JP6533571B2 - Magnetic resonance imaging apparatus and imaging method - Google Patents

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Description

本発明は、磁気共鳴イメージング(Magnetic Resonance Imaging;以下、「MRI」という)技術に関し、特に、被検体の血流に関する情報(血行動態情報)を取得し、その血行動態情報を用いて、さらに新たな血行動態情報を生成する技術に関する。   The present invention relates to magnetic resonance imaging (hereinafter referred to as "MRI") technology, and in particular, acquires information (hemodynamic information) on the blood flow of a subject and uses the hemodynamic information to further enhance the technology. The present invention relates to a technique for generating various hemodynamic information.

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。撮影においては、NMR信号には、傾斜磁場によって異なる位相エンコードが付与されるとともに周波数エンコードされて、時系列データとして計測される。計測されたNMR信号は、2次元又は3次元フーリエ変換されることにより画像に再構成される。   An MRI apparatus measures nuclear magnetic resonance (NMR) signals generated by nuclear spins that constitute tissues of a subject, in particular, a human body, and forms or functions two-dimensionally or three-dimensionally in the head, abdomen, limbs, etc. Is an apparatus for imaging. In imaging, different phase encoding is added to the NMR signal by the gradient magnetic field and frequency encoding is performed to measure it as time-series data. The measured NMR signal is reconstructed into an image by being subjected to two-dimensional or three-dimensional Fourier transform.

近年、例えば、脳などの部位の血行動態の評価が、血液灌流画像や関連情報を用いてなされている。血行動態の評価に用いられる画像には、例えば、部位が脳の場合、脳血液量(Cerebral Blood Volume:CBV)画像、脳血流量(Cerebral Blood Flow:CBF)画像、酸素摂取率(Oxygen Extraction Fraction:OEF)画像、脳酸素消費量(Cerebral Metabolic Rate of Oxygen:CMRO2)画像、平均通過時間(Mean Transit Time:MTT)画像などがある。   In recent years, for example, evaluation of hemodynamics of a site such as the brain has been made using blood perfusion images and related information. Images used for evaluation of hemodynamics include, for example, cerebral blood volume (CBV) images, cerebral blood flow (CBF) images, oxygen uptake rate (Oxygen Extraction Fraction) when the site is the brain. There are OEF images, cerebral metabolic rate of oxygen (CMRO2) images, mean transit time (MTT) images, and the like.

ところで、1.5T以上の高磁場MRIでは、血液灌流画像(Perfusion Weighted Imaging:PWI)、定量的磁化率マップ(Quantitative Susceptibility Map:QSM)、拡散強調画像(Diffusion Weighted Imaging:DWI)等を生成するプロトコルが、実用化されている。   By the way, in high magnetic field MRI of 1.5 T or more, a blood perfusion image (Perfusion Weighted Imaging: PWI), a quantitative susceptibility map (Quantitative Susceptibility Map: QSM), a diffusion weighted image (DWI), etc. are generated. The protocol has been put to practical use.

PWIには、造影剤を用いず、血液をラベルした画像(ラベル画像)とラベルしない画像(コントロール画像)とを取得し、両者の差分を取ることにより血行動態を描出するASL−PWI(Arterial Spin Labeling−PWI:動脈磁化ラベルPWI)と呼ばれる手法がある(例えば、特許文献1、2,3参照)。そして、このASL−PWIからCBF画像を得る技術がある(例えば、非特許文献1、2参照)。   For PWI, ASL-PWI (Arterial Spin) that visualizes hemodynamics by acquiring blood labeled image (label image) and non-labeled image (control image) without contrast agent and taking the difference between the two. There is a method called Labeling-PWI: arterial magnetization label PWI) (see, for example, Patent Documents 1, 2, and 3). And there exists a technique which acquires a CBF image from this ASL-PWI (for example, refer nonpatent literature 1, 2).

QSMは、SWI(Susceptibility Weighted Imaging:磁化率強調画像)を取得する撮像シーケンスを実行し、得られた位相画像から、組織の位相マップを求め、逆問題により、求める(例えば、非特許文献3、4、特許文献4参照)。このQSMからOEFの分布を画像化する、QMS−OEFと呼ばれる技術がある。また、CMRO2画像を、異なる2つの状態の脳灌流状態のQSMから求め、さらに、このCMRO2画像からOEF画像を求める技術がある(例えば、非特許文献5参照)。非特許文献5には、CMRO2画像を算出する過程で、CBF画像からCBV画像を算出する技術も開示されている。   The QSM executes an imaging sequence for acquiring SWI (Susceptibility Weighted Imaging: magnetic susceptibility weighted image), obtains a phase map of tissue from the obtained phase image, and obtains it by the inverse problem (for example, Non-Patent Document 3, 4, Patent Document 4). There is a technique called QMS-OEF which images the distribution of OEF from this QSM. In addition, there is a technique of obtaining a CMRO2 image from QSM in cerebral perfusion in two different states, and further obtaining an OEF image from this CMRO2 image (see, for example, Non-Patent Document 5). Non-Patent Document 5 also discloses a technique for calculating a CBV image from a CBF image in the process of calculating a CMRO 2 image.

また、安静時と負荷時といった、複数の異なる状態のSWI画像を取得し、それらを用いてOEF画像を求める技術がある(例えば、非特許文献6参照)。一方、安静時に得た画像のみからOEF画像を求める技術もある(例えば、非特許文献7参照)。   There is also a technique of acquiring SWI images in a plurality of different states, such as at rest and under load, and using them to obtain an OEF image (see, for example, Non-Patent Document 6). On the other hand, there is also a technique for obtaining an OEF image only from an image obtained at rest (see, for example, Non-Patent Document 7).

また、DWIから、灌流を反映するIVIM(Intra-Voxel Incoherent Motion)画像を生成し、このIVIM画像から、CBV画像を得る技術がある(例えば、非特許文献8、9参照)。また、ある仮定の元に、IVIM画像からCBV画像、MTT画像、CBF画像を求める方法がある(非特許文献8、表1参照)。IVIM画像から得られる画像のうち、最もDCS(Dynamic Susceptibility Contrast:造影剤を使った精度の高い方法)と相関が高いのはCBV(f)である。IVIM画像から求めたMTT画像の精度は良くない(非特許文献8、図10)。   In addition, there is a technique of generating an IVIM (Intra-Voxel Incoherent Motion) image reflecting perfusion, from DWI, and obtaining a CBV image from this IVIM image (see, for example, Non-Patent Documents 8 and 9). Also, under certain assumptions, there is a method of obtaining a CBV image, an MTT image, and a CBF image from an IVIM image (see Non-Patent Document 8, Table 1). Among the images obtained from IVIM images, CBV (f) has the highest correlation with DCS (Dynamic Susceptibility Contrast). The accuracy of the MTT image obtained from the IVIM image is not good (Non-Patent Document 8, FIG. 10).

米国特許第5,846,197号明細書U.S. Pat. No. 5,846,197 米国特許第7,545,142号明細書U.S. Patent No. 7,545,142 米国特許第6,285,900号明細書U.S. Patent No. 6,285,900 国際公開第2014/076808号International Publication No. 2014/076808

Nicholas A. et al. “Arterial spin labeling MRI: Clinical applications in the brain”, Journal of magnetic resonance imaging 2014,Article first published online: 19 SEP 2014、DOI:10.1002/jmri.24751 p1-p16Nicholas A. et al. “Arterial spin labeling MRI: Clinical applications in the brain”, Journal of magnetic resonance imaging 2014, Article first published online: 19 SEP 2014, DOI: 10.1002 / jmri. 24751 p1-p16 E.L. Barbier, et al. “Methodology of brain perfusion imaging”, Journal of magnetic resonance imaging 2001 13 p496-520E. L. Barbier, et al. “Methodology of brain perfusion imaging”, Journal of magnetic resonance imaging 2001 13 p496-520 C. Lin et al. “Susceptibility -weighted imaging and quantitative susceptibility mapping in the brain”, Journal of magnetic resonance imaging 2014、Article first published online : 1 OCT 2014, DOI:10.1002/jmri.24768 p1-19C. Lin et al. “Susceptibility -weighted imaging and quantitative mapping in the brain”, Journal of magnetic resonance imaging 2014, Article first published online: 1 OCT 2014, DOI: 10.102 / jmri.24768 p1-19 R. Sato et al. “Quantitative susceptibility mapping with a combination of different regularization parameters”, ISMRM 2014 p3179R. Sato et al. “Quantitative susceptibility mapping with a combination of different regularization parameters”, ISMRM 2014 p3179 J. Zhang et. al. “Quantitative mapping of cerebral metabolic rate of oxygen (CMRO2) using quantitative susceptibility mapping”, Magnetic resonance in medicine 2014 Article first published online: 26 SEP 2014, DOI:10.1002/mrm.25463 p1-8J. Zhang et. Al. “Quantitative mapping of cerebral metabolic rate of oxygen (CMRO2) using quantitative susceptibility mapping”, Magnetic resonance in medicine 2014 Article first published online: 26 SEP 2014, DOI: 10.10.02 mrm. Y. Zaitsu et al. “Mapping of cerebral oxygen extraction fraction changes with susceptibility-weighted phase imaging”, Radiology 2011 volume 261 Number 3 p930-936Y. Zaitsu et al. “Mapping of cerebral oxygen extraction fraction changes with susceptibility-weighted phase imaging”, Radiology 2011 volume 261 Number 3 p930-936 K. Kudo et al. “Oxygen extraction fraction measurement using quantitative susceptibility mapping in patients with chronic cerebral ischemia: comparison with positron emission tomography”, ISMRM 2014 p3272K. Kudo et al. “Oxygen extraction fraction measurement using quantitative susceptibility mapping in patients with chronic cerebral ischemia: comparison with positron emission tomography”, ISMRM 2014 p3272 Christian Federau et al. “Measuring brain perfusion with intra-voxel incoherent motion (IVIM): Initial clinical experience”, Journal of magnetic resonance imaging 2014 39 p624-632Christian Federau et al. “Measuring brain perfusion with intra-voxel incoherent motion (IVIM): Initial clinical experience”, Journal of magnetic resonance imaging 2014 39 p624-632 D. Le Bihan, R. Turner “The capillary network: A link between IVIM and classical perfusion”, Magnetic resonance in medicine 1992 27 p171-178D. Le Bihan, R. Turner “The capillary network: A link between IVIM and classical perfusion”, Magnetic resonance in medicine 1992 27 p171-178

上述のように、MRIの複数のプロトコルにより、例えば、脳といった特定の部位の血行動態の評価に必要な多種の画像を得ることができる。   As mentioned above, the multiple protocols of MRI can yield many different images needed to assess the hemodynamics of a particular site, eg, the brain.

しかしながら、例えば、非特許文献5に開示の技術では、CBV画像は、CBF画像にポジトロンCT(Positron Emission Tomography:PET)で求めた係数をかけることで得ている。このように、MRI装置で得た画像から、上記各種の画像を得るためには、PETの計測結果から得た係数が必要となる。このため、一般に、実臨床では、CBV、CBF、OEFは、そのまま、PETで計測されることが多い。特に、OEFは、貧困灌流領域を画像化できるなど、有用な診断情報が得られる15O−PETを用いることが多い。ところが、15O−PETは、短寿命の放射性同位元素を造影剤として用いるため、検査には造影剤を作る加速器が必要なこと、侵襲性が高い検査であること、検査必要が高額なことなどから、臨床有用性は高いものの、どちらかといえば限定的な普及に留まっている。However, for example, in the technique disclosed in Non-Patent Document 5, a CBV image is obtained by multiplying a CBF image by a coefficient obtained by Positron Emission Tomography (PET). As described above, in order to obtain the various types of images from the images obtained by the MRI apparatus, coefficients obtained from the measurement results of PET are required. For this reason, in general, CBV, CBF, and OEF are often measured by PET as they are in clinical practice. In particular, OEF often uses 15 O-PET, which can provide useful diagnostic information, such as being able to image areas of poor perfusion. However, because 15 O-PET uses short-lived radioactive isotopes as contrast agents, it requires an accelerator to make contrast agents for examination, it is a highly invasive examination, and the need for examination is expensive, etc. Therefore, although the clinical usefulness is high, it has rather limited spread.

さらに、CMRO2画像は、複数の状態、例えば、安静時と負荷時のQSMから算出される。このため、両状態でQSMの撮像を行う必要があり、患者にとって負荷が大きい。また、CMRO2画像をASL−PWI画像とQSM−OEF画像とから求める手法は、提案されていない。また、MTT画像を、ASL−PWI画像とIVIM−CBV画像との演算から求める手法についても、発明者が調べた範囲では提案されていない。   Further, the CMRO2 image is calculated from a plurality of states, for example, QSM at rest and under load. For this reason, it is necessary to perform imaging of QSM in both states, which places a heavy load on the patient. In addition, a method of obtaining a CMRO2 image from an ASL-PWI image and a QSM-OEF image has not been proposed. In addition, a method for obtaining an MTT image from calculation of an ASL-PWI image and an IVIM-CBV image has not been proposed in the range investigated by the inventor.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、侵襲性の低い検査のみで、所定の部位の、血行動態を評価するために必要な画像(血流パラメータ)を取得する技術を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a technique for acquiring an image (blood flow parameter) necessary for evaluating hemodynamics of a predetermined site only by a low invasive test. With the goal.

本実施形態では、放射線同位元素(例えば、15O)も、MRI用造影剤(例えば、Gd)も使用することなく、MRI装置による造影剤不使用の複数種の撮影のみから、所定の部位の血行動態を評価するために必要な画像群を取得する。例えば、部位が脳の場合、ASL−PWI撮像、QSM撮像、IVIM撮像を行い、その結果から、脳の血行動態を評価するために必要なCBF画像、OEF画像、CBV画像、CMRO2画像、MTT画像を得る。In this embodiment, neither a radioisotope (eg, 15 O) nor an MRI contrast agent (eg, Gd) is used, and only a plurality of types of imaging using no contrast agent by the MRI apparatus can be performed on a predetermined site. Acquire images necessary to evaluate hemodynamics. For example, when the site is a brain, ASL-PWI imaging, QSM imaging, IVIM imaging are performed, and from the results, CBF image, OEF image, CBV image, CMRO2 image, MTT image necessary for evaluating the hemodynamics of the brain Get

本発明によれば、侵襲性の低い検査のみで、所定の部位の、血行動態を評価するために必要な画像(血流パラメータ)を取得できる。   According to the present invention, it is possible to acquire an image (blood flow parameter) necessary to evaluate hemodynamics of a predetermined site only by a low invasive test.

第一の実施形態のMRI装置の全体構成のブロック図である。1 is a block diagram of an entire configuration of an MRI apparatus according to a first embodiment. (a)は、第一の実施形態の制御処理部の機能ブロック図であり、(b)は、第三の実施形態の制御処理部の機能ブロック図である。(A) is a functional block diagram of the control processing unit of the first embodiment, and (b) is a functional block diagram of the control processing unit of the third embodiment. 第一の実施形態の血行動態算出処理の流れを説明するための説明図である。It is an explanatory view for explaining a flow of hemodynamic calculation processing of a first embodiment. 第一の実施形態の撮像処理のフローチャートである。It is a flowchart of the imaging process of 1st embodiment. (a)および(b)は、第一の実施形態のASL−PWIシーケンス例を説明するための説明図である。(A) And (b) is explanatory drawing for demonstrating the ASL-PWI sequence example of 1st embodiment. (a)および(b)は、第一の実施形態のQSMシーケンス例を説明するための説明図である。(A) And (b) is explanatory drawing for demonstrating the QSM sequence example of 1st embodiment. 第一の実施形態のIVIMシーケンス例を説明するための説明図である。It is an explanatory view for explaining an example of an IVIM sequence of a first embodiment. 第一の実施形態のIVIM画像作成手法を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the IVIM image creation method of 1st embodiment. 第一の実施形態のCMRO2算出処理を説明するための説明図である。It is an explanatory view for explaining CMRO2 calculation processing of a first embodiment. 第一の実施形態のMTT算出処理を説明するための説明図である。It is an explanatory view for explaining MTT calculation processing of a first embodiment. 第二の実施形態の撮像処理の第一例のフローチャートである。It is a flowchart of the 1st example of the imaging process of 2nd embodiment. 第二の実施形態の撮像処理の第二例のフローチャートである。It is a flowchart of the 2nd example of the imaging process of 2nd embodiment. 第三の実施形態の撮像処理と輝度補正処理を説明するための説明図である。It is an explanatory view for explaining image pick-up processing and luminosity amendment processing of a third embodiment. 第三の実施形態の撮像処理と静磁場歪補正処理を説明するための説明図である。It is an explanatory view for explaining image pick-up processing and static magnetic field distortion amendment processing of a third embodiment.

<<第一の実施形態>>
本発明の第一の実施形態を説明する。なお、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け、その繰り返しの説明は省略する。
<< First Embodiment >>
A first embodiment of the present invention will be described. In all the drawings for describing the embodiments of the present invention, components having the same function are denoted by the same reference symbols unless otherwise specified, and the repetitive description thereof will be omitted.

[装置構成]
まず、本実施形態のMRI装置の一例の全体概要を図1に基づいて説明する。図1は、本実施形態のMRI装置の一実施形態の全体構成を示すブロック図である。
[Device configuration]
First, an overview of an example of an MRI apparatus according to the present embodiment will be described based on FIG. FIG. 1 is a block diagram showing the entire configuration of an embodiment of the MRI apparatus of the present embodiment.

本実施形態のMRI装置100は、NMR現象を利用して被検体の断層画像を得るもので、図1に示すように、静磁場発生部120と、傾斜磁場発生部130と、シーケンサ140と、高周波磁場発生部(以下、送信部)150と、高周波磁場検出部(以下、受信部)160と、制御処理部170と、を備える。   The MRI apparatus 100 of the present embodiment obtains a tomographic image of a subject using NMR phenomenon, and as shown in FIG. 1, a static magnetic field generation unit 120, a gradient magnetic field generation unit 130, a sequencer 140, A high frequency magnetic field generation unit (hereinafter, transmission unit) 150, a high frequency magnetic field detection unit (hereinafter, reception unit) 160, and a control processing unit 170 are provided.

静磁場発生部120は、垂直磁場方式であれば、被検体101の周りの空間にその体軸と直交する方向に、水平磁場方式であれば、体軸方向に、均一な静磁場を発生させるもので、被検体101の周りに配置される永久磁石方式、常電導方式あるいは超電導方式の静磁場発生源を備える。   The static magnetic field generation unit 120 generates a uniform static magnetic field in the space around the object 101 in the direction perpendicular to the body axis in the case of the vertical magnetic field type, and in the body axis direction in the horizontal magnetic field type. And a static magnetic field generation source of a permanent magnet system, a normal conduction system, or a superconducting system, which is disposed around the object 101.

傾斜磁場発生部130は、MRI装置100の座標系(装置座標系)であるX、Y、Zの3軸方向に巻かれた傾斜磁場コイル131と、それぞれの傾斜磁場コイルを駆動する傾斜磁場電源132とを備え、後述のシーケンサ140からの命令に従ってそれぞれの傾斜磁場コイル131の傾斜磁場電源132を駆動することにより、X、Y、Zの3軸方向に傾斜磁場Gx、Gy、Gzを印加する。撮影時には、スライス面(撮影断面)に直交する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、そのスライス面に直交して且つ互いに直交する残りの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。   The gradient magnetic field generating unit 130 is a gradient magnetic field power source for driving the gradient magnetic field coils 131 wound in three axial directions of X, Y and Z, which are coordinate systems (apparatus coordinate system) of the MRI apparatus 100 132, and applies gradient magnetic fields Gx, Gy, and Gz in three axial directions of X, Y, and Z by driving gradient magnetic field power sources 132 of respective gradient magnetic field coils 131 according to an instruction from a sequencer 140 described later. . At the time of imaging, slice direction gradient magnetic field pulses (Gs) are applied in the direction orthogonal to the slice plane (imaging cross section) to set the slice plane with respect to the subject 1, and the remaining 2 orthogonal to the slice plane Position encodement information of each direction is encoded in an echo signal by applying phase encode direction gradient magnetic field pulses (Gp) and frequency encode direction gradient magnetic field pulses (Gf) in one direction.

送信部150は、被検体101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(NMR)現象を起こさせるために、被検体101に高周波磁場パルス(以下、「RFパルス」と呼ぶ。)を照射するもので、高周波発振器(シンセサイザ)152と変調器153と高周波増幅器154と送信側の高周波コイル(送信コイル)151とを備える。高周波発振器152はRFパルスを生成する。変調器153は、シーケンサ140からの指令に従って、出力されたRFパルスを振幅変調する。高周波増幅器154は、この振幅変調されたRFパルスを増幅し、被検体101に近接して配置された送信コイル151に供給する。送信コイル151は供給されたRFパルスを被検体101に照射する。   The transmitting unit 150 causes a nuclear magnetic resonance (NMR) phenomenon to occur in nuclear spins of atoms constituting the living tissue of the subject 101, a high frequency magnetic field pulse (hereinafter referred to as "RF pulse") in the subject 101. And includes a high frequency oscillator (synthesizer) 152, a modulator 153, a high frequency amplifier 154, and a high frequency coil (transmission coil) 151 on the transmission side. The high frequency oscillator 152 generates an RF pulse. The modulator 153 amplitude modulates the output RF pulse in accordance with a command from the sequencer 140. The high frequency amplifier 154 amplifies this amplitude-modulated RF pulse and supplies it to a transmission coil 151 disposed in the vicinity of the subject 101. The transmission coil 151 irradiates the subject RF with the supplied RF pulse.

受信部160は、被検体101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核磁気共鳴信号(エコー信号、NMR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)161と信号増幅器162と直交位相検波器163と、A/D変換器164とを備える。受信コイル161は、被検体101に近接して配置され、送信コイル151から照射された電磁波によって誘起された被検体101の応答のNMR信号を検出する。検出されたNMR信号は、信号増幅器162で増幅された後、シーケンサ140からの指令によるタイミングで直交位相検波器163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164でディジタル量に変換されて、制御処理部170に送られる。   The receiving unit 160 detects a nuclear magnetic resonance signal (echo signal, NMR signal) emitted by nuclear magnetic resonance of nuclear spins constituting the living tissue of the subject 101, and a high-frequency coil (receiving coil) on the receiving side 161, a signal amplifier 162, a quadrature phase detector 163, and an A / D converter 164. The receiving coil 161 is disposed close to the subject 101 and detects an NMR signal of the response of the subject 101 induced by the electromagnetic wave emitted from the transmitting coil 151. The detected NMR signal is amplified by the signal amplifier 162 and then divided into two orthogonal signals by the quadrature phase detector 163 at a timing according to a command from the sequencer 140, each of which is digitized by the A / D converter 164. It is converted into a quantity and sent to the control processing unit 170.

送信コイル151と傾斜磁場コイル131とは、被検体101が挿入される静磁場発生部120の静磁場空間内に、垂直磁場方式であれば被検体101に対向して、水平磁場方式であれば被検体101を取り囲むようにして設置される。また、受信コイル161は、被検体101に対向して、或いは取り囲むように設置される。   If the transmission coil 151 and the gradient magnetic field coil 131 face the subject 101 in the static magnetic field space of the static magnetic field generation unit 120 into which the subject 101 is inserted, the transmission coil 151 and the gradient magnetic field coil 131 face the subject 101. It is installed so as to surround the subject 101. In addition, the receiving coil 161 is disposed to face or surround the subject 101.

シーケンサ140は、制御処理部170からの指示に従って、RFパルスと傾斜磁場パルスとが印加され、被検体101が発生するエコー信号が計測されるよう、各部に指示を行う。具体的には、制御処理部170からの指示に従って、被検体101の断層画像のデータ収集に必要な種々の命令を送信部150、傾斜磁場発生部130、および受信部160に送信する。   The sequencer 140 applies an RF pulse and a gradient magnetic field pulse according to an instruction from the control processing unit 170, and instructs each unit so that an echo signal generated by the object 101 is measured. Specifically, in accordance with an instruction from the control processing unit 170, various commands necessary for collecting data of tomographic images of the subject 101 are transmitted to the transmitting unit 150, the gradient magnetic field generating unit 130, and the receiving unit 160.

制御処理部170は、MRI装置100全体の制御、各種データ処理等の演算、処理結果の表示及び保存等を行うもので、CPU171と記憶装置172と表示装置173と入力装置174とを備える。記憶装置172は、ハードディスクなどの内部記憶装置と、外付けハードディスク、光ディスク、磁気ディスクなどの外部記憶装置とにより構成される。表示装置173は、CRT、液晶などのディスプレイ装置である。入力装置174は、MRI装置100の各種制御情報や制御処理部170で行う処理の制御情報の入力のインタフェースであり、例えば、トラックボールまたはマウスとキーボードとを備える。入力装置174は、表示装置173に近接して配置される。操作者は、表示装置173を見ながら入力装置174を通してインタラクティブにMRI装置100の各種処理に必要な指示、データを入力する。なお、タッチパネルなど、表示装置173が入力装置174の機能を兼ねていてもよい。   The control processing unit 170 controls the entire MRI apparatus 100, performs calculations such as various data processing, and displays and saves processing results, and includes a CPU 171, a storage device 172, a display device 173, and an input device 174. The storage device 172 is configured by an internal storage device such as a hard disk and an external storage device such as an external hard disk, an optical disk, or a magnetic disk. The display device 173 is a display device such as a CRT or liquid crystal. The input device 174 is an interface for inputting various control information of the MRI apparatus 100 and control information of processing performed by the control processing unit 170, and includes, for example, a track ball or a mouse and a keyboard. The input device 174 is disposed in proximity to the display device 173. The operator interactively inputs instructions and data necessary for various processes of the MRI apparatus 100 through the input device 174 while looking at the display device 173. Note that the display device 173 may also function as the input device 174, such as a touch panel.

CPU171は、操作者が入力した指示に従って、記憶装置172に予め保持されるプログラムを実行することにより、MRI装置100の動作の制御、各種データ処理等の制御処理部170の各処理を実現する。上記シーケンサ140への指示は、予め記憶装置172に保持されたパルスシーケンス(撮像シーケンス)に従って行われる。また、例えば、受信部160からのデータが制御処理部170に入力されると、CPU171は、信号処理、画像再構成処理等を実行し、その結果である被検体101の断層像を表示装置173に表示するとともに、記憶装置172に記憶する。   The CPU 171 implements the processing of the control processing unit 170 such as control of the operation of the MRI apparatus 100 and various data processing by executing a program stored in advance in the storage device 172 according to an instruction input by the operator. The instruction to the sequencer 140 is performed in accordance with a pulse sequence (imaging sequence) previously stored in the storage device 172. Also, for example, when data from the receiving unit 160 is input to the control processing unit 170, the CPU 171 executes signal processing, image reconstruction processing, and the like, and displays the tomographic image of the object 101 as a result thereof. , And stored in the storage unit 172.

現在、MRI装置の撮像対象核種で、臨床で普及しているものは、被検体101の主たる構成物質である水素原子核(プロトン)である。MRI装置100では、プロトン密度の空間分布や、励起状態の緩和時間の空間分布に関する情報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、二次元もしくは三次元的に撮像する。   At present, among the imaging target nuclides of the MRI apparatus, those spreading widely in the clinic are hydrogen nuclei (protons) which are the main constituent substances of the object 101. The MRI apparatus 100 two-dimensionally or three-dimensionally displays the shape or function of the human head, abdomen, limbs, etc. by imaging information on the spatial distribution of proton density and the spatial distribution of relaxation time of the excited state. Take an image.

[機能構成]
本実施形態では、上述のように、侵襲性の低い検査方法のみで、所定の部位の血行動態を評価可能な画像群(血流パラメータ)を取得する。具体的には、造影剤を使わない、複数種のMRI撮像で得たデータから、必要な画像群を算出する。
[Function configuration]
In the present embodiment, as described above, an image group (blood flow parameter) capable of evaluating hemodynamics of a predetermined site is acquired only by a low invasive examination method. Specifically, a necessary image group is calculated from data obtained by a plurality of types of MRI imaging without using a contrast agent.

これを実現するため、本実施形態の制御処理部170は、図2(a)に示すように、造影剤を使わない所定の撮像シーケンスに従って被検体101の所定の領域からのエコー信号を計測し、得られたエコー信号から再構成画像を得る撮像部210と、再構成画像に予め定めた処理を施し、シーケンス画像を算出するシーケンス画像取得部220と、シーケンス画像に画像処理を施して、前記領域に含まれる所定の部位の血行動態を評価する血行動態画像を算出する画像処理部230と、を備える。なお、画像処理部230は、算出した画像を、記憶装置172に保持するとともに、表示装置173に表示する。   In order to realize this, the control processing unit 170 of this embodiment measures echo signals from a predetermined area of the subject 101 according to a predetermined imaging sequence that does not use a contrast agent, as shown in FIG. An imaging unit 210 for obtaining a reconstructed image from the obtained echo signal; a sequence image acquisition unit 220 for performing predetermined processing on the reconstructed image to calculate a sequence image; and image processing for the sequence image; And an image processing unit 230 for calculating a hemodynamic image for evaluating hemodynamics of a predetermined region included in the region. The image processing unit 230 holds the calculated image in the storage unit 172 and displays the image on the display unit 173.

制御処理部170が実現する各機能は、制御処理部170が備えるCPU171が、記憶装置172に予め格納されたプログラムを、メモリにロードして実行することにより実現される。また、全部または一部の機能は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(field−programmable gate array)などのハードウェアによって実現してもよい。また、各機能の処理に用いる各種のデータ、処理中に生成される各種のデータは、記憶装置172に格納される。   Each function realized by the control processing unit 170 is realized by the CPU 171 of the control processing unit 170 loading a program stored in advance in the storage device 172 into the memory and executing it. Further, all or part of the functions may be realized by hardware such as an application specific integrated circuit (ASIC) or a field-programmable gate array (FPGA). Further, various data used for processing of each function and various data generated during the processing are stored in the storage device 172.

[本実施形態の概要]
本実施形態では、撮像部210は、第一の撮像シーケンスと、前記第一の撮像シーケンスとは異なる第二の撮像シーケンスとを実行する。そして、シーケンス画像取得部220は、第一の撮像シーケンスにより得た再構成画像から第一のシーケンス画像を算出し、第二の撮像シーケンスにより得た再構成画像から第二のシーケンス画像を算出する。
[Overview of this embodiment]
In the present embodiment, the imaging unit 210 executes a first imaging sequence and a second imaging sequence different from the first imaging sequence. Then, the sequence image acquisition unit 220 calculates a first sequence image from the reconstructed image obtained by the first imaging sequence, and calculates a second sequence image from the reconstructed image obtained by the second imaging sequence. .

そして、画像処理部230は、前記第一のシーケンス画像および前記第二のシーケンス画像から、第一の血行動態画像および前記第一の血行動態画像とは異なる第二の血行動態画像をそれぞれ算出するとともに、前記第一の血行動態画像および前記第二の血行動態画像から、前記第一の血行動態画像および前記第二の血行動態画像とは異なる第四の血行動態画像を算出する。   Then, the image processing unit 230 calculates a first hemodynamic image and a second hemodynamic image different from the first hemodynamic image from the first sequence image and the second sequence image. And calculating a fourth hemodynamic image different from the first hemodynamic image and the second hemodynamic image from the first hemodynamic image and the second hemodynamic image.

なお、撮像部210は、さらに、第一の撮像シーケンスおよび第二の撮像シーケンスとは異なる第三の撮像シーケンスを実行し、シーケンス画像取得部220は、第三の撮像シーケンスにより得た再構成画像から再構成された画像に予め定めた処理を施し、第三のシーケンス画像を算出し、画像処理部230は、前記第三のシーケンス画像から、前記第一の血行動態画像および前記第二の血行動態画像とは異なる第三の血行動態画像を算出するとともに、前記第一の血行動態画像および前記第二の血行動態画像のいずれか一方と前記第三の血行動態画像とから、前記第一の血行動態画像、前記第二の血行動態画像、前記第三の血行動態画像および前記第四の血行動態画像のいずれとも異なる第五の血行動態画像を算出してもよい。   The imaging unit 210 further executes a third imaging sequence different from the first imaging sequence and the second imaging sequence, and the sequence image acquiring unit 220 generates a reconstructed image acquired by the third imaging sequence. The image reconstructed from the image is subjected to predetermined processing to calculate a third sequence image, and the image processing unit 230 calculates the first hemodynamic image and the second circulation from the third sequence image. A third hemodynamic image different from the dynamic image is calculated, and the first hemodynamic image and one of the second hemodynamic image and the third hemodynamic image are used to calculate the first hemodynamic image. A fifth hemodynamic image different from any of the hemodynamic image, the second hemodynamic image, the third hemodynamic image, and the fourth hemodynamic image may be calculated.

以下、本実施形態について、血行動態を評価する対象部位を脳とし、図3に示すように、第一の撮像シーケンスをASL−PWIシーケンス300とし、第二の撮像シーケンスをQSMシーケンス(QSMを取得するための撮像シーケンス)400とし、第三の撮像シーケンスを、IVIMシーケンス(IVIMを取得するための撮像シーケンス)500とし、第一のシーケンス画像を、ASL−PWI画像310とし、第二のシーケンス画像を、QSM画像410とし、第三のシーケンス画像を、IVIM画像510とし、第一の血行動態画像を、脳血流量(ASL−CBF)画像330とし、第二の血行動態画像を、酸素摂取率(QMS−OEF)画像430とし、第三の血行動態画像を、脳血液量(IVIM−CBV)画像530とし、第四の血行動態画像を、脳酸素消費量(CMRO2)画像620とし、第五の血行動態画像を、平均通過時間(MTT)画像640とする場合を例にあげて説明する。以下、制御処理部170の各機能について、図3に従って、説明する。   Hereinafter, in the present embodiment, a target site for evaluating hemodynamics is a brain, and as shown in FIG. 3, a first imaging sequence is an ASL-PWI sequence 300, and a second imaging sequence is a QSM sequence (QSM is obtained A third imaging sequence is an IVIM sequence (imaging sequence for acquiring an IVIM) 500, a first sequence image is an ASL-PWI image 310, and a second sequence image Is the QSM image 410, the third sequence image is the IVIM image 510, the first hemodynamic image is the cerebral blood flow (ASL-CBF) image 330, and the second hemodynamic image is the oxygen uptake rate (QMS-OEF) image 430 and the third hemodynamic image is brain blood volume (IVIM-CBV) image 530 The fourth hemodynamic image, cerebral oxygen consumption and (CMRO2) image 620, the fifth hemodynamic image, will be described as an example a case in which the mean transit time (MTT) image 640. Hereinafter, each function of the control processing unit 170 will be described according to FIG.

[撮像部]
まず、撮像部210による撮像処理200について、説明する。本実施形態では、撮像部210が、ASLーPWIシーケンス300と、QSMシーケンス400と、IVIMシーケンス500とを実行し、それぞれ再構成画像を得る。図4は、撮像部210による撮像処理200のフローチャートである。なお、これらのシーケンスの実行順は問わない。
[Imaging unit]
First, imaging processing 200 by the imaging unit 210 will be described. In the present embodiment, the imaging unit 210 executes the ASL-PWI sequence 300, the QSM sequence 400, and the IVIM sequence 500 to obtain a reconstructed image. FIG. 4 is a flowchart of imaging processing 200 by the imaging unit 210. In addition, the execution order of these sequences does not matter.

[ASL−PWI撮像]
撮像部210は、まず、ASL−PWIシーケンス300に従って、ASL−PWI撮像を行う(ステップS1101)。そして、撮像部210は、得られたエコー信号から、血液にラベルをしないコントロール画像(Control)311と血液をラベルした画像(ラベル画像:Spin labeled)312とを得る。
[ASL-PWI imaging]
First, the imaging unit 210 performs ASL-PWI imaging according to the ASL-PWI sequence 300 (step S1101). Then, the imaging unit 210 obtains, from the obtained echo signal, a control image (Control) 311 that does not label blood and an image (label image: Spin labeled) 312 that labels blood.

ここで、ASL−PWI撮像に用いられるASL−PWIシーケンス300について説明する。ASL−PWI撮像は、上述のように、コントロール画像311とラベル画像312とを取得し、両者の差分を取ることにより血行動態を描出する撮像である。   Here, the ASL-PWI sequence 300 used for ASL-PWI imaging will be described. As described above, ASL-PWI imaging is imaging in which hemodynamics are depicted by acquiring the control image 311 and the label image 312 and taking the difference between the two.

図5(a)に示すように、ASL−PWIシーケンス300は、ラベルパルス301を印加して、画像用データを取得する撮像シーケンス(画像取得シーケンス)302を実行するラベリング撮像部303と、コントロールパルス304を印加して、画像取得シーケンス302を実行するコントロール撮像部305とを備える。ASL−PWIシーケンス300では、ラベリング撮像部303による撮像と、コントロール撮像部305による撮像とを1組として撮像が行われる。   As shown in FIG. 5A, the ASL-PWI sequence 300 applies a label pulse 301 to execute an imaging sequence (image acquisition sequence) 302 for acquiring image data, and a control pulse, and a control pulse. And a control imaging unit 305 that executes an image acquisition sequence 302 by applying 304. In the ASL-PWI sequence 300, imaging is performed with the imaging by the labeling imaging unit 303 and the imaging by the control imaging unit 305 as one set.

ASL−PWIシーケンス300には、例えば、2DのFAIR (Flow sensitive alternating inversion recovery)シーケンス、2DのpCASL(Pseudo−Continuous Arterial Spin Labeling)シーケンスなどが、用いられる。   As the ASL-PWI sequence 300, for example, a 2D flow sensitive alternating inversion recovery (FAIR) sequence, a 2D pCASL (pseudo-continuous arterial spin labeling) sequence, or the like is used.

FAIRでは、反転パルスを印加後、画像取得シーケンスを実行する撮像シーケンスと、反転パルスを付与しないで、画像取得シーケンスを実行する撮像シーケンスとを1セットとして実行する(例えば、Seong-Gi Kim, “Quantification of relative cerebral blood flow change by flow-sensitive alternating inversion recovery(FAIR) technique: application to functional mapping” Magnetic resonance in Medicine, 1995 34 p293-301参照)。   In FAIR, after applying an inversion pulse, an imaging sequence for executing an image acquisition sequence and an imaging sequence for executing an image acquisition sequence are performed as one set without applying the inversion pulse (for example, Seong-Gi Kim, “ Quantification of relative cerebral blood flow change by flow-sensitive alternating inversion recovery (FAIR) technique: application to functional mapping ”Magnetic resonance in Medicine, 1995 34 (p. 293-301).

また、ASL−PWIシーケンス300において、画像取得シーケンス302として用いられる撮像シーケンスは、例えば、GrE−EPI(GradientEcho−echo planar imaging)シーケンスである。このGrE−EPIシーケンス350の例を図5(b)に示す。   Further, in the ASL-PWI sequence 300, an imaging sequence used as the image acquisition sequence 302 is, for example, a GrE-EPI (Gradient Echo-echo planar imaging) sequence. An example of this GrE-EPI sequence 350 is shown in FIG. 5 (b).

なお、本図において、RF、Gs、Gp、Gfは、それぞれ、RFパルス、スライス選択傾斜磁場パルス、位相エンコード傾斜磁場パルス、周波数エンコード傾斜磁場パルスの印加軸を示す。以下、本明細書の全シーケンス図において、同様とする。   In the drawing, RF, Gs, Gp, and Gf respectively indicate application axes of an RF pulse, a slice selection gradient magnetic field pulse, a phase encoding gradient magnetic field pulse, and a frequency encoding gradient magnetic field pulse. Hereinafter, the same applies to all the sequence diagrams in the present specification.

本図に示すように、EPIシーケンス350は、スライス選択傾斜磁場パルス352とともにRFパルス351を印加した後、位相エンコードを付与する傾斜磁場パルス353を変えつつ、読み出し傾斜磁場パルス354を反転して繰り返し、多数のグラジエントエコー355をつくり、k空間の複数のラインを埋めるシーケンスである。撮像パラメータには、例えば、64x64マトリクス、FOV(field of view:視野)=24x24cm、空間分解能3.8x3.8mm、スライス厚5mm、TI(インバージョンタイム)=1.4s、インバージョンスラブ15mm、画像加算40回を用いる。   As shown in the figure, the EPI sequence 350 applies the RF pulse 351 together with the slice selection gradient magnetic field pulse 352, then reverses the readout gradient magnetic field pulse 354 while changing the gradient magnetic field pulse 353 for applying phase encoding. , Is a sequence that creates multiple gradient echoes 355 and fills multiple lines in k-space. Imaging parameters include, for example, 64x64 matrix, FOV (field of view) = 24x24 cm, spatial resolution 3.8 x 3.8 mm, slice thickness 5 mm, TI (inversion time) = 1.4 s, inversion slab 15 mm, image Use 40 additions.

なお、ASL−PWIシーケンス300は、上記構成に限定されない。ASL−CBF画像330が適切に取得できればよく、例えば、3Dであっても良い。   The ASL-PWI sequence 300 is not limited to the above configuration. As long as the ASL-CBF image 330 can be acquired appropriately, it may be, for example, 3D.

また、ASL−PWIシーケンス300には、血液を抑制するパルスを付加することが望ましい。血液を抑制するパルスには、例えば、MPG(Motion Probing Gradient)パルスがある。MPGパルスは、上記FAIRの場合、反転パルスと画像取得シーケンスとの間に印加される。このとき、例えば、MPGパルスの印加の強さを表すb値は、10程度とする。   In addition, it is desirable to add a pulse for suppressing blood to the ASL-PWI sequence 300. Pulses for suppressing blood include, for example, MPG (Motion Probing Gradient) pulses. The MPG pulse is applied between the inversion pulse and the image acquisition sequence in the case of FAIR. At this time, for example, the b value representing the strength of the application of the MPG pulse is about 10.

血液を抑制するパルスを付加することにより、ASL−PWIシーケンス300から算出する後述のASL−CBF画像330において、血液信号を抑制できるメリットがある。   By adding a pulse that suppresses blood, there is an advantage that the blood signal can be suppressed in the later-described ASL-CBF image 330 calculated from the ASL-PWI sequence 300.

[QSM撮像]
次に、撮像部210は、QSMシーケンス400に従って、QSM撮像を行う(ステップS1102)。QSMシーケンス400は、後述するQSM画像410を取得するために実行する撮像シーケンスであり、具体的にはSWIシーケンスを実行する。撮像部210は、SWIシーケンスで得たデータを再構成して得られる複素画像(SWI画像)から、位相画像(phase map)411と絶対値画像(absolute map)412とを得る。
[QSM imaging]
Next, the imaging unit 210 performs QSM imaging according to the QSM sequence 400 (step S1102). The QSM sequence 400 is an imaging sequence that is executed to acquire a QSM image 410, which will be described later, and more specifically, executes a SWI sequence. The imaging unit 210 obtains a phase image 411 and an absolute value image 412 from a complex image (SWI image) obtained by reconstructing data obtained by the SWI sequence.

後述するQSM画像410は、上述のように、SWIシーケンスを実行し、得られた位相画像411から、組織の位相マップを求め、逆問題により、求める。SWIシーケンスには、例えば、3DRFスポイルドSSFP(RF−spoiled steady state free precession)シーケンス、もしくは、3DマルチショットEPIシーケンスなどが用いられる。以下、このSWIシーケンスをQSMシーケンス400と呼ぶ。   As described above, the QSM image 410 to be described later executes the SWI sequence, obtains the phase map of the tissue from the obtained phase image 411, and obtains the inverse problem. For the SWI sequence, for example, an RF-spoiled steady state free precession (SSFP) sequence or a 3D multi-shot EPI sequence is used. Hereinafter, this SWI sequence is referred to as a QSM sequence 400.

QSMシーケンス400として用いられる、3DRFスポイルドSSFPのパルスシーケンス例450を図6(a)に、3DマルチショットEPIのパルスシーケンス例460を図6(b)に、それぞれ示す。   An example pulse sequence 450 of the 3D RF spoiled SSFP used as the QSM sequence 400 is shown in FIG. 6 (a), and an example pulse sequence 460 of the 3D multi-shot EPI is shown in FIG. 6 (b).

図6(a)に示すように、3DRFスポイルドSSFPは、スライス選択傾斜磁場パルス452とともにRFパルス451を印加した後、位相エンコードを付与する傾斜磁場パルス453を変えつつ、読み出し傾斜磁場パルス454を加え、グラジエントエコー455をつくり、リワインドパルス456を与え、短い繰り返し時間(TR)で、k空間の複数のラインを埋めるシーケンスである。撮像パラメータとして、例えば、FA(flip angle:フリップ角)は18度、TE/TRは30ms/44ms、積算回数は1、FOVは256x256mm、スライス厚は2mm、計測マトリクスは384x160、再構成マトリクスは512x512を用いる。   As shown in FIG. 6A, after applying the RF pulse 451 together with the slice selection gradient magnetic field pulse 452, the 3D RF spoiled SSFP applies the readout gradient magnetic field pulse 454 while changing the gradient magnetic field pulse 453 for applying phase encoding. , Create gradient echo 455, provide rewind pulse 456, and fill multiple lines of k-space with short repetition time (TR). As imaging parameters, for example, FA (flip angle: flip angle) is 18 degrees, TE / TR is 30 ms / 44 ms, integration number is 1, FOV is 256 x 256 mm, slice thickness is 2 mm, measurement matrix is 384 x 160, reconstruction matrix is 512 x 512 Use

図6(b)に示すように、3DマルチショットEPIは、スライス選択傾斜磁場パルス462とともにRFパルス461を印加した後、位相エンコードを付与する傾斜磁場パルス463を変えつつ、読み出し傾斜磁場パルス464を反転して繰り返し、複数のグラジエントエコー465をつくり、リワインドパルス466を与え、短い繰り返し時間で、k空間の複数のラインを埋めるシーケンスである。撮像パラメータとして、例えば、FAは18度、TE/TRは30ms/44ms、積算回数は1、FOVは256x256mm、スライス厚は2mm、計測マトリクスは384x160、再構成マトリクスは512x512を用いる。   As shown in FIG. 6B, after applying the RF pulse 461 together with the slice selection gradient magnetic field pulse 462, the 3D multi-shot EPI changes the gradient magnetic field pulse 463 for applying phase encoding and reads the readout gradient magnetic field pulse 464. Inverting and repeating, a plurality of gradient echoes 465 are generated, a rewind pulse 466 is given, and a short repetition time is a sequence that fills a plurality of lines of k space. As imaging parameters, for example, FA is 18 degrees, TE / TR is 30 ms / 44 ms, integration number is 1, FOV is 256 × 256 mm, slice thickness is 2 mm, measurement matrix is 384 × 160, and reconstruction matrix is 512 × 512.

[IVIM撮像]
撮像部210は、IVIMシーケンス500に従って、IVIM撮像を行う(ステップS1103)。IVIMシーケンス500は、後述するIVIM画像510を取得するために実行する撮像シーケンスであり、ここでは、DWI画像を取得する拡散強調シーケンス、例えば、2Dの拡散強調SE−EPIシーケンス(DW−EPIシーケンス)を用いる。この際、撮像部210は、b値を変えて、複数回撮像を行い、それぞれのエコー信号から画像511を再構成する。用いるb値は、例えばb=0,10,20,40,80,110,140,170,200,500,900などとする。
[IVIM imaging]
The imaging unit 210 performs IVIM imaging according to the IVIM sequence 500 (step S1103). The IVIM sequence 500 is an imaging sequence executed to acquire an IVIM image 510 to be described later, and here, a diffusion emphasis sequence for acquiring a DWI image, for example, a 2D diffusion emphasis SE-EPI sequence (DW-EPI sequence) Use At this time, the imaging unit 210 changes the b value, performs imaging a plurality of times, and reconstructs the image 511 from each echo signal. The b value to be used is, for example, b = 0, 10, 20, 40, 80, 110, 140, 170, 200, 500, 900, and the like.

後述するIVIM画像510は、この、複数の異なるb値で撮像した結果(DWI画像511)から生成される。   An IVIM image 510 to be described later is generated from the result (DWI image 511) of imaging with a plurality of different b values.

IVIMシーケンス500として用いられる、DW−EPIシーケンス550のパルスシーケンス例を図7に示す。   An example pulse sequence of the DW-EPI sequence 550 used as the IVIM sequence 500 is shown in FIG.

本図に示すように、DW−EPIシーケンス550は、スライス選択傾斜磁場パルス553,554とともにRFパルス551、552を印加した後、位相エンコードを付与する傾斜磁場パルス556を変えつつ、読み出し傾斜磁場パルス557を反転して繰り返し、複数のグラジエントエコー558をつくり、k空間の複数のラインを埋めるシーケンスである。なお、本シーケンスでは、RFパルス552の前後に一組の拡散強調パルス(MPGパルス)555を印加する。撮像パラメータとして、例えば、TR/TE=4000/99ms、MPGパルスのb値=0,10,20,40,80,110,200,400,600,1000、スライス厚4mm、FOV=297x297mm、マトリクス256x256、空間分解能1.2mmx1.2mm、パラレルイメージングファクター2倍速、パーシャルフーリエ75%、脂肪抑制併用、撮像時間3分7秒を用いる。   As shown in the figure, the DW-EPI sequence 550 applies the RF pulses 551 and 552 together with the slice selection gradient magnetic field pulses 553 and 554, and then changes the gradient magnetic field pulse 556 for applying phase encoding to read out the gradient magnetic field pulses. This sequence is a sequence that inverts 557 and repeats to create multiple gradient echos 558 and multiple lines in k-space. In this sequence, one set of diffusion emphasis pulse (MPG pulse) 555 is applied before and after the RF pulse 552. As imaging parameters, for example, TR / TE = 4000/99 ms, b value of MPG pulse = 0, 10, 20, 40, 80, 110, 200, 400, 600, 1000, slice thickness 4 mm, FOV = 297x297 mm, matrix 256x256 A spatial resolution of 1.2 mm × 1.2 mm, parallel imaging factor double speed, partial Fourier 75%, combined use of fat suppression, and imaging time of 3 minutes and 7 seconds are used.

このとき、MPGパルス555の印加方向はGs、Gp、Gfの3方向とする。撮像は横断面で行う。   At this time, the application direction of the MPG pulse 555 is set to three directions of Gs, Gp, and Gf. Imaging is performed on the cross section.

IVIMシーケンス500では、MPGパルス555によるフローコンペンセーション効果があるため、血管の信号を抑制できる。   In the IVIM sequence 500, since there is a flow compensation effect by the MPG pulse 555, the blood vessel signal can be suppressed.

[その他の撮像]
最後に、撮像部210は、その他の診断画像を得る撮像、血管撮像(TOF)などを行い(ステップS1104)、処理を終了する。なお、得られた各画像は、記憶装置172に保存され、また、表示装置173に表示される。
[Other imaging]
Finally, the imaging unit 210 performs imaging for obtaining other diagnostic images, blood vessel imaging (TOF), and the like (step S1104), and ends the process. The obtained images are stored in the storage unit 172 and displayed on the display unit 173.

上述のように、撮像順は問わない。また、全ての撮像を一連の撮像として行う必要もない。また、予め撮像を実行し、得られた各再構成画像を記憶装置172に保持しておき、それを用いるよう構成してもよい。なお、記憶装置172には、後述するシーケンス取得部が算出したASL−PWI画像310、QSM画像410、IVIM画像510を保持してもよい。   As described above, the imaging order does not matter. Moreover, it is not necessary to perform all the imaging as a series of imaging. Alternatively, imaging may be performed in advance, and the obtained reconstructed images may be stored in the storage device 172 and used. The storage device 172 may hold an ASL-PWI image 310, a QSM image 410, and an IVIM image 510 calculated by a sequence acquisition unit described later.

[シーケンス画像取得部]
次に、シーケンス画像取得部220による、各再構成画像から、シーケンス画像を生成する処理を説明する。本実施形態では、シーケンス画像取得部220は、図3に示すように、ASL−PWI撮像で得た再構成画像からASL−PWI画像310を算出し、QSM撮像で得た再構成画像からQSM画像410を算出する。IVIM撮像で得た再構成画像からIVIM画像510を算出する。
[Sequence image acquisition unit]
Next, a process of generating a sequence image from each reconstructed image by the sequence image acquisition unit 220 will be described. In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the sequence image acquisition unit 220 calculates an ASL-PWI image 310 from a reconstructed image obtained by ASL-PWI imaging, and generates a QSM image from a reconstructed image obtained by QSM imaging. Calculate 410. An IVIM image 510 is calculated from the reconstructed image obtained by IVIM imaging.

ASL−PWI画像310は、ラベル画像312とコントロール画像311との差分を取ることにより、算出される。   The ASL-PWI image 310 is calculated by taking the difference between the label image 312 and the control image 311.

QSM画像410は、位相画像411の成分を主に用いて算出される。QSM画像410の計算には、例えば、L1ノルムを使って逆問題を精度よく解く、例えば、上記特許文献4の図6、図7、図8などに開示の公知技術を使う。   The QSM image 410 is calculated mainly using the components of the phase image 411. For the calculation of the QSM image 410, for example, a known technique disclosed in, for example, FIG. 6, FIG. 7, and FIG.

IVIM画像510は、異なるb値で得た各画像(DWI画像)511を、画素毎に、2つの指数関数の合成値としてフィッティングし、得られたフィッティング係数をIVIM画像510の画素値とする。具体的には、図8に示すように、得られたそれぞれの画像の各画素値(Log信号値)を2つの指数関数の合成値としてフィッティングし、フィッティング関数の係数(フィッティング係数;DC、D、f)を画素値とする。The IVIM image 510 fits each image (DWI image) 511 obtained with different b-values as a composite value of two exponential functions for each pixel, and sets the obtained fitting coefficient as a pixel value of the IVIM image 510. Specifically, as shown in FIG. 8, each pixel value (Log signal value) of each obtained image is fitted as a composite value of two exponential functions, and the coefficients of the fitting function (fitting coefficient; DC, D Let * , f) be pixel values.

IVIM画像510として得るフィッティング係数は、図8に示すように、例えば、真の拡散係数(DC:Diffusion Coefficient)、灌流を拡散とみなした拡散係数(D:pseudo−diffusion coefficient)、全体に占める灌流の割合(f:perfusion fraction)などである。The fitting coefficient obtained as the IVIM image 510 is, for example, a true diffusion coefficient (DC: Diffusion Coefficient), a diffusion coefficient that regards perfusion as diffusion, (D * : pseudo-diffusion coefficient), as shown in FIG. Perfusion rate (f).

[画像処理部]
次に、画像処理部230による各処理を説明する。本実施形態の画像処理部は、シーケンス画像から、各種の血行動態画像を算出する。以下、1種類のシーケンス画像から直接、血行動態画像を算出する、第一の算出処理と、第一の算出処理で算出した、複数の血行動態画像から新たな血行動態画像を算出する第二の算出処理との2つに分けて、本実施形態の画像処理部230による血行動態画像の算出処理を説明する。
[Image processing unit]
Next, each process by the image processing unit 230 will be described. The image processing unit of the present embodiment calculates various hemodynamic images from the sequence image. Hereinafter, a hemodynamic image is calculated directly from one type of sequence image, and a second hemodynamic image is calculated from a plurality of hemodynamic images calculated by the first calculation process and the first calculation process. The calculation process of the hemodynamic image by the image processing unit 230 of the present embodiment will be described divided into two of the calculation process.

以下、図3に示すように、第一の算出処理のうち、ASL−PWI画像310からASL−CBF画像330を算出する処理をASL−CBF算出処理320、QSM画像410からQSM−OEF画像430を算出する処理をQSM−OEF算出処理420、IVIM画像510からIVIM−CBV画像530を算出する処理をIVIM−CBV算出処理520、と呼ぶ。また、第二の算出処理のうち、ASL−CBF画像330とQSM−OEF画像430からCMRO2画像620を算出する処理をCMRO2算出処理610、ASL−CBF画像330とIVIM−CBV画像530とからMTT画像640を算出する処理をMTT算出処理630、と呼ぶ。   Hereinafter, as shown in FIG. 3, among the first calculation processing, the processing for calculating the ASL-CBF image 330 from the ASL-PWI image 310 is referred to as ASL-CBF calculation processing 320 and the QSM image 410 from the QSM image 410. The process to calculate is called QSM-OEF calculation process 420, and the process to calculate the IVIM-CBV image 530 from the IVIM image 510 is called IVIM-CBV calculation process 520. Further, in the second calculation process, a process of calculating the CMRO 2 image 620 from the ASL-CBF image 330 and the QSM-OEF image 430 is a MTR image calculation process from the CMRO 2 calculation process 610 and the ASL-CBF image 330 and the IVIM-CBV image 530. The process of calculating 640 is referred to as MTT calculation process 630.

まず、第一の算出処理の、各処理を説明する。   First, each process of the first calculation process will be described.

[ASL−CBF算出処理]
ASL−PWI画像310から、ASL−CBF画像330を得る、ASL−CBF算出処理320を説明する。ASL−CBF画像330は、ASL−PWI画像310を、別途取得したプロトン密度強調(Proton Density Weighted:PDW)画像で除算することにより得られる。PDW画像取得用パルスシーケンスは公知の方法を用いる。もしくは、撮像パラメータをPDW画像用に調整することによりコントロール画像を流用する方法でも良い。すなわち、画像処理部230は、以下の式(1)に従って、CBF(ASL−CBF画像330)を、PWI(ASL−PWI画像310)から算出する。なお、PWI(ASL−PWI画像310)は、ラベル画像311とコントロール画像312との差分画像である。
CBF=α・PWI/PDW ・・・(1)
ここで、αは、比例係数であり、経験的に求められる値である。
[ASL-CBF calculation processing]
An ASL-CBF calculation process 320 will be described in which an ASL-CBF image 330 is obtained from the ASL-PWI image 310. The ASL-CBF image 330 is obtained by dividing the ASL-PWI image 310 by a separately acquired Proton Density Weighted (PDW) image. The pulse sequence for PDW image acquisition uses a known method. Alternatively, a control image may be diverted by adjusting imaging parameters for PDW images. That is, the image processing unit 230 calculates the CBF (ASL-CBF image 330) from the PWI (ASL-PWI image 310) according to the following equation (1). The PWI (ASL-PWI image 310) is a difference image between the label image 311 and the control image 312.
CBF = α · PWI / PDW (1)
Here, α is a proportionality coefficient, which is an empirically determined value.

[QSM−OEF算出処理]
QSM画像410から、QSM−OEF画像430得る、QSM−OEF算出処理420を説明する。上述のように、一般には、OEF画像は、安静時と負荷時といった異なる状態のSWI画像から算出する。しかし、ここでは、生体組織の磁化率が、鉄分の量や静脈中の酸素量によって変化することを利用し、安静時に取得したQSM画像410のみから、QSM−OEF画像430を算出する。
[QSM-OEF calculation processing]
The QSM-OEF calculation process 420 is described, which derives a QSM-OEF image 430 from the QSM image 410. As described above, in general, OEF images are calculated from SWI images in different states such as resting and loaded. However, here, the QSM-OEF image 430 is calculated only from the QSM image 410 acquired at rest, using the fact that the magnetic susceptibility of the living tissue changes depending on the amount of iron and the amount of oxygen in the vein.

QSM画像410は、上述のように、特許文献4に開示されている方法(逆問題を解く方法)で求める。そして、画像処理部230は、QSM画像410の任意のVOI(Volume of Interest)の中で、閾値処理とマスク処理とを組み合わせ、脳内静脈構造を抽出する。そして、このVOIの中で、静脈構造として抽出された部分の磁化率とその他の部分の磁化率との差を求める。最後に、画像処理部230は、この差のデータから、QSM−OEF画像430を算出する。   As described above, the QSM image 410 is obtained by the method disclosed in Patent Document 4 (method for solving the inverse problem). Then, the image processing unit 230 extracts the intracerebral vein structure by combining the threshold processing and the mask processing in an arbitrary Volume of Interest (VOI) of the QSM image 410. Then, in this VOI, the difference between the magnetic susceptibility of the portion extracted as the vein structure and the magnetic susceptibility of the other portion is determined. Finally, the image processing unit 230 calculates a QSM-OEF image 430 from the data of the difference.

安静時に取得したQSM画像410のみからQSM−OEF画像430を取得する手法は、実臨床に適用する観点から適している。その理由は、1回の計測で良いので、検査時間が短く、かつ、患者に負荷をかけないため、患者への負荷テストを割愛できるためである。ここで、負荷テストとは、例えば血行動態に変化を与える薬物投与であり、カフェインによる血管収縮後の検査や、過換気(hyperventilation)や酸素吸入(oxygen inhalation)、アセタゾラミド(acetazolamide)負荷である。   The method of acquiring the QSM-OEF image 430 only from the QSM image 410 acquired at rest is suitable from the viewpoint of practical application. The reason is that since it is sufficient to perform one measurement, the examination time is short, and no load is placed on the patient, so the load test on the patient can be omitted. Here, the stress test is, for example, drug administration that changes hemodynamics, and is an examination after vasoconstriction by caffeine, hyperventilation, oxygen inhalation, acetazolamide load. .

[IVIM−CBV算出処理]
IVIM画像510から、IVIM−CBV画像530得る、IVIM−CBV算出処理520を説明する。上述のように、IVIM画像510は、DWIシーケンスで、異なる複数のb値を用いて撮像し、得られたそれぞれの画像の各画素値(Log信号値)をフィッティングすることにより得たフィッティング係数(例えば、真の拡散係数DC、灌流を拡散とみなした拡散係数D、全体に占める灌流の割合f)を画素値とする画像である。
[IVIM-CBV calculation processing]
An IVIM-CBV calculation process 520 for obtaining an IVIM-CBV image 530 from the IVIM image 510 will be described. As described above, the IVIM image 510 is imaged by using a plurality of different b values in the DWI sequence, and fitting coefficients (log signal values) obtained by fitting each of the obtained images are obtained. For example, the image is a pixel value having a true diffusion coefficient DC, a diffusion coefficient D * in which perfusion is regarded as diffusion, and a ratio f of perfusion occupied in the whole.

画像処理部230は、IVIM画像510の画素値であるフィッティング係数を用いて以下の式(2)に従って、IVIM−CBV画像530を算出する。なお式(2)は、代表的な例として、fを用いた場合を示している。
f=CBV/fw ・・・(2)
∴ CBV=f×fw
ここで、fwは、NMR visible water content fraction(NMR観測可能水分含有率:組織固有の値として過去の知見をもとに設定する値)であり、例えば、0.78という値をとる。
The image processing unit 230 calculates an IVIM-CBV image 530 according to the following equation (2) using a fitting coefficient which is a pixel value of the IVIM image 510. Formula (2) shows the case where f is used as a representative example.
f = CBV / fw (2)
CB CBV = f x fw
Here, fw is NMR visible water content fraction (NMR observable water content: a value which is set based on past knowledge as a value unique to a tissue), and takes, for example, a value of 0.78.

次に、第二の算出処理の各処理を、図面を用いて説明する。   Next, each process of the second calculation process will be described using the drawings.

[CMRO2算出処理]
次に、ASL−CBF画像330と、QMS−OEF画像430とから、CMRO2画像620を算出するCMRO2算出処理610を、図9を用いて説明する。上述のように、ASL−CBF画像330は、撮影対象部位(ここでは、脳)の、血流量を表す画像である。また、QSM−OEF画像430は、撮影対象部位(ここでは、脳)の、酸素摂取率を表す画像である。従って、画像処理部230は、基本的には、両者を乗算することにより、脳酸素消費量を表すCMRO2画像620を得る。
[CMRO2 calculation processing]
Next, a CMRO 2 calculation process 610 for calculating a CMRO 2 image 620 from the ASL-CBF image 330 and the QMS-OEF image 430 will be described using FIG. As described above, the ASL-CBF image 330 is an image representing the blood flow rate of the imaging target site (here, the brain). Also, the QSM-OEF image 430 is an image representing the oxygen uptake rate of the imaging target site (here, the brain). Therefore, the image processing unit 230 basically obtains a CMRO2 image 620 representing brain oxygen consumption by multiplying the two.

すなわち、本実施形態の画像処理部230は、脳血流量画像(ASL−CBF画像330)と酸素消費量画像(QSM−OEF画像430)とを乗算することにより、脳酸素消費量画像(CMRO2画像620)を算出する。   That is, the image processing unit 230 according to the present embodiment multiplies the cerebral blood flow image (ASL-CBF image 330) and the oxygen consumption image (QSM-OEF image 430) to obtain a cerebral oxygen consumption image (CMRO2 image). Calculate 620).

ただし、両画像は、それぞれ、異なる撮像シーケンスで得た画像から算出されている。このため、空間分解能やスライス厚などが異なるし、傾斜磁場パルスの形状、強度が異なる。両画像間で演算を行うためには、装置由来の画像上の感度分布、画像歪が、画像間で同一に保たれている必要がある。これらを整合させるため、画像処理部230は、乗算する前に、両画像に対し、各種の補正を行う。   However, both images are calculated from images obtained by different imaging sequences. For this reason, spatial resolution, slice thickness, etc. differ, and the shape and intensity of the gradient magnetic field pulse differ. In order to perform calculations between both images, the sensitivity distribution on the image derived from the device and the image distortion need to be kept the same between the images. In order to match these, the image processing unit 230 performs various corrections on both images before multiplication.

CMRO2算出処理610の流れの概略を、図9に示す。本図に示すように、画像処理部230は、乗算616に先立ち、第一の血行動態画像(ここでは、ASL−CBF画像330)および第二の血行動態画像(ここでは、QMS−OEF画像430)の少なくとも一方に対し、相互位置合わせ処理611、歪み補正処理612、ガウスフィルタ処理613、マスク処理614、および輝度補正処理615の少なくとも一つの補正処理を施す。なお、これらの補正処理は、必ずしもすべてを行う必要はない。   The outline of the flow of the CMRO2 calculation process 610 is shown in FIG. As shown in the figure, the image processing unit 230 performs the first hemodynamic image (here, ASL-CBF image 330) and the second hemodynamic image (here, QMS-OEF image 430) prior to the multiplication 616. And at least one of correction processing of mutual alignment processing 611, distortion correction processing 612, Gaussian filter processing 613, mask processing 614, and luminance correction processing 615 is performed. In addition, it is not necessary to perform all of these correction processes.

具体的には、ASL−CBF画像330とQSM−OEF画像430とを解剖学的標準化手法を用いて位置合わせする相互位置合わせ処理611、歪み補正処理612、ガウスフィルタ処理613を行い、処理後のASL−CBF画像331およびQSM−OEF画像431を得る。その後、QSM撮像で得たQSM画像410を用いて脳領域マスク処理614を行い、脳領域平均カウントにて信号輝度を補正615した上で、両画像を乗算616してCMRO2画像620を算出する。   Specifically, mutual alignment processing 611, distortion correction processing 612, and Gaussian filter processing 613 are performed to align the ASL-CBF image 330 and the QSM-OEF image 430 using the anatomical standardization method, and then the processing is performed. An ASL-CBF image 331 and a QSM-OEF image 431 are obtained. Thereafter, brain region mask processing 614 is performed using the QSM image 410 obtained by QSM imaging, signal luminance is corrected 615 by brain region average count, and then both images are multiplied 616 to calculate a CMRO2 image 620.

以下、ASL−CBF画像330、QSM−OEF画像430、およびを、CMRO2画像620を、それぞれ、位置rの関数としてASL−CBF(r)、QSM−OEF(r)およびCMRO2(r)と記載し、相互位置合わせ処理611を関数fr1→r2、歪み補正処理612を関数dr1→r2、ガウスフィルタ処理613を関数g、マスク処理614を関数m、輝度補正処理615を関数sと、それぞれ表すと、CMRO2算出処理610で乗算616に先立って行われる補正処理は、以下の式(3)〜式(5)で表される。なお、関数f、関数dで、添え字のrn→r(n+1)(nは1以上の整数)は、座標上の位置を、rnからr(n+1)に変える処理を表す。Hereinafter, the ASL-CBF image 330, the QSM-OEF image 430, and the CMRO2 image 620 are respectively described as ASL-CBF (r), QSM-OEF (r) and CMRO 2 (r) as a function of position r. Cross registration processing 611 is represented as function fr1 → r2 , distortion correction processing 612 is represented as function dr1 → r2 , Gaussian filter processing 613 as function g, mask processing 614 as function m, and luminance correction processing 615 as function s. The correction process performed prior to the multiplication 616 in the CMRO 2 calculation process 610 is expressed by the following equations (3) to (5). In the functions f and d, the subscript rn → r (n + 1) (n is an integer of 1 or more) represents a process of changing the position on the coordinate from rn to r (n + 1).

まず、相互位置合わせ処理f、歪み補正処理d、ガウスフィルタ処理g後のASL−CBF画像331(ASL−CBF(r3))およびQSM−OEF画像431(QSM−OEF(r3))は、それぞれ、以下の式(3)、式(4)で表される。
ASL−CBF(r3)
=g(dr2→r3(fr1→r2(ASL−CBF(r1)))) ・・・(3)
QMS−OEF(r3)
=g(dr2→r3(fr1→r2(QMS−OEF(r1)))) ・・・(4)
なお、各補正処理g,d,fの順番は、入れ替わっても良い。
First, the ASL-CBF image 331 (ASL-CBF (r3)) and the QSM-OEF image 431 (QSM-OEF (r3)) after mutual registration processing f, distortion correction processing d and Gaussian filter processing g are respectively It is represented by the following formula (3) and formula (4).
ASL-CBF (r3)
= G ( dr2 → r3 ( fr1 → r2 (ASL-CBF (r1)))) (3)
QMS-OEF (r3)
= G ( dr2 r3 ( fr1 r2 (QMS-OEF (r1)))) (4)
The order of the correction processes g, d, f may be reversed.

新たに、r3をrとおいて、それぞれにマスク処理mを行い、処理後のASL−CBF画像に輝度補正sを行い、最終的に得られるCMRO2画像620(CMRO2(r))は、以下の式(5)で表される。
CMRO2(r)
=(m(QMS−OEF(r)))×s(m(ALS−CBF(r))) ・・・(5)
Newly, with r3 as r, mask processing m is performed on each, luminance correction s is performed on the processed ASL-CBF image, and a finally obtained CMRO 2 image 620 (CMRO 2 (r)) has the following formula It is represented by (5).
CMRO 2 (r)
= (M (QMS-OEF (r))) x s (m (ALS-CBF (r))) (5)

以下、各補正処理の詳細を説明する。   The details of each correction process will be described below.

[相互位置合わせ処理]
相互位置合わせ処理(関数fr1→r2)611は、解剖学的な標準画像STD(r1)621を用い、異なる被検体101の脳の、対応する部位を、標準画像STD(r1)621上で同じ画素位置とする処理である。標準画像STD(r1)621は、標準となる脳画像で、テンプレートと呼ばれる。
Mutual alignment process
The mutual registration processing (function fr1 → r2 ) 611 uses the anatomical standard image STD (r1) 621 to select corresponding portions of the brain of the different subject 101 on the standard image STD (r1) 621. It is the processing which makes the same pixel position. The standard image STD (r1) 621 is a standard brain image and is called a template.

相互位置合わせ処理611による解剖学的標準化によって、異なる被検体101の脳の対応する部位が標準脳画像上で同じ画素位置となるため、多くの被検体101の脳画像を、同じ土俵上で画素毎に比較することができる。   Since the corresponding parts of the brains of different subjects 101 become the same pixel position on the standard brain image by anatomical standardization by mutual alignment processing 611, the brain images of many subjects 101 are pixels on the same soil It can compare each time.

なお、関数fは、非線形変換の関数である。例えば、相互位置合わせ処理611には、公知の解剖学的標準化の手法(ソフトウエア)として、「SPM」(Statistical Parametric Mapping)を用いても良い。また、ASL−CBF画像330と、QSM−OEF画像430とが、例えば、同一被検体101の同じスライスである場合など、位置合わせが不要な画像どうしの場合、相互位置合わせ処理611は行わなくてもよい。   The function f is a function of nonlinear conversion. For example, in the mutual alignment process 611, "SPM" (Statistical Parametric Mapping) may be used as a known anatomical standardization method (software). In addition, in the case where the ASL-CBF image 330 and the QSM-OEF image 430 are images which do not require alignment, for example, when they are the same slice of the same object 101, the mutual alignment process 611 is not performed. It is also good.

[歪み補正処理]
歪み補正(関数dr2→r3)612には、例えば、歪補正用元画像DIST(r1)622を用い、各画像の傾斜磁場による歪みを補正する。歪補正用元画像DIST(r1)622には、例えば、幾何学的な位置が既知の標準ファントム(例えばADNIファントム)を用いることが出来る。
Distortion correction processing
For distortion correction (function d r2 → r 3 ) 612, for example, the distortion correction original image DIST (r 1) 622 is used to correct distortion of each image due to the gradient magnetic field. As the distortion correction original image DIST (r1) 622, for example, a standard phantom (for example, an ADNI phantom) whose geometrical position is known can be used.

なお、歪補正用元画像DIST(r1)622を使うかわりに、MRI装置100の設計情報、すなわち、歪の原因となる傾斜磁場コイル131の空間磁場強度分布を、ビオサバールの方程式から求め、パルスシーケンスごとに、この磁場分布が作り出す画像歪を計算し、それを逆補正してもよい。この場合、歪み補正処理dr1→r2612は、逆補正演算そのものを意味する。本処理も、歪みが発生しにくい撮像条件での撮像の場合など、行わなくてもよい。Here, instead of using the distortion correction original image DIST (r1) 622, design information of the MRI apparatus 100, that is, the spatial magnetic field strength distribution of the gradient magnetic field coil 131 causing distortion is obtained from the equation of biosav In each case, the image distortion produced by this magnetic field distribution may be calculated and inversely corrected. In this case, the distortion correction processing d r1 → r 2 612 means an inverse correction operation itself. This process may not be performed, for example, in the case of imaging under an imaging condition where distortion hardly occurs.

[ガウスフィルタ処理]
ガウスフィルタ処理(関数g)613は、いわゆるスムージング処理の一種である。空間分解能が粗い画像であっても、ガウス関数を周波数空間で乗算することにより、なめらかに輝度分布を表現することが出来、ボクセルサイズの異なる画像間演算での演算誤差を減らすことができる。例えば、QSM撮像は、一辺が25mm程度のボクセル単位で撮像を行う。一方、ASL撮像では、分解能が1mm程度の画像が得られる。このように、ガウスフィルタ処理613を行うことで、分解能が異なり画素の粗さが違う画像どうしを、整合させる。なお、スムージング処理であれば、他の手法を用いてもよいし、本処理を省略してもよい。
[Gauss filter processing]
The Gaussian filter processing (function g) 613 is a type of so-called smoothing processing. Even in the case of an image with a coarse spatial resolution, by multiplying the Gaussian function by the frequency space, it is possible to express the luminance distribution smoothly, and it is possible to reduce the operation error in the inter-image operation with different voxel sizes. For example, in QSM imaging, imaging is performed in voxel units each having a side of about 25 mm. On the other hand, in ASL imaging, an image with a resolution of about 1 mm can be obtained. As described above, by performing the Gaussian filter processing 613, images having different resolutions and different pixel roughnesses are matched. In addition, as long as it is a smoothing process, another method may be used and this process may be abbreviate | omitted.

[マスク処理]
マスク処理(関数m)614は、上記各補正後の画像から脳領域を抽出するために行われる。脳の周囲には、頭蓋骨があり、これが、後段の輝度補正処理615で悪影響を及ぼす可能性があるため、マスク処理により、頭蓋骨を除去する。マスクの元画像MASK(r)623として、QSM画像410から、脳領域を抽出した画像を使う。
[Mask processing]
A mask process (function m) 614 is performed to extract a brain region from the image after each correction. Around the brain, there is a skull, which may adversely affect the subsequent luminance correction process 615, so the skull process is removed by mask processing. An image obtained by extracting a brain region from the QSM image 410 is used as the mask original image MASK (r) 623.

[輝度補正処理]
輝度補正処理(関数s)615は、ASLのリスケーリングに関する補正である。信号の輝度補正処理615には、例えば、脳領域内の平均カウントを用いる。平均カウントとは、MRI画像の指定領域内の各ボクセルの信号値の総和である。ASLシーケンスにより得られる画像の輝度は、相対値であるため、一般の核医学検査において行われているように、例えば、小脳のような特定の正常脳実質の値を輝度補正元画像SMAP(r)624として用い、画素値を正規化する。一方、QSM−OEF画像430の輝度は、基本的に絶対値なので、リスケーリングは不要である。
[Brightness correction processing]
The luminance correction process (function s) 615 is a correction related to ASL rescaling. For the signal luminance correction processing 615, for example, an average count in the brain region is used. The average count is the sum of signal values of voxels in a designated region of an MRI image. Since the brightness of the image obtained by the ASL sequence is a relative value, as in the general nuclear medicine examination, for example, the value of a specific normal brain parenchyma such as the cerebellum is subjected to the brightness correction source image SMAP (r ), And normalize the pixel values. On the other hand, since the luminance of the QSM-OEF image 430 is basically an absolute value, no rescaling is necessary.

[MTT算出処理]
次に、ASL−CBF画像330と、IVIM−CBV画像530とから、MTT画像640を算出するMTT算出処理630を、図10を用いて説明する。上述のように、ASL−CBF画像330は、撮影対象部位の、血流量を表す画像である。また、IVIM−CBV画像530は、撮影対象部位の、血液量を表す画像である。従って、画像処理部230は、基本的には、IVIM−CBV画像530をASL−CBF画像330で除算することにより、平均通過時間を表すMTT画像640を得る。
[MTT calculation processing]
Next, MTT calculation processing 630 for calculating the MTT image 640 from the ASL-CBF image 330 and the IVIM-CBV image 530 will be described with reference to FIG. As described above, the ASL-CBF image 330 is an image representing the blood flow volume of the imaging target site. Also, the IVIM-CBV image 530 is an image representing the blood volume of the imaging target site. Therefore, the image processor 230 basically divides the IVIM-CBV image 530 by the ASL-CBF image 330 to obtain the MTT image 640 representing the average transit time.

すなわち、本実施形態の画像処理部230は、脳血液量画像(IVIM−CBV画像530)を脳血流量画像(ASL−CBF画像330)で除算することにより、平均通過時間画像(MTT画像640)を算出する。   That is, the image processing unit 230 according to the present embodiment divides the cerebral blood volume image (IVIM-CBV image 530) by the cerebral blood flow image (ASL-CBF image 330) to obtain an average transit time image (MTT image 640). Calculate

このように、本実施形態では、精度の高いASL-CBF画像と精度の高いIVIM−CBV画像から、MTT画像を求めるので、公知のIVIM単体から、求めるMTTと比べて、得られるMTT画像の精度が高い特徴がある。また、本実施形態では、IVIM画像からCBVのみを算出するので、IVIM用のマルチbを使ったDWI撮像プロトコルは、撮像パラメータもしくはb値について、CBVの精度のみを重視した設定とすることも可能という特徴を有する。   As described above, in this embodiment, since the MTT image is obtained from the high-accuracy ASL-CBF image and the high-precision IVIM-CBV image, the accuracy of the MTT image obtained compared to the MTT obtained from the known IVIM alone There is a feature that is high. Further, in the present embodiment, only CBV is calculated from the IVIM image, so DWI imaging protocol using multi-b for IVIM can be set with emphasis on CBV accuracy for the imaging parameter or b value. It has the feature of.

ただし、画像処理部230は、MTT算出処理630においても、CMRO2算出処理610と同様に、両画像に対し、各種の補正処理を行う。ここで行う補正処理は、CMRO2算出処理610において、両画像に対して施す処理と基本的に同様である。   However, also in the MTT calculation processing 630, the image processing unit 230 performs various correction processing on both images as in the CMRO 2 calculation processing 610. The correction process performed here is basically the same as the process performed on both images in the CMRO 2 calculation process 610.

すなわち、MTT算出処理630では、図10に示すように、まず、両画像それぞれに対し、解剖学的標準化手法を用いた相互位置合わせ処理631、歪み補正処理632、およびガウスフィルタ処理633を行い、処理後のASL−CBF画像331およびIVIM−CBV画像531を得る。その後、例えば、QSM画像410をマスク元画像623に用いて脳領域マスク処理634を行い、脳領域平均カウントにて信号輝度を補正する輝度補正処理635を行った上で、上述のように除算636し、MTT画像640を算出する。マスク画像は、脳構造を抽出できる画像で有れば良く、別途撮像するT1W(T1強調)画像で有っても良い。なお、MTT算出処理630においても、これらの補正処理は、必ずしも行う必要はない。   That is, in the MTT calculation processing 630, as shown in FIG. 10, first, mutual registration processing 631 using an anatomical standardization method, distortion correction processing 632, and Gaussian filter processing 633 are performed on each of the two images. Obtained ASL-CBF image 331 and IVIM-CBV image 531 after processing. Thereafter, for example, brain region mask processing 634 is performed using the QSM image 410 as the mask original image 623, and luminance correction processing 635 for correcting signal luminance with brain region average count is performed, and then division 636 as described above. And calculate the MTT image 640. The mask image may be an image from which the brain structure can be extracted, and may be a T1W (T1 weighted) image separately captured. Also in the MTT calculation process 630, these correction processes need not necessarily be performed.

ASL−CBF画像330、IVIM−CBV画像530、および、MTT画像640を、それぞれ、位置rの関数としてASL−CBF(r)、IVIM−CBV(r)およびMTT(r)と記載すると、MTT算出処理630は、以下の式(6)から式(8)で表される。   If ASL-CBF image 330, IVIM-CBV image 530, and MTT image 640 are described as ASL-CBF (r), IVIM-CBV (r) and MTT (r) as a function of position r, respectively, MTT calculation The process 630 is expressed by the following equations (6) to (8).

まず、位置合わせf、歪補正d、ガウス関数処理g後のASL−CBF画像331(ASL−CBF(r3))およびIVIM−CBV画像531(IVIM−CBV(r3))は、それぞれ、以下の式(6)、式(7)で表される。
ASL−CBF(r3)
=g(dr2→r3(fr1→r2(ASL−CBF(r1)))) ・・・(6)
IVIM−CBV(r3)
=g(dr2→r3(fr1→r2(IVIM−CBV(r1)))) ・・・(7)
なお、各補正処理g、d、fの順番は、入れ替わっても良い。
First, the alignment f, the distortion correction d, the ASL-CBF image 331 (ASL-CBF (r3)) and the IVIM-CBV image 531 (IVIM-CBV (r3)) after the Gaussian function processing g are respectively (6) is expressed by equation (7).
ASL-CBF (r3)
= G ( dr2 → r3 ( fr1 → r2 (ASL-CBF (r1)))) (6)
IVIM-CBV (r3)
= G (dr2 r3 (fr1 r2 (IVIM-CBV (r1)))) (7)
The order of the correction processes g, d and f may be reversed.

新たに、r3をrとおいて、それぞれにマスク処理mを行い、処理後のASL−CBF画像およびIVIM−CBV画像に輝度補正sを行い、最終的に得られるMTT画像640(MTT(r))は、以下の式(8)で表される。なお、マスク画像は、r→r3の変換をしておく。
MTT(r)
=s((m(IVIM−CBV(r))))/s(m(ALS−CBF(r)))・・・(8)
Newly, with r3 being r, mask processing m is performed on each, luminance correction s is performed on the processed ASL-CBF image and IVIM-CBV image, and an MTT image 640 (MTT (r)) finally obtained Is expressed by the following equation (8). The mask image is converted from r to r3.
MTT (r)
= S ((m (IVIM-CBV (r))) / s (m (ALS-CBF (r))) (8)

各処理の詳細は、CMRO2算出処理610で説明したとおりであるため、説明を省略する。   The details of each process are as described in the CMRO2 calculation process 610, so the description will be omitted.

以上説明したように、本実施形態のMRI装置100は、造影剤を使わない所定の撮像シーケンスに従って被検体の所定の領域からのエコー信号を計測し、得られたエコー信号から再構成画像を得る撮像部210と、前記再構成画像に予め定めた処理を施し、シーケンス画像を算出するシーケンス画像取得部220と、前記シーケンス画像に画像処理を施して、前記領域に含まれる所定の部位の血行動態を評価する血行動態画像を算出する画像処理部230と、を備え、前記撮像部210は、第一の撮像シーケンスと、前記第一の撮像シーケンスとは異なる第二の撮像シーケンスとを実行し、前記シーケンス画像取得部220は、前記第一の撮像シーケンスにより得た再構成画像から第一のシーケンス画像を算出し、前記第二の撮像シーケンスにより得た再構成画像から第二のシーケンス画像を算出し、前記画像処理部230は、前記第一のシーケンス画像および前記第二のシーケンス画像から、第一の血行動態画像および前記第一の血行動態画像とは異なる第二の血行動態画像をそれぞれ算出するとともに、前記第一の血行動態画像および前記第二の血行動態画像から、前記第一の血行動態画像および前記第二の血行動態画像とは異なる第四の血行動態画像を算出する。   As described above, the MRI apparatus 100 according to this embodiment measures echo signals from a predetermined area of the subject according to a predetermined imaging sequence that does not use a contrast agent, and obtains a reconstructed image from the obtained echo signals. An imaging unit 210, a sequence image acquisition unit 220 that performs predetermined processing on the reconstructed image to calculate a sequence image, image processing on the sequence image, and hemodynamics of a predetermined region included in the area And an image processing unit 230 for calculating a hemodynamic image to be evaluated, and the imaging unit 210 executes a first imaging sequence and a second imaging sequence different from the first imaging sequence, The sequence image acquisition unit 220 calculates a first sequence image from the reconstructed image obtained by the first imaging sequence, and the second imaging sequence Calculating a second sequence image from the reconstructed image obtained by the image processing unit, the image processing unit 230 generating a first hemodynamic image and the first circulation from the first sequence image and the second sequence image A second hemodynamic image different from the dynamic image is calculated, and the first hemodynamic image and the second hemodynamic image are calculated from the first hemodynamic image and the second hemodynamic image. Calculates a different fourth hemodynamic image.

前記撮像部210は、さらに、前記第一の撮像シーケンスおよび前記第二の撮像シーケンスとは異なる第三の撮像シーケンスを実行し、前記シーケンス画像取得部220は、前記第三の撮像シーケンスにより得た再構成画像から再構成された画像に予め定めた処理を施し、第三のシーケンス画像を算出し、前記画像処理部230は、前記第三のシーケンス画像から、前記第一の血行動態画像および前記第二の血行動態画像とは異なる第三の血行動態画像を算出するとともに、前記第一の血行動態画像および前記第二の血行動態画像のいずれか一方と前記第三の血行動態画像とから、前記第一の血行動態画像、前記第二の血行動態画像、前記第三の血行動態画像および前記第四の血行動態画像のいずれとも異なる第五の血行動態画像を算出してもよい。   The imaging unit 210 further executes a third imaging sequence different from the first imaging sequence and the second imaging sequence, and the sequence image acquiring unit 220 acquires the third imaging sequence according to the third imaging sequence. The image reconstructed from the reconstructed image is subjected to predetermined processing to calculate a third sequence image, and the image processing unit 230 calculates the first hemodynamic image and the first hemodynamic image from the third sequence image. A third hemodynamic image different from the second hemodynamic image is calculated, and one of the first hemodynamic image and the second hemodynamic image and the third hemodynamic image Calculating a fifth hemodynamic image different from any of the first hemodynamic image, the second hemodynamic image, the third hemodynamic image, and the fourth hemodynamic image Good.

例えば、前記第一の撮像シーケンスはASL−PWIシーケンス300であり、前記第二の撮像シーケンスはQSMシーケンス400であり、前記第三の撮像シーケンスはIVIMシーケンス500であり、前記部位は脳であり、前記第一の血行動態画像は脳血流量画像330であり、前記第二の血行動態画像は酸素摂取率画像430であり、前記第三の血行動態画像は脳血液量画像530であり、前記第四の血行動態画像は脳酸素消費量画像620であり、前記第五の血行動態画像は平均通過時間画像640であってもよい。   For example, the first imaging sequence is an ASL-PWI sequence 300, the second imaging sequence is a QSM sequence 400, the third imaging sequence is an IVIM sequence 500, the site is a brain, The first hemodynamic image is a cerebral blood flow image 330, the second hemodynamic image is an oxygen uptake rate image 430, and the third hemodynamic image is a cerebral blood volume image 530. The fourth hemodynamic image may be a brain oxygen consumption image 620, and the fifth hemodynamic image may be an average transit time image 640.

このように、本実施形態によれば、まず、造影剤を用いないMRI装置の撮像法を用い、血行動態画像(ASL−CBF画像330、QSM−OEF画像430、IVIM−CBV画像530)を算出する。そして、ASL−CBF画像330とQSM−OEF画像430とについて、装置由来の画像上の感度分布や、画像歪を補正し、両画像間で略同一にし、その後、両画像から、CMRO2画像620を間接的に算出する。また、ASL−CBF画像330とIVIM−CBV画像530とについて、装置由来の画像上の感度分布や画像歪を補正し、両画像間で略同一にし、その後、両画像からMTT画像640を間接的に算出する。   As described above, according to the present embodiment, first, the hemodynamic image (ASL-CBF image 330, QSM-OEF image 430, IVIM-CBV image 530) is calculated using the imaging method of the MRI apparatus that does not use a contrast agent. Do. Then, with regard to the ASL-CBF image 330 and the QSM-OEF image 430, the sensitivity distribution on the device-derived image and the image distortion are corrected to make both images substantially identical, and then the CMRO 2 image 620 is obtained from both images. Calculated indirectly. In addition, for the ASL-CBF image 330 and the IVIM-CBV image 530, the sensitivity distribution and the image distortion on the device-derived image are corrected and made substantially the same between both images, and then the MTT image 640 is indirectly obtained from both images. Calculate to

すなわち、本実施形態では、MRI装置100において、造影剤を使わない、異なる撮像法を用いて性質の異なる複数の画像(ASL−CBF画像330、QSM−OEF画像430、IVIM−CBV画像530)を撮像し、これらを用いた後処理により、他の血流パラメータマップ(MTT画像640、CMRO2画像620など)を得ることができる。これらの画像の算出に、PETによる情報を用いることがない。   That is, in the present embodiment, in the MRI apparatus 100, a plurality of images having different properties (ASL-CBF image 330, QSM-OEF image 430, IVIM-CBV image 530) using different imaging methods without using a contrast agent Other blood flow parameter maps (MTT image 640, CMRO2 image 620, etc.) can be obtained by imaging and post-processing using these. Information on PET is not used to calculate these images.

従って、本実施形態によれば、放射線同位元素(例えば15O)も、MRI用造影剤(たとえばGd)も使用することなく、侵襲性が低い検査方法で、所定の部位の血行動態を評価するために必要な各画像(最大5種の脳血流情報)を得ることができる。そして、それを、適宜ユーザに提示することができる。Therefore, according to the present embodiment, hemodynamics of a predetermined site is evaluated by a low invasive examination method without using radioisotope (for example, 15 O) or contrast agent for MRI (for example, Gd). It is possible to obtain each image (maximum 5 types of cerebral blood flow information) necessary for Then, it can be presented to the user as appropriate.

また、上述のように、ASL−CBF画像330とIVIM−CBV画像530とからMTT画像640を算出する。このため、安静時の画像のみから、MTT画像640を求めることができる。同様に、本実施形態では、QSM−OEF画像430を、安静時に取得したQSM画像410のみから算出する。従って、負荷を与えた状態でQSM画像を取得する必要がない(負荷テストの必要がない)。このため、本実施形態によれば、被検体の負荷がさらに少なくて済む。   Further, as described above, the MTT image 640 is calculated from the ASL-CBF image 330 and the IVIM-CBV image 530. Therefore, the MTT image 640 can be obtained only from the image at rest. Similarly, in the present embodiment, the QSM-OEF image 430 is calculated only from the QSM image 410 acquired at rest. Therefore, there is no need to acquire a QSM image under load (no need for load testing). For this reason, according to the present embodiment, the load on the subject can be further reduced.

また、ASL−PWIシーケンス300およびIVIMシーケンス500において、MPGパルスを用いる。このため、血管の信号を抑制できるため、従来技術(例えば、MR装置によるCE−PWIやCT装置によるCE−PWI)に比べ、より正確なMTT画像640を算出できる。   Also, MPG pulses are used in the ASL-PWI sequence 300 and the IVIM sequence 500. For this reason, since the signal of the blood vessel can be suppressed, it is possible to calculate the MTT image 640 more accurately as compared with the prior art (for example, CE-PWI by MR apparatus or CE-PWI by CT apparatus).

さらに、本実施形態によれば、上記血行動態画像の取得に造影剤等を持ちないため、他の診断画像を得る撮像シーケンスを組み合わせて実行することも可能である。従って、これらもふくめて、診断に提供できる。   Furthermore, according to the present embodiment, since acquisition of the hemodynamic image does not have a contrast agent or the like, it is also possible to combine and execute an imaging sequence for obtaining another diagnostic image. Therefore, these can be included for diagnosis.

すなわち、本実施形態によれば、MRI装置100のみで、血流パラメータと構造に関する情報を複合した画像を得、血流パラメータ画像を中枢神経疾患の診断に適した形で表示することが出来る。よって、本実施形態によれば、血流情報画像を脳疾患の診断に適した形で表示する、擬似的な15O−PET画像(virtual 15O PET)を得ることが出来る。That is, according to the present embodiment, it is possible to obtain an image in which the information on the blood flow parameter and the structure is combined with only the MRI apparatus 100, and to display the blood flow parameter image in a form suitable for the diagnosis of central nervous disease. Therefore, according to the present embodiment, the blood flow information image displayed in a form suitable for diagnosis of brain diseases, pseudo 15 O-PET image (virtual 15 O PET) can be obtained.

このように、本実施形態によれば、MTT画像640やCMRO2画像620を、負荷テストや造影剤を用いずに、無侵襲に取得できるため、いままで対象とならなかった小児や健常者に広く応用できる。具体的には小児では、もやもや病やてんかんなど、健常者では、検診や脳科学研究などに応用できる。特に小児での無侵襲脳酸素代謝検査は、従来技術では全く実現できていないため、本実施形態は、臨床上きわめて有用である。   As described above, according to the present embodiment, the MTT image 640 and the CMRO2 image 620 can be acquired non-invasively without using a load test and a contrast agent, and thus widely used in children and healthy people who have not been targeted until now. It can be applied. Specifically, in children, such as moyamoya disease and epilepsy, in healthy people, it can be applied to screening and brain science research. In particular, non-invasive cerebral oxygen metabolism examination in children can not be realized at all by the prior art, so this embodiment is extremely useful clinically.

なお、本実施形態では、ASL−PWIシーケンス300、QSMシーケンス400、IVIMシーケンス500を実行し、それぞれ、ASL−CBF画像330、QMS−OEF画像430、IVIM−CBV画像530を得、ASL−CBF画像330とQMS−OEF画像430とからCMRO2画像620を得、ASL−CBF画像330とIVIM−CBV画像530とから、MTT画像640を得る場合を例にあげて説明したが、これに限定されない。   In this embodiment, the ASL-PWI sequence 300, the QSM sequence 400, and the IVIM sequence 500 are executed to obtain an ASL-CBF image 330, a QMS-OEF image 430, and an IVIM-CBV image 530, respectively. Although the case where the CMRO 2 image 620 is obtained from 330 and the QMS-OEF image 430 and the MTT image 640 is obtained from the ASL-CBF image 330 and the IVIM-CBV image 530 has been described as an example, the present invention is not limited thereto.

例えば、2つの撮像シーケンスを実行し、3つの血行動態画像を得るようにしてもよい。   For example, two imaging sequences may be performed to obtain three hemodynamic images.

すなわち、ASL−PWIシーケンス300とQSMシーケンス400とを実行し、それぞれ、ASL−CBF画像330、QMS−OEF画像430を得、ASL−CBF画像330とQMS−OEF画像430とからCMRO2画像620を得るよう構成してもよい。   That is, the ASL-PWI sequence 300 and the QSM sequence 400 are executed to obtain the ASL-CBF image 330 and the QMS-OEF image 430, respectively, and obtain the CMRO2 image 620 from the ASL-CBF image 330 and the QMS-OEF image 430. It may be configured as follows.

また、ASL−PWIシーケンス300とIVIMシーケンス500とを実行し、それぞれ、ASL−CBF画像330、IVIM−CBV画像530を得、ASL−CBF画像330とIVIM−CBV画像530とから、MTT画像640を得るよう構成してもよい。   Also, the ASL-PWI sequence 300 and the IVIM sequence 500 are executed to obtain an ASL-CBF image 330 and an IVIM-CBV image 530, respectively, and from the ASL-CBF image 330 and the IVIM-CBV image 530, the MTT image 640 is obtained. It may be configured to obtain.

<<第二の実施形態>>
本発明の第二の実施形態を説明する。第一の実施形態では、各シーケンス画像は、別箇独立の撮像で取得していた。しかしながら、本実施形態では、シーケンス画像を算出する際、他の撮像で得た画像を利用する。
<< Second Embodiment >>
A second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, each sequence image was acquired by separate and independent imaging. However, in the present embodiment, when calculating a sequence image, an image obtained by another imaging is used.

すなわち、本実施形態では、第二の撮像シーケンスとして、予め定めた複数の異なるb値を用いて複数回実行するシーケンスが実行され、撮像部210は、第一の撮像シーケンスを、前記予め定めた複数のb値のいずれかを用いて実行し、第二の撮像シーケンスを、残りのb値を用いて実行し、シーケンス画像取得部220は、第二のシーケンス画像を、前記第一の撮像シーケンスで得た再構成画像も用いて算出する。   That is, in the present embodiment, as the second imaging sequence, a sequence that is performed a plurality of times using a plurality of different predetermined b values is executed, and the imaging unit 210 determines the first imaging sequence The second imaging sequence is performed using any of the plurality of b values, and the second imaging sequence is performed using the remaining b values, and the sequence image acquisition unit 220 performs the second sequence image using the first imaging sequence. Calculation is also performed using the reconstructed image obtained in

本実施形態のMRI装置は、基本的に第一の実施形態のMRI装置100と同様の構成を備える。しかし、上述のように、撮像部210による撮像処理と、シーケンス画像取得部220によるシーケンス画像の算出処理とが異なる。以下、本実施形態について、第一の実施形態と異なる構成に主眼をおいて説明する。   The MRI apparatus of the present embodiment basically has the same configuration as the MRI apparatus 100 of the first embodiment. However, as described above, the imaging process by the imaging unit 210 and the calculation process of the sequence image by the sequence image acquisition unit 220 are different. Hereinafter, the present embodiment will be described focusing on a configuration different from the first embodiment.

なお、本実施形態も、第一の実施形態同様、複数の異なる撮像法を、ASL−PWIシーケンス300、QSMシーケンス400、IVIMシーケンス500による撮像とし、これらの撮像シーケンスで得た再構成画像から、直接算出する血行動態画像を、ASL−CBF画像330、QSM−OEF画像430、IVIM−CBV画像530とし、直接算出される血行動態画像を組み合わせて算出する血行動態画像を、CMRO2画像620、MTT画像640とする場合を例にあげて説明する。   In the present embodiment, as in the first embodiment, a plurality of different imaging methods are taken as imaging by the ASL-PWI sequence 300, the QSM sequence 400, and the IVIM sequence 500, and from reconstructed images obtained by these imaging sequences, The hemodynamic image to be calculated directly is ASL-CBF image 330, QSM-OEF image 430, IVIM-CBV image 530, and the hemodynamic image to be calculated by combining the hemodynamic image calculated directly is CMRO 2 image 620, MTT image The case of 640 will be described as an example.

第一の実施形態では、ASL−PWI画像310、QSM画像410、IVIM画像510を、それぞれ、別個独立の撮像で、取得していた。本実施形態では、ASL−PWI画像310を取得するASL−PWIシーケンス300による撮像、または、QSM画像410を取得するQSMシーケンス400による撮像で取得した画像を、IVIM画像510作成に利用し、その分、IVIM画像510の撮像回数を削減する。   In the first embodiment, the ASL-PWI image 310, the QSM image 410, and the IVIM image 510 were respectively acquired by independent imaging. In this embodiment, an image acquired by imaging with the ASL-PWI sequence 300 for acquiring the ASL-PWI image 310 or imaging with the QSM sequence 400 for acquiring the QSM image 410 is used to create the IVIM image 510, , And reduce the number of times of imaging of the IVIM image 510.

まず、ASL−PWI画像310を、IVIM画像510作成に利用する場合(第一例)の、本実施形態の計測処理およびシーケンス画像取得処理の流れの一例を、図11を用いて説明する。図11は、本実施形態の計測処理のフローチャートである。   First, an example of the flow of measurement processing and sequence image acquisition processing of the present embodiment when the ASL-PWI image 310 is used to create an IVIM image 510 (first example) will be described using FIG. FIG. 11 is a flowchart of measurement processing of the present embodiment.

撮像部210は、まず、ASL−PWIシーケンス300による撮像を行う(ステップS2101)。このとき、本実施形態では、上述のように、ASL−PWIシーケンス300による撮像において、MPGパルスを印加する。   First, the imaging unit 210 performs imaging using the ASL-PWI sequence 300 (step S2101). At this time, in the present embodiment, as described above, an MPG pulse is applied in imaging by the ASL-PWI sequence 300.

そして、そのb値を、例えば、10に設定する。この撮像により、撮像部210は、コントロール画像(Control)311とラベル画像(Spin labeled)312とを算出する。このとき、本実施形態では、撮像部210は、コントロール画像311を、例えば、記憶装置172に保持しておく。   Then, the b value is set to 10, for example. By this imaging, the imaging unit 210 calculates a control image (Control) 311 and a label image (Spin labeled) 312. At this time, in the present embodiment, the imaging unit 210 holds the control image 311 in the storage device 172, for example.

次に、撮像部210は、QSMシーケンス400による撮像を行う(ステップS2102)。そして、撮像部210は、位相画像(phase map)411と絶対値画像(absolute map)412とを算出する。   Next, the imaging unit 210 performs imaging by the QSM sequence 400 (step S2102). Then, the imaging unit 210 calculates a phase image 411 and an absolute value image 412.

そして、撮像部210は、IVIMシーケンス500による撮像を行う(ステップS2103)。ここでは、b値を変えて、複数回撮像を行う。このとき、ASL−PWI撮像において用いたb値(b=10)以外のb値についてのみ、撮像を行う。そして、撮像部210は、ASL−PWI撮像において用いたb値以外のb値で得た、複数の画像511を算出する。   Then, the imaging unit 210 performs imaging using the IVIM sequence 500 (step S2103). Here, imaging is performed multiple times by changing the b value. At this time, imaging is performed only for b values other than the b value (b = 10) used in ASL-PWI imaging. Then, the imaging unit 210 calculates a plurality of images 511 obtained by b values other than the b value used in ASL-PWI imaging.

最後に、その他の診断画像を得る撮像、血管撮像などを行い(ステップS2104)、処理を終了する。   Finally, imaging for obtaining other diagnostic images, blood vessel imaging, and the like are performed (step S2104), and the process ends.

本実施形態のシーケンス画像取得部220は、第一の実施形態同様、ASL−PWI画像310を、コントロール画像311とラベル画像312とから算出し、QSM画像410を位相画像411から算出する。一方、IVIM画像510は、IVIM撮像で得た画像511と、ASL−PWI撮像で得たコントロール画像311とを用いて算出する。   As in the first embodiment, the sequence image acquisition unit 220 of the present embodiment calculates the ASL-PWI image 310 from the control image 311 and the label image 312, and calculates the QSM image 410 from the phase image 411. On the other hand, the IVIM image 510 is calculated using the image 511 obtained by IVIM imaging and the control image 311 obtained by ASL-PWI imaging.

なお、第一例では、ASL−PWIシーケンス300による撮像とIVIMシーケンス500による撮像とは、撮像位置、FOVスライス厚、マトリクス数は、一致させることが好適である。その理由は、両撮像結果から、のちにMTT画像640を求める際、MTT画像640の空間分解能は、低い方の空間分解能で決まるためである。また、臨床診断は、ASL−CBF画像330、IVIM−CBV画像530、MTT画像640を組み合わせて行うためである。   In the first example, it is preferable that the imaging position, the FOV slice thickness, and the number of matrices be the same for imaging with the ASL-PWI sequence 300 and imaging with the IVIM sequence 500. The reason is that the spatial resolution of the MTT image 640 is determined by the lower spatial resolution when the MTT image 640 is obtained later from both imaging results. In addition, clinical diagnosis is performed by combining the ASL-CBF image 330, the IVIM-CBV image 530, and the MTT image 640.

両撮像の、マトリクス数や、FOVが異なる場合は、物理的な位置が合致するように、公知の拡大縮小の変換プロセスを加える。   When the number of matrices and the FOV of both imagings are different, a known scaling conversion process is added to match the physical position.

本実施形態では、QSM画像410を、IVIM画像510作成に利用してもよい。この場合(第二例)の、計測処理およびシーケンス画像取得処理の流れの一例を、図12を用いて説明する。   In the present embodiment, the QSM image 410 may be used to create the IVIM image 510. An example of the flow of measurement processing and sequence image acquisition processing in this case (second example) will be described using FIG.

撮像部210は、まず、ASL−PWIシーケンス300による撮像を行い(ステップS2201)、コントロール画像(Control)311とラベル画像(Spin labeled)312とを得る。   First, the imaging unit 210 performs imaging using the ASL-PWI sequence 300 (step S2201), and obtains a control image (Control) 311 and a label image (Spin labeled) 312.

次に、撮像部210は、QSMシーケンス400による撮像を行い(ステップS2202)、位相画像(phase map)411と絶対値画像(absolute map)412とを算出する。位相画像411および絶対値画像412を、例えば、記憶装置172に保持しておく。   Next, the imaging unit 210 performs imaging using the QSM sequence 400 (step S2202), and calculates a phase image 411 and an absolute value image 412. The phase image 411 and the absolute value image 412 are held, for example, in the storage device 172.

このとき、撮像部210は、QSMシーケンス400において、MPGパルスを印加する。そして、そのb値を、例えば、10に設定する。   At this time, the imaging unit 210 applies an MPG pulse in the QSM sequence 400. Then, the b value is set to 10, for example.

そして、撮像部210は、IVIMシーケンス500による撮像を行う(ステップS2203)。ここでは、b値を変えて、複数回撮像を行う。このとき、QSM撮像において用いたb値(b=10)以外のb値についてのみ、撮像を行う。そして、撮像部210は、QSM撮像において用いたb値以外のb値で得た、複数の画像511を算出する。   Then, the imaging unit 210 performs imaging by the IVIM sequence 500 (step S2203). Here, imaging is performed multiple times by changing the b value. At this time, imaging is performed only for b values other than the b value (b = 10) used in QSM imaging. Then, the imaging unit 210 calculates a plurality of images 511 obtained by b values other than the b value used in QSM imaging.

最後に、その他の診断画像を得る撮像、血管撮像などを行い(ステップS2204)、処理を終了する。   Finally, imaging for obtaining other diagnostic images, blood vessel imaging, and the like are performed (step S2204), and the process ends.

本実施形態のシーケンス画像取得部220は、第一の実施形態同様、ASL−PWI画像310を、コントロール画像311とラベル画像312とから算出し、QSM画像410を位相画像411から算出する。一方、IVIM画像510は、IVIM撮像で得た画像511と、QSM撮像で得た絶対値画像412とを用いて算出する。   As in the first embodiment, the sequence image acquisition unit 220 of the present embodiment calculates the ASL-PWI image 310 from the control image 311 and the label image 312, and calculates the QSM image 410 from the phase image 411. On the other hand, the IVIM image 510 is calculated using the image 511 obtained by IVIM imaging and the absolute value image 412 obtained by QSM imaging.

なお、第二例においても、QSMシーケンス400による撮像とIVIMシーケンス500による撮像とは、位置整合の観点から、撮像位置、FOV、スライス厚、マトリクス数を、一致させることが好適である。しかしながら、臨床診断要件からは、一般にQSM画像410は、高空間分解能で撮像し、IVIM画像510は、比較的低解像度で撮像する。これは、SWIからQSM画像410を求めるプロセスで、高精細の位置情報が有ることが望ましいからである。したがって、SWI撮像とASL−PWI撮像とでは、マトリクスや、FOVが異なる場合が多い。このような場合は、物理的な位置が合致するように、公知の拡大縮小の変換プロセスを加えたのちに、IVIM撮像の低b値画像として用いる。   Also in the second example, it is preferable that the imaging position, the FOV, the slice thickness, and the number of matrices be the same from the viewpoint of position alignment in the imaging by the QSM sequence 400 and the imaging by the IVIM sequence 500. However, for clinical diagnostic requirements, QSM images 410 are generally imaged at high spatial resolution and IVIM images 510 are imaged at relatively low resolution. This is because in the process of obtaining the QSM image 410 from the SWI, it is desirable to have high-definition position information. Therefore, the matrix and the FOV often differ between SWI imaging and ASL-PWI imaging. In such a case, it is used as a low b-value image for IVIM imaging after adding a known scaling transformation process so that the physical locations match.

以上説明したように、本実施形態のMRI装置は、第一の実施形態と同様の撮像部210と、シーケンス画像取得部220と、画像処理部230とを備える。このように、本実施形態は、第一の実施形態と同様の構成を備える。従って、第一の実施形態と同様の効果を奏する。   As described above, the MRI apparatus of the present embodiment includes the imaging unit 210 similar to that of the first embodiment, the sequence image acquisition unit 220, and the image processing unit 230. Thus, the present embodiment has the same configuration as the first embodiment. Therefore, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

さらに、第二の撮像シーケンスは、予め定めた複数の異なるb値を用いて複数回実行され、前記撮像部210は、前記第一の撮像シーケンスを、前記予め定めた複数のb値のいずれかを用いて実行し、前記第二の撮像シーケンスを、残りのb値を用いて実行し、前記シーケンス画像取得部220は、前記第二のシーケンス画像を、前記第一の撮像シーケンスで得た再構成画像も用いて算出する。   Furthermore, the second imaging sequence is executed a plurality of times using a plurality of predetermined different b values, and the imaging unit 210 is configured to set the first imaging sequence to any one of the plurality of predetermined b values. And the second imaging sequence is performed using the remaining b values, and the sequence image acquisition unit 220 acquires the second sequence image by the first imaging sequence. The calculation is also performed using the configuration image.

例えば、撮像部位が脳であり、撮像シーケンスとしてASL−PWIシーケンス300、前記QSMシーケンス400およびIVIMシーケンス500が用いられる場合、本実施形態の撮像部210は、ASL−PWIシーケンス300およびQSMシーケンス400のいずれか一方を、予め定めたb値のいずれかを用いて実行し、IVIMシーケンス500を、残りのb値を用いて実行し、シーケンス画像取得部220は、IVIM画像510を、さらに、ASL−PWIシーケンス300およびQSMシーケンス400のいずれか一方を実行することにより得た再構成画像も用いて生成する。   For example, when the imaging site is the brain and the ASL-PWI sequence 300, the QSM sequence 400, and the IVIM sequence 500 are used as imaging sequences, the imaging unit 210 of this embodiment includes the ASL-PWI sequence 300 and the QSM sequence 400. One of them is executed using any of the predetermined b values, and the IVIM sequence 500 is executed using the remaining b values, and the sequence image acquisition unit 220 further performs an ASL − process on the IVIM image 510. A reconstructed image obtained by executing one of PWI sequence 300 and QSM sequence 400 is also used.

このように、本実施形態によれば、ASL−PWI撮像で取得したASL−PWI画像310およびQSM撮像で取得したQSM画像410のいずれか一方を、IVIM−CBV算出処理に利用する。このため、本実施形態によれば、IVIM撮像では、ASL−PWI300で取得したASL−PWI画像310およびQSM400で用いたb値以外のb値の撮像のみを行えばよく、全体の撮像時間が短縮する。   As described above, according to the present embodiment, one of the ASL-PWI image 310 acquired by ASL-PWI imaging and the QSM image 410 acquired by QSM imaging is used for IVIM-CBV calculation processing. Therefore, according to the present embodiment, in IVIM imaging, only imaging of b-values other than b-value used in ASL-PWI image 310 and QSM 400 acquired in ASL-PWI 300 may be performed, and the entire imaging time is shortened. Do.

さらに、第一例の場合、ASL−PWI撮像では、ラベリングシーケンス(ラベリング撮像部303;図5(a))と、コントロールシーケンス(コントロール撮像部305)との、両方のパルスシーケンスに同じb値を用いる。この結果、両シーケンスで得られる画像の血流が同様に抑制され、コントロール画像とラベリングル画像との差分画像であるASL−PWI画像310での血流信号の残差が小さくなり、演算画像の精度が向上する。   Furthermore, in the case of the first example, in ASL-PWI imaging, the same b value is used in both pulse sequences of the labeling sequence (labeling imaging unit 303; FIG. 5A) and the control sequence (control imaging unit 305). Use. As a result, the blood flow of the image obtained by both sequences is suppressed similarly, and the residual of the blood flow signal in the ASL-PWI image 310 which is a difference image between the control image and the labeling image is reduced. Accuracy is improved.

また、第二例の場合、QSMシーケンスにおいてMPGパルスを印加するので、QSM画像410の血流が抑制され、位相画像における、血流による位相回転が無くなり、磁場マップの演算精度が向上する。   Further, in the case of the second example, since the MPG pulse is applied in the QSM sequence, the blood flow of the QSM image 410 is suppressed, phase rotation due to the blood flow in the phase image is eliminated, and the calculation accuracy of the magnetic field map is improved.

なお、第一例、第二例ともに、撮像順は問わない。また、全ての撮像を一連の撮像として行う必要もない。各再構成画像、または、ASL−PWI画像310、QSM画像410、IVIM画像510の少なくとも1つの画像を、予め撮像し、記憶装置172に保持しておき、その後の血行動態画像の算出に、それを用いるよう構成してもよい。   The imaging order does not matter in both the first example and the second example. Moreover, it is not necessary to perform all the imaging as a series of imaging. Each reconstructed image or at least one of the ASL-PWI image 310, the QSM image 410, and the IVIM image 510 is captured in advance and stored in the storage unit 172 for later calculation of the hemodynamic image. It may be configured to use

<<第三の実施形態>>
次に、本発明の第三の実施形態を説明する。本実施形態では、各撮像で得られた画像を補正するにあたり、2種以上の画像に同じ補正データを使用して補正を行う。
<< Third Embodiment >>
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, when correcting an image obtained by each imaging, correction is performed using the same correction data for two or more types of images.

本実施形態のMRI装置は、基本的に第一の実施形態のMRI装置100と同様の構成を備える。ただし、本実施形態では、各撮像により得たデータから再構成された画像に対し、補正を行う。このため、本実施形態の制御処理部170は、図2(b)に示すように、第一の実施形態の制御処理部170の構成に、補正部240をさらに備える。以下、本実施形態について、第一の実施形態と異なる構成に主眼をおいて説明する。   The MRI apparatus of the present embodiment basically has the same configuration as the MRI apparatus 100 of the first embodiment. However, in the present embodiment, correction is performed on an image reconstructed from data obtained by each imaging. Therefore, as shown in FIG. 2B, the control processing unit 170 of the present embodiment further includes a correction unit 240 in addition to the configuration of the control processing unit 170 of the first embodiment. Hereinafter, the present embodiment will be described focusing on a configuration different from the first embodiment.

本実施形態も、複数の異なる撮像法を、第一の実施形態同様、ASL−PWIシーケンス300,QSMシーケンス400、IVIMシーケンス500による撮像とし、これらの撮像シーケンスで得た再構成画像から、直接算出する血行動態画像を、ASL−CBF画像330、QSM−OEF画像430、IVIM−CBV画像530とし、直接算出される血行動態画像を組み合わせて算出する血行動態画像を、CMRO2画像620、MTT画像640とする場合を例にあげて説明する。   Also in the present embodiment, as in the first embodiment, a plurality of different imaging methods are imaging by the ASL-PWI sequence 300, the QSM sequence 400, and the IVIM sequence 500, and calculated directly from reconstructed images obtained by these imaging sequences. The hemodynamic image to be calculated is ASL-CBF image 330, QSM-OEF image 430, IVIM-CBV image 530, and the hemodynamic image calculated by combining the hemodynamic image calculated directly is CMRO2 image 620, MTT image 640 An example case will be described.

[補正部]
本実施形態の補正部240の処理を、図13および図14を用いて説明する。本実施形態の補正部240は、再構成画像に対し、画像の輝度分布の補正と、静磁場による画像歪の補正と、を行う。
[Correction section]
The process of the correction unit 240 of the present embodiment will be described using FIGS. 13 and 14. The correction unit 240 of the present embodiment performs correction of the luminance distribution of the image and correction of the image distortion due to the static magnetic field on the reconstructed image.

まず、輝度分布の補正手法を説明する。本実施形態の補正部240は、予め定めた撮像シーケンス(感度マップ取得シーケンス)により得られたデータから、感度マップ(sensitivity map)710を取得する。そして、この感度マップ710を用いて、補正部240は、位相画像411、絶対値画像412、コントロール画像311、ラベル画像312、異なるb値による画像511、それぞれの画像面内の輝度を補正711する。なお、位相画像に対しては、必要に応じて位相を補正する。   First, the method of correcting the luminance distribution will be described. The correction unit 240 of the present embodiment acquires a sensitivity map 710 from data obtained by a predetermined imaging sequence (sensitivity map acquisition sequence). Then, using the sensitivity map 710, the correction unit 240 corrects 711 the brightness in the image plane of each of the phase image 411, the absolute value image 412, the control image 311, the label image 312, and the image 511 with different b values. . The phase is corrected as necessary for the phase image.

感度マップ取得シーケンスは、撮像部位が決まった後で、プリスキャンとして、各撮像に先立ち、撮像部210により実施される。この、感度マップ取得シーケンスは、例えば、2Dもしくは3Dの高速GrEシーケンスを用いる。このとき、被検体のT1、T2、コントラストを出来るだけ排除するようにシーケンスパラメータを選ぶ。面内のマトリクス数は、32もしくは64程度とする。   The sensitivity map acquisition sequence is implemented by the imaging unit 210 prior to each imaging as a prescan after the imaging site is determined. This sensitivity map acquisition sequence uses, for example, a 2D or 3D high-speed GrE sequence. At this time, the sequence parameters are selected so as to eliminate the T1 and T2 and contrast of the subject as much as possible. The number of matrices in the plane is about 32 or 64.

上記感度マップ取得シーケンスによって得られる感度マップ710は、送信コイル151の面内感度分布と受信コイル161の面内感度分布とを主とするマップとなる。本実施形態の補正部240は、この感度マップ710を用い、それぞれの画像の輝度分布を補正する。これにより、MRI装置100(送信コイル及び受信コイル)の感度の影響を、最終画像から低減或いは排除することが出来る。   The sensitivity map 710 obtained by the sensitivity map acquisition sequence is a map mainly having the in-plane sensitivity distribution of the transmitting coil 151 and the in-plane sensitivity distribution of the receiving coil 161. The correction unit 240 of the present embodiment corrects the luminance distribution of each image using this sensitivity map 710. Thereby, the influence of the sensitivity of the MRI apparatus 100 (transmission coil and reception coil) can be reduced or eliminated from the final image.

次に、静磁場による画像歪の補正について説明する。本実施形態の補正部240は、QSM撮像により得られる位相画像411から、磁場マップ(Field map)720を生成する。そして、補正部240は、この磁場マップ720を用いて、コントロール画像311、ラベル画像312、異なるb値による画像511、それぞれの磁場による画像歪を補正721する。   Next, correction of image distortion due to static magnetic field will be described. The correction unit 240 of the present embodiment generates a magnetic field map 720 from the phase image 411 obtained by QSM imaging. Then, using the magnetic field map 720, the correction unit 240 corrects 721 the image distortion due to each of the control image 311, the label image 312, the image 511 with different b-values, and the respective magnetic fields.

この補正は、磁場マップ720から、面内の磁場分布を多項式展開した際の、1次項、2次項、3次項までの静磁場成分を抽出し、画像の歪を推測し、その歪を補正する処理である。例えば、脳では,脳低部、副鼻腔、眼底部で、体内の空洞部分と隣接するので、これらの部分で、局所的な磁場歪が発生し、画質が大きく歪む。特にEPIシーケンスを用いる撮像では、その画像歪が顕著である。本実施形態の補正部240は、このような局所的な歪を、磁場マップ720を用いて補正する。   This correction extracts the static magnetic field components up to the first order term, second order term and third order term when the magnetic field distribution in the plane is polynomially expanded from the magnetic field map 720, estimates distortion of the image, and corrects the distortion. It is a process. For example, in the brain, the lower part of the brain, the paranasal sinuses, and the fundus part are adjacent to hollow parts in the body, so local magnetic field distortion occurs in these parts and image quality is greatly distorted. Especially in imaging using an EPI sequence, the image distortion is remarkable. The correction unit 240 of the present embodiment corrects such local distortion using the magnetic field map 720.

ここで、本実施形態の撮像部210による撮像処理および補正部240による補正処理の流れを、図13および図14を用いて説明する。図13は、感度マップ710による画像面内輝度補正711を説明するための処理フローであり、図14は、磁場マップ720による静磁場画像歪補正721を説明するための処理フローである。各ステップの処理は同じであり、両図を用いて説明する。   Here, the flow of the imaging process by the imaging unit 210 and the correction process by the correction unit 240 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 13 and 14. FIG. 13 is a processing flow for explaining the in-plane luminance correction 711 by the sensitivity map 710, and FIG. 14 is a processing flow for explaining the static magnetic field image distortion correction 721 by the magnetic field map 720. The processing of each step is the same and will be described using both figures.

撮像部210は、感度マップ取得シーケンスを実行する(ステップS3101)。そして、補正部240は、感度マップ710を取得する。   The imaging unit 210 executes a sensitivity map acquisition sequence (step S3101). Then, the correction unit 240 acquires the sensitivity map 710.

次に、撮像部210は、QSMシーケンス400による撮像を行い(ステップS3102)、位相画像(phase map)411と絶対値画像(absolute map)412とを取得する。補正部240は、感度マップ710を用いて、これらの画像の面内輝度を補正711する。なお、位相画像に対しては、必要に応じて位相を補正する。さらに、補正部240は、位相画像411から、磁場マップ720を生成する。   Next, the imaging unit 210 performs imaging using the QSM sequence 400 (step S3102), and acquires a phase image 411 and an absolute value image 412. The correction unit 240 corrects 711 the in-plane luminance of these images using the sensitivity map 710. The phase is corrected as necessary for the phase image. Furthermore, the correction unit 240 generates a magnetic field map 720 from the phase image 411.

次に、撮像部210は、ASL−PWIシーケンス300による撮像を行い(ステップS3103)、コントロール画像311とラベル画像312とを取得する。補正部240は、感度マップ710を用いて、コントロール画像311およびラベル画像312の面内輝度を補正711する。また、補正部240は、磁場マップ720を用いて、これらの画像の静磁場による画像歪を補正721する。   Next, the imaging unit 210 performs imaging using the ASL-PWI sequence 300 (step S3103), and acquires the control image 311 and the label image 312. The correction unit 240 corrects 711 the in-plane luminance of the control image 311 and the label image 312 using the sensitivity map 710. The correction unit 240 also corrects 721 the image distortion of these images due to the static magnetic field, using the magnetic field map 720.

そして、撮像部210は、b値を変えて、複数回、IVIMシーケンス500による撮像を行い(ステップS3104)、b値毎に、複数の画像511を得る。補正部240は、感度マップ710を用いて、各画像511の面内輝度を補正711する。また、補正部240は、磁場マップ720を用いて、各画像511の静磁場による画像歪を補正721する。   Then, the imaging unit 210 changes the b value, performs imaging with the IVIM sequence 500 multiple times (step S3104), and obtains a plurality of images 511 for each b value. The correction unit 240 corrects 711 the in-plane luminance of each image 511 using the sensitivity map 710. Further, the correction unit 240 corrects 721 the image distortion due to the static magnetic field of each image 511 using the magnetic field map 720.

最後に、その他の診断画像を得る撮像、血管撮像などを行い(ステップS3105)、処理を終了する。   Finally, imaging for obtaining other diagnostic images, blood vessel imaging, and the like are performed (step S3105), and the process ends.

なお、撮像順は問わない。また、各補正も、画像を取得する毎に行う必要はない。血行動態画像を算出する前であれば、補正のタイミングは問わない。例えば、全撮像を終えた後にまとめて補正を行ってもよい。   The order of imaging does not matter. Also, each correction does not have to be performed each time an image is acquired. The correction timing does not matter as long as the hemodynamic image is calculated. For example, correction may be performed collectively after all imaging has been completed.

また、全ての撮像を一連の撮像として行う必要もない。各再構成画像、ASL−PWI画像310、QSM画像410、IVIM画像510の少なくとも1つの画像を、同じ被検体101同じMRI装置100で、予め撮像し、記憶装置172に保持しておき、その後の血行動態画像の算出に、それを用いるよう構成してもよい。   Moreover, it is not necessary to perform all the imaging as a series of imaging. At least one image of each reconstructed image, ASL-PWI image 310, QSM image 410, and IVIM image 510 is captured in advance by the same subject 101 and the same MRI apparatus 100, held in the storage device 172, and thereafter It may be configured to be used to calculate the hemodynamic image.

以上説明したように、本実施形態のMRI装置は、第一の実施形態と同様の撮像部210と、シーケンス画像取得部220と、画像処理部230とを備える。このように、本実施形態は、第一の実施形態と同様の構成を備える。従って、第一の実施形態と同様の効果を奏する。   As described above, the MRI apparatus of the present embodiment includes the imaging unit 210 similar to that of the first embodiment, the sequence image acquisition unit 220, and the image processing unit 230. Thus, the present embodiment has the same configuration as the first embodiment. Therefore, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

また、本実施形態のMRI装置100は、再構成画像に対して補正処理を行う補正部240をさらに備え、前記撮像部210は、感度マップ710を生成するための感度マップ取得シーケンスをさらに実行し、前記補正部240は、前記感度マップ取得シーケンスの実行結果から前記感度マップ710を生成し、当該感度マップ710を用いて、前記再構成画像の輝度を補正する。   Further, the MRI apparatus 100 of the present embodiment further includes a correction unit 240 that performs correction processing on the reconstructed image, and the imaging unit 210 further executes a sensitivity map acquisition sequence for generating the sensitivity map 710. The correction unit 240 generates the sensitivity map 710 from the execution result of the sensitivity map acquisition sequence, and corrects the luminance of the reconstructed image using the sensitivity map 710.

さらに、撮像部位が脳であり、撮像シーケンスとしてASL−PWIシーケンス300、前記QSMシーケンス400およびIVIMシーケンス500が用いられる場合、本実施形態の補正部240は、前記QSMシーケンス400により得られた位相画像411から磁場マップ720を生成し、当該磁場マップ720を用いて、前記ASL−PWIシーケンスの実行結果から再構成された画像(コントロール画像311、ラベル画像312)およびIVIMシーケンスの実行結果から再構成された画像(異なるb値で得た画像群511)の少なくとも一方の、静磁場による画像歪を補正してもよい。   Furthermore, when the imaging site is the brain and the ASL-PWI sequence 300, the QSM sequence 400 and the IVIM sequence 500 are used as the imaging sequence, the correction unit 240 of this embodiment determines the phase image obtained by the QSM sequence 400. A magnetic field map 720 is generated from 411, and the magnetic field map 720 is used to reconstruct an image (control image 311, label image 312) reconstructed from the execution result of the ASL-PWI sequence and an execution result of the IVIM sequence. The image distortion due to the static magnetic field of at least one of the images (image group 511 obtained with different b-values) may be corrected.

このように、本実施形態では、撮像ごとの感度分布や、磁場ひずみを、それぞれ同じ補正データで補正できるので、高い補正精度が得られる。   As described above, in the present embodiment, since the sensitivity distribution for each imaging and the magnetic field distortion can be corrected by the same correction data, high correction accuracy can be obtained.

なお、本実施形態は、第二の実施形態と組み合わせてもよい。   The present embodiment may be combined with the second embodiment.

また、本実施形態の感度マップは、例えば、上記第一の実施形態および第二の実施形態の輝度補正元画像SMAP(r)として用いることができる。すなわち輝度補正処理615において、本実施形態の感度マップを用いて、画像面内の輝度分布を補正してもよい。   Further, the sensitivity map of the present embodiment can be used, for example, as the luminance correction source image SMAP (r) of the first embodiment and the second embodiment. That is, in the luminance correction processing 615, the luminance distribution in the image plane may be corrected using the sensitivity map of the present embodiment.

なお、上記各実施形態の手法は、SPECT(Single Photo Emission CT)の代わりに用いることができる。   In addition, the method of each said embodiment can be used instead of SPECT (Single Photo Emission CT).

SPECT負荷検査には、アセタゾラミド(acetazolamide)を用いる。アセタゾラミドは、脳血管拡張作用を有し、正常脳では局所脳血流が増加する一方、脳の代謝、血圧、呼吸、脈拍などにほとんど影響を与えない。このため、脳血管反応性(脳循環予備能)を評価するために使われる。   Acetazolamide is used for SPECT load test. Acetazolamide has cerebral vasodilator activity, and in normal brain, regional cerebral blood flow is increased, while brain metabolism, blood pressure, respiration, pulse, etc. are hardly affected. Therefore, it is used to evaluate cerebrovascular reactivity (brain circulation reserve).

脳循環予備能は、例えば、脳主幹動脈に高度狭窄や閉塞などの病変が存在する場合に評価される。このような場合、アセタゾラミド負荷により正常側の脳の血流は上昇し、狭窄病変側は増加しない。このような血流上昇の有無で治療方針に関する情報が得られる。   The cerebral circulation reserve is evaluated, for example, when there is a lesion such as severe stenosis or occlusion in the cerebral main artery. In such a case, the blood flow of the brain on the normal side is increased due to acetazolamide loading, and the stenosis side is not increased. Information on the treatment plan can be obtained by the presence or absence of such blood flow elevation.

広く臨床で使われているアセタゾラミド負荷SPECTではあるが、SPECTのアセタゾラミド反応性はCBVやOEFとの相関は低く侵襲も大きいというデメリットもある。   Although it is acetazolamide load SPECT widely used in clinical practice, the acetazolamide reactivity of SPECT has a disadvantage that the correlation with CBV and OEF is low and the invasiveness is large.

これに対し、本実施形態の手法によれば、非造影MRIの計測で、同様の情報を得ることができる。すなわち、本実施形態によれば、無侵襲に血管予備能・代謝予備能を正確に評価できるメリットがある。   On the other hand, according to the method of the present embodiment, similar information can be obtained by measurement of non-contrast MRI. That is, according to the present embodiment, there is an advantage that the blood vessel reserve and metabolic reserve can be accurately evaluated noninvasively.

また、上記各実施形態では、撮像部の画像再構成機能、シーケンス画像取得部および画像処理部は、MRI装置100が備えるものとして説明したが、これに限定されない。例えば、これらのうち、少なくとも一つの機能が、MRI装置100とデータの送受信が可能な、MRI装置100とは独立した情報処理装置上に構築されてもよい。   In each of the above embodiments, the image reconstruction function of the imaging unit, the sequence image acquisition unit, and the image processing unit have been described as being included in the MRI apparatus 100, but the present invention is not limited to this. For example, at least one of these functions may be built on an information processing apparatus that can transmit and receive data with the MRI apparatus 100 and is independent of the MRI apparatus 100.

100:MRI装置、101:被検体、120:静磁場発生部、130:傾斜磁場発生部、131:傾斜磁場コイル、132:傾斜磁場電源、140:シーケンサ、150:送信部、151:送信コイル、152:高周波発振器、153:変調器、154:高周波増幅器、160:受信部、161:受信コイル、162:信号増幅器、163:直交位相検波器、164:D変換器、170:制御処理部、171:CPU、172:記憶装置、173:表示装置、174:入力装置、200:撮像処理、210:撮像部、220:シーケンス画像取得部、230:画像処理部、240:補正部、300:ASL−PWIシーケンス、301:ラベルパルス、302:画像取得シーケンス、303:ラベリング撮像部、304:コントロールパルス、305:コントロール撮像部、310:ASL−PWI画像、311:コントロール画像、312:ラベル画像、320:ASL−CBF算出処理、330:ASL−CBF画像、331:ASL−CBF画像、350:EPIシーケンス、351:RFパルス、352:スライス選択傾斜磁場パルス、353:位相エンコード傾斜磁場パルス、354:周波数エンコード傾斜磁場パルス、355:グラジエントエコー、400:QSMシーケンス、410:QSM画像、411:位相画像、412:絶対値画像、420:QSM−OEF算出処理、430:QSM−OEF画像、431:QSM−OEF画像、450:パルスシーケンス例、460:パルスシーケンス例、500:IVIMシーケンス、510:IVIM画像、511:画像、520:IVIM−CBV算出処理、530:IVIM−CBV画像、531:IVIM−CBV画像、550:EPIシーケンス、555:MPGパルス、610:CMRO2算出処理、611:相互位置合わせ処理、612:歪み補正処理、613:ガウスフィルタ処理、614:マスク処理、615:輝度補正処理、616:乗算、620:CMRO2画像、621:解剖学的標準画像、622:歪補正用元画像、623:マスク元画像、624:輝度補正元画像、630:MTT算出処理、631:相互位置合わせ処理、632:歪み補正処理、633:ガウスフィルタ処理、634:マスク処理、635:輝度補正処理、636:除算、640:MTT画像、710:感度マップ、711:画像面内輝度補正、720:磁場マップ、721:静磁場画像歪補正   100: MRI apparatus, 101: object, 120: static magnetic field generation unit, 130: gradient magnetic field generation unit, 131: gradient magnetic field coil, 132: gradient magnetic field power supply, 140: sequencer, 150: transmission unit, 151: transmission coil, 152: high frequency oscillator, 153: modulator, 154: high frequency amplifier, 160: receiver, 161: receiving coil, 162: signal amplifier, 163: quadrature detector, 164: D converter, 170: control processor, 171 : CPU, 172: storage device, 173: display device, 174: input device, 200: imaging process, 210: imaging unit, 220: sequence image acquisition unit, 230: image processing unit, 240: correction unit, 300: ASL- PWI sequence, 301: label pulse, 302: image acquisition sequence, 303: labeling imaging unit, 304: control pulse 305: control imaging unit 310: ASL-PWI image 311: control image 312: label image 320: ASL-CBF calculation processing 330: ASL-CBF image 331: ASL-CBF image 350: EPI sequence , 351: RF pulse, 352: slice selection gradient magnetic field pulse, 353: phase encoding gradient magnetic field pulse, 354: frequency encoding gradient magnetic field pulse, 355: gradient echo, 400: QSM sequence, 410: QSM image, 411: phase image, 412: absolute value image, 420: QSM-OEF calculation processing, 430: QSM-OEF image, 431: QSM-OEF image, 450: pulse sequence example, 460: pulse sequence example, 500: IVIM sequence, 510: IVIM image, 511 Image 520: IVIM-CBV calculation process 530: IVIM-CBV image 531: IVIM-CBV image 550: EPI sequence 555: MPG pulse 610: CMRO2 calculation process 611: relative alignment process 612: distortion Correction processing 613: Gaussian filter processing 614: mask processing 615: luminance correction processing 616: multiplication 620: CMRO2 image 621: anatomical standard image 622: original image for distortion correction 623: original mask image , 624: luminance correction original image, 630: MTT calculation processing, 631: mutual alignment processing, 632: distortion correction processing, 633: Gaussian filter processing, 634: mask processing, 635: luminance correction processing, 636: division, 640: MTT image 710: sensitivity map 711: in-plane brightness correction 720: magnetic field Map, 721: Static magnetic field image distortion correction

Claims (13)

造影剤を使わない所定の撮像シーケンスに従って被検体の所定の領域からのエコー信号を計測し、得られたエコー信号から再構成画像を得る撮像部と、
前記再構成画像に予め定めた処理を施し、シーケンス画像を算出するシーケンス画像取得部と、
前記シーケンス画像に画像処理を施して、前記領域に含まれる所定の部位の血行動態を評価する血行動態画像を算出する画像処理部と、を備え、
前記撮像部は、第一の撮像シーケンスと、前記第一の撮像シーケンスとは異なる第二の撮像シーケンスと、前記第一の撮像シーケンスおよび前記第二の撮像シーケンスとは異なる第三の撮像シーケンスとを実行し、
前記シーケンス画像取得部は、前記第一の撮像シーケンスにより得た再構成画像から第一のシーケンス画像を算出し、前記第二の撮像シーケンスにより得た再構成画像から第二のシーケンス画像を算出し、前記第三の撮像シーケンスにより得た再構成画像から再構成された画像に予め定めた処理を施し、第三のシーケンス画像を算出し、
前記画像処理部は、前記第一のシーケンス画像および前記第二のシーケンス画像から、第一の血行動態画像および前記第一の血行動態画像とは異なる第二の血行動態画像をそれぞれ算出するとともに、前記第三のシーケンス画像から、前記第一の血行動態画像および前記第二の血行動態画像とは異なる第三の血行動態画像を算出し、前記第一の血行動態画像および前記第二の血行動態画像から、前記第一の血行動態画像および前記第二の血行動態画像とは異なる第四の血行動態画像を算出し、前記第一の血行動態画像および前記第二の血行動態画像のいずれか一方と前記第三の血行動態画像とから、前記第一の血行動態画像、前記第二の血行動態画像、前記第三の血行動態画像および前記第四の血行動態画像のいずれとも異なる第五の血行動態画像を算出すること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
An imaging unit that measures an echo signal from a predetermined region of a subject according to a predetermined imaging sequence that does not use a contrast agent, and obtains a reconstructed image from the obtained echo signal;
A sequence image acquisition unit that performs predetermined processing on the reconstructed image and calculates a sequence image;
An image processing unit that performs image processing on the sequence image to calculate a hemodynamic image for evaluating hemodynamics of a predetermined region included in the area;
The imaging unit includes a first imaging sequence, a second imaging sequence different from the first imaging sequence, and a third imaging sequence different from the first imaging sequence and the second imaging sequence Run
The sequence image acquisition unit calculates a first sequence image from the reconstructed image obtained by the first imaging sequence, and calculates a second sequence image from the reconstructed image obtained by the second imaging sequence. , subjected to predetermined processing in the reconstructed image from the reconstructed image obtained by the third imaging sequence, calculating a third sequence image,
The image processing unit calculates a first hemodynamic image and a second hemodynamic image different from the first hemodynamic image from the first sequence image and the second sequence image, respectively. A third hemodynamic image different from the first hemodynamic image and the second hemodynamic image is calculated from the third sequence image, and the first hemodynamic image and the second hemodynamic From the image, a fourth hemodynamic image different from the first hemodynamic image and the second hemodynamic image is calculated, and either one of the first hemodynamic image and the second hemodynamic image A fifth blood flow different from any of the first blood flow image, the second blood flow image, the third blood flow image, and the fourth blood flow image from the third blood flow image and the third blood flow image; Action Magnetic resonance imaging apparatus and calculates an image.
請求項記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記第一の撮像シーケンスは、ASL−PWIシーケンスであり、
前記第二の撮像シーケンスは、QSMを取得する撮像シーケンスであり、
前記第三の撮像シーケンスは、IVIMを取得する撮像シーケンスであり、
前記部位は、脳であり、
前記第一の血行動態画像は、脳血流量画像であり、
前記第二の血行動態画像は、酸素摂取率画像であり、
前記第三の血行動態画像は、脳血液量画像であり、
前記第四の血行動態画像は、脳酸素消費量画像であり、
前記第五の血行動態画像は、平均通過時間画像であること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1 ,
The first imaging sequence is an ASL-PWI sequence,
The second imaging sequence is an imaging sequence for acquiring QSM,
The third imaging sequence is an imaging sequence for acquiring IVIM,
The site is the brain,
The first hemodynamic image is a cerebral blood flow image.
The second hemodynamic image is an oxygen uptake rate image,
The third hemodynamic image is a cerebral blood volume image,
The fourth hemodynamic image is a cerebral oxygen consumption image.
The magnetic resonance imaging apparatus, wherein the fifth hemodynamic image is an average transit time image.
請求項記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記再構成画像に対して補正処理を行う補正部をさらに備え、
前記補正部は、前記QSMシーケンスにより得た再構成画像から磁場マップを生成し、当該磁場マップを用いて、前記ASL−PWIシーケンスにより得た再構成画像およびIVIMシーケンスにより得た再構成画像の少なくとも一方の静磁場による画像歪を補正すること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 2 ,
The image processing apparatus further comprises a correction unit that performs correction processing on the reconstructed image,
The correction unit generates a magnetic field map from a reconstructed image obtained by the QSM sequence, and using the magnetic field map, at least at least a reconstructed image obtained by the ASL-PWI sequence and a reconstructed image obtained by an IVIM sequence. A magnetic resonance imaging apparatus characterized by correcting image distortion due to one of static magnetic fields.
請求項記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記再構成画像に対して補正処理を行う補正部をさらに備え、
前記撮像部は、感度マップを生成するための感度マップ取得シーケンスをさらに実行し、
前記補正部は、前記感度マップ取得シーケンスの実行結果から前記感度マップを生成し、当該感度マップを用いて、前記再構成画像の輝度を補正すること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1 ,
The image processing apparatus further comprises a correction unit that performs correction processing on the reconstructed image,
The imaging unit further executes a sensitivity map acquisition sequence for generating a sensitivity map,
The magnetic resonance imaging apparatus, wherein the correction unit generates the sensitivity map from the execution result of the sensitivity map acquisition sequence, and corrects the luminance of the reconstructed image using the sensitivity map.
造影剤を使わない所定の撮像シーケンスに従って被検体の所定の領域からのエコー信号を計測し、得られたエコー信号から再構成画像を得る撮像部と、
前記再構成画像に予め定めた処理を施し、シーケンス画像を算出するシーケンス画像取得部と、
前記シーケンス画像に画像処理を施して、前記領域に含まれる所定の部位の血行動態を評価する血行動態画像を算出する画像処理部と、を備え、
前記撮像部は、第一の撮像シーケンスと、前記第一の撮像シーケンスとは異なる第二の撮像シーケンスとを実行し、
前記シーケンス画像取得部は、前記第一の撮像シーケンスにより得た再構成画像から第一のシーケンス画像を算出し、前記第二の撮像シーケンスにより得た再構成画像から第二のシーケンス画像を算出し、
前記画像処理部は、前記第一のシーケンス画像および前記第二のシーケンス画像から、第一の血行動態画像および前記第一の血行動態画像とは異なる第二の血行動態画像をそれぞれ算出するとともに、前記第一の血行動態画像および前記第二の血行動態画像から、前記第一の血行動態画像および前記第二の血行動態画像とは異なる第四の血行動態画像を算出する磁気共鳴イメージング装置であって、
前記第一の撮像シーケンスは、ASL−PWIシーケンスであり、
前記第二の撮像シーケンスは、IVIM(IntraVoxel Incoherent Motion)を取得する撮像シーケンスであり、
前記部位は、脳であり、
前記第一の血行動態画像は、脳血流量画像であり、
前記第二の血行動態画像は、脳血液量画像であり、
前記第四の血行動態画像は、平均通過時間画像であること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
An imaging unit that measures an echo signal from a predetermined region of a subject according to a predetermined imaging sequence that does not use a contrast agent, and obtains a reconstructed image from the obtained echo signal;
A sequence image acquisition unit that performs predetermined processing on the reconstructed image and calculates a sequence image;
An image processing unit that performs image processing on the sequence image to calculate a hemodynamic image for evaluating hemodynamics of a predetermined region included in the area;
The imaging unit executes a first imaging sequence and a second imaging sequence different from the first imaging sequence.
The sequence image acquisition unit calculates a first sequence image from the reconstructed image obtained by the first imaging sequence, and calculates a second sequence image from the reconstructed image obtained by the second imaging sequence. ,
The image processing unit calculates a first hemodynamic image and a second hemodynamic image different from the first hemodynamic image from the first sequence image and the second sequence image, respectively. A magnetic resonance imaging apparatus that calculates a fourth hemodynamic image different from the first hemodynamic image and the second hemodynamic image from the first hemodynamic image and the second hemodynamic image. ,
The first imaging sequence is an ASL-PWI sequence,
The second imaging sequence is an imaging sequence for acquiring IVIM (IntraVoxel Incoherent Motion),
The site is the brain,
The first hemodynamic image is a cerebral blood flow image.
The second hemodynamic image is a cerebral blood volume image,
The magnetic resonance imaging apparatus, wherein the fourth hemodynamic image is an average transit time image.
請求項記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記画像処理部は、前記脳血液量画像を前記脳血流量画像で除算することにより、前記平均通過時間画像を算出すること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 5 ,
The magnetic resonance imaging apparatus, wherein the image processing unit calculates the average transit time image by dividing the cerebral blood volume image by the cerebral blood flow image.
請求項記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記第一の撮像シーケンスおよび前記第二の撮像シーケンスは、それぞれ、MPG(Motion Probing Gradient)パルスを印加するシーケンスであり、
前記第二の撮像シーケンスは、予め定めた複数の異なるb値を用いて複数回実行され、
前記撮像部は、前記第一の撮像シーケンスを、前記予め定めた複数のb値のいずれかを用いて実行し、前記第二の撮像シーケンスを、残りのb値を用いて実行し、
前記シーケンス画像取得部は、前記第二のシーケンス画像を、前記第一の撮像シーケンスで得た再構成画像も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。
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 5 ,
The first imaging sequence and the second imaging sequence are sequences for applying Motion Probing Gradient (MPG) pulses, respectively.
The second imaging sequence is performed a plurality of times using a plurality of predetermined different b values,
The imaging unit executes the first imaging sequence using any of the plurality of predetermined b values, and executes the second imaging sequence using the remaining b values.
The magnetic resonance imaging apparatus, wherein the sequence image acquisition unit calculates the second sequence image also using a reconstructed image obtained by the first imaging sequence.
請求項記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記第一の撮像シーケンスは、前記第二の撮像シーケンスと、撮像位置、FOV、スライス厚、およびマトリクス数の少なくとも一つを一致させて実行されること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 7 ,
A magnetic resonance imaging apparatus characterized in that the first imaging sequence is executed with the second imaging sequence being made to coincide with at least one of an imaging position, an FOV, a slice thickness, and a number of matrices.
造影剤を使わない所定の撮像シーケンスに従って被検体の所定の領域からのエコー信号を計測し、得られたエコー信号から再構成画像を得る撮像部と、
前記再構成画像に予め定めた処理を施し、シーケンス画像を算出するシーケンス画像取得部と、
前記シーケンス画像に画像処理を施して、前記領域に含まれる所定の部位の血行動態を評価する血行動態画像を算出する画像処理部と、を備え、
前記撮像部は、第一の撮像シーケンスと、前記第一の撮像シーケンスとは異なる第二の撮像シーケンスとを実行し、
前記シーケンス画像取得部は、前記第一の撮像シーケンスにより得た再構成画像から第一のシーケンス画像を算出し、前記第二の撮像シーケンスにより得た再構成画像から第二のシーケンス画像を算出し、
前記画像処理部は、前記第一のシーケンス画像および前記第二のシーケンス画像から、第一の血行動態画像および前記第一の血行動態画像とは異なる第二の血行動態画像をそれぞれ算出するとともに、前記第一の血行動態画像および前記第二の血行動態画像から、前記第一の血行動態画像および前記第二の血行動態画像とは異なる第四の血行動態画像を算出する磁気共鳴イメージング装置であって、
前記画像処理部は、前記第四の血行動態画像の算出に先立ち、前記第一の血行動態画像および前記第二の血行動態画像の少なくとも一方に対し、相互位置合わせ処理、歪み補正処理、ガウスフィルタ処理、マスク処理、および輝度補正処理の少なくとも一つの処理を施すこと
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
An imaging unit that measures an echo signal from a predetermined region of a subject according to a predetermined imaging sequence that does not use a contrast agent, and obtains a reconstructed image from the obtained echo signal;
A sequence image acquisition unit that performs predetermined processing on the reconstructed image and calculates a sequence image;
An image processing unit that performs image processing on the sequence image to calculate a hemodynamic image for evaluating hemodynamics of a predetermined region included in the area;
The imaging unit executes a first imaging sequence and a second imaging sequence different from the first imaging sequence.
The sequence image acquisition unit calculates a first sequence image from the reconstructed image obtained by the first imaging sequence, and calculates a second sequence image from the reconstructed image obtained by the second imaging sequence. ,
The image processing unit calculates a first hemodynamic image and a second hemodynamic image different from the first hemodynamic image from the first sequence image and the second sequence image, respectively. A magnetic resonance imaging apparatus that calculates a fourth hemodynamic image different from the first hemodynamic image and the second hemodynamic image from the first hemodynamic image and the second hemodynamic image. ,
The image processing unit performs mutual registration processing, distortion correction processing, and Gaussian filtering on at least one of the first hemodynamic image and the second hemodynamic image prior to calculation of the fourth hemodynamic image. A magnetic resonance imaging apparatus characterized by performing at least one of processing, mask processing, and luminance correction processing.
請求項記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記第一の撮像シーケンスは、ASL−PWI(Arterial Spin LabelingーPerfusion Weighted Imaging)シーケンスであり、
前記第二の撮像シーケンスは、QSM(Quantitative Susceptibility Map)を取得する撮像シーケンスであり、
前記部位は、脳であり、
前記第一の血行動態画像は、脳血流量画像であり、
前記第二の血行動態画像は、酸素摂取率画像であり、
前記第四の血行動態画像は、脳酸素消費量画像であること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 9 ,
The first imaging sequence is an ASL-PWI (Arterial Spin Labeling-Perfusion Weighted Imaging) sequence,
The second imaging sequence is an imaging sequence for acquiring a quantitative susceptibility map (QSM),
The site is the brain,
The first hemodynamic image is a cerebral blood flow image.
The second hemodynamic image is an oxygen uptake rate image,
The magnetic resonance imaging apparatus, wherein the fourth hemodynamic image is a cerebral oxygen consumption image.
請求項10記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記画像処理部は、前記脳血流量画像と前記酸素摂取率画像とを乗算することにより、前記脳酸素消費量画像を算出すること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 10 ,
The magnetic resonance imaging apparatus, wherein the image processing unit calculates the cerebral oxygen consumption image by multiplying the cerebral blood flow image and the oxygen uptake rate image.
造影剤を使わない第一の撮像シーケンスに従って得た、被検体の所定の部位の第一の再構成画像から、前記部位の血行動態を評価する第一の血行動態画像を算出し、
前記第一の撮像シーケンスとは異なり、かつ、造影剤を使わない第二の撮像シーケンスに従って得た、前記部位の第二の再構成画像から、前記第一の血行動態画像とは異なり、かつ、前記部位の血行動態を評価する第二の血行動態画像を算出し、
前記第一の撮像シーケンスおよび前記第二の撮像シーケンスとは異なり、かつ、造影剤を使わない第三の撮像シーケンスに従って得た、前記部位の第三の再構成画像から、前記第一の血行動態画像および前記第二の血行動態画像とは異なり、かつ、前記部位の血行動態を評価する、第三の血行動態画像をさらに算出し、
前記第一の血行動態画像と、前記第二の血行動態画像とから、前記部位の血行動態を評価する、前記第一の血行動態画像および前記第二の血行動態画像とは異なり、かつ、前記部位の血行動態を評価する第四の血行動態画像を算出し、前記第一の血行動態画像および前記第二の血行動態画像のいずれか一方と前記第三の血行動態画像とから、前記部位の血行動態を評価する、前記第一の血行動態画像、前記第二の血行動態画像、前記第三の血行動態画像および前記第四の血行動態画像のいずれとも異なり、かつ、前記部位の血行動態を評価する第五の血行動態画像をさらに算出すること
を特徴とする画像作成方法。
Calculating a first hemodynamic image for evaluating hemodynamics of the region from the first reconstructed image of the predetermined region of the subject obtained according to the first imaging sequence using no contrast agent;
Different from the first hemodynamic image from the second reconstructed image of the site obtained according to the second imaging sequence different from the first imaging sequence and using no contrast agent, and Calculating a second hemodynamic image to assess the hemodynamics of the site;
The first hemodynamics from a third reconstructed image of the site obtained according to a third imaging sequence different from the first imaging sequence and the second imaging sequence and using no contrast agent Calculating a third hemodynamic image, different from the image and the second hemodynamic image, and evaluating the hemodynamics of the site,
Unlike the first hemodynamic image and the second hemodynamic image, the hemodynamics of the site are evaluated from the first hemodynamic image and the second hemodynamic image, and A fourth hemodynamic image for evaluating the hemodynamics of the region is calculated, and either one of the first hemodynamic image and the second hemodynamic image and the third hemodynamic image, the region of the region Hemodynamics is evaluated, which is different from any of the first hemodynamic image, the second hemodynamic image, the third hemodynamic image, and the fourth hemodynamic image, and the hemodynamics of the site An image creation method characterized by further calculating a fifth hemodynamic image to be evaluated.
請求項12に記載の画像作成方法であって、  The image creation method according to claim 12,
前記第一の撮像シーケンスは、ASL−PWIシーケンスであり、  The first imaging sequence is an ASL-PWI sequence,
前記第二の撮像シーケンスは、QSMを取得する撮像シーケンスであり、  The second imaging sequence is an imaging sequence for acquiring QSM,
前記第三の撮像シーケンスは、IVIMを取得する撮像シーケンスであり、  The third imaging sequence is an imaging sequence for acquiring IVIM,
前記部位は、脳であり、  The site is the brain,
前記第一の血行動態画像は、脳血流量画像であり、  The first hemodynamic image is a cerebral blood flow image.
前記第二の血行動態画像は、酸素摂取率画像であり、  The second hemodynamic image is an oxygen uptake rate image,
前記第三の血行動態画像は、脳血液量画像であり、  The third hemodynamic image is a cerebral blood volume image,
前記第四の血行動態画像は、脳酸素消費量画像であり、  The fourth hemodynamic image is a cerebral oxygen consumption image.
前記第五の血行動態画像は、平均通過時間画像であること  The fifth hemodynamic image is an average transit time image
を特徴とする画像作成方法。A method of creating an image characterized by
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