WO2005082245A1

WO2005082245A1 - 磁気共鳴イメージング装置および磁気共鳴イメージング装置のデータ処理方法

Info

Publication number: WO2005082245A1
Application number: PCT/JP2005/003659
Authority: WO
Inventors: Shinichi Uchizono; Yoshio Machida; Nobuyasu Ichinose
Original assignee: Kabushiki Kaisha Toshiba; Toshiba Medical Systems Corporation
Priority date: 2004-02-26
Filing date: 2005-02-25
Publication date: 2005-09-09
Also published as: CN100444791C; US20060106299A1; EP1723906B1; EP1723906A1; EP2210556A1; CN102385044A; EP2210556B1; US7385397B2; EP2409642A1; CN102385044B; EP1723906A4; CN1676097A

Abstract

磁気共鳴イメージング装置２０は、ＲＦコイル２４の感度マップデータを生成するためのスキャンを実行するスキャン実行ユニットと、スキャンにより得られた画像データの無信号領域近傍の信号領域に対してリジョンリダクションを行うリジョンリダクションユニット４４ｂと、リジョンリダクション後の画像データを用いて感度マップデータを生成する感度マップデータ生成ユニット４４と、感度マップデータに３次元スムージングフィルタをかけるスムージング処理ユニット４４ｉとを備える。

Description

磁気共鳴ィメ一ジング装置および磁気共鳴イメージング装置のデータ処理方法

技術分野

本発明は、核磁気共鳴信号を利用して被検体の画像を撮像する磁気共鳴ィメ一ジング装置および磁気共鳴ィメージ明ング装置のデータ処理方法に係り、特に受信用コイルの感度分布に起因する画像データの輝度や信号値の不均一性を補正する磁気共鳴ィメ一ジング装置および磁気共鳴ィ書メージング装置のデータ処理方法に関する。背景技術

従来、医療現場におけるモニタリング装置として、第 2 4図に示すような磁気共鳴イメージング（M R I ： Magnetic Resonance Imaging) 装置 1が利用される (例えば日本国特許第 3 1 3 5 5 9 2号公報参照）。

磁気共鳴ィメ一ジング装置 1は、静磁場を形成する筒状の静磁場用磁石 2内部にセットされた被検体 Pの撮像領域に傾斜磁場コイルュニット 3の各傾斜磁場コィル 3 x、 3 y、 3 ₂で軸、 Y軸、 Z軸方向の傾斜磁場を形成するとともに R F (Radio Frequency) コイル 4からラーモア周波数の高周波（R F ) 信号を送信することにより被検体 P内の原子核スピンを磁気的に共鳴させ、励起により生じた核磁気共鳴（N M R ： Nuclear Magnetic Resonance) 信号を利用して被検体 Pの画像を再構成する装置である。

すなわち、予め静磁場電源 5により静磁場用磁石 2内部に静磁場が形成される。さらに、入力装置 6からの指令によりシーケンスコントローラ制御ユニット 7 aは、信号の制御情報であるシーケンスをシーケンスコントローラ 8に与え、シ —ケンスコントロ一ラ 8はシーケンスに従って各傾斜磁場コイル 3 x、 3 y、 3 zに接続された傾斜磁場電源 9および R Fコイル 4に高周波信号を与える送信器 1 0を制御する。このため、撮像領域に傾斜磁場が形成され、被検体 Pには高周波信号が送信される。

この際、傾斜磁場コイル 3 x、 3 y、 3 zにより形成された X軸傾斜磁場、 Y 軸傾斜磁場， Z軸傾斜磁場は主として、位相エンコード（PE： phase encoding) 用傾斜磁場、読出し（R0:readout) 用傾斜磁場、スライスエンコード (SE:slice encoding) 用傾斜磁場としてそれぞれ使用される。このため、原子核の位置情報である X座標、 Y座標、 Z座標はそれぞれ原子核スピンの位相、周波数、スライスの位置に変換され、位相ェンコ一ド量を変えながらシーケンスが繰返し実行される。

そして、被検体 P内の原子核スピンの励起に伴って発生した NMR信号は、 R Fコイル 4で受信されるとともに受信器 1 1に与えられてデジタル化された生データ（raw data) に変換される。さらに、生データは、シーケンスコントローラ 8を介してシーケンスコントロ一ラ制御ュニット 7 aに取り込まれ、シーケンスコントローラ制御ュニット 7 aは生データデータベース 7 bに形成された K空間 (フーリエ空間）に生データを配置する。そして、画像再構成ユニット 7 じが、 K空間に配置された生データに対してフ一リエ変換を実行することにより、被検体 Pの再構成画像データが得られ、画像データデータベース 7 dに保存される。さらに、表示処理ュニット 7 eにより画像データが適宜表示装置 7 f に与えられて表示される。

このような磁気共鳴イメージング装置 1では、撮影高速化のために RFコイル 4が送信用の全身用（WB ： whole-body) コイルと受信用の主コイルとしてのフエーズドアレイコィノレ（PAC ： phased— array coil) とから構成される（例えば、 R o eme r PB, e t a 1. T h e NMR P h a s e d A r r a y , MRM 1 6， 1 9 2 - 2 2 5 ( 1 9 90) 参照）。フェーズドアレイコイルは、複数の表面コイルを備えるため、各表面コイルで同時に NM R信号を受信してより多くの生データを短時間で収集することにより、撮像時間を短縮することができる。

ここで、磁気共鳴イメージング装置 1による画像診断では、最終的に得られる画像データに輝度ムラ（信号強度ムラ）が生じないことが望まれる。しかし、 R Fコイル 4を複数の表面コイルを備えたフヱーズドアレイコイルで構成すると、 RFコイル 4を構成する各表面コイルの感度の不均一性により、 NMR信号の信号強度とともに単に生データのフーリエ変換による再構成処理で得られた画像デ一タの信号強度にも不均一性が生じるため、画像データには輝度ムラが発生するそこで、従来、被検体 Pの画像を生成するための本スキャンに先立って感度プレスキャンが実行される。そして感度プレスキャンによりフェーズドアレイコィルと WBコイルとから画像データを取得し、第 2 5図に示すフローチャートの手順により各画像データの信号強度 S_PAC、 S_WBの除算値である信号強度比（S_PA c/S_WB) に基づいてフェーズドアレイコイルの感度分布が 3次元感度マップデータとして推定され、得られた 3次元感度マップデータにより画像データの輝度が捕正される。

まず、感度プレスキャン実行ュニット 7 gにより感度推定用シーケンスがシーケンスコントローラ制御ュニット 7 aに与えられて感度プレスキャンが実行される。そして、 WBコイルにより得られた WB再構成画像およびフェーズドアレイコイルにより得られた P AC再構成画像がそれぞれ WB再構成画像データベース 7 hおよび P AC再構成画像データベース 7 iに保存される。

さらに、 WB再構成画像および P AC再構成画像に基づいて感度分布推定ュニット 7 jにより、フェーズドアレイコイルの感度分布の推定値が求められる。すなわちステップ S 1において、閾値処理部 7 kにより WB再構成画像および P AC再構成画像に対して閾値処理が実行される。すなわち、 WB再構成画像および P AC再構成画像の信号強度が閾値以下となる領域がマスクされ、 WB絶対値画像データおよび P A C絶対値画像データが生成される。

次にステップ S 2において、リジョンリダクション部 7 1力 PAC再構成画像および WB再構成画像の閾値処理後の領域をリジョンリダクシヨン処理により縮小させてマスク領域近傍における信号強度の小さい部分を 3次元感度マップデータ作成用のデータから除外する。

次にステップ S 3において、除算処理部 7 mは、閾値処理およびリジョンリダクション処理後の各スライスにおける P AC絶対値画像（P AC再構成画像の信号絶対値）を WB絶対値画像（WB再構成画像の信号絶対値）で除算することにより P AC絶対値画像と WB絶対値画像との信号強度比を 3次元感度マップデータとして求める。次にステップ S 4において、 P A C絶対値画像と W B絶対値画像との信号強度比として求められた 3次元感度マップデータの正規化処理がスライスごとに正規化部 7 nにより実施される。

次にステップ S 5において、被検体内領域捕間部 7 oが、正規化処理後における 3次元感度マップデータのうち、被検体 P内部における無信号領域に対して線形捕間処理を施す。

次にステップ S 6において、被検体外の無信号領域における感度分布を推定するために、リジョングローイング処理が被検体外領域捕間部 7 pにより実施されて、被検体外における無信号領域の感度分布が捕間される。

次にステップ S 7において、スライス方向の感度分布が一様となるように、スライス方向重み付け部 7 qは、 3次元感度マップデータをスライス方向に重み付けすることにより捕正する。

次にステップ S 8において、フィッティング処理やスムージング処理等の種々の処理がスムージング処理部 7 rにより実施され 3次元領域全体におけるボリュームデータとして感度マップが作成されて感度マップデータベース 7 sに保存される。

さらに、本スキャン実行ュニット 7 tにより画像取得用シーケンスがシーケンスコントローラ制御ユニット 7 aに与えられて、本スキャンが実行される。そして、画像再構成ュニット 7 cの画像再構成処理により画像データが得られて画像データデータベース 7 dに保存される。さらに、画像データ捕正ユニット 7 uが感度マップデータベース 7 sに保存された感度マップを用いて画像データデータベース 7 dに保存された画像データの輝度を捕正し、輝度捕正後の画像データが表示処理ュニット 7 eにより表示装置 7 f に与えられて表示される。

一般に、感度プレスキャンや本スキャンにより得られる画像データには、無信号領域が含まれる。これは、撮影領域である被検体に肺等の部位が存在し、 NM R信号が生成されない無信号領域が存在するためである。ここで、一般に被検体内における無信号領域と信号領域との境界近傍における信号領域では、信号強度が小さくなるという現象が生じる。このため、フェーズドアレイコイルの感度分布の推定値に影響が生じる。

しかし、従来の磁気共鳴イメージング装置 1において、フェーズドアレイコィルの感度マップを作成する際の無信号領域の捕間方法は、被験体内外に関係なく無信号領域に対してリジヨングローイング処理を実施するのみである。

さらに、フェーズドアレイコイルを用いた感度プレスキャンと W Bコイルを用いた感度プレスキャンとは個別に実施されるため、フェーズドアレイコイルを用いて取得した画像データにおける被検体 Pの形状と W Bコイルを用いて取得した画像デ一タにおける被検体 Pの形状との間にずれが生じる恐れがある。

また、フェーズドアレイコイルの各表面コイルの感度分布のみならず、配置特性に起因しても装置座標系の Z軸方向に関して信号強度に不均一性が生じる。しかし、従来の磁気共鳴イメージング装置 1では、感度プレスキャンにおける画像データの位置ずれや表面コイルの配置特性に起因する信号強度の不均一性を考慮することなく、単に W B再構成画像データおよび P A C再構成画像データの各信号強度に対して閾値処理をすることによりそれぞれ得られた P A C絶対値画像データと W B絶対値画像データの信号強度比に基づいてフェーズドアレイコィルの感度分布が推定されて感度マップが生成される。

この結果、従来の磁気共鳴イメージング装置 1では、感度プレスキャンにより推定したるフェーズドアレイコイルの感度分布の精度が十分に得られずに、本スキャンで得られた再構成画像の輝度を十分な精度で捕正することができないという問題が生じている。

また、従来、医療現場におけるモニタリング装置として、第 2 6図に示すような磁気共鳴ィメージング装置 1も利用される（例えば日本国特許第 3 1 3 5 5 9 2号公報参照）。

前述のように、 R Fコイル 4をフェーズドアレイコイルや W Bコイルで構成すると、フェーズドアレイコィノレや W Bコイルの感度の不均一' |·生に依存して N M R 信号とともに再構成処理により得られる画像データの信号強度にも不均一性が生じる。一般に、 W Bコイルの感度の不均一性は無視できる程度に十分に小さいが、特に目的別コイルとしてのフェーズドアレイコイルにおける表面コイルの感度の不均一性は大きく、画像データに影響を与える。

このため、フェーズドアレイコイルの感度不均一性に起因する画像データの信号強度における不均一性を補正する必要がある。

そこで、第 2 6図に示す磁気共鳴イメージング装置 1では、第 2 7図のフロ" チャートに示すように、ステップ S Iにおいて、感度プレスキャン実行ユニット 7 gにより感度推定用シーケンスがシーケンスコントローラ制御ュニット 7 aに与えられてフェーズドアレイコイルおよび WBコイルを受信用コイルとして感度プレスキャンが実行される。そして、 WBコイルにより得られた WBコイル画像データおよびフェーズドアレイコイルにより得られた主コイル画像データが、フエーズドアレイコイルの感度分布推定用の画像データとして取得され、それぞれ WBコィノレ画像データベース 7 hおよび主コイル画像データベース 7 Vに保存される。このため、三次元の画像データであるボリュームデータの撮影が 2回に亘つて実施される。

次に、ステップ S 2において、感度分布推定ユニット 7 jにより、フェーズドアレイコイルの感度分布の推定値が求められる。すなわち第 2 8図（a) に示すような主コイル画像データの信号強度 S_PACを第 28図（b) に示すような WBコィル画像データの信号強度 S _WBで除算処理部 7 wにより除算することにより、第 2 8図（。）に示すような主コイル画像データと WBコイル画像データとの信号強度比（S_PACZS_WB) をフェーズドアレイコイルの感度分布の推定値として求める。

この際、主コイル画像データおよび WBコイル画像データの信号強度 S_PAC、 S _WBが閾値未満、例えば最大値の 1 0。/。未満であるような領域については除算処理が施されないようにするために、必要に応じて除算処理の前処理として各信号強度 S_PAC、 S_WBの閾値処理が閾値処理部 7 Xにより実施されて閾値未満の領域における各信号強度 S_PAC、 S_WBがマスクされる。

この閾値処理を前処理とした除算処理により、画像コントラスト等のようにフエーズドアレイコイルの感度分布の不均一性以外の要因による画像データの信号強度への影響がキャンセルされるため、良好な精度で感度分布を推定できる。次に、肺野等の存在により閾値処理により生じたデータ欠落部分である無信号領域に対して捕間部 7 yにより内挿あるいは外挿が実施されて感度分布が推定され、さらにブイッティング処理やスムージング処理が 2次元領域全体に亘つてスムージング処理部 7 zにより実施されて第 2 8図（d) に示す感度分布の推定値曲線が得られる。

そして、同様な画像データの処理が 3次元領域全体の各断面に亘つて実施され、ボリュームデータとして感度分布の推定値が求められる。

次に、ステップ S 3において、フェーズドアレイコイルの感度分布の推定値が 3次元感度マップデータとして感度マップデータベース 7 sに保存される。

次に、ステップ S 4において、本スキャン実行ユニット 7 tにより画像取得用シーケンスがシーケンスコントローラ制御ユニット 7 aに与えられて、フェーズドアレイコイルを受信用コイルとして本スキャンが実行される。そして、生デ一タが収集されて画像再構成ュニット 7 cの画像再構成処理により画像データが得られる。

次に、ステップ S 5において、本スキャンにおける撮影断面方向、空間分解能等の撮影条件、データ収集条件、画像再構成条件等の諸条件に応じて、画像データ捕正ュニット 7 uが感度マップデータベース 7 sから対応する 3次元感度マツプデータを切り出す。

そして、ステップ S 6において、画像データ捕正ユニット 7 uが、切出された 3次元感度マップデータを用いて画像データを捕正する。このため、画像データの信号強度の不均一性が改善される。

一方、フエ一ズドアレイコイルで受信された NM R信号から得られた画像データ自身から後処理によりフェーズドアレイコイルの感度分布を感度マップデータとして推定し、得られたフェーズドアレイコイルの感度マップデータを用いて画像データの信号強度ムラを捕正する方法も利用される。例えば、フ: n—ズドアレィコイルにより得られた画像データにスムージング処理を実行することにより極低周波成分の画像データを作成して感度分布として代用する方法がある。

また、 W Bコイルから送信される高周波信号の信号強度を参照してフェーズドアレイコイルで受信された NM R信号から得られた画像データの信号強度ムラを捕正する技術や（例えば日本国特開昭 6 3 - 1 3 2 6 4 5号公報参照）、予め記憶したフェーズドアレイコイルの感度分布と画像データから推定して得られたフヱーズドアレイコイルの位置情報とを用いて画像データの信号強度ムラを補正する技術が提案される（例えば日本国特開平 7— 5 9 7 5 0号公報参照）。

しかしながら、従来の、感度プレスキャンによりフェーズドアレイコイルと W Bコイルとからそれぞれ得られた画像データの信号強度値 S i g _{P A C}、 S i g _{W B} の除算値（S i g p _A c S i g _{W B} ) に基づいてフェーズドアレイコイルの感度分布を推定して画像データの信号強度を捕正する方法では、感度プレスキャンに要する時間が長くなるという問題がある。このため、例えば被検体 Pの腹部における画像を撮像する場合には、感度プレスキャンの実行時間に応じて息止め時間が長くなる。

また、フェーズドアレイコイルを用いた画像データの収集と W Bコイルを用いた画像データの収集との間に被検体 Pの動き等の原因により被検体 Pに位置ずれ (ミスレジストレーション) が発生する恐れがある。さらに、フェーズドアレイコイルと W Bコイルの双方から画像データを取得するため、フエ一ズドアレイコィルと W Bコイルとの間のデカップリングが完全であることが必要となる。

—方、フェーズドアレイコイルによる画像データ自身から後処理にて推定されたフェーズドアレイコイルの感度分布を用いて画像デ一タの信号強度ムラを補正する方法では、フェーズドアレイコイルの感度分布の推定精度が低いため画像データの信号強度の捕正が不十分となり、最終的に得られる補正後の画像データの均一性を十分に得ることができない。

また、種々の画像種に対して常に十分な精度で補正を行うことが困難であるという問題がある。例えば、画像データが T 1強調や T 2強調された画像データのように所望のコントラストを持つ画像データである場合には、スムージング処理を施して感度分布を推定しても、感度分布を示す画像データもコントラストを有することとなり、スムージング処理後の画像データを感度分布として代用することには無理がある。

さらに、マルチスライスによる撮像において全スライスにおける画像データの補正を一貫して行うことが困難である。

本発明はかかる従来の事情に対処するためになされたものであり、感度プレスキャンの実施により得られた画像データに基づいて、より精度よく R Fコイルの感度分布を推定し、得られた R Fコイルの感度分布に基づいて本スキャンの実施により得られた画像データの輝度をより良好に捕正することが可能な磁気共鳴ィメ一ジング装置および磁気共鳴ィメージング装置のデ一タ処理方法を提供することを目的とする。

また、より短時間で画像種等の撮影条件に依存することなく良好な精度で受信用コイルの感度分布の不均一性による画像データの信号強度ムラを捕正することが可能な磁気共鳴ィメージング装置および磁気共鳴イメージング装置のデータ処理方法を提供することを目的とする。発明の開示

本発明に係る磁気共鳴イメージング装置は、上述の目的を達成するために、 R Fコイルの感度マップデータを生成するためのスキャンを実行するスキャン実行ユニットと、前記スキャンにより得られた画像データの無信号領域近傍の信号領域に対してリジョンリダクションを行ぅリジョンリダクションユニットと、リジヨンリダクション後の前記画像データを用いて感度マップデ一タを生成する感度マップデータ生成ュニットと、前記感度マップデータに 3次元スムージングフィルタをかけるスムージング処理ュニットとを備えた。

また、本発明に係る磁気共鳴イメージング装置は、上述の目的を達成するために、 R Fコイルの感度マップデータを生成するためのスキャンを実行するスキヤン実行ュニットと、前記スキヤンにより得られた画像データを用いて感度マップデータを生成する感度マップデータ生成ユニットと、前記感度マップデータの被検体内の無信号領域を線形補間する線形捕間ュニットと、前記感度マップデータに 3次元スムージングフィルタをかけるスムージング処理ュニットとを備えた。また、本発明に係る磁気共鳴イメージング装置は、上述の目的を達成するために、画像撮影における受信用コィルの感度補正用デ一タを生成するためのスキヤンを前記画像撮影における受信用コイルを受信用コイルとして実行するスキャン実行ュニットと、前記スキャンにおいて前記画像撮影における受信用コイルにより取得されたデータのみを元データとして前記感度補正用データを生成する感度捕正用データ生成ュニットとを備えた。

また、本発明に係る磁気共鳴イメージング装置のデータ処理方法は、上述の目的を達成するために、 R Fコイルの感度マップデータを生成するためのスキャンにより得られた画像データの無信号領域近傍の信号領域に対してリジョンリダクションを行うステップと、リジョンリダクション後の前記画像デ一タを用いて感度マップデータを生成するステップと、前記感度マップデータに 3次元スムージングフィルタをかけるステップとを有する。

また、本発明に係る磁気共鳴イメージング装置のデータ処理方法は、上述の目的を達成するために、 R Fコイルの感度マップデータを生成するためのスキャンにより得られた画像データを用いて感度マップデータを生成するステップと、前記感度マップデータの被検体内の無信号領域を線形捕間するステツプと、前記感度マップデータに 3次元スムージングフィルタをかけるステップとを有する。また、本発明に係る磁気共鳴イメージング装置のデータ処理方法は、上述の目的を達成するために、画像撮影における受信用コイルの感度捕正用データを生成するためのスキャンを前記画像撮影における受信用コイルを受信用コイルとして実行し、前記スキャンにおいて前記画像撮影における受信用コイルにより取得されたデータのみを元データとして前記感度捕正用データを生成するものである。このような本発明に係る磁気共鳴ィメージング装置および磁気共鳴ィメージング装置のデータ処理方法においては、感度プレスキャンの実施により得られた画像データに基づいて、より精度よく R Fコイルの感度分布を推定し、得られた R Fコイルの感度分布に基づいて本スキャンの実施により得られた画像データの輝度をより良好に補正することができる。

また、より短時間で画像種等の撮影条件に依存することなく良好な精度で受信用コィルの感度分布の不均一性による画像データの信号強度ムラを補正することができる。図面の簡単な説明

第 1図は、本発明に係る磁気共鳴イメージング装匱の実施の形態を示す機能プロック図、

第 2図は、第 1図に示す R Fコイルおよび受信器の詳細構成図、

第 3図は、第 2図に示す W Bコイルとフェーズドアレイコイルの配置例を示す断面模式図、

第 4図は、第 1図に示す磁気共鳴イメージング装置により被検体の断層画像を撮像する際の手順を示すフローチャート、

第 5図は、第 1図に示す磁気共鳴ィメ一ジング装置により感度マップデータを生成する際の詳細手順を示すフローチャート、

第 6図は、第 1図に示す磁気共鳴イメージング装置によるリジョンリダクション処理の実施例を示す図、 1 第 7図は、第 1図に示す磁気共鳴ィメージング装置による 3次元感度マップデ一タの被検体内部における無信号領域に対する線形捕間の実施例を示す図、第 8図は、. 3次元感度マップデータの被検体外部における無信号領域に対するリジョングロ一イングを 2 6点法により行う場合の方法を示す説明図、

第 9図は、 3次元感度マップデータの被検体外部における無信号領域に対するリジョングロ一イングを 6点法により行う場合の方法を示す説明図、

第 1 0図は、第 1図に示す磁気共鳴ィメ一ジング装置による 3次元感度マップデータの被検体外部における無信号領域に対するリジョングロ一^ f ングの実施例を示す図、

第 1 1図は、第 1図に示す磁気共鳴イメージング装置により 3次元感度マップデータのスライス方向への重み付けを実施する際の補正係数をプロットした図、第 1 2図は、第 1図に示す磁気共鳴イメージング装置により得られた輝度捕正後における被検体の断層画像、

第 1 3図は、従来の磁気共鳴イメージング装置により得られた輝度補正後における被検体の断層画像、

第 1 4図は、本発明に係る磁気共鳴イメージング装置の第 2の実施形態を示す機能プロック図、

第 1 5図は、第 1 4図に示す R Fコイルおよび受信器の一例を示す詳細構成図第 1 6図は、第 1 4図に示す磁気共鳴イメージング装置により被検体の断層画像を撮像する際の手順を示すフローチャート、

第 1 7図は、第 1 6図に示すフローチヤ一トにおいて、フェーズドアレイコィルの感度分布を推定する際の詳細手順の一例を示すフローチャート、

第 1 8図は、低コントラストとなる撮影条件で得られた主コイル画像データの信号強度分布を示す図、

第 1 9図は、一般的なコントラストとなる撮影条件で得られた主コイル画像データの信号強度分布を示す図、

第 2 0図は、従来の磁気共鳴イメージング装置により 3次元感度マップデータ作成の際に生成されるデータを示す図、

第 2 1図は、第 1 4図に示す磁気共鳴ィメージング装置により 3次元感度マッ 2 プデータ作成の際の問題点を説明する図、

第 2 2図は、第 2 1図に示す問題点を回避した手順で磁気共鳴ィメ一ジング装置により 3次元感度マップデータ作成の際に生成されるデータを示す図、

第 2 3図は、本発明に係る磁気共鳴イメージング装置の第 3の実施形態を示す機能プロック図、

第 2 4図は、従来の磁気共鳴イメージング装置の機能プロック図、

第 2 5図は、第 2 4図に示す従来の磁気共鳴イメージング装置による感度マツプの作成手順を示すフローチャート、

第 2 6図は、従来の磁気共鳴イメージング装置の機能プロック図、

第 2 7図は、第 2 6図に示す従来の磁気共鳴イメージング装置による画像データの信号強度ムラの捕正手順を示すフローチャート、

第 2 8図は、第 2 6図に示す従来の磁気共鳴イメージング装置による感度分布の推定手順を示す説明図、

である。発明を実施するための最良の形態

本発明に係る磁気共鳴イメージング装置および磁気共鳴イメージング装置のデータ処理方法の実施の形態について添付図面を参照して説明する。

第 1図は本発明に係る磁気共鳴ィメ一ジング装置の第 1の実施形態を示す機能ブロック図である。

磁気共鳴イメージング装置 2 0は、静磁場を形成する筒状の静磁場用磁石 2 1 と、この静磁場用磁石 2 1の内部に設けられたシムコイル 2 2、傾斜磁場コイルュニット 2 3および R Fコイル 2 4とを図示しないガントリに内蔵した構成である。

また、磁気共鳴イメージング装置 2 0には、制御系 2 5が備えられる。制御系 2 5は、静磁場電源 2 6、傾斜磁場電源 2 7、シムコイル電源 2 8、送信器 2 9 、受信器 3 0、シーケンスコントローラ 3 1およびコンピュータ 3 2を具備している。制御系 2 5の傾斜磁場電源 2 7は、 X軸傾斜磁場電源 2 7 x、 Y軸傾斜磁場電源 2 7 yおよび Z軸傾斜磁場電源 2 7 zで構成される。また、コンピュータ 3 2は、図示しない演算装置および記憶装置を備え、入力装置 3 3および表示装 3 置 3 4が設けられる。

静磁場用磁石 2 1は静磁場電源 2 6と接続され、静磁場電源 2 6から供給された電流により撮像領域に静磁場を形成させる機能を有する。また、静磁場用磁石 2 1の内側には、同軸上に筒状のシムコイル 2 2が設けられる。シムコイル 2 2 はシムコイル電源 2 8と接続され、シムコイル電源 2 8からシムコイル 2 2に電流が供給されて静磁場が均一化されるように構成される。

傾斜磁場コイルュニット 2 3は、 X軸傾斜磁場コイル 2 3 x、 Y軸傾斜磁場コィル 2 3 yおよび Z軸傾斜磁場コイル 2 3 zで構成され、静磁場用磁石 2 1の内部において筒状に形成される。傾斜磁場コイルュニット 2 3の内側には寝台 3 5 が設けられて撮像領域とされ、寝台 3 5には被検体 Pがセットされる。 R Fコィル 2 4はガントリに内蔵されず、寝台 3 5や被検体 P近傍に設けられる場合もある。

また、傾斜磁場コイルュニット 2 3は、傾斜磁場電源 2 7と接続される。傾斜磁場コイルュニット 2 3の X軸傾斜磁場コイル 2 3 x、 Y軸傾斜磁場コイル 2 3 yおよび Z軸傾斜磁場コイル 2 3 zはそれぞれ、傾斜磁場電源 2 7の X軸傾斜磁場電源 2 7 X、 Y軸傾斜磁場電源 2 7 yおよび Z軸傾斜磁場電源 2 7 _Zと接続される。

そして、 X軸傾斜磁場電源 2 7 X、 Y軸傾斜磁場電源 2 7 yおよび Z軸傾斜磁場電源 2 7 zからそれぞれ X軸傾斜磁場コイル 2 3 x、 Y軸傾斜磁場コイル 2 3 yおよび Z軸傾斜磁場コイル 2 3 zに供給された電流により、撮像領域にそれぞれ X軸方向の傾斜磁場 G X、 Y軸方向の傾斜磁場 G y、 Z軸方向の傾斜磁場 G z を形成することができるように構成される。

R Fコイル 2 4は送信器 2 9および受信器 3 0と接続される。 R Fコイル 2 4 は、送信器 2 9から高周波信号を受けて被検体 Pに送信する機能と、被検体 P内部の原子核スピンの高周波信号による励起に伴って発生した N M R信号を受信して受信器 3 0に与える機能を有する。

第 2図は第 1図に示す R Fコイル 2 4および受信器 3 0の詳細構成図である。 R Fコイル 2 4は、例えば高周波信号送信用の W Bコイル 2 4 aと N M R信号受信用のフェーズドアレイコイル 2 4 bとで構成される。フェーズドアレイコィノレ 2 4 bは、複数の表面コイル 2 4 cを備える一方、受信器 3 0は複数の受信系 4 回路 3 0 aで構成される。さらに、各表面コイル 2 4 cは、それぞれ個別に受信器 3 0の各受信系回路 3 0 aと接続され、 W Bコイルは送信器 2 9および受信系回路 3 0 aと接続される。

第 3図は、第 2図に示す W Bコイル 2 4 aとフェーズドアレイコイル 2 4 の配置例を示す断面模式図である。

フェーズドアレイコイル 2 4 bの各表面コイル 2 4 cは、例えば被検体 Pの特定関心部位を含む断面 Lの周囲となる Z軸周りに対称に配置される。さらにフエーズドアレイコイル 2 4 bの外側には、 W Bコイル 2 4 aが設けられる。そして、 R Fコイル 2 4は、 W Bコイル 2 4 aにより被検体 Pに高周波信号を送信する一方、 W Bコイル 2 4 aまたはフェーズドアレイコイル 2 4 bの各表面コイル 2 4 cにより多チヤンネルで特定関心部位を含む断面 Lからの N M R信号を受信して各受信器 3 0の各受信系回路 3 0 aに与えることができるように構成される。一方、制御系 2 5のシーケンスコントローラ 3 1は、傾斜磁場電源 2 7、送信器 2 9および受信器 3 0と接続される。シーケンスコントローラ 3 1は傾斜磁場電源 2 7、送信器 2 9および受信器 3 0を駆動させるために必要な制御情報、例えば傾斜磁場電源 2 7に印加すべきパルス電流の強度や印加時間、印加タイミング等の動作制御情報を記述したシーケンス情報を記憶する機能と、記憶した所定のシーケンスに従って傾斜磁場電源 2 7、送信器 2 9および受信器 3 0を駆動させることにより X軸傾斜磁場 G X、 Y軸傾斜磁場 G y , Z軸傾斜磁場 G zおよび高周波信号を発生させる機能を有する。

また、シーケンスコントローラ 3 1は、受信器 3 0からデジタル化された N M R信号である生データ（raw data) を受けてコンピュータ 3 2に与えるように構成される。

このため、送信器 2 9には、シーケンスコントローラ 3 1から受けた制御情報に基づいて高周波信号を R Fコイル 2 4に与える機能が備えられる一方、受信器 3 0には、 R Fコイル 2 4から受けた N M R信号に所要の信号処理を実行するとともに A/ D変換することにより、デジタル化された NM R信号である生データを生成する機能と、生成した生データをシーケンスコントローラ 3 1に与える機能とが備えられる。

また、コンピュータ 3 2には、プログラムが読み込まれて実行されることによ 5 り感度プレスキャン実行ュニット 3 6、本スキャン実行ュニット 3 7、シーケンスコントローラ制御ユニット 3 8、生データデータベース 3 9、画像再構成ュニット 4 0、画像データデータベース 4 1、 P A C再構成画像データベース 4 2、 W B再構成画像データベース 4 3、感度分布推定ュュット 4 4、感度マップデータベース 4 5、画像データ捕正ユニット 4 6、表示処理ユニット 4 7として機能する。ただし、プログラムによらず、特定の回路を設けてコンピュータ 3 2を構成してもよい。

感度プレスキャン実行ュニット 3 6は、フェーズドアレイコイル 2 4 bの感度分布である 3次元感度マップデータを求めるための感度プレスキャンを実行する際のシーケンス（感度推定用シーケンス）を生成する機能と、生成した感度推定用シーケンスをシーケンスコントロ一ラ制御ュニット 3 8に与えることにより感度プレスキャンを実行させる機能を有する。

本スキャン実行ュニット 3 7は、画像データを取得するための本スキャンを実行する際における各種シーケンスをシーケンスコントローラ制御ュニット 3 8に与えることにより本スキャンを実行させる機能を有する。

シーケンスコントローラ制御ュニット 3 6は、入力装置 3 3またはその他の構成要素からの情報に基づいて、感度プレスキャン実行ュニット 3 6および本スキヤン実行ュニット 3 7から受けたシーケンスのうち所要のシーケンスをシーケンスコントローラ 3 1に与えることにより感度プレスキャンまたは本スキャンを実行させる機能を有する。また、シーケンスコントローラ制御ユニット 3 8は、シーケンスコントローラ 3 1から感度プレスキャンまたは本スキャンの実行により収集された W Bコイル 2 4 aおよびフェーズドアレイコイル 2 4 bの各表面コィル 2 4 cの生データを受けて生データデータベース 3 9に形成された K空間（フ一リエ空間）に配置する機能を有する。

このため、生データデータベース 3 9には、受信器 3 0において生成された W Bコイル 2 4 aおよび表面コイル 2 4 c毎の各生データが保存される。すなわち、生データデータベース 3 9に形成された K空間に生データが配置される。

画像再構成ュニット 4 0は、本スキャンの実行により生データデータべ一ス 3 9の K空間に配置された生データに対してフーリエ変換（F T ) 等の画像再構成処理を施すことにより被検体 Pの画像データを再構成させる機能と、再構成させ 6 た画像データを画像データデータベース 4 1に書き込む機能とを有する。

また、画像再構成ユニット 4 0は、感度プレスキャンの実行により生データデータベース 3 9の K空間に配置された生データに対して、本スキャンの実行により得られる生データに対する再構成処理と同等な手法による再構成処理を施すことによりフェーズドアレイコイル 2 4 bおよび W Bコイル 2 4 aによりそれぞれ得られた被検体 Pの画像データを P A C再構成画像および W B再構成画像を生成する機能と、生成した P A C再構成画像および W B再構成画像をそれぞれ P A C 再構成画像データベース 4 2および W B再構成画像データベース 4 3に書き込む機能とを有する。

感度分布推定ユニット 4 4は、 P A C再構成画像データベース 4 2および W B 再構成画像デ一タベース 4 3にそれぞれ保存された P A C再構成画像および W B 再構成画像を用いることにより、フエ一ズドアレイコイル 2 4 bの 3次元感度マップデータを作成する機能と、作成した 3次元感度マップデータを感度マップデータベース 4 5に書き込む機能を有する。すなわち、感度分布推定ユニット 4 4 は、 R Fコイル 2 4の感度マップデータを生成する感度マップデータ生成ュニットとして機肯する。

このため感度分布推定ユニット 4 4は、閾値処理部 4 4 a、リジョンリダクション部 4 4 b、除算処理部 4 4 c、正規化部 4 4 d、データ平坦化部 4 4 e、被検体内領域補間部 4 4 f 、被検体外領域捕間部 4 4 g、スライス方向重み付け部 4 4 h、 3次元スムージング処理部 4 4 iを備える。

閾値処理部 4 4 aは、 P A C再構成画像および W B再構成画像に対して閾値処理を施す機能、すなわち P A C再構成画像および W B再構成画像の各信号強度が予めそれぞれ設定された閾値以下となる部分のデータをマスクする機能を有するリジョンリダクション部 4 4 bは、感度分布推定用に用いる P A C再構成画像および W B再構成画像の閾値処理後の領域をリジョンリダクション処理により縮小させてマスク領域近傍における信号強度の小さい部分を 3次元感度マップデータ作成用のデータから除外する機能を有する。

除算処理部 4 4 cは、閾値処理およびリジョンリダクション処理後の P A C再構成画像の信号絶対値である P A C絶対値画像を W B再構成画像の信号絶対値で 7 ある W B絶対値画像で除算することにより P A C絶対値画像と W B絶対値画像との信号強度比を 3次元感度マップデータとして求める機能を有する。

正規化部 4 4 dは、 3次元感度マップデータの正規化処理を行う機能を有するデータ平坦化部 4 4 eは、 3次元感度マップデータに対して変換関数を用いてデータ平坦化処理を行う一方、データ平坦化処理後の 3次元感度マップデータに対して逆変換関数を用いることによりデータ平坦化処理前の 3次元感度マップデータを求める機能を有する。つまり、データ平坦化部 4 4 eは、 3次元感度マツプデータを一旦、線形補間に適した平坦化された分布に変換し、線形補間処理後の 3次元感度マップデータを元の分布に戻すデータ平坦化ュニッ卜としての機能を有する。従って、目的に応じて任意の関数を変換関数とすることができる。被検体内領域捕間部 4 4 f は、 3次元感度マップデータの被検体 P内部における無信号領域に対して線形捕間処理を施す線形補間ュニットとしての機能を有する。

被検体外領域補間部 4 4 gは、 3次元感度マップデータの被検体 P外部における無信号領域に対してリジヨングローイング処理を施すことにより補間するリジョングローイングュニットとしての機能を有する。

スライス方向重み付け部 4 4 hは、 3次元感度マップデータをスライス方向に重み付けする機能を有する。

3次元スムージング処理部 4 4 iは、 3次元感度マップデータに 3次元のスム一ジングフィルタをかけるスム一ジング処理ュニットとしての機能を有する。画像データ捕正部 4 6は、感度マップデータベース 4 5に保存された 3次元感度マップデータから本スキャンにおける撮影条件、データ収集条件、画像再構成条件等の画像データ取得条件に応じた 3次元感度マップデータを切り出して抽出する機能と、抽出した 3次元感度マップデータを用いて本スキャンの実行により画像データデータベース 4 1に保存された画像データの輝度を捕正する機能を有する。

表示処理ュニット 4 7は、画像データデータベース 4 1に保存された画像データを表示装置 3 4に与えて表示させる機能を有する。

以上のような構成の磁気共鳴ィメ一ジング装置 2 0は、各構成要素により全体 8 3659 として、本スキヤンゃ感度プレスキヤン等のスキャンを実行するスキヤン実行ュニット、感度プレスキャンにおいて取得された画像データの無信号領域近傍の信号領域に対してリジョンリダクションを行ぅリジョンリダクションュニット、感度プレスキヤンにおいて取得された画像データを用いて感度マップデータを生成する感度マップデータ生成ュ-ットおよび感度マップデータをスライス方向に重み付けすることにより補正するスライス方向重み付けュニットとして機能する。次に、磁気共鳴イメージング装置 2 0の作用について説明する。

第 4図は、第 1図に示す磁気共鳴イメージング装置 2 0により被検体 Pの断層画像を撮像する際の手順を示すフローチャートであり、図中 Sに数字を付した符号はフ口一チャートの各ステップを示す。

まず、ステップ S 1 0において、感度プレスキャン実行ュニット 3 6により感度推定用シーケンスがシーケンスコントローラ制御ュ-ット 7 aに与えられて、画像データを取得するための本スキャンに先立って、フェーズドアレイコィノレ 2 4 bの感度マツプデータを得るための感度プレスキャンが実行される。

すなわち、予め寝台 3 5には被検体 Pがセットされるとともに、静磁場電源 2 6から静磁場用磁石 2 1に電流が供給されて撮像領域に静磁場が形成される。また、シムコイル電源 2 8からシムコイル 2 2に電流が供給されて撮像領域に形成された静磁場が均一化される。

次に、入力装置 3 3からシーケンスコントローラ制御ュニット 3 8に動作指令が与えられる。このため、シーケンスコントローラ制御ユニット 3 8は感度推定用シーケンスをシーケンスコントローラ 3 1に与える。シーケンスコントローラ 3 1は、感度推定用シーケンスに従って傾斜磁場電源 2 7、送信器 2 9および受信器 3 0を駆動させることにより被検体 Pがセットされた撮像領域に X軸傾斜磁場 G x、 Y軸傾斜磁場 G y， Z軸傾斜磁場 G _Z を形成させるとともに、高周波信号を発生させる。

この際、傾斜磁場コイルにより形成された X軸傾斜磁場 G X、 Y軸傾斜磁場 G y , Z軸傾斜磁場 G zは主として、位相エンコード（PE) 用傾斜磁場、読出し（ R0) 用傾斜磁場、スライスエンコード（SE)用傾斜磁場としてそれぞれ使用される。このため、被検体 P内部における原子核のスピンの回転方向に規則性が現れ、 SE用傾斜磁場により Z軸方向に形成されたスライスにおける二次元的な位置情報 9 である X座標および Y座標は、 ΡΕ用傾斜磁場および R0用傾斜磁場によりそれぞれ被検体 Ρ内部における原子核のスピンの位相変化量および周波数変化量に変換される。

そして、送信器 2 9から感度推定用シーケンスに応じて RFコイル 24の WB コイル 24 aに高周波信号が与えられ、 WBコイル 24 aから被検体 Pに高周波信号が送信される。さらに、被検体 Pの内部において高周波信号の周波数に応じたスライスに含まれる原子核の核磁気共鳴により生じた NMR信号が、 RFコィノレ 24の WBコイル 24 aおよびフェーズドアレイコイル 24 bの各表面コィノレ 24 cにより多チャンネルで受信されてそれぞれの受信器 30に与えられる。各受信器 3 0は、 WBコィノレ 24 aおよびフェーズドアレイコイル 24 bの各表面コイル 24 cから NMR信号を受けて、前置増幅、中間周波変換、位相検波、低周波増幅、フィルタリング等の各種信号処理を実行する。さらに各受信器 3 0は、 NMR信号を A/D変換することにより、デジタルデータの NMR信号である生データを生成する。受信器 30は、生成した生データをシーケンスコントローラ 3 1に与える。

シーケンスコントローラ 3 1は、受信器 3 0から受けた生データをシーケンスコントローラ制御ュニット 3 8に与え、シーケンスコントローラ制御ュニット 3 8は生データデータベース 3 9に形成された K空間に生データを配置する。さらに画像再構成ュニット 40は、 WBコィノレ 24 aおよびフェーズドアレイコィノレ 24 bを用いて得られた生データに対してそれぞれフーリエ変換（FT) を実行することにより被検体 Pの 3次元画像データである W B再構成画像および P A C 再構成画像を生成し、それぞれ WB再構成画像データベース 4 3ぉょび？八〇再構成画像データベース 4 2に書き込む。

この際、感度プレスキャンにより収集された生データの再構成処理方法は、本スキャンにおける再構成処理方法と同様な方法とされる。本スキャンにおいてフエーズドアレイコィノレ 24 bを用いた再構成処理方法としては、各表面コイル 2 4 cにより得られた画像データの 2乗和の平方根をとる S um o f S q u a r e処理（S o S処理）や、各表面コイル 24 cにより得られた画像データの信号強度絶対値の和をとる再構成処理方法が挙げられる。

次に、ステップ S I 1において、感度分布推定ユニット 44は、 WB再構成画像データベース 4 3および P A C再構成画像データベース 4 2に保存された各スライスにおける W B再構成画像および P A C再構成画像を用いることにより、 3 次元感度マップデータを生成する。

第 5図は、第 1図に示す磁気共鳴イメージング装置 2 0により感度マップデータを生成する際の詳細手順を示すフローチャートであり、図中 Sに数字を付した符号はフローチャートの各ステップを示す。

まずステップ S 2 0において、閾値処理部 4 4 aが、 P A C再構成画像および W B再構成画像に対して閾値処理を施し、 P A C再構成画像および B再構成画像の各信号強度が予めそれぞれ設定された閾値以下となる部分のデータをマスクする。このため、肺野や被検体外部領域のように信号強度が閾値以下であり、無信号領域とみせる領域の P A C再構成画像および W B再構成画像が 3次元感度マップデータ作成用のデータから除外される。

次にステップ S 2 1において、リジョンリダクション部 4 4 bが、感度分布推定用に用いる P A C再構成画像および W B再構成画像の閾値処理後の領域をリジヨンリダクション処理により縮小させてマスク領域近傍における信号強度の小さい部分を 3次元感度マップデータ作成用のデータから除外する。

第 6図は、第 1図に示す磁気共鳴イメージング装置 2 0によるリジョンリダクション処理の実施例を示す図である。

リジョンリダクション前の P A C再構成画像および W B再構成画像は、第 6図 ( a ) に示すように閾値処理によりマスクされた無信号領域 D 1と信号領域 D 2 とを有する。しかし、一般に無信号領域 D 1近傍の信号鎮域 D 2は、信号強度が小さくなるという現象が生じる。また、フェーズドアレイコイル 2 4 bを用いた感度プレスキャンと W Bコィノレ 2 4 aを用いた感度プレスキャンとは個別に実施されるため、被検体 Pの内臓等の位置にずれが生じた場合にそのまま P A C再構成画像と W B再構成画像との信号強度比をとると、無信号領域 D 1近傍の'信号領域 D 2における信号強度が不連続となる。

そこで、第 6図（b ) に示すように信号領域 D 2のうち無信号領域 D 1近傍の部分 D 2 ' を無信号領域に置換して信号領域 D 2が縮小される。この結果、 P A C再構成画像および W B再構成画像のそれぞれにおける無信号領域 D 1近傍の信号強度が小さくなっている信号領域 D 2が 3次元感度マップデータ作成用のデータから除外される。

次にステップ S 2 2において、除算処理部 4 4 cは、閾値処理およびリジョンリダクション処理後の各スライスにおける P A C再構成画像の信号絶対値である P A C絶対値画像を W B再構成画像の信号絶対値である W B絶対値画像で除算することにより P A C絶対値画像と W B絶対値画像との信号強度比を 3次元感度マップデータとして求める。

次にステップ S 2 3において、 P A C絶対値画像と W B絶対値画像との信号強度比として求められた 3次元感度マップデータの正規化処理がスライスごとに正規化部 4 4 dにより実施される。

次にステップ S 2 4において、正規化処理後の 3次元感度マップデータに対して変換関数を用いたデータ平坦化処理がデータ平坦化部 4 4 eにより実施され、 3次元感度マップデータが線形捕間に適した平坦なデータに変換される。例えば、 n次関数や指数関数、対数関数等の任意の関数により、 3次元感度マップデータのフィッティングが実施され、線形捕間に影響を与える局所的なデータの起伏を低減させるような処理が実施される。

次にステップ S 2 5において、被検体内領域補間部 4 4 f が、データ平坦化処理後の 3次元感度マップデータのうち、被検体 P内部における無信号領域に対して線形捕間処理を施す。

第 7図は第 1図に示す磁気共鳴イメージング装置 2 0による 3次元感度マップデータの被検体 P内部における無信号領域に対する線形補間の実施例を示す図である。

第 7図（a ) は、 3次元感度マップデータをスライス方向からみた例を示す図であり、第 7図（b ) は、 3次元感度マップデータを P E方向からみた例を示す図である。正規化処理およびデ一タ平坦化処理後の 3次元感度マップデータは、無信号領域 D 1と信号領域 D 2とを有する。無信号領域 D 1は、被検体 P'内部における無信号領域 D 1 aおよび被検体 P外部における無信号領域 D 1 bとからなる。

そして、被検体内領域捕間部 4 4 f は、第 7図（b ) の矢印で示すように被検体 P内部における無信号領域 D 1 aについて例えば R O方向断面の信号領域 D 2 における信号強度値を直線的に結ぶことにより線形補間する。この結果、被検体 P内部の無信号領域 D 1 aが信号領域 D 2に置き換えられる。

尚、線形捕間は、 R O方向のみならず、 P E方向、 S L方向等の任意の方向に行うことができる。

次にステップ S 2 6において、データ平坦化部 4 4 eが、線形捕間後の 3次元感度マップデータに対して、逆変換関数によりデ一タ平坦化前の状態に再び変換する。

次にステップ S 2 7において、被検体外領域補間部 4 4 gが、 3次元感度マツプデータの被検体 P外部における無信号領域に対してリジョングローイング処理を施すことにより捕間する。

第 8図は 3次元感度マップデータの被検体 P外部における無信号領域に対するリジョングローイングを 2 6点法により行う場合の方法を示す説明図であり、第 9図は 3次元感度マップデータの被検体 P外部における無信号領域に対するリジョングローイングを 6点法により行う場合の方法を示す説明図である。

リジョングローイングは、無信号領域を信号領域の値でそのまま置換する処理である。例えば、 2 6点法によるリジョングロ一イングは、第 8図に示すように、格子の中点 Aの信号強度が閾値以上であり信号領域である一方、中点 Aと隣接する 2 6個の格子点の各信号強度が閾値以下であり無信号領域である場合には、無信号領域の 2 6個の格子点を中点 Aの信号強度で置き換える処理である。

また、 6点法によるリジョングロ一イングは、第 9図に示すように、格子の中点 Aの信号強度が閾値以上であり信号領域である一方、中点 Aと隣接する 6個の格子点の各信号強度が閾値以下であり無信号領域である場合には、無信号領域の 6個の格子点を中点 Aの信号強度で置き換える処理である。

第 1 0図は第 1図に示す磁気共鳴イメージング装置 2 0による 3次元感度マツプデータの被検体 P外部における無信号領域に対するリジョングローイングの実施例を示す図である。

線形捕間後における 3次元感度マップデータは第 1 0図（a ) に示すように、被検体 P外部の無信号領域 D 1と被検体 P内部の信号領域 D 2とを有する。そして、被検体 P外部の無信号領域 D 1に対してリジョングローイングが施された結果、第 1 0図（b ) に示すように被検体 P外部の無信号領域 D 1が信号領域 D 2 に置換されて補間され、全ての領域が信号領域 D 2となる。そして、 3次元感度マップデータが各スラィスの全領域に亘つて作成される。

一方、フェーズドアレイコィノレ 24 bのチャネルの配置によっては、フェーズドアレイコイル 24 bの感度分布が装置座標系の Z軸方向（スライス方向）に関して一様とならなくなる場合がある。

そこで、ステップ S 28において、スライス方向重み付け部 44 hは、 3次元感度マップデータをスライス方向に重み付けすることにより捕正する。スライス方向重み付け部 44 hは、例えば式（1) により補正係数の逆数 Yを求め、捕正係数 1/Yを 3次元感度マップデータに乗じることによりスライス方向への重み付けを実施することができる。

Y= 1 i f Z<B (1)

Y = AX (Z— B) ²+ l i f Z≥B

但し、

z ： z方向のスライスポジション

A：係数

B ：オフセット量

である。

第 1 1図は第 1図に示す磁気共鳴イメージング装置 20により 3次元感度マツプデータのスライス方向への重み付けを実施する際の捕正係数 1 /Yをプロットした図である。

第 1 1図において縦軸は、補正係数 lZYを示し、横軸は Ζ方向のスライスポジシヨン Ζを示す。また第 1 1図中の実線は、式（1) において、係数 Α =— 2 0、オフセット量 Β = 0としたときの捕正係数 1/Yを示す曲線である。

すなわち、 Ζ方向のスライスポジション Ζが予め定められたオフセット量 Β = 0よりも小さい場合には、補正係数 1ZYを 1として 3次元感度マップデータの捕正を行わない。

一方、 Ζ方向のスライスポジション Ζが予め定められたオフセット量 Β= 0以上である場合には、二次式を用いて関数化した計算式により捕正係数 1/Yが計算され、得られた捕正係数 1ZYを 3次元感度マップデータに乗じることにより捕正が実施される。

但し、補正係数の逆数 Υの計算式は二次式によらず、任意の関数を用いて近似することができる。

次にステップ S 2 9において、 3次元スムージング処理部 4 4 i力 3次元感度マップデータに適宜、所要の強度の 3 Dスムージングフィルタをかける。この結果、局所的に値が極端に大きい部位がなく R O方向、 P E方向、 S L方向のどの方向に関しても連続性を向上させた最終的な 3次元感度マップデータを精度よく生成することができる。

そしてステップ S 3 0において、感度分布推定ュニット 4 4により生成された 3次元感度マップデータが感度マップデータベース 4 5に書き込まれて保存される。

次に第 4図のステップ S 1 2において、本スキャン実行ュニット 3 7により画像取得用シーケンスがシーケンスコントローラ制御ュ-ット 3 8に与えられて、本スキャンが実行される。そして、生データが収集されて画像再構成ユニット 4 0の画像再構成処理により画像データが得られる。

次に、ステップ S 1 3において、本スキャンにおいて得られた画像データの輝度が 3次元感度マップデータにより捕正される。そのため、本スキャンにおける撮影断面方向、空間分解能等の撮影条件、データ収集条件、画像再構成条件等の諸条件に応じて、画像データ補正ュニット 4 6が感度マップデータベース 4 5から対応する 3次元感度マップデータを切り出す。

そして、画像データ補正ユニット 4 6が、切り出した 3次元感度マップデータを用いて画像データの輝度を捕正する。この際、必要に応じて切り出された 3次元感度マップデータを正規化してもよい。

この結果、フェーズドアレイコイル 2 4 bの感度のばらつきによる信号強度の不均一性の影響が抑制され、輝度が改善された画像データを得ることができる。以上のような磁気共鳴イメージング装置 2 0によれば、感度プレスキャンの実施により得られた画像データに基づいて、より精度よくフェーズドアレイコイル 2 4 bの感度分布を推定し、得られたフェーズドアレイコイル 2 4 bの感度分布に基づいて本スキャンの実施により得られた画像データの輝度をより良好に捕正することができる。

従来の磁気共鳴イメージング装置 1による画像データの輝度捕正方法では、十分に画像データの輝度を捕正することができなかったケース、例えば、感度プレスキヤンの撮影領域に肺等の無信号領域が含まれる場合、被検体 Pの意思に関係なく内臓の形状が変わり得るように、感度プレスキャンの撮影時にフェーズドアレイコイル 2 4 bで撮影した被検体 Pの形状と W Bコイル 2 4 aで撮影した被検体 Pの形状とにずれが生じた場合、フェーズドアレイコイル 2 4 bの各チャネルの配置特性よつて装置座標系の Z軸方向に関して信号強度の不均一性が生じたような場合であっても磁気共鳴イメージング装置 2 0によれば、画像データの輝度を良好に補正することができる。

第 1 2図は、第 1図に示す磁気共鳴イメージング装置 2 0により得られた輝度補正後における被検体 Pの断層画像であり、第 1 3図は、従来の磁気共鳴ィメージング装置 2 0により得られた輝度捕正後における被検体 Pの断層画像である。第 1 3図によれば、感度プレスキャンの撮影時にフェーズドアレイコイル 2 4 bで撮影した被検体 Pの形状と W Bコイル 2 4 aで撮影した被検体 Pの形状とにずれが生じた結果、画像データの輝度が十分に捕正されていないことが分かる。一方、第 1 2図によれば、 W B再構成画像と P A C再構成画像のリジョンリダクシヨンにより、フェーズドアレイコイル 2 4 bで撮影した被検体 Pの形状と W Bコイル 2 4 aで撮影した被検体 Pの形状とにずれが生じても連続性を向上させた 3次元感度マップデータを精度よく生成することができるため、画像データの輝度を十分に補正できることが確認できる。

尚、以上の磁気共鳴イメージング装置 2 0において、データ処理の一部を省略してもよく、これに伴って構成要素の一部を省略してもよい。また、フェーズドアレイコイル 2 4 bの代わりに単一のコィノレで構成してもよレヽ。

第 1 4図は本発明に係る磁気共鳴イメージング装置の第 2の実施形態を示す機能ブロック図である。

第 1 4図に示された、磁気共鳴イメージング装置 2 O Aでは、 1 コィル2 4 および受信器 3 0の詳細構成並びにコンピュータ 3 2の機能が第 1図に示す磁気共鳴イメージング装置 2 0と相違する。他の構成および作用については第 1図に示す磁気共鳴イメージング装置 2 0と実質的に異ならないため同一の構成については同符号を付して説明を省略する。

第 1 5図は第 1 4図に示す R Fコイル 2 4および受信器 3 0の一例を示す詳細構成図である。 R Fコイル 2 4は、高周波信号送信用の W Bコイル 2 4 aと本スキャンにおける N M R信号受信用のコイルである主コイルとしてのフェーズドアレイコイル 2

4 bとで構成される。フェーズドアレイコイル 2 4 bは、複数の表面コイル 2 4 cを備える。

一方、受信器 3 0は複数の受信系回路 3 0 aで構成される。そして、各表面コィル 2 4 cは、それぞれ個別に受信器 3 0の各受信系回路 3 0 aと接続され、 W Bコイル 2 4 aは送信器 2 9と接続される。ただし、 W Bコイル 2 4 aを受信器 3 0の受信系回路 3 0 aと接続してもよい。

尚、 W Bコイル 2 4 a とフェーズドアレイコイル 2 4 bの配置例については第 3図と同様である。

すなわち、フェーズドアレイコイル 2 4 bの各表面コイル 2 4 cは、例えば被検体 Pの特定関心部位を含む断面 Lの周囲となる Z軸周りに対称に配置される。さらにフェーズドアレイコィノレ 2 4 bの外側には、 W Bコイル 2 4 aが設けられる。そして、 R Fコイル 2 4は、 W Bコイル 2 4 aにより被検体 Pに高周波信号を送信する一方、フェーズドアレイコイル 2 4 bの各表面コイル 2 4 cにより多チヤンネルで特定関心部位を含む断面 Lからの N M R信号を受信して各受信器 3 0に与えることができるように構成される。

また、コンピュータ 3 2には、プログラムが読み込まれて実行されることにより感度プレスキャン実行ュニット 3 6、感度プレスキャン条件設定ュニット 5 0 、本スキャン実行ュニット 3 7、シーケンスコントローラ制御ュニット 3 8、生データデータベース 3 9、画像再構成ユニット 4 0、画像データデータベース 4 1、主コイル画像データベース 5 1、感度分布推定ユニット 4 4、感度マップデータベース 4 5、画像データ捕正ュニット 4 6、表示処理ュニット 4 7として機能する。ただし、プログラムによらず、特定の回路を設けてコンピュータ 3 2を構成してもよい。

感度プレスキャン実行ュニット 3 6は、フェーズドアレイコィノレ 2 4 bの感度分布である 3次元感度マップデータを求めるための感度プレスキャンを実行する際のシーケンス（感度推定用シーケンス）を感度プレスキャン条件設定ユニット

5 0から受けた撮影条件に基づいて生成する機能と、生成した感度推定用シーケンスをシーケンスコントローラ制御ュニット 3 8に与えることにより感度プレスキャンを実行させる機能を有する。

感度プレスキャン条件設定ュニット 5 0は、感度プレスキャンにおける撮影条件をコントラストが 3次元感度マップデータを求めるために十分に低くなるように設定する機能と、設定した感度プレスキャンの撮影条件を感度プレスキャン実行ユニット 3 6に与える機能とを有する。

シーケンスコントローラ制御ュ-ット 3 8は、入力装置 3 3またはその他の構成要素からの情報に基づいて、感度プレスキャン実行ユニット 3 6および本スキャン実行ュニット 3 7から受けたシーケンスのうち所要のシーケンスをシーケンスコントローラ 3 1に与えることにより感度プレスキャンまたは本スキャンを実行させる機能を有する。また、シーケンスコントローラ制御ユニット 3 8は、シ一ケンスコントローラ 3 1から感度プレスキャンまたは本スキャンの実行により収集されたフェーズドアレイコイル 2 4 bの各表面コイル 2 4 cの生デ一タを受けて生データデータベース 3 9に形成された K空間（フーリエ空間）に配置する機能を有する。

このため、生データデータベース 3 9には、受信器 3 0において生成された表面コイル 2 4 c毎の各生データが保存される。すなわち、生データデータベース 3 9に形成された K空間に生データが配置される。

画像再構成ュニット 4 0は、本スキャンの実行により生データデータベース 3 9の K空間に配置された生データに対してフーリエ変換（F T ) 等の画像再構成処理を施すことにより被検体 Pの画像データを再構成させる機能と、再構成させた画像データを画像データデータベース 4 1に書き込む機能とを有する。

また、画像再構成ユニット 4 0は、感度プレスキャンの実行により生データデータベース 3 9の K空間に配置された生データに対して、本スキャンの実行により得られる生データに対する再構成処理と同等な手法による再構成処理を施すことにより被検体 Pの画像データを主コイル画像データとして再構成させる機能と、再構成させた主コイル画像データを主コイル画像データベース 5 1に書き込む機能とを有する。 2 8 5 003659 感度分布推定ュニット 4 4は、主コイル画像データベース 5 1に保存された主コイル画像データを感度捕正用データの元データである感度推定用デ一タとして用いることにより、フェーズドアレイコイル 2 4 bの 3次元感度マップデータを感度補正用データとして作成する機能と、作成した 3次元感度マップデータを感度マップデータベース 4 5に書き込む機能を有する。このため感度分布推定ュニット 4 4は、閾値処理部 4 4 j、領域縮小部 4 4 k、補間部 4 4 1、スムージング処理部 4 4 mを備える。

閾値処理部 4 4 j は、主コイル画像データに対して閾値処理を施す機能、すなわち主コィル画像デ一タの信号強度が予め設定された閾値以下となる部分のデータをマスクする機能を有する。

領域縮小部 4 4 kは、感度分布推定用に用いる主コイル画像データの領域を縮小させてマスク領域近傍における信号強度の小さい部分を 3次元感度マップデータ作成用のデータから除外する機能を有する。

捕間部 4 4 1は、主コイル画像データの領域縮小処理後のマスクされた無信号領域における 3次元感度マップデータを推定して外挿あるいは内挿することにより感度分布推定用の主コイル画像データを補間する機能を有する。

スムージング処理部 4 4 mは、感度分布推定用の主コイル画像データに対してスムージング処理を施すことにより最終的な 3次元感度マップデータを作成する機能を有する。

画像データ補正ユニット 4 6は、感度マップデータベース^{4 5}に保存された 3 次元感度マップデータから本スキャンにおける撮影条件、データ収集条件、画像再構成条件等の画像データ取得条件に応じた 3次元感度マップデータを切り出して抽出する機能と、抽出した 3次元感度マップデータを用いて本スキャンの実行により画像データデータベース 4 1に保存された画像データの信号強度を補正する機能を有する。

以上のような構成の磁気共鳴イメージング装置 2 O Aは、各構成要素により全体として、本スキャンの画像撮影における受信用コイルの感度補正用データを生成するための感度プレスキャンを画像撮影における受信用コイルを受信用コイルとして実行するスキャン実行ュニットおよび感度プレスキャンにおいて画像撮影における受信用コイルにより取得されたデータのみを元データとして感度補正用データを生成する感度捕正用データ生成ュニットとして機能する。

第 1 6図は、第 1 4図に示す磁気共鳴イメージング装置 2 O Aにより被検体 P の断層画像を撮像する際の手順を示すフローチャートであり、図中 Sに数字を付した符号はフローチャートの各ステップを示す。

まず、ステップ S 4 0において、感度プレスキャンが実行される。そこで、感度プレスキャン条件設定ュニット 5 0が、感度プレスキャンにおける撮影条件を設定して感度推定用シーケンスを感度プレスキャン実行ュニット 3 6に与える。ここで、感度プレスキャンにおける撮影条件は、 3次元感度マップデータを作成するために再構成されて得られる画像が十分に低コントラストとなるように設定される。

低コントラストとなる撮影条件としては、例えば、繰り返し時間（T R ： repetition time) を長くしてエコー B寺間（T E ： echo time) を短くすることにより T 1 (縦緩和時間）および T 2 (横緩和時間）のいずれの影響も少ないプロトン密度強調画像を撮影する際における条件あるいはこの条件に近い撮影条件を設定することができる。

感度プレスキャン実行のための感度推定用シーケンスとしては、例えば、高速フィールドエコー（F F E ) 系シーケンスで T Eを 1一 5 m s程度と短.めに設定し、フリップ角を 5 ~ 1 0度程度まで小さくしたものを用いるとよい。さらに、 T Rを 2 0 O m s程度にすれば、 2 0枚以上のスライスにおける主コイル画像デ一タを収集することが可能となり、 3次元感度マップデータを作成するために必要な表面コイル 2 4 cの感度が反映されたボリユーム全体の主コイル画像データを取得することができる。

一方、感度プレスキャンにおける撮影は 2 Dのマルチスライスでなく 3 D撮影としてもよい。 3 D撮像の感度推定用シーケンスとしては、例えば F F E系シーケンスで T Eを 1一 5 m s程度と短めに設定しフリップ角を 5度以下程度まで小さくしたものを用いることができる。さらに、 T Rを 1 0 m s程度とすることで、 2 D撮像と同等の撮影時間で必要な主コイル画像データを取得することができる。 3 0 T/JP2005/003659 そして、感度プレスキャン実行ュニット 3 6により感度推定用シーケンスがシーケンスコントローラ制御ュニット 3 8に与えられて本スキャンにおける受信用コイル（主コイル）であるフェーズドアレイコイル 2 4 bのみを受信用コイルとして感度プレスキャンが実行される。つまり、画像データを取得するための本スキヤンに先立って、フェーズドアレイコイル 2 4 bの感度マップデータを得るための感度プレスキヤンが実行される。

次に、入力装置 3 3からシーケンスコントローラ制御ュニット 3 8に動作指令が与えられる。このため、シーケンスコントローラ制御ユニット 3 8は感度推定用シーケンスをシーケンスコントローラ 3 1に与える。シーケンスコントローラ 3 1は、感度推定用シーケンスに従って傾斜磁場電源 2 7、送信器 2 9および受信器 3 0を駆動させることにより被検体 Pがセットされた撮像領域に X軸傾斜磁場 G X、 Y軸傾斜磁場 G y， Z軸傾斜磁場 G zを形成させるとともに、高周波信号を発生させる。

この際、傾斜磁場コイルにより形成された X軸傾斜磁場 G x、 Y軸傾斜磁場 G y , Z軸傾斜磁場 G zは主として、位相エンコード（PE) 用傾斜磁場、読出し（ R0) 用傾斜磁場、スライスエンコード（SE)用傾斜磁場としてそれぞれ使用される。このため、被検体 P内部における原子核のスピンの回転方向に規則性が現れ、 SE用傾斜磁場により Z軸方向に形成されたスライスにおける二次元的な位置情報である X座標および Y座標は、 PE用傾斜磁場および R0用傾斜磁場によりそれぞれ被検体 P内部における原子核のスピンの位相変化量および周波数変化量に変換される。

そして、送信器 2 9から感度推定用シーケンスに応じて R Fコイル 2 4の W B コイル 2 4 aに高周波信号が与えられ、 W Bコイル 2 4 aから被検体 Pに高周波信号が送信される。さらに、被検体 Pの内部において高周波信号の周波数に応じたスライスに含まれる原子核の核磁気共鳴により生じた N M R信号が、 R Fコィル 2 4の主コイルであるフェーズドアレイコイル 2 4 bの各表面コィノレ 2 4 cに 3 T/JP2005/003659 より多チャンネルで受信されてそれぞれの受信器 3 0に与えられる。

尚、 W Bコイル 2 4 aは高周波信号の送信用としてのみ用いられ、受信用としては用いられない。

各受信器 3 0は、フェーズドアレイコイル 2 4 bの各表面コイル 2 4 cから N M R信号を受けて、前置増幅、中間周波変換、位相検波、低周波増幅、フィルタリング等の各種信号処理を実行する。さらに各受信器 3 0は、 N M R信号を A/ D変換することにより、デジタルデータの N M R信号である生データを生成する。受信器 3 0は、生成した生データをシーケンスコント口一ラ 3 1に与える。シーケンスコントローラ 3 1は、受信器 3 0から受けた生データをシーケンスコントローラ制御ユニット 3 8に与え、シーケンスコントローラ制御ユニット 3 8は生データデータベース 3 9に形成された K空間に生データを配置する。さらに画像再構成ュニット 4 0は、生データデータべ一ス 3 9の K空間に配置された生データに対してフーリエ変換（F T ) を実行することにより被検体 Pの 3次元の画像データであるボリュ一ムデータを主コイル画像デ一タとして再構成させて、フェーズドアレイコイル 2 4 bの 3次元感度マップデータを得るための感度推定用デ一タとして主コイル画像データベース 5 1に書き込む。

この際、感度プレスキャンにより収集された生データの再構成処理方法は、本スキャンにおける再構成処理方法と同様な方法とされる。本スキャンにおいてフエーズドアレイコイル 2 4 bを用いた再構成処理方法としては、各表面コイル 2 4 cにより得られた画像データの 2乗和の平方根をとる S u m o f S q u a r e処理（S o S処理）や、各表面コイル 2 4 cにより得られた画像データの信号強度絶対値の和をとる再構成処理方法が挙げられる。

次に、ステップ S 4 1において、感度分布推定ユニット 4 4は、主コイル画像データベース 5 1に保存されたボリユームデータである主コイル画像データを感度推定用データとして用いることにより、感度分布を推定する。

第 1 7図は、第 1 6図に示すフローチャートにおいて、フェーズドアレイコィル 2 4 bの感度分布を推定する際の詳細手順の一例を示すフローチャートであり、図中 Sに数字を付した符号はフローチャートの各ステップを示す。

まずステップ S 5 0において、主コイル画像データベース 5 1から主コィル画像データが感度分布推定ュニット 4 4に読み込まれる。第 1 8図は低コントラストとなる撮影条件で得られた主コイル画像データの信号強度分布を示す図であり、第 1 9図は一般的なコントラストとなる撮影条件で得られた主コイル画像データの信号強度分布を示す図である。

第 1 8図および第 1 9図において、縦軸は主コイル画像データの信号値を示し、横軸は、第 3図における関心領域（R O I ： region of interest) を含む断面 L方向の位置を示す。また、

第 1 9図のように、一般的なコントラストとなる撮影条件で得られた主コイル画像データでは、コントラストの違いによる影響が十分に小さくなく、そのままフェーズドアレイコィノレ 2 4 bの感度推定用データとして用いることが困難である。

—方、第 1 8図のように、低コントラストとなる撮影条件で得られた主コイル画像データでは、コントラストの違いによる影響が十分に小さく、そのままフエーズドアレイコイル 2 4 bの感度推定用データとして用いたとしても誤差を小さくすることができる。

尚、ここでは、主コイル画像データを R O Iを含む直線 L上における 1次元データとして示したが、実際には 2次元あるいは 3次元の撮影を実施して 2次元または 3次元の主コイル画像データが感度推定用データとして用いられて 3次元感度マップデータを作成のための各種処理の対象とされる。

そこで、低コントラストとなる撮影条件で得られた主コイル画像データが感度推定用データとして用いられ、 3次元感度マップデータを作成のための各種処理が実施される。ここでは、従来の感度マップデータの作成方法と比較して説明する。

第 2 0図は、従来の磁気共鳴イメージング装置 1により 3次元感度マップデータ作成の際に生成されるデータを示す図である。

従来の磁気共鳴イメージング装置 1では、フェーズドアレイコイル 2 4 bと W Bコイル 2 4 aの双方を受信用コイルとして感度プレスキャンが実行されるため、第 2 0図（a ) に示すフェーズドアレイコイル 2 4 bで得られた主コイル画像データと第 2 0図（b ) に示す W Bコイル 2 4 aで得られた W Bコイル画像データが取得されて双方のデータが感度推定用データとして用いられる。そして、主コイル画像データおよび W Bコイル画像データの双方に対して予め設定された閾値 E 、 ε ' との比較により閾値処理が施されて無信号領域の部分が感度推定用データから除外される。

さらに、閾値処理後の感度推定用データ領域 D 1において、主コイル画像データを W Bコイル画像データで除算することにより第 2 0図（c ) に示す無次元化された 3次元感度マップデータが作成される。そして、領域全体に亘つて外挿や内挿等の捕間処理により 3次元感度マップデ一タが推定され、第 2 0図（d ) に示す 3次元感度マップデータが作成される。

一方、第 1 4図に示す磁気共鳴イメージング装置 2 O Aでは、フェーズドアレィコイル 2 4 bのみを受信用コイルとして感度プレスキャンが実行される。

第 2 1図は、第 1 4図に示す磁気共鳴イメージング装置 2 O Aにより 3次元感度マップデータ作成の際の問題点を説明する図であり、第 2 2図は、第 2 1図に示す問題点を回避した手順で磁気共鳴イメージング装置 2 O Aにより 3次元感度マップデータ作成の際に生成されるデータを示す図である。

すなわち、第 1 7図のステップ S 5 1において、閾値処理部 4 4 j により主コィル画像データに対して閾値処理が施される。つまり、第 2 1図（a ) および第 2 2図（a ) に示すように主コイル画像データの信号強度が予め設定された閾値 a以下となる部分のデータをマスクして被検体 Pの領域外や肺野がらの無信号領域の部分が感度推定用データから除外される。

そして、プロトン密度強調像等の低コントラストの主コイル画像データは、闞値処理後の感度推定用データ領域 D 1において W Bコイル画像データで除算することなくそのまま感度推定用データとして用いることができるが、閾値処理のみでは、第 2 1図（b ) に示すように被検体 Pの領域外や肺野からの無信号領域近傍の信号強度の低い部分の影響がキャンセルされずに、感度推定用データの値も小さくなりより正確な 3次元感度マップデータを作成することが困難となる。そこで、ステップ S 5 2において、感度推定用データとして用いる領域の縮小処理が領域縮小部 4 4 kにより実施される。すなわち、第 2 2図（b ) に示すように感度推定用データ領域 D 1のマスク領域との境界部近傍では、一般に信号強度が他の部分に比べて小さくなる現象が起こるため、感度推定用データ領域 D 1 の縮小処理により、信号強度が小さくなるエッジ部分の領域が除外される。

そして、ステップ S 5 3において、第 2 2図（c ) に示すように領域縮小処理後の新たな感度推定用データ領域 D 2における主コイル画像データの信号強度が 3次元感度マップデ一タとみなされる。さらに、領域縮小処理後のマスクされた無信号領域における 3次元感度マップデータが捕間部 4 4 1により外揷あるいは内揷等の捕間処理により推定されて、第 2 2図（d ) に示すような領域全体に亘る 3次元感度マップデータが作成される。

次にステップ S 5 4において、捕間後の領域全体に亘る 3次元感度マップデータに対して直交関数展開等のフィッティングを行うことによりスムージング処理を施す。この結果、より連続性のある最終的な 3次元感度マップデータが作成される。

そして、第 1 6図のステップ S 4 2において、フェーズドアレイコイル 2 4 b の 3次元感度マップデータが感度マップデータベース 4 5に保存される。

次に、ステップ S 4 3において、本スキャン実行ユニット 3 7により画像取得用シーケンスがシーケンスコントローラ制御ュニット 3 8に与えられて、フエ一ズドアレイコイル 2 4 bを受信用コイルとして本スキャンが実行される。そして、生データが収集されて画像再構成ユニット 4 0の画像再構成処理により画像データが得られる。

次に、ステップ S 4 4において、本スキャンにおける撮影断面方向、空間分解能等の撮影条件、データ収集条件、画像再構成条件等の諸条件に応じて、画像データ捕正ュニット 4 6が感度マップデータベース 4 5から対応する 3次元感度マップデータを切り出す。

そして、ステップ S 4 5において、画像データ捕正ユニット 4 6が、切り出された 3次元感度マップデータを用いて画像データを補正する。すなわち、 3次元感度マップデータの逆数を画像データの各信号強度に乗じる捕正処理が実行される。この際、 3次元感度マップデータを非ゼロにする処理または 3次元感度マツプデータがゼロの場合における場合分け処理等の画像デ一タを補正に対する一般的なエラー処理が適宜行われる。

この結果、フェーズドアレイコイル 2 4 bの感度のばらつきによる信号強度の不均一性の影響が抑制され、画質が改善された画像データを得ることができる。以上のような、磁気共鳴イメージング装置 2 O Aによれば、複数の表面コイルで構成されるフェーズドアレイコイル 2 4 bを用いて画像を撮像する場合のように、受信用コイルの感度にばらつきがあっても、 W Bコイル 2 4 aを感度プレスキャンにおける受信用コイルとして使用しないため、より短時間で画像種等の撮影条件に依存することなく画像データの信号強度ムラを捕正することができる。そして、十分な精度で撮影視野全体に亘つて診断能の高い画像を従来よりも容易に得ることができる。

また、例えば前述の T R 2 0 O m sの撮影条件で、 4 8 X 4 8マトリクスに対する撮影では、従来、感度プレスキャンにおいて W Bコイル 2 4 aとフェーズドアレイコイル 2 4 bの両者のデータを取得するために 1 9 . 2秒の撮影時間が必要であったものが、磁気共鳴イメージング装置 2 0 Aによれば、半分の 9 . 6秒の息止め撮影で 3次元感度マップデータを作成するために必要な全ての主コイル画像データを取得できるため、撮影時間の半減により患者の負担を低減させることができる。

さらに、本法では W Bコイル 2 4 aによる撮影が不要であるため、 W Bコイル 2 4 aとフェーズドアレイコイル 2 4 bとのデカップリングが不十分であっても実行でき、また W Bコイル 2 4 aとフェーズドアレイコイル 2 4 b間のデータの位置ズレ等のエラ一の発生を防止することもできる。

第 2 3図は本発明に係る磁気共鳴ィメージング装置の第 3の実施形態を示す機能プロック図である。

第 2 3図に示された、磁気共鳴イメージング装置 2 0 Bでは、コンピュータ 3 2をシミング用撮影条件設定ュニット 6 0としても機能させた点が第 1 4図に示す磁気共鳴イメージング装置 2 O Aと相違する。他の構成および作用については第 1 4図に示す磁気共鳴ィメージング装置 2 0 Aと実質的に異ならないため同一の構成については同符号を付して説明を省略する。

磁気共鳴イメージング装置 2 0 Bのコンピュータ 3 2は、シミング用撮影条件設定ユニット 6 0としても機能する。シミング用撮影条件設定ユニット 6 0は、静磁場の空間的な不均一を補正するために実施されるシミングの際の撮影条件を設定して感度プレスキャン実行ュニシト 3 6に与える機能を有する。このため、感度プレスキャン実行ュニット 3 6は、感度プレスキャンとシミングを同時に実施する撮影条件によるシーケンスを生成してシーケンスコントローラ制御ュニット 3 8に与えるように構成される。 5003659

36 磁気共鳴イメージング装置 2 0 Bでは、感度プレスキヤンの実行とともにシミングが実施される場合がある。この際の撮像シーケンスとしては、例えば、 F F Eで TEを 4. 5 m s / 9. Om sの 2ェコ一とし、フリップ角を 5〜： I 0度程度とすることができる。そして、 2エコー間の信号位相差から磁場分布を求めてシミングを行い、 4. 6m sのデータを感度データ推定用に用いることができるこのため、磁気共鳴イメージング装置 2 0 Bによれば、磁気共鳴イメージング装置 2 OAの効果に加え、より効率的な撮影を実施することができる。

尚、磁気共鳴イメージング装置 2 OA、 2 0 Bにおいて、フェーズドアレイコィル 24 bのみならず頭部用コイル、各種アレイコイル、表面コイル等の目的別の各種コイルを本スキャンにおける受信用コイル、すなわち R Fコイル 24の主コイルとすることができる。また、 R Fコイル 24ないし主コイルは、単一のコィルで構成してもよい。

このため、 WBコィノレ 24 aそのものを用いて WBコイル 24 aの感度マップデータを作成することもできる。 WBコイル 24 aの感度ムラはフェーズドアレィコイル 24 bよりも小さいが、今後、装置のコンパクト化が行なわれた場合に WBコイル 24 aでも感度ムラが無視できなくなる可能性が高い。そこで、 WB コイル 24 aのみを感度プレスキャンにおける受信用コイルとして用い、 WBコィル 24 aの感度マップデータを作成すれば、装置のコンパクト化を容易とすることができる。

一方、感度マップデータを本スキャンにおける受信用コィルで得られた画像データのみを元データとして生成する構成であれば、感度プレスキャンにおいて、本スキャンにおける受信用コイル以外のコイルを受信用コイルとして用いてもよレ、。

さらに、以上の各実施形態における磁気共鳴イメージング装置 20、 20A、 20 Bを互いに組み合わせてもよく、一部の構成要素や機能を省略してもよい。

Claims

1 . R Fコイルの感度マップデータを生成するためのスキャンを実行するスキャン実行ュニットと、

前記スキヤンにより得られた画像データの無信号領域近傍の信号領域に対してリジョンリダクションを行ぅリジョンリダクションュニットと、

リジョンリダクション後の前ョー ρ冑記画像データを用いて感度マップデータを生成する感度マップデータ生成ュニットと、

前記感度マップデータに 3次元スムージングフィルタをかけるスムージング処理ュニットと、

を備えた磁気共鳴ィメ一ジング装置。囲

2 . R Fコイルの感度マップデータを生成するためのスキャンを実行するスキャン実行ュニットと、

前記スキャンにより得られた画像データを用いて感度マップデータを生成する感度マップデータ生成ュニットと、

前記感度マップデータの被検体内の無信号領域を線形補間する線形補間ュニッ卜と、

を備えた磁気共鳴ィメ一ジング装置。

3 . 画像撮影における受信用コィルの感度補正用データを生成するためのスキャンを前記画像撮影における受信用コイルを受信用コイルとして実行するスキャン実行ュニットと、

前記スキャンにおいて前記画像撮影における受信用コイルにより取得されたデータのみを元データとして前記感度補正用データを生成する感度補正用データ生成ュニットと、

を備えた磁気共鳴ィメ一ジング装置。

4 . 請求の範囲 1記載の磁気共鳴イメージング装置において、前記感度マップデータの被検体外の無信号領域をリジョングローイングするリジョングローイングュ二ットを設けた。

5 . 請求の範囲 1記載の磁気共鳴ィメ一ジング装置において、

前記感度マップデータをスライス方向に重み付けすることにより捕正するスライス方向重み付けュニットを設けた。

6 . 請求の範囲 2記載の磁気共鳴イメージング装置において、

前記感度マップデータの被検体外の無信号領域をリジョングローイングするリジョングローイングュニットを設けた。

7 . 請求の範囲 2記載の磁気共鳴ィメ一ジング装置において、

8 . 請求の範囲 2記載の磁気共鳴ィメ一ジング装置において、

任意の変換関数を用いて前記感度マップデータを線形補間に適した平坦化された分布に変換するデータ平坦化処理を行う一方、逆変換関数を用いることにより線形補間処理後の前記感度マップデータから前記データ平坦化処理前の分布に戻すデータ平坦化ュニットを設け、

前記線形捕間ュニットは、前記データ平坦化処理後における前記感度マップデ一タの無信号領域を線形捕間する一方、前記スムージング処理ユニットは、前記データ平坦化ュニットにより前記データ平坦化処理前の分布に戻された前記感度マップデータに 3次元スムージングフィルタをかけるようにした。

9 . 請求の範囲 3記載の磁気共鳴ィメージング装置において、

前記感度補正用データを生成するためのスキャンにおける撮影条件を、前記画像撮影における受信用コイルにより取得されたデータのみを前記感度捕正用データの元データとするために十分に低いコントラストの画像を得るような条件とした。

1 0 . 請求の範囲 3記載の磁気共鳴イメージング装置において、

前記感度捕正用データの元データに対して閾値処理を施して抽出したデータの領域縮小処理後のデータを用いて前記感度捕正用データを生成するようにした。

1 1 . 請求の範囲 3記載の磁気共鳴イメージング装置において、

前記スキャン実行ュニットは、前記感度補正用データを生成するためのスキヤンを、表面コイルを受信用コイルとして実行するようにした。

1 2 . R Fコイルの感度マップデータを生成するためのスキャンにより得られた画像データの無信号領域近傍の信号領域に対してリジョンリダクションを行うステップと、

リジョンリダクション後の前記画像データを用いて感度マップデータを生成するステップと、

前記感度マップデータに 3次元スムージングフィルタをかけるステップと、を有する磁気共鳴ィメージング装置のデータ処理方法。

1 3 . R Fコィノレの感度マップデータを生成するためのスキャンにより得られた画像データを用レ、て感度マップデータを生成するステップと、

前記感度マップデータの被検体内の無信号領域を線形補間するステツプと、前記感度マップデータに 3次元スムージングフィルタをかけるステツプと、を有する磁気共鳴ィメージング装置のデータ処理方法。

1 4 . 画像撮影における受信用コイルの感度補正用データを生成するためのスキャンを前記画像撮影における受信用コィルを受信用コイルとして実行し、前記スキャンにおいて前記画像撮影における受信用コイルにより取得されたデータのみを元データとして前記感度補正用データを生成する磁気共鳴イメージング装置のデータ処理方法。