JP7166752B2 - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents

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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、本撮像を行う前に、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号の送信強度（以降、ＲＦレベルと呼ぶ）を決定する必要がある。ＭＲＩ装置は、ＲＦレベルを決定する際、胸部や腹部などの大まかな部位を撮像領域として、ＲＦ信号の送信強度とＭＲ信号の受信強度との関係からＲＦレベルを推定する。例えば、心臓を撮像する場合、ＭＲＩ装置は、心臓を含む胸部を基準としてＲＦＬを推定する。
しかしながら、ＲＦレベルは、対象臓器に対して好適なレベルに設定されていないことがある。
米国特許出願公開第２０１２／０１６１７６６号明細書
本発明が解決しようとする課題は、対象臓器に対する撮像に好適なＲＦレベルを設定することである。
実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、ＲＦレベル決定部と、生成部と、調整値決定部と、調整部と、撮像部とを備える。ＲＦレベル決定部は、対象臓器に関する第１スライスに送信された複数の第１ＲＦパルスに対応する複数の第１ＭＲ信号に基づいて、ＲＦコイルに供給されるパワーのレベルを示すＲＦレベルを決定する。生成部は、対象臓器に関する第２スライスへのＲＦレベルを有する第２ＲＦパルスの送信に伴って受信された第２ＭＲ信号に基づいて、第２ＲＦパルスに関する磁場の強度分布を示すＢ１マップを生成する。調整値決定部は、Ｂ１マップにおける対象臓器のうちの組織領域に含まれる複数の画素値に基づいて、対象臓器に対して設定された第３スライスに関するＲＦレベルの調整値を決定する。調整部は、調整値を用いてＲＦレベルを調整する。撮像部は、調整されたＲＦレベルを有する第３ＲＦパルスを用いて、第３スライスを撮像する。
図１は、一実施形態に係るＭＲＩ装置の構成を示すブロック図。 図２は、同実施形態における動作を示すフローチャート。 図３は、同実施形態における心臓を含む胸部のスライス位置を示す図。 図４は、同実施形態におけるＲＦ信号の送信強度とＭＲ信号の受信強度との関係を示す図。 図５は、同実施形態における心臓の心軸を含む断面の位置を示す図。 図６は、同実施形態における心臓の心軸を含む断面の画像を示す図。 図７は、同実施形態における心臓の心軸の断面におけるＢ１マップを示す図。 図８は、実施形態におけるＢ１マップの画素値とＲＦレベルの調整値とを対応付けたテーブル。 図９は、同実施形態における左室の短軸方向の断面の位置を示す図。 図１０は、同実施形態における左室の短軸方向の断面の画像を示す図。
以下、図面を参照しながら、磁気共鳴イメージング装置の実施形態について詳細に説明する。
（一実施形態）
図１において、一実施形態に係るＭＲＩ装置１００が例示される。ＭＲＩ装置１００は、静磁場磁石１０１と、傾斜磁場コイル１０３と、傾斜磁場電源１０５と、寝台１０７と、寝台制御回路１０９と、送信回路１１３と、送信コイル１１５と、受信コイル１１７と、受信回路１１９と、撮像制御回路（撮像部）１２１と、バス１２３と、インタフェース１２５と、ディスプレイ１２７と、記憶装置（記憶部）１２９と、処理回路１３１とを備える。尚、ＭＲＩ装置１００は、静磁場磁石１０１と傾斜磁場コイル１０３との間に、中空の円筒形状のシムコイルを有していてもよい。
静磁場磁石１０１は、例えば中空の略円筒形状に形成された磁石である。静磁場磁石１０１は、内部の空間に一様な静磁場を発生する。静磁場磁石１０１としては、例えば、超伝導磁石などが使用される。
傾斜磁場コイル１０３は、中空の円筒形状に形成されたコイルである。傾斜磁場コイル１０３は、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、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る。Ｚ軸方向は、静磁場の方向と同方向であるとする。また、Ｙ軸方向は、鉛直方向とし、Ｘ軸方向は、Ｚ軸およびＹ軸に垂直な方向とする。傾斜磁場コイル１０３における３つのコイルは、傾斜磁場電源１０５から個別に電流供給を受けて、Ｘ、Ｙ、Ｚの各軸に沿って磁場強度が変化する傾斜磁場を発生させる。
傾斜磁場コイル１０３によって発生するＸ、Ｙ、Ｚ各軸の傾斜磁場は、例えば、周波数エンコード用傾斜磁場（リードアウト傾斜磁場ともいう）、位相エンコード用傾斜磁場およびスライス選択用傾斜磁場を形成する。周波数エンコード用傾斜磁場は、空間的位置に応じてＭＲ信号の周波数を変化させるために利用される。位相エンコード用傾斜磁場は、空間的位置に応じて磁気共鳴（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ：以下、ＭＲと呼ぶ）信号の位相を変化させるために利用される。スライス選択用傾斜磁場は、撮像断面を決めるために利用される。
傾斜磁場電源１０５は、撮像制御回路１２１の制御により、傾斜磁場コイル１０３に電流を供給する電源装置である。
寝台１０７は、被検体Ｐが載置される天板１０７ａを備えた装置である。寝台１０７は、寝台制御回路１０９による制御のもと、被検体Ｐが載置された天板１０７ａを、ボア１１１内へ挿入する。寝台１０７は、例えば、長手方向が静磁場磁石１０１の中心軸と平行になるように、本ＭＲＩ装置１００が設置された検査室内に設置される。
寝台制御回路１０９は、寝台１０７を制御する回路であり、インタフェース１２５を介した操作者の指示により寝台１０７を駆動することで、天板１０７ａを長手方向および上下方向へ移動させる。
送信回路１１３は、撮像制御回路１２１の制御により、ラーモア周波数などに対応する高周波パルス（ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）パルス）を送信コイル１１５に供給する。
送信コイル１１５は、傾斜磁場コイル１０３の内側に配置されたＲＦコイルである。送信コイル１１５は、送信回路１１３からＲＦ信号の供給を受けて、高周波磁場に相当する送信ＲＦ波（ＲＦパルス）を発生する。送信コイルは、例えば、全身用コイル（ｗｈｏｌｅ ｂｏｄｙ ｃｏｉｌ：ＷＢコイル）である。ＷＢコイルは、送受信コイルとして使用されてもよい。
受信コイル１１７は、傾斜磁場コイル１０３の内側に配置されたＲＦコイルである。受信コイル１１７は、高周波磁場によって被検体Ｐから放射されるＭＲ信号を受信する。受信コイル１１７は、受信されたＭＲ信号を受信回路１１９へ出力する。受信コイル１１７は、例えば、１以上、典型的には複数のコイルエレメントを有するコイルアレイである。なお、図１において送信コイル１１５と受信コイル１１７とは別個のＲＦコイルとして記載されているが、送信コイル１１５と受信コイル１１７とは、一体化された送受信コイルとして実施されてもよい。送受信コイルは、被検体Ｐの撮像対象に対応し、例えば、頭部コイルのような局所的な送受信ＲＦコイルである。
受信回路１１９は、撮像制御回路１２１の制御により、受信コイル１１７から出力されたＭＲ信号に基づいて、デジタル化された複素数データであるデジタルのＭＲ信号を生成する。具体的には、受信回路１１９は、受信コイル１１７から出力されたＭＲ信号に対して各種信号処理を施した後、各種信号処理が施されたデータに対してアナログ/デジタル（Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ））変換を実行する。受信回路１１９は、Ａ／Ｄ変換されたデータを標本化（サンプリング）することにより、デジタルのＭＲ信号（以下、ＭＲデータと呼ぶ）を生成する。受信回路１１９は、生成されたＭＲデータを、撮像制御回路１２１に出力する。
撮像制御回路１２１は、処理回路１３１から出力された撮像プロトコルに従って、傾斜磁場電源１０５、送信回路１１３および受信回路１１９などを制御し、被検体Ｐに対する撮像を行う。撮像プロトコルは、検査に応じた各種パルスシーケンスを有する。撮像プロトコルには、傾斜磁場電源１０５により傾斜磁場コイル１０３に供給される電流の大きさ、傾斜磁場電源１０５により電流が傾斜磁場コイル１０３に供給されるタイミング、送信回路１１３により送信コイル１１５に供給されるＲＦ信号の大きさ、送信回路１１３により送信コイル１１５にＲＦ信号が供給されるタイミング、受信コイル１１７によりＭＲ信号が受信されるタイミングなどが定義されている。
バス１２３は、インタフェース１２５と、ディスプレイ１２７と、記憶装置１２９と、処理回路１３１との間でデータを伝送させる伝送路である。バス１２３には、ネットワークなどを介して、各種生体信号計測器、外部記憶装置、各種モダリティなどが適宜接続されてもよい。例えば、生体信号計測器として、不図示の心電計がバスに接続される。
インタフェース１２５は、操作者からの各種指示や情報入力を受け付ける回路を有する。インタフェース１２５は、例えば、マウスなどのポインティングデバイス、あるいはキーボードなどの入力デバイスに関する回路を有する。なお、インタフェース１２５が有する回路は、マウス、キーボードなどの物理的な操作部品に関する回路に限定されない。例えば、インタフェース１２５は、本ＭＲＩ装置１００とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、受け取った電気信号を種々の回路へ出力するような電気信号の処理回路を有していてもよい。
ディスプレイ１２７は、処理回路１３１におけるシステム制御機能１３１ａによる制御のもとで、画像生成機能により生成された各種ＭＲ画像、撮像および画像処理に関する各種情報などを表示する。ディスプレイ１２７は、例えば、ＣＲＴディスプレイや液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、プラズマディスプレイ、または当技術分野で知られている他の任意のディスプレイ、モニタなどの表示デバイスである。
記憶装置１２９は、画像生成機能を介してｋ空間に充填されたＭＲデータ、画像生成機能により生成された画像データなどを記憶する。記憶装置１２９は、各種撮像プロトコル、撮像プロトコルを規定する複数の撮像パラメータを含む撮像条件などを記憶する。記憶装置１２９は、処理回路１３１で実行される各種機能に対応するプログラムを記憶する。記憶装置１２９は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリなどの半導体メモリ素子、ハードディスクドライブ（ｈａｒｄ ｄｉｓｋ ｄｒｉｖｅ）、ソリッドステートドライブ（ｓｏｌｉｄ ｓｔａｔｅ ｄｒｉｖｅ）、光ディスクなどである。また、記憶装置１２９は、ＣＤ－ＲＯＭドライブやＤＶＤドライブ、フラッシュメモリなどの可搬性記憶媒体との間で種々の情報を読み書きする駆動装置などであってもよい。
処理回路１３１は、ハードウェア資源として、図示していないプロセッサ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭなどのメモリなどを有し、本ＭＲＩ装置１００を統括的に制御する。処理回路１３１は、システム制御機能（システム制御部）１３１ａ、ＲＦレベル決定機能（ＲＦレベル決定部）１３１ｂ、断面特定機能（断面特定部）１３１ｃ、時相情報取得機能（時相情報取得部）１３１ｄ、Ｂ１マップ生成機能（生成部）１３１ｅ、調整値決定機能（調整値決定部）１３１ｆ、および調整機能（調整部）１３１ｇを有する。ＲＦレベル決定機能１３１ｂ、断面特定機能１３１ｃ、時相情報取得機能１３１ｄ、Ｂ１マップ生成機能１３１ｅ、調整値決定機能１３１ｆ、および調整機能１３１ｇにて行われる各種機能は、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装置１２９へ記憶されている。処理回路１３１は、これら各種機能に対応するプログラムを記憶装置１２９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１３１は、図１の処理回路１３１内に示された複数の機能など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１３１にてこれら各種機能が実現されるものとして説明したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路１３１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つの処理回路が各プログラムを実行する場合であってもよいし、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。 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（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）、およびフィールドプログラマブルゲートアレイ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ：ＦＰＧＡ））などの回路を意味する。
プロセッサは、記憶装置１２９に保存されたプログラムを読み出し実行することで各種機能を実現する。なお、記憶装置１２９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１０９、送信回路１１３、受信回路１１９、撮像制御回路１２１なども同様に、上記プロセッサなどの電子回路により構成される。
システム制御機能１３１ａは、ＭＲＩ装置１００を制御する機能である。具体的には、システム制御機能１３１ａは、記憶装置１２９に記憶されているシステム制御プログラムを読み出してメモリ上に展開し、展開されたシステム制御プログラムに従って本ＭＲＩ装置１００の各回路を制御する。例えば、システム制御機能１３１ａは、インタフェース１２５を介して操作者から入力される撮像条件に基づいて、撮像プロトコルを記憶装置１２９から読み出す。システム制御機能１３１ａは、撮像プロトコルを撮像制御回路１２１に送信し、被検体Ｐに対する撮像を制御する。尚、システム制御機能１３１ａは、調整機能１３１ｇによって調整されたＲＦレベルに基づいて、撮像プロトコルを生成してもよい。
ＲＦレベル決定機能１３１ｂは、ＲＦレベルの初期値（初期ＲＦレベル）を決定する機能である。ＲＦレベルとは、例えば、被検体Ｐにおける原子のスピンを略９０°倒すための電力を示すレベルである。即ち、ＲＦレベルは、ＲＦパルスのパワーに対応し、ＲＦパルスの振幅に相当する。換言すると、ＲＦレベル決定機能１３１ｂは、ＲＦコイルを介して被検体Ｐに対して送受信された高周波磁場に基づいて、ＲＦパルスの振幅を決定する。また、初期ＲＦレベルとは、例えば、対象臓器を含んだ胸部領域や腹部領域の全体、即ち対象臓器を含むＦＯＶ（Ｆｉｅｌｄ Ｏｆ Ｖｉｅｗ）に最適化されたＲＦレベルである。
具体的には、ＲＦレベル決定機能１３１ｂは、対象臓器に関する第１スライスに送信された複数の第１ＲＦパルスに対応する複数の第１ＭＲ信号に基づいて、ＲＦコイルに供給されるパワーのレベルを示すＲＦレベルを決定する。ＲＦコイルに供給されるパワーは、ＭＲ信号の受信強度と相関関係がある。ＭＲ信号の受信強度は、例えば位相エンコードを行わずに取得されたＭＲデータ（プロジェクションデータ）の信号値である。ＲＦレベル決定機能１３１ｂは、例えば、ＭＲ信号の受信強度の最大値に対応するＲＦ信号の送信強度に関する送信パワーを初期ＲＦレベルとして決定する。
第１スライスは、例えば、対象臓器を含んだ胸部領域または腹部領域の全体を含むスライスである。複数の第１ＲＦパルスは、例えば、ＲＦ信号の送信強度をそれぞれ変化させたＲＦパルスである。対象臓器が心臓の場合、ＲＦレベル決定機能１３１ｂは、心臓を含む胸部領域のスライスを用いて初期ＲＦレベルを決定する。初期ＲＦレベルは、本撮像前に行われるプリスキャンにおいて決定される。
断面特定機能１３１ｃは、対象臓器の断面を特定する機能である。具体的には、断面特定機能１３１ｃは、対象臓器の位置決め測定（ロケータ撮像）を実行することによって、第２スライスおよび第３スライスを特定する。尚、断面特定機能１３１ｃは、インタフェース１２５を介した操作者の操作によって断面を指定されてもよい。
第２スライスは、例えば、対象臓器における代表断面に関するスライスである。代表断面は、例えば、対象臓器の長軸を含む断面である。対象臓器が心臓の場合、第２スライスは、心臓の心軸を含む断面に関するスライスである。
第３スライスは、例えば、対象臓器における代表断面に交わる断面に関するスライスである。対象臓器が心臓の場合、第３スライスは、心臓の心軸に交わる断面に関するスライスである。
時相情報取得機能１３１ｄは、撮像プランなどから時相の情報を取得する機能である。具体的には、時相情報取得機能１３１ｄは、撮像制御回路１２１が実行する撮像の手順を示す撮像プランから、対象臓器に関する第３スライスを撮像するタイミングに関する時相の情報を取得する。
時相の情報は、例えば、心臓の心周期における収縮期および拡張期のうちの少なくとも一方の時相に関する情報である。また、時相の情報は、例えば、被検体Ｐの呼吸に伴う呼吸相および吸気相のうちの少なくとも一方の時相に関する情報でもよい。撮像プランは、例えば、心臓を撮像する場合に、「収縮期の撮像」「拡張期の撮像」および「心臓のシネ撮像」などの情報が含まれる。
Ｂ１マップ生成機能１３１ｅは、ＭＲ信号の受信強度の分布であるＢ１マップを生成する機能である。具体的には、Ｂ１マップ生成機能１３１ｅは、対象臓器に関する第２スライスへの、初期ＲＦレベルを有する第２ＲＦパルスの送信に伴って受信された第２ＭＲ信号に基づいて、第２ＲＦパルスに関する磁場の強度分布を示すＢ１マップを生成する。
心拍によって対象臓器における血液量が変化する、或いは呼吸によって対象臓器の形状が変化する場合、Ｂ１マップ生成機能１３１ｅは、心拍や呼吸に合わせてＢ１マップを生成することが望ましい。このとき、Ｂ１マップ生成機能１３１ｅは、時相情報取得機能１３１ｄによって取得された時相を用いてＢ１マップを生成する。
具体的には、Ｂ１マップ生成機能１３１ｅは、対象臓器が心臓の場合、心臓の心周期における収縮期および拡張期のうちの少なくとも一方の時相に対応するＢ１マップを生成する。収縮期は、心臓内の血液が押し出されることによって、Ｂ１マップ上における血液からの信号が低下する。そのため、収縮期は、拡張期に比べて、心筋からの信号が大きく、血液からの信号が小さくなる。また、Ｂ１マップ生成機能１３１ｅは、対象臓器が腹部に位置する肝臓などの場合、被検体Ｐの呼吸に伴う呼吸相および吸気相のうちの少なくとも一方の時相に対応するＢ１マップを生成する。
各時相のタイミングに合わせてＢ１マップを生成する場合、磁気共鳴イメージング装置１００は、心電波形を用いて撮像を行う。心電波形から収縮期および拡張期を判別する場合、磁気共鳴イメージング装置１００は、例えば、心電波形のＲ波およびＴ波用いて収縮期および拡張期を判別する。具体的には、磁気共鳴イメージング装置１００は、ある心周期におけるＲ波の時刻からＴ波の時刻までの期間を収縮期と判別し、当該Ｔ波の時刻から次の心周期におけるＲ波の時刻までの期間を拡張期と判別する。
また、磁気共鳴イメージング装置１００は、心電波形を解析する所与のソフトウェアを用いて収縮期および拡張期を判別してもよい。具体的には、磁気共鳴イメージング装置１００は、同期信号（例えばＲ波）からの遅延時間を変化させながら心時相の異なる複数の画像を収集し、収集した複数の画像に基づいて解析された信号値（例えば輝度値）によって収縮期および拡張期を判別する。このとき、遅延時間は、操作者によって手動で設定されてもよいし、所与のソフトウェアによって自動で設定されてもよい。
なお、Ｂ１マップ生成機能１３１ｅにおいて、第２ＭＲ信号は、対象臓器に含まれる血管からのＭＲ信号を抑制させる方法（例えば、ブラックブラッド（Ｂｌａｃｋ Ｂｌｏｏｄ：ＢＢ）法など）を用いて収集されるのが望ましい。ＢＢ法を用いることによって、高信号の血液を抑制することができるため、操作者などは、Ｂ１マップにおける対象臓器の組織を観察し易くなる。また、Ｂ１マップを生成する際の撮像方法は、例えば、部分フーリエ単ショットＦＳＥ（Ｆａｓｔ Ｓｐｉｎ Ｅｃｈｏ）などの高速撮像を用いて、ＢＢ法およびダブルアングル（Ｄｏｕｂｌｅ Ａｎｇｌｅ）法を組合せて取得する方法がある。
調整値決定機能１３１ｆは、対象臓器の撮像に最適化したＲＦレベルを得るために、初期ＲＦレベルを増減させる値（調整値）を決定する機能である。調整値は、例えば、デシベル（ｄＢ）値である。
具体的には、調整値決定機能１３１ｆは、Ｂ１マップ生成機能１３１ｅによって生成されたＢ１マップにおける対象臓器のうちの組織領域に含まれる複数の画素値に基づいて、対象臓器に対して設定された第３スライスに関するＲＦレベルの調整値を決定する。例えば、調整値決定機能１３１ｆは、Ｂ１マップにおける対象臓器のうちの組織領域のうち、Ｂ１マップにおける第３スライスに対応する部分領域に含まれる複数の画素値の平均値に基づいて調整値を決定してもよい。組織領域は、Ｂ１マップにおける対象臓器のうちの組織が存在しうる領域である。画素値は、例えば、ＲＦ信号の送信強度に対するＭＲ信号の受信強度の割合に関する数値で表される。例えば、Ｂ１マップ上のある画素の画素値が「５０」の場合、当該ある画素に対応する組織領域は、ＲＦ信号の送信強度に対するＭＲ信号の受信強度が「５０％」であることを示す。
調整値決定機能１３１ｆは、画素値または平均値をパラメータとして所与の推定式に適用することによって調整値を決定してもよいし、画素値または平均値と調整値とが対応付けられたテーブル（ルックアップテーブル（Ｌｏｏｋ Ｕｐ Ｔａｂｌｅ））を参照することによって調整値を決定してもよい。
調整機能１３１ｇは、調整値決定機能１３１ｆによって決定された調整値を用いて初期ＲＦレベルを調整する機能である。調整機能１３１ｇは、調整されたＲＦレベルを撮像制御回路１２１へと出力する。
図２において、以上のように構成された磁気共鳴イメージング装置１００の動作が例示される。以下、対象臓器に対する撮像に好適なＲＦレベルを調整する動作について説明する。また、具体例として、対象臓器が心臓である場合について説明するが、他の臓器に適用することも可能である。
始めに、磁気共鳴イメージング装置１００は、操作者の指示により、対象臓器に対する撮像に好適なＲＦレベルを調整するためのプログラムが選択される、当該プログラムが実行され、ステップＳ２０１の動作を開始する。このとき、操作者は、インタフェース１２５を介して、初期ＲＦレベルを決定するためのスライス位置を設定してもよい。
（ステップＳ２０１）
ＲＦレベル決定機能１３１ｂは、第１スライスに送信された複数の第１ＲＦパルスに対応する複数の第１ＭＲ信号に基づいて、初期ＲＦレベルを決定する。
図３および図４を参照し、初期ＲＦレベルを決定する方法について説明する。ＲＦレベル決定機能１３１ｂは、対象臓器として心臓３０１を撮像する場合、被検体Ｐの体軸３０２に交わるスライス位置３０３を設定する。スライス位置３０３における第１スライスは、心臓３０１を含み、且つ、被検体Ｐの体幹回りを全て覆うスライスである。
ＲＦレベル決定機能１３１ｂは、第１スライスに対して、ＲＦ信号の送信強度を段階的に変えていき、第１スライスに関するプロジェクションデータをそれぞれ取得する。プロジェクションデータの値がＭＲ信号の受信強度に対応しているため、ＲＦレベル決定機能１３１ｂは、ＭＲ信号の受信強度が最大となったＲＦ信号の送信強度（例えば、図４の５４ｄＢ）を初期ＲＦレベルとする。尚、ＲＦ信号の送信強度は、段階的に変更されてもよいし、連続的に変更されてもよい。
（ステップＳ２０２）
断面特定機能１３１ｃは、ロケータ撮像を実行することによって、対象臓器の断面を特定する。具体的には、断面特定機能１３１ｃは、少なくとも第２スライスおよび第３スライスを特定する。
図５および図６を参照し、第２スライスおよび第３スライスについて説明する。第２スライスは、例えば、心臓３０１の心軸５０１を含む心軸断面５０２に関するスライスである。第２スライスを特定した場合に、磁気共鳴イメージング装置１００は、心軸断面５０２の画像６０１を再構成してもよい。画像６０１は、心筋領域６０２を含む。第３スライスは、例えば、心軸５０１に交わるスライス位置６０３の断面に関するスライスである。
なお、操作者がインタフェース１２５を介して第２スライスおよび第３スライスを選択する場合、このステップは省略されてもよい。
（ステップＳ２０３）
時相情報取得機能１３１ｄは、撮像プランから第３スライスを撮像するタイミングに関する時相の情報を取得する。例えば、撮像プランが「心臓のシネ撮像」の場合、「収縮期」および「拡張期」の二つのＢ１マップを生成することが望ましいため、時相情報取得機能１３１ｄは、「収縮期」および「拡張期」の二つの時相情報を取得する。
（ステップＳ２０４）
Ｂ１マップ生成機能１３１ｅは、第２スライスへの初期ＲＦレベルを有する第２ＲＦパルスの送信に伴って受信された第２ＭＲ信号に基づいて、第２ＲＦパルスに関するＢ１マップを作成する。
図６および図７を参照し、Ｂ１マップについて説明する。Ｂ１マップ生成機能１３１ｅは、画像６０１に対応したＢ１マップ７０１を生成する。そのため、画像６０１に表示されうる心筋領域６０２は、Ｂ１マップ７０１においても同じ位置に存在する。即ち、Ｂ１マップ７０１におけるスライス位置６０３は、心筋領域６０２に相当する画素７０２、画素７０３、および画素７０４を含む。
（ステップＳ２０５）
調整値決定機能１３１ｆは、Ｂ１マップにおける対象臓器のうちの組織領域に含まれる複数の画素値に基づいて、第３スライスに関するＲＦレベルの調整値を決定する。具体的には、調整値決定機能１３１ｆは、Ｂ１マップ７０１における心筋領域６０２のうち、スライス位置６０３に対応する部分領域に含まれる画素７０２、画素７０３、および画素７０４の各画素値の平均値に基づいて、心臓の短軸断面に関するＲＦレベルの調整値を決定する。ＲＦレベルの調整値の決定には、図８に例示されるようなルックアップテーブルが用いられる。例えば、画素７０２、画素７０３、および画素７０４の画素値の平均値が「７５」の場合、ＲＦレベルの調整値は、「Ｒ＿２」となる。
（ステップＳ２０６）
調整機能１３１ｇは、ステップＳ２０５で決定された調整値を用いて初期ＲＦレベルを調整する。具体的には、調整機能１３１ｇは、例えば調整値「Ｒ＿２」を用いて初期ＲＦレベルを調整する。 （ステップＳ２０７）
撮像制御回路１２１は、ステップＳ２０６で調整されたＲＦレベルを有する第３ＲＦパルスを用いて、第３スライスを撮像する。具体的には、撮像制御回路１２１は、第３ＲＦパルスを用いて、図９に例示される短軸断面９０１を含む第３スライスを撮像する。第３スライスを撮像することによって、磁気共鳴イメージング装置１００は、図１０に例示される画像１００１を再構成する。
以上説明したように、一実施形態によれば、磁気共鳴イメージング装置１００は、対象臓器に関する第１スライスに送信された複数の第１ＲＦパルスに対応する複数の第１ＭＲ信号に基づいて、ＲＦコイルに供給されるパワーのレベルを示すＲＦレベルを決定し、撮像臓器に関する第２スライスへの当該ＲＦレベルを有する第２ＲＦパルスの送信に伴って受信された第２ＭＲ信号に基づいて、当該第２ＲＦパルスに関する磁場の強度分布を示すＢ１マップを作成する。そして、磁気共鳴イメージング装置１００は、Ｂ１マップにおける撮像臓器のうちの組織領域に含まれる複数の画素値に基づいて、対象臓器に対して設定された第３スライスに関する上記ＲＦレベルの調整値を決定し、当該調整値を用いて上記ＲＦレベルを調整し、調整されたＲＦレベルを有する第３ＲＦパルスを用いて、第３スライスを撮像することができる。これにより、本磁気共鳴イメージング装置１００は、対象臓器に対する撮像に好適なＲＦレベルを設定することができる。
また、本磁気共鳴イメージング装置１００は、組織領域のうち、Ｂ１マップにおける第３スライスに対応する部分領域に含まれる複数の画素値の平均値に基づいて調整値を決定することができる。これにより、本磁気共鳴イメージング装置１００は、対象臓器に対する撮像に好適なＲＦレベルを設定することができる。
また、本磁気共鳴イメージング装置１００は、対象臓器を心臓とし、第２スライスとして心臓の心軸を含み、組織領域を心筋領域として設定することができる。これにより、本磁気共鳴イメージング装置１００は、心臓の心筋に対する撮像に好適なＲＦレベルを設定することができる。
また、本磁気共鳴イメージング装置１００は、心臓の心周期における収縮期および拡張期のうちの少なくとも一方の時相に対応するＢ１マップを生成することができる。これにより、本磁気共鳴イメージング装置１００は、心時相に対応したＢ１マップを生成することができるため、心臓の形状変化に伴うＢ１ムラに対しても好適なＲＦレベルを設定することができる。
また、本磁気共鳴イメージング装置１００は、被検体の呼吸に伴う呼吸相および吸気相のうちの少なくとも一方の時相に対応するＢ１マップを生成することができる。これにより、本磁気共鳴イメージング装置１００は、被検体の呼吸に対応したＢ１マップを生成することができるため、対象臓器の形状変化に伴うＢ１ムラに対しても好適なＲＦレベルを設定することができる。
また、本磁気共鳴イメージング装置１００は、撮像の手順を示す撮像プランから、第３スライスを撮像するタイミングに関する時相の情報を取得し、取得された時相に対応するＢ１マップを生成することができる。これにより、本磁気共鳴イメージング装置１００は、時相の変化に対応したＲＦレベルを用いることができるため、シネ撮像などの連続撮像においても好適なＲＦレベルを設定することができる。
また、本磁気共鳴イメージング装置１００は、対象臓器に含まれる血管からのＭＲ信号を抑制させる方法を用いて第２ＭＲ信号を収集することができる。これにより、本磁気共鳴イメージング装置１００は、Ｂ１マップ上の血液領域からの信号を抑制させることができるため、対象臓器の組織領域からの信号を精度よく検出することができる。
以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、対象臓器に対する撮像に好適なＲＦレベルを設定することができる。具体的には、磁気共鳴イメージング装置１００は、好適なＲＦレベルを設定することによって、ＲＦ信号が入りにくかった心臓の心尖部付近における最適化が可能であり、心臓撮像などでよく使用されるシネ撮像の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、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装置、１０１…静磁場磁石、１０３…傾斜磁場コイル、１０５…傾斜磁場電源、１０７…寝台、１０７ａ…天板、１０９…寝台制御回路、１１１…ボア、１１３…送信回路、１１５…送信コイル、１１７…受信コイル、１１９…受信回路、１２１…撮像制御回路、１２３…バス、１２５…インタフェース、１２７…ディスプレイ、１２９…記憶装置、１３１…処理回路、１３１ａ…システム制御機能、１３１ｂ…ＲＦレベル決定機能、１３１ｃ…断面特定機能、１３１ｄ…時相情報取得機能、１３１ｅ…Ｂ１マップ生成機能、１３１ｆ…調整値決定機能、１３１ｇ…調整機能、３０１…心臓、３０２…体軸、３０３…スライス位置、５０１…心軸、５０２…心軸断面、６０１，１００１…画像、６０２…心筋領域、６０３…スライス位置、７０１…Ｂ１マップ、７０２，７０３，７０４…画素、９０１…短軸断面。

Claims (7)

  1. 心臓に関する第１スライスに送信された複数の第１ＲＦパルスに対応する複数の第１ＭＲ信号に基づいて、ＲＦコイルに供給されるパワーのレベルを示すＲＦレベルを決定するＲＦレベル決定部と、
    前記心臓に関する第２スライスへの前記ＲＦレベルを有する第２ＲＦパルスの送信に伴って受信された第２ＭＲ信号に基づいて、前記第２ＲＦパルスに関する磁場の強度分布を示すＢ１マップを生成する生成部と、
    前記第２スライスと交わる前記心臓に対して設定された第３スライスに関する前記ＲＦレベルの調整値を、前記Ｂ１マップにおける前記心臓のうちの前記第３スライスの位置に対応する心筋領域に含まれる複数の画素値に基づいて決定する調整値決定部と、
    前記調整値を用いて前記ＲＦレベルを調整する調整部と、
    前記調整されたＲＦレベルを有する第３ＲＦパルスを用いて、前記第３スライスを撮像する撮像部と
    を具備する磁気共鳴イメージング装置。
  2. 前記調整値決定部は、前記複数の画素値の平均値に基づいて前記調整値を決定する、請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
  3. 前記第２スライスは、前記心臓の心軸を含む、請求項１または請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
  4. 前記生成部は、前記心臓の心周期における収縮期および拡張期のうちの少なくとも一方の時相に対応する前記Ｂ１マップを生成する、請求項３に記載の磁気共鳴イメージング装置。
  5. 前記生成部は、被検体の呼吸に伴う呼吸相および吸気相のうちの少なくとも一方の時相に対応する前記Ｂ１マップを生成する、請求項１または請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
  6. 前記撮像部が実行する撮像の手順を示す撮像プランから、前記第３スライスを撮像するタイミングに関する前記時相の情報を取得する時相情報取得部
    を更に具備し、
    前記生成部は、前記取得された時相に対応する前記Ｂ１マップを生成する、請求項４または請求項５に記載の磁気共鳴イメージング装置。
  7. 前記第２ＭＲ信号は、前記心臓に含まれる血管からのＭＲ信号を抑制させる方法を用いて収集される、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
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