JP7270520B2 - 磁気共鳴イメージング装置および画像処理装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、磁気共鳴イメージング装置および画像処理装置に関する。

従来から、磁気共鳴イメージング装置によって患者を撮像する場合には、技師等が当該患者の状態、撮像部位等に合わせて撮像パラメータを設定している。例えば、同じ患者を期間を空けて複数回撮像する場合に、患者の成長等の影響によって磁化の緩和時間が変化することにより、前回と同じ撮像パラメータを使用できない場合がある。このような場合に、撮像パラメータの設定に時間を要するために、撮像時間が長くなる場合があった。

特開２０１７－１４０５３２号公報

本発明が解決しようとする課題は、磁気共鳴画像の撮像または画像処理に用いるパラメータの設定に要する時間を低減することである。

実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、受付部と、出力部とを備える。受付部は、被検体の出生時からの経過期間の長さを表す生後経過期間情報を受け付ける。出力部は、受付部によって受け付けられた生後経過期間情報と、生後経過期間情報と磁化の緩和特性とが対応付けられた緩和特性情報と、により特定される前記被検体の磁化の緩和曲線に基づいて、被検体を撮像するパルスシーケンスのパラメータを出力する。

図１は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置の構成の一例を示すブロック図である。 図２は、第１の実施形態に係る生後経過期間情報の入力画面の一例を示す図である。 図３は、第１の実施形態に係る緩和特性情報の一例を示す図である。 図４は、第１の実施形態に係る緩和特性情報に登録された生後経過期間情報と、Ｔ１値およびＴ２値との関係性の一例を示すグラフである。 図５は、Ｔ１値の違いによるＴ１回復曲線の差異の一例を示すグラフである。 図６は、Ｔ２値の違いによるＴ２減衰曲線の差異の一例を示すグラフである。 図７は、本実施形態に係る小児のＴＲの一例を示す図である。 図８は、Ａｘｉａｌ断面の縦緩和強調画像をＳＥ法で撮像する場合における生後経過期間別のパルスシーケンスのパラメータの一例を示す表である。 図９は、Ａｘｉａｌ断面の横緩和強調画像をＦＳＥ法で撮像する場合における生後経過期間別のパルスシーケンスのパラメータの一例を示す表である。 図１０は、第１の実施形態に係る撮像パラメータ表示画面の一例を示す図である。 図１１は、第１の実施形態に係る撮像処理の流れの一例を示すフローチャートである。 図１２は、第２の実施形態に係る医用情報システムの構成の一例を示す図である。 図１３は、第２の実施形態に係るＭＲＩ装置によって撮像されたＭＲ画像と、画像処理機能によって生成された計算画像のイメージの一例を示す図である。 図１４は、第２の実施形態に係る画像処理の流れの一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら、磁気共鳴イメージング装置および画像処理装置の実施形態について詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係るＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging：磁気共鳴イメージング）装置１００の構成の一例を示すブロック図である。

ＭＲＩ装置１００は、静磁場磁石１０１と、傾斜磁場コイル１０２と、傾斜磁場電源１０３と、寝台１０４と、寝台制御回路１０５と、送信コイル１０６と、送信回路１０７と、受信コイル１０８と、受信回路１０９と、シーケンス制御回路１１０と、計算機システム１２０と、ガントリ１５０とを備える。なお、ＭＲＩ装置１００に被検体Ｐは含まれない。被検体Ｐは、例えば、ＭＲＩ装置１００によって撮像される患者である。

静磁場磁石１０１は、中空の円筒形状（円筒の軸に直交する断面が楕円状となるものを含む）に形成された磁石であり、内部の空間に一様な静磁場を発生する。

傾斜磁場コイル１０２は、中空の円筒形状（円筒の軸に直交する断面が楕円状となるものを含む）に形成されたコイルであり、傾斜磁場を発生する。傾斜磁場コイル１０２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ており、これら３つのコイルは、傾斜磁場電源１０３から個別に電流の供給を受けて、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する。

傾斜磁場電源１０３は、傾斜磁場コイル１０２に電流を供給する。例えば、傾斜磁場電源１０３は、傾斜磁場コイル１０２を形成する３つのコイルのそれぞれに、個別に電流を供給する。

寝台１０４は、被検体Ｐが載置される天板１０４ａを備え、寝台制御回路１０５による制御のもと、天板１０４ａを、被検体Ｐが載置された状態で傾斜磁場コイル１０２の空洞（撮像口）内へ挿入する。寝台制御回路１０５は、計算機システム１２０による制御のもと、寝台１０４を駆動して天板１０４ａを長手方向および上下方向へ移動するプロセッサである。

送信コイル１０６は、傾斜磁場コイル１０２の内側に配置され、送信回路１０７からＲＦ（Radio Frequency、高周波）信号の供給を受けて、高周波磁場を被検体Ｐに印加する。送信コイル１０６によって高周波磁場が印加されることにより、被検体Ｐが励起される。

送信回路１０７は、シーケンス制御回路１１０の制御の下、対象とする原子核の種類および磁場の強度で決まるラーモア周波数に対応するＲＦパルスを送信コイル１０６に供給する。

受信コイル１０８は、傾斜磁場コイル１０２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、ＭＲ信号と称する）を受信する。受信コイル１０８は、ＭＲ信号を受信すると、受信したＭＲ信号を受信回路１０９へ出力する。なお、図１では、受信コイル１０８が、送信コイル１０６と別個に設けられる構成としたが、これは一例であり、当該構成に限定されるものではない。例えば、受信コイル１０８が送信コイル１０６と兼用される構成を採用しても良い。

受信回路１０９は、受信コイル１０８から出力されるアナログのＭＲ信号をアナログ・デジタル変換して、ＭＲデータを生成する。また、受信回路１０９は、生成したＭＲデータをシーケンス制御回路１１０へ送信する。なお、アナログ・デジタル変換に関しては、受信コイル１０８内で行っても構わない。また、受信回路１０９はアナログ・デジタル変換以外にも任意の信号処理を行うことが可能である。

シーケンス制御回路１１０は、計算機システム１２０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１０３、送信回路１０７、および受信回路１０９を制御することによって、被検体Ｐの撮像を行う。また、シーケンス制御回路１１０は、受信回路１０９からＭＲデータを受信する。シーケンス制御回路１１０は、受信したＭＲデータを計算機システム１２０へ転送する。

シーケンス制御回路１１０は、例えば、プロセッサにより実現されるものとしても良いし、ソフトウェアとハードウェアとの混合によって実現されても良い。

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。シーケンス情報は、被検体Ｐを撮像するパルスシーケンスが実行されるために使用される各種のパラメータに基づいて、計算機システム１２０によって生成される。

パルスシーケンスは、被検体ＰにＲＦパルスや傾斜磁場を印加して被検体Ｐを撮像する一連の処理の流れのことをいう。例えば、１つのパルスシーケンスにおいて、ＭＲ画像の種類や、撮像手法、撮像断面等が異なる複数回の撮像が実行される。ＭＲ画像の種類は、例えば、縦緩和強調画像（Ｔ１Ｗ画像）、横緩和強調画像（Ｔ２Ｗ画像）等である。

本実施形態においては、パルスシーケンスは、プレスキャンの処理と本撮像の処理とを含むものもとする。プレスキャンとは、例えば、撮像領域を決定するために低解像度のＭＲ画像を取得するスキャンや、受信コイル１０８の感度情報を取得するスキャン、ＭＲ画像のむらを補正するための情報を取得するスキャンなどである。

また、ＭＲ画像の撮像前に実行されるプリパルスの印加等も、パルスシーケンスに含まれる。なお、パルスシーケンスは必ずしも複数回の撮像を含まなくとも良く、１回の撮像における処理の流れであっても良い。

本実施形態において、パルスシーケンスのパラメータは、ＴＲ（Repetition Time）、ＴＥ（Echo Time）、フリップアングルのうちの少なくとも１つを含む。

また、パルスシーケンスのパラメータは、プリパルスに関するパラメータをふくんでも良い。例えば、パルスシーケンスのパラメータは、ＴＩ（反転時間：Inversion Time）を含むものとする。

また、パルスシーケンスのパラメータには、Ｔ２Ｍａｐの撮像パラメータも含まれる。Ｔ２Ｍａｐは、被検体Ｐの組織ごとのＴ２値の差異を表した画像である。Ｔ２Ｍａｐは、例えば、プレスキャンにおいて、ＴＥの異なるＲＦパルスの印加によって発生したＭＲ信号を複数回収集した結果から生成される。Ｔ２Ｍａｐの撮像パラメータは、該プレスキャンで使用されるＲＦパルス等を定義する情報である。

なお、パルスシーケンスのパラメータはこれらに限定されるものではなく、例えば、Ｔ１Ｍａｐの撮像パラメータ、スライス断面の位置、スライス厚、スライス断面の傾き、ＦＯＶ（撮像視野：Field Of View）等がさらに含まれても良い。

以下、被検体Ｐの撮像に用いられるパルスシーケンスの個々のパラメータを区別しない場合には、単に撮像パラメータという。

計算機システム１２０は、ＭＲＩ装置１００の全体制御や、データ収集、画像再構成などを行う。計算機システム１２０は、ネットワークインタフェース１２１、記憶回路１２２、処理回路１２３、入力インタフェース１２４、およびディスプレイ１２５を有する。

ネットワークインタフェース１２１は、シーケンス情報をシーケンス制御回路１１０へ送信し、シーケンス制御回路１１０からＭＲデータを受信する。また、ネットワークインタフェース１２１によって受信されたＭＲデータは、記憶回路１２２に格納される。

記憶回路１２２は、各種のプログラムを記憶する。記憶回路１２２は、例えば、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、光ディスク等により実現される。なお、記憶回路１２２は、ハードウェアによる非一過性の記憶媒体としても用いられる。記憶回路１２２は、記憶部の一例である。

また、記憶回路１２２は、緩和特性情報を記憶する。緩和特性情報は、生後経過期間情報と磁化の緩和特性とが対応付けられた情報である。緩和特性情報の詳細については後述する。

入力インタフェース１２４は、医師や診療放射線技師等の操作者からの各種指示や情報入力を受け付ける。入力インタフェース１２４は、例えば、トラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード等によって実現される。

なお、本実施形態において入力インタフェース１２４は、マウス、キーボードなどの物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、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、この電気信号を処理回路１２３へ出力する電気信号の処理回路も、入力インタフェース１２４の例に含まれる。

入力インタフェース１２４は、処理回路１２３に接続されており、操作者から受け付けた各種の入力操作を、電気信号に変換して処理回路１２３へと出力する。

ディスプレイ１２５は、処理回路１２３による制御の下、各種ＧＵＩ（Graphical User Interface）、ＭＲ（Magnetic Resonance）画像、または処理回路１２３によって生成された各種の画像等を表示する。ディスプレイ１２５は、表示部の一例である。

処理回路１２３は、ＭＲＩ装置１００の全体制御を行う。より詳細には、処理回路１２３は、受付機能１２３ａと、特定機能１２３ｂと、推定機能１２３ｃと、決定機能１２３ｄと、出力機能１２３ｅと、収集機能１２３ｆと、再構成機能１２３ｇとを有する。受付機能１２３ａは、受付部の一例である。特定機能１２３ｂは、特定部の一例である。推定機能１２３ｃは、推定部の一例である。決定機能１２３ｄは、決定部の一例である。出力機能１２３ｅは、出力部の一例である。収集機能１２３ｆは、収集部の一例である。再構成機能１２３ｇは、再構成部の一例である。

ここで、例えば、処理回路１２３の構成要素である受付機能１２３ａ、特定機能１２３ｂ、推定機能１２３ｃ、決定機能１２３ｄ、出力機能１２３ｅ、収集機能１２３ｆ、および再構成機能１２３ｇの各処理機能は、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回路１２２に記憶されている。処理回路１２３は、各プログラムを記憶回路１２２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１２３は、図１の処理回路１２３内に示された各機能を有することとなる。なお、図１においては、単一の処理回路１２３にて、受付機能１２３ａ、特定機能１２３ｂ、推定機能１２３ｃ、決定機能１２３ｄ、出力機能１２３ｅ、収集機能１２３ｆ、および再構成機能１２３ｇの各処理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１２３を構成し、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。

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））等の回路を意味する。なお、記憶回路１２２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、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。

受付機能１２３ａは、入力インタフェース１２４を介して、操作者による各種の操作を受け付ける。例えば、受付機能１２３ａは、操作者によって入力された被検体Ｐの生後経過期間の長さを表す生後経過期間情報を受け付ける。

生後経過期間情報は、被検体Ｐの出生から撮像時までの経過期間を表す情報である。本実施形態においては、生後経過期間情報は、被検体Ｐの月齢を表す情報である。なお、本実施形態で「月齢」という場合には、被検体Ｐの出生から現在までの経過期間を月単位で表した情報のことをいう。さらに具体的には、生後経過期間情報は、被検体Ｐが小児期である場合における、被検体Ｐの出生から撮像時までの経過期間を表す情報である。

本実施形態においては、「小児」は、例えば、１５歳未満とする。また、本実施形態においては、１５歳以上を「大人」という。また、本実施形態においては、小児をさらに細分化する場合において、例えば、生後４週未満を「新生児」、生後１歳未満を「乳児」、６歳未満を「幼児」という。単に「小児」という場合は、「新生児」、「乳児」、および「幼児」を含むものとする。ただし、これらの定義は一例であるため、運用に応じて、各区分にどの程度の期間を対応付けるかは変更してもよい。

図２は、本実施形態に係る生後経過期間情報の入力画面１２５１の一例を示す図である。入力画面１２５１は、例えば、後述の出力機能１２３ｅによって、ディスプレイ１２５上に表示されるものとする。図２に示すように、入力画面１２５１は、被検体Ｐの生後経過期間を、月単位で入力可能な画面である。受付機能１２３ａは、入力画面１２５１に入力された生後経過期間情報を、入力インタフェース１２４を介して受け付ける。受付機能１２３ａは、受け付けた生後経過期間情報を、特定機能１２３ｂに送出する。

また、受付機能１２３ａは、入力インタフェース１２４を介して、操作者によって入力された被検体Ｐの撮像手法に関する情報を受け付ける。撮像手法は、例えば、ＳＥ（Spin Echo：スピンエコー）法や、ＦＳＥ（Fast Spin Echo：高速スピンエコー）法等である。受付機能１２３ａは、受け付けた撮像手法に関する情報を、決定機能１２３ｄに送出する。

また、受付機能１２３ａは、後述の出力機能１２３ｅによって表示された撮像パラメータ表示画面から入力された撮像パラメータの値を受け付ける。受付機能１２３ａは、受け付けた撮像パラメータの値を、出力機能１２３ｅおよび収集機能１２３ｆに送出する。撮像パラメータ表示画面の詳細については後述する。

また、受付機能１２３ａは、操作者による撮像開始の操作を受け付ける。受付機能１２３ａは、撮像開始の操作を受け付けた場合に、当該操作を受け付けたことを、収集機能１２３ｆに送出する。受付機能１２３ａが受け付け可能な操作はこれらに限定されるものではなく、例えば、受付機能１２３ａは、操作者によるＦＯＶやスライス位置の設定操作、プレスキャン実行後の本撮像の開始操作等を受け付ける。

図１に戻り、特定機能１２３ｂは、受付機能１２３ａが受け付けた生後経過期間情報と、記憶回路１２２に保存された緩和特性情報と、に基づいて、被検体Ｐの磁化の緩和特性を特定する。

本実施形態における磁化の緩和特性は、例えば、Ｔ１値またはＴ２値である。Ｔ１値は、例えば、被検体Ｐのプロトンが励起されてから、縦方向の磁化ベクトルが元の値の約６３％まで回復するまでの時間である。また、Ｔ２値は、例えば、被検体Ｐのプロトンが励起されてから、横方向の磁化ベクトルが励起後の最大値から約３７％に減衰するまでの時間である。Ｔ１値およびＴ２値は、例えばｍｓ（ミリ秒）単位で表される。

なお、本実施形態において、「緩和」という場合は、縦方向の磁化ベクトルの「回復」と、横方向の磁化ベクトルの「減衰」とを総称するものとする。また、Ｔ１値とＴ２値とを総称する場合は、「緩和時間」という。

図３は、本実施形態に係る緩和特性情報１２２１の一例を示す図である。図３に示すように、緩和特性情報１２２１は、生後経過期間と、Ｔ１値と、Ｔ２値とが対応付けられている。

本実施形態においては、緩和特性情報１２２１に登録されるＴ１値およびＴ２値は、例えば、脳の組織のうちのいずれかであるものとする。具体的には、緩和特性情報１２２１に登録されるＴ１値およびＴ２値は、白質または灰白質等のＴ１値およびＴ２値である。また、組織別に複数の緩和特性情報１２２１が記憶回路１２２に保存されるものとしても良い。この場合、緩和特性情報１２２１には、例えば、白質のＴ１値およびＴ２値と、灰白質Ｔ１値およびＴ２値と、が生後経過期間に対応付けられて登録される。

また、緩和特性情報１２２１におけるＴ１値およびＴ２値は、各生後経過期間における一般的なＴ１値およびＴ２値の値でも良い。各生後経過期間における一般的なＴ１値およびＴ２値の値は、例えば、複数の被検体Ｐからの検出結果から統計処理等によって算出された値でも良い。

より具体的には、本実施形態の緩和特性情報１２２１は、被検体が小児期である場合における、生後経過期間情報とＴ１値とＴ２値とが対応付けられているものとする。なお、緩和特性情報１２２１には、小児期に含まれる全ての生後経過期間情報が登録されていなくとも含まなくとも良い。例えば、緩和特性情報１２２１には、少なくとも出生から幼児期までに相当する生後経過期間情報と、該生後経過期間情報に対応付けられたＴ１値およびＴ２値が登録されているものとしても良い。

これは、特に、発達(成熟)途中にある子供において、生後経過期間によるＴ１値およびＴ２値の変化が大きいためである。特に、小児の脳は、髄鞘（白質）形成、およびシナプス（灰白質）の発達の影響により、生後経過期間によってＴ１値およびＴ２値が大きく変化する。これに対して、発達が完了した大人の脳においては生後経過期間によるＴ１値およびＴ２値の変化が少ない。このため、緩和特性情報１２２１は、生後経過期間が小児期を超えた大人については、Ｔ１値およびＴ２値を登録していなくとも良い。

なお、図３では緩和特性情報１２２１をデータベース形式で記載したが、緩和特性情報１２２１の保存形式はこれに限定されるものではない。

図４は、本実施形態に係る緩和特性情報１２２１に登録された生後経過期間情報と、Ｔ１値およびＴ２値との関係性の一例を示すグラフである。図４の縦軸は緩和時間であり、横軸は生後経過期間である。図３で説明した緩和特性情報１２２１に登録されたＴ１値およびＴ２値は、一例として、生後経過期間の増加に伴って、図４のように減衰する。

また、人体の組織によって、Ｔ１値およびＴ２値は異なるが、緩和特性情報１２２１に登録されるＴ１値およびＴ２値は、特定の組織のＴ１値およびＴ２値である。

特定機能１２３ｂは、受付機能１２３ａが受け付けた生後経過期間情報に示される生後経過期間と一致する生後経過期間を、緩和特性情報１２２１から検索し、検索した生後経過期間に対応付けられたＴ１値およびＴ２値を、被検体ＰのＴ１値およびＴ２値として特定する。特定機能１２３ｂは、特定したＴ１値およびＴ２値を、推定機能１２３ｃに送出する。

図１に戻り、推定機能１２３ｃは、特定機能１２３ｂによって特定された磁化の緩和特性から、被検体Ｐの磁化の緩和曲線を推定する。磁化の緩和曲線は、Ｔ１回復曲線、またはＴ２減衰曲線である。

図５は、Ｔ１値の違いによるＴ１回復曲線の差異の一例を示すグラフである。図５の縦軸はＭＲ信号の信号強度であり、横軸は時間である。図５においては、縦緩和が１００％完了した場合の信号強度を“ａ”とする。また、縦方向の磁化ベクトルが元の値の約６３％まで回復した場合の信号強度を“ｂ”とする。信号強度が“ｂ”になるまでの緩和時間が、Ｔ１値である。

推定機能１２３ｃは、特定機能１２３ｂによって特定されたＴ１値から、Ｔ１回復曲線を推定する。

図５では、一般的な大人のある組織のＴ１値を“ｔ１ａ”、小児期に含まれる年齢におけるある組織のＴ１値を“ｔ１ｂ”としている。なお、図５に示す小児と大人の組織の種類は同一であるものとする。図４で説明したように、小児のＴ１値は、大人のＴ１値よりも長くなる。このため、小児においては、Ｔ１回復曲線の傾斜が大人のＴ１回復曲線よりも緩やかである。

また、推定機能１２３ｃは、特定機能１２３ｂによって特定されたＴ２値から、Ｔ２減衰曲線を推定する。

図６は、Ｔ２値の違いによるＴ２減衰曲線の差異の一例を示すグラフである。図６の縦軸はＭＲ信号の信号強度であり、横軸は時間である。図６においては、横方向の磁化ベクトルの励起後の最大値における信号強度を“ｃ”とする。また、横方向の磁化ベクトルの励起後の最大値を１００％とした場合の、横方向の磁化ベクトルが約３７％に減衰した場合の信号強度を“ｄ”とする。

図６では、被検体Ｐが大人である場合における、ある組織の一般的なＴ２値を“ｔ２ａ”、被検体Ｐが小児期に含まれる年齢である場合における、ある組織の一般的なＴ２値を“ｔ２ｂ”としている。なお、図６に示す小児と大人の組織の種類は同一であるものとする。小児のＴ２値は、大人のＴ２値よりも長いため、小児においては、Ｔ２減衰曲線の傾斜が大人のＴ２減衰曲線よりも緩やかである。

推定機能１２３ｃは、例えば、撮像対象の組織ごとのＴ１回復曲線およびＴ２回復曲線を推定する。推定機能１２３ｃは、撮像部位が脳である場合には、例えば、白質と灰白質のＴ１回復曲線およびＴ２回復曲線を推定する。あるいは、推定機能１２３ｃは、代表的な組織のＴ１回復曲線およびＴ２回復曲線を推定するものとしても良い。推定機能１２３ｃは、推定したＴ１回復曲線およびＴ２減衰曲線を決定機能１２３ｄに送出する。

図１に戻り、決定機能１２３ｄは、推定機能１２３ｃによって推定された緩和曲線に応じて、被検体Ｐを撮像するパルスシーケンスのパラメータを決定する。

上述のように、小児のＴ１値およびＴ２値は、大人よりも長くなる。Ｔ１値とＴ２値は、それぞれ、ＭＲ画像（磁気共鳴画像）のコントラストに影響する。このため、例えば、小児の撮像に際して大人と同じパラメータを使用すると、十分なコントラストを得られない場合がある。

また、小児期のうち、特に新生児から幼児までの期間においてはＴ１値およびＴ２値の変化が激しく、例えば、数ヶ月の間にＴ１値およびＴ２値が大きく変わる場合がある。このため、同じ被検体Ｐを撮像する場合であっても、生後経過期間によって適切なコントラストのＭＲ画像を撮像可能な撮像パラメータは異なる。

例えば、決定機能１２３ｄは、被検体Ｐの撮像に使用される撮像手法と、推定機能１２３ｃによって推定された複数の組織別の緩和曲線とに基づいて、ＭＲ画像において組織別のコントラストが十分に得られるＴＲ、ＴＥ等のパラメータの値を決定する。被検体Ｐの撮像に使用される撮像手法を受付機能１２３ａから取得する。

図７は、本実施形態に係る小児のＴＲの一例を示す図である。図７では、一例として、被検体Ｐが小児である場合の白質と灰白質のＴ１回復曲線を示す。図７に示すように、脳の組織のうち、灰白質は白質よりも水分量が多いため、白質よりもＴ１が長くなり、Ｔ１回復曲線の傾斜が緩やかになる。

決定機能１２３ｄは、例えば、ＲＦパルスの印加から、灰白質のＴ１回復曲線と白質のＴ１回復曲線の差異ｄが規定の量であり、かつ、信号強度が所定の割合以上回復した状態となるタイミングまでの時間を、ＴＲとして決定する。図７では、所定の割合を、ｎ％とする。灰白質のＴ１回復曲線と白質のＴ１回復曲線の差異ｄの規定の量とは、ＭＲ画像において組織間の十分なコントラストが得られる差異の量とする。

また、小児の脳組織の水分量は大人の脳とは異なるため、被検体Ｐが小児である場合の白質と灰白質のＴ１回復曲線は、大人の白質と灰白質のＴ１回復曲線とも異なる。このため、小児の頭部撮像における適切なコントラストのＭＲ画像を撮像可能なＴＲは、大人の頭部撮像における適切なコントラストのＭＲ画像を撮像可能なＴＲとは異なる。

図７では、Ｔ１回復曲線を例として図示したが、決定機能１２３ｄは、Ｔ１回復曲線だけでなくＴ２減衰曲線も加味し、撮像手法に応じて、組織別のコントラストが十分に得られるＴＲ、ＴＥ等のパラメータを決定する。撮像手法は、例えば、縦緩和強調画像（Ｔ１Ｗ画像）、または横緩和強調画像（Ｔ２Ｗ画像）等のＭＲ画像の種類や、ＳＥ（Spin Echo：スピンエコー）法やＦＳＥ（Fast Spin Echo：高速スピンエコー）法等の励起手法の種類である。

ここで、図８、９を用いて、生後経過期間による撮像パラメータの差異について具体的に説明する。

図８は、Ａｘｉａｌ断面（体軸断面）の縦緩和強調画像（Ｔ１Ｗ画像）をＳＥ法で撮像する場合における生後経過期間別のパルスシーケンスのパラメータの一例を示す表である。図８では、撮像パラメータの一例として、ＴＲ、ＴＥ、およびフリップアングルを挙げる。縦緩和強調画像においては、特にＴＲの値がＴ１値の影響を受ける。図８に示す撮像手法においては、例えば、「新生児」を撮像する際に適切なコントラストが得られるＴＲは“５５０”であり、「小児」および「大人」のＴＲ“５７０”よりも短くなっている。これは、図８に示す撮像手法において、大人を撮像する場合と同じ程度のコントラストを得るためには、新生児ではＴＲを２０ｍｓ短くするということである。

また、図９は、Ａｘｉａｌ断面の横緩和強調画像（Ｔ２Ｗ画像）をＦＳＥ法で撮像する場合における生後経過期間別のパルスシーケンスのパラメータの一例を示す表である。横緩和強調画像においては、特にＴＥの値がＴ２値の影響を受ける。図９に示す撮像手法においては、例えば、「新生児」を撮像する際に適切なコントラストが得られるＴＥは“５６”であり、「大人」のＴＥ“８５”よりも短くなっている。また、「小児」を撮像する際に適切なコントラストが得られるＴＥは“５４”であり、「大人」および「新生児」のＴＥよりも短くなっている。これは、図９に示す撮像手法において、大人を撮像する場合と同じ程度のコントラストを得るためには、新生児ではＴＥを２９ｍｓ短くし、小児ではＴＥを３１ｍｓ短くするということである。

図８、９に示す数値は一例であり、パラメータの値は、これらの図に示す数値に限定されるものではない。なお、図８、９では、生後経過期間を「新生児」、「小児」、「大人」の３つに分類しているが、これは一例であり、各分類に含まれる年齢の全ての被検体Ｐに対して同一のパラメータが適用されるということを意味するものではない。また、図８、９における「小児」は、「新生児」を除くものとする。

決定機能１２３ｄは、決定したパラメータを、出力機能１２３ｅに送出する。

図１に戻り、出力機能１２３ｅは、受付機能１２３ａによって受け付けられた生後経過期間情報と、緩和特性情報１２２１と、に基づく撮像パラメータを出力する。より詳細には、出力機能１２３ｅは、決定機能１２３ｄによって決定された撮像パラメータを、ディスプレイ１２５に表示する。

図１０は、本実施形態に係る撮像パラメータ表示画面１２５２の一例を示す図である。図１０に示すように、出力機能１２３ｅは、ＴＲ、ＴＥ、ＦＡ等の撮像パラメータを、ディスプレイ１２５上の撮像パラメータ表示画面１２５２に表示する。

また、撮像パラメータ表示画面１２５２上に表示された撮像パラメータの値は変更可能である。例えば、操作者は、撮像パラメータ表示画面１２５２上の撮像パラメータの値を、入力インタフェース１２４を用いて変更しても良い。操作者によって入力された撮像パラメータの値は、受付機能１２３ａによって受け付けられる。

また、出力機能１２３ｅは、撮像パラメータ表示画面１２５２上に、操作者による撮像開始の操作を受け付け可能な撮像開始ボタン１２５３を表示する。

なお、図１０に示す撮像パラメータの種類および値は一例であり、これらに限定されるものではない。

また、出力機能１２３ｅは、再構成機能１２３ｇによって生成された参照用ＭＲ画像と、診断用ＭＲ画像とを、ディスプレイ１２５に表示する。

参照用ＭＲ画像は、後述の収集機能１２３ｆによって実行されたプレスキャンの結果に基づいて、再構成機能１２３ｇが生成したＭＲ画像である。参照用ＭＲ画像は、本撮像によって撮像された診断用ＭＲ画像よりも解像度が低いものとする。また、参照用ＭＲ画像は、操作者によるＦＯＶやスライス位置等の入力を受け付ける位置決め画像の機能を兼ねても良い。

図１に戻り、収集機能１２３ｆは、各種のパルスシーケンスを実行することにより、パルスシーケンスの実行によって発生したＭＲ信号から変換されたＭＲデータを、ネットワークインタフェース１２１を介してシーケンス制御回路１１０から収集する。

より詳細には、収集機能１２３ｆは、決定機能１２３ｄによって決定された撮像パラメータ、または、受付機能１２３ａによって受け付けられた撮像パラメータに基づいて、シーケンス情報を生成する。例えば、操作者によって撮像パラメータの値が変更されている場合には、収集機能１２３ｆは、変更後の撮像パラメータの値を使用してシーケンス情報を生成する。また、操作者によって撮像パラメータの値が変更されていない場合には、収集機能１２３ｆは、決定機能１２３ｄによって決定された撮像パラメータに基づいて、シーケンス情報を生成する。

収集機能１２３ｆは、生成したシーケンス情報を、ネットワークインタフェース１２１を介してシーケンス制御回路１１０に送出する。シーケンス制御回路１１０によってシーケンス情報に基づいた処理が実行されることにより、例えば、シーケンス情報に定義されたプレスキャンや本撮像が実行される。

本実施形態においては、プレスキャンと本撮像は連続して実行されるものではなく、例えば、プレスキャンの結果として参照ＭＲ画像が表示された後に、操作者によって本撮像の開始操作が行われると、収集機能１２３ｆは、本撮像を開始する。また、プレスキャンの結果に基づいて操作者が撮像パラメータを変更した場合は、収集機能１２３ｆは、変更後の撮像パラメータに基づいてシーケンス情報を変更し、変更したシーケンス情報をシーケンス制御回路１１０に送出する。

また、収集機能１２３ｆは、プレスキャンや本撮像の実行結果として収集したＭＲデータを、傾斜磁場により付与された位相エンコード量や周波数エンコード量に従って配置させる。ｋ空間に配置されたＭＲデータは、ｋ空間データと称される。ｋ空間データは、記憶回路１２２に保存される。

再構成機能１２３ｇは、記憶回路１２２に記憶されたｋ空間データにフーリエ変換などの再構成処理を施すことにより、ＭＲ画像を生成する。再構成機能１２３ｇは、生成したＭＲ画像を記憶回路１２２に保存する。

より詳細には、再構成機能１２３ｇは、プレスキャンによって得られたＭＲデータから生成されたｋ空間データに基づいて、参照ＭＲ画像を生成する。再構成機能１２３ｇは、生成した参照ＭＲ画像を出力機能１２３ｅに送出する。

次に、以上のように構成されたＭＲＩ装置１００によって実行される撮像パラメータ生成処理の流れについて説明する。

図１１は、本実施形態に係る撮像処理の流れの一例を示すフローチャートである。

まず、受付機能１２３ａは、操作者によって入力画面１２５１に入力された被検体Ｐの生後経過期間情報を受け付ける（Ｓ１）。例えば、操作者は、被検体Ｐが小児の場合に、該被検体Ｐの月齢を、生後経過期間情報として入力する。受付機能１２３ａは、受け付けた生後経過期間情報を、特定機能１２３ｂに送出する。

そして、特定機能１２３ｂは、受付機能１２３ａが受け付けた生後経過期間情報と、記憶回路１２２に保存された緩和特性情報１２２１と、に基づいて、被検体ＰのＴ１値およびＴ２値を特定する（Ｓ２）。特定機能１２３ｂは、特定したＴ１値およびＴ２値を推定機能１２３ｃに送出する。

推定機能１２３ｃは、特定機能１２３ｂによって特定されたＴ１値およびＴ２値から、被検体ＰのＴ１回復曲線およびＴ２減衰曲線を推定する（Ｓ３）。推定機能１２３ｃは、推定したＴ１回復曲線およびＴ２減衰曲線を決定機能１２３ｄに送出する。

決定機能１２３ｄは、推定機能１２３ｃによって推定されたＴ１回復曲線およびＴ２減衰曲線に応じて、撮像パラメータを決定する（Ｓ４）。決定機能１２３ｄは、決定した撮像パラメータを、出力機能１２３ｅおよび収集機能１２３ｆに送出する。

出力機能１２３ｅは、決定機能１２３ｄによって決定された撮像パラメータを、ディスプレイ１２５上の撮像パラメータ表示画面１２５２に表示する（Ｓ５）。

次に、受付機能１２３ａは、操作者による撮像パラメータ表示画面１２５２上の撮像パラメータの変更を受け付けたか否かを判定する（Ｓ６）。受付機能１２３ａは、撮像パラメータの変更を受け付けたと判定した場合（Ｓ６“Ｙｅｓ”）、変更された撮像パラメータの値を出力機能１２３ｅに送出する。この場合、出力機能１２３ｅは、変更後の撮像パラメータを、撮像パラメータ表示画面１２５２に表示する（Ｓ７）。Ｓ７の処理の後は、Ｓ８の処理に進む。また、受付機能１２３ａは、撮像パラメータの変更を受け付けていないと判定した場合にも（Ｓ６“Ｎｏ”）、Ｓ８の処理に進む。

次に、受付機能１２３ａは、操作者による撮像開始の操作を受け付けたか否かを判定する（Ｓ８）。例えば、受付機能１２３ａは、操作者によって撮像パラメータ表示画面１２５２上の撮像開始ボタン１２５３が押下された場合に、操作者による撮像開始の操作を受け付けたと判定する（Ｓ８“Ｙｅｓ”）。また、受付機能１２３ａは、撮像開始ボタン１２５３が押下されていないと判定した場合は、Ｓ６～Ｓ８の処理を繰り返す。

そして、受付機能１２３ａは、操作者による撮像開始の操作を受け付けたと判定した場合、当該操作を受け付けたことを、収集機能１２３ｆに送出する。この場合、収集機能１２３ｆは、最新の撮像パラメータの値に基づいて、シーケンス情報を生成する。収集機能１２３ｆは、生成したシーケンス情報を、ネットワークインタフェース１２１を介してシーケンス制御回路１１０に送出し、プレスキャンの実行を開始する（Ｓ８）。また、収集機能１２３ｆは、プレスキャンの実行結果として収集したＭＲデータからｋ空間データを生成する。

そして、再構成機能１２３ｇは、生成されたｋ空間データにフーリエ変換などの再構成処理を施すことにより、参照用ＭＲ画像を生成する（Ｓ９）。再構成機能１２３ｇは、生成した参照用ＭＲ画像を出力機能１２３ｅに送出する。

次に、出力機能１２３ｅは、参照用ＭＲ画像と、本撮像用の撮像パラメータとをディスプレイ１２５に表示する（Ｓ１０）。

次に、受付機能１２３ａは、操作者による撮像パラメータの変更を受け付けたか否かを判定する（Ｓ１１）。受付機能１２３ａは、撮像パラメータの変更を受け付けたと判定した場合（Ｓ１１“Ｙｅｓ”）、変更された撮像パラメータの値を出力機能１２３ｅに送出する。この場合、出力機能１２３ｅは、変更後の撮像パラメータを、ディスプレイ１２５に表示する（Ｓ１２）。Ｓ１２の処理の後は、Ｓ１３の処理に進む。また、受付機能１２３ａは、撮像パラメータの変更を受け付けていないと判定した場合にも（Ｓ１１“Ｎｏ”）、Ｓ１３の処理に進む。

次に、受付機能１２３ａは、操作者による本撮像の開始操作を受け付けたか否かを判定する（Ｓ１３）。受付機能１２３ａは、本撮像の開始操作を受け付けていないと判定した場合は、Ｓ１１～Ｓ１３の処理を繰り返す。

そして、受付機能１２３ａは、操作者による本撮像の開始操作を受け付けたと判定した場合、当該操作を受け付けたことを、収集機能１２３ｆに送出する。収集機能１２３ｆは、プレスキャンの後に撮像パラメータが変更された場合には、変更後の撮像パラメータに基づいて、シーケンス情報を変更する。また、プレスキャンの後に撮像パラメータが変更されなかった場合には、収集機能１２３ｆはシーケンス情報を変更しなくとも良い。

なお、収集機能１２３ｆは、プレスキャン用のシーケンス情報と本撮像用のシーケンス情報とを、それぞれ異なるタイミングで生成しても良い。つまり、収集機能１２３ｆは、プレスキャンの実行前にはプレスキャン用のシーケンス情報のみを作成し、本撮像の実行前に、プレスキャンの結果に基づく撮像パラメータの修正を反映した本撮像用のシーケンス情報を生成しても良い。

そして、収集機能１２３ｆは、生成したシーケンス情報を、ネットワークインタフェース１２１を介してシーケンス制御回路１１０に送出し、本撮像を実行する（Ｓ１４）。また、収集機能１２３ｆは、本撮像の実行結果として収集したＭＲデータからｋ空間データを生成する。

そして、再構成機能１２３ｇは、生成されたｋ空間データにフーリエ変換などの再構成処理を施すことにより、診断用ＭＲ画像を生成する（Ｓ１５）。再構成機能１２３ｇは、生成した診断用ＭＲ画像を出力機能１２３ｅに送出する。

そして、出力機能１２３ｅは、生成された診断用ＭＲ画像をディスプレイ１２５に表示する（Ｓ１６）。ここで、このフローチャートの処理は終了する。

上述のように、小児の脳は、髄鞘（白質）形成、およびシナプス（灰白質）の発達の影響により、生後経過期間によってＴ１値およびＴ２値が大きく変化する。このため、被検体Ｐが小児である場合には、大人用の撮像パラメータでは十分なコントラストを有するＭＲ画像を撮像することが困難な場合がある。また、同じ被検体Ｐを期間を空けて複数回撮像する場合に、被検体Ｐの成長等の影響によって前回と同じ撮像パラメータでは十分なコントラストを有するＭＲ画像を撮像することが困難な場合がある。このため、従来においては、操作者が撮像パラメータの設定に時間を要したり、撮像のやり直しが発生したりするために、撮像時間が長くなる場合があった。

これに対して、本実施形態のＭＲＩ装置１００は、操作者から受け付けた被検体Ｐの生後経過期間情報と、緩和特性情報１２２１と、に基づく撮像パラメータを出力するため、操作者は、被検体Ｐの生後経過期間に応じた撮像パラメータを容易に把握することができる。このため、本実施形態のＭＲＩ装置１００によれば、ＭＲ画像の撮像に用いるパラメータの設定に要する時間を低減することができる。

より詳細には、本実施形態のＭＲＩ装置１００は、操作者から受け付けた被検体Ｐの生後経過期間情報と緩和特性情報１２２１とに基づいて特定した被検体Ｐの磁化の緩和特性から、被検体Ｐの磁化の緩和曲線を推定することにより、被検体Ｐの生後経過期間情報に応じた撮像パラメータを決定することができる。

また、本実施形態における生後経過期間情報は、被検体Ｐの月齢を表す情報である。例えば、被検体Ｐが成長途中である場合には、数ヶ月でＴ１値およびＴ２値が大きく変化することもある。このような場合において、本実施形態のＭＲＩ装置１００によれば、月単位で被検体Ｐの生後経過期間に合わせた撮像パラメータを求めることにより、適切なコントラストのＭＲ画像を撮像可能な撮像パラメータを設定することができる。

また、本実施形態における生後経過期間情報は、小児期における被検体の出生から撮像時までの経過期間を表す。また、本実施形態における磁化の緩和特性は、Ｔ１値またはＴ２値であり、緩和特性情報１２２１は、被検体Ｐが小児である場合における、生後経過期間情報とＴ１値またはＴ２値とが対応付けられている。被検体Ｐが大人であれば、生後経過期間の変化がＴ１値およびＴ２値に与える影響は小さい。これに対して、被検体Ｐが小児である場合には、出生から撮像時までの経過期間の長さによって、Ｔ１値およびＴ２値が大きく変化する場合がある。このため、本実施形態のＭＲＩ装置１００は、少なくとも小児期を対象として生後経過期間情報に応じた撮像パラメータを提示することにより、被検体Ｐの発達による磁化の緩和特性に対応することができる。

また、本実施形態における撮像パラメータは、ＴＲ、ＴＥ、およびフリップアングルのうちの少なくとも１つを含む。本実施形態のＭＲＩ装置１００は、被検体Ｐの撮像に用いられる主要な撮像パラメータであるＴＲ、ＴＥ、およびフリップアングルのうちの少なくとも１つについて、被検体Ｐの生後経過期間情報に応じた値を設定することにより、生後経過期間の変化による被検体Ｐの磁化の緩和特性に適した撮像処理を実行することができる。

また、本実施形態における撮像パラメータは、ＴＩであっても良い。また、本実施形態における撮像パラメータは、Ｔ２Ｍａｐの撮像パラメータでも良い。本実施形態のＭＲＩ装置１００は、ＭＲ画像の撮像処理で使用されるＴＲ、ＴＥ、およびフリップアングルだけではなく、撮像の前処理として実行される各種の処理においても、生後経過期間の変化による被検体Ｐの磁化の緩和特性に適した処理を実行することができる。

なお、本実施形態においては、被検体Ｐが小児の場合に操作者が生後経過期間情報を入力するものとしたが、被検体Ｐが大人であっても、生後経過期間情報を入力するものとしても良い。

また、本実施形態においては、生後経過期間情報を月齢としたが、生後経過期間情報はこれに限定されるものではない。例えば、生後経過期間情報は、新生児、乳児、幼児、小児、大人等の分類でも良い。あるいは、生後経過期間情報は、週単位または年単位で表されても良い。

また、受付機能１２３ａは、ＭＲＩ装置１００外のＨＩＳ（Hospital Information System）またはＲＩＳ（Radiology Information System）から、被検体Ｐの生後経過期間を取得しても良い。

また、Ｔ１回復曲線の推定の手法は上述の例に限定されるものではなく、例えば、Ｔ１値とＴ１回復曲線とが対応付けられて記憶回路１２２に保存されていても良い。この場合、推定機能１２３ｃは、特定機能１２３ｂによって特定されたＴ１値を記憶回路１２２から検索し、該Ｔ１値に対応付けられたＴ１回復曲線を、被検体ＰのＴ１回復曲線と推定する。

また、本実施形態においては、特定機能１２３ｂは、被検体ＰのＴ１値およびＴ２値を特定するものとしたが、Ｔ１値またはＴ２値のいずれか一方のみを特定するものとしても良い。また、推定機能１２３ｃは、Ｔ１回復曲線またはＴ２減衰曲線のいずれか一方のみを推定するものとしても良い。

また、推定機能１２３ｃは、生後経過期間情報だけではなく、さらに、被検体Ｐの身長、体重、性別、成長速度等によって、Ｔ１回復曲線およびＴ２減衰曲線を調整しても良い。例えば、推定機能１２３ｃは、被検体Ｐの身長または体重が、被検体Ｐの月齢（例えば、ｎヶ月）における平均値よりも高い場合に、Ｔ１回復曲線およびＴ２減衰曲線を、被検体Ｐの月齢よりも大きな月齢（例えば、ｎ＋１ヶ月）に近づけるように調整する。あるいは、決定機能１２３ｄが、被検体Ｐの身長、体重、性別、成長速度等を加味して撮像パラメータの値を調整しても良い。

また、ＭＲＩ装置１００は、プレスキャンの結果に基づいて、本撮像用の撮像パラメータを自動的に補正する機能を備えても良い。例えば、決定機能１２３ｄは、プレスキャンの結果として生成された参照用ＭＲ画像のコントラストを認識し、該コントラストに基づいて、本撮像用の撮像パラメータを補正しても良い。例えば、決定機能１２３ｄは、コントラストが基準よりも低い場合には、ＴＲまたはＴＥ等を変更し、コントラストが高くなるように撮像パラメータを補正しても良い。また、本撮像において複数の診断用ＭＲ画像が撮像される場合、決定機能１２３ｄは、撮像された診断用ＭＲ画像におけるコントラストに基づいて、該診断用ＭＲ画像よりも後に撮像される他の診断用ＭＲ画像の撮像パラメータを補正しても良い。

また、本実施形態においては、決定機能１２３ｄは、推定機能１２３ｃによって推定されたＴ１回復曲線およびＴ２減衰曲線に応じて、撮像パラメータを決定するものとしたが、撮像パラメータの決定の手法はこれに限定されるものではない。例えば、生後経過期間情報と、各種の撮像パラメータとが対応付けられて、予め、記憶回路１２２に記憶されている構成を採用しても良い。当該構成を採用する場合は、決定機能１２３ｄは、受付機能１２３ａが受け付けた生後経過期間情報に対応付けられた撮像パラメータを、記憶回路１２２から検索し、該検索した撮像パラメータを、被検体Ｐの撮像パラメータと決定しても良い。

また、本実施形態においては、出力機能１２３ｅは、決定機能１２３ｄによって決定された撮像パラメータを、ディスプレイ１２５に表示するものとしたが、出力の態様はこれに限定されるものではない。例えば、出力機能１２３ｅは、決定機能１２３ｄによって決定された撮像パラメータを、シーケンス制御回路１１０に出力しても良い。当該構成を採用する場合は、シーケンス制御回路１１０は、決定機能１２３ｄによって決定された撮像パラメータに基づいて被検体Ｐを撮像するシーケンスを実行する。この場合は、ＭＲＩ装置１００は、操作者による撮像パラメータの変更を受け付けずに、決定機能１２３ｄによって決定された撮像パラメータに基づいて被検体Ｐを撮像しても良い。

また、本実施形態においては、撮像部位が脳である場合を例として説明したが、本実施形態の構成は、他の撮像部位の撮像に適用されても良い。また、記憶回路１２２は、撮像部位または組織別に、複数の緩和特性情報１２２１を記憶するものとしても良い。

（第２の実施形態）
上述の第１の実施形態においては、通常のＭＲＩ装置１００を用いて被検体Ｐを撮像する場合における、被検体Ｐの生後経過期間に応じた撮像パラメータの設定について説明した。この第２の実施形態においては、ＭＲＩ装置がＳｙｎｔｈｅｔｉｃ ＭＲＩである場合に、Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ＭＲＩの撮像結果から複数の異なるＭＲ画像を生成する際に、被検体Ｐの生後経過期間に応じた画像処理に用いるパラメータの設定パラメータを求める。

図１２は、本実施形態に係る医用情報システムＳの構成の一例を示す図である。図１２に示すように、医用情報システムＳは、ＭＲＩ装置１１００と、画像処理装置２００とを備える。ＭＲＩ装置１１００と、画像処理装置２００とは、例えば院内ＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワーク３００によって接続している。

ＭＲＩ装置１１００は、Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ＭＲＩである。また、ＭＲＩ装置１１００は、第１の実施形態と同様に、静磁場磁石１０１と、傾斜磁場コイル１０２と、傾斜磁場電源１０３と、寝台１０４と、寝台制御回路１０５と、送信コイル１０６と、送信回路１０７と、受信コイル１０８と、受信回路１０９と、シーケンス制御回路１１０と、計算機システム１２０と、ガントリ１５０とを備える。

画像処理装置２００は、例えば、ＰＣ（Personal Computer）またはサーバ装置等である。画像処理装置２００は、ネットワークインタフェース２２１、記憶回路２２２、処理回路２２３、入力インタフェース２２４、およびディスプレイ２２５を有する。

画像処理装置２００の処理回路２２３は、受付機能２２３ａと、取得機能２２３ｂと、特定機能２２３ｃと、推定機能２２３ｄと、決定機能２２３ｅと、画像処理機能２２３ｆと、出力機能２２３ｇとを備える。受付機能２２３ａは、受付部の一例である。取得機能２２３ｂは、取得部の一例である。特定機能２２３ｃは、特定部の一例である。推定機能２２３ｄは、推定部の一例である。決定機能２２３ｅは、決定部の一例である。画像処理機能２２３ｆは、画像処理部の一例である。出力機能２２３ｇは、出力部の一例である。

処理回路２２３の構成要素である受付機能２２３ａ、取得機能２２３ｂ、特定機能２２３ｃ、推定機能２２３ｄ、決定機能２２３ｅ、画像処理機能２２３ｆ、および出力機能２２３ｇの各処理機能は、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回路２２２に記憶されている。処理回路２２３は、各プログラムを記憶回路２２２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２２３は、図２の処理回路２２３内に示された各機能を有することとなる。また、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路２２３を構成し、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。

受付機能２２３ａは、第１の実施形態の受付機能１２３ａと同様の機能を備え、操作者によって入力された被検体Ｐの生後経過期間情報を受け付ける。

取得機能２２３ｂは、ＭＲＩ装置１１００から、被検体Ｐを撮像したＭＲ画像を取得する。例えば、Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ＭＲＩにおいては、１回の撮像につき、２つの異なるＴＥ、４つの異なるＤｅｌａｙ Ｔｉｍｅが組み合わされたＭＵＭＥ（Multi-dynamic Multi-echo）法の撮像処理により、８種類の異なるＭＲ画像が撮像される。

取得機能２２３ｂは、ＭＲＩ装置１１００から、当該８種類のＭＲ画像を取得する。取得機能２２３ｂは、取得したＭＲ画像を推定機能２２３ｄおよび画像処理機能２２３ｆに送出する。なお、ＭＲＩ装置１１００において実行される撮像処理はＭＵＭＥ法に限定されるものではなく、取得されるＭＲ画像の数も、８種類に限定されるものではない。例えば、取得機能２２３ｂは、ＭＲＩ装置１１００によって少なくとも磁化の緩和時間に関与する撮像パラメータの異なるパルスシーケンスにより撮像された複数のＭＲ画像を取得するものとする。

特定機能２２３ｃは、第１の実施形態の特定機能１２３ｂと同様の機能を備え、受付機能２２３ａが受け付けた生後経過期間情報に示される生後経過期間と一致する生後経過期間を、緩和特性情報１２２１から検索し、検索した生後経過期間に対応付けられたＴ１値およびＴ２値を、被検体ＰのＴ１値およびＴ２値として特定する。特定機能２２３ｃは、特定したＴ１値およびＴ２値を、推定機能２２３ｄに送出する。

推定機能２２３ｄは、特定機能２２３ｃによって特定された磁化の緩和特性と、取得機能２２３ｂによって取得されたＭＲ画像から、被検体Ｐの磁化の緩和曲線を推定する。

例えば、推定機能２２３ｄは、Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ＭＲＩによって撮像された８種類のＭＲ画像における信号強度と、特定機能２２３ｃによって特定された被検体ＰのＴ１値およびＴ２値とに基づいて、Ｔ１回復曲線およびＴ２減衰曲線を推定する。

例えば、Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ＭＲＩによって上述の８種類のＭＲ画像が撮像されることにより、４つの時点における縦緩和時間と、２つの時点における横緩和時間が計測される。推定機能２２３ｄは、これらの縦緩和時間および横緩和時間の計測結果に基づいて推定したＴ１回復曲線およびＴ２減衰曲線を、特定機能２２３ｃによって特定された被検体ＰのＴ１値およびＴ２値に基づいて調整することにより、被検体ＰのＴ１回復曲線およびＴ２減衰曲線を推定する。推定機能２２３ｄは、推定したＴ１回復曲線およびＴ２減衰曲線を決定機能２２３ｅに送出する。

決定機能２２３ｅは、推定機能２２３ｄによって推定された緩和曲線に応じて、取得機能２２３ｂによって取得されたＭＲ画像からＭＲ画像とは異なるコントラストの１または複数の計算画像を生成可能な複数の画像処理パラメータを決定する。

画像処理機能２２３ｆは、受付機能２２３ａによって受け付けられた生後経過期間情報と、緩和特性情報１２２１と、に基づく画像処理パラメータによって、取得機能２２３ｂによって取得されたＭＲ画像から、ＭＲ画像とは異なるコントラストの１または複数のＭＲ画像を生成する。緩和特性情報１２２１は、例えば記憶回路２２２に記憶されるものとする。

本実施形態においては、画像処理機能２２３ｆによって生成された複数の種類のＭＲ画像を、計算画像という。

図１３は、本実施形態に係るＭＲＩ装置１１００によって撮像されたＭＲ画像９０ａ～９０ｈと、画像処理機能２２３ｆによって生成された計算画像９１ａ～９１ｃのイメージの一例を示す図である。

より詳細には、画像処理機能２２３ｆは、決定機能２２３ｅによって決定された複数の画像処理パラメータを用いて、取得機能２２３ｂによって取得された複数のＭＲ画像９０ａ～９０ｈから、ＴＥ、ＴＲ、またはフリップアングル等が異なる複数の撮像が実行された場合に相当する計算画像９１ａ～９１ｃを生成する画像処理を実行する。

画像処理機能２２３ｆは、当該画像処理によって、Ｔ１強調画像、またはＴ２強調画像等に相当する複数の種類の計算画像９１ａ～９１ｃを生成する。なお、計算画像の種類および数は、これらに限定されるものではない。

また、出力機能２２３ｇは、画像処理機能２２３ｆによって生成された計算画像９１ａ～９１ｃを、ディスプレイ２２５に表示する。また、出力機能２２３ｇは、他の情報処理装置に、計算画像９１ａ～９１ｃを出力しても良い。

次に、以上のように構成された画像処理装置２００によって実行される画像処理の流れについて説明する。

図１４は、本実施形態に係る画像処理の流れの一例を示すフローチャートである。

まず、取得機能２２３ｂは、ＭＲＩ装置１１００から、被検体Ｐを撮像したＭＲ画像９０ａ～９０ｈを取得する（Ｓ１０１）。取得機能２２３ｂは、取得したＭＲ画像９０ａ～９０ｈを推定機能２２３ｄおよび画像処理機能２２３ｆに送出する。

また、受付機能２２３ａは、操作者によって入力された被検体Ｐの生後経過期間情報を受け付ける（Ｓ１０２）。受付機能１２３ａは、受け付けた生後経過期間情報を、特定機能２２３ｃに送出する。

そして、特定機能２２３ｃは、受付機能２２３ａが受け付けた生後経過期間情報と、記憶回路２２２に保存された緩和特性情報１２２１と、に基づいて、被検体ＰのＴ１値およびＴ２値を特定する（Ｓ１０３）。特定機能２２３ｃは、特定したＴ１値およびＴ２値を推定機能２２３ｄに送出する。

次に、推定機能２２３ｄは、特定機能２２３ｃによって特定された磁化の緩和特性と、取得機能２２３ｂによって取得されたＭＲ画像９０ａ～９０ｈから、被検体ＰのＴ１回復曲線およびＴ２減衰曲線を推定する（Ｓ１０４）。

そして、決定機能２２３ｅは、推定機能２２３ｄによって推定されたＴ１回復曲線およびＴ２減衰曲線に応じて、複数の画像処理パラメータを決定する（Ｓ１０５）。

そして、画像処理機能２２３ｆは、決定機能２２３ｅによって決定された複数の画像処理パラメータを用いて、計算画像９１ａ～９１ｃを生成する（Ｓ１０６）。

そして、出力機能２２３ｇは、画像処理機能２２３ｆによって生成された計算画像９１ａ～９１ｃを、ディスプレイ２２５に表示する（Ｓ１０７）。ここで、このフローチャートの処理は終了する。

従来、被検体が小児である場合には、発達の影響等により、大人用の画像処理パラメータでは適切なコントラストの計算画像を生成することが困難な場合があった。このため、操作者が画像処理パラメータを試行錯誤することにより、画像処理に要する時間が長くなる場合があった。また、被検体が成長途中である場合には、前回の画像処理パラメータを流用することが困難な場合があり、その都度画像処理パラメータを設定することで、作業時間が長くなる場合があった。

これに対して、本実施形態の画像処理装置２００は、操作者から受け付けた被検体Ｐの生後経過期間情報と、緩和特性情報１２２１と、に基づく画像処理パラメータによって、１または複数の計算画像９１ａ～９１ｃを生成する。このため、本実施形態の画像処理装置２００によれば、被検体Ｐの生後経過期間に応じて、画像処理パラメータの設定に要する時間を低減することができる。

なお、本実施形態においては、画像処理装置２００をＭＲＩ装置１１００とは別個の装置として設けた例を説明したが、ＭＲＩ装置１１００が画像処理装置２００の機能を備えても良い。

また、本実施形態においては、決定機能２２３ｅによって決定された画像処理パラメータに基づいて、画像処理機能２２３ｆが自動的に計算画像９１ａ～９１ｃを生成するものとしたが、計算画像９１ａ～９１ｃの生成の手順はこれに限定されるものではない。例えば、出力機能２２３ｇは、決定機能２２３ｅによって決定された画像処理パラメータを含む画面をディスプレイ２２５に表示し、該画面上で操作者が画像処理パラメータの値を変更可能であるものとしても良い。

また、本実施形態においては、受付機能２２３ａが、操作者によって入力された被検体Ｐの生後経過期間情報を受け付けるものとしたが、取得機能２２３ｂが、ＭＲＩ装置１１００またはその他の外部装置から、被検体Ｐの生後経過期間情報を取得する構成を採用しても良い。

また、推定機能２２３ｄは、生後経過期間情報だけではなく、さらに、被検体Ｐの身長、体重、性別、成長速度等によって、Ｔ１回復曲線およびＴ２減衰曲線を調整しても良い。

以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、磁気共鳴画像の撮像または画像処理に用いるパラメータの設定に要する時間を低減することができる。

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。

９１ａ～９１ｃ 計算画像
１００，１１００ ＭＲＩ装置
１２０ 計算機システム
１２２ 記憶回路
１２３ａ 受付機能
１２３ｂ 特定機能
１２３ｃ 推定機能
１２３ｄ 決定機能
１２３ｅ 出力機能
１２３ｆ 収集機能
１２３ｇ 再構成機能
１２３ 処理回路
１２５ ディスプレイ
２００ 画像処理装置
２２２ 記憶回路
２２３ａ 受付機能
２２３ｂ 取得機能
２２３ｃ 特定機能
２２３ｄ 推定機能
２２３ｅ 決定機能
２２３ｆ 画像処理機能
２２３ｇ 出力機能
２２３ 処理回路
２２５ ディスプレイ
３００ ネットワーク
１２２１ 緩和特性情報
１２５１ 入力画面
１２５２ 撮像パラメータ表示画面
１２５３ 撮像開始ボタン
Ｐ 被検体
Ｓ 医用情報システム

Claims (9)

1. 被検体の出生時からの経過期間の長さを表す生後経過期間情報を受け付ける受付部と、
   前記受付部によって受け付けられた前記生後経過期間情報と、前記生後経過期間情報と磁化の緩和特性とが対応付けられた緩和特性情報と、により特定される前記被検体の磁化の緩和曲線に基づいて、前記被検体を撮像するパルスシーケンスのパラメータを出力する出力部と、
   を備える磁気共鳴イメージング装置。
2. 前記受付部によって受け付けられた前記生後経過期間情報と、前記緩和特性情報と、に基づいて、前記被検体の前記磁化の緩和特性を特定する特定部と、
   前記特定部によって特定された前記磁化の緩和特性から、前記緩和曲線を推定する推定部と、
   前記推定部によって推定された前記緩和曲線に応じて前記パラメータを決定する決定部と、をさらに備え、
   前記出力部は、前記決定部によって決定された前記パラメータを出力する、
   請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
3. 前記生後経過期間情報は、前記被検体の月齢を表す情報である、
   請求項１または２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
4. 前記生後経過期間情報は、小児期における前記被検体の出生から撮像時までの経過期間を表す、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
5. 前記磁化の緩和特性は、Ｔ１値またはＴ２値であり、
   前記緩和特性情報は、前記被検体が小児である場合における、前記生後経過期間情報と前記Ｔ１値または前記Ｔ２値とが対応付けられている、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
6. 前記パラメータは、ＴＲ（Repetition Time）、ＴＥ（Echo Time）、およびフリップアングルのうちの少なくとも１つを含む、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
7. 前記パラメータは、ＴＩ（Inversion Time）である、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
8. 前記パラメータは、Ｔ２Ｍａｐの撮像パラメータである、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
9. 被検体の出生時からの経過期間の長さを表す生後経過期間情報を受け付ける受付部と、
   前記被検体を撮像した磁気共鳴画像を取得する取得部と、
   前記受付部によって受け付けられた前記生後経過期間情報と、前記生後経過期間情報と磁化の緩和特性とが対応付けられた緩和特性情報と、により特定される前記被検体の磁化の緩和曲線に基づく画像処理パラメータによって、前記取得部によって取得された前記磁気共鳴画像から前記磁気共鳴画像とは異なるコントラストの１または複数の計算画像を生成する画像処理部と、
   を備える画像処理装置。

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