(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
静磁場中の被検体に対して高周波パルスおよび傾斜磁場パルスを印加することによって、前記被検体内の対象領域に存在する代謝産物からの磁気共鳴信号の周波数スペクトルの収集を実行するスペクトル収集手段と、
前記周波数スペクトルの収集の途中における周波数スペクトルを表示する表示処理を、予め定められた前記磁気共鳴信号の積算回数毎に行う表示手段と
を備えることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記表示手段は、前記磁気共鳴信号の１回の積算毎に前記周波数スペクトルの表示処理を行うことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記表示手段は、前記磁気共鳴信号の複数回の積算毎に前記周波数スペクトルの表示処理を行うことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記表示手段は、前記磁気共鳴信号の複数回の積算の倍数毎に前記周波数スペクトルの表示処理を行うことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置において、
設定された周波数スペクトルの観測時間の途中で前記周波数スペクトルの収集を終了させるための入力手段をさらに備えることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置において、
設定された周波数スペクトルの観測時間の途中で前記周波数スペクトルの収集を終了させると共に、前記観測時間の途中の周波数スペクトルを保存させるための入力手段をさらに備えることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置において、
設定された周波数スペクトルの観測時間の途中で前記周波数スペクトルの積算回数を変更させるための入力手段をさらに備えることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項８】
請求項７記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記スペクトル収集手段は、前記設定された観測時間の周波数スペクトルの収集を実行した後に、前記入力手段により入力された積算回数の前記周波数スペクトルの収集を実行することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体の原子核スピンをラーモア周波数の高周波（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核磁気共鳴（NMR：nuclear magnetic resonance）信号から画像を再構成する磁気共鳴イメージング（MRI：Magnetic Resonance Imaging）装置に係り、特に、MRS(Magnetic Resonance Spectroscopy)を用いて被検体内に存在する代謝産物からの磁気共鳴信号の周波数スペクトルを収集することが可能な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信号で磁気的に励起し、この励起に伴って発生するNMR信号から画像を再構成する撮像法である。
【０００３】
近年、疾病の早期診断（特に腫瘍の進行度の判定）に有効な方法として、例えば１Ｈ−ＭＲＳが行われている。１Ｈ−ＭＲＳは、磁気共鳴現象を利用して１Ｈの核を含む生体内の微小な代謝産物からの磁気共鳴信号の周波数スペクトルを観測するものであり、ＮＡＡ（Ｎ−アセチルアスパラギン酸）、Ｃｈｏ（コリン）、ＰＣｒ／Ｃｒ（クレアチンリン酸／クレアチン）、Ｇｌｘ（グルタミン酸およびグルタミン）、Ｌａｃ（乳酸）、ｍｌ（ミオイノシトール）などを観測することができる。生体内に存在するＮＡＡなどのプロトン代謝産物の濃度は、生体水の濃度に比べて約４桁程度小さく、また代謝産物は５ｐｐｍ程度の範囲に分布している。このため、１Ｈ−ＭＲＳでは、ＳＮ比(signal to noise ratio)がよく、かつ、線幅の細いスペクトルを得ることができるように、ＭＲＳの対象となるボクセルサイズやスペクトルを作成するためのエコー信号の積算回数を適切に設定することが重要となる。このことは、３１Ｐ−ＭＲＳや１３Ｃ−ＭＲＳ等の他のＭＲＳについても同様である。
【０００４】
なお、ＭＲＳの関連技術として、標識ブドウ糖、標識されていないブドウ糖、標識化合物および標識されていない化合物の濃度に関わる磁気共鳴データを収集するための複数のパルスシーケンスを交互に実行する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。この技術によれば、被検体にとって非常に負担になる採血を行うことなく、ブドウ糖およびその化合物の代謝速度を測定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１４６５７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、上述したように、ＭＲＳにおいてはボクセルサイズや積算回数を適切に設定することが重要となるが、従来においてはボクセルサイズや積算回数はオペレータの経験によって設定されている。このため、ＲＦコイルの感度が均一でない場合や、被検体のサセプタビリティ（感受性）が均一ではない場合などでは、ボクセルサイズや積算回数を適切に設定することは困難である。その結果、体動などによって実際の検査が失敗に終ってしまったり、あるいは、不必要に検査時間が長くなってしまったりすることで、無駄に検査時間を増やしてしまうという課題があった。
また、従来においては、ＭＲＳの観測終了後にスペクトルの表示処理が行われていた。そのため、ＭＲＳの検査を実行したはいいが、ＭＲＳにおけるＳＮＲが良くないという状況が生じうる。このような場合、その後にＳＮＲを改善しようとすると余計な時間がかかってしまうという課題があった。
【０００７】
そこで本発明の一実施形態は、ＭＲＳを用いた検査時間の無駄を好適に省くことができる磁気共鳴イメージング装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一実施形態では、磁気共鳴イメージング装置は、スペクトル収集手段と、表示手段とを備える。スペクトル収集手段は、静磁場中の被検体に対して高周波パルスおよび傾斜磁場パルスを印加することによって、前記被検体内の対象領域に存在する代謝産物からの磁気共鳴信号の周波数スペクトルの収集を実行する。表示手段は、前記周波数スペクトルの収集の途中における周波数スペクトルを表示する表示処理を、予め定められた前記磁気共鳴信号の積算回数毎に行う。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置を示す構成図。
【図２】図１に示すＲＦコイルの詳細構成の一例を示す図。
【図３】図２に示す被検体の体表側に設けられる表面コイルの配置例を示す図。
【図４】図２に示す被検体の背面側に設けられる表面コイルの配置例を示す図。
【図５】図２に示す被検体の体表側に設けられる表面コイルの別の配置例を示す図。
【図６】図２に示す被検体の背面側に設けられる表面コイルの別の配置例を示す図。
【図７】図１に示すコンピュータの機能ブロック図。
【図８】図７に示すＲＦコイル感度分布生成部におけるＲＦコイル感度分布生成処理を説明するフローチャート。
【図９】図７に示すＲＦコイル感度分布生成部により生成されるＲＦコイル感度分布を示す図。
【図１０】図７に示す積算回数算出部における積算回数算出処理を説明するフローチャート。
【図１１】ＭＲＳのプランに使用される任意の画像の表示例を示す図。
【図１２】所望のＭＲＳ対象領域のサイズに対応する適切な積算回数の算出方法を説明する説明図。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置におけるコンピュータの機能ブロック図。
【図１４】図１３の磁気共鳴イメージング装置における磁場均一性分布生成処理を説明するフローチャート。
【図１５】図１３に示す磁場均一性分布生成部により生成される磁場均一性分布を示す図。
【図１６】図１３に示す積算回数算出部における積算回数算出処理を説明するフローチャート。
【図１７】所望のＭＲＳ対象領域のサイズに対応する適切な積算回数の算出方法を説明する説明図。
【図１８】ＭＲＳの収集時に表示されるタッチパネルの構成例を示す図。
【図１９】本発明の第３の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置におけるコンピュータの機能ブロック図。
【図２０】図１９に示す積算回数算出部４３における積算回数算出処理を説明するフローチャート。
【図２１】ＭＲＳの対象領域を含む所定の補正用信号収集領域を示す図。
【図２２】補正用信号の位相ずれを示す図。
【図２３】補正用信号の中心周波数の経時的なシフトを示す図。
【図２４】図１９に示す積算回数算出部４３における他の積算回数算出処理を説明するフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係る磁気共鳴イメージング装置の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
【００１１】
１．第１の実施形態
（構成および機能）
図１は本発明の第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置を示す構成図である。
磁気共鳴イメージング装置２０は、静磁場を形成する筒状の静磁場用磁石２１、この静磁場用磁石２１の内部に設けられたシムコイル２２、傾斜磁場コイル２３およびRFコイル２４を備えている。
【００１２】
また、磁気共鳴イメージング装置２０には、制御系２５が備えられる。制御系２５は、静磁場電源２６、傾斜磁場電源２７、シムコイル電源２８、送信器２９、受信器３０、シーケンスコントローラ３１およびコンピュータ３２を具備している。制御系２５の傾斜磁場電源２７は、Ｘ軸傾斜磁場電源２７ｘ、Ｙ軸傾斜磁場電源２７ｙおよびＺ軸傾斜磁場電源２７ｚで構成される。また、コンピュータ３２には、入力装置３３、表示装置３４、演算装置３５および記憶装置３６が備えられる。
【００１３】
静磁場用磁石２１は静磁場電源２６と接続され、静磁場電源２６から供給された電流により撮像領域に静磁場を形成させる機能を有する。尚、静磁場用磁石２１は超伝導コイルで構成される場合が多く、励磁の際に静磁場電源２６と接続されて電流が供給されるが、一旦励磁された後は非接続状態とされるのが一般的である。また、静磁場用磁石２１を永久磁石で構成し、静磁場電源２６が設けられない場合もある。
【００１４】
また、静磁場用磁石２１の内側には、同軸上に筒状のシムコイル２２が設けられる。シムコイル２２はシムコイル電源２８と接続され、シムコイル電源２８からシムコイル２２に電流が供給されて静磁場が均一化されるように構成される。
【００１５】
傾斜磁場コイル２３は、Ｘ軸傾斜磁場コイル２３ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル２３ｙおよびＺ軸傾斜磁場コイル２３ｚで構成され、静磁場用磁石２１の内部において筒状に形成される。傾斜磁場コイル２３の内側には寝台３７が設けられて撮像領域とされ、寝台３７には被検体Ｐがセットされる。RFコイル２４にはガントリに内蔵されたRF信号の送受信用の全身用コイル(WBC)や寝台３７や被検体Ｐ近傍に設けられるRF信号の受信用の局所コイルなどがある。
【００１６】
また、傾斜磁場コイル２３は、傾斜磁場電源２７と接続される。傾斜磁場コイル２３のＸ軸傾斜磁場コイル２３ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル２３ｙおよびＺ軸傾斜磁場コイル２３ｚはそれぞれ、傾斜磁場電源２７のＸ軸傾斜磁場電源２７ｘ、Ｙ軸傾斜磁場電源２７ｙおよびＺ軸傾斜磁場電源２７ｚと接続される。
【００１７】
そして、Ｘ軸傾斜磁場電源２７ｘ、Ｙ軸傾斜磁場電源２７ｙおよびＺ軸傾斜磁場電源２７ｚからそれぞれＸ軸傾斜磁場コイル２３ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル２３ｙおよびＺ軸傾斜磁場コイル２３ｚに供給された電流により、撮像領域にそれぞれＸ軸方向の傾斜磁場Ｇｘ、Ｙ軸方向の傾斜磁場Ｇｙ、Ｚ軸方向の傾斜磁場Ｇｚを形成することができるように構成される。
【００１８】
RFコイル２４は、送信器２９および/または受信器３０と接続される。送信用のRFコイル２４は、送信器２９からRF信号を受けて被検体Ｐに送信する機能を有し、受信用のRFコイル２４は、被検体Ｐ内部の原子核スピンのRF信号による励起に伴って発生したNMR信号を受信して受信器３０に与える機能を有する。
【００１９】
図２は図１に示すＲＦコイル２４の詳細構成の一例を示す図であり、図３は図２に示す被検体Ｐの体表側に設けられる表面コイル２４ｃの配置例を示す図、図４は図２に示す被検体Ｐの背面側に設けられる表面コイル２４ｃの配置例を示す図である。
【００２０】
図２に示すようにＲＦコイル２４は、筒状の全身用（ＷＢ：whole-body）コイル２４ａとフェーズドアレイコイル２４ｂを備えている。フェーズドアレイコイル２４ｂは、複数の表面コイル２４ｃを備えており、被検体Ｐの体表側と背面側とにそれぞれ複数の表面コイル２４ｃが配置される。
【００２１】
例えば図３に示すように被検体の体表側には、広範囲の撮影部位がカバーされるようにｘ方向に４列、ｚ方向に８列の合計３２個の表面コイル２４ｃが配置される。また、図４に示すように被検体の背面側にも同様に広範囲の撮影部位がカバーされるようにｘ方向に４列、ｚ方向に８列の合計３２個の表面コイル２４ｃが配置される。背面側では、被検体Ｐの背骨の存在を考慮した感度向上の観点から、体軸付近に他の表面コイル２４ｃよりも小さい表面コイル２４ｃが配置される。
【００２２】
一方、受信器３０は、デュプレクサ３０ａ，アンプ３０ｂ、切換合成器３０ｃおよび受信系回路３０ｄを備えている。デュプレクサ３０ａは、送信器２９、ＷＢコイル２４ａおよびＷＢコイル２４ａ用のアンプ３０ｂと接続される。アンプ３０ｂは、各表面コイル２４ｃおよびＷＢコイル２４ａの数だけ設けられ、それぞれ個別に各表面コイル２４ｃおよびＷＢコイル２４ａと接続される。切換合成器３０ｃは、単一または複数個設けられ、切換合成器３０ｃの入力側は、複数のアンプ３０ｂを介して複数の表面コイル２４またはＷＢコイル２４ａと接続される。受信系回路３０ｄは、各表面コイル２４ｃおよびＷＢコイル２４ａの数以下となるように所望の数だけ設けられ、切換合成器３０ｃの出力側に設けられる。
【００２３】
ＷＢコイル２４ａは、高周波信号の送信用のコイルとして用いることができる。また、ＮＭＲ信号の受信用のコイルとして各表面コイル２４ｃを用いることができる。さらに、ＷＢコイル２４ａを受信用のコイルとして用いることもできる。
【００２４】
このため、デュプレクサ３０ａは、送信器２９から出力された送信用の高周波信号をＷＢコイル２４ａに与える一方、ＷＢコイル２４ａにおいて受信されたＮＭＲ信号を受信器３０内のアンプ２４ｄを経由して切換合成器３０ｃに与えるように構成されている。また、各表面コイル２４ｃにおいて受信されたＮＭＲ信号もそれぞれ対応するアンプ２４ｄを経由して切換合成器３０ｃに出力されるように構成されている。
【００２５】
切換合成器３０ｃは、表面コイル２４ｃやＷＢコイル２４ａから受けたＮＭＲ信号の合成処理および切換を行って、対応する受信系回路３０ｄに出力するように構成されている。換言すれば、受信系回路３０ｄの数に合わせて表面コイル２４ｃやＷＢコイル２４ａから受けたＮＭＲ信号の合成処理および切換が切換合成器３０ｃにおいて行われ、所望の複数の表面コイル２４ｃを用いて撮影部位に応じた感度分布を形成して様々な撮影部位からのＮＭＲ信号を受信できるように構成されている。
【００２６】
ただし、表面コイル２４ｃを設けずに、ＷＢコイル２４ａのみでＮＭＲ信号を受信するようにしてもよい。また、切換合成器３０ｃを設けずに、表面コイル２４ｃやＷＢコイル２４ａにおいて受信されたＮＭＲ信号を直接受信系回路３０ｄに出力するようにしてもよい。さらに、より多くの表面コイル２４ｃを広範囲に亘って配置することもできる。
【００２７】
図５は、図２に示す被検体Ｐの体表側に設けられる表面コイル２４ｃの別の配置例を示す図、図６は図２に示す被検体Ｐの背面側に設けられる表面コイル２４Ｃの別の配置例を示す図である。
【００２８】
図５および図６に示すようにさらに多くの表面コイル２４ｃを被検体Ｐの周囲に配置することができる。図５に示す例では、ｘ方向に４列、ｚ方向に４列の１６要素の表面コイル２４ｃで構成されるコイルユニット２４ｄがｚ方向に３つ配置されているため合計４８要素の表面コイル２４ｃが被検体Ｐの体表側に設けられることとなる。また、図６に示す例では、ｘ方向に４列、ｚ方向に８列の３２要素の表面コイル２４ｃで構成されるコイルユニット２４ｅが背骨側に、図示しない２要素の表面コイル２４ｃを備えたコイルユニット２４ｆが顎付近に、図示しない１２要素の表面コイル２４ｃを備えたコイルユニット２４ｇが頭部にそれぞれは位置されるため、合計４６要素の表面コイル２４ｃが被検体Ｐの背面側に設けられることとなる。そして、図５および図６に示すように被検体Ｐの体表側および背面側に表面個オイル２４ｃを配置すれば、合計９４要素の表面コイル２４ｃが被検体の周囲に配置されることとなる。各表面コイル２４ｃは、図示しないコイルポートを経由してそれぞれ専用のアンプ３０ｂと接続される。
【００２９】
そして、表面コイル２４ｃを多数被検体Ｐの周囲に配置することによって、コイルや被検体Ｐの位置を移動させることなく複数の撮影部位からのデータを受信することが可能な全身用のフェーズドアレイコイル２４ｂを形成することが可能となる。ＷＢコイル２４ａもコイルや被検体Ｐの位置を移動させることなく複数の撮影部位からのデータを受信することが可能であるが、全身用のフェーズドアレイコイル２４ｂを受信用のコイルとして用いれば、より撮影部位に適した感度およびより良好なSNR (signal to noise ratio)でデータを受信することが可能となる。
【００３０】
一方、制御系２５のシーケンスコントローラ３１は、傾斜磁場電源２７、送信器２９および受信器３０と接続される。シーケンスコントローラ３１は傾斜磁場電源２７、送信器２９および受信器３０を駆動させるために必要な制御情報、例えば傾斜磁場電源２７に印加すべきパルス電流の強度や印加時間、印加タイミング等の動作制御情報を記述したシーケンス情報を記憶する機能と、記憶した所定のシーケンスに従って傾斜磁場電源２７、送信器２９および受信器３０を駆動させることによりＸ軸傾斜磁場Ｇｘ、Ｙ軸傾斜磁場Ｇｙ，Ｚ軸傾斜磁場ＧｚおよびＲＦ信号を発生させる機能を有する。
【００３１】
また、シーケンスコントローラ３１は、受信器３０におけるNＭＲ信号の検波およびＡ／Ｄ変換により得られた複素データである生データ（raw data）を受けてコンピュータ３２に与えるように構成される。
【００３２】
このため、送信器２９には、シーケンスコントローラ３１から受けた制御情報に基づいてＲＦ信号をＲＦコイル２４に与える機能が備えられる一方、受信器３０には、ＲＦコイル２４から受けたＭＲ信号を検波して所要の信号処理を実行するとともにＡ／Ｄ変換することにより、デジタル化された複素データである生データを生成する機能と生成した生データをシーケンスコントローラ３１に与える機能とが備えられる。
【００３３】
さらに、磁気共鳴イメージング装置２０には、被検体ＰのECG信号を取得するECGユニット３８が備えられる。ECGユニット３８により取得されたECG信号はシーケンスコントローラ３１を介してコンピュータ３２に出力されるように構成される。
【００３４】
また、寝台３７は、寝台駆動装置３９を備えている。寝台駆動装置３９は、コンピュータ３２と接続され、コンピュータ３２からの制御によって寝台３７の天板(table)を移動させてmoving table法やstepping-table法による撮像を行うことができるように構成される。moving table法は、撮影時に寝台３７の天板を連続移動することによって移動方向に大きな撮影視野(FOV: field of view)を得る技術である。stepping-table法は、stationごとに寝台３７の天板をステップ移動させて3D(dimensional)撮像する技術である。これらの技術は、全身撮像のように一度に撮像できないような広領域の撮像を行う場合に用いられる。寝台３７を移動して収集された複数の画像は、コンピュータ３２における合成処理によって互いに繋ぎ合わせることもできる。
【００３５】
また、コンピュータ３２の記憶装置３６に保存されたプログラムを演算装置３５で実行することにより、コンピュータ３２には各種機能が備えられる。ただし、プログラムによらず、各種機能を有する特定の回路を磁気共鳴イメージング装置２０に設けてもよい。
図７は、図１に示すコンピュータ３２の機能ブロック図である。
【００３６】
コンピュータ３２は、プログラムによりシーケンスコントローラ制御部４１、ＲＦコイル感度分布生成部４２、積算回数算出部４３および表示データ作成部４４として機能する。
【００３７】
シーケンスコントローラ制御部４１は、オペレータにより入力装置３３が操作されることにより入力された種々の情報に基づいて、シーケンスコントローラ３１の駆動を統括的に制御する。シーケンスコントローラ制御部４１は、例えばＥＰＩ（Echo Planar Imaging）や、フェーズドアレイコイル２４ｂを用いたイメージングであるＰＩ（Parallel Imaging）、グラディエントエコーなどのシーケンスをシーケンスコントローラ３１に与えてダイナミックスキャンを実行させる。
【００３８】
尚、ＰＩは、複数の表面コイル２４ｃを用いてエコーデータを受信し、かつ位相エンコードをスキップさせることによって画像再構成に必要な位相エンコード数を減らす撮像法である。PIが行われる場合には、エコーデータの収集に用いる表面コイル２４ｃの数や各表面コイル２４ｃと撮影部位を関連付けた情報を始めとしてPIに必要な情報が撮影条件として設定される。
【００３９】
また、シーケンスコントローラ制御部４１は、所望のＭＲＳ対象領域（ＭＲＳ収集領域）における１Ｈ−ＭＲＳのシーケンスをシーケンスコントローラ３１に与えてＭＲＳを実行させる。勿論、３１Ｐ−ＭＲＳや１３Ｃ−ＭＲＳのシーケンスもシーケンスコントローラ３１に実行させることができる。
【００４０】
ＲＦコイル感度分布生成部４２は、シーケンスコントローラ３１からシーケンスコントローラ制御部４１を介して供給された生データ（raw data）を取得し、取得された生データをｋ空間（フーリエ空間）に配置するとともに、配置された生データに所定の信号処理を施すことによりＲＦコイル２４に関するＲＦコイル感度マップを生成する。そして、ＲＦコイル感度分布生成部４２は、生成されたＲＦコイル感度マップにおける各信号強度に基づいて、エンコード方向の信号強度の変化を示すＲＦコイル感度分布を生成し、生成されたＲＦコイル感度分布に関するデータを記憶装置３６に供給する。
【００４１】
尚、ＰＩによりＭＲＳを実行する場合には、表面コイル２４ｃごとにＲＦコイル感度分布が生成され、表面コイル２４ｃごとのＲＦコイル感度分布に関するデータが記憶装置３６に保存される。
【００４２】
積算回数算出部４３は、記憶装置３６に記憶されているＲＦコイル感度分布に関するデータを読み出し、ＭＲＳの撮像前に、読み出されたＲＦコイル感度分布に関するデータに基づいて所定の算出方法により、所望のＭＲＳ対象領域のサイズに対応する適切なスペクトル生成用のエコー信号の積算回数を算出し、算出された積算回数に関するデータをシーケンスコントローラ制御部４１に供給する。
【００４３】
表示データ作成部４４は、シーケンスコントローラ制御部４１の制御に従い、種々のシーケンスによるスキャンに伴う画像を表示装置４３に表示させる。具体的には、表示データ作成部４４は、例えばＭＲＳのプランに使用される画像データやＭＲＳによって収集された周波数スペクトル等の表示データを生成して表示装置４３に表示させる。
【００４４】
このため、表示データ作成部４４は、シーケンスコントローラ制御部４１から生データを取得してｋ空間に配置する機能と、ｋ空間に配置されたｋ空間データに対してフーリエ変換(FT: Fourier transformation)を含む画像再構成処理を施すことにより、画像データを再構成する機能を有する。また、表示データ作成部４４は、シーケンスコントローラ制御部４１からＭＲＳ用のシーケンスに従って収集されたエコー信号および積算回数情報を取得し、積算回数だけエコー信号を積算することによって周波数スペクトルを作成する機能を有する。
（動作および作用）
【００４５】
図８は、図７に示すＲＦコイル感度分布生成部４２におけるＲＦコイル感度分布生成処理を説明するフローチャートである。
【００４６】
次に、図８のフローチャートを参照して、図７の磁気共鳴イメージング装置２０におけるＲＦコイル感度分布生成処理について説明する。なお、このＲＦコイル感度分布生成処理は、以下に説明する本発明に係る積算回数算出処理の前処理として予め実行される。
【００４７】
ステップＳ１において、シーケンスコントローラ制御部４１は、シーケンスコントローラ３１を制御し、ＭＲＳの撮像前に、ＲＦコイル２４の感度補正のために、分解能の低いグラディエントエコー法によるデータ（例えばエンコード回数が６４回のグラディエントエコー法によるデータ）を収集させる。
【００４８】
シーケンスコントローラ制御部４１は、分解能の低いグラディエントエコー法により収集された生データをＲＦコイル感度分布生成部４２に供給する。
【００４９】
ステップＳ２において、ＲＦコイル感度分布生成部４２は、シーケンスコントローラ３１からシーケンスコントローラ制御部４１を介して供給された生データを取得し、取得された生データをｋ空間に配置するとともに、配置された生データにＲＦコイル感度マップ生成用の公知の信号処理を施すことによりＲＦコイル２４に関するＲＦコイル感度マップを生成する。例えば、生データに対して画像再構成処理を施して得られる画像データの各位置における信号強度を求めることによりＲＦコイル感度マップを作成することができる。そして、ＲＦコイル感度分布生成部４２は、生成されたＲＦコイル感度マップにおける各信号強度に基づいて、エンコード方向の信号強度の変化を示すＲＦコイル感度分布を生成する。
【００５０】
図９は、図７に示すＲＦコイル感度分布生成部４２により生成されるＲＦコイル感度分布を示す図である。
【００５１】
例えば図９に示されるように、収集位置に応じたＲＦコイル２４の信号強度がグラフとして表されている。
【００５２】
ＲＦコイル感度分布生成部４２は、生成されたＲＦコイル感度分布に関するデータを記憶装置３６に供給する。
【００５３】
ステップＳ３において、記憶装置３６は、ＲＦコイル感度分布生成部４２から供給されたＲＦコイル感度分布に関するデータを取得し、取得されたＲＦコイル感度分布に関するデータを記憶する。このＲＦコイル感度分布に関するデータには、例えばそれぞれの収集位置に対応した信号強度に関するデータとともに、ＲＦコイル感度分布の作成用のデータ収集の際に用いられたボクセルサイズやＲＦコイル感度分布を作成するために積算された信号の積算回数に関するデータが含まれている。
【００５４】
図１０は、図７に示す積算回数算出部４３における積算回数算出処理を説明するフローチャートである。
【００５５】
図１０のフローチャートを参照して、図７の磁気共鳴イメージング装置２０における積算回数算出処理について説明する。この積算回数算出処理は、オペレータにより入力装置３３が操作されることにより、例えば所望のＭＲＳ対象領域において１Ｈ−ＭＲＳのスキャンの実行を開始するとの指示が受け付けられたときに、ＭＲＳのスキャン（検査）が実際に実行される前に開始される。
【００５６】
ステップＳ１１において、シーケンスコントローラ制御部４１は、オペレータにより入力装置３３が操作されることにより、例えば所望のＭＲＳ対象領域において１Ｈ−ＭＲＳのスキャンの実行を開始するとの指示が受け付けられたか否かを判定し、所望のＭＲＳ対象領域（ＭＲＳ収集領域）において１Ｈ−ＭＲＳのスキャンの実行を開始するとの指示が受け付けられたと判定するまで待機する。
【００５７】
ステップＳ１１においてシーケンスコントローラ制御部４１が、オペレータにより入力装置３３が操作されることにより、例えば所望のＭＲＳ対象領域において１Ｈ−ＭＲＳのスキャンの実行を開始するとの指示が受け付けられたと判定した場合、シーケンスコントローラ制御部４１はステップＳ１２で、所望のＭＲＳ対象領域において１Ｈ−ＭＲＳのスキャンの実行を開始する前に、シーケンスコントローラ３１を制御し、ＭＲＳのプランに使用される画像データの生成用のエコー信号を収集するとともに、収集されたエコー信号を表示データ作成部４４に供給する。表示データ作成部４４は、シーケンスコントローラ４１から供給された、ＭＲＳのプラン画像用のエコー信号を取得し、エコー信号に対して画像再構成処理を施すことにより生成したＭＲＳのプラン画像データを表示装置４４に表示させる。
図１１は、ＭＲＳのプランに使用される任意の画像の表示例を示す図である。
【００５８】
表示装置３４は、例えば図１１に示されるように、ＭＲＳのプランに使用される任意の画像を表示する。そして、オペレータは入力装置３３を操作してシーケンスコントローラ制御部４１に情報を入力することによってＭＲＳの対象領域となるボクセルを設定することができる。
【００５９】
ＭＲＳ対象領域が設定されると、表示装置４４は、プラン画像上に重畳して、シングルボクセルＭＲＳ対象領域を表示する。なお、マルチボクセルの場合、局所励起領域がプラン画像上に重畳して表示される。
【００６０】
ステップＳ１３において、積算回数算出部４３は、ＭＲＳの撮像前に記憶装置３６に記憶されているＲＦコイル感度分布に関するデータを読み出す。このＲＦコイル感度分布に関するデータには、例えばそれぞれの収集位置に対応した信号強度（最も感度が高い収集位置の信号強度など）に関するデータとともに、データ収集の際に用いられたボクセルサイズや信号の積算回数（例えばボクセルサイズＮ＝８（ｃｃ）で、積算回数（または位相エンコード回数）Ｏ＝１２８など）に関するデータが含まれている。
【００６１】
ステップＳ１４において、表示データ作成部４４は、積算回数算出部４３による積算回数算出処理の際に、記憶装置３６に記憶されているＲＦコイル感度分布に関するデータを読み出し、表示装置３４を制御し、読み出されたＲＦコイル感度分布に関するデータに基づいて、ＲＦコイル感度分布を表示装置３４に表示させる。
【００６２】
図１２は、所望のＭＲＳ対象領域のサイズに対応する適切な積算回数の算出方法を説明する説明図である。
【００６３】
表示装置３４は、表示データ作成部４４の制御に従い、例えば図１２に示されるようにＲＦコイル感度分布を表示する。図１２のＲＦコイル感度分布においては、ＭＲＳのプランに使用される任意の画像全体において最も高い信号強度がＭとされ、ＭＲＳの収集位置における信号強度はａとされる。
【００６４】
ステップＳ１５において、積算回数算出部４３は、ＭＲＳの撮像前に、読み出されたＲＦコイル感度分布に関するデータに基づいて所定の算出方法により、所望のＭＲＳ対象領域のサイズに対応する適切なスペクトル生成用のエコー信号の積算回数を算出する。
【００６５】
ここで、図１２を参照して、所望のＭＲＳ対象領域のサイズに対応する適切な積算回数の算出方法について説明する。例えば図１２に示されるように、ＭＲＳのプランに使用される任意の画像全体において最も高い信号強度がＭとされ、ＭＲＳの収集位置における信号強度はａとされる。このとき、ＭＲＳの検査に用いられるボクセルサイズをｑ（ｃｃ）、最も感度が高い位置に対応する基準となるボクセルサイズをＮ（ｃｃ）、最も感度が高い位置に対応する基準となるエコー信号の積算回数をＯとすると、所望のＭＲＳ対象領域のサイズに対応する適切な積算回数（マルチボクセルの場合、位相エンコード回数と積算回数の積）Ｘは、式(1)により求めることができる。
［数１］
Ｘ＝（Ｎ／ｑ）２×（Ｍ／ａ）２×Ｏ  (1)
【００６６】
積算回数算出部４３は、算出された積算回数に関するデータをシーケンスコントローラ制御部４１に供給する。
【００６７】
その後、ステップＳ１６において、シーケンスコントローラ制御部４１は、積算回数算出部４３から供給された積算回数に関するデータを取得し、取得された積算回数に関するデータに基づいて、所望のＭＲＳ対象領域（ＭＲＳ収集領域）における１Ｈ−ＭＲＳのシーケンスをシーケンスコントローラ３１に与えてＭＲＳを実行させ、静磁場中に置かれた被検体Ｐに対して高周波パルスおよび傾斜磁場パルスを印加させ、被検体Ｐ内に存在する代謝産物からの磁気共鳴信号を収集させる。
【００６８】
次に、シーケンスコントローラ制御部４１は、収集した磁気共鳴信号および積算回数を表示データ作成部４４に与える。そうすると、表示データ作成部４４は、積算回数だけ磁気共鳴信号を積算することにより周波数スペクトルを作成する。そして、作成された周波数スペクトルは表示装置３４に表示される。これにより、ＭＲＳの検査にて、ＳＮ比（ＳＮＲ）がよく、かつ、線幅の細いスペクトルを得ることが可能となる。
【００６９】
このような磁気共鳴イメージング装置２０によれば、所望のＭＲＳ対象領域のサイズに対応する適切な積算回数を算出することができ、ＲＦコイル２４の感度が均一でない場合や、被検体Ｐのサセプタビリティ（感受性）が均一ではない場合などであったとしても、体動などによって実際の検査が失敗に終ってしまったり、あるいは、不必要に検査時間が長くなってしまったりすることで、無駄に検査時間を増やしてしまうことを防止することができる。従って、必要最低限の時間でスペクトル収集が可能となり、ＭＲＳを用いた検査時間の無駄を好適に省くことができる。
【００７０】
なお、本発明の実施形態においては、被検体Ｐ内に存在する代謝産物からの磁気共鳴信号を収集する際に用いられる積算回数を算出するようにしたが、このような場合に限られず、例えば周波数スペクトルの生成用のデータ収集のためにかける位相エンコード回数を算出するようにしてもよい。
【００７１】
また、予め生成されたＲＦコイル感度分布以外に、さらにＭＲＳの撮像前に生成された磁場均一性分布を用いて、ＭＲＳ対象領域のサイズに対応する積算回数を算出するようにしてもよい。以下、この方法を用いた本発明の第２実施形態について説明する。
【００７２】
２．第２の実施形態
図１３は、本発明の第２の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置におけるコンピュータの機能ブロック図である。
【００７３】
図１３において、図７の磁気共鳴イメージング装置２０の構成と対応するものについては、同一の符号を付しており、その説明は繰り返しになるので省略する。また、磁気共鳴イメージング装置の基本的な構成については、本発明の第１実施形態にて図１乃至図６を用いて説明した構成と同様であり、その説明は省略する。
【００７４】
磁場均一性分布生成部４５は、シーケンスコントローラ３１からシーケンスコントローラ制御部４１を介して供給された、磁場均一性を求めるためのデータを取得し、磁場均一性を求めるためのデータに所定の信号処理を施すことにより磁場均一性分布を生成し、生成された磁場均一性感度分布に関するデータを記憶装置３６に供給する。
【００７５】
図１４は、図１３の磁気共鳴イメージング装置における磁場均一性分布生成処理を説明するフローチャートである。
【００７６】
図１４のフローチャートを参照して、図１３の磁気共鳴イメージング装置２０の磁場均一性分布生成処理について説明する。
【００７７】
ステップＳ２１において、シーケンスコントローラ制御部４１は、シーケンスコントローラ３１を制御し、ＭＲＳの撮像前に、磁場均一性を求めるためのエコーデータを収集させる。シーケンスコントローラ制御部４１は、収集された、磁場均一性を求めるためのエコーデータを磁場均一性分布生成部４５に供給する。
【００７８】
ステップＳ２２において、磁場均一性分布生成部４５は、シーケンスコントローラ３１からシーケンスコントローラ制御部４１を介して供給された、磁場均一性を求めるためのエコーデータを取得し、磁場均一性を求めるためのエコーデータに磁場均一性を求めるための公知の信号処理を施すことにより、画像全体の磁場均一性を計算し、磁場均一性分布を生成する。
【００７９】
例えば、磁場不均一性に起因するエコーデータの位相ずれやエコーデータから得られる画像データの位置ずれを測定することにより磁場均一性分布を得ることができる。
【００８０】
図１５は、図１３に示す磁場均一性分布生成部４５により生成される磁場均一性分布を示す図である。
例えば図１５に示されるように、収集位置に応じた磁場均一性がグラフとして表されている。
【００８１】
磁場均一性生成部４５は、生成された磁場均一性分布に関するデータを記憶装置３６に供給する。
【００８２】
ステップＳ２３において、記憶装置３６は、磁場均一性生成部４５から供給された磁場均一性分布に関するデータを取得し、取得された磁場均一性分布に関するデータを記憶する。この磁場均一性分布に関するデータには、例えばそれぞれの収集位置に対応した磁場均一性が含まれている。
【００８３】
図１６は、図１３に示す積算回数算出部４３における積算回数算出処理を説明するフローチャートである。
【００８４】
図１６のフローチャートを参照して、図１３に示す積算回数算出部４３における積算回数算出処理について説明する。なお、図１６のステップＳ３１乃至Ｓ３５の処理は、図１０のステップＳ１１乃至Ｓ１５の処理と基本的には同様であり、その説明は繰り返しになるので省略する。なお、ステップＳ３５の処理により所望のＭＲＳ対象領域のサイズに対応する第１の積算回数Ｘが算出される。
【００８５】
ステップＳ３６において、積算回数算出部４３は、記憶装置３６に記憶されている磁場均一性分布に関するデータを読み出す。
【００８６】
ステップＳ３７において、表示データ作成部４４は、積算回数算出部４３による積算回数算出処理の際に、記憶装置３６に記憶されている磁場均一性分布に関するデータを読み出し、表示装置３４を制御し、読み出された磁場均一性分布に関するデータに基づいて、磁場均一性分布を表示装置３４に表示させる。表示装置３４は、表示データ作成部４４の制御に従い、例えば図１２に示されるように磁場均一性分布を表示する。
【００８７】
図１７は、所望のＭＲＳ対象領域のサイズに対応する適切な積算回数の算出方法を説明する説明図である。
【００８８】
図１７の磁場均一性分布においては、ＭＲＳのプランに使用される任意の画像全体において最も高い磁場均一性がＰ（ｐｐｍ）とされ、ＭＲＳの収集位置における磁場均一性はｂ（ｐｐｍ）とされる。なお、磁場均一性が悪ければスペクトルの線幅は太くなり、面積値は一定であることから、信号強度は低下する。
【００８９】
ステップＳ３８において、積算回数算出部４３は、ＭＲＳの撮像前に、読み出された磁場均一性分布に関するデータに基づいて所定の算出方法により、所望のＭＲＳ対象領域のサイズに対応する第２の積算回数を算出する。
【００９０】
ここで、図１７を参照して、所望のＭＲＳ対象領域のサイズに対応する第２の積算回数の算出方法について説明する。例えば図１７に示されるように、ＭＲＳのプランに使用される任意の画像全体において最も高い磁場均一性がＰ（ｐｐｍ）とされ、ＭＲＳの収集位置における磁場均一性はｂ（ｐｐｍ）とされる。
【００９１】
このとき、所望のＭＲＳ対象領域のサイズに対応する第２の積算回数（マルチボクセルの場合、位相エンコード回数と積算回数の積）Ｙは、上述ように算出された積算回数（第１の積算回数）Ｘを用いて、式(2)により求めることができる。
［数２］
Ｙ＝（Ｐ／ｂ）２×Ｘ  (2)
【００９２】
積算回数算出部４３は、算出された積算回数に関するデータをシーケンスコントローラ制御部４１に供給する。
【００９３】
その後、ステップＳ３９において、シーケンスコントローラ制御部４１は、積算回数算出部４３から供給された第２の積算回数に関するデータを取得し、取得された第２の積算回数に関するデータに基づいて、所望のＭＲＳ対象領域（ＭＲＳ収集領域）における１Ｈ−ＭＲＳのシーケンスをシーケンスコントローラ３１に与えてＭＲＳを実行させ、静磁場中に置かれた被検体Ｐに対して高周波パルスおよび傾斜磁場パルスを印加させ、被検体Ｐ内に存在する代謝産物からの磁気共鳴信号を収集させる。
【００９４】
次に、シーケンスコントローラ制御部４１は、収集した磁気共鳴信号および積算回数を表示データ作成部４４に与える。そうすると、表示データ作成部４４は、積算回数だけ磁気共鳴信号を積算することにより周波数スペクトルを作成する。そして、作成された周波数スペクトルは表示装置３４に表示される。これにより、ＭＲＳの検査にて、よりＳＮ比（ＳＮＲ）がよく、かつ、より線幅の細いスペクトルを得ることが可能となる。
【００９５】
なお、磁場均一性を補正して用いる方法として、単一の領域からの信号を収集する１Ｈ−ＭＲＳの際には、その撮像前に、水抑制しないスペクトルを収集し、その線幅を使用するようにしてもよい。ＭＲＳのプランに使用される任意の画像全体において最も高い信号強度Ｍにおける水スペクトルの半値幅をＳ（ｐｐｍ）として、所望のＭＲＳ対象領域の水スペクトルの半値幅をｔ（ｐｐｍ）とすると、積算回数（マルチボクセルの場合、位相エンコード回数と積算回数の積）Ｙ´は、式(3)により求められる。
【００９６】
［数３］
Ｙ´＝（Ｓ／ｔ）２×Ｘ  (3)
【００９７】
勿論、ＲＦコイル感度分布と磁場均一性分布の両方を用いて積算回数を求めるようにしてもよいが、磁場均一性分布のみによって積算回数を求めるようにしてもよい。
つまり、ＲＦコイル感度分布や磁場均一性分布等の周波数スペクトルに影響を与える因子に応じて積算回数または位相エンコード回数を設定することができる。また、式(1)から式(3)における次数は２に限らず正数としてもよい。一般化すると、式(4)または式(5)によって積算回数Ｚを計算することができる。
【００９８】
［数４］
Z=a1(N/q)n1・a2(M/a)n2・a3(P/b)n3・O  (4)
Z=b1(N/q)m1・b2(M/a)m2・b3(S/t)m3・O  (5)
但し、式(4)および式(5)において
Z:積算回数
N:基準となるボクセルサイズ
q:ＭＲＳ対象領域のボクセルサイズ
M:プラン画像上の最大信号強度
a:ＭＲＳ収集位置における信号強度
P:プラン画像上の磁場均一性を表す指標の最大値
b:ＭＲＳ収集位置における磁場均一性を表す指標
S:基準となる水スペクトルの半値幅
t:ＭＲＳ収集位置における水スペクトルの半値幅
O:基準となる積算回数
a1, a2, a3, b1, b2, b3 (>0): 係数
n1, n2, n3, m1, m2, m3: 正数
である。
【００９９】
基準となるボクセルサイズN、水スペクトルの半値幅S、積算回数Oは、最大感度および最大磁場均一性のときの値とすることができる。また、係数a1, a2, a3, b1, b2, b3および正数n1, n2, n3, m1, m2, m3は、経験的または実験的に適切な値に設定することができる。正数n1, n2, n3, m1, m2, m3は、0, 1, 2, 3等の整数に限らず1/2, 1/3等の値であってもよい。
つまり式(4)または式(5)に示すように、Nに対してqが相対的に小さい程、Mに対してaが相対的に小さい程、Pに対してbが相対的に小さい程、Sに対してtが相対的に小さい程、積算回数Zが大きくなるようにすればよい。
【０１００】
また、式(4)や式(5)に示すような数式を用いずに、周波数スペクトルに影響を与えるボクセルサイズ等のパラメータごとに予め適切な積算回数を関連付けたテーブルを記憶装置３６に記憶させて準備しておき、テーブルを参照して対応する積算回数をＭＲＳ用の積算回数として設定してもよい。
位相エンコード回数についても同様な決定方法で決定することができる。
【０１０１】
ところで、システムコントローラ制御部４１がＭＲＳの検査を実行する際には、表示装置３４は、表示データ作成部４４の制御に従い、ＭＲＳの検査に伴うスペクトルを表示する。従来においては、ＭＲＳの観測終了後にスペクトルの表示処理が行われていた。そのため、ＭＲＳの検査を実行したはいいが、ＭＲＳにおけるＳＮＲが良くないという状況が生じうる。このような場合、その後にＳＮＲを改善しようとすると余計な時間がかかってしまう。そこで、設定したＭＲＳの観測時間の途中で、表示データ作成部４４は、シーケンスコントローラ制御部４１の制御に従い、ＭＲＳのスペクトルの生成処理および表示処理を行い、表示装置３４にＭＲＳのスペクトルを表示させるようにする。
【０１０２】
図１８は、ＭＲＳの収集時に表示されるタッチパネルの構成例を示す図である。
図１８（Ａ）は、例えば１分経過時の収集途中のシングルボクセルのスペクトルを示しており、図１８（Ｂ）は、例えば４分経過時の収集途中のシングルボクセルのスペクトルを示している。
【０１０３】
勿論、このスペクトルの表示処理はＭＲＳでの１回の積算ごとに行うようにしてもよいし、１Ｈ−ＭＲＳ（プロトンスペクトルスコピー）の場合には、水抑制をしないスペクトルを例えば８回積算で収集した場合、その倍数ごとに処理を行ってもよい。
【０１０４】
また、図１８（Ａ）および（Ｂ）に示されるように、ＭＲＳのスペクトルを表示装置３４に表示させる際に、入力手段としてのタッチパネル５１を同時に表示させるようにしてもよい。例えば図１８（Ａ）および（Ｂ）に示されるように、タッチパネル５１には、ＳＮＲが十分であれば途中で撮影を終了して保存（記憶）させる機能（Save＆Exit）を有するタッチパネル５１−１、途中で良好なスペクトルが得られないときに撮影を終了する機能（Abort）を有するタッチパネル５１−２、および、設定した積算回数が足りなそうであれば、途中で積算回数を変更する機能（Change）を有するタッチパネル５１−３が設けられている。従ってこれらのタッチパネル５１を操作することによって周波数スペクトルの収集中において周波数スペクトルの収集条件を変更させることができる。
【０１０５】
これにより、例えば算出された積算回数を用いたＭＲＳの実行時に、スペクトルのＳＮＲが十分であれば、オペレータがたとえばタッチパネル５１−１を操作すると、途中でＭＲＳの撮影を終了してデータを記憶装置３６に保存（記憶）させることができる。また、途中で良好なスペクトルが得られないときに、オペレータがたとえばタッチパネル５１−２を操作すると、良好なスペクトルが得られない撮影を終了させることができる。
【０１０６】
さらに、例えば算出された積算回数を用いたＭＲＳの実行時に、設定した積算回数が足りなそうであれば、オペレータがたとえばタッチパネル５１−３を操作すると、途中で積算回数を変更させることができる。勿論、実行されるＭＲＳの撮影が終了したのちにこのChange機能を実行することも可能である。具体的には、図１０または図１６のフローチャートを用いて算出されて設定された積算回数（例えば１２８回など）でＭＲＳの撮影が終了した後に、積算回数を１９２回などに変更してさらに６４回撮影を実行させるようにしてもよい。この場合、１９２回の積算回数のデータが実行されて処理されることとなる。
【０１０７】
なお、これらのタッチパネルの代わりに、専用の入力ボタンを入力装置３３の一部として設けるようにしてもよい。
【０１０８】
ところで、被検体Ｐの体動を、予め設定された積算回数ごとに、グラディエントエコー法などによって水スペクトルを収集した上でエコー（信号）の位相のずれから判定するようにし、エコー（信号）の位相のずれが一定量以上あり、一定時間以上続く場合には、オペレータに対してその旨を警告するようにしてもよい。以下、この方法を用いた本発明の第３実施形態について説明する。
【０１０９】
３．第３の実施形態
図１９は、本発明の第３の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置におけるコンピュータの機能ブロック図である。
【０１１０】
図１９において、図７の磁気共鳴イメージング装置２０の構成と対応するものについては、同一の符号を付しており、その説明は繰り返しになるので省略する。また、磁気共鳴イメージング装置の基本的な構成については、本発明の第１実施形態にて図１乃至図６を用いて説明した構成と同様であり、その説明は省略する。
【０１１１】
シーケンスコントローラ制御部４１は、ＭＲＳ用のＮＭＲ信号を収集させるとともに、ある積算回数ごとに少なくともＭＲＳの対象領域を含む領域から、グラディエントエコー法によってスペクトルの補正用信号を収集させる。
【０１１２】
補正用信号解析部５２は、積算回数ごとにシーケンスコントローラ３１からシーケンスコントローラ制御部４１を介して供給された補正用信号を取得し、取得された補正用信号に所定の信号処理を施すことによって補正用信号を解析する。そして、補正用信号の位相のずれが一定量以上あるか否かを判定することで、被検体Ｐの体動を検知する。そして、補正用信号解析部５２は、補正用信号の解析の結果、補正用信号の位相のずれが一定量以上あると判定した場合、被検体Ｐの体動があったと認識して検知信号を生成する。生成された検知信号は、シーケンスコントローラ制御部４１と表示データ作成部４４に供給される。
【０１１３】
図２０は、図１９に示す積算回数算出部４３における積算回数算出処理を説明するフローチャートである。
【０１１４】
図２０のフローチャートを参照して、図１９に示す積算回数算出部４３における積算回数算出処理について説明する。なお、図２０のステップＳ５１乃至Ｓ５５の処理は、図１０のステップＳ１１乃至Ｓ１５の処理と基本的には同様であり、その説明は繰り返しになるので省略する。
【０１１５】
ステップＳ５６において、シーケンスコントローラ制御部４１は、積算回数算出部４３から供給された積算回数に関するデータを取得し、取得された積算回数に関するデータに基づいて、所望のＭＲＳ対象領域（ＭＲＳ収集領域）における１Ｈ−ＭＲＳのシーケンスをシーケンスコントローラ３１に与えてＭＲＳの実行を開始させる。
【０１１６】
ステップＳ５７において、シーケンスコントローラ制御部４１は、積算回数ごとに例えば図２１に示されるように少なくともＭＲＳの対象領域を含む所定の補正用信号収集領域からＭＲＳのスペクトルの補正用信号を収集させる。
図２１は、ＭＲＳの対象領域を含む所定の補正用信号収集領域を示す図である。
【０１１７】
なお、図２１の場合、収集されるデータの断面は、アキシャル断面であるが、サジタル断面であってもよいし、コロナル断面であってもよい。
【０１１８】
ステップＳ５８において、補正用信号解析部５２は、積算回数ごとにシーケンスコントローラ３１からシーケンスコントローラ制御部４１を介して供給された補正用信号を取得し、補正用信号に所定の信号処理を施して解析することによって、補正用信号の位相のずれが一定量以上あるか否かを判定する。
図２２は、補正用信号の位相ずれを示す図である。
【０１１９】
図２２（Ａ）および（Ｂ）は、補正用信号の位相がずれる様子を表している。例えば図２２（Ａ）および（Ｂ）に示されるように、初期位相をａとし、位相ずれの許容範囲をΦ（例えば２０°など）とした場合に、積算回数ｔ回目（マルチボクセルの場合、エンコードのｔ回目）で、被検体Ｐの体動があり、位相が許容範囲外のｅに飛んでいる。従って、図２２（Ａ）および（Ｂ）のいずれにおいても、補正用信号の位相のずれが一定量以上あると判定される。
【０１２０】
ステップＳ５８において補正用信号解析部５２が、補正用信号の位相のずれが一定量以上あると判定した場合、補正用信号解析部５２はステップＳ５９で、被検体Ｐの体動を検知し、被検体Ｐの体動に応じた検知信号を生成する。
【０１２１】
すなわち、図２２（Ａ）の場合、被検体Ｐの体動が瞬間的なものであったために、一旦許容範囲外のｅに飛んだが、その後に元の位相に戻っている。そこで、シングルボクセルのときには、ＭＲＳの収集を続けた上で動いた部分のデータが処理から除外されるように、補正用信号解析部５２は、その旨の検知信号（すなわち、シングルボクセルのときには、ＭＲＳの収集を続けた上で動いた部分のデータを処理から除外する旨の検知信号）を生成する。生成された検知信号はシーケンスコントローラ４１に供給される。なお、マルチボクセルの場合、被検体Ｐが動いた部分のエンコードデータが再収集されるように、補正用信号解析部５２は、その旨の検知信号を生成する。そして、生成された検知信号がシーケンスコントローラ４１に供給される。
【０１２２】
一方、図２２（Ｂ）の場合、被検体Ｐの体動は瞬間的なものではなく、一旦許容範囲外のｅに飛んだが、その後に元の位相に戻ってはいない。このため、図２２（Ｂ）の場合、被検体Ｐの体動が大きく、ＭＲＳの検査に対する影響が看過し得ない。そこで、被検体Ｐの体動を検知した旨のメッセージが表示装置３４に表示されるように、補正用信号解析部５２は、その旨の検知信号（すなわち、被検体の体動を検知した旨のメッセージを表示装置３４に表示させるための検知信号）を生成し、生成された検知信号を表示データ作成部４４に供給する。
【０１２３】
一方、ステップＳ５８において補正用信号解析部５２が、補正用信号の位相のずれが一定量以上はないと判定した場合、ステップＳ５９の処理はスキップされ、補正用信号解析部５２はいずれの検知信号も生成しない。
【０１２４】
ステップＳ６０において、シーケンスコントローラ制御部４１は、取得された積算回数に関するデータに基づいて、所望のＭＲＳ対象領域（ＭＲＳ収集領域）における１Ｈ−ＭＲＳのシーケンスをシーケンスコントローラ３１に与えてＭＲＳを実行させる。すなわち、静磁場中に置かれた被検体Ｐに対して高周波パルスおよび傾斜磁場パルスが印加され、被検体Ｐ内に存在する代謝産物からの磁気共鳴信号が収集される。
【０１２５】
このとき、例えば図２２（Ａ）の場合、被検体Ｐの体動が瞬間的なものであったために、一旦許容範囲外のｅに飛んではいるが、その後に位相が元に戻っている。そこで、シーケンスコントローラ制御部４１は、補正用信号解析部５２から供給された検知信号に基づいて、シングルボクセルのときには、ＭＲＳの収集を続けた上で動いた部分のデータを処理から除外する。これにより、ＭＲＳの検査にて、ＳＮ比（ＳＮＲ）がよく、かつ、線幅の細いスペクトルを得ることができるだけでなく、被検体Ｐの体動があった場合であっても、被検体Ｐの体動によるＭＲＳの検査への影響を排除することができる。
【０１２６】
また、例えば図２２（Ｂ）の場合、被検体Ｐの体動は瞬間的なものではなく、一旦許容範囲外のｅに飛んだが、その後に元の位相に戻ってはいない。このため、被検体Ｐの体動が大きく、ＭＲＳの検査に対する影響が看過できない。そこで、表示データ作成部４４は、補正用信号解析部５２から供給された検知信号に基づいて、被検体Ｐの体動を検知した旨のメッセージを表示装置３４に表示させるように制御する。例えば「被検体Ｐの体動がありました。」などのメッセージが表示装置３４に表示される。これにより、オペレータは、ＭＲＳの検査中に被検体Ｐの体動があったことを知ることができる。そして、入力装置３３を操作することで、そのＭＲＳの実行を適宜以降終了させることができる。なお、音声や発光素子などを用いてその旨をオペレータに通知するようにしてもよい。
【０１２７】
ステップＳ６１において、シーケンスコントローラ制御部４１は、算出された積算回数までＭＲＳを実行したか否かを判定する。ステップＳ６１においてシーケンスコントローラ制御部４１が、算出された積算回数までＭＲＳを実行したと判定した場合、処理はステップＳ６２に進み、ステップＳ６２においてシーケンスコントローラ制御部４１は、ＭＲＳの実行を終了する。
【０１２８】
一方、ステップＳ６１においてシーケンスコントローラ制御部４１は、算出された積算回数までＭＲＳを実行していないと判定された場合、シーケンスコントローラ制御部４１は積算回数を１だけインクリメントする。次に、処理はステップＳ５７に戻り、ステップＳ５７以降の処理が繰り返し実行される。これにより、算出された積算回数までＭＲＳが実行され、データが収集される。
【０１２９】
本発明の第３の実施形態においては、所望のＭＲＳ対象領域のサイズに対応する適切な積算回数を算出することができる。加えて、ＲＦコイル２４の感度が均一でない場合や、被検体Ｐのサセプタビリティ（感受性）が均一ではない場合などであったとしても、体動などによって実際の検査が失敗に終ってしまったり、あるいは、不必要に検査時間が長くなってしまったりすることで、無駄に検査時間を増やしてしまうことを防止することができる。また、たとえＭＲＳの検査の実行中に、被検体Ｐの体動があったとしても、被検体Ｐが動いた部分のデータを処理から除外したり、オペレータに対して、被検体Ｐの体動を検知した旨のメッセージを通知することができる。従って、ＭＲＳを用いた検査時間の無駄をより好適に省くことができる。
【０１３０】
なお、補正用信号の位相だけでなく、振幅（信号強度）を用いるようにしてもよいし、これらの２つを同時に用いるようにしてもよい。また、図２０のフローチャートでは、被検体Ｐの体動を、予め設定された積算ごとに、グラディエントエコー法などによって水スペクトルを収集した上でエコー信号の位相のずれから判定するようにしたが、このような場合に限られない。例えば数回の積算ごとに（マルチボクセルの場合は数回のエンコードごとに）、被検体Ｐの体動を検知するようにしてもよい。
図２３は、補正用信号の中心周波数の経時的なシフトを示す図である。
【０１３１】
図２３に示されるように、初期の中心周波数をｆ、中心周波数の許容範囲をＣ（例えば０．１ｐｐｍなど）とした場合、傾斜磁場系の温度変化などによって、積算回数ｔ回目（マルチボクセルの場合、エンコードｔ回目）に、中心周波数が許容範囲から外れている。
【０１３２】
図２４は図１９に示す積算回数算出部４３における他の積算回数算出処理を説明するフローチャートである。
【０１３３】
図２４のフローチャートに示されるように、ステップＳ８０にて、補正用信号解析部５２が中心周波数が許容範囲から所定の量以上ずれているか否かを判定し、中心周波数が許容範囲から所定の量以上ずれていると判定された場合、ステップＳ８１にてシーケンスコントローラ制御部４１が中心周波数をｆ＋ＣにシフトしてＭＲＳを実行するようにする。例えば図２３の場合、ｔ＋１回目以降においては、ＭＲＳの収集時に用いられる中心周波数がｆ＋Ｃにシフトされる。これにより、傾斜磁場などの経時変化が生じたとしても、ＭＲＳを用いた検査を好適に行うことができる。
【０１３４】
なお、図２４のステップＳ７１乃至Ｓ７９、およびステップＳ８２乃至Ｓ８４の処理は、図２０のステップＳ５１乃至Ｓ６２の処理と基本的には同様であり、その説明は繰り返しになるので省略する。
【０１３５】
本発明の実施形態において説明した一連の処理は、ソフトウェアにより実行させることもできるが、ハードウェアにより実行させることもできる。
【０１３６】
また、本発明の実施形態では、フローチャートのステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理の例を示したが、時系列的に処理されなくてもよい。すなわち各ステップは、並列的あるいは個別実行される場合もある。
【符号の説明】
【０１３７】
２０…磁気共鳴イメージング装置、２１…静磁場用磁石、２２…シムコイル、２３…傾斜磁場コイルユニット、２４…ＲＦコイルユニット、２４ａ…ＷＢコイル、２４ｂ…フェーズドアレイコイル、２４ｃ…表面コイル、２４ｄ、２４ｅ、２４ｆ、２４ｇ…コイルユニット、２５…制御系、２６…静磁場電源、２７…傾斜磁場電源、２８…シムコイル電源、２９…送信器、３０…受信器、３０ａ…デュプレクサ、３０ｂ…アンプ、３０ｃ…切換合成器、３０ｄ…受信系回路、３１…シーケンスコントローラ、３２…コンピュータ、３３…入力装置、３４…表示装置、３５…演算装置、３６…記憶装置、３７…寝台、３８…ＥＣＧユニット、４１…シーケンスコントローラ制御部、４２…ＲＦコイル感度分布生成部、４３…積算回数算出部、４４…表示データ作成部、４５…磁場均一性分布生成部、５１（５１−１乃至５１−３）…タッチパネル、５２…補正用信号解析部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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