JP7473413B2 - 磁気共鳴イメージング装置及びその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、磁気共鳴イメージング装置（以下、ＭＲＩ装置という）に関し、特に信号取得の優先性を制御するＭＲＩ装置の制御方法に関する。

ＭＲＩ装置は、被検体，例えば人体の組織を構成する原子核に核磁気共鳴（以下、ＮＭＲとする）現象によるＮＭＲ信号を計測し、 2次元的に或いは3次元的に画像を生成する装置である。

撮像においては、ＮＭＲ信号に対し、傾斜磁場によって異なる位相エンコードを付与すると共に周波数エンコードを行い、ＴＲと呼ばれる繰り返し時間で、繰り返しＮＭＲ信号を計測し、ｋ空間と呼ばれるデータ空間に格納する。計測されたＮＭＲ信号は、2次元又は3次元フーリエ変換されることにより画像に再構成される。

撮像方法は、診断の目的や対象とする部位などによって異なるが、折り返しがなく高分解能の画像を得るために、基本的には、ｋ空間のマトリクスサイズに合わせて、ｋ空間のすべてのデータ点を計測する。これに対し、ｋ空間のデータを間引いて計測する高速撮像技術が開発されている。この撮像方法は、パラレルイメージングと呼ばれ、受信コイルの感度分布を用いて折り返しのない画像を作成する。また、圧縮センシング等の繰り返し再構成と呼ばれる高速撮像技術も知られている。圧縮センシング等の繰り返し再構成はk空間を疎らに計測し、そのスパース性を利用してノイズを低減する再構成方法であり、通常より少ないデータで画像を復元することができる。

撮像に際しては、上述した種々の手法から、目的に応じた撮像方法を選択し、その撮像方法を実行するためのパルスシーケンスと撮像パラメータを設定する。撮像時間は、撮像方法によっても異なるが、3次元画像を得る場合には、上述した高速撮像技術を用いた場合でも５～１０分程度が必要とされる。この間に被検体の体動があると、画質を大きく劣化させる原因となるため、体動の影響を抑制する手法が種々提案されている。

特許第３５１０９０１号公報

しかし、撮像中に被検者が動いて位置が変化してしまった場合や、被検者の具合が悪くなって検査を続けられず撮像を中断する場合には、従来の体動抑制技術では対応することがないため、被検者の回復を待ってあるいは態勢を整えて、撮像空間への再配置をした後、再撮像してデータを取り直す必要があった。そのため撮像中断による検査効率の低下という問題に加えて、それまでに収集したデータは破棄されて無駄になるという問題があった。検査者側の理由で撮像を一時中断する場合もあり得るが、同様の問題がある。

特許文献１には、撮像の中断があったときに、ｋ空間データの半分以上のデータが取得できていれば、ハーフスキャン推定により、残りを推定して画像再構成することが記載されているが、この手法は、ｋ空間データを端から連続して計測する撮像にしか適用することはできない。

本発明は、撮像の中断があった場合にも、それまでに収集したデータを画像再構成に生かすことで、検査効率の向上を図ることを課題とする。

本発明は、所定の撮像法によりｋ空間データを収集する際に、高速撮像法による画像再構成が可能な一定の優先撮像データを設定しておく。撮像の中断があった時点でそれら一定の優先撮像データの収集が完了していれば、それを用いて画像再構成を実行する。優先撮像データは、実行中の撮像方法と優先撮像データ決定のもとになる高速撮像法との関係に基づき決定される。

すなわち、本発明のＭＲＩ装置は、所定の撮像方法に従って、複数の核磁気共鳴信号からなるｋ空間データを収集する計測部と、前記計測部が収集した前記ｋ空間データを用いて画像を生成する画像生成部と、前記計測部及び前記画像生成部の動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記ｋ空間データのうち、高速撮像法による画像再構成が可能な撮像データを優先撮像データとする優先撮像データ決定部を有し、前記計測部が前記優先撮像データを先行して収集するように信号取得順序を制御することを特徴とする。

また本発明のＭＲＩ装置の制御方法は、所定の撮像方法に従って、複数の核磁気共鳴信号からなるｋ空間データを収集する計測部と、前記計測部が収集した前記ｋ空間データを用いて画像を生成する画像生成部と、を備えた磁気共鳴イメージング装置の制御方法であって、前記所定の撮像方法に基づいて、ｋ空間データのうち優先して収集する優先撮像データを設定し、前記計測部が前記優先撮像データからｋ空間データを収集するように前記計測部を制御するとともに、前記優先撮像データの収集が完了した後に前記計測部により信号取得が中断されたときに、前記画像生成部が前記優先撮像データを用いて高速撮像方法に基づく画像再構成を行うように前記画像生成部を制御する。

本発明によれば、高速撮像法に基づく画像再構成によって画像生成可能なｋ空間データを優先撮像データとして設定し、その優先撮像データを先行して収集するので、撮像が中断された場合にも優先撮像データが収集されていれば、それを用いて画像を生成させることができるので、取得したデータを生かすことができる。また廃棄するデータがあるとしても極力少ない無駄に抑えることができる。また高速撮像法に基づいて生成された画像が、撮像の目的にかなった画質であれば、再撮像を省略することも可能であり、検査効率の低下を抑制できる。

ＭＲＩ装置の機能ブロック図。 ＭＲＩ装置の動作を示すフロー図で、（Ａ）は信号取得順序決定までのフロー、（Ｂ）は撮像時の制御フローである。 ＭＲＩ装置の全体構成を示す図。 実施形態１のＭＲＩ装置における信号取得順序決定のフローチャート。 表示部に表示される撮像条件設定のＧＵＩの一例を示す図。 実施形態１の優先撮像データを説明する図。 実施形態１の撮像時の制御を示すフローチャート。 表示部に表示される信号取得状況の一例を示す図。 実施形態１の変形例のＭＲＩ装置における信号取得順序決定のフローチャート。 実施形態１の変形例の撮像時の制御を示すフローチャート 実施形態１の変形例の優先撮像データ及び取得順序を説明する図。 実施形態２のパルスシーケンス（ＦＳＥ）の一例を示す図。 実施形態２の優先撮像データ及び取得順序の一例を説明する図。 （Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ実施形態２の変形例の取得順序を説明する図。 実施形態２の変形例の優先撮像データ決定のフローチャート。 実施形態３の信号取得順序の一例を説明する図。 実施形態３の信号取得順序の別の例を説明する図。 実施形態４の撮像方法と信号取得順序を説明する図。 実施形態５の画像再構成を説明する図。 実施形態５の信号取得順序の一例を示す図。 （Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ実施形態５の変形例の信号取得順序の例を示す図。

以下、本発明のＭＲＩ装置の実施形態を、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の特徴を備えたＭＲＩ装置１００の概略構成を示す図であり、このＭＲＩ装置は、所定の撮像シーケンスに従って、複数の核磁気共鳴信号からなるｋ空間データを収集する計測部１０と、計測部１０が収集した前記ｋ空間データを用いて画像再構成等の演算を行う演算部２０と、計測部１０及び演算部２０の動作を制御する制御部３０と、を備える。ＭＲＩ装置１００は、さらにユーザーとのやり取りを行うためのＵＩ装置１９０を備えている。ＵＩ装置１９０を介して、ユーザーは撮像条件の設定を行ったり、ＭＲＩ装置１００で取得した画像を確認したりすることができる。

計測部１０は、後に詳述するが、公知のＭＲＩ装置と同様の構成を有し、静磁場発生部、傾斜磁場発生部、高周波磁場発生部、ＮＭＲ信号を受信する受信部、及び、これらを所定のパルスシーケンスに従って制御するシーケンサなどを備え、静磁場発生部が発生する静磁場空間に置かれた検査対象（被検体）からＮＭＲ信号を計測し、画像再構成用の計測データ（ｋ空間データ）を収集する。ｋ空間データの収集は、制御部３０の制御下で行われ、制御部３０が設定した優先撮像データを先行して計測する。

演算部２０は、ｋ空間データに対し、フーリエ変換、パラレルイメージングに基づく演算、圧縮センシング等の繰り返し再構成に基づく演算、さらには画像間の演算などを行って、被検体の断層像や所望の計算画像などを生成する画像生成部２１を含む。

制御部３０は、シーケンサを介して計測部１０によるＮＭＲ信号の計測を制御するとともに、所定のデータ収集法や計測のタイミングに応じて画像生成するように画像生成部２１を制御する。制御部３０は、ｋ空間データのうち、優先的に収集すべき優先撮像データを決定する優先撮像データ決定部３１を含み、計測部１０の制御において、計測部１０が優先撮像データを先行して収集するように信号取得順序を制御する。また制御部３０は、計測部１０における信号取得状況を判断する状況判断部３３をさらに備え、計測部１０による計測中断時に優先撮像データが収集されていると判断部３３が判断したときに、画像生成部２１に前記優先撮像データを用いた画像再構成を実行させる。

このＭＲＩ装置における撮像制御の流れを、図２（Ａ）、（Ｂ）に示す。まず撮像に際し、撮像条件が設定されると（Ｓ２１）、優先撮像データを先行して収集する機能が選択されているかを判断し（Ｓ２２）、選択されていれば、優先撮像データを決定し（Ｓ２３）、優先撮像データを含むｋ空間全体の信号取得順序を決定する（Ｓ２４）。優先撮像データは、撮像条件で定められたｋ空間データよりデータ数が少ないデータであって、且つ高速撮像法による画像再構成が可能なデータである。優先撮像データの構成は高速撮像法によって異なり、どのような高速撮像法を選択するかは、撮像条件に含まれる撮像方法によって決めてもよいし、予め装置で実施可能な高速撮像方法を登録しておいてもよい。

上記ステップＳ２３及びＳ２４で決定した優先撮像データと信号取得順序とに関する情報は、シーケンサに送られ、シーケンサはこの情報を用いてパルスシーケンスを計算し）、撮像を開始する（Ｓ２５）。Ｓ２２で機能が選択されていない場合には、最初に設定された撮像条件で撮像を開始する。

撮像中に、撮像の中断があった場合には（Ｓ２６）、そのときまでに優先撮像データが収集されていたかを判断し（Ｓ２７）、収集されていた場合には、画像生成部２１は、優先撮像データを用いて、高速撮像法による画像再構成演算を行い、画像を生成する（S２８）。画像は必要に応じて記憶装置に格納され、あるいは、表示装置に表示される。中断時点で、収集されていない場合には、撮像を終了する。

次に、上述した計測部１０、演算部２０（画像生成部２１）及び制御部３０を含むＭＲＩ装置の具体的な装置構成を説明する。

図３は、ＭＲＩ装置１００の一実施形態を示すブロック図である。このＭＲＩ装置１００は、静磁場を発生する静磁場発生装置１２０と、傾斜磁場発生装置１３０と、高周波パルス送信装置１４０と、高周波信号受信装置１６０と、演算部２０及び制御部３０の機能を有する制御装置１７０と、シーケンサ１５０と、被検体３００を載置する天板を有する寝台装置１１０とを備えている。静磁場発生装置１２０、傾斜磁場発生装置１３０、高周波パルス送信装置１４０、高周波信号受信装置１６０及びシーケンサ１５０は、図１の計測部１０に相当する。

シーケンサ１５０は、制御装置１７０からの制御指令に基づいて、傾斜磁場発生装置１３０、高周波パルス送信装置１４０、及び高周波信号受信装置１６０の動作を制御する。

静磁場発生装置１２０は、被検体３００が配置された計測空間に被検体３００の体軸方向または体軸と直行する方向に均一な静磁場を発生する静磁場発生磁石１２２とその駆動系（不図示）を備える。静磁場発生装置１２０の磁場発生方式として、永久磁石方式又は常電導方式あるいは超電導方式、などがあり、本発明はいずれの方式にも適用可能である。被検体３００は寝台装置１１０の天板に載置され、計測空間に配置される。

傾斜磁場発生装置１３０は、例えばＸ軸やＹ軸、Ｚ軸の三軸方向に巻かれた傾斜磁場コイル１３４と上記三軸方向の各コイルに傾斜磁場を発生するための駆動電流を供給する傾斜磁場電源１３２を有していて、傾斜磁場電源１３２は、シーケンサ１５０の制御指令に従って上述のＸ軸やＹ軸、Ｚ軸の三軸方向に巻かれた傾斜磁場コイル１３４に駆動電流を供給する。これにより傾斜磁場コイル１３４がＸ軸やＹ軸、Ｚ軸の三軸方向の傾斜磁場ＧｓやＧｐ、Ｇｆを発生し、これらの傾斜磁場が被検体３００に印加される。

傾斜磁場Ｇｓが被検体３００に印加されることにより撮像断面であるスライス面が設定される。さらにスライス面に直交して且つ互いに直交する残りの２方向に位相エンコードさせた傾斜磁場Ｇｐと周波数エンコードされた傾斜磁場Ｇｆが印加されることにより、被検体３００のスライス面から生じるＮＭＲ信号に位置情報がエンコードされる。さらに図示していないが、静磁場の不均一を補正するためのシムコイルなどを備えていてもよい。

高周波パルス送信装置１４０は、高周波発振器１４２と変調器１４４と高周波増幅器１４６と送信側高周波コイル１４８を備え、被検体３００の生体組織を構成する原子の原子核スピンにＮＭＲ現象を起こさせるために、被検体３００に高周波磁場パルス（以下、ＲＦパルスと記す）を照射する。すなわち、高周波発振器１４２はＲＦパルスを生成してシーケンサ１５０からの制御指令に基づくタイミングで変調器１４４に出力する。変調器１４４は入力されたＲＦパルスを振幅変調し、該振幅変調されたＲＦパルスは、高周波増幅器１４６により増幅されて、被検体３００に近接して配置された高周波照射.コイル１４８に供給される。高周波照射.コイル１４８は供給されたＲＦパルスに基づくＲＦパルスを被検体３００に照射する。このＲＦパルスの照射により、被検体３００の生体組織を構成する原子の原子核スピンにＮＭＲ現象が生じ、エコー信号であるＮＭＲ信号が放出される。

高周波信号受信装置１６０は、被検体３００の生体組織の原子核の核磁気共鳴現象により放出されるエコー信号であるＮＭＲ信号を検出する機能を有し、高周波受信コイル１６２と、増幅器１６４と、直交位相検波器１６６と、Ａ／Ｄ変換器１６８と、を有している。高周波照射コイル１４８から被検体３００に照射されたＲＦパルスにより被検体３００からＮＭＲ信号が放出され、放出されたＮＭＲ信号は高周波受信コイル１６２により検出され、増幅器１６４で増幅された後、直交位相検波器１６６によりシーケンサ１５０からの指令によるタイミングに基づいて直交する二系統の信号に分割され、それぞれがＡ／Ｄ変換器１６８によりディジタル量に変換される。ディジタル量に変換された信号は画像生成部２１へ送られ、ここでｋ空間と呼ばれるデータ空間（記憶領域）に格納されｋ空間データとなる。なお高周波受信コイル１６２は複数の受信コイルを有していてそれぞれの受信コイルでエコー信号であるＮＭＲ信号が受信される。

制御装置１７０は、中央処理装置（以下、ＣＰＵと記す）１７１、入力装置１９２や出力装置１９４を備えた入出力装置（ＵＩ装置）１９０、光磁気ディスク１７６や磁気ディスク１７８などの記憶装置を備えており、図１の演算部２０としての機能、ＭＲＩ装置１００の全体的な制御を行う制御部３０としての機能、ユーザーによる情報の入力支援や撮像パラメータの設定の支援を行う機能を有している。ここでは、演算部２０の機能のうち、画像生成に関する機能部をここでは画像生成部２１とする。

出力装置１９４は、操作室に設けられた表示装置やプリンタのほかに、ＭＲＩ装置１００のガントリに設けられた表示装置を含む。また入力装置１９２は、キーボードやトラックボールまたはマウスなどを含むポインティングデバイスや出力装置１９４に一体的に設けられたタッチパネルやキーボードなどの入力装置を含む。入力装置１９２により、検査の条件や必要な情報の入力が行われると共に検査を実行するための操作や処理のための指示などが行われる。出力装置１９４が有する表示装置には、上記検査の条件や必要な情報の入力するための、あるいは操作や処理のための指示を行うのをアシストするための情報や、実際に入力された情報あるいは操作状態を表す情報が表示される。さらに画像生成部２１に処理された結果としてのＭＲＩ画像などが表示される。

ＣＰＵ１７１には、読み出し専用メモリ（以下、ＲＯＭと記す）１７２や随時書き込み読み出しメモリ（以下、ＲＡＭと記す）１７３などが付随しており、ＣＰＵ１７１が実行するためのプログラム、例えば、経時的な画像解析処理及び計測を行うプログラムと、その実行において用いる不変のパラメータなどは、ＲＯＭ１７２に記憶されている。また、前の計測で得た計測パラメータや計測データや関心領域を設定するためのパラメータなどはＲＡＭ１７３に記憶されている。ＣＰＵ１７１はＲＯＭ１７２からプログラムを読み込み、上述した制御部３０や演算部２０としての機能を実行する。

制御部３０は、操作者により入出力装置１９０から入力された撮像パラメータを含めた検査条件などに基づき、撮像に用いるパルスシーケンスを設定する。パルスシーケンスとは、例えばＲＦパルスや傾斜磁場パルスを設定された一定の規則に沿って時系列に並べたパルス列のことであり、撮像方法に応じて種々のパルスシーケンスが用意されている。このパルスシーケンスによって、ＮＭＲ信号（ディジタル信号）からなる計測データのｋ空間における配列順序、すなわちＮＭＲ信号の取得順序が決まる。制御部３０（図１：優先撮像データ決定部３１）は、パルスシーケンスの設定において、ｋ空間において優先的に取得する計測データ（優先撮像データ）を決定する。

シーケンサ１５０は設定されたパルスシーケンスと決定された信号取得順序に基づいて、高周波パルス送信装置１４０、傾斜磁場発生装置１３０及び高周波信号受信装置１６０を動作させて、被検体３００の生体組織を構成する原子の原子核にNＭＲ現象を起こさせるＲＦパルスを被検体３００に繰り返し印加すると共に発生したＮＭＲ信号（エコー信号）を検出してディジタル信号に変換する制御を行う。

制御部３０（図１：状況判断部３３）は、さらに、撮像の中断等があったときに、それまでに収集した計測データに応じて、計測データを用いた画像再構成処理または計測データの廃棄を判断し、画像生成部２１による画像再構成動作を制御する。

演算部２０は、高周波信号受信装置１６０が検出したＮＭＲ信号に基づく計測データ（ｋ空間データ）に対してフーリエ変換や補正係数演算を行って画像の再構成を行い、再構成した画像を出力装置に表示するなどの機能を有する。画像生成部２１が行う画像再構成には、パラレルイメージングや圧縮センシング等の繰り返し再構成などの高速撮像法に基づく画像再構成演算が含まれ、画像生成部２１は、制御部３０からの制御のもと、所定の演算手法を用いた画像再構成を行う。これら画像再構成のための演算は、上述したように予めプログラムとしてＲＯＭ１７２等に組み込まれている。

なお図３に示す例では、演算部２０の機能は、制御装置１７０が実現するものとしているが、演算部２０は制御装置１７０とは異なる独立した処理装置で実現することも可能である。制御装置１７０のＣＰＵ１７１が、ＭＲＩ装置１００を総合的に制御し、またシーケンサ１５０を制御し、さらに演算部２０として機能する場合であっても、あたかもそれぞれの機能を有する独立の装置が、独立して存在するのと同じと考えることができ、これらの構成をどのようにするかによって本発明の適用の有無が変わるものではない。

再構成された画像データなどは、光磁気ディスク１７６や磁気ディスク１７８などに格納されるとともに、これら記憶装置から読み出され、例えば断層像として出力装置（表示装置）１９４に表示される。

以上、説明したＭＲＩ装置の構成を踏まえ、具体的な撮像方法に合わせた制御部３０による計測部１０及び画像生成部２１の制御、特に優先撮像データの決定と信号取得順序の制御の実施形態を説明する。以下の実施形態において、基本的な装置構成及び制御のフローは図１、図２及び図３に示すものと同様であり、以下、適宜これら図面を参照する。

＜実施形態１＞
本実施形態では、撮像中断時の撮像データからパラレルイメージングを用いて画像を出力する。パラレルイメージングは、k空間を間引いて計測する高速撮像方法であり、パラレルイメージングの倍速数に応じて間引く割合が変わる。本実施形態では、パラレルイメージングの倍速数に応じた必要な撮像データを優先撮像データとし、優先撮像データを先に計測し、その後残りのk空間データを計測する撮像順番とする。この時、撮像中断がなければ、取得した全てのk空間データを用いて通常の画像再構成を実施する。撮像順番を変えているだけなので、撮像時間も変わることがなく、また画質劣化も発生しない。もし、撮像中断が発生した場合、優先撮像データを全て取得できていた場合は優先撮像データを用いてパラレルイメージングによる画像再構成を実施して画像生成を行う。優先撮像データ以外のデータに関しては、撮像中断直前は被検者の動きなどがあると想定されるデータのため使用しないで破棄する。

本実施形態のＭＲＩ装置の具体的な動作例を図４～図７を用いて説明する。図４は、撮像の際の制御に関するフローチャートである。始めに、制御部３０は、入力装置１９２を介して入力された撮像条件をもとにパルスシーケンスを設定し（Ｓ４１）、中断データからの画像出力機能を実施可能かどうかの判定を行う（Ｓ４２）。中断データからの画像出力機能の判定は、中断時にその際計測されたデータから画像を生成する機能が選択されており、且つ、画像生成部２０において、パラレルイメージングを行う演算機能すなわち演算のためのプログラムが備えられているとき、実施可能と判定する。

Ｓ４２において、実施可能と判定された場合には、中断データから画像再構成を実施するためのパラレルイメージング倍速数（ｋ空間データの間引き率）を決定する（Ｓ４３）。この倍速数が大きいと画像出力のためのデータ数が少なくなり、無駄にするデータを減らすことができるが、同時に倍速数が大きいことによるＳＮＲ低下やアーチファクトが発生する。倍速数の決定は、被検体の状況に応じてユーザーが設定しておいてもよいし、予め決められた値で行ってもよい。また制御部３０で装置の条件、例えば受信コイルの数や配置に基づいて決定してもよい。

実施判定Ｓ４２やパラレルイメージングの倍速数の設定Ｓ４３を、ユーザーが行う場合のＧＵＩ画面例５００を、図５に示す。この例では、撮像のパルスシーケンスを選択し、撮像パラメータであるＴＲ（繰返時間）、ＴＥ（エコー時間）などを設定する「Scan Parameter List」５０１の設定ブロックの他に、「Image Output（aborted scan）」５０２や「Parallel #」５０３などの入力ブロックが設けられており、「Image Output（aborted scan）」５０２を選択することで、中断データから画像再構成を実施する機能が選択され、「Parallel #」５０３により倍速数を入力することができる。

Ｓ４３で倍速数が決定すると、優先撮像データ決定部３１は、決められた倍速数に基づいて、優先撮像データを決定し（Ｓ４４）、k空間の信号取得順序を決定する（Ｓ４５）。

倍速数を２倍とした場合の信号取得順序の一例を図６に示す。この例では、簡略的にｋｙ方向のマトリクスサイズが１６のｋ空間データ６００を示している。図示するように、ｋｙ方向に沿った１６の計測点から、1つ飛ばしの計測点を優先計測点(灰色)とする。優先する計測点を先に取得するように信号取得順序を決め、残った計測点をその後に取得するような信号取得順序とし、k空間にその信号取得順序で格納できるように位相エンコーディングする。図６中、k空間内の数字が計測する順番を示しており、優先撮像データが１～８番目の順番で撮像される。この例では、優先撮像データ、非優先撮像データともに、k空間のｋｙ方向の一端から他端に向かって連続的にデータを取得する順番としている、優先撮像データ及び非優先撮像データの、それぞれの中で撮像する順番は、どのよう撮像してもよい。

また倍速数を２倍に固定するのではなく、複数の倍速数の組み合わせとし、多段的に優先撮像データを設定することも可能である。例えば、図６のｋ空間データの優先撮像データ１～８を、第１優先撮像データ［１，３，５，７］と第２優先撮像データ［２，４，６，８］の二つに分けて、一方を他方より先行する信号取得順序としてもよい。これにより、倍速数4倍の優先撮像データを取得することができる。この場合にも、一つの優先撮像データのグループ内でも信号取得順序は特に限定されないが、例えば、取得順序を、１→３→５→７の順に撮像し、その後２→４→６→８の順に撮像する。

続いて、撮像開始後の制御のフローについて、図７を参照して説明する。

撮像が開始され（Ｓ７１）、撮像が中断せずに、またユーザーによる一時停止が行われる（Ｓ８１）、正常に撮像が終了した場合は（Ｓ７３）、通常の画像再構成を実施して画像を出力する（Ｓ７４）。撮像の中断が発生した場合は（Ｓ７２）、判断部３３が、優先撮像データを全て取得できているか判断する（Ｓ７５）。倍速数２倍が設定されている図６の例では、８個以上１６未満のデータが取得できている場合は、１番目から８番目までに取得した優先撮像データを用いてパラレルイメージングによる画像再構成を実施して画像を出力する（Ｓ７６）。もし、優先撮像データが全て取得できていない場合は撮像データを破棄して撮像を終了する（Ｓ７３）。

また複数の倍速数を組み合わせて、優先順位が異なる複数の優先撮像データが設定されている場合には、例えば、撮像が中断したときに、倍速数2倍の優先撮像データが全て取得できていなくても、倍速数4倍の優先撮像データが全て取得できていれば、画像生成部２０は4倍のパラレルイメージングによる画像再構成を実施する（Ｓ７２～Ｓ７６）。これにより、破棄して無駄になるデータを減らすことができる。画像生成部２０が生成した画像は、出力装置１９４に出力される。

撮像の中断には、被検体の具合が悪くなったり、大幅に動いてしまったり等の理由による中断のほかに、被検者からのオペコールやユーザー側の理由などでユーザーの判断で一時停止する場合も含む。この場合にも、入力装置を介してユーザーの一時停止の指示を受け付け（Ｓ８１）、中断時と同じように再構成可能か判定する（Ｓ８２）。優先撮像データが全て取得できている場合は画像再構成を実施する（Ｓ８３）。

一時停止の場合、画像生成部２０が生成した画像は、プレビュー画像として一時的に表示してもよい（Ｓ８４）。ユーザーは被検者からのオペコールなど何かしらの理由で一時停止したときにプレビュー画像を確認することで再撮像可能かを判断することが可能になり、検査効率を向上することができる。一時停止後、撮像が再開されなければ（Ｓ８４）、撮像を終了する（Ｓ７３）。

本実施形態において中断あるいは一時停止後に、中断データを用いて画像生成部２０が生成した画像の表示例８００を図８に示す。この例では、画像情報として、撮像中断時に画像出力したことを示す情報と撮像中断時のデータから画像再構成に用いたパラレルイメージングの倍速数等を画像データに付帯させ、この付帯情報（「Ａｂｏｒｔｅｄ Ｓｃａｎ Ｐｒａｌｌｅｌ ＃」）８０２を撮像した画像８０１と同時に表示させる。これらの情報により撮像中断した時の画像であることがユーザーに示されるため、他の撮像画像と混在しても判別することが可能になる。また、画像再構成に用いたパラレルイメージングの倍速数等の情報を表示することで、ユーザーにどのように再構成された画像かを知らせることができるため、出力画像のほかに再撮像が必要かどうかの判断にも用いることができる。

さらに図８に示すように、撮像時間とダウンカウント、プログレスバー８０３や、再構成可能となる時間とダウンカウント、プログレスバー８０４を表示してもよい。例えば、プログレスバー８０３の残り時間が数秒ならば、その時間を待ってから撮像中断することで、データを無駄にすることがなくなり撮像中断の判断に活用することができる。なお図示する例では、撮像時間（スキャン時間）のプログレスバーとしているが、総撮像時間を１００とした％表示など、撮像の進捗状況を表示する手法は種々の形態を採りえる。

本実施形態によれば、パラレルイメージングの倍速率に応じて優先撮像データを決定し、優先撮像データの計測点を優先的に計測することにより、中断や一時停止を行った場合にも撮像データの無駄を極力少なくすることができる。また倍速数を多段的に組み合わせて、高い倍速数で画像再構成可能なデータの取得を優先することで、さらに、廃棄しなければならないデータ数を減らすことができる。

＜実施形態１の変形例＞
実施形態１では、撮像中断時に２次元のｋ空間データを間引いたパラレルイメージング再構成を行ったが、３Ｄ撮像の場合には、撮像中断時にky、kz方向の2次元のパラレルイメージングの再構成を実施するように優先撮像データを決定することも可能である。この場合の優先撮像データの決定手法について、以下、説明する。

２次元のパラレルイメージングではそれぞれの軸に対してパラレルイメージングの倍速数により優先撮像データを求める。パラレルイメージング倍速数は、２次元方向（位相方向及びスライス方向）について、それぞれ決定する。決定の仕方は、実施形態1と同様に、システムで予め決められた値でも良いし、撮像者がGUIを介して設定してもよい。

優先撮像データの決定では、まず、k空間のデータ領域をそれぞれの軸の倍速数で間引いたデータが交わる計測点を、最も優先性が高い第1優先撮像データとする。次いで、各軸での1次元のパラレルイメージングが可能になる計測点を優先撮像データとする。各軸の優先撮像データ（第１優先撮像データを除く）のうち、いずれの軸を優先させるかは任意であるが、各軸の計測点数により決定することができる。具体的には、1次元のパラレルイメージングが可能になるための計測点が少ない軸の計測点を、第１優先撮像データの次に取得する第２優先撮像データとし、残る軸のパレレルイメージング可能な計測点を第３優先撮像データとする。各優先撮像データの計測点及びそれ以外の領域の計測点の信号取得順序は、ｋ空間の一端から他端へ向かう順序、ｋ空間中心から端部に向かう順序など任意である。

撮像中断時に第1優先撮像データが取得できている場合は、ky方向、kz方向をそれぞれ設定したパラレルイメージングの倍速数で画像再構成を実施する。第1、第2の優先撮像データまで取得できている場合は、1次元のパラレルイメージングで画像再構成を実施する。この時、ky方向のデータが全て取得できている場合はkz方向のパラレルイメージングの倍速数で、kz方向のデータが全て取得できている場合はky方向のパラレルイメージングの倍速数で画像再構成を実施する。第1、第2、第3の優先撮像データまで取得できている場合は、ky、kz方向の1次元パラレルイメージングを実施するが、パラレルイメージングの倍速数が少ない軸で実施する。倍速数が少ないほうがSNR低下やアーチファクトを抑制できるためである。撮像が中断せずに全ての撮像データが取得できた場合は通常の画像再構成を実施して画像を出力する。

以上が本変形例の基本的な考え方である。以下、優先撮像データ及び撮像順序の決定の具体例と、その決定に基づく撮像及び画像再構成制御の具体例を、図９～図１１を用いて説明する。

図９は、２次元のパラレルイメージング（ＰＩ）の信号取得順番を決定するフローチャート、図１０は、撮像と画像再構成のフローチャートである。図１１は、倍速率をky方向3倍、kz方向2倍としたときのｋ空間（ｋｙ-ｋｚ区間）の優先撮像データの例を示す図である。図１１中、灰色で示す計測点は、それぞれの軸の倍速率でパラレルイメージング再構成可能な計測点（以下、ＰＩ計測点という）を示し、ky方向は２つ飛ばし、kz方向に１つ飛ばしになっている。また各計測点に付した番号は、取得順序を表す。

図９に示すように、優先撮像データ決定部３１は、倍速率が決定されると、はじめに第１優先撮像データの計測点（優先計測点という）を決定する（Ｓ９１）。第１の優先計測点は、図１１のk空間1100において、それぞれky方向のＰＩ計測点とkz方向のＰＩ計測点との交点となる計測点1101である。図示する例では１～１６番目までの計測点となる。

続いて第２優先撮像データの計測点（第２の優先計測点）を決定する（Ｓ９２～Ｓ９６）。第２の優先計測点は、1次元のパラレルイメージングが可能なＰＩ計測点の数が少ない方の軸のＰＩ計測点1102とする。第２の優先計測点を決定する際に、第１優先撮像データ取得後に残るＰＩ計測点が少ないほうを優先計測点とすることで1次元のパラレルイメージングを早く実施することが可能になる。図１１の例では、第１優先撮像データ取得後に、１次元方向のみのパラレルイメージングを実施するためには必要なデータ点数は、ky方向では１６点であるのに対し、kz方向では３２点である。従って、ky方向のＰＩ計測点を第２優先計測点とすることで、１次元パラレルイメージングをより早く実施することができる。ここでは、ｋｙ方向の１７～３２番目までのＰＩ計測点（但し、第１優先撮像データの計測点を除く）とする。

第３優先撮像データは、第１優先撮像データの計測点を除く、ｋｚ方向のＰＩ計測点、即ち３３～６４番目まで計測点1103とする。ＰＩ計測点以外の計測点のデータは、６５番目以降に取得する信号取得順序とする。

なお図１１に示す例では優先撮像データ内で連続的にデータを取得するような順番になっているが、優先撮像データ内ではどのような順番でデータを取得しても問題ない。また、端のデータを基準にパラレルイメージングの計測点を決定しているが、端のデータでなくてもかまわない。

次に、撮像時の計測部１０及び画像生成部２１の動作の流れを説明する。まず計測部１０は、図９のＳ９２～Ｓ９６で決定された信号取得順序に従って、計測部１０は撮像を開始する。最初に、図１１に示すｋｙ方向の２つ飛ばしのエンコードステップとｋｚ方向の１つ飛ばしのエンコードステップとを組み合わせたエンコーディングでエコー信号を収集し、第１優先撮像データ（１～１６番目までの優先計測点）を収集する。次いで、第１の優先計測点と同じ位相エンコーディングを行いながら残りのkz方向のスライスエンコーディングを行い、１７～３２番目までの優先撮像データ（第２優先撮像データ）を収集する。

第２優先撮像データの収集後、1番目の優先計測点と同じkz方向のスライスエンコーディングを行いながら、残りのｋｙ方向のエンコーティングを行い、1番目の優先計測点以外のｋｚ方向のＰＩ計測点、すなわち３３～６４番目の計測点のデータ（第３優先撮像データ）を収集する。最後に残りの計測点を撮像する。本例では６５～９６番目のデータを取得する。

続いて２次元パラレルイメージングを用いた撮像中断時の画像再構成について、状況判断部３３と画像生成部２１の動作の流れを、図１０のフローチャートを用いて説明する。

状況判断部３３は、撮像中断があると、第３優先撮像データまで撮像データが取得できているか判定を行う（Ｓ１０１）。取得できている場合は、ｋｙ、ｋｚの各方向の1次元のパラレルイメージングが可能になるため、ｋｙ、ｋｚ軸のパラレルイメージング倍速数を判定し（Ｓ１０２）、倍速数が少ない方向で1次元のパラレルイメージングを用いた画像再構成を実施する（Ｓ１０３、Ｓ１０４）。このように、パラレルイメージングの倍速数が小さい軸で実施する。そうすることで、SNR低下やアーチファクトの発生をより抑えた画像を出力することが可能になる。

Ｓ１０１で第３優先撮像データまで取得できていないと判定した場合、第２優先撮像データまで撮像データが取得できているか判定する（Ｓ１０５）。取得できている場合は、1次元のパラレルイメージングが可能な軸、ここではｋｙ軸で１次元パラレルイメージングによる画像再構成を実施する（Ｓ１０６）。Ｓ１０６で第２優先撮像データまで取得できていないと判定した場合、第１優先撮像データまで撮像データが取得できているか判定する（Ｓ１０７）。取得できている場合は、ky、kz方向の2次元パラレルイメージングによる画像再構成を実施する（Ｓ１０８）。取得できたデータが、第1優先撮像データに満たない場合は撮像データを破棄する（Ｓ１０９）。

本変形例によれば、３Ｄ撮像の場合には、ｋ空間を各軸方向にパラレルイメージング再構成可能な計測点と、２次元パラレルイメージング再構成可能な計測点とを、それぞれ、優先撮像データとすることで、撮像中断の際に、取得した撮像データを無駄にせずに画像化できるチャンスを増やすことができる。特に、複数の優先撮像データを、より少ないデータ点数の優先撮像データを先行して取得するように、順番付けすることで、無駄になるデータの削減効果をより高めることができる。

＜実施形態２＞
上述した実施形態１とその変形例では、ｋ空間の計測順序に制約がない撮像法を基本とし、パラレルイメージングの倍速率を決定し、倍速率をもとに優先撮像データを決定する実施形態であったが、本実施形態では、ｋ空間の計測順序に制約を伴う撮像方法に対し、その制約下で、パラレルイメージング等の高速撮影法による再構成可能なデータを優先撮像データとして決定する。

ｋ空間の計測順序に制約を伴う撮像方法としは、例えば、１回の励起後に、エコー時間が異なる複数のエコー信号を収集するパルスシーケンスを採用した撮像で、画像に求められる特性に応じて複数のエコー信号のｋ空間配置を制御する撮像がある。以下、そのような撮像方法の一つであるＦＳＥ（高速スピンエコー法）を例に本実施形態を説明する。

ＦＳＥシーケンスは、図１２に示すように、1回の励起RFパルス1201に対して複数のリフォーカスRFパルス1202によるエコートレインを形成してＴＥが異なる複数のエコー信号1203を取得する。ここで撮像点数を３０、エコートレイン数を6とした場合は、ｋ空間の6分割した計測点にそれぞれのエコー信号1203が充填されるように位相エンコーディングされる。その結果、各ＴＥのエコー信号は、図１３に示すようなｋ空間データ1300となる。図１３において、太線で区切られた６つの領域は、それぞれ、１番目～６番目までのエコー信号が配置される領域を示しており、この例では、１番目のエコーから６番目のエコーまでをｋ空間の一端から他端に向かって配置している。

このようにＦＳＥシーケンスでは、ky方向に対して同時に取得した複数のエコー信号がｋ空間に分散して配置されるため、各ＴＥのエコーごとに優先撮像データを取得できるように信号取得順序を決定する。

パラレルイメージングの倍速数を2倍とした場合は、実施形態1と同様に1つ飛ばしに優先計測点が決められる（図１３中、灰色で示す計測点）。FSEシーケンスではエコートレイン数のエコー信号を同時に取得することから、エコー毎に撮像点の順番を決める。例えば1番目のエコー信号1301では、３つの優先計測点があるため、3番目までに優先計測点を撮像するように決定する。2番目のエコー信号1302では優先計測点が2つであるため、2番目までに優先計測点を撮像するように決定する。同じように全てのエコー信号に毎に優先計測点を先に取得するように信号取得順序を決めた後、残りの計測点を取得するような撮像順番とし、k空間に決めた信号取得順序で格納できるようにエコー信号を位相エンコーディングする。この例では端から順番に信号取得順序を決めているが、優先撮像データと非優先撮像データ内では撮像する順番は変えてもよく、またエコー毎に順番を変えても問題ない。

画像再構成に関するフローについては、図７に示す実施形態1のフローと同様であり、説明を省略する。また、３Ｄ ＦＳＥシーケンスの場合には、2次元パラレルイメージングを用いる実施形態１の変形例と同様に、複数の優先撮像データを決定し、撮像中断時に複数の優先撮像データがどこまで取得されているかに応じて、可能なパラレルイメージング再構成を行うことができる。

本実施形態によれば、ｋ空間配置に制約がある撮像方法においても、その制約に沿って優先撮像データを決定することができ、それにより、実施形態１やその変形例と同様に、取得したデータを最大限利用して画像生成に利用することができ、撮像中断時に廃棄するデータを削減できる。

＜実施形態２の変形例＞
実施形態２では、ｋ空間データの取得順序に制約がある撮像方法として、ＦＳＥを例に説明したが、体動の影響を抑制するために取得順序を調整する技術もあり（例えば、本出願人による出願：特願２０１９－０３１７５４号）、本変形例では、この体動補正技術に本発明を適用する。

上述した先願の技術では、撮像したk空間データから体動位置を検出し、その周囲のデータを用いて合成信号を作成して置換する。体動の影響は繰り返し時間(TR)を跨いで影響を及ぼすことがあるため、図１４（Ａ）に示すように、位相エンコードが隣り合わないように奇数番目の計測点と偶数番目の計測点をインターリーブ計測で行うこととしている。この場合には、奇数番目の計測点と偶数番目の計測点のうち、先に取得する計測点のデータを優先撮像データとし、撮像中断時に優先撮像データが取得できていれば、２倍速のパラレルイメージングの画像再構成を行う。

しかし、インターリーブ計測方法では、ある位相エンコードデータ（例えば７番目及び８番目の計測データ）1401、1402に体動が生じ、エコーデータ1401を隣り合うデータ（１４番目と１５番目の計測データ）1403、1404で補正する場合、これらデータ1403、1404は時間的に連続したデータとなる。そのため、仮に2回の体動が生じて、エコー信号1401だけでなく、エコー信号1401の補正に用いる両側のエコー信号1403、1404に体動の影響があった場合、周囲のデータを用いた補正が失敗する恐れがある。そこで、位相エンコードをより分散させるために、1つ飛ばしのデータ取得順ではなく、2つ以上離れた位置を計測する撮像方法を適用することが好ましい。例えば、図１４（Ｂ）に示すように、2つ飛ばしのデータ取得順にする。この場合、先ほどと同じように、エコー信号1411、1413、1414が体動の影響を受けたデータとなっても、ｋｙ方向に連続して格納されないので体動の影響を分散させることが可能になり、体動補正の成功率を上げることができる。

図１４（Ｂ）に示す例では、二つ飛ばしのデータ取得順序になるので、１番目から６番目までの計測データを優先撮像データとしておくことで、撮像中断時にその優先撮像データが取得できていれば、３倍速のパラレルイメージングによる画像再構成が可能となる。

本変形例における撮像順番決定のフローを図１５に示す。まず、入力装置１９２（ＵＩ）を介して撮撮像条件を受け付ける（Ｓ１５１）。撮像条件には、体動補正機能の選択及び撮像部位の指定も含む。体動補正機能の初期設定は、例えば、インターリーブ計測方法による計測順序とする。Ｓ１５１で、体動補正機能が選択された場合には、制御部３０は、ユーザーが指定し撮像部位から、その撮像部位が体動の発生しやすい部位かどうかを判定する（Ｓ１５２）。体動が発生しやすい部位は、経験的にわかって部位を予め登録しておいてもよいし、ユーザーが指定してもよい。体動が発生しやすい部位であると判定した場合は、撮像順番をデフォルトで設定されたインターリーブ計測方法による計測順序から、2つ以上離れた順番となる計測順序に変更する（Ｓ１５３）。

撮像が開始されると、設定された計測順序に従ってｋ空間データの計測が行われ、撮像中断があったときは、計測順序がデフォルトの計測順序か、変更された計測順序であるかを判定し、そのときに、計測順序で決まる優先撮像データが取得できているかを判断し、取得できていれば、パラレルイメージングによる画像再構成を行う。すなわち図１４（Ａ）に示す計測順序の場合には、１番目～８番目のエコーデータを用いて２倍速のパラレルイメージング再構成を行い、図１４（Ｂ）に示す計測順序の場合には、１番目～６番目のエコーデータを用いて３倍速のパラレルイメージング再構成を行う。

本変形例も、２Ｄ撮像だけでなく、3D撮像のスライスエンコード方向にも同様の手法を適用することができる。また、位相方向及びスライス方向の併用も可能である。

＜実施形態３＞
実施形態１、２では、優先撮像データを用いた高速撮像法による画像再構成法がパラレルイメージングであったが、本実施形態は、ＦＳＥシーケンスを用いた撮像において、ハーフスキャンの画像再構成する優先撮像データを決定することが特徴である。

ハーフスキャンとは、一般的にk空間の端から半分より少し多めに計測したデータから、非計測領域のデータを補完して画像再構成する手法である。撮像中断時に、ハーフスキャンデータを用いて画像再構成する手法は知られているが、実施形態２で説明したように、ＦＳＥシーケンスでは、ky方向に対して同時に取得した複数のエコー信号がｋ空間に分散して配置され、k空間を端から順番に充填することができないため、この手法を適用することはできない。

本実施形態では、k空間を2つの領域にわけ、それぞれの領域を別々に計測することにより、ハーフスキャンデータによる撮像中断時の画像再構成を可能にする。以下、図１６を参照して、本実施形態の優先撮像データと計測順序の決定手法を説明する。

本実施形態でも撮像条件として、撮像中断時の画像再構成機能が選択されている場合には、まず、ハーフスキャンの割合を設定する。ハーフスキャンの割合についてはシステムで予め決められた割合でも良いし、ユーザーが設定してもよい。また、ハーフスキャンの割合は、優先撮像領域の割合を設定しても良いし、非計測領域を設定しても良い。

次に設定したハーフスキャンの割合で、k空間を優先撮像領域とそれ以外の領域の2つに分割する。すなわち、ＦＳＥのショット数を同じ割合で分ける。例えば、優先撮像領域がｋ空間の２/３、残りの領域が１/３で、ショット数が６の場合、優先撮像領域のデータは最初の４ショットで収集し、残りの領域のデータは、その後の２ショットで収集する。さらに、それぞれの領域をエコートレイン数で分ける。１ショットで計測されるエコートレインの信号（エコーデータ）は、各領域をエコートレイン数で分割した小領域にそれぞれ配置される。すなわち、小領域には同じＴＥのエコーが配置される。

また小領域のデータを収集する順序は、ｋｙ方向に隣接するエコーデータ間で強度差が少なくなるように、ショットによって、エコーデータを収集する向き（ｋｙ方向の）を異ならせた順序とする。エコーシフトとは、ＦＳＥシーケンスにおいて、所望のＴＥのエコー信号がk空間中心に位置するように、エコーをシフトして格納する手法である。エコーシフトの際に、全てのショットで同じ向きにエコートレインのエコーを配置した場合、１番目のエコーと最後のエコーとが隣接し、強度差が大きくなり、リンギング等のアーチファクトが発生する。本実施形態では、上述のように、ショットによってエコーデータを収集する向きを異ならせることで、隣接するエコーデータ間の強度差を少なくすることができる。

具体的な計測順序を、図１６を参照してさらに説明する。図１６では、一例として、位相エンコード数24、エコートレイン4とし、優先撮像領域の割合を67%（2/3）とする。この割合で、優先撮像領域になるA領域1601とB領域1602に分ける。ショット数は、６（＝位相エンコード数２４／エコトレイン４）なので、４ショットで優先撮像領域1601のデータを収集し、２ショットでＢ領域1602のデータを収集する。

所望のＴＥが1番目のエコー信号のＴＥである場合、優先撮像領域1601の撮像は、1ショット目及び２ショット目(1611,1612)でk空間中心のデータを1エコー目で取得するようにする。２番目～4番目のエコーデータは、順次、上側に向かって格納する。次に３ショット目及び4ショット目(1613,1614)は、1ショット目(1611)との間に信号強度差が生じないように、ｋ空間中心から下側のデータを１エコー目で取得した後、２番目～４番目のエコーデータは、ｋ空間の端部から中心に向かって格納する。これにより、隣接するエコーデータは、全て同じＴＥのエコーデータ又は隣接するＴＥのエコーデータとなる。

Ｂ領域1602を取得する際にも同様に、5ショット目(1615)ではA領域との間に信号強度差が生じないように1番目のエコー信号がA領域との境目に格納されるようにシフトして信号を取得し、6ショット目(1616)では5ショット目(1615)との間に信号強度差が生じないように信号を取得する。このとき、A領域1601、B領域1602内ではショットの順番を変えても良い。

画像再構成のフローについては、再構成手法がパラレルイメージングではなくハーフ推定処理を行った画像再構成であることが異なるだけで、実施形態１のフロー（図７）と同様である。すなわち、スキャン撮像中断時に優先撮像領域Ａのデータが取得できていれば、非計測領域に対してハーフ推定処理を行い、画像を再構成する。

なお図１６では、ｋ空間中心を取得するエコーが１番目のエコーである場合を示したが、２番目以降のエコーでｋ空間中心を取得するエコーシフトの場合にも、同様であり、ハーフスキャンの割合に従って、ｋ空間を二つの領域に分け、所望のＴＥのエコーデータがｋ空間中心となるような撮像順序とする。この際、エコーデータ間の強度差を少なくするように、取得順序を異ならせる。

図１７に、エコーシフトのＴＥが３番目のエコー信号のＴＥである場合を示す。図１６と同様に、優先撮像領域がｋ空間1700の２／３、それ以外の領域が１／３であり、位相エンコードが２４、位相エンコード数24、エコートレイン4とする。この場合は、優先撮像領域を計測する４ショットのうち、最初の２ショット（1711、1712）でｋ空間の最も高域側の小領域を１番目のエコーで計測した後、２番目～４番目のエコーでｋ空間中心を含む領域を計測する。残りの２ショット（1713、1714）は、最初の２ショットで計測していないｋ空間の領域を計測する。その際、計測の順序を、最初の２ショットとは反対の向きとする。これによりショットとショットの境目において、番号が連続するエコーが隣り合うこととなり、エコーデータ間の強度差をなくすことができる。

領域1702の計測についても同様であり、５ショット目（1715）と６ショット目（1716）で向きを異ならせて領域1702のデータを計測する。

＜実施形態４＞（ラジアル等）
実施形態１～３及びそれらの変形例は、いずれも、ｋ空間の格子点のデータを軸に沿って計測（リニアスキャン）する場合であったが、本実施形態では、軸に沿った計測方法以外の方法で撮像する場合に本発明を適用する。このような撮像方法としては、非直交方サンプリング法である、ｋ空間を放射状にスキャンするラジアルスキャン、ｋ空間を渦状にスキャンするスパイラルスキャンなどがある。以下、位相エンコーディングを追加したラジアルスキャンを例に、本実施形態を説明する。

ラジアルスキャンは、図１８に示すように、kx-ky平面のk空間1800を放射状にサンプリングする計測方法であり、ブレード1801と呼ばれる位相エンコードと周波数エンコードが直交した領域を回転させながらデータを収集する。基本的な収集順序は、例えば、ｋｘ軸に平行な位置を１番目の計測領域とすると、左あるいは右回転で順番に、ブレードを回転させて、ｋ空間に内接する円内のデータを収集する。

本実施形態では、撮像中断時のデータを用いて画像再構成する際に、撮像を中断した時のk空間のデータに偏りが無いようにブレードの撮像順番を変更して計測する。ブレードの撮像順番は、直交した位置を先に撮像するように決定しても良いし、黄金比となる角度（約１３７．５度）で満遍なくデータを収集するように決定しても良い。或いはブレードを一つ飛ばしの撮像順番としてデータを取得してもよい。すなわち取得予定のブレード間の角度に対し、角度を２倍にして得られるデータを優先撮像データとする。

本実施形態における撮像中断時の画像出力機能の一例を、図１8を用いて説明する。図中、各位置のブレード1811～1818の横に付した丸で囲った数字１～８は撮像順序を示している。本例ではk空間を８ブレードで取得する場合においてブレードが直交した位置を先に取得する。

始めにkx、ky軸に直交するブレード1811、1812を優先して取得する。ブレード1811、1812はどちらを先に取得しても構わない。続いて取得するブレードはk空間に偏りが出ないようなブレードを取得することが好ましいため、本例では45度、135度に角度をつけたブレード1813、1814を取得する。こちらもどちらのブレードを先に取得しても構わない。残りのブレードも同じようにk空間に偏りが出ないように、ブレード1815、1816、1817、1818を取得する撮像順番とする。

画像再構成については、撮像が中断せずに全ての撮像データを取得した時は、通常の画像再構成を実施して画像を出力し、撮像が中断した時は、中断するまでの撮像データを用いて画像再構成を実施する。ラジアルスキャンの画像再構成では、ｋ空間の格子点のデータを、その格子点に近い位置にある複数の計測データから補間し、ｋ空間データを作成する。撮像中断時の再構成も基本的には同様で、計測できていない格子点のデータを計測データから補間する。補間の精度は、全ブレードを計測した場合よりも落ちるが、計測データを生かして画像再構成できる。他の実施形態では、優先撮像データよりも多い計測データがあった場合に、それが次の優先撮像データあるいは全撮像データに満たない場合には、廃棄したが、本実施形態では、補間で格子点のデータを求めるため、それまでに計測したデータを全て利用することができる。従って、撮像順序を決定しておけば、図７のフローに示すような、撮像中断時における優先撮像データの取得状況を判断するステップ（Ｓ７５等）は不要となる。
なお取得予定のブレードに対して、撮像中断時のデータがあまりにも少ない場合には画質の低下を引き起こす可能性があるため、ブレードデータの下限値を設けてもよい。

なお本実施形態では、撮像方法が位相エンコード付きのラジアルスキャンである場合を説明したが、位相エンコーディングを伴わないラジアルスキャンにも同様に適用できるが、この場合は、再構成に必要な最小ライン数を決めておき、そのライン上のデータを優先撮像データとし、撮像中断時に優先撮像データが収集できているときに上述した画像再構成を行うようにしてもよい。

＜実施形態５＞
本実施形態は、優先撮像データを用いた画像再構成法として、パラレルイメージングではなく、圧縮センシング（ＣＳ）等の繰り返し再構成を用いる実施形態である。

圧縮センシング等の繰り返し再構成は、データの疎性を利用した画像再構成方法であり、例えば、図１９に示すように、アンダーサンプリングしたデータ（計測空間データ）1900を入力とし、それを逆フーリエ変換（逆ＦＴ）によって画像データ1901に変換した後、さらにウェーブレット変換等のスパース化演算を行って、スパース画像1902のＬ１ノルム最小化を行う。Ｌ１ノルム最小化後のスパース画像1903を逆演算により画像データ1901と同じ実空間データ1904に戻し、ＦＴによりｋ空間データ1905とする。このｋ空間データ1905を入力として、同じ処理を繰り返す。このような繰り返し演算により、少ないデータから本来の信号を高精度に復元して画像を生成することが可能である。

ＣＳ等の繰り返し再構成では、インコヒーレンス性（ランダム性）のある撮像データを用いることで繰り返し再構成の倍速数を上げることができることが知られている。本実施形態では、優先撮像データとして、ＣＳ等の繰り返し再構成に利用できるインコヒーレンス性のある撮像データを優先的に収集する。繰り返し再構成に適したインコヒーレンス性を確保する撮像方法には様々な手法があるが、ここでは一例として、ky、kz軸に対して黄金角を用いたラジアルサンプリングを行う場合を説明する。

黄金角を用いたラジアルサンプリングでは一般的に図２０のようにｋ空間2000のky、kz平面の内接円の領域2001を、放射状のデータ取得ライン2002を黄金角で回転させながら、ライン上の撮像データを取得する。このとき、撮像中断がなければ黄金角で回転させて全ての計測点のデータを取得し、繰り返し再構成を用いずに通常の画像再構成、例えば、放射状に取得したデータからｋ空間の格子点のデータを補間によって求め、マトリクスデータとした後、フーリエ変換により画像再構成する手法を実施する。撮像中断が発生した場合は、それまでに取得した撮像データを用いてＣＳ等の繰り返し演算による画像再構成を実施する。その時の倍速数は、全計測点数に対して取得したデータ点数の割合の逆数が倍速数になる。

もしくは、実施形態1と同様に先に倍速数を決めておき、ラジアルサンプリングで倍速数を満たすデータ点数になるような計測点のデータを優先撮像データとし、優先撮像データを計測した後、残りの計測点を計測するような手法にしても良い。その場合は、撮像中断時に優先撮像データを取得できている場合は、設定した倍速数で画像再構成を実施し、撮像中断がない場合は通常の画像再構成を実施する。

本実施形態によれば、画像再構成の手法として、圧縮センシング等の繰り返し再構成を用いているので、インコヒーレント性の高い優先撮像データとなるように信号取得順序を決定しておけば、撮像中断までに取得したデータが少なくても、画像の復元が可能であり、破棄するデータ量を減らすことができる。

＜実施形態５の変形例＞
実施形態５では、インコヒーレンス性（ランダム性）のある撮像データを取得するための撮像方法として、黄金角でデータ取得ラインを回転させながら、データを収集するラジアルスキャン法を用いたが、本変形例では、スパイラルスキャンを用いる。

本変形例の優先撮像データと信号取得順序の一例を図２１（Ａ）、（Ｂ）に示す。いずれもｋ空間に内接する円内の領域2100、2110を螺旋状に中心に向かってスキャン（anti-centric scan）して、データを収集する。図２１（Ａ）は、円の外側から中心に向かう弧状のデータ取得ライン2101上のデータを、１ショットで複数のエコー信号を取得する撮像シーケンス、例えばＦＳＥ（Fast Spin Echo）等で取得する。データ取得ラインを回転させながら撮像を繰り返し、複数ショットで全ｋ空間のデータを収集する。図２１（Ａ）の場合には、ラインの回転のさせ方は、ラジアルスキャンと同様であり、各ショット間の角度を分散させることでランダムなデータ収集が可能となる。

撮像中断の際に、所定ショット分のデータが収集されていれば、繰り返し演算による画像再構成を行う。所定ショット分は、パラレルイメージングの倍速率と同様に予め設定していてもよいし、ショット数の総数に対するデータ取得済のショット数の割合を倍速率として、その逆数を倍速数とする繰り返し演算を行ってもよい。

図２１（Ｂ）は、図２１（Ａ）と同様にＥＰＩの複数ショットで全ｋ空間のデータを収集するが、各ショットのデータ取得ライン2111、2112は、ｋ空間の内接円2110の外からｋ空間中心に向かう螺旋状である。この場合も、画像中断時の画像再構成は、図２１（Ａ）と同様であるが、図２１（Ａ）に比べ、１ショット毎に得られるデータがｋ空間でランダムに分布するので、少ないデータでも、よりランダム性のあるデータとなり、繰り返し再構成による復元の精度が高い。

１０：計測部、２０：演算部、２１：画像生成部、３０：制御部、１００：ＭＲＩ装置、１１０：寝台装置、１２０：静磁場発生装置、１３０：傾斜磁場発生装置、１４０：高周波パルス送信装置、１５０：シーケンサ、１６０：高周波信号受信装置、１７０：制御装置、１７１：ＣＰＵ、１９０：入出力装置（ＵＩ）、１９２：入力装置、１９４：出力装置、３００：被検体

Claims (15)

1. 所定の撮像方法に従って、複数の核磁気共鳴信号からなるｋ空間データを収集する計測部と、前記計測部が収集した前記ｋ空間データを用いて画像を生成する画像生成部と、前記計測部及び前記画像生成部の動作を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記ｋ空間データのうち、高速撮像法による画像再構成が可能な撮像データを優先撮像データとして決定する優先撮像データ決定部を有し、前記計測部によるｋ空間の信号取得順序として前記優先撮像データを先行して収集する信号取得順序を決定し、前記計測部を予め決定した前記信号取得順序に従いデータ収集するように制御することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
2. 請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
   前記制御部は、前記計測部における信号取得状況を判断する状況判断部をさらに備え、前記計測部による計測中断時に前記優先撮像データが収集されていると前記状況判断部が判断したときに、前記画像生成部に前記優先撮像データを用いた画像再構成を実行させることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
3. 請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
   前記優先撮像データは、パラレルイメージング法の間引き率に従ってアンダーサンプリングしたｋ空間データであることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
4. 請求項３に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
   前記優先撮像データは、ｋ空間の１次元方向にデータを間引いたｋ空間データであることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
5. 請求項３に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
   前記優先撮像データは、ｋ空間の２次元方向にデータを間引いたｋ空間データであることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
6. 請求項５に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
   前記制御部は、前記ｋ空間の２次元方向のうち、データ数の少ない方向のｋ空間データを先行して収集するように信号取得順序を制御することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
7. 請求項３に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
   前記所定の撮像方法は、ｋ空間を複数の領域に分割して、各領域にそれぞれ同じエコー時間の信号が配置されるように信号取得順序を順次変更してｋ空間データを収集する高速スピンエコー法パルスシーケンスを用いた撮像方法であり、
   前記制御部は、前記優先撮像データがｋ空間をパラレルイメージングの間引き率に従ってアンダーサンプリングしたデータとなるように各領域内の信号取得順序を制御することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
8. 請求項７に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
   前記優先撮像データ決定部は、ｋ空間データを１つ置き以上間引いたデータを前記優先撮像データとすることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
9. 請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
   前記所定の撮像方法は、ｋ空間を複数の領域に分割して、各領域にそれぞれ同じエコー時間の信号が配置されるように信号取得順序を順次変更してｋ空間データを収集する高速スピンエコー法パルスシーケンスを用いた撮像方法であり、
   前記優先撮像データ決定部は、ｋ空間を２分割した領域の一方に、ハーフスキャン再構成可能な優先撮像データを設定することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
10. 請求項９に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
    前記制御部は、高速スピンエコー法パルスシーケンスの複数のショットでそれぞれ収集されるエコートレインを２分割した領域に分けて格納し、その際、各領域の信号取得順序を、ショットによって異ならせるように制御することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
11. 請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
    前記所定の撮像方法は、ｋ空間に内接する円の半径方向に沿って、複数の角度毎にｋ空間データを収集するラジアルスキャンシーケンスであり、
    前記優先撮像データ決定部は、データ収集角度を黄金角で変化させて収集されるデータを前記優先撮像データとすることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
12. 請求項１１に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
    前記ラジアルスキャンシーケンスは、同一の角度で、半径方向とそれに平行な複数の方向に沿って、ブレード状のｋ空間データを収集するシーケンスを含むことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
13. 請求項１１に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
    前記画像生成部は、前記優先撮像データを用いて繰り返し再構成により画像を生成することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
14. 請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
    前記制御部は、前記状況判断部が判断した信号取得状況を表示装置に表示させることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
15. 所定の撮像方法に従って、複数の核磁気共鳴信号からなるｋ空間データを収集する計測部と、前記計測部が収集した前記ｋ空間データを用いて画像を生成する画像生成部と、を備えた磁気共鳴イメージング装置の制御方法であって、
    前記撮像方法に基づいて、ｋ空間データのうち優先して収集する優先撮像データを設定し、前記計測部によるｋ空間の信号取得順序として前記優先撮像データを先行して収集する信号取得順序を決定し、前記計測部を予め決定した前記信号取得順序に従いデータ収集するように制御するとともに、前記優先撮像データの収集が完了した後に前記計測部により信号取得が中断されたときに、前記画像生成部が前記優先撮像データを用いて高速撮像方法に基づく画像再構成を行うように前記画像生成部を制御することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置の制御方法。

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