(57)【要約】      （修正有）【課題】複数回のＲＦパルスを用いてデータ収集を行う磁気共鳴イメージング方法において、画質を向上することができることができる磁気共鳴イメージング装置を提供すること。【解決手段】磁気共鳴イメージング装置は、シーケンス制御部と、算出部と、生成部とを備える。シーケンス制御部は、リードアウト方向にオーバーラップさせながら、第１のｋ空間データの収集を複数のセグメントで行う。算出部は、収集に係る傾斜磁場の情報に基づいて、重み係数を算出する。生成部は、第１のｋ空間データにおける複数のセグメントと、重み係数とに基づいて、第２のｋ空間データを生成する。【選択図】図５
2019010439.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リードアウト方向にオーバーラップさせながら、第１のｋ空間データの収集を複数のセグメントで行うシーケンス制御部と、
前記収集に係る傾斜磁場の情報に基づいて、重み係数を算出する算出部と、
前記第１のｋ空間データにおける前記複数のセグメントと、前記重み係数とに基づいて、第２のｋ空間データを生成する生成部と
を備える磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
前記算出部は、前記傾斜磁場の波形に基づいて、前記重み係数を算出する、請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
前記算出部は、各時間における前記傾斜磁場の強度に基づいて、前記重み係数を算出する、請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
前記算出部は、各時間における前記傾斜磁場の強度と、前記傾斜磁場の強度の最大値とに基づいて、前記重み係数を算出する、請求項３に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
前記算出部は、前記傾斜磁場の立ち上がり中もしくは立ち下がり中の時間に対応する重み係数が、前記傾斜磁場のランプ中以外の時間に対応する重み係数より小さな重み係数となるように重み係数を算出する、請求項１〜４のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
前記算出部は、各時間における前記傾斜磁場の強度と、各時間における前記傾斜磁場の強度のモデル値とに基づいて、前記重み係数を算出する、請求項１又は２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
前記傾斜磁場の波形に関するデータを収集する収集部を更に備え、
前記算出部は、前記収集部が取得した前記データより得られた前記各時間における前記傾斜磁場の強度と、前記モデル値とに基づいて、前記重み係数を算出する、請求項６に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項８】
前記算出部は、前記傾斜磁場の印加中における、各時間と当該各時間において収集されるデータのｋ空間上の位置との対応関係に基づいて、重み係数を算出する、請求項１〜７のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項９】
前記算出部は、前記傾斜磁場の情報に基づいて、各時間における第１の重み係数を算出し、前記第１の重み係数と前記対応関係とに基づいて、オーバーラップしているｋ空間上の各位置において定められた第２の重み係数を重み係数として算出する、請求項８に記載の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】
本発明の実施形態は、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手法のうちの一つとして、複数個のＲＦパルスを用いてｋ空間データを収集するマルチショットＥＰＩ（Ｍｕｌｔｉ  Ｓｈｏｔ  Ｅｃｈｏ  Ｐｌａｎａｒ  Ｉｍａｇｉｎｇ）がある。マルチショットＥＰＩは、１個のＲＦパルスでｋ空間全体のデータを収集するシングルショットＥＰＩ（ＳＳＥＰＩ：Ｓｉｎｇｌｅ  Ｓｈｏｔ  Ｅｃｈｏ  Ｐｌａｎａｒ  Ｉｍａｇｉｎｇ）に比較して医用画像の空間分解能を向上することができる。マルチショットＥＰＩでは、ｋ空間を複数のセグメントに分割して複数回の収集を行って、各セグメントごとのｋ空間データを別々に収集する。かかるのち、収集されたｋ空間データにおける複数のセグメントを合成して、最終的なｋ空間データを生成する。
【０００３】
マルチショットＥＰＩのうちの一手法として、ＲＳＥＰＩ（Ｒｅａｄｏｕｔ  Ｓｅｇｍｅｎｔｅｄ  ＥＰＩ）が知られている。ＲＳＥＰＩにおいては、通常、リードアウト方向
にｋ空間をいくつかのセグメントに分割し、各セグメントでデータ収集を行う。かかるのち、収集されたｋ空間データにおける複数のセグメントを合成して、最終的なｋ空間データを生成する。
【０００４】
しかしながら、このようにして合成された最終的なｋ空間データには、所定のｋ空間位置で画質が低下することがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第７２０５７６３号明細書
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Brodsky  E.K.、Samsonov  A.A.、Block  W.F.、Characterizing  and  Correcting  Gradient  Errors  in  Non-Cartesian  Imaging:  Are  Gradient  Errors  Linear-Time-Invariant?、Magnetic  Resonance  in  Medicine、アメリカ合衆国、  2009年、第62巻、p1466-1476
【非特許文献２】Porter  D.A.、  Heideman  R.M.、High  Resolution  Diffusion-Weighted  Imaging  Using  Readout-Segmented  Echo-Planar  Imaging,  Parallel  Imaging  and  a  Two-Dimensional  Navigator-Based  Reacquisition、Magnetic  Resonance  in  Medicine、アメリカ合衆国、2009年、第62巻、ｐ468-475
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、複数回のＲＦパルスを用いてデータ収集を行う磁気共鳴イメージング手法において、画質を向上することができる磁気共鳴イメージング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、シーケンス制御部と、算出部と、生成部とを備える。シーケンス制御部は、リードアウト方向にオーバーラップさせながら、第１のｋ空間データの収集を複数のセグメントで行う。算出部は、前記収集に係る傾斜磁場の情報に基づいて、重み係数を算出する。生成部は、前記第１のｋ空間データにおける複数のセグメントと、前記重み係数とに基づいて、第２のｋ空間データを生成する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置を示した図である。
【図２】図２は、実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置が行うデータ収集について示した図である。
【図３】図３は、従来技術に係る磁気共鳴イメージング装置の行うデータ処理について説明した図である。
【図４】図４は、実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の背景について説明した図である。
【図５】図５は、実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の行う処理の手順について説明したフローチャートである。
【図６】図６は、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置における重み係数の決定について説明した図である。
【図７】図７は、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置における重み付け処理について説明した図である。
【図８】図８は、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重み係数算出について説明した図である。
【図９】図９は、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重み係数算出について説明した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を用いて、実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置を詳細に説明する。
【００１１】
（第１の実施形態）
図１は、実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１００を示すブロック図である。図１に示すように、磁気共鳴イメージング装置１００は、静磁場磁石１０１と、傾斜磁場コイル１０３と、傾斜磁場電源１０４と、寝台１０５と、寝台制御回路１０６と、送信コイル１０７と、送信回路１０８と、受信コイル１０９と、受信回路１１０と、シーケンス制御回路１２０と、画像処理装置１３０。また、磁気共鳴イメージング装置１００は、電流計１６０を備えてもよい。なお、磁気共鳴イメージング装置１００に、被検体Ｐ（例えば、人体）は含まれない。また、図１に示す構成は一例に過ぎない。例えば、シーケンス制御回路１２０及び画像処理装置１３０内の各部は、適宜統合若しくは分離して構成されてもよい。
【００１２】
静磁場磁石１０１は、中空の略円筒形状に形成された磁石であり、内部の空間に静磁場を発生する。静磁場磁石１０１は、例えば、超伝導磁石等であり、静磁場電源（図示されていない）から電流の供給を受けて励磁する。かかる静磁場電源は、静磁場磁石１０１に電流を供給する。
【００１３】
なお、静磁場磁石１０１の代わりに、永久磁石が、磁石として用いられてもよく、この場合、磁気共鳴イメージング装置１００は、静磁場電源を備えなくてもよい。また、静磁場電源は、磁気共鳴イメージング装置１００とは別に備えられてもよい。
【００１４】
傾斜磁場コイル１０３は、中空の略円筒形状に形成されたコイルであり、静磁場磁石１０１の内側に配置される。傾斜磁場コイル１０３は、互いに直交するＸ、Ｙ、及びＺの各軸に対応する３つのコイルが組み合わされて形成されており、これら３つのコイルは、傾斜磁場電源１０４から個別に電流の供給を受けて、Ｘ、Ｙ、及びＺの各軸に沿って磁場強度が変化する傾斜磁場を発生する。傾斜磁場コイル１０３によって発生するＸ、Ｙ、及びＺの各軸の傾斜磁場は、例えば、スライス用傾斜磁場Ｇｚ、位相エンコード用傾斜磁場Ｇｙ、及びリードアウト用傾斜磁場Ｇｘ（リードアウト方向の傾斜磁場Ｇｘ）である。傾斜磁場電源１０４は、傾斜磁場コイル１０３に電流を供給する。
【００１５】
なお、データ収集時における、リードアウト方向の傾斜磁場Ｇｘの大きさと、データが収集されるx方向のk空間の位置Ｋｘには、以下の式（１）で表される対応関係がある。
【数１】
2019010439.tif 000003
【００１６】
ここで、Lxはx軸方向のFOV、γは磁気回転比、Techoはエコー中心の時間、Tはサンプリング時間を示す。
【００１７】
この式からわかるように、印加されるリードアウト方向の傾斜磁場Ｇｘの大きさの積分値と、データが収集されるk空間の位置との間には、対応関係がある。
【００１８】
なお、実際のk空間の位置は等間隔の整数値のみをとるため、データ収集時にKxが整数の値をとるようにサンプリングが行なわれる。通常リードアウト方向の傾斜磁場Gxは一定であることを想定しているが、例えば傾斜磁場の立ち上がり時にサンプリングする場合など、リードアウト方向の傾斜磁場Gxが一定で無い場合はｋ空間の位置Kxは整数値をとらない。その場合、収集時に得られたデータk空間上に等間隔に並ぶように補間処理を行う。
【００１９】
寝台１０５は、被検体Ｐが載置される天板１０５ａを備え、寝台制御回路１０６による制御の下、天板１０５ａを、被検体Ｐが載置された状態で、傾斜磁場コイル１０３の空洞（撮像口）内へ挿入する。通常、寝台１０５は、長手方向が静磁場磁石１０１の中心軸と平行になるように設置される。寝台制御回路１０６は、画像処理装置１３０による制御の下、寝台１０５を駆動して天板１０５ａを長手方向及び上下方向へ移動する。
【００２０】
送信コイル１０７は、傾斜磁場コイル１０３の内側に配置され、送信回路１０８からＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）パルスの供給を受けて、高周波磁場を発生する。送信回路１０８は、対象とする原子の種類及び磁場強度で定まるラーモア（Larmor）周波数に対応するＲＦパルスを送信コイル１０７に供給する。
【００２１】
受信コイル１０９は、傾斜磁場コイル１０３の内側に配置され、高周波磁場の影響によって被検体Ｐから発せられる磁気共鳴信号を受信する。受信コイル１０９は、磁気共鳴信号を受信すると、受信した磁気共鳴信号を受信回路１１０へ出力する。
【００２２】
なお、上述した送信コイル１０７及び受信コイル１０９は一例に過ぎない。送信機能のみを備えたコイル、受信機能のみを備えたコイル、若しくは送受信機能を備えたコイルのうち、１つ若しくは複数を組み合わせることによって構成されればよい。
【００２３】
受信回路１１０は、受信コイル１０９から出力される磁気共鳴信号を検出し、検出した磁気共鳴信号に基づいて磁気共鳴データを生成する。具体的には、受信回路１１０は、受信コイル１０９から出力される磁気共鳴信号をデジタル変換することによって磁気共鳴データを生成する。また、受信回路１１０は、生成した磁気共鳴データをシーケンス制御回路１２０へ送信する。なお、受信回路１１０は、静磁場磁石１０１や傾斜磁場コイル１０３等を備える架台装置側に備えられてもよい。
【００２４】
シーケンス制御回路１２０は、画像処理装置１３０から送信されるシーケンス情報に基づいて、傾斜磁場電源１０４、送信回路１０８及び受信回路１１０を駆動することによって、被検体Ｐの撮像を行う。ここで、シーケンス情報は、撮像を行うための手順を定義した情報である。シーケンス情報には、傾斜磁場電源１０４が傾斜磁場コイル１０３に供給する電流の強さや電流を供給するタイミング、送信回路１０８が送信コイル１０７に供給するＲＦパルスの強さやＲＦパルスを印加するタイミング、受信回路１１０が磁気共鳴信号を検出するタイミング等が定義される。例えば、シーケンス制御回路１２０は、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）、ＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）等の集積回路、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＭＰＵ（Micro  Processing  Unit）等の電子回路である。
【００２５】
なお、シーケンス制御回路１２０は、傾斜磁場電源１０４、送信回路１０８及び受信回路１１０を駆動して被検体Ｐを撮像した結果、受信回路１１０から磁気共鳴データを受信すると、受信した磁気共鳴データを画像処理装置１３０へ転送する。
【００２６】
実施形態においては、例えば、シーケンス制御回路１２０は、例えばＥＰＩ（Ｅｃｈｏ  Ｐｌａｎａｒ  ｉｍａｇｉｎｇ）法等の高速撮像法を用いてデータ収集を行う。ＥＰＩ法では、一回のＲＦパルスによる磁気励起に対して、データ収集期間中にリードアウト方向の傾斜磁場Ｇｘの向きを反転しながら、高速かつ連続的にデータ収集が行われる。特に、実施形態においては、シーケンス制御回路１２０は、複数個のＲＦパルスを用いてｋ空間データを収集するマルチショットＥＰＩ（Ｍｕｌｔｉ  Ｓｈｏｔ  Ｅｃｈｏ  Ｐｌａｎａｒ  Ｉｍａｇｉｎｇ）を用いてデータ収集を行う。マルチショットＥＰＩは、１個のＲＦパルスでｋ空間全体のデータを収集するシングルショットＥＰＩ（ＳＳＥＰＩ：Ｓｉｎｇｌｅ  Ｓｈｏｔ  Ｅｃｈｏ  Ｐｌａｎａｒ  Ｉｍａｇｉｎｇ）に比較して、ｋ空間を複数のＲＦパルスを用いて収集しているため、最終的な出力対象の医用画像の空間分解能を向上することができるというメリットを有する。
【００２７】
マルチショットＥＰＩにおいて、シーケンス制御回路１２０は、ｋ空間データを、複数個のＲＦパルスを用いて、複数回にわけて収集を行う。すなわち、シーケンス制御回路１２０は、第１のｋ空間データの収集を複数のセグメントで行う。かかる後、後述の処理回路１５０が、生成機能１５０ｅにより、シーケンス制御回路１２０が収集した第１のｋ空間データにおける複数のセグメントに基づいて、第２のｋ空間データを生成し、それを基に出力対象の画像であるプロトン分布画像（ｒ−空間データ）を生成する。
【００２８】
マルチショットＥＰＩのうちの一手法として、リードアウト方向にｋ空間のセグメント分割を行って収集を行うＲＳＥＰＩ法（Ｒｅａｄｏｕｔ  Ｓｅｇｍｅｎｔｅｄ  ＥＰＩ）が知られている。ＲＳＥＰＩ法においては、シーケンス制御回路１２０は、リードアウト方向にｋ空間をいくつかのセグメントに分割し、各セグメントでデータ収集を行う。
【００２９】
具体的には、シーケンス制御回路１２０は、セグメントごとに、サンプリング前に一定時間傾斜磁場をかけることで、k空間の位置にオフセットを持たせる。シーケンス制御回路１２０がデータを収集するｘ方向のｋ空間の位置Ｋｘは、ｍ番目のセグメントのオフセットをＫ’(m)とすると、以下の式（２）で与えられる。
【００３０】
【数２】
2019010439.tif 000004
【００３１】
ここで、Lxはx軸方向のFOV、γは磁気回転比、Techoはｍ番目のセグメントの中心エコーの時間、Tはサンプリング時間を示す。
【００３２】
シーケンス制御回路１２０は、通常隣接するセグメントをｋ空間上でオーバーラップさせるように、第１のｋ空間データの収集を行う。続いて、後述の処理回路１５０が、生成機能１５０ｅにより、第１のｋ空間データにおける各セグメントを貼り合わせて第２のｋ空間データを生成する。
【００３３】
図２に、ＲＳＥＰＩ法の収集の一例が示されている。図２は、実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置が行うデータ収集について示した図である。図２の横軸は、ｋ空間のリードアウト方向（ｋｘ）、図２の縦軸は、ｋ空間の位相エンコード方向（ｋｙ）を示している。
【００３４】
ｋ空間上の軌跡１ａ、軌跡１ｂ、軌跡１ｃは、それぞれ１個のＲＦパルスに対して、データ収集時において収集されるｋ空間上の軌跡を表す。例えば、シーケンス制御回路１２０は、第１のＲＦパルスを印加し、データ収集時において、軌跡１ａのようなｋ空間上の位置でデータ収集を行う。また、シーケンス制御回路１２０は、第２のＲＦパルスを印加し、データ収集時において、軌跡１ｂのようなｋ空間上の位置でデータ収集を行う。この時、データの冗長性を高めデータの信頼性を高めるため、シーケンス制御回路１２０は、軌跡１ａと軌跡１ｂとが、ｋ空間上でオーバーラップするような軌跡１ｂとなるように、データ収集を行う。換言すると、シーケンス制御回路１２０は、第１のＲＦパルスに係るデータ収集と、第２のＲＦパルスに係るデータ収集が、リードアウト方向にオーバーラップするように、二つの収集を行う。ここで、リードアウト方向のオーバーラップは、例えば５０％程度のオーバーラップとなる。続いて、シーケンス制御回路１２０は、第３のＲＦパルスを印加し、データ収集時において、軌跡１ｃに示されるｋ空間上の位置でデータ収集を行う。この時、シーケンス制御回路１２０は、軌跡１ｂと軌跡１ｃとが、ｋ空間上でオーバーラップするような軌跡１ｃとなるように、データ収集を行う。このようにして、シーケンス制御回路１２０は、リードアウト方向にオーバーラップさせながら、第１のｋ空間データの収集を複数のセグメントで行う。
【００３５】
なお、データ収集時における、リードアウト方向の傾斜磁場Ｇｘの大きさと、データが収集されるｘ方向のk空間上の位置Ｋｘには、前述の式（１）のような対応関係が成り立っている。このことから、リードアウト方向の傾斜磁場Ｇｘの大きさの積分値が、Ｋｘに対応した所定の値になるようなリードアウト方向の傾斜磁場Ｇｘを、データ収集期間中印加することにより、シーケンス制御回路１２０は、所定のｋ空間の位置に対応したデータを収集することができる。なお、位相エンコード方向の傾斜磁場Ｇｙと、Ｋｙとの間にも、式（１）と同様な対応関係が成り立っている。このことから、例えばブリップパルス等を印加することにより、シーケンス制御回路１２０は、データ収集を行う位相エンコード方向の位置を制御することができる。また、式（１）からわかるように、印加されるリードアウト方向の傾斜磁場Ｇｘの符号を反転させることにより、シーケンス制御回路１２０は、データ収集が行われるｋ空間上の向きを制御することができる。
【００３６】
なお、実施形態において実行されるパルスシーケンスは、上述のようにＥＰＩ系列のパルスシーケンスに限られない。シーケンス制御回路１２０は、リードアウト方向にオーバーラップさせながら、第１のｋ空間データの収集を複数のセグメントで行うその他のシーケンスを用いて、実施形態と同様な処理を行っても良い。
【００３７】
図１に戻り、電流計１６０は、傾斜磁場電源１０４に流れる電流を測定するための電流計であり、傾斜磁場電源１０４に接続されて電流値を取得し、取得した電流値を画像処理装置１３０に送信する。
【００３８】
画像処理装置１３０は、磁気共鳴イメージング装置１００の全体制御や、画像の生成等を行う。画像処理装置１３０は、記憶回路１３２、入力装置１３４、ディスプレイ１３５、処理回路１５０を備える。処理回路１５０は、インタフェース機能１５０ａ、制御機能１５０ｂ、収集機能１５０ｃ、算出機能１５０ｄ、生成機能１５０ｅを備える。
【００３９】
実施形態では、インタフェース機能１５０ａ、制御機能１５０ｂ、収集機能１５０ｃ、算出機能１５０ｄ、生成機能１５０ｅにて行われる各処理機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶回路１３２へ記憶されている。処理回路１５０はプログラムを記憶回路１３２から読み出し、実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読みだした状態の処理回路１５０は、図１の処理回路１５０内に示された各機能を有することになる。なお、図１においては単一の処理回路１５０にて、インタフェース機能１５０ａ、制御機能１５０ｂ、収集機能１５０ｃ、算出機能１５０ｄ、生成機能１５０ｅにて行われる処理機能が実現されるものとして説明したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路１５０を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより機能を実現するものとしても構わない。
【００４０】
換言すると、上述のそれぞれの機能がプログラムとして構成され、１つの処理回路が各プログラムを実行する場合であってもよいし、特定の機能が専用の独立したプログラム実行回路に実装される場合であってもよい。
【００４１】
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（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  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１３２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。
【００４２】
なお、算出機能１５０ｄ及び生成機能１５０ｅは、算出部及び生成部の一例である。また、同様に、シーケンス制御回路１２０は、シーケンス制御部の一例である。
【００４３】
なお、記憶回路１３２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。なお、寝台制御回路１０６、送信回路１０８、受信回路１１０等も同様に、上記のプロセッサ等の電子回路により構成される。
【００４４】
処理回路１５０は、インタフェース機能１５０ａにより、シーケンス情報をシーケンス制御回路１２０へ送信し、シーケンス制御回路１２０から磁気共鳴データを受信する。また、インタフェース機能１５０ａを有する処理回路１５０は、磁気共鳴データを受信すると、受信した磁気共鳴データを記憶回路１３２に格納する。記憶回路１３２に格納された磁気共鳴データは、制御機能１５０ｂによってｋ空間に配置される。この結果、記憶回路１３２は、ｋ空間データを記憶する。
【００４５】
同様に、処理回路１５０は、インタフェース機能１５０ａにより、電流計１６０から電流値を取得する。また、処理回路１５０は、電流計１６０から電流値を取得すると、受信したデータを、必要に応じて記憶回路１３２に格納する。
【００４６】
記憶回路１３２は、インタフェース機能１５０ａを有する処理回路１５０によって受信された磁気共鳴データや、制御機能１５０ｂを有する処理回路１５０によってｋ空間に配置されたｋ空間データ、生成機能１５０ｅを有する処理回路１５０によって生成された画像データ、電流計１６０から取得した電流値等を記憶する。例えば、記憶回路１３２は、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等である。
【００４７】
入力装置１３４は、操作者からの各種指示や情報入力を受け付ける。入力装置１３４は、例えば、マウスやトラックボール等のポインティングデバイス、モード切替スイッチ等の選択デバイス、あるいはキーボード等の入力デバイスである。ディスプレイ１３５は、制御機能１５０ｂを有する処理回路１５０による制御の下、撮像条件の入力を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical  User  Interface）や、生成機能１５０ｅを有する処理回路１５０によって生成された画像等を表示する。ディスプレイ１３５は、例えば、液晶表示器等の表示デバイスである。
【００４８】
処理回路１５０は、制御機能１５０ｂにより、磁気共鳴イメージング装置１００の全体制御を行い、撮像や画像の生成、画像の表示等を制御する。例えば、制御機能１５０ｂを有する処理回路１５０は、撮像条件（撮像パラメータ等）の入力をＧＵＩ上で受け付け、受け付けた撮像条件に従ってシーケンス情報を生成する。また、制御機能１５０ｂを有する処理回路１５０は、生成したシーケンス情報をシーケンス制御回路１２０へ送信する。
【００４９】
処理回路１５０は、生成機能１５０ｅにより、ｋ空間データを記憶回路１３２から読み出し、読み出したｋ空間データにフーリエ変換等の再構成処理を施すことで、画像（ｒ空間データ）を生成する。
【００５０】
なお、処理回路１５０は、かかる画像の生成の際、リグリッディング、ナイキストゴースト補正、動き補正、その他のｋ空間フィルタリング等の処理を行っても良い。ここで、リグリッディングとは、サンプリングしたデータをｋ空間上で等間隔に再配置する処理であり、例えば３次スプライン補間等を用いて実装される。すなわち、リグリッディングとは、式（１）よりわかるように、傾斜磁場が時間的に変化している場合には、時間的に等間隔にサンプリングしたデータが、ｋ空間上では等間隔にサンプルされないので、ｋ空間上で等間隔なデータを生成するために行われる所定の処理である。
【００５１】
また、処理回路１５０は、収集機能１５０ｃ、算出機能１５０ｄといった各種機能を備える。これらの機能については後述する。
【００５２】
続いて、実施形態に係る背景について、簡単に説明する。図３は、従来技術に係る磁気共鳴イメージング装置の行うデータ処理について説明した図である。図３の領域２は、図２の領域２を拡大したものである。すなわち、パッチ２ａ、パッチ２ｂ、パッチ２ｃは、第１のＲＦパルスで収集されるｋ空間データの一部、第２のＲＦパルスで収集されるｋ空間データの一部、第３のＲＦパルスで収集されるｋ空間データの一部にそれぞれ対応し、従って、図２の軌跡１ａの一部、軌跡１ｂの一部、軌跡１ｃの一部にそれぞれ対応するｋ空間データである。
【００５３】
従来技術においては、処理回路１５０は、図３の下段に示されているように、収集された第１のｋ空間データにおける複数のセグメントから第２のｋ空間データを合成する際、オーバーラップして収集されたｋ空間に関して、収集された第１のｋ空間データのいずれかを用いて、第２のｋ空間データを合成する。例えば、図３の下段に示されているように、従来技術においては、処理回路１５０は、領域３ａについて、第１のＲＦパルスで収集されたｋ空間データであるパッチ２ａのｋ空間データを用いて、領域３ｂについて、第２のＲＦパルスで収集されたｋ空間データであるパッチ２ｂのｋ空間データを用いて、領域３ｃについて、第３のＲＦパルスで収集されたｋ空間データであるパッチ２ｃのｋ空間データを用いて、第２のｋ空間データを生成する。
【００５４】
しかし、かかる方法では、例えば領域３ａと領域３ｂの境界付近、領域３ｂと領域３ｃの境界付近を中心に、ｋ空間データの不連続性が生じる。この結果、出力対象の画像の画質が劣化する。
【００５５】
かかる点について、図４を用いて説明する。図４は、実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の背景について説明した図である。
【００５６】
図４の上段において、横軸は時間ｔ、縦軸はリードアウト方向の傾斜磁場強度Ｇｘを表す。モデル波形４は、リードアウト方向の傾斜磁場Ｇｘのモデル波形であり、図４では台形型の波形を有する。図４の上段において、モデル波形４は、波形が平坦な平坦部と、傾斜磁場強度Ｇｘの立ち上がり領域及び立下り領域であるランプ部を有する。後述するが、シーケンス制御回路１２０が収集するデータの質が、平坦部では高くなり、逆にランプ部で低下する。また、図４の上段において、傾斜磁場波形５は、リードアウト方向の傾斜磁場Ｇｘの実際の波形を意味する。なお、モデル波形４及び、傾斜磁場波形５は、図４の下段において、リードアウト方向の一ライン（リードアウト方向の一端から始まって、リードアウト方向の他端に到達し折り返すまで）に対応する。
【００５７】
シーケンス制御回路１２０が傾斜磁場電源１０４に対して入力される入力波形であるモデル波形４と、傾斜磁場波形５の波形とは実際は非線形効果により差があるが、傾斜磁場波形５の厳密な算出は難しい場合もあり、従って、非線形効果が収集データに与える影響を定量的に厳密に評価するのも難しい場合がある。従って、図４の上段のランプ領域６ａでは、データの精度が低下する。図４上段のランプ領域６ａは、ｋ空間で表示したランプ領域６ｂに対応し、すなわちオーバーラップされて収集された領域では、データの精度が低下する。
【００５８】
すなわち、従来技術においては、オーバーラップして収集されたｋ空間に関しては、収集されたセグメントのいずれかを用いて、第２のｋ空間データが合成されていており、この結果、従来技術では、ｋ空間データの不連続性が生じていた。
【００５９】
かかる背景に鑑み、実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１００では、シーケンス制御回路１２０が、リードアウト方向にオーバーラップさせながら、複数のセグメントにおける第１のｋ空間データの収集を行う。処理回路１５０が、算出機能１５０ｄにより、収集に係る傾斜磁場の情報に基づいて、重み係数を算出する。処理回路１５０が、生成機能１５０ｅにより、第１のｋ空間データにおける複数のセグメントと、重み係数とに基づいて、第２のｋ空間データを生成する。すなわち、実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１００においては、オーバーラップして収集されたセグメントの、ｋ空間の位置に関して、重み係数が算出され、算出された重み係数に基づいて、第２のｋ空間データが生成される。
【００６０】
かかる構成について、図５〜７を用いて説明する。図５は、実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の行う処理の手順について説明したフローチャートである。図６及び図７は、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置における重み付け処理について説明した図である。
【００６１】
ステップＳ１００において、シーケンス制御回路１２０は、例えばＲＳＥＰＩ法を用いて、リードアウト方向にオーバーラップさせながら、第１のｋ空間データの収集を複数のセグメントで行う。処理回路１５０は、収集機能１５０ｃにより、収集された第１のｋ空間データを、複数のセグメントで、シーケンス制御回路１２０から取得する。
【００６２】
続いて、ステップＳ１１０において、処理回路１５０は、算出機能１５０ｄにより、傾斜磁場の情報、例えば、傾斜磁場の波形に基づいて、ｉ番目の収集かつ各時間ｔにおける重み係数ｗｉ（ｔ）（第１の重み係数）を算出する。ここで、ｉ番目の収集とは、ｉ番目のＲＦパルスの励起に係る収集を意味する。例えば、図２においては、軌跡１ａに係る収集、軌跡１ｂに係る収集、軌跡１ｃに係る収集が、それぞれ１番目、２番目、３番目の収集となる。
【００６３】
図６は、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置における重み係数ｗｉ（ｔ）の決定について説明した図である。図６において、横軸は時間ｔを表し、縦軸は、リードアウト方向の傾斜磁場強度Ｇｘを表す。モデル波形４は、シーケンス制御回路１２０が傾斜磁場電源１０４に対して入力する制御信号の波形を表す。図６においては、モデル波形は台形波形である。また、傾斜磁場波形５は、傾斜磁場の実際の波形、例えば電流計１６０によって測定された電流の波形に基づいて、処理回路１５０が例えば所定の等価回路などを用いたシミュレーションを用いて算出機能１５０ｄにより算出した傾斜磁場波形である。かかる等価回路としては、例えば、傾斜磁場コイルに対応したコイルを含む閉回路と、当該閉回路と磁気的に結合した閉回路とから構成される等価回路等が挙げられる。
【００６４】
なお、これら傾斜磁場の情報（モデル波形４及び傾斜磁場波形５等）は、撮像に係るパルスシーケンスの実行前に、事前に取得可能である。また、これらの傾斜磁場の情報は、コンピュータ上でのシミュレーション等のみで算出されることもできるし、また逆に電流計１６０などを用いた測定など、測定器により測定値として取得されることも可能である。なお、ここでいう「測定」とは、必ずしも撮像中にリアルタイムに測定が行われることを要しないが、撮像中にリアルタイムに測定が行われる場合であってもよい。
【００６５】
重み係数ｗｉ（ｔ）の算出方法として、処理回路１５０は、算出機能１５０ｄにより、各時間における傾斜磁場の強度に基づいて、各時間ｔにおける重み係数ｗｉ（ｔ）を算出する。ここで、「各時間における傾斜磁場の強度」とは、例えば図６の傾斜磁場波形５を意味する。重み係数ｗｉ（ｔ）の一例として、処理回路１５０は、算出機能１５０ｄにより、各時間における傾斜磁場の強度と、傾斜磁場の強度の最大値とに基づいて、重み係数ｗｉ（ｔ）を算出する。具体的には、処理回路１５０は、算出機能１５０ｄにより、ｉ番目の収集に係る重み係数ｗｉ（ｔ）を、例えば次の式（３）により算出する。
【数３】
2019010439.tif 000005
【００６６】
ここで、ｔは時間であり、Ｇｘ（ｔ）は、時間ｔにおけるリードアウト方向の傾斜磁場強度、例えば図６の傾斜磁場波形５を表す。
【００６７】
式（３）の右辺の分母は、異なる収集の間の重み係数の値を揃えるための規格化定数である。また、式（３）の右辺の分子からわかるように、傾斜磁場強度の大きさの絶対値が大きければ大きいほど、重み係数ｗｉ（ｔ）は大きな値を有する。実際、傾斜磁場強度の大きさが最大値となる時、重み係数ｗｉ（ｔ）は１となる。また、逆に、傾斜磁場強度の大きさが０となる時、重み係数ｗｉ（ｔ）は０となる。
【００６８】
図６の下段に、重み係数１０の定性的な振る舞いが描出されている。図において、白に近いほど、重み係数ｗｉ（ｔ）が大きな値を取り、逆に黒に近いほど、重み係数ｗｉ（ｔ）が大きな値を取る。図に示されているように、重み係数ｗｉ（ｔ）は、傾斜磁場強度が一定で変化しない平坦部１１ａにおいて大きな値となり、傾斜磁場強度の値が変化するランプ部１１ｂにおいては小さな値となる。別の言い方をすれば、重み係数ｗｉ（ｔ）は、モデル波形４と傾斜磁場波形５の差が小さく、データの信頼性が高い平坦部１１ａにおいては大きな値となり、モデル波形４と傾斜磁場波形５の差が大きく、データの信頼性が低いランプ部１１ｂにおいては、小さな値となる。処理回路１５０は、算出機能１５０ｄにより、傾斜磁場の立ち上がりもしくは立ち下がり（ランプ中）の時間に対応する重み係数が、傾斜磁場の立ち上がりもしくは立ち下がり（ランプ中）以外の時間に対応する重み係数より小さくなるように重み係数を算出する。
【００６９】
続いて、ステップＳ１２０において、処理回路１５０は、算出機能１５０ｄにより、各時間における重み係数ｗｉ（ｔ）（第１の重み係数）を、ｋ空間上の各位置について定められた重み係数ｗｉ（ｐ）（第２の重み係数）に変換する。具体的には、処理回路１５０は、算出機能１５０ｄにより、各時間における重み係数ｗｉ（ｔ）（第１の重み係数）と、傾斜磁場の印加中における、各時間ｔと当該各時間ｔにおいてデータが収集されるｋ空間上の位置との対応関係（式（２）で定められる対応関係）とに基づいて、オーバーラップしているｋ空間上の各位置において定められた第２の重み係数ｗｉ（ｐ）を、第２のｋ空間データを生成するための重み係数として算出する。すなわち、処理回路１５０は、式（２）を用いて、各時間における重み係数ｗｉ（ｔ）を、オーバーラップしているｋ空間上の各位置において定められた第２の重み係数ｗｉ（ｐ）に変換する。
【００７０】
換言すると、傾斜磁場の印加中における時間ｔと、当該時間ｔにおいてデータが収集されるｋ空間上の位置との対応関係に着目することで、傾斜磁場強度の波形を用いて、ｋ空間上の重み係数を生成することができる。かかる背景に基づいて、ステップＳ１１０及びステップＳ１２０の処理により、処理回路１５０は、算出機能１５０ｄにより、傾斜磁場の波形と、傾斜磁場の印加中における、各時間と当該各時間において収集されるデータのｋ空間上の位置との対応関係とに基づいて、オーバーラップしているｋ空間上の各位置において定められた重み係数を算出する。
【００７１】
続いて、ステップＳ１３０において、処理回路１５０は、生成機能１５０ｅにより、第１のｋ空間データにおける複数のセグメントｓｉ（ｐ）と、第２の重み係数ｗｉ（ｐ）とに基づいて、第２のｋ空間データを生成する。具体的には、処理回路１５０は、生成機能１５０ｅにより、オーバーラップしていないｋ空間上の位置、即ちデータが一つしかないｋ空間上の位置に対しては、そのデータをそのまま利用して、第２のｋ空間データを生成する。これに対して、処理回路１５０は、生成機能１５０ｅにより、オーバーラップしているｋ空間上の位置ｐに対しては、以下の式（４）で与えられる処理を行って、第２のｋ空間データＳ（ｐ）を生成する。
【数４】
2019010439.tif 000006
【００７２】
ここで、ｉはｉ番目の収集を表し、Ｎは合計の収集回数を表す。ｗｉは、ｋ空間の位置ｐにおける第２の重み係数ｗｉ（ｐ）を表し、sｉは、ｋ空間の位置ｐにおける第１のｋ空間データｓｉ（ｐ）を表す。
【００７３】
かかる状況が、図７に示されている。図７は、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置における重み付け処理について説明した図である。図７において、パッチ２ａ、パッチ２ｂ、パッチ２ｃは、それぞれ第１のＲＦパルス、第２のＲＦパルス、第３のＲＦパルスに関するｋ空間データを表す。パッチ２ａ、パッチ２ｂ、パッチ２ｃは、第１のｋ空間データにおける複数のセグメントの一例である。パッチ２ａ、パッチ２ｂ、パッチ２ｃそれぞれに対して、ステップＳ１２０の処理により、重み係数１０ａ、重み係数１０ｂ、重み係数１０ｃが、ｋ空間上の各位置について定められる。続いて、ｋ空間データがオーバーラップしていない場所においては、第１のｋ空間データがそのまま第２のｋ空間データ２０となり、ｋ空間データがオーバーラップしている場所については、式（４）に従って、第１のｋ空間データと、重み係数との線形和が算出され、第２のｋ空間データが生成される。
【００７４】
続いて、ステップＳ１４０において、処理回路１５０は、生成機能１５０ｅにより、ステップＳ１３０で生成された第２のｋ空間データに基づいて、出力対象の画像を生成する。具体的には、処理回路１５０は、第２のｋ空間データに対してフーリエ変換を行ってｒ空間データを生成する。
【００７５】
このように、第１の実施形態では、処理回路１５０が、傾斜磁場の波形を用いた重み係数を用いて、第１のｋ空間データにおける複数のセグメントから第２のｋ空間データを生成する。これにより、生成される第２のｋ空間データに非連続性が少なくなり、出力対象の画像の画質が改善される。
【００７６】
なお、実施形態は上述の例に限られない。ステップＳ１１０において、重み係数ｗｉ（ｔ）の算出方法としては、さまざまな方法が考えられる。重み係数ｗｉ（ｔ）の算出に用いる傾斜磁場波形５としては、傾斜磁場の波形が、傾斜磁場コイル１０３に流れる電流（出力電流）と相似であると考え、処理回路１５０は、算出機能１５０ｄにより、傾斜磁場コイル１０３に流れる電流の値を、式（３）におけるＧｘ（ｔ）の代わりに用いることにより重み係数ｗｉ（ｔ）を算出してもよい。かかる場合、傾斜磁場コイル１０３に流れる電流の値は、電流計１６０によって測定された電流の値を用いても良いし、モデル波形４（入力波形）を基に、シミュレーションで算出された電流の値を用いても良い。
【００７７】
また、重み係数ｗｉ（ｔ）の算出方法の別の例として、傾斜磁場波形５ではなく、モデル波形４、すなわちシーケンス制御回路１２０が傾斜磁場電源１０４に対して入力する制御信号の波形における電流の値を、式（３）におけるＧｘ（ｔ）の代わりに用いることにより重み係数ｗｉ（ｔ）を算出してもよい。かかる場合、モデル波形４は、台形波形であってもよく、またより単純化して、矩形波形であってもよい。また、モデル波形４として、電流変化により発生する起電力、渦電流の効果をある程度織り込んだ制御信号を用いても良く、かかる制御信号の下での出力電流の波形等を、重み係数ｗｉ（ｔ）の算出に用いる傾斜磁場波形５としてもよい。
【００７８】
また、重み係数ｗｉ（ｔ）の算出方法としては、上述の式（３）に限られず、さまざまな例が限られる。例えば、処理回路１５０は、算出機能１５０ｄにより、単純に傾斜磁場波形５の大きさのみに基づいて重み係数ｗｉ（ｔ）を算出してもよい。例えば、処理回路１５０は、算出機能１５０ｄにより、式（３）の分母の規格化定数を取り除き、式（３）の右辺の分子に基づいて重み係数ｗｉ（ｔ）を算出してもよい。また、処理回路１５０は、算出機能１５０ｄにより、２値化した重み係数ｗｉ（ｔ）を算出してもよい。例えば、処理回路１５０は、算出機能１５０ｄにより、傾斜磁場の大きさが所定の閾値を上回る時には１を、所定の閾値を上回らない時には０を取る重み係数ｗｉ（ｔ）を算出してもよい。また、処理回路１５０は、印加される傾斜磁場の強度の絶対値が大きいほど、大きな重みとなるような関数形で、重み係数ｗｉ（ｔ）を算出しても良い。また、処理回路１５０は、印加される傾斜磁場波形の歪みの度合いに応じた重み係数ｗｉ（ｔ）を算出しても良い。また、処理回路１５０は、時間ｔを、単純に重み係数ｗｉ（ｔ）としてもよい。
【００７９】
なお、重み係数ｗｉ（ｔ）の算出の際、複数のラインについて傾斜磁場波形が同じ波形であれば、あるラインの重み係数ｗｉ（ｔ）を他のラインの重み係数ｗｉ（ｔ）に対して流用可能である。例えば、極性のみ異なり傾斜磁場波形が同一のラインについては、あるラインの重み係数ｗｉ（ｔ）を他のラインの重み係数ｗｉ（ｔ）に対して流用可能である。
【００８０】
また、ステップＳ１３０における第２のｋ空間データの生成については、実施形態は、上述の処理に限られない。例えば、式（４）において、重み係数ｗｉが２値化されて規格化されてもよい。かかる場合、例えば、各点において、最も大きな重みをもつ重み係数ｗｉが１となり、その他の重み係数ｗｉは０になる。
【００８１】
なお、データ自身の値が０または０に近いデータ点については、処理回路１５０は、算出機能１５０ｄにより、重み係数ｗｉを０に設定してもよい。
【００８２】
また、式（４）のように、複素数である第１のｋ空間データsｉ（ｐ）に対して、単純に重み係数ｗｉを用いて加重平均をする場合について説明したが、実施形態は限られない。例えば、複素数である第１のｋ空間データsｉ（ｐ）に対して加重平均をする際、第１のｋ空間データsｉ（ｐ）のうち、最も重みの大きいデータの位相に、第１のｋ空間データｓｉ（ｐ）それぞれの絶対値｜ｓｉ（ｐ）｜を重み係数ｗｉを用いて加重平均をしたものを掛け合わせることにより、第２のｋ空間データＳ（ｐ）を生成してもよい。
【００８３】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、処理回路１５０が、算出機能１５０ｄにより、重み係数を、傾斜磁場の大きさに基づいて算出する場合について説明した。傾斜磁場の大きさが大きい部分は、データの精度が高い平坦部であり、傾斜磁場の大きさが小さい部分は、データの精度が低いランプ部であることから、傾斜磁場の大きさが大きい時に大きな重み係数となるような重み係数を採用することで、画質を向上することができる。第２の実施形態では、これに対して、処理回路１５０が、算出機能１５０ｄにより、重み係数を、各時間における傾斜磁場の強度（例えば傾斜磁場波形５）と、各時間における傾斜磁場の強度のモデル値（例えばモデル波形４）との差に基づいて算出する場合について述べる。
【００８４】
第２の実施形態においては、第１の実施形態と、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ１１０の処理以外の処理については同様の処理を行う。ステップＳ１１０において、第２の実施形態においては、処理回路１５０は、算出機能１５０ｄにより、重み係数を、各時間における傾斜磁場の強度と、各時間における傾斜磁場の強度のモデル値に基づいて算出する。かかる状況が、図８に示されている。図８は、第２の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１００における重み係数算出について説明した図である。図８の上段は、図６と同様に、モデル波形４及び傾斜磁場波形５を表す。ここで、モデル波形４は、シーケンス制御回路１２０が傾斜磁場電源１０４に対して入力する制御信号の波形を表し、各時間における傾斜磁場の強度のモデル値である。図８においては、モデル波形は台形波形である。また、傾斜磁場波形５は、傾斜磁場の実際の波形、例えば処理回路１５０が収集機能１５０ｃにより電流計１６０から取得した電流の波形に相似する波形や、電流計１６０によって測定された電流の波形に基づいて、処理回路１５０が例えば所定の等価回路などを用いたシミュレーションを用いて算出機能１５０ｄにより算出した傾斜磁場波形である。傾斜磁場波形５は、各時間における傾斜磁場の強度に対応する。
【００８５】
なお、これら傾斜磁場の情報（モデル波形４及び傾斜磁場波形５等）は、第１の実施形態の場合と同じく、撮像に係るパルスシーケンスの実行前に、事前に取得可能である。また、これらの傾斜磁場の情報は、コンピュータ上でのシミュレーション等のみで算出されることもできるし、また逆に電流計１６０などを用いた測定など、測定器により測定値として取得されることも可能である。なお、ここでいう「測定」とは、第１の実施形態の場合と同様に、必ずしも撮像中にリアルタイムに測定が行われることを要しないが、撮像中にリアルタイムに測定が行われる場合であってもよい。
【００８６】
処理回路１５０は、算出機能１５０ｄにより、式（５）により、モデル波形４と、傾斜磁場波形５に基づいて、ステップＳ１１０における第１の重み係数ｗｉ（ｔ）を算出する。
【数５】
2019010439.tif 000007
【００８７】
ここで、Ｋｘ０（ｔ）は、モデル波形４における、時間ｔに対応するｋ空間上の位置であり、式（２）の右辺のＧｘに、モデル波形４のリードアウト方向の傾斜磁場強度Ｇｘを代入して式（２）の右辺を評価すると得られる値である。また、Ｋｘ（ｔ）は、傾斜磁場波形５における、時間ｔに対応するｋ空間上の位置であり、式（２）の右辺のＧｘに、傾斜磁場波形５のリードアウト方向の傾斜磁場強度Ｇｘを代入して式（２）の右辺を評価すると得られる値である。
【００８８】
ここで、式（５）の重み係数ｗｉ（ｔ）は、Ｋｘ（ｔ）＝Ｋｘ０（ｔ）である場合に最大値１となり、逆にＫｘ（ｔ）とＫｘ０（ｔ）との差が最大になる場合に最小値０となるような重み係数である。従って、ステップＳ１１０において処理回路１５０が算出機能１５０ｄにより算出する重み係数は、モデル波形４と傾斜磁場波形５の差が最小になる場合に最大値を取り、モデル波形４と傾斜磁場波形５の差が最大となる場合に最小値を取るような重み係数である。
【００８９】
かかる状況が図８の中段及び下段に示されている。グラフ７ａは、モデル波形４における、時間ｔに対応するｋ空間上の位置Ｋｘ０（ｔ）を、時間ｔの関数として表したものである。また、グラフ８ａは、傾斜磁場波形５における、時間ｔに対応するｋ空間上の位置Ｋｘ（ｔ）を、時間ｔの関数として表したものである。また、図８の下段に、重み係数ｗｉ（ｔ）の大きさの分布がボックス１０により示されている。図８の下段において、色が白に近いほど重み係数ｗｉ（ｔ）の大きさは大きく、色が黒に近いほど重み係数ｗｉ（ｔ）の大きさは小さくなる。図８よりわかるように、モデル波形４と傾斜磁場波形５との差、従ってグラフ７ａとグラフ８ａとの差が小さい平坦部１１ａでは重み係数ｗｉ（ｔ）の大きさは大きくなり、モデル波形４と傾斜磁場波形５との差が大きいランプ部１１ｂでは重み係数ｗ（ｔ）の大きさは小さくなる。従って、第２の実施形態に係る重み係数ｗｉ（ｔ）は、データの質が良い平坦部１１ａにおける重みが大きくなり、誤差を生じやすいランプ部１１ｂにおける重みを小さくすることができ、出力画像の画質を向上させることができる。
【００９０】
なお、ステップＳ１２０以降の処理については、第１の実施形態と同様の処理が行われる。
【００９１】
実施形態は、上述の例に限られない。例えば、処理回路１５０は、台形波形に代えて、より単純な矩形波形を、モデル波形４として選択してもよい。図９に、かかる状況が示されている。図９は、図９は、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重み係数算出について説明した図である。
【００９２】
図９においては、矩形波形が、モデル波形４ｂとして選択される。図９の中段において
グラフ７ｂは、モデル波形４ｂにおける、時間ｔに対応するｋ空間上の位置Ｋｘ０（ｔ）を、時間ｔの関数として表したものである。また、グラフ８ｂは、傾斜磁場波形５における、時間ｔに対応するｋ空間上の位置Ｋｘ（ｔ）を、時間ｔの関数として表したものである。また、図８の下段に、重み係数ｗｉ（ｔ）の大きさの分布がボックス１０により示されている。図９においても、図８と同様に、モデル波形４ｂと傾斜磁場波形５との差、従ってグラフ７ｂとグラフ８ｂとの差が小さい平坦部１１ａでは重み係数ｗｉ（ｔ）の大きさは大きくなり、モデル波形４ｂと傾斜磁場波形５との差が大きいランプ部１１ｂでは重み係数ｗ（ｔ）の大きさは小さくなる。従って、第２の実施形態に係る重み係数ｗｉ（ｔ）は、データの質が良い平坦部１１ａにおける重みが大きくなり、誤差を生じやすいランプ部１１ｂにおける重みを小さくすることができ、出力画像の画質を向上させることができる。
【００９３】
また、第１の実施形態と同様に、処理回路１５０は、モデル波形４として、電流変化により発生する起電力、渦電流の効果をある程度織り込んだ制御信号を用いても良く、かかる制御信号の下での出力電流の波形等を、重み係数ｗｉ（ｔ）の算出に用いる傾斜磁場波形５としてもよい。
【００９４】
また、重み係数ｗｉ（ｔ）の関数形としては、上述の例以外にもさまざまな関数形が考えられる。例えば、処理回路１５０は、算出機能１５０ｄにより、モデル波形４と傾斜磁場波形５との差が大きくなるほど重み係数ｗｉ（ｔ）が小さくなるような別の関数形を用いて、重み係数ｗｉ（ｔ）を算出しても良い。
【００９５】
以上のように、第２の実施形態では、処理回路１５０が、算出機能１５０ｄにより、重み係数を、各時間における傾斜磁場の強度と、各時間における傾斜磁場の強度のモデル値との差に基づいて算出する。これにより、データの信頼性が高いモデル波形４と傾斜磁場波形５との差が小さい領域の重み係数を大きくし、逆にデータの信頼性が低いモデル波形４と傾斜磁場波形５との差が大きい領域の重み係数を小さくすることができる。モデル波形４と傾斜磁場波形５との差を用いた重み係数は、モデル波形４と傾斜磁場波形５とのうち片方を用いた重み係数と比較して、非線形効果の大きさをより鋭敏に検出することができることから、出力画像の画質が向上する。
【００９６】
（プログラム）
また、上述した実施形態の中で示した処理手順に示された指示は、ソフトウェアであるプログラムに基づいて実行されることが可能である。汎用コンピュータが、このプログラムを予め記憶しておき、このプログラムを読み込むことにより、上述した実施形態の磁気共鳴イメージング装置１００による効果と同様の効果を得ることも可能である。上述した実施形態で記述された指示は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、磁気ディスク（フレキシブルディスク、ハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ±Ｒ、ＤＶＤ±ＲＷなど）、半導体メモリ、又はこれに類する記録媒体に記録される。コンピュータ又は組み込みシステムが読み取り可能な記憶媒体であれば、その記憶形式は何れの形態であってもよい。コンピュータは、この記録媒体からプログラムを読み込み、このプログラムに基づいてプログラムに記述されている指示をＣＰＵで実行させれば、上述した実施形態の磁気共鳴イメージング装置１００と同様の動作を実現することができる。また、コンピュータがプログラムを取得する場合又は読み込む場合は、ネットワークを通じて取得又は読み込んでもよい。
【００９７】
また、記憶媒体からコンピュータや組み込みシステムにインストールされたプログラムの指示に基づきコンピュータ上で稼働しているＯＳ（Operating  System）や、データベース管理ソフト、ネットワーク等のＭＷ（Middleware）等が、上述した実施形態を実現するための各処理の一部を実行してもよい。更に、記憶媒体は、コンピュータあるいは組み込みシステムと独立した媒体に限らず、ＬＡＮ（Local  Area  Network）やインターネット等により伝達されたプログラムをダウンロードして記憶又は一時記憶した記憶媒体も含まれる。また、記憶媒体は１つに限られず、複数の媒体から、上述した実施形態における処理が実行される場合も、実施形態における記憶媒体に含まれ、媒体の構成は何れの構成であってもよい。
【００９８】
なお、実施形態におけるコンピュータ又は組み込みシステムは、記憶媒体に記憶されたプログラムに基づき、上述した実施形態における各処理を実行するためのものであって、パソコン、マイコン等の１つからなる装置、複数の装置がネットワーク接続されたシステム等の何れの構成であってもよい。また、実施形態におけるコンピュータとは、パソコンに限らず、情報処理機器に含まれる演算処理装置、マイコン等も含み、プログラムによって実施形態における機能を実現することが可能な機器、装置を総称している。
【００９９】
以上のように、少なくとも一つの実施形態によれば、複数回のＲＦパルスを用いてデータ収集を行う磁気共鳴イメージング方法において、画質を向上することができることができる磁気共鳴イメージング装置を提供できる。
【０１００】
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】
【０１０１】
１２０  シーケンス制御回路
１５０  処理回路
１５０ｄ  算出機能
１５０ｅ  生成機能
【図１】
2019010439.tif 000008
【図２】
2019010439.tif 000009
【図３】
2019010439.tif 000010
【図４】
2019010439.tif 000011
【図５】
2019010439.tif 000012
【図６】
2019010439.tif 000013
【図７】
2019010439.tif 000014
【図８】
2019010439.tif 000015
【図９】
2019010439.tif 000016