JP6985023B2 - 磁気共鳴イメージング装置及び磁気共鳴イメージング方法 - Google Patents

Description

実施形態は、磁気共鳴イメージング装置及び磁気共鳴イメージング方法に関する。

脳の磁気共鳴イメージングでは、熱雑音やスキャナの雑音に加えて、生理的雑音（Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｎｏｉｓｅ）が現れる。生理的雑音は、代謝に関連する脳の生理機能や、脳の脈動から生じる雑音である。換言すると、固定された頭蓋骨の中に格納されているとは言え、脳は、心周期にわたる血圧の変動により引き起こされる脳血流や間質液の絶え間ない変化により、実際には、常に脈動している。

生理的雑音を除去するため、信号平均化が用いられ、ｋ空間全体のデータ収集が複数回
行われることがある。その後、複数回のｋ空間全体のデータ収集から得られた複数のデータが平均化され、画像が生成される。

しかしながら、ｋ空間全体の複数回のデータ収集には、長時間のデータ収集時間が必要となるが、その間、脳はランダムに動いている。従って、期待に反し、この種のモーションアーチファクトが積み重なると、当該画像は劣化してしまう。

米国特許第６，５３４，９８１号明細書

本発明が解決しようとする課題は、磁気共鳴イメージングにおける画質を向上させることである。

実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、シーケンス制御部と画像生成部とを備える。シーケンス制御部は、ｋ空間全体で第１のデータ収集を行い、前記ｋ空間全体よりそれぞれ小さな部分ｋ空間で複数の第２のデータ収集を行う。画像生成部は、前記第１のデータ収集より得られたデータと、前記複数の第２のデータ収集により得られた複数のデータとに基づいて、画像を生成する。

図１は、実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置を示すブロック図である。 図２Ａは、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の処理を説明する図である。 図２Ｂは、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の処理を説明する図である。 図２Ｃは、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の処理を説明する図である。 図２Ｄは、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置により実行される処理を説明する図である。 図２Ｅは、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置により実行される処理を説明する図である。 図２Ｆは、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置により実行される処理を説明する図である。 図３は、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置により実行される処理の手順を示したフローチャートである。 図４Ａは、第１の実施形態の第１の変形例に係る磁気共鳴イメージング装置の処理を説明する図である。 図４Ｂは、第１の実施形態の第１の変形例に係る磁気共鳴イメージング装置の処理を説明する図である。 図４Ｃは、第１の実施形態の第１の変形例に係る磁気共鳴イメージング装置の処理を説明する図である。 図５Ａは、第１の実施形態の第２の変形例に係る磁気共鳴イメージング装置の処理を説明する図である。 図５Ｂは、第１の実施形態の第２の変形例に係る磁気共鳴イメージング装置の処理を説明する図である。 図５Ｃは、第１の実施形態の第２の変形例に係る磁気共鳴イメージング装置の処理を説明する図である。 図６Ａは、第１の実施形態の第２の変形例に係る磁気共鳴イメージング装置の処理を説明する図である。 図６Ｂは、第１の実施形態の第２の変形例に係る磁気共鳴イメージング装置の処理を説明する図である。 図６Ｃは、第１の実施形態の第２の変形例に係る磁気共鳴イメージング装置の処理を説明する図である。 図７Ａは、第１の実施形態の第３の変形例に係る磁気共鳴イメージング装置の処理を説明する図である。 図７Ｂは、第１の実施形態の第３の変形例に係る磁気共鳴イメージング装置の処理を説明する図である。 図７Ｃは、第１の実施形態の第３の変形例に係る磁気共鳴イメージング装置の処理を説明する図である。 図８は、第２の実施形態、第３の実施形態、第４の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置のＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）の一例について説明した図である。 図９は、第２の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置により行われる処理の手続きについて説明するフローチャートである。 図１０は、第３の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置により行われる処理の手続きについて説明するフローチャートである。 図１１は、第４の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置により行われる処理の手続きについて説明するフローチャートである。 図１２は、実施形態に係る画像処理装置のハードウェア構成について説明する図である。

以下、図面を用いて、実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置及び磁気共鳴イメージング方法について説明する。実施形態は以下に述べるものに限られない。それぞれの実施形態の記載は、原則、他の実施形態にも同様に適用可能である。

（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１００を示すブロック図である。図１に示すように、磁気共鳴イメージング装置１００は、静磁場磁石１０１と、静磁場電源１０２と、傾斜磁場コイル１０３と、傾斜磁場電源１０４と、寝台１０５と、寝台制御回路１０６と、送信コイル１０７と、送信回路１０８と、受信コイル１０９と、受信回路１１０と、シーケンス制御回路１２０と、コンピューター１３０（「画像処理装置」とも称される）とを備える。なお、磁気共鳴イメージング装置１００に、被検体Ｐ（例えば、人体）は含まれない。また、図１に示す構成は一例に過ぎない。例えば、シーケンス制御回路１２０及びコンピューター１３０内の各部は、適宜統合若しくは分離して構成されてもよい。

静磁場磁石１０１は、中空の略円筒形状に形成された磁石であり、内部の空間に静磁場を発生する。静磁場磁石１０１は、例えば、超伝導磁石等であり、静磁場電源１０２から電流の供給を受けて励磁する。静磁場電源１０２は、静磁場磁石１０１に電流を供給する。別の例として、静磁場磁石１０１は、永久磁石でもよく、この場合、磁気共鳴イメージング装置１００は、静磁場電源１０２を備えなくてもよい。また、静磁場電源１０２は、磁気共鳴イメージング装置１００とは別に備えられてもよい。

傾斜磁場コイル１０３は、中空の略円筒形状に形成されたコイルであり、静磁場磁石１０１の内側に配置される。傾斜磁場コイル１０３は、互いに直交するＸ、Ｙ、及びＺの各軸に対応する３つのコイルが組み合わされて形成されており、これら３つのコイルは、傾斜磁場電源１０４から個別に電流の供給を受けて、Ｘ、Ｙ、及びＺの各軸に沿って磁場強度が変化する傾斜磁場を発生する。傾斜磁場コイル１０３によって発生するＸ、Ｙ、及びＺの各軸の傾斜磁場は、例えば、スライス用傾斜磁場Ｇs、位相エンコード用傾斜磁場Ｇe、及びリードアウト用傾斜磁場Ｇrである。傾斜磁場電源１０４は、傾斜磁場コイル１０３に電流を供給する。

寝台１０５は、被検体Ｐが載置される天板１０５ａを備え、寝台制御回路１０６による制御の下、天板１０５ａを、被検体Ｐが載置された状態で、傾斜磁場コイル１０３の空洞（撮像口）内へ挿入する。通常、寝台１０５は、長手方向が静磁場磁石１０１の中心軸と平行になるように設置される。寝台制御回路１０６は、コンピューター１３０による制御の下、寝台１０５を駆動して天板１０５ａを長手方向及び上下方向へ移動する。

送信コイル１０７は、傾斜磁場コイル１０３の内側に配置され、送信回路１０８からＲＦパルスの供給を受けて、高周波磁場を発生する。送信回路１０８は、対象とする原子の種類及び磁場強度で定まるラーモア（Larmor）周波数に対応するＲＦパルスを送信コイル１０７に供給する。

受信コイル１０９は、傾斜磁場コイル１０３の内側に配置され、高周波磁場の影響によって被検体Ｐから発せられる磁気共鳴信号（以下、必要に応じて、「ＭＲ信号」と呼ぶ）を受信する。受信コイル１０９は、磁気共鳴信号を受信すると、受信した磁気共鳴信号を受信回路１１０へ出力する。

なお、上述した送信コイル１０７及び受信コイル１０９は一例に過ぎない。送信機能のみを備えたコイル、受信機能のみを備えたコイル、若しくは送受信機能を備えたコイルのうち、１つ若しくは複数を組み合わせることによって構成されればよい。

受信回路１１０は、受信コイル１０９から出力される磁気共鳴信号を検出し、検出した磁気共鳴信号に基づいて磁気共鳴データを生成する。具体的には、受信回路１１０は、受信コイル１０９から出力される磁気共鳴信号をデジタル変換することによって磁気共鳴データを生成する。また、受信回路１１０は、生成した磁気共鳴データをシーケンス制御回路１２０へ送信する。なお、受信回路１１０は、静磁場磁石１０１や傾斜磁場コイル１０３等を備える架台装置側に備えられてもよい。

シーケンス制御回路１２０は、コンピューター１３０から送信されるシーケンス情報に基づいて、傾斜磁場電源１０４、送信回路１０８及び受信回路１１０を駆動することによって、被検体Ｐの撮像を行う。ここで、シーケンス情報は、撮像を行うための手順を定義した情報である。シーケンス情報には、傾斜磁場電源１０４が傾斜磁場コイル１０３に供給する電流の強さや電流を供給するタイミング、送信回路１０８が送信コイル１０７に供給するＲＦパルスの強さやＲＦパルスを印加するタイミング、受信回路１１０が磁気共鳴信号を検出するタイミング等が定義される。例えば、シーケンス制御回路１２０は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積回路、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）等の電子回路である。

さらに、シーケンス制御回路１２０は、傾斜磁場電源１０４、送信回路１０８及び受信回路１１０を駆動して被検体Ｐを撮像した結果、受信回路１１０から磁気共鳴データを受信すると、受信した磁気共鳴データをコンピューター１３０へ転送する。

コンピューター１３０は、磁気共鳴イメージング装置１００の全体制御や、画像の生成等を行う。コンピューター１３０は、記憶回路１３２、入力装置１３４、ディスプレイ１３５、処理回路１５０を備える。処理回路１５０は、インタフェース機能１３１、制御機能１３３、及び画像生成機能１３６を備える。

第１の実施形態では、インタフェース機能１３１、制御機能１３３、画像生成機能１３６にて行われる各処理機能は、コンピューターによって実行可能なプログラムの形態で記憶回路１３２へ記憶されている。処理回路１５０はプログラムを記憶回路１３２から読み出し、実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路１５０は、図１の処理回路１５０内に示された各機能を有することになる。なお、図１においては単一の処理回路１５０にて、インタフェース機能１３１、制御機能１３３、画像生成機能１３６にて行われる処理機能が実現されるものとして説明するが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路１５０を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより機能を実現するものとしても構わない。換言すると、上述のそれぞれの機能がプログラムとして構成され、１つの処理回路１５０が各プログラムを実行する場合であってもよい。別の例として、特定の機能が専用の独立したプログラム実行回路に実装される場合であってもよい。なお、制御機能１３３、画像生成機能１３６は、それぞれ制御部、画像生成部の一例である。また、シーケンス制御回路１２０は、シーケンス制御部の一例である。

上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ 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。プロセッサは記憶回路１３２に保存さ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、記憶回路１３２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構成しても構わない。この場合、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。なお、寝台制御回路１０６、送信回路１０８、受信回路１１０等も同様に、上記のプロセッサ等の電子回路により構成される。

処理回路１５０は、インタフェース機能１３１により、シーケンス情報をシーケンス制御回路１２０へ送信し、シーケンス制御回路１２０から磁気共鳴データを受信する。また、磁気共鳴データを受信すると、インタフェース機能１３１を有する処理回路１５０は、受信した磁気共鳴データを記憶回路１３２に格納する。

記憶回路１３２に格納された磁気共鳴データは、制御機能１３３によってｋ空間に配置される。この結果、記憶回路１３２は、ｋ空間データを記憶する。

記憶回路１３２は、インタフェース機能１３１を有する処理回路１５０によって受信された磁気共鳴データや、制御機能１３３を有する処理回路１５０によってｋ空間に配置されたｋ空間データ、画像生成機能１３６を有する処理回路１５０によって生成された画像データ等を記憶する。例えば、記憶回路１３２は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等である。

入力装置１３４は、操作者からの各種指示や情報入力を受け付ける。入力装置１３４は、例えば、マウスやトラックボール等のポインティングデバイス、モード切替スイッチ等の選択デバイス、あるいはキーボード等の入力デバイスである。ディスプレイ１３５は、制御機能１３３を有する処理回路１５０による制御の下、撮像条件の入力を受け付けるためのＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）や、画像生成機能１３６を有する処理回路１５０によって生成された画像等を表示する。ディスプレイ１３５は、例えば、液晶表示器等の表示デバイスである。

処理回路１５０は、制御機能１３３により、磁気共鳴イメージング装置１００の全体制御を行い、撮像や画像の生成、画像の表示等を制御する。例えば、制御機能１３３を有する処理回路１５０は、撮像条件（撮像パラメータ等）の入力をＧＵＩ上で受け付け、受け付けた撮像条件に従ってシーケンス情報を生成する。また、制御機能１３３を有する処理回路１５０は、生成したシーケンス情報をシーケンス制御回路１２０へ送信する。

処理回路１５０は、画像生成機能１３６により、ｋ空間データを記憶回路１３２から読み出し、読み出したｋ空間データにフーリエ変換等の再構成処理を施すことで、画像を生成する。

次に、実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の背景について簡単に説明する。

磁気共鳴イメージング装置では、信号平均化（Ｓｉｇｎａｌ Ａｖｅｒａｇｉｎｇ）という技術が知られている。信号平均化は、シーケンス制御回路１２０により収集される複数のｋ空間データ全体を平均化することにより、信号雑音強度比（ＳＮＲ：Ｓｉｇｎａｌ Ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）を改善する技術である。大まかに言うと、信号雑音強度比は、繰り返し回数の平方根で増加することが期待される。一方で、全データ収集時間は、この対価として、繰り返し回数に比例してかかることになる。

かかる背景のもとで、例えば脳撮像における平均化手法の有効性を検証するためにファントムを用いた実験が行われてきたが、結論として、信号平均化は、特定の種類のアーチファクトを増大させてしまうので、不利であった。従って、脳撮像において、信号平均化を行う人は少なかった。

しかしながら、これらのファントムを用いた実験に関しては、実際の脳撮像に関する限り、机上の空論となる。脳は生きている組織であるので、常に動いている。より具体的には、例えば、脳の磁気共鳴イメージングでは、熱雑音やスキャナの雑音に加えて、生理的雑音が表れる。生理的雑音は、例えば代謝に関連する脳の生理機能や、脳の脈動から生じる雑音である。換言すると、固定された頭蓋骨の中に格納されているとは言え、脳は、心周期にわたる血圧の変動により引き起こされる脳血流や間質液の絶え間ない変化により、実際には、常に脈動している。

生理的雑音は、ランダムな雑音であるので、信号平均化により良く相殺される。従って、信号平均化は有利である。これに対して、ファントムは非生物であるので生理的雑音は生じない。従って、信号平均化はそれほど有利でない。

このような背景のもとで、生理的雑音を除去するために、ｋ空間全体のデータ収集が複数回行われて信号平均化が行われる。その後、複数回のｋ空間全体のデータ収集から得られた複数のデータが平均化されて、画像が生成される。

しかしながら、複数回のｋ空間全体のデータ収集には、データ収集時間が余分に必要とされるが、その間、脳はランダムに動いている。従って、期待に反して、この種のモーションアーチファクトの累積により、画像が劣化してしまう。

これにより、画像の解像度を改善するためにできるだけ時間をかけるというのは、高画質画像のための万能薬でない、という教訓がもたらされる。反対に、与えられたパルスシーケンスの下で、高画質のために最適な時間が存在する。別の言い方をすると、１つの視点では、画像の解像度を改善するためには、必要なデータ収集時間は長くなる。従って、データ収集時間は長い方が望ましい。別の視点では、データ収集時間が長すぎると、その期間の全体的な動きにより画像は劣化する。結果として、信号平均化は効率的でなくなる。従って、シーケンス制御回路１２０は、当該最適な時間を超えない時間で、データ収集を完了するのが望ましい。

このような背景で、通常の信号平均化（ｋ空間全体を複数回平均）と比較してデータ収集時間を短くするために、第１の実施形態に係るシーケンス制御回路１２０は、ｋ空間全体の少なくとも１回のデータ収集に加え、複数のデータ収集を部分ｋ空間（ｋ空間の一部）で行う。部分ｋ空間におけるデータ収集は、ｋ空間全体のデータ収集より時間の消費が少ない。同時に、全部で複数回のデータ収集が行われるので、信号平均化の長所を享受することができる。

さらに、後の実施形態で説明する適切なＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）は、ユーザに最適なデータ収集時間を選択することを可能にするので、最適な撮像条件の選択が可能になる。

図２Ａ、図２Ｂ、及び図２Ｃは、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の処理を説明した図である。図３は、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置により実行される処理の手順を示したフローチャートである。

図２Ａ、図２Ｂ及び図２Ｃにおいて、横軸はリードアウト（ＲＯ：Ｒｅａｄｏｕｔ）方向を表す。縦軸は位相エンコード（ＰＥ：Ｐｈａｓｅ Ｅｎｃｏｄｅ）方向を表す。図２Ａ，図２Ｂ及び図２Ｃのそれぞれは、シーケンス制御回路１２０が１回目の繰り返し、２回目の繰り返し、３回目の繰り返しのそれぞれにおいてデータ収集を行う２次元ｋ空間を表している。

図２Ａにおいて、ライン１０は、位相エンコード方向におけるｋ空間の中心を示している。ライン１１ａ、ライン１１ｂ、ライン１１ｃ、ライン１１ｄ、ライン１１ｅ、ライン１１ｆ、ライン１１ｇ、ライン１１ｈ、ライン１１ｉ、ライン１１ｊ、ライン１１ｋ、ライン１１ｌ、及びライン１１ｍのそれぞれは、１つのデータ収集ラインを表している。すなわち、シーケンス制御回路１２０によって実行されるパルスシーケンスにより、シーケンス制御回路１２０が、一度に１つのラインのデータ収集を行う。シーケンス制御回路１２０がシングルエコーのパルスシーケンスを実行する場合、シーケンス制御回路１２０は、一度に１つのラインのデータ収集を行う。一方で、シーケンス制御回路１２０がマルチエコーのパルスシーケンスを実行する場合、シーケンス制御回路１２０は、１つの励起パルスに対して生成される複数のエコーに対応する複数のラインで、データ収集を行う。

図２Ｂにおいて、ライン１２ａ、ライン１２ｂ、ライン１２ｃ、ライン１２ｄ及びライン１２ｅは、２回目の繰り返しにおける一つのデータ収集ラインを表す。ｋ空間領域１３は、シーケンス制御回路１２０が２回目の繰り返しにおいて行うデータ収集におけるｋ空間領域を表す。図２Ｃにおいて、ライン１５ａ、ライン１５ｂ、ライン１５ｃ、ライン１５ｄ及びライン１５ｅのそれぞれは、３回目の繰り返しにおける一つのデータ収集ラインを表す。ｋ空間領域１４は、シーケンス制御回路１２０が３回目の繰り返しにおいて行うデータ収集におけるｋ空間領域を表す。

図３は、第１の実施形態における磁気共鳴イメージング装置により行われる処理の手続きを示したフローチャートである。はじめに、シーケンス制御回路１２０はｋ空間全体で第１のデータ収集（換言すると、図２Ａで示される１回目の繰り返し）を行う（ステップＳ１００）。この状況は、例えば、図２Ａに示されている。シーケンス制御回路１２０により行われるパルスシーケンスの選択は任意である。いくつかの例のみを挙げると、例えば、シーケンス制御回路１２０は、第１のデータ収集（及び複数の第２のデータ収集）を、ステップＳ１００及びその後のステップにおいて、スピンエコー（ＳＥ：Ｓｐｉｎ Ｅｃｈｏ）シーケンス、グラジエントエコー（ＧＥ：Ｇｒａｄｉｅｎｔ Ｅｃｈｏ）シーケンス、ＦＳＥ（Ｆａｓｔ Ｓｐｉｎ Ｅｃｈｏ）シーケンス、ＳＳＦＳＥ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｓｈｏｔ Ｆａｓｔ Ｓｐｉｎ Ｅｃｈｏ）シーケンス、ｂＳＳＦＰ（ｂａｌａｎｃｅｄ Ｓｔｅａｄｙ Ｓｔａｔｅ Ｆｒｅｅ Ｐｒｅｃｅｓｓｉｏｎ）シーケンス又はＥＰＩ（Ｅｃｈｏ Ｐｌａｎａｒ Ｉｍａｇｉｎｇ）シーケンスを用いて行ってもよい。グラジエントエコーシーケンスの例として、シーケンス制御回路１２０は、第１のデータ収集及び複数の第２のデータ収集を、ＵＴＥ（Ｕｌｔｒａ Ｓｈｏｒｔ Ｅｃｈｏ Ｔｉｍｅ）シーケンスを用いて行っても良い。

シーケンス制御回路１２０は、例えば、２次元ｋ空間のデータ収集をセントリックの順序で行っても良い。換言すると、シーケンス制御回路１２０は、データ収集を中心から始めて外側へと伸ばしていく。この場合、図２Ａを参照し、シーケンス制御回路１２０はライン１１ｇからデータ収集を開始し、ライン１１ｆ、１１ｈ、１１ｅ、１１ｉ、１１ｄ、１１ｊ、１１ｃ、１１ｋ、１１ｂ、１１ｌ、１１ａ、１１ｍの順番で移っていく。別の例として、シーケンス制御回路１２０は、シーケンシャルの順序でデータ収集を行っても良い。この場合、シーケンス制御回路１２０は、データ収集をライン１１ａから開始し、ライン１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ、１１ｇ、１１ｈ、１１ｉ、１１ｊ、１１ｋ、１１ｌ、１１ｍの順番で移っていく。別の例として、シーケンス制御回路１２０は、インターリーブの順序で（互い違いに間引きながら）データ収集を行っても良い。この場合、シーケンス制御回路１２０は、データ収集をライン１１ａから開始し、ライン１１ｃ、１１ｅ、１１ｇ、１１ｉ、１１ｋ、１１ｍ、１１ｂ、１１ｄ、１１ｆ、１１ｈ、１１ｉ、１１ｌの順番で、移っていく。

続いて、シーケンス制御回路１２０は、ｋ空間全体より小さなｋ空間で、１以上の第２のデータ収集を行う(ステップＳ１１０)。例えば、シーケンス制御回路１２０は、部分ｋ空間で複数の第２のデータ収集を行うが、この部分ｋ空間それぞれは、ｋ空間全体より小さい。より具体的には、これらの部分ｋ空間は、複数の第２のデータ収集を通じて同じであってもよい。この場合、シーケンス制御回路１２０は、ｋ空間全体より小さな一つの部分ｋ空間で、複数の第２のデータ収集を行う。別の例として、部分ｋ空間は、複数の第２のデータ収集を通じてそれぞれ異なっても良い。別の言い方をすると、当該部分ｋ空間のうち少なくとも二つは、互いに異なっても良い。

なお、説明の便宜のため、図２Ｂ及び図２Ｃにおいて、第２のデータ収集における繰り返し回数は２である（すなわち、繰り返し回数は全部で３である）。しかしながら、実施形態はこれに限られず、繰り返し回数は任意で良い。

図２Ｂに示されるように、シーケンス制御回路１２０は、２回目の繰り返しにおいて、ｋ空間領域１３で、データ収集を行う。シーケンス制御回路１２０は、データ収集を１ラインずつ、例えばライン１２ｃから始まってライン１２ｂ、ライン１２ｄ、ライン１２ａ、ライン１２ｅの順番で移っていく。シーケンス制御回路１２０は、例えば、２回目の繰り返し及び３回目の繰り返しの間、全ｋ空間の「３０％」でデータ収集を行う。図２Ｃに示されるように、シーケンス制御回路１２０は、３回目の繰り返しの間、ｋ空間領域１４でデータ収集を行う。シーケンス制御回路１２０は、データ収集を１ラインずつ、例えば、ライン１５ｃから始まってライン１５ｂ、ライン１５ｄ、ライン１５ａ、ライン１５ｅの順番で移っていく。

シーケンス制御回路１２０が、２回目の繰り返し及び３回目の繰り返しの間、部分ｋ空間でデータ収集を行う理由は以下の通りである。ｋ空間中心は、ｋ空間の外側の部分よりも、多くの情報を持っている。上述したように、ｋ空間全体のデータ収集は時間がかかる。従って、シーケンス制御回路１２０は、ｋ空間の中心部分だけでデータ収集を行うことにより、画質を一定の水準で維持しながらトータルでのデータ収集時間を削減する。

シーケンス制御回路１２０がステップＳ１００でｋ空間全体で第１のデータ収集を完了すると、処理回路１５０は、画像生成機能１３６により、シーケンス制御回路１２０により実行される第１のデータ収集から、第１のデータを生成する(ステップＳ１２０)。さらに、シーケンス制御回路１２０が部分ｋ空間で１以上の第２のデータ収集を完了すると、処理回路１５０は、画像生成機能１３６により、当該１以上の第２のデータ収集から、１以上の第２のデータを生成する(ステップＳ１３０)。

続いて、処理回路１５０は、画像生成機能１３６により、ステップＳ１２０で処理回路１５０により生成された第１のデータと、ステップＳ１３０で処理回路１５０により生成された１以上の第２のデータとを合成し、画像を生成する(ステップＳ１４０)。換言すると、処理回路１５０は、画像生成機能１３６により、第１のデータ収集から得られたデータと複数の第２のデータ収集から得られた複数のデータとに基づいて、画像を生成する。具体的には、例えば、処理回路１５０は、第１のデータ収集から得られた第１のデータと、複数の第２のデータ収集から得られたデータから得られた複数のデータとを単純に平均して、画像を生成する。別の例として、処理回路１５０は、画像生成機能１３６により、第１のデータ収集から得られたデータ及び複数の第２のデータ収集より得られた複数のデータとに対して重み付き加算を行って、画像を生成してもよい。

図２Ｄ、図２Ｅ及び図２Ｆは、第１の実施形態による磁気共鳴イメージング装置により行われる処理を示した図である。図２Ｄにおいて、シーケンス制御回路１２０によって、ｋ空間全体が１回だけデータ収集される（「１回平均」）。図２Ｅにおいて、１回のｋ空間全体のデータ収集に加え、５回の「２０％」部分ｋ空間データ収集が、シーケンス制御回路１２０によって行われる（「２０％」）。図２Ｆにおいて、１回のｋ空間全体のデータ収集に加えて５回のｋ空間全体（「１００％」）のデータ収集がシーケンス制御回路１２０によって行われる（「１００％」）。後述するように、図２Dの楕円領域16a及び図２Eの楕円領域１６ｂ及び図２Fの楕円領域１６ｃは、ランダム雑音が削減されることより、白質（ＷＭ：ｗｈｉｔｅ ｍａｔｔｅｒ）と灰白質（ＧＭ：ｇｒａｙ ｍａｔｔｅｒ）との間のみかけのコントラストがよりくっきりと明確になる領域を示す。図２Ｄの円形領域１６ｄ、円形領域１６ｅ及び円形領域１６ｆは、信号平均化の技術が用いられることにより、１回のｋ空間全体（信号平均化がない場合）のデータ収集の場合と比較して、画像がよりくっきりと明確になる領域を示す。

図２Ｅまたは図２Ｆにおいて、５回の「２０％」の部分ｋ空間データ収集の場合と、５回の「１００％」のｋ空間データ収集との場合ともに、１回のｋ空間全体のデータ収集（「１回平均」）の場合と比較して、生理的雑音が削減される。図２Ｄの楕円領域１６ａに示されているように、図２Ｅの楕円領域１６ｂ又は図２Ｆの楕円領域１６ｃにおいて、５回の「２０％」の部分ｋ空間データ収集の場合と、５回の「１００％」のｋ空間データ収集の場合ともに、ランダム雑音が相殺されることによりＳＮＲが改善する。その結果、白質（ＷＭ）と灰白質（ＧＭ）との間の見かけのコントラストが増大する。図２Ｄの円形領域１６ｄに示されているように、図２Ｅの円形領域１６ｅ及び図２Ｆの円形領域１６ｆでは、５回の「２０％」の部分ｋ空間データ収集の場合と５回の「１００％」の部分ｋ空間データ収集の場合ともに、円の内側の領域では、はっきりとした画像が得られる。

上述の実施形態では、ステップＳ１３０が、ステップＳ１２０の後に続く。しかしながら、実施形態はこの状況に限られない。例えば、処理回路１５０は、ステップＳ１３０の処理を、ステップＳ１２０の処理の前に行い、続いてステップＳ１２０を行ってもよい。さらに、シーケンス制御回路１２０がステップＳ１００の処理を行ったあと、処理回路１５０がステップＳ１１０の前にステップＳ１２０の処理を行ってもよい。加えて、シーケンス制御回路１２０がステップＳ１１０の処理を行ったあと、処理回路１５０は、ステップＳ１２０の前にステップＳ１３０の処理を行ってもよい。シーケンス制御回路１２０は、ステップＳ１００の前に、ステップＳ１１０の処理を行っても良い。

さらに、上述の処理は、同様に、ＲＲ間隔がより短い、ＦＢＩ（ｆｌｏｗ―ｓｐｏｉｌｅｄ Ｆｒｅｓｈ Ｂｌｏｏｄ Ｉｍａｇｉｎｇ）またはＴｉｍｅ−ＳＬＩＰ法（Ｔｉｍｅ−Ｓｐａｔｉａｌ Ｌａｂｅｌｉｎｇ Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ Ｐｕｌｓｅ）と組み合わされてもよい。

実施形態は、上述の場合に限られない。例えば、ステップＳ１４０において、処理回路１５０が、第１のデータ収集から得られたデータと、複数の第２のデータ収集から得られた複数のデータとを、単純に平均する場合について説明した。処理回路１５０は、より高度な処理を行ってもよい。例えば、「生データ」を単純に平均する代わりに、処理回路１５０は、複数の第２のデータ収集から得られた複数のデータそれぞれから再構成を行い、その後、再構成されたデータに対して、動き補正を行ってもよい。この時、処理回路１５０は、画像和として、動き補正後の再構成されたデータに対して和を取る。動き補正処理の例としては、ピクセルペア同士の距離が保たれる剛体変形や非剛体変形が挙げられる。

第１の実施形態では、シーケンス制御回路１２０は、ｋ空間全体で第１のデータ収集を行い、部分ｋ空間で、複数の第２のデータ収集を行う。ｋ空間全体の信号平均化と比較して、部分ｋ空間での信号平均化は、データ収集時間の点で有利である。その一方で、１回のｋ空間全体のデータ収集と比較して、複数の部分ｋ空間データ収集は、背景雑音だけでなく生理的雑音に対しても堅牢である。従って、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、改善された画質で、撮像を行うことができる。

（第１の実施形態の第１の変形例）
図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃは、第１の実施形態の第１の変形例に係る磁気共鳴イメージング装置の処理を説明する図である。第１の実施形態では、シーケンス制御回路１２０がｋ空間全体で少なくとも１回の第１のデータ収集を行い、部分ｋ空間で、複数の第２のデータ収集を行う基本の例について説明した。第１の実施形態の第１の変形例では、部分フーリエ法が用いられる。

図４Ａ、図４Ｂ、及び図４Ｃにおいて、横軸はリードアウト（ＲＯ）方向を表す。縦軸は位相エンコード（ＰＥ）方向を表す。図４Ａ、図４Ｂ及び図４Ｃそれぞれは、シーケンス制御回路１２０が、それぞれ１回目の繰り返し、２回目の繰り返し及び３回目の繰り返しにおいて、データ収集を行う２次元ｋ空間を表している。

図４Ａにおいて、ライン２２ａ、ライン２２ｂ、ライン２２ｃ、ライン２２ｄ、ライン２２ｅ、ライン２２ｆ、ライン２２ｇそれぞれは、一つのデータ収集ラインを表す。これは、シーケンス制御回路１２０によって実行されたパルスシーケンスにより生成された一つのエコーに対して、シーケンス制御回路１２０が一つのラインのデータ収集を行うことを意味している。

ｋ空間領域２０は、１回目の繰り返しの間、シーケンス制御回路１２０によって、部分フーリエ法を用いてデータ収集が行われている下半分のｋ空間であるｋ空間を表している。ｋ空間領域２１は、画質を向上させるためシーケンス制御回路１２０によって１回目の繰り返しの間追加のデータ収集が行われている、上半分のｋ空間に属する、ｋ空間の中心部分であるｋ空間を表している。

図４Ｂにおいて、ｋ空間領域２３は、シーケンス制御回路１２０が２回目の繰り返しの間データ収集を行うｋ空間の領域を表している。図４Ｃにおいて、ｋ空間領域２４は、シーケンス制御回路１２０が３回目の繰り返しの間、データ収集を行うｋ空間の領域を表している。

図３を再び参照しながら、第１の実施形態の第１の変形例に係る磁気共鳴イメージング装置の処理の手続きについて説明する。

まずはじめに、シーケンス制御回路１２０は、１回目の繰り返しの間、ｋ空間全体において、第１のデータ収集を行う(ステップＳ１００)。この状況は、例えば、図４Ａに示されている。ここで、第１の実施形態の第１の変形例において、シーケンス制御回路１２０は、第１のデータ収集及びその後に行われる複数の第２のデータ収集の間、部分フーリエ法を用いる。一例として、シーケンス制御回路１２０は、第１のデータ収集の間、ＦＡＳＥ（Ｆａｓｔ Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ Ｓｐｉｎ Ｅｃｈｏ）シーケンスを実行する。ＦＡＳＥシーケンスは、部分フーリエ法（ハーフフーリエ法）を用いて位相エンコード数を削減し、データ収集にトータルで必要な時間を削減する、高速撮像シーケンスである。部分フーリエ法は、ｋ空間データが、エルミート対称と呼ばれる所定の対称性を有することを利用した撮像方法である。エルミート対称性により、ｋ空間の原点に関して対称な位置にある画像は収集される必要がなくなり、トータルでのデータ収集時間は半減する。

なお、部分フーリエ法の場合、「ｋ空間全体」という言葉は、例えばｋ空間の半分を意味する。例えば、「ｋ空間全体」という言葉は、ｋ空間の上半分、ｋ空間の下半分、または他のあらゆる分割方法におけるｋ空間の半分を意味する。実際には、シーケンス制御回路１２０は、この定義による「ｋ空間全体」よりも広い範囲で、データ収集を行うが、これについては後の段落で説明する。

シーケンス制御回路１２０は、例えば、セントリックな順序で、２次元ｋ空間のデータ収集を行う。図４Ａを参照し、例えば、シーケンス制御回路１２０は、ライン２２ｅからデータ収集を開始、ライン２２ｄ、ライン２２ｆ…の順序で移る。別の例として、シーケンス制御回路１２０は、シーケンシャルの順序で、データ収集を行ってもよい。

理論上では、シーケンス制御回路１２０は、ｋ空間のちょうど半分で、データ収集を行えば十分である。しかしながら、実際には、シーケンス制御回路１２０は、ｋ空間の他の部分より情報価値の高いｋ空間の中心部分を含んで、ｋ空間の半分以上について、データ収集を行ってもよい。この状況は、例えば、図４Ａに示されている。図４Ａに示されているように、シーケンス制御回路１２０は、ｋ空間領域２０においてデータ収集を行うが、この領域は、シーケンス制御回路１２０により部分フーリエ法により基本的に通常収集されるｋ空間領域である。一方で、シーケンス制御回路１２０は、ｋ空間領域２１においてデータ収集を行うが、この領域は、シーケンス制御回路１２０により部分フーリエ法により、任意的に収集される、追加ｋ空間領域である。

続いて、シーケンス制御回路１２０は、ｋ空間全体より小さい領域のｋ空間で、１以上の第２のデータ収集を行う(ステップＳ１１０)。例えば、シーケンス制御回路１２０は、ｋ空間全体より小さい部分ｋ空間で、複数の第２のデータ収集を行う。

例えば、シーケンス制御回路１２０は、図４Ｂに示されているように、２回目の繰り返しの間、ｋ空間領域２３でデータ収集を行う。シーケンス制御回路１２０は、図４Ｃに示されているように、３回目の繰り返しの間、ｋ空間領域２４で、データ収集を行う。

シーケンス制御回路１２０がステップＳ１００で「ｋ空間全体」で第１のデータ収集を終えた後、処理回路１５０は、画像生成機能１３６により、シーケンス制御回路１２０により行われた第１のデータ収集から、第１のデータを生成する(ステップＳ１２０)。シーケンス制御回路１２０が部分ｋ空間で１以上の第２のデータ収集を終えた後、処理回路１５０は、画像生成機能１３６により、１以上の第２のデータ収集から、１以上の第２のデータを生成する(ステップＳ１３０)。

続いて、処理回路１５０は、画像生成機能１３６により、ステップＳ１２０において処理回路１５０により生成された第１のデータと、ステップＳ１３０において処理回路１５０によって生成された１以上の第２のデータとを合成し、画像を生成する(ステップＳ１４０)。

第１の実施形態の第１の変形例においては、部分フーリエ法が使われる。この実施形態では、第１の実施形態の第１の変形例に係る磁気共鳴イメージング装置は、データ収集時間をほぼ半減させることができる。

（第１の実施形態の第２の変形例）
これまでの実施形態では、２次元データ収集がシーケンス制御回路１２０によって行われる場合について説明した。第１の実施形態の第２の変形例では、シーケンス制御回路１２０は３次元データ収集を行う。図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃ、図６Ａ、図６Ｂ及び図６Ｃは、第１の実施形態の第２の変形例に係る磁気共鳴イメージング装置の処理について説明した図である。

図５Ａ、図５Ｂ及び図５Ｃは、第１の実施形態の第２の変形例に係る磁気共鳴イメージング装置の処理について説明した図である。図５Ａ、図５Ｂ及び図５Ｃにおいては、左右方向３０はリードアウト（ＲＯ）方向を示している。縦軸３１は位相エンコード（ＰＥ）方向を示している。前後方向３２は、スライスエンコード（ＳＥ：Ｓｌｉｃｅ Ｅｎｃｏｄｅ）方向を示している。図５Ａのｋ空間全体領域３３は、１回目の繰り返しの間、シーケンス制御回路１２０によってデータ収集が行われるｋ空間全体の領域を示している。図５Ｂの部分ｋ空間領域３４は、２回目の繰り返しの間、シーケンス制御回路１２０によりデータ収集が行われる部分ｋ空間の領域を示している。図５Ｃの部分ｋ空間領域３５は、３回目の繰り返しの間、シーケンス制御回路１２０によりデータ収集が行われる部分ｋ空間の領域を示している。

図６Ａ、図６Ｂ及び図６Ｃは第１の実施形態の第２の変形例に係る磁気共鳴イメージング装置の処理について説明する図である。図６Ａ、図６Ｂ及び図６Ｃは、どのように３次元データ収集が行われるかを示している。図５Ａ、図５Ｂ及び図５Ｃと同様に、図６Ａ、図６Ｂ及び図６Ｃの左右方向は、リードアウト（ＲＯ）方向を示している。図６Ａ、図６Ｂ及び図６Ｃの上下方向は、位相エンコード（ＰＥ）方向を示している。前後方向は、スライスエンコード（ＳＥ）方向を示している。ライン４１ａ、ライン４１ｂ、ライン４１ｃ、ライン４１ｄのそれぞれは、一つのデータ収集ラインを表している。データ平面４０ａは、図６Ａで示されるデータ平面のデータ収集中、データ収集がシーケンス制御回路１２０により行われるデータ平面（２次元平面）を示している。「スライス」という用語が、実空間におけるスライスを意味するのに対して、「データ平面」という用語は、周波数ドメインでエンコードされた３次元ｋ空間のデータ平面を意味する。

同様にして、図６Ｂにおいて、ライン４２ａ、ライン４２ｂ、ライン４２ｃ及びライン４２ｄのそれぞれは、一つのデータ収集ラインを表す。図６Ｃにおいて、ライン４３ａ、ライン４３ｂ、ライン４３ｃ及びライン４３ｄのそれぞれは、一つのデータ収集ラインを示している。図６Ｂにおけるデータ平面４０ｂは、図６Ｂに示されるデータ平面のデータ収集の間に、データ収集がシーケンス制御回路１２０により行われるデータ平面（２次元平面）を示している。図６Ｃにおけるデータ平面４０ｃは、図６Ｃにより示されるデータ平面のデータ収集中に、データ収集がシーケンス制御回路１２０により行われるデータ平面（２次元平面）を示している。

図３を再度参照しながら、第１の実施形態の第２の変形例に係る磁気共鳴イメージング装置の処理の手続きについて説明する。

はじめに、シーケンス制御回路１２０は、１回目の繰り返しの間、３次元のｋ空間全体で第１のデータ収集を行う(ステップＳ１００)。シーケンス制御回路１２０は、図６Ａ、図６Ｂ及び図６Ｃに示されるように、３次元データ収集を行う。図６Ａ、図６Ｂ及び図６Ｃにおいて、シーケンス制御回路１２０により、スライスエンコード（ＳＥ）方向に、シーケンシャルに３次元データ収集が行われる。しかしながら、実施形態はこれに限られず、スライスエンコード方向への他の形のデータ収集、例えば、セントリックあるいはインターリーブなデータ収集も可能である。

シーケンス制御回路１２０は、例えば図６Ａに示されているように、データ平面４０ａから始めて、３次元データ収集を開始する。データ平面４０ａの中で、シーケンス制御回路１２０は、例えば、ライン４１ａ、ライン４１ｂ、ライン４１ｃ及びライン４１ｄを含んで、複数のラインでデータ収集を行う。シーケンス制御回路１２０は、例えば、データ平面４０ａで示される所定のデータ平面位置の２次元データ収集（３次元ボリューム全体のうち一つのデータ平面）を行う。シーケンス制御回路１２０は、例えば、位相エンコード（ＰＥ）方向にセントリックな順序でデータ収集を行う。別の例として、シーケンス制御回路１２０は、位相エンコード（ＰＥ）方向に、シーケンシャルな順序、またはインターリーブな順序で、データ収集を行う。

図６Ａに示されているようなデータ平面４０ａのデータ収集が完了すると、シーケンス制御回路１２０は、図６Ｂに示されているような、データ平面４０ｂのデータ収集へと移る。データ平面４０ｂの中で、シーケンス制御回路１２０は、例えば、ライン４２ａ、ライン４２ｂ、ライン４２ｃ及びライン４２ｄを含んで、複数のラインのデータ収集を行う。図６Ｂに示されているようなデータ平面４０ｂのデータ収集が完了すると、シーケンス制御回路１２０は、図６Ｃに示されているようなデータ平面４０ｃのデータ収集へと移る。データ平面４０ｃの中で、シーケンス制御回路１２０は、例えば、ライン４３ａ、ライン４３ｂ、ライン４３ｃ及びライン４３ｄを含んで、複数のラインのデータ収集を行う。

このようにして、シーケンス制御回路１２０により、図５Ａに示されているように、３次元ｋ空間全体のデータ収集が完了する。

３次元ｋ空間全体でのデータ収集が完了すると、シーケンス制御回路１２０は、３次元部分ｋ空間で、１以上の第２のデータ収集を行う(ステップＳ１１０)。換言すると、シーケンス制御回路１２０は、ｋ空間全体より小さな部分ｋ空間で、複数の第２のデータ収集を行うが、この部分ｋ空間は、３次元ｋ空間全体と比較して、位相エンコード（ＰＥ）方向またはスライスエンコード（ＳＥ）方向の少なくとも一方に関して小さくなる３次元ｋ空間である。以下の例では、位相エンコード方向に、ｋ空間の大きさが削減される。しかし、実施形態はこれに限られない。スライスエンコード方向に、ｋ空間の大きさが削減される場合にも同様に、実施形態は適用可能である。

一例として、シーケンス制御回路１２０は、図５Ｂに示されるように、２回目の繰り返しの間、部分ｋ空間領域３４において、３次元データ収集を行う。シーケンス制御回路１２０は、図５Ｃに示されているように、部分ｋ空間領域３５において、３回目の繰り返しの間、３次元データ収集を行う。

シーケンス制御回路１２０がステップＳ１００で３次元ｋ空間全体で第１のデータ収集を完了すると、処理回路１５０は、画像生成機能１３６により、シーケンス制御回路１２０によって行われた第１のデータ収集から、第１のデータを生成する(ステップＳ１２０)。シーケンス制御回路１２０が３次元の部分ｋ空間で１以上の第２のデータ収集を完了すると、処理回路１５０は、画像生成機能１３６により、１以上の第２のデータ収集から、１以上の第２のデータを生成する(ステップＳ１３０)。

続いて、処理回路１５０は、画像生成機能１３６により、ステップＳ１２０で処理回路１５０により生成された第１のデータと、ステップＳ１３０で処理回路１５０により生成された１以上の第２のデータとを合成して、画像を生成する(ステップＳ１４０)。例えば、３次元データ収集では、処理回路１５０は、複数の画像を生成する。

実施形態は上述の場合に限られない。シーケンス制御回路１２０が３次元データ収集を行う場合について説明した。しかしながら、シーケンス制御回路１２０は、３次元データ収集の代わりにマルチスライス２次元データ収集を行っても良い。その場合の置き換えは容易である。

（第１の実施形態の第３の変形例）
第１の実施形態の第２の変形例では、ｋ空間の大きさが、位相エンコード方向（ＰＥ）またはスライスエンコード（ＳＥ）方向のいずれかに削減されて、シーケンス制御回路１２０が３次元ｋ空間データ収集を行う。第１の実施形態の第３の変形例では、シーケンス制御回路１２０による３次元の部分ｋ空間データ収集の間、位相エンコード方向及びスライスエンコード方向の両方に、ｋ空間が削減される。シーケンス制御回路１２０は、データ収集を行うのに、部分フーリエ法を用いてもよい。別の例として、シーケンス制御回路１２０は、部分フーリエ法以外の方法を用いてもよい。

図７Ａ、図７Ｂ及び図７Ｃは、第１の実施形態の第３の変形例に係る磁気共鳴イメージング装置の処理を示した図である。図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃのそれぞれは、１回目の繰り返し、２回目の繰り返し、３回目の繰り返しの間、シーケンス制御回路１２０によりデータ収集が行われる３次元ｋ空間を示している。

図７Ａ、図７Ｂ及び図７Ｃの左右方向は、リードアウト（ＲＯ）方向を表している。図７Ａ、図７Ｂ及び図７Ｃの縦方向は、位相エンコード（ＰＥ）方向を表している。図７Ａ、図７Ｂ及び図７Ｃの前後方向は、スライスエンコード（ＳＥ）方向を表している。図７Ｂにおいて、リードアウト方向ｋ空間サイズ５３は、２回目の繰り返しの間の、リードアウト方向のｋ空間の大きさを表している。位相エンコード方向ｋ空間サイズ５１は、２回目の繰り返しの間の、位相エンコード方向のｋ空間の大きさを表している。スライスエンコード方向ｋ空間サイズ５２は、２回目の繰り返しの間の、スライスエンコード方向のｋ空間の大きさを表している。図７Ｃにおいて、リードアウト方向ｋ空間サイズ５６、位相エンコード方向ｋ空間サイズ５４及びスライスエンコード方向ｋ空間サイズ５５のそれぞれは、リードアウト方向、位相エンコード方向、スライスエンコード方向それぞれのｋ空間の大きさを表している。

図３を再び参照し、第１の実施形態の第３の変形例に係る磁気共鳴イメージング装置の処理の手続きを説明する。

まずはじめに、シーケンス制御回路１２０は、１回目の繰り返しの間、３次元ｋ空間全体で、第１のデータ収集を行う(ステップＳ１００)。シーケンス制御回路１２０は、図７Ａ、図７Ｂ及び図７Ｃに示されているように、３次元データ収集を行う。

図７Ａに示されているような３次元ｋ空間全体のデータ収集が完了すると、シーケンス制御回路１２０は、３次元の部分ｋ空間で、１以上の第２のデータ収集を行う(ステップＳ１１０)。より具体的には、シーケンス制御回路１２０は、ｋ空間全体より小さな部分ｋ空間で、複数の第２のデータ収集を行うが、この部分ｋ空間は、３次元ｋ空間全体と比較して、位相エンコード方向にもスライスエンコード方向にも小さい大きさの３次元ｋ空間である。

一例として、シーケンス制御回路１２０は、図７Ｂに示されているように、２回目の繰り返しで、部分ｋ空間領域で３次元データ収集を行うが、この部分ｋ空間領域は、小さな位相エンコード方向のｋ空間サイズ５１、小さなスライスエンコード方向のｋ空間サイズ５２と、一定のリードアウト方向のｋ空間サイズ５３を有する３次元ｋ空間である。シーケンス制御回路１２０は、図７Ｃに示されているように、３回目の繰り返しの間、部分ｋ空間領域で、３次元データ収集を行うが、この部分ｋ空間領域は、小さい位相エンコード方向のｋ空間サイズ５４、小さいスライスエンコード方向のｋ空間サイズ５５及び一定のリードアウト方向のｋ空間サイズ５６を持つ３次元ｋ空間である。

シーケンス制御回路１２０がステップＳ１００で３次元ｋ空間全体で第１のデータ収集を完了すると、処理回路１５０は、画像生成機能１３６により、シーケンス制御回路１２０によって行われた第１のデータ収集から、第１のデータを生成する(ステップＳ１２０)。シーケンス制御回路１２０が部分３次元ｋ空間で一以上の第２のデータ収集を完了すると、処理回路１５０は、画像生成機能１３６により、１以上の第２のデータ収集から、１以上の第２のデータを生成する(ステップＳ１３０)。

続いて、処理回路１５０は、画像生成機能１３６により、ステップＳ１２０で処理回路１５０により生成された第１のデータと、ステップＳ１３０で処理回路１５０により生成された１以上の第２のデータを合成し、画像を生成する(ステップＳ１４０)。例えば、３次元データ収集において、処理回路１５０は、画像生成機能１３６により、複数スライスの画像を生成する。

（第１の実施形態のその他の変形例）
実施形態は上述の例に限定されない。例えば、シーケンス制御回路１２０は、少なくとも１以上の第１のデータ収集や、複数の第２のデータ収集を、受信回路１１０に含まれている複数の受信コイルとを用いて行ってもよい。この場合、処理回路１５０は、画像生成機能１３６により、例えば、パラレルイメージングの技術を用いて画像を生成する。複数のコイルから得られたデータ収集と、パラレルイメージングの技術とが組み合わさることで、更なるデータ収集時間の削減が可能になると期待できる。パラレルイメージングの技術は、削減されたデータ収集時間で、再構成画像を得るための技術である。パラレルイメージングの技術は、フルサンプリングと比較して、ｋ空間のライン数が削減されて、データ収集が通常行われるので、データ収集時間は削減される。しかしながら、削減されたデータ点の数のせいで、再構成画像にエイリアシングが生じるので、パラレルイメージングの技術では、これを複数の受信コイルを用いてデータ収集を行い、続いて信号からエイリアシングを除く再構成技術を用いることで補償する。パラレルイメージングの技術に関して、例えば、ＳＥＮＳＥ（Ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ Ｅｎｃｏｄｉｎｇ）、ＧＲＡＰＰＡ（Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ Ａｕｔｏｃａｌｉｂｒａｔｉｎｇ Ｐａｒｔｉａｌｌｙ Ｐａｒａｌｌｅｌ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ）、ＳＭＡＳＨ（Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｐａｔｉａｌ Ｈａｒｍｏｎｉｃｓ）等が使われる。別の例として、処理回路１５０は、画像生成機能１３６により、圧縮センシング（ＣＳ：Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ Ｓｅｎｓｉｎｇ）を用いて画像を生成してもよい。

更に、処理回路１５０は、画像生成機能１３６により、前向き（ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｖｅ）又は後ろ向き（ｒｅｔｒｏｓｐｅｃｔｉｖｅ）で、動き補正を行って、画像を生成してもよい。前向き動き補正は、リアルタイムで被検体の動きを測定するとともに、被検体の動きを追跡するための撮像プロトコルを動的に更新することにより、データ収集の時点でモーションアーチファクトを削減することを試みる方法である。この場合、シーケンス制御回路１２０は、少なくとも１つの第１のデータ収集と、複数の第２のデータ収集の間、前向き動き補正を行う。一方、後ろ向き動き補正は、後処理の方法により、画質を改善する方法である。この場合、処理回路１５０は後ろ向き動き補正を行って、データ収集が完了した後の画像を生成する。前向き動き補正及び後ろ向き動き補正の長所及び短所としては、後ろ向き動き補正は、ある程度までの画質を改善しつつ実装が比較的容易であるが、すべての種類のモーションアーチファクトを取り除くことができないのに対して、前向き動き補正は、比較的大がかりになるが幅広いモーションアーチファクトを取り除くことができるといったところになる。

（第２の実施形態）
上述した実施形態では、ｋ空間全体の収集と組み合わせた様々な種類の部分ｋ空間収集を説明した。第２の実施形態から第４の実施形態では、これまでの少なくとも一つの実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置に、ＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）が加わる。

図８は、第２の実施形態、第３の実施形態、第４の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置に係るＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）の一例を示した図である。

図８において、パネル６０は、ユーザからデータ収集シーケンスのパラメータの入力を受け付け、現在のパラメータ値を表示するパネルを表している。パネル６１は、パルスシーケンスの選択を受け付けるパネルを表している。パネル６２は、後処理の方法の設定のためのパネルを表している。パネル６３は、より詳細な設定のためのパネルを表している。パネル６４は、ユーザに推定データ収集時間を表示し、任意的にユーザ入力を対話的に受け付けるパネルを表している。パネル６７は、最新画像が表示されユーザがリアルタイムで画像を評価し介入することを容易にするパネルを表している。パネル６８は、前の画像が比較のために表示されるパネルを表している。ボタン７７は、ユーザからの要求を受けて以前の画像を表示するボタンである。

パネル６０において、ボタン７０は、ユーザが終了させない限りずっとデータ収集を繰り返すよう要求する旨のユーザ入力を受け付けるボタンである。ボタン７１は、第２のデータ収集が、所定の回数だけ行われるよう要求する旨のユーザ入力を受け付けるボタンである。ボタン７２ａは、第２のデータ収集（部分ｋ空間データ収集）の繰り返し回数を、増加または減少させるよう要求する旨のユーザ入力を受け付けるボタンである。ボタン７３ａ及びボタン７４ａのそれぞれは、位相エンコード方向とスライスエンコード方向それぞれで行われる複数の第２のデータ収集の部分ｋ空間の大きさが、大きくまたは小さくするよう要求する旨のユーザ入力を受け付けるボタンである。

パネル６１において、ボタン７５は、３次元撮像が行われるか行われないかに関するユーザ入力を受け付けるボタンである。ボタン７６は、これから実行されるパルスシーケンスの選択をユーザから受け付けるボタンである。

パネル６３において、ボタン７８は、トータルでのデータ収集時間が、所定の閾値を超えないよう要求する旨のユーザ入力を受け付けるボタンである。

パネル６４において、ボタン７２ｂは、第２のデータ収集（部分ｋ空間データ収集）の繰り返し回数を、増加又は減少させるようよう要求する旨のユーザ入力を受け付けるボタンである。ボタン７２ｂが、推定データ収集時間をユーザに通知するパネル６４に埋め込まれているという点を除けば、ボタン７２ｂ及びボタン７２ａは同じである。ボタン７３ｂは、複数の第２のデータ収集が位相エンコード方向で行われる部分ｋ空間の大きさを大きく又は小さくするよう要求する旨のユーザ入力を受け付けるボタンである。ボタン７３ｂが、推定データ収集時間をユーザに通知するパネル６４に埋め込まれているという点を除けば、ボタン７３ｂ及びボタン７３ａは同じである。

図９は、第２の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置により行われる処理の手続きについて示すフローチャートである。

はじめに、後続のデータ収集の前に、処理回路１５０は、制御機能１３３により、繰り返し数や第２のデータ収集が行われるｋ空間の大きさをユーザに提示する。換言すると、処理回路１５０は、制御機能１３３により、ディスプレイ１３５に、続いて行われる複数の第２のデータ収集における繰り返し回数と、続いて行われる複数の第２のデータ収集が行われる部分ｋ空間の大きさとのうち少なくとも一方の推奨値を表示させる。例えば、データベースやデフォルト値として設定されている値に基づいて、処理回路１５０は、制御機能１３３により、与えられたパルスシーケンスに対する推奨値や、撮像条件を推定する。例えば、記憶回路１３２に含まれているデータベースに基づいて、処理回路１５０は、制御機能１３３により、繰り返し回数が「５」であり、複数の第２のデータ収集が行われる部分ｋ空間の大きさが、ｋ空間全体と比較して「２０％」である旨決定する。別の例として、ボタン７８により、処理回路１５０は、制御機能１３３により、トータルでのデータ収集時間が所定値、例えば６分を超えないよう要求する旨のユーザ入力を受け付けてもよい。この場合、処理回路１５０は、制御機能１３３により、繰り返し回数及び部分ｋ空間の大きさを、期待されるトータルでのデータ収集時間が６分を超えないような値となるように決定する。処理回路１５０は、制御機能１３３により、ディスプレイ１３５に、そのようなパラメータを、パルスシーケンスの推奨値として表示させてもよい。

ここで、例えば、処理回路１５０は、制御機能１３３により、ディスプレイ１３５に、期待されるトータルでのデータ収集時間を表示させる。図８のパネル６４では、例えば、ディスプレイ１３５は、期待されるトータルでのデータ収集時間を、推奨値として表示する。例えば、シーケンス制御回路１２０は、ｋ空間の「１００％」（ｋ空間全体）で第１のデータ収集を行う。繰り返し回数が１であり、一つのデータ収集に３．０分かかるので、第１のデータ収集に必要なトータルでの時間は３．０分である。シーケンス制御回路１２０は、複数の第２のデータ収集を行うが、第２のデータ収集それぞれは、ｋ空間の「２０％」である。繰り返し回数が５であり、一つの第２のデータ収集に０．６分かかるので、複数の第２のデータ収集に必要なトータルでの時間は３．０分である。従って、トータルでのデータ収集時間は、６．０分と期待される。ディスプレイ１３５は、例えばパネル６４に、トータルでのデータ収集時間は６．０分になる見込みであると表示する。

次に、処理回路１５０が、制御機能１３３により、ユーザに、シーケンス制御回路１２０によって行われる予定の第２のデータ収集における、繰り返し回数及びｋ空間の大きさにして提示すると、処理回路１５０は、制御機能１３３により、シーケンス制御回路１２０によって行われる予定の第２のデータ収集における、繰り返し回数及びｋ空間の大きさの入力を受け付ける(ステップＳ２００)。換言すると、処理回路１５０は、制御機能１３３により、ユーザから、複数の第２のデータ収集の前に、複数の第２のデータ収集の繰り返し回数または、複数の第２のデータ収集が行われる、部分ｋ空間の大きさの入力を受け付ける。一例として、もしユーザが推奨値に同意する場合、ユーザはパネル６４上のボタン７５を押す。このようにして、処理回路１５０は、制御機能１３３により、ユーザから、繰り返し回数及び部分ｋ空間の大きさの入力を受け付ける。別の例として、ユーザが繰り返し回数を増加または減少させたい場合、ユーザはパネル６４上のボタン７２ｂやパネル６０上のボタン７２ａをクリックし、繰り返し回数を修正する。処理回路１５０は、制御機能１３３により、ユーザから、修正された繰り返し回数の入力を受け付ける。ユーザが部分ｋ空間の大きさを増加または減少させたい場合、ユーザはパネル６４上のボタン７３ｂやパネル６０上のボタン７３ａをクリックし、部分ｋ空間の大きさを修正する。処理回路１５０は、制御機能１３３により、ユーザから、修正された部分ｋ空間の大きさの入力を受け付ける。

処理回路１５０は、同様に、制御機能１３３により、その他のパラメータの入力を受け付ける。例えば、パネル６１により、処理回路１５０は、制御機能１３３により、３次元データ収集を行うか否か、あるいはパルスシーケンスの選択に関する入力を受け付ける。例えば、パネル６２により、処理回路１５０は制御機能１３３により、後処理に関する入力を受け付ける。パネル６３により、処理回路１５０はより高度な設定に関する入力を受け付ける。

処理回路１５０がステップＳ２０１でパルスシーケンスが、繰り返し回数及び第２のデータ収集におけるｋ空間の大きさの入力を受け付けると、シーケンス制御回路１２０はｋ空間全部での第１のデータ収集を行う(ステップＳ２０２)。第１のデータ収集が完了すると、処理回路１５０は、画像生成機能１３６により、シーケンス制御回路１２０により実行される第１のデータ収集から第１のデータを生成する(ステップＳ２０３)。このステップは、図３のステップＳ１２０とほぼ同じである。次に、処理回路１５０は、画像生成機能１３６により、ステップＳ２０２で、処理回路１５０により生成された第１の画像から、現在画像を生成する(ステップＳ２０４)。現在画像とは、第１の画像だけから生成された画像を意味する。換言すると、ここでの現在画像とは、ｋ空間全体での第１のデータ収集のみから生成された画像である。

処理回路１５０は、制御機能１３３により、ディスプレイ１３５に現在画像を表示させる。ディスプレイ１３５は現在画像を表示する(ステップＳ２０５)。例えば、処理回路１５０は、制御機能１３３により、ディスプレイ１３５に、パネル６７に、現在画像を表示させる。

次に、これまでの実施形態で説明したように、シーケンス制御回路１２０は、ｋ空間全体より小さなｋ空間で、所定の回数、１以上の第２のデータ収集を行う。この処理の中、ステップＳ２１０からステップＳ２１３が繰り返される。

これ以降、ｉは収集された第２のデータ収集の数を表し、１から始まりそれぞれのイテレーション毎に１ずつ増えていく変数である。

シーケンス制御回路１２０は、ｉ番目の第２のデータ収集を行う(ステップＳ２１０)。ｉ番目の第２のデータ収集が完了すると、処理回路１５０は、画像生成機能１３６により、ｉ番目の第２のデータ収集からｉ番目の第２のデータを生成する(ステップＳ２１１)。続いて、処理回路１５０は第１のデータと１からｉ番目の第２のデータとを合成し、現在画像（第２の画像）を生成する(ステップＳ２１２)。別の言い方をすると、処理回路１５０は、画像生成機能１３６により、複数の第２のデータ収集の間、第１のデータ収集により得られたデータと、複数の第２のデータ収集から得られた、１以上の収集済みデータとに基づいて、第２の画像を同時並列的に生成する。例えば、ｉ＝１の場合、処理回路１５０は、画像生成機能１３６により、第１のデータ収集により得られたデータと、１番目の第２のデータから得られた、第１のデータとに基づいて、第２の画像（現在画像）を生成する。ｉ＝３の場合、処理回路１５０は、画像生成機能１３６により、第１のデータ収集により得られたデータと、１番目から３番目の第２のデータ収集からそれぞれ得られた、第１から第３のデータとに基づいて、第２の画像（現在画像）を生成する。

次に、処理回路１５０は、制御機能１３３により、ディスプレイ１３５に、処理回路１５０によりステップＳ２１２で生成された第２の画像（現在画像）を表示させる(ステップＳ２１３)。換言すると、処理回路１５０は、制御機能１３３により、ディスプレイ１３５に、第２の画像を表示させる。ディスプレイ１３５は第２の画像を表示する。例えば、パネル６７において、処理回路１５０は、制御機能１３３により、ディスプレイ１３５に、最新画像として、第２の画像を表示させる。処理回路１５０は、制御機能１３３により、ディスプレイ１３５に、任意的に、パネル６８に、比較のために、前回の画像（前回のイテレーションステップ時において、最新画像であった画像）を表示させる。更に、処理回路１５０は、制御機能１３３により、もっと前の画像を表示するよう要求する旨のユーザ入力を受け付けてもよい。換言すると、ディスプレイ１３５に表示される画像データは、ｎ回のデータ収集に対応する最終画像に限られない。

ステップＳ２１０からステップＳ２１３は、シーケンス制御回路１２０が複数の第２のデータ収集すべてを行うまで、当該所定の回数だけ繰り返される。処理回路１５０は、制御機能１３３により、現在画像を、出力画像に設定する(ステップＳ２２０)。処理回路１５０は、制御機能１３３により、ディスプレイ１３５に、出力画像を表示させる(ステップＳ２２１)。ここで、処理回路１５０は、画像生成機能１３６により、オンザフライで（すなわち、すでに動いているコンピュータープログラムを中断することなしに）出力画像を生成し、制御機能１３３により、ディスプレイ１３５に、画像を最新に保つため毎回古い画像を更新し、制御機能１３３により、オンザフライで生成された出力画像を表示させる。

なお、ステップＳ２１１からステップＳ２１３と並行して、処理回路１５０は、制御機能１３３により、得られた第２のデータを、例えば記憶回路１３２に記憶させる。

実施形態は上述の場合に限られない。例えば、ステップＳ２１３において「現在画像」の更新は、例えば、それぞれの第２のデータ収集ごとに行われる必要はない。その反対に、ステップＳ２１３における「現在画像」のデータは、それぞれの収集ごとに、ラインごとに更新されてもよい。換言すると、処理回路１５０は、すべてのラインのデータ収集が終わるまで待っていなくともよく、データ収集のうち１ラインが完了するごとに再構成を行ってもよい。

換言すると、「１つの第２のデータ」は、画像が１ラインごとに更新される場合においては、１ラインのデータ収集に対応する第２のデータ収集の意味に解釈される。一方、「１つの第２のデータ」は、部分ｋ空間全体のデータ収集が完了したとき画像が更新される場合においては、部分ｋ空間全体に対応する第２のデータの意味に解釈される。さらに、処理回路１５０は、制御機能１３３により、部分ｋ空間のうち所定の数のラインのデータ収集が完了したとき、画像を更新してもよい。この場合、「１つの第２のデータ」は、部分ｋ空間全体のうち当該所定の数のラインに対応する第２のデータの意味に解釈される。

第２の実施形態では、処理回路１５０は、制御機能１３３により、シーケンス制御回路１２０により行われるデータ収集の前に、ユーザに、第２のデータ収集における繰り返し数及び部分ｋ空間の大きさに関する推奨値を提示した。これに加え、本ＧＵＩにより、ユーザは、第２のデータ収集における繰り返し数及び部分ｋ空間の大きさを、手動で制御することができる。さらに、複数の部分ｋ空間のデータ収集の間、ユーザは進行中の画像のフィードバックを受ける。従って、少なくとも一つのそれらのＧＵＩを備えた第２の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、ユーザに、部分ｋ空間データ収集のパラメータ最適化を通じて、改善されたユーザ体験及び画質を提供することができる。

（第３の実施形態）
これまでの実施形態では、部分ｋ空間データ収集は、所定の回数だけ繰り返された。第３の実施形態では、ユーザによって終了させられない限り、部分ｋ空間のデータ収集はずっと繰り返される。

図８で、ボタン７０は、ユーザによって終了させられない限り、データ収集がずっと繰り返されるよう要求する旨のユーザ入力を受け付けるボタンである。ボタン６６は、データ収集を終了するよう要求する旨のユーザ入力を受け付けるボタンである。

図１０は、第３の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置により行われる処理の手続きを示すフローチャートである。図１０は図９のステップＳ２１０からステップＳ２２１に対応する。換言すると、第３の実施形態では、ステップＳ２００からステップＳ２０５については第２の実施形態と同じである。従って、これらのステップの説明は繰り返さない。

図１０で、シーケンス制御回路１２０は、ユーザから終了させられない限り、第２のデータ収集をずっと繰り返す。換言すると、処理回路１５０は、制御機能１３３により、ユーザから、シーケンス制御回路１２０を制御して第２のデータ収集を終了させる旨の入力を受け付ける。シーケンス制御回路１２０は、処理回路１５０が制御機能１３３により当該入力を受け付けるまで、第２のデータ収集を繰り返す。シーケンス制御回路１２０は、処理回路１５０が当該入力を受け付けたとき、第２のデータ収集を終了する。

第２の実施形態と同様に、シーケンス制御回路１２０はｉ番目の第２のデータ収集を行う(ステップＳ２１０)。ｉ番目の第２のデータ収集が完了すると、処理回路１５０は、画像生成機能１３６により、ｉ番目の第２のデータ収集から、ｉ番目の第２のデータを生成する(ステップＳ２１１)。続いて、処理回路１５０は、画像生成機能１３６により、第１のデータと、１番目からｉ番目の第２のデータとを組み合わせて、現在画像（第２のデータ）を生成する（ステップＳ２１２）。別の言い方をすると、処理回路１５０は、画像生成機能１３６により、第１のデータ収集から得られたデータと、複数の第２のデータ収集から得られた、１以上の収集済みデータとを基に、複数の第２のデータ収集の間、第２の画像を同時並列的に生成する。

次に、処理回路１５０は、制御機能１３３により、ステップＳ２１２において処理回路１５０によって生成された第２の画像（現在画像）をディスプレイ１３５に表示させる。換言すると、処理回路１５０は、制御機能１３３により、ディスプレイ１３５に、第２の画像を表示させる。ディスプレイ１３５は第２の画像を表示する。例えば、パネル６７において、処理回路１５０は、制御機能１３３により、ディスプレイ１３５に、第２の画像を最新画像として表示する。処理回路１５０は、制御機能１３３により、ディスプレイ１３５に、任意的に、パネル６８に、比較のため、前回の画像（前回のイテレーションステップ時において、最新画像であった画像）を表示させる。さらに、処理回路１５０は、制御機能１３３により、もっと前の画像を表示するよう要求する旨のユーザ入力を受け付けてもよい。

処理回路１５０は、制御機能１３３により、ユーザ入力を受け付ける(ステップＳ２１４)。このユーザ入力は、例えば、第２のデータ収集の終了に関するユーザ入力である。処理回路１５０は、制御機能１３３により、第２のデータ収集の終了を要求するユーザ入力が受け付けられたか否かを判定する。例えば、ユーザから図８のボタン６６が押された場合、処理回路１５０は、制御機能１３３により、第２のデータ収集の終了を要求する入力が受け付けられたと判定する。処理回路１５０によりユーザ入力が受け付けられない場合（ステップＳ２１５ Ｎｏ）、処理はステップＳ２１０に戻りシーケンス制御回路１２０は第２のデータ収集を繰り返す。処理回路１５０によりユーザ入力が受け付けられた場合（ステップＳ２１５ Ｙｅｓ）、処理は中断されステップＳ２２０に手渡される。

第２の実施形態と同様、処理回路１５０は、制御機能１３３により、現在画像を、出力画像として設定する(ステップＳ２２０)。処理回路１５０は、制御機能１３３により、ディスプレイ１３５に、出力画像を表示させる(ステップＳ２２１)。

図１０において、処理回路１５０は、制御機能１３３により、ステップＳ２１４においてユーザ入力を受け付ける。しかしながら、実施形態はこれに限られない。例えば、処理回路１５０は、制御機能１３３により、ステップＳ２１２からステップＳ２１５までの任意のタイミングでユーザからの入力を受け付けても良い。更に、この処理は、処理回路１５０によりユーザ入力が受け付けられたあと、ステップＳ２２０へとすぐに手渡されてもよい。

第３の実施形態では、部分ｋ空間のデータ収集の繰り返し回数はあらかじめ与えられていない。これに対して、部分ｋ空間のデータ収集をいつ終了させるかは、ユーザの裁量にまかされている。本ＧＵＩは、最適な繰り返し数をあらかじめ推定するのが簡単ではないときにとりわけ便利である。この場合、第３の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、ユーザに、部分ｋ空間の繰り返し数が最適化された画像を提供することができる。

（第４の実施形態）
第３の実施形態では、部分ｋ空間のデータ収集は手動で終了する。第４の実施形態では、部分ｋ空間のデータ収集は自動又は半自動で終了する。

図８において、パネル６５は、画質を表す指標が、部分ｋ空間のデータ収集の繰り返し数に対してプロットされたパネルを示している。例えば、ＳＮＲ（信号雑音比）が繰り返し数に対してプロットされている。ボタン８６は、部分ｋ空間のデータ収集の終了閾値を、増大させる又は減少させるよう要求する旨のユーザ入力を受け付けるためのボタンを表している。

図１１は、第４の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置により行われる処理の手続きを示すフローチャートである。図１１のステップＳ２１０、ステップＳ２１１、ステップＳ２１２、ステップＳ２１３及びステップＳ２２０は、図１０におけるそれと同様であるので、説明は繰り返さない。

図１１において、シーケンス制御回路１２０は、所定の条件が満たされるまで、第２のデータ収集を繰り返す。換言すると、処理回路１５０は、制御機能１３３により、複数の第２のデータ収集それぞれについて、所定の条件が満たされているかどうかを判定する。シーケンス制御回路１２０は、処理回路１５０が制御機能１３３により所定の条件が満たされると判定するまで、第２のデータ収集を繰り返す。シーケンス制御回路１２０は、処理回路１５０が制御機能１３３により当該所定の条件が満たされていると判定したとき、第２のデータ収集を終了する。

一例として、処理回路１５０は、制御機能１３３により、複数の第２のデータ収集それぞれについて、ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）を評価する(ステップＳ２３０)。

処理回路１５０がＳＮＲ（又は以下で説明するＣＮＲ（Ｃｏｎｔｒａｓｔ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ））を評価するためには、そのＲＯＩ（Ｒｅｇｉｏｎ Ｏｆ Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）が、例えば第１のデータにより再構成された画像の上で、ＳＮＲの評価に先立って決定されていることが望ましい。この場合、例えば、入力装置１３４により、処理回路１５０は、制御機能１３３により、後続の評価で使われるＲＯＩの設定に関するユーザからの入力を受け付ける。処理回路１５０は、制御機能１３３により、ユーザからの入力に基づいて、ＳＮＲの評価に使われるＲＯＩを決定する。処理回路１５０は、制御機能１３３により、決定されたＲＯＩ及び、例えば第１のデータにより再構成された画像に基づいて、ＳＮＲの評価を行う。このようにして、ＳＮＲの値が得られる。

続いて、例えば、処理回路１５０は、制御機能１３３により、ディスプレイ１３５に、ＳＮＲの値を表示させる。例えば、ディスプレイ１３５は、パネル６５に、ＳＮＲの値を、部分ｋ空間のデータ収集の繰り返し数に対してプロットした曲線を表示させる。処理回路１５０は、制御機能１３３により、ＳＮＲが所定の閾値を超えている時、当該所定の条件が満たされていると判定する。例えば、所定の閾値が１０の場合、処理回路１５０は、制御機能１３３により、ＳＮＲが１０を超えた場合に、当該所定の条件が満たされていると判定する。この場合、シーケンス制御回路１２０は第２のデータ収集（部分ｋ空間でのデータ収集）を終了する。この閾値は、例えば図８のボタン８６により修正することができる。

別の例として、処理回路１５０は、制御機能１３３により、複数の第２のデータ収集それぞれについて、ＣＮＲ（Ｃｏｎｔｒａｓｔ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）を評価する。この場合、処理回路１５０は、制御機能１３３により、ＣＮＲが所定の閾値を超えたとき、所定の条件が満たされたと判定する。

加えて、処理回路１５０は、制御機能１３３により、複数の第２のデータ収集それぞれに対して、データや画像の突然の変化を検出する(ステップＳ２３１)。処理回路１５０は、制御機能１３３により、当該突然の変化を検出したとき、所定の条件が満たされたと判定する。突然の変化が起きた場合、画像は大きなモーションアーチファクトを含んでいることと予測される。従って、それ以降のデータは捨てられ、平均化されない。

具体的には、画像の当該突然の変化（劣化）が被検体の動き等により起こった場合、処理回路１５０は、制御機能１３３により、その変化が起こった時刻を特定することにより、画像劣化を引き起こしている画像を特定する。処理回路１５０は、画像生成機能１３６により、画像劣化を引き起こしている画像を捨て、他の画像を用いて再構成を行う。例えば、処理回路１５０は、画像劣化を引き起こしている画像のうち最も古い画像の一つ前の画像を、最終出力画像として使用する。通常、再構成に使用されるこの画像は、さらなるｋ空間データ収集が終了したときの最新の画像の一つ前の画像となる。

なお、データ収集が終了したときの最新画像の一つ前の画像が最終出力画像として使われるのは、定量的な値が評価される場合に限定されない。その逆で、ユーザがリアルタイムで更新された画像を見、画像の劣化を認識し、その結果スキャンが手動で停止される場合に対しても簡単に適用可能である。

第４の実施形態では、部分ｋ空間データ収集は半自動で終了する。第４の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、ユーザ体験を改善する。

（プログラム）
また、上述した実施形態の中で示した処理手順に示された指示は、ソフトウェアであるプログラムに基づいて実行されることが可能である。汎用コンピューターが、このプログラムを予め記憶しておき、このプログラムを読み込むことにより、上述した実施形態の磁気共鳴イメージング装置１００による効果と同様の効果を得ることも可能である。上述した実施形態で記述された指示は、コンピューターに実行させることのできるプログラムとして、磁気ディスク（フレキシブルディスク、ハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ±Ｒ、ＤＶＤ±ＲＷなど）、半導体メモリ、又はこれに類する記録媒体に記録される。コンピューター又は組み込みシステムが読み取り可能な記憶媒体であれば、その記憶形式は何れの形態であってもよい。コンピューターは、この記録媒体からプログラムを読み込み、このプログラムに基づいてプログラムに記述されている指示をＣＰＵで実行させれば、上述した実施形態の磁気共鳴イメージング装置１００と同様の動作を実現することができる。また、コンピューターがプログラムを取得する場合又は読み込む場合は、ネットワークを通じて取得又は読み込んでもよい。

また、記憶媒体からコンピューターや組み込みシステムにインストールされたプログラムの指示に基づきコンピューター上で稼働しているＯＳ（Operating System）や、データベース管理ソフト、ネットワーク等のＭＷ（Middleware）等が、上述した実施形態を実現するための各処理の一部を実行してもよい。更に、記憶媒体は、コンピューターあるいは組み込みシステムと独立した媒体に限らず、ＬＡＮ（Local Area Network）やインターネット等により伝達されたプログラムをダウンロードして記憶又は一時記憶した記憶媒体も含まれる。また、記憶媒体は１つに限られず、複数の媒体から、上述した実施形態における処理が実行される場合も、実施形態における記憶媒体に含まれ、媒体の構成は何れの構成であってもよい。

なお、実施形態におけるコンピューター又は組み込みシステムは、記憶媒体に記憶されたプログラムに基づき、上述した実施形態における各処理を実行するためのものであって、パソコン、マイコン等の１つからなる装置、複数の装置がネットワーク接続されたシステム等の何れの構成であってもよい。また、実施形態におけるコンピューターとは、パソコンに限らず、情報処理機器に含まれる演算処理装置、マイコン等も含み、プログラムによって実施形態における機能を実現することが可能な機器、装置を総称している。

（ハードウェア構成）
図１２は、実施形態に係るコンピューター１３０（画像処理装置）のハードウェア構成を示す図である。上述した実施形態に係る画像処理装置は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３１０等の制御装置と、ＲＯＭ（Read Only Memory）３２０やＲＡＭ（Random Access Memory）３３０等の記憶装置と、ネットワークに接続して通信を行う通信Ｉ／Ｆ３４０と、各部を接続するバス３０１とを備えている。

上述した実施形態に係る画像処理装置で実行されるプログラムは、ＲＯＭ３２０等に予め組み込まれて提供される。また、上述した実施形態に係る画像処理装置で実行されるプログラムは、コンピューターを上述した画像処理装置の各部として機能させ得る。このコンピューターは、ＣＰＵ３１０がコンピューター読取可能な記憶媒体からプログラムを主記憶装置上に読み出して実行することができる。

以上述べた少なくとも一つの実施形態の磁気共鳴イメージング装置及び磁気共鳴イメージング方法によれば、磁気イメージングにおける画質を向上させることができる。

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、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。

１２０ シーケンス制御回路
１５０ 処理回路
１３３ 制御機能
１３６ 画像生成機能

Claims (19)

1. ｋ空間全体で第１のデータ収集を行い、前記ｋ空間全体よりそれぞれ小さな部分ｋ空間で複数の第２のデータ収集を行うシーケンス制御部と、
   前記第１のデータ収集より得られたデータと、前記複数の第２のデータ収集により得られた複数のデータとに基づいて、画像を生成する画像生成部と、
   前記複数の第２のデータ収集それぞれに対して、所定の条件が満たされているかどうかを判定する制御部とを備え
   前記制御部は、前記所定の条件が満たされていると判定するまでは前記第２のデータ収集を前記シーケンス制御部に繰り返させ、
   前記シーケンス制御部は、前記制御部が前記所定の条件が満たされていると判定した時、前記第２のデータ収集を終了し、
   前記制御部は、前記複数の第２のデータ収集それぞれに対して、ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）を評価し、前記ＳＮＲが所定の閾値を上回った時、前記所定の条件が満たされたと判定する、磁気共鳴イメージング装置。
2. ｋ空間全体で第１のデータ収集を行い、前記ｋ空間全体よりそれぞれ小さな部分ｋ空間で複数の第２のデータ収集を行うシーケンス制御部と、
   前記第１のデータ収集より得られたデータと、前記複数の第２のデータ収集により得られた複数のデータとに基づいて、画像を生成する画像生成部と、
   前記複数の第２のデータ収集それぞれに対して、所定の条件が満たされているかどうかを判定する制御部とを備え
   前記制御部は、前記所定の条件が満たされていると判定するまでは前記第２のデータ収集を前記シーケンス制御部に繰り返させ、
   前記シーケンス制御部は、前記制御部が前記所定の条件が満たされていると判定した時、前記第２のデータ収集を終了し、
   前記制御部は、前記複数の第２のデータ収集それぞれに対して、ＣＮＲ（Ｃｏｎｔｒａｓｔ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）を評価し、前記ＣＮＲが所定の閾値を上回った時、前記所定の条件が満たされたと判定する、磁気共鳴イメージング装置。
3. 前記シーケンス制御部は、前記第１のデータ収集の間、部分フーリエ法を用いる、請求項１又は２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
4. 前記ｋ空間全体は、３次元ｋ空間全体であり、
   前記部分ｋ空間それぞれは、位相エンコード方向及びスライスエンコード方向のうち少なくとも一方において、前記３次元ｋ空間全体より小さな大きさの３次元ｋ空間である、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ｋ空間全体は、３次元ｋ空間全体であり、
   前記部分ｋ空間それぞれは、位相エンコード方向及びスライスエンコード方向において、前記３次元ｋ空間全体より小さな大きさの３次元ｋ空間である、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。
6. 前記シーケンス制御部は、前記第１のデータ収集及び前記複数の第２のデータ収集を、ＳＥ（Ｓｐｉｎ Ｅｃｈｏ）シーケンス、ＧＥ（Ｇｒａｄｉｅｎｔ Ｅｃｈｏ）シーケンス、ＦＳＥ（Ｆａｓｔ Ｓｐｉｎ Ｅｃｈｏ）シーケンス、ＳＳＦＳＥ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｓｈｏｔ Ｆａｓｔ Ｓｐｉｎ Ｅｃｈｏ）シーケンス、ｂＳＳＦＰ（ｂｌａｎｃｅｄ Ｓｔｅａｄｙ Ｓｔａｔｅ Ｆｒｅｅ Ｐｒｅｃｅｓｓｉｏｎ）シーケンス、ＥＰＩ（Ｅｃｈｏ Ｐｌａｎａｒ Ｉｍａｇｉｎｇ）シーケンスのうちいずれかを用いて行う、請求項１〜５のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
7. 前記シーケンス制御部は、ＵＴＥ（Ｕｌｔｒａ Ｓｈｏｒｔ Ｅｃｈｏ Ｔｉｍｅ）シーケンスを用いて、前記第１のデータ収集及び前記複数の第２のデータ収集を行う、請求項１〜５のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
8. 前記シーケンス制御部は、複数の受信コイルを用いて、前記第１のデータ収集及び前記複数の第２のデータ収集のうち少なくとも一方を行い、
   前記画像生成部は、パラレルイメージング及び圧縮センシングのうち少なくとも一方を用いて前記画像を生成する、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. 前記シーケンス制御部は、前記第１のデータ収集及び前記複数の第２のデータ収集のうち少なくとも一方の間、前向き動き補正を更に行う、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。
10. 前記画像生成部は、後ろ向き動き補正を更に行って前記画像を生成する、請求項１〜９のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
11. 前記制御部は、前記複数の第２のデータ収集の前に、ユーザから、前記複数の第２のデータ収集における繰り返し回数の入力を受け付ける、請求項１〜１０のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
12. 前記制御部は、前記複数の第２のデータ収集の前に、ユーザから、前記複数の第２のデータ収集が行われる前記部分ｋ空間の大きさの入力を受け付ける、請求項１〜１０のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
13. 前記画像生成部は、前記第１のデータ収集により得られたデータと、前記複数の第２のデータ収集より得られた１以上の収集済みデータとに基づいて前記複数の第２のデータ収集の間に第２の画像を更に生成し、
    前記制御部は、前記第２の画像をディスプレイに表示させる、請求項１〜１０のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
14. 前記制御部は、ユーザから前記第２のデータ収集を終了するよう前記シーケンス制御部を制御する入力を更に受けつけ、
    前記シーケンス制御部は、前記制御部が前記入力を受け付けるまでは前記第２のデータ収集を繰り返し、前記制御部が前記入力を受け付けたとき、前記第２のデータ収集を終了する、請求項１〜１０のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
15. 前記制御部は、前記複数の第２のデータ収集それぞれに対して、データの突然の変化を検出し、前記突然の変化が検出された時、前記所定の条件が満たされたと判定する、請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
16. 前記部分ｋ空間のうち少なくとも２つは互いに異なる、請求項１〜１５のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
17. ｋ空間全体で第１のデータ収集を行い、前記ｋ空間全体よりそれぞれ小さな部分ｋ空間で複数の第２のデータ収集を行うシーケンス制御部と、
    前記第１のデータ収集より得られたデータと、前記複数の第２のデータ収集により得られた複数のデータとに基づいて、画像を生成する画像生成部とを備え、
    前記画像生成部は、前記第１のデータ収集より得られたデータ及び前記複数の第２のデータ収集から得られた前記複数のデータを平均化して前記画像を生成する、磁気共鳴イメージング装置。
18. 磁気共鳴イメージング装置により行われる磁気共鳴イメージング方法であって、
    ｋ空間全体で第１のデータ収集を行い、前記ｋ空間全体よりそれぞれ小さな部分ｋ空間で複数の第２のデータ収集を行い、
    前記第１のデータ収集により得られたデータと、前記複数の第２のデータ収集により得られた複数のデータとに基づいて、画像を生成し、
    前記複数の第２のデータ収集それぞれに対して、所定の条件が満たされているかどうかを判定し、
    前記所定の条件が満たされていると判定するまでは前記第２のデータ収集を繰り返し、
    前記所定の条件が満たされていると判定した時、前記第２のデータ収集を終了し、
    前記複数の第２のデータ収集それぞれに対して、ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）を評価し、前記ＳＮＲが所定の閾値を上回った時、前記所定の条件が満たされたと判定する、磁気共鳴イメージング方法。
19. 磁気共鳴イメージング装置により行われる磁気共鳴イメージング方法であって、
    ｋ空間全体で第１のデータ収集を行い、前記ｋ空間全体よりそれぞれ小さな部分ｋ空間で複数の第２のデータ収集を行い、
    前記第１のデータ収集により得られたデータと、前記複数の第２のデータ収集により得られた複数のデータとに基づいて、画像を生成し、
    前記複数の第２のデータ収集それぞれに対して、所定の条件が満たされているかどうかを判定し、
    前記所定の条件が満たされていると判定するまでは前記第２のデータ収集を繰り返し、
    前記所定の条件が満たされていると判定した時、前記第２のデータ収集を終了し、
    前記複数の第２のデータ収集それぞれに対して、ＣＮＲ（Ｃｏｎｔｒａｓｔ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）を評価し、前記ＣＮＲが所定の閾値を上回った時、前記所定の条件が満たされたと判定する、磁気共鳴イメージング方法。

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