JP6632905B2 - Magnetic resonance imaging equipment - Google Patents

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  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Description

本発明の実施形態は、磁気共鳴イメージング装置に関する。   Embodiments of the present invention relate to a magnetic resonance imaging apparatus.

磁気共鳴イメージング装置は、静磁場中に置かれた被検体の原子核スピンをラーモア周波数の高周波(RF:Radio Frequency)信号で励起し、励起に伴って被検体から発生する磁気共鳴信号を再構成して画像を生成する撮像装置である。   The magnetic resonance imaging apparatus excites a nuclear spin of a subject placed in a static magnetic field with a radio frequency (RF) signal of a Larmor frequency, and reconstructs a magnetic resonance signal generated from the subject with the excitation. An imaging device that generates an image by using

磁気共鳴イメージングの分野において、拡散強調イメージング(DWI:Diffusion Weighted Imaging)と呼ばれる撮像法がある。拡散強調イメージングで撮像された画像、即ち、拡散強調画像では、組織内の水分子の見かけ上の拡散係数(ADC:Apparent Diffusion Coefficient)に応じたコントラストが得られるため、脳梗塞や腫瘍等の診断に多く利用されている。また、ADCを画素ごとに算出して、拡散強調画像の画素位置に対応して配列したものを、ADCマップ、或いはADC画像と呼んでいる。   In the field of magnetic resonance imaging, there is an imaging method called diffusion weighted imaging (DWI). In an image taken by diffusion-weighted imaging, that is, a diffusion-weighted image, a contrast corresponding to an apparent diffusion coefficient (ADC) of water molecules in a tissue can be obtained, and thus diagnosis of cerebral infarction, tumor, and the like can be obtained. Many are used. An ADC calculated for each pixel and arranged corresponding to the pixel position of the diffusion-weighted image is called an ADC map or an ADC image.

拡散強調イメージングでは、EPI(Echo Planer Imaging)等のデータ収集用のパルスシーケンスの前に、MPG(Motion Probing Gradient)パルスと呼ばれる傾斜磁場パルスが2つ印加されるパルスシーケンスを使用する。また、MPGパルスの大きさ、パルス長、2つのMPGパルスの間隔で規定される指標は、b値と呼ばれている。   In diffusion weighted imaging, a pulse sequence in which two gradient magnetic field pulses called MPG (Motion Probing Gradient) pulses are applied before a pulse sequence for data collection such as EPI (Echo Planer Imaging). An index defined by the magnitude and pulse length of an MPG pulse and the interval between two MPG pulses is called a b-value.

上記のADCは、拡散強調画像の画素ごとの信号強度とb値とから算出することができるが、この際、少なくとも2つの異なるb値で撮像した拡散強調画像が必要となる。   The above ADC can be calculated from the signal intensity and the b value of each pixel of the diffusion weighted image. At this time, a diffusion weighted image captured with at least two different b values is required.

一方、ADCの計測精度を上げるためには、b値の数をさらに増やす必要がある。例えば、b値の数が10以上必要となる場合もある。しかしながら、b値を変更する都度、拡散強調イメージングを行う必要があるため、b値の数を増やすと、全体の撮像時間が非常に長くなってしまう。また、b値の数を増やした場合、撮像時間が長くなるということに加えて、b値の値に応じて画像に歪みが生じるという問題もある。   On the other hand, in order to increase the measurement accuracy of the ADC, it is necessary to further increase the number of b values. For example, the number of b values may need to be 10 or more. However, it is necessary to perform diffusion weighted imaging every time the b value is changed. Therefore, if the number of b values is increased, the entire imaging time becomes extremely long. In addition, when the number of b values is increased, there is a problem that an image is distorted in accordance with the value of b value, in addition to a longer imaging time.

一方、撮像時間を短縮するための高速撮像法も、従来から種々検討されてきている。例えば、k-tBLASTや、k-tSENSEと呼ばれる高速撮像法が提案されている。   On the other hand, various high-speed imaging methods for shortening the imaging time have been conventionally studied. For example, a high-speed imaging method called k-tBLAST or k-tSENSE has been proposed.

US patent 7,005,853 B2US patent 7,005,853 B2

J. Tsao et.al, “k-t BLAST and k-t SENSE: Dynamic MRI With High Frame Rate Exploiting Spatiotemporal Correlations”, Mag. Res. In Medicine 50:1031-1042 (2003)J. Tsao et.al, “k-t BLAST and k-t SENSE: Dynamic MRI With High Frame Rate Exploiting Spatiotemporal Correlations”, Mag. Res. In Medicine 50: 1031-1042 (2003)

本発明が解決しようとする課題は、複数のb値に対応する拡散強調画像の撮像時間を短縮すると共に、歪みの少ない拡散強調画像を取得することができる磁気共鳴イメージング装置を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide a magnetic resonance imaging apparatus capable of shortening the imaging time of a diffusion weighted image corresponding to a plurality of b values and acquiring a diffusion weighted image with less distortion. .

本実施形態の磁気共鳴イメージング装置は、MPGの印加に起因して生じる拡散強調画像の歪みを推定する推定部と、複数の異なるb値に対応する複数の拡散強調画像を生成するためのデータであって、位相エンコード方向に所定の高速化率に対応して間引きされた再構成用データと、展開用データとを収集する収集部と、少なくとも前記展開用データと、推定した前記歪みとを用いた展開処理によって、エリアシングが除去され、かつ前記歪みが前記複数の異なるb値ごとに補正された前記拡散強調画像を、前記再構成用データから前記b値毎に生成する生成部と、を備える。   The magnetic resonance imaging apparatus according to the present embodiment includes an estimating unit that estimates distortion of a diffusion-weighted image caused by application of MPG and data for generating a plurality of diffusion-weighted images corresponding to a plurality of different b values. And a collection unit that collects reconstruction data thinned out in accordance with a predetermined speed-up rate in the phase encoding direction and expansion data, and uses at least the expansion data and the estimated distortion. A generation unit configured to generate the diffusion-weighted image in which the aliasing has been removed and the distortion has been corrected for each of the plurality of different b-values from the data for reconstruction, for each of the b-values. Prepare.

実施形態の磁気共鳴イメージング装置の全体構成例を示す構成図。FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an example of the entire configuration of a magnetic resonance imaging apparatus according to an embodiment. 第1の実施形態の機能ブロック図。FIG. 2 is a functional block diagram of the first embodiment. 拡散強調イメージングのパルスシーケンス例を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a pulse sequence of diffusion weighted imaging. Mono-Exponential ModelとBi-Exponential Modelとを対比して示した図。The figure which showed and compared Mono-Exponential Model and Bi-Exponential Model. 異なるb値に設定されたパルスシーケンスの例を示す図。The figure which shows the example of the pulse sequence set to a different b value. 間引きなしのスキャンと、間引き有りのスキャンを対比して示す図。FIG. 7 is a diagram showing a comparison between a scan without thinning and a scan with thinning. エリアシングが発生する様子を模式的に示した図。FIG. 4 is a diagram schematically illustrating how aliasing occurs. トレーニングスキャンと本スキャンとの関係を示す図。The figure which shows the relationship between a training scan and a main scan. 事前スキャンの処理例を示すフローチャート。9 is a flowchart illustrating an example of a pre-scan process. 再構成画像から補正データを求める処理の概念を説明する図。FIG. 7 is a diagram for explaining the concept of processing for obtaining correction data from a reconstructed image. トレーニングスキャンレス型の本スキャンの処理例を示すフローチャート。9 is a flowchart illustrating a processing example of a training scanless type main scan. 本スキャンのデータから展開用データを抽出する処理の概念を説明する図。FIG. 4 is a view for explaining the concept of processing for extracting data for development from data of a main scan. 展開用データを生成する処理例を示すフローチャート。9 is a flowchart illustrating a processing example of generating data for development. 展開用データを生成する処理の概念を示す図。The figure which shows the concept of the process which produces | generates the data for expansion | deployment. 展開処理を含む再構成処理の処理例を示すフローチャート。9 is a flowchart illustrating a processing example of a reconfiguration process including an expansion process. 展開処理を含む再構成処理の概念を示す第1の図。FIG. 3 is a first diagram illustrating the concept of a reconstruction process including an expansion process. 展開処理を含む再構成処理の概念を示す第1の図。FIG. 3 is a first diagram illustrating the concept of a reconstruction process including an expansion process. 第2の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の機能ブロック図。FIG. 9 is a functional block diagram of the magnetic resonance imaging apparatus according to the second embodiment. 展開処理を含む再構成処理の処理例を示すフローチャート。9 is a flowchart illustrating a processing example of a reconfiguration process including an expansion process. b値の間隔が不等間隔である例を示す図。The figure which shows the example in which the interval of a b value is an irregular interval.

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。なお、以下の実施形態では、同一の参照符号を付した部分は同様の動作をするものとして、重複する説明を適宜省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following embodiments, portions denoted by the same reference numerals perform the same operation, and duplicate description will be omitted as appropriate.

(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置1の全体構成を示すブロック図である。磁気共鳴イメージング装置1は、磁石架台100、寝台500、制御キャビネット300、コンソール400、及びRF(Radio Frequency)コイル20を備える。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram illustrating the overall configuration of the magnetic resonance imaging apparatus 1 according to the first embodiment. The magnetic resonance imaging apparatus 1 includes a magnet gantry 100, a bed 500, a control cabinet 300, a console 400, and an RF (Radio Frequency) coil 20.

磁石架台100は、静磁場磁石10、傾斜磁場コイル11、及びWB(Whole Body)コイル12を有しており、これらの構成品は円筒状の筐体に収納されている。寝台500は、寝台本体50と天板51を有している。   The magnet mount 100 has a static magnetic field magnet 10, a gradient magnetic field coil 11, and a WB (Whole Body) coil 12, and these components are housed in a cylindrical housing. The bed 500 has a bed main body 50 and a top plate 51.

制御キャビネット300は、静磁場用電源30、傾斜磁場電源31(X軸用31x、Y軸用31y、Z軸用31z)、RF受信器32、RF送信器33、及びシーケンスコントローラ34を備えている。   The control cabinet 300 includes a static magnetic field power supply 30, a gradient magnetic field power supply 31 (31x for the X axis, 31y for the Y axis, 31z for the Z axis), an RF receiver 32, an RF transmitter 33, and a sequence controller 34. .

コンソール400は、処理回路40、記憶回路41、ディスプレイ42、及び入力デバイス43を備えている。コンソール400は、ホスト計算機として機能する。   The console 400 includes a processing circuit 40, a storage circuit 41, a display 42, and an input device 43. The console 400 functions as a host computer.

磁石架台100の静磁場磁石10は、概略円筒形状をなしており、被検体、例えば患者、が搬送されるボア内に静磁場を発生させる。ボアとは、磁石架台100の円筒内部の空間のことである。静磁場磁石10は超電導コイルを内蔵し、液体ヘリウムによって超電導コイルが極低温に冷却されている。静磁場磁石10は、励磁モードにおいて静磁場用電源30から供給される電流を超電導コイルに印加することで静磁場を発生する。その後、永久電流モードに移行すると、静磁場用電源30は切り離される。一旦永久電流モードに移行すると、静磁場磁石10は長時間、例えば1年以上に亘って、大きな静磁場を発生し続ける。被検体の胸部にある黒丸は、磁場中心を示している。   The static magnetic field magnet 10 of the magnet mount 100 has a substantially cylindrical shape, and generates a static magnetic field in a bore in which a subject, for example, a patient is transported. The bore is a space inside the cylinder of the magnet mount 100. The static magnetic field magnet 10 has a built-in superconducting coil, and the superconducting coil is cooled to extremely low temperature by liquid helium. The static magnetic field magnet 10 generates a static magnetic field by applying a current supplied from the static magnetic field power supply 30 to the superconducting coil in the excitation mode. Thereafter, when the mode shifts to the permanent current mode, the static magnetic field power supply 30 is disconnected. Once in the permanent current mode, the static magnetic field magnet 10 continues to generate a large static magnetic field for a long time, for example, over one year. A black circle on the chest of the subject indicates the center of the magnetic field.

傾斜磁場コイル11も概略円筒形状をなし、静磁場磁石10の内側に固定されている。この傾斜磁場コイル11は、傾斜磁場電源(31x、31y、31z)から供給される電流によりX軸,Y軸,Z軸の方向に傾斜磁場を被検体に印加する。   The gradient magnetic field coil 11 also has a substantially cylindrical shape, and is fixed inside the static magnetic field magnet 10. The gradient magnetic field coil 11 applies a gradient magnetic field to the subject in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions by a current supplied from a gradient magnetic field power supply (31x, 31y, 31z).

寝台500の寝台本体50は天板51を上下方向及び水平方向に移動することができる。撮像前に天板51に載置された被検体を所定の高さまで移動させる。その後、撮影時には天板51を水平方向に移動させて被検体をボア内に移動させる。   The bed main body 50 of the bed 500 can move the top board 51 in the vertical and horizontal directions. The subject placed on the table 51 is moved to a predetermined height before imaging. Thereafter, at the time of imaging, the subject is moved into the bore by moving the top board 51 in the horizontal direction.

WBコイル12は全身用コイルとも呼ばれ、傾斜磁場コイル11の内側に被検体を取り囲むように概略円筒形状に固定されている。WBコイル12は、RF送信器33から伝送されるRFパルスを被検体に向けて送信する一方、また、水素原子核の励起によって被検体から放出される磁気共鳴信号、即ちMR(Magnetic Resonance)信号を受信する。   The WB coil 12 is also called a whole-body coil, and is fixed in a substantially cylindrical shape inside the gradient magnetic field coil 11 so as to surround the subject. The WB coil 12 transmits an RF pulse transmitted from the RF transmitter 33 toward the subject, and also transmits a magnetic resonance signal emitted from the subject by excitation of hydrogen nuclei, that is, an MR (Magnetic Resonance) signal. Receive.

磁気共鳴イメージング装置1は、WBコイル12の他、図1に示すようにRFコイル20を備える。RFコイル20は、被検体の体表面に近接して載置されるコイルである。RFコイル20は、複数のコイル要素200を備えている。これら複数のコイル要素200は、RFコイル20の内部でアレイ状に配列されるため、PAC(Phased Array Coil)と呼ばれることもある。   The magnetic resonance imaging apparatus 1 includes an RF coil 20 as shown in FIG. The RF coil 20 is a coil placed close to the body surface of the subject. The RF coil 20 includes a plurality of coil elements 200. Since the plurality of coil elements 200 are arranged in an array inside the RF coil 20, they may be called a PAC (Phased Array Coil).

パラレルイメージングと呼ばれる高速撮像法では、位相エンコード方向に間引いた撮像を行うことで撮像の高速化を図ると共に、間引きによって生じるエリアシングを、各要素コイル200の感度マップを用いて除去する展開処理が行われている。また、非特許文献1に開示されているk−tSENSEと呼ばれる撮像法や、後述する第2の実施形態の撮像においても、各要素コイル200の感度マップを用いてエリアシングを除去する展開処理を行っている。   In the high-speed imaging method referred to as parallel imaging, an imaging process is performed by thinning out images in the phase encoding direction to increase the speed of imaging, and expansion processing for removing aliasing caused by the thinning-out using the sensitivity map of each element coil 200 is performed. Is being done. Also, in the imaging method called ktSENSE disclosed in Non-Patent Document 1, and in the imaging according to the second embodiment described later, expansion processing for removing aliasing using the sensitivity map of each element coil 200 is also performed. Is going.

RF送信器33は、シーケンスコントローラ34からの指示に基づいてRFパルスを生成する。生成したRFパルスはWBコイル12に伝送され、被検体に印加される。RFパルスの印加によって被検体からMR信号が発生する。このMR信号をRFコイル20又はWBコイル11が受信する。   The RF transmitter 33 generates an RF pulse based on an instruction from the sequence controller 34. The generated RF pulse is transmitted to the WB coil 12 and applied to the subject. An MR signal is generated from the subject by the application of the RF pulse. The RF signal 20 or the WB coil 11 receives this MR signal.

RFコイル20で受信したMR信号、より具体的には、RFコイル20内の各コイル要素で受信したMR信号は、天板51及び寝台本体50に設けられたケーブルを介してRF受信器32に入力される。RF受信器32は、MR信号をAD(Analog to Digital)変換して、シーケンスコントローラ34に出力する。デジタルに変化されたMR信号は、生データ(Raw Data)と呼ばれることもある。なお、AD変換は、RFコイル20の内部やコイル選択回路36で行ってもよい。   The MR signal received by the RF coil 20, more specifically, the MR signal received by each coil element in the RF coil 20 is transmitted to the RF receiver 32 via a cable provided on the top board 51 and the bed main body 50. Is entered. The RF receiver 32 performs AD (Analog to Digital) conversion of the MR signal and outputs the result to the sequence controller 34. The digitally changed MR signal is sometimes called raw data. The AD conversion may be performed inside the RF coil 20 or in the coil selection circuit 36.

シーケンスコントローラ34は、コンソール400による制御のもと、傾斜磁場電源31、RF送信器33及びRF受信器32をそれぞれ駆動することによって被検体のスキャンを行う。スキャンによってRF受信器32から生データを受信すると、シーケンスコントローラ34は、その生データをコンソール400に送信する。   The sequence controller 34 scans the subject under the control of the console 400 by driving the gradient magnetic field power supply 31, the RF transmitter 33, and the RF receiver 32, respectively. Upon receiving raw data from the RF receiver 32 by scanning, the sequence controller 34 transmits the raw data to the console 400.

シーケンスコントローラ34は、処理回路(図示を省略)を具備している。この処理回路は、例えば所定のプログラムを実行するプロセッサや、FPGA(Field Programmable Gate Array)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等のハードウェアで構成される。   The sequence controller 34 includes a processing circuit (not shown). This processing circuit is configured by, for example, a processor that executes a predetermined program, or hardware such as an FPGA (Field Programmable Gate Array) and an ASIC (Application Specific Integrated Circuit).

コンソール400は、記憶回路41、ディスプレイ42、入力デバイス43、及び処理回路40を備える。記憶回路41は、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)の他、HDD(Hard Disk Drive)や光ディスク装置等の外部記憶装置を含む記憶媒体である。記憶回路41は、各種の情報やデータを記憶する他、処理回路40が具備するプロセッサが実行する各種のプログラムを記憶する。   The console 400 includes a storage circuit 41, a display 42, an input device 43, and a processing circuit 40. The storage circuit 41 is a storage medium including an external storage device such as a hard disk drive (HDD) and an optical disk device in addition to a read only memory (ROM) and a random access memory (RAM). The storage circuit 41 stores various information and data, and also stores various programs executed by a processor included in the processing circuit 40.

入力デバイス43は、例えば、マウス、キーボード、トラックボール、タッチパネル等であり、各種の情報やデータを操作者が入力するための種々のデバイスを含む。ディスプレイ42は、液晶ディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネル、有機ELパネル等の表示デバイスである。   The input device 43 is, for example, a mouse, a keyboard, a trackball, a touch panel, or the like, and includes various devices for an operator to input various information and data. The display 42 is a display device such as a liquid crystal display panel, a plasma display panel, and an organic EL panel.

処理回路40は、例えば、CPUや、専用又は汎用のプロセッサを備える回路である。プロセッサは、記憶回路41に記憶した各種のプログラムを実行することによって、後述する各種の機能を実現する。処理回路40は、FPGAやASIC等のハードウェアで構成してもよい。これらのハードウェアによっても後述する各種の機能を実現することができる。また、処理回路40は、プロセッサとプリグラムによるソフトウェア処理と、ハードウェア処理とを組わせて、各種の機能を実現することもできる。   The processing circuit 40 is a circuit including, for example, a CPU and a dedicated or general-purpose processor. The processor realizes various functions to be described later by executing various programs stored in the storage circuit 41. The processing circuit 40 may be configured by hardware such as an FPGA or an ASIC. Various functions described later can also be realized by these hardware. Further, the processing circuit 40 can also realize various functions by combining software processing by a processor and a program with hardware processing.

図2は、第1の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置1のうち、特にコンソール400で実現される機能を示すブロック図である。図2に示すように、コンソール400の処理回路40は、歪推定データ収集機能402、間引きデータ収集機能403、展開用データ収集機能404、歪み推定機能405、補正付き展開処理機能406、表示制御機能407を実現する。これらの各機能は、例えば、処理回路40が具備するプロセッサが、記憶回路41に記憶される所定のプログラムを実行することによって実現される。   FIG. 2 is a block diagram illustrating functions realized particularly by the console 400 in the magnetic resonance imaging apparatus 1 according to the first embodiment. As shown in FIG. 2, the processing circuit 40 of the console 400 includes a distortion estimation data collection function 402, a thinned data collection function 403, a development data collection function 404, a distortion estimation function 405, a development processing function with correction 406, and a display control function. 407 is realized. Each of these functions is realized, for example, by a processor included in the processing circuit 40 executing a predetermined program stored in the storage circuit 41.

歪推定データ収集機能402は、MPG(Motion Probing Gradient)の印加に起因して生じる拡散強調画像の歪みを推定するための歪み推定用データを収集する。歪み推定用データは、例えば、装置の据え付け時等に行われる事前スキャンによって収集される。事前スキャンは、患者以外の撮像対象物、例えば、所定の形状を有するファントムに対して行われる。歪推定データ収集機能402は、事前スキャンのための撮像条件をシーケンスコントローラ402に対して設定し、事前スキャンを実行する。そして、歪推定データ収集機能402は、事前スキャンによって収集されたMR信号を収集し、収集されたMR信号を歪み推定用データとして歪み推定機能405に送る。   The distortion estimation data collection function 402 collects distortion estimation data for estimating distortion of a diffusion weighted image caused by application of MPG (Motion Probing Gradient). The distortion estimation data is collected by, for example, a pre-scan performed at the time of installation of the apparatus. The pre-scan is performed on an imaging target other than the patient, for example, a phantom having a predetermined shape. The distortion estimation data collection function 402 sets the imaging conditions for the pre-scan in the sequence controller 402 and executes the pre-scan. Then, the distortion estimation data collection function 402 collects the MR signals collected by the pre-scan, and sends the collected MR signals to the distortion estimation function 405 as distortion estimation data.

歪み推定機能405は、歪み推定用データからMPGの印加に起因する拡散強調画像の歪みを推定し、推定した歪みに関する情報を歪データとして記憶回路41に保存する。   The distortion estimation function 405 estimates the distortion of the diffusion-weighted image due to the application of the MPG from the distortion estimation data, and stores information on the estimated distortion in the storage circuit 41 as distortion data.

間引きデータ収集機能403は、被検体(例えば患者)に対して、本スキャンとトレーニングスキャンを行って、複数の異なるb値に対応する複数の拡散強調画像を生成するためのデータを収集する。本スキャンで収集されたデータは、間引きデータとして補正付き展開処理機能406に送られる。   The thinning data collection function 403 performs a main scan and a training scan on a subject (for example, a patient), and collects data for generating a plurality of diffusion-weighted images corresponding to a plurality of different b values. The data collected in the main scan is sent to the expansion processing function with correction 406 as thinned data.

展開用データ収集機能404は、間引きデータ収集機能403で収集されたデータの中からトレーニングスキャンで収集されたデータを抽出し、展開用データとして展開処理機能406に送る。なお、後述するように、トレーニングスキャンで収集すべきデータを本スキャンの中で収集するように本スキャンを構成することもできる。このような本スキャンを、トレーニングスキャンレス型の本スキャンと呼ぶ。   The expansion data collection function 404 extracts data collected by the training scan from the data collected by the thinned data collection function 403 and sends the data to the expansion processing function 406 as expansion data. As will be described later, the main scan can be configured so that data to be collected in the training scan is collected in the main scan. Such a main scan is called a training scanless main scan.

補正付き展開処理機能406は、前述した展開用データと、歪みデータとを用いた展開処理によって、エリアシングが除去され、かつ歪みが補正された拡散強調画像を、間引きデータからb値毎に生成する。   The expansion processing function with correction 406 generates a diffusion-weighted image in which aliasing has been removed and distortion has been corrected by the expansion processing using the above-described expansion data and distortion data, for each b value from the thinned data. I do.

表示制御機能407は、補正付き展開処理機能406で生成された拡散強調画像をディスプレイ42に表示させるための制御や処理を行う。   The display control function 407 performs control and processing for displaying the diffusion-weighted image generated by the expansion processing function with correction 406 on the display 42.

上述した各機能の詳細な説明をする前に、第1の実施形態で使用するパルスシーケンスや撮像方法について説明しておく。なお、他の実施形態においても同様のパルスシーケンスと撮像方法を使用する。   Before giving a detailed description of each function described above, a pulse sequence and an imaging method used in the first embodiment will be described. Note that the same pulse sequence and imaging method are used in other embodiments.

図3は、各実施形態で共通して使用される拡散強調イメージングのパルスシーケンスの一例として、SE(spin echo)型のEPI(echo planer imaging)シーケンスに拡散強調用のMPGパルスを組み込んだシーケンスを例示する図である。このシーケンスでは、90°のフリップ角を有する励起パルスからTE/2後に180°のフリップ角を有するリフォーカスパルスが印加され、リフォーカスパルスから概ねTE/2後にEPIシーケンスのデータの収集が開始される。ここで、TEは実効エコー時間を表わしており、厳密には、励起パルスから、EPIシーケンスのk空間中心(位相エンコード方向)のデータを収集するまでの時間を実効エコー時間TEとしている。   FIG. 3 shows a sequence in which a diffusion-weighted MPG pulse is incorporated into an SE (spin echo) type EPI (echo planer imaging) sequence as an example of a diffusion-weighted imaging pulse sequence commonly used in each embodiment. FIG. In this sequence, a refocus pulse having a flip angle of 180 ° is applied TE / 2 after an excitation pulse having a flip angle of 90 °, and data collection of an EPI sequence is started approximately TE / 2 after the refocus pulse. You. Here, TE represents the effective echo time. Strictly speaking, the time from the excitation pulse to the acquisition of data at the center of the k-space (phase encoding direction) of the EPI sequence is defined as the effective echo time TE.

MPGパルスは拡散を強調するために印加される傾斜磁場パルスであり、励起パルスからリフォーカスパルスの間、及びリフォーカスパルスからデータ収集までの間に、それぞれ1つずつMPGパルスが印加される。   The MPG pulse is a gradient magnetic field pulse applied to enhance diffusion, and one MPG pulse is applied between the excitation pulse and the refocus pulse and between the refocus pulse and the data acquisition.

MPGパルスが、組織のADC(見かけの拡散係数)に与える影響の大きさを表す指標として、通常b値(b-factor)が用いられる。b値の値は次の(式1)で表される。
b=γGτ(T−(τ/3)) (式1)
ここで、γは磁気回転比(magnetogyric ratio)、GはMPGパルスの傾斜磁場の大きさ、τはMPGパルスのパルス長、Tは最初のMPGパルスの前縁から後のMPGパルスの前縁までの間隔である。
As an index indicating the magnitude of the effect of the MPG pulse on the ADC (apparent diffusion coefficient) of the tissue, a b-factor (b-factor) is usually used. The value of the b value is expressed by the following (Equation 1).
b = γG 2 τ 2 (T− (τ / 3)) (Equation 1)
Here, γ is the magnetic rotation ratio, G is the magnitude of the gradient magnetic field of the MPG pulse, τ is the pulse length of the MPG pulse, and T is the leading edge of the first MPG pulse to the leading edge of the subsequent MPG pulse. Is the interval.

シングルショットのSE−EPIでは、1つの励起パルスに伴う1つのデータ収集で、1スライス分の総てのk空間データを収集する。これに対して、マルチショットのSE−EPIシーケンスでは、1スライス分のk空間データを複数回に分けて収集する。図2のパルスシーケンスによって収集されるMR信号の信号強度S(k空間中心の信号強度S)は、次の(式2)で表される。
S(b)=S*exp[−b*ADC] (式2)
ここで、Sは定数、bは(式1)のb値、ADCは拡散係数ADCを表わしている。
In the single shot SE-EPI, all the k-space data for one slice is collected by one data acquisition accompanying one excitation pulse. On the other hand, in the multi-shot SE-EPI sequence, k-space data for one slice is collected in a plurality of times. The signal strength S (signal strength S at the center of k-space) of the MR signal collected by the pulse sequence of FIG. 2 is represented by the following (Equation 2).
S (b) = S 0 * exp [−b * ADC] (Equation 2)
Here, S 0 is a constant, b is the b value of (Equation 1), and ADC is the diffusion coefficient ADC.

(式2)は、信号強度が1つの指数関数で表現できるモデル(Mono-Exponential Model)である。このモデルでは、信号強度の対数は、次の(式3)のように、b値に対して線形に変化する。
ln(S/S0)=−b*ADC (式3)
(式3)から判るように、最低2つのb値と、夫々のb値に対応する信号強度が得られれば、拡散係数ADCを算出することができるが、b値の数を増やすことによって、拡散係数ADCの算出精度を上げることができる。
(Equation 2) is a model (Mono-Exponential Model) in which the signal intensity can be represented by one exponential function. In this model, the logarithm of the signal strength changes linearly with the b value as in the following (Equation 3).
ln (S / S0) =-b * ADC (Equation 3)
As can be seen from (Equation 3), if at least two b values and the signal strength corresponding to each b value are obtained, the diffusion coefficient ADC can be calculated. However, by increasing the number of b values, The calculation accuracy of the diffusion coefficient ADC can be improved.

他方、b値が高い場合や低い場合には、b値に応じた信号強度の変化が、Mono-Exponential Modelから逸脱し、Bi-Exponential Modelに近くなることが知られている。   On the other hand, when the b value is high or low, it is known that the change in the signal strength according to the b value deviates from the Mono-Exponential Model and approaches the Bi-Exponential Model.

図4は、Mono-Exponential ModelとBi-Exponential Modelとを対比して示した図である。肝臓検査などでは、IVIM(Intra Voxel Incoherent Motion)と呼ばれる解析が行われている。IVIMでは、組織の灌流(perfusion)成分と拡散(diffusion)成分の両方を解析するために、灌流(perfusion)による拡散係数(ADC)と、拡散(diffusion)による拡散係数(ADC)を、例えば、次の(式4)で表されるBi-Exponential Modelに基づいて算出する。
S(b)=S*[f*exp(−b*(ADC)P)+(1-f)*exp(−b*(ADC)D] (式4)
(式4)におけるfは、全体に占める灌流(perfusion)成分の比率を表わしている。
FIG. 4 is a diagram showing the Mono-Exponential Model and the Bi-Exponential Model in comparison. In liver tests and the like, an analysis called IVIM (Intra Voxel Incoherent Motion) is performed. In IVIM, in order to analyze both the perfusion component and the diffusion component of a tissue, the diffusion coefficient (ADC) P due to perfusion and the diffusion coefficient (ADC) D due to diffusion are For example, it is calculated based on a Bi-Exponential Model represented by the following (Equation 4).
S (b) = S 0 * [f * exp (−b * (ADC) P ) + (1−f) * exp (−b * (ADC) D ] (Equation 4)
F in (Equation 4) represents the ratio of the perfusion component to the whole.

図4に示すBi-Exponential Modelのグラフから判るように、対数で表した信号強度の変化は、b値が大きい領域では直線的に変化するものの、b値が小さい領域では、曲線的に大きな変化率で変化する。IVIMでは、複数の種類のb値を用いた複数回の撮像で得られる信号値を、Bi-Exponential Modelでカーブフィッティングすることによって、拡散係数(ADC)と、拡散(diffusion)による拡散係数(ADC)を求めている。拡散係数(ADC)と、拡散(diffusion)による拡散係数(ADC)を高精度で求めようとすると、多数種類、例えば、10種類以上のb値で撮像するのが望ましく、撮像時間が長くなる。
また、複数の方向の拡散係数を求める場合、方向の数に応じて撮像時間はさらに長くなる。そこで、以下に説明する各実施形態では、複数のb値で撮像する場合でも、撮像時間を短縮することができる技術を提供する。
As can be seen from the graph of the Bi-Exponential Model shown in FIG. 4, the change in signal intensity expressed in logarithm changes linearly in a region where the b value is large, but changes greatly in a curve in a region where the b value is small. Varies with the rate. In the IVIM, a signal value obtained by a plurality of types of imaging using a plurality of types of b-values is curve-fitted by a Bi-Exponential Model to thereby obtain a diffusion coefficient (ADC) P and a diffusion coefficient (diffusion). ADC) D is required. In order to obtain the diffusion coefficient (ADC) P and the diffusion coefficient (ADC) D by diffusion with high accuracy, it is desirable to take an image with a large number of types, for example, 10 or more b values, and the imaging time is long. Become.
Further, when obtaining diffusion coefficients in a plurality of directions, the imaging time becomes longer according to the number of directions. Therefore, each embodiment described below provides a technique capable of shortening the imaging time even when imaging is performed with a plurality of b values.

複数のb値で撮像する場合、撮像時間が長くなることに加えて、渦電流磁場等に起因する画像歪の問題を考慮する必要がある。図5は、b値を異なる種類、即ち、異なる値に設定する拡散強調イメージングのパルスシーケンスの例を示している。図5に示す例では、τはMPGパルスのパルス長τとパルス間隔Tを異なる値に設定して、異なるb値を得ている。MPGパルスの印加によって渦電流磁場が発生し、渦電流磁場によってMR信号に位相誤差が発生する。そしてこの位相誤差が、再構成画像における位置誤差の原因となる。複数のb値で撮像する場合、図5に示すように、夫々のb値でMPGパルスの位置や形状が異なるため、夫々のb値で渦電流磁場の発生状況も異なる。その結果、夫々のb値で、再構成画像における位置誤差も異なる値を示すことになる。そこで、以下に説明する各実施形態では、撮像時間を短縮する技術に加えて、複数のb値で撮像する場合でも位置誤差を補正することができる技術を提供する。   In the case of imaging with a plurality of b values, it is necessary to consider the problem of image distortion caused by an eddy current magnetic field and the like in addition to an increase in imaging time. FIG. 5 shows an example of a pulse sequence of diffusion weighted imaging in which the b value is set to a different type, that is, a different value. In the example shown in FIG. 5, τ is set to different values for the pulse length τ and the pulse interval T of the MPG pulse to obtain different b values. An eddy current magnetic field is generated by the application of the MPG pulse, and a phase error occurs in the MR signal due to the eddy current magnetic field. This phase error causes a position error in the reconstructed image. In the case of imaging with a plurality of b values, as shown in FIG. 5, since the position and shape of the MPG pulse are different for each b value, the state of generation of the eddy current magnetic field is different for each b value. As a result, the position error in the reconstructed image shows a different value for each b value. Therefore, in each of the embodiments described below, in addition to the technology for shortening the imaging time, a technology capable of correcting a position error even when imaging with a plurality of b values is provided.

図6(a)、(b)は、b値を横軸とし、k空間上の位相エンコードの位置を縦軸として示した図である。位相エンコード方向とリードアウト方向は、互いに直交する任意の2方向に取り得るが、以下の説明では、位相エンコード方向をy方向(k空間ではky方向)とし、リードアウト方向をx方向として説明する。図6(a)、(b)では、リードアウト方向は、紙面に垂直な方向となる。   FIGS. 6A and 6B are diagrams showing the b value as the horizontal axis and the position of the phase encoding on the k space as the vertical axis. The phase encoding direction and the lead-out direction can be in any two directions orthogonal to each other, but in the following description, the phase encoding direction is assumed to be the y direction (ky direction in k space) and the lead-out direction is assumed to be the x direction. . 6A and 6B, the lead-out direction is a direction perpendicular to the paper surface.

図6(a)は、間引きなしの従来のスキャン方法を示す図であり、位相エンコードの間隔は、夫々のb値においてナイキスト間隔となっている。ナイキスト間隔とは、位相エンコード方向にエリアシングが生じない間隔、即ち、ナイキスト定理を満たす間隔の意味である。また、位相エンコード方向の幅は、所望の解像度が得られる幅となっている。一方、図6(b)は、位相エンコードを所定の高速化率で間引いたスキャン方法を示す図である。図6(b)の例では、高速化率を4としており、位相エンコードの間隔はナイキスト間隔の4倍となっている。なお、b値の数に関しては、図6(a)及び(b)では、同じ数の10としている。   FIG. 6A is a diagram showing a conventional scanning method without thinning, and the intervals of phase encoding are Nyquist intervals at each b value. The Nyquist interval means an interval at which aliasing does not occur in the phase encoding direction, that is, an interval satisfying the Nyquist theorem. The width in the phase encoding direction is a width at which a desired resolution can be obtained. On the other hand, FIG. 6B is a diagram showing a scanning method in which phase encoding is thinned out at a predetermined speed-up rate. In the example of FIG. 6B, the speed-up rate is set to 4, and the phase encoding interval is four times the Nyquist interval. Note that the number of b values is the same number of 10 in FIGS. 6A and 6B.

図6(b)に示すスキャン方法は、位相エンコードの数が図6(a)のスキャン方法に対して1/4となっているため、撮像時間も1/4に短縮される。しかしながら、図6(b)に示すスキャン方法では、ナイキスト定理を満たしていないため、位相エンコード方向にエリアシングが発生する。   In the scanning method shown in FIG. 6B, the number of phase encodes is 1/4 that of the scanning method shown in FIG. 6A, so that the imaging time is also reduced to 1/4. However, in the scanning method shown in FIG. 6B, since the Nyquist theorem is not satisfied, aliasing occurs in the phase encoding direction.

図7は、エリアシングが発生する様子を模式的に示した図である。図7の2つの図は、いずれも縦軸が実空間yであり、ky空間を逆フーリエ変換したものである。また、2つの図の横軸は、b値の空間を同じく逆フーリエ変換したものであり、以下、この空間をFb空間と呼ぶ。また、y空間とFb空間で表される2次元空間を、y−Fb空間と呼ぶものとする。   FIG. 7 is a diagram schematically showing how aliasing occurs. In each of the two diagrams in FIG. 7, the vertical axis is the real space y, and the ky space is obtained by performing an inverse Fourier transform. The abscissas of the two figures are obtained by performing inverse Fourier transform on the b-value space, and this space is hereinafter referred to as Fb space. The two-dimensional space represented by the y space and the Fb space is called a y-Fb space.

図7の左側の図は、間引きなしのスキャンに対応する信号を示す図であり、エリアシングは生じていない。これに対して、図7の右側の図は、間引き有りのスキャンに対応する信号を示す図である。左側の図の中央近傍にあるハッチングされた信号領域が複数折り重なり、エリアシングが生じていることを示している。例えば、左側の図の4つの画素位置にある4つの画素値ρ〜ρが、右側の図では、ρaliasの位置に重なっている。なお、ここでの画素位置、或いは画素値とは、y−Fb空間での位置、或いは信号値を意味している。 The diagram on the left side of FIG. 7 is a diagram showing signals corresponding to the scan without thinning-out, and no aliasing has occurred. On the other hand, the diagram on the right side of FIG. 7 is a diagram illustrating signals corresponding to scans with thinning. The hatched signal regions near the center of the left-hand diagram overlap a plurality of times, indicating that aliasing has occurred. For example, four pixel values ρ 14 in the four pixel positions on the left side of the figure, the right side of FIG overlaps the position of the [rho alias. Here, the pixel position or the pixel value means a position in the y-Fb space or a signal value.

後述する展開処理は、右側の図のある1つの画素位置にある画素値ρaliasから4つの画素値ρ〜ρを求め、左側の図の対応する各画素位値に配置する処理、即ち、図7の4つの矢印の逆向きの処理を、右側の図の各画素に対して行ってエリアシングを除去する処理である。 The expansion process described below is a process of obtaining four pixel values ρ 1 to ρ 4 from a pixel value ρ alias at a certain pixel position in the right diagram and arranging them at corresponding pixel position values in the left diagram, that is, 7 is performed on each pixel shown in the right-hand side of FIG. 7 in the opposite direction to remove aliasing.

この展開処理では、本スキャンとは別にトレーニングスキャンと呼ばれるスキャンを行い、トレーニングスキャンで収集した展開用データを用いて上記のエリアシング除去処理を行う。   In this development processing, a scan called a training scan is performed separately from the main scan, and the above-mentioned aliasing removal processing is performed using the development data collected in the training scan.

図8(a)は、トレーニングスキャンと本スキャンとの関係を示す図である。トレーニングスキャンも本スキャンと同様に複数のb値に対して行われ、トレーニングスキャンの各b値は、本スキャンの各b値に対応する。しかしながら、位相エンコード方向に関しては、トレーニングスキャンと本スキャンとで異なる。トレーニングスキャンでの位相エンコード間隔はナイキスト間隔であり、トレーニングスキャンで収集されたデータから生成される画像にはエリアシングが発生しない。   FIG. 8A is a diagram illustrating a relationship between the training scan and the main scan. The training scan is also performed on a plurality of b values in the same manner as the main scan, and each b value in the training scan corresponds to each b value in the main scan. However, the phase scan direction differs between the training scan and the main scan. The phase encoding interval in the training scan is the Nyquist interval, and aliasing does not occur in an image generated from data collected in the training scan.

一方、トレーニングスキャンでの位相エンコードの全体の範囲は、本スキャンの全体の範囲よりも狭い。具体的には、トレーニングスキャンでは、ky空間の低周波領域のみが収集され、高周波領域は収集されない。このため、トレーニングスキャンから生成される画像は、本スキャンから生成される画像に比べて解像度が低くなる。   On the other hand, the entire range of the phase encoding in the training scan is smaller than the entire range of the main scan. Specifically, in the training scan, only the low frequency region of the ky space is collected, and the high frequency region is not collected. Therefore, the resolution of the image generated from the training scan is lower than the resolution of the image generated from the main scan.

しかしながら、トレーニングスキャンから生成される展開用データは、あくまでも展開処理に利用されるだけであり、最終的に生成される画像は、本スキャンから生成される画像の解像度に依存する。したがって、トレーニングスキャンから生成される画像の解像度が低くてもそれ程問題とはならない。   However, the data for decompression generated from the training scan is only used for the decompression process to the last, and the finally generated image depends on the resolution of the image generated from the main scan. Therefore, even if the resolution of the image generated from the training scan is low, it does not matter much.

トレーニングスキャンは、本スキャンの前に実行してもよいし、本スキャンの後に実行してもよい。但し、トレーニングスキャンと本スキャンは、同じ被検体に対して行う必要がある。   The training scan may be performed before the main scan, or may be performed after the main scan. However, the training scan and the main scan need to be performed on the same subject.

本スキャンとトレーニングスキャンとの合計の撮像時間は、本スキャン単独(図6(b))に比べると少し長くなるものの、従来の間引きなしのスキャン(図6(a))の撮像時間に比べると、大幅に短縮される。   Although the total imaging time of the main scan and the training scan is slightly longer than that of the main scan alone (FIG. 6B), it is shorter than that of the conventional scan without thinning (FIG. 6A). , Greatly reduced.

図8(b)は、撮像時間をさらに短縮することができるスキャン方法を示す図である。図8(b)に示すスキャンでは、展開用データを本スキャンの中で収集する。このため、トレーニングスキャンを本スキャンと別に行う必要がない。つまり、図8(b)に示すスキャンは、トレーニングスキャンレス型の本スキャンと呼ぶことができる。トレーニングスキャンレス型の本スキャンでは、位相エンコード間隔を、ky空間の低周波領域のみナイキスト間隔にし、それ以外の領域では間引きした間隔でデータを収集する。つまり、ky空間の低周波領域では、本スキャンとトレーニングスキャンとを兼用したスキャンとなっている。   FIG. 8B is a diagram illustrating a scanning method that can further reduce the imaging time. In the scan shown in FIG. 8B, data for development is collected during the main scan. Therefore, it is not necessary to perform a training scan separately from a main scan. That is, the scan illustrated in FIG. 8B can be called a training scanless type main scan. In the main scan of the training scanless type, the phase encoding interval is set to the Nyquist interval only in the low frequency region of the ky space, and data is collected at thinned intervals in other regions. That is, in the low-frequency region of the ky space, the scan is used for both the main scan and the training scan.

次に、事前スキャン、トレーニングスキャンレス型の本スキャン、及び、展開処理の、より具体的な方法について、順次説明する。   Next, more specific methods of the pre-scan, the training scan-less main scan, and the expansion processing will be sequentially described.

図9は、事前スキャンの処理例を示すフローチャートである。前述したように、事前スキャンは、MPGパルスの印加に起因して生じる拡散強調画像の歪みを推定するための歪み推定用データを収集するためのスキャンである。事前スキャンは、例えば装置の据え付け時等に行われる。また、事前スキャンの撮像対象は、例えば、所定の形状を有するファントムである。   FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of a pre-scan process. As described above, the pre-scan is a scan for collecting distortion estimation data for estimating distortion of a diffusion-weighted image caused by application of an MPG pulse. The pre-scan is performed, for example, when the apparatus is installed. The imaging target of the pre-scan is, for example, a phantom having a predetermined shape.

ステップST100〜ステップST104は、歪推定データ収集機能402に対応するステップである。また、ステップST105〜ステップST108は、歪み推定機能405に対応するステップである。   Steps ST100 to ST104 are steps corresponding to the distortion estimation data collection function 402. Steps ST105 to ST108 are steps corresponding to the distortion estimation function 405.

ステップST100では、拡散強調イメージングに基づく事前スキャンの撮像条件が、シーケンスコントローラ34に対して設定される。事前スキャンにおけるb値は、必ずしも本スキャンで使用するb値と同じである必要はない。ただし、本スキャンで使用されると想定されるb値の範囲をカバーしているのが好ましく、その範囲の中で複数のb値に対して事前スキャンを行うのが好ましい。   In step ST100, imaging conditions for pre-scan based on diffusion weighted imaging are set in the sequence controller. The b value in the pre-scan does not necessarily need to be the same as the b value used in the main scan. However, it is preferable to cover the range of the b value assumed to be used in the main scan, and it is preferable to perform the pre-scan for a plurality of b values within the range.

ステップST101で、b値の初期値を設定し、その後、設定された撮像条件に従って、ファントムに対する拡散強調イメージングが実行される(ステップST102)。1つのb値に対する撮像が終了すると、b値が異なる値に更新され、全てのb値に対する拡散強調イメージングが終了するまで同じ撮像を繰り返される(ステップST103、104)。事前スキャンで収集されたMR信号は歪み推定機能405に送られる。   In step ST101, an initial value of the b value is set, and then diffusion-weighted imaging is performed on the phantom according to the set imaging conditions (step ST102). When the imaging for one b value is completed, the b value is updated to a different value, and the same imaging is repeated until the diffusion weighted imaging for all b values is completed (steps ST103 and ST104). The MR signals collected in the pre-scan are sent to the distortion estimation function 405.

歪み推定機能405はb値毎の再構成画像を生成する(ステップST105)。その後、歪み推定機能405は、再構成画像状のファントム形状と、実際のファントムの形状、即ち、歪みのない形状とを比較して、b値毎の歪みを算出する(ステップST106)。そして、歪みから補正データを算出し(ステップST107)、算出した補正データ、即ち、歪み推定用データを記憶回路41に保存する(ステップST108)。   The distortion estimation function 405 generates a reconstructed image for each b value (step ST105). Thereafter, the distortion estimation function 405 calculates the distortion for each b value by comparing the phantom shape of the reconstructed image with the actual phantom shape, that is, the shape without distortion (step ST106). Then, the correction data is calculated from the distortion (step ST107), and the calculated correction data, that is, the distortion estimation data is stored in the storage circuit 41 (step ST108).

図10は、再構成画像から補正データを求める処理の概念を説明する図である。今、実際のファントムの形状が、x−y面で図10の破線で示す長方形であると仮定する。そして、再構成画像上のファントムの形状が図10の実線で示す形状であったとする。このような場合において、ステップST106では、歪み推定機能405は、ファントム形状の所定の複数個所において、実際のファントムの位置(図10において小さな破線の円で示す位置)と、これに対応する再構成画像上のファントムの位置(図10において小さな実線の円で示す位置)とを比較し、両者の差を、各位置(x, y)におけるy方向の歪みΔyx, yとして求める。 FIG. 10 is a diagram for explaining the concept of processing for obtaining correction data from a reconstructed image. Now, it is assumed that the actual shape of the phantom is a rectangle indicated by a broken line in FIG. 10 in the xy plane. It is assumed that the shape of the phantom on the reconstructed image is the shape shown by the solid line in FIG. In such a case, in step ST106, the distortion estimation function 405 determines the actual position of the phantom (the position indicated by the small broken circle in FIG. 10) and the corresponding reconstruction at a plurality of predetermined positions of the phantom shape. The position of the phantom on the image (the position indicated by a small solid circle in FIG. 10) is compared, and the difference between the two is determined as the distortion Δy x, y in the y direction at each position (x, y).

図10では、歪みΔyx, yをファントムの端部の6カ所で求めているが、歪みを求める位置や数はこれに限定されるものではなく、より広い範囲で、より多くの位置で歪みを求めても良い。また、歪みΔyx, yは、各b値に対応する再構成画像から、b値毎に求められる。 In FIG. 10, the distortion Δy x, y is obtained at the six positions at the end of the phantom. However, the positions and the number of the distortions to be obtained are not limited to these, and the distortion Δy x, y is obtained in a wider range and at more positions. You may ask. Also, the distortion Δy x, y is obtained for each b value from the reconstructed image corresponding to each b value.

歪みΔyx, yをそのまま補正データとして保存してもよいが、b値の関数として求めておく方法も考えられる。例えば、歪みΔyx, yを次の(式5)のような2次関数で表し、その各次数の係数(αx, y, βx, yx, y)を補正データとして算出する方法が考えられる。
Δyx, y=αx, y*b+βx, y*b+γx, y (式5)
係数(αx, y, βx, yx, y)は、歪みΔyx, yを求めた各位置(x, y)における歪みΔyx, yと、事前スキャンで用いた複数のb値のプロット点を2次関数でカーブフィッティングする等の手法によって算出することができる。
Although the distortion Δy x, y may be stored as correction data as it is, a method of obtaining it as a function of the b value is also conceivable. For example, the distortion Δy x, y is represented by a quadratic function such as the following (Equation 5), and the coefficients (α x, y , β x, y , γ x, y ) of the respective orders are calculated as correction data. A method is conceivable.
Δy x, y = α x, y * b 2 + β x, y * b + γ x, y (Equation 5)
The coefficients (α x, y , β x, y , γ x, y ) are calculated based on the distortion Δy x, y at each position (x, y) at which the distortion Δy x, y was obtained, and a plurality of b used in the pre-scan. It can be calculated by a technique such as curve fitting of the plotted points of the values with a quadratic function.

補正データを上記のような係数(αx, y, βx, yx, y)として記憶回路41に保存しておけば、本スキャンで使用する任意のb値に対して歪みΔyx, yを求めることができる。また、歪みΔyx, y求めた位置、即ち、歪みΔyx, yの測定位置と、本スキャンで補正すべき位置が異なっている場合には、複数の測定位置における歪みΔyx, yから、補正すべき位置における歪みを補間処理等で求めればよい。 If the correction data is stored in the storage circuit 41 as the above-described coefficients (α x, y , β x, y , γ x, y ), the distortion Δy x for any b value used in the main scan , y . Also, the strain [Delta] y x, y obtained position, i.e., the strain [Delta] y x, and measuring the position of y, if the position to be corrected in this scan are different, strain [Delta] y x at a plurality of measurement positions, from y, The distortion at the position to be corrected may be obtained by an interpolation process or the like.

また、上述した歪みΔyx, yは実空間での歪みであるが、これに換えて、k空間での位相歪みとして算出してもよい。 Although the above-described distortion Δy x, y is a distortion in the real space, it may be calculated as a phase distortion in the k space instead.

なお、歪みは主に位相エンコード方向(今の例ではy方向)に発生するため、リードアウト方向(x方向)の歪みはそれ程気にする必要はない。   Since the distortion mainly occurs in the phase encoding direction (in this example, the y direction), it is not necessary to pay much attention to the distortion in the readout direction (x direction).

事前スキャンでは、位相エンコード方向を間引きなしでスキャンするため、次に説明する本スキャンよりも撮像時間が長くなる場合がある。しかしながら、事前スキャンは、据え付け時等に行えばよく、撮像時間が多少長くとも問題にならない。また、事前スキャンは、例えばファントムに対して行われるため、患者への肉体的、精神的な負担を考慮する必要もない。   In the pre-scan, since the phase encoding direction is scanned without thinning, the imaging time may be longer than in the main scan described below. However, the pre-scan may be performed at the time of installation or the like, and there is no problem even if the imaging time is slightly longer. In addition, since the pre-scan is performed on the phantom, for example, it is not necessary to consider the physical and mental burden on the patient.

次に、トレーニングスキャンレス型の本スキャンについて具体的に説明する。本スキャンは、被検体、例えば患者に対して行われるスキャンである。   Next, the training scanless type main scan will be specifically described. The main scan is a scan performed on a subject, for example, a patient.

図11は、トレーニングスキャンレス型の本スキャンの処理例を示すフローチャートである。ステップST200〜ステップST205は、間引きデータ収集機能403に対応するステップであり、ステップST206は、展開用データ収集機能404に対応するステップである。   FIG. 11 is a flowchart illustrating a processing example of the training scanless type main scan. Steps ST200 to ST205 are steps corresponding to the thinned data collection function 403, and step ST206 is a step corresponding to the development data collection function 404.

ステップST200では、拡散強調イメージングに基づく本スキャンの撮像条件が、シーケンスコントローラ34に対して設定される。本スキャンでは、図8(b)に示すように、位相エンコード間隔を、ky空間の低周波領域のみナイキスト間隔にし、それ以外の領域では間引きした間隔でデータを収集するための撮像条件が設定される。   In step ST200, the imaging conditions of the main scan based on the diffusion weighted imaging are set in the sequence controller. In the main scan, as shown in FIG. 8B, an imaging condition for collecting data at a phase encoding interval is set to a Nyquist interval only in a low frequency region of the ky space, and at a thinned interval in other regions. You.

ステップST201で、b値の初期値を設定し、その後、設定された撮像条件に従って、被検体に対する拡散強調イメージングが実行される(ステップST202)。1つのb値に対する撮像が終了すると、b値が異なる値に更新され、全てのb値に対する拡散強調イメージングが終了するまで同じ撮像を繰り返される(ステップST203、204)。   In step ST201, an initial value of the b value is set, and thereafter, diffusion-weighted imaging is performed on the subject according to the set imaging conditions (step ST202). When imaging for one b-value is completed, the b-value is updated to a different value, and the same imaging is repeated until diffusion-weighted imaging for all b-values is completed (steps ST203 and ST204).

図12は、ステップST205、ステップST206の処理の概念を示す図である。ステップST205では、収集されたデータ(図12の左側に示す)から、k空間全領域の間引きデータを抽出し、再構成画像の生成のためのk空間データとして、b値毎に記憶回路41に保存する。ここでの再構成画像とは、例えば、被検体を診断するための再構成画像という意味である。   FIG. 12 is a diagram illustrating the concept of the processing of step ST205 and step ST206. In step ST205, thinning data of the entire k-space is extracted from the collected data (shown on the left side of FIG. 12) and stored in the storage circuit 41 for each b value as k-space data for generating a reconstructed image. save. The reconstructed image here means, for example, a reconstructed image for diagnosing a subject.

一方、ステップST206では、収集されたデータから、k空間低周波領域の非間引きデータを抽出し、展開用データ生成のためのk空間データとして、b値毎に記憶回路41に保存する。   On the other hand, in step ST206, non-decimated data in the k-space low-frequency region is extracted from the collected data, and is stored in the storage circuit 41 for each b value as k-space data for generating expansion data.

次に、展開処理の具体的な手順について説明する。展開処理は、展開用データを生成するフェーズと、展開処理を含む再構成処理のフェーズの2つのフェーズからなる。   Next, a specific procedure of the expansion processing will be described. The expansion process includes two phases: a phase for generating expansion data, and a phase of a reconstruction process including the expansion process.

図13は、展開用データを生成するフェーズの処理例を示すフローチャートである。また、図14は、展開用データを生成するフェーズの処理の概念を示す図である。   FIG. 13 is a flowchart illustrating a processing example of a phase for generating data for development. FIG. 14 is a diagram illustrating the concept of the process of the phase for generating the data for development.

ステップST300〜ステップST305は、補正付き展開処理機能406に対応するステップである。   Steps ST300 to ST305 are steps corresponding to the expansion processing function with correction 406.

ステップST300で、補正付き展開処理機能406は、全てのb値に対応する展開用データ生成のためのk空間データ(間引き無し)を、記憶回路41から取得する。このデータは、図14(a)に示すように、kx−ky空間のデータである。但し、ky方向は低周波領域のみのデータとなっている(図12の右下の図参照)。   In step ST300, the expansion processing function with correction 406 acquires, from the storage circuit 41, k-space data (no thinning) for generating expansion data corresponding to all b values. This data is data in a kx-ky space as shown in FIG. However, the data in the ky direction is data only in the low frequency region (see the lower right diagram in FIG. 12).

ステップST301で、k空間で逆フーリエを行って、図14(b)に例示するように、b値毎の実空間データ(x−y空間データ)を生成する。図14(b)では、被検体の形状を円で模擬している。展開用データ生成のためのk空間データは、位相エンコード方向に間引きされていないため、エリアシングは発生していない。   In step ST301, inverse Fourier processing is performed in k-space to generate real space data (xy space data) for each b value, as illustrated in FIG. 14B. In FIG. 14B, the shape of the subject is simulated by a circle. Aliasing does not occur in the k-space data for generating the development data because the data is not thinned in the phase encoding direction.

次に、補正付き展開処理機能406は、記憶回路41に保存されている補正データ(αx, y, βx, yx, y)を読み出し、(式5)に基づいて、b値ごとに実空間データ(x−y空間データ)の歪みを補正する。補正データ(αx, y, βx, yx, y)は、実空間データの全ての位置に対応しているわけではないので、必要に応じて補正データの補間処理を行って、歪み補正を行う。 Next, the expansion processing function with correction 406 reads out the correction data (α x, y , β x, y , γ x, y ) stored in the storage circuit 41 and calculates the b value based on (Equation 5). Each time, the distortion of the real space data (xy space data) is corrected. Since the correction data (α x, y , β x, y , γ x, y ) does not correspond to all positions of the real space data, interpolation processing of the correction data is performed as necessary, Perform distortion correction.

ステップST303では、y方向データとb方向データを2次元配列して、図14(c)に例示するようなy−b空間データを生成する。具体的には、各x−y空間データの特定のx位置に対応するy方向データをx−y空間データから抽出し、b方向に配列する。したがって、y−b空間データは、実際には、各x位置に対応して複数生成されることになるが、図14(c)では、煩雑さを避けるため、1つのx位置に対応するy−b空間データのみを示している。   In step ST303, the y-direction data and the b-direction data are two-dimensionally arrayed to generate yb space data as illustrated in FIG. Specifically, y-direction data corresponding to a specific x position of each xy space data is extracted from the xy space data and arranged in the b direction. Therefore, a plurality of yb space data are actually generated corresponding to each x position. However, in FIG. 14C, in order to avoid complexity, yb space data corresponding to one x position is generated. -B Only spatial data is shown.

次に、ステップST304では、y−b空間データをb方向に逆フーリエ変換して、図14(d)に例示するようなy−Fb空間データを生成する。   Next, in step ST304, the yb space data is subjected to an inverse Fourier transform in the b direction to generate y-Fb space data as illustrated in FIG.

ステップST305では、生成されたy−Fb空間データから、y−Fb空間で規定される展開用データを生成する。ここで生成される展開用データは、例えば、非特許文献1で定義されている共分散行列Mに相当するデータである。   In step ST305, expansion data defined in the y-Fb space is generated from the generated y-Fb space data. The expansion data generated here is, for example, data corresponding to the covariance matrix M defined in Non-Patent Document 1.

なお、上述の説明では、補正データを用いた歪み補正を、b値毎にx−y空間データに対して行うものとしている(ステップST302)。これに換えて、補正データを用いた歪み補正を、ステップST303でy−b空間を生成した後に行っても良い。   In the above description, distortion correction using correction data is performed on xy space data for each b value (step ST302). Alternatively, the distortion correction using the correction data may be performed after the yb space is generated in step ST303.

次に、展開処理を含む再構成処理のフェーズについて説明する。図15は、展開処理を含む再構成処理のフェーズの処理例を示すフローチャートである。また、図16及び図17は、展開処理を含む再構成処理のフェーズの処理の概念を示す図である。   Next, the phase of the reconstruction processing including the expansion processing will be described. FIG. 15 is a flowchart illustrating a processing example of the phase of the reconstruction processing including the expansion processing. FIGS. 16 and 17 are diagrams showing the concept of the processing in the phase of the reconstruction processing including the expansion processing.

図15のステップST400〜ステップST405は、補正付き展開処理機能406に対応するステップである。   Steps ST400 to ST405 in FIG. 15 are steps corresponding to the expansion processing function with correction 406.

ステップST400で、補正付き展開処理機能406は、全てのb値に対応する再構成画像生成のためのk空間データ(間引き有り)を、記憶回路41から取得する。このデータは、図16(a)に示すように、kx−ky空間のデータである。このkx−ky空間のデータは、ky方向の全領域を含むものである(図12の右上の図参照)。   In step ST400, the expansion processing function with correction 406 acquires from the storage circuit 41 k-space data (with thinning) for generating a reconstructed image corresponding to all b values. This data is data in a kx-ky space as shown in FIG. The data in the kx-ky space includes the entire area in the ky direction (see the upper right diagram in FIG. 12).

ステップST401で、k空間で逆フーリエを行って、図16(b)に例示するように、b値毎の実空間データ(x−y空間データ)を生成する。図16(b)でも、被検体の形状を円で模擬している。しかしながら、再構成画像生成のためのk空間データは、位相エンコード方向に間引きされているため、y方向にエリアシングが発生し、y方向に円が折り重なっている。   In step ST401, inverse Fourier processing is performed in k-space to generate real space data (xy space data) for each b value as illustrated in FIG. Also in FIG. 16B, the shape of the subject is simulated by a circle. However, since the k-space data for generating the reconstructed image is thinned out in the phase encoding direction, aliasing occurs in the y direction, and the circle is folded in the y direction.

ステップST402では、y方向データとb方向データを2次元配列して、図16(c)に例示するようなy−b空間データを生成する。具体的には、ステップST303と同様に、各x−y空間データの特定のx位置に対応するy方向データをx−y空間データから抽出し、b方向に配列する。したがって、y−b空間データは、実際には、各x位置に対応して複数生成されることになるが、図16(c)では、煩雑さを避けるため、1つのx位置に対応するy−b空間データのみを示している。   In step ST402, the y-direction data and the b-direction data are two-dimensionally arrayed to generate yb space data as illustrated in FIG. Specifically, similarly to step ST303, y-direction data corresponding to a specific x position of each xy space data is extracted from the xy space data and arranged in the b direction. Therefore, a plurality of yb space data are actually generated corresponding to each x position. However, in FIG. 16C, to avoid complexity, yb space data corresponding to one x position is generated. -B Only spatial data is shown.

次に、ステップST403では、y−b空間データをb方向に逆フーリエ変換して、図16(d)及び図17(a)に例示するようなy−Fb空間データを生成する。図16(d)及び図17(a)は同じ図である。このy−Fb空間データも、各x位置に対応して複数存在する。   Next, in step ST403, the yb space data is subjected to an inverse Fourier transform in the b direction to generate y-Fb space data as illustrated in FIGS. 16D and 17A. FIG. 16D and FIG. 17A are the same figures. There are a plurality of y-Fb space data corresponding to each x position.

ステップST404では、y−Fb空間データに展開用データを適用して展開演算を実施し、エリアシングが除去されたy−Fb空間データを生成する。図17(b)は、エリアシングが除去されたy−Fb空間データを例示するものである。ここでの展開演算は、例えば、非特許文献1の式[5]等に相当する演算である。   In step ST404, expansion data is applied to the y-Fb space data to perform an expansion operation, thereby generating y-Fb space data from which aliasing has been removed. FIG. 17B illustrates the y-Fb spatial data from which aliasing has been removed. The expansion operation here is, for example, an operation corresponding to Expression [5] in Non-Patent Document 1, and the like.

次に、ステップST405では、y−Fb空間データをb方向にフーリエ変換して、y−b空間データを生成する。図17(c)は、ステップST405で生成されたy−b空間データを例示する図である。   Next, in step ST405, y-Fb space data is subjected to Fourier transform in the b direction to generate yb space data. FIG. 17C is a diagram illustrating the yb space data generated in step ST405.

ステップST406で、記憶回路41に保存されている補正データ(αx, y, βx, yx, y)を読み出し、(式5)に基づいて、y−b空間データにおけるy方向の歪を補正する。ステップST302と同様に、必要に応じて補正データの補間処理を行って、歪み補正を行う。 In step ST406, the correction data (α x, y , β x, y , γ x, y ) stored in the storage circuit 41 is read, and based on (Equation 5), the correction data in the y-direction in the y-b space data is read. Correct the distortion. Similar to step ST302, distortion correction is performed by performing interpolation processing of correction data as necessary.

なお、図17(a)、(b)に例示するy−Fb空間データや、図17(c)に例示するy−b空間データも、各x位置に対応して複数存在する。   In addition, a plurality of y-Fb space data illustrated in FIGS. 17A and 17B and a plurality of yb space data illustrated in FIG. 17C exist for each x position.

最後に、ステップST407で、b値毎にx方向データを合成し、図17(d)に例示するような、b値毎のx−y空間データを生成する。これらのb値毎のx−y空間データが、エリアシングが除去されたb値毎の再構成画像である。   Finally, in step ST407, the x direction data is combined for each b value, and xy space data for each b value is generated as illustrated in FIG. 17D. The xy space data for each b value is a reconstructed image for each b value from which aliasing has been removed.

なお、上記では、歪み補正をy−b空間データに対して行うものとしている(ステップST406)。これに換えて、ステップST407の後に、b値毎のx−y空間データに対して、歪み補正を行ってもよい。   In the above description, the distortion correction is performed on the yb space data (step ST406). Alternatively, after step ST407, distortion correction may be performed on the xy space data for each b value.

上述したように、第1の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置1では、多数のb値を用いて拡散強調イメージングを行う場合であっても、各本スキャンの位相エンコード方向を間引きすることによって撮像時間を短縮することができ、被検体に対する肉体的な負担や精神的な負担を軽減することができる。また、間引きによって生じるエリアシングは、展開処理によって適切に除去することができる。展開処理は撮像後に行えばよく、被検体の撮像時間に影響を与えない。   As described above, in the magnetic resonance imaging apparatus 1 according to the first embodiment, even when diffusion-weighted imaging is performed using a large number of b values, imaging is performed by thinning out the phase encoding direction of each main scan. The time can be reduced, and the physical and mental burden on the subject can be reduced. In addition, aliasing caused by thinning can be appropriately removed by a development process. The expansion processing may be performed after the imaging, and does not affect the imaging time of the subject.

また、MPGパルスの印加によって生じる画像歪は、b値の値によって異なってくる。これに対して、第1の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置1では、異なる複数のb値に対しても画像歪を適切に補正することができるため、画質の劣化を抑制することができる。   The image distortion caused by the application of the MPG pulse differs depending on the value of the b value. On the other hand, in the magnetic resonance imaging apparatus 1 according to the first embodiment, since image distortion can be appropriately corrected even for a plurality of different b values, deterioration in image quality can be suppressed.

(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置1について説明する。第2の実施形態では、複数のRFコイル或いは複数の要素コイルで収集した複数チャネルのデータを、第1の実施形態で用いた展開用データに加えて、複数のRFコイル或いは複数の要素コイルに対応する複数の感度マップを用いて展開処理する。
(Second embodiment)
Next, a magnetic resonance imaging apparatus 1 according to a second embodiment will be described. In the second embodiment, data of a plurality of channels collected by a plurality of RF coils or a plurality of element coils is added to a plurality of RF coils or a plurality of element coils in addition to the deployment data used in the first embodiment. Expansion processing is performed using a plurality of corresponding sensitivity maps.

図18は、第2の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置1の機能ブロック図である。第1の実施形態(図2)との主な相違は、感度マップ収集機能408を備えている点である。   FIG. 18 is a functional block diagram of the magnetic resonance imaging apparatus 1 according to the second embodiment. The main difference from the first embodiment (FIG. 2) is that a sensitivity map collection function 408 is provided.

感度マップ収集機能408も処理回路40によって実現される機能である。感度マップ収集機能408によって、感度マップ収集用のスキャンが実行され、そのスキャンで収集されたデータから、複数のRFコイル或いは複数の要素コイルに対応する複数の感度マップが生成される。感度マップ収集用のスキャンは、本スキャンと同じ被検体に対して行われる。感度マップ収集用のスキャンは、本スキャンの前に行ってもよいし、本スキャンの後に行ってもよい。生成された感度マップのデータは、補正機能付き展開処理機能406に送られる。   The sensitivity map collection function 408 is also a function realized by the processing circuit 40. A scan for collecting a sensitivity map is executed by the sensitivity map collection function 408, and a plurality of sensitivity maps corresponding to a plurality of RF coils or a plurality of element coils are generated from data collected by the scan. The scan for collecting the sensitivity map is performed on the same subject as the main scan. The scan for collecting the sensitivity map may be performed before the main scan or may be performed after the main scan. The generated sensitivity map data is sent to the expansion processing function with correction function 406.

図19は、第2の実施形態における、感度マップを用いた展開処理を含む再構成画像の生成処理例を示すフローチャートである。   FIG. 19 is a flowchart illustrating an example of a process of generating a reconstructed image including a development process using a sensitivity map according to the second embodiment.

ステップST500〜ステップST503の処理は、基本的には第1の実施形態におけるステップST400〜ステップST403の処理と同じである。但し、第2の実施形態では、複数のRFコイル或いは複数の要素コイルで収集した複数チャネルのデータに対して、ステップST500〜ステップST503の処理が行われる点が異なる。   The processing of steps ST500 to ST503 is basically the same as the processing of steps ST400 to ST403 in the first embodiment. However, the second embodiment is different in that the processes of steps ST500 to ST503 are performed on data of a plurality of channels collected by a plurality of RF coils or a plurality of element coils.

したがって、ステップST503で生成されるy−Fb空間データは、複数チャネル分のデータとなる。   Therefore, the y-Fb space data generated in step ST503 is data for a plurality of channels.

ステップST504では、複数チャネル分のy−Fb空間データに対して、展開用データと感度マップとを適用して展開演算を実施して、エリアシングが除去されたy−Fb空間データを生成する。ここでの展開演算は、例えば、非特許文献1の式[7]等に相当する演算である。   In step ST504, expansion processing is performed on the y-Fb spatial data for a plurality of channels by applying the expansion data and the sensitivity map to generate y-Fb spatial data from which aliasing has been removed. The expansion operation here is, for example, an operation corresponding to Expression [7] in Non-Patent Document 1, and the like.

ステップST505〜ステップST507の処理は第1の実施形態におけるステップST405〜ステップST407の処理と実質的に同じであり、説明を省略する。   The processing in steps ST505 to ST507 is substantially the same as the processing in steps ST405 to ST407 in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

第2の実施形態では、複数RFコイル或いは複数の要素コイルで収集したデータを利用している。つまり、最終的に得られる画像の数は同じであっても、この画像を生成するために、より多くのデータを利用している。このため、第1の実施形態で得られる効果に加えて、より高いSNRや、より大きな高速化率を実現できることが期待される。   In the second embodiment, data collected by a plurality of RF coils or a plurality of element coils is used. That is, even though the number of images finally obtained is the same, more data is used to generate this image. Therefore, in addition to the effects obtained in the first embodiment, it is expected that a higher SNR and a higher speed-up rate can be realized.

(その他の実施形態)
ここまでの実施形態では、図4等に例示したように、b値の間隔が等間隔であるものとした。しかしながら、b値の間隔が不等間隔であっても、再構成画像を生成することができる。例えば、図20に示すように、信号強度の変化が急峻な領域ではb値の間隔を短く設定し、信号強度の変化が少ない領域では、b値の間隔を長くするといったことが考えられる。また、画質の観点からは、b値の対数が等間隔になるようにb値を設定した方が良い。
(Other embodiments)
In the embodiments described above, the intervals of the b value are assumed to be equal as illustrated in FIG. 4 and the like. However, a reconstructed image can be generated even if the intervals of the b value are unequal. For example, as shown in FIG. 20, it is conceivable that the interval of the b value is set to be short in a region where the change of the signal intensity is sharp, and the interval of the b value is set to be long in the region where the change of the signal intensity is small. Also, from the viewpoint of image quality, it is better to set the b value so that the logarithm of the b value is at equal intervals.

また、前述した実施形態では、歪み補正を実空間(例えば、y空間)で行うものとしていたが、これに限定されない。事前スキャンの収集データから生成した実空間での歪みの補正データを、位相歪みの補正データに変換し、本スキャンの画像再構成処理において、k空間で位相歪みを補正するようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the distortion correction is performed in the real space (for example, the y space). However, the present invention is not limited to this. The correction data of the distortion in the real space generated from the collected data of the pre-scan may be converted into the correction data of the phase distortion, and the phase distortion may be corrected in the k-space in the image reconstruction processing of the main scan.

上述した少なくとも1つの実施形態の磁気共鳴イメージング装置によれば、複数のb値に対応する拡散強調画像の撮像時間を短縮すると共に、歪みの少ない拡散強調画像を取得することができる。   According to the magnetic resonance imaging apparatus of at least one embodiment described above, it is possible to shorten the imaging time of the diffusion weighted image corresponding to a plurality of b values and acquire a diffusion weighted image with less distortion.

(特許請求の範囲の記載との対応)
実施形態の記載における歪み推定データ収集機能、及び歪み推定機能は、特許請求の範囲の記載における推定部の一例である。実施形態の記載における間引きデータ収集機能、及び展開用データ収集機能は、特許請求の範囲の記載における収集部の一例である。実施形態の記載における補正付き展開処理機能は、特許請求の範囲の記載における生成部の一例である。実施形態の記載における間引きデータは、特許請求の範囲の記載における再構成用データの一例である。
(Correspondence with the description of the claims)
The distortion estimation data collection function and the distortion estimation function in the description of the embodiment are examples of the estimation unit in the claims. The thinned data collection function and the development data collection function in the description of the embodiment are examples of the collection unit in the claims. The expansion processing function with correction in the description of the embodiment is an example of the generation unit in the description of the claims. The thinning data in the description of the embodiment is an example of the reconstruction data in the description of the claims.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are provided by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in other various forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and equivalents thereof.

1 磁気共鳴イメージング装置
20 RFコイル
40 処理回路
41 記憶回路
42 ディスプレイ
43 入力デバイス
400 コンソール
402 歪推定データ収集機能
403 間引きデータ収集機能
404 展開用データ収集機能
405 歪み推定機能
406 補正付き展開処理機能
Reference Signs List 1 magnetic resonance imaging apparatus 20 RF coil 40 processing circuit 41 storage circuit 42 display 43 input device 400 console 402 distortion estimation data collection function 403 thinning data collection function 404 expansion data collection function 405 distortion estimation function 406 expansion processing function with correction

Claims (8)

MPG(Motion Probing Gradient)の印加に起因して生じる拡散強調画像の歪みを推定する推定部と、
複数の異なるb値に対応する複数の拡散強調画像を生成するためのデータであって、位相エンコード方向に所定の高速化率に対応して間引きされた再構成用データと、展開用データとを収集する収集部と、
少なくとも前記展開用データと、推定した前記歪みとを用いた展開処理によって、エリアシングが除去され、かつ前記歪みが前記複数の異なるb値ごとに補正された前記拡散強調画像を、前記再構成用データから前記b値毎に生成する生成部と、
を備える磁気共鳴イメージング装置。
An estimator for estimating distortion of the diffusion-weighted image caused by application of MPG (Motion Probing Gradient);
Data for generating a plurality of diffusion-weighted images corresponding to a plurality of different b-values, wherein reconstruction data and decompression data thinned out in a phase encoding direction according to a predetermined speed-up rate are A collection unit to collect,
At least the data for decompression and the decompression process using the estimated distortion removes aliasing and corrects the diffusion-weighted image in which the distortion is corrected for each of the plurality of different b values. A generating unit that generates from the data for each of the b values;
A magnetic resonance imaging apparatus comprising:
前記展開用データは、前記間引きされた再構成用データを展開処理するためのデータである、
請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置。
The expansion data is data for expanding the thinned reconstruction data.
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1.
複数のRFコイルをさらに備え、
前記生成部は、前記展開用データと、前記複数のRFコイルに対応する複数の感度マップとを用いた展開処理によって、エリアシングが除去された前記拡散強調画像を、前記再構成用データから前記b値毎に生成する、
請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置。
Further comprising a plurality of RF coils,
The generation unit, by the expansion processing using the expansion data and a plurality of sensitivity maps corresponding to the plurality of RF coils, the diffusion weighted image from which aliasing has been removed, from the reconstruction data, generated for each b value,
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1.
前記推定部は、前記歪みを、前記MPGの印加に起因して生じる位相エンコード方向の実空間での歪みとして算出し、
前記生成部は、前記展開処理後に前記実空間での歪みを用いた補正を行って、前記歪みが補正された前記拡散強調画像を生成する、
請求項1又は2に記載の磁気共鳴イメージング装置。
The estimating unit calculates the distortion as a distortion in a real space in a phase encoding direction caused by the application of the MPG,
The generation unit performs correction using the distortion in the real space after the expansion processing, to generate the diffusion-weighted image in which the distortion is corrected,
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1.
前記歪みは、少なくとも前記b値を含む撮像条件毎に算出される、
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
The distortion is calculated for each imaging condition including at least the b value.
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1.
前記収集部は、k空間での前記位相エンコード方向の範囲が、前記再構成用データの位相エンコード方向の範囲よりも小さくなるようにして前記展開用データを収集する、
請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置。
The collecting unit collects the decompression data such that a range in the phase encoding direction in the k space is smaller than a range in the phase encoding direction of the reconstruction data.
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1.
前記収集部は、前記再構成用データを収集するスキャンを本スキャンとするとき、前記本スキャンの前に行われるトレーニングスキャンによって、前記展開用データを収集する、
請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置。
The collection unit, when a scan for collecting the reconstruction data is a main scan, the training scan performed before the main scan, collects the deployment data,
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1.
前記収集部は、本スキャンによって前記再構成用データ及び前記展開用データを収集し、前記本スキャンは、位相エンコード方向のデータが、k空間の低周波領域では間引きされていない一方、前記低周波領域以外の領域は間引きされているスキャンである、
請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置。
The collecting unit collects the data for reconstruction and the data for decompression by a main scan, and in the main scan, the data in the phase encoding direction is not thinned out in a low frequency region of k space, while the low frequency Areas other than the area are scans that have been thinned out.
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1.
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