磁気共鳴イメージング装置及び磁気共鳴イメージング方法
【課題】静脈の画像を効率良く収集すること。
【解決手段】実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、スキャン実行部と、画像処理部とを備える。スキャン実行部は、被検体内の対象部位を撮像した画像データを収集する複数種類のスキャンであって、第１スキャンと、第２スキャンと、第３スキャンとを、所定の順序で連続的に実行する。第１スキャンは、被検体の心拡張期に第１位相エンコード方向で画像データを収集する。第２スキャンは、被検体の心拡張期に第１位相エンコード方向と略直交する第２位相エンコード方向で画像データを収集する。第３スキャンは、被検体の心収縮期に第２位相エンコード方向で画像データを収集する。画像処理部は、スキャン実行部によって第１スキャン、第２スキャン、及び第３スキャンが実行された後、該複数種類のスキャンにて収集された複数の画像データを対象に所定の画像処理を実行する。
【解決手段】実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、スキャン実行部と、画像処理部とを備える。スキャン実行部は、被検体内の対象部位を撮像した画像データを収集する複数種類のスキャンであって、第１スキャンと、第２スキャンと、第３スキャンとを、所定の順序で連続的に実行する。第１スキャンは、被検体の心拡張期に第１位相エンコード方向で画像データを収集する。第２スキャンは、被検体の心拡張期に第１位相エンコード方向と略直交する第２位相エンコード方向で画像データを収集する。第３スキャンは、被検体の心収縮期に第２位相エンコード方向で画像データを収集する。画像処理部は、スキャン実行部によって第１スキャン、第２スキャン、及び第３スキャンが実行された後、該複数種類のスキャンにて収集された複数の画像データを対象に所定の画像処理を実行する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、磁気共鳴イメージング装置及び磁気共鳴イメージング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、磁気共鳴イメージング装置（以下、適宜「ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）システム」という）による撮像法のひとつに、造影剤を投与せずに静脈を造影する磁気共鳴静脈造影法（以下、適宜「ＭＲＶ（Magnetic Resonance Venography）法」という）がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１４８４６３号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ono A, Murase K, Taniguchi T, Shibatani O, Takata S, Kobashi Y, Miyazaki M. “Deep vein thrombosis using non-contrast-enhanced MR venography with electro-cardiographically-gated three-dimensional half-Fourier FSE: preliminary experience.” MRM, vol.61:907-917, 2009.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、静脈の画像を効率良く収集することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、スキャン実行部と、画像処理部とを備える。前記スキャン実行部は、被検体内の対象部位を撮像した画像データを収集する複数種類のスキャンであって、前記被検体の心拡張期に第１位相エンコード方向で前記画像データを収集する第１スキャンと、前記被検体の心拡張期に前記第１位相エンコード方向と略直交する第２位相エンコード方向で前記画像データを収集する第２スキャンと、前記被検体の心収縮期に前記第２位相エンコード方向で前記画像データを収集する第３スキャンとを、所定の順序で連続的に実行する。前記画像処理部は、前記スキャン実行部によって前記第１スキャン、前記第２スキャン、及び前記第３スキャンが実行された後、該複数種類のスキャンにて収集された複数の画像データを対象に所定の画像処理を実行する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態に係るＭＲＩシステムの構成例を示すブロック図である。
【図２】実施形態に係るＭＲＩシステムにより実行される処理手順を示すフローチャートである。
【図３】操作者によってプリセットされたＳＰＡＤＥ（Single−shot Partial Dual Echo）法による画像データ処理を目的とする、画像データ収集処理と自動減算処理との実施形態における組合せ例を説明するための図である。
【図４】図４は、その他の実施形態を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１に示すＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）システムは、架台部１０（断面図にて示す）と、互いに接続される様々な関連のシステム構成要素２０とを含む。少なくとも架台部１０は、通常シールドルーム内に設置される。図１に示す１つのＭＲＩシステムは、静磁場Ｂ0磁石１２と、Ｇx、Ｇy及びＧz傾斜磁場コイルセット１４と、ＲＦ（Radio Frequency）コイルアセンブリ１６との実質的に同軸円筒状の配置を含む。この円筒状に配置された要素の水平軸線に沿って、被検体テーブル１１によって支持された被検体９の頭部を取り囲むように示された撮像ボリューム１８がある。
【０００９】
ＭＲＩシステム制御部２２は、表示部２４、キーボード／マウス２６、及びプリンタ２８に接続された入力／出力ポートを備える。言うまでもなく、表示部２４は、制御入力もまた備えるような多様性のあるタッチスクリーンであってもよい。
【００１０】
ＭＲＩシステム制御部２２は、ＭＲＩシーケンス制御部３０とインタフェース接続する。ＭＲＩシーケンス制御部３０は、Ｇx、Ｇy及びＧz傾斜磁場コイルドライバ３２、並びに、ＲＦ送信部３４及び送信／受信スイッチ３６（同じＲＦコイルが送信及び受信の両方に使用されている場合）を順に制御する。被検体９に適切に装着された適切な電極（１つ又は複数）８は、ＭＲＩシステム制御部２２に、ＥＣＧ（electrocardiogram）同期信号や、脈波同期信号を出力する。ＭＲＩシーケンス制御部３０は、ＭＲＩシーケンス制御部３０の能力範囲の中で既に利用可能になっているＭＲＩデータ収集シーケンスを実行に移して、心拡張期及び心収縮期ＥＣＧ同期画像又は脈波同期画像を形成するのに適したプログラムコード構造３８を備える。
【００１１】
ＭＲＩシステム２０は、表示部２４に出力する処理された画像データを作成できるように、ＭＲＩデータ処理部４２に入力を供給するＲＦ受信部４０を含む。また、ＭＲＩデータ処理部４２を、画像再構成プログラムコード構造４４及びＭＲ画像記憶部４６にアクセスできるように構成してもよい（例えば、実施形態及び画像再構成プログラムコード構造４４に従った処理から得られたＭＲＩデータを格納するために）。
【００１２】
また、図１は、ＭＲＩシステムプログラム／データ格納部５０の概要も示す。ＭＲＩシステムプログラム／データ格納部５０に格納されるプログラムコード構造（例えば、ＧＵＩ（Graphical User Interface）を介したプリセット操作者入力に基づいて自動的にＭＲＶ画像を形成するための）は、ＭＲＩシステムの様々なデータ処理構成要素にアクセス可能なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に格納される。当業者には自明であるが、プログラ／データ格納部５０を細分化し、少なくとも一部分を、システム構成要素２０の諸々の処理コンピュータのうちの、通常の動作においてかかる格納済みのプログラムコード構造を最も緊急に必要とするものに直接接続することができる（即ち、共有した形で格納し、ＭＲＩシステム制御部２２に直接接続するのではない）。
【００１３】
実際、当業者には自明であるが、図１の描写は、本明細書で後述する実施形態を実行できるように若干の変更を加えた一般的なＭＲＩシステムの非常に高度に簡素化した図である。システム構成要素は、様々な論理収集の「ボックス（box）」に分割でき、通常、多数のデジタル信号処理装置（ＤＳＰ（Digital Signal Processors））、超小型演算処理装置、特殊用途向け処理回路（例えば、高速Ａ／Ｄ変換、高速フーリエ（Fourier）変換、アレイ（array）処理用等）を含む。これら処理装置のそれぞれは、通常、各クロックサイクル（clock cycle）（又は所定数のクロックサイクル）が発生すると、物理データ処理回路がある物理的状態から別の物理的状態へ進むクロック動作型の「ステートマシン（state machine）」である。
【００１４】
処理回路（例えばＣＰＵ、レジスタ、バッファ、演算ユニット等）の物理状態が、動作中に、１つのクロックサイクルから別のクロックサイクルに前進的に変化するだけでなく、関連のデータ格納媒体（例えば、磁気格納媒体のビット格納部位）の物理状態も、かかるシステムの動作中に、１つの状態から別の状態に変換される。例えば、ＭＲ画像化再構成プロセスの終了時に、非一時的な物理的格納媒体の中のアレイ状のコンピュータ可読アクセス可能データ値格納部位は、何らかの前の状態（例えば、全てが一様に「０」値であること又は「１」値であることを表す物理状態）から新しい状態に変換されることになるであろう。この場合、かかるアレイの物理的部位のグループ化時の物理状態は、現実の物理事象及び状態（例えば、画像体積空間を覆う被検体の組織）を表すように、最小デジタル信号値と最大デジタル信号値との間で変化する。当業者であれば分かるように、かかるアレイ状の格納デジタルデータ値は、物理的構造を表し、更にそれを構成する。これは、命令レジスタへの書き込みとＭＲＩシステムの１つ又は複数のＣＰＵによる実行が逐次的に行われたときに、特定の動作状態のシーケンスを生じさせ、それをＭＲＩシステム内部で遷移させる特定の構造のコンピュータ制御プログラムコードが行うことと同じである。
【００１５】
以下の実施形態に係るＭＲＩシステムは、データ収集や、ＭＲ画像の生成、ＭＲ画像の表示に関して、改良された手法を提供する。具体的には、実施形態に係るＭＲＩシステムは、例えば、スキャン実行部と、画像処理部とを備える。スキャン実行部は、被検体内の対象部位を撮像した画像データを収集する複数種類のスキャンであって、第１スキャンと第２スキャンと第３スキャンとを、所定の順序で連続的に実行する。ここで、第１スキャンは、被検体の心拡張期に第１位相エンコード方向で画像データを収集するスキャンである。また、第２スキャンは、被検体の心拡張期に第１位相エンコード方向と略直交する第２位相エンコード方向で画像データを収集するスキャンである。また、第３スキャンは、被検体の心収縮期に第２位相エンコード方向で画像データを収集するスキャンである。また、画像処理部は、スキャン実行部によって第１スキャン、第２スキャン、及び第３スキャンが実行された後、これら複数種類のスキャンにて収集された複数の画像データを対象に所定の画像処理を実行する。
【００１６】
また、実施形態に係るＭＲＩシステムは、更に、受付部を備える。受付部は、スキャン実行部による複数種類のスキャンの実行に必要なパラメータ、及び、画像処理部による画像処理に必要なパラメータの入力を操作者から受け付ける。スキャン実行部は、受付部によって受け付けられたパラメータに従って複数種類のスキャンを連続的に実行する。また、画像処理部は、受付部によって受け付けられたパラメータに従って画像処理を実行する。なお、ＭＲＩシステムは、必ずしも受付部を備えなくてもよい。
【００１７】
実施形態に係るＭＲＩシステムは、後述するように、架台部１０と、システム構成要素２０とを備える。また、システム構成要素２０は、自動化された磁気共鳴静脈造影法（ＭＲＶ（Magnetic Resonance Venography）法）による撮像を実行するように構成された、少なくとも１つのプログラム（以下、適宜「自動ＭＲＶモジュール」という）を備える。上述したスキャン実行部、画像処理部、及び受付部は、例えば、自動ＭＲＶモジュール及び自動ＭＲＶモジュールによって制御される各部として備えられる。例えば、ＭＲＩシステムは、自動ＭＲＶモジュールを記憶部に格納し、後述するＭＲＩシステム制御部２２が記憶部から自動ＭＲＶモジュールを読み出して実行し、ＭＲＩシステムの各部を制御する。なお、実施形態は上述した形態に限られるものではない。
【００１８】
実施形態に係るＭＲＩシステムは、ＦＢＩ（Fresh Blood Imaging）法を用いることができる。ＦＢＩ法は、心電同期（ＥＣＧ（electrocardiogram））又は脈波同期（ＰＰＧ（Peripheral Pulse Gated））を用いるＦＡＳＥ（Fast Advanced Spin Echo） ３Ｄに基づく撮像法であり、同期信号（例えばＲ波）からの適切な遅延時間を設定し、心電同期又は脈波同期を用いて収集を行うことで、心臓から拍出される新しい血液を描出する。ＦＢＩ法は、他の磁気共鳴血管撮像法（ＭＲＡ（Magnetic Resonance Angiography）法）よりスキャン（scan）時間が短く、例えば１回のコロナル（coronal）断面の撮像によって、動脈血流及び静脈血流を取得する。また、ＦＢＩ法は、不適切なＥＣＧのタイミング（timing）、血液の乱流、及び特異な血液充填といった、造影前提のＭＲＡ法における問題点を緩和する。ＦＢＩ法の主な特徴は、（ａ）造影剤を必要としない点、（ｂ）コロナル（coronal）断面やサジタル（sagittal）断面の撮像が可能であるので、短時間に広範囲の３Ｄデータを収集することができる点である。
【００１９】
Flow−Spoiled ＦＢＩ法を用いた、造影剤を投与しないＭＲＶ法は、二重の減算処理（サブトラクション（subtraction））を行う。具体的には、ＭＲＩシステムは、動脈の原画像又はＭＩＰ（Maximum Intensity Projection）画像（心収縮期画像を減算した後の心拡張期画像）を、更に、別の心拡張期画像から減算する。
【００２０】
ＳＰＡＤＥ法は、特に腸骨領域において、静脈から動脈を分離することに有用である。ＳＰＡＤＥ法による磁気共鳴静脈造影を実現するためには、例えば、次の３つの画像データが収集される。例えば、２つの画像データは、ＳＰＥＥＤ（Swap Phase Encode Data）法により収集された心拡張期の画像データである。２つの画像データの内の１つの画像データは、位相エンコード（ＰＥ（Phase Encode））方向がＨＳ（頭−足）方向となるように収集される。また、２つの画像データの内の他の１つの画像データは、位相エンコード方向が、ＨＳ（頭−足）方向と直交するＲＬ（右−左）方向となるように収集される。また、残りの１つの画像データは、心収縮期の画像データであり、位相エンコード方向がＲＬ（右−左）方向となるように収集される。なお、ＳＰＥＥＤ法とは、位相エンコード（Phase Encode）軸とリードアウト（Read Out）軸とを入れ替えて（位相エンコード方向を９０°回転させて）同一断面の画像を収集し、ＭＩＰ処理を用いて重ね合わせることで、画像の縦方向及び横方向に走行する血管の両方について、１枚の画像で高い描出能を実現する撮像法である。
【００２１】
言い換えると、例えばＳＰＡＤＥ法を用いた撮像において、適切な心収縮期や心拡張期のトリガを用いて、複数（例えば３つ）の画像データのセットが収集される。続いて、入れ子式の減算処理を適切に行うことによって、静脈のＭＲＶ画像が得られる。
【００２２】
しかしながら、このような手法（例えばＳＰＡＤＥ法）を用いた撮像においては、多数の画像データを収集する処理や、収集した画像データを相互関係をもって入れ子式に減算する処理の実行を、操作者が別々に操作・指示する必要があった。すなわち、例えば、操作者は、３つの画像データそれぞれを収集するために、画像データ毎に個別にＭＲＩシステムを操作し、指示する必要があった。また、例えば、操作者は、ＭＲＩシステムを操作し、収集された３つの画像データの中から、画像処理の対象とする画像データを選択し、必要な減算処理の実行を指示する必要があった。これは、煩雑、且つ、誤り易いというだけでなく、解剖学的に誤った結果を導くおそれがある。すなわち、各画像データを収集するスキャンがそれぞれ独立していると、スキャン相互間の経過時間に起因して被検体が動いてしまうおそれがある。すると、この被検体の動きに起因して、各スキャンで収集された画像相互間に解剖学的な位置ずれ（ミスレジストレーション（mis-registrations））が無用に生じる可能性が、意に反して高まってしまうからである。
【００２３】
このような課題に対処するために、実施形態に係るＭＲＩシステムは、実質中断することなく、必要となる画像データの収集シーケンス全てを自動的に連続的に実行する（例えば、操作者がＳＰＡＤＥ法を用いることを決定すると、ＭＲＩシステムは、直ちに、３つの画像データを連続して収集する）。すなわち、上述したように、スキャン実行部は、位相エンコード方向がＨＦ（頭−足）方向となる心拡張期の画像データ（Ａ）を収集する第１スキャンと、位相エンコード方向がＲＬ（右−左）方向となる心拡張期の画像データ（Ｂ）を収集する第２スキャンと、位相エンコード方向がＲＬ（右−左）方向となる心収縮期の画像データ（Ｃ）を収集する第３スキャンとを、所定の順序で連続的に実行する。ここで、「連続的に収集する」や「連続的に実行する」の意味であるが、スキャン実行部は、第１スキャン、第２スキャン、及び第３スキャンを、所定の順序において前段に位置付けられるスキャンの完了を契機に次段に位置付けられるスキャンを開始することで、連続的に実行する。各スキャンの間に、従来のような、操作者による操作や指示は含まれない。また、第１スキャン、第２スキャン、及び第３スキャンは、所定のスライスエンコード量分のデータ収集を複数心拍毎に繰り返す３次元スキャンであって、各スキャンのスライスエンコード方向は同じであることが望ましい。
【００２４】
また、実施形態に係るスキャン実行部は、所定の順序として、少なくとも、被検体の心拡張期に画像データを収集する第１スキャン及び第２スキャンを連続的に実行する。すなわち、３つの画像データの内、２つの画像データは心拡張期に収集されるものであり、１つの画像データは心収縮期に収集されるものである。この点、ＴＲ（repetition time）をできるだけ一定にするという観点から、心拡張期に収集するスキャンを連続させることが望ましい。実施形態においては、第３スキャンが心収縮期に収集するものであるので、所定の順序は、例えば、第１スキャン、第２スキャン、第３スキャンの順序、あるいは、第３スキャン、第１スキャン、第２スキャンの順序、あるいは、第２スキャン、第１スキャン、第３スキャンの順序、あるいは、第３スキャン、第２スキャン、第１スキャンの順序が望ましい。
【００２５】
画像データの収集後、続いて、ＭＲＩシステムは、必要となる減算処理を実行する。すなわち、上述したように、画像処理部は、スキャン実行部によって第１スキャン、第２スキャン、及び第３スキャンが実行された後、これらの複数種類のスキャンにて収集された複数の画像データを対象に所定の画像処理を実行する。また、実施形態に係る画像処理部は、所定の画像処理として、第２スキャンにて収集された画像データ（Ｂ）と第３スキャンにて収集された画像データ（Ｃ）との減算処理、及び、第１スキャンにて収集された画像データ（Ａ）と減算処理によって得られた画像データとの減算処理を実行する。各減算処理の実行に、従来のような、操作者による操作や指示は必要とならない。
【００２６】
なお、以下の実施形態においては、画像処理部が、上述した減算処理を行うことで出力画像であるＭＲＶ画像を生成する例を説明するが、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、ＭＲＩシステムが備える画像処理部は、スキャン実行部によって収集された画像データに対する最小限の画像処理のみを行ってもよい。すなわち、ＭＲＩシステムによって収集された画像データは、例えばＭＲＩシステム以外の他の画像処理装置に送られ、画像処理装置が、上述した減算処理を行ってＭＲＶ画像を生成してもよい。
【００２７】
もっとも、実施形態に係るＭＲＩシステムは、受付部を備え、操作者によるプリセット（例えば、「ＳＰＡＤＥ法による画像データ処理を目的とする」というレベルの指定を行う事前の操作・指示）を受け付ける。画像データ収集用に操作者が予め選択している可能性のある収集シーケンスであって続く種々の減算処理に用いられる収集シーケンスは、例えば、次のようなプリセットされた操作者の選定を含むことができる。なお、上述したスキャン実行部は、第１スキャン、第２スキャン、及び第３スキャンを連続的に実行することに加えて、第１スキャン、第２スキャン、及び第３スキャン以外の他のスキャンを更に連続的に実行してもよい。例えば、腸骨領域以外の大腿骨領域やふくらはぎ領域についても撮像を行う場合、ＭＲＩシステムは、大腿骨領域やふくらはぎ領域について実行すべき撮像の指定を事前に操作者から受け付け、これらの撮像を、例えば、第１スキャン、第２スキャン、及び第３スキャンに続けて連続的に実行してもよい。
・ＳＰＡＤＥ（画像データの収集及び減算について上記を参照）
・ＦＳＤ（Flow Sensitive Dephasing）−ＦＢＩ
・ＦＳＤ−ｂＳＳＦＰ（balanced Steady State Free Procession）
・ＦＲ（Flow Rephasing）−ＦＢＩ
・ＦＤ（Flow Dephasing）−ＦＢＩ
・１回又は複数回の減算処理によって静脈から動脈を分離することが可能な他の任意の収集シーケンス
【００２８】
上述した第２〜第６のオプションについては、心収縮期や心拡張期の合間に、必要なデータの収集を選択的に行うことも可能である。
【００２９】
後に更に詳細に説明するように、実施形態に係るＭＲＩシステムは、上述した受付部の一例として、操作者が所望のＭＲＶ手順（例えば上述した例示的一覧を参照）を予め選択できるように、操作者による選択が可能なＧＵＩ（Graphical User Interface）を提供する。このようにすることで、所望の画像データ収集処理、減算処理、及びＭＩＰ処理等の他の関連処理を全て、操作者がプリセットしておくことが可能になる。続いて、ＭＲＩシステムは、自動的に次の段階に進み、必要となる画像データの収集シーケンス及び後続のデータ処理（例えば減算処理）全てを効率的に遂行する。この結果、通常煩雑な操作者による多数の制御操作を低減するのみならず、得られるＭＲＶ画像の適時性及び画質を向上することが可能になる（例えば、被検体が動くことによって画像データ相互間の血管の位置ずれを引き起こす可能性を低減することによって）。
【００３０】
図２は、実施形態に係るＭＲＩシステムにより実行される処理手順を示すフローチャートである。図２に示すように、実施形態に係るＭＲＩシステムの自動ＭＲＶモジュールは、例えば、操作者やＭＲＩシステムがプログラムを適切に実行することによって開始する。
【００３１】
ＭＲＩシステムは、操作者によるＭＲＶパラメータの選択が完了したか否かを判定する（ステップＳ１０１）。図２において、ボックス２００は、操作者によるプリセットのためのＧＵＩの一例を示すものである。ここで、被検体の腸骨領域が撮像の対象となる場合、実施形態において、操作者は、おそらく上記ＳＰＡＤＥ法を選択することになるであろう。一方、被検体の大腿骨が撮像の対象となる場合、実施形態において、操作者は、ボックス２００に示される他の選択肢等を選択し得ることになるであろう。同様に、被検体のふくらはぎ領域が撮像の対象となる場合、実施形態において、操作者は、ボックス２００に示される他の選択肢等を選択し得ることになるであろう。操作者は、これらをプリセットすることができる。なお、操作者によるプリセットが可能なこのＭＲＶパラメータの一覧表２００は、単に例示的のものに過ぎず、いなかる態様においても、網羅的であることを意図するものでもなければ、限定することを意図するものでもない。
【００３２】
ＭＲＩシステムは、操作者によるＭＲＶパラメータの選択が完了したと判定すると（ステップＳ１０１肯定）、ステップＳ１０２の処理に移行する。そして、ＭＲＩシステムは、自動的に、且つ、無用な時間遅延も中断も間にはさむことなく、複数の収集シーケンスを実行する（例えば、被検体が動くことによって画像データ相互間の血管の位置ずれを引き起こすリスクを最小限に抑えるように）。実施形態に係るＭＲＩシステムは、基本的には、可能な限り「同時に」複数の画像を撮影する。
【００３３】
なお、ＭＲＩシステムは、ステップＳ１０２からステップＳ１０４に、直接的且つ自動的に移行し得るが、ステップＳ１０２において複数の収集シーケンスの実行を完了した後、ステップＳ１０３において操作者によるオプショナルな指示の受け付けを介在させてもよい。いずれにせよ、ＭＲＩシステムは、ステップＳ１０４の処理を開始し、必要な減算処理を自動的に実行することで、所望のＭＲＶ画像を生成する（すなわち、操作者のプリセットに従って）。その後、ＭＲＩシステムは、ステップＳ１０４において生成したＭＲＶ画像を格納し、表示し、あるいは何らかの遠隔システム、拠点等に移出してから、処理を終了する。
【００３４】
図３は、操作者によってプリセットされたＳＰＡＤＥ法による画像データ処理を目的とする、画像データ収集処理と自動減算処理との実施形態における組合せ例を説明するための図である。図３に示すように、例えば、実施形態に係るＭＲＩシステムは、心拡張期の画像データ１（Ａ）、心拡張期の画像データ２（Ｂ）、及び心収縮期の画像データ（Ｃ）を、自動的に連続して収集する。続いて、ＭＲＩシステムは、心拡張期の画像データ２（Ｂ）から心収縮期の画像データ（Ｃ）を減算することで動脈画像（減算画像１（Ｄ））を生成する処理を自動的に行う。次に、ＭＲＩシステムは、生成した動脈画像を心拡張期の画像データ１（Ａ）から減算することで所望のＭＲＶ画像（減算画像２（Ｅ））を生成する処理を自動的に行う。
【００３５】
ＳＰＡＤＥ法（例えば、腸骨領域に好適）による画像データ処理を目的として画像データを収集する場合、ＭＲＩシステムは、収集のためのスキャンを少なくとも３種類行う。例えば、ＭＲＩシステムは、位相エンコード方向がＨＦ（頭−足）方向となる画像データを心拡張期中に収集するスキャン、位相エンコード方向がＲＬ（右−左）方向となる画像データを心拡張期中に収集するスキャン、及び、位相エンコード方向がＲＬ（右−左）方向となる画像データを心収縮期中に収集するスキャンの３種類を行う。腸骨領域以外の他の領域（例えば、大腿骨領域及びふくらはぎ領域）について画像データを収集する場合は、ＭＲＩシステムは、収集のためのスキャンとして、ＦＢＩ、ＦＳＤ−ＦＢＩ、ＦＳＤ−ｂＳＳＦＰ、ＦＲ−ＦＢＩ、又はＦＤ−ＦＢＩ等を選択肢として選択し得る（なお、これらは一例に過ぎず、心収縮期画像データのみを収集する、心収縮期画像データ及び心拡張期画像データの両方を収集する目的で選択可能な収集シーケンスは、他にも存在する）。
【００３６】
また、ＳＰＡＤＥ法による画像データ処理を目的とする場合、ＭＲＩシステムは、心拡張期画像（位相エンコード方向はＲＬ（右−左）方向）から、心収縮期画像（位相エンコード方向はＲＬ（右−左）方向）を減算した画像を、更に心拡張期画像（位相エンコード方向はＨＦ（頭−足）方向）から減算し、その後、ＭＩＰ処理を行う。
【００３７】
なお、ＦＢＩ、ＦＤ−ＦＢＩ、又はＦＳＤ−ＦＢＩといった他のＭＲＶ法による処理は、心収縮期画像及び心拡張期画像の両方に対して減算を行い、その後にＭＩＰ処理を行うことになるであろう（心収縮期画像だけが使用される場合、ＭＩＰ処理だけが必要とされ、又は所望される場合がある）。
【００３８】
実施形態に係るＭＲＩシステムは、ＭＲＶ用のＧＵＩを提供する。また、ＭＲＩシステムは、必要となる画像データの収集シーケンスを、全て「同時に」実行する（すなわち、ＳＰＡＤＥ法が選択されて画像データを収集する場合、無用な時間遅延も中断も存在しない）。また、ＭＲＩシステムは、複数の画像データを収集した後、必要な減算処理を、全て自動的に実行する。なお、必要な減算処理は、操作者によって事前選択されており（例えば、「ＳＰＡＤＥ法による画像データ処理を目的とする」というレベルの事前選択として）、ＭＲＩシステムは、この事前選択に従って減算処理を行う。なお、関連する収集シーケンスとしては、ＦＤ−ＦＢＩ、ＦＳＤ−ＦＢＩ、ＦＳＤ−ｂＳＳＦＰ、静脈から動脈を分離することを可能にする他の任意の収集シーケンス等が考えられる。
【００３９】
ＭＲＩシステムは、操作者による選択が可能なＧＵＩを提供することにより、操作者は、ＳＰＡＤＥ、ＦＳ−ＦＢＩ、ＦＳＤ−ＦＢＩ、及びＦＳＤ−ｂＳＳＦＰ等を選択することが可能になる。減算処理やＭＩＰ処理等のステップは全てプリセットされる結果、ＭＲＩシステムは、これらを自動的に処理する。
【００４０】
図４は、その他の実施形態を説明するための図である。図４に示すように、静脈造影法を選択した結果は、動脈又は静脈のいずれかの出力画像に帰着することになる。ＭＲＩシステムは、例えば、動脈画像又は静脈画像の出力選択を操作者から受け付けることで処理を開始し（ステップＳ２０１）、３種類の画像データの収集シーケンスを連続的に実行する（ステップＳ２０２）。例えば、ＭＲＩシステムは、位相エンコード方向がＨＦ（頭−足）方向となる画像データ（Ａ）を心拡張期中に収集する第１スキャン、位相エンコード方向がＲＬ（右−左）方向となる画像データ（Ｂ）を心拡張期中に収集する第２スキャン、及び、位相エンコード方向がＲＬ（右−左）方向となる画像データ（Ｃ）を心収縮期中に収集する第３スキャンの３種類のスキャンを連続的に実行する。次に、ＭＲＩシステムは、画像データ（Ｂ）から画像データ（Ｃ）を減算することで動脈画像（Ｄ）を生成する(ステップＳ２０３)。ここで、静脈画像のみならず動脈画像も出力画像として操作者が要求している場合、ＭＲＩシステムは、ステップＳ２０３において得られた動脈画像（Ｄ）に対してＭＩＰ処理を実行し（ステップＳ２０４）、動脈のＭＩＰ画像を出力する（ステップＳ２０５）。また、図４に示すように、ＭＲＩシステムは、操作者の選択に応じてステップＳ２０６に分岐し、生成した動脈画像（Ｄ）を画像データ（Ａ）から減算することで静脈画像（Ｅ）を生成する（ステップＳ２０６）。そして、ＭＲＩシステムは、ステップＳ２０６において得られた静脈画像（Ｅ）に対してＭＩＰ処理を実行し（ステップＳ２０７）、静脈のＭＩＰ画像を出力する（ステップＳ２０８）。こうして、ＭＲＩシステムは、動脈画像及び静脈画像の両方を出力する。
【００４１】
いずれにせよ、ＭＲＩシステムは、ステップＳ２０４及びステップＳ２０７においてＭＩＰ処理を実行し、ステップＳ２０５及びステップＳ２０８において、最終出力である動脈のＭＩＰ画像及び静脈のＭＩＰ画像それぞれを形成する。前の実施形態と同様、ＭＲＩシステムは、これらの最終出力画像を、表示部や、一時的でないデジタル格納媒体に出力してもよければ、画像の発生源であるＭＲＩシステムの外に移出しても構わない。
【００４２】
以上述べた少なくとも一つの実施形態の磁気共鳴イメージング装置及び磁気共鳴イメージング方法によれば、静脈の画像を効率良く収集することが可能になる。
【００４３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００４４】
８ 電極
９ 被検体
１０ 架台
１１ 被検体テーブル
１２ 静磁場Ｂ0磁石
１４ Ｇx、Ｇy、Ｇz傾斜磁場コイルセット
１６ ＲＦコイルアセンブリ
１８ 撮像ボリューム
２０ システム構成要素
２２ ＭＲＩシステム制御部
２４ 表示部
２６ キーボード／マウス
２８ プリンタ
３０ ＭＲＩシーケンス制御部
３２ Ｇx、Ｇy、Ｇz傾斜磁場コイルドライバ
３４ ＲＦ送信部
３６ 送信／受信スイッチ
３８ ＭＲＩデータ取得プログラムコード構造
４０ ＲＦ受信部
４２ ＭＲＩデータ処理部
４４ 画像再構成プログラムコード構造
４６ ＭＲ画像記憶部
５０ プログラム／データ格納部
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、磁気共鳴イメージング装置及び磁気共鳴イメージング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、磁気共鳴イメージング装置（以下、適宜「ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）システム」という）による撮像法のひとつに、造影剤を投与せずに静脈を造影する磁気共鳴静脈造影法（以下、適宜「ＭＲＶ（Magnetic Resonance Venography）法」という）がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１４８４６３号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ono A, Murase K, Taniguchi T, Shibatani O, Takata S, Kobashi Y, Miyazaki M. “Deep vein thrombosis using non-contrast-enhanced MR venography with electro-cardiographically-gated three-dimensional half-Fourier FSE: preliminary experience.” MRM, vol.61:907-917, 2009.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、静脈の画像を効率良く収集することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、スキャン実行部と、画像処理部とを備える。前記スキャン実行部は、被検体内の対象部位を撮像した画像データを収集する複数種類のスキャンであって、前記被検体の心拡張期に第１位相エンコード方向で前記画像データを収集する第１スキャンと、前記被検体の心拡張期に前記第１位相エンコード方向と略直交する第２位相エンコード方向で前記画像データを収集する第２スキャンと、前記被検体の心収縮期に前記第２位相エンコード方向で前記画像データを収集する第３スキャンとを、所定の順序で連続的に実行する。前記画像処理部は、前記スキャン実行部によって前記第１スキャン、前記第２スキャン、及び前記第３スキャンが実行された後、該複数種類のスキャンにて収集された複数の画像データを対象に所定の画像処理を実行する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態に係るＭＲＩシステムの構成例を示すブロック図である。
【図２】実施形態に係るＭＲＩシステムにより実行される処理手順を示すフローチャートである。
【図３】操作者によってプリセットされたＳＰＡＤＥ（Single−shot Partial Dual Echo）法による画像データ処理を目的とする、画像データ収集処理と自動減算処理との実施形態における組合せ例を説明するための図である。
【図４】図４は、その他の実施形態を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１に示すＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）システムは、架台部１０（断面図にて示す）と、互いに接続される様々な関連のシステム構成要素２０とを含む。少なくとも架台部１０は、通常シールドルーム内に設置される。図１に示す１つのＭＲＩシステムは、静磁場Ｂ0磁石１２と、Ｇx、Ｇy及びＧz傾斜磁場コイルセット１４と、ＲＦ（Radio Frequency）コイルアセンブリ１６との実質的に同軸円筒状の配置を含む。この円筒状に配置された要素の水平軸線に沿って、被検体テーブル１１によって支持された被検体９の頭部を取り囲むように示された撮像ボリューム１８がある。
【０００９】
ＭＲＩシステム制御部２２は、表示部２４、キーボード／マウス２６、及びプリンタ２８に接続された入力／出力ポートを備える。言うまでもなく、表示部２４は、制御入力もまた備えるような多様性のあるタッチスクリーンであってもよい。
【００１０】
ＭＲＩシステム制御部２２は、ＭＲＩシーケンス制御部３０とインタフェース接続する。ＭＲＩシーケンス制御部３０は、Ｇx、Ｇy及びＧz傾斜磁場コイルドライバ３２、並びに、ＲＦ送信部３４及び送信／受信スイッチ３６（同じＲＦコイルが送信及び受信の両方に使用されている場合）を順に制御する。被検体９に適切に装着された適切な電極（１つ又は複数）８は、ＭＲＩシステム制御部２２に、ＥＣＧ（electrocardiogram）同期信号や、脈波同期信号を出力する。ＭＲＩシーケンス制御部３０は、ＭＲＩシーケンス制御部３０の能力範囲の中で既に利用可能になっているＭＲＩデータ収集シーケンスを実行に移して、心拡張期及び心収縮期ＥＣＧ同期画像又は脈波同期画像を形成するのに適したプログラムコード構造３８を備える。
【００１１】
ＭＲＩシステム２０は、表示部２４に出力する処理された画像データを作成できるように、ＭＲＩデータ処理部４２に入力を供給するＲＦ受信部４０を含む。また、ＭＲＩデータ処理部４２を、画像再構成プログラムコード構造４４及びＭＲ画像記憶部４６にアクセスできるように構成してもよい（例えば、実施形態及び画像再構成プログラムコード構造４４に従った処理から得られたＭＲＩデータを格納するために）。
【００１２】
また、図１は、ＭＲＩシステムプログラム／データ格納部５０の概要も示す。ＭＲＩシステムプログラム／データ格納部５０に格納されるプログラムコード構造（例えば、ＧＵＩ（Graphical User Interface）を介したプリセット操作者入力に基づいて自動的にＭＲＶ画像を形成するための）は、ＭＲＩシステムの様々なデータ処理構成要素にアクセス可能なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に格納される。当業者には自明であるが、プログラ／データ格納部５０を細分化し、少なくとも一部分を、システム構成要素２０の諸々の処理コンピュータのうちの、通常の動作においてかかる格納済みのプログラムコード構造を最も緊急に必要とするものに直接接続することができる（即ち、共有した形で格納し、ＭＲＩシステム制御部２２に直接接続するのではない）。
【００１３】
実際、当業者には自明であるが、図１の描写は、本明細書で後述する実施形態を実行できるように若干の変更を加えた一般的なＭＲＩシステムの非常に高度に簡素化した図である。システム構成要素は、様々な論理収集の「ボックス（box）」に分割でき、通常、多数のデジタル信号処理装置（ＤＳＰ（Digital Signal Processors））、超小型演算処理装置、特殊用途向け処理回路（例えば、高速Ａ／Ｄ変換、高速フーリエ（Fourier）変換、アレイ（array）処理用等）を含む。これら処理装置のそれぞれは、通常、各クロックサイクル（clock cycle）（又は所定数のクロックサイクル）が発生すると、物理データ処理回路がある物理的状態から別の物理的状態へ進むクロック動作型の「ステートマシン（state machine）」である。
【００１４】
処理回路（例えばＣＰＵ、レジスタ、バッファ、演算ユニット等）の物理状態が、動作中に、１つのクロックサイクルから別のクロックサイクルに前進的に変化するだけでなく、関連のデータ格納媒体（例えば、磁気格納媒体のビット格納部位）の物理状態も、かかるシステムの動作中に、１つの状態から別の状態に変換される。例えば、ＭＲ画像化再構成プロセスの終了時に、非一時的な物理的格納媒体の中のアレイ状のコンピュータ可読アクセス可能データ値格納部位は、何らかの前の状態（例えば、全てが一様に「０」値であること又は「１」値であることを表す物理状態）から新しい状態に変換されることになるであろう。この場合、かかるアレイの物理的部位のグループ化時の物理状態は、現実の物理事象及び状態（例えば、画像体積空間を覆う被検体の組織）を表すように、最小デジタル信号値と最大デジタル信号値との間で変化する。当業者であれば分かるように、かかるアレイ状の格納デジタルデータ値は、物理的構造を表し、更にそれを構成する。これは、命令レジスタへの書き込みとＭＲＩシステムの１つ又は複数のＣＰＵによる実行が逐次的に行われたときに、特定の動作状態のシーケンスを生じさせ、それをＭＲＩシステム内部で遷移させる特定の構造のコンピュータ制御プログラムコードが行うことと同じである。
【００１５】
以下の実施形態に係るＭＲＩシステムは、データ収集や、ＭＲ画像の生成、ＭＲ画像の表示に関して、改良された手法を提供する。具体的には、実施形態に係るＭＲＩシステムは、例えば、スキャン実行部と、画像処理部とを備える。スキャン実行部は、被検体内の対象部位を撮像した画像データを収集する複数種類のスキャンであって、第１スキャンと第２スキャンと第３スキャンとを、所定の順序で連続的に実行する。ここで、第１スキャンは、被検体の心拡張期に第１位相エンコード方向で画像データを収集するスキャンである。また、第２スキャンは、被検体の心拡張期に第１位相エンコード方向と略直交する第２位相エンコード方向で画像データを収集するスキャンである。また、第３スキャンは、被検体の心収縮期に第２位相エンコード方向で画像データを収集するスキャンである。また、画像処理部は、スキャン実行部によって第１スキャン、第２スキャン、及び第３スキャンが実行された後、これら複数種類のスキャンにて収集された複数の画像データを対象に所定の画像処理を実行する。
【００１６】
また、実施形態に係るＭＲＩシステムは、更に、受付部を備える。受付部は、スキャン実行部による複数種類のスキャンの実行に必要なパラメータ、及び、画像処理部による画像処理に必要なパラメータの入力を操作者から受け付ける。スキャン実行部は、受付部によって受け付けられたパラメータに従って複数種類のスキャンを連続的に実行する。また、画像処理部は、受付部によって受け付けられたパラメータに従って画像処理を実行する。なお、ＭＲＩシステムは、必ずしも受付部を備えなくてもよい。
【００１７】
実施形態に係るＭＲＩシステムは、後述するように、架台部１０と、システム構成要素２０とを備える。また、システム構成要素２０は、自動化された磁気共鳴静脈造影法（ＭＲＶ（Magnetic Resonance Venography）法）による撮像を実行するように構成された、少なくとも１つのプログラム（以下、適宜「自動ＭＲＶモジュール」という）を備える。上述したスキャン実行部、画像処理部、及び受付部は、例えば、自動ＭＲＶモジュール及び自動ＭＲＶモジュールによって制御される各部として備えられる。例えば、ＭＲＩシステムは、自動ＭＲＶモジュールを記憶部に格納し、後述するＭＲＩシステム制御部２２が記憶部から自動ＭＲＶモジュールを読み出して実行し、ＭＲＩシステムの各部を制御する。なお、実施形態は上述した形態に限られるものではない。
【００１８】
実施形態に係るＭＲＩシステムは、ＦＢＩ（Fresh Blood Imaging）法を用いることができる。ＦＢＩ法は、心電同期（ＥＣＧ（electrocardiogram））又は脈波同期（ＰＰＧ（Peripheral Pulse Gated））を用いるＦＡＳＥ（Fast Advanced Spin Echo） ３Ｄに基づく撮像法であり、同期信号（例えばＲ波）からの適切な遅延時間を設定し、心電同期又は脈波同期を用いて収集を行うことで、心臓から拍出される新しい血液を描出する。ＦＢＩ法は、他の磁気共鳴血管撮像法（ＭＲＡ（Magnetic Resonance Angiography）法）よりスキャン（scan）時間が短く、例えば１回のコロナル（coronal）断面の撮像によって、動脈血流及び静脈血流を取得する。また、ＦＢＩ法は、不適切なＥＣＧのタイミング（timing）、血液の乱流、及び特異な血液充填といった、造影前提のＭＲＡ法における問題点を緩和する。ＦＢＩ法の主な特徴は、（ａ）造影剤を必要としない点、（ｂ）コロナル（coronal）断面やサジタル（sagittal）断面の撮像が可能であるので、短時間に広範囲の３Ｄデータを収集することができる点である。
【００１９】
Flow−Spoiled ＦＢＩ法を用いた、造影剤を投与しないＭＲＶ法は、二重の減算処理（サブトラクション（subtraction））を行う。具体的には、ＭＲＩシステムは、動脈の原画像又はＭＩＰ（Maximum Intensity Projection）画像（心収縮期画像を減算した後の心拡張期画像）を、更に、別の心拡張期画像から減算する。
【００２０】
ＳＰＡＤＥ法は、特に腸骨領域において、静脈から動脈を分離することに有用である。ＳＰＡＤＥ法による磁気共鳴静脈造影を実現するためには、例えば、次の３つの画像データが収集される。例えば、２つの画像データは、ＳＰＥＥＤ（Swap Phase Encode Data）法により収集された心拡張期の画像データである。２つの画像データの内の１つの画像データは、位相エンコード（ＰＥ（Phase Encode））方向がＨＳ（頭−足）方向となるように収集される。また、２つの画像データの内の他の１つの画像データは、位相エンコード方向が、ＨＳ（頭−足）方向と直交するＲＬ（右−左）方向となるように収集される。また、残りの１つの画像データは、心収縮期の画像データであり、位相エンコード方向がＲＬ（右−左）方向となるように収集される。なお、ＳＰＥＥＤ法とは、位相エンコード（Phase Encode）軸とリードアウト（Read Out）軸とを入れ替えて（位相エンコード方向を９０°回転させて）同一断面の画像を収集し、ＭＩＰ処理を用いて重ね合わせることで、画像の縦方向及び横方向に走行する血管の両方について、１枚の画像で高い描出能を実現する撮像法である。
【００２１】
言い換えると、例えばＳＰＡＤＥ法を用いた撮像において、適切な心収縮期や心拡張期のトリガを用いて、複数（例えば３つ）の画像データのセットが収集される。続いて、入れ子式の減算処理を適切に行うことによって、静脈のＭＲＶ画像が得られる。
【００２２】
しかしながら、このような手法（例えばＳＰＡＤＥ法）を用いた撮像においては、多数の画像データを収集する処理や、収集した画像データを相互関係をもって入れ子式に減算する処理の実行を、操作者が別々に操作・指示する必要があった。すなわち、例えば、操作者は、３つの画像データそれぞれを収集するために、画像データ毎に個別にＭＲＩシステムを操作し、指示する必要があった。また、例えば、操作者は、ＭＲＩシステムを操作し、収集された３つの画像データの中から、画像処理の対象とする画像データを選択し、必要な減算処理の実行を指示する必要があった。これは、煩雑、且つ、誤り易いというだけでなく、解剖学的に誤った結果を導くおそれがある。すなわち、各画像データを収集するスキャンがそれぞれ独立していると、スキャン相互間の経過時間に起因して被検体が動いてしまうおそれがある。すると、この被検体の動きに起因して、各スキャンで収集された画像相互間に解剖学的な位置ずれ（ミスレジストレーション（mis-registrations））が無用に生じる可能性が、意に反して高まってしまうからである。
【００２３】
このような課題に対処するために、実施形態に係るＭＲＩシステムは、実質中断することなく、必要となる画像データの収集シーケンス全てを自動的に連続的に実行する（例えば、操作者がＳＰＡＤＥ法を用いることを決定すると、ＭＲＩシステムは、直ちに、３つの画像データを連続して収集する）。すなわち、上述したように、スキャン実行部は、位相エンコード方向がＨＦ（頭−足）方向となる心拡張期の画像データ（Ａ）を収集する第１スキャンと、位相エンコード方向がＲＬ（右−左）方向となる心拡張期の画像データ（Ｂ）を収集する第２スキャンと、位相エンコード方向がＲＬ（右−左）方向となる心収縮期の画像データ（Ｃ）を収集する第３スキャンとを、所定の順序で連続的に実行する。ここで、「連続的に収集する」や「連続的に実行する」の意味であるが、スキャン実行部は、第１スキャン、第２スキャン、及び第３スキャンを、所定の順序において前段に位置付けられるスキャンの完了を契機に次段に位置付けられるスキャンを開始することで、連続的に実行する。各スキャンの間に、従来のような、操作者による操作や指示は含まれない。また、第１スキャン、第２スキャン、及び第３スキャンは、所定のスライスエンコード量分のデータ収集を複数心拍毎に繰り返す３次元スキャンであって、各スキャンのスライスエンコード方向は同じであることが望ましい。
【００２４】
また、実施形態に係るスキャン実行部は、所定の順序として、少なくとも、被検体の心拡張期に画像データを収集する第１スキャン及び第２スキャンを連続的に実行する。すなわち、３つの画像データの内、２つの画像データは心拡張期に収集されるものであり、１つの画像データは心収縮期に収集されるものである。この点、ＴＲ（repetition time）をできるだけ一定にするという観点から、心拡張期に収集するスキャンを連続させることが望ましい。実施形態においては、第３スキャンが心収縮期に収集するものであるので、所定の順序は、例えば、第１スキャン、第２スキャン、第３スキャンの順序、あるいは、第３スキャン、第１スキャン、第２スキャンの順序、あるいは、第２スキャン、第１スキャン、第３スキャンの順序、あるいは、第３スキャン、第２スキャン、第１スキャンの順序が望ましい。
【００２５】
画像データの収集後、続いて、ＭＲＩシステムは、必要となる減算処理を実行する。すなわち、上述したように、画像処理部は、スキャン実行部によって第１スキャン、第２スキャン、及び第３スキャンが実行された後、これらの複数種類のスキャンにて収集された複数の画像データを対象に所定の画像処理を実行する。また、実施形態に係る画像処理部は、所定の画像処理として、第２スキャンにて収集された画像データ（Ｂ）と第３スキャンにて収集された画像データ（Ｃ）との減算処理、及び、第１スキャンにて収集された画像データ（Ａ）と減算処理によって得られた画像データとの減算処理を実行する。各減算処理の実行に、従来のような、操作者による操作や指示は必要とならない。
【００２６】
なお、以下の実施形態においては、画像処理部が、上述した減算処理を行うことで出力画像であるＭＲＶ画像を生成する例を説明するが、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、ＭＲＩシステムが備える画像処理部は、スキャン実行部によって収集された画像データに対する最小限の画像処理のみを行ってもよい。すなわち、ＭＲＩシステムによって収集された画像データは、例えばＭＲＩシステム以外の他の画像処理装置に送られ、画像処理装置が、上述した減算処理を行ってＭＲＶ画像を生成してもよい。
【００２７】
もっとも、実施形態に係るＭＲＩシステムは、受付部を備え、操作者によるプリセット（例えば、「ＳＰＡＤＥ法による画像データ処理を目的とする」というレベルの指定を行う事前の操作・指示）を受け付ける。画像データ収集用に操作者が予め選択している可能性のある収集シーケンスであって続く種々の減算処理に用いられる収集シーケンスは、例えば、次のようなプリセットされた操作者の選定を含むことができる。なお、上述したスキャン実行部は、第１スキャン、第２スキャン、及び第３スキャンを連続的に実行することに加えて、第１スキャン、第２スキャン、及び第３スキャン以外の他のスキャンを更に連続的に実行してもよい。例えば、腸骨領域以外の大腿骨領域やふくらはぎ領域についても撮像を行う場合、ＭＲＩシステムは、大腿骨領域やふくらはぎ領域について実行すべき撮像の指定を事前に操作者から受け付け、これらの撮像を、例えば、第１スキャン、第２スキャン、及び第３スキャンに続けて連続的に実行してもよい。
・ＳＰＡＤＥ（画像データの収集及び減算について上記を参照）
・ＦＳＤ（Flow Sensitive Dephasing）−ＦＢＩ
・ＦＳＤ−ｂＳＳＦＰ（balanced Steady State Free Procession）
・ＦＲ（Flow Rephasing）−ＦＢＩ
・ＦＤ（Flow Dephasing）−ＦＢＩ
・１回又は複数回の減算処理によって静脈から動脈を分離することが可能な他の任意の収集シーケンス
【００２８】
上述した第２〜第６のオプションについては、心収縮期や心拡張期の合間に、必要なデータの収集を選択的に行うことも可能である。
【００２９】
後に更に詳細に説明するように、実施形態に係るＭＲＩシステムは、上述した受付部の一例として、操作者が所望のＭＲＶ手順（例えば上述した例示的一覧を参照）を予め選択できるように、操作者による選択が可能なＧＵＩ（Graphical User Interface）を提供する。このようにすることで、所望の画像データ収集処理、減算処理、及びＭＩＰ処理等の他の関連処理を全て、操作者がプリセットしておくことが可能になる。続いて、ＭＲＩシステムは、自動的に次の段階に進み、必要となる画像データの収集シーケンス及び後続のデータ処理（例えば減算処理）全てを効率的に遂行する。この結果、通常煩雑な操作者による多数の制御操作を低減するのみならず、得られるＭＲＶ画像の適時性及び画質を向上することが可能になる（例えば、被検体が動くことによって画像データ相互間の血管の位置ずれを引き起こす可能性を低減することによって）。
【００３０】
図２は、実施形態に係るＭＲＩシステムにより実行される処理手順を示すフローチャートである。図２に示すように、実施形態に係るＭＲＩシステムの自動ＭＲＶモジュールは、例えば、操作者やＭＲＩシステムがプログラムを適切に実行することによって開始する。
【００３１】
ＭＲＩシステムは、操作者によるＭＲＶパラメータの選択が完了したか否かを判定する（ステップＳ１０１）。図２において、ボックス２００は、操作者によるプリセットのためのＧＵＩの一例を示すものである。ここで、被検体の腸骨領域が撮像の対象となる場合、実施形態において、操作者は、おそらく上記ＳＰＡＤＥ法を選択することになるであろう。一方、被検体の大腿骨が撮像の対象となる場合、実施形態において、操作者は、ボックス２００に示される他の選択肢等を選択し得ることになるであろう。同様に、被検体のふくらはぎ領域が撮像の対象となる場合、実施形態において、操作者は、ボックス２００に示される他の選択肢等を選択し得ることになるであろう。操作者は、これらをプリセットすることができる。なお、操作者によるプリセットが可能なこのＭＲＶパラメータの一覧表２００は、単に例示的のものに過ぎず、いなかる態様においても、網羅的であることを意図するものでもなければ、限定することを意図するものでもない。
【００３２】
ＭＲＩシステムは、操作者によるＭＲＶパラメータの選択が完了したと判定すると（ステップＳ１０１肯定）、ステップＳ１０２の処理に移行する。そして、ＭＲＩシステムは、自動的に、且つ、無用な時間遅延も中断も間にはさむことなく、複数の収集シーケンスを実行する（例えば、被検体が動くことによって画像データ相互間の血管の位置ずれを引き起こすリスクを最小限に抑えるように）。実施形態に係るＭＲＩシステムは、基本的には、可能な限り「同時に」複数の画像を撮影する。
【００３３】
なお、ＭＲＩシステムは、ステップＳ１０２からステップＳ１０４に、直接的且つ自動的に移行し得るが、ステップＳ１０２において複数の収集シーケンスの実行を完了した後、ステップＳ１０３において操作者によるオプショナルな指示の受け付けを介在させてもよい。いずれにせよ、ＭＲＩシステムは、ステップＳ１０４の処理を開始し、必要な減算処理を自動的に実行することで、所望のＭＲＶ画像を生成する（すなわち、操作者のプリセットに従って）。その後、ＭＲＩシステムは、ステップＳ１０４において生成したＭＲＶ画像を格納し、表示し、あるいは何らかの遠隔システム、拠点等に移出してから、処理を終了する。
【００３４】
図３は、操作者によってプリセットされたＳＰＡＤＥ法による画像データ処理を目的とする、画像データ収集処理と自動減算処理との実施形態における組合せ例を説明するための図である。図３に示すように、例えば、実施形態に係るＭＲＩシステムは、心拡張期の画像データ１（Ａ）、心拡張期の画像データ２（Ｂ）、及び心収縮期の画像データ（Ｃ）を、自動的に連続して収集する。続いて、ＭＲＩシステムは、心拡張期の画像データ２（Ｂ）から心収縮期の画像データ（Ｃ）を減算することで動脈画像（減算画像１（Ｄ））を生成する処理を自動的に行う。次に、ＭＲＩシステムは、生成した動脈画像を心拡張期の画像データ１（Ａ）から減算することで所望のＭＲＶ画像（減算画像２（Ｅ））を生成する処理を自動的に行う。
【００３５】
ＳＰＡＤＥ法（例えば、腸骨領域に好適）による画像データ処理を目的として画像データを収集する場合、ＭＲＩシステムは、収集のためのスキャンを少なくとも３種類行う。例えば、ＭＲＩシステムは、位相エンコード方向がＨＦ（頭−足）方向となる画像データを心拡張期中に収集するスキャン、位相エンコード方向がＲＬ（右−左）方向となる画像データを心拡張期中に収集するスキャン、及び、位相エンコード方向がＲＬ（右−左）方向となる画像データを心収縮期中に収集するスキャンの３種類を行う。腸骨領域以外の他の領域（例えば、大腿骨領域及びふくらはぎ領域）について画像データを収集する場合は、ＭＲＩシステムは、収集のためのスキャンとして、ＦＢＩ、ＦＳＤ−ＦＢＩ、ＦＳＤ−ｂＳＳＦＰ、ＦＲ−ＦＢＩ、又はＦＤ−ＦＢＩ等を選択肢として選択し得る（なお、これらは一例に過ぎず、心収縮期画像データのみを収集する、心収縮期画像データ及び心拡張期画像データの両方を収集する目的で選択可能な収集シーケンスは、他にも存在する）。
【００３６】
また、ＳＰＡＤＥ法による画像データ処理を目的とする場合、ＭＲＩシステムは、心拡張期画像（位相エンコード方向はＲＬ（右−左）方向）から、心収縮期画像（位相エンコード方向はＲＬ（右−左）方向）を減算した画像を、更に心拡張期画像（位相エンコード方向はＨＦ（頭−足）方向）から減算し、その後、ＭＩＰ処理を行う。
【００３７】
なお、ＦＢＩ、ＦＤ−ＦＢＩ、又はＦＳＤ−ＦＢＩといった他のＭＲＶ法による処理は、心収縮期画像及び心拡張期画像の両方に対して減算を行い、その後にＭＩＰ処理を行うことになるであろう（心収縮期画像だけが使用される場合、ＭＩＰ処理だけが必要とされ、又は所望される場合がある）。
【００３８】
実施形態に係るＭＲＩシステムは、ＭＲＶ用のＧＵＩを提供する。また、ＭＲＩシステムは、必要となる画像データの収集シーケンスを、全て「同時に」実行する（すなわち、ＳＰＡＤＥ法が選択されて画像データを収集する場合、無用な時間遅延も中断も存在しない）。また、ＭＲＩシステムは、複数の画像データを収集した後、必要な減算処理を、全て自動的に実行する。なお、必要な減算処理は、操作者によって事前選択されており（例えば、「ＳＰＡＤＥ法による画像データ処理を目的とする」というレベルの事前選択として）、ＭＲＩシステムは、この事前選択に従って減算処理を行う。なお、関連する収集シーケンスとしては、ＦＤ−ＦＢＩ、ＦＳＤ−ＦＢＩ、ＦＳＤ−ｂＳＳＦＰ、静脈から動脈を分離することを可能にする他の任意の収集シーケンス等が考えられる。
【００３９】
ＭＲＩシステムは、操作者による選択が可能なＧＵＩを提供することにより、操作者は、ＳＰＡＤＥ、ＦＳ−ＦＢＩ、ＦＳＤ−ＦＢＩ、及びＦＳＤ−ｂＳＳＦＰ等を選択することが可能になる。減算処理やＭＩＰ処理等のステップは全てプリセットされる結果、ＭＲＩシステムは、これらを自動的に処理する。
【００４０】
図４は、その他の実施形態を説明するための図である。図４に示すように、静脈造影法を選択した結果は、動脈又は静脈のいずれかの出力画像に帰着することになる。ＭＲＩシステムは、例えば、動脈画像又は静脈画像の出力選択を操作者から受け付けることで処理を開始し（ステップＳ２０１）、３種類の画像データの収集シーケンスを連続的に実行する（ステップＳ２０２）。例えば、ＭＲＩシステムは、位相エンコード方向がＨＦ（頭−足）方向となる画像データ（Ａ）を心拡張期中に収集する第１スキャン、位相エンコード方向がＲＬ（右−左）方向となる画像データ（Ｂ）を心拡張期中に収集する第２スキャン、及び、位相エンコード方向がＲＬ（右−左）方向となる画像データ（Ｃ）を心収縮期中に収集する第３スキャンの３種類のスキャンを連続的に実行する。次に、ＭＲＩシステムは、画像データ（Ｂ）から画像データ（Ｃ）を減算することで動脈画像（Ｄ）を生成する(ステップＳ２０３)。ここで、静脈画像のみならず動脈画像も出力画像として操作者が要求している場合、ＭＲＩシステムは、ステップＳ２０３において得られた動脈画像（Ｄ）に対してＭＩＰ処理を実行し（ステップＳ２０４）、動脈のＭＩＰ画像を出力する（ステップＳ２０５）。また、図４に示すように、ＭＲＩシステムは、操作者の選択に応じてステップＳ２０６に分岐し、生成した動脈画像（Ｄ）を画像データ（Ａ）から減算することで静脈画像（Ｅ）を生成する（ステップＳ２０６）。そして、ＭＲＩシステムは、ステップＳ２０６において得られた静脈画像（Ｅ）に対してＭＩＰ処理を実行し（ステップＳ２０７）、静脈のＭＩＰ画像を出力する（ステップＳ２０８）。こうして、ＭＲＩシステムは、動脈画像及び静脈画像の両方を出力する。
【００４１】
いずれにせよ、ＭＲＩシステムは、ステップＳ２０４及びステップＳ２０７においてＭＩＰ処理を実行し、ステップＳ２０５及びステップＳ２０８において、最終出力である動脈のＭＩＰ画像及び静脈のＭＩＰ画像それぞれを形成する。前の実施形態と同様、ＭＲＩシステムは、これらの最終出力画像を、表示部や、一時的でないデジタル格納媒体に出力してもよければ、画像の発生源であるＭＲＩシステムの外に移出しても構わない。
【００４２】
以上述べた少なくとも一つの実施形態の磁気共鳴イメージング装置及び磁気共鳴イメージング方法によれば、静脈の画像を効率良く収集することが可能になる。
【００４３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００４４】
８ 電極
９ 被検体
１０ 架台
１１ 被検体テーブル
１２ 静磁場Ｂ0磁石
１４ Ｇx、Ｇy、Ｇz傾斜磁場コイルセット
１６ ＲＦコイルアセンブリ
１８ 撮像ボリューム
２０ システム構成要素
２２ ＭＲＩシステム制御部
２４ 表示部
２６ キーボード／マウス
２８ プリンタ
３０ ＭＲＩシーケンス制御部
３２ Ｇx、Ｇy、Ｇz傾斜磁場コイルドライバ
３４ ＲＦ送信部
３６ 送信／受信スイッチ
３８ ＭＲＩデータ取得プログラムコード構造
４０ ＲＦ受信部
４２ ＭＲＩデータ処理部
４４ 画像再構成プログラムコード構造
４６ ＭＲ画像記憶部
５０ プログラム／データ格納部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体内の対象部位を撮像した画像データを収集する複数種類のスキャンであって、前記被検体の心拡張期に第１位相エンコード方向で前記画像データを収集する第１スキャンと、前記被検体の心拡張期に前記第１位相エンコード方向と略直交する第２位相エンコード方向で前記画像データを収集する第２スキャンと、前記被検体の心収縮期に前記第２位相エンコード方向で前記画像データを収集する第３スキャンとを、所定の順序で連続的に実行するスキャン実行部と、
前記スキャン実行部によって前記第１スキャン、前記第２スキャン、及び前記第３スキャンが実行された後、該複数種類のスキャンにて収集された複数の画像データを対象に所定の画像処理を実行する画像処理部と
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２】
前記スキャン実行部は、前記第１スキャン、前記第２スキャン、及び前記第３スキャンを、前記所定の順序において前段に位置付けられるスキャンの完了を契機に次段に位置付けられるスキャンを開始することで連続的に実行することを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
前記画像処理部は、前記所定の画像処理として、前記第２スキャンにて収集された画像データと前記第３スキャンにて収集された画像データとの減算処理、及び、前記第１スキャンにて収集された画像データと前記減算処理によって得られた画像データとの減算処理を実行することを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
前記画像処理部は、前記所定の画像処理としてＭＩＰ（Maximum Intensity Projection）処理を更に実行することを特徴とする請求項３に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
前記スキャン実行部は、前記所定の順序として、少なくとも、被検体の心拡張期に画像データを収集する前記第１スキャン及び前記第２スキャンを連続的に実行することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
前記スキャン実行部による複数種類のスキャンの実行に必要なパラメータ、及び、前記画像処理部による出力画像の生成に必要なパラメータの入力を操作者から受け付ける受付部を更に備え、
前記スキャン実行部は、前記受付部によって受け付けられたパラメータに従って前記複数種類のスキャンを連続的に実行し、
前記画像処理部は、前記受付部によって受け付けられたパラメータに従って前記画像処理を実行することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
前記スキャン実行部は、前記第１スキャン、前記第２スキャン、及び前記第３スキャンを連続的に実行することに加えて、前記第１スキャン、前記第２スキャン、及び前記第３スキャン以外の他のスキャンを更に連続的に実行することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項８】
磁気共鳴イメージング装置で実行される磁気共鳴イメージング方法であって、
被検体内の対象部位を撮像した画像データを収集する複数種類のスキャンであって、前記被検体の心拡張期に第１位相エンコード方向で前記画像データを収集する第１スキャンと、前記被検体の心拡張期に前記第１位相エンコード方向と略直交する第２位相エンコード方向で前記画像データを収集する第２スキャンと、前記被検体の心収縮期に前記第２位相エンコード方向で前記画像データを収集する第３スキャンとを、所定の順序で連続的に実行するスキャン実行工程と、
前記スキャン実行工程によって前記第１スキャン、前記第２スキャン、及び前記第３スキャンが実行された後、該複数種類のスキャンにて収集された複数の画像データを対象に所定の画像処理を実行する画像処理工程と
を含んだことを特徴とする磁気共鳴イメージング方法。
【請求項９】
被検体内の対象部位を撮像した画像データを収集する複数種類のスキャンであって、前記被検体の心拡張期に第１位相エンコード方向で前記画像データを収集する第１スキャンと、前記被検体の心拡張期に前記第１位相エンコード方向と略直交する第２位相エンコード方向で前記画像データを収集する第２スキャンと、前記被検体の心収縮期に前記第２位相エンコード方向で前記画像データを収集する第３スキャンとを、所定の順序で連続的に実行するスキャン実行部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】
被検体内の対象部位を撮像した画像データを収集する複数種類のスキャンであって、前記被検体の心拡張期に第１位相エンコード方向で前記画像データを収集する第１スキャンと、前記被検体の心拡張期に前記第１位相エンコード方向と略直交する第２位相エンコード方向で前記画像データを収集する第２スキャンと、前記被検体の心収縮期に前記第２位相エンコード方向で前記画像データを収集する第３スキャンとを、所定の順序で連続的に実行するスキャン実行部と、
前記スキャン実行部によって前記第１スキャン、前記第２スキャン、及び前記第３スキャンが実行された後、該複数種類のスキャンにて収集された複数の画像データを対象に所定の画像処理を実行する画像処理部と
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２】
前記スキャン実行部は、前記第１スキャン、前記第２スキャン、及び前記第３スキャンを、前記所定の順序において前段に位置付けられるスキャンの完了を契機に次段に位置付けられるスキャンを開始することで連続的に実行することを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
前記画像処理部は、前記所定の画像処理として、前記第２スキャンにて収集された画像データと前記第３スキャンにて収集された画像データとの減算処理、及び、前記第１スキャンにて収集された画像データと前記減算処理によって得られた画像データとの減算処理を実行することを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
前記画像処理部は、前記所定の画像処理としてＭＩＰ（Maximum Intensity Projection）処理を更に実行することを特徴とする請求項３に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
前記スキャン実行部は、前記所定の順序として、少なくとも、被検体の心拡張期に画像データを収集する前記第１スキャン及び前記第２スキャンを連続的に実行することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
前記スキャン実行部による複数種類のスキャンの実行に必要なパラメータ、及び、前記画像処理部による出力画像の生成に必要なパラメータの入力を操作者から受け付ける受付部を更に備え、
前記スキャン実行部は、前記受付部によって受け付けられたパラメータに従って前記複数種類のスキャンを連続的に実行し、
前記画像処理部は、前記受付部によって受け付けられたパラメータに従って前記画像処理を実行することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
前記スキャン実行部は、前記第１スキャン、前記第２スキャン、及び前記第３スキャンを連続的に実行することに加えて、前記第１スキャン、前記第２スキャン、及び前記第３スキャン以外の他のスキャンを更に連続的に実行することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項８】
磁気共鳴イメージング装置で実行される磁気共鳴イメージング方法であって、
被検体内の対象部位を撮像した画像データを収集する複数種類のスキャンであって、前記被検体の心拡張期に第１位相エンコード方向で前記画像データを収集する第１スキャンと、前記被検体の心拡張期に前記第１位相エンコード方向と略直交する第２位相エンコード方向で前記画像データを収集する第２スキャンと、前記被検体の心収縮期に前記第２位相エンコード方向で前記画像データを収集する第３スキャンとを、所定の順序で連続的に実行するスキャン実行工程と、
前記スキャン実行工程によって前記第１スキャン、前記第２スキャン、及び前記第３スキャンが実行された後、該複数種類のスキャンにて収集された複数の画像データを対象に所定の画像処理を実行する画像処理工程と
を含んだことを特徴とする磁気共鳴イメージング方法。
【請求項９】
被検体内の対象部位を撮像した画像データを収集する複数種類のスキャンであって、前記被検体の心拡張期に第１位相エンコード方向で前記画像データを収集する第１スキャンと、前記被検体の心拡張期に前記第１位相エンコード方向と略直交する第２位相エンコード方向で前記画像データを収集する第２スキャンと、前記被検体の心収縮期に前記第２位相エンコード方向で前記画像データを収集する第３スキャンとを、所定の順序で連続的に実行するスキャン実行部を備えたことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−１０１０４０（Ｐ２０１２−１０１０４０Ａ）
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２３５９９（Ｐ２０１１−２２３５９９）
【出願日】平成２３年１０月１１日（２０１１．１０．１１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５９４１６４５４２）東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１１日（２０１１．１０．１１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５９４１６４５４２）東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【Ｆターム（参考）】
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