WO2012063654A1 - 磁気共鳴イメージング装置、計測空間座標補正方法、及び、画像再構成方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本実施形態は、傾斜磁場パルスを近似する関数のパラメータ(近似パラメータ)を記憶装置に格納し、近似パラメータを用いて、計測されたエコー信号の計測空間(k空間)座標を計算し、グリッディングすることが特徴である。以下、図2に示す撮像動作のフローを参照して、本実施形態を説明する。
最後に作成したk空間データを2次元フーリエ変換して画像を作成する(ステップ205)。
本実施形態の撮像手順は、図2に示す第一の実施形態と同様であるが、傾斜磁場波形を近似する近似関数のパラメータを、ステップ201で計算される撮像パラメータに応じて変更し、最適な近似パラメータを用いることが特徴である。すなわち、少なくとも2つ以上の近似関数のパラメータは、撮像条件により変更する。
この結果から、各定数と傾斜磁場パルスについて近似関数を求める。この近似関数は、例えば、定数毎に、基盤となる関数を定義しておき、基盤となる関数を測定点の結果を用いて最小二乗法で最適化することにより、決定できる。基盤となる関数としては、1次関数や2次関数、指数関数や対数関数などがある。
本実施形態は、オブリーク撮像のように、読出し傾斜磁場が、物理的に直交する2軸或いは3軸の傾斜磁場出力の合成によって発生される撮像方法に適用される。
以下、異なる点を中心に説明する。
本実施形態による最適近似パラメータの算出手順を図10に示す。
画質向上の評価は、例えば、ステップ101でファントムを用いて計測した信号から再構成した画像のプロファイル形状から行う。画質の判定基準の例を、図13に示す。図13(a)、(b)は、それぞれ異なる近似パラメータの組み合わせを用いてk空間座標補正を行った場合の再構成画像を示す図で、図の左は画像、右は画像のA-A’ラインの信号強度プロファイルを示す。この画像は、内容物が均一なファントムなので、理想的には信号強度プロファイルは、ファントムの存在する領域では信号値が一定となる。またファントムが存在しない部分の信号値はゼロとなる。しかし、図ではファントム縁部で信号の持ち上がりが確認できる。また、ファントム部の中心部の信号が高く、外側へ向うにつれて低くなっている。このような画像の縁部での信号の持ち上がりを「Overshoot」、ファントム内部の信号の均一さを「Uniformity」と定義して、近似パラメータ毎に値を算出する。「Overshoot」の値としては、例えば、縁部に設定したROI内の信号の平均値や最大値を用いることができ、「Uniformity」の値としては、例えば、ファントムが存在する領域内に設定したROI内の信号の標準偏差を用いることができる。そして、近似パラメータを変更することによって「Overshoot」の値が減少したとき、また「Uniformity」の値が減少したときに、それぞれ、画質が向上したと判定する。
本実施形態も予備計測によって傾斜磁場の各軸の近似パラメータを求める点は、上記第四の実施形態と同じであるが、本実施形態は、検索を複数段階に分けて行うことが特徴である。
その後、この近似パラメータを用いて、実際に計測された計測信号についてk空間座標計算し、画像を再構成することは、上記各実施形態と同様である。
本実施形態も予備計測によって傾斜磁場の各軸の近似パラメータを求める点は、上記第四及び第五の実施形態と同じであるが、本実施形態では最適な近似パラメータを得る際の判定を参照画像をもとに行うことが特徴である。
Claims (15)
- 静磁場発生手段と、
前記静磁場発生手段が発生する静磁場に磁場勾配を与える傾斜磁場発生手段と、
前記静磁場の中に配置された検査対象に高周波磁場を照射する送信手段と、
前記検査対象から核磁気共鳴により放出されるエコー信号を受信する受信手段と、
前記エコー信号を処理し、前記検査対象の画像を再構成する信号処理手段と、を備えた磁気共鳴イメージング装置において、
前記信号処理手段は、前記傾斜磁場発生手段によって磁場勾配が与えられた傾斜磁場パルス波形の少なくとも2つ以上に時間的に分割されたそれぞれの区間毎に前記傾斜磁場パルス波形を近似する近似関数を生成する近似関数生成手段と、前記近似関数を用いて、前記エコー信号が配置される計測空間座標を補正する補正手段と、を備えたことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記少なくとも2つ以上の近似関数は、種類の異なるものを含むことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項2記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記種類の異なるものを含む近似関数は、少なくとも1つが指数関数であり、少なくとも1つが線形関数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1記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記近似関数生成手段は、前記エコー信号を用いて、前記近似関数を表すパラメータを算出することにより、該近似関数を近似するパラメータ算出手段を備えたことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項4記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記計測したエコー信号は、傾斜磁場パルス波形形状を計測するための予備計測パルスシーケンスを複数の軸の傾斜磁場について実行することにより得たものであり、
前記近似関数生成手段は、前記複数の軸の傾斜磁場パルス波形について、それぞれ近似関数のパラメータを算出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4に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記少なくとも2つ以上の近似関数のパラメータは、撮像条件により変更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4記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記パラメータ算出手段は、前記画像から前記画像の画質向上度を評価する評価値を計算する評価値算出手段と、前記評価値算出手段が算出した評価値をもとにパラメータの最適値を判定する判定手段とを備えたことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項7記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記パラメータ算出手段は、前記画像に関心領域を設定し、当該関心領域の信号値をもとに前記評価値を計算し、前記評価値と前記画像を作成するときに使用したパラメータの値との関係から、パラメータの最適値を求め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記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記少なくとも2つ以上の近似関数は、隣り合う区間の間で互いに傾きが同じになっている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で計測したエコー信号の計測空間座標を補正する方法であって、
傾斜磁場パルス波形形状を少なくとも2つの近似関数で近似するステップと、
近似関数のパラメータを記憶手段に格納するステップと、
前記記憶手段に格納されたパラメータと計測したエコー信号とを用いて、エコー信号の計測空間座標を補正するステップと、
を含む計測空間座標補正方法。 - 請求項10に記載の計測空間座標補正方法であって、
前記近似するステップは、複数の撮像条件に対応して異なる複数の傾斜磁場パルス波形形状に対し、それぞれ近似関数を設定することを特徴とする計測空間座標補正方法。 - 請求項10に記載の計測空間座標補正方法であって、
前記近似するステップは、近似関数のパラメータを最適化するステップを含むことを特徴とする計測空間座標補正方法。 - 請求項12に記載の計測空間座標補正方法であって、
前記最適化するステップは、パラメータの初期値を用いて補正した計測空間座標と計測されたエコー信号とを用いて画像を再構成する画像再構成ステップを、前記パラメータの初期値を変えながら繰り返し、パラメータの最適値を求めることを特徴とする計測空間座標補正方法。 - 請求項13に記載の計測空間座標補正方法であって、
前記最適化するステップは、前記画像再構成ステップの後に、
前記画像から前記画像の画質向上度を評価する評価値を計算する評価値算出ステップと、
算出された評価値をもとにパラメータの最適値を判定する判定ステップと、
を含むことを特徴とする計測空間座標補正方法。 - 磁気共鳴イメージング装置で計測したエコーを計測空間座標に配置して計測空間データを作成するステップと、前記計測データを高速フーリエ変化して画像を再構成するステップとを含む画像再構成方法であって、
前記計測空間座標は、請求項11記載の計測空間座標補正方法によって補正されていることを特徴とする画像再構成方法。
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