JP6687383B2 - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents

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。

磁気共鳴イメージング（Magnetic Resonance Imaging：ＭＲＩ）装置は、磁気共鳴現象を利用して、物質の化学的及び物理的な微視的情報を取得する装置である。ここで、磁気共鳴現象とは、対象原子核スピンの集団が磁場中に置かれたときに、その固有の磁気モーメントと存在磁場強度とに応じた特定の周波数（共鳴周波数と呼ばれる）で回転する高周波磁場に共鳴し、その緩和過程で信号（磁気共鳴信号と呼ばれる）を発生する現象である。かかるＭＲＩ装置では、撮像で用いられるパルスシーケンスを定義する撮像パラメータのパラメータ値を調整することにより、組織の緩和時間であるＴ１、Ｔ２や水素原子核密度（プロトン密度）等を反映した様々なコントラストの画像を得ることができる。

通常、ＭＲＩ装置による診断では、検査時間の都合上、あらかじめ設定された特定の撮像パラメータによる限られた数のＴ１強調画像やＴ２強調画像を得て診断が行われる。しかしながら、病態によっては、これらのあらかじめ決められたコントラストの画像ではなく、病変が最も識別しやすい特異な撮像パラメータが存在することがある。このため、ＭＲＩ装置において、被検体から得られた複数の画像データから、画素ごとの緩和時間、水素原子核密度、高周波磁場強度等を求め、計算によって、例えばＴ１強調やＴ２強調の程度を変えた画像を撮像後に作成する技術がある。

米国特許第８８７４１８９号明細書 米国特許第９０４１３９３号明細書

Dan Ma et al.、"Magnetic resonance fingerprinting"、Nature、495、7440、187-192、2013

本発明が解決しようとする課題は、病態に応じて、より適切な画像を収集することができるＭＲＩ装置を提供することである。

実施形態に係るＭＲＩ装置は、第１撮像部と、導出部と、表示制御部と、第２撮像部とを備える。第１撮像部は、組織定量値の導出に用いられる複数の磁気共鳴信号を第１の撮像によって収集する。導出部は、前記複数の磁気共鳴信号に基づいて組織定量値を導出する。表示制御部は、前記第１の撮像とは異なる第２の撮像で用いられる複数の撮像パラメータのパラメータ値の入力を受け付ける入力画面をディスプレイに表示する。第２撮像部は、前記入力画面によって受け付けられたパラメータ値に基づいて、前記第２の撮像によって画像を収集する。前記複数の撮像パラメータは、コントラストに影響を与える第１の撮像パラメータと、コントラストに影響を与えない第２の撮像パラメータとに分類されており、前記表示制御部は、前記導出部によって導出された組織定量値と、前記入力画面によって受け付けられたパラメータ値とに基づいて、被検体の推定画像を計算によって生成し、当該推定画像を前記入力画面とともに前記ディスプレイに表示し、前記コントラストに影響を与える第１の撮像パラメータのパラメータ値が変更された場合に、前記推定画像を再計算によって更新する。

図１は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置の構成例を示す図である。 図２は、図１に示した導出機能及び表示制御機能の詳細を示す図である。 図３は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置によって行われる処理の処理手順を示すフローチャートである。 図４は、図３に示した本撮像の撮像条件を設定する処理の処理手順を示すフローチャートである。 図５は、第１の実施形態に係る表示制御機能によって表示される推定画像及び入力画面の一例を示す図である。 図６は、第２の実施形態に係る表示制御機能によって表示される推定画像及び入力画面の一例を示す図である。 図７は、第３の実施形態に係る表示制御機能によって表示される推定画像及び入力画面の一例を示す図である。 図８は、第４の実施形態に係るＭＲＩ装置によって行われる処理の処理手順を示すフローチャートである。 図９は、図８に示した本撮像の撮像条件を設定する処理の処理手順を示すフローチャートである。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００の構成例を示す図である。例えば、図１に示すように、ＭＲＩ装置１００は、静磁場磁石１、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源３、送信コイル４、送信回路５、受信コイル６、受信回路７、寝台８、入力回路９、ディスプレイ１０、記憶回路１１、処理回路１２〜１５を備える。

静磁場磁石１は、中空の略円筒形状（円筒の中心軸に直交する断面が楕円状となるものを含む）に形成され、内周側に形成される撮像空間に一様な静磁場を発生させる。例えば、静磁場磁石１は、永久磁石や超伝導磁石等によって実現される。

傾斜磁場コイル２は、中空の略円筒形状（円筒の中心軸に直交する断面が楕円状となるものを含む）に形成され、静磁場磁石１の内周側に配置される。傾斜磁場コイル２は、互いに直交するｘ軸、ｙ軸及びｚ軸それぞれに沿った傾斜磁場を発生させる３つのコイルを備える。ここで、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸は、ＭＲＩ装置１００に固有の装置座標系を構成する。例えば、ｘ軸の方向は、鉛直方向に設定され、ｙ軸の方向は、水平方向に設定される。また、ｚ軸の方向は、静磁場磁石１によって発生する静磁場の磁束の方向と同じに設定される。

傾斜磁場電源３は、傾斜磁場コイル２が備える３つのコイルそれぞれに個別に電流を供給することで、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸それぞれに沿った傾斜磁場を撮像空間に発生させる。ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸それぞれに沿った傾斜磁場を適宜に発生させることによって、互いに直交するリードアウト方向、位相エンコード方向、及びスライス方向それぞれに沿った傾斜磁場を発生させることができる。ここで、リードアウト方向、位相エンコード方向、及びスライス方向それぞれに沿った軸は、撮像の対象となるスライス領域又はボリューム領域を規定するための論理座標系を構成する。なお、以下では、リードアウト方向に沿った傾斜磁場をリードアウト傾斜磁場と呼び、位相エンコード方向に沿った傾斜磁場を位相エンコード傾斜磁場と呼び、スライス方向に沿った傾斜磁場をスライス傾斜磁場と呼ぶ。

ここで、各傾斜磁場は、静磁場磁石１によって発生する静磁場に重畳され、磁気共鳴（Magnetic Resonance：ＭＲ）信号に空間的な位置情報を付与するために用いられる。具体的には、リードアウト傾斜磁場は、リードアウト方向の位置に応じてＭＲ信号の周波数を変化させることで、ＭＲ信号にリードアウト方向に沿った位置情報を付与する。また、位相エンコード傾斜磁場は、位相エンコード方向に沿ってＭＲ信号の位相を変化させることで、ＭＲ信号に位相エンコード方向の位置情報を付与する。また、スライス傾斜磁場は、撮像領域がスライス領域の場合には、スライス領域の方向、厚さ、枚数を決めるために用いられ、撮像領域がボリューム領域である場合には、スライス方向の位置に応じてＭＲ信号の位相を変化させることで、ＭＲ信号にスライス方向に沿った位置情報を付与する。

送信コイル４は、中空の略円筒形状（円筒の中心軸に直交する断面が楕円状となるものを含む）に形成され、傾斜磁場コイル２の内側に配置される。送信コイル４は、送信回路５から出力されるＲＦ（Radio Frequency）パルスを撮像空間に印加する。

送信回路５は、ラーモア周波数に対応するＲＦパルスを送信コイル４に出力する。例えば、送信回路５は、発振回路、位相選択回路、周波数変換回路、振幅変調回路、及び、ＲＦ増幅回路を備える。発振回路は、静磁場中に置かれた対象原子核に固有の共鳴周波数のＲＦパルスを発生する。位相選択回路は、発振回路から出力されるＲＦパルスの位相を選択する。周波数変換回路は、位相選択回路から出力されるＲＦパルスの周波数を変換する。振幅変調回路は、周波数変換回路から出力されるＲＦパルスの振幅を例えばｓｉｎｃ関数に従って変調する。ＲＦ増幅回路は、振幅変調回路から出力されるＲＦパルスを増幅して送信コイル４に出力する。

受信コイル６は、被検体Ｓから発せられるＭＲ信号を受信するＲＦコイルである。具体的には、受信コイル６は、撮像空間に置かれた被検体Ｓに装着され、送信コイル４によって印加されるＲＦ磁場の影響で被検体Ｓから発せられるＭＲ信号を受信するＲＦコイルである。また、受信コイル６は、受信したＭＲ信号を受信回路７へ出力する。例えば、受信コイル６には、撮像対象の部位ごとに専用のコイルが用いられる。ここでいう専用のコイルは、例えば、頭部用の受信コイル、頚部用の受信コイル、肩用の受信コイル、胸部用の受信コイル、腹部用の受信コイル、下肢用の受信コイル、脊椎用の受信コイル等である。

受信回路７は、受信コイル６から出力されるＭＲ信号に基づいてＭＲ信号データを生成し、生成したＭＲ信号データを処理回路１３に出力する。例えば、受信回路７は、選択回路、前段増幅回路、位相検波回路、及び、アナログデジタル変換回路を備える。選択回路は、受信コイル６から出力されるＭＲ信号を選択的に入力する。前段増幅回路は、選択回路から出力されるＭＲ信号を増幅する。位相検波回路は、前段増幅回路から出力されるＭＲ信号の位相を検波する。アナログデジタル変換回路は、位相検波回路から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換することでＭＲ信号データ（ローデータ（raw data）とも呼ばれる）を生成し、生成したＭＲ信号データを処理回路１３に出力する。

なお、ここでは、送信コイル４がＲＦパルスを印加し、受信コイル６がＭＲ信号を受信する場合の例を説明するが、送信コイル及び受信コイルの形態はこれに限られない。例えば、送信コイル４が、ＭＲ信号を受信する受信機能をさらに有してもよい。また、受信コイル６が、ＲＦ磁場を印加する送信機能をさらに有していてもよい。送信コイル４が受信機能を有している場合は、受信回路７は、送信コイル４によって受信されたＭＲ信号からもＭＲ信号データを生成する。また、受信コイル６が送信機能を有している場合は、送信回路５は、受信コイル６にもＲＦパルスを出力する。

寝台８は、被検体Ｓが載置される天板８ａを備え、被検体Ｓの撮像が行われる際に、静磁場磁石１及び傾斜磁場コイル２の内側に形成される撮像空間へ天板８ａを挿入する。例えば、寝台８は、長手方向が静磁場磁石１の中心軸と平行になるように設置される。

入力回路９は、操作者から各種指示及び各種情報の入力操作を受け付ける。例えば、入力回路９は、トラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード、タッチパネル等によって実現される。具体的には、入力回路９は、処理回路１５に接続されており、操作者から受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路１５へ出力する。

ディスプレイ１０は、各種情報を表示する。例えば、ディスプレイ１０は、液晶モニタやＣＲＴ（Cathode Ray Tube）モニタ、タッチパネル等によって実現される。具体的には、ディスプレイ１０は、処理回路１５に接続されており、処理回路１５から送られる各種情報を表示用の電気信号に変換して出力する。例えば、ディスプレイ１０は、操作者から各種指示及び各種情報の入力操作を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）やスペクトラムデータ、画像データ等の各種情報を表示する。

記憶回路１１は、各種データを記憶する。例えば、記憶回路１１は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子やハードディスク、光ディスク等によって実現される。具体的には、記憶回路１１は、ＭＲ信号データやスペクトラムデータ、画像データ等を被検体Ｓごとに記憶する。

処理回路１２は、寝台８の動作を制御する。例えば、処理回路１２は、プロセッサによって実現される。例えば、処理回路１２は、寝台制御機能１２ａを有する。寝台制御機能１２ａは、寝台８に接続され、制御用の電気信号を寝台８へ出力することで、寝台８の動作を制御する。例えば、寝台制御機能１２ａは、入力回路９を介して、天板８ａを長手方向、上下方向又は左右方向へ移動させる指示を操作者から受け付け、受け付けた指示に従って天板８ａを移動するように、寝台８が有する天板８ａの駆動機構を動作させる。

処理回路１３は、各種パルスシーケンスを実行することで、被検体Ｓに関するＭＲ信号データを収集する。例えば、処理回路１３は、プロセッサによって実現される。例えば、処理回路１３は、収集機能１３ａを有する。収集機能１３ａは、操作者によって設定された撮像条件に基づいて、各種パルスシーケンスを実行する。具体的には、収集機能１３ａは、処理回路１５から送信されるパルスシーケンス実行データに基づいて傾斜磁場電源３、送信回路５及び受信回路７を駆動することで、各種パルスシーケンスを実行する。

ここで、パルスシーケンス実行データは、ＭＲ信号データを収集するための手順を示すパルスシーケンスを定義した情報である。具体的には、パルスシーケンス実行データは、傾斜磁場電源３が傾斜磁場コイル２に電流を供給するタイミング及び供給される電流の強さ、送信回路５が送信コイル４に供給するＲＦパルス電流の強さや供給タイミング、受信回路７がＭＲ信号を検出する検出タイミング等を定義した情報である。

また、収集機能１３ａは、各種パルスシーケンスを実行した結果として、受信回路７からＭＲ信号データを受信し、受信したＭＲ信号データを記憶回路１１に記憶させる。なお、収集機能１３ａによって受信されたＭＲ信号データの集合は、前述したリードアウト傾斜磁場、位相エンコード傾斜磁場、及びスライス傾斜磁場によって付与された位置情報に応じて２次元又は３次元に配列されることで、ｋ空間を構成するデータとして記憶回路１１に記憶される。

処理回路１４は、被検体Ｓから収集されたＭＲ信号に基づいて、各種データ処理を行う。例えば、処理回路１４は、プロセッサによって実現される。例えば、処理回路１４は、処理回路１３の収集機能１３ａによって収集されたＭＲ信号データに基づいて、被検体Ｓ内における所望核スピンのスペクトラムデータあるいは画像データを生成する。具体的には、処理回路１４は、収集機能１３ａによって収集されたＭＲ信号データを記憶回路１１から読み出し、読み出したＭＲ信号データに対して後処理すなわちフーリエ変換等の再構成処理を施すことで、スペクトラムデータあるいは画像データを生成する。また、処理回路１４は、生成した画像データを記憶回路１１に記憶させる。

処理回路１５は、ＭＲＩ装置１００が有する各構成要素を制御することで、ＭＲＩ装置１００の全体制御を行う。例えば、処理回路１５は、プロセッサによって実現される。例えば、処理回路１５は、入力回路９を介して操作者からパルスシーケンスに関する各種撮像パラメータの入力を受け付け、受け付けた撮像パラメータに基づいてパルスシーケンス実行データを生成する。そして、処理回路１５は、生成したパルスシーケンス実行データを処理回路１４に送信することで、各種パルスシーケンスを実行する。

以上、本実施形態に係るＭＲＩ装置１００の構成例について説明した。このような構成のもと、ＭＲＩ装置１００では、撮像で用いられるパルスシーケンスを定義する撮像パラメータのパラメータ値を調整することにより、組織の緩和時間であるＴ１、Ｔ２や水素原子核密度等を反映した様々なコントラストの画像を得ることができる。

通常、ＭＲＩ装置による診断では、検査時間の都合上、あらかじめ設定された特定の撮像パラメータによる限られた数のＴ１強調画像やＴ２強調画像を得て診断が行われる。しかしながら、病態によっては、これらのあらかじめ決められたコントラストの画像ではなく、病変が最も識別しやすい特異な撮像パラメータが存在することがある。この場合には、例えば、撮像パラメータのパラメータ値を調整することで、強調の程度を変えた撮像が追加で行われるが、その結果、トータルの検査時間が延長することになる。また、Ｔ１緩和時間やＴ２緩和時間の強調の程度は、繰り返し時間（Repetition Time：ＴＲ）、エコー時間（Echo Time：ＴＥ）、反転回復時間（Inversion Time：ＴＩ）、フリップ角（Flip Angle：ＦＡ）等の複数の撮像パラメータの組み合わせによって変化するため、パラメータ値の調整は容易ではない。さらに、得られる画像が所望のコントラストを有するかどうかは、撮像してみないとわからない場合が多い。

このため、ＭＲＩ装置において、被検体から得られた複数の画像データから、画素ごとの緩和時間、水素原子核密度、高周波磁場強度等を求め、計算によって、例えばＴ１強調やＴ２強調の程度を変えた画像を撮像後に作成する技術がある。例えば、計算によって、複数のＴＥで撮像した画像から組織のＴ２値を求めたり、複数のＴＩで撮像した画像から組織のＴ１値を求めたりする技術がある。複数のＦＡで撮像した画像から局所的なＢ１強度が算出できれば、Ｂ１強度の不均一性による計算画像への影響を補正することも可能である。

このような計算画像を作成する技術によれば、コントラストに影響を与えるＴＥ、ＴＩ、ＦＡ等の撮像パラメータを変えて撮像した複数の画像データから任意のコントラストの画像を撮像後に生成できる。そのため、この技術によれば、追加の撮像を行うことなく、あらかじめ設定された固定のコントラストの画像では描出が困難であった病変も、最適なコントラストで観察することが可能である。

しかしながら、この手法は、ＴＥやＴＩ等を変えた複数個の画像データを用いるため、空間分解能やスライス数を同等にした場合に、通常のＴ１強調画像やＴ２強調画像と比較して一般的に長い撮像時間を要する。したがって、マトリクス数の多い画像すなわち空間分解能の高い画像や、スライス枚数の多い３次元画像（ボリュームデータ）、加算回数を増やしたＳＮ比の高い画像、又は、それらの組み合わせの画像を収集する場合には、ＳＮ比等の画質を落とさずに画像を得ることは困難である。

このようなことから、本実施形態に係るＭＲＩ装置１００は、病態に応じて、より適切な画像を収集することができるようにするための機能を有する。例えば、処理回路１４が、導出機能１４ａを有する。また、例えば、処理回路１５が、第１撮像機能１５ａと、表示制御機能１５ｂと、第２撮像機能１５ｃとを有する。

第１撮像機能１５ａは、組織定量値の導出に用いられる複数の磁気共鳴信号を第１の撮像によって収集する。例えば、第１撮像機能１５ａは、第１の撮像として、第２の撮像によって収集される画像と比べて低い分解能の画像を収集する撮像を行う。

導出機能１４ａは、収集された複数の磁気共鳴信号に基づいて組織定量値を導出する。ここで、組織定量値とは、組織の特性を表す値である。例えば、組織定量値は、組織の縦緩和時間（Ｔ１）、横緩和時間（Ｔ２）、水素原子核密度（Proton Density：ＰＤ）、高周波磁場（Ｂ１）強度、みかけの拡散係数（Apparent Diffusion Coefficient：ＡＤＣ）、Ｔ２＊、Ｔ１ρ、Ｔ２ρ等の値である。

表示制御機能１５ｂは、導出された組織定量値に基づいて、第１の撮像とは異なる第２の撮像で得られる画像を計算によって推定した推定画像をディスプレイに表示する。また、表示制御機能１５ｂは、推定画像とともに、撮像パラメータのパラメータ値の入力を受け付ける入力画面をディスプレイ１０に表示し、入力されたパラメータ値が変更された場合には、表示されている推定画像を再計算によって更新する。例えば、表示制御機能１５ｂは、入力画面上に、画像のコントラストに影響を与える撮像パラメータを表示し、当該撮像パラメータのパラメータ値の入力を受け付ける。このとき、例えば、表示制御機能１５ｂは、入力画面上に表示される撮像パラメータの入力値の範囲を制限する。例えば、表示制御機能１５ｂは、装置の性能、被検体及び他の撮像パラメータのうちの少なくとも一つに従って、入力値の範囲を制限する。

第２撮像機能１５ｃは、表示された推定画像に対応する撮像パラメータが設定された第２の撮像によって画像を収集する。

なお、導出機能１４ａは、特許請求の範囲における導出部の一例である。また、第１撮像機能１５ａは、特許請求の範囲における第１撮像部の一例である。また、表示制御機能１５ｂは、特許請求の範囲における表示制御部の一例である。また、第２撮像機能１５ｃは、特許請求の範囲における第２撮像部の一例である。

以下、上述した処理回路１４及び１５が有する各機能について、詳細に説明する。

図２は、図１に示した導出機能１４ａ及び表示制御機能１５ｂの詳細を示す図である。例えば、図２に示すように、導出機能１４ａは、組織定量値計算機能２１０を含む。また、表示制御機能１５ｂは、撮像条件限界計算機能２２０と、画素値計算機能２３０とを含む。

ここで、例えば、記憶回路１１には、推定画像用データ２４０と、パルスシーケンスタイミング２５０と、コントラストに影響を与える撮像パラメータ２６０と、コントラストに影響を与えない撮像パラメータ２７０と、撮像パラメータ限界値２８０と、パルスシーケンス実行データ２９０とが記憶される。

推定画像用データ２４０は、画像のコントラストに影響を与える撮像パラメータのいくつかを変えて撮像された被検体の複数の画像データ又はＭＲ信号データである。この推定画像用データ２４０は、後述する第１撮像機能１５ａによって実行される複数の推定画像用データ２４０を収集する撮像によって収集されて、記憶回路１１に記憶される。

推定画像用データ２４０を収集する撮像は、例えば、コントラストに影響を与える撮像パラメータを変えて撮像した複数の画像データを収集する撮像である。この推定画像用データ２４０を収集する撮像は、例えば、診断に使用される画像を収集する本撮像に先立って行われる。ここで、本撮像は、例えば、高分解能撮像や３次元撮像、又は、その組み合わせの撮像等である。なお、推定画像用データ２４０を収集する撮像は、前述した第１の撮像の一例であり、本撮像は、前述した第２の撮像の一例である。

組織定量値計算機能２１０は、推定画像用データ２４０を用いて、Ｔ１、Ｔ２、ＰＤ、Ｂ１強度、ＡＤＣ等を画素ごとに算出する。例えば、組織定量値計算機能２１０は、特許文献２等に記載された方法で、組織定量値を算出する。

ここで、本撮像のパルスシーケンスは、パルスシーケンスタイミング２５０、コントラストに影響を与える撮像パラメータ２６０、及び、コントラストに影響を与えない撮像パラメータ２７０によって定義される。例えば、パルスシーケンスタイミング２５０、コントラストに影響を与える撮像パラメータ２６０、及び、コントラストに影響を与えない撮像パラメータ２７０は、あらかじめ既定値が設定されて、記憶回路１１に記憶される。

例えば、本撮像のパルスシーケンスとしては、３次元のデータを比較的高速に収集できるセグメント分割された反転回復法であるＭＰ−ＲＡＧＥや、高速スピンエコー系のシーケンス等を使用することができる。ＭＰ−ＲＡＧＥは、Ｔ１強調画像の撮像に適しており、高速スピンエコー系のシーケンスは、Ｔ２強調画像の撮像で頻繁に使用される。なお、本撮像のパルスシーケンスは、推定画像用データ２４０を収集する撮像のパルスシーケンスと異なる種類のものでもよい。

パルスシーケンスタイミング２５０は、本撮像のＲＦパルスが印加されるタイミング、データを収集するタイミング等を含む。撮像パラメータは、あらかじめ２つの種類に分類されている。具体的には、撮像パラメータは、コントラストに影響を与える撮像パラメータ２６０と、コントラストに影響を与えない撮像パラメータ２７０とに分類される。

コントラストに影響を与える撮像パラメータ２６０は、例えば、ＴＲ、ＴＥ、ＴＩ、ＦＡ、拡散強調撮像で用いられるＭＰＧ（Motion Probing Gradient）パルスの強度を表すｂ値等を含む。また、コントラストに影響を与えない撮像パラメータ２７０は、例えば、撮像範囲（Field Of View：ＦＯＶ）、マトリクスサイズ、スライス厚、スライス枚数、加算回数（Number Of Acquisition：ＮＡＱ）等を含む。

撮像パラメータ限界値２８０は、各撮像パラメータに設定し得る最大値、最小値の限界値である。これらの限界値は、装置固有の性能、例えば最大傾斜磁場強度やスリューレート（slew rate）、被検体固有の条件であるＲＦレベルと患者体重等から決まる比吸収率（Specific Absorption Rate：ＳＡＲ）等により決定される他、各撮像パラメータが相互に影響し合い、一定の範囲内に制限されている。

最小値の制限の例としては、例えば、スライス厚を薄くしようとすると設定可能な最短のＴＥが延長することや、ＦＡを増やそうとすると設定可能な最短のＴＲが延長すること等が挙げられる。なお、撮像パラメータ限界値２８０は、あらかじめ既定値が設定されて、記憶回路１１に記憶され、撮像条件限界計算機能２２０によって、各撮像パラメータのパラメータ値が変更されたときに動的に計算し直されて更新される。

撮像条件限界計算機能２２０は、設定された撮像パラメータのパラメータ値に基づいて、パルスシーケンス実行データ２９０を生成し、記憶回路１１に記憶させる。なお、記憶回路１１に記憶されたパルスシーケンス実行データ２９０は、後述する第２撮像機能１５ｃによって読み出されて、本撮像のパルスシーケンスの実行に用いられる。

パルスシーケンス実行データ２９０の内容は、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸の各軸の傾斜磁場パルスの各時刻における振幅及び変化点の波形や、ＲＦパルスの波形、振幅及び位相並びにＲＦパルスの印加タイミング、Ａ／Ｄ変換のサンプリング間隔、サンプリング点数及びタイミング等からなり、それぞれ傾斜磁場電源３、送信回路５、受信回路７を制御する時系列のデータである。

画素値計算機能２３０は、組織定量値計算機能２１０によって算出された組織定量値と、本撮像のパルスシーケンスタイミング２５０と、コントラストに影響を与える撮像パラメータ２６０とに基づいて、計算によって、被検体の推定画像を作成する。この推定画像は、計算画像である。そして、画素値計算機能２３０は、生成した推定画像をディスプレイ１０に表示する。

このとき、画素値計算機能２３０は、各画素の緩和時間及びＢ１強度、ＲＦパルスの印加タイミング、ＦＡ、信号を受信するタイミング等に基づいて、信号を受信する時刻における信号強度を計算する。これにより、画素値計算機能２３０は、与えられた撮像パラメータに相当するパルスシーケンスを実行した場合のコントラストに相当する画像を生成することができる。

例えば、画素値計算機能２３０は、本撮像の撮像条件編集時に、操作者が、入力回路９を介して、画像のコントラストに影響を与える撮像パラメータ２６０を変更した場合には、変更された撮像パラメータを使用して推定画像を作成し直す。そして、画素値計算機能２３０は、作成し直した推定画像をディスプレイ１０に表示する。

このように、画素値計算機能２３０が、表示されている推定画像を表示及び更新することによって、操作者は、入力した撮像パラメータのパラメータ値で本撮像が行われた場合に、本撮像で得られる画像が、病変部の診断に適切なコントラストであるか否かを判断することができる。

例えば、コントラストに影響を与える撮像パラメータとして、ＴＥを変更する場合を考える。操作者は、ディスプレイ１０に表示された推定画像を見て、Ｔ２の短い組織をより良く観察したいと思った場合には、ＴＥをその時点で設定されている値より短くすることを試みる。このとき、ＴＥの下限値は、その時点で設定されている空間分解能やスライス厚等により制限されている。この場合には、操作者は、ＦＯＶ、マトリクス数、スライス厚等を緩和させることによって、設定可能なＴＥを短くすることができる。この制御は、撮像条件限界計算機能２２０によって行われる。これにより、操作者は、装置の性能や安全性、他の撮像パラメータとの関連において、本撮像の実行が保証された範囲内で、コントラストを最適に設定することが可能になる。

なお、上述した処理回路１２〜１５が有する各処理機能は、例えば、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶回路１１に記憶される。各処理回路は、各プログラムを記憶回路１１から読み出し、読み出した各プログラムを実行することで、各プログラムに対応する処理機能を実現する。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路１２〜１５は、図１に示した各処理機能を有することとなる。

また、図１では、処理回路１２が有する処理機能、処理回路１３が有する処理機能、処理回路１４が有する処理機能、及び、処理回路１５が有する処理機能が単一の処理回路によって実現される場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、各処理回路は、複数の独立したプロセッサを組み合わせて構成され、各プロセッサが各プログラムを実行することにより各処理機能を実現するものとしても構わない。また、各処理回路が有する各処理機能は、単一又は複数の処理回路に適宜に分散又は統合されて実現されてもよい。

図３は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００によって行われる処理の処理手順を示すフローチャートである。例えば、図３に示すように、本実施形態に係るＭＲＩ装置１００では、まず、第１撮像機能１５ａが、複数の推定画像用データ２４０を収集する撮像を実行する（ステップＳ０１）。ここで、複数の推定画像用データ２４０は、それぞれ被検体の同じ領域のデータであり、例えば、複数のＴＩと複数のＴＥとを用いて収集される。

例えば、第１撮像機能１５ａは、収集される推定画像用データ２４０が後に実行される本撮像の撮像パラメータを設定するためのみに用いられる場合には、コントラストが確認できる程度までマトリクス数やスライス枚数、収集回数を減らして、撮像を実行してもよい。すなわち、この場合には、第１撮像機能１５ａは、本撮像によって収集される画像と比べて低い分解能の画像を収集する撮像を行う。これにより、撮像時間を短縮することができる。

続いて、導出機能１４ａに含まれる組織定量値計算機能２１０が、第１撮像機能１５ａによって収集された推定画像用データ２４０に基づいて、各画素の組織定量値を算出する（ステップＳ０２）。例えば、組織定量値計算機能２１０は、組織のＴ１、Ｔ２、ＰＤ、Ｂ１強度等の値を算出する。また、第１撮像機能１５ａによって実行される撮像のデータ収集方式によっては、組織定量値計算機能２１０は、Ｔ２＊、Ｔ１ρ、Ｔ２ρと呼ばれる緩和時間やＡＤＣ等の値を算出してもよい。

続いて、表示制御機能１５ｂが、本撮像の撮像条件を設定する（ステップＳ０３）。ここで、例えば、本撮像は、実際に診断に使用する画像の収集であり、推定画像用データを収集する撮像と比べて、空間分解能の高い画像や、スライス枚数の多い３次元画像（ボリュームデータ）、加算回数を増やしたＳＮ比の高い画像、又は、それらの組み合わせの画像を収集することができる。なお、ここで行われる本撮像の撮像条件を設定する処理については、後に図４を参照して詳細に説明する。

続いて、本撮像の撮像条件が設定された後に、第２撮像機能１５ｃが、設定された撮像条件に従って本撮像を実行する（ステップＳ０４）。このとき、第２撮像機能１５ｃは、表示制御機能１５ｂによって生成されるパルスシーケンス実行データ２９０を処理回路１３に送信することで、本撮像のパルスシーケンスを実行する。

ここで、上述した各ステップのうち、ステップＳ０１は、例えば、処理回路１５が、第１撮像機能１５ａに対応する所定のプログラムを記憶回路１１から呼び出して実行することにより実現される。また、ステップＳ０２は、例えば、処理回路１４が、導出機能１４ａに対応する所定のプログラムを記憶回路１１から呼び出して実行することにより実現される。また、ステップＳ０３は、処理回路１５が、表示制御機能１５ｂに対応する所定のプログラムを記憶回路１１から呼び出して実行することにより実現される。また、ステップＳ０４は、処理回路１５が、第２撮像機能１５ｃに対応する所定のプログラムを記憶回路１１から呼び出して実行することにより実現される。

図４は、図３に示した本撮像の撮像条件を設定する処理の処理手順を示すフローチャートである。図４に示す処理手順は、図３に示したステップＳ０３において、表示制御機能１５ｂに含まれる撮像条件限界計算機能２２０及び画素値計算機能２３０によって実行される。なお、ここで説明する各ステップは、例えば、処理回路１５が、表示制御機能１５ｂに対応する所定のプログラムを記憶回路１１から呼び出して実行することにより実現される。

例えば、図４に示すように、本撮像の撮像条件を設定する処理では、まず、画素値計算機能２３０が、組織定量値計算機能２１０によって算出された組織定量値と、本撮像のパルスシーケンスタイミング２５０と、コントラストに影響を与える撮像パラメータ２６０とに基づいて、計算によって、被検体の推定画像を作成し、作成した推定画像をディスプレイ１０に表示する（ステップＳ０３１）。

また、撮像条件限界計算機能２２０が、推定画像とともに、撮像パラメータのパラメータ値の入力を受け付ける入力画面をディスプレイ１０に表示する（ステップＳ０３２）。そして、撮像条件限界計算機能２２０は、入力画面を介して、操作者から撮像パラメータのパラメータ値の入力を受け付ける（ステップＳ０３３）。

図５は、第１の実施形態に係る表示制御機能１５ｂによって表示される推定画像５１０及び入力画面５２０の一例を示す図である。例えば、図５に示すように、画素値計算機能２３０は、生成した推定画像５１０を表示し、撮像条件限界計算機能２２０は、推定画像５１０と並べて入力画面５２０を表示する。ここで、撮像条件限界計算機能２２０は、入力画面５２０上に、コントラストに影響を与える撮像パラメータと、コントラストに影響を与えない撮像パラメータとを表示し、各撮像パラメータのパラメータ値の入力を受け付ける。

例えば、図５に示すように、入力画面５２０の左側に、コントラストに影響を与える撮像パラメータである、ＴＲ、ＴＥ、ＴＩ、及びＦＡが上下に並べて表示される。また、例えば、入力画面５２０の右側に、コントラストに影響を与えない撮像パラメータである、位相エンコード方向のマトリクス（ＰＥ ｍａｔｒｉｘ）、位相エンコード方向の撮像領域（ＰＥ ＦＯＶ）、リードアウト方向のマトリクス（ＲＯ ｍａｔｒｉｘ）、リードアウト方向のＦＯＶ（ＲＯ ＦＯＶ）、及び積算回数（ＮＡＱ）が上下に並べて表示される。なお、図５に示す撮像パラメータは一例であり、例示した撮像パラメータ以外の撮像パラメータが入力画面５２０に表示されてもよい。

例えば、入力画面５２０には、撮像パラメータ値ごとに、装置の性能や他の撮像パラメータとの相互の影響に依存した下限値５２１と上限値５２２とが表示される。例えば、ＴＲについて、下限値５２１として１０．０（［ｍｓｅｃ］）が表示され、上限値５２２として２４．０（［ｍｓｅｃ］）が表示される。

さらに、入力画面５２０には、撮像パラメータごとに、パラメータ値を入力するためのＧＵＩが表示される。例えば、操作者がキーボード等によってパラメータ値の数値を直接入力するためのテキストボックス５２３が表示される。また、例えば、操作者がマウス等によってパラメータ値の数値を変更するための下方向の矢印ボタン５２４、上方向の矢印ボタン５２５、スライダ５２６が表示される。下方向の矢印ボタン５２４は、パラメータ値の数値を小さくするためのものであり、上方向の矢印ボタン５２５は、パラメータ値の数値を大きくするためのものである。スライダ５２６は、左方向に移動されることでパラメータ値の数値を小さくし、右方向に移動されることでパラメータ値の数値を大きくするためのものである。図５に示す例では、ＴＲのテキストボックス５２３には、パラメータ値として１６（［ｍｓｅｃ］）が設定されている。操作者は、テキストボックス５２３に数値を入力したり、矢印ボタン５２４及び５２５のいずれかを押下したり、スライダ５２６を左右に移動したりすることによって、設定されているパラメータ値を変更することができる。

図４の説明に戻って、操作者によって、画像のコントラストに影響を与えない撮像パラメータのパラメータ値が変更された場合には（ステップＳ０３４，Ｎｏ）、組織定量値計算機能２１０は、撮像条件の設定が完了したか否かを判定する（ステップＳ０３７）。

一方、操作者によって、画像のコントラストに影響を与える撮像パラメータのパラメータ値が変更された場合には（ステップＳ０３４，Ｙｅｓ）、画素値計算機能２３０が、組織定量値計算機能２１０によって算出された組織定量値と、本撮像のパルスシーケンスタイミング２５０と、変更後のコントラストに影響を与える撮像パラメータ２６０とに基づいて、画素値を再計算する（ステップＳ０３５）。そして、画素値計算機能２３０は、再計算によって得られた画素値に基づいて、表示されている推定画像５１０を更新する（ステップＳ０３６）。その後、組織定量値計算機能２１０が、撮像条件の設定が完了したか否かを判定する（ステップＳ０３７）。

このとき、操作者は、ディスプレイ１０に表示されている推定画像５１０を観察することによって、本撮像で得られる画像が、病変部の診断に適切なコントラストであるか否かを判断することができる。そして、所望のコントラストであった場合には、操作者は、入力回路９を介して、撮像条件の設定が完了した旨の指示を入力する。

操作者によって、撮像条件の設定が完了した旨の指示が入力されるまでの間は（ステップＳ０３７，Ｎｏ）、撮像条件限界計算機能２２０及び画素値計算機能２３０が、上述したステップＳ０３３〜Ｓ０３６の処理を繰り返す。これにより、操作者による撮像パラメータの変更、画素値の計算、推定画像の表示が、連続的に行われることになる。したがって、操作者は、入力画面上で撮像パラメータのパラメータ値を変更すると、略リアルタイムで、変更された結果の推定画像５１０を観察することができる。

そして、操作者によって、撮像条件の設定が完了した旨の指示が入力された場合には（ステップＳ０３７，Ｙｅｓ）、撮像条件限界計算機能２２０が、本撮像の撮像条件を設定する処理を終了する。このとき、撮像条件限界計算機能２２０は、設定された撮像パラメータのパラメータ値に基づいて、パルスシーケンス実行データ２９０を生成する。

上述したように、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００は、検査する被検体の病変を描出するのに適切なコントラストを持つ高分解能画像や３次元画像を収集するために、あらかじめ、推定画像作成用のデータ収集を行う。そして、ＭＲＩ装置１００は、例えば３次元撮像等の撮像条件編集において、ＴＲ、ＴＥ、ＴＩ、ＦＡ等の画像のコントラストに影響を与える撮像パラメータを操作者が変更した場合に、その撮像パラメータに対応した当該被検者の推定画像を、推定画像作成用の撮像で得られた組織のＴ１値、Ｔ２値等とパルスシーケンスの撮像パラメータを用いて計算し表示する。同時に、ＭＲＩ装置１００は、３次元撮像シーケンスのタイミング、傾斜磁場強度、ＲＦ強度、ＳＡＲ、ｄＢ／ｄｔ等を計算し、ハードウェアの性能、安全性、あらかじめ決められた撮像パラメータの限界の範囲内で３次元撮像シーケンスが実現可能かチェックし、画像を参照して所望のコントラストになったところで３次元撮像の撮像条件編集を完了する。

上述した第１の実施形態によれば、病変部がよりよく描出されるように、画像のコントラストに影響する撮像パラメータを適切に設定することができる。また、病変に対して最適なコントラストの得られる高空間分解能撮像や３次元撮像の撮像条件を設定することができる。また、撮像に先立って、病変部をよりよく描出する撮像パラメータを適切に設定することができる。また、撮像してみないと最も良く描出される撮像条件がわからない病変や最適コントラストが不明な小児の頭部等に対して高分解能撮像や３次元撮像を行う場合に、撮像条件を最適に設定することができる。また、推定画像用データを収集する撮像として、本撮像によって収集される画像と比べて低い分解能の画像を収集する撮像を行うことによって、撮像時間を短縮することができる。

以上のことから、第１の実施形態によれば、病態に応じて、より適切な画像を収集することができる。

なお、上述した第１の実施形態は、その一部を変形して実施することも可能である。そこで、以下では、上述した第１の実施形態に係るいくつかの変形例を第２〜第４の実施形態として説明する。なお、第２〜第４の実施形態に係るＭＲＩ装置の構成は、基本的には図１に示したものと同じであり、一部の機能が異なるのみである。そのため、第２〜第４の実施形態では、第１の実施形態で説明した構成要素と同じ機能を有するものについては同一の符号を付すこととして説明を省略し、第１の実施形態と異なる機能を中心に説明する。

（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態では、表示制御機能１５ｂが、組織定量値に基づいて生成された推定画像をディスプレイ１０に表示する場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、表示制御機能１５ｂが、推定画像上で関心領域（Region Of Interest：ＲＯＩ）の指定を受け付けてもよい。以下では、このような変形例を第２の実施形態として説明する。

本実施形態では、表示制御機能１５ｂは、推定画像上でＲＯＩの指定を受け付ける。また、表示制御機能１５ｂは、指定されたＲＯＩの画素値が最大値又は最小値等の所望の値となるように、本撮像用に設定される撮像パラメータのパラメータ値の候補値を導出する。そして、表示制御機能１５ｂは、導出された候補値を、撮像パラメータのパラメータ値の入力値として入力画面に表示する。

図６は、第２の実施形態に係る表示制御機能１５ｂによって表示される推定画像５１０及び入力画面５２０の一例を示す図である。例えば、図６に示すように、本実施形態では、第１の実施形態と同様に、画素値計算機能２３０が、生成した推定画像５１０を表示し、撮像条件限界計算機能２２０が、推定画像５１０と並べて入力画面５２０を表示する。

そして、本実施形態では、撮像条件限界計算機能２２０が、入力回路９を介して、操作者から、ディスプレイ１０に表示された推定画像５１０上でＲＯＩ６１０の指定を受け付ける。操作者は、推定画像５１０上の所望の位置に、所望の大きさでＲＯＩ６１０を指定することができる。なお、図６に示す例では、円形状のＲＯＩ６１０を示したが、ＲＯＩ６１０の形状はこれに限られず、矩形状や菱形状等、他の形状であってもよい。

ここで、操作者は、ディスプレイ１０に表示されている推定画像５１０を観察しながら、推定画像５１０上にＲＯＩ６１０を指定することで、画像のコントラストを向上させたい組織を指定することができる。

そして、操作者によってＲＯＩ６１０が指定されると、撮像条件限界計算機能２２０は、ＲＯＩ６１０の画素値が最大値又は最小値等の所望の値となるように、本撮像用に設定される撮像パラメータのパラメータ値の候補値を導出する。

このとき、撮像条件限界計算機能２２０は、組織定量値計算機能２１０によって算出された緩和時間等を用いて、ＲＯＩ６１０で画像のコントラストが向上するように、コントラストに影響を与える撮像パラメータの候補値を算出する。そして、撮像条件限界計算機能２２０は、算出された候補値を、撮像パラメータのパラメータ値の入力値として、入力画面５２０に表示する。これにより、入力画面５２０に表示されていた撮像パラメータのパラメータ値が更新される。したがって、操作者は、ＲＯＩ６１０で指定した組織のコントラストを向上させる場合の撮像パラメータのパラメータ値を把握することができる。

そして、撮像条件限界計算機能２２０によって撮像パラメータのパラメータ値の候補値が算出されると、画素値計算機能２３０が、組織定量値計算機能２１０によって算出された組織定量値と、本撮像のパルスシーケンスタイミング２５０と、撮像条件限界計算機能２２０によって算出された候補値とに基づいて、再計算によって、表示されている推定画像５１０を更新する。これにより、操作者は、推定画像５１０を観察することによって、ＲＯＩ６１０で指定した組織のコントラストを向上させる場合に本撮像で得られる画像の様子を把握することができる。

上述したように、第２の実施例に係るＭＲＩ装置１００は、推定画像上でＲＯＩの指定を受け付け、指定されたＲＯＩで画像のコントラストが向上するように、本撮像用に設定される撮像パラメータのパラメータ値の候補値を導出し、導出された候補値を、撮像パラメータのパラメータ値の入力値として入力画面に表示する。このような構成によれば、操作者が、推定画像を観察しながら関心部位を特定し、特定した関心部位をＲＯＩで指定することで、関心部位がよりよく描出された画像を本撮像で収集できるようになる。例えば、ＦＬＡＩＲ（Fluid Attenuated Inversion Recovery）等による撮像で脳脊髄液の画素値を最も低くする設定にしたい場合に、利用することができる。

以上のことから、第２の実施形態によれば、病態に応じて、より適切な画像を収集することができる。

（第３の実施形態）
なお、上述した第２の実施形態では、推定画像上でＲＯＩを１つ指定する場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、表示制御機能１５ｂが、推定画像上で複数のＲＯＩの指定を受け付けてもよい。以下では、このような変形例を第３の実施形態として説明する。

本実施形態では、表示制御機能１５ｂは、推定画像上で第１のＲＯＩ及び第２のＲＯＩそれぞれの指定を受け付ける。そして、表示制御機能１５ｂは、指定された第１のＲＯＩと第２のＲＯＩとの間で画像のコントラストが向上するように、本撮像用に設定される撮像パラメータのパラメータ値の候補値を導出する。

図７は、第３の実施形態に係る表示制御機能１５ｂによって表示される推定画像５１０及び入力画面５２０の一例を示す図である。例えば、図７に示すように、本実施形態では、第１及び第２の実施形態と同様に、画素値計算機能２３０が、生成した推定画像５１０を表示し、撮像条件限界計算機能２２０が、推定画像５１０と並べて入力画面５２０を表示する。

そして、本実施形態では、撮像条件限界計算機能２２０が、入力回路９を介して、操作者から、ディスプレイ１０に表示された推定画像５１０上でＲＯＩ７１０及びＲＯＩ７２０の指定を受け付ける。操作者は、推定画像５１０上の所望の位置に、所望の大きさでＲＯＩ７１０及び７２０を指定することができる。なお、図７に示す例では、円形状のＲＯＩ７１０及び７２０を示したが、ＲＯＩ７１０及び７２０の形状はこれに限られず、矩形状や菱形状等、他の形状であってもよい。

ここで、操作者は、ディスプレイ１０に表示されている推定画像５１０を観察しながら、推定画像５１０上にＲＯＩ７１０を指定することで、画像のコントラストを向上させたい病変部を指定することができる。さらに、操作者は、推定画像５１０上にもう１つのＲＯＩ７２０を指定することで、ＲＯＩ７１０で指定した関心部位との間で画素値の差を大きくしたい部分を指定することができる。

そして、操作者によってＲＯＩ７１０及び７２０が指定されると、撮像条件限界計算機能２２０は、ＲＯＩ７１０で指定された部分とＲＯＩ７２０で指定された部分との間で画素値の差が所定値より大きくなるように、本撮像用に設定される撮像パラメータのパラメータ値の候補値を導出する。

このとき、撮像条件限界計算機能２２０は、組織定量値計算機能２１０によって算出された緩和時間等を用いて、ＲＯＩ７１０で指定された部分とＲＯＩ７２０で指定された部分との間で画素値の差が所定値より大きくなるように、コントラストに影響を与える撮像パラメータの候補値を算出する。そして、撮像条件限界計算機能２２０は、算出された候補値を、撮像パラメータのパラメータ値の入力値として、入力画面５２０に表示する。これにより、入力画面５２０に表示されていた撮像パラメータのパラメータ値が更新される。したがって、操作者は、ＲＯＩ７１０で指定した部分とＲＯＩ７２０で指定した部分との間で画像のコントラストを向上させる場合の撮像パラメータのパラメータ値を把握することができる。

そして、撮像条件限界計算機能２２０によって撮像パラメータのパラメータ値の候補値が算出されると、画素値計算機能２３０が、組織定量値計算機能２１０によって算出された組織定量値と、本撮像のパルスシーケンスタイミング２５０と、撮像条件限界計算機能２２０によって算出された候補値とに基づいて、再計算によって、表示されている推定画像５１０を更新する。これにより、操作者は、推定画像５１０を観察することによって、ＲＯＩ７１０で指定した部分とＲＯＩ７２０で指定した部分との間で画像のコントラストを向上させる場合に本撮像で得られる画像の様子を把握することができる。

上述したように、第３の実施形態に係るＭＲＩ装置１００は、推定画像上で第１のＲＯＩ及び第２のＲＯＩそれぞれの指定を受け付け、指定された第１のＲＯＩと第２のＲＯＩとの間で画像のコントラストが向上するように、本撮像用に設定される撮像パラメータのパラメータ値の候補値を導出する。このような構成によれば、操作者が、第１のＲＯＩで、病変部を指定し、第２のＲＯＩで、病変部位との間で画素値の差を大きくしたい部分を指定することで、特定の部分に対して病変部位がより強調して描出された画像を本撮像で収集できるようになる。

以上のことから、第３の実施形態によれば、病態に応じて、より適切な画像を収集することができる。

（第４の実施形態）
また、上述した第１の実施形態では、本撮像として１つの撮像を行う場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、１人の被検体の検査が行われる場合に、１回の検査において、プロトコルと呼ばれる単位で複数の撮像が行われることもある。そのような場合には、上述した本撮像の撮像条件を設定する処理をプロトコルごとに行うようにしてもよい。以下では、このような変形例を第４の実施形態として説明する。

例えば、１回の検査で行われる複数のプロトコルは、プリスキャンに含まれるものと、本撮像に含まれるものとに分けられる。プリスキャンには、例えば、受信コイルの感度分布を表す感度マップを収集するプロトコルや、シミングのためのデータを収集するプロトコル、本撮像で撮像される画像の位置決めを行うための位置決め画像を収集するプロトコル等が含まれる。また、本撮像には、例えば心臓の検査を例に挙げると、シネ画像を収集するためのプロトコルや、血流の流れの速さを画像化するためのプロトコル、造影剤を用いたパフュージョン画像を収集するためのプロトコル、遅延造影画像を収集するためのプロトコル、心臓全体における冠動脈の走行を画像化するためのプロトコル等が含まれる。

そこで、例えば、ＭＲＩ装置１００は、撮像の対象部位や撮像の目的に応じて、検査で行われる一連の複数のプロトコルからなるプロトコル群を管理する。具体的には、ＭＲＩ装置１００は、プロトコル群に含まれるプロトコルごとに、各プロトコルで用いられるパルスシーケンスを定義する情報を記憶回路１１に記憶する。ここでいうパルスシーケンスを定義する情報には、第１の実施形態で説明したパルスシーケンスタイミングと、コントラストに影響を与える撮像パラメータと、コントラストに影響を与えない撮像パラメータとが含まれる。第１の実施形態と同様に、これらの情報には、あらかじめ既定値が設定される。

図８は、第４の実施形態に係るＭＲＩ装置１００によって行われる処理の処理手順を示すフローチャートである。例えば、図８に示すように、本実施形態に係るＭＲＩ装置１００では、まず、表示制御機能１５ｂが、検査で実行される複数のプロトコルを設定する（ステップＳ１１）。例えば、表示制御機能１５ｂは、あらかじめ管理されているプロトコル群のリストをディスプレイ１０に表示して、操作者からプロトコル群の選択を受け付けることで、複数のプロトコルを設定する。なお、ここで設定される複数のプロトコルには、プリスキャンのプロトコルと、本撮像のプロトコルとが含まれる。

その後、第１撮像機能１５ａが、プリスキャンを実行する（ステップＳ１２）。このとき、第１撮像機能１５ａが、プリスキャンに複数のプロトコルが含まれている場合には、それぞれのプロトコルを順に実行する。

続いて、第１撮像機能１５ａは、複数の推定画像用データ２４０を収集する撮像を実行する（ステップＳ１３）。例えば、第１撮像機能１５ａは、第１の実施形態と同様に、複数のＴＩと複数のＴＥとを用いて、複数の推定画像用データ２４０を収集する。

続いて、導出機能１４ａに含まれる組織定量値計算機能２１０が、第１撮像機能１５ａによって収集された推定画像用データ２４０に基づいて、各画素の組織定量値を算出する（ステップＳ１４）。例えば、組織定量値計算機能２１０は、第１の実施形態と同様に、組織のＴ１、Ｔ２、ＰＤ、Ｂ１強度、Ｔ２＊、Ｔ１ρ、Ｔ２ρ、ＡＤＣ等の値を組織定量値として算出する。

続いて、表示制御機能１５ｂが、本撮像の撮像条件を設定する（ステップＳ１５）。ここで、例えば、本撮像には、複数のプロトコルが含まれる。なお、ここで行われる本撮像の撮像条件を設定する処理については、後に図９を参照して詳細に説明する。

続いて、本撮像の撮像条件が設定された後に、第２撮像機能１５ｃが、設定された撮像条件に従って本撮像を実行する（ステップＳ１６）。このとき、第２撮像機能１５ｃは、表示制御機能１５ｂによってプロトコルごとに生成されるパルスシーケンス実行データ２９０それぞれを順に処理回路１４に送信することで、本撮像に含まれる複数のプロトコルを順に実行する。

なお、図８に示す例では、プリスキャン、複数の推定画像用データ２４０を収集する撮像、本撮像を順に実行する場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、複数の推定画像用データ２４０を収集する撮像は、１つのプロトコルとして、プリスキャンに含まれていてもよいし、本撮像の最初に含まれていてもよい。

ここで、上述した各ステップのうち、また、ステップＳ１２及びＳ１３は、例えば、処理回路１５が、第１撮像機能１５ａに対応する所定のプログラムを記憶回路１１から呼び出して実行することにより実現される。また、ステップＳ１４は、例えば、処理回路１４が、導出機能１４ａに対応する所定のプログラムを記憶回路１１から呼び出して実行することにより実現される。また、ステップＳ１１及びＳ１５は、処理回路１５が、表示制御機能１５ｂに対応する所定のプログラムを記憶回路１１から呼び出して実行することにより実現される。また、ステップＳ１６は、処理回路１５が、第２撮像機能１５ｃに対応する所定のプログラムを記憶回路１１から呼び出して実行することにより実現される。

図９は、図８に示した本撮像の撮像条件を設定する処理の処理手順を示すフローチャートである。図９に示す処理手順は、図８に示したステップＳ１５において、表示制御機能１５ｂに含まれる撮像条件限界計算機能２２０及び画素値計算機能２３０によって実行される。なお、ここで説明する各ステップは、例えば、処理回路１５が、表示制御機能１５ｂに対応する所定のプログラムを記憶回路１１から呼び出して実行することにより実現される。

例えば、図９に示すように、本撮像の撮像条件を設定する処理では、まず、画素値計算機能２３０が、組織定量値計算機能２１０によって算出された組織定量値と、本撮像に含まれる１つのプロトコルに関するパルスシーケンスタイミング２５０及びコントラストに影響を与える撮像パラメータ２６０とに基づいて、計算によって、被検体の推定画像を作成し、作成した推定画像をディスプレイ１０に表示する（ステップＳ１５１）。

また、撮像条件限界計算機能２２０が、推定画像とともに、当該プロトコルに関する撮像パラメータのパラメータ値の入力を受け付ける入力画面をディスプレイ１０に表示する（ステップＳ１５２）。例えば、撮像条件限界計算機能２２０は、図５に示した入力画面５２０と同様の入力画面を表示する。そして、撮像条件限界計算機能２２０は、入力画面を介して、操作者から撮像パラメータのパラメータ値の入力を受け付ける（ステップＳ１５３）。

ここで、操作者によって、画像のコントラストに影響を与えない撮像パラメータのパラメータ値が変更された場合には（ステップＳ１５４，Ｎｏ）、組織定量値計算機能２１０は、当該プロトコルに関する撮像条件の設定が完了したか否かを判定する（ステップＳ１５７）。

一方、操作者によって、画像のコントラストに影響を与える撮像パラメータのパラメータ値が変更された場合には（ステップＳ１５４，Ｙｅｓ）、画素値計算機能２３０が、組織定量値計算機能２１０によって算出された組織定量値と、本撮像のパルスシーケンスタイミング２５０と、変更後のコントラストに影響を与える撮像パラメータ２６０とに基づいて、画素値を再計算する（ステップＳ１５５）。そして、画素値計算機能２３０は、再計算によって得られた画素値に基づいて、表示されている推定画像５１０を更新する（ステップＳ１５６）。その後、組織定量値計算機能２１０が、当該プロトコルに関する撮像条件の設定が完了したか否かを判定する（ステップＳ１５７）。

このとき、操作者は、第１の実施形態と同様に、ディスプレイ１０に表示されている推定画像５１０を観察することによって、本撮像で得られる画像が、病変部の診断に適切なコントラストであるか否かを判断することができる。そして、所望のコントラストであった場合には、操作者は、入力回路９を介して、当該プロトコルに関する撮像条件の設定が完了した旨の指示を入力する。

操作者によって、撮像条件の設定が完了した旨の指示が入力されるまでの間は（ステップＳ１５７，Ｎｏ）、撮像条件限界計算機能２２０及び画素値計算機能２３０が、上述したステップＳ１５３〜Ｓ１５６の処理を繰り返す。これにより、当該プロトコルについて、操作者による撮像パラメータの変更、画素値の計算、推定画像の表示が、連続的に行われる。したがって、操作者は、入力画面上で撮像パラメータのパラメータ値を変更すると、略リアルタイムで、変更された結果の推定画像５１０を観察することができる。

そして、操作者によって、撮像条件の設定が完了した旨の指示が入力された場合には（ステップＳ１５７，Ｙｅｓ）、撮像条件限界計算機能２２０が、当該プロトコルに関する本撮像の撮像条件を設定する処理を終了し、全てのプロトコルについて撮像条件の設定が完了したか否かを判定する（ステップＳ１５８）。

ここで、全てのプロトコルについて撮像条件の設定が完了していない場合には（ステップＳ１５８，Ｎｏ）、画素値計算機能２３０が、組織定量値計算機能２１０によって算出された組織定量値と、本撮像に含まれる次のプロトコルに関するパルスシーケンスタイミング２５０及びコントラストに影響を与える撮像パラメータ２６０とに基づいて、計算によって、被検体の推定画像を作成し、作成した推定画像をディスプレイ１０に表示する（ステップＳ１５１）。また、撮像条件限界計算機能２２０が、推定画像とともに、本撮像に含まれる次のプロトコルに関する撮像パラメータのパラメータ値の入力を受け付ける入力画面をディスプレイ１０に表示する（ステップＳ１５２）。その後、撮像条件限界計算機能２２０及び画素値計算機能２３０は、上述したステップＳ１５３〜ステップＳ１５７の処理を行う。

こうして、全てのプロトコルについて撮像条件の設定が完了するまでの間は（ステップＳ１５８，Ｎｏ）、撮像条件限界計算機能２２０及び画素値計算機能２３０が、処理対象のプロトコルを順に変えながら、上述したステップＳ１５１〜Ｓ１５７の処理を繰り返す。そして、全てのプロトコルについて撮像条件の設定が完了した場合には（ステップＳ１５８，Ｙｅｓ）、撮像条件限界計算機能２２０が、本撮像の撮像条件を設定する処理を終了する。このとき、撮像条件限界計算機能２２０は、本撮像に含まれる複数のプロトコルそれぞれについて、設定された撮像パラメータのパラメータ値に基づいて、パルスシーケンス実行データ２９０を生成する。

上述したように、第４の実施形態に係るＭＲＩ装置１００は、本撮像に複数のプロトコルが含まれている場合に、プロトコルごとに、本撮像の撮像条件を設定する処理を行う。このような構成によれば、操作者が、本撮像で実行される複数のプロトコルについて、プロトコルごとに、病変部がよりよく描出された画像を収集できるようになる。

以上のことから、第４の実施形態によれば、病態に応じて、より適切な画像を収集することができる。

なお、上述した各実施形態では、複数の推定画像用データ２４０を収集する撮像として、コントラストに影響を与える撮像パラメータを変えて撮像した複数の画像データを収集する方法を示したが、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、組織定量値を求める撮像として、MR fingerpringingと呼ばれる、撮像パラメータの一部を繰り返しごとにランダムに変化させてデータ収集を行い、データの系列をあらかじめ準備したデータベースとパターン認識により比較し最も近いデータから定量値を推定するような方法が用いられてもよい（例えば、非特許文献１を参照）。

以上、第１〜第４の実施形態について説明した。なお、上述した各実施形態において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ(Graphics Processing Unit)、或いは、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。ここで、記憶回路にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むように構成しても構わない。この場合には、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。また、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて１つのプロセッサとして構成され、その機能を実現するようにしてもよい。

以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、病態に応じて、より適切な画像を収集することができる。

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。

１００ 磁気共鳴イメージング（Magnetic Resonance Imaging：ＭＲＩ）装置
１４ 処理回路
１４ａ 導出機能
１５ 処理回路
１５ａ 第１撮像機能
１５ｂ 表示制御機能
１５ｃ 第２撮像機能

Claims (9)

1. 組織定量値の導出に用いられる複数の磁気共鳴信号を第１の撮像によって収集する第１撮像部と、
   前記複数の磁気共鳴信号に基づいて組織定量値を導出する導出部と、
   前記第１の撮像とは異なる第２の撮像で用いられる複数の撮像パラメータのパラメータ値の入力を受け付ける入力画面をディスプレイに表示する表示制御部と、
   前記入力画面によって受け付けられたパラメータ値に基づいて、前記第２の撮像によって画像を収集する第２撮像部と
   を備え、
   前記複数の撮像パラメータは、コントラストに影響を与える第１の撮像パラメータと、コントラストに影響を与えない第２の撮像パラメータとに分類されており、
   前記表示制御部は、
   前記導出部によって導出された組織定量値と、前記入力画面によって受け付けられたパラメータ値とに基づいて、被検体の推定画像を計算によって生成し、当該推定画像を前記入力画面とともに前記ディスプレイに表示し、
   前記コントラストに影響を与える第１の撮像パラメータのパラメータ値が変更された場合に、前記推定画像を再計算によって更新する、
   磁気共鳴イメージング装置。
2. 前記表示制御部は、前記入力画面上に表示される撮像パラメータのパラメータ値の入力値の範囲を制限する、
   請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
3. 前記表示制御部は、装置の性能、被検体及び他の撮像パラメータのうちの少なくとも一つに従って、前記入力値の範囲を制限する、
   請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
4. 前記表示制御部は、前記推定画像上で関心領域の指定を受け付ける、
   請求項１〜３のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
5. 前記表示制御部は、前記関心領域の画素値が所望の値となるように、前記第２の撮像用に設定される撮像パラメータのパラメータ値の候補値を導出する、
   請求項４に記載の磁気共鳴イメージング装置。
6. 前記表示制御部は、導出された候補値を、前記パラメータ値の入力値として前記入力画面に表示する、
   請求項５に記載の磁気共鳴イメージング装置。
7. 前記表示制御部は、前記推定画像上で第１の関心領域及び第２の関心領域それぞれの指定を受け付け、前記第１の関心領域と前記第２の関心領域との間で画像のコントラストが向上するように前記候補値を導出する、
   請求項５又は６に記載の磁気共鳴イメージング装置。
8. 前記第１撮像部は、前記第１の撮像として、前記第２の撮像によって収集される画像と比べて低い分解能の画像を収集する撮像を行う、
   請求項１〜７のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
9. 前記組織定量値は、組織の縦緩和時間、横緩和時間、水素原子核密度、高周波磁場強度、みかけの拡散係数、Ｔ２＊、Ｔ１ρ、又はＴ２ρの値である、
   請求項１〜８のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。