説明

磁気共鳴イメージング装置、イメージング方法、およびプログラム

【課題】アーチファクトを低減する。
【解決手段】k空間のデータの位相をずらし、位相の異なる複数のk空間のデータを求め、複数のk空間のデータの各々に対応する画像データIM0〜IMmを求める。そして、画像データIM0〜IMmごとに、ゴーストの程度を表す情報エントロピーHを算出し、位相のずれ量x・Δθと情報エントロピーHとの関係から、情報エントロピーHが最小になるときの位相のずれ量を求める。決定手段104は、情報エントロピーHが最小になるときの位相のずれ量を、k空間のデータDK2の位相の補正値として決定する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、被検体の体動によって変位する所定の部位をスキャンする磁気共鳴イメージング装置、イメージング方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
横隔膜の移動に合わせてスライス位置を調整するスライストラッキング技術が知られている(特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2007-75387号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
スライストラッキング技術では、撮影対象の臓器の動きに合わせて、スライス位置を変更し、磁気共鳴信号を収集する。しかし、臓器が動くことによって、受信コイルの感度が変化し、その結果、受信コイルの感度の変化がアーチファクトとなって画質を劣化させてしまうことがある。したがって、アーチファクトを低減することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【0005】
被検体の体動によって変位する所定の部位をスキャンする磁気共鳴イメージング装置であって、
前記スキャンにより収集された前記所定の部位のk空間のデータの位相をずらし、位相のずれ量が異なる複数のk空間のデータを作成する作成手段と、
前記複数のk空間のデータの各々に対応する画像データを求める再構成手段と、
前記再構成手段により求められた画像データに基づいて、前記所定の部位の画質に関連する指標を算出する指標算出手段と、
前記指標に基づいて、前記k空間のデータの位相の補正値を決定する決定手段と、
を有する磁気共鳴イメージング装置である。

被検体の体動によって変位する所定の部位をスキャンする磁気共鳴イメージング装置であって、
前記スキャンにより収集された前記所定の部位のk空間のデータの絶対値を変更し、絶対値が異なる複数のk空間のデータを作成する作成手段と、
前記複数のk空間のデータの各々に対応する画像データを求める再構成手段と、
前記再構成手段により求められた画像データに基づいて、前記所定の部位の画質に関連する指標を算出する指標算出手段と、
前記指標に基づいて、前記k空間のデータの絶対値の補正値を決定する決定手段と、
を有する磁気共鳴イメージング装置である。

被検体の体動によって変位する所定の部位をイメージングするイメージング方法であって、
前記スキャンにより収集された前記所定の部位のk空間のデータの位相をずらし、位相のずれ量が異なる複数のk空間のデータを作成する作成ステップと、
前記複数のk空間のデータの各々に対応する画像データを求める再構成ステップと、
前記再構成ステップにより求められた画像データに基づいて、前記所定の部位の画質に関連する指標を算出する指標算出ステップと、
前記指標に基づいて、前記k空間のデータの位相の補正値を決定する決定ステップと、を有するイメージング方法である。

被検体の体動によって変位する所定の部位をイメージングするためのプログラムであって、
前記スキャンにより収集された前記所定の部位のk空間のデータの位相をずらし、位相のずれ量が異なる複数のk空間のデータを作成する作成処理と、
前記複数のk空間のデータの各々に対応する画像データを求める再構成処理と、
前記再構成処理により求められた画像データに基づいて、前記所定の部位の画質に関連する指標を算出する指標算出処理と、
前記指標に基づいて、前記k空間のデータの位相の補正値を決定する決定処理と、
を計算機に実行させるためのプログラムである。

【発明の効果】
【0006】
所定の部位の変位に伴って受信コイルの感度が変化しても、アーチファクトを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】本発明の第1の実施形態の磁気共鳴イメージング装置の概略図である。
【図2】被検体13の撮影部位を示す概略図である。
【図3】撮影部位を撮影するときに実行されるスキャンの説明図である。
【図4】2回のスキャンによって収集されるk空間のデータを示す図である。
【図5】MRI装置100の処理フローを示す図である。
【図6】スカウト画像の一例を示す図である。
【図7】1回目のスキャンのナビゲータシーケンスによって検出された被検体13の横隔膜13aの位置を概略的に示す図である。
【図8】1回目のスキャンのイメージングシーケンスISが実行されるときの肝臓13bとスライスとの位置関係を説明する図である。
【図9】2回目のスキャンのナビゲータシーケンスNAVによって検出された被検体13の横隔膜13aの位置を概略的に示す図である。
【図10】2回目のスキャンのイメージングシーケンスISが実行されるときの肝臓13bとスライスとの位置関係を説明する図である。
【図11】位相をずらす前のk空間のデータと、位相をずらした後のk空間のデータの説明図である。
【図12】k空間のデータを逆フーリエ変換することによって得られた画像データを概略的に示す図である。
【図13】ヒストグラムを示す図である。
【図14】情報エントロピーHの値と、k空間のデータの位相のずれ量x・Δθとの関係の一例を示すグラフである。
【図15】位相のずれ量x・Δθを80°〜100°の間で2°間隔にしたときの情報エントロピーHの一例を示す図である。
【図16】比較結果の説明図である。
【図17】1回目のスキャンのイメージングシーケンスISが実行されるときの肝臓13bとスライスとの位置関係を説明する図である。
【図18】2回目のスキャンのナビゲータシーケンスNAVによって検出された被検体13の横隔膜13aの位置を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、図面を参照しながら、発明を実施するための形態を詳細に説明するが、本発明は、以下の形態に限定されることはない。
【0009】
(1)第1の実施形態
図1は、本発明の第1の実施形態の磁気共鳴イメージング装置の概略図である。
【0010】
磁気共鳴イメージング装置(以下、MRI装置と呼ぶ。MRI(Magnetic Resonance Imaging))100は、コイルアセンブリ2と、テーブル3と、クレードル4と、受信コイル5などを有している。
【0011】
磁場発生装置2は、被検体13が収容されるボア21、超伝導コイル22、勾配コイル23、および送信コイル24などを有している。超伝導コイル22は静磁場B0を印加し、勾配コイル23は勾配磁場を印加し、送信コイル24はRFパルスを送信する。尚、超伝導コイル22の代わりに、永久磁石を用いてもよい。
【0012】
クレードル4は、テーブル3からボア21に移動できるように構成されている。クレードル4によって、被検体13はボア21に搬送される。
【0013】
受信コイル5は、被検体13の腹部から胸部に渡って取り付けられている。受信コイル5は、被検体13からの磁気共鳴信号を受信する。
【0014】
MRI装置100は、更に、シーケンサ6、送信器7、勾配磁場電源8、受信器9、中央処理装置10、入力装置11、および表示装置12を有している。
【0015】
シーケンサ6は、中央処理装置10の制御を受けて、後述するスキャン(図3参照)を実行するための情報を送信器7および勾配磁場電源8に送る。具体的には、シーケンサ6は、中央処理装置10の制御を受けて、RFパルスの情報(中心周波数、バンド幅など)を送信器7に送り、勾配磁場の情報(勾配磁場の強度など)を勾配磁場電源8に送る。
【0016】
送信器7は、シーケンサ6から送られた情報に基づいて、RFコイル24を駆動する駆動信号を出力する。
【0017】
勾配磁場電源8は、シーケンサ6から送られた情報に基づいて、勾配コイル23を駆動する駆動信号を出力する。
【0018】
受信器9は、受信コイル5で受信された磁気共鳴信号を信号処理し、中央処理装置10に伝送する。
【0019】
中央処理装置10は、シーケンサ6および表示装置12に必要な情報を伝送したり、受信器9から受け取った信号に基づいて画像を再構成するなど、MRI装置100の各種の動作を実現するように、MRI装置100の各部の動作を制御する。中央処理装置10は、例えばコンピュータ(computer)によって構成される。中央処理装置10は、作成手段101〜決定手段104を有している。
【0020】
作成手段101は、スキャンにより収集された所定の部位のk空間のデータの位相をずらし、位相のずれ量が異なる複数のk空間のデータを作成する。
【0021】
再構成手段102は、作成手段101により作成された複数のk空間のデータの各々に対応する画像データを求める。
【0022】
情報エントロピー算出手段103は、ゴーストの程度を表す情報エントロピーを算出する。
【0023】
決定手段104は、情報エントロピーHの値に基づいて、k空間の高周波成分のデータDK2の位相の補正値を決定する。
【0024】
中央処理装置10は、作成手段101〜決定手段104の一例であり、所定のプログラムを実行することにより、これらの手段として機能する。
【0025】
入力装置11は、オペレータ14の操作に応じて、種々の命令を中央処理装置10に入力する。表示装置12は種々の情報を表示する。
【0026】
MRI装置100は、上記のように構成されている。次に、被検体13を撮影するときに実行されるスキャンについて説明する。
【0027】
図2は、被検体13の撮影部位を示す概略図、図3は、撮影部位を撮影するときに実行されるスキャンの説明図である。
第1の実施形態では、スカウトスキャンを実行し、その後に、本スキャンを実行する。
【0028】
スカウトスキャンは、スカウト画像のデータを収集するためのスキャンを行う。スカウト画像は、オペレータ14の撮影部位(肝臓13b)にスライスを設定するときに使用するための画像である。
【0029】
本スキャンは、ナビゲータ領域Rnavから横隔膜13aの位置Pを検出するためのデータを収集しながら、肝臓13bを撮影する。尚、横隔膜13aおよび肝臓13bは、SI方向(前後方向)にのみ変位すると仮定する。本スキャンは、2回のスキャンに分けて実行される。1回目のスキャンおよび2回目のスキャンでは、ナビゲータ領域Rnavから横隔膜13aの位置Pを検出するためのナビゲータシーケンスNAVと、肝臓13bの画像データを収集するためのイメージングシーケンスISとが実行される。第1の実施形態では、イメージングシーケンスISは、3D(Dimension)イメージング用のパルスシーケンスであるが、イメージングシーケンスは2Dイメージング用のパルスシーケンスであってもよい。1回目のスキャンおよび2回目のスキャンは、被検体13に息止めをしてもらった状態で実行される。
【0030】
図4は、2回のスキャンによって収集されるk空間のデータを示す図である。
図4では、k空間のky−kz面が示されている。1回目のスキャンでは、k空間の中心付近のデータDK1が収集され、2回のスキャンでは、残りの高周波成分のデータDK2が収集される。
次に、MRI装置100の動作について説明する。
【0031】
図5は、MRI装置100の処理フローを示す図である。
ステップS1では、スカウト画像のデータを収集するためのスカウトスキャン(図3参照)が実行される。第1の実施形態では、肝臓13bを撮影することを考えているので、肝臓13bを含むスカウト画像のデータを収集するためのスカウトスキャンが行われる。
【0032】
図6は、スカウト画像の一例を示す図である。
第1の実施形態では、スカウト画像は、コロナル画像である。オペレータ14は、スカウト画像を参考にしながら、肝臓13bの全体をスキャンすることができるように、スライス位置、スライス厚、およびスライス枚数等を決定する。スライス位置等を決定した後、ステップS2に進む。
【0033】
ステップS2では、オペレータ14が、被検体13に対して、1回目の息止めの指示をする。この指示によって、被検体13は息止めをする。被検体13に対して息止めの指示をした後、ステップS3に進む。
【0034】
ステップS3では、1回目のスキャンのナビゲータシーケンスNAVが実行される。ナビゲータシーケンスNAVを実行することによって、被検体13が息止めをしているときの横隔膜13aの位置が検出される。
【0035】
図7は、1回目のスキャンのナビゲータシーケンスNAVによって検出された被検体13の横隔膜13aの位置を概略的に示す図である。
【0036】
図7では、検出された横隔膜13aの位置Pは「P1」である。横隔膜13aの位置を検出した後、ステップS4に進む。
ステップS4では、1回目のスキャンのイメージングシーケンスISが実行される。
【0037】
図8は、1回目のスキャンのイメージングシーケンスISが実行されるときの肝臓13bとスライスとの位置関係を説明する図である。尚、図8では、説明の便宜上、横隔膜13aは図示省略されている。
【0038】
スライスSL1〜SLzは、ステップS1においてオペレータ14が決定したスライス位置、スライス厚、およびスライス枚数等に従って設定される。第1の実施形態では、スライスSL1〜SLzの各々は、肝臓13bの変位する方向(SI方向)に対して垂直に設定される。1回目のスキャンのイメージングシーケンスISが実行されると、受信コイル5は、肝臓13bのk空間のデータを受信する。受信にコイル5により受信されたk空間のデータは、受信器9に伝送される。受信器9は、k空間のデータを検波するために使用される周波数fdの信号を生成し、検波を行う。受信器9によって処理されたk空間のデータは、中央処理装置10に伝送される。1回目のイメージングシーケンスISでは、k空間の中心付近のデータDK1(図4参照)が収集される。
【0039】
尚、肝臓13bは被検体13の呼吸に伴って変位するので、1回目の息止めをしたときの肝臓13bの位置が、ステップS1で得られたスカウト画像における肝臓13bの位置と同じであるとは限らない。したがって、スライスSL1〜SLzのSI方向の範囲Aが狭すぎると、スカウト画像上では、肝臓13bの全体を覆うようにスライスが設定されていても、1回目の息止めのときには、肝臓13bの上端部や下端部が、スライスの範囲Aからはみ出てしまう恐れがある。そこで、オペレータ14は、ステップS1でスライス位置等を決定する場合、1回目の息止めのときの肝臓13bが、スライスSL1〜SLzのSI方向の範囲Aからはみ出ないように、スライスSL1〜SLzをある程度広めに設定する必要がある。
【0040】
1回目のスキャンのイメージングシーケンスISを実行した後、オペレータ14は、被検体13に対して、息止めの解除の指示をする。これによって、被検体13は呼吸を再開することができる。被検体13に呼吸を再開させた後、ステップS5に進む。
【0041】
ステップS5では、オペレータ14は、被検体13に対して、2度目の息止めの指示をする。この指示によって、被検体13は再び息止めをする。被検体13に対して2回目の息止めの指示をした後、ステップS6に進む。
【0042】
ステップS6では、2回目のスキャンのナビゲータシーケンスNAVが実行される。ナビゲータシーケンスNAVを実行することによって、被検体13が息止めをしているときの横隔膜13aの位置が検出される(図9参照)。
【0043】
図9は、2回目のスキャンのナビゲータシーケンスNAVによって検出された被検体13の横隔膜13aの位置を概略的に示す図である。
【0044】
図9では、2回目の息止めのときの横隔膜13aおよび肝臓13bは実線で示されており、1回目の息止めのときの横隔膜13aおよび肝臓13bは破線で示されている。1回目の息止めでは、横隔膜13aの位置Pは、P=P1であったが、2回目の息止めでは、横隔膜13aの位置Pは、P=P2になっている。したがって、1回目の息止めと2回目の息止めとを比較すると、肝臓13bの位置がずれていることがわかる。横隔膜13aの位置を検出した後、ステップS7に進む。
ステップS7では、2回目のスキャンのイメージングシーケンスISが実行される。
【0045】
図10は、2回目のスキャンのイメージングシーケンスISが実行されるときの肝臓13bとスライスとの位置関係を説明する図である。尚、図10では、説明の便宜上、横隔膜13aは図示省略されている。
【0046】
図10では、2回目のスキャンのイメージングシーケンスISが実行されるときの肝臓13bとスライスが実線で示されており、1回目のスキャンのイメージングシーケンスISが実行されるときの肝臓13bとスライスとが破線で示されている。
【0047】
第1の実施形態では、2回目のイメージングシーケンスISを実行する前に、1回目の息止めにおける横隔膜の位置P1と、2回目の息止めにおける横隔膜の位置P2との差ΔPを算出する。そして、2回目のイメージングシーケンスISにおけるスライスSL1〜SLz(実線)の位置を、1回目のイメージングシーケンスISにおけるスライスSL1〜SLz(破線)に対して、差ΔPだけ変位させる。したがって、1回目の息止めのときの横隔膜の位置P1と、2回の息止めのときの横隔膜の位置P2とが異なっていても、肝臓13bとスライスSL1〜SLzとの相対的な位置関係を一定にすることができ、肝臓13bの動きによるモーションアーチファクトを低減することができる。
【0048】
2回目のスキャンのイメージングシーケンスISが実行されると、受信コイル5は、肝臓13bのk空間のデータを受信する。受信にコイル5により受信されたk空間のデータは、受信器9に伝送される。受信器9は、k空間のデータを検波するために使用される周波数fdの信号を生成し、検波を行う。受信器9によって処理されたk空間のデータは、中央処理装置10に伝送される。2回目のイメージングシーケンスISでは、k空間の残りの高周波成分のデータDK2(図4参照)が収集される。
【0049】
1回目のスキャンと2回目のスキャンによって、k空間の全データを収集することができる。ただし、1回目のスキャンと2回目のスキャンとを比較すると、肝臓13bの位置がSI方向にΔPずれているので、肝臓13bと受信コイル5との相対的な位置関係も、SI方向にΔPだけ変化している。したがって、1回目のスキャンと2回目のスキャンとを比較すると、肝臓13bに対する受信コイル5の感度も変化する。このため、1回目のスキャンおよび2回目のスキャンにより収集されたk空間のデータDK1およびDK2をそのまま使って画像を再構成すると、受信コイル5の感度の違いがアーチファクトとなって現れることがある。そこで、第1の実施形態では、アーチファクトを低減するために、ステップS8に進む。
【0050】
ステップS8では、受信コイル5の感度の違いによるアーチファクトが低減されるように、k空間のデータを補正する。以下に、補正の一例について説明する。
【0051】
ステップS8では、先ず、作成手段101(図1参照)が、2回目のイメージングシーケンスISによって収集したk空間の高周波成分のデータDK2の位相をずらす(図11参照)。
【0052】
図11は、位相をずらす前のk空間のデータと、位相をずらした後のk空間のデータの説明図である。
【0053】
第1の実施形態では、k空間の高周波成分のデータDK2の位相をx・Δθ(ただし、Δθは定数、xは1〜mの整数)だけずらす。つまり、k空間の高周波成分のデータDK2の位相を、Δθの間隔でずらしていく。図11では、位相をx・Δθだけずらした後のk空間の高周波成分のデータを、「DK2_x・Δθ」で表してある。例えば、位相をΔθ(x=1)だけずらした後のk空間の高周波成分のデータは、「DK2_Δθ」であり、位相をm・Δθ(x=m)だけずらした後のk空間の高周波成分のデータは、「DK2_m・Δθ」である。したがって、位相をずらす前のk空間のデータの他に、位相をずらした後のk空間のデータがm個得られる。
再構成手段102(図1参照)は、位相をずらす前のk空間のデータ、および位相をずらした後のk空間のデータを逆フーリエ変換し、画像データを求める(図12参照)。
【0054】
図12は、k空間のデータを逆フーリエ変換することによって得られた画像データを概略的に示す図である。
【0055】
位相をずらす前のk空間のデータを逆フーリエ変換することによって、画像データIM0が得られる。また、位相をずらした後のk空間のデータを逆フーリエ変換することによって、画像データIM1〜IMmが得られる。
【0056】
次に、情報エントロピー算出手段103(図1参照)は、各画像データIM0〜IMmごとに、情報エントロピーHを算出する。以下に、情報エントロピーHについて説明する。
【0057】
例えば、画像データIM0の情報エントロピーHを求める場合、先ず、画像データIM0の各ピクセルの信号強度と、同じ信号強度を有するピクセルの数との関係を表すヒストグラムを考える(図13参照)。
【0058】
図13は、ヒストグラムを示す図である。
ヒストグラムの横軸は、画像データIM0の各ピクセルの信号強度B(i=1〜nの整数)を表しており、縦軸は、信号強度Bを有するピクセルの数Nを表している。情報エントロピー算出手段103は、信号強度Bおよびピクセルの数Nに基づいて、画像データIM0の情報エントロピーHを算出する。画像データIM0のピクセルの総数をNtotalとすると、情報エントロピーHは、信号強度B、ピクセルの数N、ピクセルの総数Ntotalを用いて、以下の式(1)で表される。
【数1】

【0059】
情報エントロピーHは、ゴーストの程度を表す指標である。情報エントロピーHの値が大きいことは、ゴーストが目立つことを意味し、情報エントロピーHの値が小さいことは、ゴーストが低減されていることを意味する。尚、上記の説明では、画像データIM0の情報エントロピーHについて説明されているが、画像データIM0以外の他の画像データIM1〜IMmについても、同様の方法で、情報エントロピーHが算出される。次に、算出した情報エントロピーHの値と、k空間のデータの位相のずれ量x・Δθとの関係について説明する(図14参照)。
【0060】
図14は、情報エントロピーHの値と、k空間のデータの位相のずれ量x・Δθとの関係の一例を示すグラフである。尚、図14では、Δθ=20°であるが、Δθの値は20°に限定されることはなく、別の値でもよい。
【0061】
図14を参照すると、位相のずれ量x・Δθが80°又は100°のときに、情報エントロピーHが特に小さくなっている(つまり、ゴーストが低減されている)ことがわかる。したがって、位相のずれ量が80°〜100°の間に、情報エントロピーHを最小にする(つまり、ゴーストを最も低減する)位相のずれ量が存在している可能性が高いと考えられる。そこで、第1の実施形態では、80°〜100°の間でずれ量x・Δθを2°間隔にして、更に情報エントロピーHを算出する(図15参照)。
【0062】
図15は、位相のずれ量x・Δθを80°〜100°の間で2°間隔にしたときの情報エントロピーHの一例を示す図である。
【0063】
図15では、位相のずれ量が84°のときに、情報エントロピーHが最小になっている。したがって、位相のずれ量が84°のときに、ゴーストが最も低減されると考えられる。そこで、決定手段104(図1参照)は、ステップS7で収集したk空間の高周波成分のデータDK2の位相の補正値を84°と決定する。補正値を決定したら、k空間の高周波成分のデータDK2の位相を84°だけ補正し、ステップS9に進む。
【0064】
ステップS9では、k空間の中心付近のデータDK1と、ステップS8において位相が84°補正された後のk空間の高周波成分のデータDK2とを用いて画像を再構成し、フローを終了する。
【0065】
第1の実施形態では、ステップS8において、k空間のデータの位相のずれ量と、ゴーストの程度を表す情報エントロピーHとの関係を求め、情報エントロピーHの値が最小になるときの位相のずれ量を、位相の補正値として決定している。したがって、ゴーストが低減された画像を得ることができる。
【0066】
尚、ステップS8による位相の補正によってゴーストが低減されることを検証するため、ステップS8を実行した場合の画像と、ステップS8を実行しない場合の画像とを取得し、画質を比較した。以下に、比較結果について説明する。
【0067】
図16は、比較結果の説明図である。
図16(a)は、図3に示す本スキャンを実行することにより得られたk空間のデータを、位相の補正をせずに再構成することにより得られたファントムの画像を示す図である。図16(b)は、図3に示す本スキャンを実行することにより得られたk空間のデータに対して、ステップS8における手順に従って位相の補正を行い、位相が補正されたk空間のデータを再構成することにより得られたファントムの画像を示す図である。尚、ファントムは、1回目のスキャンが終了した後、2回目のスキャンが開始される前に、1.9cmだけ変位させている。
【0068】
両方の画像を比較すると、図16(b)の画像は、図16(a)の画像と比較して、ゴーストが低減されていることがわかる。
【0069】
尚、第1の実施形態では、k空間のデータの位相の補正値を求めている。しかし、k空間のデータの絶対値の補正値を求めてもよい。この場合、k空間のデータの絶対値を変更し、絶対値が異なる複数のk空間のデータを求め、k空間のデータの絶対値と情報エントロピーHとの関係を求めれば、k空間のデータの絶対値の補正値を決定することができる。
【0070】
第1の実施形態では、ゴーストの程度を表す情報エントロピーHを算出しているが、画質に関連する指標であれば、情報エントロピーHとは別の指標を算出してもよい。
【0071】
第1の実施形態では、k空間の高周波成分のデータDK2の位相を補正している。しかし、k空間の高周波成分のデータDK2を補正する代わりに、k空間の中心付近のデータDK1を補正してもよいし、k空間の中心付近のデータDK1と、k空間の高周波成分のデータDK2との両方を補正してもよい。
【0072】
第1の実施形態では、ナビゲータシーケンスNAVによって、被検体の横隔膜の位置を検出している。しかし、ベローズで横隔膜の位置を検出してもよい。
【0073】
第1の実施形態では、2回のスキャンに分けてk空間のデータを収集しているが、3回以上のスキャンに分けてk空間のデータを収集してもよいし、1回のスキャンでk空間のデータを収集してもよい。また、スキャンは、息止めの状態で実行されるが、自由呼吸下でスキャンを実行してもよい。
【0074】
(2)第2の実施形態
第1の実施形態では、スライスSL1〜SLzの各々が肝臓13bの変位する方向(SI方向)に対して垂直に設定される場合について説明されている(図10参照)。しかし、第2の実施形態では、スライスSL1〜SLzの各々が肝臓13bの変位する方向(SI方向)に対して平行に設定される場合について説明する。
尚、第2の実施形態についても、図5に示すフローを参照しながら説明する。
【0075】
ステップS1〜S3は、第1の実施形態と同じであるので説明は省略する。ステップS3を実行した後、ステップS4に進む。
ステップS4では、1回目のスキャンのイメージングシーケンスISが実行される。
【0076】
図17は、1回目のスキャンのイメージングシーケンスISが実行されるときの肝臓13bとスライスとの位置関係を説明する図である。
【0077】
スライスSL1〜SLzは、ステップS1においてオペレータ14が決定したスライス位置、スライス厚、およびスライス枚数等に従って設定される。第2の実施形態では、スライスSL1〜SLzの各々は、肝臓13bの変位する方向(SI方向)に対して平行に設定される。1回目のスキャンのイメージングシーケンスISが実行されると、受信コイル5は、肝臓13bのk空間のデータを受信する。受信にコイル5により受信されたk空間のデータは、受信器9に伝送される。受信器9は、k空間のデータを検波するために使用される周波数fdの信号を生成し、検波を行う。受信器9によって処理されたk空間のデータは、中央処理装置10に伝送される。1回目のイメージングシーケンスISでは、k空間の中心付近のデータDK1(図4参照)が収集される。尚、イメージングシーケンスISの周波数エンコード方向はSI方向であり、位相エンコード方向はAP方向であるとする。
【0078】
1回目のスキャンのイメージングシーケンスISを実行した後、ステップS5に進み、2回目の息止めの指示をし、ステップS6に進む。
【0079】
ステップS6では、2回目のスキャンのナビゲータシーケンスNAVが実行される。ナビゲータシーケンスNAVを実行することによって、被検体13が息止めをしているときの横隔膜13aの位置が検出される(図18参照)。
【0080】
図18は、2回目のスキャンのナビゲータシーケンスNAVによって検出された被検体13の横隔膜13aの位置を概略的に示す図である。
【0081】
図18では、2回目のスキャンのときの横隔膜13aおよび肝臓13bは実線で示されており、1回目のスキャンのときの横隔膜13aおよび肝臓13bは破線で示されている。また、1回目のスキャンのときのスライスSL1〜SLzも破線で示されている。1回目のスキャンでは、横隔膜13aの位置Pは、P=P1であったが、2回目のスキャンでは、横隔膜13aの位置Pは、P=P2になっている。したがって、1回目のスキャンと2回目のスキャンとを比較すると、肝臓13bの位置がずれていることがわかる。横隔膜13aの位置を検出した後、ステップS7に進む。
【0082】
ステップS7では、2回目のスキャンのイメージングシーケンスISが実行される。尚、第2の実施形態では、スライスSL1〜SLzの各々は、肝臓13bの変位方向(SI方向)に対して平行に設定されるので、第1の実施形態で実行されたようなスライス位置の調整は不要である。したがって、2回目のスキャンにおけるスライス位置は、1回目のスキャンにおけるスライス位置と同じである。
【0083】
2回目のスキャンのイメージングシーケンスISが実行されると、受信コイル5は、肝臓13bのk空間のデータを受信する。受信にコイル5により受信されたk空間のデータは、受信器9に伝送される。受信器9は、横隔膜の変位量Δp(図18参照)に基づいて、k空間のデータを検波するために使用される信号の周波数fdを、fd′に補正し、周波数fd′に補正された信号を用いて検波を行う。周波数fd′に補正された信号を用いて検波を行うことによって、肝臓13bがSI方向(周波数エンコード方向)に変位することにより発生するモーションアーチファクトを低減することができる。受信器9によって処理されたk空間のデータは、中央処理装置10に伝送される。2回目のイメージングシーケンスISでは、k空間の残りの高周波成分のデータDK2(図4参照)が収集される。
【0084】
2回目のスキャンのイメージングシーケンスISを実行したら、ステップS8に進み、k空間のデータを補正する。補正方法は、第1の実施形態と同じであるので説明は省略する。k空間のデータを補正した後、ステップS9に進み、画像を再構成し、フローを終了する。
【0085】
第2の実施形態でも、ステップS8において、k空間のデータの位相のずれ量と、ゴーストの程度を表す情報エントロピーHとの関係を求め、情報エントロピーHの値が最小になるときの位相のずれ量を、位相の補正値として決定している。したがって、第1の実施形態と同様に、ゴーストが低減された画像を得ることができる。
【0086】
尚、第1および第2の実施形態では、撮影部位(肝臓)は、直線的に変位するとしている。しかし、本発明は、撮影部位が回転運動によって変位する場合(例えば、頭部)にも適用することができる。
【符号の説明】
【0087】
100、200 MRI装置
2 磁場発生装置
3 テーブル
4 クレードル
5 受信コイル
6 シーケンサ
7 送信器
8 勾配磁場電源
9 受信器
10 中央処理装置
11 入力装置
12 表示装置
13 被検体
14 オペレータ
21 ボア
22 超伝導コイル
23 勾配コイル
24 送信コイル
101 作成手段
102 再構成手段
103 情報エントロピー算出手段
104 決定手段

【特許請求の範囲】
【請求項1】
被検体の体動によって変位する所定の部位をスキャンする磁気共鳴イメージング装置であって、
前記スキャンにより収集された前記所定の部位のk空間のデータの位相をずらし、位相のずれ量が異なる複数のk空間のデータを作成する作成手段と、
前記複数のk空間のデータの各々に対応する画像データを求める再構成手段と、
前記再構成手段により求められた画像データに基づいて、前記所定の部位の画質に関連する指標を算出する指標算出手段と、
前記指標に基づいて、前記k空間のデータの位相の補正値を決定する決定手段と、
を有する磁気共鳴イメージング装置。
【請求項2】
前記所定の部位のk空間のデータを複数回のスキャンに分けて収集する、請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項3】
前記作成手段は、
複数回のスキャンに分けて収集されたk空間のデータのうち、i回目のスキャンにより収集されたk空間のデータの位相をずらす、請求項2に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項4】
前記所定の部位は、第1の部位および第2の部位を有しており、
前記複数回のスキャンの各々において、前記第1の部位の位置を検出するためのナビゲータシーケンスと、前記第2の部位のk空間のデータを収集するためのイメージングシーケンスとが実行される、請求項2又は3に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項5】
前記第2の部位に対してスライスを設定する、請求項4に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項6】
前記第1の部位および前記第2の部位は所定の方向に変位し、
前記スライスは、前記所定の方向に対して垂直に設定される、請求項5に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項7】
前記所定の方向に関する前記第1の部位の変位量に基づいて、前記スライスの位置を調整する、請求項6に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項8】
前記第1の部位および前記第2の部位は所定の方向に変位し、
前記スライスは、前記所定の方向に対して平行に設定される、請求項5に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項9】
前記スキャンにより収集されたk空間のデータを検波する受信器を有し、
前記受信器は、
前記所定の方向に関する前記第1の部位の変位量に基づいて、前記k空間のデータの検波を行うときに使用される信号の周波数を補正する、請求項8に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項10】
前記指標は、ゴーストの程度を表す、請求項1〜9のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項11】
前記作成手段は、
前記スキャンにより収集されたk空間のデータの位相を、所定の角度間隔でずらす請求項1〜10のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項12】
被検体の体動によって変位する所定の部位をスキャンする磁気共鳴イメージング装置であって、
前記スキャンにより収集された前記所定の部位のk空間のデータの絶対値を変更し、絶対値が異なる複数のk空間のデータを作成する作成手段と、
前記複数のk空間のデータの各々に対応する画像データを求める再構成手段と、
前記再構成手段により求められた画像データに基づいて、前記所定の部位の画質に関連する指標を算出する指標算出手段と、
前記指標に基づいて、前記k空間のデータの絶対値の補正値を決定する決定手段と、
を有する磁気共鳴イメージング装置。
【請求項13】
被検体の体動によって変位する所定の部位をイメージングするイメージング方法であって、
前記スキャンにより収集された前記所定の部位のk空間のデータの位相をずらし、位相のずれ量が異なる複数のk空間のデータを作成する作成ステップと、
前記複数のk空間のデータの各々に対応する画像データを求める再構成ステップと、
前記再構成ステップにより求められた画像データに基づいて、前記所定の部位の画質に関連する指標を算出する指標算出ステップと、
前記指標に基づいて、前記k空間のデータの位相の補正値を決定する決定ステップと、を有するイメージング方法。
【請求項14】
被検体の体動によって変位する所定の部位をイメージングするためのプログラムであって、
前記スキャンにより収集された前記所定の部位のk空間のデータの位相をずらし、位相のずれ量が異なる複数のk空間のデータを作成する作成処理と、
前記複数のk空間のデータの各々に対応する画像データを求める再構成処理と、
前記再構成処理により求められた画像データに基づいて、前記所定の部位の画質に関連する指標を算出する指標算出処理と、
前記指標に基づいて、前記k空間のデータの位相の補正値を決定する決定処理と、
を計算機に実行させるためのプログラム。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図17】
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【図18】
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【図6】
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【図16】
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【公開番号】特開2011−229616(P2011−229616A)
【公開日】平成23年11月17日(2011.11.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−101191(P2010−101191)
【出願日】平成22年4月26日(2010.4.26)
【出願人】(300019238)ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー (1,125)
【Fターム(参考)】