(57)【要約】【課題】造影剤を用いた灌流撮像法において検査毎の造影剤ファーストパスを検知し、検査時間を短縮可能なＭＲＩ装置を提供する。【解決手段】造影剤が投与された被検体の所定の部位を所定の時間間隔で繰り返し撮像する灌流撮像を行う場合に、信号処理手段は、造影剤の第一循環（ファーストパス）の終了時点達したことを演算により求め、第一循環終了時点達したことを操作者に報知する構成とする。これにより、操作者は、第一循環の終了時点を知ることができるので最短時間で検査を終了させることが可能となる。【選択図】図２
2006198225.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体が配置される撮像空間に静磁場を発生する静磁場発生手段と、前記撮像空間に傾斜磁場を印加する傾斜磁場発生手段と、前記被検体に高周波磁場パルスを印加し、前記被検体が生じる磁気共鳴信号を受信する高周波送受信手段と、前記静磁場発生手段、前記傾斜磁場発生手段および前記高周波送受信手段を制御して、造影剤が投与された前記被検体の所定の部位を所定の時間間隔で繰り返し撮像する灌流撮像シーケンスを実行させる制御手段と、前記磁気共鳴信号を処理して前記部位の灌流情報を得る信号処理手段とを有し、
前記信号処理手段は、前記造影剤の第一循環の終了時点に達したことを演算により求める第一循環終了時点決定手段と、前記第一循環終了時点に達したことを操作者に報知する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に記載の磁気共鳴イメージング装置において、前記第一循環終了時点決定手段は、前記被検体の前記所定の部位に予め設定した関心領域についての前記磁気共鳴信号の信号強度が、予め定めた所定の閾値を下回り、再び所定の閾値を越えた時点を前記第一循環終了時点と決定する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に記載の磁気共鳴イメージング装置において、前記第一循環終了時点決定手段は、前記被検体の前記部位について前記灌流情報として求めた灌流の度合いを示す値が予め定めた閾値以上に達した時点を第一循環終了時点と決定する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３に記載の磁気共鳴イメージング装置において、前記信号処理手段は、前記灌流情報を前記被検体の前記部位の所定スライスの位置情報に対応させた灌流画像を作成する機能を有し、前記第一循環終了時点決定手段は、複数スライスの灌流画像を投影した投影画像を作成し、前記投影画像の画素値が前記閾値以上に達した時点を第一循環終了時点と決定することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
被検体が配置される撮像空間に静磁場を発生する静磁場発生手段と、前記撮像空間に傾斜磁場を印加する傾斜磁場発生手段と、前記被検体に高周波磁場パルスを印加し、前記被検体が生じる磁気共鳴信号を受信する高周波送受信手段と、前記静磁場発生手段、前記傾斜磁場発生手段および前記高周波送受信手段を制御して、造影剤が投与された前記被検体の所定の部位を所定の時間間隔で繰り返し撮像する灌流撮像シーケンスを実行させる制御手段と、前記磁気共鳴信号を処理して前記部位の灌流情報を得る信号処理手段とを有し、
前記信号処理手段は、前記磁気共鳴信号強度の変化を所定関数にフィッティングすることにより前記造影剤の第一循環の開始から終了までの磁気共鳴信号強度変化を求める演算手段と、該演算手段のフィッティングに必要な前記磁気共鳴信号の取得が終了する時刻を予測する信号取得終了時刻予測手段と、前記予測した信号取得終了時刻を操作者に報知する報知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６】
請求項５に記載の磁気共鳴イメージング装置において、前記信号取得終了時刻予測手段は、前記被検体の前記所定の部位に予め設定した関心領域についての前記磁気共鳴信号の信号強度が、予め定めた所定の閾値を下回った第一循環開始時刻と、信号強度の最小ピークに到達した時刻とを用いて、前記信号取得終了時刻を予測す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６に記載の磁気共鳴イメージング装置において、前記信号取得終了時刻は、前記第一循環開始時刻から前記最小ピーク到達時刻までの時間を前記最小ピーク到達時刻に加えた時刻であ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】
被検体が配置される撮像空間に静磁場を発生する静磁場発生手段と、前記撮像空間に傾斜磁場を印加する傾斜磁場発生手段と、前記被検体に高周波磁場パルスを印加し、前記被検体が生じる磁気共鳴信号を受信する高周波送受信手段と、前記静磁場発生手段、前記傾斜磁場発生手段および前記高周波送受信手段を制御して、造影剤が投与された前記被検体の所定の部位を所定の時間間隔で繰り返し撮像する灌流撮像シーケンスを実行させる制御手段と、前記磁気共鳴信号を処理して前記部位の灌流情報を得る信号処理手段とを有し、
前記信号処理手段は、操作者による第一循環の終了判断を補助するために、撮像画像とともに前記磁気共鳴信号の信号強度の時間変化を、灌流撮像シーケンスの途中にリアルタイムに表示装置に表示させ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、核磁気共鳴現象を利用して被検体の所望部位の断層画像等を撮影する磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）装置に関し、特に造影剤を用いて時系列画像を取得する灌流撮像において、造影剤通過をモニターする機能を有するＭＲＩ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＲＩ装置は、静磁場中に置かれた被検体に高周波磁場パルス（以下、「ＲＦパルス」と略記する）を印加することにより被検体に生じるＮＭＲ信号（エコー信号）を検出し、これを信号処理し画像化する装置である。
【０００３】
このＭＲＩ装置において、特に脳血管障害診断を目的とし、毛細血管もしくは細部組織に流入する血流動態を造影剤の信号変化として捉え、血流の減少した虚血領域を描出する灌流（パーフュージョン）画像を得ることができる（特許文献1）。造影剤を用いる灌流撮像法は、造影剤を被検者に急速注入した後、Ｔ2*強調画像を撮像することにより、造影剤が血管を通過する際に血管外組織の水分子に及ぼすＴ2*緩和促進作用による信号低下によって局所灌流を計測する。虚血領域では、Ｔ2*緩和促進作用が生じないため、高信号領域として描出される。
【０００４】
通常、灌流撮影は、病変部を含む一定の撮影断面を一定の時間間隔で経時的に繰り返し計測を行う。計測により得られた一連の撮影断面画像は、画素毎に解析処理を行い、解析処理の結果を灌流解析画像として出力する（非特許文献1、２）。灌流解析を行うためには、一連の撮影断面画像には、造影剤が対象部位に流入し、造影剤濃度がピークに到達した後、流出するまでの第一循環（ファーストパス）が含まれていなければならない。このファーストパスの時間は、造影剤の注入速度、注入量、注入のタイミングに依存する。また、被検者によっては、注入血管を確保するために、注射位置が変わることもあり、個人差も存在する。しかし、取得する一連の画像データの枚数は、撮像前にあらかじめ決定する必要があるため、ファーストパスの時間を長めに見積もり、本来必要な枚数以上に余分な枚数の画像データ取得を行わっている。一般的には本来のファーストパスの時間よりも、1分程度長く余分な計測を行う場合が多い。計測時間が増加すると撮像枚数が増加するため、再構成時間も増加する。特にマルチスライス数が多いとその影響が大きくなり、全画像の再構成が完了するまで次の撮像を開始できないため、検査全体の時間が延長する。さらに、再構成した画像枚数が増加すると灌流解析の時間も増加し、最終的にトータルの検査時間は大幅に増加する。
【０００５】
一方、脳血管障害では、梗塞と腫瘍性病変の鑑別、出血の原因の精査などに造影Ｔ1強調撮像により得た画像を用いる。造影Ｔ1強調画像は、梗塞亜急性期の側副血行路の発達に伴い、皮質に限局した梗塞にも有用である。造影Ｔ1強調撮像を行う場合、造影剤の注入は、灌流撮像の時とは異なり、注入速度を非常に小さく設定し、緩やかに注入していく。しかし、造影Ｔ1強調撮像を灌流撮像と同時に行うと、1人の被検者に対し1回の検査で造影剤を2回注入することになる。そこで、実際には、被検者の負担を考え、灌流撮像を行った後に、体内に残留した造影剤を利用して、造影Ｔ1強調撮像を行う。しかし、健常な脳組織では、血液脳関門が存在するため、造影剤は血管外へは溜まらず、短時間にすみやかにウォッシュアウトされる。また、血流量が増加している悪性脳腫瘍などでは、造影剤の通過は非常に早く、造影されにくい傾向があることが知られている（非特許文献３）。
【特許文献１】特表２００１−５１２１４４号公報
【非特許文献１】日本放射線技術学会雑誌第５８巻第１号ｐ58-66（2002年１月）
【非特許文献２】Brace R. Rosen et al.,“Perfusion Imaging with NMR Contrast Agents”,MagneticResonance In Medicine,1990;14:249-265
【非特許文献３】Knopp EA,Cha S. et al.,“Dynamic contrast Enhanced T2*-weighted MR imaging”,Radiology 1999;211:791-798
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の灌流撮像法は、主に脳血管障害を急発した救急患者に用いられる。脳血管障害は、病変が発生してから治療を開始するまでの時間が秒単位でその治療予後を大きく左右することが知られているため、灌流撮像法による検査時間を秒単位で可能な限り短縮し、治療を開始することが望まれる。
【０００７】
また、灌流撮像の造影後に、体内に残留した造影剤で造影Ｔ1強調撮像を行う場合についても、時間が経過するほど、造影剤によるＴ1強調の効果が減少するため、灌流撮像法の撮像時間を短縮し、造影剤の残留濃度を大きくすることが望まれる。
【０００８】
従来、検査時間を短縮させるために、操作者は手動でダイナミック撮像を中断している。しかしながら、撮像中に表示される情報は、撮像中の断面画像のみであるため、画像の造影コントラストを見てどこまでが必要なデータなのか判断することは困難であった。特に、磁場強度の低い装置では、コントラスト変化が比較的小さいため、必要データを判断することはますます困難であった。
【０００９】
本発明の目的は、造影剤を用いた灌流撮像法において検査毎の造影剤ファーストパスを検知し、検査時間を短縮可能なＭＲＩ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
記目的を達成するために、本発明の第１の態様のＭＲＩ装置は、以下のように構成される。すなわち、被検体が配置される撮像空間に静磁場を発生する静磁場発生手段と、撮像空間に傾斜磁場を印加する傾斜磁場発生手段と、被検体に高周波磁場パルスを印加し、被検体が生じる磁気共鳴信号を受信する高周波送受信手段と、制御手段と、信号処理手段とを有する。制御手段は、静磁場発生手段、傾斜磁場発生手段および高周波送受信手段を制御して、造影剤が投与された前記被検体の所定の部位を所定の時間間隔で繰り返し撮像する灌流撮像シーケンスを実行させる。信号処理手段は、磁気共鳴信号を処理して前記部位の灌流情報を得る。ここで、信号処理手段は、造影剤の第一循環の終了時点に達したことを演算により求める第一循環終了時点決定手段と、第一循環終了時点達したことを操作者に報知する手段とを備える構成とする。これにより、操作者は、第一循環の終了時点を知ることができるので、速やかに撮像を終了させることが可能となり、検査時間を短縮できる。
【００１１】
上記第一循環終了時点決定手段は、例えば、被検体の所定の部位に予め設定した関心領域についての磁気共鳴信号の信号強度が、予め定めた所定の閾値を下回り、再び所定の閾値を越えた時点を前記第一循環終了時点と決定する構成にすることができる。
【００１２】
上記第一循環終了時点決定手段は、別の手法として、被検体の部位について灌流情報として求めた灌流の度合いを示す値が予め定めた閾値以上に達した時点を第一循環終了時点と決定する構成にすることができる。この場合、信号処理手段は、灌流情報を被検体の部位の所定スライスの位置情報に対応させた灌流画像を作成する機能を有する構成とし、第一循環終了時点決定手段は、複数スライスの灌流画像を投影した投影画像を作成し、投影画像の画素値が閾値以上に達した時点を第一循環終了時点と決定する構成にすることができる。
【００１３】
また、本発明の第２の態様のＭＲＩ装置では、信号処理手段が、磁気共鳴信号強度の変化を所定関数にフィッティングすることにより造影剤の第一循環の開始から終了までの磁気共鳴信号強度変化を演算する演算手段と、演算手段のフィッティングに必要な磁気共鳴信号の取得が終了する時刻を予測する信号取得終了時刻予測手段と、予測した信号取得終了時刻を操作者に報知する報知手段とを備える。このようにフィッティング演算を行うことにより、第一循環の終点よりも前の時点で磁気共鳴信号の取得（計測）を終了させることが可能になる。しかも取得終了時刻を予測することにより、さらにそれよりも前に操作者に終了予測時刻を知ることができるため、撮像終了時期を容易に判断することが可能となり、検査時間を短縮できる。
【００１４】
上記信号取得終了時刻予測手段は、被検体の前記所定の部位に予め設定した関心領域についての磁気共鳴信号の信号強度が、予め定めた所定の閾値を下回った第一循環開始時刻と、信号強度の最小ピークに到達した時刻とを用いて、信号取得終了時刻を予測する構成にすることができる。例えば、信号取得終了時刻は、第一循環開始時刻から最小ピーク到達時刻までの時間を最小ピーク到達時刻に加えた時刻にすることができる。
【００１５】
本発明の第３の態様のＭＲＩ装置では、信号処理手段が、操作者による第一循環の終了判断を補助するために、撮像画像とともに磁気共鳴信号の信号強度の時間変化を、灌流撮像シーケンスの途中にリアルタイムに表示装置に表示させる。これにより、操作者は、磁気共鳴信号の信号強度の時間変化のカーブを見て、第一循環の終了到達時刻の予測や、終了時点到達したかどうかを判断することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明では、造影剤ファーストパスの終了時点を検知または予測し、操作者に報知することにより、操作者は撮像終了のタイミング判断が容易となり、灌流撮像の計測時間を必要最小限にとどめることが可能となる。これにより、再構成時間・解析時間を含むトータルの検査時間を短縮できるため、早期治療開始が可能となり、治療予後の向上につながる。同時に、データ記録装置ならびに、操作者の負担も低減できる。また、灌流撮像後にＴ１強調画像を撮像する場合にも、灌流撮像を短時間で終了させることにより造影剤の残留量が多くなるため、コントラストのよいＴ１強調画像を取得できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
（第１の実施の形態）
本発明のＭＲＩ装置の全体概要を図１に示すブロック図に基づいて説明する。このＭＲＩ装置は、被検体１を撮像空間に配置するためのベッド３１と、静磁場発生系２と、傾斜磁場発生系３と、送信系５と、受信系６と、制御・信号処理系７と、シーケンサ４と、中央処理装置（ＣＰＵ）８とを備えている。
【００１８】
静磁場発生系２は、撮像空間を挟んで配置され、被検体１の体軸方向または体軸と直交する方向に均一な静磁場を撮像空間に発生させる静磁場発生磁石を有している。静磁場発生磁石の磁場発生方式は、永久磁石方式、常電導方式あるいは超電導方式を用いることができる。傾斜磁場発生系３は、Ｘ、Ｙ、Ｚの三軸方向に巻かれた傾斜磁場コイル９と、それぞれの傾斜磁場コイルを駆動する傾斜磁場電源１０とを有する。傾斜磁場電源１０は、後述のシーケンサ４からの命令に従って三軸の傾斜磁場コイル９を駆動することより、Ｘ、Ｙ、Ｚの三軸方向の傾斜磁場Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚを被検体１に印加する。この傾斜磁場の加え方により、例えば被検体１に対するスライス（撮影断面）を設定することができる。
【００１９】
送信系５は、被検体１の生体組織を構成する原子の原子核に核磁気共鳴を生じさせる高周波磁場パルス（ＲＦパルス）を照射するものであり、高周波発振器１１と変調器１２と高周波増幅器１３と送信側高周波コイル１４ａとを有する。高周波発振器１１は、所定周波数の高周波信号を出力し、変調器１２がこの高周波信号をシーケンサ４の命令に従って振幅変調し、この振幅変調されたＲＦパルスを高周波増幅器１３で増幅し、高周波コイル１４ａに供給する。被検体１に近接して配置された高周波コイル１４ａは、ＲＦパルスを被検体１に照射する。
【００２０】
受信系６は、被検体１の生体組織を構成する原子核スピンの核磁気共鳴により放出される磁気共鳴信号（ＮＭＲ信号）を検出するものであり、受信側高周波コイル１４ｂと信号増幅器１５と直交位相検波器１６と、Ａ／Ｄ変換器１７とを有する。被検体１に近接して配置される高周波コイル１４ｂは、被検体１の放出する磁気共鳴信号を検出し、検出した信号は、信号増幅器１５で増幅される。直交位相検波器１６は、信号増幅器１５の出力を所定のタイミングで検波する。Ａ／Ｄ変換器１７は、検波された信号をディジタル信号に変換して制御・信号処理系７に受け渡す。
【００２１】
制御・信号処理系７は、ＣＰＵ８と、磁気ディスク等の記録装置１９と、ディスプレイ２０と、ユーザによる操作を受け付ける入出力装置１８とを有している。ＣＰＵ８は、フーリエ変換、補正係数計算、像再構成等の処理を行い、任意断面の信号強度分布あるいは複数の信号に適当な演算を行って得られた分布を画像化し、ディスプレイ２０に表示させる。
【００２２】
また、ＣＰＵ８は、シーケンサ４に対して、所望の撮像方法による計測を行うための撮像パルスシーケンスを指示する。シーケンサ４は、ＣＰＵ８の指示に応じて、送信系５の変調器１２、傾斜磁場電源１０、受信系６のＡ／Ｄ変換器１７等に制御信号を出力することにより、所定のタイミングで所定の方向の傾斜磁場パルスＧｘ、Ｇｙ、ＧｚおよびＲＦパルスを被検体１に対して印加させ、所定のタイミングで検出することにより、撮像パルスシーケンスを実現させる。
【００２３】
本ＭＲＩ装置では、シーケンサ４は、通常の高速スピンエコーシーケンス等の高速撮像シーケンスの他に、エコープラナーイメージング（以下、ＥＰＩ）シーケンスを実行させる機能を有している。ＥＰＩは、ＲＦパルスを印加した後、読み出し傾斜磁場パルスを繰り返し高速反転させることにより、複数の磁気共鳴信号を取得する。傾斜磁場発生系３は、ＥＰＩを実行するために必要とされる高速な傾斜磁場反転が可能な構成である。ＥＰＩは、良く知られているように、１回のＲＦパルスの照射後の傾斜磁場パルスの高速反転の繰り返しによる１回の信号収集（１ショット）によりＫ空間データをすべて取得するシングルショットＥＰＩと、複数ショットに分けてＫ空間データを取得するマルチショットＥＰＩがある。また、磁気共鳴信号のタイプにより、スピンエコー型のＥＰＩとグラディエントエコー型のＥＰＩ等があることが知られている。これらは例えば、特開平８−１５４９１５号公報に記載されている。本実施の形態では、いずれのタイプのＥＰＩも可能である。
【００２４】
本実施の形態では、ＣＰＵ８に灌流撮像制御部３２を備えている。灌流撮像制御部３２は、灌流撮像時に第一循環（ファーストパス）の終了検出を行い、操作者に報知する機能を有する。これにより操作者は、最短時間で計測を終了させることが可能になる。灌流撮像制御部３２は、ＣＰＵ８に内蔵されているメモリ内に格納されている灌流撮像制御プログラムをＣＰＵ８が実行することにより動作する。灌流撮像制御部３２の動作を図２のフローチャートを用いて説明する。
【００２５】
灌流撮像制御部３２は、入出力装置１８により操作者から灌流撮像の開始の指示を受け付けた場合、通常の灌流撮像法のパルスシーケンスと同様に、図２のようにダイナミック撮像により、入出力装置１８を介してユーザが設定した範囲の複数のスライスについて、それぞれ一定の時間間隔で繰り返しＴ2*強調画像を撮像することにより、各スライスの経時的なＴ2*強調データを取得する（ステップ２０１）。このとき、撮像パルスシーケンスとしては、シーケンサ４が実行可能な種々のパルスシーケンスを用いることができるが、ＥＰＩ等の高速シーケンスを用いることにより、撮像時間を短縮することができる。
【００２６】
計測したデータは、スライス毎にリアルタイムで画像再構成（ステップ２０２）する。また、信号強度データ等を用いて、公知の手法により灌流解析を行い、灌流の度合いを示す値として、局所脳血液量(rCBV(ml/100g))、局所脳血流量(rCBF(ml/100g/min))、局所平均通過時間(rMTT(sec))等の所望の値を部位毎に求め、灌流解析画像を構成する（ステップ２０３）。図３のようにステップ２０２により得られた撮像画像６０１、および、灌流解析画像６０４，６０５，６０６は、ディスプレイ２０の画面上のそれぞれの表示領域に表示する。撮像画像６０１の表示領域の右横には、スクロールバー６０７および数値入力領域６０８が表示され、操作者が入出力装置１８により、スクロールバー６０７をスライドさせ、または数値入力領域６０８にスライス番号を入力することによりスライスを選択することができる。灌流撮像制御部３２は、選択されたスライスの撮像画像６０１をディスプレイ２０に表示させる。また、解析結果画像６０４，６０５，６０６の表示の右横にもスクロールバー６１０および数値入力領域６１１が表示され、操作者が入出力装置１８によってスクロールバー６１０をスライドさせ、または数値入力領域６１１に数値入力することにより、灌流解析画像を表示させるスライスを選択することができる。灌流撮像制御部３２は、選択されたスライスについて時系列に得た３つの灌流解析画像６０４，６０５，６０６を表示する。これにより、操作者は、灌流解析画像の変化を見ながら計測を行うことができる。
【００２７】
つぎに、ステップ２０１の灌流撮像で計測したデータから撮像対象部位に造影剤が流入し、再び流出する際に生じる信号強度の低下と回復を検出することにより、造影剤のファーストパスの終了時点に達したかどうかを検知する（ステップ２０５）。ファーストパスの終了時点達した場合には、灌流撮像の終了が可能なことを操作者に報知する（ステップ２０６）。ファーストパス検知の手順および報知方法については後で詳細に説明する。
【００２８】
報知により、ファーストパスが終了時点達したことを知った操作者が灌流撮像の終了を入出力装置１８により指示した場合には、それに従って、撮像パルスシーケンスを終了させる（ステップ２０７，２０８）。一方、ステップ２０７において操作者から灌流撮像の終了の指示がなければそのままステップ２０１に戻って、灌流撮像を継続する。
【００２９】
つぎに、上記ステップ２０７のファーストパス検知の手順について、図４を用いて説明する。
【００３０】
まず、灌流撮像制御部３２は、ファーストパスを検知する関心領域（ＲＯＩ）６１２の設定を受けつける（ステップ３００）。ＲＯＩ６１２の設定は、図３に示したディスプレイ２０に表示される撮像画像６０１上で受け付ける。操作者は、ディスプレイ２０の画面内のスクロールバー６０７等でスライスを選択することにより、ＲＯＩ６１２を設定するスライスを選択する。さらに、操作者は、撮像画像６０１の上で入出力装置１８により任意の位置及び大きさの領域を指定する。灌流撮像制御部３２は、これによりＲＯＩ６１２の領域指定を受け付ける。
【００３１】
この際、灌流撮像制御部３２は、ＲＯＩ６１２の候補を示す楕円を図３のように脳室６１３を避けて８個から１０個程度表示することができる。操作者は、これを入出力装置１８の操作で選択することによりＲＯＩ６１２を容易に設定することができる。この場合、ＲＯＩ６１２の候補の大きさは、撮像範囲（例えば頭部）内に十分余裕を持って収まる大きさ、例えば直径５ｃｍ程度にする。また、操作者が入出力装置１８により、画像６０１上で左右脳が鏡面対象になるように直線を描くことにより、ＲＯＩ６１２を左右対象位置に移動させるように構成することも可能である。また、操作者による設定を受けることなく、予め定めた位置、例えば中心スライスの撮像断面の中心位置等にＲＯＩ６１２を設定する構成にすることも可能である。
【００３２】
灌流撮像制御部３２は、設定されたＲＯＩ６１２について、ステップ２０１の灌流撮像で計測された信号強度をリアルタイムで受け取り、信号強度と時間との関係を示すグラフ６０３を作成する。このグラフは、図３のようにディスプレイ２０の所定領域に表示する（ステップ３０１）。信号強度と時間との関係を示すグラフ６０３は、拡大して図５に示したように、撮像対象部位に造影剤が流入すると、造影剤が血管外組織の水分子に及ぼすＴ2*緩和促進作用によって信号強度４０１が低下し、造影剤が流出すると回復していく。よって、ステップ３０２では、予め定めた閾値４０２を信号強度４０１と比較し、閾値４０２を下回った時刻をファーストパス開始時刻４０３と決定し、ディスプレイ２０のグラフ６０３上に表示する。ただし、ノイズの影響を避けるために、５秒程度連続して閾値４０２を下回った場合にファーストパス開始時刻４０３を決定するようにする。また、閾値４０２は、ノイズレベルに埋もれない程度の値に定めておく。例えば、Ｓ／Ｎ＝４０の場合、ノイズレベルは２．５％程度であるため、閾値４０２は、造影剤流入前の信号強度に対して９７．５％以下の値に設定する。
【００３３】
ファーストパス開始時刻４０３以降、造影剤の流入により信号値４０１はさらに低下し続け、信号強度が最小ピークに到達するので、ピーク位置を検出し、その時刻をファーストパスのピーク時刻４０４と決定し、ディスプレイ２０のグラフ６０３上に表示する（ステップ３０３）。ピーク時刻４０４の信号強度４０１は、造影剤流入前の信号強度を１００％とした場合、静磁場強度が０．４Ｔで８０〜９０％、１．５Ｔで２０〜５０％程度の強度となる。
【００３４】
その後信号強度４０１は、ウォッシュアウトにより回復し、閾値４０２を再び上回るので、閾値４０２を上回った場合にはその時刻４０５をファーストパス終了時刻として決定するとともに、ディスプレイ２０のグラフ６０３上に表示する（ステップ３０４）。
【００３５】
以上により、図２のフローのステップ２０５のファーストパス終了が検知されるので、ステップ２０６に進み、灌流撮像を終了させることが可能なことを操作者に報知する。報知手段としては、図３の示すようにディスプレイ２０の表示画面内に設けたメッセージウインドウ６０２にファーストパス終了検知を示す内容を表示して、知らせる方法を用いることができる。この他、音声や報知音等によって知らせる方法を用いることも可能である。これにより、操作者は、ファーストパス終了を認識できるので、灌流撮像を継続させるかどうかの判断をすることができる。なお、ファーストパス終了後には、セカンドパス（第二灌流）等により僅かな信号変化を生じるが灌流解析上必要なデータは、ファーストパス４０６内の範囲で取得できる。したがって、灌流撮像自体は、ファーストパス終了時刻４０５で打ち切って問題ない。
【００３６】
このように、第１の実施の形態では、ファーストパスの終了時刻をリアルタイムで検知して操作者に報知するので、操作者は、撮像終了のタイミング判断が容易となり、ファーストパスの誤差を見込んで余分な計測を行う必要がない。よって、灌流撮像の計測時間を必要最小限に短縮することが可能になる。これにより、再構成時間・解析時間を含むトータルの検査時間を短縮することができるため、治療開始までに要する時間が治療予後を左右する病状の被検体にとって有効である。
【００３７】
また、灌流撮像の後にＴ1強調画像を撮像する場合、灌流撮像を短時間で終了させることにより造影剤の残留濃度が高まるため、Ｔ1画像のコントラストを向上させることができる。
【００３８】
さらに、灌流撮像で余分な計測を行う必要がないため、従来と比較してデータ量を低減することができ、記録装置１９の負荷が低減されるとともに、操作者にとっても解析すべきデータが必要なデータのみとなるため、負荷が低減される。
【００３９】
（第２の実施の形態）
つぎに、本発明の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態では、第１の実施の形態と同様に図２のステップ２０１〜２０８により灌流撮像を行うが、ステップ２０５のファーストパスの検知方法が第１の実施の形態とは異なっている。これを図６を用いて説明する。
【００４０】
図６のようにステップ３００〜３０３は、第１の実施の形態と同様であり、リアルタイムにファーストパス開始時刻４０３とピーク時刻４０４とを決定する。第２の実施の形態では、次のステップ５０１において、信号強度４０１と時間の関係を示すグラフ曲線がガンマ関数でフィッティングできることを利用して、フィッティングによりファーストパス全体の信号強度-時間のグラフ曲線を作成する。このフィッティングに必要な信号強度データは、ファーストパス終了時刻４０５前までに取得できるため、必要なデータ量が取得される時刻（データ取得終了時刻）を演算により予測する。予測したデータ取得終了時刻をディスプレイ２０のメッセージウインドウ６０２に表示する。
【００４１】
具体的には、以下の通りである。ファーストパス開始時刻４０３から終了時刻４０５の信号強度-時間曲線は、文献：
Emmanuel L, Laurent Lamalle, et.al., “Methodology of Brain Perfusion Imaging”,
Jounal of Magnetic Resonance Imaging 2001;13:496-520
に記載されているように、ｅ-ｔｔｘ-1の積分によって表されるガンマ関数にフィッティングできる。よって、ファーストパス開始時刻４０３から終了時刻４０５までの全てのデータを取得しなくとも、ガンマ曲線へのフィッティングに必要なデータ量が取得される時間（データ取得終了時刻）まで計測ができれば、取得したデータをガンマ関数にフィッティングすることにより、ファーストパス全体の信号強度-時間のグラフ曲線を演算により求めることができる。
【００４２】
ファーストパス全体の信号強度-時間曲線は、正常な脳組織では左右対称な曲線であり、ファーストパス開始時刻４０３からピーク時刻４０４間での時間と、ピーク時刻４０４からファーストパス終了時刻４０５間での時間がほぼ等しい。一方、病変組織では信号強度-時間のグラフ曲線は左右非対称になるが、ファーストパス開始時刻４０３からピーク時刻４０４までの時間と等しい時間がピーク時刻４０４から経過するまでデータを取得できれば、フィッティングによりガンマ関数曲線（信号強度-時間曲線）の形状を決定することができる。すなわち、データ取得終了時刻は、正常組織であっても病変組織であっても、ファーストパス開始時刻４０３からピーク時刻４０４までの時間と等しい時間がピーク時刻４０４から経過した時刻となる。
【００４３】
そこで、図６のフローのように、ステップ３０２、３０３でリアルタイムにファーストパス開始時刻４０３とピーク時刻４０４とを決定したならば、次のステップ５０１でファーストパス開始時刻４０３からピーク時刻４０４までにかかった時間をピーク時刻４０４に加算することにより、データ取得終了時刻を決定する。これにより、ピーク時刻４０４の時点でデータ取得終了時刻を予測することができ、図２のステップ２０６において操作者に報知できる。
【００４４】
操作者は、予測されたデータ取得終了時刻で灌流撮像を終了させることができる（ステップ２０７、２０８）。灌流撮像制御部３２は、ステップ２０３において、取得されたデータをガンマ関数にフィッティングすることにより、ファーストパス全体の信号強度-時間のグラフ曲線を演算により求め、この曲線を用いて、灌流解析を行う。
【００４５】
第２の実施の形態では、ピーク時刻４０４の時点でデータ取得終了時刻を操作者に報知することができるため、操作者は撮像終了時期の判断をより容易に行うことが可能になる。
【００４６】
（第３の実施の形態）
つぎに、本発明の第３の実施の形態について、図７〜図９を用いて説明する。第３の実施の形態では、第１の実施の形態と同様に図２のステップ２０１〜２０８により灌流撮像を行うが、ステップ２０５のファーストパスの検知方法が第１の実施の形態とは異なっている。ファーストパスの検知方法を図７のフローチャートを用いて説明する。
【００４７】
第３の実施の形態では、ステップ２０４で求めた灌流解析画像を用いて、ファーストパスの終了を検知する。第１の実施の形態で説明したようにステップ２０３において灌流解析画像は、スライス毎に計算されている。第３の実施の形態では、図７のステップ９０１において、図８のディスプレイ２０の表示画面例に示すように全スライスの灌流解析画像を並べた画像（マルチスライス解析画像）７０１を同時に表示する。このマルチスライス解析画像７０１は、一定の時間間隔で全スライスについてステップ２０３で新たな灌流解析画像が得られるたびに、時系列にマルチスライス解析画像７０２〜７０４のように更新する。ここでは、スライス数が９枚であるので、マルチスライス解析画像７０１〜７０４にはそれぞれ９枚の解析画像が並べて表示される。
【００４８】
つぎに、マルチスライス解析画像７０１〜７０４を構成する９枚の解析画像（２次元画像）に対して、所定の差分処理を施して血流情報のみを抽出した後（ステップ９０２）、９枚の解析画像を３次元に重ねて二次元に投影した二次元投影画像７０５〜７０８を作成し、表示する（ステップ９０３、９０４）。二次元投影画像７０５〜７０８の画素値を用いて、ファーストパス終了時刻４０５を検出する（ステップ９０５）。
【００４９】
これをさらに詳しく説明する。まず、マルチスライス解析画像７０１〜７０４を構成する９枚の解析画像には、血流情報以外の形状情報等が含まれているため、造影剤流入前に取得された最初のマルチスライス解析画像７０１の９枚のスライスの解析画像を基準画像（正常部位画像）としてその画素値を、マルチスライス解析画像７０１〜７０４の対応するスライスの解析画像の画素値から差分することにより、血流情報を抽出した差分画像（９枚）を得る（ステップ９０２）。これにより造影剤流入前のマルチスライス解析画像７０１では、９枚の差分画像の画素値は全て０になる。造影剤流入後のマルチスライス解析画像７０２〜７０４では、血流異常等のある部位は、正常部位と比較して画素値が高く、もしくは、低く描出されているため、差分画像では、血流異常のある部分が正の符号の画素値、または負の符号の画素値となり、正常部位は画素値が０となる。
【００５０】
図９（ａ）、（ｂ）に差分画像の画素値を示す。血流異常のある部位の画素値は、図９（ａ）、（ｂ）のように負または正の画素値を示すので、ノイズレベルを除去するために、予め定めた閾値８０１と画素値を比較し、絶対値が閾値８０１以上であれば、有効な画素値であるとして、投影処理に使用して、９枚のスライスの画素を投影した投影画像７０５〜７０８（図８）を作成する（ステップ９０３）。投影画像７０５〜７０８を得る方法としては、公知の手法である最大値投影法（MIP）と最小値投影法（MinIP）があるが、任意の一方の投影法または両方を組み合わせた投影法により作成する。投影時に正の画素値を投影するか負の画素値を投影するかについては、診断上の必要性を考慮して、操作者が任意に選択できる構成とする。投影画像７０５〜７０８は、画素値が正の場合には、白色や赤色のように高輝度で表示し、画素値が負の倍には黒色または青色のように低輝度で表示する（ステップ９０４）。
【００５１】
得られた投影画像７０５〜７０８は、造影剤流入前の投影画像７０５では、正常部位と血流異常部位の差は現れていないが、撮像部位に造影剤が流入するファーストパスの開始時刻４０３から終了時刻４０５の投影画像７０６〜７０８は、時間経過につれて、画面の画素値の平均が増加する。ファーストパス終了時刻４０５の投影画像７０７とそれ以降の投影画像７０８では、造影剤通過がほとんど終了し、解析結果に影響を与えるような信号強度の変化がないため、画素値の平均が一定となる。よって、画素値の平均が予め定めた閾値を越えた場合には、その時刻をファーストパス終了時刻４０５として決定する（ステップ９０５、９０６）。その後、第１の実施の形態と同様にステップ２０６に進んで操作者に報知する。
【００５２】
なお、解析手法の異なる解析画像の投影画像や、計測時刻の異なる解析画像の投影画像を解析画像７０５〜７０８と重ねて表示することも可能である。この重ね合わせについても、診断上の必要性に応じて、重ね合わせの枚数・順序を任意に選択することができる。また、血流状態を示す拡散強調画像や、ＭＲアンギオグラフィ画像等から作成した投影画像７０９〜７１２と、投影画像７０５〜７０８と重ねて表示することができる。ファーストパス終了時刻４０５の決定を、これらの重ね合わせた解析画像の画素値によって行うことも可能である。
【００５３】
第３の実施の形態では、全スライスの灌流解析像の投影像からファーストパス終了時刻４０５を決定することができるため、ＲＯＩ６１２の設定位置の影響を受けることなく、ファーストパス終了時刻４０５を決定できるという利点がある。
【００５４】
以上、説明してきたように、第１から第３の実施の形態によれば、従来は撮像中の画像コントラストのみでしか確認できなかった造影剤のファーストパスを定量的に確認することにより、ファーストパスの終了時刻等の検査の進行上有益な情報を得ることができる。これにより、灌流撮像を短時間で終了させることができるとともに、操作者の判断を支援することができる。
【００５５】
なお、第1から第３の実施の形態では、計測した信号強度または灌流解析像の投影像画素値によってファーストパス終了時刻の検出を行ったが、終了を検出する手法としては、これ以外の手法を用いることも可能である。例えば、断面画像や灌流解析像そのものの画素値の変化によってファーストパス終了時刻の検出を行うことも可能である。
【００５６】
また、第1から第３の実施の形態では、ファーストパス終点検出を行っているが、終点検出を行わず図３のように信号強度の変化を示すグラフ６０３の表示を行うのみとし、このグラフ６０３の表示によって操作者の終点判断を補助する構成にすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】第１の実施の形態のＭＲＩ装置の全体構成を示すブロック図。
【図２】第１の実施の形態の灌流撮像制御部３２の動作を示すフロー図。
【図３】第１の実施形態においてディスプレイ２０に表示される画面を示す説明図。
【図４】図２のステップ２０５におけるファーストパス終了検出の動作を示すフロー図。
【図５】第１の実施の形態で信号強度と時間との関係を示すグラフ。
【図６】第２の実施の形態のファーストパス終了検出の動作を示すフロー図。
【図７】第３の実施の形態のファーストパス終了検出の動作を示すフロー図。
【図８】第３の実施の形態のファーストパス終了検出の際にディスプレイ２０に表示されるマルチスライス解析画像７０１〜７０４とその投影画像７０５〜７０８を示す説明図。
【図９】第３の実施の形態のファーストパス終了検出の際の差分画像の画素値を示すグラフ。
【符号の説明】
【００５８】
１・・・被検体、２・・・静磁場発生系、３・・・傾斜磁場発生系、５・・・送信系、６・・・受信系、７・・・制御・信号処理系、８・・・ＣＰＵ、９…傾斜磁場コイル、１０・・・傾斜磁場電源、１１・・・高周波発振器、１２・・・変調器、１３・・・増幅器、１４ａ・・・送信側高周波コイル、１４ｂ・・・受信側高周波コイル、１５・・・増幅器、１６・・・直交位相検波器、１７・・・Ａ／Ｄ変換器、１８・・・入出力装置、１９・・・記録装置、２０・・・ディスプレイ、３２・・・灌流撮像制御部、４０１・・・信号強度、４０２・・・閾値、４０３・・・ファーストパス（第一循環）開始時刻、４０４・・・ピーク時刻、４０５・・・ファーストパス終了時刻、４０６・・・ファーストパス、６０１・・・撮像画像、６０２・・・メッセージウインドウ、６０３・・・信号強度と時間との関係を示すグラフ、６０４，６０５，６０６・・・灌流解析結果画像、６０７・・・スクロールバー、６０８・・・数値入力領域、６１０・・・スクロールバー、６１１・・・数値入力領域、６１２・・・関心領域（ＲＯＩ）、６１３・・・脳室、７０１〜７０４・・・全スライスの灌流解析画像を並べた画像（マルチスライス解析画像）、７０５〜７０８・・・マルチスライス解析画像を３次元に重ねて二次元に投影した二次元投影画像、７０９〜７１２・・・拡散強調画像等の投影画像。
【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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