磁気共鳴イメージング装置
【課題】画素値が異常な画素を除去することで、展開処理後のＭＲ画像の画質を向上させる。
【解決手段】計算機システム１０が、受信コイル８ａ〜８ｅが有する複数の要素コイルを用いてＭＲ信号を収集するパラレルイメージングの撮像シーケンスを実行し、収集したＭＲ信号からＭＲ画像を再構成する。また、計算機システム１０は、各要素コイルの空間的な感度分布を示す感度分布データを用いて、ＭＲ画像に生じた折り返しを展開する展開処理を実行する。その後、計算機システム１０は、展開処理により得られた展開画像に画素値が異常な画素が含まれているか否かを判定する。そして、計算機システム１０は、画素値が異常な画素が含まれていると判定した場合に、その画素の位置における各チャンネル間の感度差が大きくなるように感度分布データを修正し、修正後の感度分布データを用いて展開処理を再実行する。
【解決手段】計算機システム１０が、受信コイル８ａ〜８ｅが有する複数の要素コイルを用いてＭＲ信号を収集するパラレルイメージングの撮像シーケンスを実行し、収集したＭＲ信号からＭＲ画像を再構成する。また、計算機システム１０は、各要素コイルの空間的な感度分布を示す感度分布データを用いて、ＭＲ画像に生じた折り返しを展開する展開処理を実行する。その後、計算機システム１０は、展開処理により得られた展開画像に画素値が異常な画素が含まれているか否かを判定する。そして、計算機システム１０は、画素値が異常な画素が含まれていると判定した場合に、その画素の位置における各チャンネル間の感度差が大きくなるように感度分布データを修正し、修正後の感度分布データを用いて展開処理を再実行する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴イメージング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴イメージング（Magnetic Resonance Imaging：ＭＲＩ）装置は、静磁場中に置かれた被検体の原子核スピンをラーモア周波数のＲＦ（Radio Frequency）信号で磁気的に励起し、この励起に伴って発生するＭＲ信号からＭＲ画像を再構成する装置である。かかるＭＲＩを用いた撮像法の１つに、パラレルイメージングと呼ばれる撮像法がある。
【０００３】
パラレルイメージングは、要素コイルと呼ばれる複数のＲＦコイルを有するアレイコイルを用いるとともに、位相エンコードをスキップさせることで、位相エンコード数をＭＲ画像の再構成に必要な所定位相エンコード数のＲＦコイル数分の１に減らしてＭＲ信号を収集する。これにより、各ＲＦコイルによってＭＲ信号が同時に受信され、受信されたＭＲ信号からＲＦコイルごとにＭＲ画像が再構成される。かかるパラレルイメージングによれば、ＲＦコイルごとに生成されるＭＲ画像のＦＯＶが小さくなり、スキャン時間が短縮されて撮像の高速化が図られる。
【０００４】
なお、パラレルイメージングでは、各ＲＦコイルにより収集されたＭＲ信号から再構成されたＭＲ画像には、画像端に折返しが生じる。そのため、パラレルイメージングでは、複数のＲＦコイルの感度が個々に異なることを利用して、ＲＦコイルごとに得られた複数のＭＲ画像それぞれに生じた折り返しを展開する展開処理が後処理として行われる。この展開処理では、ＲＦコイルの空間的な感度分布を示す感度分布データが用いられる。そして、展開処理によって得られた複数の展開画像が最終的なＦＯＶ（Field Of View）の画像に合成される。このように、パラレルイメージングによれば、撮像の高速化が図られるとともに、例えば腹部全体のような広い視野の画像が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３２９６１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来のパラレルイメージングでは、以下に説明するように、展開処理により得られる展開画像において画素値が異常な画素が生じ、この画素によって展開画像の画質が低下する場合があった。
【０００７】
前述したように、従来のパラレルイメージングでは、アレイコイルが有する要素コイル間の感度分布の違いを利用し、受信チャンネルごとに生成される折り返しが生じたＭＲ画像と各チャンネルの感度分布データに基づいて展開処理が行われる。この展開処理では、例えば、以下に示す式（１）により、展開処理後の画像における各点について画素値が求められ、求められた各点の画素値をまとめることで、折り返しが展開された展開画像が生成される。
【０００８】
ｘ＝（ＳHＳ）-1ＳHｙ ・・・（１）
【０００９】
ここで、ｘは、展開後の画像における各点のＭＲ値（Ｎ[pt]個のベクトル）であり、ｙは、要素コイルにより測定された信号の強度（Ｎ[ch]個のベクトル：ｙ＝｛Ｖ（１），Ｖ（２），・・・，Ｖ（Ｎ[ch]）｝である。また、Ｓは、展開の対象となる点におけるコイル感度（Ｎ[CH]×Ｎ[pt]の行列）であり、ＳHは、転置共役行列である。
【００１０】
かかる展開処理の中では、一般的に、ＬＵ分解により擬似逆行列が求められる。そして、このＬＵ分解の中で行われる除算処理において、除数が非常に小さくなる場合があった。この事象は、例えば、展開処理で用いられる感度分布データにおいて空間的な各位置における各チャンネル間の感度差が少なかった場合や、感度分布データを作成するためのスキャンと本撮像のスキャンとの間で被検体が動いてしまった場合などに生じる。
【００１１】
このように、ＬＵ分解において除数が非常に小さくなった場合には、逆行列の成分が非常に大きな値となってしまう。この結果、展開処理により得られる展開画像において、いくつかの画素の画素値の絶対値が非常に大きくなる場合があった。図８は、従来技術における課題を説明するための図である。図８に示すように、展開画像３１において、例えば画像の端部に近い位置に画素値が極端に大きい画素３２が生じる場合があった。そして、このような画素値が異常な画素によって、展開画像の画質が低下する場合があった。
【００１２】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、展開処理により得られる展開画像から画素値が異常な画素を除去することで、パラレルイメージングにより得られる画像の画質を向上させることができるＭＲＩ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る磁気共鳴イメージング装置は、複数のＲＦコイルを用いてＭＲ信号を収集するパラレルイメージングの撮像シーケンスを実行する実行部と、前記ＭＲ信号からＭＲ画像を再構成する再構成部と、前記ＲＦコイルの空間的な感度分布を示す感度分布データを用いて、前記ＭＲ画像に生じた折り返しを展開する展開処理を実行する展開処理部と、前記展開処理により得られた展開画像に画素値が異常な画素が含まれているか否かを判定する判定部と、前記展開画像に画素値が異常な画素が含まれていると判定された場合に、当該画素の画素値が正常な値に近づくように前記感度分布データを修正する修正部とを備え、前記展開処理部は、前記感度分布データが修正された後に、修正後の感度分布データを用いて前記展開処理を再実行する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、展開処理により得られる展開画像から画素値が異常な画素を除去することで、パラレルイメージングにより得られる画像の画質を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本実施例１に係るＭＲＩ装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、本実施例１に係る計算機システムの詳細な構成を示す機能ブロック図である。
【図３】図３は、本実施例１に係るＭＲＩ装置によるパラレルイメージングの処理手順を示すフローチャートである。
【図４】図４は、本実施例２に係る計算機システムの詳細な構成を示す機能ブロック図である。
【図５】図５は、本実施例２に係るＭＲＩ装置によるパラレルイメージングの処理手順を示すフローチャートである。
【図６】図６は、第３の実施形態に係る計算機システムの詳細な構成を示す機能ブロック図である。
【図７】図７は、第３の実施形態に係るＭＲＩ装置によるパラレルイメージングの処理手順を示すフローチャートである。
【図８】図８は、従来技術における課題を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、実施形態に係るＭＲＩ装置を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
（第１の実施形態）
最初に、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置の構成について説明する。図１は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００の構成を示す図である。図１に示すように、ＭＲＩ装置１００は、静磁場磁石１、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源３、寝台４、寝台制御部５、送信コイル６、送信部７、受信コイル８ａ〜８ｅ、受信部９、及び計算機システム１０を有する。
【００１８】
静磁場磁石１は、中空の円筒形状に形成されており、内部の空間に一様な静磁場を発生する。この静磁場磁石１としては、例えば永久磁石や超伝導磁石などが用いられる。
【００１９】
傾斜磁場コイル２は、中空の円筒形状に形成されており、静磁場磁石１の内側に配置される。この傾斜磁場コイル２は、互いに直交するｘ，ｙ，ｚの各軸に対応する３つのコイルが組み合わされて形成される。そして、これら３つのコイルは、後述する傾斜磁場電源３から個別に電流供給を受けて、ｘ，ｙ，ｚの各軸に沿って磁場強度が変化する傾斜磁場を発生させる。なお、例えば、ｚ軸方向は、静磁場と同方向に設定される。
【００２０】
ここで、傾斜磁場コイル２によって発生するＸ，Ｙ，Ｚ各軸の傾斜磁場は、例えば、リードアウト用傾斜磁場Ｇｒ、位相エンコード用傾斜磁場Ｇｅ及びスライス選択用傾斜磁場Ｇｓにそれぞれ対応している。リードアウト用傾斜磁場Ｇｒは、空間的位置に応じてＭＲ信号の周波数を変化させるために利用される。位相エンコード用傾斜磁場Ｇｅは、空間的位置に応じてＭＲ信号の位相を変化させるために利用される。スライス選択用傾斜磁場Ｇｓは、任意に撮像断面を決めるために利用される。
【００２１】
傾斜磁場電源３は、計算機システム１０による制御のもと、傾斜磁場コイル２に電流を供給する。
【００２２】
寝台４は、被検体Ｐが載置される天板４ａを備えており、後述する寝台制御部５による制御のもと、天板４ａを、被検体Ｐが載置された状態で傾斜磁場コイル２の空洞（撮像口）内へ挿入する。通常、この寝台４は、長手方向が静磁場磁石１の中心軸と平行になるように設置される。
【００２３】
寝台制御部５は、寝台４を駆動することで、天板４ａを長手方向又は上下方向へ移動する。
【００２４】
送信コイル６は、傾斜磁場コイル２の内側に配置され、送信部７から高周波パルスの供給を受けて高周波磁場を発生させる。この送信コイル６は、例えば、概略円筒状に形成されたＷＢ（Whole Body）コイルであり、高周波磁場の影響で被検体Ｐから発せられたＭＲ信号を受信することもできる。送信コイル６は、ＭＲ信号を受信した場合には、受信したＭＲ信号を受信部９へ送信する。
【００２５】
送信部７は、計算機システム１０による制御のもと、ラーモア周波数に対応する高周波パルスを送信コイル６に送信する。
【００２６】
受信コイル８ａ〜８ｅは、傾斜磁場コイル２の内側に配置されており、高周波磁場の影響によって被検体Ｐから放射されるＭＲ信号を受信する。受信コイル８ａは、被検体Ｐの頭部に装着される頭部用のコイルである。また、受信コイル８ｂ及び８ｃは、それぞれ、被検体Ｐの背中と天板４ａとの間に配置される脊椎用のコイルである。また、受信コイル８ｄ及び８ｅは、それぞれ、被検体の腹側に装着される腹部用のコイルである。
【００２７】
なお、受信コイル８ａ〜８ｅは、それぞれ、被検体Ｐから発せられた磁気共鳴信号を受信する複数の要素コイル（ＲＦコイル）を有するアレイコイルである。そして、受信コイル８ａ〜８ｅは、それぞれ、自身が有する要素コイルによってＭＲ信号が受信されると、受信されたＭＲ信号を受信部９へ出力する。
【００２８】
受信部９は、計算機システム１０による制御のもと、受信コイル８ａ〜８ｅから出力されるＭＲ信号に基づいてＭＲ信号データを生成する。また、受信部９は、ＭＲ信号データを生成すると、そのＭＲ信号データを計算機システム１０に送信する。
【００２９】
なお、受信部９は、受信コイル８ａ〜８ｅが有する複数の要素コイルから出力されるＭＲ信号を受信するための複数の受信チャンネルを有している。そして、受信部９は、撮像に用いる要素コイルが計算機システム１０から通知された場合には、通知された要素コイルから出力されたＭＲ信号が受信されるように、通知された要素コイルに対して受信チャンネルを割り当てる。
【００３０】
計算機システム１０は、ＭＲＩ装置１００の全体制御を行う。例えば、計算機システム１０は、操作者により設定された撮像条件に基づいて傾斜磁場電源３、送信部７及び受信部９を駆動することで、各種の撮像シーケンスを実行する。また、計算機システム１０は、撮像シーケンスを実行することで収集されたＭＲ信号からＭＲ画像を再構成する。かかる計算機システム１０は、インタフェース部１１、データ収集部１２、データ処理部１３、記憶部１４、表示部１５、入力部１６、及び制御部１７を有する。
【００３１】
インタフェース部１１は、傾斜磁場電源３、寝台制御部５、送信部７、及び受信部９に接続されており、これらの各部と計算機システム１０との間で授受される信号の入出力を制御する。
【００３２】
データ収集部１２は、インタフェース部１１を介して、受信部９から送信されるＭＲ信号データを収集し、収集したＭＲ信号データを記憶部１４に格納する。
【００３３】
データ処理部１３は、各種のデータ処理を行う。例えば、データ処理部１３は、記憶部１４により記憶されているＭＲ信号データに対してフーリエ変換などの後処理を施すことで、被検体Ｐ内を表すＭＲ画像を再構成する。また、データ処理部１３は、記憶部１４により記憶されているＭＲ信号データに対して断面変換などの所定の処理を施すことで、受信コイル８ａ〜８ｅが有する要素コイルの空間的な感度分布を示す感度分布データを生成する。そして、データ処理部１３は、生成したＭＲ画像及び感度分布データを記憶部１４に格納する。
【００３４】
記憶部１４は、計算機システム１０により処理される各種データを記憶する。また、データ収集部１２により収集されたＭＲ信号データや、データ処理部１３により生成されたＭＲ画像及び感度分布データなどを記憶する。この記憶部１４は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＲＡＭ（Random Access Memory）などにより実現される。
【００３５】
表示部１５は、データ処理部１３により生成されたＭＲ画像などの各種情報を表示する。この表示部１５は、例えば、液晶表示器などの表示デバイスにより実現される。
【００３６】
入力部１６は、操作者から各種操作や情報入力を受け付ける。この入力部１６は、例えば、マウスやトラックボールなどのポインティングデバイス、モード切替スイッチなどの選択デバイス、キーボードなどの入力デバイスなどにより実現される。
【００３７】
制御部１７は、図示していないＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリなどを有し、各種プログラムを実行することでＭＲＩ装置１００を総括的に制御する。例えば、制御部１７は、入力部１６を介して操作者から受け付けた撮像条件基づいて傾斜磁場電源３、送信部７及び受信部９を駆動することで、各種の撮像シーケンスを実行する。また、制御部１７は、撮像シーケンスを実行した後に、収集されたＭＲ信号からＭＲ画像又は感度分布データを生成するようデータ処理部１３を制御する。
【００３８】
以上、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００の構成について説明した。このような構成のもと、第１の実施形態では、計算機システム１０が、受信コイル８ａ〜８ｅが有する複数の要素コイルを用いてＭＲ信号を収集するパラレルイメージングの撮像シーケンスを実行し、収集したＭＲ信号からＭＲ画像を再構成する。また、計算機システム１０は、各要素コイルの空間的な感度分布を示す感度分布データを用いて、ＭＲ画像に生じた折り返しを展開する展開処理を実行する。その後、計算機システム１０は、展開処理により得られた展開画像に画素値が異常な画素が含まれているか否かを判定する。そして、計算機システムは、画素値が異常な画素が含まれていると判定した場合に、その画素の位置における各チャンネル間の感度差が大きくなるように感度分布データを修正し、修正後の感度分布データを用いて展開処理を再実行する。
【００３９】
すなわち、第１の実施形態では、展開処理により得られた展開画像に画素値が異常な画素が含まれていた場合に、その画素の画素値が正常な値に近づくように感度分布データが修正され、修正後の感度分布データを用いて展開処理が再実行される。したがって、第１の実施形態によれば、展開処理により得られる展開画像から画素値が異常な画素を除去することで、パラレルイメージングにより得られる画像の画質を向上させることができる。
【００４０】
以下では、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００について具体的に説明する。図２は、第１の実施形態に係る計算機システム１０の詳細な構成を示す機能ブロック図である。図２では、図１に示した計算機システム１０が有する各部のうち、データ処理部１３、記憶部１４及びデータ収集部１２を示している。
【００４１】
図２に示すように、計算機システム１０は、データ処理部１３、記憶部１４及びデータ収集部１２を有する。
【００４２】
記憶部１４は、ＭＲ信号データ記憶部１４ａ、画像データ記憶部１４ｂ、及び感度分布データ記憶部１４ｃを有する。ＭＲ信号データ記憶部１４ａは、データ収集部１２により収集されたＭＲ信号データを記憶する。画像データ記憶部１４ｂは、データ処理部１３により生成されたＭＲ画像を記憶する。感度分布データ記憶部１４ｃは、受信コイル８ａ〜８ｅが有する各要素コイルの空間的な感度分布を示す感度分布データを要素コイルごとに記憶する。
【００４３】
制御部１７は、シーケンス実行部１７ａを有する。シーケンス実行部１７ａは、入力部１６を介して操作者から受け付けた撮像条件基づいて傾斜磁場電源３、送信部７及び受信部９を駆動することで、各種の撮像シーケンスを実行する。例えば、シーケンス実行部１７ａは、パラレルイメージングの撮像シーケンスや、受信コイル８ａ〜８ｅが有する各要素コイルの空間的な感度分布を測定する感度測定シーケンスを実行する。
【００４４】
データ処理部１３は、感度分布作成部１３ａ、画像再構成部１３ｂ、画像展開処理部１３ｃ、異常信号判定部１３ｄ、及び感度分布修正部１３ｅを有する。
【００４５】
感度分布作成部１３ａは、感度測定シーケンスが実行されることにより収集されたＭＲ信号データをＭＲ信号データ記憶部１４ａから読み出し、読み出したＭＲ信号データに対して断面変換などの所定の処理を施すことで、受信コイル８ａ〜８ｅが有する要素コイルの空間的な感度分布を示す感度分布データを生成する。そして、感度分布作成部１３ａは、生成した感度分布データを感度分布データ記憶部１４ｃに格納する。
【００４６】
画像再構成部１３ｂは、各種撮像シーケンスが実行されることにより収集されたＭＲ信号データをＭＲ信号データ記憶部１４ａから読み出し、読み出したＭＲ信号データに対してフーリエ変換等の後処理を施すことで、被検体Ｐ内を表すＭＲ画像を再構成する。そして、画像再構成部１３ｂは、再構成したＭＲ画像を画像データ記憶部１４ｂに格納する。
【００４７】
画像展開処理部１３ｃは、受信コイル８ａ〜８ｅが有する各要素コイルの空間的な感度分布を示す感度分布データを用いて、ＭＲ画像に生じた折り返しを展開する展開処理を実行する。また、画像展開処理部１３ｃは、後述する感度分布修正部１３ｅからの指示に応じて、修正後の感度分布データを用いて展開処理を再実行する。
【００４８】
異常信号判定部１３ｄは、画像展開処理部１３ｃによる展開処理により得られた展開画像に画素値が異常な画素が含まれているか否かを判定する。例えば、異常信号判定部１３ｄは、展開画像に含まれる画素の画素値の分布状況から画素値の代表値を算出し、算出した代表値に基づいて、展開画像に画素値が異常な画素が含まれているか否かを判定する。
【００４９】
具体的な例としては、異常信号判定部１３ｄは、展開画像に含まれる画素の画素値のヒストグラムを作成し、作成したヒストグラムから画素値の代表値として中央値を算出する。そして、例えば、異常信号判定部１３ｄは、算出した中央値に所定の倍率を乗じた値を閾値として設定し、その閾値以上の画素値を異常であると判定する。なお、異常信号判定部１３ｄは、展開処理に含まれる計算処理で画素値がＮａＮとなった画素についても異常であると判定する。異常信号判定部１３ｄは、この判定方法に基づいて、展開画像に画素値が異常な画素が含まれているか否かを判定する。
【００５０】
そして、展開画像に画素値が異常な画素が含まれていないと判定した場合には、異常信号判定部１３ｄは、画像展開処理部１３ｃにより生成された展開画像を画像データ記憶部１４ｂに登録する。一方、展開画像に画素値が異常な画素が含まれていると判定した場合には、異常信号判定部１３ｄは、後述する感度分布修正部１３ｅに対して、画素値が異常な画素があったことを通知する。
【００５１】
感度分布修正部１３ｅは、異常信号判定部１３ｄにより展開画像に画素値が異常な画素が含まれていると判定された場合に、その画素の画素値が正常な値に近づくように感度分布データの修正を行う。第１の実施形態では、感度分布修正部１３ｅは、画素値が異常であると判定された画素の位置における各チャンネル間の感度差が大きくなるように感度分布データを修正する。
【００５２】
具体的な例としては、感度分布修正部１３ｅは、画素値が異常な画素があったことが異常信号判定部１３ｄから通知されると、感度分布データ記憶部１４ｃにより記憶されている各要素コイルの感度分布データを修正する。このとき、例えば、感度分布修正部１３ｅは、画素値が異常であると判定された画素の位置における感度分布の値をべき乗（例えば、１．００５乗）することで、その位置における各チャンネル間の感度差が大きくなるように感度分布データを修正する。また、例えば、感度分布修正部１３ｅは、画素値が異常であると判定された画素の近傍に位置する１６点での感度分布から平均値を算出し、算出した平均値を画素値が異常であると判定された画素の位置における感度分布として設定するよう感度分布データを修正する。
【００５３】
そして、感度分布修正部１３ｅは、各要素コイルの感度分布データを修正した後に、画像展開処理部１３ｃに対して、修正後の感度分布データを用いて展開処理を再実行するよう指示する。
【００５４】
次に、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００によるパラレルイメージングの処理手順について説明する。図３は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００によるパラレルイメージングの処理手順を示すフローチャートである。なお、ここでは、感度測定シーケンスを実行することにより得られた感度分布データが、すでに感度分布データ記憶部１４ｃに格納されていることとする。
【００５５】
図３に示すように、ＭＲＩ装置１００では、シーケンス実行部１７ａが、入力部１６を介して操作者から撮像開始の指示を受け付けた場合に（ステップＳ１０１，Ｙｅｓ）、受信コイル８ａ〜８ｅの中から撮像用に選択された受信コイルを用いてＭＲ信号を収集するパラレルイメージングの撮像シーケンスを実行する（ステップＳ１０２）。
【００５６】
続いて、画像再構成部１３ｂが、データ収集部１２により収集されたＭＲ信号からＭＲ画像を再構成する（ステップＳ１０３）。そして、画像展開処理部１３ｃが、感度分布データ記憶部１４ｃにより記憶されている感度分布データを用いて、画像再構成部１３ｂにより再構成されたＭＲ画像に対して展開処理を実行する（ステップＳ１０４）。
【００５７】
続いて、異常信号判定部１３ｄが、画像展開処理部１３ｃによる展開処理により得られた展開画像に含まれる画素値のヒストグラムを作成する（ステップＳ１０５）。さらに、異常信号判定部１３ｄは、作成したヒストグラムから画素値の中央値を算出する（ステップＳ１０６）。そして、異常信号判定部１３ｄは、算出した中央値に基づいて、展開画像に画素値が異常な画素が含まれているか否かを判定する（ステップＳ１０７）。
【００５８】
ここで、展開画像に画素値が異常な画素が含まれていると判定された場合には（ステップＳ１０８，Ｙｅｓ）、感度分布修正部１３ｅが、画素値が異常であると判定された画素の位置における各チャンネル間の感度差が大きくなるように、感度分布データ記憶部１４ｃにより記憶されている感度分布データを修正する（ステップＳ１０９）。
【００５９】
その後、ステップＳ１０４に戻り、画像展開処理部１３ｃが、修正された感度分布データを用いて展開処理を再実行する。これにより、展開画像に画素値が異常な画素が含まれていないと判定されるまでの間は、感度分布データの修正及び展開処理が繰り返し実行される。そして、展開画像に画素値が異常な画素が含まれていないと判定された場合には（ステップＳ１０８，Ｎｏ）、異常信号判定部１３ｄが、画像展開処理部１３ｃにより生成された展開画像を画像データ記憶部１４ｂに登録する（ステップＳ１１０）。
【００６０】
上述したように、第１の実施形態では、シーケンス実行部１７ａが、複数の要素コイルを用いてＭＲ信号を収集するパラレルイメージングの撮像シーケンスを実行する。また、画像再構成部１３ｂが、パラレルイメージングにより収集されたＭＲ信号からＭＲ画像を再構成する。また、画像展開処理部１３ｃが、各要素コイルの空間的な感度分布を示す感度分布データを用いて、ＭＲ画像に生じた折り返しを展開する展開処理を実行する。また、異常信号判定部１３ｄが、展開処理により得られた展開画像に画素値が異常な画素が含まれているか否かを判定する。そして、画素値が異常な画素が含まれていると判定された場合に、感度分布修正部１３ｅが、その画素の位置における各チャンネル間の感度差が大きくなるように感度分布データを修正する。その後、画像展開処理部１３ｃが、修正後の感度分布データを用いて展開処理を再実行する。したがって、第１の実施形態によれば、展開処理により得られる展開画像から画素値が異常な画素を除去することで、パラレルイメージングにより得られる画像の画質を向上させることができる。
【００６１】
また、第１の実施形態では、異常信号判定部１３ｄが、展開画像に含まれる画素の画素値の分布状況から画素値の代表値を算出し、算出した代表値に基づいて、展開画像に画素値が異常な画素が含まれているか否かを判定する。すなわち、第１の実施形態では、展開画像における画素値の分布状況に応じて、異常な画素を判別するための基準値が変化する。したがって、第１の実施形態によれば、展開画像における画素値の分布状況に応じて、画素値が異常な画素を展開画像から適切に除去することができるようになる。
【００６２】
また、第１の実施形態では、異常信号判定部１３ｄが、代表値として中央値を算出する。すなわち、第１の実施形態では、展開画像に含まれる画素のうち一部の画素の画素値が局所的に大きくなった場合でも、その一部の画素による影響を受けることなく画素値の判定が行われる。したがって、第１の実施形態によれば、画素値が異常な画素を展開画像から精度よく除去することができるようになる。
【００６３】
（第２の実施形態）
なお、上記第１の実施形態では、画素値が異常な画素が展開画像に含まれていた場合に、各チャンネル間の感度差が大きくなるように感度分布データを修正することで、その画素の画素値が正常な値に近づくように修正することとした。しかしながら、本発明はこれに限られるものではない。例えば、感度分布データを再作成するようにしてもよい。以下では第２の実施形態として、感度分布データを再作成する場合について説明する。
【００６４】
第２の実施形態に係るＭＲＩ装置の構成は、基本的には図１に示したものと同様であり、計算機システムの機能のみが異なる。そこで、以下では、第２の実施形態における計算機システムの機能を中心に説明する。
【００６５】
まず、第２の実施形態に係る計算機システムの詳細な構成について説明する。図４は、第２の実施形態に係る計算機システム２０の詳細な構成を示す機能ブロック図である。なお、ここでは説明の便宜上、図２に示した各部と同様の役割を果たす機能部については、同一の符号を付すこととしてその詳細な説明を省略する。
【００６６】
図４に示すように、計算機システム２０は、データ処理部２３、記憶部１４、及び制御部１７を有する。記憶部１４は、ＭＲ信号データ記憶部１４ａ、画像データ記憶部１４ｂ、及び感度分布データ記憶部１４ｃを有する。制御部１７は、シーケンス実行部１７ａを有する。データ処理部２３は、感度分布作成部１３ａ、画像再構成部１３ｂ、画像展開処理部１３ｃ、異常信号判定部１３ｄ、及び感度分布再作成部２３ｅを有する。第２の実施形態では、データ処理部２３が有する感度分布再作成部２３ｅの機能が第１の実施形態とは異なる。
【００６７】
感度分布再作成部２３ｅは、異常信号判定部１３ｄにより展開画像に画素値が異常な画素が含まれていると判定された場合に、その画素の画素値が正常な値に近づくように感度分布データの再作成を行う。第２の実施形態では、感度分布再作成部２３ｅは、受信コイル８ａ〜８ｅが有する要素コイルの空間的な感度分布を測定する感度測定シーケンスをシーケンス実行部１７ａに実行させることで、感度分布データを再作成する。
【００６８】
具体的な例としては、感度分布再作成部２３ｅは、画素値が異常な画素があったことが異常信号判定部１３ｄから通知されると、シーケンス実行部１７ａに対して感度測定シーケンスを再実行するよう指示する。そして、感度分布再作成部２３ｅは、感度測定シーケンスによりＭＲ信号データが収集された後に、感度分布作成部１３ａに対して、再収集されたＭＲ信号データを用いて感度分布データを再作成するよう指示する。さらに、感度分布再作成部２３ｅは、感度分布作成部１３ａによって感度分布データが再作成された後に、画像展開処理部１３ｃに対して、再作成された感度分布データを用いて展開処理を再実行するよう指示する。
【００６９】
なお、一般的に、感度測定シーケンスでは、アレイコイルを用いたデータ収集の他に、ＷＢコイルを用いたデータ収集が行われる。ＷＢコイルを用いて収集されたデータは、展開処理により得られた展開画像の輝度を補正するために用いられる。しかし、第２の実施形態では、シーケンス実行部１７ａは、感度測定シーケンスを再実行する際に、撮像用に選択された受信コイルを用いたデータ収集のみを行うように感度測定シーケンスを実行すればよい。これにより、感度測定シーケンスの再実行にかかる時間が短縮されるので、より高速に撮像を行うことができるようになる。
【００７０】
また、第２の実施形態では、感度分布作成部１３ａは、感度分布データを再作成する際に、再収集されたＭＲ信号データと再収集前にすでに収集されていたＭＲ信号データとを加算し、加算したＭＲ信号データを用いて感度分布データを再作成するようにしてもよい。これにより、感度分布データのＳＮＲ（Signal-Noise Ratio）を改善することができる。
【００７１】
次に、第２の実施形態に係るＭＲＩ装置によるパラレルイメージングの処理手順について説明する。図５は、第２の実施形態に係るＭＲＩ装置によるパラレルイメージングの処理手順を示すフローチャートである。なお、ここでは、第１の実施形態と同様に、感度測定シーケンスを実行することにより得られた感度分布データが、すでに感度分布データ記憶部１４ｃに格納されていることとする。
【００７２】
まず、図５に示すステップＳ２０１〜Ｓ２０７の処理は、図３に示したステップＳ１０１〜Ｓ１０７の処理と同じであるので、ここでは説明を省略する。
【００７３】
そして、第２の実施形態では、異常信号判定部１３ｄによって展開画像に画素値が異常な画素が含まれていると判定された場合には（ステップＳ２０８，Ｙｅｓ）、シーケンス実行部１７ａが、感度分布再作成部２３ｅからの指示に応じて、感度測定シーケンスを再実行する（ステップＳ２０９）。続いて、画像展開処理部１３ｃが、感度分布再作成部２３ｅからの指示に応じて、再作成された感度分布データを用いて展開処理を再実行する（ステップＳ２１０）。
【００７４】
その後、ステップＳ２０４に戻り、画像展開処理部１３ｃが、再作成された感度分布データを用いて展開処理を再実行する。これにより、展開画像に画素値が異常な画素が含まれていないと判定されるまでの間は、感度分布データの修正及び展開処理が繰り返し実行される。そして、展開画像に画素値が異常な画素が含まれていないと判定された場合には（ステップＳ２０８，Ｎｏ）、異常信号判定部１３ｄが、画像展開処理部１３ｃにより生成された展開画像を画像データ記憶部１４ｂに登録する（ステップＳ２１１）。
【００７５】
上述したように、第２の実施形態では、感度分布再作成部２３ｅが、各要素コイルの空間的な感度分布を測定する感度測定シーケンスを実行手段に実行させることで感度分布データを再作成する。例えば、パラレルイメージングでは、感度分布データを作成するためのスキャンと本撮像のスキャンとの間で被検体が動いてしまった場合に、展開処理後のＭＲ画像において画素値が異常な画素が生じることがある。第２の実施形態によれば、このような場合でも、感度分布データを再作成することで、展開画像に含まれる画素の画素値が正常な値に近づくように感度分布データを置き換えることができる。したがって、第２の実施形態では、感度分布データを作成するためのスキャンと本撮像のスキャンとの間で被検体が動いてしまった場合でも、画素値が異常な画素を展開画像から除去することで、パラレルイメージングにより得られる画像の画質を向上させることができる。
【００７６】
なお、例えば、展開処理後の画像に異常に大きな画素値があった場合には、ウィンドウレベルの調整が困難になったり、傾斜磁場の線形性補正が適切に行われなくなったりすることもある。しかし、上記第１の実施形態又は２によれば、展開処理後のＭＲ画像から画素値が異常な画素が除去されるので、これらの事態を回避することができる。
【００７７】
また、第１の実施形態で説明した感度分布データの修正による方法と、第２の実施形態で説明した感度分布データの再作成による方法とは、それぞれ組み合わせて用いられてもよい。その場合には、例えば、異常信号判定部１３ｄが、展開画像に画素値が異常な画素が含まれているか否かを判定する際に、画素値が異常な画素の数を計数する。そして、異常信号判定部１３ｄは、計数した数が所定の閾値以下であった場合に、感度分布データの修正による方法を実行し、画素値が異常な画素の数が所定の閾値を越えていた場合に、第２の実施形態で説明した感度分布の再作成による方法を実行する。これにより、画素値が異常な画素の数が少ない場合には感度分布データが修正され、画素値が異常な画素の数が多い場合には感度分布データが再作成されるので、画素値が異常な画素を展開画像から効率よく除去することができるようになる。
【００７８】
（第３の実施形態）
なお、第１の実施形態では、ＭＲＩ装置１００が、自動的に、展開画像に画素値が異常な画素が含まれているか否かを判定し、その判定結果に基づいて感度分布データを修正する場合について説明した。しかしながら、撮像部位や診断の種類によっては、展開画像に異常な画素値の画素が生じていても問題にならない場合もある。そこで、例えば、展開画像の異常判定を行うか否か、及び、感度分布データを修正するか否かを操作者に選択させるようにしてもよい。以下では、このような場合の例を第３の実施形態として説明する。
【００７９】
なお、第３の実施形態では、展開処理により生成された展開画像に後処理が施される場合について説明する。ここで、後処理とは、例えば、ボリュームレンダリング（Volume Rendering）やＭＰＲ（Multi Planar Reconstruction）、ウィンドウレベル調整などである。これらの後処理の中には、展開画像に異常な画素値の画素が生じていても大きな影響を受けないものもある。そこで、第３の実施形態に係るＭＲＩ装置は、展開画像の異常判定を行う前に展開画像に後処理を施し、後処理後の画像を操作者に提示したうえで、異常判定を行うか否かの指示を操作者から受け付けるようにしている。
【００８０】
第３の実施形態に係るＭＲＩ装置の構成は、基本的には図１に示したものと同様であり、計算機システムの機能のみが異なる。そこで、以下では、第３の実施形態における計算機システムの機能を中心に説明する。
【００８１】
まず、第３の実施形態に係る計算機システムの詳細な構成について説明する。図６は、第３の実施形態に係る計算機システム３０の詳細な構成を示す機能ブロック図である。なお、ここでは説明の便宜上、図２に示した各部と同様の役割を果たす機能部については、同一の符号を付すこととしてその詳細な説明を省略する。
【００８２】
図６に示すように、計算機システム３０は、データ処理部３３、記憶部１４、及び制御部１７を有する。記憶部１４は、ＭＲ信号データ記憶部１４ａ、画像データ記憶部１４ｂ、及び感度分布データ記憶部１４ｃを有する。制御部１７は、シーケンス実行部３７ａを有する。データ処理部２３は、感度分布作成部１３ａ、画像再構成部１３ｂ、画像展開処理部１３ｃ、異常信号判定部１３ｄ、感度分布修正部１３ｅ、及び後処理部３３ｆを有する。
【００８３】
後処理部３３ｆは、画像展開処理部１３による展開処理によって得られた展開画像に後処理を実施する。ここで、後処理部３３ｆによって行われる後処理の種類は、例えば、撮像部位や診断の種類に応じてあらかじめ決められる。
【００８４】
制御部３７は、入力部１６を介して操作者から各種指示を受け付ける。第３の実施形態では、制御部３７は、異常判定を行うか否かの指示、及び、感度分布データを修正するか否かの指示を操作者から受け付ける。そして、制御部３７は、操作者から受け付けた指示に応じて、後処理部３３ｆ、異常信号半底部１３ｄ、感度分布修正部１３ｅを制御する。
【００８５】
次に、第３の実施形態に係るＭＲＩ装置によるパラレルイメージングの処理手順について説明する。図７は、第３の実施形態に係るＭＲＩ装置によるパラレルイメージングの処理手順を示すフローチャートである。なお、ここでは、第１の実施形態と同様に、感度測定シーケンスを実行することにより得られた感度分布データが、すでに感度分布データ記憶部１４ｃに格納されていることとする。
【００８６】
まず、図７に示すステップＳ３０１〜Ｓ３０４の処理は、図３に示したステップＳ１０１〜Ｓ１０４の処理と同じであるので、ここでは説明を省略する。
そして、第３の実施形態では、後処理部３３ｆが、画像展開処理部１３ｃによって展開処理が実行された後に、展開処理により得られた展開画像に後処理を実施する（ステップＳ３０５）。さらに、後処理部３３ｆは、後処理実施後の画像を表示部１５に表示させる（ステップＳ３０６）。
【００８７】
その後、制御部３７が、入力部１６を介して、異常判定を行うか否かの指示を操作者から受け付ける（ステップＳ３０７）。そして、異常判定を行わない旨の指示を制御部３７が受け付けた場合には（ステップＳ３０７，Ｎｏ）、後処理部３３ｆが、後処理実施後の画像を画像データ記憶部１４ｂに登録する（ステップＳ３１６）。
【００８８】
一方、異常判定を行う旨の指示を制御部３７が受け付けた場合には（ステップＳ３０７，Ｙｅｓ）、異常信号判定部１３ｄが、画像展開処理部１３ｃによる展開処理により得られた展開画像に含まれる画素値のヒストグラムを作成する（ステップＳ３０８）。さらに、異常信号判定部１３ｄは、作成したヒストグラムから画素値の中央値を算出する（ステップＳ３０９）。そして、異常信号判定部１３ｄは、算出した中央値に基づいて、展開画像に画素値が異常な画素が含まれているか否かを判定する（ステップＳ３１０）。
【００８９】
そして、展開画像に画素値が異常な画素が含まれていないと異常信号判定部１３ｄが判定した場合には（ステップＳ３１１，Ｎｏ）、後処理部３３ｆが、画像展開処理部１３ｃにより生成された展開画像に後処理を実施する（ステップＳ３１５）。そして、後処理部３３ｆは、後処理実施後の画像を画像データ記憶部１４ｂに登録する（ステップＳ３１６）。
【００９０】
一方、展開画像に画素値が異常な画素が含まれていると異常信号判定部１３ｄが判定した場合には（ステップＳ３１１，Ｙｅｓ）、制御部３７が、異常な画素があったことを報知するためのメッセージを表示部１５に表示させる（ステップＳ３１２）。その後、制御部３７は、入力部１６を介して、感度分布データを修正するか否かの指示を操作者から受け付ける（ステップＳ３１３）。
【００９１】
そして、感度分布データを修正しない旨の指示を制御部３７が受け付けた場合には（ステップＳ３１３，Ｎｏ）、後処理部３３ｆが、画像展開処理部１３ｃにより生成された展開画像に後処理を実施する（ステップＳ３１５）。そして、後処理部３３ｆは、後処理実施後の画像を画像データ記憶部１４ｂに登録する（ステップＳ３１６）。
【００９２】
一方、感度分布データを修正する旨の指示を制御部３７が受け付けた場合には（ステップＳ３１３，Ｙｅｓ）、感度分布修正部１３ｅが、画素値が異常であると判定された画素の位置における各チャンネル間の感度差が大きくなるように、感度分布データ記憶部１４ｃにより記憶されている感度分布データを修正する（ステップＳ３１４）。
【００９３】
その後、ステップＳ３０４に戻り、画像展開処理部１３ｃが、修正された感度分布データを用いて展開処理を再実行する。これにより、操作者からの指示に応じて、展開画像に画素値が異常な画素が含まれていないと判定されるまでの間は、感度分布データの修正及び展開処理が繰り返し実行される。そして、展開画像に画素値が異常な画素が含まれていないと判定された場合、又は、操作者によって異常判定処理が不要と判断された場合に、展開画像に後処理が実施された画像が画像データ記憶部１４ｂに登録される。
【００９４】
上述したように、第３の実施形態では、制御部３７が、異常判定を行うか否か、及び、感度分布データを修正するか否かを操作者から受け付ける。そして、異常判定を行う旨の指示が受け付けられた場合に、異常信号判定部１３ｄが、展開画像に画素値が異常な画素が含まれているか否かを判定する。また、感度分布データを修正する旨の指示が受け付けられた場合に、感度分布修正部１３ｅが、感度分布データを修正する。したがって、第３の実施形態によれば、操作者が、撮像部位や診断の種類に応じて、展開画像の異常判定の要否や展開画像の再作成の要否を選択することができる。これにより、操作者が、診断に必要な場合のみ展開画像の異常判定や再作成を行うようにＭＲＩ装置を制御することができるので、検査時間の短縮やスループットの向上を実現することができる。
【００９５】
なお、第３の実施形態では、ＭＲＩ装置が、第１の実施形態における展開画像の異常判定及び感度分布データの修正を、操作者からの指示に応じて実行する場合について説明した。これと同様に、ＭＲＩ装置が、第２の実施形態における展開画像の異常判定及び感度分布データの再作成を、操作者からの指示に応じて実行するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００９６】
１００ ＭＲＩ装置
１０ 計算機システム
１３ データ処理部
１３ｂ 画像再構成部
１３ｃ 画像展開処理部
１３ｄ 異常信号判定部
１３ｅ 感度分布修正部
１７ 制御部
１７ａ シーケンス実行部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴イメージング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴イメージング（Magnetic Resonance Imaging：ＭＲＩ）装置は、静磁場中に置かれた被検体の原子核スピンをラーモア周波数のＲＦ（Radio Frequency）信号で磁気的に励起し、この励起に伴って発生するＭＲ信号からＭＲ画像を再構成する装置である。かかるＭＲＩを用いた撮像法の１つに、パラレルイメージングと呼ばれる撮像法がある。
【０００３】
パラレルイメージングは、要素コイルと呼ばれる複数のＲＦコイルを有するアレイコイルを用いるとともに、位相エンコードをスキップさせることで、位相エンコード数をＭＲ画像の再構成に必要な所定位相エンコード数のＲＦコイル数分の１に減らしてＭＲ信号を収集する。これにより、各ＲＦコイルによってＭＲ信号が同時に受信され、受信されたＭＲ信号からＲＦコイルごとにＭＲ画像が再構成される。かかるパラレルイメージングによれば、ＲＦコイルごとに生成されるＭＲ画像のＦＯＶが小さくなり、スキャン時間が短縮されて撮像の高速化が図られる。
【０００４】
なお、パラレルイメージングでは、各ＲＦコイルにより収集されたＭＲ信号から再構成されたＭＲ画像には、画像端に折返しが生じる。そのため、パラレルイメージングでは、複数のＲＦコイルの感度が個々に異なることを利用して、ＲＦコイルごとに得られた複数のＭＲ画像それぞれに生じた折り返しを展開する展開処理が後処理として行われる。この展開処理では、ＲＦコイルの空間的な感度分布を示す感度分布データが用いられる。そして、展開処理によって得られた複数の展開画像が最終的なＦＯＶ（Field Of View）の画像に合成される。このように、パラレルイメージングによれば、撮像の高速化が図られるとともに、例えば腹部全体のような広い視野の画像が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３２９６１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来のパラレルイメージングでは、以下に説明するように、展開処理により得られる展開画像において画素値が異常な画素が生じ、この画素によって展開画像の画質が低下する場合があった。
【０００７】
前述したように、従来のパラレルイメージングでは、アレイコイルが有する要素コイル間の感度分布の違いを利用し、受信チャンネルごとに生成される折り返しが生じたＭＲ画像と各チャンネルの感度分布データに基づいて展開処理が行われる。この展開処理では、例えば、以下に示す式（１）により、展開処理後の画像における各点について画素値が求められ、求められた各点の画素値をまとめることで、折り返しが展開された展開画像が生成される。
【０００８】
ｘ＝（ＳHＳ）-1ＳHｙ ・・・（１）
【０００９】
ここで、ｘは、展開後の画像における各点のＭＲ値（Ｎ[pt]個のベクトル）であり、ｙは、要素コイルにより測定された信号の強度（Ｎ[ch]個のベクトル：ｙ＝｛Ｖ（１），Ｖ（２），・・・，Ｖ（Ｎ[ch]）｝である。また、Ｓは、展開の対象となる点におけるコイル感度（Ｎ[CH]×Ｎ[pt]の行列）であり、ＳHは、転置共役行列である。
【００１０】
かかる展開処理の中では、一般的に、ＬＵ分解により擬似逆行列が求められる。そして、このＬＵ分解の中で行われる除算処理において、除数が非常に小さくなる場合があった。この事象は、例えば、展開処理で用いられる感度分布データにおいて空間的な各位置における各チャンネル間の感度差が少なかった場合や、感度分布データを作成するためのスキャンと本撮像のスキャンとの間で被検体が動いてしまった場合などに生じる。
【００１１】
このように、ＬＵ分解において除数が非常に小さくなった場合には、逆行列の成分が非常に大きな値となってしまう。この結果、展開処理により得られる展開画像において、いくつかの画素の画素値の絶対値が非常に大きくなる場合があった。図８は、従来技術における課題を説明するための図である。図８に示すように、展開画像３１において、例えば画像の端部に近い位置に画素値が極端に大きい画素３２が生じる場合があった。そして、このような画素値が異常な画素によって、展開画像の画質が低下する場合があった。
【００１２】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、展開処理により得られる展開画像から画素値が異常な画素を除去することで、パラレルイメージングにより得られる画像の画質を向上させることができるＭＲＩ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る磁気共鳴イメージング装置は、複数のＲＦコイルを用いてＭＲ信号を収集するパラレルイメージングの撮像シーケンスを実行する実行部と、前記ＭＲ信号からＭＲ画像を再構成する再構成部と、前記ＲＦコイルの空間的な感度分布を示す感度分布データを用いて、前記ＭＲ画像に生じた折り返しを展開する展開処理を実行する展開処理部と、前記展開処理により得られた展開画像に画素値が異常な画素が含まれているか否かを判定する判定部と、前記展開画像に画素値が異常な画素が含まれていると判定された場合に、当該画素の画素値が正常な値に近づくように前記感度分布データを修正する修正部とを備え、前記展開処理部は、前記感度分布データが修正された後に、修正後の感度分布データを用いて前記展開処理を再実行する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、展開処理により得られる展開画像から画素値が異常な画素を除去することで、パラレルイメージングにより得られる画像の画質を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本実施例１に係るＭＲＩ装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、本実施例１に係る計算機システムの詳細な構成を示す機能ブロック図である。
【図３】図３は、本実施例１に係るＭＲＩ装置によるパラレルイメージングの処理手順を示すフローチャートである。
【図４】図４は、本実施例２に係る計算機システムの詳細な構成を示す機能ブロック図である。
【図５】図５は、本実施例２に係るＭＲＩ装置によるパラレルイメージングの処理手順を示すフローチャートである。
【図６】図６は、第３の実施形態に係る計算機システムの詳細な構成を示す機能ブロック図である。
【図７】図７は、第３の実施形態に係るＭＲＩ装置によるパラレルイメージングの処理手順を示すフローチャートである。
【図８】図８は、従来技術における課題を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、実施形態に係るＭＲＩ装置を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
（第１の実施形態）
最初に、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置の構成について説明する。図１は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００の構成を示す図である。図１に示すように、ＭＲＩ装置１００は、静磁場磁石１、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源３、寝台４、寝台制御部５、送信コイル６、送信部７、受信コイル８ａ〜８ｅ、受信部９、及び計算機システム１０を有する。
【００１８】
静磁場磁石１は、中空の円筒形状に形成されており、内部の空間に一様な静磁場を発生する。この静磁場磁石１としては、例えば永久磁石や超伝導磁石などが用いられる。
【００１９】
傾斜磁場コイル２は、中空の円筒形状に形成されており、静磁場磁石１の内側に配置される。この傾斜磁場コイル２は、互いに直交するｘ，ｙ，ｚの各軸に対応する３つのコイルが組み合わされて形成される。そして、これら３つのコイルは、後述する傾斜磁場電源３から個別に電流供給を受けて、ｘ，ｙ，ｚの各軸に沿って磁場強度が変化する傾斜磁場を発生させる。なお、例えば、ｚ軸方向は、静磁場と同方向に設定される。
【００２０】
ここで、傾斜磁場コイル２によって発生するＸ，Ｙ，Ｚ各軸の傾斜磁場は、例えば、リードアウト用傾斜磁場Ｇｒ、位相エンコード用傾斜磁場Ｇｅ及びスライス選択用傾斜磁場Ｇｓにそれぞれ対応している。リードアウト用傾斜磁場Ｇｒは、空間的位置に応じてＭＲ信号の周波数を変化させるために利用される。位相エンコード用傾斜磁場Ｇｅは、空間的位置に応じてＭＲ信号の位相を変化させるために利用される。スライス選択用傾斜磁場Ｇｓは、任意に撮像断面を決めるために利用される。
【００２１】
傾斜磁場電源３は、計算機システム１０による制御のもと、傾斜磁場コイル２に電流を供給する。
【００２２】
寝台４は、被検体Ｐが載置される天板４ａを備えており、後述する寝台制御部５による制御のもと、天板４ａを、被検体Ｐが載置された状態で傾斜磁場コイル２の空洞（撮像口）内へ挿入する。通常、この寝台４は、長手方向が静磁場磁石１の中心軸と平行になるように設置される。
【００２３】
寝台制御部５は、寝台４を駆動することで、天板４ａを長手方向又は上下方向へ移動する。
【００２４】
送信コイル６は、傾斜磁場コイル２の内側に配置され、送信部７から高周波パルスの供給を受けて高周波磁場を発生させる。この送信コイル６は、例えば、概略円筒状に形成されたＷＢ（Whole Body）コイルであり、高周波磁場の影響で被検体Ｐから発せられたＭＲ信号を受信することもできる。送信コイル６は、ＭＲ信号を受信した場合には、受信したＭＲ信号を受信部９へ送信する。
【００２５】
送信部７は、計算機システム１０による制御のもと、ラーモア周波数に対応する高周波パルスを送信コイル６に送信する。
【００２６】
受信コイル８ａ〜８ｅは、傾斜磁場コイル２の内側に配置されており、高周波磁場の影響によって被検体Ｐから放射されるＭＲ信号を受信する。受信コイル８ａは、被検体Ｐの頭部に装着される頭部用のコイルである。また、受信コイル８ｂ及び８ｃは、それぞれ、被検体Ｐの背中と天板４ａとの間に配置される脊椎用のコイルである。また、受信コイル８ｄ及び８ｅは、それぞれ、被検体の腹側に装着される腹部用のコイルである。
【００２７】
なお、受信コイル８ａ〜８ｅは、それぞれ、被検体Ｐから発せられた磁気共鳴信号を受信する複数の要素コイル（ＲＦコイル）を有するアレイコイルである。そして、受信コイル８ａ〜８ｅは、それぞれ、自身が有する要素コイルによってＭＲ信号が受信されると、受信されたＭＲ信号を受信部９へ出力する。
【００２８】
受信部９は、計算機システム１０による制御のもと、受信コイル８ａ〜８ｅから出力されるＭＲ信号に基づいてＭＲ信号データを生成する。また、受信部９は、ＭＲ信号データを生成すると、そのＭＲ信号データを計算機システム１０に送信する。
【００２９】
なお、受信部９は、受信コイル８ａ〜８ｅが有する複数の要素コイルから出力されるＭＲ信号を受信するための複数の受信チャンネルを有している。そして、受信部９は、撮像に用いる要素コイルが計算機システム１０から通知された場合には、通知された要素コイルから出力されたＭＲ信号が受信されるように、通知された要素コイルに対して受信チャンネルを割り当てる。
【００３０】
計算機システム１０は、ＭＲＩ装置１００の全体制御を行う。例えば、計算機システム１０は、操作者により設定された撮像条件に基づいて傾斜磁場電源３、送信部７及び受信部９を駆動することで、各種の撮像シーケンスを実行する。また、計算機システム１０は、撮像シーケンスを実行することで収集されたＭＲ信号からＭＲ画像を再構成する。かかる計算機システム１０は、インタフェース部１１、データ収集部１２、データ処理部１３、記憶部１４、表示部１５、入力部１６、及び制御部１７を有する。
【００３１】
インタフェース部１１は、傾斜磁場電源３、寝台制御部５、送信部７、及び受信部９に接続されており、これらの各部と計算機システム１０との間で授受される信号の入出力を制御する。
【００３２】
データ収集部１２は、インタフェース部１１を介して、受信部９から送信されるＭＲ信号データを収集し、収集したＭＲ信号データを記憶部１４に格納する。
【００３３】
データ処理部１３は、各種のデータ処理を行う。例えば、データ処理部１３は、記憶部１４により記憶されているＭＲ信号データに対してフーリエ変換などの後処理を施すことで、被検体Ｐ内を表すＭＲ画像を再構成する。また、データ処理部１３は、記憶部１４により記憶されているＭＲ信号データに対して断面変換などの所定の処理を施すことで、受信コイル８ａ〜８ｅが有する要素コイルの空間的な感度分布を示す感度分布データを生成する。そして、データ処理部１３は、生成したＭＲ画像及び感度分布データを記憶部１４に格納する。
【００３４】
記憶部１４は、計算機システム１０により処理される各種データを記憶する。また、データ収集部１２により収集されたＭＲ信号データや、データ処理部１３により生成されたＭＲ画像及び感度分布データなどを記憶する。この記憶部１４は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＲＡＭ（Random Access Memory）などにより実現される。
【００３５】
表示部１５は、データ処理部１３により生成されたＭＲ画像などの各種情報を表示する。この表示部１５は、例えば、液晶表示器などの表示デバイスにより実現される。
【００３６】
入力部１６は、操作者から各種操作や情報入力を受け付ける。この入力部１６は、例えば、マウスやトラックボールなどのポインティングデバイス、モード切替スイッチなどの選択デバイス、キーボードなどの入力デバイスなどにより実現される。
【００３７】
制御部１７は、図示していないＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリなどを有し、各種プログラムを実行することでＭＲＩ装置１００を総括的に制御する。例えば、制御部１７は、入力部１６を介して操作者から受け付けた撮像条件基づいて傾斜磁場電源３、送信部７及び受信部９を駆動することで、各種の撮像シーケンスを実行する。また、制御部１７は、撮像シーケンスを実行した後に、収集されたＭＲ信号からＭＲ画像又は感度分布データを生成するようデータ処理部１３を制御する。
【００３８】
以上、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００の構成について説明した。このような構成のもと、第１の実施形態では、計算機システム１０が、受信コイル８ａ〜８ｅが有する複数の要素コイルを用いてＭＲ信号を収集するパラレルイメージングの撮像シーケンスを実行し、収集したＭＲ信号からＭＲ画像を再構成する。また、計算機システム１０は、各要素コイルの空間的な感度分布を示す感度分布データを用いて、ＭＲ画像に生じた折り返しを展開する展開処理を実行する。その後、計算機システム１０は、展開処理により得られた展開画像に画素値が異常な画素が含まれているか否かを判定する。そして、計算機システムは、画素値が異常な画素が含まれていると判定した場合に、その画素の位置における各チャンネル間の感度差が大きくなるように感度分布データを修正し、修正後の感度分布データを用いて展開処理を再実行する。
【００３９】
すなわち、第１の実施形態では、展開処理により得られた展開画像に画素値が異常な画素が含まれていた場合に、その画素の画素値が正常な値に近づくように感度分布データが修正され、修正後の感度分布データを用いて展開処理が再実行される。したがって、第１の実施形態によれば、展開処理により得られる展開画像から画素値が異常な画素を除去することで、パラレルイメージングにより得られる画像の画質を向上させることができる。
【００４０】
以下では、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００について具体的に説明する。図２は、第１の実施形態に係る計算機システム１０の詳細な構成を示す機能ブロック図である。図２では、図１に示した計算機システム１０が有する各部のうち、データ処理部１３、記憶部１４及びデータ収集部１２を示している。
【００４１】
図２に示すように、計算機システム１０は、データ処理部１３、記憶部１４及びデータ収集部１２を有する。
【００４２】
記憶部１４は、ＭＲ信号データ記憶部１４ａ、画像データ記憶部１４ｂ、及び感度分布データ記憶部１４ｃを有する。ＭＲ信号データ記憶部１４ａは、データ収集部１２により収集されたＭＲ信号データを記憶する。画像データ記憶部１４ｂは、データ処理部１３により生成されたＭＲ画像を記憶する。感度分布データ記憶部１４ｃは、受信コイル８ａ〜８ｅが有する各要素コイルの空間的な感度分布を示す感度分布データを要素コイルごとに記憶する。
【００４３】
制御部１７は、シーケンス実行部１７ａを有する。シーケンス実行部１７ａは、入力部１６を介して操作者から受け付けた撮像条件基づいて傾斜磁場電源３、送信部７及び受信部９を駆動することで、各種の撮像シーケンスを実行する。例えば、シーケンス実行部１７ａは、パラレルイメージングの撮像シーケンスや、受信コイル８ａ〜８ｅが有する各要素コイルの空間的な感度分布を測定する感度測定シーケンスを実行する。
【００４４】
データ処理部１３は、感度分布作成部１３ａ、画像再構成部１３ｂ、画像展開処理部１３ｃ、異常信号判定部１３ｄ、及び感度分布修正部１３ｅを有する。
【００４５】
感度分布作成部１３ａは、感度測定シーケンスが実行されることにより収集されたＭＲ信号データをＭＲ信号データ記憶部１４ａから読み出し、読み出したＭＲ信号データに対して断面変換などの所定の処理を施すことで、受信コイル８ａ〜８ｅが有する要素コイルの空間的な感度分布を示す感度分布データを生成する。そして、感度分布作成部１３ａは、生成した感度分布データを感度分布データ記憶部１４ｃに格納する。
【００４６】
画像再構成部１３ｂは、各種撮像シーケンスが実行されることにより収集されたＭＲ信号データをＭＲ信号データ記憶部１４ａから読み出し、読み出したＭＲ信号データに対してフーリエ変換等の後処理を施すことで、被検体Ｐ内を表すＭＲ画像を再構成する。そして、画像再構成部１３ｂは、再構成したＭＲ画像を画像データ記憶部１４ｂに格納する。
【００４７】
画像展開処理部１３ｃは、受信コイル８ａ〜８ｅが有する各要素コイルの空間的な感度分布を示す感度分布データを用いて、ＭＲ画像に生じた折り返しを展開する展開処理を実行する。また、画像展開処理部１３ｃは、後述する感度分布修正部１３ｅからの指示に応じて、修正後の感度分布データを用いて展開処理を再実行する。
【００４８】
異常信号判定部１３ｄは、画像展開処理部１３ｃによる展開処理により得られた展開画像に画素値が異常な画素が含まれているか否かを判定する。例えば、異常信号判定部１３ｄは、展開画像に含まれる画素の画素値の分布状況から画素値の代表値を算出し、算出した代表値に基づいて、展開画像に画素値が異常な画素が含まれているか否かを判定する。
【００４９】
具体的な例としては、異常信号判定部１３ｄは、展開画像に含まれる画素の画素値のヒストグラムを作成し、作成したヒストグラムから画素値の代表値として中央値を算出する。そして、例えば、異常信号判定部１３ｄは、算出した中央値に所定の倍率を乗じた値を閾値として設定し、その閾値以上の画素値を異常であると判定する。なお、異常信号判定部１３ｄは、展開処理に含まれる計算処理で画素値がＮａＮとなった画素についても異常であると判定する。異常信号判定部１３ｄは、この判定方法に基づいて、展開画像に画素値が異常な画素が含まれているか否かを判定する。
【００５０】
そして、展開画像に画素値が異常な画素が含まれていないと判定した場合には、異常信号判定部１３ｄは、画像展開処理部１３ｃにより生成された展開画像を画像データ記憶部１４ｂに登録する。一方、展開画像に画素値が異常な画素が含まれていると判定した場合には、異常信号判定部１３ｄは、後述する感度分布修正部１３ｅに対して、画素値が異常な画素があったことを通知する。
【００５１】
感度分布修正部１３ｅは、異常信号判定部１３ｄにより展開画像に画素値が異常な画素が含まれていると判定された場合に、その画素の画素値が正常な値に近づくように感度分布データの修正を行う。第１の実施形態では、感度分布修正部１３ｅは、画素値が異常であると判定された画素の位置における各チャンネル間の感度差が大きくなるように感度分布データを修正する。
【００５２】
具体的な例としては、感度分布修正部１３ｅは、画素値が異常な画素があったことが異常信号判定部１３ｄから通知されると、感度分布データ記憶部１４ｃにより記憶されている各要素コイルの感度分布データを修正する。このとき、例えば、感度分布修正部１３ｅは、画素値が異常であると判定された画素の位置における感度分布の値をべき乗（例えば、１．００５乗）することで、その位置における各チャンネル間の感度差が大きくなるように感度分布データを修正する。また、例えば、感度分布修正部１３ｅは、画素値が異常であると判定された画素の近傍に位置する１６点での感度分布から平均値を算出し、算出した平均値を画素値が異常であると判定された画素の位置における感度分布として設定するよう感度分布データを修正する。
【００５３】
そして、感度分布修正部１３ｅは、各要素コイルの感度分布データを修正した後に、画像展開処理部１３ｃに対して、修正後の感度分布データを用いて展開処理を再実行するよう指示する。
【００５４】
次に、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００によるパラレルイメージングの処理手順について説明する。図３は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００によるパラレルイメージングの処理手順を示すフローチャートである。なお、ここでは、感度測定シーケンスを実行することにより得られた感度分布データが、すでに感度分布データ記憶部１４ｃに格納されていることとする。
【００５５】
図３に示すように、ＭＲＩ装置１００では、シーケンス実行部１７ａが、入力部１６を介して操作者から撮像開始の指示を受け付けた場合に（ステップＳ１０１，Ｙｅｓ）、受信コイル８ａ〜８ｅの中から撮像用に選択された受信コイルを用いてＭＲ信号を収集するパラレルイメージングの撮像シーケンスを実行する（ステップＳ１０２）。
【００５６】
続いて、画像再構成部１３ｂが、データ収集部１２により収集されたＭＲ信号からＭＲ画像を再構成する（ステップＳ１０３）。そして、画像展開処理部１３ｃが、感度分布データ記憶部１４ｃにより記憶されている感度分布データを用いて、画像再構成部１３ｂにより再構成されたＭＲ画像に対して展開処理を実行する（ステップＳ１０４）。
【００５７】
続いて、異常信号判定部１３ｄが、画像展開処理部１３ｃによる展開処理により得られた展開画像に含まれる画素値のヒストグラムを作成する（ステップＳ１０５）。さらに、異常信号判定部１３ｄは、作成したヒストグラムから画素値の中央値を算出する（ステップＳ１０６）。そして、異常信号判定部１３ｄは、算出した中央値に基づいて、展開画像に画素値が異常な画素が含まれているか否かを判定する（ステップＳ１０７）。
【００５８】
ここで、展開画像に画素値が異常な画素が含まれていると判定された場合には（ステップＳ１０８，Ｙｅｓ）、感度分布修正部１３ｅが、画素値が異常であると判定された画素の位置における各チャンネル間の感度差が大きくなるように、感度分布データ記憶部１４ｃにより記憶されている感度分布データを修正する（ステップＳ１０９）。
【００５９】
その後、ステップＳ１０４に戻り、画像展開処理部１３ｃが、修正された感度分布データを用いて展開処理を再実行する。これにより、展開画像に画素値が異常な画素が含まれていないと判定されるまでの間は、感度分布データの修正及び展開処理が繰り返し実行される。そして、展開画像に画素値が異常な画素が含まれていないと判定された場合には（ステップＳ１０８，Ｎｏ）、異常信号判定部１３ｄが、画像展開処理部１３ｃにより生成された展開画像を画像データ記憶部１４ｂに登録する（ステップＳ１１０）。
【００６０】
上述したように、第１の実施形態では、シーケンス実行部１７ａが、複数の要素コイルを用いてＭＲ信号を収集するパラレルイメージングの撮像シーケンスを実行する。また、画像再構成部１３ｂが、パラレルイメージングにより収集されたＭＲ信号からＭＲ画像を再構成する。また、画像展開処理部１３ｃが、各要素コイルの空間的な感度分布を示す感度分布データを用いて、ＭＲ画像に生じた折り返しを展開する展開処理を実行する。また、異常信号判定部１３ｄが、展開処理により得られた展開画像に画素値が異常な画素が含まれているか否かを判定する。そして、画素値が異常な画素が含まれていると判定された場合に、感度分布修正部１３ｅが、その画素の位置における各チャンネル間の感度差が大きくなるように感度分布データを修正する。その後、画像展開処理部１３ｃが、修正後の感度分布データを用いて展開処理を再実行する。したがって、第１の実施形態によれば、展開処理により得られる展開画像から画素値が異常な画素を除去することで、パラレルイメージングにより得られる画像の画質を向上させることができる。
【００６１】
また、第１の実施形態では、異常信号判定部１３ｄが、展開画像に含まれる画素の画素値の分布状況から画素値の代表値を算出し、算出した代表値に基づいて、展開画像に画素値が異常な画素が含まれているか否かを判定する。すなわち、第１の実施形態では、展開画像における画素値の分布状況に応じて、異常な画素を判別するための基準値が変化する。したがって、第１の実施形態によれば、展開画像における画素値の分布状況に応じて、画素値が異常な画素を展開画像から適切に除去することができるようになる。
【００６２】
また、第１の実施形態では、異常信号判定部１３ｄが、代表値として中央値を算出する。すなわち、第１の実施形態では、展開画像に含まれる画素のうち一部の画素の画素値が局所的に大きくなった場合でも、その一部の画素による影響を受けることなく画素値の判定が行われる。したがって、第１の実施形態によれば、画素値が異常な画素を展開画像から精度よく除去することができるようになる。
【００６３】
（第２の実施形態）
なお、上記第１の実施形態では、画素値が異常な画素が展開画像に含まれていた場合に、各チャンネル間の感度差が大きくなるように感度分布データを修正することで、その画素の画素値が正常な値に近づくように修正することとした。しかしながら、本発明はこれに限られるものではない。例えば、感度分布データを再作成するようにしてもよい。以下では第２の実施形態として、感度分布データを再作成する場合について説明する。
【００６４】
第２の実施形態に係るＭＲＩ装置の構成は、基本的には図１に示したものと同様であり、計算機システムの機能のみが異なる。そこで、以下では、第２の実施形態における計算機システムの機能を中心に説明する。
【００６５】
まず、第２の実施形態に係る計算機システムの詳細な構成について説明する。図４は、第２の実施形態に係る計算機システム２０の詳細な構成を示す機能ブロック図である。なお、ここでは説明の便宜上、図２に示した各部と同様の役割を果たす機能部については、同一の符号を付すこととしてその詳細な説明を省略する。
【００６６】
図４に示すように、計算機システム２０は、データ処理部２３、記憶部１４、及び制御部１７を有する。記憶部１４は、ＭＲ信号データ記憶部１４ａ、画像データ記憶部１４ｂ、及び感度分布データ記憶部１４ｃを有する。制御部１７は、シーケンス実行部１７ａを有する。データ処理部２３は、感度分布作成部１３ａ、画像再構成部１３ｂ、画像展開処理部１３ｃ、異常信号判定部１３ｄ、及び感度分布再作成部２３ｅを有する。第２の実施形態では、データ処理部２３が有する感度分布再作成部２３ｅの機能が第１の実施形態とは異なる。
【００６７】
感度分布再作成部２３ｅは、異常信号判定部１３ｄにより展開画像に画素値が異常な画素が含まれていると判定された場合に、その画素の画素値が正常な値に近づくように感度分布データの再作成を行う。第２の実施形態では、感度分布再作成部２３ｅは、受信コイル８ａ〜８ｅが有する要素コイルの空間的な感度分布を測定する感度測定シーケンスをシーケンス実行部１７ａに実行させることで、感度分布データを再作成する。
【００６８】
具体的な例としては、感度分布再作成部２３ｅは、画素値が異常な画素があったことが異常信号判定部１３ｄから通知されると、シーケンス実行部１７ａに対して感度測定シーケンスを再実行するよう指示する。そして、感度分布再作成部２３ｅは、感度測定シーケンスによりＭＲ信号データが収集された後に、感度分布作成部１３ａに対して、再収集されたＭＲ信号データを用いて感度分布データを再作成するよう指示する。さらに、感度分布再作成部２３ｅは、感度分布作成部１３ａによって感度分布データが再作成された後に、画像展開処理部１３ｃに対して、再作成された感度分布データを用いて展開処理を再実行するよう指示する。
【００６９】
なお、一般的に、感度測定シーケンスでは、アレイコイルを用いたデータ収集の他に、ＷＢコイルを用いたデータ収集が行われる。ＷＢコイルを用いて収集されたデータは、展開処理により得られた展開画像の輝度を補正するために用いられる。しかし、第２の実施形態では、シーケンス実行部１７ａは、感度測定シーケンスを再実行する際に、撮像用に選択された受信コイルを用いたデータ収集のみを行うように感度測定シーケンスを実行すればよい。これにより、感度測定シーケンスの再実行にかかる時間が短縮されるので、より高速に撮像を行うことができるようになる。
【００７０】
また、第２の実施形態では、感度分布作成部１３ａは、感度分布データを再作成する際に、再収集されたＭＲ信号データと再収集前にすでに収集されていたＭＲ信号データとを加算し、加算したＭＲ信号データを用いて感度分布データを再作成するようにしてもよい。これにより、感度分布データのＳＮＲ（Signal-Noise Ratio）を改善することができる。
【００７１】
次に、第２の実施形態に係るＭＲＩ装置によるパラレルイメージングの処理手順について説明する。図５は、第２の実施形態に係るＭＲＩ装置によるパラレルイメージングの処理手順を示すフローチャートである。なお、ここでは、第１の実施形態と同様に、感度測定シーケンスを実行することにより得られた感度分布データが、すでに感度分布データ記憶部１４ｃに格納されていることとする。
【００７２】
まず、図５に示すステップＳ２０１〜Ｓ２０７の処理は、図３に示したステップＳ１０１〜Ｓ１０７の処理と同じであるので、ここでは説明を省略する。
【００７３】
そして、第２の実施形態では、異常信号判定部１３ｄによって展開画像に画素値が異常な画素が含まれていると判定された場合には（ステップＳ２０８，Ｙｅｓ）、シーケンス実行部１７ａが、感度分布再作成部２３ｅからの指示に応じて、感度測定シーケンスを再実行する（ステップＳ２０９）。続いて、画像展開処理部１３ｃが、感度分布再作成部２３ｅからの指示に応じて、再作成された感度分布データを用いて展開処理を再実行する（ステップＳ２１０）。
【００７４】
その後、ステップＳ２０４に戻り、画像展開処理部１３ｃが、再作成された感度分布データを用いて展開処理を再実行する。これにより、展開画像に画素値が異常な画素が含まれていないと判定されるまでの間は、感度分布データの修正及び展開処理が繰り返し実行される。そして、展開画像に画素値が異常な画素が含まれていないと判定された場合には（ステップＳ２０８，Ｎｏ）、異常信号判定部１３ｄが、画像展開処理部１３ｃにより生成された展開画像を画像データ記憶部１４ｂに登録する（ステップＳ２１１）。
【００７５】
上述したように、第２の実施形態では、感度分布再作成部２３ｅが、各要素コイルの空間的な感度分布を測定する感度測定シーケンスを実行手段に実行させることで感度分布データを再作成する。例えば、パラレルイメージングでは、感度分布データを作成するためのスキャンと本撮像のスキャンとの間で被検体が動いてしまった場合に、展開処理後のＭＲ画像において画素値が異常な画素が生じることがある。第２の実施形態によれば、このような場合でも、感度分布データを再作成することで、展開画像に含まれる画素の画素値が正常な値に近づくように感度分布データを置き換えることができる。したがって、第２の実施形態では、感度分布データを作成するためのスキャンと本撮像のスキャンとの間で被検体が動いてしまった場合でも、画素値が異常な画素を展開画像から除去することで、パラレルイメージングにより得られる画像の画質を向上させることができる。
【００７６】
なお、例えば、展開処理後の画像に異常に大きな画素値があった場合には、ウィンドウレベルの調整が困難になったり、傾斜磁場の線形性補正が適切に行われなくなったりすることもある。しかし、上記第１の実施形態又は２によれば、展開処理後のＭＲ画像から画素値が異常な画素が除去されるので、これらの事態を回避することができる。
【００７７】
また、第１の実施形態で説明した感度分布データの修正による方法と、第２の実施形態で説明した感度分布データの再作成による方法とは、それぞれ組み合わせて用いられてもよい。その場合には、例えば、異常信号判定部１３ｄが、展開画像に画素値が異常な画素が含まれているか否かを判定する際に、画素値が異常な画素の数を計数する。そして、異常信号判定部１３ｄは、計数した数が所定の閾値以下であった場合に、感度分布データの修正による方法を実行し、画素値が異常な画素の数が所定の閾値を越えていた場合に、第２の実施形態で説明した感度分布の再作成による方法を実行する。これにより、画素値が異常な画素の数が少ない場合には感度分布データが修正され、画素値が異常な画素の数が多い場合には感度分布データが再作成されるので、画素値が異常な画素を展開画像から効率よく除去することができるようになる。
【００７８】
（第３の実施形態）
なお、第１の実施形態では、ＭＲＩ装置１００が、自動的に、展開画像に画素値が異常な画素が含まれているか否かを判定し、その判定結果に基づいて感度分布データを修正する場合について説明した。しかしながら、撮像部位や診断の種類によっては、展開画像に異常な画素値の画素が生じていても問題にならない場合もある。そこで、例えば、展開画像の異常判定を行うか否か、及び、感度分布データを修正するか否かを操作者に選択させるようにしてもよい。以下では、このような場合の例を第３の実施形態として説明する。
【００７９】
なお、第３の実施形態では、展開処理により生成された展開画像に後処理が施される場合について説明する。ここで、後処理とは、例えば、ボリュームレンダリング（Volume Rendering）やＭＰＲ（Multi Planar Reconstruction）、ウィンドウレベル調整などである。これらの後処理の中には、展開画像に異常な画素値の画素が生じていても大きな影響を受けないものもある。そこで、第３の実施形態に係るＭＲＩ装置は、展開画像の異常判定を行う前に展開画像に後処理を施し、後処理後の画像を操作者に提示したうえで、異常判定を行うか否かの指示を操作者から受け付けるようにしている。
【００８０】
第３の実施形態に係るＭＲＩ装置の構成は、基本的には図１に示したものと同様であり、計算機システムの機能のみが異なる。そこで、以下では、第３の実施形態における計算機システムの機能を中心に説明する。
【００８１】
まず、第３の実施形態に係る計算機システムの詳細な構成について説明する。図６は、第３の実施形態に係る計算機システム３０の詳細な構成を示す機能ブロック図である。なお、ここでは説明の便宜上、図２に示した各部と同様の役割を果たす機能部については、同一の符号を付すこととしてその詳細な説明を省略する。
【００８２】
図６に示すように、計算機システム３０は、データ処理部３３、記憶部１４、及び制御部１７を有する。記憶部１４は、ＭＲ信号データ記憶部１４ａ、画像データ記憶部１４ｂ、及び感度分布データ記憶部１４ｃを有する。制御部１７は、シーケンス実行部３７ａを有する。データ処理部２３は、感度分布作成部１３ａ、画像再構成部１３ｂ、画像展開処理部１３ｃ、異常信号判定部１３ｄ、感度分布修正部１３ｅ、及び後処理部３３ｆを有する。
【００８３】
後処理部３３ｆは、画像展開処理部１３による展開処理によって得られた展開画像に後処理を実施する。ここで、後処理部３３ｆによって行われる後処理の種類は、例えば、撮像部位や診断の種類に応じてあらかじめ決められる。
【００８４】
制御部３７は、入力部１６を介して操作者から各種指示を受け付ける。第３の実施形態では、制御部３７は、異常判定を行うか否かの指示、及び、感度分布データを修正するか否かの指示を操作者から受け付ける。そして、制御部３７は、操作者から受け付けた指示に応じて、後処理部３３ｆ、異常信号半底部１３ｄ、感度分布修正部１３ｅを制御する。
【００８５】
次に、第３の実施形態に係るＭＲＩ装置によるパラレルイメージングの処理手順について説明する。図７は、第３の実施形態に係るＭＲＩ装置によるパラレルイメージングの処理手順を示すフローチャートである。なお、ここでは、第１の実施形態と同様に、感度測定シーケンスを実行することにより得られた感度分布データが、すでに感度分布データ記憶部１４ｃに格納されていることとする。
【００８６】
まず、図７に示すステップＳ３０１〜Ｓ３０４の処理は、図３に示したステップＳ１０１〜Ｓ１０４の処理と同じであるので、ここでは説明を省略する。
そして、第３の実施形態では、後処理部３３ｆが、画像展開処理部１３ｃによって展開処理が実行された後に、展開処理により得られた展開画像に後処理を実施する（ステップＳ３０５）。さらに、後処理部３３ｆは、後処理実施後の画像を表示部１５に表示させる（ステップＳ３０６）。
【００８７】
その後、制御部３７が、入力部１６を介して、異常判定を行うか否かの指示を操作者から受け付ける（ステップＳ３０７）。そして、異常判定を行わない旨の指示を制御部３７が受け付けた場合には（ステップＳ３０７，Ｎｏ）、後処理部３３ｆが、後処理実施後の画像を画像データ記憶部１４ｂに登録する（ステップＳ３１６）。
【００８８】
一方、異常判定を行う旨の指示を制御部３７が受け付けた場合には（ステップＳ３０７，Ｙｅｓ）、異常信号判定部１３ｄが、画像展開処理部１３ｃによる展開処理により得られた展開画像に含まれる画素値のヒストグラムを作成する（ステップＳ３０８）。さらに、異常信号判定部１３ｄは、作成したヒストグラムから画素値の中央値を算出する（ステップＳ３０９）。そして、異常信号判定部１３ｄは、算出した中央値に基づいて、展開画像に画素値が異常な画素が含まれているか否かを判定する（ステップＳ３１０）。
【００８９】
そして、展開画像に画素値が異常な画素が含まれていないと異常信号判定部１３ｄが判定した場合には（ステップＳ３１１，Ｎｏ）、後処理部３３ｆが、画像展開処理部１３ｃにより生成された展開画像に後処理を実施する（ステップＳ３１５）。そして、後処理部３３ｆは、後処理実施後の画像を画像データ記憶部１４ｂに登録する（ステップＳ３１６）。
【００９０】
一方、展開画像に画素値が異常な画素が含まれていると異常信号判定部１３ｄが判定した場合には（ステップＳ３１１，Ｙｅｓ）、制御部３７が、異常な画素があったことを報知するためのメッセージを表示部１５に表示させる（ステップＳ３１２）。その後、制御部３７は、入力部１６を介して、感度分布データを修正するか否かの指示を操作者から受け付ける（ステップＳ３１３）。
【００９１】
そして、感度分布データを修正しない旨の指示を制御部３７が受け付けた場合には（ステップＳ３１３，Ｎｏ）、後処理部３３ｆが、画像展開処理部１３ｃにより生成された展開画像に後処理を実施する（ステップＳ３１５）。そして、後処理部３３ｆは、後処理実施後の画像を画像データ記憶部１４ｂに登録する（ステップＳ３１６）。
【００９２】
一方、感度分布データを修正する旨の指示を制御部３７が受け付けた場合には（ステップＳ３１３，Ｙｅｓ）、感度分布修正部１３ｅが、画素値が異常であると判定された画素の位置における各チャンネル間の感度差が大きくなるように、感度分布データ記憶部１４ｃにより記憶されている感度分布データを修正する（ステップＳ３１４）。
【００９３】
その後、ステップＳ３０４に戻り、画像展開処理部１３ｃが、修正された感度分布データを用いて展開処理を再実行する。これにより、操作者からの指示に応じて、展開画像に画素値が異常な画素が含まれていないと判定されるまでの間は、感度分布データの修正及び展開処理が繰り返し実行される。そして、展開画像に画素値が異常な画素が含まれていないと判定された場合、又は、操作者によって異常判定処理が不要と判断された場合に、展開画像に後処理が実施された画像が画像データ記憶部１４ｂに登録される。
【００９４】
上述したように、第３の実施形態では、制御部３７が、異常判定を行うか否か、及び、感度分布データを修正するか否かを操作者から受け付ける。そして、異常判定を行う旨の指示が受け付けられた場合に、異常信号判定部１３ｄが、展開画像に画素値が異常な画素が含まれているか否かを判定する。また、感度分布データを修正する旨の指示が受け付けられた場合に、感度分布修正部１３ｅが、感度分布データを修正する。したがって、第３の実施形態によれば、操作者が、撮像部位や診断の種類に応じて、展開画像の異常判定の要否や展開画像の再作成の要否を選択することができる。これにより、操作者が、診断に必要な場合のみ展開画像の異常判定や再作成を行うようにＭＲＩ装置を制御することができるので、検査時間の短縮やスループットの向上を実現することができる。
【００９５】
なお、第３の実施形態では、ＭＲＩ装置が、第１の実施形態における展開画像の異常判定及び感度分布データの修正を、操作者からの指示に応じて実行する場合について説明した。これと同様に、ＭＲＩ装置が、第２の実施形態における展開画像の異常判定及び感度分布データの再作成を、操作者からの指示に応じて実行するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００９６】
１００ ＭＲＩ装置
１０ 計算機システム
１３ データ処理部
１３ｂ 画像再構成部
１３ｃ 画像展開処理部
１３ｄ 異常信号判定部
１３ｅ 感度分布修正部
１７ 制御部
１７ａ シーケンス実行部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＲＦコイルを用いてＭＲ信号を収集するパラレルイメージングの撮像シーケンスを実行する実行部と、
前記ＭＲ信号からＭＲ画像を再構成する再構成部と、
前記ＲＦコイルの空間的な感度分布を示す感度分布データを用いて、前記ＭＲ画像に生じた折り返しを展開する展開処理を実行する展開処理部と、
前記展開処理により得られた展開画像に画素値が異常な画素が含まれているか否かを判定する判定部と、
前記展開画像に画素値が異常な画素が含まれていると判定された場合に、当該画素の画素値が正常な値に近づくように前記感度分布データを修正する修正部とを備え、
前記展開処理部は、前記感度分布データが修正された後に、修正後の感度分布データを用いて前記展開処理を再実行する、磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
前記修正部は、画素値が異常であると判定された画素の位置における各チャンネル間の感度差が大きくなるように前記感度分布データを修正する、請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
前記判定部は、前記展開画像に含まれる画素の画素値の分布状況から画素値の代表値を算出し、算出した代表値に基づいて、前記展開画像に画素値が異常な画素が含まれているか否かを判定する、請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
前記判定部は、前記展開画像に含まれる画素の画素値の分布状況から画素値の代表値を算出し、算出した代表値に基づいて、前記展開画像に画素値が異常な画素が含まれているか否かを判定する、請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
前記判定部は、前記代表値として中央値を算出する、請求項３に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
前記判定部は、前記代表値として中央値を算出する、請求項４に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
複数のＲＦコイルを用いてＭＲ信号を収集するパラレルイメージングの撮像シーケンスを実行する実行部と、
前記ＭＲ信号からＭＲ画像を再構成する再構成部と、
前記ＲＦコイルの空間的な感度分布を示す感度分布データを用いて、前記ＭＲ画像に生じた折り返しを展開する展開処理を実行する展開処理部と、
前記展開処理により得られた展開画像に画素値が異常な画素が含まれているか否かを判定する判定部と、
前記展開画像に画素値が異常な画素が含まれていると判定された場合に、前記ＲＦコイルの空間的な感度分布を測定する感度測定シーケンスを前記実行部に実行させることで前記感度分布データを再作成する再作成部とを備え、
前記展開処理部は、前記感度分布データが再作成された後に、再作成された感度分布データを用いて前記展開処理を再実行する、磁気共鳴イメージング装置。
【請求項８】
前記判定部は、前記展開画像に含まれる画素の画素値の分布状況から画素値の代表値を算出し、算出した代表値に基づいて、前記展開画像に画素値が異常な画素が含まれているか否かを判定する、請求項７に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項９】
前記判定部は、前記代表値として中央値を算出する、請求項８に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１】
複数のＲＦコイルを用いてＭＲ信号を収集するパラレルイメージングの撮像シーケンスを実行する実行部と、
前記ＭＲ信号からＭＲ画像を再構成する再構成部と、
前記ＲＦコイルの空間的な感度分布を示す感度分布データを用いて、前記ＭＲ画像に生じた折り返しを展開する展開処理を実行する展開処理部と、
前記展開処理により得られた展開画像に画素値が異常な画素が含まれているか否かを判定する判定部と、
前記展開画像に画素値が異常な画素が含まれていると判定された場合に、当該画素の画素値が正常な値に近づくように前記感度分布データを修正する修正部とを備え、
前記展開処理部は、前記感度分布データが修正された後に、修正後の感度分布データを用いて前記展開処理を再実行する、磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
前記修正部は、画素値が異常であると判定された画素の位置における各チャンネル間の感度差が大きくなるように前記感度分布データを修正する、請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
前記判定部は、前記展開画像に含まれる画素の画素値の分布状況から画素値の代表値を算出し、算出した代表値に基づいて、前記展開画像に画素値が異常な画素が含まれているか否かを判定する、請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
前記判定部は、前記展開画像に含まれる画素の画素値の分布状況から画素値の代表値を算出し、算出した代表値に基づいて、前記展開画像に画素値が異常な画素が含まれているか否かを判定する、請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
前記判定部は、前記代表値として中央値を算出する、請求項３に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
前記判定部は、前記代表値として中央値を算出する、請求項４に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
複数のＲＦコイルを用いてＭＲ信号を収集するパラレルイメージングの撮像シーケンスを実行する実行部と、
前記ＭＲ信号からＭＲ画像を再構成する再構成部と、
前記ＲＦコイルの空間的な感度分布を示す感度分布データを用いて、前記ＭＲ画像に生じた折り返しを展開する展開処理を実行する展開処理部と、
前記展開処理により得られた展開画像に画素値が異常な画素が含まれているか否かを判定する判定部と、
前記展開画像に画素値が異常な画素が含まれていると判定された場合に、前記ＲＦコイルの空間的な感度分布を測定する感度測定シーケンスを前記実行部に実行させることで前記感度分布データを再作成する再作成部とを備え、
前記展開処理部は、前記感度分布データが再作成された後に、再作成された感度分布データを用いて前記展開処理を再実行する、磁気共鳴イメージング装置。
【請求項８】
前記判定部は、前記展開画像に含まれる画素の画素値の分布状況から画素値の代表値を算出し、算出した代表値に基づいて、前記展開画像に画素値が異常な画素が含まれているか否かを判定する、請求項７に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項９】
前記判定部は、前記代表値として中央値を算出する、請求項８に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−２００６３７（Ｐ２０１１−２００６３７Ａ）
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３１３４２（Ｐ２０１１−３１３４２）
【出願日】平成２３年２月１６日（２０１１．２．１６）
【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２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１６日（２０１１．２．１６）
【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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