(57)【要約】      （修正有）【課題】ノンカーテシアンスキャンによるＭＲ画像の画質を向上させることが可能な磁気共鳴イメージング装置を提供する。【解決手段】本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１は、シーケンス制御回路２９と処理回路５１とを有する。シーケンス制御回路は、ノンカーテシアンスキャンによる画像再構成のためのデータ収集におけるエンコード数よりも少ないエンコード数のスライスエンコードに限定して、ノンカーテシアンスキャンによるキャリブレーションのためのデータ収集を実行し、第１のｋ空間軌跡のｋ空間データを収集する。処理回路は、キャリブレーションスキャンにより収集されたｋ空間データに基づいて、画像再構成のためのデータ収集に関する第２のｋ空間軌跡を補正する。【選択図】図１
2020115967.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノンカーテシアンスキャンによる画像再構成のためのデータ収集におけるエンコード数よりも少ないエンコード数のスライスエンコードに限定して、ノンカーテシアンスキャンによるキャリブレーションのためのデータ収集を実行し、第１のｋ空間軌跡のｋ空間データを収集するシーケンス制御部と、
前記ｋ空間データに基づいて前記画像再構成のためのデータ収集に関する第２のｋ空間軌跡を補正する補正部と、
を具備する磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
前記補正部は、前記キャリブレーションのためのデータ収集に関する前記第２のｋ空間軌跡の実測の収集位置と設定の収集位置とのずれを算出し、前記第２のｋ空間軌跡を補正するため、前記算出されたずれに基づいて前記画像再構成のためのデータ収集により収集されたｋ空間データを補正する、請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
前記補正部は、前記キャリブレーションのためのデータ収集に関する前記第２のｋ空間軌跡の実測の収集位置と設定の収集位置とのずれを算出し、前記第２のｋ空間軌跡を補正するため、前記算出されたずれに基づいて前記画像再構成のためのデータ収集のためのパルスシーケンスを補正する、請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
前記キャリブレーションのためのデータ収集の対象スライスエンコードは、単一のスライスエンコードである、請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
前記シーケンス制御部は、前記単一のスライスエンコードに対して前記キャリブレーションのためのデータ収集を複数回実行する、請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
前記単一のスライスエンコードは、スライスの配列方向に関する略中心に位置する、請求項４記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
前記キャリブレーションのためのデータ収集の対象スライスエンコードは、スライスエンコード方向に関する中心部に位置する複数のスライスエンコードを含む、請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項８】
前記キャリブレーションのためのデータ収集におけるスライスエンコード方向に関するステップ幅は、前記画像再構成のためのデータ収集におけるステップ幅よりも短い、請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項９】
前記シーケンス制御部は、スライスエンコード方向に直交する面において、所定の位置に関する前記第２のｋ空間軌跡の補正のため、前記所定の位置とは異なる単一又は複数の位置の第３のｋ空間軌跡に関するｋ空間データを収集する、請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１０】
前記キャリブレーションのためのデータ収集は、前記画像再構成のためのデータ収集のパルスシーケンスがプリパルスの印加を含む場合であっても、プリパルスの印加を含まない、請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１１】
前記補正部は、
前記ｋ空間データに基づいて、前記キャリブレーションのためのデータ収集における対象スライスエンコードに位置が一致するスライスエンコードに関するキャリブレーションパラメータを算出し、
前記キャリブレーションパラメータを、前記キャリブレーションのためのデータ収集における対象スライスエンコードに位置が一致しないスライスエンコードに利用する、
請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１２】
ノンカーテシアンスキャンによる画像再構成のためのデータ収集におけるエンコード数よりも少ないエンコード数のスライスエンコードに限定して、ノンカーテシアンスキャンによるキャリブレーションのためのデータ収集を実行し、第１のｋ空間軌跡のｋ空間データを収集する工程と、
前記ｋ空間データに基づいて前記画像再構成のためのデータ収集に関する第２のｋ空間軌跡を補正する工程と、
を具備するｋ空間軌跡の補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、磁気共鳴イメージング装置及びｋ空間軌跡の補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ：Magnetic Resonance Imaging）において、ｋ空間における斜めのｋ空間軌跡に沿ってデータ収集を行うラディアル（Radial）スキャンを多断面で行うスタック・オブ・スターズ（Stack Of Stars）収集がある。スタック・オブ・スターズ収集では、コイル等のハードウェアの不完全性の影響があると、ｋ空間上におけるｋ空間データの実際の収集位置が設定の収集位置からオフセットして（ずれて）しまい、オフセットに起因してＭＲ画像の画質が劣化してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−０９５６５６号公報
【特許文献２】特開２０１２−０９０９５７号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Dana C. Peters et al. Centering the Projection Reconstruction Trajectory: Reducing Gradient Delay Errors. Magn Reson Med. 2003 Jul; 50(1): 1−6.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、ノンカーテシアンスキャンによるＭＲ画像の画質を向上することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、ノンカーテシアンスキャンによる画像再構成のためのデータ収集におけるエンコード数よりも少ないエンコード数のスライスエンコードに限定して、ノンカーテシアンスキャンによるキャリブレーションのためのデータ収集を実行し、第１のｋ空間軌跡のｋ空間データを収集するシーケンス制御部と、前記ｋ空間データに基づいて前記画像再構成のためのデータ収集に関する第２のｋ空間軌跡を補正する補正部と、を具備する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、スタック・オブ・スターズ収集の３次元のｋ空間表記を示す図である。
【図３】図３は、本実施形態に係るキャリブレーションスキャンのエンコードの一例のｋ空間表記を示す図である。
【図４】図４は、本実施形態に係るキャリブレーションスキャンにおける一のエンコード態様のｋ空間表記を示す図である。
【図５】図５は、本実施形態に係るキャリブレーションスキャンにおける他のエンコード態様のｋ空間表記を示す図である。
【図６】図６は、本実施形態に係るキャリブレーションスキャンにおける他のエンコード態様のｋ空間表記を示す図である。
【図７】図７は、本実施形態に係るキャリブレーションスキャンにおける他のエンコード態様のｋ空間表記を示す図である。
【図８】図８は、本実施形態に係るキャリブレーションスキャンにおける他のエンコード態様のｋ空間表記を示す図である。
【図９】図９は、本実施形態に係るキャリブレーションスキャンにおける他のエンコード態様のｋ空間表記を示す図である。
【図１０】図１０は、本実施形態に係るキャリブレーションスキャンにおける他のエンコード態様のｋ空間表記を示す図である。
【図１１】図１１は、本実施形態に係るＭＲ検査の典型的な流れを示す図である。
【図１２】図１２は、実測のｋ空間軌跡と設定のｋ空間軌跡とのオフセットを模式的に示す図である。
【図１３】図１３は、本実施形態に係るＭＲ検査の他の流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置及びｋ空間軌跡の補正方法を説明する。
【０００９】
図１は、本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１の構成を示す図である。図１に示すように、磁気共鳴イメージング装置１は、架台１１、寝台１３、傾斜磁場電源２１、送信回路２３、受信回路２５、寝台駆動装置２７、シーケンス制御回路２９及びホストコンピュータ（Host Computer）５０を有する。
【００１０】
架台１１は、静磁場磁石４１と傾斜磁場コイル４３とを有する。静磁場磁石４１と傾斜磁場コイル４３とは架台１１の筐体に収容されている。架台１１の筐体には中空形状を有するボアが形成されている。架台１１のボア内には送信コイル４５と受信コイル４７とが配置される。
【００１１】
静磁場磁石４１は、中空の略円筒形状を有し、略円筒内部に静磁場を発生する。静磁場磁石４１としては、例えば、永久磁石、超伝導磁石または常伝導磁石等が使用される。ここで、静磁場磁石４１の中心軸をＺ軸に規定し、Ｚ軸に対して鉛直に直交する軸をＹ軸に規定し、Ｚ軸に水平に直交する軸をＸ軸に規定する。Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は、直交３次元座標系を構成する。
【００１２】
傾斜磁場コイル４３は、静磁場磁石４１の内側に取り付けられ、中空の略円筒形状に形成されたコイルユニットである。傾斜磁場コイル４３は、傾斜磁場電源２１からの電流の供給を受けて傾斜磁場を発生する。より詳細には、傾斜磁場コイル４３は、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に対応する３つのコイルを有する。当該３つのコイルは、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各軸に沿って磁場強度が変化する傾斜磁場を形成する。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各軸に沿う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Ｇｐ及び周波数エンコード傾斜磁場Ｇｒが所望の方向に形成される。スライス選択傾斜磁場Ｇｓは、任意に撮像断面（スライス）を決めるために利用される。位相エンコード傾斜磁場Ｇｐ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。周波数エンコード傾斜磁場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。なお、以下の説明においてスライス選択傾斜磁場Ｇｓの傾斜方向はＺ軸、位相エンコード傾斜磁場Ｇｐの傾斜方向はＹ軸、周波数エンコード傾斜磁場Ｇｒの傾斜方向はＸ軸であるとする。
【００１３】
傾斜磁場電源２１は、シーケンス制御回路２９からのシーケンス制御信号に従い傾斜磁場コイル４３に電流を供給する。傾斜磁場電源２１は、傾斜磁場コイル４３に電流を供給することにより、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の各軸に沿う傾斜磁場を傾斜磁場コイル４３により発生させる。当該傾斜磁場は、静磁場磁石４１により形成された静磁場に重畳されて被検体Ｐに印加される。
【００１４】
送信コイル４５は、例えば、傾斜磁場コイル４３の内側に配置され、送信回路２３から電流の供給を受けて高周波磁場パルス（以下、ＲＦ磁場パルスと呼ぶ）を発生する。
【００１５】
送信回路２３は、被検体Ｐ内に存在する対象プロトンを励起するためのＲＦ磁場パルスを、送信コイル４５を介して被検体Ｐに印加するために、送信コイル４５に電流を供給する。ＲＦ磁場パルスは、対象プロトンに固有の共鳴周波数で振動し、対象プロトンを励起させる。励起された対象プロトンから磁気共鳴信号（以下、ＭＲ信号と呼ぶ）が発生され、受信コイル４７により検出される。送信コイル４５は、例えば、全身用コイル（ＷＢコイル）である。全身用コイルは、送受信コイルとして使用されても良い。
【００１６】
受信コイル４７は、ＲＦ磁場パルスの作用を受けて被検体Ｐ内に存在する対象プロトンから発せられるＭＲ信号を受信する。受信コイル４７は、ＭＲ信号を受信可能な複数の受信コイルエレメントを有する。受信されたＭＲ信号は、有線又は無線を介して受信回路２５に供給される。図１に図示しないが、受信コイル４７は、並列的に実装された複数の受信チャネルを有している。受信チャネルは、ＭＲ信号を受信する受信コイルエレメント及びＭＲ信号を増幅する増幅器等を有している。ＭＲ信号は、受信チャネル毎に出力される。受信チャネルの総数と受信コイルエレメントの総数とは同一であっても良いし、受信チャネルの総数が受信コイルエレメントの総数に比して多くても良いし、少なくても良い。
【００１７】
受信回路２５は、励起された対象プロトンから発生されるＭＲ信号を受信コイル４７を介して受信する。受信回路２５は、受信されたＭＲ信号を信号処理してデジタルのＭＲ信号を発生する。デジタルのＭＲ信号は、空間周波数により規定されるｋ空間にて表現することができる。よって、以下、デジタルのＭＲ信号をｋ空間データと呼ぶことにする。ｋ空間データは、画像再構成に供される生データの一種である。ｋ空間データは、有線又は無線を介してホストコンピュータ５０に供給される。
【００１８】
なお、上記の送信コイル４５と受信コイル４７とは一例に過ぎない。送信コイル４５と受信コイル４７との代わりに、送信機能と受信機能とを備えた送受信コイルが用いられても良い。また、送信コイル４５、受信コイル４７及び送受信コイルが組み合わされても良い。
【００１９】
架台１１に隣接して寝台１３が設置される。寝台１３は、天板１３１と基台１３３とを有する。天板１３１には被検体Ｐが載置される。基台１３３は、天板１３１をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸各々に沿ってスライド可能に支持する。基台１３３には寝台駆動装置２７が収容される。寝台駆動装置２７は、シーケンス制御回路２９からの制御を受けて天板１３１を移動する。寝台駆動装置２７は、例えば、サーボモータやステッピングモータ等の如何なるモータ等を含んでも良い。
【００２０】
シーケンス制御回路２９は、ハードウェア資源として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）あるいはＭＰＵ（Micro Processing Unit）のプロセッサとＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリとを有する。シーケンス制御回路２９は、処理回路５１の撮像プロトコル設定機能５１１により決定された撮像プロトコルに基づいて傾斜磁場電源２１、送信回路２３及び受信回路２５を同期的に制御し、当該撮像プロトコルに応じたパルスシーケンスを実行して被検体ＰをＭＲ撮像し、被検体Ｐに関するｋ空間データを収集する。
【００２１】
具体的には、シーケンス制御回路２９は、スタック・オブ・ノンカーテシアン（Stack Of Non-Cartesian）収集を実行する。スタック・オブ・ノンカーテシアン収集は、カーテシアン法でないスキャン法（ｋ空間充填方式）を複数のスライス（断面又はスラブ）について実行するデータ収集法である。カーテシアン法でないスキャン法としては、例えば、ラディアル法やスパイラル法が挙げられる。ラディアル法に基づくスタック・オブ・ノンカーテシアン収集は、スタック・オブ・スターズ収集と呼ばれている。
【００２２】
図２は、スタック・オブ・スターズ収集の３次元のｋ空間表記を示す図である。図２に示すように、ｋ空間は、互いに直交するｋｚ軸、ｋｙ軸及びｋｘ軸により規定される空間周波数の３次元空間である。スタック・オブ・スターズ収集において、Ｚ軸方向のスライスの選択のため、ｋｚ軸に沿ってカーテシアンスキャンに基づくスライスエンコード６１が行われる。各スライスエンコード６１についてラディアルスキャンが行われる。ラディアルスキャンにおいては、各スライスエンコード６１についてｋｘ−ｋｙ平面の略中心を通り放射状に設定された複数のｋ空間軌跡（スポーク）６３に沿ってデータ収集が行われる。すなわち、ラディアルスキャンのｋ空間軌跡６３はｋｘ−ｋｙ平面において斜めに設定される。なお、複数のスライスエンコード６１に亘りｋ空間軌跡６３の位置（又はｋ空間中心周りの角度）及び本数は同一に設定されてもよいし、異なる値に設定されてもよい。
【００２３】
ｋｘ−ｋｙ平面における斜めのｋ空間軌跡６３は、位相エンコード傾斜磁場Ｇｐによる位相エンコードと周波数エンコード傾斜磁場Ｇｒによる周波数エンコードとを並行して行うことにより実現できる。換言すれば、ＭＲ信号の読出傾斜磁場は、位相エンコード傾斜磁場Ｇｐと周波数エンコード傾斜磁場Ｇｒとの合成により実現される。斜めのｋ空間軌跡６３を実現するためにパルスシーケンスが設計される。当該パルスシーケンスに従い正確に傾斜磁場の印加等を実行しなければ斜めのｋ空間軌跡６３を実現できないため、ｋｘ軸又はｋｙ軸に平行するカーテシアンスキャンのｋ空間軌跡に比して、傾斜磁場コイル４３や送信コイル４５等のハードウェアの完全性が求められる。実際には、これらハードウェアは不完全である。ハードウェアの不完全性は、読出傾斜磁場の印加開始時刻の遅延や読出傾斜磁場の立ち上がり又は立ち下がりの急峻性の低下（なまり）、印加継続時間の延長等を招く。これによりエコー時間と読出傾斜磁場の中心時刻との不一致が生じ、ひいては、意図した設定のｋ空間軌跡に対して実測のｋ空間軌跡がシフトすることとなる。当該シフトは再構成画像の画質の劣化を招く。なお、設定のｋ空間軌跡とはパルスシーケンスに忠実にデータ収集が行われた場合の理想のｋ空間軌跡を意味し、実測のｋ空間軌跡とは当該パルスシーケンスに実際のハードウェアでデータ収集を行う場合のｋ空間軌跡を意味する。
【００２４】
本実施形態に係るシーケンス制御回路２９は、設定のｋ空間軌跡と実測のｋ空間軌跡との時間的及び／又は位置的な関係性を特定するため、画像再構成のためのデータ収集に先立ち、キャリブレーションのためのデータ収集を実行する。シーケンス制御回路２９は、ノンカーテシアンスキャンによる画像再構成のためのデータ収集におけるエンコード数よりも少ないエンコード数のスライスエンコードに限定して、ノンカーテシアンスキャンによるキャリブレーションのためのデータ収集を実行し、ｋ空間軌跡のｋ空間データを収集する。以下、画像再構成のためのデータ収集を本スキャン、キャリブレーションのためのデータ収集をキャリブレーションスキャンと呼ぶことにする。
【００２５】
図１に示すように、ホストコンピュータ５０は、処理回路５１、メモリ５２、ディスプレイ５３、入力インタフェース５４及び通信インタフェース５５を有するコンピュータである。
【００２６】
処理回路５１は、ハードウェア資源としてＣＰＵ等のプロセッサを有する。処理回路５１は、磁気共鳴イメージング装置１の中枢として機能する。例えば、処理回路５１は、各種プログラムの実行により撮像プロトコル設定機能５１１、ｋ空間軌跡補正機能５１２、画像再構成機能５１３、画像処理機能５１４及び表示制御機能５１５を有する。
【００２７】
撮像プロトコル設定機能５１１において処理回路５１は、ＭＲ撮像に関する撮像プロトコルを、入力インタフェース５４を介したユーザ指示又は自動的に設定する。撮像プロトコルは、一のＭＲ撮像に関する各種の撮像パラメータの集合である。本実施形態に係る撮像パラメータとして、撮像時間やｋ空間充填方式の種類、パルスシーケンスの種類、ＴＲ、ＴＥ等のＭＲ撮像を行うために直接又は間接に設定される種々の撮像パラメータが適用可能である。
【００２８】
ｋ空間軌跡補正機能５１２において処理回路５１は、キャリブレーションスキャンにより収集されたｋ空間データに基づいて、本スキャンに関するｋ空間軌跡を補正する。より詳細には、処理回路５１は、キャリブレーションスキャンに関するｋ空間軌跡の実測の収集位置と設定の収集位置とのずれを算出し、算出されたずれに基づいて本スキャンに関するｋ空間軌跡を補正する。ｋ空間軌跡の補正方法は、例えば、次の２つの方法が挙げられる。第１の方法によれば、処理回路５１は、キャリブレーションのためのデータ収集に関するｋ空間軌跡の実測の収集位置と設定の収集位置とのずれを算出し、本スキャンに関するｋ空間軌跡を補正するため、算出されたずれに基づいて本スキャンにより収集されたｋ空間データを補正する。第２の方法によれば、処理回路５１は、キャリブレーションのためのデータ収集に関するｋ空間軌跡の実測の収集位置と設定の収集位置とのずれを算出し、本スキャンに関するｋ空間軌跡を補正するため、算出されたずれに基づいて本スキャンのパルスシーケンスを補正する。
【００２９】
画像再構成機能５１３において処理回路５１は、ノンカーテシアンスキャンにより収集されたｋ空間データに基づいてＭＲ画像を再構成する。再構成手法については特に限定しない。
【００３０】
画像処理機能５１４において処理回路５１は、ＭＲ画像に種々の画像処理を施す。例えば、処理回路５１は、ボリュームレンダリングや、サーフェスレンダリング、画素値投影処理、ＭＰＲ（Multi-Planer Reconstruction）処理、ＣＰＲ（Curved MPR）処理等の画像処理を施す。
【００３１】
表示制御機能５１５において処理回路５１は、種々の情報をディスプレイ５３に表示する。例えば、処理回路５１は、画像再構成機能５１３により生成されたＭＲ画像、画像処理機能５１４により生成されたＭＲ画像、撮像プロトコルの設定画面等をディスプレイ５３に表示する。
【００３２】
メモリ５２は、種々の情報を記憶するＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）、集積回路記憶装置等の記憶装置である。また、メモリ５２は、ＣＤ−ＲＯＭドライブやＤＶＤドライブ、フラッシュメモリ等の可搬性記憶媒体との間で種々の情報を読み書きする駆動装置等であっても良い。例えば、メモリ５２は、ｋ空間データや制御プログラム等を記憶する。
【００３３】
ディスプレイ５３は、種々の情報を表示する。例えば、ディスプレイ５３は、画像再構成機能５１３により生成されたＭＲ画像、画像処理機能５１４により生成されたＭＲ画像、撮像プロトコルの設定画面等を表示する。ディスプレイ５３としては、例えば、ＣＲＴディスプレイや液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、プラズマディスプレイ、又は当技術分野で知られている他の任意のディスプレイが適宜利用可能である。
【００３４】
入力インタフェース５４は、ユーザからの各種指令を受け付ける入力機器を含む。入力機器としては、キーボードやマウス、各種スイッチ、タッチスクリーン、タッチパッド等が利用可能である。なお、入力機器は、マウス、キーボードなどの物理的な操作部品を備えるものだけに限らない。例えば、磁気共鳴イメージング装置１とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、受け取った電気信号を種々の回路へ出力するような電気信号の処理回路も入力インタフェース５４の例に含まれる。
【００３５】
通信インタフェース５５は、ＬＡＮ（Local Area Network）等を介して磁気共鳴イメージング装置１と、ワークステーションやＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication System）、ＨＩＳ（Hospital Information System）、ＲＩＳ（Radiology Information System）等とを接続するインタフェースである。ネットワークＩＦは、各種情報を接続先のワークステーション、ＰＡＣＳ、ＨＩＳ及びＲＩＳとの間で送受信する。
【００３６】
なお、上記の構成は一例であって、これに限定されない。例えば、シーケンス制御回路２９は、ホストコンピュータ５０に組み込まれても良い。また、シーケンス制御回路２９と処理回路５１とが同一の基板に実装されても良い。
【００３７】
以下、本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１の動作例を説明する。まず、キャリブレーションスキャンについて説明する。なお、以下の説明を具体的に行うため、スタック・オブ・ノンカーテシアン収集はスタック・オブ・スターズ収集であるものとする。
【００３８】
図３は、通常のキャリブレーションスキャンにおけるエンコード態様のｋ空間表記を示す図である。図３の縦軸はｋｚ軸に規定される。横軸はｋｘ−ｋｙ平面に規定される。図３に示す矢印６５は、ｋｚ方向に関するスライスエンコードを示す。上記の通り、各スライスエンコードにおいて、放射状の複数のｋ空間軌跡から構成されるラディアルスキャンが行われる。矢印６５は、当該スライスエンコードに対するラディアルスキャンに関する複数のｋ空間軌跡を代表するものとする。
【００３９】
図３に示すように、通常のキャリブレーションスキャンにおいては、本スキャンにおけるスライスエンコードと同一のスライスエンコードが行われる。すなわち、通常のキャリブレーションスキャンにおいては、本スキャン対象のスライスエンコードと同一のスライスエンコードについてデータ収集が行われる。ｋｘ−ｋｙ平面については、本スキャンのラディアルスキャンと同一のｋ空間軌跡についてデータ収集が行われる。通常のキャリブレーションスキャンでは、例えば、ファントムを対象にしたデータ収集が行われる。キャリブレーションスキャンにより収集されたｋ空間データに基づいて、３つの傾斜磁場コイルの傾斜磁場印加方向（ｋｘ、ｋｙ及びｋｚ方向）の収集遅延が定式化される。各軸の中間的な角度についての遅延時間Ｄは、例えば、以下の補正式（１）を用いて補間される。ここで、Ｄ１は、ｋｘ軸の遅延時間であり、Ｄ２は、ｋｙ軸の遅延時間であり、θはｋ空間軌跡の角度である。
【００４０】
Ｄ＝Ｄ１ｃｏｓ２θ＋Ｄ２ｓｉｎ２θ    ・・・（１）
【００４１】
しかしながら、１．斜めの角度の補正式（１）の補間生成による劣化、２．ファントム計測時と人体収集時とのずれによる劣化、の２つの要因により再構成画像の画質の劣化が引き起こされる。また、スタック・オブ・スターズ収集では、対象毎に斜めの角度が細かく計測されるので、キャリブレーションスキャンに多大な時間が要求される。
【００４２】
図４は、本実施形態に係るキャリブレーションスキャンにおけるスライスエンコードの一態様のｋ空間表記を示す図である。図４に示す点線の矢印６５は、通常のキャリブレーションスキャンにおいて実行されるが、本実施形態に係るキャリブレーションスキャンにおいて実行されないスライスエンコードを示す。図４に示す実線の矢印６７は、通常のキャリブレーションスキャンにおいて実行され且つ本実施形態に係るキャリブレーションスキャンにおいて実行されるスライスエンコードを示す。
【００４３】
図４に示すように、本実施形態に係るキャリブレーションスキャンでは、単一のスライスに対応するスライスエンコードが行われる。例えば、ｋｚ方向の中心（ｋｚ＝０）の単一のスライスエンコードに限定してデータ収集が行われる。データ収集が行われるスライスエンコードは、ｋｚ方向に関する完全な中心である必要はなく、収集されるＭＲ信号の強度が高いスライスエンコード、換言すれば、画像に支配的な空間周波数成分を有するスライスエンコードから選択されればよい。具体的には、ｋｚ方向に関する空間周波数範囲のうちの中心側１／４の範囲に収まる一のスライスエンコードについてデータ収集が行われてもよい。以下、空間周波数範囲のうちの中心側１／４の範囲を中心部と呼び、中心部以外を端部と呼ぶことにする。なお、データ収集対象のスライスエンコードは、空間周波数範囲のうちの中心側１／８の範囲に収まる一のスライスエンコードに設定されてもよい。このように、単一のスライスエンコードに限定してデータ収集が行われるので、全スライスエンコードについてデータ収集を行う通常のキャリブレーションスキャンに比して、キャリブレーションスキャンに要する時間を削減することができる。また、キャリブレーションスキャンの時間分解能が高まるので、被検体Ｐの呼吸の影響を受けにくい。
【００４４】
図５は、本実施形態に係るキャリブレーションスキャンにおける他のエンコード態様のｋ空間表記を示す図である。図５に示すキャリブレーションスキャンでは、ｋｚ方向の中心部に収まる２以上のスライスエンコードに限定してデータ収集が行われる。換言すれば、ｋｚ方向の端部についてはデータ収集が行われない。例えば、中心部に含まれる３から５のスライスエンコードについてデータ収集が行われればよい。なお、中心部のうちの本スキャン対象の全てのスライスエンコードについてデータ収集が行われてもよいし、本スキャン対象の全てのスライスエンコードのうちの任意のスライスエンコードに限定してデータ収集が行われてもよい。このように、中心部のスライスエンコードに限定してデータ収集が行われるので、全スライスエンコードについてデータ収集を行う通常のキャリブレーションスキャンに比して、キャリブレーションスキャンに要する時間を削減することができる。また、キャリブレーションスキャンの時間分解能が高まるので、被検体Ｐの呼吸の影響を受けにくい。
【００４５】
図６は、本実施形態に係るキャリブレーションスキャンにおける他のエンコード態様のｋ空間表記を示す図である。図６に示すキャリブレーションスキャンでは、所定の間隔でスライスエンコードが間引かれる。例えば、図６に示すように、１エンコードおきにスライスエンコードが間引かれてもよいし、２エンコード以上おきにスライスエンコードが間引かれてもよい。また、間引きの間隔は、一定である必要は無く、例えば、ｋｚ方向に進むにつれて大きくしてもよい。このように、間引かれたスライスエンコードに限定してデータ収集が行われるので、全スライスエンコードについてデータ収集を行う通常のキャリブレーションスキャンに比して、キャリブレーションスキャンに要する時間を削減することができる。また、キャリブレーションスキャンの時間分解能が高まるので、被検体Ｐの呼吸の影響を受けにくい。
【００４６】
図７は、本実施形態に係るキャリブレーションスキャンにおける他のエンコード態様のｋ空間表記を示す図である。図７に示す細線の矢印６９は、通常のキャリブレーションスキャンにおいてデータ収集が実行されるスライスエンコードであり且つ本実施形態に係るキャリブレーションスキャンにおいてダミーショットが実行されるスライスエンコードを示す。図７に示すキャリブレーションスキャンでは、ｋｚ方向の中心のスライスエンコードに限定してデータ収集が行われ、端部の２つのスライスエンコードについてダミーショット又はコンディショニングショットが印加される。ダミーショット又はコンディショニングショットはキャリブレーションパラメータの生成に用いない傾斜磁場印加である。なお、ｋｚ方向の中心部の複数のスライスエンコードに限定してデータ収集が行われ、端部の１又は複数のスライスエンコードについてダミーショット又はコンディショニングショットが印加されてもよい。なお、ダミーショット又はコンディショニングショットの代わりにデータ収集が行われてもよい。
【００４７】
上記の図４−図７のキャリブレーションスキャンでは、本スキャンと同一のスライスエンコード又はｋ空間軌跡についてデータ収集が行われるとした。しかしながら、本実施形態はこれに限定されない。以下に示すように、本スキャンとは異なるスライスエンコード又はｋ空間軌跡についてデータ収集が行われる。
【００４８】
図８は、本実施形態に係るキャリブレーションスキャンにおける他のエンコード態様のｋ空間表記を示す図である。図８に示す太線の矢印７１は、本スキャンにおいて実行されないが、キャリブレーションスキャンにおいて実行されるスライスエンコードを示す。図８に示すキャリブレーションスキャンでは、本スキャンの対象スライスエンコードに対してｋ空間軌跡の向きを変えて複数回のデータ収集が行われる。なお、図８において矢印６７と矢印７１とはｋｚ方向に位置がずれているが、実際には同一位置のスライスエンコードであるとする。
【００４９】
例えば、図８に示すように、ｋｚ方向の中心の単一のスライスエンコードに対してｋ空間の向きを変えて２回のデータ収集が行われる。より詳細には、まずシーケンス制御回路２９は、矢印６７に示すように、ｋｚ中心スライスエンコードに対して放射状の複数のｋ空間軌跡に沿って順向きにラディアルスキャンを行う。次にシーケンス制御回路２９は、矢印７１に示すように、当該ｋｚ中心スライスエンコードに対して、初回のラディアルスキャンのｋ空間軌跡と同方向のｋ空間軌跡に沿って逆向きにラディアルスキャンを行う。この場合、１回目のラディアルスキャンのｋ空間軌跡は本スキャンと同一のｋ空間軌跡であり、２回目のラディアルスキャンのｋ空間軌跡は本スキャンと異なるｋ空間軌跡である。このように、同一方向のｋ空間軌跡について向きを変えながら複数回のデータ収集を行い、その違いを利用したキャリブレーションを実行することにより、キャリブレーションパラメータの精度を高めることが可能になる。なお、初めに本スキャンと異なるｋ空間軌跡に沿ってデータ収集が行われ、次に本スキャンと同一のｋ空間軌跡に沿ってデータ収集が行われてもよい。
【００５０】
向きを変えてのデータ収集対象はｋｚ方向の中心の単一のスライスエンコードに限定されない。図４−図７に示すエンコード態様に適宜適用可能である。例えば、ｋｚ方向の中心部の複数のスライスエンコード各々について向きを変えてデータ収集が行われてもよい。また、同一方向のｋ空間軌跡に対するデータ収集の回数は２回に限定されず、３回以上であってもよい。
【００５１】
図９は、本実施形態に係るキャリブレーションスキャンにおける他のエンコード態様のｋ空間表記を示す図である。図９に示すキャリブレーションスキャンでは、本スキャンのデータ収集対象のスライスエンコードに対して、当該スライスエンコードと当該スライスエンコードに位置が近いスライスエンコードとについてデータ収集が行われる。例えば、本スキャンのデータ収集対象のスライスエンコードに対して、当該スライスエンコードと＋ｋｚ方向に所定ステップ幅だけシフトさせたスライスエンコードと−ｋｚ方向に所定ステップ幅だけシフトさせたスライスエンコードとについてデータ収集が行われる。キャリブレーションスキャンのｋｚ方向のステップ幅は本スキャンのステップ幅よりも短い値に設定される。このように、一のスライスエンコードに対して互いに位置が異なる複数のスライスエンコードに関して密にデータ収集を行うことにより、当該一のスライスエンコードに関するキャリブレーションパラメータの精度を高めることが可能になる。
【００５２】
なお、キャリブレーションスキャンのデータ収集対象のスライスエンコードは、＋ｋｚ方向及び−ｋｚ方向の双方側に設定される必要はなく、何れか一方側にのみ設定されてもよい。また、キャリブレーションスキャンにおいて、本スキャンのデータ収集対象のスライスエンコードについてはデータ収集が行われなくてもよい。また、＋ｋｚ方向又は−ｋｚ方向側のスライスエンコードは、単一のスライスエンコードに限らず、当該所定ステップ幅で配列された複数のスライスエンコードであってもよい。
【００５３】
図１０は、本実施形態に係るキャリブレーションスキャンにおける他のエンコード態様のｋ空間表記を示す図である。図１０に示すキャリブレーションスキャンでは、本スキャンのデータ収集対象のｋ空間軌跡に対して、当該ｋ空間軌跡と当該ｋ空間軌跡に位置が近いｋ空間軌跡とについてデータ収集が行われる。例えば、本スキャンのデータ収集対象のｋ空間軌跡は、ｋｚ＝ｋｙ＝０であり且つｋｘ軸に平行するものとする。この場合、キャリブレーションスキャンにおいて、本スキャンのデータ収集対象のｋ空間軌跡に略直交する平面に設定され、当該ｋ空間軌跡とは方向が同一であり且つ位置が異なる複数のｋ空間軌跡についてデータ収集が行われる。例えば、本スキャンのデータ収集対象のｋ空間軌跡に対して、当該ｋ空間軌跡と＋ｋｙ方向に所定ステップ幅だけシフトさせたｋ空間軌跡と−ｋｙ方向に所定ステップ幅だけシフトさせたｋ空間軌跡とについてデータ収集が行われる。すなわち、キャリブレーションスキャンのｋｚ方向のステップ幅は本スキャンのステップ幅よりも短い値又は同一値に設定される。このように、一のｋ空間軌跡に対して互いに位置が異なる複数のｋ空間軌跡に関して密にデータ収集を行うことにより、当該一のｋ空間軌跡に関するキャリブレーションパラメータの精度を高めることが可能になる。
【００５４】
なお、キャリブレーションスキャン対象のｋ空間軌跡は、±ｋｙ方向だけでなく、±ｋｘ方向に設定されてもよい。また、±ｋｘ方向の何れか一方側又は±ｋｙ方向の何れか一方側にのみｋ空間軌跡が設定されてもよい。また、キャリブレーションスキャンにおいて、本スキャン対象のスライスエンコードについてはデータ収集が行われなくてもよい。±ｋｘ方向又は±ｋｙ方向側に設定されたｋ空間軌跡は、単一のスライスエンコードに限らず、所定ステップ幅で配列された複数のｋ空間軌跡であってもよい。また、図４−図１０に示すエンコード態様は適宜組合せが可能である。例えば、図９に示すエンコード態様と図１０に示すエンコード態様とが組合せされてもよい。
【００５５】
次に、キャリブレーションスキャンと本スキャンとを含むＭＲ検査の流れについて説明する。
【００５６】
図１１は、本実施形態に係るＭＲ検査の典型的な流れを示す図である。図１１に示すＭＲ検査において処理回路５１は、本スキャンのｋ空間軌跡を補正するため、本スキャンにより収集されたｋ空間データを事後的に補正する。
【００５７】
図１１に示すように、まずシーケンス制御回路２９は、キャリブレーションスキャンを実行する（ステップＳＡ１）。キャリブレーションスキャンのパルスシーケンスは、撮像プロトコル設定機能５１１の実現により、図４−１０に示すエンコード態様等に従い生成される。キャリブレーションスキャンは、本スキャン対象の被検体Ｐに対して行われる。
【００５８】
ステップＳＡ１が行われるとシーケンス制御回路２９は、本スキャンを実行する（ステップＳＡ２）。本スキャンは、事前に設定されたパルスシーケンスに従い実行される。すなわち、本スキャンのパルスシーケンスについてはキャリブレーションが行われていない。本スキャンにより実測のｋ空間軌跡に関するｋ空間データが収集される。実測のｋ空間軌跡と設定のｋ空間軌跡とは、ハードウェアの不完全性に起因したずれが生じている。
【００５９】
ステップＳＡ２に並行して処理回路５１は、ｋ空間軌跡補正機能５１２の実現により、ステップＳＡ１において収集されたｋ空間データに基づいてキャリブレーションパラメータを算出する（ステップＳＡ３）。ステップＳＡ３において処理回路５１は、実測のｋ空間軌跡と設定のｋ空間軌跡とのずれを補正するための補正関数を算出し、当該補正関数に基づいてキャリブレーションパラメータを算出する。実測のｋ空間軌跡と設定のｋ空間軌跡とのずれの態様は、オフセットや回転、延長、短縮の場合もあるし、これらの複合の場合もある。キャリブレーションパラメータは、設定のｋ空間軌跡と実測のｋ空間軌跡との時間的及び／又は位置的な関係性を示すパラメータである。
【００６０】
図１２は、ずれがオフセットのみの場合を例として、実測のｋ空間軌跡と設定のｋ空間軌跡とのオフセットを模式的に示す図である。図１２に示すように、設定のｋ空間軌跡Ｔ１はｋｘ−ｋｙ平面の中心を通り、実測のｋ空間軌跡Ｔ２はｋｘ−ｋｙ平面の中心を通らないものとする。処理回路５１は、設定のｋ空間軌跡Ｔ１と実測のｋ空間軌跡Ｔ２とのオフセットＤＯを算出する。例えば、設定のｋ空間軌跡Ｔ１の収集位置Ｐ１と実測のｋ空間軌跡Ｔ２の収集位置Ｐ２とが設定される。収集位置Ｐ１又はＰ２は、当該ｋ空間軌跡Ｔ１又はＴ２のデータ収集窓の中心時刻、換言すれば、読出傾斜磁場の中心時刻に対応する。処理回路５１は、収集位置Ｐ１と収集位置Ｐ２との間の距離及び方向をオフセットＤＯとして算出する。オフセットＤＯは、キャリブレーションパラメータの一例である。また、処理回路５１は、オフセットＤＯを上記補正式（１）のＤ１とＤ２とに換算し、Ｄ１とＤ２とオフセットＤＯの方向θとに基づいて上記補正式（１）に従い遅延時間Ｄを算出してもよい。遅延時間Ｄは、キャリブレーションパラメータの一例である。処理回路５１は、上記アルゴリズムに従いキャリブレーションスキャン対象のスライスエンコードについてキャリブレーションパラメータを算出する。キャリブレーションパラメータは、当該キャリブレーションスキャン対象のスライスエンコードと本スキャン対象であってキャリブレーションスキャン対象でないスライスエンコードとについて適用される。
【００６１】
ステップＳＡ２及びＳＡ３が行われると処理回路５１は、ｋ空間軌跡補正機能５１２の実現により、ｋ空間軌跡の補正の一態様として、ｋ空間データを補正する（ステップＳＡ４）。ステップＳＡ４において処理回路５１は、ステップＳＡ３において算出されたキャリブレーションパラメータに基づいて、ステップＳＡ２において収集されたｋ空間データを補正する。具体的には、ステップＳＡ２において収集されたｋ空間データの収集位置を、ステップＳＡ３において算出されたオフセットだけシフトすることにより補正後のｋ空間データを生成する。処理回路５１は、キャリブレーションパラメータを、キャリブレーションスキャン対象のスライスエンコードと同一位置のスライスエンコードに関するｋ空間データだけでなく、キャリブレーションスキャン対象のスライスエンコードとは異なる位置のスライスエンコードに関するｋ空間データについても適用する。これにより本スキャン対象の全てのスライスエンコードについて補正後のｋ空間データが算出されることとなる。
【００６２】
ステップＳＡ４が行われると処理回路５１は、画像再構成機能５１３の実現により、ＭＲ画像を再構成する（ステップＳＡ５）。ラディアルスキャンではｋ空間データにおいてサンプル点が非等間隔で配列されるので、処理回路５１は、ジャクソン法やグリッディング法等を用いた再構成法を用いる。処理回路５１は、ジャクソン法により、ステップＳＡ４において生成された補正後の非等間隔のｋ空間データを等間隔のｋ空間データに復元する。そして処理回路５１は、等間隔のｋ空間データにＦＦＴ（Fast Fourier Transfer）を適用してＭＲ画像を生成する。これにより、ハードウェアの不完全性に起因する画質劣化が改善されたＭＲ画像を生成することが可能になる。
【００６３】
ステップＳＡ５が行われると処理回路５１は、表示制御機能５１５の実現により、ＭＲ画像を表示する（ステップＳＡ６）。ステップＳＡ６において処理回路５１は、例えば、ディスプレイ５３にＭＲ画像を表示する。これによりユーザは、ハードウェアの不完全性に起因する画質劣化が改善されたＭＲ画像を観察することができる。
【００６４】
以上により、本実施形態に係るＭＲ検査が終了する。
【００６５】
なお、本実施形態に係るＭＲ検査の流れは図１１に示す流れに限定されない。キャリブレーションスキャンにより収集されたｋ空間データに基づいて本スキャンのｋ空間軌跡を補正することができるのであれば、如何なる流れに沿ってＭＲ検査が行われてもよい。
【００６６】
図１３は、本実施形態に係るＭＲ検査の他の流れを示す図である。図１３に示すように、まずシーケンス制御回路２９は、キャリブレーションスキャンを実行する（ステップＳＢ１）。ステップＳＢ１はステップＳＡ１と同様である。
【００６７】
ステップＳＢ１が行われると処理回路５１は、ｋ空間軌跡補正機能５１２の実現により、ステップＳＢ１において収集されたｋ空間データに基づいてキャリブレーションパラメータを算出する（ステップＳＢ２）。処理回路５１は、上記アルゴリズムに従いキャリブレーションスキャン対象のスライスエンコードについてキャリブレーションパラメータを算出する。キャリブレーションパラメータは、当該キャリブレーションスキャン対象のスライスエンコードと本スキャン対象であってキャリブレーションスキャン対象でないスライスエンコードとについて適用される。ステップＳＢ２はステップＳＡ３と同様である。
【００６８】
ステップＳＢ２が行われると処理回路５１は、ｋ空間軌跡補正機能５１２の実現により、ｋ空間軌跡の補正の一態様として、本スキャンのパルスシーケンスを補正する（ステップＳＢ３）。ステップＳＢ３において処理回路５１は、ステップＳＢ２において算出されたキャリブレーションパラメータに基づいて、ステップＳＢ４において行われる本スキャンのパルスシーケンスを予め補正する。例えば、ステップＳＢ２において算出されたオフセットだけシフトした場合に、収集されたｋ空間データのｋ空間軌跡が意図したｋ空間軌跡に一致するようなパルスシーケンスが算出される。具体的には、ステップＳＢ２において算出されたオフセットに応じて読出傾斜磁場の印加開始時刻が補正される。オフセットに応じた遅延時間Ｄが補正式（１）に従い算出され、遅延時間Ｄだけ読出傾斜磁場の印加開始時刻が延期される。これにより本スキャンのｋ空間軌跡が補正される。なお、処理回路５１は、キャリブレーションスキャン対象のスライスエンコードについて得られたキャリブレーションパラメータを、キャリブレーションスキャン対象のスライスエンコードと同一位置のスライスエンコードに関するパルスシーケンスだけでなく、キャリブレーションスキャン対象のスライスエンコードとは異なる位置のスライスエンコードに関するパルスシーケンスについても適用する。これにより本スキャン対象の全てのスライスエンコードについて補正後のパルスシーケンスが算出されることとなる。
【００６９】
ステップＳＢ３が行われるとシーケンス制御回路２９は、本スキャンを実行する（ステップＳＢ４）。ステップＳＢ４における本スキャンは、ステップＳＢ３において生成されたパルスシーケンスに従い実行される。本スキャンの実行によりｋ空間データが収集される。上記の通り、本スキャンのパルスシーケンスはキャリブレーションが行われている。ステップＳＢ４の本スキャンにより収集されるｋ空間データの実測のｋ空間軌跡は、意図したｋ空間軌跡に一致することとなる。
【００７０】
ステップＳＢ４が行われると処理回路５１は、画像再構成機能５１３の実現により、ＭＲ画像を再構成する（ステップＳＢ５）。ステップＳＢ５はステップＳＡ５と同様である。
【００７１】
ステップＳＢ５が行われると処理回路５１は、表示制御機能５１５の実現により、ＭＲ画像を表示する（ステップＳＢ６）。これによりユーザは、ステップＳＡ６と同様、ハードウェアの不完全性に起因する画質劣化が改善されたＭＲ画像を観察することができる。
【００７２】
以上により、本実施形態に係るＭＲ検査の他の流れの説明を終了する。
【００７３】
なお、上記のＭＲ検査については種々の変更が可能である。例えば、本スキャンにおいてプリパルスの印加を含むパルスシーケンスが実行される場合がある。プリパルスは、画像のコントラストを調整するためのＲＦパルスである。本実施形態に係るプリパルスとしては、如何なるプリパルスでもよい。キャリブレーションスキャンにおいてはコントラストを精緻に調整する必要がなく、また、キャリブレーションパラメータ（ずれや遅延時間）の算出には必要がない。このため、本実施形態に係る処理回路５１は、撮像プロトコル設定機能５１１の実現により、本スキャンにおいてプリパルスの印加を含むパルスシーケンスが実行される場合であっても、キャリブレーションスキャンのパルスシーケンスとして、当該プリパルスの印加を含まないパルスシーケンスを生成し実行する。例えば、キャリブレーションスキャンのパルスシーケンスは、本スキャンのプリパルスの印加を含むパルスシーケンスから当該プリパルスの印加を除くことにより生成されればよい。あるいは、キャリブレーションスキャンのパルスシーケンスは、本スキャンのパルスシーケンスとは無関係に生成されてもよい。
【００７４】
キャリブレーションスキャンに関し、プリパルスの全ての印加が削除される必要はない。例えば、最低２回のプリパルスの印加がキャリブレーションスキャンのパルスシーケンスに組み込まれてもよい。この場合、第１のプリパルスの印加とそれに続く傾斜磁場印加とにより、注目方向のｋ空間軌跡を順向きでデータ収集を行い、第２のプリパルスの印加とそれに続く傾斜磁場印加とにより、当該注目方向のｋ空間軌跡を逆向き（順向きの１８０度反転）でデータ収集を行うとよい。処理回路５１は、第１のプリパルスに関するｋ空間データと第２のプリパルスに関するｋ空間データとに基づいてキャリブレーションパラメータをする。例えば、第１のプリパルスに関するｋ空間データと第２のプリパルスに関するｋ空間データとの中間値や平均値等に基づいてキャリブレーションパラメータをする。あるいは、第１のプリパルスに関するｋ空間データに基づいて第１のキャリブレーションパラメータを算出し、第２のプリパルスに関するｋ空間データに基づいて第２のキャリブレーションパラメータを算出し、第１のキャリブレーションパラメータと第２のキャリブレーションパラメータとの中間値や平均値等に基づいてキャリブレーションパラメータを算出してもよい。同一方向であって互いに逆向きの一対のｋ空間軌跡に関するｋ空間データを用いることにより、より精度の高いキャリブレーションパラメータを算出することができる。
【００７５】
キャリブレーションスキャンにおいて１回のプリパルスの印加後、複数回のデータ収集を行う場合がある。この場合、処理回路５１は、複数回のデータ収集に関するｋ空間データのうちの全てをキャリブレーションパラメータの算出のために使用しなくてもよく、一部を使用すればよい。例えば、処理回路５１は、キャリブレーションパラメータの算出にあたり、プリパルスの印加の直後においてはＭＲ信号が不安定であるので、プリパルスの印加から所定番目のデータ収集までのｋ空間データを使用しない。すなわち、処理回路５１は、プリパルスの印加から所定番目より後続のデータ収集によるｋ空間データに基づいてキャリブレーションパラメータを算出する。当該所定番目は、例えば、１番目や２番目等、ユーザにより任意に設定可能である。これにより、キャリブレーションパラメータの精度を高めることができる。
【００７６】
また、上記の説明においては、ノンカーテシアンスキャンはラディアルスキャンであるとした。しかしながら、本実施形態はこれに限定されず、ノンカーテシアンスキャンは、螺旋状のｋ空間軌跡に沿ってデータ収集を行うスパイラルスキャンにも適用可能である。スパイラルスキャンにおいてハードウェアの不完全性は、螺旋状のｋ空間軌跡の各収集位置の接線方向のずれに現れる。処理回路５１は、ラディアルスキャンと同様、キャリブレーションスキャンに係るｋ空間軌跡の実測の収集位置と設定の収集位置とのずれを算出し、算出されたずれに基づいて本スキャンに係る螺旋状のｋ空間軌跡を補正する。収集位置としては、例えば、読出傾斜磁場の強度がゼロになる位置に設定されるとよい。
【００７７】
例えば、本スキャンとキャリブレーションスキャンとの両方がスパイラルスキャンでもよい。この場合、キャリブレーションスキャンのスパイラルスキャンは、図４−図１０等に示すエンコード態様に従い、本スキャンよりも少ないｋｚ方向のエンコード数のスライスエンコードに限定して実行される。これにより、キャリブレーションスキャンの時間短縮及び時間分解能を高めることが可能になる。処理回路５１は、キャリブレーションスキャンに係る螺旋状のｋ空間軌跡に関するｋ空間データに基づいて、本スキャンに係る螺旋状のｋ空間軌跡を補正する。
【００７８】
本スキャンがスパイラルスキャンでありキャリブレーションスキャンがラディアルスキャンであってもよい。この場合、処理回路５１は、キャリブレーションスキャンに係る放射状のｋ空間軌跡に関するｋ空間データに基づいて、本スキャンに係る螺旋状のｋ空間軌跡を補正する。このように、本実施形態に係る処理回路５１は、スパイラルスキャンに関するｋ空間軌跡も補正することが可能である。
【００７９】
上記の説明においては、キャリブレーションスキャンが本スキャンから分離して実行されるものとした。しかしながら、本実施形態はこれに限定されない。例えば、所定数のスライスエンコード又は所定本のｋ空間軌跡毎にキャリブレーションスキャンと本スキャンとが行われても良い。
【００８０】
キャリブレーションスキャンが本スキャンに組み込まれてもよい。例えば、本スキャンにおいては、複数のｋ空間軌跡について順番にデータ収集が行われる。当該複数のｋ空間軌跡のうちの任意のｋ空間軌跡がキャリブレーション対象のｋ空間軌跡に設定される。本スキャンにおいてキャリブレーション対象のｋ空間軌跡についてデータ収集が行われた後、キャリブレーションスキャンとして、当該キャリブレーション対象のｋ空間軌跡について逆向きでデータ収集が行われる。例えば、本スキャンにおいて０°、４５°、９０°、１３５°、１８０°、２２５°、２７０°のｋ空間軌跡がデータ収集対象に設定され、１３５°のｋ空間軌跡がキャリブレーション対象に設定されるものとする。この場合、例えば、本スキャンにおいて０°、４５°、９０°のｋ空間軌跡が順番にデータ収集され、１３５°についてデータ収集された場合、次に、キャリブレーションスキャンとして３１５°のｋ空間軌跡がデータ収集されることとなる。処理回路５１は、キャリブレーションスキャンにおいて収集されたキャリブレーション対象のｋ空間軌跡に関するｋ空間データに基づいてキャリブレーションパラメータを算出し、算出されたキャリブレーションパラメータに基づいて、本スキャンにおいて収集されたキャリブレーション対象のｋ空間軌跡に関するｋ空間データを補正する。これにより、本スキャンのｋ空間軌跡を補正することができる。
【００８１】
上記の通り、本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１は、シーケンス制御回路２９と処理回路５１とを有する。シーケンス制御回路２９は、ノンカーテシアンの本スキャンにおけるエンコード数よりも少ないエンコード数のスライスエンコードに限定して、ノンカーテシアンのキャリブレーションスキャンを実行し、第１のｋ空間軌跡のｋ空間データを収集する。処理回路５１は、キャリブレーションスキャンにより収集されたｋ空間データに基づいて本スキャンに関する第２のｋ空間軌跡を補正する。
【００８２】
上記の構成により、ノンカーテシアンスキャンにおいて顕著に表れるハードウェアの不完全性に起因する、本スキャンに関するｋ空間軌跡のずれを補正することができるので、本スキャンにより収集されたｋ空間データに基づくＭＲ画像の画質を向上させることができる。また、キャリブレーションスキャンのエンコード数を本スキャンのエンコード数に比して減少させることにより、当該キャリブレーションスキャンのスキャン時間を削減することができる。また、これに伴いキャリブレーションスキャンにより収集されるｋ空間データ全体の時間分解能を高めることができるので、例えば、被検体Ｐの呼吸等による体動に起因するｋ空間データの劣化を低減させることも可能になる。
【００８３】
以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、ノンカーテシアンスキャンによるＭＲ画像の画質を向上することができる。
【００８４】
上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、或いは、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ））、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。プロセッサは記憶回路に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、記憶回路にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。また、プログラムを実行するのではなく、論理回路の組合せにより当該プログラムに対応する機能を実現しても良い。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて１つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。さらに、図１における複数の構成要素を１つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。
【００８５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００８６】
１  磁気共鳴イメージング装置
１１  架台
１３  寝台
２１  傾斜磁場電源
２３  送信回路
２５  受信回路
２７  寝台駆動装置
２９  シーケンス制御回路
４１  静磁場磁石
４３  傾斜磁場コイル
４５  送信コイル
４７  受信コイル
５０  ホストコンピュータ
５１  処理回路
５２  メモリ
５３  ディスプレイ
５４  入力インタフェース
５５  通信インタフェース
１３１  天板
１３３  基台
５１１  撮像プロトコル設定機能
５１２  ｋ空間軌跡補正機能
５１３  画像再構成機能
５１４  画像処理機能
５１５  表示制御機能
【図１】
2020115967.tif 000003
【図２】
2020115967.tif 000004
【図３】
2020115967.tif 000005
【図４】
2020115967.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2020115967.tif 000010
【図９】
2020115967.tif 000011
【図１０】
2020115967.tif 000012
【図１１】
2020115967.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2020115967.tif 000015