(57)【要約】      （修正有）【課題】磁気共鳴画像の超解像処理における画質を向上させること。【解決手段】磁気共鳴イメージング装置１００は、収集部と、生成部とを備える。収集部は、第１のスライス位置において第１のスライス励起特性で二次元撮像を行うことによって第１のスライスに関する第１の磁気共鳴信号を収集し、スライス方向に沿った第１のスライス位置とは異なる第２のスライス位置において第１のスライス励起特性とは空間周波数応答のゼロ点の位置が異なる第２のスライス励起特性で二次元撮像を行うことによって第１のスライスの少なくとも一部が重複する第２のスライスに関する第２の磁気共鳴信号を収集する。生成部は、第１の磁気共鳴信号と第２の磁気共鳴信号とを用いて、第１のスライスおよび第２のスライスよりもスライス方向の解像度が高い高解像度画像を生成する。【選択図】図１
2019072253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のスライス位置において第１のスライス励起特性で二次元撮像を行うことによって第１のスライスに関する第１の磁気共鳴信号を収集し、スライス方向に沿った前記第１のスライス位置とは異なる第２のスライス位置において前記第１のスライス励起特性とは空間周波数応答のゼロ点の位置が異なる第２のスライス励起特性で二次元撮像を行うことによって前記第１のスライスの少なくとも一部が重複する第２のスライスに関する第２の磁気共鳴信号を収集する収集部と、
前記第１の磁気共鳴信号と前記第２の磁気共鳴信号とを用いて、前記第１のスライスおよび前記第２のスライスよりも前記スライス方向の解像度が高い高解像度画像を生成する生成部と
を具備する、磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
前記第１のスライス励起特性は、前記第１のスライスの厚みに相当する第１のスライス厚に依存し、
前記第２のスライス励起特性は、前記第１のスライス厚とは異なる、前記第２のスライスの厚みに相当する第２のスライス厚に依存する、請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
前記生成部は、
前記第１の磁気共鳴信号に対して再構成処理を実行することによって第１の画像を生成し、前記第２の磁気共鳴信号に対して再構成処理を実行することによって第２の画像を生成する再構成部と、
前記第１の画像と前記第２の画像とを用いて、前記高解像度画像を生成する高解像度画像生成部と
を更に具備する、請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
前記生成部は、
前記第１のスライスを選択励起するＲＦパルスに関する第１のスライス励起特性に基づいて仮高解像度画像を劣化させることによって、第１の劣化画像を生成し、前記第２のスライスを選択励起するＲＦパルスに関する第２のスライス励起特性に基づいて前記仮高解像度画像を劣化させることによって、第２の劣化画像を生成する劣化画像生成部
を更に具備し、
前記高解像度画像生成部は、前記第１の画像と前記第１の劣化画像との第１の差分と、前記第２の画像と前記第２の劣化画像との第２の差分とに基づいて、前記高解像度画像を生成する、請求項３に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
前記高解像度画像生成部は、前記仮高解像度画像の画素値を、前記第１の差分および前記第２の差分を用いて繰り返し更新することによって前記高解像度画像を生成する、請求項４に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
前記収集部は、前記第１のスライス厚に対応する帯域幅を有する矩形波形に対応する第１のＲＦパルスを用いて前記第１の磁気共鳴信号を収集し、前記第２のスライス厚に対応する帯域幅を有する矩形波形に対応する第２のＲＦパルスを用いて前記第２の磁気共鳴信号を収集する、請求項２乃至請求項５のいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
前記収集部は、前記第１のスライス厚に対応する帯域幅を半値全幅として有する単峰の山型の波形に対応する第１のＲＦパルスを用いて前記第１の磁気共鳴信号を収集し、前記第２のスライス厚に対応する帯域幅を半値全幅として有する単峰の山型の波形に対応する第２のＲＦパルスを用いて前記第２の磁気共鳴信号を収集する、請求項２乃至請求項５のいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項８】
前記二次元撮像は、マルチスライス撮像であり、
前記収集部は、前記第１のスライス厚でのマルチスライス撮像における第１のスライスギャップと、前記第２のスライス厚でのマルチスライス撮像における第２のスライスギャップとがそれぞれゼロとなるように、前記第１のスライスギャップと前記第２のスライスギャップとを設定する、請求項２乃至請求項７のいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項９】
前記二次元撮像は、マルチスライス撮像であり、
前記収集部は、前記スライス方向に沿った前記第２のスライス位置とは異なる第３のスライス位置において前記第１のスライス厚で二次元撮像を行い、前記スライス方向に沿った前記第３のスライス位置とは異なる第４のスライス位置において前記第２のスライス厚で二次元撮像を行い、前記第１のスライス位置と前記第２のスライス位置との間の距離と、前記第２のスライス位置と前記第３のスライス位置との間の距離と、前記第３のスライス位置と前記第４のスライス位置との間の距離とがそれぞれ等しくなるように、前記マルチスライス撮像におけるスライスギャップを設定する、請求項２乃至請求項７のいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１０】
前記収集部は、前記マルチスライス撮像における第１のカバレッジにおいて前記第１のスライス厚で撮像を行い、前記マルチスライス撮像における第２のカバレッジにおいて前記第２のスライス厚で撮像を行う、請求項８または請求項９に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１１】
前記収集部は、前記マルチスライス撮像におけるカバレッジにおいて前記第１のスライス厚および前記第２のスライス厚を切り替えて撮像を行う、請求項８または請求項９に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１２】
第１のスライス位置において二次元撮像を行うことによって第１のスライスに関する第１の磁気共鳴信号を収集し、スライス方向に沿った前記第１のスライス位置とは異なる第２のスライス位置において二次元撮像を行うことによって前記第１のスライスの少なくとも一部が重複する第２のスライスに関する第２の磁気共鳴信号を収集する収集部と、
前記第１の磁気共鳴信号と前記第２の磁気共鳴信号とを用いて、前記第１のスライスおよび前記第２のスライスよりも前記スライス方向の解像度が高い高解像度画像を生成する生成部と
を具備し、
前記収集部は、周波数領域において矩形波形または単峰の山型の波形に対応するＲＦパルスを用いて前記第１の磁気共鳴信号および前記第２の磁気共鳴信号を収集する、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（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ：ＭＲＩ）装置において、ＭＲ画像の画質を向上させる方法として、ＭＲ画像の再構成型超解像が知られている。再構成型超解像とは、複数の低解像度画像を用いて高解像度画像を生成する方法である。また、超解像とは、入力画像のナイキスト周波数よりも高いスライス方向の空間周波数成分を有する画像を生成する技術である。特に、ＭＲ画像の再構成型超解像では、第１のスライス厚を有する複数のスライスから得られた複数の第１のＭＲ画像（低解像度画像）を用いて、第１のスライス厚よりも薄い第２のスライス厚を有するスライスから得られるＭＲ画像に相当する第２のＭＲ画像（高解像度画像）を生成する。
【０００３】
しかしながら、以上のような超解像を利用した処理（超解像処理）を行う磁気共鳴イメージング装置は、以下の点で改善の余地がある。
【０００４】
従来、磁気共鳴イメージング装置は、超解像処理をする際に、同一のスライス厚を有する複数のスライスから得られたＭＲ画像を用いて超解像処理を行っている。このとき、スライス厚はＲＦパルスとスライス選択用傾斜磁場とで決まるスライス励起で決定されることから、同一のスライス厚では常に一定のスライス励起で撮像することとなる。スライス励起とは、ある厚みを有するスライスにおける磁気モーメントを励起させている状態を示す。従って、スライス励起による空間周波数の応答にゼロ点がある場合、超解像処理によって生成された高解像度画像に特定の空間周波数成分が含まれない恐れがある。即ち、超解像処理を行っても画質が向上しない恐れがある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｅ．  Ｒｅｅｔｈ，  ｅｔ  ａｌ．，  “Ｓｕｐｅｒ−Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  ｉｎ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ：  Ａ  Ｒｅｖｉｅｗ，”  Ｃｏｎｃｅｐｔｓ  ｉｎ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｐａｒｔ  Ａ，  ｐｐ．３０６−３２５，  ２０１２．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
目的は、磁気共鳴画像の超解像処理における画質を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態によれば、磁気共鳴イメージング装置は、収集部と、生成部とを備える。収集部は、第１のスライス位置において第１のスライス励起特性で二次元撮像を行うことによって第１のスライスに関する第１の磁気共鳴信号を収集し、スライス方向に沿った第１のスライス位置とは異なる第２のスライス位置において第１のスライス励起特性とは空間周波数応答のゼロ点の位置が異なる第２のスライス励起特性で二次元撮像を行うことによって第１のスライスの少なくとも一部が重複する第２のスライスに関する第２の磁気共鳴信号を収集する。生成部は、第１の磁気共鳴信号と第２の磁気共鳴信号とを用いて、第１のスライスおよび第２のスライスよりもスライス方向の解像度が高い高解像度画像を生成する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の構成を例示する図。
【図２】図１の処理回路の具体的な構成を例示する図。
【図３】一実施形態における動作を例示するフローチャート。
【図４Ａ】一実施形態におけるＲＦパルスに関する時間周波数特性と傾斜磁場とスライス厚との関係を例示する図。
【図４Ｂ】一実施形態において、被検体におけるスライス励起の空間波形を例示する図。
【図５Ａ】一実施形態におけるＲＦパルスに関する時間周波数特性を例示する図。
【図５Ｂ】一実施形態におけるＲＦパルスに関する時間周波数特性を例示する図。
【図６】スライス厚と磁気共鳴画像との関係を例示する図。
【図７】一実施形態において、異なるスライス厚で磁気共鳴信号を収集する様子を例示する図。
【図８】一実施形態において、異なるスライス厚を有するスライスとそれぞれのスライス位置との関係を例示する図。
【図９】超解像処理を行うスライスと、超解像処理によって得られるスライスとを模式的に例示する図。
【図１０】一実施形態における超解像処理の具体例を示す図。
【図１１】一実施形態における空間周波数とスライス励起の周波数応答との関係を例示する図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら実施形態の説明を述べる。なお、以降、説明済みの要素と同一または類似の要素には同一または類似の符号を付し、重複する説明については基本的に省略する。
【００１０】
図１において、一実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１００が例示される。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１０５と、寝台１０７と、寝台制御回路１０９と、送信コイル１１３と、送信回路１１５と、受信コイル１１７と、受信回路１１９と、撮像制御回路（収集部）１２１と、バス１２３と、インタフェース１２５と、ディスプレイ１２７と、記憶装置１２９と、処理回路（生成部）１３１とを備える。
【００１１】
静磁場磁石１０１は、中空の円筒形状に形成された磁石であり、内部の空間に一様な静磁場を発生する。この静磁場磁石１０１としては、例えば、超伝導磁石などが使用される。ここで、静磁場磁石１０１の中心軸をＺ軸と規定し、天板１０７ａの略平面に対して直交する軸をＹ軸と規定し、Ｙ軸およびＺ軸にそれぞれ直交する軸をＸ軸と規定する。
【００１２】
傾斜磁場コイル１０３は、中空の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、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る。傾斜磁場コイル１０３における３つのコイルは、傾斜磁場電源１０５から個別に電流供給を受けて、Ｘ、Ｙ、Ｚの各軸に沿って磁場強度が変化する傾斜磁場を発生させる。尚、傾斜磁場コイル４３は、静磁場を補正する不図示のシムコイルを有してもよい。
【００１３】
ここで、傾斜磁場コイル１０３によって発生するＸ、Ｙ、Ｚの各軸に沿った傾斜磁場は、例えば、周波数エンコード用傾斜磁場（リードアウト傾斜磁場ともいう）、位相エンコード用傾斜磁場、およびスライス選択用傾斜磁場にそれぞれ対応している。周波数エンコード用傾斜磁場は、空間的位置に応じてＭＲ信号の周波数を変化させるために利用される。位相エンコード用傾斜磁場は、空間的位置に応じて磁気共鳴（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ：ＭＲ）信号の位相を変化させるために利用される。スライス選択用傾斜磁場は、任意に撮像断面を決めるために利用される。
【００１４】
傾斜磁場電源１０５は、撮像制御回路１２１の制御により、傾斜磁場コイル１０３に電流を供給する電源装置である。
【００１５】
寝台１０７は、被検体Ｐが載置される天板１０７ａを備えた装置である。寝台１０７は、寝台制御回路１０９による制御のもと、被検体Ｐが載置された天板１０７ａを、ボア１１１内へ挿入する。通常、寝台１０７は、長手方向がＺ軸と平行になるように、磁気共鳴イメージング装置１００が設置された検査室内に設置される。
【００１６】
寝台制御回路１０９は、寝台１０７を制御する回路であり、例えばプロセッサにより実現される。寝台制御回路１０９は、インタフェース１２５を介した操作者の指示により寝台１０７を駆動し、天板１０７ａを長手方向（Ｚ軸方向）および上下方向（Ｙ軸方向）へ移動する。
【００１７】
送信コイル１１３は、傾斜磁場コイル１０３の内側に配置されたＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）コイルである。送信コイル１１３は、送信回路１１５から高周波パルス（ＲＦパルス）の供給を受けて、高周波磁場に相当する送信ＲＦ波を発生する。送信コイルは、例えば、全身用コイル（Ｗｈｏｌｅ  Ｂｏｄｙ  ｃｏｉｌ：ＷＢコイル）である。ＷＢコイルは、送受信コイルとして使用されてもよい。ＷＢコイルと傾斜磁場コイル１０３との間には、これらのコイルを磁気的に分離するための円筒状のＲＦシールドが設置される。
【００１８】
送信回路１１５は、撮像制御回路１２１の制御により、ラーモア周波数に対応するＲＦパルスを送信コイル１１３に供給する。具体的には、送信回路１１５は、発振回路、位相選択回路、周波数変換回路、振幅変調回路、および高周波電力増幅回路などを有する。発振回路は、静磁場中における対象原子核に固有の共鳴周波数の高周波信号を発生する。位相選択回路は、上記高周波信号の位相を選択する。周波数変換回路は、位相選択部から出力された高周波信号の周波数を変換する。振幅変調回路は、周波数変換部から出力された高周波信号の振幅を例えばｓｉｎｃ関数に従って変調する。高周波電力増幅回路は、振幅変調回路から出力された高周波信号を増幅する。これらの各回路の動作の結果として、送信回路１１５は、ラーモア周波数に対応するＲＦパルスを送信コイル１１３へと出力する。
【００１９】
受信コイル１１７は、傾斜磁場コイル１０３の内側に配置されたＲＦコイルであり、高周波磁場によって被検体Ｐから放射されるＭＲ信号を受信する。受信コイル１１７は、受信したＭＲ信号を受信回路１１９へと出力する。受信コイル１１７は、例えば、１以上、典型的には複数のコイルエレメントを有するコイルアレイである。
【００２０】
なお、図１において送信コイル１１３と受信コイル１１７とは別個のＲＦコイルとして記載されているが、送信コイル１１３と受信コイル１１７とは、一体化された送受信コイルとして実施されてもよい。送受信コイルは、例えば、被検体Ｐの撮像対象に対応し、頭部コイルのような局所的な送受信ＲＦコイルである。
【００２１】
受信回路１１９は、撮像制御回路１２１の制御により、受信コイル１１７から出力されたＭＲ信号に基づいて、ディジタル化された複素数データであるディジタルのＭＲ信号（これは、ＭＲデータとも呼ぶ）を生成する。具体的には、受信回路１１９は、受信コイル１１７から出力されたＭＲ信号に対して、前置増幅、中間周波変換、位相検波、低周波増幅、およびフィルタリングなどの各種信号処理を施した後、各種信号処理が施されたデータに対してアナログディジタル（Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ：ＡＤ）変換を実行する。受信回路１１９は、ＡＤ変換されたデータに対して標本化（サンプリング）を実行する。これにより、受信回路１１９は、ディジタルのＭＲ信号を生成する。ディジタルのＭＲ信号は、受信コイル１１７から出力されたＭＲ信号に対するサンプリングに関する複数のサンプリング点各々に対応する。受信回路１１９は、生成されたＭＲ信号を、撮像制御回路１２１へと出力する。受信回路１１９により生成されたＭＲ信号は、生データとも呼ばれる。
【００２２】
撮像制御回路１２１は、処理回路１３１から出力された撮像プロトコルに従って、傾斜磁場電源１０５、送信回路１１５、および受信回路１１９を制御し、被検体Ｐに対する撮像を行う。撮像プロトコルは、検査に応じた各種パルスシーケンスを有する。撮像プロトコルには、傾斜磁場電源１０５により傾斜磁場コイル１０３に供給される電流の大きさ、傾斜磁場電源１０５により電流が傾斜磁場コイル１０３に供給されるタイミング、送信回路１１５により送信コイル１１３に供給されるＲＦパルスの大きさ、送信回路１１５により送信コイル１１３にＲＦパルスが供給されるタイミング、および受信コイル１１７によりＭＲ信号が受信されるタイミングなどが定義されている。傾斜磁場電源１０５により傾斜磁場コイル１０３に供給される電流の大きさは、パルスシーケンスに応じたリードアウト傾斜磁場の波形に対応する。
【００２３】
撮像制御回路１２１は、所望の撮像領域を複数のスライス励起特性でそれぞれ撮像することによって各スライスからＭＲ信号を収集してもよい。具体的には、撮像制御回路１２１は、第１のスライス位置において第１のスライス励起特性で二次元撮像を行うことによって第１のスライスに関する第１のＭＲ信号を収集する。加えて、撮像制御回路１２１は、スライス方向に沿った第１のスライス位置とは異なる第２のスライス位置において第１のスライス励起特性とは空間周波数応答のゼロ点の位置が異なる第２のスライス励起特性で二次元撮像を行うことによって第１のスライスの少なくとも一部が重複する第２のスライスに関する第２のＭＲ信号を収集する。「空間周波数応答のゼロ点の位置」は、「スライス方向の空間周波数について、信号が伝達されない周波数」に読み替えてもよい。
ここで、スライス励起特性は、例えばスライスの厚みに相当するスライス厚に依存する。このため、撮像制御回路１２１は、第１のスライス位置において第１のスライス厚で二次元撮像を行うことによって第１のスライスに関する第１のＭＲ信号を収集し、スライス方向に沿った第２のスライス位置において第１のスライス厚とは異なる第２のスライス厚で二次元撮像を行うことによって第１のスライスの少なくとも一部が重複する第２のスライスに関する第２のＭＲ信号を収集してもよい。
或いは、撮像制御回路１２１は、第１のスライス位置において二次元撮像を行うことによって第１のスライスに関する第１のＭＲ信号を収集し、スライス方向に沿った第１のスライス位置とは異なる第２のスライス位置において二次元撮像を行うことによって第１のスライスの少なくとも一部が重複する第２のスライスに関する第２のＭＲ信号を収集してもよい。
【００２４】
また、撮像制御回路１２１は、撮像プロトコルによって定義された様々なＲＦパルスを用いて、第１のＭＲ信号および第２のＭＲ信号を収集する。前述のＲＦパルスには、例えば、スライス厚に対応する帯域幅を有する矩形波形に対応するＲＦパルス、スライス厚に対応する帯域幅を半値全幅として有する単峰の山型の波形に対応するＲＦパルスなどがある。矩形波形に対応するＲＦパルスでは、スライス励起の空間波形は、当該ＲＦパルスとスライス選択用傾斜磁場とで決まるため、スライス厚の幅の矩形となる。同様に、単峰の山型の波形に対応するＲＦパルスでは、スライス励起の空間波形は、当該ＲＦパルスとスライス選択用傾斜磁場とで決まるため、スライス厚を半値全幅とする単峰の山型となる。
【００２５】
また、撮像制御回路１２１は、第１のスライス厚でのマルチスライス撮像における第１のスライスギャップと、第２のスライス厚でのマルチスライス撮像における第２のスライスギャップとがそれぞれゼロとなるように、第１のスライスギャップと第２のスライスギャップとを設定してもよい。或いは、撮像制御回路１２１は、スライス方向に沿った第２のスライス位置とは異なる第３のスライス位置において第１のスライス厚で二次元撮像を行い、スライス方向に沿った第３のスライス位置とは異なる第４のスライス位置において第２のスライス厚で二次元撮像を行い、第１のスライス位置と第２のスライス位置との間の距離と、第２のスライス位置と第３のスライス位置との間の距離と、第３のスライス位置と第４のスライス位置との間の距離とがそれぞれ等しくなるように、マルチスライス撮像におけるスライスギャップを設定してもよい。
【００２６】
また、撮像制御回路１２１は、マルチスライス撮像における第１のカバレッジにおいて第１のスライス厚で撮像を行い、マルチスライス撮像における第２のカバレッジにおいて第２のスライス厚で撮像を行ってもよい。或いは、撮像制御回路１２１は、マルチスライス撮像におけるカバレッジにおいて第１のスライス厚および第２のスライス厚を切り替えて撮像を行ってもよい。
【００２７】
バス１２３は、寝台制御回路１０９と、撮像制御回路１２１、インタフェース１２５と、ディスプレイ１２７と、記憶装置１２９と、処理回路１３１との間でデータが伝送する伝送路である。バス１２３には、ネットワークなどを介して、各種生体信号計測器、外部記憶装置などが適宜接続されてもよい。
【００２８】
インタフェース１２５は、操作者からの各種指示や情報入力を受け付ける回路を有する。インタフェース１２５の回路は、例えば、マウスなどのポインティングデバイス、あるいはキーボードなどの入力デバイスに関する回路である。尚、インタフェース１２５の回路は、マウス、キーボードなどの物理的な操作部品に関する回路に限定されない。例えば、磁気共鳴イメージング装置１００とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、受け取った電気信号を種々の回路へと出力するような電気信号の処理回路もインタフェース１２５の回路の例に含まれる。
【００２９】
ディスプレイ１２７は、処理回路１３１におけるシステム制御機能１３１ａによる制御のもとで、再構成機能１３１ｂにより生成されたＭＲ画像、高解像度画像生成機能１３１ｃにより生成された高解像度画像などの各種の情報を表示する。また、ディスプレイ１２７は、例えば、後述する超解像処理後のＭＲ画像（高解像度画像）であることを示す情報、超解像処理を行うためのＭＲ画像を取得する際のスライス厚の情報、および超解像処理によって得られるスライス厚の情報などを表示してもよい。ディスプレイ１２７は、例えば、ＣＲＴディスプレイや液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、プラズマディスプレイ、又は当技術分野で知られている他の任意のディスプレイ、モニタなどの表示デバイスである。
【００３０】
記憶装置１２９は、再構成機能１３１ｂにより生成されたＭＲ画像、高解像度画像生成機能１３１ｃにより生成された高解像度画像などを記憶する。記憶装置１２９は、各種撮像プロトコル、撮像プロトコルを規定する複数の撮像パラメータを含む撮像条件などを記憶する。記憶装置１２９は、処理回路１３１で実行される各種機能に対応するプログラムを記憶する。記憶装置１２９は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスクドライブ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）、ソリッドステートドライブ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）、光ディスク等である。また、記憶装置１２９は、ＣＤ−ＲＯＭドライブやＤＶＤドライブ、フラッシュメモリ等の可搬性記憶媒体との間で種々の情報を読み書きする駆動装置等であってもよい。
【００３１】
処理回路１３１は、ハードウェア資源として図示していないプロセッサ、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ等を有し、磁気共鳴イメージング装置１００を統括的に制御する。処理回路１３１は、システム制御機能１３１ａ、再構成機能（再構成部）１３１ｂ、高解像度画像生成機能（高解像度画像生成部）１３１ｃ、および劣化画像生成機能（劣化画像生成部）１３１ｄを有する。システム制御機能１３１ａ、再構成機能１３１ｂ、高解像度画像生成機能１３１ｃ、および劣化画像生成機能１３１ｄにて行われる各種機能は、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装置１２９へ記憶されている。処理回路１３１は、これら各種機能に対応するプログラムを記憶装置１２９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１３１は、図１の処理回路１３１内に示された各機能を有することになる。
【００３２】
なお、図１においては単一の処理回路１３１にてこれら各種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１３１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。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。なお、処理回路１３１における再構成機能１３１ｂ、高解像度画像生成機能１３１ｃ、および劣化画像生成機能１３１ｄは、それぞれ再構成部、高解像度画像生成部、および劣化画像生成部の一例である。
【００３３】
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（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  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。
【００３４】
プロセッサは記憶装置１２９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。なお、記憶装置１２９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１０９、送信回路１１５、受信回路１１９、および撮像制御回路１２１なども同様に、上記プロセッサなどの電子回路により構成される。
【００３５】
処理回路１３１は、システム制御機能１３１ａにより、磁気共鳴イメージング装置１００を統括的に制御する。具体的には、処理回路１３１は、記憶装置１２９に記憶されているシステム制御プログラムを読み出してメモリ上に展開し、展開されたシステム制御プログラムに従って磁気共鳴イメージング装置１００の各回路を制御する。例えば、処理回路１３１は、システム制御機能１３１ａにより、インタフェース１２５を介して操作者から入力される撮像条件に基づいて、撮像プロトコルを記憶装置１２９から読み出す。処理回路１３１は、撮像プロトコルを撮像制御回路１２１に送信し、被検体Ｐに対する撮像を制御する。尚、処理回路１３１は、撮像条件に基づいて、撮像プロトコルを生成してもよい。
【００３６】
また、処理回路１３１は、再構成機能１３１ｂ、高解像度画像生成機能１３１ｃ、および劣化画像生成機能１３１ｄにより、撮像制御回路１２１で取得された第１のＭＲ信号と第２のＭＲ信号とを用いて、第１のスライスおよび第２のスライスよりもスライス方向の解像度が高い高解像度画像を生成する。尚、「スライス方向の解像度が高い」とは、スライス厚が小さいほど解像度が高いことに起因し、「第１のスライスおよび第２のスライスよりもスライス厚が小さいこと」と等価である。また、上記高解像度画像を生成する一連の処理を超解像処理と呼ぶこととする。
【００３７】
図２において、処理回路１３１の具体的な構成を例示する。尚、図２では、システム制御機能１３１ａの図示を省略している。
【００３８】
再構成機能１３１ｂは、バス１２３を介して第１のＭＲ信号および第２のＭＲ信号を受け取る。再構成機能１３１ｂは、第１のＭＲ信号に対して再構成処理を実行することによって第１のＭＲ画像（第１の画像）を生成し、第２のＭＲ信号に対して再構成処理を実行することによって第２のＭＲ画像（第２の画像）を生成する。再構成機能１３１ｂは、第１の画像および第２の画像を高解像度画像生成機能１３１ｃへと出力する。
【００３９】
高解像度画像生成機能１３１ｃは、再構成機能１３１ｂから第１の画像および第２の画像を受け取り、劣化画像生成機能１３１ｄから第１の劣化画像および第２の劣化画像を受け取る。高解像度画像生成機能１３１ｃは、第１の画像と第２の画像とを用いて、高解像度画像を生成する。具体的には、高解像度画像生成機能１３１ｃは、第１の画像と第１の劣化画像との第１の差分と、第２の画像と第２の劣化画像との第２の差分とに基づいて、高解像度画像を生成する。より詳細には、高解像度画像生成機能１３１ｃは、メモリなどに記憶された仮高解像度画像を読み出して、当該仮高解像度画像の画素値を、第１の差分および第２の差分を用いて繰り返し更新することによって高解像度画像を生成する。高解像度画像生成機能１３１ｃは、仮高解像度画像を劣化画像生成機能１３１ｄへと出力し、高解像度画像をディスプレイ１２７などへ出力する。尚、仮高解像度画像は、例えば高解像度画像に相当する仮の画素値を配置した画像に相当し、再構成機能１３１ｂによって生成されたＭＲ画像の解像度を上げて画素補間した画像でもよい。
【００４０】
劣化画像生成機能１３１ｄは、高解像度画像生成機能１３１ｃから仮高解像度画像を受け取る。劣化画像生成機能１３１ｄは、第１のスライスを選択励起するＲＦパルスに関する第１のスライス励起特性に基づいて仮高解像度画像を劣化させることによって、第１の劣化画像を生成する。加えて、劣化画像生成機能１３１ｄは、第２のスライスを選択励起するＲＦパルスに関する第２のスライス励起特性に基づいて当該仮高解像度画像を劣化させることによって、第２の劣化画像を生成する。第１のスライス励起特性とは、第１のスライスを選択励起するＲＦパルスに関するスライス励起特性である。第２のスライス励起特性とは、第２のスライスを選択励起するＲＦパルスに関するスライス励起特性である。劣化画像生成機能１３１ｄは、第１の劣化画像および第２の劣化画像を高解像度画像生成機能１３１ｃへと出力する。尚、「劣化させる」とは、例えば、画像をスライス励起特性に応じてフィルタリングした後にダウンサンプリング処理を行うことに対応する。
【００４１】
次に、以上のように構成された磁気共鳴イメージング装置１００の動作について、図３のフローチャートを用いて説明する。以下、異なるスライス厚での収集によるＭＲ画像に対して超解像処理を実行する動作について説明する。尚、スライス厚の種類は、２種類以上であればよく、同様に、超解像処理に用いられるＭＲ画像も、２枚以上であればよい。
【００４２】
始めに、磁気共鳴イメージング装置１００は、操作者の指示により、ＭＲ画像を超解像処理するためのプログラムが選択されると、プログラムが実行され、ステップＳ３０１の動作を開始する。このとき、操作者は、インタフェース１２５を介して、超解像処理に関するスライス厚や超解像処理を行う撮像範囲を設定することができる。
【００４３】
ステップＳ３０１において、撮像制御回路１２１は、所望の撮像領域を複数のスライス励起特性で撮像することによって複数のスライスからＭＲ信号を収集する。具体的には、撮像制御回路１２１は、第１のスライス位置において第１のスライス厚で二次元撮像を行うことによって第１のスライスに関する第１のＭＲ信号を収集し、第２のスライス位置において第２のスライス厚で二次元撮像を行うことによって第２のスライスに関する第２のＭＲ信号を収集する。
【００４４】
ステップＳ３０２において、再構成機能１３１ｂは、収集されたＭＲ信号に対して再構成処理を実行することによってＭＲ画像を生成する。具体的には、再構成機能１３１ｂは、第１のＭＲ信号に対して再構成処理を実行することによって第１の画像を生成し、第２のＭＲ信号に対して再構成処理を実行することによって第２の画像を生成する。
【００４５】
ステップＳ３０３において、劣化画像生成機能１３１ｄは、複数のスライスを選択励起するＲＦパルスに関するスライス励起特性に基づいて仮高解像度画像を劣化させることによって、劣化画像を生成する。具体的には、劣化画像生成機能１３１ｄは、第１のスライス励起特性に従って仮高解像度画像を劣化させることによって、第１の劣化画像を生成し、第２のスライス励起特性に従って当該仮高解像度画像を劣化させることによって、第２の劣化画像を生成する。
【００４６】
ステップＳ３０４において、高解像度画像生成機能１３１ｃは、生成されたＭＲ画像と生成された劣化画像との差分に基づいて、高解像度画像を生成する。具体的には、高解像度画像生成機能１３１ｃは、第１の画像と第１の劣化画像との第１の差分と、第２の画像と第２の劣化画像との第２の差分とに基づいて、高解像度画像を生成する。より詳細には、高解像度画像生成機能１３１ｃは、メモリなどに記憶された仮高解像度画像を読み出して、当該仮高解像度画像の画素値を、第１の差分および第２の差分を用いて繰り返し更新することによって高解像度画像を生成する。
【００４７】
図４Ａおよび図４Ｂを参照し、磁気共鳴イメージング装置１００が被検体Ｐの任意のスライスを選択的に励起する方法について説明する。図４Ａは、ＲＦパルスの時間周波数特性と傾斜磁場とスライス厚との関係を例示する。ＲＦパルスの時間周波数特性とは、例えば、実空間におけるｓｉｎｃ波形を有するＲＦパルスをフーリエ変換したものであって、時間周波数領域における波形を示すものである。尚、スライス面は、Ｚ軸に垂直なＸＹ面とする。図４Ｂは、被検体Ｐにおけるスライス励起の空間波形を例示する。
【００４８】
磁気共鳴イメージング装置１００は、被検体Ｐの任意のスライスを選択的に励起するため、一定の傾斜磁場をスライス面に垂直な方向へ発生させ、任意のスライスのラーモア周波数と一致するように中心周波数を設定したＲＦパルスを照射する。
【００４９】
具体的には、磁気共鳴イメージング装置１００は、傾斜磁場ＧＺをＺ軸方向に発生させ、中心周波数ｆ０および帯域幅Δｆｅｘを有する時間周波数特性４０１に対応するＲＦパルスを照射する。被検体Ｐにおけるスライス位置ｓｐは、ＲＦパルスの中心周波数ｆ０で決まり、スライス厚Δｚは、帯域幅Δｆｅｘおよび傾斜磁場ＧＺの傾きにより決まる。
【００５０】
例えば、磁気共鳴イメージング装置１００は、複数のスライス厚を選択的に励起させるために、次の二つの方法を利用することができる。一つ目の方法として、磁気共鳴イメージング装置１００は、傾斜磁場ＧＺの傾きを一定とした場合に、帯域幅Δｆｅｘを変化させることによってスライス厚Δｚを変化させる。二つ目の方法として、磁気共鳴イメージング装置１００は、帯域幅Δｆｅｘを一定とした場合に、傾斜磁場ＧＺの傾きを変化させることによってスライス厚Δｚを変化させる。本実施形態は、上記一つ目の方法を利用することによって、複数のスライス厚を選択的に励起させるものとする。しかしながら、上記二つ目の方法を利用してもよい。
【００５１】
図５Ａおよび図５ＢにＲＦパルスの時間周波数特性が例示される。時間周波数特性５０１は、矩形波形に相当する。時間周波数特性５０１の矩形部分は、帯域幅Δｆｅｘを有する。時間周波数特性５０２は、単峰の山型の波形に相当する。時間周波数特性５０２の半値全幅は、帯域幅Δｆｅｘを有する。尚、上記帯域幅Δｆｅｘは、傾斜磁場ＧＺの傾きを一定とした場合に、いずれもスライス厚に対応する。そして、被検体Ｐにおけるスライス方向のスライス励起特性（空間波形）はそれぞれ図５Ａおよび図５Ｂの相似形となる。例えば、図５Ａの時間周波数特性５０１は、図４Ｂの空間波形４０２に対応する。
【００５２】
図６を参照し、異なるスライス厚で選択励起された２つのスライスと、それぞれのスライスからのＭＲ信号に対して再構成処理を実行して得られたＭＲ画像との関係について説明する。
【００５３】
スライス６０１は、例えば、スライス厚Ｔ１を有し、中空円錐台の組織６０２が含まれる。再構成機能１３１ｂは、スライス６０１からのＭＲ信号に対して再構成処理を実行することによってＭＲ画像６０３を生成する。ＭＲ画像６０３には、組織６０２に対応する組織画像６０４が表示される。
【００５４】
スライス６０５は、例えば、スライス厚Ｔ２を有し、中空円錐台の組織６０６が含まれる。ここで、スライス厚Ｔ２はスライス厚Ｔ１よりも厚みが小さく、組織６０６は組織６０２の一部である。再構成機能１３１ｂは、スライス６０５からのＭＲ信号に対して再構成処理を実行することによってＭＲ画像６０７を生成する。ＭＲ画像６０７には、組織６０６に対応する組織画像６０８が表示される。
【００５５】
ここで、組織画像６０４と組織画像６０８とを比較すると、組織画像６０８は、組織画像６０４よりもぼけの少ない画像となっている。これは、ＭＲ信号に対して再構成処理を実行する際に、Ｚ軸方向の信号成分が重畳されてしまうため、スライス厚の小さいスライスは、ぼけの少ない画像となり、スライス厚の大きいスライスは、ぼけの多い画像となるためである。
【００５６】
よって、本実施形態では、スライス厚が小さいほどぼけの少ない画像が得られるものとする。ここで、「ぼけの少ない画像」は、「高解像度画像」と同様の意味として用いる。また、スライス厚が小さいほど、スライス方向の解像度が高いものとする。
【００５７】
次に、磁気共鳴イメージング装置１００が、３種類のスライス厚でそれぞれ二次元撮像を行い、収集された３つのスライスのＭＲ画像を用いて超解像処理を行う例について説明する。
【００５８】
（ＭＲデータ収集例）  
図７において、３種類のスライス厚でＭＲ信号を収集する様子が例示される。例えば、図７の（ａ）、図７の（ｂ）、および図７の（ｃ）は、略同一の撮像領域について３種類のスライス厚でスライス位置をそれぞれ異ならせた撮像の一例を示す図である。尚、撮像方法は、典型的にはマルチスライス撮像が用いられる。また、同一のスライス厚を有するスライス間の隙間であるスライスギャップは、ゼロでもよい。例えば、略同一の撮像領域において、一番大きいスライス厚を用いたスライスの撮像では、スライスギャップがゼロに設定され、それ以外のスライス厚を用いたスライスの撮影では、一番大きいスライス厚を用いたスライスの撮像によるスライス位置に合わせてスライスギャップが設定される。
【００５９】
図７の（ａ）に示すように、撮像制御回路１２１は、スライス方向に沿ってスライス７０１−１、７０１−２、・・・、７０１−Ｎ（Ｎは、撮像領域および隣り合うスライスのスライス位置の間隔などによって決まる）の順にマルチスライス撮像を行う。このとき、撮像制御回路１２１は、スライス７０１−１、７０１−２、・・・、７０１−Ｎに関するそれぞれのＭＲ信号を収集する。撮像制御回路１２１は、スライス７０１−ＮのＭＲ信号を収集した後、図７の（ｂ）に示されるスライス７０２−１のＭＲ信号の収集を開始する。
【００６０】
図７の（ｂ）に示すように、撮像制御回路１２１は、図７の（ａ）に示すスライス７０１−１のスライス位置とは異なり、且つ、スライス７０１−１に一部が重複するようなスライス位置から撮像を開始する。撮像制御回路１２１は、スライス方向に沿ってスライス７０２−１、７０２−２、・・・、７０２−Ｎ（Ｎは、撮像領域および隣り合うスライスのスライス位置の間隔などによって決まる）の順にマルチスライス撮像を行う。このとき、撮像制御回路１２１は、スライス方向に沿って、スライス７０２−１、７０２−２、・・・、７０２−Ｎに関するそれぞれのＭＲ信号を収集する。撮像制御回路１２１は、スライス７０２−ＮのＭＲ信号を収集した後、図７の（ｃ）に示されるスライス７０３−１のＭＲ信号の収集を開始する。
【００６１】
図７の（ｃ）において、撮像制御回路１２１は、図７の（ｂ）に示すスライス７０２−１のスライス位置とは異なり、且つ、スライス７０１−１およびスライス７０２−１のそれぞれに一部が重複するようなスライス位置から撮像を開始する。撮像制御回路１２１は、スライス方向に沿ってスライス７０３−１、７０３−２、・・・、７０３−Ｎ（Ｎは、撮像領域および隣り合うスライスのスライス位置の間隔などによって決まる）の順にマルチスライス撮像を行う。このとき、撮像制御回路１２１は、スライス方向に沿って、スライス７０３−１、７０３−２、・・・、７０３−Ｎに関するそれぞれのＭＲ信号を収集する。
【００６２】
なお、撮像制御回路１２１によるスライスを収集する順番は上記に限らず、様々な順番で収集されてよい。例えば、撮像制御回路１２１は、図７の（ａ）、図７の（ｂ）、および図７の（ｃ）のそれぞれのスライスの奇数番号を降順または昇順に収集した後に、上記それぞれのスライスの偶数番号を降順または昇順に収集してもよい。
【００６３】
図８において、異なるスライス厚のスライスおよびスライス位置との関係について詳説する。尚、図８では、スライス７０１−１、７０２−１、７０３−１の位置関係を分かりやすくするために、それぞれのスライスを同一の座標軸上に示している。
【００６４】
スライス７０１−１は、スライス位置８０１を中心として、スライス厚８０２を有する。スライス７０２−１は、スライス位置８０３を中心として、スライス厚８０２よりも大きいスライス厚８０４を有する。スライス７０３−１は、スライス位置８０５を中心として、スライス厚８０４よりも大きいスライス厚８０６を有する。尚、スライス厚８０２、８０４、８０６は、全て異なる値に設定されてもよいし、いずれか二つが同一の値に設定されてもよい。
【００６５】
スライス位置８０３は、スライス方向に対して、スライス位置８０１よりも間隔ｄ１だけスライス位置が異なる。スライス位置８０５は、スライス方向に対して、スライス位置８０３よりも間隔ｄ２だけスライス位置が異なる。尚、間隔ｄ１および間隔ｄ２は、異なる値に設定されてもよいし、同一の値に設定されてもよい。
【００６６】
数値設定の具体例として、スライス厚２．９ｍｍ、３．０ｍｍ、３．１ｍｍの撮像から１ｍｍのスライス厚に相当するスライスに関するＭＲ画像を超解像処理する場合について説明する。例えば、スライス厚８０２が２．９ｍｍ、スライス厚８０４が３．０ｍｍ、スライス厚８０６が３．１ｍｍに設定される。また、スライス厚の異なる全てのスライスのスライス位置の間隔が等しくなるように設定された場合、間隔ｄ１および間隔ｄ２は、どちらも同じ値に設定される。
【００６７】
なお、スライス厚の設定は、上記に限らず、例えば、一つのスライス厚が２．９ｍｍに設定され、残りの二つのスライス厚が３．１ｍｍに設定されてもよく、また、一つのスライス厚が３．１ｍｍに設定され、残りの二つのスライス厚が２．９ｍｍに設定されてもよい。
【００６８】
図９において、超解像処理に用いられる３つのスライスと、超解像処理によって取得しえる所望のスライスとが模式的に例示される。スライス７０１−１、７０２−１、７０３−１は、それぞれ網掛け部分のスライスが略共通して含まれている。磁気共鳴イメージング装置１００は、スライス７０１−１、７０２−１、７０３−１に関するＭＲ画像を用いて超解像処理を行うことによって、スライス９０１に相当するＭＲ画像を得ることができる。スライス９０１は、スライス厚Ｔｓｒを有する。スライス厚Ｔｓｒは、上記の網掛け部分のスライスに略対応する。尚、超解像処理に用いられる少なくとも一つのスライスについて、網掛け部分のスライス厚がスライス厚Ｔｓｒ以上であればよい。
【００６９】
（超解像処理の具体例）  
次に、異なるスライス厚で収集されたスライスについてのＭＲ画像を超解像処理する具体例について説明する。図１０において、仮高解像度画像を、ＭＲ画像および劣化画像を用いて超解像処理することによって、高解像度画像が生成される様子が例示される。
【００７０】
なお、以下では、スライス７０１−１、７０２−１、７０３−１に関するＭＲ画像を用いて超解像処理の説明を行う。後続する処理では、スライス７０２−１、７０３−１、７０１−２に関するＭＲ画像が用いられ、さらに後続する処理では、スライス７０３−１、７０１−２、７０２−２に関するＭＲ画像が用いられるものとする。即ち、超解像処理に用いられるスライスのＭＲ画像は、スライス厚の異なる全てのスライスのうちの、スライス位置が隣り合って連続する３つのスライスに関するＭＲ画像であればよい。
【００７１】
高解像度画像生成機能１３１ｃは、メモリなどに記憶された仮高解像度画像１００１を読み出す。仮高解像度画像１００１は、例えば高解像度画像に相当する仮の画素値を配置した画像に相当し、取得されるＭＲ画像（例えば後述するＭＲ画像１００３ａなど）の解像度を上げて画素補間した画像でもよい。
【００７２】
劣化画像生成機能１３１ｄは、仮高解像度画像１００１を、スライス７０１−１を選択励起するＲＦパルスに関するスライス励起特性に基づいて劣化させることによって劣化画像１００２ａを生成する。また、劣化画像生成機能１３１ｄは、仮高解像度画像１００１を、スライス７０２−１を選択励起するＲＦパルスに関するスライス励起特性に基づいて劣化させることによって劣化画像１００２ｂを生成する。さらに、劣化画像生成機能１３１ｄは、仮高解像度画像１００１を、スライス７０３−１を選択励起するＲＦパルスに関するスライス励起特性に基づいて劣化させることによって劣化画像１００２ｃを生成する。
【００７３】
再構成機能１３１ｂは、スライス７０１−１に関するＭＲ信号に対して再構成処理を実行することによってＭＲ画像１００３ａを生成する。また、再構成機能１３１ｂは、スライス７０２−１に関するＭＲ信号に対して再構成処理を実行することによってＭＲ画像１００３ｂを生成する。さらに、再構成機能１３１ｂは、スライス７０３−１に関するＭＲ信号に対して再構成処理を実行することによってＭＲ画像１００３ｃを生成する。
【００７４】
高解像度画像生成機能１３１ｃは、劣化画像１００２ａとＭＲ画像１００３ａとの差分ｄｉｆｆ１に基づいて、仮高解像度画像１００１の画素値を更新することによって仮高解像度画像１００４ａを生成する。次に、高解像度画像生成機能１３１ｃは、劣化画像１００２ｂとＭＲ画像１００３ｂとの差分ｄｉｆｆ２に基づいて、仮高解像度画像１００４ａの画素値を更新することによって仮高解像度画像１００４ｂを生成する。最後に、高解像度画像生成機能１３１ｃは、劣化画像１００２ｃとＭＲ画像１００３ｃとの差分ｄｉｆｆ３に基づいて、仮高解像度画像１００４ｂの画素値を更新することによって高解像度画像１００４ｃを生成する。
ここで、３つの劣化画像は、同じ仮高解像度画像１００１から生成する例を示したが、劣化画像１００２ｂは、更新した仮高解像度画像１００４ａから生成し、劣化画像１００２ｃは、更新した仮高解像度画像１００４ｂから生成するというように再帰的に処理を行ってもよい。また、上記のように３回更新した仮高解像度画像に対して、同じ処理を反復することで、さらに解像度は向上する。
【００７５】
図１１に、各スライス励起を行った時点でのスライス方向の空間周波数応答特性を例示する。波形１１０１は、ＭＲ画像１００３ａ（スライス７０１−１に対応）を撮像する際のスライス励起を行った時点での空間周波数の分布を示す。波形１１０１の空間周波数ｓｆ１は、スライス励起の時点で応答が小さいことを示す。つまり、空間周波数ｓｆ１の成分は、ＭＲ画像１００３ａにむくまれていないことを示す。このため、スライス厚８０２を有するスライスのＭＲ画像だけで超解像処理を行ったとしても空間周波数ｓｆ１の成分は、高解像度画像において復元されない恐れがある。尚、空間周波数ｓｆ１は、ゼロ点と呼ばれてもよい。尚、波形１１０２と波形１１０３についても、単一のスライス厚を用いる限り同様である。
【００７６】
本実施形態の磁気共鳴イメージング装置１００は、スライス厚８０２、８０４、８０６をそれぞれ有するスライスのＭＲ画像で超解像処理を行う。従って、磁気共鳴イメージング装置１００は、空間周波数ｓｆ１、空間周波数ｓｆ２、および空間周波数ｓｆ３の周波数応答の低下に係る影響を相互に補うことができる。即ち、磁気共鳴イメージング装置１００は、従来の再構成型超解像で生成されたＭＲ画像よりも高解像度のＭＲ画像を生成することができる。
【００７７】
以上説明したように、一実施形態によれば、磁気共鳴イメージング装置１００は、第１のスライス位置において第１のスライス厚で二次元撮像を行うことによって第１のスライスに関する第１の磁気共鳴信号を収集し、スライス方向に沿った第１のスライス位置とは異なる第２のスライス位置において第１のスライス厚とは異なる第２のスライス厚で二次元撮像を行うことによって第１のスライスの少なくとも一部が重複する第２のスライスに関する第２の磁気共鳴信号を収集し、第１の磁気共鳴信号と第２の磁気共鳴信号とを用いて、第１のスライスおよび第２のスライスよりもスライス方向の解像度が高い高解像度画像を生成することができる。これにより、本磁気共鳴イメージング装置１００は、異なるスライス厚を有するスライスの磁気共鳴信号を用いて高解像度画像を生成するため、磁気共鳴画像の超解像処理における画質を向上させることができる。
【００７８】
また、本磁気共鳴イメージング装置１００は、第１の磁気共鳴信号に対して再構成処理を実行することによって第１の画像を生成し、第２の磁気共鳴信号に対して再構成処理を実行することによって第２の画像を生成し、第１の画像と第２の画像とを用いて、高解像度画像を生成することができる。従って、本磁気共鳴イメージング装置１００は、異なるスライス厚を有するスライスの磁気共鳴画像を用いて高解像度画像を生成するため、磁気共鳴画像の超解像処理における画質を向上させることができる。
【００７９】
また、本磁気共鳴イメージング装置１００は、第１のスライスを選択励起するＲＦパルスに関する第１のスライス励起特性に基づいて仮高解像度画像を劣化させることによって、第１の劣化画像を生成し、第２のスライスを選択励起するＲＦパルスに関する第２のスライス励起特性に基づいて当該仮高解像度画像を劣化させることによって、第２の劣化画像を生成し、第１の画像と第１の劣化画像との第１の差分と、第２の画像と第２の劣化画像との第２の差分とに基づいて、高解像度画像を生成することができる。従って、本磁気共鳴イメージング装置１００は、磁気共鳴画像と劣化画像との差分を用いて高解像度画像を生成するため、磁気共鳴画像の超解像処理における画質を向上させることができる。
【００８０】
また、本磁気共鳴イメージング装置１００は、仮高解像度画像の画素値を、第１の差分および第２の差分を用いて繰り返し更新することによって高解像度画像を生成することができる。従って、本磁気共鳴イメージング装置１００は、仮高解像度画像の画素値を繰り返し更新することによって高解像度画像を生成するため、磁気共鳴画像の超解像処理における画質を向上させることができる。
【００８１】
以上述べた実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１００によれば、磁気共鳴画像の超解像処理における画質を向上させることができる。
【００８２】
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。これら新規な実施形態は、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ともに、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。
【符号の説明】
【００８３】
１００…磁気共鳴イメージング装置、１０１…静磁場磁石、１０３…傾斜磁場コイル、１０５…傾斜磁場電源、１０７…寝台、１０７ａ…天板、１０９…寝台制御回路、１１１…ボア、１１３…送信コイル、１１５…送信回路、１１７…受信コイル、１１９…受信回路、１２１…撮像制御回路、１２３…バス、１２５…インタフェース、１２７…ディスプレイ、１２９…記憶装置、１３１…処理回路、１３１ａ…システム制御機能、１３１ｂ…再構成機能、１３１ｃ…高解像度画像生成機能、１３１ｄ…劣化画像生成機能、４０１，５０１，５０２…時間周波数特性、４０２…空間波形、６０１，６０５，７０１−１，７０１−２，７０１−Ｎ，７０２−１，７０２−２，７０２-Ｎ，７０３−１，７０３−２，７０３−Ｎ，９０１…スライス、６０２，６０６…組織、６０３，６０７，１００３ａ，１００３ｂ，１００３ｃ…ＭＲ画像、６０４，６０８…組織画像、８０１，８０３，８０５，ｓｐ…スライス位置、８０２，８０４，８０６、Δｚ…スライス厚、１００１，１００４ａ，１００４ｂ…仮高解像度画像、１００２ａ，１００２ｂ，１００２ｃ…劣化画像、１１０１，１１０２，１１０３…波形、ｄ１，ｄ２…間隔、Δｆｅｘ…帯域幅、ｄｉｆｆ１，ｄｉｆｆ２，ｄｉｆｆ３…差分、ｆ０…中心周波数、ＧＺ…傾斜磁場、Ｐ…被検体、ｓｆ１，ｓｆ２，ｓｆ３…空間周波数、Ｔ１，Ｔ２，Ｔｓｒ…スライス厚。
【図１】
2019072253.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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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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