ＭＲＩ装置
【課題】所望倍速率のＰＩ撮影を可能とするコイルエレメントの選択やＰＩ撮影用スキャンプランの更新を容易に行なう。
【解決手段】ＰＦコイルユニット３０が備えた複数のコイルエレメントを有するマルチチャンネルコイルを用いてＰＩ撮影を行なう際、ＰＩ撮影判定部９は、パイロット撮影によって設定されたスキャンプランの情報と前記マルチチャンネルコイルを構成するコイルエレメントの配列情報に基づいて所望倍速率のＰＩ撮影が可能か否かを判定する。そして、可能と判定した場合、送受信部３は、前記コイルエレメントから検出されるＭＲ信号に基づいてＰＩ撮影を実行する。一方、不可能と判定した場合、ＰＩ撮影判定部９は、更新すべきスキャンプランを自動更新あるいは表示部７にて報知し、自動更新あるいは報知を受けた操作者によって更新されたスキャンプランに基づいてＰＩ撮影を実行する。
【解決手段】ＰＦコイルユニット３０が備えた複数のコイルエレメントを有するマルチチャンネルコイルを用いてＰＩ撮影を行なう際、ＰＩ撮影判定部９は、パイロット撮影によって設定されたスキャンプランの情報と前記マルチチャンネルコイルを構成するコイルエレメントの配列情報に基づいて所望倍速率のＰＩ撮影が可能か否かを判定する。そして、可能と判定した場合、送受信部３は、前記コイルエレメントから検出されるＭＲ信号に基づいてＰＩ撮影を実行する。一方、不可能と判定した場合、ＰＩ撮影判定部９は、更新すべきスキャンプランを自動更新あるいは表示部７にて報知し、自動更新あるいは報知を受けた操作者によって更新されたスキャンプランに基づいてＰＩ撮影を実行する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＭＲＩ装置に係り、特に、マルチチャンネルコイルを用いたパラレルイメージングを可能とするＭＲＩ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴イメージング法（ＭＲＩ）は、静磁場中に置かれた被検体組織の原子核スピンを、そのラーモア周波数をもつ高周波信号（ＲＦパルス）で励起し、この励起に伴って発生する磁気共鳴信号（ＭＲ信号）から画像データを再構成するイメージング法である。
【０００３】
ＭＲＩ装置は、生体内から検出されるＭＲ信号に基づいて画像データを生成する画像診断装置であり、解剖学的診断情報のみならず生化学的情報や機能診断情報など多くの診断情報を得ることができるため、今日の画像診断の分野では不可欠なものとなっている。
【０００４】
近年、３次元画像データの収集を可能とするＭＲＩ装置の実用化に伴い、画像データ生成時間を短縮するための各種高速撮影技術が開発されている。その１つとして複数のＲＦコイルをコイルエレメントとして備えたマルチチャンネルコイルを用いた、所謂、パラレルイメージング(Parallel Imaging)撮影と呼ばれる高速撮影法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この方法によれば、先ず、位相エンコードステップを間引いて収集した複数のＭＲ信号を所定のアルゴリズムに基づいて束ねることにより複数のＲＦチャンネルを形成し、次いで、このＲＦチャンネルのＭＲ信号を再構成処理して得られた複数の画像データを前記ＲＦチャンネルの感度分布データに基づいて展開処理することにより折り返りの無い画像データを短時間で生成することが可能となる。
【０００５】
従来、ＭＲＩ装置では、位相エンコードを順次更新させながらシーケンスを繰り返すことにより１枚の画像データの生成に必要なＭＲ信号の収集を行なっており、ＭＲ信号の収集時間は位相エンコードの更新回数に大きく依存している。従って、臨床的に有効な画質と撮影範囲（ＦＯＶ）を有する画像データの生成に必要なＭＲ信号の収集に多くの時間を要し、高速撮影を困難にしてきた。
【０００６】
このような問題点を解決するために、ＲＦパルスの繰り返し周期内において複数のＭＲ信号を検出するマルチエコータイプのシーケンスや、前記繰り返し周期を短縮したシーケンスを用いた高速撮影法が既に開発されているが、これらの高速撮影法は、画像コントラストの劣化や画像歪みが発生し易いという問題点を有している。
【０００７】
一方、パラレルイメージング撮影（以下では、ＰＩ撮影と呼ぶ。）では、既に述べたように複数のコイルエレメントを有したマルチチャンネルコイルを用い、位相エンコードステップを等間隔に間引いたシーケンスを実行してそのステップ回数を低減することによりＭＲ信号の収集に要する時間を短縮している。このとき、位相エンコードステップが間引かれて収集されたＭＲ信号を再構成処理して得られる画像データには折り返り現象が発生するが、この折り返り現象は、コイルエレメントからのＭＲ信号を束ねて形成されるＲＦチャンネルの感度分布データに基づいた展開処理によって除去することができる。そして、位相エンコード方向におけるＲＦチャンネル数をＮとすれば、位相エンコードステップ数の低減によりＭＲ信号の収集に要する時間の最大短縮率（以下では、最大倍速率と呼ぶ。）は１／Ｎとなる。
【特許文献１】特開２００４−３２９６１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ＰＩ撮影では、通常、被検体の体軸方向（ｚ方向）及びこの体軸方向に垂直な方向（ｘ方向）に対して複数のコイルエレメントが２次元配列されたマルチチャンネルコイルが前記被検体の体表面近傍及び背面近傍に夫々配置される。そして、これらのコイルエレメントは、体軸方向に対して複数のセクションに区分され、夫々のセクションにおける複数のコイルエレメントがｘ方向に配列される。このとき、ＰＩ撮影における最大倍速率は、パイロット撮影による位置決め用画像データにおいて予め設定されたＰＩ撮影用スキャンプランの情報と、操作者によって設定された複数のセクションやこれらのセクションが有する複数のコイルエレメントに基づいたＲＦチャンネルによって決定される。
【０００９】
しかしながら、従来、操作者はＰＩ撮影に先立って所望の倍速率を設定する際に、ＰＩ撮影のスキャンプランを考慮することなく所望倍速率を設定していたため、最適なセクションやＲＦチャンネルの設定が行なわれなかった。このため、ＰＩ撮影による診断用画像データの収集が不可能となったり、低いＳＮ比や許容できないアーチファクトを有した診断用画像データが生成されることがあり、このような場合には、マルチチャンネルコイルにおけるセクションやＲＦチャンネル等を再設定した後ＭＲ信号の収集と再構成処理による診断用画像データの生成を再度遣り直す必要があった。
【００１０】
即ち、ＰＩ撮影のスキャンプランを考慮することなく所望倍速率を設定する場合、ＰＩ撮影における検査効率や診断精度は操作者の技量に大きく依存し、最適なセクションやＲＦチャンネルの設定に多くの時間を要した場合には検査効率が著しく低下するのみならず操作者の負担が増大するという問題点を有していた。
【００１１】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、パイロット撮影による位置決め用画像データにて予め設定されたスキャンプランに基づいてＰＩ撮影を行なう際、所望の倍速率を可能とする好適なＲＦチャンネルの選択やスキャンプランの更新を容易に行なうことが可能なＭＲＩ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、請求項１に係る本発明のＭＲＩ装置は、静磁場及び傾斜磁場が印加された被検体に対してＲＦパルスを照射し複数のコイルエレメントによって検出された前記被検体からのＭＲ信号を合成することによって形成した複数からなるＲＦチャンネルのＭＲ信号に基づいてパラレルイメージング（ＰＩ）撮影行なうＭＲＩ装置において、前記コイルエレメントによって検出されたＭＲ信号を合成して複数のＲＦチャンネルを形成するＭＲ信号合成手段と、前記被検体に対するパイロット撮影によって予め収集された位置決め用画像データに対しＰＩ撮影用スキャンプランを設定するスキャンプラン設定手段と、前記ＰＩ撮影に対し所望倍速率を設定する倍速率設定手段と、前記ＰＩ撮影用スキャンプランの情報及び前記所望倍速率の情報に基づいて前記ＭＲ信号合成手段によって形成された前記複数のＲＦチャンネルの中から前記ＰＩ撮影に好適な前記複数からなるＲＦチャンネルを選択するＲＦチャンネル選択手段とを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、パイロット撮影による位置決め用画像データにて予め設定されたスキャンプランに基づき当該被検体に対するＰＩ撮影を行なう際、所望の倍速率を可能とする好適なＲＦチャンネルの選択やスキャンプランの更新を容易に行なうことが可能となる。このため、操作者の技量に依存することなく効率のよいＰＩ撮影を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１５】
以下に述べる本実施例のＭＲＩ装置では、複数のコイルエレメントが２次元配列されたマルチチャンネルコイルを被検体の体表面近傍及び背面近傍に配置してＰＩ撮影を行なう際、パイロット撮影による位置決め用画像データにおいて予め設定されたＰＩ撮影用スキャンプランの情報と前記マルチチャンネルコイルを構成するコイルエレメントの配列情報に基づいて操作者が所望する倍速率（所望倍速率）のＰＩ撮影が可能か否かを判定する。そして、ＰＩ撮影が可能と判定した場合、前記複数のコイルエレメントの中から前記所望倍速率を可能とする好適なコイルエレメントを選択してＰＩ撮影を実行する。一方、ＰＩ撮影が不可能と判定した場合、更新すべきスキャンプランを自動更新あるいは操作者に報知し、自動更新あるいは報知を受けた操作者によって更新されたＰＩ撮影用スキャンプランに基づきコイルエレメントを選択して当該被検体に対するＰＩ撮影を実効する。
【００１６】
（装置の構成）
本発明の実施例におけるＭＲＩ装置の構成につき図１乃至図３を用いて説明する。尚、図１は、本実施例におけるＭＲＩ装置の全体構成を示すブロック図であり、図２は、このＭＲＩ装置が備えたＲＦコイルユニット及び送受信部の具体的な構成を示すブロック図である。
【００１７】
図１に示したＭＲＩ装置２００は、被検体１５０に対して磁場を発生する静磁場発生部１及び傾斜磁場発生部２と、被検体１５０に対しＲＦパルスの照射とＭＲ信号の検出を行なうＲＦコイルユニット３０と、ＲＦコイルユニット３０に対しパルス電流を供給すると共に前記ＲＦコイルユニット３０が検出したＭＲ信号に対し所定の信号処理を行なう送受信部３と、被検体１５０を載置する天板４と、この天板４を被検体１５０の体軸方向に移動する天板移動機構部５を備えている。
【００１８】
更に、ＭＲＩ装置２００は、パイロット撮影及びＰＩ撮影において送受信部３が受信したＭＲ信号を再構成処理して位置決め用画像データ及び診断用画像データを生成する画像データ生成部６と、生成されたこれらの画像データを表示する表示部７と、ＭＲ信号収集条件や画像データ表示条件の設定、所望倍速率の設定、ＰＩ撮影用スキャンプランの設定、スキャンプラン更新モードの選択、更には、各種コマンド信号の入力等を行なう入力部８と、ＲＦコイルユニット３０における後述のマルチチャンネルコイル３０２に設けられたコイルエレメントの配列情報及びＰＩ撮影用スキャンプランの情報に基づいて前記所望倍速率によるＰＩ撮影の可能性を判定するＰＩ撮影判定部９と、ＭＲＩ装置２００における上述の各ユニットを統括的に制御する制御部１０を備えている。
【００１９】
静磁場発生部１は、常伝導磁石あるいは超電導磁石によって構成される主磁石１１と、この主磁石１１に電流を供給する静磁場電源１２を備え、図示しないガントリ中央部の撮影野に配置された被検体１５０に対し強力な静磁場を形成する。尚、主磁石１１は、永久磁石によって構成されていてもよい。
【００２０】
一方、傾斜磁場発生部２は、体軸方向（ｚ方向）及びこの体軸方向に直交するｘ方向とｙ方向に対して傾斜磁場を形成する傾斜磁場コイル２１と、傾斜磁場コイル２１の各々に対してパルス電流を供給する傾斜磁場電源２２を備えている。
【００２１】
傾斜磁場コイル２１及び傾斜磁場電源２２は、制御部１０から供給されるシーケンス制御信号に基づいて被検体１５０が置かれた撮影野に対し位置情報を付加する。即ち、傾斜磁場電源２２は、シーケンス制御信号に基づいてｘ方向，ｙ方向及びｚ方向の傾斜磁場コイル２１に供給するパルス電流を制御することにより各々の方向に対して傾斜磁場を形成する。そして、ｘ方向，ｙ方向及びｚ方向の傾斜磁場は合成されて互いに直交するスライス選択傾斜磁場Ｇｓ、位相エンコード傾斜磁場Ｇe及び読み出し（周波数エンコード）傾斜磁場Ｇｒが所望の方向に形成され、これらの傾斜磁場は、主磁石１１によって形成された強力な静磁場に重畳されて被検体１５０に印加される。
【００２２】
次に、図１に示したＲＦコイルユニット３０と送受信部３の具体例につき図２を用いて説明する。図２のＲＦコイルユニット３０は、ＭＲＩ装置２００の図示しないガントリ内において上述の傾斜磁場コイル２１と共に設けられた送受信兼用の全身用コイル（ＷＢコイル）３０１と被検体１５０の体表面近傍及び背面近傍に配設された受信専用のマルチチャンネルコイル３０２−１及び３０２−２を備えている。そして、位置決め用画像データの生成を目的としたパイロット撮影において、所定の周波数（ラーモア周波数）と包絡線を有したパルス電流がＷＢコイル３０１に供給され、高磁場に置かれた被検体１５０の撮影領域に対しＲＦパルスが照射される。このＲＦパルスの照射により被検体１５０の組織にて発生したＭＲ信号は、ＷＢコイル３０１によって検出され送受信部３に供給される。
【００２３】
一方、診断用画像データの生成を目的としたＰＩ撮影では、パイロット撮影の場合と同様にしてＷＢコイル３０１に対し所定の周波数と包絡線を有したパルス電流が供給され、被検体１５０の撮影領域に対しＲＦパルスが照射される。そして、このＲＦパルスの照射により被検体１５０の組織にて発生したＭＲ信号は、マルチチャンネルコイル３０２−１及び３０２−２にて２次元配列されたコイルエレメントの各々によって検出され送受信部３に供給される。このとき、マルチチャンネルコイル３０２−１及び３０２−２の各々は、体軸方向（ｚ方向）に複数（Ｎｚ）からなるセクション３ｓ１乃至３ｓＮｚを形成し、これらセクションの各々はｘ方向に複数個（Ｎｘ）のコイルエレメントを有している。
【００２４】
図３は、例えば、ｘ方向とｚ方向に夫々４個（Ｎｘ＝Ｎｚ＝４）のコイルエレメント３ｅ１１、３ｅ１２、３ｅ１３、３ｅ１４、３ｅ２１、・・・・３ｅ４４が配列されたマルチチャンネルコイル３０２を示したものであり、この図に示すように、これらのコイルエレメントはｚ方向に対してセクション１（３ｓ１）乃至セクション４（３ｓ４）に区分され、セクション１乃至４の各々はｘ方向に対して４つのコイルエレメント３ｅｉ１乃至３ｅｉ４（ｉ＝１乃至４）を有している。
【００２５】
図２に戻って、送受信部３は、送信部３１、受信部３２、ＭＲ信号合成部３３及びＲＦチャンネル選択部３４を備えている。
【００２６】
送信部３１は、位置決め用画像データを収集するためのパイロット撮影及び診断用画像データを収集するためのＰＩ撮影において上述のＷＢコイル３０１に対しパルス電流を供給する機能を有し、主磁石１１の静磁場強度によって決定される磁気共鳴周波数（ラーモア周波数）と略同一の周波数を有し所定の選択励起波形で変調されたパルス電流を生成してＷＢコイル３０１に供給する。
【００２７】
ＭＲ信号合成部３３は、増幅回路とスイッチング回路を備え、マルチチャンネルコイル３０２−１及び３０２−２の各セクション３ｓｉ（ｉ＝１乃至Ｎｚ）におけるコイルエレメント３ｅｉｊ（ｊ＝１乃至Ｎｘ）が検出したＭＲ信号を所定アルゴリズムに基づいて合成し複数のＲＦチャンネルを形成する。尚、ＭＲ信号合成部３３は、通常、コイルエレメント３ｅｉｊ（ｉ＝１乃至Ｎｚ、ｊ＝１乃至Ｎｘ）によって検出されたＭＲ信号を高Ｓ／Ｎで増幅するためにマルチチャンネルコイル３０２−１あるいは３０２−２の近傍に設けられる。
【００２８】
一方、ＲＦチャンネル選択部３４は、入力部８から主制御部１０１を介して供給されるＰＩ撮影用スキャンプランの情報及び所望倍速率の情報、更には、ＲＦコイルユニット３０から主制御部１０１を介して供給されるマルチチャンネルコイル３０２−１及び３０２−２の情報に基づいて、ＭＲ信号合成部３３が形成した複数のＲＦチャンネルの中から当該ＰＩ撮影に好適なＭヶのＲＦチャンネルを選択する。
【００２９】
受信部３２は、図示しない１チャンネルのパイロット撮影用受信部及びＭチャンネルのＰＩ撮影用受信部を備え、前記パイロット撮影用受信部は、パイロット撮影においてＷＢコイル３０１が検出した１チャンネルのＭＲ信号を受信し、中間周波変換、位相検波、低周波増幅、フィルタリング、Ａ／Ｄ変換等の信号処理を行なう。一方、前記ＰＩ撮影用受信部は、ＰＩ撮影においてＲＦチャンネル選択部３４から供給されるＭヶのＲＦチャンネルにおけるＭＲ信号に対し上述と同様の信号処理を行なう。
【００３０】
次に、図１に示した天板４は、図示しない寝台の上面において被検体１５０の体軸方向（ｚ方向）にスライド自在に取り付けられ、この天板４に載置された被検体１５０をｚ方向に移動することによりその撮影対象部位を撮影野の好適な位置に設定する。又、天板移動機構部５は、例えば、前記寝台の端部あるいは下部に取り付けられ、制御部１０から供給される天板移動制御信号に基づき天板４を移動するための駆動信号を生成する。そして、この駆動信号によって天板４をｚ方向に所定速度で移動する。
【００３１】
画像データ生成部６は、データ記憶部６１と高速演算部６２を備え、データ記憶部６１は、位相エンコードを順次変化させることにより時系列的に収集された複数のＭＲ信号からなるＭＲデータを記憶するＭＲデータ記憶部６１１と、前記ＭＲデータの再構成処理によって生成された画像データを記憶する画像データ記憶部６１２を備えている。
【００３２】
ＭＲデータ記憶部６１１には、ＷＢコイル３０１により位相エンコード方向に収集された複数のＭＲ信号からなるパイロット撮影時のＭＲ信号群（以下では、位置決め用ＭＲデータと呼ぶ。）と、ＲＦチャンネルの各々において異なる位相エンコードで収集された複数のＭＲ信号からなるＰＩ撮影時のＭＲ信号群（以下では、診断用ＭＲデータと呼ぶ。）が保存される。又、画像データ記憶部６１２には、位置決め用ＭＲデータを再構成処理して得られた位置決め用画像データと、診断用ＭＲデータに対し再構成処理と展開処理を行なって生成された診断用画像データが保存される。尚、ＰＩ撮影では、ＭＲ信号の収集時間を短縮するために位相エンコードステップを間引いて収集された診断用ＭＲデータがＭＲデータ記憶部６１１に保存される。
【００３３】
一方、画像データ生成部６の高速演算部６２は再構成処理部６２１と展開処理部６２２を備えている。再構成処理部６２１は、ＭＲ信号記憶部６１１に保存された位置決め用ＭＲデータを読み出し、２次元フーリエ変換による再構成処理を行なって位置決め用画像データを生成する。更に、再構成処理部６２１は、ＭＲ信号記憶部６１１に保存された各ＲＦチャンネルの診断用ＭＲデータを順次読み出し、同様の再構成処理を行なってＲＦチャンネルの各々に対する診断用画像データを生成する。このとき生成された診断用画像データの各々には位相エンコードステップの間引きに起因する折り返りが生ずる。
【００３４】
次に、展開処理部６２２は、ＲＦチャンネルの各々に対する感度マップデータが予め保管されている図示しない感度マップデータ記憶部を備え、前記ＲＦチャンネルの各々に対して再構成処理部６２１が生成した複数の診断用画像データを前記感度マップデータに基づいて展開処理しこれらの診断用画像データに発生していた折返りを補正する。尚、展開処理の具体的な方法については特開２００２−３１５７３１号公報や上述の特許文献１等に記載されているため詳細な説明は省略する。
【００３５】
表示部７は、図示しない表示データ生成回路と変換回路とモニタを備え、画像データ生成部６において生成された位置決め用画像データや診断用画像データの表示を行なう。即ち、位置決め用画像データの表示に際し前記表示データ生成回路は、画像データ生成部６の画像データ記憶部６１２から供給される位置決め用画像データに入力部８から制御部１０を介して供給されるＰＩ撮影用スキャンプラン（例えば、ＰＩ撮影におけるスライス断面の位置や方向）の情報を重畳して表示データを生成する。次いで、前記変換回路は、予め設定された画像データの表示条件に従って前記表示データを所定の表示フォーマットに変換した後Ｄ／Ａ変換し、ＣＲＴあるいは液晶パネルからなる前記モニタに表示する。
【００３６】
一方、診断用画像データの表示に際し前記表示データ生成回路は、画像データ生成部６の画像データ記憶部６１２から供給される折り返り補正後の診断用画像データに制御部１０から供給される被検体情報等の付帯情報を付加して表示データを生成し、前記変換回路は、この表示データに対し上述と同様の変換処理を行なって前記モニタに表示する。
【００３７】
次に、入力部８は、制御部１０を介して表示部７と接続されることによりインタラクティブなインターフェースを形成している。そして、操作卓上に表示パネルやスイッチ、キーボード、マウス等の各種入力デバイスを備え、被検体情報の入力、パルスシーケンス等を含んだＭＲ信号収集条件の設定、画像データ表示条件の設定、診断用画像データの生成を目的として位置決め用画像データ上で行なわれるＰＩ撮影用スキャンプランの設定、所望倍速率の設定、スキャンプラン更新モードの選択、天板移動指示信号の入力、更には、各種コマンド信号の入力等を行なう。尚、本実施例では、ＰＩ撮影用スキャンプランの更新に際しナビ更新モードあるいは自動更新モードの何れかが選択される。
【００３８】
ＰＩ撮影判定部９は、ＲＦコイルユニット３０から制御部１０を介して供給されるコイルエレメントの配列情報と制御部１０から供給されるＰＩ撮影用のスキャンプラン情報に基づき、操作者が入力部８にて設定した所望倍速率のＰＩ撮影が可能か否かを判定する。そして、ナビ更新モードにおいて前記ＰＩ撮影は不可能と判定した場合には、可能とするために更新すべきスキャンプラン項目を検索し、その検索結果を表示部７に表示して操作者によるＰＩ撮影用スキャンプランの更新を支援する。一方、自動更新モードにおいて上述のＰＩ撮影は不可能と判定した場合、ＰＩ撮影判定部９は、ＰＩ撮影を不可能にしているスキャンプラン項目を自動更新し、更新結果を制御部１０に供給すると共に表示部７に表示する。
【００３９】
次に、制御部１０は、主制御部１０１、シーケンス制御部１０２及び天板移動制御部１０３を備えている。主制御部１０１は、図示しないＣＰＵと記憶回路を備え、ＭＲＩ装置２００を統括して制御する機能を有している。そして、主制御部１０１の記憶回路には、入力部８にて入力／設定／選択された被検体情報、ＭＲ信号の収集条件、画像データの表示条件、ＰＩ撮影用スキャンプラン、所望倍速率、スキャンプラン更新モード等の情報が保存される。一方、主制御部１０１のＣＰＵは、入力部８において設定されたＭＲ信号収集条件のパルスシーケンスに基づき傾斜磁場コイル２１やＲＦコイルユニット３０に供給するパルス電流の大きさ、供給時間、供給タイミング等を設定してシーケンス制御部１０２に供給する。
【００４０】
シーケンス制御部１０２は、図示しないＣＰＵと記憶回路を備え、主制御部１０１から供給されるパルスシーケンス情報を前記記憶回路に一旦記憶した後、これらのパルスシーケンス情報に基づいてシーケンス制御信号を生成し傾斜磁場発生部２の傾斜磁場電源２２や送受信部３を制御する。又、天板移動制御部１０３は、入力部８から主制御部１０１を介して供給される天板移動指示信号に基づいて天板移動制御信号を生成し天板移動機構部５へ供給する。
【００４１】
次に、ＰＩ撮影用スキャンプランのスライス断面に基づいて選択されるマルチチャンネルコイル３０２のコイルエレメントにつき図４乃至図６を用いて説明する。尚、以下では、説明を簡単にするために、体軸方向（ｚ方向）及びこの体軸方向に垂直なｘ方向に夫々４個ずつ配列された１６個のコイルエレメントを有するマルチチャンネルコイル３０２について述べるが、これに限定されない。
【００４２】
図４は、パイロット撮影によって収集された当該被検体１５０の位置決め用画像データＤｘに対して設定されたＰＩ撮影用スキャンプランのスライス断面（コロナル断面）を示したものであり、例えば、図４（ａ）に示した位置決め用画像データＤｘにおいて被検体１５０に対するマルチチャンネルコイル３０２（図４（ｂ）参照）の配置領域３０２ｘが設定され、更に、体軸方向（ｚ方向）に対し角度θだけ傾斜したスライス断面Ｓｘの位置が設定される。
【００４３】
位置決め用画像データＤｘにおいて上述のＰＩ撮影用スキャンプランが設定された場合、制御部１０のシーケンス制御部１０２は、スライス断面ＳｘのＸｘ方向が位相エンコード方向になるように傾斜磁場電源２２を制御する。そして、この位相エンコード方向に対応した４ヶのコイルエレメント（例えば、３ｅ１１乃至３ｅ１４）から検出されたＭＲ信号を所定アルゴリズムに基づいて合成することにより４ヶのＲＦチャンネルが形成される。ＰＩ撮影において使用されるマルチチャンネルコイル３０２は、図４（ｂ）に示すように、被検体１５０の体軸方向（ｚ方向）において４つのセクション３ｓ１乃至３ｓ４を形成し、セクション３ｓ１乃至３ｓ４の各々は、４ヶのコイルエレメントを有している。そして、送受信部３のＭＲ信号合成部３３は、これらのコイルエレメントにて検出されたＭＲ信号を合成することにより複数のＲＦチャンネルを形成し、ＲＦチャンネル選択部３４は、これらのＲＦチャンネルの中から当該ＰＩ撮影に好適なＭヶのＲＦチャンネルを選択する。以下では、受信部３２のチャンネル数Ｍが１６チャンネルの場合について述べる。
【００４４】
図５は、ＰＩ撮影の最大倍速率Ｒが４の場合に使用されるマルチコイル３０２−１あるいは３０２−２のコイルエレメントを示したものであり、この場合の選択は、ＰＩ撮影用スキャンプランにおいて設定されるスライス断面Ｓｘの体軸方向（ｚ方向）に対する傾斜角度θに依存する。即ち、ｚ方向に対するスライス断面Ｓｘの傾斜角度θが４５度以下の場合、ＲＦチャンネル選択部３４は、図５（ａ）に示すように、セクション３Ｓ１におけるコイルエレメント３ｅ１１乃至３ｅ１４から検出されたＭＲ信号を合成することによってｘ方向に形成された４ヶのＲＦチャンネルを選択し、更に、セクション３Ｓ２におけるコイルエレメント３ｅ２１及び３ｅ２４から検出されたＭＲ信号を合成することによってｘ方向に形成された４ヶのＲＦチャンネルを選択する。
【００４５】
同様にして、ＲＦチャンネル選択部３４は、図示しないマルチコイル３０２−２のコイルエレメント３ｅ１１乃至３ｅ１４から検出されたＭＲ信号の合成及びコイルエレメント３ｅ２１乃至３ｅ２４から検出されたＭＲ信号の合成によってｘ方向に形成された４ヶのＲＦチャンネルを夫々選択する。
【００４６】
そして、画像データ生成部６の高速演算部６２における再構成処理部６２１は、各セクションにて選択された４ヶのＲＦチャンネルにて得られる診断用ＭＲデータを再構成処理して折り返り補正前の４枚の診断用画像データを生成し、展開処理部６２２は、これら４枚の診断用画像データＲＦを展開処理し折り返りが補正された１枚の診断用画像データを生成する。
【００４７】
一方、ｘ方向に対するスライス断面Ｓｘの傾斜角度θが４５度以上の場合、ＲＦチャンネル選択部３４は、図５（ｂ）に示すように、セクション３Ｓ１乃至３ｓ４におけるコイルエレメント３ｅ１１乃至３ｅ４１にて検出されたＭＲ信号を合成することによってｚ方向に形成された４ヶのＲＦチャンネルを選択し、更に、コイルエレメント３ｅ１２乃至３ｅ４２にて検出されたＭＲ信号を合成することによってｚ方向に形成された４ヶのＲＦチャンネルを選択する。
【００４８】
同様にして、ＲＦチャンネル選択部３４は、図示しないマルチコイル３０２−２のコイルエレメント３ｅ１１乃至３ｅ４１から検出されたＭＲ信号の合成及びコイルエレメント３ｅ１２乃至３ｅ４２から検出されたＭＲ信号の合成によってｚ方向に形成された４ヶのＲＦチャンネルを夫々選択する。そして、画像データ生成部６の高速演算部６２は、ｚ方向に選択された上述のＲＦチャンネルにて得られる診断用ＭＲデータを再構成処理して折り返り補正前の４枚の診断用画像データを生成し、展開処理部６２２は、これら４枚の診断用画像データＲＦを展開処理し折り返りが補正された１枚の診断用画像データを生成する。
【００４９】
上述のように、図４の位相エンコード方向Ｘｘに対応する方向（ｘ方向あるいはｚ方向）に形成された４ヶのＲＦチャンネルに基づいて生成される４枚の補正前診断用画像データを展開処理することにより、スライス断面Ｓｘの傾斜角度θの大きさに依存することなく最大倍速度Ｒが４のＰＩ撮影が可能となる。
【００５０】
一方、マルチチャンネルコイル３０２においてコイルエレメント３ｅ１４、３ｅ２４、３ｅ３４及び３ｅ４４が存在しない場合にはｘ方向におけるＲＦチャンネル数は３となり、スライス断面Ｓｘの傾斜角度θが４５度以下では最大倍速度Ｒが４のＰＩ撮影は不可能となる。即ち、最大倍速度Ｒが４のＰＩ撮影を実現するためにはＰＩ撮影用スキャンプランにおけるスライス断面Ｓｘの傾斜角度θが４５度以上になるように更新する必要がある。
【００５１】
同様にして、マルチチャンネルコイル３０２においてコイルエレメント３ｅ４１、３ｅ４２、３ｅ４３及び３ｅ４４が存在しない場合にはｚ方向におけるＲＦチャンネル数は３となり、スライス断面Ｓｘの傾斜角度θが４５度以上では最大倍速度Ｒが４のＰＩ撮影は不可能となる。従って、最大倍速度Ｒが４のＰＩ撮影を実現するためにはＰＩ撮影用スキャンプランにおけるスライス断面Ｓｘの傾斜角度θを４５度以下に更新する必要がある。
【００５２】
次に、図６は、最大倍速率Ｒが２の場合、上述のマルチチャンネルコイル３０２にて２次元配列された１６個のコイルエレメント３ｅｉｊ（ｉ＝１乃至４、ｊ＝１乃至４）の中から選択されるコイルエレメントの具体例を示したものであり、ｘ方向に対するスライス断面Ｓｘの傾斜角度θが４５度以下の場合、図６（ａ）に示すように、例えば、セクション３ｓ１のコイルエレメント３ｅ１１及び３ｅ１２において検出されたＭＲ信号に基づいて２ヶのＲＦチャンネルがｘ方向に形成され、同様にして、セクション３ｓ２乃至３ｓ４の各々に対しても２ヶのＲＦチャンネルがｘ方向に形成される。そして、画像データ生成部６は、各セクションのｘ方向に形成された２ヶのＲＦチャンネルから得られるＭＲ信号に対し再構成処理と展開処理を行なって折り返りの無い診断用画像データを生成する。
【００５３】
又、ｘ方向に対するスライス断面Ｓｘの傾斜角度θが４５度以上の場合、図６（ｂ）に示すように、例えば、セクション３ｓ１のコイルエレメント３ｅ１１及びセクション３ｓ２の３ｅ２１において検出されたＭＲ信号に基づいて２つのＲＦチャンネルがｚ方向に形成され、同等にして、コイルエレメント３ｅ１２及び３ｅ２２、３ｅ１３及び３ｅ２３、３ｅ１４及び３ｅ２４の各々に対して２ヶのＲＦチャンネルがｚ方向に形成される。そして、画像データ生成部６は、ｚ方向に形成された２ヶのＲＦチャンネルから得られるＭＲ信号に対し再構成処理と展開処理を行なって折り返りの無い診断用画像データを生成する。
【００５４】
この場合、１６個のコイルエレメント３ｅｉｊ（ｉ＝１乃至４、ｊ＝１乃至４）が２次元配列されたマルチチャンネルコイル３０２を用いることによりｚ方向及びｘ方向の何れに対しても２つのＲＦチャンネルの設定が可能となり、従って、スライス断面Ｓｘのｚ方向に対する傾斜角度θの大きさに依存することなく最大倍速度Ｒが２のＰＩ撮影が可能となる。
【００５５】
（ＰＩ撮影用スキャンプランの更新手順）
次に、ＰＩ撮影用スキャンプランの更新手順につき図７のフローチャートを用いて説明する。当該被検体１５０のＰＩ撮影に先立ち、ＭＲＩ装置２００の操作者は２次元配列されたコイルエレメントを有するマルチチャンネルコイル３０２−１及び３０２−２を選択し、このマルチチャンネルコイル３０２−１及び３０２−２を天板４に載置された被検体１５０の体表面近傍及び背面近傍に配置する。このとき、マルチチャンネルコイル３０２−１及び３０２−２におけるコイルエレメントの配列情報は、その識別情報と共に制御部１０の主制御部１０１における記憶回路に保存される（図７のステップＳ１）。
【００５６】
次いで、操作者は、天板移動指示信号を入力部８にて入力し、被検体１５０の診断対象部位がガントリ中央部の撮影野に位置するように天板４を体軸方向（ｚ方向）に移動する、更に、操作者は、入力部８にて被検体情報の入力、パイロット撮影及びＰＩ撮影におけるＭＲ信号収集条件や画像データ表示条件の設定、スキャンプラン更新モードの選択等を行なう。尚、本実施例ではスキャンプラン更新モードの選択としてナビ更新モードあるいは自動更新モードの何れかが選択される。そして、これらの入力情報／設定情報／選択情報も主制御部１０１に備えられた記憶回路に保存される（図７のステップＳ２）。
【００５７】
上述の初期設定が終了したならば、操作者は、位置決め用画像データの収集を目的としたパイロット撮影の開始コマンド信号を入力部８において入力し、このコマンド信号が制御部１０の主制御部１０１に供給されることにより位置決め用画像データの生成が開始される。
【００５８】
以下では、ＳＥ（スピンエコー）法を用い当該被検体１５０のコロナル断面におけるＴ１強調画像データを位置決め用画像データとして生成するためのＭＲ信号収集条件が上述のステップＳ２において設定された場合について述べる。
【００５９】
ＳＥ法によりＴ１強調画像データを収集する場合、図１に示した傾斜磁場発生部２の傾斜磁場電源２２は、制御部１０のシーケンス制御部１０２から供給されたシーケンス制御信号に基づいてｘ方向，ｙ方向及びｚ方向の傾斜磁場コイル２１に対するパルス電流を制御し、被検体１５０の撮影対象部位におけるコロナル断面を設定するためのスライス選択傾斜磁場Ｇｓとこの撮影スライス断面から得られたＭＲ信号に対しその発生位置を符号化するための位相エンコード傾斜磁場Ｇe及び読み出し（周波数エンコード）傾斜磁場Ｇｒを印加する。
【００６０】
そして、例えば、Ｎａ×Ｎａの画素を有する位置決め用画像データを生成する場合、Ｎａ種類の磁場強度を有する位相エンコード傾斜磁場Ｇｅの印加を繰り返し期間ＴＲでＮａ回繰り返すと共に、所定の磁場強度を有した読み出し（周波数エンコード）傾斜磁場Ｇｅの印加を繰り返し期間ＴＲで繰り返す。
【００６１】
一方、送受信部３の送信部３１は、最初のスライス選択傾斜磁場Ｇｓの印加中にＲＦコイルユニット３０のＷＢコイル３０１に対しパルス電流を供給して９０度ＲＦパルスを被検体１５０の撮影部位に照射し、更に、この照射から時間ＴＥ／２後における第２のスライス選択傾斜磁場Ｇｓの印加中に１８０度ＲＦパルスを同一部位に照射する。次いで、ＷＢコイル３０１及び送受信部３の受信部３２は、１８０度ＲＦパルスの照射から時間ＴＥ／２後に被検体１５０から生ずる位置決め用ＭＲ信号を受信して画像データ生成部６のデータ記憶部６１におけるＭＲデータ記憶部６１１に保存する。
【００６２】
尚、上述の９０度ＲＦパルス及び１８０度ＲＦパルスは、被検体組織の原子核スピンを９０度及び１８０度回転するために必要なエネルギーを原子核スピンに供給するためのＲＦ波であり、時間ＴＥは、９０度ＲＦパルスの照射からＭＲ信号が検出されるまでの時間を、又、ＴＲは、ＭＲ信号の検出周期、Ｔ１は生体組織が有する原子核スピンの縦緩和時間である。
【００６３】
そして、位相エンコード傾斜磁場Ｇｅの磁場強度をＮａ回更新することによりＮａ個の位置決め用ＭＲ信号が収集されたならば、画像データ生成部６の高速演算部６２における再構成処理部６２１は、夫々がＮａのデータ点を有するＮａ個の位置決め用ＭＲ信号（即ち、位置決め用ＭＲデータ）を２次元フーリエ変換してＮａ×Ｎａの画素を有した、例えば、コロナル断面における位置決め用画像データを生成し、表示部７に表示する（図７のステップＳ３）。
【００６４】
表示部７において位置決め用画像データを観察した操作者は、入力部８に備えられた入力デバイスを用い位置決め用画像データにおいてＰＩ撮影用スキャンプランを設定する。具体的には、前記位置決め用画像データに重畳されたマルチチャンネルコイル３０２の配置領域３０２ｘに基づいてスライス断面（例えば、コロナル断面）Ｓｘを所定方向に設定し（図４（ａ）参照）（図７のステップＳ４）、更に、ＳＩ撮影に対する所望倍速率を設定する（図７のステップＳ５）。そして、これらの設定情報は主制御部１０１の記憶回路に保存される。
【００６５】
一方、ＰＩ撮影判定部９は、予め設定された受信部３２のチャンネル数情報、マルチチャンネルコイル３０２におけるコイルエレメントの配列情報、位置決め用画像データに対して設定されたスライス断面の情報を主制御部１０１の記憶回路から読み出し、これらの情報に基づいて最大倍速率を算出する（図７のステップＳ６）。更に、ＰＩ撮影判定部９は、算出された最大倍速率と前記記憶回路から読み出した上述の所望倍速率とを比較することにより前記所望倍速率によるＰＩ撮影の可能性を判定する（図７のステップＳ７）。
【００６６】
そして、所望倍速率によるＰＩ撮影が可能と判定した場合、その判定結果を主制御部１０１に供給し、この判定結果を受信した主制御部１０１は、ＭＲＩ装置の各ユニットに対し所望倍速率によるＰＩ撮影を開始するための制御信号を供給してＰＩ撮影を実行する（図７のステップＳ１１）。
【００６７】
一方、ステップＳ２の初期設定においてナビ更新モードが選択された状態でステップＳ７において所望倍速率によるＰＩ撮影が不可能と判定した場合、前記ＰＩ撮影を可能とするために更新すべきスキャンプラン項目（例えば、スライス断面の方向）を検索して表示部７に表示する（図７のステップＳ８）。次いで、操作者は、表示されたスキャンプラン項目に基づいてＰＩ撮影用スキャンプランを更新する（図７のステップＳ９）。そして、更新されたＰＩ撮影用スキャンプランに基づいてステップＳ６乃至ステップＳ９をＰＩ撮影が可能と判定されるまで繰り返す（図７のステップＳ６乃至ステップＳ９）。
【００６８】
又、前記初期設定において自動更新モードが選択された状態で所望倍速率によるＰＩ撮影が不可能と判定した場合、ＰＩ撮影を不可能にしているＰＩ撮影用スキャンプランを自動更新し（図７のステップＳ１０）、主制御部１０１は、更新されたスキャンプランに基づいてＰＩ撮影を実行する（図７のステップＳ１１）。
【００６９】
以上述べた本発明の実施例によれば、パイロット撮影による位置決め用画像データにて予め設定されたＰＩ撮影用スキャンプランに基づいて当該被検体に対するＰＩ撮影を行なう際、所望倍速率のＰＩ撮影を可能とする好適なマルチチャンネルコイルのコイルエレメントを前記ＰＩ撮影用スキャンプランに基づいて自動選択することが可能となる。
【００７０】
又、上述の実施例におけるＭＲＩ装置では、コイルエレメントの配列情報とＰＩ撮影用スキャンプランの情報に基づいて所望倍速率によるＰＩ撮影の可能性を判定し、ＰＩ撮影が不可能の場合には、更新すべきＰＩ撮影用スキャンプランの自動更新あるいは操作者への報知が可能となる。このため、操作者の技量に依存することなく良質な診断用画像データの収集が可能となり、更に、ＰＩ撮影の遣り直し回数が低減するため検査効率が大幅に向上し操作者に対する負担も軽減される。
【００７１】
以上、本発明の実施例について述べてきたが、本発明は、上述の実施例に限定されるものではなく変形して実施してもよい。例えば、上述の実施例では、コロナル断面をスライス断面とする２次元画像データを生成する場合について述べたが、サジタル断面やアキシャル断面をスライス断面とする２次元画像データの生成であっても構わない。又、ＲＦコイルユニット３０は、被検体１５０の体表面近傍に配置されるマルチチャンネルコイル３０２−１と背面近傍に配置されるマルチチャンネルコイル３０２−２を有する場合について述べたが、何れか一方を有していてもよく、体表面近傍あるいは背面近傍おいて複数のマルチチャンネルコイルを有するものであってもよい。
【００７２】
更に、被検体１５０のボリュームデータを収集しこのボリュームデータに対し所定の信号処理を行なって３次元画像データを生成する際のＭＲ信号の収集に対しても本発明は適用可能である。この場合、位相エンコードの設定が位相エンコード傾斜磁場Ｇeの印加方向（位相エンコード方向）のみならずスライス選択傾斜磁場Ｇｓの印加方向（スライスエンコード方向）に対しても行なわれる。従って、これらの方向における位相エンコードステップを間引いて実行することによりボリュームデータの収集に要する時間を大幅に短縮することができる。
【００７３】
一方、上述の実施例では、所望倍速率によるＰＩ撮影が不可能と判定された場合、更新すべきスキャンプラン項目を操作者へ報知する場合について述べたが、コイルエレメントの数や配列が異なる他のマルチチャンネルコイルへの更新、あるいは、好適な倍速率への更新等に関する情報を当該操作者へ報知してもよい。
【００７４】
又、上述の実施例では、ＳＥ法を適用したパイロット撮影によって位置決め用画像データを生成する場合について述べたが、ＦＳＥ（高速ＳＥ）法、ＥＰＩ（エコープラナーイメージング）法、ＦＥ（グラジェントエコー）法等の他のパルスシーケンスを適用して位置決め用画像データを生成してもよい。更に、上述の実施例では、再構成処理して得られた複数の画像データを展開処理して折り返りを補正する方法について述べたが、再構成処理前のＭＲデータを補正して折り返りを低減する方法であっても構わない。
【００７５】
更に、ＰＩ撮影判定部９により所望倍速率のＰＩ撮影が不可能と判定された場合、更新すべきスキャンプラン項目等を表示部７に表示する場合について述べたが、これに限定されるものではなく、例えば、入力部８が備えた表示パネル等の他の報知手段によって表示あるいは報知しても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の実施例におけるＭＲＩ装置の全体構成を示すブロック図。
【図２】同実施例のＭＲＩ装置に備えられたＲＦコイルユニット及び送受信部の構成を示すブロック図。
【図３】同実施例において使用されるマルチチャンネルコイルの構造を示す図。
【図４】同実施例におけるＰＩ撮影用スキャンプランの具体例を説明するための図。
【図５】同実施例において最大倍速率が４の場合に選択されるコイルエレメントの具体例を示す図。
【図６】同実施例において最大倍速率が２の場合に選択されるコイルエレメントの具体例を示す図。
【図７】同実施例におけるＰＩ撮影用スキャンプランの更新手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００７７】
１…静磁場発生部
１１…主磁石
１２…静磁場電源
２…傾斜磁場発生部
２１…傾斜磁場コイル
２２…傾斜磁場電源
３…送受信部
３１…送信部
３２…受信部
３３…ＭＲ信号合成部
３４…ＲＦチャンネル選択部
３０…ＲＦコイルユニット
３０１…ＷＢコイル
３０２−１、３０２−２…マルチチャンネルコイル
４…天板
５…天板移動機構部
６…画像データ生成部
６１…データ記憶部
６１１…ＭＲデータ記憶部
６１２…画像データ記憶部
６２…高速演算部
６２１…再構成処理部
６２２…展開処理部
７…表示部
８…入力部
９…ＰＩ撮影判定部
１０…制御部
１０１…主制御部
１０２…シーケンス制御部
１０３…天板移動制御部
２００…ＭＲＩ装置
【技術分野】
【０００１】
本発明はＭＲＩ装置に係り、特に、マルチチャンネルコイルを用いたパラレルイメージングを可能とするＭＲＩ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴イメージング法（ＭＲＩ）は、静磁場中に置かれた被検体組織の原子核スピンを、そのラーモア周波数をもつ高周波信号（ＲＦパルス）で励起し、この励起に伴って発生する磁気共鳴信号（ＭＲ信号）から画像データを再構成するイメージング法である。
【０００３】
ＭＲＩ装置は、生体内から検出されるＭＲ信号に基づいて画像データを生成する画像診断装置であり、解剖学的診断情報のみならず生化学的情報や機能診断情報など多くの診断情報を得ることができるため、今日の画像診断の分野では不可欠なものとなっている。
【０００４】
近年、３次元画像データの収集を可能とするＭＲＩ装置の実用化に伴い、画像データ生成時間を短縮するための各種高速撮影技術が開発されている。その１つとして複数のＲＦコイルをコイルエレメントとして備えたマルチチャンネルコイルを用いた、所謂、パラレルイメージング(Parallel Imaging)撮影と呼ばれる高速撮影法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この方法によれば、先ず、位相エンコードステップを間引いて収集した複数のＭＲ信号を所定のアルゴリズムに基づいて束ねることにより複数のＲＦチャンネルを形成し、次いで、このＲＦチャンネルのＭＲ信号を再構成処理して得られた複数の画像データを前記ＲＦチャンネルの感度分布データに基づいて展開処理することにより折り返りの無い画像データを短時間で生成することが可能となる。
【０００５】
従来、ＭＲＩ装置では、位相エンコードを順次更新させながらシーケンスを繰り返すことにより１枚の画像データの生成に必要なＭＲ信号の収集を行なっており、ＭＲ信号の収集時間は位相エンコードの更新回数に大きく依存している。従って、臨床的に有効な画質と撮影範囲（ＦＯＶ）を有する画像データの生成に必要なＭＲ信号の収集に多くの時間を要し、高速撮影を困難にしてきた。
【０００６】
このような問題点を解決するために、ＲＦパルスの繰り返し周期内において複数のＭＲ信号を検出するマルチエコータイプのシーケンスや、前記繰り返し周期を短縮したシーケンスを用いた高速撮影法が既に開発されているが、これらの高速撮影法は、画像コントラストの劣化や画像歪みが発生し易いという問題点を有している。
【０００７】
一方、パラレルイメージング撮影（以下では、ＰＩ撮影と呼ぶ。）では、既に述べたように複数のコイルエレメントを有したマルチチャンネルコイルを用い、位相エンコードステップを等間隔に間引いたシーケンスを実行してそのステップ回数を低減することによりＭＲ信号の収集に要する時間を短縮している。このとき、位相エンコードステップが間引かれて収集されたＭＲ信号を再構成処理して得られる画像データには折り返り現象が発生するが、この折り返り現象は、コイルエレメントからのＭＲ信号を束ねて形成されるＲＦチャンネルの感度分布データに基づいた展開処理によって除去することができる。そして、位相エンコード方向におけるＲＦチャンネル数をＮとすれば、位相エンコードステップ数の低減によりＭＲ信号の収集に要する時間の最大短縮率（以下では、最大倍速率と呼ぶ。）は１／Ｎとなる。
【特許文献１】特開２００４−３２９６１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ＰＩ撮影では、通常、被検体の体軸方向（ｚ方向）及びこの体軸方向に垂直な方向（ｘ方向）に対して複数のコイルエレメントが２次元配列されたマルチチャンネルコイルが前記被検体の体表面近傍及び背面近傍に夫々配置される。そして、これらのコイルエレメントは、体軸方向に対して複数のセクションに区分され、夫々のセクションにおける複数のコイルエレメントがｘ方向に配列される。このとき、ＰＩ撮影における最大倍速率は、パイロット撮影による位置決め用画像データにおいて予め設定されたＰＩ撮影用スキャンプランの情報と、操作者によって設定された複数のセクションやこれらのセクションが有する複数のコイルエレメントに基づいたＲＦチャンネルによって決定される。
【０００９】
しかしながら、従来、操作者はＰＩ撮影に先立って所望の倍速率を設定する際に、ＰＩ撮影のスキャンプランを考慮することなく所望倍速率を設定していたため、最適なセクションやＲＦチャンネルの設定が行なわれなかった。このため、ＰＩ撮影による診断用画像データの収集が不可能となったり、低いＳＮ比や許容できないアーチファクトを有した診断用画像データが生成されることがあり、このような場合には、マルチチャンネルコイルにおけるセクションやＲＦチャンネル等を再設定した後ＭＲ信号の収集と再構成処理による診断用画像データの生成を再度遣り直す必要があった。
【００１０】
即ち、ＰＩ撮影のスキャンプランを考慮することなく所望倍速率を設定する場合、ＰＩ撮影における検査効率や診断精度は操作者の技量に大きく依存し、最適なセクションやＲＦチャンネルの設定に多くの時間を要した場合には検査効率が著しく低下するのみならず操作者の負担が増大するという問題点を有していた。
【００１１】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、パイロット撮影による位置決め用画像データにて予め設定されたスキャンプランに基づいてＰＩ撮影を行なう際、所望の倍速率を可能とする好適なＲＦチャンネルの選択やスキャンプランの更新を容易に行なうことが可能なＭＲＩ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、請求項１に係る本発明のＭＲＩ装置は、静磁場及び傾斜磁場が印加された被検体に対してＲＦパルスを照射し複数のコイルエレメントによって検出された前記被検体からのＭＲ信号を合成することによって形成した複数からなるＲＦチャンネルのＭＲ信号に基づいてパラレルイメージング（ＰＩ）撮影行なうＭＲＩ装置において、前記コイルエレメントによって検出されたＭＲ信号を合成して複数のＲＦチャンネルを形成するＭＲ信号合成手段と、前記被検体に対するパイロット撮影によって予め収集された位置決め用画像データに対しＰＩ撮影用スキャンプランを設定するスキャンプラン設定手段と、前記ＰＩ撮影に対し所望倍速率を設定する倍速率設定手段と、前記ＰＩ撮影用スキャンプランの情報及び前記所望倍速率の情報に基づいて前記ＭＲ信号合成手段によって形成された前記複数のＲＦチャンネルの中から前記ＰＩ撮影に好適な前記複数からなるＲＦチャンネルを選択するＲＦチャンネル選択手段とを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、パイロット撮影による位置決め用画像データにて予め設定されたスキャンプランに基づき当該被検体に対するＰＩ撮影を行なう際、所望の倍速率を可能とする好適なＲＦチャンネルの選択やスキャンプランの更新を容易に行なうことが可能となる。このため、操作者の技量に依存することなく効率のよいＰＩ撮影を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１５】
以下に述べる本実施例のＭＲＩ装置では、複数のコイルエレメントが２次元配列されたマルチチャンネルコイルを被検体の体表面近傍及び背面近傍に配置してＰＩ撮影を行なう際、パイロット撮影による位置決め用画像データにおいて予め設定されたＰＩ撮影用スキャンプランの情報と前記マルチチャンネルコイルを構成するコイルエレメントの配列情報に基づいて操作者が所望する倍速率（所望倍速率）のＰＩ撮影が可能か否かを判定する。そして、ＰＩ撮影が可能と判定した場合、前記複数のコイルエレメントの中から前記所望倍速率を可能とする好適なコイルエレメントを選択してＰＩ撮影を実行する。一方、ＰＩ撮影が不可能と判定した場合、更新すべきスキャンプランを自動更新あるいは操作者に報知し、自動更新あるいは報知を受けた操作者によって更新されたＰＩ撮影用スキャンプランに基づきコイルエレメントを選択して当該被検体に対するＰＩ撮影を実効する。
【００１６】
（装置の構成）
本発明の実施例におけるＭＲＩ装置の構成につき図１乃至図３を用いて説明する。尚、図１は、本実施例におけるＭＲＩ装置の全体構成を示すブロック図であり、図２は、このＭＲＩ装置が備えたＲＦコイルユニット及び送受信部の具体的な構成を示すブロック図である。
【００１７】
図１に示したＭＲＩ装置２００は、被検体１５０に対して磁場を発生する静磁場発生部１及び傾斜磁場発生部２と、被検体１５０に対しＲＦパルスの照射とＭＲ信号の検出を行なうＲＦコイルユニット３０と、ＲＦコイルユニット３０に対しパルス電流を供給すると共に前記ＲＦコイルユニット３０が検出したＭＲ信号に対し所定の信号処理を行なう送受信部３と、被検体１５０を載置する天板４と、この天板４を被検体１５０の体軸方向に移動する天板移動機構部５を備えている。
【００１８】
更に、ＭＲＩ装置２００は、パイロット撮影及びＰＩ撮影において送受信部３が受信したＭＲ信号を再構成処理して位置決め用画像データ及び診断用画像データを生成する画像データ生成部６と、生成されたこれらの画像データを表示する表示部７と、ＭＲ信号収集条件や画像データ表示条件の設定、所望倍速率の設定、ＰＩ撮影用スキャンプランの設定、スキャンプラン更新モードの選択、更には、各種コマンド信号の入力等を行なう入力部８と、ＲＦコイルユニット３０における後述のマルチチャンネルコイル３０２に設けられたコイルエレメントの配列情報及びＰＩ撮影用スキャンプランの情報に基づいて前記所望倍速率によるＰＩ撮影の可能性を判定するＰＩ撮影判定部９と、ＭＲＩ装置２００における上述の各ユニットを統括的に制御する制御部１０を備えている。
【００１９】
静磁場発生部１は、常伝導磁石あるいは超電導磁石によって構成される主磁石１１と、この主磁石１１に電流を供給する静磁場電源１２を備え、図示しないガントリ中央部の撮影野に配置された被検体１５０に対し強力な静磁場を形成する。尚、主磁石１１は、永久磁石によって構成されていてもよい。
【００２０】
一方、傾斜磁場発生部２は、体軸方向（ｚ方向）及びこの体軸方向に直交するｘ方向とｙ方向に対して傾斜磁場を形成する傾斜磁場コイル２１と、傾斜磁場コイル２１の各々に対してパルス電流を供給する傾斜磁場電源２２を備えている。
【００２１】
傾斜磁場コイル２１及び傾斜磁場電源２２は、制御部１０から供給されるシーケンス制御信号に基づいて被検体１５０が置かれた撮影野に対し位置情報を付加する。即ち、傾斜磁場電源２２は、シーケンス制御信号に基づいてｘ方向，ｙ方向及びｚ方向の傾斜磁場コイル２１に供給するパルス電流を制御することにより各々の方向に対して傾斜磁場を形成する。そして、ｘ方向，ｙ方向及びｚ方向の傾斜磁場は合成されて互いに直交するスライス選択傾斜磁場Ｇｓ、位相エンコード傾斜磁場Ｇe及び読み出し（周波数エンコード）傾斜磁場Ｇｒが所望の方向に形成され、これらの傾斜磁場は、主磁石１１によって形成された強力な静磁場に重畳されて被検体１５０に印加される。
【００２２】
次に、図１に示したＲＦコイルユニット３０と送受信部３の具体例につき図２を用いて説明する。図２のＲＦコイルユニット３０は、ＭＲＩ装置２００の図示しないガントリ内において上述の傾斜磁場コイル２１と共に設けられた送受信兼用の全身用コイル（ＷＢコイル）３０１と被検体１５０の体表面近傍及び背面近傍に配設された受信専用のマルチチャンネルコイル３０２−１及び３０２−２を備えている。そして、位置決め用画像データの生成を目的としたパイロット撮影において、所定の周波数（ラーモア周波数）と包絡線を有したパルス電流がＷＢコイル３０１に供給され、高磁場に置かれた被検体１５０の撮影領域に対しＲＦパルスが照射される。このＲＦパルスの照射により被検体１５０の組織にて発生したＭＲ信号は、ＷＢコイル３０１によって検出され送受信部３に供給される。
【００２３】
一方、診断用画像データの生成を目的としたＰＩ撮影では、パイロット撮影の場合と同様にしてＷＢコイル３０１に対し所定の周波数と包絡線を有したパルス電流が供給され、被検体１５０の撮影領域に対しＲＦパルスが照射される。そして、このＲＦパルスの照射により被検体１５０の組織にて発生したＭＲ信号は、マルチチャンネルコイル３０２−１及び３０２−２にて２次元配列されたコイルエレメントの各々によって検出され送受信部３に供給される。このとき、マルチチャンネルコイル３０２−１及び３０２−２の各々は、体軸方向（ｚ方向）に複数（Ｎｚ）からなるセクション３ｓ１乃至３ｓＮｚを形成し、これらセクションの各々はｘ方向に複数個（Ｎｘ）のコイルエレメントを有している。
【００２４】
図３は、例えば、ｘ方向とｚ方向に夫々４個（Ｎｘ＝Ｎｚ＝４）のコイルエレメント３ｅ１１、３ｅ１２、３ｅ１３、３ｅ１４、３ｅ２１、・・・・３ｅ４４が配列されたマルチチャンネルコイル３０２を示したものであり、この図に示すように、これらのコイルエレメントはｚ方向に対してセクション１（３ｓ１）乃至セクション４（３ｓ４）に区分され、セクション１乃至４の各々はｘ方向に対して４つのコイルエレメント３ｅｉ１乃至３ｅｉ４（ｉ＝１乃至４）を有している。
【００２５】
図２に戻って、送受信部３は、送信部３１、受信部３２、ＭＲ信号合成部３３及びＲＦチャンネル選択部３４を備えている。
【００２６】
送信部３１は、位置決め用画像データを収集するためのパイロット撮影及び診断用画像データを収集するためのＰＩ撮影において上述のＷＢコイル３０１に対しパルス電流を供給する機能を有し、主磁石１１の静磁場強度によって決定される磁気共鳴周波数（ラーモア周波数）と略同一の周波数を有し所定の選択励起波形で変調されたパルス電流を生成してＷＢコイル３０１に供給する。
【００２７】
ＭＲ信号合成部３３は、増幅回路とスイッチング回路を備え、マルチチャンネルコイル３０２−１及び３０２−２の各セクション３ｓｉ（ｉ＝１乃至Ｎｚ）におけるコイルエレメント３ｅｉｊ（ｊ＝１乃至Ｎｘ）が検出したＭＲ信号を所定アルゴリズムに基づいて合成し複数のＲＦチャンネルを形成する。尚、ＭＲ信号合成部３３は、通常、コイルエレメント３ｅｉｊ（ｉ＝１乃至Ｎｚ、ｊ＝１乃至Ｎｘ）によって検出されたＭＲ信号を高Ｓ／Ｎで増幅するためにマルチチャンネルコイル３０２−１あるいは３０２−２の近傍に設けられる。
【００２８】
一方、ＲＦチャンネル選択部３４は、入力部８から主制御部１０１を介して供給されるＰＩ撮影用スキャンプランの情報及び所望倍速率の情報、更には、ＲＦコイルユニット３０から主制御部１０１を介して供給されるマルチチャンネルコイル３０２−１及び３０２−２の情報に基づいて、ＭＲ信号合成部３３が形成した複数のＲＦチャンネルの中から当該ＰＩ撮影に好適なＭヶのＲＦチャンネルを選択する。
【００２９】
受信部３２は、図示しない１チャンネルのパイロット撮影用受信部及びＭチャンネルのＰＩ撮影用受信部を備え、前記パイロット撮影用受信部は、パイロット撮影においてＷＢコイル３０１が検出した１チャンネルのＭＲ信号を受信し、中間周波変換、位相検波、低周波増幅、フィルタリング、Ａ／Ｄ変換等の信号処理を行なう。一方、前記ＰＩ撮影用受信部は、ＰＩ撮影においてＲＦチャンネル選択部３４から供給されるＭヶのＲＦチャンネルにおけるＭＲ信号に対し上述と同様の信号処理を行なう。
【００３０】
次に、図１に示した天板４は、図示しない寝台の上面において被検体１５０の体軸方向（ｚ方向）にスライド自在に取り付けられ、この天板４に載置された被検体１５０をｚ方向に移動することによりその撮影対象部位を撮影野の好適な位置に設定する。又、天板移動機構部５は、例えば、前記寝台の端部あるいは下部に取り付けられ、制御部１０から供給される天板移動制御信号に基づき天板４を移動するための駆動信号を生成する。そして、この駆動信号によって天板４をｚ方向に所定速度で移動する。
【００３１】
画像データ生成部６は、データ記憶部６１と高速演算部６２を備え、データ記憶部６１は、位相エンコードを順次変化させることにより時系列的に収集された複数のＭＲ信号からなるＭＲデータを記憶するＭＲデータ記憶部６１１と、前記ＭＲデータの再構成処理によって生成された画像データを記憶する画像データ記憶部６１２を備えている。
【００３２】
ＭＲデータ記憶部６１１には、ＷＢコイル３０１により位相エンコード方向に収集された複数のＭＲ信号からなるパイロット撮影時のＭＲ信号群（以下では、位置決め用ＭＲデータと呼ぶ。）と、ＲＦチャンネルの各々において異なる位相エンコードで収集された複数のＭＲ信号からなるＰＩ撮影時のＭＲ信号群（以下では、診断用ＭＲデータと呼ぶ。）が保存される。又、画像データ記憶部６１２には、位置決め用ＭＲデータを再構成処理して得られた位置決め用画像データと、診断用ＭＲデータに対し再構成処理と展開処理を行なって生成された診断用画像データが保存される。尚、ＰＩ撮影では、ＭＲ信号の収集時間を短縮するために位相エンコードステップを間引いて収集された診断用ＭＲデータがＭＲデータ記憶部６１１に保存される。
【００３３】
一方、画像データ生成部６の高速演算部６２は再構成処理部６２１と展開処理部６２２を備えている。再構成処理部６２１は、ＭＲ信号記憶部６１１に保存された位置決め用ＭＲデータを読み出し、２次元フーリエ変換による再構成処理を行なって位置決め用画像データを生成する。更に、再構成処理部６２１は、ＭＲ信号記憶部６１１に保存された各ＲＦチャンネルの診断用ＭＲデータを順次読み出し、同様の再構成処理を行なってＲＦチャンネルの各々に対する診断用画像データを生成する。このとき生成された診断用画像データの各々には位相エンコードステップの間引きに起因する折り返りが生ずる。
【００３４】
次に、展開処理部６２２は、ＲＦチャンネルの各々に対する感度マップデータが予め保管されている図示しない感度マップデータ記憶部を備え、前記ＲＦチャンネルの各々に対して再構成処理部６２１が生成した複数の診断用画像データを前記感度マップデータに基づいて展開処理しこれらの診断用画像データに発生していた折返りを補正する。尚、展開処理の具体的な方法については特開２００２−３１５７３１号公報や上述の特許文献１等に記載されているため詳細な説明は省略する。
【００３５】
表示部７は、図示しない表示データ生成回路と変換回路とモニタを備え、画像データ生成部６において生成された位置決め用画像データや診断用画像データの表示を行なう。即ち、位置決め用画像データの表示に際し前記表示データ生成回路は、画像データ生成部６の画像データ記憶部６１２から供給される位置決め用画像データに入力部８から制御部１０を介して供給されるＰＩ撮影用スキャンプラン（例えば、ＰＩ撮影におけるスライス断面の位置や方向）の情報を重畳して表示データを生成する。次いで、前記変換回路は、予め設定された画像データの表示条件に従って前記表示データを所定の表示フォーマットに変換した後Ｄ／Ａ変換し、ＣＲＴあるいは液晶パネルからなる前記モニタに表示する。
【００３６】
一方、診断用画像データの表示に際し前記表示データ生成回路は、画像データ生成部６の画像データ記憶部６１２から供給される折り返り補正後の診断用画像データに制御部１０から供給される被検体情報等の付帯情報を付加して表示データを生成し、前記変換回路は、この表示データに対し上述と同様の変換処理を行なって前記モニタに表示する。
【００３７】
次に、入力部８は、制御部１０を介して表示部７と接続されることによりインタラクティブなインターフェースを形成している。そして、操作卓上に表示パネルやスイッチ、キーボード、マウス等の各種入力デバイスを備え、被検体情報の入力、パルスシーケンス等を含んだＭＲ信号収集条件の設定、画像データ表示条件の設定、診断用画像データの生成を目的として位置決め用画像データ上で行なわれるＰＩ撮影用スキャンプランの設定、所望倍速率の設定、スキャンプラン更新モードの選択、天板移動指示信号の入力、更には、各種コマンド信号の入力等を行なう。尚、本実施例では、ＰＩ撮影用スキャンプランの更新に際しナビ更新モードあるいは自動更新モードの何れかが選択される。
【００３８】
ＰＩ撮影判定部９は、ＲＦコイルユニット３０から制御部１０を介して供給されるコイルエレメントの配列情報と制御部１０から供給されるＰＩ撮影用のスキャンプラン情報に基づき、操作者が入力部８にて設定した所望倍速率のＰＩ撮影が可能か否かを判定する。そして、ナビ更新モードにおいて前記ＰＩ撮影は不可能と判定した場合には、可能とするために更新すべきスキャンプラン項目を検索し、その検索結果を表示部７に表示して操作者によるＰＩ撮影用スキャンプランの更新を支援する。一方、自動更新モードにおいて上述のＰＩ撮影は不可能と判定した場合、ＰＩ撮影判定部９は、ＰＩ撮影を不可能にしているスキャンプラン項目を自動更新し、更新結果を制御部１０に供給すると共に表示部７に表示する。
【００３９】
次に、制御部１０は、主制御部１０１、シーケンス制御部１０２及び天板移動制御部１０３を備えている。主制御部１０１は、図示しないＣＰＵと記憶回路を備え、ＭＲＩ装置２００を統括して制御する機能を有している。そして、主制御部１０１の記憶回路には、入力部８にて入力／設定／選択された被検体情報、ＭＲ信号の収集条件、画像データの表示条件、ＰＩ撮影用スキャンプラン、所望倍速率、スキャンプラン更新モード等の情報が保存される。一方、主制御部１０１のＣＰＵは、入力部８において設定されたＭＲ信号収集条件のパルスシーケンスに基づき傾斜磁場コイル２１やＲＦコイルユニット３０に供給するパルス電流の大きさ、供給時間、供給タイミング等を設定してシーケンス制御部１０２に供給する。
【００４０】
シーケンス制御部１０２は、図示しないＣＰＵと記憶回路を備え、主制御部１０１から供給されるパルスシーケンス情報を前記記憶回路に一旦記憶した後、これらのパルスシーケンス情報に基づいてシーケンス制御信号を生成し傾斜磁場発生部２の傾斜磁場電源２２や送受信部３を制御する。又、天板移動制御部１０３は、入力部８から主制御部１０１を介して供給される天板移動指示信号に基づいて天板移動制御信号を生成し天板移動機構部５へ供給する。
【００４１】
次に、ＰＩ撮影用スキャンプランのスライス断面に基づいて選択されるマルチチャンネルコイル３０２のコイルエレメントにつき図４乃至図６を用いて説明する。尚、以下では、説明を簡単にするために、体軸方向（ｚ方向）及びこの体軸方向に垂直なｘ方向に夫々４個ずつ配列された１６個のコイルエレメントを有するマルチチャンネルコイル３０２について述べるが、これに限定されない。
【００４２】
図４は、パイロット撮影によって収集された当該被検体１５０の位置決め用画像データＤｘに対して設定されたＰＩ撮影用スキャンプランのスライス断面（コロナル断面）を示したものであり、例えば、図４（ａ）に示した位置決め用画像データＤｘにおいて被検体１５０に対するマルチチャンネルコイル３０２（図４（ｂ）参照）の配置領域３０２ｘが設定され、更に、体軸方向（ｚ方向）に対し角度θだけ傾斜したスライス断面Ｓｘの位置が設定される。
【００４３】
位置決め用画像データＤｘにおいて上述のＰＩ撮影用スキャンプランが設定された場合、制御部１０のシーケンス制御部１０２は、スライス断面ＳｘのＸｘ方向が位相エンコード方向になるように傾斜磁場電源２２を制御する。そして、この位相エンコード方向に対応した４ヶのコイルエレメント（例えば、３ｅ１１乃至３ｅ１４）から検出されたＭＲ信号を所定アルゴリズムに基づいて合成することにより４ヶのＲＦチャンネルが形成される。ＰＩ撮影において使用されるマルチチャンネルコイル３０２は、図４（ｂ）に示すように、被検体１５０の体軸方向（ｚ方向）において４つのセクション３ｓ１乃至３ｓ４を形成し、セクション３ｓ１乃至３ｓ４の各々は、４ヶのコイルエレメントを有している。そして、送受信部３のＭＲ信号合成部３３は、これらのコイルエレメントにて検出されたＭＲ信号を合成することにより複数のＲＦチャンネルを形成し、ＲＦチャンネル選択部３４は、これらのＲＦチャンネルの中から当該ＰＩ撮影に好適なＭヶのＲＦチャンネルを選択する。以下では、受信部３２のチャンネル数Ｍが１６チャンネルの場合について述べる。
【００４４】
図５は、ＰＩ撮影の最大倍速率Ｒが４の場合に使用されるマルチコイル３０２−１あるいは３０２−２のコイルエレメントを示したものであり、この場合の選択は、ＰＩ撮影用スキャンプランにおいて設定されるスライス断面Ｓｘの体軸方向（ｚ方向）に対する傾斜角度θに依存する。即ち、ｚ方向に対するスライス断面Ｓｘの傾斜角度θが４５度以下の場合、ＲＦチャンネル選択部３４は、図５（ａ）に示すように、セクション３Ｓ１におけるコイルエレメント３ｅ１１乃至３ｅ１４から検出されたＭＲ信号を合成することによってｘ方向に形成された４ヶのＲＦチャンネルを選択し、更に、セクション３Ｓ２におけるコイルエレメント３ｅ２１及び３ｅ２４から検出されたＭＲ信号を合成することによってｘ方向に形成された４ヶのＲＦチャンネルを選択する。
【００４５】
同様にして、ＲＦチャンネル選択部３４は、図示しないマルチコイル３０２−２のコイルエレメント３ｅ１１乃至３ｅ１４から検出されたＭＲ信号の合成及びコイルエレメント３ｅ２１乃至３ｅ２４から検出されたＭＲ信号の合成によってｘ方向に形成された４ヶのＲＦチャンネルを夫々選択する。
【００４６】
そして、画像データ生成部６の高速演算部６２における再構成処理部６２１は、各セクションにて選択された４ヶのＲＦチャンネルにて得られる診断用ＭＲデータを再構成処理して折り返り補正前の４枚の診断用画像データを生成し、展開処理部６２２は、これら４枚の診断用画像データＲＦを展開処理し折り返りが補正された１枚の診断用画像データを生成する。
【００４７】
一方、ｘ方向に対するスライス断面Ｓｘの傾斜角度θが４５度以上の場合、ＲＦチャンネル選択部３４は、図５（ｂ）に示すように、セクション３Ｓ１乃至３ｓ４におけるコイルエレメント３ｅ１１乃至３ｅ４１にて検出されたＭＲ信号を合成することによってｚ方向に形成された４ヶのＲＦチャンネルを選択し、更に、コイルエレメント３ｅ１２乃至３ｅ４２にて検出されたＭＲ信号を合成することによってｚ方向に形成された４ヶのＲＦチャンネルを選択する。
【００４８】
同様にして、ＲＦチャンネル選択部３４は、図示しないマルチコイル３０２−２のコイルエレメント３ｅ１１乃至３ｅ４１から検出されたＭＲ信号の合成及びコイルエレメント３ｅ１２乃至３ｅ４２から検出されたＭＲ信号の合成によってｚ方向に形成された４ヶのＲＦチャンネルを夫々選択する。そして、画像データ生成部６の高速演算部６２は、ｚ方向に選択された上述のＲＦチャンネルにて得られる診断用ＭＲデータを再構成処理して折り返り補正前の４枚の診断用画像データを生成し、展開処理部６２２は、これら４枚の診断用画像データＲＦを展開処理し折り返りが補正された１枚の診断用画像データを生成する。
【００４９】
上述のように、図４の位相エンコード方向Ｘｘに対応する方向（ｘ方向あるいはｚ方向）に形成された４ヶのＲＦチャンネルに基づいて生成される４枚の補正前診断用画像データを展開処理することにより、スライス断面Ｓｘの傾斜角度θの大きさに依存することなく最大倍速度Ｒが４のＰＩ撮影が可能となる。
【００５０】
一方、マルチチャンネルコイル３０２においてコイルエレメント３ｅ１４、３ｅ２４、３ｅ３４及び３ｅ４４が存在しない場合にはｘ方向におけるＲＦチャンネル数は３となり、スライス断面Ｓｘの傾斜角度θが４５度以下では最大倍速度Ｒが４のＰＩ撮影は不可能となる。即ち、最大倍速度Ｒが４のＰＩ撮影を実現するためにはＰＩ撮影用スキャンプランにおけるスライス断面Ｓｘの傾斜角度θが４５度以上になるように更新する必要がある。
【００５１】
同様にして、マルチチャンネルコイル３０２においてコイルエレメント３ｅ４１、３ｅ４２、３ｅ４３及び３ｅ４４が存在しない場合にはｚ方向におけるＲＦチャンネル数は３となり、スライス断面Ｓｘの傾斜角度θが４５度以上では最大倍速度Ｒが４のＰＩ撮影は不可能となる。従って、最大倍速度Ｒが４のＰＩ撮影を実現するためにはＰＩ撮影用スキャンプランにおけるスライス断面Ｓｘの傾斜角度θを４５度以下に更新する必要がある。
【００５２】
次に、図６は、最大倍速率Ｒが２の場合、上述のマルチチャンネルコイル３０２にて２次元配列された１６個のコイルエレメント３ｅｉｊ（ｉ＝１乃至４、ｊ＝１乃至４）の中から選択されるコイルエレメントの具体例を示したものであり、ｘ方向に対するスライス断面Ｓｘの傾斜角度θが４５度以下の場合、図６（ａ）に示すように、例えば、セクション３ｓ１のコイルエレメント３ｅ１１及び３ｅ１２において検出されたＭＲ信号に基づいて２ヶのＲＦチャンネルがｘ方向に形成され、同様にして、セクション３ｓ２乃至３ｓ４の各々に対しても２ヶのＲＦチャンネルがｘ方向に形成される。そして、画像データ生成部６は、各セクションのｘ方向に形成された２ヶのＲＦチャンネルから得られるＭＲ信号に対し再構成処理と展開処理を行なって折り返りの無い診断用画像データを生成する。
【００５３】
又、ｘ方向に対するスライス断面Ｓｘの傾斜角度θが４５度以上の場合、図６（ｂ）に示すように、例えば、セクション３ｓ１のコイルエレメント３ｅ１１及びセクション３ｓ２の３ｅ２１において検出されたＭＲ信号に基づいて２つのＲＦチャンネルがｚ方向に形成され、同等にして、コイルエレメント３ｅ１２及び３ｅ２２、３ｅ１３及び３ｅ２３、３ｅ１４及び３ｅ２４の各々に対して２ヶのＲＦチャンネルがｚ方向に形成される。そして、画像データ生成部６は、ｚ方向に形成された２ヶのＲＦチャンネルから得られるＭＲ信号に対し再構成処理と展開処理を行なって折り返りの無い診断用画像データを生成する。
【００５４】
この場合、１６個のコイルエレメント３ｅｉｊ（ｉ＝１乃至４、ｊ＝１乃至４）が２次元配列されたマルチチャンネルコイル３０２を用いることによりｚ方向及びｘ方向の何れに対しても２つのＲＦチャンネルの設定が可能となり、従って、スライス断面Ｓｘのｚ方向に対する傾斜角度θの大きさに依存することなく最大倍速度Ｒが２のＰＩ撮影が可能となる。
【００５５】
（ＰＩ撮影用スキャンプランの更新手順）
次に、ＰＩ撮影用スキャンプランの更新手順につき図７のフローチャートを用いて説明する。当該被検体１５０のＰＩ撮影に先立ち、ＭＲＩ装置２００の操作者は２次元配列されたコイルエレメントを有するマルチチャンネルコイル３０２−１及び３０２−２を選択し、このマルチチャンネルコイル３０２−１及び３０２−２を天板４に載置された被検体１５０の体表面近傍及び背面近傍に配置する。このとき、マルチチャンネルコイル３０２−１及び３０２−２におけるコイルエレメントの配列情報は、その識別情報と共に制御部１０の主制御部１０１における記憶回路に保存される（図７のステップＳ１）。
【００５６】
次いで、操作者は、天板移動指示信号を入力部８にて入力し、被検体１５０の診断対象部位がガントリ中央部の撮影野に位置するように天板４を体軸方向（ｚ方向）に移動する、更に、操作者は、入力部８にて被検体情報の入力、パイロット撮影及びＰＩ撮影におけるＭＲ信号収集条件や画像データ表示条件の設定、スキャンプラン更新モードの選択等を行なう。尚、本実施例ではスキャンプラン更新モードの選択としてナビ更新モードあるいは自動更新モードの何れかが選択される。そして、これらの入力情報／設定情報／選択情報も主制御部１０１に備えられた記憶回路に保存される（図７のステップＳ２）。
【００５７】
上述の初期設定が終了したならば、操作者は、位置決め用画像データの収集を目的としたパイロット撮影の開始コマンド信号を入力部８において入力し、このコマンド信号が制御部１０の主制御部１０１に供給されることにより位置決め用画像データの生成が開始される。
【００５８】
以下では、ＳＥ（スピンエコー）法を用い当該被検体１５０のコロナル断面におけるＴ１強調画像データを位置決め用画像データとして生成するためのＭＲ信号収集条件が上述のステップＳ２において設定された場合について述べる。
【００５９】
ＳＥ法によりＴ１強調画像データを収集する場合、図１に示した傾斜磁場発生部２の傾斜磁場電源２２は、制御部１０のシーケンス制御部１０２から供給されたシーケンス制御信号に基づいてｘ方向，ｙ方向及びｚ方向の傾斜磁場コイル２１に対するパルス電流を制御し、被検体１５０の撮影対象部位におけるコロナル断面を設定するためのスライス選択傾斜磁場Ｇｓとこの撮影スライス断面から得られたＭＲ信号に対しその発生位置を符号化するための位相エンコード傾斜磁場Ｇe及び読み出し（周波数エンコード）傾斜磁場Ｇｒを印加する。
【００６０】
そして、例えば、Ｎａ×Ｎａの画素を有する位置決め用画像データを生成する場合、Ｎａ種類の磁場強度を有する位相エンコード傾斜磁場Ｇｅの印加を繰り返し期間ＴＲでＮａ回繰り返すと共に、所定の磁場強度を有した読み出し（周波数エンコード）傾斜磁場Ｇｅの印加を繰り返し期間ＴＲで繰り返す。
【００６１】
一方、送受信部３の送信部３１は、最初のスライス選択傾斜磁場Ｇｓの印加中にＲＦコイルユニット３０のＷＢコイル３０１に対しパルス電流を供給して９０度ＲＦパルスを被検体１５０の撮影部位に照射し、更に、この照射から時間ＴＥ／２後における第２のスライス選択傾斜磁場Ｇｓの印加中に１８０度ＲＦパルスを同一部位に照射する。次いで、ＷＢコイル３０１及び送受信部３の受信部３２は、１８０度ＲＦパルスの照射から時間ＴＥ／２後に被検体１５０から生ずる位置決め用ＭＲ信号を受信して画像データ生成部６のデータ記憶部６１におけるＭＲデータ記憶部６１１に保存する。
【００６２】
尚、上述の９０度ＲＦパルス及び１８０度ＲＦパルスは、被検体組織の原子核スピンを９０度及び１８０度回転するために必要なエネルギーを原子核スピンに供給するためのＲＦ波であり、時間ＴＥは、９０度ＲＦパルスの照射からＭＲ信号が検出されるまでの時間を、又、ＴＲは、ＭＲ信号の検出周期、Ｔ１は生体組織が有する原子核スピンの縦緩和時間である。
【００６３】
そして、位相エンコード傾斜磁場Ｇｅの磁場強度をＮａ回更新することによりＮａ個の位置決め用ＭＲ信号が収集されたならば、画像データ生成部６の高速演算部６２における再構成処理部６２１は、夫々がＮａのデータ点を有するＮａ個の位置決め用ＭＲ信号（即ち、位置決め用ＭＲデータ）を２次元フーリエ変換してＮａ×Ｎａの画素を有した、例えば、コロナル断面における位置決め用画像データを生成し、表示部７に表示する（図７のステップＳ３）。
【００６４】
表示部７において位置決め用画像データを観察した操作者は、入力部８に備えられた入力デバイスを用い位置決め用画像データにおいてＰＩ撮影用スキャンプランを設定する。具体的には、前記位置決め用画像データに重畳されたマルチチャンネルコイル３０２の配置領域３０２ｘに基づいてスライス断面（例えば、コロナル断面）Ｓｘを所定方向に設定し（図４（ａ）参照）（図７のステップＳ４）、更に、ＳＩ撮影に対する所望倍速率を設定する（図７のステップＳ５）。そして、これらの設定情報は主制御部１０１の記憶回路に保存される。
【００６５】
一方、ＰＩ撮影判定部９は、予め設定された受信部３２のチャンネル数情報、マルチチャンネルコイル３０２におけるコイルエレメントの配列情報、位置決め用画像データに対して設定されたスライス断面の情報を主制御部１０１の記憶回路から読み出し、これらの情報に基づいて最大倍速率を算出する（図７のステップＳ６）。更に、ＰＩ撮影判定部９は、算出された最大倍速率と前記記憶回路から読み出した上述の所望倍速率とを比較することにより前記所望倍速率によるＰＩ撮影の可能性を判定する（図７のステップＳ７）。
【００６６】
そして、所望倍速率によるＰＩ撮影が可能と判定した場合、その判定結果を主制御部１０１に供給し、この判定結果を受信した主制御部１０１は、ＭＲＩ装置の各ユニットに対し所望倍速率によるＰＩ撮影を開始するための制御信号を供給してＰＩ撮影を実行する（図７のステップＳ１１）。
【００６７】
一方、ステップＳ２の初期設定においてナビ更新モードが選択された状態でステップＳ７において所望倍速率によるＰＩ撮影が不可能と判定した場合、前記ＰＩ撮影を可能とするために更新すべきスキャンプラン項目（例えば、スライス断面の方向）を検索して表示部７に表示する（図７のステップＳ８）。次いで、操作者は、表示されたスキャンプラン項目に基づいてＰＩ撮影用スキャンプランを更新する（図７のステップＳ９）。そして、更新されたＰＩ撮影用スキャンプランに基づいてステップＳ６乃至ステップＳ９をＰＩ撮影が可能と判定されるまで繰り返す（図７のステップＳ６乃至ステップＳ９）。
【００６８】
又、前記初期設定において自動更新モードが選択された状態で所望倍速率によるＰＩ撮影が不可能と判定した場合、ＰＩ撮影を不可能にしているＰＩ撮影用スキャンプランを自動更新し（図７のステップＳ１０）、主制御部１０１は、更新されたスキャンプランに基づいてＰＩ撮影を実行する（図７のステップＳ１１）。
【００６９】
以上述べた本発明の実施例によれば、パイロット撮影による位置決め用画像データにて予め設定されたＰＩ撮影用スキャンプランに基づいて当該被検体に対するＰＩ撮影を行なう際、所望倍速率のＰＩ撮影を可能とする好適なマルチチャンネルコイルのコイルエレメントを前記ＰＩ撮影用スキャンプランに基づいて自動選択することが可能となる。
【００７０】
又、上述の実施例におけるＭＲＩ装置では、コイルエレメントの配列情報とＰＩ撮影用スキャンプランの情報に基づいて所望倍速率によるＰＩ撮影の可能性を判定し、ＰＩ撮影が不可能の場合には、更新すべきＰＩ撮影用スキャンプランの自動更新あるいは操作者への報知が可能となる。このため、操作者の技量に依存することなく良質な診断用画像データの収集が可能となり、更に、ＰＩ撮影の遣り直し回数が低減するため検査効率が大幅に向上し操作者に対する負担も軽減される。
【００７１】
以上、本発明の実施例について述べてきたが、本発明は、上述の実施例に限定されるものではなく変形して実施してもよい。例えば、上述の実施例では、コロナル断面をスライス断面とする２次元画像データを生成する場合について述べたが、サジタル断面やアキシャル断面をスライス断面とする２次元画像データの生成であっても構わない。又、ＲＦコイルユニット３０は、被検体１５０の体表面近傍に配置されるマルチチャンネルコイル３０２−１と背面近傍に配置されるマルチチャンネルコイル３０２−２を有する場合について述べたが、何れか一方を有していてもよく、体表面近傍あるいは背面近傍おいて複数のマルチチャンネルコイルを有するものであってもよい。
【００７２】
更に、被検体１５０のボリュームデータを収集しこのボリュームデータに対し所定の信号処理を行なって３次元画像データを生成する際のＭＲ信号の収集に対しても本発明は適用可能である。この場合、位相エンコードの設定が位相エンコード傾斜磁場Ｇeの印加方向（位相エンコード方向）のみならずスライス選択傾斜磁場Ｇｓの印加方向（スライスエンコード方向）に対しても行なわれる。従って、これらの方向における位相エンコードステップを間引いて実行することによりボリュームデータの収集に要する時間を大幅に短縮することができる。
【００７３】
一方、上述の実施例では、所望倍速率によるＰＩ撮影が不可能と判定された場合、更新すべきスキャンプラン項目を操作者へ報知する場合について述べたが、コイルエレメントの数や配列が異なる他のマルチチャンネルコイルへの更新、あるいは、好適な倍速率への更新等に関する情報を当該操作者へ報知してもよい。
【００７４】
又、上述の実施例では、ＳＥ法を適用したパイロット撮影によって位置決め用画像データを生成する場合について述べたが、ＦＳＥ（高速ＳＥ）法、ＥＰＩ（エコープラナーイメージング）法、ＦＥ（グラジェントエコー）法等の他のパルスシーケンスを適用して位置決め用画像データを生成してもよい。更に、上述の実施例では、再構成処理して得られた複数の画像データを展開処理して折り返りを補正する方法について述べたが、再構成処理前のＭＲデータを補正して折り返りを低減する方法であっても構わない。
【００７５】
更に、ＰＩ撮影判定部９により所望倍速率のＰＩ撮影が不可能と判定された場合、更新すべきスキャンプラン項目等を表示部７に表示する場合について述べたが、これに限定されるものではなく、例えば、入力部８が備えた表示パネル等の他の報知手段によって表示あるいは報知しても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の実施例におけるＭＲＩ装置の全体構成を示すブロック図。
【図２】同実施例のＭＲＩ装置に備えられたＲＦコイルユニット及び送受信部の構成を示すブロック図。
【図３】同実施例において使用されるマルチチャンネルコイルの構造を示す図。
【図４】同実施例におけるＰＩ撮影用スキャンプランの具体例を説明するための図。
【図５】同実施例において最大倍速率が４の場合に選択されるコイルエレメントの具体例を示す図。
【図６】同実施例において最大倍速率が２の場合に選択されるコイルエレメントの具体例を示す図。
【図７】同実施例におけるＰＩ撮影用スキャンプランの更新手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００７７】
１…静磁場発生部
１１…主磁石
１２…静磁場電源
２…傾斜磁場発生部
２１…傾斜磁場コイル
２２…傾斜磁場電源
３…送受信部
３１…送信部
３２…受信部
３３…ＭＲ信号合成部
３４…ＲＦチャンネル選択部
３０…ＲＦコイルユニット
３０１…ＷＢコイル
３０２−１、３０２−２…マルチチャンネルコイル
４…天板
５…天板移動機構部
６…画像データ生成部
６１…データ記憶部
６１１…ＭＲデータ記憶部
６１２…画像データ記憶部
６２…高速演算部
６２１…再構成処理部
６２２…展開処理部
７…表示部
８…入力部
９…ＰＩ撮影判定部
１０…制御部
１０１…主制御部
１０２…シーケンス制御部
１０３…天板移動制御部
２００…ＭＲＩ装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静磁場及び傾斜磁場が印加された被検体に対してＲＦパルスを照射し複数のコイルエレメントによって検出された前記被検体からのＭＲ信号を合成することによって形成した複数からなるＲＦチャンネルのＭＲ信号に基づいてパラレルイメージング（ＰＩ）撮影行なうＭＲＩ装置において、
前記コイルエレメントによって検出されたＭＲ信号を合成して複数のＲＦチャンネルを形成するＭＲ信号合成手段と、
前記被検体に対するパイロット撮影によって予め収集された位置決め用画像データに対しＰＩ撮影用スキャンプランを設定するスキャンプラン設定手段と、
前記ＰＩ撮影に対し所望倍速率を設定する倍速率設定手段と、
前記ＰＩ撮影用スキャンプランの情報及び前記所望倍速率の情報に基づいて前記ＭＲ信号合成手段によって形成された前記複数のＲＦチャンネルの中から前記ＰＩ撮影に好適な前記複数からなるＲＦチャンネルを選択するＲＦチャンネル選択手段とを
備えたことを特徴とするＭＲＩ装置。
【請求項２】
ＰＩ撮影判定手段と報知手段を備え、前記ＰＩ撮影判定手段は、前記ＲＦチャンネルの情報と前記ＰＩ撮影用スキャンプランの情報に基づいて前記所望倍速率によるＰＩ撮影の可能性を判定し、不可能と判定した場合には、更新すべきＰＩ撮影用スキャンプラン、ＲＦチャンネル及び所望倍速率の少なくとも何れかの情報を前記報知手段によって報知することを特徴とする請求項１記載のＭＲＩ装置。
【請求項３】
ＰＩ撮影判定手段を備え、前記ＰＩ撮影判定手段は、前記ＲＦチャンネルの情報と前記ＰＩ撮影用スキャンプランの情報に基づいて前記所望倍速率によるＰＩ撮影の可能性を判定し、不可能と判定した場合には、更新すべきＰＩ撮影用スキャンプランを自動更新することを特徴とする請求項１記載のＭＲＩ装置。
【請求項４】
前記ＰＩ撮影判定手段は、前記ＲＦチャンネルの情報と前記ＰＩ撮影用スキャンプランにおけるスライス断面の方向に基づいて前記所望倍速率によるＰＩ撮影の可能性を判定することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載したＭＲＩ装置。
【請求項５】
前記ＰＩ撮影判定手段は、前記ＲＦチャンネルの情報と前記ＰＩ撮影用スキャンプランの情報に基づいて算出した最大倍速率と前記倍速率設定手段が設定した前記所望倍速率を比較することにより、前記所望倍速率によるＰＩ撮影の可能性を判定することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載したＭＲＩ装置。
【請求項６】
前記ＲＦチャンネル選択手段は、前記ＰＩ撮影用スキャンプランにおけるスライス断面の方向と２次元配列された前記コイルエレメントの配列情報に基づいて前記所望倍速率のＰＩ撮影を可能とする前記複数からなるＲＦチャンネルを選択することを特徴とする請求項１記載のＭＲＩ装置。
【請求項７】
前記ＲＦコイル選択手段は、前記ＭＲ信号を処理する受信回路のチャンネル数に対応した前記複数からなるＲＦチャンネルを選択することを特徴とする請求項１記載のＭＲＩ装置。
【請求項１】
静磁場及び傾斜磁場が印加された被検体に対してＲＦパルスを照射し複数のコイルエレメントによって検出された前記被検体からのＭＲ信号を合成することによって形成した複数からなるＲＦチャンネルのＭＲ信号に基づいてパラレルイメージング（ＰＩ）撮影行なうＭＲＩ装置において、
前記コイルエレメントによって検出されたＭＲ信号を合成して複数のＲＦチャンネルを形成するＭＲ信号合成手段と、
前記被検体に対するパイロット撮影によって予め収集された位置決め用画像データに対しＰＩ撮影用スキャンプランを設定するスキャンプラン設定手段と、
前記ＰＩ撮影に対し所望倍速率を設定する倍速率設定手段と、
前記ＰＩ撮影用スキャンプランの情報及び前記所望倍速率の情報に基づいて前記ＭＲ信号合成手段によって形成された前記複数のＲＦチャンネルの中から前記ＰＩ撮影に好適な前記複数からなるＲＦチャンネルを選択するＲＦチャンネル選択手段とを
備えたことを特徴とするＭＲＩ装置。
【請求項２】
ＰＩ撮影判定手段と報知手段を備え、前記ＰＩ撮影判定手段は、前記ＲＦチャンネルの情報と前記ＰＩ撮影用スキャンプランの情報に基づいて前記所望倍速率によるＰＩ撮影の可能性を判定し、不可能と判定した場合には、更新すべきＰＩ撮影用スキャンプラン、ＲＦチャンネル及び所望倍速率の少なくとも何れかの情報を前記報知手段によって報知することを特徴とする請求項１記載のＭＲＩ装置。
【請求項３】
ＰＩ撮影判定手段を備え、前記ＰＩ撮影判定手段は、前記ＲＦチャンネルの情報と前記ＰＩ撮影用スキャンプランの情報に基づいて前記所望倍速率によるＰＩ撮影の可能性を判定し、不可能と判定した場合には、更新すべきＰＩ撮影用スキャンプランを自動更新することを特徴とする請求項１記載のＭＲＩ装置。
【請求項４】
前記ＰＩ撮影判定手段は、前記ＲＦチャンネルの情報と前記ＰＩ撮影用スキャンプランにおけるスライス断面の方向に基づいて前記所望倍速率によるＰＩ撮影の可能性を判定することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載したＭＲＩ装置。
【請求項５】
前記ＰＩ撮影判定手段は、前記ＲＦチャンネルの情報と前記ＰＩ撮影用スキャンプランの情報に基づいて算出した最大倍速率と前記倍速率設定手段が設定した前記所望倍速率を比較することにより、前記所望倍速率によるＰＩ撮影の可能性を判定することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載したＭＲＩ装置。
【請求項６】
前記ＲＦチャンネル選択手段は、前記ＰＩ撮影用スキャンプランにおけるスライス断面の方向と２次元配列された前記コイルエレメントの配列情報に基づいて前記所望倍速率のＰＩ撮影を可能とする前記複数からなるＲＦチャンネルを選択することを特徴とする請求項１記載のＭＲＩ装置。
【請求項７】
前記ＲＦコイル選択手段は、前記ＭＲ信号を処理する受信回路のチャンネル数に対応した前記複数からなるＲＦチャンネルを選択することを特徴とする請求項１記載のＭＲＩ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−９４１５６（Ｐ２０１０−９４１５６Ａ）
【公開日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２６４９５４（Ｐ２００８−２６４９５４）
【出願日】平成２０年１０月１４日（２００８．１０．１４）
【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２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月１４日（２００８．１０．１４）
【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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