JP7377231B2 - 磁気共鳴イメージング装置、及び、画像処理方法 - Google Patents
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Description
本実施形態では、撮影パラメータとして、FA、TR及びθの組み合わせをパラメータセットとして、パラメータセットを構成する1以上のパラメータの値を異ならせた複数のパラメータセットを用いて、定量値の推定(パラメータ推定)を行う場合を説明する。
まず、信号関数生成部222が数値シミュレーションによって信号関数32を作成する。信号関数32は、撮影に用いるパルスシーケンスに依存する。ここではパルスシーケンスとして、GEタイプのRF-spoiled GEシーケンスを用いる。図4(a)に、RF-spoiled GEシーケンスを表すタイミングチャートを示す。本図において、RF、Gs、Gp、Grはそれぞれ、高周波磁場、スライス傾斜磁場、位相エンコード傾斜磁場、リードアウト傾斜磁場を表す。
TR 4個 [ms]: 10, 20, 30, 40
FA 13個 [度]: 3, 5, 7, 10, 12, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50
θ 21個 [度]: 160度から180度まで(1度きざみ)
T2 17個 [s]: 0.01, 0.02, 0.03, 0.04, 0.05, 0.07, 0.1, 0.14, 0.19, 0.27, 0.38, 0.53, 0.74, 1.0, 1.4, 2.0, 2.8
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撮影条件探索部240は、誤差伝播の法則を用いて元画像の撮影に用いる複数の撮影条件(撮影パラメータセット)を探索する。
FA[度]: 10, 20, 30, 40
TR[ms]: 10, 20, 30, 40
θ: 160度から179度まで(1度きざみ)
(40, 40, 173)、(10, 30, 177)、(40, 20, 160)、(40, 10, 162)、(40, 10, 162)、(40, 10, 162)
計測部110は、予め定めたパルスシーケンスと撮影条件決定部224が決定した撮影パラメータセット33に従って、撮影シーケンスをシーケンサ104に設定し、エコー信号の計測を行う。そして、計測されたエコー信号をk空間に配置し計測データ(k空間データ)34を得る。
画像再構成部221は、計測部110が収集した計測データに対し、逆フーリエ変換を行い、画像を再構成する。これにより6組の撮影パラメータセットで撮影した6個の再構成画像(元画像)35が得られる。
パレメータ推定部223は、6個の元画像35と信号関数32を用いて被検体パラメータと装置パラメータを推定する。具体的には、ピクセルごとの信号値Iを、式(1)を変形した式(3)の関数fに対してフィッティングすることにより、4つのパラメータT1、T2、B1、a(ρ×Sc)の推定を行う。
計算画像は、必要に応じて、ディスプレイ120に表示される。
本実施形態では、画質の良くない画像として、脳画像を例にして、脳脊髄液CSFによる画質の劣化がある場合を説明したが、肩関節や膝関節などの関節部位における血流の影響や、呼吸動や拍動の影響を受けやすい部位(胸部など)についても、撮影条件によって、フローや体動の画質への影響は異なる。これら部位についても、上述した手法と同様の手法(例えば図7の手順)で、撮影パラメータセットから、画質が良くないものを除去することができ、同様の効果を得ることができる。
Claims (11)
- 予め定めた撮影条件および予め定めた撮影シーケンスに従って、静磁場の中に置かれた被検体に高周波磁場および傾斜磁場を印加して、前記被検体から発生するエコー信号を計測する計測部と、
計測した前記エコー信号から再構成画像を作成する画像再構成部と、
前記撮影条件を変えて前記撮影シーケンスを実行してそれぞれ得られた再構成画像と前記撮影シーケンスによって定まる信号関数とを用いて前記被検体に依存する被検体パラメータあるいは装置に依存する装置パラメータの分布を推定するパラメータ推定部と、
前記パラメータ推定部が用いる複数の再構成画像を取得するための複数の撮影条件の組み合わせを決定する撮影条件決定部と、を備え、
前記撮影条件決定部は、再構成画像の画質を評価し、前記複数の撮影条件の組み合わせから除外すべき撮影条件の組み合わせを探索する撮影条件探索部を有し、当該除外すべき撮影条件の組み合わせを除外して、前記複数の撮影条件の組み合わせを決定することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記撮影条件決定部は、再構成画像に発生するアーチファクトの大きさに基づき、パラメータ推定に必要な前記撮影条件を決定することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記撮影条件決定部は、同じ撮影条件で複数回撮影して得られる再構成画像間の輝度変動を評価し、その結果に基づき、パラメータ推定に必要な撮影条件を決定することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項3に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記撮影条件決定部は、再構成画像間の差分または二乗平均平方根誤差をもとに輝度変動を評価することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記撮影条件決定部が決定する前記撮影条件は、前記撮影シーケンスの繰り返し時間(TR)、前記高周波磁場のフリップ角(FA)、及び前記高周波磁場の位相増分値(θ)の組合せであることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項5に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記撮影条件決定部は、所定の繰り返し時間(TR)及び所定のフリップ角(FA)において、同じ撮影条件で複数回撮影して得られる再構成画像間の輝度変動をもとに当該繰り返し時間及びフリップ角における高周波磁場の位相増分値(θ)を決定することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項5に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記撮影条件決定部は、前記撮影条件の組み合わせとして、前記パラメータ推定部が推定するパラメータの数と同数又はそれ以上の組み合わせを決定することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項7に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記撮影条件決定部が決定する組み合わせは、同一の組み合わせを含むことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 磁気共鳴イメージング装置において異なる撮影条件で取得した複数の再構成画像を処理し、被検体に依存する被検体パラメータあるいは装置に依存する装置パラメータの分布を推定する画像処理方法であって、
撮影条件毎に再構成画像の画質を評価し、前記磁気共鳴イメージング装置による前記分布の推定に用いる撮影条件を探索するステップを含むことを特徴とする画像処理方法。 - 請求項9に記載の画像処理方法であって、
前記撮影条件を探索するステップは、再構成画像における流れ又は体動によるアーチファクトを評価し、再構成画像におけるアーチファクトが少ない撮影条件を、前記分布の推定に用いる撮影条件として決定することを特徴とする画像処理方法。 - 請求項10に記載の画像処理方法であって、
前記撮影条件を探索するステップは、同じ撮影条件で複数回撮影して得られる再構成画像間の輝度変動から前記アーチファクトを評価することを特徴とする画像処理方法。
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