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【発明の名称】 イメージング装置およびイメージング方法
【発明者】 【氏名】池田 仁

【要約】 【課題】診断効率を向上する。

【構成】本スキャン画像AI(x,y)を生成した後に、その本スキャン画像AI(x,y)について画像補正処理を実施することによって補正画像AIc(x,y)を生成する。そして、その補正画像AIc(x,y)を表示画面に表示する。ここで、オペレータからの指令に基づいて、補正前の本スキャン画像AI(x,y)を表示させる制御信号が出力された場合には、表示画面において表示されている補正画像AIc(x,y)を、補正前の本スキャン画像AI(x,y)に切替えて表示する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
画像を生成する画像生成部と、
前記画像生成部によって生成された前記画像について画像補正処理を実施することによって補正画像を生成する画像補正部と、
前記画像補正部によって生成された前記補正画像を表示画面に表示する表示部と
を有するイメージング装置であって、
前記画像生成部によって生成された前記画像を前記表示部に表示させる制御信号を、前記表示部に出力する制御部
を含み、
前記表示部は、前記制御部から前記制御信号を受けた場合には、前記表示画面において表示されている前記補正画像を、前記画像生成部によって生成された前記画像に切替えて表示する
イメージング装置。
【請求項2】
前記画像生成部によって生成された前記画像を記憶する記憶部
を有し、
前記表示部は、前記制御部から前記制御信号を受けた場合には、前記記憶部に記憶されている前記画像を表示する
請求項1に記載のイメージング装置。
【請求項3】
前記画像生成部によって生成された前記画像を前記表示部に表示させる指令がオペレータの操作によって入力される操作部
を有し、
前記制御部は、前記操作部にオペレータによって入力された指令に基づいて、前記制御信号を出力する
請求項1または2に記載のイメージング装置。
【請求項4】
静磁場空間において被検体へRFパルスを送信し、前記RFパルスが送信された前記被検体において発生する磁気共鳴信号を受信するスキャンを実施するスキャン部
を有し、
前記画像生成部は、前記スキャン部によって受信された前記磁気共鳴信号に基づいて、前記被検体の断層面についての断層画像を、前記画像として生成する
請求項1から3のいずれかに記載のイメージング装置。
【請求項5】
画像を生成する画像生成ステップと、
前記画像生成ステップにて生成された前記画像について画像補正処理を実施することによって補正画像を生成する画像補正処理ステップと、
前記画像補正処理ステップにて生成された前記補正画像を表示画面に表示する表示ステップと
を有するイメージング方法であって、
前記画像生成ステップにて生成された前記画像を前記表示ステップにて表示させる制御信号を出力する制御ステップ
を含み、
前記表示ステップにおいては、前記制御ステップにて出力された前記制御信号を受けた場合には、前記表示画面において表示されている前記補正画像を、前記画像生成ステップにて生成された前記画像に切替えて表示する
イメージング方法。
【請求項6】
前記画像生成ステップにて生成された前記画像を記憶する記憶ステップ
を有し、
前記表示ステップにおいては、前記制御ステップにて出力された前記制御信号を受けた場合には、前記記憶ステップにて記憶した前記画像を表示する
請求項5に記載のイメージング方法。
【請求項7】
前記画像生成ステップにて生成された前記画像を前記表示ステップにて表示させる指令がオペレータの操作によって入力される操作ステップ
を有し、
前記制御ステップにおいては、前記操作ステップにてオペレータによって入力された指令に基づいて、前記制御信号を出力する
請求項5または6に記載のイメージング方法。
【請求項8】
前記画像生成ステップにおいては、静磁場空間において被検体へRFパルスを送信し、前記RFパルスが送信された前記被検体において発生する磁気共鳴信号に基づいて、前記被検体の断層面についての断層画像を、前記画像として生成する
請求項5から7のいずれかに記載のイメージング方法。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、イメージング装置およびイメージング方法に関し、特に、生成した画像について画像補正処理を実施することによって補正画像を生成した後に、その補正画像を表示画面に表示するイメージング装置およびイメージング方法に関する。
【背景技術】
【0002】
磁気共鳴イメージング(MRI:Magnetic Resonance Imaging)装置、超音波診断装置、X線CT装置などのイメージング装置は、被検体の断層面についての断層画像を生成する装置として、特に、医療用途において多く利用されている。
【0003】
たとえば、磁気共鳴イメージング装置は、核磁気共鳴(NMR:Nuclear Magnetic Resonance)現象を用いて、被検体の断層面についての画像を撮影する。具体的には、静磁場空間内に被検体を収容することによって、その被検体のプロトン(proton)のスピンを静磁場の方向へ整列させ、磁化ベクトルを発生させる。そして、共鳴周波数のRFパルスを照射することによって核磁気共鳴現象を発生させて、そのプロトンの磁化ベクトルを変化させる。その後、そのプロトンが元の磁化ベクトルの状態に戻る際に生成される磁気共鳴(MR)信号を受信し、その受信された磁気共鳴信号に基づいて被検体の断層面についての断層画像を画像再構成することで生成する。
【0004】
磁気共鳴イメージング装置において磁気共鳴信号を受信するRF受信コイルとして、フェーズドアレイコイル(phased array coil)などの表面コイルが多く利用されている。しかし、この表面コイルは、その被検体内の磁気共鳴信号の発生源との距離が離れるに伴って、受信する感度が低下する特性を有しており、撮影領域全体での感度分布が空間的に均一でない場合がある。
【0005】
また、たとえば、磁場強度が3テスラ以上である高い静磁場空間にて被検体を撮影する際においては、ボディコイル(body coil)などのRF送信コイルがRFパルスを送信することによって形成する高周波磁場が、誘電率効果によって不均一になる場合がある。
【0006】
このため、受信感度分布や送信感度分布が空間的に均一でないことに起因して、断層画像にアーチファクトが発生し、画像品質が低下する場合がある。
【0007】
このような不具合に対応するために、受信感度分布や送信感度分布を用いて断層画像について画像補正処理を実施している。具体的には、本スキャンの他に参照スキャンを実施することによって参照画像を取得し、その参照画像を用いて表面コイルの撮影領域における受信感度分布を計測する。また、たとえば、ダブルフリップアングル(Double flip angle)法によって、送信感度分布を計測する。その後、その計測された受信感度分布や送信感度分布を用いて、本スキャンによって断層画像として生成される本スキャン画像に画像補正処理を施すことによって、補正画像を生成する(たとえば、特許文献1,非特許文献1,非特許文献2参照)。
【0008】
【特許文献1】特開2005−177240号公報
【非特許文献1】ヒロアキ・ミハラ他(Hiroaki Mihara et.al.),ア・メソッド・オブ・アールエフ・インホモゲネイディ・コレクション・イン・エムアール・イメージング(A method of RF inhomogeneity correction in MR imaging),マグネティック・レゾナンス・マテリアルズ・イン・フィジックス・バイオロジー・アンド・メディシン・7(Magnetic Resonance Materials in Physics, Biology and Medicine 7),米国,1998,p.115−120
【非特許文献2】Jinghua Wang et.al.,イン・ビボ・メソッド・フォー・コレクティング・トランスミット/レシーブ・ノンユニフォーミニティ・ウィズ・フェーズド・アレイ・コイル(In vivo method for correcting transmit/receive nonuniformities with phased array coils),マグネティック・レゾナンス・イン・メディシン・53(Magnetic Resonance in Medicine 53),米国,2005,p.666−674
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかし、このような画像補正処理を画像再構成時に施した場合においては、その画像補正処理によって生成された補正画像が表示画面に表示され、補正前の断層画像については表示画面に表示されない。このため、たとえば、補正画像において過補正がされていることが確認された場合であっても、補正前の断層画像が表示されないために、その補正前の断層画像を用いて画像診断することが容易にできない場合があった。また、画像補正処理前の断層画像を表示させるためには、画像補正処理前の断層画像と画像補正処理後との補正画像との両者を再構成時に生成するために、データ量が多くなって画像を保存する記憶装置の記憶容量を大きくする必要があると共に、オペレータがデータを保存する操作が煩雑化する場合がある。よって、診断効率が低下する場合があった。
【0010】
したがって、本発明の目的は、診断効率を向上可能なイメージング装置とイメージング方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記目的の達成のために本発明のイメージング装置は、画像を生成する画像生成部と、前記画像生成部によって生成された前記画像について画像補正処理を実施することによって補正画像を生成する画像補正部と、前記画像補正部によって生成された前記補正画像を表示画面に表示する表示部とを有するイメージング装置であって、前記画像生成部によって生成された前記画像を前記表示部に表示させる制御信号を、前記表示部に出力する制御部を含み、前記表示部は、前記制御部から前記制御信号を受けた場合には、前記表示画面において表示されている前記補正画像を、前記画像生成部によって生成された前記画像に切替えて表示する。
【0012】
上記目的の達成のために本発明のイメージング方法は、画像を生成する画像生成ステップと、前記画像生成ステップにて生成された前記画像について画像補正処理を実施することによって補正画像を生成する画像補正処理ステップと、前記画像補正処理ステップにて生成された前記補正画像を表示画面に表示する表示ステップとを有するイメージング方法であって、前記画像生成ステップにて生成された前記画像を前記表示ステップにて表示させる制御信号を出力する制御ステップを含み、前記表示ステップにおいては、前記制御ステップにて出力された前記制御信号を受けた場合には、前記表示画面において表示されている前記補正画像を、前記画像生成ステップにて生成された前記画像に切替えて表示する。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、診断効率を向上可能なイメージング装置とイメージング方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
以下より、本発明にかかる実施形態の一例について図面を参照して説明する。
【0015】
(装置構成)
図1は、本発明にかかる実施形態において、磁気共鳴イメージング装置1の構成を示す構成図である。図1において、図1(a)は、磁気共鳴イメージング装置1の全体構成を模式的に示す構成図である。また、図1(b)は、磁気共鳴イメージング装置1の全体構成に含まれるデータ処理部31の構成を示すブロック図である。
【0016】
図1(a)に示すように、本実施形態の磁気共鳴イメージング装置1は、スキャン部2と、操作コンソール部3とを有する。
【0017】
スキャン部2について説明する。
【0018】
スキャン部2は、図1(a)に示すように、静磁場マグネット部12と、勾配コイル部13と、RFコイル部14と、クレードル15と、RF駆動部22と、勾配駆動部23と、データ収集部24とを有している。スキャン部2は、静磁場が形成された撮影空間B内において、被検体SUのスピンを励起するように被検体SUにRFパルスを送信すると共に、そのRFパルスが送信された被検体SUに勾配パルスを送信することによって、被検体SUにおいて発生する磁気共鳴信号を本スキャンデータとして得る本スキャンASを実施する。そして、スキャン部2は、この本スキャンASの実施前に、被検体SUについて参照スキャンRSを実施し、その参照スキャンRSにて発生する磁気共鳴信号を参照スキャンデータとして取得する。
【0019】
スキャン部2の各構成要素について、順次、説明する。
【0020】
静磁場マグネット部12は、たとえば、超伝導磁石(図示なし)により構成されており、被検体SUが収容される撮像空間Bに静磁場を形成する。ここでは、静磁場マグネット部12は、クレードル15に載置される被検体SUの体軸方向(z方向)に沿うように静磁場を形成する。なお、静磁場マグネット部12は、一対の永久磁石により構成されていてもよい。
【0021】
勾配コイル部13は、静磁場が形成された撮像空間Bに勾配磁場を形成し、RFコイル部14が受信する磁気共鳴信号に空間位置情報を付加する。ここでは、勾配コイル部13は、静磁場方向に沿ったz方向と、そのz方向に対して互いに直交するx方向とy方向との3軸方向に対応するように、3系統からなる。これらは、撮像条件に応じて、周波数エンコード方向と位相エンコード方向とスライス選択方向とのそれぞれに勾配磁場を形成するように、勾配パルスを送信する。具体的には、勾配コイル部13は、被検体SUのスライス選択方向に勾配磁場を印加し、RFコイル部14がRFパルスを送信することによって励起させる被検体SUのスライスを選択する。また、勾配コイル部13は、被検体SUの位相エンコード方向に勾配磁場を印加し、RFパルスにより励起されたスライスからの磁気共鳴信号を位相エンコードする。そして、勾配コイル部13は、被検体SUの周波数エンコード方向に勾配磁場を印加し、RFパルスにより励起されたスライスからの磁気共鳴信号を周波数エンコードする。
【0022】
RFコイル部14は、静磁場マグネット部12によって静磁場が形成される撮像空間B内において、電磁波であるRFパルスを被検体SUの撮影領域に送信して高周波磁場を形成し、被検体SUのイメージング領域におけるプロトンのスピンを励起する。そして、RFコイル部14は、その励起された被検体SUの撮影領域内のプロトンから発生する電磁波を磁気共鳴信号として受信する。本実施形態においては、RFコイル部14は、図1(a)に示すように、第1RFコイル14aと、第2RFコイル14bとを有する。ここで、第1RFコイル14aは、たとえば、バードゲージ型のボディコイルであり、被検体SUの撮影領域を囲むように配置されている。一方、第2RFコイル14bは、その撮影領域において第1RFコイル14aより受信感度分布が不均一なコイルであって、フェーズドアレイコイルであり、被検体SUの撮影領域の表面に沿って複数の表面コイルが配置されている。
【0023】
クレードル15は、被検体SUを載置するテーブルを有する。クレードル15は、制御部30からの制御信号に基づいて、撮像空間Bの内部と外部との間においてテーブルを移動する。
【0024】
RF駆動部22は、RFコイル部14を駆動させて撮像空間B内にRFパルスを送信させて、撮像空間Bに高周波磁場を形成させる。RF駆動部22は、制御部30からの制御信号に基づいて、ゲート変調器(図示なし)を用いてRF発振器(図示なし)からの信号を所定のタイミングおよび所定の包絡線の信号に変調した後に、そのゲート変調器により変調された信号を、RF電力増幅器(図示なし)によって増幅してRFコイル部14に出力し、RFパルスを送信させる。
【0025】
勾配駆動部23は、制御部30からの制御信号に基づいて、勾配パルスを勾配コイル部13に印加して駆動させ、静磁場が形成されている撮像空間B内に勾配磁場を発生させる。勾配駆動部23は、3系統の勾配コイル部13に対応して3系統の駆動回路(図示なし)を有する。
【0026】
データ収集部24は、制御部30からの制御信号に基づいて、RFコイル部14が受信する磁気共鳴信号を収集する。ここでは、データ収集部24は、RFコイル部14が受信する磁気共鳴信号をRF駆動部22のRF発振器(図示なし)の出力を参照信号として位相検波器(図示なし)が位相検波する。その後、A/D変換器(図示なし)を用いて、このアナログ信号である磁気共鳴信号をデジタル信号に変換して出力する。
【0027】
操作コンソール部3について説明する。
【0028】
操作コンソール部3は、図1(a)に示すように、制御部30と、データ処理部31と、画像補正部31aと、操作部32と、表示部33と、記憶部34とを有する。
【0029】
操作コンソール部3の各構成要素について、順次、説明する。
【0030】
制御部30は、コンピュータと、コンピュータに所定のデータ処理を実行させるプログラムを記憶するメモリとを有しており、各部を制御する。ここでは、制御部30は、操作部32からの操作データが入力され、その操作部32から入力される操作データに基づいて、RF駆動部22と勾配駆動部23とデータ収集部24とのそれぞれに制御信号を出力し、所定のスキャンを実行させる。そして、これと共に、データ処理部31と表示部33と記憶部34とのそれぞれへ、制御信号を出力し、各部について制御を行う。詳細については後述するが、本実施形態においては、制御部30は、操作部32にオペレータによって入力された指令に基づいて、後述するデータ処理部31の本スキャン画像生成部131によって生成された本スキャン画像を表示部33に表示させる制御信号を、表示部33に出力する。
【0031】
データ処理部31は、コンピュータと、そのコンピュータを用いて所定のデータ処理を実行するプログラムを記憶するメモリとを有しており、制御部30からの制御信号に基づいて、画像を生成する。ここでは、データ処理部31は、スキャン部2がスキャンを実行することによって得られた磁気共鳴信号をローデータとし、被検体SUについての画像を再構成する。そして、データ処理部31は、その生成した画像を表示部33に出力する。
【0032】
図1(b)に示すように、データ処理部31は、本スキャン画像生成部131と、参照画像生成部132と、画像補正部133とを有する。
【0033】
ここで、本スキャン画像生成部131は、被検体SUの撮影領域についての本スキャンの実施によって得られた磁気共鳴信号を、ローデータとして、その被検体SUの撮影領域についての本スキャン画像を生成する。
【0034】
また、参照画像生成部132は、被検体SUの撮影領域についての本スキャンの実施前に実施された参照スキャンによって得られた磁気共鳴信号を、ローデータとして、その被検体SUの撮影領域についての参照スキャン画像を生成する。
【0035】
また、画像補正部133は、本スキャン画像生成部131によって断層画像として生成された本スキャン画像について画像補正処理を実施することによって補正画像を生成する。
【0036】
図1(b)に示すように、画像補正部133は、受信感度分布算出部231と、送信感度分布算出部232と、閾値処理部233とを有する。ここで、受信感度分布算出部231は、被検体SUの撮影領域においてRFコイル部14が磁気共鳴信号を受信する際の受信感度分布を算出する。また、送信感度分布算出部232は、被検体SUの撮影領域においてRFコイル部14がRFパルスを送信する際の送信感度分布を算出する。閾値処理部233は、送信感度分布算出部232により算出された送信感度分布を閾値処理する。そして、画像補正部133は、受信感度分布算出部により算出された受信感度分布と、閾値処理部233によって閾値処理された送信感度分布とを用いて、本スキャン画像について画像補正処理を実施して補正画像を生成する。
【0037】
データ処理部31については、上記のように構成されている。
【0038】
操作部32は、キーボードやポインティングデバイスなどの操作デバイスにより構成されている。操作部32は、オペレータによって操作データが入力され、その操作データを制御部30に出力する。本実施形態においては、本スキャン画像生成部131によって生成された本スキャン画像を表示部33に表示させる指令がオペレータの操作によって入力され、制御部30へその操作データを出力する。
【0039】
表示部33は、CRTなどの表示デバイスにより構成されており、制御部30からの制御信号に基づいて、表示画面に画像を表示する。たとえば、表示部33は、オペレータによって操作部32に操作データが入力される入力項目についての画像を表示画面に複数表示する。また、表示部33は、被検体SUからの磁気共鳴信号に基づいて生成される被検体SUの画像についてのデータをデータ処理部31から受け、表示画面にその画像を表示する。本実施形態においては、表示部33は、まず、画像補正部133によって生成された補正画像を表示画面に表示する。そして、本スキャン画像生成部131によって生成された本スキャン画像を表示部33に表示させる指令がオペレータの操作によって操作部32に入力され、その本スキャン画像を表示部33に表示させる制御信号を制御部30が表示部33に出力し、その制御信号を表示部33が受けた場合には、表示部33は、その表示画面において表示されている補正画像を、本スキャン画像生成部131によって生成された本スキャン画像に切替えて表示する。つまり、表示部33は、制御部30から制御信号を受けた場合には、記憶部34に記憶されている本スキャン画像を受けて、表示画面に表示する
【0040】
記憶部34は、メモリにより構成されており、各種データを記憶している。記憶部34は、その記憶されたデータが必要に応じて制御部30によってアクセスされる。本実施形態においては、記憶部34は、本スキャン画像生成部131から本スキャン画像を受け、その本スキャン画像生成部131によって生成された本スキャン画像を記憶する。
【0041】
(動作)
以下より、上記の本発明にかかる実施形態の磁気共鳴イメージング装置1の動作について説明する。
【0042】
図2は、本発明にかかる実施形態において、磁気共鳴イメージング装置1の動作を示すフロー図である。図3は、本発明にかかる実施形態において、磁気共鳴イメージング装置1が被検体SUの撮影領域を撮像する際のデータの流れを示す図である。図4は、本発明にかかる実施形態において、磁気共鳴イメージング装置1が表示する画像を示す図である。
【0043】
まず、図2に示すように、参照スキャンRSの実施を行う(S11)。
【0044】
ここでは、本スキャンASにて撮像される被検体SUの撮影領域へRFコイル部14がRFパルスを送信し、その被検体SUの撮影領域にて発生する磁気共鳴信号をRFコイル部14が受信する参照スキャンRSをスキャン部2が実施する。
【0045】
本実施形態においては、参照スキャンRSとして、第1参照スキャンRS1と、第2参照スキャンRS2と、第3参照スキャンRS3とのそれぞれを、スキャン部2が実施する。ここでは、第1参照スキャンRS1と第2参照スキャンRS2と第3スキャンRS3とのそれぞれを、グラディエントエコー法によって実施する。
【0046】
具体的には、ボディコイルの第1RFコイル14aが被検体SUの撮影領域へ第1のフリップアングルα1のRFパルスを送信し、その撮影領域において発生する磁気共鳴信号を、そのボディコイルの第1RFコイル14aが受信するように、スキャン部2が第1参照スキャンRS1を実施する。そして、この第1参照スキャンRS1の実施によって得られる磁気共鳴信号を、第1参照スキャンデータRSα1として取得する。
【0047】
また、ボディコイルの第1RFコイル14aが被検体SUの撮影領域へ第1のフリップアングルα1のRFパルスを送信し、その撮影領域において発生する磁気共鳴信号を、フェーズドアレイコイルの第2RFコイル14bが受信するように、スキャン部2が第2参照スキャンRS2を実施する。そして、この第2参照スキャンRS2の実施によって得られる磁気共鳴信号を、第2参照スキャンデータRSとして取得する。
【0048】
また、その第1のフリップアングルα1と異なる第2のフリップアングルα2のRFパルスを、ボディコイルの第1RFコイル14aが被検体SUの撮影領域へ送信し、その撮影領域において発生する磁気共鳴信号を、ボディコイルの第1RFコイル14aが受信するように、スキャン部2が第3参照スキャンRF3を実施する。本実施形態においては、この第3参照スキャンRS3を実施する際においては、この第2のフリップアングルα2が、第1のフリップアングルα1の半分になるように、第1RFコイル14aが撮影領域へRFパルスを送信する。そして、この第3参照スキャンRS3の実施によって得られる磁気共鳴信号を、第3参照スキャンデータRSα2として取得する。なお、第2のフリップアングルα2を第1のフリップアングルα1の半分にすることによって、後述の数式(2)に示すように、計算式が簡略化できるために、B1分布θ(x,y)を算出する際のデータ処理を高速化することができる。
【0049】
このようにして、本ステップ(S11)においては、図3に示すように、第1参照スキャンデータRSα1と、第2参照スキャンデータRSと、第3参照スキャンデータRSα2とのそれぞれを取得する。
【0050】
つぎに、図2に示すように、参照画像RI(x,y)の生成を実施する(S21)。
【0051】
ここでは、参照スキャンRSの実施によって得られた磁気共鳴信号に基づいて、撮影領域についての参照画像RI(x,y)を参照画像生成部132が生成する。本実施形態においては、参照画像RI(x,y)として、第1参照画像RIα1(x,y)と、第2参照画像RI(x,y)と、第3参照画像RIα2(x,y)とのそれぞれを生成する。
【0052】
具体的には、図3に示すように、第1参照スキャンRS1の実施によって得られた第1参照スキャンデータRSα1に基づいて、被検体SUの撮影領域についての第1参照画像RIα1(x,y)を参照画像生成部132が生成する。
【0053】
そして、図3に示すように、第2参照スキャンRS2の実施によって得られた第2参照スキャンデータRSに基づいて、被検体SUの撮影領域についての第2参照画像RI(x,y)を参照画像生成部132が生成する。
【0054】
そして、図3に示すように、第3参照スキャンRS3の実施によって得られた第3参照スキャンデータRSα2に基づいて、被検体SUの撮影領域についての第3参照画像RIα2(x,y)を参照画像生成部132が生成する。
【0055】
つぎに、図2に示すように、受信感度分布S(x,y)と送信感度分布f(x,y)との算出を実施する(S31)。
【0056】
ここでは、受信感度分布S(x,y)については、図3に示すように、第1参照画像RIα1(x,y)と第2参照画像RI(x,y)とに基づいて、受信感度分布算出部231が算出する。
【0057】
具体的には、以下の数式(1)に示すように、第1参照画像RIα1(x,y)の各画素データを、第2参照画像RI(x,y)の各画素データで受信感度分布算出部231が割ることによって、受信感度分布S(x,y)を算出する。
【0058】
【数1】


【0059】
一方、送信感度分布f(x,y)については、図3に示すように、第1参照画像RIα(x,y)と第3参照画像RIα2(x,y)とに基づいて、本スキャンASによって生成される本スキャン画像に生ずる送信感度分布(送信感度不均一分布)f(x,y)を算出する。ここでは、第1参照画像RIα1(x,y)と第3参照画像RIα2(x,y)とを用いて、送信感度分布算出部232がB1分布(フリップアングル分布)θ(x,y)を算出した後に、そのB1分布に基づいて、本スキャンASによって生成される本スキャン画像に生ずる送信感度分布(送信感度不均一分布)f(x,y)を算出する。
【0060】
具体的には、以下の数式(2)に示すように、第1参照画像RIα1(x,y)と、第3参照画像RIα2(x,y)とを用いて、被検体SUの撮影領域についてのB1分布θ(x,y)を算出する。
【0061】
【数2】


【0062】
そして、本スキャンASをスピンエコー系列にて実施することによって生成される本スキャン画像に関する送信感度分布f(x,y)は、以下の数式(3)に示すようにして算出する。
【0063】
【数3】


【0064】
一方で、本スキャンASをグラディエントエコー系列にて実施することによって生成される本スキャン画像に関する送信感度分布f(x,y)は、以下の数式(4)に示すようにして算出する。
【0065】
【数4】


【0066】
なお、上記の数式(3),数式(4)において、αは、第1参照スキャンを実施した際のフリップアングルであり、βは、グラディエントエコー系列にて本スキャンASを実施する際のフリップアングルである。
【0067】
つぎに、図2に示すように、送信感度分布f(x,y)の閾値処理を実施する(S41)。
【0068】
ここでは、図3に示すように、送信感度分布算出部232により算出された送信感度分布f(x,y)を閾値処理部233が閾値処理し、その閾値処理後の送信感度分布fh(x,y)を出力する
【0069】
具体的には、送信感度分布f(x,y)と第1参照画像RIα1(x,y)との偏微分値(∂f(x,y)/∂RIα1(x,y))と、送信感度分布f(x,y)と第3参照画像RIα2(x,y)との偏微分値(∂f(x,y)/∂RIα2(x,y))とをそれぞれ算出すると共に、第1参照画像RIα1(x,y)の偏差σRIα1と第3参照画像RIα2(x,y)の偏差σRIα1とを算出する。
【0070】
その後、以下の数式(5)に示すように、その送信感度分布f(x,y)と第1参照画像RIα1(x,y)との偏微分値(∂f(x,y)/∂RIα1(x,y))と、送信感度分布f(x,y)と第3参照画像RIα2(x,y)との偏微分値(∂f(x,y)/∂RIα2(x,y))とをそれぞれ算出すると共に、第1参照画像RIα1(x,y)の偏差σRIα1と第3参照画像RIα2(x,y)の偏差σRIα1とを用いて、送信感度分布f(x,y)の偏差σを算出する。
【0071】
【数5】


【0072】
図5は、本発明にかかる実施形態において、送信感度分布f(x,y)の偏差σと、実測されるフリップアングルθの分布との関係を示す図である。図5においては、所定のフリップアングルを設定した際において、実測されるフリップアングルの分布θと、送信感度分布f(x,y)の偏差σとの関係を示している。ここでは、50°と60°と70°とのそれぞれにフリップアングルを設定した際における結果を、M50,M60,M70として示している。
【0073】
そして、この図5に示すように算出した送信感度分布f(x,y)の偏差σと、実測されたフリップアングルθの分布との関係から、送信感度分布f(x,y)の偏差σにおいて、予め設定された偏差範囲Rσに対応するフリップアングルθの範囲Rθを算出する。たとえば、図5に示すように、50°にフリップアングルを設定した際において、予め設定された偏差範囲Rσが−1.0から1.0の範囲である場合には、これに対応するフリップアングルθの範囲Rθが33°から75°までの範囲であることを求める。
【0074】
そして、この求めたフリップアングルθの範囲Rθに対応する送信感度分布f(x,y)の範囲Rfを、数式(3)や数式(4)を用いて求め、その範囲を閾値として設定する。
【0075】
その後、その設定した閾値を用いて送信感度分布f(x,y)を閾値処理し、閾値処理後の送信感度分布fh(x,y)を出力する。つまり、送信感度分布f(x,y)において閾値に対応する範囲内のデータを、閾値処理後の送信感度分布fh(x,y)として出力する。このように閾値処理を実施することによって、送信感度分布f(x,y)において偏差が大きい部分を除去し、小さい偏差範囲内に処理する。
【0076】
なお、閾値処理によって除外された部分については、送信感度分布が不定になるため、その送信感度分布fh(x,y)において近傍に位置する部分の値を用いて、局所の多項式近似により外挿する。そして、その外挿されたデータを低周波通過フィルタによって処理する。
【0077】
つぎに、図2に示すように、本スキャンASの実施を行なう(S51)。
【0078】
ここでは、静磁場が形成された撮像空間BにおいてRFコイル部14が被検体SUの撮影領域へRFパルスを送信し、そのRFパルスが送信された撮影領域にて発生する磁気共鳴信号をRFコイル部14が本スキャンデータとして受信することによって、本スキャンASが実施される。たとえば、スピンエコー系列やグラディエントエコー系列のパルスシーケンスに従って、本スキャンASが実施される。
【0079】
つぎに、図2に示すように、本スキャン画像AI(x,y)の生成を行なう(S61)。
【0080】
ここでは、本スキャンASの実施によって本スキャンデータとして得られた磁気共鳴信号をローデータとし、その撮影領域についての本スキャン画像AI(x,y)を本スキャン画像生成部131が生成する。そして、本スキャン画像生成部131から本スキャン画像のデータを記憶部34へ出力し、その本スキャン画像のデータを記憶部34に記憶させる。
【0081】
つぎに、図2に示すように、本スキャン画像AI(x,y)の補正を行なう(S71)。
【0082】
ここでは、図3に示すように、本スキャン画像生成部131が生成した本スキャン画像AI(x,y)を、画像補正部133が、受信感度分布S(x,y)と、閾値処理後の送信感度分布fh(x,y)とのそれぞれを用いて画像補正処理を実施する。
【0083】
具体的には、以下の数式(6)に示すように、本スキャン画像AI(x,y)に対して、受信感度分布S(x,y)と、閾値処理後の送信感度分布fh(x,y)とのそれぞれを、本スキャン画像AI(x,y)におけるx方向とy方向との各位置の画素ごとに積算することによって、本スキャン画像AI(x,y)について画像補正処理を実施し、補正画像AIc(x,y)を生成する。
【0084】
【数6】


【0085】
つぎに、図2に示すように、補正画像AIc(x,y)の表示を行なう(S81)。
【0086】
ここでは、画像補正部133が画像補正処理を実施することによって生成した補正画像AIc(x,y)を、表示部33が表示画面に表示する。
【0087】
図4(a)は、本発明にかかる実施形態において、表示部33が補正画像AIc(x,y)を表示する表示画面を示す図である。
【0088】
図4(a)に示すように、画像補正処理が実施されることによって生成された補正画像AIc(x,y)と、複数の操作項目が並べられた操作パネル画像SPとを表示画面に表示する。操作パネル画像SPにおいては、画像補正処理の実施をするか否かを示す操作ボタンSBが含まれており、本ステップにおいては、この操作ボタンSBは、画像補正処理が実施されていることを示すように、たとえば、「correct. ON」と表示されている。
【0089】
つぎに、図2に示すように、画像補正処理前の本スキャン画像AI(x,y)を表示させるか(Yes)、否か(No)を判断する(S91)。
【0090】
ここでは、表示部33が表示画面に表示した補正画像AIc(x,y)をオペレータが観察して、画像補正処理前の本スキャン画像AI(x,y)を表示させるか否かを判断する。たとえば、補正画像AIc(x,y)において過補正がされていることが確認された場合には、本スキャン画像AI(x,y)を表示させる(Yes)。一方、たとえば、補正画像AIc(x,y)において過補正がされていることが確認されなかった場合には、本スキャン画像AI(x,y)を表示させない(No)。
【0091】
そして、図2に示すように、画像補正処理前の本スキャン画像AI(x,y)を表示させる判断をした場合(Yes)には、補正画像AIc(x,y)を本スキャン画像AI(x,y)に切替えて表示する(S101)。
【0092】
ここでは、本スキャン画像生成部131によって生成された本スキャン画像を表示部33に表示させる指令がオペレータの操作によって操作部32に入力され、その本スキャン画像を表示部33に表示させる制御信号を制御部30が表示部33に出力する。そして、その制御信号を表示部33が受けた場合に、表示部33が表示画面において表示されている補正画像を、本スキャン画像生成部131によって生成された本スキャン画像に切替えて表示する。具体的には、制御部30から、この制御信号を受けた場合には、記憶部34に記憶されている本スキャン画像AI(x,y)のデータを受けて、表示画面に本スキャン画像AI(x,y)を表示する。
【0093】
図4(b)は、本発明にかかる実施形態において、表示部33が本スキャン画像AI(x,y)を表示する表示画面を示す図である。
【0094】
図4(b)に示すように、表示画面において補正画像AIc(x,y)が表示された位置に、本スキャン画像AI(x,y)を表示する。このとき、操作パネル画像SPにおいては、画像補正処理の実施をするか否かを示す操作ボタンSBは、画像補正処理が実施されていないことを示すように、たとえば、「correct. OFF」と表示される。
【0095】
一方で、図2に示すように、画像補正処理前の本スキャン画像AI(x,y)を表示させない判断をした場合(No)には、補正画像AIc(x,y)を保存する(S111)。
【0096】
ここでは、オペレータからの指令に基づいて、補正画像AIc(x,y)を記憶部34に保存する。本実施形態においては、記憶部34に記憶されている補正前の本スキャン画像AI(x,y)のデータを、補正画像AIc(x,y)のデータで上書きすることによって、この補正画像AIc(x,y)を保存する。
【0097】
図4(c)は、本発明にかかる実施形態において、補正画像AIc(x,y)を保存する際に表示せる表示画面を示す図である。
【0098】
図4(c)に示すように、操作パネル画像SPにおいてテキストデータが入力されるダイアログボックスDBに、補正画像AIc(x,y)を保存する旨の指令をオペレータが操作部32のキーボードを用いて入力する。たとえば、「ps」のテキストデータが入力される。その後、その入力された指令に基づいて、制御部30が記憶部34に補正画像AIc(x,y)のデータを保存する。
【0099】
以上のように、本実施形態においては、本スキャン画像AI(x,y)を生成した後に、その本スキャン画像AI(x,y)について画像補正処理を実施することによって補正画像AIc(x,y)を生成する。そして、その補正画像AIc(x,y)を表示画面に表示する。ここで、オペレータからの指令に基づいて、補正前の本スキャン画像AI(x,y)を表示させる制御信号が出力された場合には、表示画面において表示されている補正画像AIc(x,y)を、補正前の本スキャン画像AI(x,y)に切替えて表示する。このため、本実施形態は、画像補正処理を画像再構成時に施した場合に、その画像補正処理によって生成された補正画像が表示画面に表示された場合であっても、補正前の本スキャン画像を容易に表示画面に表示することができる。したがって、補正画像において過補正がされていることが確認された場合には、その補正前の本スキャン画像を表示させて画像診断することが容易にできる。よって、診断効率を向上させることができる。
【0100】
また、記憶部34に記憶されている補正前の本スキャン画像AI(x,y)のデータを、補正画像AIc(x,y)のデータで上書きすることによって、この補正画像AIc(x,y)を保存する。このため、オペレータがデータを保存する操作を簡便化することができるため、診断効率を向上させることができる。
【0101】
なお、本発明の実施に際しては、上記した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形例を採用することができる。
【0102】
たとえば、本実施形態においては、表示画面において表示されている補正画像AIc(x,y)を、記憶部34に記憶されている補正前の本スキャン画像AI(x,y)のデータを用いることによって、補正前の本スキャン画像AI(x,y)に切替えて表示していたが、これに限定されない。たとえば、補正画像AIc(x,y)を逆補正することによって、補正前の本スキャン画像AI(x,y)のデータを生成し、そのデータを用いて本スキャン画像AI(x,y)を表示させてもよい。
【0103】
また、本実施形態においては、感度不均一性を補正する場合について示したが、これに限定されない。たとえば、画像補正処理として、スムージング処理やエッジ強調処理などの処理を実施する場合においても、適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【0104】
【図1】図1は、本発明にかかる実施形態において、磁気共鳴イメージング装置1の構成を示す構成図である。
【図2】図2は、本発明にかかる実施形態において、磁気共鳴イメージング装置1の動作を示すフロー図である。
【図3】図3は、本発明にかかる実施形態において、磁気共鳴イメージング装置1が被検体SUの撮影領域を撮像する際のデータの流れを示す図である。
【図4】図4は、本発明にかかる実施形態において、磁気共鳴イメージング装置1が表示する画像を示す図である。
【図5】図5は、本発明にかかる実施形態において、送信感度分布f(x,y)の偏差σと、実測されるフリップアングルθの分布との関係を示す図である。
【符号の説明】
【0105】
1:磁気共鳴イメージング装置(磁気共鳴イメージング装置)
2:スキャン部、
3:操作コンソール部、
12:静磁場マグネット部、
13:勾配コイル部、
14:RFコイル部、
14a…第1RFコイル、
14b…第2RFコイル
15:クレードル、
22:RF駆動部、
23:勾配駆動部、
24:データ収集部、
30:制御部、
31:画像生成部、
32:操作部、
33:表示部、
34:記憶部、
131…本スキャン画像生成部
132…参照画像生成部、
133…画像補正部
231…受信感度分布算出部、
232…送信感度分布算出部、
233…閾値処理部、
B:撮像空間
【出願人】 【識別番号】300019238
【氏名又は名称】ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー
【出願日】 平成18年6月27日(2006.6.27)
【代理人】 【識別番号】100094053
【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤 隆久


【公開番号】 特開2008−5899(P2008−5899A)
【公開日】 平成20年1月17日(2008.1.17)
【出願番号】 特願2006−176653(P2006−176653)