(57)【要約】【課題】撮影時間を短縮しつつ高解像度のイメージデータを復元する磁気共鳴イメージングシステム及び磁気共鳴イメージング方法を提供する。【解決手段】磁気共鳴イメージング方法において、被写体のボリュームを構成する複数のサブボリュームの内、隣接するサブボリュームが互いに異なるグループに属するようにグループ化された少なくとも２つ以上のグループそれぞれに含まれた複数のサブボリュームが同時に励起されるように、複数の周波数成分を含むＲＦパルス及び選択グラディエントを前記被写体に印加する段階と、前記励起されたサブボリュームそれぞれに対して３次元エンコードを行い、前記複数のサブボリュームから磁気共鳴信号を取得する段階と、前記取得した磁気共鳴信号を前記複数のサブボリュームそれぞれに対応するイメージデータに復元する段階とを有する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）方法において、
被写体のボリュームを構成する複数のサブボリュームの内、隣接するサブボリュームが互いに異なるグループに属するようにグループ化された少なくとも２つ以上のグループそれぞれに含まれた複数のサブボリュームが同時に励起されるように、複数の周波数成分を含むＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）パルス及び選択グラディエント（ｇｒａｄｉｅｎｔ）を前記被写体に印加する段階と、
前記励起されたサブボリュームそれぞれに対して３次元エンコードを行い、前記複数のサブボリュームから磁気共鳴信号を取得する段階と、
前記取得した磁気共鳴信号を前記複数のサブボリュームそれぞれに対応するイメージデータに復元する段階とを有することを特徴とする磁気共鳴イメージング方法。
【請求項２】
前記励起されたサブボリュームそれぞれに対して３次元エンコードを行い、前記複数のサブボリュームから磁気共鳴信号を取得する段階は、第１方向に対する第１エンコードグラディエント及び第２方向に対する第２エンコードグラディエントを前記励起されたサブボリューム各々に印加する段階を含み、
前記第１方向又は第２方向のうちいずれか一つの方向は、前記選択グラディエントが印加された方向と同一であることを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング方法。
【請求項３】
前記被写体に読み出しグラディエントを印加して、前記複数のサブボリュームから磁気共鳴信号を読み出す段階をさらに有し、
前記複数のサブボリュームから磁気共鳴信号を取得する段階は、マルチ・チャネル受信コイルを用いて前記複数のサブボリュームから前記読み出された磁気共鳴信号を取得する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング方法。
【請求項４】
前記取得された磁気共鳴信号を前記複数のサブボリュームそれぞれに対応するイメージデータに復元する段階は、マルチ・チャネル受信コイルのチャネル情報を考慮した並列画像アルゴリズムを使って、前記取得した磁気共鳴信号を前記複数のサブボリュームそれぞれに対応するイメージデータに復元する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング方法。
【請求項５】
前記複数の周波数成分を含むＲＦパルスそれぞれは、互いに異なる位相を有して印加されることを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング方法。
【請求項６】
前記取得された磁気共鳴信号を前記複数のサブボリュームそれぞれに対応するイメージデータに復元する段階は、マルチ・チャネル受信コイルのチャネル情報及び前記ＲＦパルスそれぞれの位相を考慮した並列画像アルゴリズムを使って、前記取得した磁気共鳴信号を前記複数のサブボリュームそれぞれに対応するイメージデータに復元する段階を含むことを特徴とする請求項５に記載の磁気共鳴イメージング方法。
【請求項７】
前記少なくとも２つ以上のグループそれぞれに対して、前記ＲＦパルス及び選択グラディエントを前記被写体に印加する段階、前記複数のサブボリュームから磁気共鳴信号を取得する段階、及び前記取得された磁気共鳴信号を前記複数のサブボリュームそれぞれに対応するイメージデータに復元する段階を行って、取得したイメージデータを合成する段階をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング方法。
【請求項８】
磁気共鳴イメージング方法において、
被写体に所定のパルスシーケンスを印加して、前記被写体のボリュームを構成する複数のサブボリュームの内、隣接するサブボリュームが互いに異なるグループに属するようにグループ化された少なくとも２つ以上のグループの内のいずれか一つのグループに含まれた複数のサブボリュームそれぞれに対応するイメージデータを復元する段階と、
前記被写体のボリュームを構成する全グループに対して前記イメージデータを復元する段階の実行が行われたか否かを判断する段階と、
前記被写体を構成する全グループに対して前記イメージデータを復元する段階が行われた場合、前記被写体を構成する全グループそれぞれに含まれた複数のサブボリュームそれぞれに対応するイメージデータを結合して３次元ボリューム画像を生成する段階とを有することを特徴とする磁気共鳴イメージング方法。
【請求項９】
前記少なくとも２つ以上のグループが第１グループ乃至第Ｎ（Ｎは、２以上の自然数）グループを含む場合、前記複数のサブボリュームそれぞれは、第１グループ乃至第Ｎグループに順次に繰り返して含まれることを特徴とする請求項１又は８に記載の磁気共鳴イメージング方法。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング方法をコンピュータで行わせるためのコンピュータプログラムを保存していることを特徴とするコンピュータ読取可能記録媒体。
【請求項１１】
磁気共鳴イメージングシステムにおいて、
被写体のボリュームを構成する複数のサブボリュームの内、隣接するサブボリュームが互いに異なるグループに属するようにグループ化された少なくとも２つ以上のグループそれぞれに含まれた複数のサブボリュームが同時に励起されるように、複数の周波数成分を含むＲＦパルス及び選択グラディエントを前記被写体に印加し、前記励起されたサブボリュームそれぞれに対して３次元エンコードを行い、前記複数のサブボリュームから磁気共鳴信号を取得する磁気共鳴画像撮影装置と、
前記取得した磁気共鳴信号を前記複数のサブボリュームそれぞれに対応するイメージデータに復元するデータ処理装置とを備えることを特徴とする磁気共鳴イメージングシステム。
【請求項１２】
前記少なくとも２つ以上のグループが第１グループ乃至第Ｎ（Ｎは、２以上の自然数）グループを含む場合、前記複数のサブボリュームそれぞれは、第１グループ乃至第Ｎグループに順次に繰り返して含まれることを特徴とする請求項１１に記載の磁気共鳴イメージングシステム。
【請求項１３】
前記磁気共鳴画像撮影装置は、前記励起されたサブボリュームそれぞれを３次元エンコードするために、第１方向に対する第１エンコードグラディエント及び第２方向に対する第２エンコードグラディエントを前記被写体に印加するグラディエントコイルを備え、
前記第１方向又は第２方向のうちいずれか一つの方向は、前記選択グラディエントが印加された方向と同一であることを特徴とする請求項１１に記載の磁気共鳴イメージングシステム。
【請求項１４】
前記磁気共鳴画像撮影装置は、前記複数のサブボリュームから磁気共鳴信号を読み出すために、読み出しグラディエントを前記被写体に印加するグラディエントコイルと、
前記磁気共鳴信号を取得するＲＦコイルとをさらに備え、
前記データ処理装置は、前記ＲＦコイルで取得した磁気共鳴信号を前記複数のサブボリュームそれぞれに対応するイメージデータに復元する復元部を含むことを特徴とする請求項１１に記載の磁気共鳴イメージングシステム。
【請求項１５】
前記データ処理装置は、マルチ・チャネル受信コイルのチャネル情報を考慮した並列画像アルゴリズムを使って、前記取得した磁気共鳴信号を前記複数のサブボリュームそれぞれに対応するイメージデータに復元することを特徴とする請求項１１に記載の磁気共鳴イメージングシステム。
【請求項１６】
前記磁気共鳴画像撮影装置は、互いに異なる位相を有するＲＦパルスを前記被写体に印加するＲＦコイルを含むことを特徴とする請求項１１に記載の磁気共鳴イメージングシステム。
【請求項１７】
前記データ処理装置は、マルチ・チャネル受信コイルのチャネル情報及び前記ＲＦパルスそれぞれの位相を考慮した並列画像アルゴリズムを使って、前記取得した磁気共鳴信号を前記複数のサブボリュームそれぞれに対応するイメージデータに復元する復元部を含むことを特徴とする請求項１６に記載の磁気共鳴イメージングシステム。
【請求項１８】
前記データ処理装置は、前記取得した磁気共鳴信号を前記グループそれぞれに含まれた複数のサブボリュームそれぞれに対応するイメージデータに復元し、復元されたイメージデータを合成する合成部を含むことを特徴とする請求項１１に記載の磁気共鳴イメージングシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴イメージングシステム及び磁気共鳴イメージング方法に関し、特に撮影時間を短縮しつつ高解像度のイメージデータを復元する磁気共鳴イメージングシステム及び磁気共鳴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システムは、磁力によって発生する磁場を用いて人体の生体組職についての画像を取得する。
また、磁気共鳴イメージングシステムは、生体組職から共鳴現象を引き起こすために生体組職に高周波信号を印加し、生体組職に関する空間情報を取得するために生体組職にグラディエント（ｇｒａｄｉｅｎｔ）信号を印加する。
しかし、従来の磁気共鳴イメージングシステムではグラディエント信号を印加において撮影時間が長くなるという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は上記従来の磁気共鳴イメージングシステムにおける問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、撮影時間を短縮しつつ高解像度のイメージデータを復元する磁気共鳴イメージングシステム及び磁気共鳴イメージング方法を提供することにある。
また、本発明は、前記磁気共鳴イメージング方法をコンピュータで行わせるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するためになされた本発明による磁気共鳴イメージング方法は、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）方法において、被写体のボリュームを構成する複数のサブボリュームの内、隣接するサブボリュームが互いに異なるグループに属するようにグループ化された少なくとも２つ以上のグループそれぞれに含まれた複数のサブボリュームが同時に励起されるように、複数の周波数成分を含むＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）パルス及び選択グラディエント（ｇｒａｄｉｅｎｔ）を前記被写体に印加する段階と、前記励起されたサブボリュームそれぞれに対して３次元エンコードを行い、前記複数のサブボリュームから磁気共鳴信号を取得する段階と、前記取得した磁気共鳴信号を前記複数のサブボリュームそれぞれに対応するイメージデータに復元する段階とを有することを特徴とする。
【０００５】
また、上記目的を達成するためになされた本発明による磁気共鳴イメージング方法は、磁気共鳴イメージング方法において、被写体に所定のパルスシーケンスを印加して、前記被写体のボリュームを構成する複数のサブボリュームの内、隣接するサブボリュームが互いに異なるグループに属するようにグループ化された少なくとも２つ以上のグループの内のいずれか一つのグループに含まれた複数のサブボリュームそれぞれに対応するイメージデータを復元する段階と、前記被写体のボリュームを構成する全グループに対して前記イメージデータを復元する段階の実行が行われたか否かを判断する段階と、前記被写体を構成する全グループに対して前記イメージデータを復元する段階が行われた場合、前記被写体を構成する全グループそれぞれに含まれた複数のサブボリュームそれぞれに対応するイメージデータを結合して３次元ボリューム画像を生成する段階とを有することを特徴とする。
【０００６】
上記目的を達成するためになされた本発明によるコンピュータ読取可能記録媒体は、前記磁気共鳴イメージング方法をコンピュータで行わせるためのコンピュータプログラムを保存していることを特徴とする。
【０００７】
上記目的を達成するためになされた本発明による磁気共鳴イメージングシステムは、磁気共鳴イメージングシステムにおいて、被写体のボリュームを構成する複数のサブボリュームの内、隣接するサブボリュームが互いに異なるグループに属するようにグループ化された少なくとも２つ以上のグループそれぞれに含まれた複数のサブボリュームが同時に励起されるように、複数の周波数成分を含むＲＦパルス及び選択グラディエントを前記被写体に印加し、前記励起されたサブボリュームそれぞれに対して３次元エンコードを行い、前記複数のサブボリュームから磁気共鳴信号を取得する磁気共鳴画像撮影装置と、前記取得した磁気共鳴信号を前記複数のサブボリュームそれぞれに対応するイメージデータに復元するデータ処理装置とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る磁気共鳴イメージングシステム及び磁気共鳴イメージング方法によれば、複数のサブボリュームを同時に励起させるマルチ・ボリューム励起技法を使い、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸に対する３次元グラディエントエンコードを行い、ＲＦパルスが互いに異なる位相を持つことによるＲＦエンコードを行い、コイル感度及びＲＦデコーディングを用いて画像を復元することにより、迅速に高解像度のイメージデータ又は高解像度のボリューム画像を取得することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態による磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）システムの一例を示す図である。
【図２Ａ】複数のサブボリュームのグループ化方法を説明するための図である。
【図２Ｂ】複数のサブボリュームのグループ化方法を説明するための図である。
【図３】本発明の実施形態による複数のグループそれぞれについてのマルチ・ボリュームイメージング技法を説明するための図である。
【図４】本発明の実施形態による磁気共鳴イメージングシステムの他の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施形態による被写体に印加されるパルスシーケンスの一例を示す図である。
【図６】本発明の実施形態による複数のサブボリュームが同時に励起される一例を示す図である。
【図７】本発明の実施形態によるイメージデータの復元作業の一例を示す図である。
【図８】本発明の実施形態による磁気共鳴イメージング方法の一例を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、本発明に係る磁気共鳴イメージングシステム及び磁気共鳴イメージング方法を実施するための形態の具体例を図面を参照しながら説明する。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態による磁気共鳴イメージング（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ：ＭＲＩ）システムを示す概略的な図である。
図１を参照すると、磁気共鳴イメージングシステム１００は、磁気共鳴画像撮影装置１１０及びデータ処理装置１２０を備える。
【００１２】
図１に示す磁気共鳴イメージングシステム１００は、本実施形態に関する構成要素のみを図示している。よって、図１に示す構成要素以外に他の汎用的な構成要素がさらに含まれうるということを、当業者ならば理解できるであろう。
【００１３】
磁気共鳴イメージングシステム１００は、被写体の生体組職に関する情報を含む画像を非侵襲的に取得する装置である。
例えば、磁気共鳴イメージングシステム１００は、磁力によって発生する磁場を用いて被写体についての診断画像を取得する装置になりうるが、これに限定されるものではない。
また、被写体は人体、脳、脊椎、心臓、肝、胎児などを含むが、これらに限定されるものではない。また、磁気共鳴イメージングシステム１００は、ＰＥＴ（Ｐｏｓｉｔｒｏｎ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）などの他の医療画像器機と結合された形態のハイブリッド磁気共鳴イメージングシステムを含むこともできる。
【００１４】
磁気共鳴画像撮影装置１１０は、被写体のボリュームを構成する複数のサブボリュームから磁気共鳴信号を取得する。
この時、複数のサブボリュームそれぞれは、所定数のスライスを含む。
所定数は、被写体の特性、使用環境によって自動的に決定することができ、又はユーザのよって決定することができる。また、スライスの厚さは被写体の特性、使用環境によって自動的に決定することができ、又は、ユーザによって決定することができる。
【００１５】
例えば、磁気共鳴画像撮影装置１１０は、複数のサブボリュームのうち隣接するサブボリュームが互いに異なるグループに属するようにグルーピングされた少なくとも２つ以上のグループそれぞれに含まれた複数のサブボリュームが同時に励起されるように、複数の周波数成分を含むＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）パルス及び選択グラディエント（ｇｒａｄｉｅｎｔ）を被写体に印加し、励起されたサブボリュームそれぞれに対して３次元エンコードを行い、複数のサブボリュームから磁気共鳴信号を獲得する。
【００１６】
磁気共鳴画像撮影装置１１０は、静磁場内に位置する被写体に、複数の周波数成分を含むＲＦパルス及び選択グラディエントを印加する。
これによって、被写体のボリュームを構成する複数のサブボリュームのうち隣接するサブボリュームが互いに異なるグループに属するようにグループ化された少なくとも２つ以上のグループそれぞれに含まれた複数のサブボリュームが同時に励起される。
【００１７】
少なくとも２つ以上のグループが第１グループ乃至第Ｎ（Ｎは、２以上の自然数）グループを含む場合、被写体のボリュームを構成する複数のサブボリュームそれぞれは、第１グループ乃至第Ｎグループに順次に繰り返して含まれる。
複数のサブボリュームが第１サブボリューム乃至第Ｓ（Ｓは、２以上の自然数）サブボリュームを含む場合、複数のサブボリュームそれぞれは順次に第１グループ乃至第Ｎグループに含まれるため、第１サブボリュームは第１グループに含まれ、第２サブボリュームは第２グループに含まれ、このような形式で第Ｎサブボリュームは第Ｎグループに含まれる。
【００１８】
また、繰り返して、第（Ｎ＋１）サブボリュームは第１グループに含まれ、第（Ｎ＋２）サブボリュームは第２グループに含まれ、第（２Ｎ）サブボリュームは第Ｎグループに含まれる。
これによって、第１サブボリューム乃至第Ｓサブボリュームそれぞれは、隣接するサブボリュームが互いに異なるグループに属するようにグループ化される。
【００１９】
この時、被写体を構成する第１サブボリューム乃至第Ｓサブボリュームは、いずれか一つの方向を基準として順次に設定される。
例えば、被写体に選択グラディエントが印加される方向を基準として、最初のサブボリュームは第１サブボリューム、最後のサブボリュームは第Ｓサブボリュームとなる。
この時、被写体のボリュームが、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸に対して定義される場合、選択グラディエントが印加される方向はｚ軸になるが、これらに限定されるものではない。
例を挙げて説明すれば、ｘ軸は矢状（ｓａｇｉｔｔａｌ）平面方向、ｙ軸は冠状（ｃｏｒｏｎａｌ）平面方向、ｚ軸は軸状（ａｘｉａｌ）平面方向、トランスバース（ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ）平面方向、またはスライス方向を示す。
【００２０】
被写体のボリュームを構成する複数のサブボリュームのうち隣接するサブボリュームが互いに異なるグループに属するようにグループ化された少なくとも２つ以上のグループの一例について、以下の図２Ａ及び図２Ｂで説明する。
【００２１】
磁気共鳴画像撮影装置１１０は、少なくとも２つ以上のグループのうち第１グループに含まれた複数のサブボリュームが同時に励起されるように、複数の周波数成分を含むＲＦパルス及び選択グラディエントを被写体に印加する。
ＲＦパルスそれぞれは互いに異なる位相を持つ。
【００２２】
Ｍ個のサブボリュームを同時に励起させる場合を例として挙げれば、被写体に印加されるＲＦパルスは、単一ボリューム選択ＲＦパルスをＭ個にモジュレーションしたマルチバンドＲＦパルスになる。
他の例として、被写体に印加されるＲＦパルスは、Ｍ個の指定されたサブボリュームを励起させるハダマールエンコード（Ｈａｄａｍａｒｄ  Ｅｎｃｏｄｉｎｇ）方式又は位相オフセットマルチプラナーボリュームイメージング方式などの空間エンコードＲＦパルスになる。
【００２３】
これによって、ＲＦパルスそれぞれは周波数オフセットを持つか、又は周波数オフセット及び位相オフセットを持つ。
例えば、本実施形態によるＲＦパルスは、以下の数式１によって定義される。
【数１】
2014083445.tif 000003
【００２４】
数式１で、Ψ（ｔ）はＲＦパルス、Ａは定数、ｍは同時に励起されるＭ個のサブボリュームのうちｍ番目のサブボリュームを示し、γは磁気回転比（Ｇｙｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒａｔｉｏ）、Ｇはグラディエント、Ｄはサブボリュームの厚さ、ｄ（ｍ）はｍ番目のサブボリュームの位置、φ（ｍ）はｍ番目のサブボリュームの位相、ｔは時間を示す。
【００２５】
例えば、数式１のグラディエントＧは、約１ＫＨｚ／ｃｍになるが、これに限定されるものではない。これらのＲＦパルスに周波数モジュレーション及び位相モジュレーションが行われることで、ＲＦパルスに周波数オフセット及び位相オフセットが具現される。
また、ＲＦパルスそれぞれが互いに異なる位相を持つことでＲＦ位相エンコードを行うこともできる。
【００２６】
周波数オフセットの実施例を挙げれば、磁気共鳴画像撮影装置１１０は、静磁場内に位置する被写体に所定の軸方向を基準として選択グラディエントを印加しつつ、第１グループに含まれた複数のサブボリュームそれぞれのラーモア周波数（Ｌａｍｏｒ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）に対応する周波数成分を含むＲＦパルスを被写体に印加する。
【００２７】
ラーモア周波数は、原子核磁気モーメントの歳差運動周波数である。
原子核は、スピン運動によって磁気モーメント又は磁気双極子モーメントを持つ。
原子に外部磁界がない場合、原子核の磁気モーメントは方向に一定の規則のないランダム性を持つが、原子が静磁場内に位置すれば、原子核は低いエネルギー状態へ行くために静磁場方向に整列する。
この時、原子核がスピン運動することで、原子核の磁気モーメントは歳差運動をする。このような原子核の磁気モーメントの歳差運動周波数を、ラーモア周波数という。
例えば、ラーモア周波数は、磁気回転比及び外部から印加された磁場の強度の積によって決定される。
【００２８】
磁気共鳴画像撮影装置１１０は、静磁場内に位置する被写体に所定の方向を基準として線形的に変化する磁場を分布させるために選択グラディエントを印加し、第１グループに含まれた複数のサブボリュームを同時に励起させるために、第１グループに含まれた複数のサブボリュームそれぞれのラーモア周波数に対応する周波数成分を含むＲＦパルスを被写体に印加する。
【００２９】
図１及び図５を参照すると、磁気共鳴画像撮影装置１１０は、被写体にＲＦパルス５１１及び選択グラディエント５１２が印加されることで励起された複数のサブボリュームそれぞれに対して３次元エンコードを行うために、グラディエント信号（５１３、５１４、５１６）を被写体に印加する。
例えば、磁気共鳴画像撮影装置１１０は、第１方向に対する第１エンコードグラディエント５１３及び第２方向に対する第２エンコードグラディエント５１４、第３方向に対する周波数エンコードグラディエント５１６を被写体に印加して３次元エンコードを行えるが、これに限定されるものではない。この時、第１方向又は第２方向のうちいずれか一つの方向は、選択グラディエント５１２が印加された方向と同一である。
【００３０】
例えば、第１エンコードグラディエント５１３はｙ軸方向の位置情報、第２エンコードグラディエント５１４はｚ軸方向の位置情報、周波数エンコードグラディエント５１６はｘ軸方向の位置情報を提供するために被写体に印加される。
これによって、第１エンコードグラディエント５１３はｙ軸方向位相エンコードを行い、第２エンコードグラディエント５１４はｚ軸方向の位相スライスエンコード又はスライス方向エンコードを行う。
ｚ軸方向の位相スライスエンコードについて、以下の図３にて例を挙げて説明する。
【００３１】
再び図１を参照すると、磁気共鳴画像撮影装置１１０は、周波数エンコードグラディエントを被写体に印加することで複数のサブボリュームから磁気共鳴信号を読み出す。
この時、周波数エンコードグラディエントは、読み出しグラディエントになる。
【００３２】
例えば、磁気共鳴画像撮影装置１１０は、磁気共鳴信号をサンプリングするために、読み出しグラディエントを被写体に印加でき、読み出しグラディエントが被写体に印加されている間に選択グラディエントが印加された方向に対するグラディエントは印加されないこともあるが、これに限定されるものではない。
選択グラディエントがｚ軸方向に印加される場合、読み出しグラディエントはｘ軸方向に印加される。
【００３３】
グラディエントエコー（Ｇｒａｄｉｅｎｔ  Ｅｃｈｏ）方式において、被写体に印加される読み出しグラディエントの極性は負（ｎｅｇａｔｉｖｅ）から正（ｐｏｓｉｔｉｖｅ）に変化する。
このように、負の極性を持つ読み出しグラディエントが被写体に印加されることで原子核のスピンがディフェーズ（ｄｅｐｈａｓｅ）され、正の極性を持つ読み出しグラディエントが被写体に印加されることで原子核のスピンがディフェーズされた量ほどリフェーズ（ｒｅｐｈａｓｅ）される。
【００３４】
負から正に極性が変化する読み出しグラディエントが被写体に印加されることによるリフォーカシング（ｒｅｆｏｃｕｓｉｎｇ）によって、同じ周波数を持つ磁気共鳴信号が取得する。
このように、磁気共鳴画像撮影装置１１０で同じ周波数を持つ磁気共鳴信号が取得することでチルトが発生しないため、磁気共鳴イメージングシステム１００は高解像度の画像を生成する。
【００３５】
スピンエコー（Ｓｐｉｎ  Ｅｃｈｏ）方式において、被写体に印加される読み出しグラディエントは正の極性を持つ。
このような場合、磁気共鳴画像撮影装置１１０は、リフォーカシングのための１８０゜パルスを被写体に印加する。
【００３６】
磁気共鳴画像撮影装置１１０は、励起された複数のサブボリュームそれぞれに対して３次元エンコードを行い、複数のサブボリュームから磁気共鳴信号を取得する。
この時、複数のサブボリュームは、ＲＦパルス及び選択グラディエントによって励起された第１グループに含まれたサブボリュームを示す。
例えば、磁気共鳴画像撮影装置１１０は、マルチ・チャネル受信コイルを用いて磁気共鳴信号を取得し、取得した磁気共鳴信号は、読み出しグラディエントによって取得した信号になる。
【００３７】
データ処理装置１２０は、磁気共鳴画像撮影装置１１０で取得した磁気共鳴信号を複数のサブボリュームそれぞれに対応するイメージデータに復元する。
例えば、データ処理装置１２０は、マルチ・チャネル受信コイルのチャネル情報を考慮した並列画像アルゴリズムを使って、磁気共鳴信号をイメージデータに復元する。
この時、マルチ・チャネル受信コイルのチャネル情報は、マルチ・チャネル受信コイルそれぞれのコイル感度を示す。
但し、これに限定されず、データ処理装置１２０は、ＲＦコイルの電流エレメントに関する情報を考慮した並列画像アルゴリズムを使って、磁気共鳴信号をイメージデータに復元することもできる。
【００３８】
さらに詳細には、マルチ・チャネル受信コイルそれぞれで取得した磁気共鳴信号は、複数のサブボリュームに関する情報が重畳している。
したがって、データ処理装置１２０は、マルチ・チャネル受信コイルのチャネル情報を考慮した並列画像アルゴリズムを用いて、複数のサブボリュームに対して重畳している情報を分離することで、複数のサブボリュームそれぞれに対応するイメージデータに復元できる。
【００３９】
並列画像アルゴリズムは、ＳＥＮＳＥ（Ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ  ｅｎｃｏｄｉｎｇ）、ＧＲＡＰＰＡ（Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ  Ａｕｔｏｃａｌｉｂｒａｔｉｎｇ  Ｐａｒｔｉａｌｌｙ  Ｐａｒａｌｌｅｌ  Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｓ）、ＳＭＡＳＨ（Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ  Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｓｐａｔｉａｌ  Ｈａｒｍｏｎｉｃｓ）、ＰＩＬＳ（Ｐａｒｔｉａｌｌｙ  Ｐａｒａｌｌｅｌ  Ｉｍａｇｉｎｇ  ｗｉｔｈ  Ｌｏｃａｌｉｚｅｄ  Ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｉｅｓ）などを用いる。
これによって、データ処理装置１２０は、並列画像アルゴリズムによるデ・エイリアシング（ｄｅ−ａｌｉａｓｉｎｇ）技法及びマルチ・チャネル受信コイルのチャネル情報を考慮して、複数のサブボリュームに関する情報が重畳した磁気共鳴信号を複数のサブボリュームそれぞれに対応するイメージデータに分離して復元する。
【００４０】
本実施形態による磁気共鳴イメージングシステム１００によれば、被写体のボリュームを構成する複数のサブボリュームのうち隣接するサブボリュームが互いに異なるグループに属するようにグループ化された少なくとも２つ以上のグループのうち第１グループに含まれた複数のサブボリュームが同時に励起されるため、磁気共鳴画像撮影速度を高めつつも、ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）が高い高解像度の３次元ボリューム画像を生成する。
【００４１】
図２Ａ及び図２Ｂは、本発明の実施形態による複数のサブボリュームのグループ化方法を説明するための図である。
図２Ａ及び図２Ｂでは、説明の便宜のために、被写体のボリュームを構成する複数のサブボリュームのうち隣接するサブボリュームが互いに異なるグループに属するようにグループ化された２つのグループを示しているが、これに限定されず、３つ以上のグループを含んでもよい。
【００４２】
図２Ａを参照すると、第１グループ２１１及び第２グループ２１２を示しており、第１グループ２１１及び第２グループ２１２それぞれは、３つのサブボリュームを含む。
第１グループ２１１及び第２グループ２１２それぞれに含まれたサブボリュームそれぞれは、４つのスライスが蓄積された形態で示しているが、これらに限定されず、サブボリュームは少なくとも２つ以上のスライスが蓄積された形態をいずれも含む。
このように、複数のスライスが蓄積された形態であるサブボリュームを励起させる方法は、スライス単位で励起させる２次元磁気共鳴画像技法に比べて、隣接画像との間の空いている空間（ｉｎｔｅｒ−ｓｌｉｃｅ  ｇａｐ）の発生による画像情報の漏れの発生を防止する。
【００４３】
また、図２Ａを参照すると、ｚ軸方向を基準として第１サブボリューム２０１、第３サブボリューム２０３、及び第５サブボリューム２０５は第１グループ２１１に含まれ、ｚ軸方向を基準として第２サブボリューム２０２、第４サブボリューム２０４、及び第６サブボリューム２０６は第２グループ２１２に含まれる。
【００４４】
これによって、磁気共鳴画像撮影装置１１０は、第１グループ２１１に含まれた複数のサブボリューム（２０１、２０３、２０５）が同時に励起されるように、ＲＦパルス及び選択グラディエントを被写体に印加する。
また、第１グループ２１１に対するイメージデータ復元作業がいずれも完了した後、磁気共鳴画像撮影装置１１０は、第２グループ２１２に含まれた複数のサブボリューム（２０２、２０４、２０６）が同時に励起されるように、ＲＦパルス及び選択グラディエントを被写体に印加する。
【００４５】
さらに詳細には、磁気共鳴画像撮影装置１１０は、第１ＲＦパルス及び第１選択グラディエントを被写体に印加して、第１グループ２１１に含まれた複数のサブボリューム（２０１、２０３、２０５）を同時に励起させる。
第１ＲＦパルスは、複数の周波数成分を含む。複数の周波数成分は、第１サブボリューム２０１を励起させるための第１周波数成分、第３サブボリューム２０３を励起させるための第２周波数成分、及び第５サブボリューム２０５を励起させるための第３周波数成分を含む。
さらに、複数の周波数成分を含む第１ＲＦパルスそれぞれは互いに異なる位相を有する。
【００４６】
このように、第１ＲＦパルスは、周波数オフセット及び位相オフセットを有する。
このような場合、第１サブボリューム２０１は、第１ＲＦパルスのうち第１周波数成分及び第１位相を持つＲＦパルスによって励起され、第３サブボリューム２０３は、第１ＲＦパルスののうち第２周波数成分及び第２位相を持つＲＦパルスによって励起され、第５サブボリューム２０５は、第１ＲＦパルスのうち第３周波数成分及び第３位相を持つＲＦパルスによって励起される。
【００４７】
第１グループ２１１に含まれた複数のサブボリューム（２０１、２０３、２０５）を励起した後、同様の方法で磁気共鳴画像撮影装置１１０は、第２ＲＦパルス及び第２選択グラディエントを被写体に印加して、第２グループ２１２に含まれた複数のサブボリューム（２０２、２０４、２０６）を同時に励起させる。
【００４８】
図２Ｂは、第１グループ２２１及び第２グループ２２２を示す図である。
図２Ｂを参照すると、ｚ軸方向を基準として第１のサブボリューム、第２のサブボリューム、第５のサブボリューム，及び第７のサブボリュームは第１グループ２２１に含まれ、ｚ軸方向を基準として第２のサブボリューム、第４のサブボリューム、第６のサブボリューム及び第８のサブボリュームは第２グループ２２２に含まれる。
【００４９】
このような場合、図１の磁気共鳴画像撮影装置１１０で３次元エンコードを行うために、第１方向に対する第１エンコードグラディエント（例えば、位相エンコードグラディエント）及び第２方向に対する第２エンコードグラディエント（例えば、スライスエンコードグラディエント）を被写体に印加する場合、第１方向はｙ軸方向、第２方向はｚ軸方向になる。
【００５０】
複数のサブボリュームを同時に励起させる方式は、第２方向に対する位相スライスエンコードを行う時間を短縮させる。
第２方向に対するスライスエンコードの実行回数は、グループそれぞれに含まれたサブボリュームの数に比例して減少する。
図２Ｂに示すように、第１グループ２２１及び第２グループ２２２それぞれに４個のサブボリュームが含まれた場合を挙げて説明すれば、ｚ軸方向に対するスライスエンコードの実行回数は、グループ化を行わない場合に比べて１／４に減少する。
スキャン時間を短縮させることで磁気共鳴イメージングシステム１００は、迅速に高解像度３次元全体ボリューム画像を生成する。
【００５１】
図３は、本発明の実施形態による複数のグループそれぞれについてのマルチ・ボリュームイメージング技法を説明するための図である。
複数のサブボリュームが同時に励起された図の符号３１を参照すると、第１グループ３１１に含まれた複数のサブボリュームが同時に励起され、また、第２グループ３１２に含まれた複数のサブボリュームが同時に励起される。
【００５２】
グループの数がｎ個であり、グループそれぞれに含まれて同時に励起されるサブボリュームの数がＭ個である場合、被写体の全体ボリュームは（Ｍ×ｎ）個に分けられた状態で３次元磁気共鳴画像が行われる。
図３を参照すると、第１グループ３１１及び第２グループ３１２にそれぞれ３つのサブボリュームが含まれているため、被写体は６個に分けられた状態で３次元磁気共鳴画像化される。
【００５３】
また、ｚ軸方向エンコードを示す図の符号３２を参照すると、第１グループ３１１に対するｚ軸方向エンコード３２１の実行及び第２グループ３１２に対するｚ軸方向エンコード３２２の実行を示している。
ｘ軸方向に対して周波数エンコード、ｙ軸方向に対して位相エンコード、ｚ軸方向に対するスライスエンコードが行われると仮定する。
【００５４】
被写体を構成する複数のサブボリュームを複数のグループにグループ化しない場合、被写体の全体ボリュームに対するｚ軸方向スライスエンコード回数がＮｚであれば、本実施形態による磁気共鳴イメージングシステム１００は、被写体の全体ボリュームを（Ｍ×ｎ）個に分けて３次元磁気共鳴画像を行うため、ｚ軸方向に対するスライスエンコード回数はＮｚ／Ｍになる。
【００５５】
したがって、被写体を構成する複数のサブボリュームを複数のグループにグループ化しない場合、被写体の全体ボリュームに対するｙ軸方向位相エンコード回数がＮｙ、被写体の全体ボリュームに対するｚ軸方向スライスエンコード回数がＮｚ、被写体の全体ボリュームに対する全体スキャン時間がＴＡ＝（Ｎｙ）×（Ｎｚ）であれば、本実施形態による磁気共鳴イメージングシステム１００は、被写体の全体ボリュームに対する全体スキャン時間がＴＡ’＝（Ｎｙ）×（（Ｎｚ）／Ｍ）＝ＴＡ／Ｍになる。
【００５６】
但し、磁気共鳴イメージングシステム１００でのエンコード回数及び全体スキャン時間は、本実施形態による最小エンコード回数及び最小全体スキャン時間になる。
例えば、複数のサブボリュームの間に互いに重なる領域が存在する場合、ｚ軸方向に対するスライスエンコード回数はＮｚ／Ｍよりさらに増加し、これによる全体スキャン時間も増加する。
【００５７】
このように、本実施形態による磁気共鳴イメージング技法は、複数のスライスが蓄積された形態であるサブボリュームを同時に励起させつつ３次元エンコードを行うため、ｚ軸方向スライスエンコードの実行回数を低減させることで、被写体の全体ボリューム画像の取得にかかるスキャン時間が短縮される。
また、複数のスライスが蓄積された形態であるサブボリューム単位で３次元エンコードを行うことで、スライスが蓄積された形態であるスラブ（ｓｌａｂ）単位で２次元エンコードを行う場合、スラブ間のギャップをなくすために複数の方向で磁気共鳴画像撮影を行うことを防止する。
【００５８】
図４は、本発明の実施形態による磁気共鳴イメージングシステムの他の実施形態の構成を示すブロック図である。
図４を参照すれば、磁気共鳴イメージングシステム４００は、磁気共鳴画像撮影装置４１０、データ処理装置４２０、及びユーザインターフェース部４３０を備え、磁気共鳴画像撮影装置４１０は、制御部４１１、ＲＦ駆動部４１２、グラディエント駆動部４１３、マグネット装置４１４、信号取得部４１５で構成され、マグネット装置４１４は、磁力発生部４１４１、ＲＦコイル４１４２、グラディエントコイル４１４３を備え、データ処理装置４２０は、復元部４２２及び合成部４２４を備え、ユーザインターフェース部４３０は、入力装置４３２及び出力装置４３４を備える。
【００５９】
図４に示す磁気共鳴イメージングシステム４００は、図１に示した磁気共鳴イメージングシステム１００の一例に該当する。
よって、図１で磁気共鳴イメージングシステム１００に関して記載された説明は、図４の磁気共鳴イメージングシステム４００にも適用できるため、重なる説明は省略する。
【００６０】
磁気共鳴イメージングシステム４００は、被写体の生体組職に関する情報を含む画像を非侵襲的に取得する装置である。
この時、画像は３次元ボリューム画像になりうるが、これに限定されるものではない。
磁気共鳴画像撮影装置４１０は、被写体に所定のパルスシーケンスを印加して被写体から放出される磁気共鳴信号を取得する。
【００６１】
制御部４１１は、磁気共鳴画像撮影装置４１０の全般的な動作を制御する。
例えば、制御部４１１は、ＲＦ駆動部４１２、グラディエント駆動部４１３、マグネット装置４１４及び信号取得部４１５を制御する。
ＲＦ駆動部４１２はＲＦコイル４１４２を制御し、グラディエント駆動部４１３はグラディエントコイル４１４３を制御する。
【００６２】
マグネット装置４１４は、被写体に磁場、ＲＦパルス及びグラディエントを印加し、被写体から磁気共鳴信号を取得する。
被写体の磁気的性質を測定するために、マグネット装置４１４は外部空間と遮蔽された空間内に存在するが、これに限定されず、開放型に具現してもよい。
磁力発生部４１４１は、被写体を静磁場内に位置させるために磁力を発生する。
【００６３】
ＲＦコイル４１４２は、複数の周波数成分を含むＲＦパルスを被写体に印加し、被写体から磁気共鳴信号を取得する。
この時、ＲＦコイル４１４２は、送信用ＲＦコイル及び受信用ＲＦコイルをいずれも備えるか、または送受信用ＲＦコイルを備える。
以下では、説明の便宜のために、ＲＦコイル４１４２をＲＦ送信コイル及びＲＦ受信コイルに区別して説明するが、これに限定されるものではない。
【００６４】
ＲＦコイル４１４２のうちＲＦ送信コイルから被写体に印加されるＲＦパルスは、マルチ−バンドＲＦパルス又は空間エンコードＲＦパルスのいずれか１つを含む。
ＲＦコイル４１４２のうちＲＦ受信コイルは、被写体から信号を取得し、取得した信号をデータ処理装置４２０に出力する。この時、ＲＦ受信コイルは、マルチ・チャネル受信コイルになる。例えば、ＲＦ受信コイルは、３２個のチャネルを含むマルチ・チャネル受信コイルになるが、これに限定されるものではない。
【００６５】
グラディエントコイル４１４３は、選択グラディエント、第１エンコードグラディエント、第２エンコードグラディエント、及び周波数エンコードグラディエントを被写体に印加する。
例えば、グラディエントコイル４１４３は、選択グラディエント、第２エンコードグラディエントを印加するｚコイル、周波数エンコードグラディエントを印加するｘコイル、及び第１エンコードグラディエントを印加するｙコイルを備える。
ＲＦコイル４１４２及びグラディエントコイル４１４３から被写体に印加される信号に対するパルスシーケンスについては、以下の図５にて詳細に説明する。
【００６６】
信号取得部４１５は、ＲＦコイル１１４２から出力された磁気共鳴信号を取得して所定の作業を行う。
例えば、信号取得部４１５は、取得した磁気共鳴信号を増幅する増幅器、増幅された磁気共鳴信号を復調する復調器、復調された磁気共鳴信号をデジタル形態に変換するＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）などで具現され、デジタル形態に変換された磁気共鳴信号を保存できるストレージを備えてもよい。
【００６７】
データ処理装置４２０は、磁気共鳴画像撮影装置４１０から出力された磁気共鳴信号についての所定の処理作業を行う。
復元部４２２は、磁気共鳴画像撮影装置４１０から出力された磁気共鳴信号を複数のサブボリュームそれぞれに対応するイメージデータに復元する。
また、復元部４２２は、復元作業を行うために、磁気共鳴画像撮影装置４１０から出力された磁気共鳴信号を用いて「ｋ−ｓｐａｃｅ（ｋ空間）」を構成し、「ｋ−ｓｐａｃｅ」を構成する「ｋ−ｓｐａｃｅ」データにフーリエトランスフォーム（Ｆｏｕｒｉｅｒ  ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を行ってもよい。
この時、「ｋ−ｓｐａｃｅ」データは、複数のサブボリュームについてのイメージデータがいずれも重畳した形態で存在する。
【００６８】
復元作業についてさらに詳細に説明すれば、マルチ・チャネル受信コイルは、励起された複数のサブボリューム全体に対して重畳した画像についての磁気共鳴信号を受信する。
したがって、復元部４２２は、マルチ・チャネル受信コイルのチャネル情報を考慮して、重畳した画像についての磁気共鳴信号を複数のサブボリュームそれぞれについてのイメージデータに分離する。
さらに、ＲＦコイル４１４２から被写体に印加されるＲＦパルスそれぞれが互いに異なる位相を持つ場合、復元部４２２は、マルチ・チャネル受信コイルのチャネル情報及びＲＦパルスそれぞれの位相をさらに考慮できる。
【００６９】
並列画像アルゴリズムは、撮影速度向上のために、信号取得のためのサンプリングラインの数が減少することで発生するエイリアシング（ａｌｉａｓｉｎｇ）をデ・エイリアシング（ｄｅ−ａｌｉａｓｉｎｇ）するための技法である。
例えば、並列画像アルゴリズムは、マルチ・チャネル受信コイルそれぞれのチャネル情報に対応するコイルフィールド感度（ｃｏｉｌ  ｆｉｅｌｄ  ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ）を用いるＳＥＮＳＥ技法、又は取得した磁気共鳴信号周辺の未取得の信号ラインの値をＡＣＳ（ａｕｔｏｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ  ｓｉｇｎａｌ）カーネル（ｋｅｒｎｅｌ）を使って推定するＧＲＡＰＰＡ技法などがある。
【００７０】
復元部４２２は、マルチ・チャネル受信コイルのチャネル情報及び並列画像アルゴリズムのデ・エイリアシング技法を使って、重畳した磁気共鳴信号を複数のサブボリュームそれぞれに対応するイメージデータに復元する。
これに関しては、以下の図７でさらに詳細に説明する。
【００７１】
合成部４２４は、復元部４２２で復元されたイメージデータを合成する。
合成は、結合（ｆｕｓｉｏｎ）作業になってもよい。
被写体が第１グループ及び第２グループで構成された場合を挙げて説明すれば、磁気共鳴画像撮影装置４１０は、第１グループに含まれた複数のサブボリュームが同時に励起されるように、複数の周波数成分を含むＲＦパルス及び選択グラディエントを被写体に印加し、励起されたサブボリュームそれぞれに対して３次元エンコードを行い、複数のサブボリュームから磁気共鳴信号を取得し、復元部４２２は、第１グループに含まれた複数のサブボリュームそれぞれに対応するイメージデータに復元する。
【００７２】
同様の方式で、磁気共鳴画像撮影装置４１０は、第２グループに含まれた複数のサブボリュームから磁気共鳴信号を取得し、復元部４２２は、第２グループに含まれた複数のサブボリュームそれぞれに対応するイメージデータに復元する。
合成部１２４は、第１グループに含まれた複数のサブボリュームそれぞれに対応するイメージデータと、第２グループに含まれた複数のサブボリュームそれぞれに対応するイメージデータとを合成して、被写体の全体ボリューム画像を生成する。
【００７３】
ユーザインターフェース部４３０は、ユーザから入力情報を取得し、出力情報を表示する。
図４では説明の便宜のために、入力装置４３２及び出力装置（例えば、表示装置）４３４が分離して示しているが、これに限定されず、入力装置４３２及び出力装置（表示装置）４３４は一つの装置に統合されて動作してもよい。
入力装置４３２は、ユーザから磁気共鳴画像の解像度、スライスの厚さなどを選択する入力情報を取得し、出力装置（表示装置）装置１３４は、合成部４２４によって生成された被写体の全体ボリューム画像又は被写体の全体ボリューム画像のうち関心領域についての画像を表示する。
図４は、磁気共鳴イメージングシステム４００が出力装置（表示装置）４３４を備えるように示したが、これに限定されず、出力装置（表示装置）４３４は、磁気共鳴イメージングシステム４００の外部に設けられてもよい。
【００７４】
図５は、本発明の実施形態による被写体に印加されるパルスシーケンス５１の一例を示す図である。
図４及び図５を参照すると、被写体を構成する複数のグループのうち第１グループに含まれた複数のサブボリュームが同時に励起されるように、ＲＦパルス５１１及び選択グラディエント５１２が被写体に印加される。
この時、ＲＦパルス５１１は、ＲＦコイル４１４２によって被写体に印加され、選択グラディエント５１２は、グラディエントコイル４１４３の内のｚコイルによって印加される。
【００７５】
励起された複数のサブボリュームについて３次元エンコードを行うために、第１エンコードグラディエント５１３及び第２エンコードグラディエント５１４が被写体に印加される。
この時、第１エンコードグラディエント５１３及び第２エンコードグラディエント５１４のそれぞれは、グラディエントコイル４１４３の内のｙコイル及びｚコイルによって印加される。
このような場合、第１エンコードグラディエント５１３はｙ軸方向に対する位相エンコードを行い、第２エンコードグラディエント５１４はｚ軸方向に対するスライスエンコードを行う。
【００７６】
また、第１エンコードグラディエント５１３及び第２エンコードグラディエント５１４と共にさらに周波数エンコードグラディエント５１５が印加されてもよいが、これに限定されるものではない。
この時、周波数エンコードグラディエント５１５は、グラディエントコイル４１４３の内のｘコイルによって印加される。
【００７７】
複数のサブボリュームから磁気共鳴信号を読み出すために、周波数エンコードグラディエント５１６が被写体に印加される。この時、周波数エンコードグラディエント５１６は、グラディエントコイル４１４３の内のｘコイルによって印加される。
このように、第１エンコードグラディエント５１３及び第２エンコードグラディエント５１４が印加された後、周波数エンコードグラディエント５１５が印加されることで、磁気共鳴画像撮影装置４１０は３次元エンコードを行う。この時、第１エンコードグラディエント５１３、第２エンコードグラディエント５１４、及び周波数エンコードグラディエント５１５は、互いに連係して被写体に対する空間エンコードを行う。
また、図５に示したパルスシーケンス５１がグラディエントエコー方式である場合ならば、周波数エンコードグラディエント５１６の極性は負から正に変化する。
【００７８】
図６は、本発明の実施形態による複数のサブボリュームが同時に励起される一例を示す図である。
図５のパルスシーケンス５１及び図６のマルチ・ボリュームイメージング技法６１を参照すると、静磁場内に存在する被写体に選択グラディエント５１２が印加されることで、被写体には線形的に変化する傾斜磁場６１１が生成される。
これによって、被写体を構成する複数のサブボリューム（６１２〜６１６）のそれぞれは互いに異なるラーモア周波数を持つ。
【００７９】
第１サブボリューム６１２、第３サブボリューム６１３、及び第５サブボリューム６１４が第１グループに含まれる場合、第１サブボリューム６１２、第３サブボリューム６１３、及び第５サブボリューム６１４を励起させる複数の周波数成分を持つＲＦパルス５１１が被写体に印加されることで、第１グループに含まれる複数のサブボリューム（６１２、６１３、６１４）が同時に励起される。
【００８０】
さらに、複数の周波数成分を持つＲＦパルス５１１が互いに異なる位相を持つ場合、第１サブボリューム６１２は、第１ラーモア周波数及び第１位相を持つＲＦパルスによって励起され、第３サブボリューム６１３は、第３ラーモア周波数及び第３位相を持つＲＦパルスによって励起され、第５サブボリューム６１４は、第５ラーモア周波数及び第５位相を持つＲＦパルスによって励起される。
このように、ＲＦパルス５１１が互いに異なる位相を持つ場合、同時に励起された第１サブボリューム６１２、第３サブボリューム６１３、及び第５サブボリューム６１４についてのイメージデータ復元作業を行うとき、第１位相、第３位相、及び第５位相をさらに考慮することで歪曲の少ないイメージデータを復元する。
【００８１】
図７は、本発明の実施形態によるイメージデータの復元作業の一例を示す図である。
図７を参照すると、Ｌ個のチャネルを含むマルチ・チャネルＲＦ受信コイル７１及び該コイルそれぞれについてのコイルフィールドマップ７２を示す。
この時、コイルフィールドマップ７２は、マルチ・チャネルＲＦ受信コイル７１に備えられたそれぞれのコイルについての感度プロファイル（ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ  ｐｒｏｆｉｌｅ）になってもよい。
【００８２】
被写体を構成する複数のサブボリュームのうち第１グループ７３に含まれる複数のサブボリュームが同時に励起されることで、マルチ・チャネルＲＦ受信コイル７１は、第１グループ７３に含まれる複数のサブボリュームから磁気共鳴信号を取得する。
３２個のチャネルを含むマルチ・チャネルＲＦ受信コイル７１から受信された信号がＳ、マルチ・チャネルＲＦ受信コイル７１それぞれについてのコイルフィールドマップ７２がＢであり、第１グループ７３に含まれた複数のサブボリュームについて復元されたイメージデータを示す信号がＦである場合、Ｓ、Ｂ及びＦは、以下の数式２及び３のように定義される。
【００８３】
【数２】
2014083445.tif 000004
【００８４】
数式２で、ｂは、マルチ・チャネルＲＦ受信コイル７１に備えられたそれぞれのコイルについての感度プロファイルを示す。
また、複数の周波数成分及び複数の位相を持つＲＦパルスが第１グループ７３に含まれる複数のサブボリュームそれぞれに対して印加された場合、Ｒは、複数のサブボリュームそれぞれに関する位相情報を示す。
さらに、Ｒは位相の変化を与えるＲＦエンコード構成を示す行列になる。
【００８５】
例えば、第１グループ７３に含まれる第１サブボリュームは、第１ラーモア周波数及び第１位相を持つＲＦパルスによって励起され、第１グループ７３に含まれる第２サブボリュームは、第２ラーモア周波数及び第２位相を持つＲＦパルスによって励起され、このような形式で第１グループ７３に含まれる他のサブボリュームそれぞれが、互いに異なるラーモア周波数及び互いに異なる位相によって励起される。
【００８６】
数式２で定義したように、コイルフィールドマップ７２を示すＢは、ＲＦパルスの位相情報を示すＲ及びマルチ・チャネルＲＦ受信コイル７１に備えられたそれぞれのコイルについての感度プロファイルによって定義される。
但し、複数の周波数成分を持つＲＦパルスが同じ位相を持つ場合、コイルフィールドマップ７２は、ＲＦパルスの位相情報を考慮せずに定義されることもある。このような場合、数式２の位相情報に対応するＲは、単位行列（ｉｄｅｎｔｉｔｙ  ｍａｔｒｉｘ）として使われてもよい。
【００８７】
【数３】
2014083445.tif 000005
【００８８】
数式３で、Ｓｐは、マルチ・チャネルＲＦ受信コイル７１のうちｐ番目のチャネルのコイルから受信された信号を示す。
2014083445.tif 000006
は、第１グループ７３に含まれる複数のサブボリュームのうちｍ番目のサブボリューム及びマルチ・チャネルＲＦ受信コイル７１中ｐ番目のチャネルのコイルに対するコイルフィールドマップを示す。
また、ｆｍは、第１グループ７３に含まれる複数のサブボリュームのうちｍ番目のサブボリュームについてのイメージデータを示す。
【００８９】
よって、図４に示した復元部４２２は、以下の数式４のような演算を行い、マルチ・チャネルＲＦ受信コイル７１から受信された磁気共鳴信号を、第１グループ７３に含まれる複数のサブボリュームそれぞれに対応するイメージデータに復元する。
【数４】
2014083445.tif 000007
数式４で、行列の上添字Ｔは、行列についての転置行列を示す。
【００９０】
このように、図４の復元部４２２は、マルチ・チャネル受信コイル７１のチャネル情報及び並列画像アルゴリズムのデ・エイリアシング技法を使って、重畳した磁気共鳴信号を複数のサブボリュームそれぞれに対応するイメージデータに復元する。
磁気共鳴信号がマルチ・チャネルＲＦ受信コイル７１で重畳して受信されることで、「ｋ−ｓｐａｃｅ」で重畳している磁気共鳴信号を、コイル感度及びＲＦパルスの位相情報を考慮したＲＦデコーディング作業を用いて分離する。
但し、ＲＦパルスの位相情報が使われない場合には、ＲＦパルスの位相情報についての考慮なしにＲＦデコーディング作業を行ってもよい。
【００９１】
図８は、本発明の実施形態による磁気共鳴イメージング方法を説明するためのフローチャートである。
図８を参照すると、本発明の実施形態による磁気共鳴イメージング方法は、図１及び図４に示した磁気共鳴イメージングシステムで時系列的に処理される段階で構成される。
よって、以下で省略された内容であって、図１及び図４に示した磁気共鳴イメージングシステムについて前述された内容は図８の磁気共鳴イメージング方法にも適用されるということが分かる。
以下では、説明の便宜のために、被写体がＮグループで構成された場合を挙げて説明する。
【００９２】
まず、Ｓ８０１段階で、磁気共鳴画像撮影装置４１０の制御部４１１は、「ｎ」を１に設定する。
次に、Ｓ８０２段階で、磁気共鳴画像撮影装置４１０は、被写体のボリュームを構成する複数のサブボリュームのうち隣接するサブボリュームが互いに異なるグループに属するようにグループ化された少なくとも２つ以上のグループのうち第ｎグループに含まれた複数のサブボリュームが同時に励起されるように、複数の周波数成分を含むＲＦパルス及び選択グラディエントを被写体に印加する。
【００９３】
この時、ＲＦパルスは、磁気共鳴画像撮影装置４１０のＲＦ駆動部４１２の制御によってＲＦコイル４１４２から印加され、選択グラディエントは、磁気共鳴画像撮影装置４１０のグラディエント駆動部４１３の制御によってグラディエントコイル４１４３から印加される。
【００９４】
次に、Ｓ８０３段階で、磁気共鳴画像撮影装置４１０は、励起されたサブボリュームそれぞれについて３次元エンコードを行い、複数のサブボリュームから磁気共鳴信号を取得する。
例えば、磁気共鳴画像撮影装置４１０は、３次元エンコードを行うために、第１方向に対する第１エンコードグラディエント及び第２方向に対する第２エンコードグラディエントを被写体に印加でき、この時、第１方向又は第２方向のうちいずれか一つの方向は、Ｓ８０２段階で選択グラディエントが印加された方向と同一である。
また、第１又は第２エンコードグラディエントは、磁気共鳴画像撮影装置４１０のグラディエント駆動部４１３の制御によってグラディエントコイル４１４３から印加される。
【００９５】
次に、Ｓ８０４段階で、データ処理装置４２０の復元部４２２は、Ｓ８０３段階で取得した磁気共鳴信号を、第ｎグループに含まれた複数のサブボリュームそれぞれに対応するイメージデータに復元する。
【００９６】
次に、Ｓ８０５段階で、磁気共鳴画像撮影装置４１０の制御部４１１は、被写体を構成する全グループに対してＳ８０２段階乃至Ｓ８０４段階が実行されたか否かを判断する。
判断の結果によって、被写体を構成する全グループに対してＳ８０２段階乃至Ｓ８０４段階が行われていない場合には、Ｓ８０６段階に進み、被写体を構成する全グループに対してＳ８０２段階乃至Ｓ８０４段階が行われた場合、Ｓ８０７段階に進む。
【００９７】
Ｓ８０６段階で、磁気共鳴画像撮影装置４１０の制御部４１１は、「ｎ」を１増加した値で設定して、Ｓ８０２段階に戻る。
Ｓ８０７段階で、合成部４２４は、被写体を構成する全グループそれぞれに含まれる複数のサブボリュームそれぞれに対応するイメージデータを結合して、３次元ボリューム画像を生成する。
この時、被写体を構成する全グループは第１乃至第Ｎグループになる。
これによって、本実施形態による磁気共鳴イメージング方法は、迅速に高解像度の３次元ボリューム画像を生成する。
【００９８】
本発明の実施形態による磁気共鳴イメージング方法及び磁気共鳴イメージングシステムによれば、複数のサブボリュームを同時に励起させるマルチ・ボリューム励起技法を使い、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸に対する３次元グラディエントエンコードを行い、ＲＦパルスが互いに異なる位相を持つことによるＲＦエンコードを行い、コイル感度及びＲＦデコーディングを用いて画像を復元する。
【００９９】
一方、上述した方法はコンピュータで実行されるプログラムで作成可能であり、コンピュータ読取可能な記録媒体を用いてプログラムを動作させる汎用デジタルコンピュータで具現され得る。
コンピュータ読取可能な記録媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造などのうちの１つ又はその組み合わせを含んでもよい。
記録媒体に記録されるプログラム命令は、本発明の目的のために特別に設計されて構成されたものでもよく、コンピュータソフトウェア分野の技術を有する当業者にとって公知のものであり、使用可能なものであってもよい。
【０１００】
コンピュータ読取可能な記録媒体の例としては、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、及び磁気テープのような磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤのような光記録媒体、光ディスクのような光磁気媒体、及びＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリなどのようなプログラム命令を保存して実行するように特別に構成されたハードウェア装置が含まれる。
プログラム命令の例としては、コンパイラによって生成されるような機械語コード（ｍａｃｈｉｎｅ  ｃｏｄｅ）だけでなく、インタプリタなどを用いてコンピュータによって実行され得る高級言語コード（ｈｉｇｈｅｒ  ｌｅｖｅｌ  ｃｏｄｅ）を含む。上述したハードウェア装置は、本発明の動作を行うために１つ以上のソフトウェアのレイヤで動作するように構成されてもよい。
【０１０１】
尚、本発明は、上述の実施形態に限られるものではない。本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明は、磁気共鳴イメージング装置及びシステム並びにこれらを含む医療用画像診断装置等に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【０１０３】
１００、４００    磁気共鳴イメージングシステム
１１０、４１０    磁気共鳴画像撮影装置
１２０、４２０    データ処理装置
４１１    制御部
４１２    ＲＦ駆動部
４１３    グラディエント駆動部
４１４    マグネット装置
４１５    信号取得部
４２２    復元部
４２４    合成部
４３０    ユーザインターフェース部
４３２    入力装置
４３４    出力装置（表示装置）
４１４１    磁力発生部
４１４２    ＲＦコイル
４１４３    グラディエントコイル
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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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