(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
MR装置の検査体積内に置かれた患者の身体の少なくとも一部分のMR撮像の方法であって：
・前記身体の前記一部分を、サーベイ信号データ・セットを取得するための第一の撮像シーケンスにかけ、前記サーベイ信号データ・セットは
・検査体積内で本質的には均一な空間感度プロファイルを有する体積RFコイルおよび
・検査体積内で異なる空間感度プロファイルを有する少なくとも二つのアレイRFコイルの組を介して、
並列にまたは逐次的に受信されるMR信号を含み、
前記第一の撮像シーケンスは、前記サーベイ信号データ・セットが第一の画像解像度で取得されるよう制御される、RFパルスおよび切り換えられる磁場勾配を含み、
・前記身体の前記一部分を、参照信号データ・セットを取得するための第二の撮像シーケンスにかけ、前記参照信号データ・セットは前記アレイRFコイルを介して並列に受信されたMR信号を含み、前記第二の撮像シーケンスは、前記参照信号データ・セットが前記第一の画像解像度より高い第二の画像解像度で取得されるよう制御される、RFパルスおよび切り換えられる磁場勾配を含み、
・前記身体の前記一部分を、診断信号データ・セットを取得するための第三の撮像シーケンスにかけ、前記診断信号データ・セットは前記アレイRFコイルの組の少なくとも部分集合を介して並列に受信されたMR信号を含み、前記第三の撮像シーケンスは、前記診断信号データ・セットが前記第二の画像解像度より高い第三の画像解像度で取得されるよう制御される、RFパルスおよび切り換えられる磁場勾配を含み、
・前記診断信号データ・セット、前記サーベイ信号データ・セットおよび前記参照信号データ・セットの組み合わせから診断MR画像を再構成する、
ステップを含み、
前記アレイRFコイルの空間感度プロファイルは、前記サーベイ信号データ・セットおよび前記参照信号データ・セットの組み合わせから、前記第二の画像解像度で決定され、前記診断MR画像は、前記診断信号データ・セットおよび前記第二の解像度で決定された空間感度プロファイルから再構成される、
方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法であって：
ａ）前記サーベイ信号データ・セットを取得するステップと；
ｂ）前記サーベイ信号データ・セットから前記第一の画像解像度で一組のサーベイ画像を再構成するステップと；
ｃ）前記一組のサーベイ画像の画像を比較することにより、前記第一の解像度で、前記アレイRFコイルの空間感度プロファイルを決定するステップと；
ｄ）前記参照信号データ・セットを取得するステップと；
ｅ）前記参照信号データ・セットから前記第二の画像解像度で一組の参照画像を再構成するステップと；
ｆ）前記一組の参照画像および前記第一の解像度で決定された前記空間感度プロファイルの組み合わせから、前記第二の画像解像度で前記アレイRFコイルの空間感度プロファイルを決定するステップと；
ｇ）前記診断信号データ・セットを取得するステップと；
ｈ）前記診断信号データ・セットおよび前記第二の解像度で決定された前記空間感度プロファイルから診断MR画像を再構成するステップとを含む、
方法。
【請求項３】
請求項２記載の方法であって、
前記第二の画像解像度で前記アレイ・コイルの空間感度プロファイルを決定することが：
・前記第一の解像度で決定された空間感度プロファイルに基づいて前記一組の参照画像を強度補正し；
・前記一組の参照画像の未補正データを、前記強度補正されたデータによって割ることによって行われる、
方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のうちいずれか一項記載の方法であって、前記診断信号データ・セットがk空間のサブサンプリングによって取得され、前記診断MR画像がSENSEまたはSMASHアルゴリズムを使って再構成される、方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のうちいずれか一項記載の方法であって、前記診断信号データ・セットの取得のために使われる前記一組のアレイ・コイルの部分集合が、前記サーベイ信号データ・セットまたは参照信号データ・セットの取得中に所与の閾値レベルを上回るMR信号強度が検出されたアレイ・コイルだけを自動的に選択することによって決定される、方法。
【請求項６】
前記サーベイおよび参照信号データ・セットの視野が、前記診断信号データ・セットの視野よりも大きい、請求項１ないし５のうちいずれか一項記載の方法。
【請求項７】
請求項１ないし６のうちいずれか一項記載の方法を実行するMR装置であって、検査体積内に一様な定常磁場を生成する少なくとも一つの主磁石コイルと、検査体積内の種々の空間方向に、切り換えられる磁場勾配を生成するいくつかの勾配コイルと、検査体積内にRFパルスを生成するおよび／または検査体積内に位置された患者の身体からのMR信号を受信するための、本質的に均一な空間感度プロファイルをもつ少なくとも一つの体積RFコイルと、並列に前記身体からのMR信号を受診するための一組のアレイRFコイルであって、互いに異なる空間感度プロファイルを有するアレイRFコイルと、RFパルスおよび切り換えられる磁場勾配の時間的な継起を制御する制御ユニットと、再構成ユニットと、視覚化ユニットとを含み、当該MR装置は：
・前記身体を、サーベイ信号データ・セットを取得するための第一の撮像シーケンスにかけるステップであって、前記サーベイ信号データ・セットは前記体積RFコイルおよび前記アレイRFコイルの組を介して並列にまたは逐次的に受信されるMR信号を含み、前記第一の撮像シーケンスは、前記サーベイ信号データ・セットが第一の画像解像度で取得されるよう制御される、前記体積RFコイルを介して生成されるRFパルスおよび前記勾配コイルを介して生成される切り換えられる磁場勾配を含む、ステップと；
・前記身体の前記一部分を、参照信号データ・セットを取得するための第二の撮像シーケンスにかけるステップであって、前記参照信号データ・セットは前記アレイRFコイルを介して並列に受信されたMR信号を含み、前記第二の撮像シーケンスは、前記参照信号データ・セットが前記第一の画像解像度より高い第二の画像解像度で取得されるよう制御される、RFパルスおよび切り換えられる磁場勾配を含む、ステップと；
・前記身体の前記一部分を、診断信号データ・セットを取得するための第三の撮像シーケンスにかけるステップであって、前記診断信号データ・セットは前記アレイRFコイルの組の少なくとも部分集合を介して並列に受信されたMR信号を含み、前記第三の撮像シーケンスは、前記診断信号データ・セットが前記第二の画像解像度より高い第三の画像解像度で取得されるよう制御される、RFパルスおよび切り換えられる磁場勾配を含む、ステップと；
・前記第二の画像解像度での前記アレイRFコイルの空間感度プロファイルを、前記サーベイ信号データ・セットおよび前記参照信号データ・セットの組み合わせから決定し、前記診断信号データ・セットおよび前記第二の解像度で決定された空間感度プロファイルから前記診断MR画像を再構成するステップとを実行するよう構成されている、
MR装置。
【請求項８】
前記体積RFコイルが直交ボディ・コイルである、請求項７記載のMR装置。
【請求項９】
前記アレイRFコイルが表面コイルである、請求項７または８記載のMR装置。
【請求項１０】
MR装置上で実行されるコンピュータ・プログラムであって：
・第一の画像解像度のサーベイ信号データ・セットを取得するステップであって、前記サーベイ信号データ・セットは
・検査体積内で本質的には均一な空間感度プロファイルを有する体積RFコイルおよび
・検査体積内で異なる空間感度プロファイルを有する少なくとも二つのアレイRFコイルの組を介して、
並列にまたは逐次的に受信されるMR信号を含む、ステップと、
・前記第一の画像解像度より高い第二の画像解像度の参照信号データ・セットを取得するステップであって、前記参照信号データ・セットは前記アレイRFコイルを介して並列に受信されたMR信号を含む、ステップと、
・前記第二の画像解像度より高い第三の画像解像度の診断信号データ・セットを取得するステップであって、前記診断信号データ・セットは前記アレイRFコイルの組の少なくとも部分集合を介して並列に受信されたMR信号を含む、ステップと、
・前記診断信号データ・セット、前記サーベイ信号データ・セットおよび前記参照信号データ・セットの組み合わせから診断MR画像を再構成するステップとを実行するための命令を含み、
前記アレイRFコイルの空間感度プロファイルは、前記サーベイ信号データ・セットおよび前記参照信号データ・セットの組み合わせから、前記第二の画像解像度で決定され、前記診断MR画像は、前記診断信号データ・セットおよび前記第二の解像度で決定された空間感度プロファイルから再構成される、
コンピュータ・プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁気共鳴（MR）撮像の分野に関し、MR装置の検査体積中に置かれた患者の身体の少なくとも一部をMR撮像する方法に関する。本発明は、MR装置およびMR装置上で実行されるコンピュータ・プログラムにも関する。
【背景技術】
【０００２】
二次元または三次元画像を形成するために磁場と核スピンとの間の相互作用を利用する画像形成MR方法は、特に医療診断の分野で今日広く使われている。それは、柔らかい組織の撮像について、他の撮像方法よりも多くの点で優れているからであり、電離放射線を必要とせず、通例、侵襲的でないからである。
【０００３】
MR方法一般によれば、検査される患者の身体が強い一様な磁場中に配置され、該磁場の方向が同時に、測定のベースとなる座標系の軸（通例z軸）を定義する。磁場は、所定の周波数（いわゆるラーマー周波数またはMR周波数）の電磁交代場（RF場）の印加によって励起される（スピン共鳴）ことのできる磁場強さに依存して、個々の核スピンについて異なるエネルギー・レベルを生じる。巨視的な観点からは、個々の核スピンの分布が全体的な磁化を生じる。全体的な磁化は、適切な周波数（RF周波数）の電磁パルスの印加によって平衡状態から外すことができる。前記磁場はz軸に垂直に延在する。それにより、磁化はz軸のまわりに歳差運動をする。歳差運動は円錐の表面を描き、その開口角はフリップ角と呼ばれる。フリップ角の大きさは印加される電磁パルスの強さおよび継続時間に依存する。いわゆる90°パルスの場合、スピンはz軸から、直交する平面まで倒される（フリップ角90°）。
【０００４】
RFパルスの終了後、磁化は緩和してもとの平衡状態に戻る。その過程で、z方向の磁化が第一の時定数T1（スピン‐格子または縦緩和時間）で再び増えていき、z軸に垂直な方向の磁化は第二の時定数T2（スピン‐スピンまたは横緩和時間）で緩和する。磁化の変化は、受信RFコイルによって検出できる。受信RFコイルは、z軸に垂直な方向で磁化の変化が測定されるよう、MR装置の検査体積内に配置され、配向される。横磁化の減衰には、たとえば90°パルスの印加後、（局所的な磁場不均一性によって誘起される）同じ位相をもつ秩序状態からすべての位相角が一様に分布している状態への核スピンの遷移（位相分散［dephasing］）が伴う。位相分散は、再集束（refocusing）パルス（たとえば180°パルス）によって補償できる。これは、受信コイルにエコー信号（スピン・エコー）を生じさせる。身体中の空間分解を実現するために、三つの主要軸に沿って延在する線形磁場勾配が一様磁場に重畳され、それによりスピン共鳴周波数が線形に空間に依存するようになる。すると、受信コイルで拾われた信号は、身体中の異なる位置に関連付けることのできる異なる周波数の成分を含む。受信コイルを介して得られる信号データは、空間周波数領域に対応し、k空間データと呼ばれる。k空間データは通例、異なる位相エンコードをもって収集された複数のラインを含む。各ラインはいくつかのサンプルを収集することによってデジタル化される。一組のk空間データは、フーリエ変換によってMR画像に変換される。
【０００５】
近年、並列収集（parallel  acquisition）と呼ばれる、MR収集を加速する諸技法が開発されている。この範疇に属する方法は、SENSE（非特許文献１）およびSMASH（非特許文献２）である。SENSEおよびSMASHは、並列に複数のRF受信コイルから得られるアンダーサンプリングされたk空間データ収集を使う。これらの方法では、最終的な再構成されたMR画像におけるアンダーサンプリング・アーチファクト（エイリアシング）を抑制するよう、複数のコイルからの（複素）信号データが複素重みを用いて組み合わされる。この型の複素アレイ組み合わせは、時に、空間的フィルタリングと称され、k空間領域（SMASHの場合）または画像領域（SENSEの場合）において実行される組み合わせならびにハイブリッドである方法を含む。SENSEでもSMASHでも、コイルの適正な重みまたは感度を高精度で知ることが不可欠である。コイル感度、すなわち信号検出に使われるアレイRFコイルの空間感度プロファイルを得るためには、実際の画像取得に先立っておよび／または実際の画像取得後に、典型的には較正プレスキャンが実行される。時に参照スキャンとも称されるプレスキャンでは、MR信号は通例、最終的な診断MR画像に要求される解像度より有意に低い解像度で収集される。低解像度参照スキャンは、アレイRFコイルを介したおよび参照コイル、通例は体積〔ボリューム〕コイル、たとえばMR装置の直交ボディ・コイル（quadrature  body  coil）を介した信号収集をインターリーブすることからなる。低解像度MR画像が、アレイRFコイルを介しておよび体積RFコイル〔ボリュームRFコイル〕を介して受信されるMR信号から再構成される。コイル感度、すなわちアレイRFコイルの空間感度プロファイルは、アレイ・コイル画像を体積コイル画像で割ることによって計算される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Pruessmann  et  al,  "SENSE:  Sensitivity  Encoding  for  Fast  MRI",  Magnetic  Resonance  in  Medicine  1999,  42(5),  pp.1952-1962
【非特許文献２】Sodickson  et  al.,  "Simultaneous  acquisition  of  spatial  harmonics  (SMASH):  Fast  imaging  with  radio  frequency  coil  arrays",  Magnetic  Resonance  in  Medicine  1997,  38,  pp.591-603)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
既知のアプローチの欠点は、参照スキャンの取得時間が長いきらいがあるということである。典型的な応用では、約30秒かかる。これは部分的には、体積RFコイルを介したおよびアレイRFコイルを介した信号収集のインターリーブ方式のためである。さらなる問題は、体積RFコイルは通例表面コイルであるアレイRFコイルより有意に感度が劣るので、体積RFコイルについて十分な信号対雑音比を得るためには、さらなる平均化が必要とされるということである。
【０００８】
以上のことから、改善された並列MR撮像技法が必要とされていることが容易に理解される。よって、本発明の一つの目的は、並列MR撮像において使用されるアレイRFコイルの空間感度プロファイルの決定のためのより高速な参照スキャンを可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、MR装置の検査体積内に置かれた患者の身体の少なくとも一部のMR撮像の方法が開示される。本発明の方法は以下のステップを含む：
・前記身体の前記一部を、サーベイ信号データ・セットを取得するための第一の撮像シーケンスにかけ、ここで、サーベイ信号データ・セットは
・検査体積内で本質的には均一な空間感度プロファイルを有する体積RFコイルおよび
・検査体積内で異なる空間感度プロファイルを有する少なくとも二つのアレイRFコイルの組を介して、
並列にまたは逐次的に受信されるMR信号を含み、
前記第一の撮像シーケンスは、RFパルスと、サーベイ信号データ・セットが第一の画像解像度で取得されるよう制御される切り換えられる磁場勾配とを含み、
・前記身体の前記一部を、参照信号データ・セットを取得するための第二の撮像シーケンスにかけ、ここで、参照信号データ・セットは前記アレイRFコイルを介して並列に受信されたMR信号を含み、第二の撮像シーケンスは、RFパルスと、参照信号データ・セットが前記第一の画像解像度より高い第二の画像解像度で取得されるよう制御される切り換えられる磁場勾配とを含み、
・前記身体の前記一部を、診断信号データ・セットを取得するための第三の撮像シーケンスにかけ、ここで、診断信号データ・セットは前記アレイRFコイルの組の少なくとも部分集合を介して並列に受信されたMR信号を含み、第三の撮像シーケンスは、RFパルスと、診断信号データ・セットが前記第二の画像解像度より高い第三の画像解像度で取得されるよう制御される切り換えられる磁場勾配とを含み、
・診断信号データ・セット、サーベイ信号データ・セットおよび参照信号データ・セットの組み合わせから診断MR画像を再構成する。
【００１０】
本発明の概要は、従来の並列撮像におけるように二つの異なるスキャン、すなわち参照スキャンおよび実際の診断スキャンを適用する代わりに、三つの異なるスキャンが適用されるというものである。サーベイ・スキャンと呼ばれることのできる第一のスキャンは、従来適用されている参照スキャンの解像度よりも著しく低い解像度であり、体積RFコイルおよび一組のアレイRFコイルを介したインターリーブされたスキャンからなっていてもよい。第一および第二のスキャンの実行中、個々の信号データ・セットはコイル毎に収集される。すなわち、各コイルについて一つの信号データ・セットが取得される。第二のスキャンは従来の参照スキャンに非常によく似ている。しかしながら、第二のスキャン中、MR信号は、アレイRFコイルを介して並列に受信されるのみである。体積RFコイルを介して受信されるMR信号はない。したがって、収集を高速化するために適用される平均化は著しく少なくできる。第三のスキャンは実際の診断スキャンである。さらなるその後の診断スキャンが後に続いてもよい。
【００１１】
アレイRFコイルの空間感度プロファイルは、本発明によれば、サーベイ信号データ・セットおよび参照信号データ・セットから、第二の画像解像度で決定されうる。次いで、診断MR画像は、診断信号データ・セットおよび第二の解像度で決定された空間感度プロファイルから再構成できる。本発明のある好ましい実施形態によれば、アレイRFコイルの空間感度プロファイルはまず、サーベイ・スキャンの間に受信されたMR信号から、すなわちサーベイ画像の低解像度で、決定される。この低解像度は、たとえばSENSEまたはSMASHアルゴリズムの適用による診断MR画像の再構成のためには不十分である。この理由で、空間感度プロファイルの解像度は、第二のスキャン後に高められる。アレイRFコイルの空間感度プロファイルは、第二のスキャンの間に収集された参照画像の組と、第一のスキャンの間に収集されたMR信号から低解像度で決定された空間感度プロファイルとから、中間解像度、すなわち第二の画像解像度で決定される。アレイRFコイルの空間感度プロファイルのこの高められた解像度は、診断画像の再構成のために十分である。
【００１２】
より具体的には、本発明の方法は、次のステップを有していてもよい：
ａ）サーベイ信号データ・セットを取得する；
ｂ）サーベイ信号データ・セットから第一の画像解像度で一組のサーベイ画像を再構成する；
ｃ）前記一組のサーベイ画像の画像を比較することにより、第一の解像度で、アレイRFコイルの空間感度プロファイルを決定する；
ｄ）参照信号データ・セットを取得する；
ｅ）参照信号データ・セットから第二の画像解像度で一組の参照画像を再構成する；
ｆ）前記一組の参照画像および前記第一の解像度で決定された空間感度プロファイルの組み合わせから、第二の画像解像度でアレイRFコイルの空間感度プロファイルを決定する；
ｇ）診断信号データ・セットを取得する；
ｈ）診断信号データ・セットおよび第二の解像度で決定された空間感度プロファイルから診断MR画像を再構成する。
【００１３】
本発明のアプローチはいくつかの利点がある。
【００１４】
必要とされる全取得時間が著しく短縮される。サーベイ・スキャンは、通常の参照スキャンより著しく低い解像度をもち、その結果、取得時間が対応して短縮され、より少ない平均化も許容される。実際上、サーベイ・スキャンはSENSEまたはSMASH撮像で使われる通常の参照スキャンより典型的には16倍高速であることができる。結果として、本発明に基づくサーベイ・スキャンの典型的な継続時間は約2秒である。その後の第二のスキャンも、体積RFコイルを介した信号収集が必要とされず、要求される平均化もより少ないので、通常の参照スキャンより著しく高速である。本発明に基づくサーベイ・スキャン（ステップａ）およびその後の参照スキャン（ステップｄ）の全継続時間は、通常の参照スキャン・アプローチにおけるような約30秒ではなく、たった数秒である。本発明のさらなる利点は、信号取得に使われるRFコイルに対して検査される患者のわずかな動きがあるときは常に、不合理な余計な時間的負担なしに、参照スキャン、すなわち第二のスキャン（ステップｄ）が繰り返されることができるということである。通例、サーベイ・スキャンの再取得は必要とされない。わずかに古くなったサーベイ信号データは、最終的に再構成される診断MR画像における著しい画像アーチファクトにつながることはないことがわかる。
【００１５】
本発明に基づくプレスキャンの短い取得時間のさらなる利点は、これらのスキャンは、ユーザーにとって気づかれないほど短いということである。よって、プレスキャンはMR装置のユーザー・インターフェースに現れる必要はない。このようにして、プレスキャンはユーザーによって、準備フェーズとしてのみ知覚され、時間のかかる、よって望ましくない余計なスキャンとしては知覚されない。
【００１６】
従来の並列MR撮像アプローチにおけるさらなる問題は、時に、アレイRFコイルの組は非常に多数の個別コイル素子を含むことがあり、そのうち部分集合だけがそれぞれの撮像タスクのために使用されるということである。通例、MR信号は、従来のアプローチでは、コイル素子すべてを介して取得され、処理される。ユーザーはどのコイル素子が取得されるべきMR画像に貢献すると期待され、どのコイル素子がそうでないかを予測できないからである。ステップｇにおいて使用されるアレイ・コイルの組の部分集合は、本発明の方法により、有利なことに、ステップａ（第一のスキャン）またはｄ（第二のスキャン）において所与の閾値レベルを上回るMR信号強度が検出されたアレイ・コイルだけを自動的に選択することにより、決定されることができる。アレイ・コイルの組のうち、ステップａまたはｄにおける信号振幅の寄与が無視できるコイル素子は、ステップｇにおける信号取得の間は除外することができる。このようにして、帯域幅、記憶容量および再構成処理の面で、その後のすべてのスキャンについて必要とされる資源が少なくなる。サーベイ・スキャン（ステップａ）および／または参照スキャン（ステップｄ）は、コイル素子総数を用いて取得されてもよい。だが、これらのスキャンは十分短いので、MRシステムの資源に関する要求はそれでもたいしたものではない。
【００１７】
このコンテキストにおける代替的または追加的なアプローチは、いわゆるアレイ圧縮（array-compression）技法の適用により、画像処理中のコイル素子の実効数を自動的に削減することである。アレイ圧縮技法では、画像再構成の前に、異なるコイルを介して取得された診断信号データの線形結合が計算される。このようにして、コイル素子の実効数が削減され、そのことは計算時間および再構成メモリ使用を節約する。組み合わせ因子は、本発明に基づき、サーベイおよび／または参照スキャンから自動的に導出できる。換言すれば、アレイ・コイルの部分集合を選択するのではなく、画像処理中に、コイル素子の実効数を減らすために、アレイ・コイルの信号データがあらかじめ組み合わされるのである。事前組み合わせ（またはアレイ圧縮）因子は、サーベイおよび／または参照スキャン・データからストレートな仕方で決定される。
【００１８】
本発明のある好ましい実施形態によれば、サーベイおよび参照信号データ・セットの視野は、診断信号データ・セットの視野よりも大きいように選択される。このようにして、プレスキャン、すなわち第一および第二のスキャンは、プレスキャンの大きな視野内のどこかに位置されるいくつかの診断スキャンのために使うことができる。よって、視野の異なる幾何学的位置をもつ一組の診断スキャンが、画像再構成のための同じサーベイおよび参照スキャンの信号データを共有することが、該サーベイおよび参照スキャンが十分な視野をもって実行されてさえいれば、可能である。
【００１９】
これまで記載してきた本発明の方法は、MR装置であって、検査体積内に一様な定常磁場を生成する少なくとも一つの主磁石コイルと、検査体積内の種々の空間方向に、切り換えられる磁場勾配を生成するいくつかの勾配コイルと、検査体積内にRFパルスを生成するおよび／または検査体積内に位置された患者の身体からのMR信号を受信するための、本質的に均一な空間感度プロファイルをもつ少なくとも一つの体積RFコイルと、並列に前記身体からのMR信号を受診するための一組のアレイRFコイルであって、互いに異なる空間感度プロファイルを有するアレイRFコイルと、RFパルスおよび切り換えられる磁場勾配の時間的な継起（temporal  succession）を制御する制御ユニットと、再構成ユニットと、視覚化ユニットとを含むMR装置によって実行できる。本発明の方法は、前記MR装置の再構成ユニット、視覚化ユニットおよび／または制御ユニットの対応するプログラミングによって実装される。
【００２０】
本発明の方法は、現在臨床上使用されているたいていのMR装置で有利に実行できる。この目的のために必要とされるのは、単に、MR装置が上に説明した本発明の方法ステップを実行するよう制御するコンピュータ・プログラムを利用することだけである。コンピュータ・プログラムはデータ担体上に存在していてもよいし、データ・ネットワーク中に存在していて、MR装置の制御ユニット中にインストールするためにダウンロードされるのでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
付属の図面は本発明の好ましい実施形態を開示する。しかしながら、図面は単に例示のために構成されているのであり、本発明の境界を定義するためではないことを理解しておくべきである。
【図１】本発明の方法を実行するMR装置を示す図である。
【図２】本発明の方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１を参照するに、MR装置１が示されている。装置は超伝導または抵抗をもつ主磁石コイル２を有しており、実質的に一様な、時間的に一定な主磁場が、検査体積を通じてz軸に沿って生成される。
【００２３】
磁気共鳴生成および操作システムは、MR撮像を実行するために、核磁気スピンを反転させるまたは励起する、磁気共鳴を誘導する、磁気共鳴を再集束する、磁気共鳴を操作する、空間的にまたは他の形で磁気共鳴をエンコードする、スピンを飽和させるなどのために、一連のRFパルスおよび切り換えられる磁場勾配を適用する。
【００２４】
より具体的には、勾配パルス増幅器３は、検査体積のx、y、z軸に沿った全身勾配コイル４、５、６のうちの選択されたものに電流パルスを加える。デジタルRF周波数送信機７は、RFパルスを検査体積中に送信するために、RFパルスまたはパルス・パケットを、送受スイッチ８を介して全身体積RFコイル９に送信する。典型的なMR撮像シーケンスは、短い継続時間のRFパルス・セグメントのパケットからなり、それらのRFパケット・セグメントは相俟って、また加えられる磁場勾配があればそれとともに、核磁気共鳴の選択された操作を達成する。RFパルスは、飽和させる、共鳴を励起する、磁化を反転させる、共鳴を再集束する、または共鳴を操作して検査体積中に位置される身体１０の一部を選択するために使われる。MR信号はやはり全身体積RFコイル９によって拾われる。並列撮像によって身体１０の限られた領域のMR画像を生成するために、一組のローカル・アレイRFコイル１１、１２，１３が、撮像のために選択された領域に接して位置される。アレイ・コイル１１、１２、１３は身体コイルRF送信によって誘起されるMR信号を受信するために使われることができる。
【００２５】
結果として生じるMR信号は、全身体積RFコイル９によっておよび／またはアレイRFコイル１１、１２、１３によって拾われ、好ましくは前置増幅器（図示せず）を含む受信機１４によって復調される。受信機１４は送受切り換えスイッチ８を介してRFコイル９、１１、１２、１３に接続されている。
【００２６】
ホスト・コンピュータ１５は、エコー・プレーナー撮像（EPI:  echo  planar  imaging）、エコー・ボリューム撮像（echo  volume  imaging）、グラジエント・エコーおよびスピン・エコー撮像、高速スピン・エコー撮像などといった、複数のMR撮像シーケンスのうちのいずれかを生成するよう勾配パルス増幅器３および送信機７を制御する。選択されたシーケンスのために、受信機１４は、各RF励起パルス後、単一のまたは複数のMRデータ・ラインを高速で連続して受信する。データ取得システム１６は、受信された信号のアナログ‐デジタル変換を実行し、各MRデータ・ラインをさらなる処理に好適なデジタル・フォーマットに変換する。現代のMR装置では、データ取得システム１６は、生画像データの取得に特化した別個のコンピュータである。
【００２７】
最終的に、デジタル生画像データは、フーリエ変換またはSENSEもしくはSMASHのような他の適切な再構成アルゴリズムを適用する再構成プロセッサ１７によって、画像表現に再構成される。MR画像は、患者を横切る平面状スライス、平行な平面状スライスのアレイ、三次元体積などを表していてもよい。次いで、画像は画像メモリに保存される。画像メモリ中の画像は、スライス、投影または前記画像表現の他の部分を視覚化のための適切なフォーマットに変換するためにアクセスされうる。視覚化はたとえば、結果として得られるMR画像の人間に読める表示を与えるビデオ・モニタ１８を介したものである。
【００２８】
引き続き図１を参照し、さらに図２も参照しつつ、本発明の撮像アプローチのある実施形態を説明する。SENSEもしくはSMASH再構成による各診断撮像スキャンに先立って、上述したように、サーベイ・スキャンおよび参照スキャンの組み合わせがある。
【００２９】
ステップ２０では、サーベイ・スキャンが実行され、その間に、一組のアレイRFコイル１１、１２、１３を介して、かつインターリーブ式に体積RFコイル９を介して、並列にサーベイ信号データ・セットが受信される。低解像度である第一の画像解像度で、体積RFコイル９を介して受信された信号データは２１で示され、一組のアレイRFコイル１１、１２、１３を介して受信された信号データは２２で示される。このようにして取得されたサーベイ信号データ・セット２１、２２から、一組のサーベイ画像が低画像解像度で再構成される。これは、一つのサーベイ画像が、体積RFコイル９を介して受信されたサーベイ信号データからおよびアレイRFコイル１１、１２、１３のそれぞれを介して受信された信号データから再構成されるということである。次いで、サーベイ・スキャンの低解像度におけるアレイRFコイル１１、１２、１３の空間感度プロファイル２３が、アレイRFコイル１１、１２、１３のサーベイ画像を、体積RFコイル９のサーベイ画像によって割ることによって計算される。
【００３０】
ステップ２４では、参照スキャンが、サーベイ・スキャンの低解像度よりも高い中間解像度で実行される。参照スキャンの間に、参照信号データ・セット２５がアレイRFコイル１１、１２、１３のみを介して並列に受信される。体積RFコイル９は参照スキャン中は使用されない。参照画像は、各アレイRFコイル１１、１２、１３について、参照スキャンの中間解像度の参照信号データ・セット２５から再構成される。ステップ２６では、サーベイ・スキャンの低解像度で決定された空間感度プロファイル２３に基づく、前記一組の参照画像の強度補正が実行される。このようにして、アレイRFコイル１１、１２、１３の異なる空間感度プロファイルに起因する参照画像中の強度変動が補償される。強度補正された参照画像から、「参照コイル様（reference-coil-like）」画像が、中間解像度で得られる。これはたとえば、強度補正された参照画像の（重み付けされた）重ね合わせによる。この「参照コイル様」画像は、本質的には参照スキャンの中間解像度での体積RFコイル９を介して取得された参照MR画像をエミュレートするものであるが、これが中間解像度でのアレイ・コイル１１、１２、１３の空間感度プロファイル２７を計算するために使われる。これは、アレイ・コイル１１、１２、１３に関連付けられた未補正の参照画像を、「参照コイル様」画像で割ることによって達成される。
【００３１】
ステップ２８では、診断スキャンが高解像度で実行される。診断スキャンの間、診断信号データ・セット２９が、ここでもまた一組のアレイRFコイル１１、１２、１３のみを介して、取得される。診断MR画像３０は、SENSEもしくはSMASHアルゴリズムを使うことによって、診断信号データ・セット２９および先行ステップで計算された空間感度プロファイル２７から再構成される。さらなる診断スキャンが続いて、それから同じ空間感度プロファイル２７を使ってさらなる診断MR画像が再構成されてもよい。
【図１】
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【図２】
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