JPH09511A

JPH09511A - Ｍｒイメージング装置

Info

Publication number: JPH09511A
Application number: JP7175477A
Authority: JP
Inventors: Akihide Ando; 彰英安藤
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1995-06-19
Filing date: 1995-06-19
Publication date: 1997-01-07
Anticipated expiration: 2014-12-06
Also published as: JP2985934B2

Abstract

(57)【要約】【目的】複数のサーフェスコイルごとに得た画像を合
成する際に用いる重み分布を余分な撮像時間を要するこ
となく求める。【構成】画像再構成装置３１によってサーフェスコイ
ル１３の各々ごとの画像を再構成し、重み分布算出装置
３２により画像のフィルタ処理を行なうことで重み分布
をその各画像ごとに求め、画像合成装置３３において、
これらの重み分布を用いてサーフェスコイル１３ごとの
画像を重み付け加算し、画像合成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ＭＲイメージング装
置に関し、とくに複数のサーフェスコイルから得られる
磁気共鳴信号を用いて各サーフェスコイルごとに得た複
数の画像を合成して被検体の所望領域についての一つの
画像を得るＭＲイメージング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ＭＲイメージング装置におい
て、複数のサーフェスコイルを用い、これらによって磁
気共鳴データをそれぞれ収集し、これらからそれぞれ再
構成した複数の画像を合成して一つの画像を得ることが
知られている。これによると、１個の一様コイルを用い
た場合よりも高Ｓ／Ｎの、また１個のサーフェスコイル
しか用いない場合よりも広い領域の一つの画像が得られ
る。

【０００３】ところで、この画像合成方法に関しては、
たとえば特表平２−５００１７５号公報では、それぞれ
のサーフェスコイルが発生する高周波磁場分布に基づい
て決定した重み分布を用いることにより、それぞれの画
像の同一位置の画素ごとに重み付け加算を行なうように
している。

【０００４】また、このそれぞれのサーフェスコイルの
不均一な高周波磁場分布によって生じる合成後の画像の
濃度の不均一性を、この複数の重み分布（高周波磁場分
布）を利用して補正することも知られている（上記の特
表平２−５００１７５号公報参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
公知技術では、重み分布を求めるためにあらかじめ各々
のサーフェスコイルが発生する高周波磁場分布を求めて
おく必要があり、余分な時間を必要とするという問題が
ある。また、合成後の画像の濃度の不均一性を補正する
と、たとえば被検体が存在しない空間でかついずれのサ
ーフェスコイルからも遠い位置にある領域などでは、サ
ーフェスコイルからの位置に依存しない白色雑音が強調
されてしまい、被検体の画像と白色雑音とが混在した見
づらい画像となってしまう問題もある。

【０００６】この発明は、上記に鑑み、各々のサーフェ
スコイルによって得られたデータから再構成されたそれ
ぞれの画像データ自体から簡便な計算により重み分布を
求めることによって、重み分布を求めるために余分な撮
像時間等がかかることをないよう改善した、ＭＲイメー
ジング装置を提供することを目的とする。

【０００７】また、この発明は、このような合成画像か
ら白色雑音成分を除くことができるように改善したＭＲ
イメージング装置を提供することをも目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明によるＭＲイメージング装置においては、
静磁場および傾斜磁場パルスを印加する手段と、該磁場
中に置かれた被検体に対してＲＦパルスを照射するＲＦ
送信手段と、被検体に近接して配置された複数個のサー
フェスコイルを介して被検体からの磁気共鳴信号を受信
してデータを得る受信手段と、上記サーフェスコイルの
各々から得たデータを用いて画像再構成を行ないそれぞ
れの画像を得る画像再構成手段と、得られた複数の画像
の各々をフィルタ処理することによりそれぞれの重み分
布を求める重み分布算出手段と、該重み分布を用いて、
上記の複数の画像のデータを、同一位置ごとに重み付け
加算することにより一つの画像を合成する画像合成手段
とが備えられることが特徴となっている。

【０００９】また、それぞれの画像を、対応する重み分
布に応じて平滑化の程度を変えながら平滑化処理するこ
とによりノイズ除去する手段を備え、平滑化処理後の各
々の画像を上記の画像合成手段により合成するよう構成
することもできる。

【００１０】

【作用】サーフェスコイルごとに再構成された複数の画
像を重み付け加算することによって合成する際に用いる
重み分布は、それらの画像ごとに、画像のフィルタ処理
を行なうことにより、求められる。そして、こうして求
められた重み分布は各サーフェスコイルの高周波磁場分
布に実質的に良好に対応したものとなる。したがって、
別個に撮像シーケンスを行なう必要なしに、これを行な
って得たと実用上同等の重み分布を得ることができる。
さらに、このフィルタ処理は簡単な計算で高速に行なう
ことができるため、合成画像を得るまでの時間を短縮す
ることができる。

【００１１】また、サーフェスコイルの感度に応じて平
滑化の程度を変更しながら平滑化処理すれば、そのサー
フェスコイルについて得た画像のノイズを除去すること
ができる。一方、上記の重み分布は各々のサーフェスコ
イルの感度の分布に対応している。そこで、各サーフェ
スコイルごとの画像に対応する重み分布を用いてその各
々の画像の平滑化の程度を変えながら、各画像の平滑化
処理を行ない、その平滑化処理後の画像を上記のように
合成すれば、どのサーフェスコイルからも遠い感度の低
い部分でのノイズを抑えた一つの合成画像を得ることが
できる。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の好ましい一実施例について
図面を参照しながら詳細に説明する。図１において、被
検体１０は静磁場マグネット１１により発生させられる
静磁場中に配置される。傾斜磁場発生用コイル１２に
は、駆動装置２１からパルス状の励磁用電流が供給さ
れ、直交３軸の各々の方向の傾斜磁場がパルス状に発生
する。この傾斜磁場発生用コイル１２より発生させられ
る傾斜磁場パルスが、上記被検体１０が配置される空間
において上記の静磁場に重畳させられる。被検体１０に
は複数のサーフェスコイル１３が、被検体１０に近接す
るように配置される。このサーフェスコイル１３は、こ
の実施例では被検体１０に対してＲＦ信号（ラジオ周波
数電波）をパルス状に照射するとともに、被検体１０か
ら発生した磁気共鳴信号（ラジオ波）を受信するアンテ
ナとして機能する。

【００１３】これらサーフェスコイル１３には送信器２
２からＲＦ電力が供給される。この送信器２２において
は、シーケンスコントローラ２４の制御の下で定められ
た波形に応じてＲＦ信号のＡＭ変調が行なわれ、ＲＦ信
号のエンベロープ波形がその波形となるようされる。こ
のようにＡＭ変調されたＲＦ信号が送信器２２からサー
フェスコイル１３に送られることによりパルス状のＲＦ
信号の照射が行なわれる。

【００１４】シーケンスコントローラ２４は、このよう
にＲＦパルスの波形を定めるとともにその発生タイミン
グを定め、また、駆動装置２１を制御して各軸の傾斜磁
場の波形および発生タイミングを定める。すなわち、フ
ィールドエコー法やスピンエコー法などの撮像パルスシ
ーケンスに応じて、ＲＦ励起パルスやＲＦリフォーカス
パルス、および、各軸方向の傾斜磁場パルスとして発生
させられる、スライス選択用傾斜磁場パルス、読み出し
用傾斜磁場パルス、位相エンコード用傾斜磁場パルス
の、それぞれの波形とタイミングとを定める。

【００１５】被検体１０において発生した磁気共鳴信号
はサーフェスコイル１３の各々で受信され、受信器２３
に送られて位相検波された後データ収集装置２５に送ら
れ、Ａ／Ｄ変換されてデジタルデータが得られる。この
デジタルデータはコンピュータ２６に取り込まれる。こ
のコンピュータ２６には、キーボード２７などの入力装
置２７や、画像を表示するディスプレイ装置２８や、図
示しないがハードディスク装置などの記録装置が備えら
れる。

【００１６】さらにこの実施例では、このコンピュータ
２６に、画像再構成装置３１、重み分布算出装置３２、
画像合成装置３３が接続される。上記のようにデータが
コンピュータ２６に取り込まれると、画像再構成装置３
１に送られて、複数のサーフェスコイル１３の各々から
得られたデータごとに画像再構成処理がなされる。この
画像再構成処理はたとえば２次元フーリエ変換アルゴリ
ズムなどを用いて行なわれる。

【００１７】こうして複数のサーフェスコイル１３の各
々についての画像が得られると、この画像は重み分布算
出装置３２に送られる。重み分布算出装置３２では、つ
ぎのような計算を行なって、各画像ごとに重み分布を求
める。すなわち、図２に示すように、画像４１の重み分
布を求める場合、着目画素４２に対して、それが中心と
なるようなかなり大きな（たとえば縦・横のそれぞれの
サイズがもとの画像４１の１／４程度の）ウインドウ４
３を設定する。そして、このウインドウ４３に含まれる
画素の平均値をその着目画素４２の値とする。

【００１８】着目画素４２をつぎつぎに動かし、それと
ともにウインドウ４３も動かしていって、２次元移動平
均フィルタ処理を施す。これによりもとの画像４１と同
じサイズの２次元データを得ることができる。この２次
元データを重み分布として用いる。この場合の２次元移
動平均フィルタ処理は、単純な四則演算により行なうこ
とができるため、簡便に、かつ非常に高速に実行するこ
とができる。なお、画像４１の端の部分では、もとの画
像４１の折り返しを利用して反対側の端のデータを用い
ることが可能である。

【００１９】画像再構成装置３３では、サーフェスコイ
ル１３ごとに得た複数の画像を、その画像の各々につき
求めた重み分布を用いて重み付け加算することにより合
成する。すなわち、それらの画像の同一位置の画素デー
タに、それぞれの重み分布の対応する位置の重みをそれ
ぞれ乗算した後加算することにより、それら複数画像を
合成して１つの画像を得る。この重み分布は上記の通り
に求めた２次元データであって、もとのそれぞれの画像
の大局的な画素値分布であり、各サーフェスコイル１３
の高周波磁場分布とほぼ比例している。そのため、この
２次元データを画像再構成装置３３における重み付け加
算に用いることにより、別途実測した各サーフェスコイ
ル１３の高周波磁場分布を重み分布として用いる場合と
実用的にはまったく同じ結果を得ることができる。

【００２０】図３は、第２の実施例の一部を示すもので
ある。この実施例では、画像ノイズ除去装置３４が加え
られており、画像合成する前にもとの画像のノイズを除
去する処理が行なわれる。他の構成は図１と同じであ
る。すなわち、画像再構成装置３１によってサーフェス
コイル１３の各々ごとに画像が得られると、重み分布算
出装置３２によって、その各画像ごとに重み分布が算出
される点は図１と同じになっている。サーフェスコイル
１３の各々ごとに得られた画像は、画像合成装置３３に
送られる前に、画像ノイズ除去装置３４に送られて処理
される。この処理は、画像の平滑化（スムージング）処
理であるが、画素ごとに程度の異なるものとされる。各
画素の位置におけるサーフェスコイル１３の感度に応じ
て、感度が小さければ小さいほど平滑化の程度が大きく
なるようにする。

【００２１】サーフェスコイル１３の感度が低い部分で
は被検体１０からの磁気共鳴信号は小さくなる。そのた
め、そのような感度の低い部分では、感度に依存しない
コイル１３の白色雑音の成分は、信号に対して相対的に
大きなものとなる。そこで、このような部分で画像の平
滑化の程度を大きくして平滑化処理を行なえば、白色雑
音を効果的に除去することが可能となる。

【００２２】この感度分布を表わすデータとして、この
実施例では上記の重み分布算出装置３２によって算出さ
れた重み分布を用いる。具体的には、一つの画像に対応
して一つの重み分布が得られているものとすると、ある
位置（ｘ，ｙ）の画素のデータがＩxy、重みがαxyであ
るとき、この重みαxyがあるしきい値αｔ（たとえば重
みの最大値の１０％の値）以下の場合に平滑化処理を行
なう。この処理は、処理結果の画素データをＪxyとした
とき、Ｊxy＝(αxy／αｔ)Ｉxy＋{(１−αxy)／αｔ}Ｉave として表わすことができる。ここで、０≦αxy≦αｔ＜αmax＝１であり、αmaxは重みの最大値である。またＩaveは画像
の位置（ｘ，ｙ）の画素を中心にした狭い領域（たとえ
ば３×３画素の範囲）内の平均値である。

【００２３】したがって、この場合、合成した一つの画
像をディスプレイ装置２８によって表示すれば、各サー
フェスコイル１３のいずれについても感度の低い部分で
のノイズが抑えられた、高Ｓ／Ｎ比の画像を観察するこ
とができる。そのため、広い領域について、きわめて見
易い、高Ｓ／Ｎ比の画像の観察が可能となることから、
医学的な診断も容易になる。

【００２４】なお、上記の説明は実施例に関するもので
あって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々に変更で
きることは言うまでもない。たとえば、重み分布算出装
置３２において、２次元移動平均フィルタ処理を行なう
際に用いるウインドウ４３のサイズは上記のものに限定
されない。また画像ノイズ除去装置３４におけるノイズ
除去のための平滑化処理も上記の例に限定されず種々の
方法をとり得る。さらに、上記では、画像再構成装置３
１、重み分布算出装置３２、画像合成装置３３、画像ノ
イズ除去装置３４はコンピュータ２６とは別個のハード
ウェアで構成されているよう表現しているが、これらの
機能をすべてコンピュータ２６内で（ソフトウェア的
に）行なうよう構成することも可能である。

【００２５】

【発明の効果】以上実施例について説明したように、こ
の発明のＭＲイメージング装置によれば、複数のサーフ
ェスコイルごとに得た画像を合成する際に用いる重み分
布を、それらの画像を用いて簡便な計算により高速に求
めることができる。そのため、余分な撮像時間を要する
ことなどの問題を解決することが可能となる。また、ノ
イズ除去のための、重み分布を利用した平滑化の程度を
変えながらの平滑化処理を追加することにより、どのサ
ーフェスコイルからも遠い感度の低い部分でのノイズを
抑えた高Ｓ／Ｎ比の一つの合成画像を得ることができ
る。しかも、この平滑化処理も簡単な計算で高速に行な
うことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示すブロック図。

【図２】重み分布算出装置における２次元移動平均フィ
ルタ処理を説明するための略図。

【図３】第２の実施例の一部を示すブロック図。

【符号の説明】

１０被検体１１静磁場マグネット１２傾斜磁場発生用コイル１３サーフェスコイル２１駆動装置２２送信器２３受信器２４シーケンスコントローラ２５データ収集装置２６コンピュータ２７キーボード２８ディスプレイ装置３１画像再構成装置３２重み分布算出装置３３画像合成装置３４画像ノイズ除去装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】静磁場および傾斜磁場パルスを印加する
手段と、該磁場中に置かれた被検体に対してＲＦパルス
を照射するＲＦ送信手段と、被検体に近接して配置され
た複数個のサーフェスコイルを介して被検体からの磁気
共鳴信号を受信してデータを得る受信手段と、上記サー
フェスコイルの各々から得たデータを用いて画像再構成
を行ないそれぞれの画像を得る画像再構成手段と、得ら
れた複数の画像の各々をフィルタ処理することによりそ
れぞれの重み分布を求める重み分布算出手段と、該重み
分布を用いて、上記の複数の画像のデータを、同一位置
ごとに重み付け加算することにより一つの画像を合成す
る画像合成手段とを備えることを特徴とするＭＲイメー
ジング装置。
【請求項２】上記の画像再構成手段により各サーフェ
スコイルごとに得たそれぞれの画像を、対応する重み分
布に応じて平滑化の程度を変えながら平滑化処理するこ
とによりノイズ除去する手段をさらに備え、上記の画像
合成手段はこの平滑化処理後の各々の画像を合成するも
のであることを特徴とする請求項１記載のＭＲイメージ
ング装置。