(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＭＴ（Ｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎ  ｔｒａｎｓｆｅｒ）パルスを印加したのちイメージングシーケンスを実行する操作を複数の周波数のＭＴパルスについて行って収集したデータを基に、前記複数の周波数それぞれにおけるＣＥＳＴ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｅｘｃｈａｎｇｅ  Ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ）効果の大きさを表す量を用いて複数の第１の画像を生成する第１生成部と、
前記複数の第１の画像のうち少なくとも１つの画像を表示する表示部と、
前記表示部を参照するユーザの入力操作から、周波数の値を取得する受付部と、
前記受付部が取得した前記周波数を含む周波数帯域における前記複数の第１の画像の信号の大きさの推定値を基に、第２の画像を生成する第２生成部とを備える、画像処理装置。
【請求項２】
ＭＴ（Ｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎ  ｔｒａｎｓｆｅｒ）パルスを印加したのちイメージングシーケンスを実行する操作を複数の周波数のＭＴパルスについて行って収集したデータを基に、所定の空間位置における、或いは所定のＲＯＩ（Ｒｅｇｉｏｎ  Ｏｆ  Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）で積分された、ＣＥＳＴ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｅｘｃｈａｎｇｅ  Ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ）効果の大きさを表す量を用いて周波数スペクトルを生成する第１生成部と、
前記周波数スペクトルを表示する表示部と、
前記表示部を参照するユーザの入力操作から、周波数帯域を取得する受付部と、
前記複数の周波数のうち、前記受付部が取得した前記周波数帯域に含まれる１以上の周波数におけるＣＥＳＴ効果の大きさを表す１以上の画像である第１の画像の信号の大きさの推定値を基に、第２の画像を生成する第２生成部とを備える、画像処理装置。
【請求項３】
ＭＴ（Ｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎ  ｔｒａｎｓｆｅｒ）パルスを印加したのちイメージングシーケンスを実行する操作を複数の周波数のＭＴパルスについて行って収集されたデータを基に、前記複数の周波数それぞれにおけるＣＥＳＴ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｅｘｃｈａｎｇｅ  Ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ）効果の大きさを表す量を用いて複数の第１の画像を生成し、
前記複数の第１の画像に基づいて、所定の周波数の値を算出し、算出した前記所定の周波数を含む周波数帯域における前記複数の第１の画像の信号の大きさの推定値を基に、初期画像を生成する第１生成部と、
前記初期画像を表示する表示部と、
前記表示部を参照するユーザの入力操作から、周波数帯域を取得する受付部と、
前記受付部が取得した前記周波数帯域における前記複数の第１の画像の信号の大きさの推定値を基に、第２の画像を生成する第２生成部とを備える、画像処理装置。
【請求項４】
前記第１生成部は、前記ＣＥＳＴ効果の大きさを表す量として、ＭＴＲａｓｙｍ（Ａｓｙｍｍｅｔｅｒｉｃ  Ｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｒａｔｉｏ）の値を用いる、請求項１〜３のいずれか一つに記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記表示部は、前記複数の第１の画像を同時に表示する、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記表示部は、アミド基に対応する周波数に係る画像及びアミン基に対応する周波数に係る画像を、前記複数の第１の画像として表示する、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記表示部は、ヒドロキシル基に対応する周波数に係る画像を、前記複数の第１の画像として更に表示する、請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記第２生成部は、前記推定値を、前記周波数帯域で、積分することにより、または平均することにより、または合計することにより前記第２の画像を生成する、請求項１〜７のいずれか一つに記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記周波数帯域は、印加された前記複数の周波数のＭＴパルスの周波数帯域より狭い周波数帯域である、請求項１〜８のいずれか一つに記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記表示部は、ＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）上のマップ表示領域に前記少なくとも１つの画像を表示し、
前記受付部は、前記少なくとも１つの画像のうち１以上の画像をユーザが指定する操作を前記入力操作として受け付けることで、指定された前記１以上の画像から算出された周波数の値を取得する、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記受付部は、前記表示部に表示される前記少なくとも１つの画像の周波数の範囲の指定を受け付ける、
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記表示部は、前記周波数帯域を指定するための入力を受け付けるＧＵＩを備える、請求項１〜１１のいずれか一つに記載の画像処理装置。
【請求項１３】
前記第２の画像を生成するための１以上のパラメータを、異なるスライスにおける画像生成に用いるために記憶する記憶部を更に備える、請求項１〜１２のいずれか一つに記載の画像処理装置。
【請求項１４】
前記第２生成部は、更に、前記第２の画像に、同一の患者及びスライス断面に係る画像を重ね合わせ、第３の画像を生成する、請求項１〜１３のいずれか一つに記載の画像処理装置。
【請求項１５】
前記受付部は、ユーザからＲＯＩの入力を更に受け付け、
前記第１生成部は、前記受付部が受け付けたＲＯＩを前記所定のＲＯＩとして再設定して前記周波数スペクトルを再生成し、
前記表示部は、前記周波数スペクトルが再生成された場合、再生成された前記周波数スペクトルを再表示し、
前記受付部は、前記周波数スペクトルが再表示された場合、再表示された前記周波数スペクトルに対する前記ユーザからの応答を前記周波数帯域の入力として受け付ける、請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項１６】
前記第１生成部は、ユーザの入力操作により受け付けられた複数のＲＯＩのそれぞれについて、前記データを基に、ＣＥＳＴ効果の大きさを表す量を用いて周波数スペクトルを生成し、
前記表示部は、前記複数のＲＯＩのそれぞれについて前記第１生成部が生成した複数の前記周波数スペクトルを同時に表示する、請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項１７】
ＭＴ（Ｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎ  ｔｒａｎｓｆｅｒ）パルスを印加したのちイメージングシーケンスを実行する操作を複数の周波数のＭＴパルスについて行ってデータを収集するシーケンス制御部と、
前記データを基に、前記複数の周波数それぞれにおけるＣＥＳＴ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｅｘｃｈａｎｇｅ  Ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ）効果の大きさを表す量を用いて複数の第１の画像を生成する第１生成部と、
前記複数の第１の画像のうち少なくとも１つの画像を表示する表示部と、
前記表示部を参照するユーザの入力操作から、周波数の値を取得する受付部と、
前記受付部が取得した前記周波数を含む周波数帯域における前記複数の第１の画像の信号の大きさの推定値を基に、第２の画像を生成する第２生成部とを備える、磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１８】
ＭＴ（Ｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎ  ｔｒａｎｓｆｅｒ）パルスを印加したのちイメージングシーケンスを実行する操作を複数の周波数のＭＴパルスについて行ってデータを収集するシーケンス制御部と、
収集した前記データを基に、所定の空間位置における、或いは所定のＲＯＩ（Ｒｅｇｉｏｎ  Ｏｆ  Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）で積分された、ＣＥＳＴ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｅｘｃｈａｎｇｅ  Ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ）効果の大きさを表す量を用いて周波数スペクトルを生成する第１生成部と、
前記周波数スペクトルを表示する表示部と、
前記表示部を参照するユーザの入力操作から、周波数帯域を取得する受付部と、
前記複数の周波数のうち、前記受付部が取得した前記周波数帯域に含まれる１以上の周波数におけるＣＥＳＴ効果の大きさを表す１以上の画像である第１の画像の信号の大きさの推定値を基に、第２の画像を生成する第２生成部とを備える、磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１９】
ＭＴ（Ｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎ  ｔｒａｎｓｆｅｒ）パルスを印加したのちイメージングシーケンスを実行する操作を複数の周波数のＭＴパルスについて行ってデータを収集するシーケンス制御部と、
収集された前記データを基に、前記複数の周波数それぞれにおけるＣＥＳＴ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｅｘｃｈａｎｇｅ  Ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ）効果の大きさを表す量を用いて複数の第１の画像を生成し、
前記複数の第１の画像に基づいて、所定の周波数の値を算出し、算出した前記所定の周波数を含む周波数帯域における前記複数の第１の画像の信号の大きさの推定値を基に、初期画像を生成する第１生成部と、
前記初期画像を表示する表示部と、
前記表示部を参照するユーザの入力操作から、周波数帯域を取得する受付部と、
前記受付部が取得した前記周波数帯域における前記複数の第１の画像の信号の大きさの推定値を基に、第２の画像を生成する第２生成部とを備える、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、画像処理装置及び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では、近年、化学交換飽和移動（ＣＥＳＴ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｅｘｃｈａｎｇｅ  Ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ）効果を用いて撮像を行う方法が提案された。ＣＥＳＴ効果を用いた撮像は、バルクの水（自由水）プロトンと異なる周波数で共鳴する交換可能な溶質プロトンが、ＲＦパルスの印加により選択的に飽和されることを利用して行われる。飽和した溶質プロトンは、速やかに自由水プロトンに移行するので、十分な時間が経過したのち、自由水のプロトン信号は、ＲＦパルス印加直後に比べて減少する。この信号を収集することで、撮像を行うことができる。
【０００３】
しかし、単一の周波数での励起により得られるＣＥＳＴ効果は、比較的小さい。例えば、正常組織において、ＣＥＳＴ効果による信号利得の効果は、所定周波数での正常組織については約２〜３％である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第５，５５７，２０２号明細書
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｐｅｔｅｒ  Ｃ．Ｍ．ｖａｎ  Ｚｉｊｌ他著「Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｅｘｃｈａｎｇｅ  Ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  （ＣＥＳＴ）：  Ｗｈａｔ  ｉｓ  ｉｎ  ａ  Ｎａｍｅ  ａｎｄ  Ｗｈａｔ  ｉｓｎ’ｔ  ｉｔ?」、Ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  ｉｎ  ｍｅｄｉｃｉｎｅ、米国、Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  ｉｎ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ、２０１１年２月１７日、６５巻、４号、９２７−９４８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
実施形態が解決しようとする課題は、ＣＥＳＴ効果を表す画像のコントラストを向上することができる画像処理装置及び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】
【０００７】
実施形態に係る画像処理装置は、第１生成部と、表示部と、受付部と、第２生成部とを備える。第１生成部は、ＭＴ（Ｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎ  ｔｒａｎｓｆｅｒ）パルスを印加したのちイメージングシーケンスを実行する操作を複数の周波数のＭＴパルスについて行って収集したデータを基に、前記複数の周波数それぞれにおけるＣＥＳＴ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｅｘｃｈａｎｇｅ  Ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ）効果の大きさを表す量を用いて複数の第１の画像を生成する。表示部は、前記複数の第１の画像のうち少なくとも１つの画像を表示する。受付部は、前記表示部を参照するユーザの入力操作から、周波数の値を取得する。第２生成部は、前記受付部が取得した前記周波数を含む周波数帯域における前記複数の第１の画像の信号の大きさの推定値を基に、第２の画像を生成する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の概略ブロック図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の行う処理を示すフローチャートである。
【図３】図３は、図２のステップ２１２において表示される画像の一例を示す図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係るグラフィカルユーザインタフェース（Graphical  User  Interface：ＧＵＩ）の一例を示す図である。
【図５】図５は、第１の実施形態に係るＧＵＩの別の一例を示す図である。
【図６】図６は、第１の実施形態に係るＧＵＩの別の一例を示す図である。
【図７】図７は、第１の実施形態において生成される画像の一例を示す図である。
【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の行う処理を示すフローチャートである。
【図９】図９は、第２の実施形態に係るＧＵＩの一例を示す図である。
【図１０】図１０は、第２の実施形態に係るＧＵＩの別の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、第３の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の行う処理を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、実施形態に係る画像処理装置の概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を用いて、実施形態に係る画像処理装置及び磁気共鳴イメージング装置について説明する。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ：Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ）装置の概略ブロック図である。図１に示す磁気共鳴イメージング装置は、ガントリ１０（概略断面で示す）と、これに接続された各種の関連システム構成要素（ＭＲＩシステム２０）とを有する。少なくともガントリ１０は、通常はシールドルーム内に配置される。図１に示すＭＲＩシステム２０の構造は、実質的に同軸の円筒形に配置された(静磁場)Ｂ0磁石１２と、Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚ傾斜磁場コイル１４と、大型の全身用ＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）コイル（ＷＢＣ（Ｗｈｏｌｅ  Ｂｏｄｙ  Ｃｏｉｌ））１６とを有する。この円筒形に配置される要素の横軸に沿って、患者用寝台１１によって支持された患者９の身体の一部を実質的に取り囲むように、撮像ボリューム１８が示される。比較的小型のアレイＲＦコイル（ＡＣ（Ａｒｒａｙ  Ｃｏｉｌ））１９が、患者９の一部に連結されてもよい。本明細書では、アレイＲＦコイル１９を使用したスキャンを受ける患者９の部位を、例えば、撮像ボリューム１８内の「スキャン被検体」又は「被検体」と呼ぶ。当業者には明らかなように、表面コイル等のように、全身用ＲＦコイルと比較して小さいコイルやアレイコイルは、特定の身体部位（例えば、腕、肩、肘、手首、膝、脚、胸、背骨等）に合わせて設計されることが多い。以後、そのような小型ＲＦコイルを、アレイコイルまたはフェーズドアレイコイル（Phased  Array  Coil：ＰＡＣ）と呼ぶ。これらは、ＲＦ信号を撮像ボリューム内に送信するよう構成された少なくとも１つの送信コイルと、撮像ボリュームにおいて、上記の例における生体の一部等の被検体からのＲＦ信号を受信するよう構成された１以上の受信コイルとを含んでもよい。
【００１１】
システム制御部２２は、ディスプレイ２４、キーボード２６、およびプリンタ２８に接続された入出力ポートを有する。当然のことながら、ディスプレイ２４は、制御入力もできるようにタッチスクリーンタイプのものでもよい。
【００１２】
図１に示す磁気共鳴イメージング装置は、システム制御部２２またはシステム制御部２２に連結されたコンピュータを操作して、インストールされたソフトウェアプログラムに従って、パルスシーケンスに関する情報をシーケンス制御部３０に供給したりシステム全体の作業を管理したりしてもよい。また、システム制御部２２は、自動音声合成技術を用いて生成された音声メッセージにより、例えば息止め等のタスクを行うように患者９に指示する要素として機能してもよい。
【００１３】
システム制御部２２はシーケンス制御部３０に接続され、シーケンス制御部３０は、Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚ傾斜磁場コイルドライバ３２、ならびにＲＦ送信機３４および送受信スイッチ３６（同じＲＦコイルが送信と受信の両方に使用される場合）を制御する。シーケンス制御部３０は、ＭＲＩイメージング（核磁気共鳴（Nuclear  Magnetic  Resonance：ＮＭＲ）イメージングとしても知られている）技術を実装するための適切なＭＡＰ／ＭＲＩデータ収集プログラムコード構造３８を含む。磁気共鳴イメージング技術として、例えば、パラレルイメージング等のイメージングシーケンスがある。
【００１４】
パルスシーケンス情報は、パルスシーケンスに従ってＧｘ、Ｇｙ、Ｇｚ傾斜磁場コイルドライバ３２、ならびにＲＦ送信機３４および送受信スイッチ３６（同じＲＦコイルが送信と受信の両方に使用される場合）を操作するのに必要とされる情報を含む。そのような情報は、ｘコイル、ｙコイル、およびｚコイルに印加されるパルス電流の強度、継続時間、および印加タイミングを含む。
【００１５】
ＭＲＩシステム２０は、ディスプレイ２４に送られる処理画像データを作成するために、入力をＭＲＩデータプロセッサ４２に送るＲＦ受信機４０を有する。また、ＭＲＩデータプロセッサ４２は、マップ/ＭＲＩ画像メモリ４６ならびに画像再構成プログラムコード構造４４およびプログラム記憶装置５０へアクセスできるように構成される。画像再構成プログラムコード構造４４およびプログラム記憶装置５０は、ＭＲＩ画像を再構成する制御論理回路に加えて、全身用ＲＦコイル１６とアレイＲＦコイル１９のうち少なくとも一方からＭＲデータを取得する制御論理回路を有してもよい。また、ＭＲＩデータプロセッサ４２は、図３に示す方法３００またはその一部等の各種方法を実行して、強調されたＣＥＳＴ効果を利用して画像を取得するように動作する。
【００１６】
ＲＦ送信機３４、送受信スイッチ３６、およびＲＦ受信機４０は、全身用ＲＦコイル１６およびアレイＲＦコイル１９から離れて位置するものとして図１に示されているが、実施形態によっては、それらのいずれかが、全身用ＲＦコイル１６およびアレイＲＦコイル１９の一方または両方に近接して設置されてもよく、または、全身用ＲＦコイル１６およびアレイＲＦコイル１９の一方または両方の表面に設置されてもよい。
【００１７】
また図１は、プログラム記憶装置５０の一般的な説明を示す。プログラム記憶装置５０では、（例えば、画像再構成のためや、グラフィカルユーザインタフェース（Graphical  User  Interface：ＧＵＩ）を定義しＧＵＩへの操作者の入力を受け取るための）格納されたプログラムコード構造が、ＭＲＩシステムの各種データ処理構成要素へアクセス可能な非一時的コンピュータ可読記憶媒体に格納される。当業者には明らかなように、プログラム記憶装置５０をセグメント化して、少なくとも一部分を、ＭＲＩシステム２０の処理コンピュータのうち、通常操作においてそのような格納されたプログラムコード構造を最優先で必要とする別のコンピュータに直接接続してもよい（すなわち、システム制御部２２に普通に格納したり直接接続したりするのではなく）。当業者には明らかなように、コンピュータ制御回路の構成は、１以上のコンピュータの中央処理回路（Central  Processing  Unit：ＣＰＵ）において実行する命令を提供する、格納されたコンピュータプログラムコード構造（ソフトウェアまたはファームウェアと呼ぶこともある）だけにより実現することはできない。またコンピュータ制御回路を、特定用途向け集積回路（Application  Specific  Integrated    Circuit：ＡＳＩＣ）またはプログラムゲートアレイ（Programmed  Gate  Array：ＰＧＡ）等として構成してもよい。
【００１８】
実際に、当業者には明らかなように、図１は、後述する実施形態を実現するために変更された典型的なＭＲＩシステムの、非常に大まかな概略図を示したものである。システム構成要素は様々な論理集合の「ボックス」に分割することができ、通常、多数のデジタル信号プロセッサ（Digital  Signal  Processor：ＤＳＰ）と、マイクロプロセッサと、専用処理回路（例えば、高速ＡＤ変換用、高速フーリエ変換用、アレイ処理用等）とを含む。これらのプロセッサの各々は、通常、クロック制御された「状態マシン」であり、物理データ処理回路は、クロックサイクル（または、所定数のクロックサイクル）毎に、ある物理状態から別の物理状態に移る。
【００１９】
処理回路（例えば、ＣＰＵ、レジスタ、バッファ、演算装置）の物理状態が、操作過程において、あるクロックサイクルから別のクロックサイクルに徐々に変化するだけでなく、関連データ記憶媒体の物理状態（例えば、磁気記憶媒体内のビット記憶場所）も、このようなシステムの操作過程において、ある状態から別の状態に変換される。例えば、画像再構成処理や時としてコイル感度マップ生成処理の終わりに、物理的記憶媒体内のコンピュータ可読でアクセス可能なデータ値の記憶場所の配列は、ある初期状態（例えば、全て一様に「０」値、または全て「１」値）から新しい状態に変換され、そのような配列における物理的場所の物理状態は、最小値と最大値との間で変化して、実世界の物理的事象および物理的条件（例えば、撮像ボリューム空間内の患者９の内部物理構造）を表す。当業者には明らかなように、命令レジスタに順次読み込まれＭＲＩシステム２０の１以上のＣＰＵによって実行されたときに、ＭＲＩシステム内で特定のシーケンスの動作状態を引き起こし遷移させる特定構造のコンピュータ制御プログラムコードと同様に、そのような格納データ値の配列は物理的構造を表し構成する。
【００２０】
本明細書に示す実施形態は、ＣＥＳＴ効果（ＭＴ（Magnetization  Transfer）パルスを用いることで有効になる）が診断等の用途に用いられる任意の被検体の磁気共鳴イメージングに適用し得る。スキャンプロセスの間に、ガントリ１０内に位置する被検体を用い、被検体の特定の部位において核磁気共鳴（Nuclear  Magnetic  Resonance：ＮＭＲ）スピンを励起するために、全身用ＲＦコイル１６やアレイＲＦコイル１９等の１以上のＲＦコイルで、被検体の選択された部位にＲＦパルスを送信してもよい。例えば、アレイＲＦコイル１９は例えば生体の領域に配置される。特にその領域において核スピンを励起するために、アレイＲＦコイル１９を用いてもよい。次に、前の励起により生成された磁気共鳴信号（例えば、エコー信号）が、１以上のＲＦ受信コイルにより受信される。ＲＦパルスの送信およびＭＲ信号の受信は、同じＲＦコイル（例えば、ＲＦ励起パルスの送信と、対応する磁気共鳴信号の受信の両方を行うアレイＲＦコイル１９）を用いて行ってもよく、または、異なるＲＦコイル（例えば、全身用ＲＦコイル１６でＲＦパルスを送信し、アレイＲＦコイル１９で対応する磁気共鳴信号を受信するようにする）で行ってもよい。診断等の目的で使用される磁気共鳴イメージング画像を生成するために、処理のためのＭＲＩデータプロセッサ４２を含む処理システム等の制御システムに、受信された磁気共鳴信号に対応するデータを通信する必要がある。
【００２１】
ＭＴ効果（または、磁化移動コントラスト（Magnetization  Transfer  Contrast：ＭＴＣ）効果と呼ぶことができるもの）は、例えば、ＭＲ血管造影（MR  Angiography：ＭＲＡ）（これに限定されない）等の用途において血液（例えば、血流）と組織との間の画像コントラストを利用する。ＭＴ効果は、自由水（バルク水とも呼ばれる）や様々な高分子等の、複数種類の核プールのＮＭＲプロトン（例えば、水素核）間の化学交換や交差緩和に基づく。複数種類の核プールの各々は、異なる方法で束縛されたプロトンを含んでもよく、また、他の核プール内のプロトンと異なるラーモア周波数を有してもよい。
【００２２】
「ＭＴパルス」は、例えば自由水および高分子において、ＭＴ効果を生じさせるＲＦパルスである。自由水の共鳴ピーク周波数Ｆ０を中心周波数と見なした場合、ＭＴパルスとして作用する周波数選択的パルスを印加して、自由水の中心周波数Ｆ０から例えば５００Ｈｚだけシフトした周波数範囲が励起される（すなわち、オフレゾナンス励起）。この励起により、自由水中の原子核のＮＭＲ磁化が生じ、もし存在するなら、周波数選択的パルスにより選択された他の高分子中の原子核のＮＭＲ磁化も生じる。時間の経過とともに、自由水の原子核のＮＭＲ磁化は高分子中の原子核のＮＭＲ磁化へと移動する。この移動の結果、自由水から生じたＮＭＲ信号は低下する。ＭＴ効果、化学交換や、自由水と高分子との間の交差緩和が発生する領域と、ＭＴ効果が発生しない（または、かなり少ない程度で発生する）別の領域との間で、信号の差が生じる。これらの差を利用して、例えば、血流と、組織等の関心のある領域または物体との間のコントラストが強調され観察される。
【００２３】
実施形態によっては、ＭＲＩデータ収集は、（ａ）ＭＴパルスシーケンスと（ｂ）ＭＲイメージングパルスシーケンスとを有する合成パルスシーケンスを印加する工程を含む。実施形態におけるイメージングパルスシーケンスとして、２次元（Two-Dimensional：２Ｄ）スキャンパルスシーケンスまたは３次元（Three-Dimensional：３Ｄ）スキャンパルスシーケンスを適用することができる。使用可能な磁気共鳴イメージングパルスシーケンスとして、スピンエコー（Spin  Echo：ＳＥ）シーケンス、傾斜磁場エコー（Field  Gradient  Echo：ＦＥ）シーケンス、高速ＳＥ（Fast  SE：ＦＳＥ）シーケンス、高速非対称ＳＥ（Fast  Asymmetric  SE：ＦＡＳＥ）シーケンス等が挙げられる。
【００２４】
磁気共鳴イメージングシーケンスの前に、ＭＴパルスが印加される。また通常、イメージングシーケンス（メインシーケンスと呼ぶこともある）の前に、ＭＴパルスとして機能するＲＦパルスを含むプレシーケンスも印加される。プレシーケンスは、任意の１以上の軸方向（例えば、スライス方向、位相エンコード方向、および読み出し方向）に印加される傾斜磁場スポイラーパルスを含んでもよい。
【００２５】
ＭＴパルスは、スライス選択的に印加してもよく、または非選択的に印加してもよい。ＭＴパルスは、通常、例えば、先端を切り取ったｓｉｎｃ関数の形状を有する包絡線で個別に形成される、ＮＭＲ励起用のＲＦパルスで構成される。またＭＴパルスは、ガウス関数に基づく包絡線のＲＦパルスで構成されてもよい。ＭＴパルスは、例えば、シンク関数で変調することにより形成され、ＲＦパルスは、それぞれ所望の周波数オフセットを有する。また、ＭＴパルスとして、特許文献１のような二項パルスを用いてもよい。イメージングサイクルの間のパルスシーケンスにおいて印加されるＭＴパルスの数は、１０パルスや４０パルス等の数である。
【００２６】
スキャン中の被検体の領域にＭＴパルスを印加すると、選択された周波数において下垂する束縛プロトンとその領域内の自由水プロトンとの間にＭＴ効果が発生する。ＭＴ効果によって、選択された束縛プロトンからの信号は、自由水プロトンの信号よりも大きい量だけ減少し、その結果、画像内の対応する領域間のコントラストが増大する。
【００２７】
化学交換飽和移動（Chemical  Exchange  Saturation  Transfer：ＣＥＳＴ）は、ＭＴＣと同様に、磁気共鳴イメージングにおけるコントラストを改善するための別の技術である。ＣＥＳＴ効果を利用するイメージングにおいて、アミド（−ＮＨ）、ヒドロキシ（−ＯＨ）、アミン（−ＮＨ２）等の高分子中の交換可能なプロトンに対して選択的に照射したＲＦパルスの影響は、化学交換の結果水信号が徐々に飽和していくことを通じて検出することができる。ＣＥＳＴでは、ＭＴＣが用いられる半固体においてではなく、プロトンが可動な上記化合物において、磁化の移動が観察される。ＭＴＣと同様に、ＣＥＳＴには、化学交換と双極性交差緩和の両方の寄与があるが、交換が速ければ多くの場合、後者を無視することができる。ＭＴＣとは異なり、ＣＥＳＴ撮像では、関心のあるプロトンの選択的照射を可能にするために、磁気共鳴の時間スケールで十分に緩やかな交換が必要である。
【００２８】
上述のように、自由水プロトンとは異なる周波数で共鳴する交換可能高分子プロトンを飽和させ、溶質プロトンが自由水プロトンと交換される際にその飽和磁化を交換可能高分子プロトンから自由水プロトンへと移動させることによって、ＭＴ効果およびＣＥＳＴ効果を引き起こすことができる。自由水信号は、磁化の移動により減衰する。しかし、自由水プールは一般的に高分子プールよりもはるかに大きいため、ＭＴ効果／ＣＥＳＴ効果による水信号の減衰を視認可能とするには、通常、１よりも多いパルス、そしてできる限り多い数のパルス、例えば、４０ＭＴパルスのシーケンス等の複数のパルスを用いて、長い継続時間（約１〜３秒）で飽和を実現すべきである。
【００２９】
ＭＴ効果やＣＥＳＴ効果の効率は、通常、結果的に得られたＭＴ効果またはＣＥＳＴ効果による信号または磁化の低減の大きさで測ることができる。ＣＥＳＴ効果により生じた周波数依存飽和効果は、飽和なしの信号により規格化された水飽和度をプロットすることにより、飽和周波数（印加したＲＦパルスの周波数）の関数として視覚化してもよい。これにより、「Ｚスペクトル」が得られる。Ｚスペクトルは、水周波数Ｆ０周辺の左右対称の直接飽和により特徴づけられる（換言すると、Ｚスペクトルは、０ｐｐｍ（parts  per  million）を水周波数に割り当てて示される）。
【００３０】
ＲＦパルスの印加毎に、ヒドロキシプロトン、アミンプロトン、およびアミドプロトンの各信号を別々に高めることにより、ＣＥＳＴ効果を生じさせてもよい。例えば、ヒドロキシプロトン（１ｐｐｍ）、アミンプロトン（約２ｐｐｍ）、およびアミドプロトン（約３．５ｐｐｍ）の特定周波数を照射することにより、ＣＥＳＴ効果を得ることができる。ここで、ｐｐｍ値で表した周波数は、自由水周波数Ｆ０を基準として指定される。サンプルのＺスペクトルを解析するために、−６ｐｐｍ〜＋６ｐｐｍの範囲、またはその部分範囲の従来のＭＴパルスを印加してもよい。
【００３１】
しかし、単一の周波数での励起により得られるＣＥＳＴ効果は、比較的小さい。例えば、正常組織において、ＣＥＳＴ効果による信号利得の効果は、所定周波数での正常組織については約２〜３％である。
【００３２】
また、従来のシステムでは、多くの場合ＭＴＲａｓｙｍスペクトルに、アミンプロトン、アミドプロトン、およびヒドロキシプロトンの各効果が混在して表示される。これら異なるプロトンの効果が混在することにより、特定種類のプロトンまたは特定基の種類のプロトンに起因するＣＥＳＴ効果の描写が妨げられ、これにより正確な診断が妨げられる。また、従来のシステムでは、ＣＥＳＴ画像には、例えば、（３．５ｐｐｍの）アミド、（２ｐｐｍの）アミン、および／または（１ｐｐｍの）ヒドロキシのような隣接する信号の効果により、データが不明瞭になる。加えて、従来のシステムでは、ＣＥＳＴ画像には、病変部での異常だけでなく、正常組織にも異常がデータが表れてしまうこともあった。
【００３３】
ここで、ＣＥＳＴ撮像、ＣＥＳＴスペクトル及びＭＴＲａｓｙｍについて再度簡単に要約すると、ＣＥＳＴ撮像は、バルク水（自由水）プロトンと異なる周波数で共鳴する交換可能な溶質プロトンが、ＲＦパルスの印加により選択的に飽和されることを利用して行われる。飽和した溶質プロトンは、速やかに自由水プロトンに移行するので、十分な時間が経過したのち、自由水のプロトン信号Ｓsatは、ＲＦパルス印加直後に比べて減少する。自由水のプロトン信号の減少効果は、印加するＲＦパルスの周波数に依存する。周波数依存する、自由水のプロトン信号の減少効果は、Ｓｓａｔ（Δω）/Ｓ０(Δω)をプロットすることで視覚化できる。ここで、Ｓ０は飽和がない場合の信号、Δωは、印加するＲＦパルスの周波数の、自由水の共鳴周波数からのオフセットである。Ｓｓａｔ（Δω）/Ｓ０(Δω)をＺ−スペクトルあるいはＣＥＳＴスペクトルと呼ぶ。
【００３４】
ところで、ＣＥＳＴ効果、すなわち自由水プロトンと異なるプロトンが飽和されることによる間接効果は、自由水の直接飽和効果に比べて小さい。また、自由水の直接飽和効果は、自由水の共鳴周波数０ｐｐｍを中心として、おおむね左右に対称な周波数依存性を示す。このような性質を利用して、実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置のＭＲＩデータプロセッサ４２は、一例として、ＭＴＲａｓｙｍ（Asymmetric  Magnetization  Transfer）、すなわちΔωの関数として、ＭＴＲａｓｙｍ（Δω）＝（Ｓｓａｔ（−Δω）−Ｓｓａｔ（Δω））／Ｓ０を算出する。ＭＴＲａｓｙｍの値を周波数についてプロットしたＭＴＲａｓｙｍスペクトルは、自由水の直接飽和効果が除去され、かつＣＥＳＴ効果の大きさを反映されたスペクトルになっている。
【００３５】
本明細書に開示する実施形態により、ＣＥＳＴ効果を表す画像のコントラストを向上することが可能になる。
【００３６】
図１に示す磁気共鳴イメージング装置は、シーケンス制御部３０と、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる第１生成部と、表示部としてのディスプレイ２４と、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる受付部と、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる第２生成部とを備える。シーケンス制御部３０は、ＭＴ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｔｒａｎｓｆｅｒ）パルスを印加したのちイメージングシーケンスを実行する操作を複数の周波数のＭＴパルスについて行ってデータを収集する。ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる第１生成部は、収集したデータを基に、複数の周波数それぞれにおけるＣＥＳＴ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｅｘｃｈａｎｇｅ  Ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ）効果の大きさを表す量を用いて複数の第１の画像を生成する。ディスプレイ２４は、複数の第１の画像のうち少なくとも１つの画像を表示する。ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる受付部は、ディスプレイ２４を参照するユーザの入力操作から、周波数の値を取得する。ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる第２生成部は、受付部が取得した周波数を含む周波数帯域における複数の第１の画像の信号の大きさの推定値を基に、第２の画像を生成する。
【００３７】
実施形態によっては、特定プロトンのＣＥＳＴ効果を明確に識別することができる強調ＣＥＳＴ画像を出力するために、図２について説明するように、ＭＴＲａｓｙｍ（Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  Ｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｒａｔｉｏ）スペクトルを用いても良い。
【００３８】
この場合、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる第１生成部（又は、第１生成部１００２Ａ）は、ＣＥＳＴ効果の大きさを表す量として、ＭＴＲａｓｙｍの値を用いる。
【００３９】
図２は、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の行う処理を示すフローチャートである。操作２０２〜２１８は、図１に示すＭＲＩデータプロセッサ４２、システム制御部２２、および／またはシーケンス制御部３０により実行および／または制御されてもよい。
【００４０】
ＣＥＳＴ解析ルーチンに入ると、解析対象の被検体（例えば、患者９）およびＭＲＩシステムが、スキャンのために準備される（ステップＳ２０２）。具体的には、システム制御部２２及びシーケンス制御部３０は、データ収集のためにＭＲＩシステムを設定する。準備は、シーケンス制御部３０が、被検体に印加するパルスシーケンスを選択する工程を含んでもよい。選択されたパルスシーケンスは、ＭＲイメージングパルスシーケンスの前に印加するＭＴパルスシーケンスを含む。実施形態によっては、シーケンス制御部３０は、事前に格納された複数の合成パルスシーケンスから、所望の合成パルスシーケンスを選択してもよい。実施形態によっては、システム制御部２２を通じてユーザから受け付けられた入力をシーケンス制御部３０に送信し、シーケンス制御部３０が送信された情報を受け付けることで、ユーザが、パルスシーケンスを指定したり、または事前に格納されたパルスシーケンスの一部を修正したりすることが可能となる。
【００４１】
ＭＲＩデータプロセッサ４２は、化学交換飽和移動（ＣＥＳＴ）解析パラメータを設定する（ステップ２０４）。実施形態により設定できるＣＥＳＴ解析パラメータは、複数のＣＥＳＴ画像を表示する周波数範囲、目標周波数に対応する強調ＣＥＳＴ画像を生成するためにＣＥＳＴ効果を積分する（または平均する、または合計する）範囲、ＣＥＳＴ効果データを収集するための周波数間隔等を含んでもよい。
【００４２】
シーケンス制御部３０は、ガントリ１０内の被検体の撮像ボリュームに、選択した（または設定した）磁化移動（ＭＴ）パルスシーケンスを印加する（ステップ２０６  前段）。一実施形態によると、シーケンス制御部３０は、各パルスが約１００ｍｓの継続時間を有するＭＴパルスシーケンスを、連続的に約２秒間送信する。当業者には明らかなように、シーケンス制御部３０は、特定の状況に対して望ましいように、または必要なように、ＭＴパルスの数、ＭＴパルスの継続時間、送信のシーケンスおよび時間を調整してもよい。シーケンス制御部３０は、続いてイメージングパルスシーケンスを印加する（ステップ２０６  後段）。イメージングパルスシーケンスは、通常、例えば、ＮＭＲスピンエコーＲＦ応答の生成を刺激するための９０°ＲＦ励起章動パルス等の、１以上のＲＦ励起パルスを含んでもよい。
【００４３】
シーケンス制御部３０は、ＲＦ受信機４０を通じて、イメージングパルスに応答する核磁気共鳴（ＮＭＲ）スピンエコーＲＦ共鳴データを、ＭＲ  ｋ空間データとして収集する(ステップ２０８)。水周波数（例えば、＋６ｐｐｍおよび−６ｐｐｍ）のいずれか一方の側の所望の周波数オフセットのためのＮＭＲスピンエコーデータを取得するために、ステップ２０６〜２０８が繰り返される。シーケンス制御部３０は、１つのオフセット周波数と別のオフセット周波数との間でパルスシーケンスを繰り返す前に、６〜９秒等の緩和間隔を入れてもよい。さらに、シーケンス制御部３０は、十分なＺスペクトルデータを収集するために、複数のスキャン周波数間隔（例えば、下端値から上端値までの０．１ｐｐｍ毎）で操作２０６〜２０８を繰り返してもよい。
【００４４】
このように、シーケンス制御部３０は、ＭＴパルスを印加したのちイメージングシーケンスを実行する操作を複数の周波数のＭＴパルスについて行ってデータを収集する。
【００４５】
ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる第１生成部は、シーケンス制御部３０がＲＦ受信機４０を通じて収集したデータを基に、ＣＥＳＴ画像を計算する（ステップ２１０）。第１生成部は、一例として、ＣＥＳＴ画像の計算を、特定周波数について、（ａ）特定周波数からの正のオフセットに起因する信号と、（ｂ）同じ特定周波数からの負のオフセットに起因する信号との差分を取る計算を用いて行う。第１生成部は、計算されたＣＥＳＴ画像は、ＣＥＳＴ効果によるコントラストの強調を含むことから、シーケンス制御部３０がＲＦ受信機４０を通じて収集したデータ（生データ）と比較して、ＭＴ効果および／またはＣＥＳＴ効果に影響される特定領域内のコントラストが改善された、空間領域におけるＭＲＩ画像を得る。
【００４６】
実施形態によっては、第１生成部は、設定可能な周波数範囲について、その範囲内で設定可能な周波数間隔で、ＣＥＳＴ画像を計算してもよい。一実施形態では、第１生成部は、例えば、１ｐｐｍ〜６ｐｐｍの範囲内の周波数について、その範囲内で０．１ｐｐｍの増分毎に、ＣＥＳＴ画像（例えば、１、１．１、１．２、１．３、・・・、５．８、５．９、６ｐｐｍにおけるＣＥＳＴ画像）を計算してもよい。ＭＲＩデータプロセッサ４２は、次のアクセスおよび使用のために、計算したＣＥＳＴ画像をメモリに格納してもよい。
【００４７】
このように、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる第１生成部は、収集したデータを基に、複数の周波数それぞれにおけるＣＥＳＴ効果の大きさを表す量を用いて複数の第１の画像（例えば、上述のＣＥＳＴ画像）を生成する。前述したように、第１生成部は、例えば、ＣＥＳＴ効果の大きさを表す量として、ＭＴＲａｓｙｍの値を用いる。
【００４８】
ディスプレイ２４は、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる第１生成部が生成したＣＥＳＴ画像のデータをＭＲＩデータプロセッサ４２から受け取り、複数の周波数におけるＣＥＳＴ画像（例えば、後述する図３におけるＣＥＳＴ画像）を表示する（ステップ２１２）。ディスプレイ２４は、設定可能な周波数範囲内（表示コントラスト範囲３０４内）の通常の設定可能な間隔におけるＣＥＳＴ画像として、表示されたこれら複数のＣＥＳＴ画像を選択してもよい。ディスプレイ２４は、例えば、１ｐｐｍと４．５ｐｐｍとの間の０．５ｐｐｍ毎のＣＥＳＴ画像を、図３に示すように表示してもよい。ＣＥＳＴ画像が表示される周波数範囲と、表示のために選択されるＣＥＳＴ画像間の周波数間隔とを、設定で変えられるようにしてもよい。ディスプレイ２４は、ＣＥＳＴ画像が表示される範囲を、より大きな全範囲の部分範囲（例えば、０．５ｐｐｍ間隔で１〜４ｐｐｍ）としてもよく、ＣＥＳＴ画像を計算するステップ２１０について上述した範囲（例えば、０．１ｐｐｍ間隔で１〜６ｐｐｍ）としてもよい。ディスプレイ２４は、ＣＥＳＴ画像の表示や表示に関する設定等を、例えば、図４〜６に示すようなＧＵＩを用いて行っても良い。
【００４９】
このように、ディスプレイ２４は、複数の第１の画像（例えば、上述のＣＥＳＴ画像）のうち少なくとも１つの画像を表示する（ステップ２１２）。
【００５０】
ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる受付部は、表示されたＣＥＳＴ画像に基づき、目標周波数の選択を取得する（ステップ２１４）。例えば、表示したＣＥＳＴ画像３０２から１つをユーザが選択する等、ユーザ入力に基づいて、目標周波数を識別してもよい。一例として、ディスプレイ２４は、ＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）上のマップ表示領域に少なくとも１つの画像を表示し、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる受付部は、当該少なくとも１つの画像のうち１以上の画像をユーザが指定する操作を入力操作として受け付けることで、指定された当該１以上の画像から算出された周波数の値を取得する。一実施形態によると、表示された複数のＣＥＳＴ画像をユーザが視覚的に解析して、最高のＣＥＳＴを有する画像（例えば、最大のＣＥＳＴ効果を有する画像）を識別してもよく、また、対応する周波数を、所望の目標周波数として選択かつ識別してもよい。例えば、図３において、３．５ｐｐｍに対応するＣＥＳＴ画像（右側２段目の画像）を最高のＣＥＳＴを有する画像として、ユーザが識別してもよい。
【００５１】
このように、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる受付部は、ディスプレイ２４を参照するユーザの入力操作から、周波数の値を取得する。
【００５２】
また、ディスプレイ２４は、周波数帯域を指定するための入力を受け付けるＧＵＩを備えてもよい。
【００５３】
ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる第２生成部は、ステップ２１４でＭＲＩデータプロセッサに含まれる受付部が取得した目標周波数の選択に基づき、強調された強調ＣＥＳＴ画像を生成する（ステップ２１６）。
【００５４】
具体的には、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる第２生成部は、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる受付部が取得した周波数を含む周波数帯域における複数の第１の画像の信号の大きさの推定値を基に、第２の画像を生成する。より具体的には、一例として、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる第２生成部は、当該推定値を、周波数帯域で、積分することにより、または平均することにより、または合計することにより第２の画像（強調ＣＥＳＴ画像）を生成する。ここで、受付部が取得した周波数帯域は、例えば、印加された複数の周波数のＭＴパルスの周波数帯域より狭い周波数帯域である。
【００５５】
まずはじめに、第２生成部が第２の画像を生成するにあたって、データ点の推定を行わないケースについて説明する。例えば、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる受付部が取得した周波数が「３．５ｐｐｍ」で、受付部が取得した周波数を含む周波数帯域が、「３.０ｐｐｍ〜４．０ｐｐｍ」、第１の画像の信号の大きさが既知である周波数が、「３．０ｐｐｍ、３．２５ｐｐｍ、３．５ｐｐｍ、３．７５ｐｐｍ、４．０ｐｐｍ」である場合を考える。
【００５６】
第１の例として、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる第２生成部は、第１の画像の信号の大きさの推定値を、周波数帯域で、平均することにより、第２の画像を生成する。すなわち、周波数がｘのときの第１の画像の信号の大きさをｆ（ｘ）とすると、（ｆ（３．０）＋ｆ（３．２５）＋ｆ（３．５）＋ｆ（３．７５）＋ｆ（４．０））/５の値を算出することにより、第２の画像を生成する。
【００５７】
第２の例として、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる第２生成部は、第１の画像の信号の大きさの推定値を、周波数帯域で、合計することにより、第２の画像を生成する。すなわち、ｆ（３．０）＋ｆ（３．２５）＋ｆ（３．５）＋ｆ（３．７５）＋ｆ（４．０）の値を算出することにより、第２の画像を生成する。
【００５８】
第３の例として、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる第２生成部は、第１の画像の信号の大きさの推定値を、周波数帯域で積分することにより、第２の画像を生成する。一例として、第２生成部は、被積分範囲を適切な多項式で補間（ラグランジュ補間）して、当該多項式を、周波数帯域で積分する。例えば、台形公式、シンプソンの公式、シンプソンの３／８公式、ブールの公式、或いは、高次のニュートン・コーツ法が知られている。例えば、第２生成部は、４次のニュートン・コーツ法を利用することにより、（４．０−３．０）／９０×（７×ｆ（３．０）＋３２×ｆ（３．２５）＋１２×ｆ（３．５）＋３２×ｆ（３．７５）＋７×ｆ（４．０））の値を算出することにより、第２の画像を生成する。
【００５９】
第４の例として、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる第２生成部が第２の画像を生成するにあたって、いったんデータの補間を行い、補間されたデータを用いて、第２の画像を生成する例について説明する。今、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる受付部が取得した周波数が、「１．２５ｐｐｍ」、当該周波数を含む周波数帯域が、「１ｐｐｍ〜１．５ｐｐｍ」の場合を考える。また、周波数帯域においてデータの値を推定すべき周波数が、「１ｐｐｍ、１．０１ｐｐｍ、１．０２ｐｐｍ、…１．４９ｐｐｍ、１．５ｐｐｍ」であり、第１の画像のデータ点として、「１ｐｐｍ、１．１ｐｐｍ、１．２ｐｐｍ、１．３ｐｐｍ、１．４ｐｐｍ、１．５ｐｐｍ」が利用可能であるとする。
【００６０】
このとき、第２生成部は、まず初めに、区間「１ｐｐｍ〜１．５ｐｐｍ」におけるデータ点を、第１の画像のデータ点「１ｐｐｍ、１．１ｐｐｍ、１．２ｐｐｍ、１．３ｐｐｍ、１．４ｐｐｍ、１．５ｐｐｍ」の６つのデータ点をもとに、例えばスプライン補間する。すなわち、第２生成部は、「１．０＋（ｎ−１）×０．１ｐｐｍ〜１．１＋（ｎ−１）×０．１ｐｐｍ（ｎ＝１〜５）」の５つの区間における推定値を算出するための５つの三次曲線であって、それらが端点で連続にかつ滑らかに接続されるような５つの三次曲線を、所定のアルゴリズムに従って算出する。
【００６１】
算出された三次曲線の組を用いることにより、第２生成部は、周波数帯域「１ｐｐｍ〜１．５ｐｐｍ」に含まれる任意の被積分区間において、第１の画像の信号の大きさの推定値の積分を実行することができる。例えば、被積分区間が、「１．１８ｐｐｍ〜１．２９ｐｐｍ」であった場合を考える。この時、第２生成部は、周波数帯域「１．１ｐｐｍ〜１．２ｐｐｍ」の区間における推定を算出するための三次曲線を、「１．１８ｐｐｍ〜１．２ｐｐｍ」の被積分区間で積分し、周波数帯域「１．２ｐｐｍ〜１．３ｐｐｍ」の区間における推定を算出するための三次曲線を被積分帯域「１．２ｐｐｍ〜１．２９ｐｐｍ」で積分したものに足し合わせればよい。このようにして、第２生成部は、第２の画像を生成する。
【００６２】
また、補間の例としては、３次スプライン補間を用いる例について説明したが、実施形態はこれに限られない。対象となるデータの性質に応じて、例えば、線形補間、対数補間、多項式補間、他の次数のスプライン補間、ラグランジュ補間などを行っても良いし、補間ではなく外挿を行ってもよい。
【００６３】
このようにしてＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる第２生成部が生成した第２の画像（強調ＣＥＳＴ画像）は、一般的に、第１の画像（ＣＥＳＴ画像）と比較して、コントラストが向上し、ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）が改善された画像になる。これは次の理由による。すなわち、第１に、ＣＥＳＴ効果そのものが、自由水の信号強度と比較して２〜３％と非常に小さい効果であり、ＭＴＲａｓｙｍスペクトルを生成する際に、二つの大きい信号のわずかな差分に着目するので、第１の画像には、ノイズがのりやすい。第２に、ＭＴＲａｓｙｍスペクトルには、着目する溶媒プロトン、例えばアミド基以外の様々なプロセスの寄与が含まれ、例えば病的でない組織であるのにもかかわらず、病的な組織と同じようなＭＴＲａｓｙｍスペクトルを示す、すなわち偽陽性が生じやすい。
【００６４】
このような状況において、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる第２生成部は、例えば所定の周波数帯域で第１の画像を周波数に関して積分することで（あるいは和、平均を取ることで）、前述のノイズを減少させることが可能になる。例えば、前述の第１の点について、例えば、第２生成部が、第１の画像のデータ点をＮ個（Ｎ＞１）使用して周波数に関して積分して第２の画像を生成する場合を考える。信号はおおよそＮに比例して増加するのに対して、ノイズは高々Ｎの平方根に比例してしか増加しないから、Ｎが大きい時には相対的にＳＮＲが高くなり、第２生成部が生成する第２の画像のコントラストは増強される。また、前述の第２の点について、意図せぬスペクトルが混入するためＭＴＲａｓｙｍのＳＮＲが低下した場合に、第２生成部が、混入したスペクトルの帯域幅より大きい周波数帯域幅で積分を取って第２の画像を生成することにより、混入の効果を低減させ、コントラストを増強させることができる。
【００６５】
しかしながら、周波数帯域幅等、コントラストが最も増強するようなパラメータがどのような値になるのかは、撮像の細かい条件や被検体の詳細などに応じて異なり、最適なパラメータを事前に予測決定することは難しい。したがって、出力された画像を見ながら人間が、第２の画像を生成するためのパラメータを決定する必要が生じる。従って、表示部に画像を出力して、その結果に応じて、人間から最適パラメータの入力を受け付けるＧＵＩの存在が望まれる。本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、かかる状況を鑑みたものである。
【００６６】
以上のように、一実施形態によると、第２生成部は、目標周波数を含む範囲の周波数（例えば、０．１ｐｐｍ間隔で３．０〜４．０ｐｐｍ）についてのＣＥＳＴ画像をまとめて（例えば、画素毎に）平均し、強調ＣＥＳＴ画像を生成する。別の実施形態では、第２生成部は、目標周波数を含む指定範囲内の周波数についてのＣＥＳＴ画像をまとめて（例えば、画素毎に）合計し、強調ＣＥＳＴ画像を生成する。さらに別の実施形態では、第２生成部は、目標周波数を含む指定範囲内の周波数についてのＣＥＳＴ画像の積分（例えば、画素毎に再度計算される）を行い、強調ＣＥＳＴ画像を生成する。
【００６７】
ＭＲＩデータプロセッサ４２は、ディスプレイ２４に、第２生成部がステップ２１６で生成した強調ＣＥＳＴ画像を出力する（ステップ２１８）。ＭＲＩデータプロセッサ４２は、強調ＣＥＳＴ画像を、ＧＵＩや、別のディスプレイや、プリンタ等の他の出力装置に出力してもよい。実施形態によっては、ＭＲＩデータプロセッサ４２は、画像を、さらなる処理のためにメモリに出力してもよく、または遠隔位置に送信してもよい。
【００６８】
図３は、図２のステップ２１２において表示される画像の一例である。
【００６９】
一例として、ディスプレイ２４は、複数の第１の画像を同時に表示する。例えば、例示的ディスプレイ画面３０２において、ディスプレイ２４は、１ｐｐｍ〜４ｐｐｍの範囲の７つのＣＥＳＴ画像を、同時に表示する。ディスプレイ２４は、（例えば、０．１ｐｐｍといったより短い間隔で、データは取得または補間されているかもしれないが）その範囲内で周波数間隔０．５ｐｐｍ毎に画像を表示する。このように、ディスプレイ２４は、最上段の左から、１ｐｐｍ、１．５ｐｐｍ、２ｐｐｍの各ＣＥＳＴ画像を表示する。ディスプレイ２４は、２段目の左から右に、２．５ｐｐｍ、３ｐｐｍ、３．５ｐｐｍの各画像を表示する。ディスプレイ２４は、最下段には、４ｐｐｍの画像を表示する。
【００７０】
実施形態によっては、ディスプレイ２４は、ＣＥＳＴ画像をディスプレイ画面３０２にカラーで表示し、種々の色がどのように信号レベル（すなわち、信号強度）に対応しているかについての視覚ガイドを便利よく提供するガイドバンド３０４も表示する。ＣＥＳＴ画像において、信号レベルは、コントラストのレベルに対応する。
【００７１】
ディスプレイ２４が、１つの画面に（例えば、全ての収集したデータセットの間隔よりも比較的大きい間隔で）複数のＣＥＳＴ画像を同時に表示することで、ユーザ（例えば、操作者）は、より高い精度かつ短い時間で、ピークコントラストと見られるものを有する画像を、素早く識別できるようになる。ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる受付部は、ユーザによってピーク信号を有する画像として識別された選択画像に対応するオフセット周波数を、強調ＣＥＳＴ出力画像を生成するための最適な「目標」周波数として決定してもよい（そして、最終出力される強調ＣＥＳＴ画像において実際に最適なＣＥＳＴデータセットがより確実に用いられるように、指定範囲内の目標周波数により小さいオフセットにおけるＣＥＳＴ画像データの組み合わせとして、この強調ＣＥＳＴ画像を生成してもよい）。
【００７２】
また、ディスプレイ２４は、アミド基に対応する周波数に係る画像及びアミン基に対応する周波数に係る画像を、複数の第１の画像として表示してもよい。このように、ディスプレイ２４が複数のオフセット周波数におけるＣＥＳＴ画像を表示することにより、アミドが支配的なＣＥＳＴにおける関心領域と、アミンが支配的なＣＥＳＴにおける領域とを、ユーザが比較できる等の別の利点がもたらされる。例えば、図３において、２ｐｐｍにおけるアミンのＣＥＳＴ画像と３．５ｐｐｍにおけるアミドのＣＥＳＴ画像との比較により、臨床的支援のための、アミドが支配的な腫瘍とアミンが支配的な腫瘍との間の臨床的な区別が可能になる。また、ディスプレイ２４は、ヒドロキシル基に対応する周波数に係る画像を、複数の第１の画像として更に表示してもよい。
【００７３】
図４は、第１の実施形態に係る、グラフィカルユーザインタフェース（Graphical  User  Interface：ＧＵＩ）の一例である。ＧＵＩ４００は、ＣＥＳＴ画像を表示するための領域４０２と、表示されたＣＥＳＴ画像を制御するための制御ツールとを備える。
【００７４】
制御ツールは、開始周波数から終了周波数までの範囲にわたるスクロールバー４０４と、開始周波数用の目盛と終了周波数用の目盛との間の任意の点にユーザが動かすことができるスライダ４０６とを含む。示した実施形態では、２ｐｐｍの開始周波数と３．５ｐｐｍの終了周波数との間（実施形態によっては、開始周波数および終了周波数も含まれる）の周波数を選ぶために、スクロールバー４０４に沿ってスライダ４０６を動かすことができる。
【００７５】
実施形態によっては、ＭＲＩデータプロセッサ４２は、ＧＵＩ４００用に開始周波数および終了周波数を設定してもよい。示した実施形態では、入力領域４０８により、ユーザが、開始周波数入力フィールド４１０に所望の開始周波数を指定し、終了周波数入力フィールド４１２に所望の終了周波数を指定できるようになる。ユーザによってフィールド４１０およびフィールド４１２に与えられた値は、設定されたデフォルト値またはシステムによって自動的に決定されたデフォルト値のいずれのデフォルト値であっても、それに優先してもよい。ディスプレイ２４は、フィールド４１０およびフィールド４１２で指定された値に基づき、スクロールバー４０４を自動的に再設定してもよい。このように、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる受付部は、ディスプレイ２４に表示される少なくとも１つの画像の周波数の範囲の指定を受け付けてもよい。上述したように、受付部は、例えば、ディスプレイ２４に表示される開始周波数入力フィールド４１０及び終了周波数入力フィールド４１２を通じて、ユーザから、ディスプレイ２４に表示される少なくとも１つの画像の周波数の範囲の指定を受け付ける。受付部が、開始周波数フィールド４１０及び終了周波数入力フィールド４１２を通じて、ディスプレイ２４に表示される少なくとも１つの画像の周波数の範囲の指定を受け付けると、ディスプレイ２４は、受け付けた周波数の範囲の指定に基づいて、ＣＥＳＴ画像を表示するための領域４０２に、受け付けた周波数の範囲のＣＥＳＴ画像を表示する。
【００７６】
ディスプレイ２４は、スライダ４０６により示された周波数に対応する収集ＣＥＳＴ画像の１つを、表示領域４０２に表示してもよい。このため、スライダ４０６を制御することにより、指定範囲内の各周波数におけるＣＥＳＴ画像を、ユーザは便利かつ効率的に見ることができる。上述のように、周波数範囲も、ユーザが設定してもよい。
【００７７】
図５は、第１の実施形態に係るＧＵＩの別の一例である。具体的には、１以上の実施形態による、目標周波数を含む周波数範囲に基づき収集され計算されるＣＥＳＴ画像を表示するためのＧＵＩ５００の概略図である。ＧＵＩ５００は、ＣＥＳＴ画像を表示するための領域５０２と、表示されたＣＥＳＴ画像を制御するための制御ツールとを備える。
【００７８】
制御ツールは、開始周波数から終了周波数までの範囲にわたるスクロールバー５０４と、開始周波数用の目盛と終了周波数用の目盛との間の任意の点にユーザが動かすことができるスライダ５０６とを含む。示した実施形態では、開始周波数と終了周波数との間（実施形態によっては、開始周波数および終了周波数も含まれる）の周波数を選ぶために、スクロールバー５０４に沿ってスライダ５０６を動かすことができる。
【００７９】
実施形態によっては、ＭＲＩデータプロセッサ４２は、ＧＵＩ５００用に開始周波数および終了周波数を設定してもよい。示した実施形態では、入力領域５０８により、ユーザが、開始周波数入力フィールド５１０に所望の開始周波数を指定し、終了周波数入力フィールド５１２に所望の終了周波数を指定できるようになる。ユーザによってフィールド５１０およびフィールド５１２に与えられた値は、設定されたデフォルト値またはシステムによって自動的に決定されたデフォルト値のいずれのデフォルト値であっても、それに優先してもよい。ディスプレイ２４は、フィールド５１０およびフィールド５１２で指定された値に基づき、スクロールバー５０４を設定してもよい。ディスプレイ２４は、例えば、入力フィールド５１０で指定された値を最小値とし、入力フィールド５１２で指定された値を最大値として、スクロールバー５０４を設定する。
【００８０】
実施形態によっては、ＧＵＩ５００を用いてスライダ５０６で示された周波数を含む範囲内の複数のＣＥＳＴ画像に基づき、ＭＲＩデータプロセッサ４２がコントラスト値を計算することによって、ディスプレイ２４は、スライダ５０６で示された周波数に対応する強調ＣＥＳＴ画像を表示してもよい。また、ＧＵＩ５００は幅入力フィールド５１４を含み、これを介して、強調ＣＥＳＴ画像を決定するためにコントラスト値が計算される周波数の範囲を、ユーザが設定することができる。示した例では、ユーザは幅入力フィールド５１４に１ｐｐｍを指定しており、これによってシステムは、スライダ５０６で示された周波数に対応する強調ＣＥＳＴ画像を表示する際に、スライダ５０６で示された周波数を含む１ｐｐｍの範囲内に周波数を有する複数のＣＥＳＴ画像に基づき、強調ＣＥＳＴ画像を決定する。
【００８１】
このように、ＧＵＩ５００を用いて、現在の目標周波数を含む範囲内の複数の画像に基づきＣＥＳＴ効果を（画素毎に）計算することにより強調された合成ＣＥＳＴ画像を、ユーザは便利かつ効率的に視覚的に解析を行うことができる。
【００８２】
図６は、第１の実施形態に係るＧＵＩの別の一例である。具体的には、目標周波数を含む周波数範囲に基づき計算される強調ＣＥＳＴ画像を表示するため、かつ、そのような複数の画像を保存／出力するためのＧＵＩ６００の概略図である。ＧＵＩ６００は、ＣＥＳＴ画像を表示するための領域６０２と、表示されたＣＥＳＴ画像を制御するための制御ツールとを備える。
【００８３】
制御ツールは、開始周波数から終了周波数までの範囲にわたるスクロールバー６０４と、開始周波数用の目盛と終了周波数用の目盛との間の任意の点にユーザが動かすことができるスライダ６０６とを含む。示した実施形態では、開始周波数と終了周波数との間（実施形態によっては、開始周波数および終了周波数も含まれる）の周波数を選ぶために、スクロールバー６０４に沿ってスライダ６０６を動かすことができる。
【００８４】
実施形態によっては、ＧＵＩ６００用に開始周波数および終了周波数を設定してもよい。示した実施形態では、入力領域６０８により、ユーザが、開始周波数入力フィールド６１０に所望の開始周波数を指定し、終了周波数入力フィールド６１２に所望の終了周波数を指定できるようになる。ユーザによってフィールド６１０およびフィールド６１２に与えられた値は、設定されたデフォルト値またはシステムによって自動的に決定されたデフォルト値のいずれのデフォルト値であっても、それに優先してもよい。ディスプレイ２４は、フィールド６１０およびフィールド６１２で指定された値に基づき、スクロールバー６０４を設定してもよい。ディスプレイ２４は、例えば、フィールド６１０で指定された値を最小値とし、フィールド６１２で指定された値を最大値とするように、スクロールバー６０４を設定する。
【００８５】
実施施形態によっては、ディスプレイ２４は、ＧＵＩ６００を用いて、スライダ６０６で示された周波数を含む範囲内の対応する周波数を有する複数のＣＥＳＴ画像に基づき、コントラスト値を計算することによって、スライダ６０６で示された周波数に対応する強調ＣＥＳＴ画像を表示してもよい。また、ＧＵＩ６００は幅入力フィールド６１４を含み、これを介して、強調された画像を決定するためにコントラスト値が計算される周波数の範囲を、ユーザが設定することができる。示した例では、ユーザは幅入力フィールド６１４に１ｐｐｍを指定しており、これによってシステムは、スライダ６０６で示された周波数に対応する強調ＣＥＳＴ画像を表示する際に、スライダ６０６で示された周波数を含む１ｐｐｍの範囲内に周波数を有する複数のＣＥＳＴ画像に基づき、強調ＣＥＳＴ画像を決定する。
【００８６】
ＧＵＩ６００はさらなる入力領域６１６を備え、その中で、ユーザは生成対象のマップの数を指定してもよく、またユーザは生成された複数のマップの保存を指示してもよい。マップ入力フィールド６１８を用いて、マップの数を指定してもよい。ユーザは、制御記号６２０をクリックすることにより、生成された複数のマップを保存するバッチ保存を実行するよう指示してもよい。
【００８７】
バッチ保存処理の応用例として、例えば、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる記憶部（或いは、マップ／ＭＲＩ画像メモリ４６）が、第２の画像を生成するための１以上のパラメータを、異なるスライスにおける画像生成に用いるために記憶してもよい。記憶部が、異なるスライスにおける画像生成に用いるために当該１以上のパラメータを記憶したのち、受付部が、制御記号６２０のクリック入力を受け付けると、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる第２生成部は、異なるスライスごとに、記憶部に記憶されたパラメータに従って異なるスライスごとに強調ＣＥＳＴ画像を生成する。第２生成部は、異なるスライスごとに強調ＣＥＳＴ画像を生成すると、生成された強調ＣＥＳＴ画像のデータを、記憶部に格納する。このようにして、ＭＲＩデータプロセッサ４２は、異なるスライスにおける強調ＣＥＳＴ画像を自動生成することができる。
【００８８】
また、記憶部が、第２の画像を生成するための１以上のパラメータを、異なるスライスにおける画像生成に用いるために記憶する場合について説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、記憶部が、第２の画像を生成するための１以上のパラメータを、異なる条件における画像生成に用いるために記憶する場合でもよい。ここで、異なる条件とは、例えば、同じパラメータを用いて、多数の被検体について撮像を行うようなケースが例として挙げられる。また、記憶部は、必要に応じて、第１の画像や、第２の画像を適宜記憶してもよい。
【００８９】
ＧＵＩ６００は、レポートを生成する際に、特に役に立つようにしてもよい。例えば、図６に示す例では、１０（フィールド６１８で入力）の積分されたＣＥＳＴマップを生成するために、開始周波数２ｐｐｍ（フィールド６１０で入力）におけるＣＥＳＴマップから開始し、終了周波数３．５ｐｐｍ（フィールド６１２で入力）におけるＣＥＳＴマップで終了させる設定パラメータを、ユーザが与えている。マップについて選択された周波数を中心に１ｐｐｍ（フィールド６１４で入力）の範囲にわたって各マップが積分される。このようにして、２ｐｐｍについて、また２ｐｐｍから０．１５ｐｐｍ毎（例えば、２ｐｐｍ、２．１５ｐｐｍ、２．３０ｐｐｍ、・・・）に、強調されたマップを形成することによって、１０のマップが生成される。なお、ＣＥＳＴデータを０．１ｐｐｍの周波数刻みで収集してもよいが、ＣＥＳＴ後処理において、０．０１ｐｐｍ等のはるかに小さい刻みにＺスペクトルが補間され得る。
【００９０】
図７は、第１の実施形態において生成される画像の一例である。具体的には、本明細書で開示する改善を適用した後の、３．５ｐｐｍにおけるＣＥＳＴ画像を示す。
【００９１】
臨床環境において、操作者は、様々な色で印を付けてコントラストを変化させながら、カラーで図７に示す画像を表示した画面を見るであろう。図７の領域７０２は、開示する改善を適用していないＣＥＳＴ画像において対応する領域と比較して、改善されたＣＥＳＴを示すであろう。開示する改善の有り無しで観察領域のＣＥＳＴ画像を視覚的に比較することは、関心のある信号の迅速かつ正確な診断に関し、多くの場合において十分である。より容易な診断ができるようにするために、図７に示すような強調された信号を、元の画像の上に重ね合わせることができる。この時、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる第２生成部は、例えば、第２の画像に、同一の患者及びスライス断面に係る画像を重ね合わせ、第３の画像を生成する。
【００９２】
第１の実施形態により、ＭＴＲａｓｙｍスペクトルを選択的に使用することで、元の画像について次に解析することができる関心のある信号を観察することが可能になり、診断に役立つ。実施形態により、上述のようなアミド、アミン、ヒドロキシ等の複数の周波数におけるＣＥＳＴ効果の観察がさらに可能となる。さらに、関心のある周波数を中心にした周波数範囲に基づき強調ＣＥＳＴ画像を計算することにより、ＣＥＳＴ効果をさらに強調することができる。
【００９３】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、ＣＥＳＴ効果の大きさを表す量（例えばＭＴＲａｓｙｍの値）を用いた複数の第１の画像を表示し、それを参照するユーザからパラメータの入力を受け付ける場合について説明した。第２の実施形態では、周波数ごとの画像ではなく、周波数スペクトルを第１生成部が生成し、ディスプレイ２４が生成したスペクトルを、（又はスペクトル及び画像を）表示する。それを基に、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる受付部が、ユーザからのパラメータの入力を受け付ける。この結果、ユーザはＣＥＳＴ効果の周波数依存性を、より直感的に把握することが可能になり、より最適な強調ＣＥＳＴ画像の生成が容易になる。
【００９４】
以下、特に断りがない限り、第２の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、図１で示された第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の概略ブロック図に記載されているのと同様の構成を取ることができ、そのような構成について詳細な説明は省略する。
【００９５】
第２の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３０と、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる第１生成部と、表示部としてのディスプレイ２４と、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる受付部と、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる第２生成部とを備える。シーケンス制御部３０は、ＭＴパルスを印加したのちイメージングシーケンスを実行する操作を複数の周波数のＭＴパルスについて行ってデータを収集する。ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる第１生成部は、収集したデータを基に、所定の空間位置における、或いは所定のＲＯＩで積分された、ＣＥＳＴ効果の大きさを表す量を用いて周波数スぺクトルを生成する。ディスプレイ２４は、周波数スペクトルを表示する。ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる受付部は、ディスプレイ２４を参照するユーザの入力操作から、周波数帯域を取得する。ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる第２生成部は、複数の周波数のうち、受付部が取得した周波数帯域に含まれる１以上の周波数におけるＣＥＳＴ効果の大きさを表す１以上の画像である第１の画像の信号の大きさの推定値を基に、第２の画像を生成する。
【００９６】
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の行う処理を示すフローチャートである。第１の実施形態において図２において示されたフローチャートと同様の処理を行うステップについては、図２と同じ符号を用いている。また、このようなステップについて、詳細な説明は省略する。例えば、図８において、ステップ２０２、２０４、２０６、２０８、２１６、２１８においては、第１の実施形態と同様の処理を行う。また、このようなステップについては、第１の実施形態で説明した種々の変形例が可能である。また、第２の実施形態において、第１の実施形態で説明した要素を適宜取り入れることも可能である。
【００９７】
ＣＥＳＴ解析ルーチンに入ると、システム制御部２２及びシーケンス制御部３０は、データ収集のためにＭＲＩシステムを設定する（ステップ２０２）。続いて、ＭＲＩデータプロセッサ４２は、化学交換飽和移動（ＣＥＳＴ）解析パラメータを設定する（ステップ２０４）。次に、シーケンス制御部３０は、ＭＴパルスシーケンスを印加し、続いてイメージングパルスシーケンスを印加する（ステップ２０６）。シーケンス制御部３０は、ＲＦ受信機４０を通じて、イメージングパルスに応答する核磁気共鳴（ＮＭＲ）スピンエコーＲＦ共鳴データを収集する(ステップ２０８)。周波数ごとに、必要に応じてステップ２０６〜２０８が繰り返される。
【００９８】
このように、シーケンス制御部３０は、ＭＴパルスを印加したのちイメージングシーケンスを実行する操作を複数の周波数のＭＴパルスについて行ってデータを収集する。
【００９９】
続いて、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる第１生成部は、シーケンス制御部３０がＲＦ受信機４０を通じて収集したデータを基に、ＣＥＳＴ効果の大きさを表す量を用いたスペクトル（例えば、ＭＴＲａｓｙｍの値を用いたＭＴＲａｓｙｍスペクトル）を生成する（ステップ２１０Ａ）。具体的には、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる第１生成部は、収集したデータを基に、所定の空間位置における、或いは所定のＲＯＩで積分された、ＣＥＳＴ効果の大きさを表す量を用いて周波数スぺクトルを生成する。
【０１００】
ここで、「所定の空間位置における」とは、例えば、所定の１ピクセルを意味する。例えば、周波数として、「１ｐｐｍ、１．１ｐｐｍ、１．２ｐｐｍ…４．０ｐｐｍ」で収集を行った場合、第１生成部は、例えば、所定の位置のピクセルに関して、「１ｐｐｍ、１．１ｐｐｍ、１．２ｐｐｍ…４．０ｐｐｍ」の３１個の周波数においてＭＴＲａｓｙｍを計算して、周波数の関数として３１個のデータ点をもつ１つのグラフ（周波数スペクトル）を生成する。この所定の１ピクセルの位置は、例えば予め与えられた初期設定値であってもよいし、例えばＴ１画像等を参照したユーザから所定のＧＵＩを用いて入力された値でも良い。また、所定の周波数におけるＣＥＳＴ画像を参照したユーザから所定のＧＵＩを用いて入力された値でもよい。
【０１０１】
また、「所定のＲＯＩ」とは、例えば、撮像範囲全体でもよい。この場合、例えば、周波数として、「１ｐｐｍ、１．１ｐｐｍ、１．２ｐｐｍ…４．０ｐｐｍ」で収集を行った場合、第１生成部は、例えば、「１ｐｐｍ、１．１ｐｐｍ、１．２ｐｐｍ…４．０ｐｐｍ」の３１個の周波数ごとに、各々のピクセルでのＭＴＲａｓｙｍを計算し、次にすべてのピクセルに関して積分する。この結果、第１生成部は、例えば、周波数の関数として３１個のデータ点をもつ１つのグラフ（周波数スペクトル）を生成する。
【０１０２】
また、「所定のＲＯＩ」とは、例えば、撮像範囲の一部分でもよい。この場合、例えば、周波数として、「１ｐｐｍ、１．１ｐｐｍ、１．２ｐｐｍ…４．０ｐｐｍ」で収集を行った場合、第１生成部は、例えば、「１ｐｐｍ、１．１ｐｐｍ、１．２ｐｐｍ…４．０ｐｐｍ」の３１個の周波数ごとに、所定のＲＯＩに含まれる各々のピクセルでのＭＴＲａｓｙｍを計算し、次に所定のＲＯＩに含まれるすべてのピクセルに関して積分する。この結果、第１生成部は、例えば、周波数の関数として３１個のデータ点をもつ１つのグラフ（周波数スペクトル）を生成する。この所定のＲＯＩの範囲は、例えば予め与えられた初期設定値であってもよいし、例えばＴ１画像等を参照したユーザから所定のＧＵＩを用いて入力された範囲でも良い。また、所定の周波数におけるＣＥＳＴ画像を参照したユーザから所定のＧＵＩを用いて入力された範囲でもよい。
【０１０３】
ディスプレイ２４は、第１生成部が生成した周波数スペクトルを表示する（ステップ２１２Ａ）。ここで、実施形態によっては、例えば、第１の実施形態と同様に、第１生成部がステップ２１０の処理を行ってＣＥＳＴ画像を計算し、ディスプレイ２４がステップ２１２の処理を行ってＣＥＳＴ画像を表示する処理を、ディスプレイ２４が周波数スペクトルを表示する処理と、同時或いは並行して行うこともできる。
【０１０４】
ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる受付部は、ユーザーからの入力を受け付け、受け付けた入力を取得する(ステップ２１４Ａ)。ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる受付部は、ディスプレイ２４を参照するユーザの入力操作から、周波数帯域を取得する。
【０１０５】
ここで、受付部は、周波数帯域を、例えば、周波数帯域が、「１ｐｐｍ〜２ｐｐｍ」というように、周波数帯域の上端と下端を指定した形式で受け付けてもよい。また、受付部は、周波数帯域を、例えば、周波数帯域が、「中心周波数が１．５ｐｐｍ、周波数帯域幅が０．５ｐｐｍ」というように、周波数帯域の中心周波数及び周波数帯域幅を指定した形式で受け付けてもよい。また、受付部は、周波数帯域を、その他の形式で受け付けてもよい。
【０１０６】
ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる第２生成部は、ステップ２１４Ａで受付部が取得した周波数帯域の値を基に、強調ＣＥＳＴ画像を生成する（ステップ２１６）。より具体的には、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる第２生成部は、複数の周波数のうち、受付部が取得した周波数帯域に含まれる１以上の周波数におけるＣＥＳＴ効果の大きさを表す１以上の画像である第１の画像の信号の大きさの推定値を基に、第２の画像を生成する。第２生成部は、図２のステップ２１６において述べたのと同様の手続きに従って、典型的には、第１の画像の信号の大きさの推定値を、受付部が取得した周波数帯域で積分（或いは平均、和等を取る）する。この結果、第２生成部は、第２の画像（強調ＣＥＳＴ画像）を得ることができる。積分アルゴリズムは、前述したように、台形公式やニュートン・コーツ法を用いても良いし、例えばガウス型数値積分など他の方法を用いても良いし、被積分関数を前述した方法で適切に補間してもよい。
【０１０７】
ＭＲＩデータプロセッサ４２は、ディスプレイ２４に、第２生成部がステップ２１６で生成した強調ＣＥＳＴ画像を出力する（ステップ２１８）。
【０１０８】
ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる受付部は、ユーザから、処理を終了する旨の入力を受け付ける(ステップ２２０Ａ)。ユーザが、表示された画像に満足して、処理を終了する旨の入力をし、受付部が処理を終了する旨の入力を受け付けると（ステップ２２０Ａ  Ｙｅｓ）、処理は終了する。必要に応じて、ＭＲＩデータプロセッサ４２は、必要なデータをＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる記憶部またはマップ／ＭＲＩ画像メモリ４６に保存してもよい。ユーザが、表示された画像に満足せず、受付部が処理を終了する旨の入力を受け付けない場合（ステップ２２０Ａ  Ｎｏ）、処理は２１４Ａに戻り、受付部は、ユーザーからの入力を再度受け付け、受け付けた入力を再度取得する。
【０１０９】
図９は、第２の実施形態に係るＧＵＩの一例である。表示部としてのディスプレイ２４は、例えば、図２のステップ２０２に相当する処理を行い、図８のステップ２０８以降の所定のタイミングで、第１画像表示領域８１０に、参照用として、複数の第１の画像を表示する。図９では、ディスプレイ２４が、第１画像表示領域８１０に、第１の画像８１１（１．０ｐｐｍ）、第１の画像８１２（１．５ｐｐｍ）、第１の画像８１３（２．０ｐｐｍ）、第１の画像８１４（２．５ｐｐｍ）、第１の画像８１５（３．０ｐｐｍ）、第１の画像８１６（３．５ｐｐｍ）、第１の画像８１７（４．０ｐｐｍ）、第１の画像８１８（４．５ｐｐｍ）を表示している例を示している。ユーザは、第１画像表示領域８１０に表示されている複数の第１の画像を見て、ＣＥＳＴ効果の大きさの周波数依存性の全体像を把握することができる。
【０１１０】
ディスプレイ２４は、例えば、図８のステップ２１０Ａにおいて、ＭＴＲスペクトル表示領域８３０に、ＭＴＲａｓｙｍスペクトル８３１を表示する。ＭＴＲａｓｙｍスぺクトル８３１は、横軸を周波数（ｐｐｍ）の関数として、ＭＴＲスぺクトル表示領域８３０に表示されている。
【０１１１】
ディスプレイ２４は、例えば、図８のステップ２１８において、強調ＣＥＳＴ画像表示領域８４０に、強調ＣＥＳＴ画像を表示する。ユーザは、複数の強調ＣＥＳＴ画像を、パラメータを変化させながら生成することができる。例えば、図９に示されているＧＵＩでは、ユーザは、「＃１」「＃２」「＃３」の、合計３つのパラメータセットに対して、各々のパラメータセットに対応した強調ＣＥＳＴ画像を試作することができる。例えば、ディスプレイ２４は、第１強調画像表示領域８４１に、第１のパラメータセットに対応する強調ＣＥＳＴ画像を表示する。また、ディスプレイ２４は、第２強調画像表示領域８４２に、第２のパラメータセットに対応する強調ＣＥＳＴ画像を表示する。また、ディスプレイ２４は、第３強調画像表示領域８４３に、第３のパラメータセットに対応する強調ＣＥＳＴ画像を表示する。
【０１１２】
ディスプレイ２４は、強調ＣＥＳＴ画像を生成するにあたって必要なパラメータセットを、適宜表示する。ディスプレイ２４は、周波数下端表示領域８５０、周波数上端表示領域８５１、周波数中心表示領域８５２、周波数幅表示領域８５３に、それぞれ、周波数帯域の下端の値、周波数帯域の上端の値、中心周波数の値、周波数帯域の幅の値を表示する。図９の例では、第１強調画像表示領域８４１に係る第１のパラメータセットは、周波数帯域の下端の値が「３．０ｐｐｍ」、周波数帯域の上端の値が「４．０ｐｐｍ」、中心周波数の値が、「３．５ｐｐｍ」、周波数帯域の幅の値が「１．０ｐｐｍ」である。ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる第２生成部は、図８のステップ２１６において、これらのパラメータを用いて、強調ＣＥＳＴ画像を生成する。ディスプレイ２４は、生成された強調ＣＥＳＴ画像を、第１強調画像表示領域８４１に表示する。
【０１１３】
ディスプレイ２４は、表示領域８００に、参照用画像を表示する。ユーザは、表示領域８００に表示する画像の種類を、ラジオボタン８０１，８０２，８０３を用いることにより選択することができる。例えば、ユーザがラジオボタン８０１を選択すると、ディスプレイ２４は、表示領域８００に、Ｔ１画像を表示する。ユーザがラジオボタン８０２を選択すると、ディスプレイ２４は、表示領域８００に、Ｔ２画像を表示する。また、例えば別のモダリティを用いて取得した画像などのユーザ定義ファイルを表示させることもできる。例えば、ユーザがラジオボタン８０３を選択して、画面に表示されたダイヤログボックスに例えば画像ファイル名を入力すると、ディスプレイ２４は、表示領域８００に、選択された画像ファイルのデータを表示する。
【０１１４】
ラジオボタン８８０及び８８１は、ユーザが、表示領域８００に表示された画像に、強調ＣＥＳＴ画像を重ね合わせ(オーバーレイ)するか否かを選択するための機能である。例えば、ユーザがラジオボタン８８１を選択すると、オーバーレイは「ＮＯ」となり、強調ＣＥＳＴ画像に表示領域８００に表示されている画像は重ね合わせがされない。その結果、ディスプレイ２４は、第１強調画像表示領域８４１に、表示領域８００に表示されている画像が重ね合わせがされない、強調ＣＥＳＴ画像を表示する。また、ユーザがラジオボタン８８０を選択すると、オーバーレイは「ＹＥＳ」となり、強調ＣＥＳＴ画像に、表示領域８００に表示されている画像が重ねあわされる。この結果、ディスプレイ２４は、第１強調画像表示領域８４１に、強調ＣＥＳＴ画像と、表示領域８００に表示されている画像が重ねあわされた画像を表示する。
【０１１５】
ディスプレイ２４は、ＭＴＲスぺクトル表示領域８３０に、周波数帯域に関する情報を、重ね合わせて表示する。ディスプレイ２４は、マーカー８３３を表示し、周波数帯域の下端の値「３．０ｐｐｍ」を表示する。ディスプレイ２４は、マーカー８３２を表示し、周波数帯域の上端の値「４．０ｐｐｍ」を表示する。同様にして、ディスプレイ２４は、マーカー８３５及び８３４を表示し、周波数帯域の下端の値「１．５ｐｐｍ」及び、周波数帯域の上端の値「２．５ｐｐｍ」を表示する。同様にして、ディスプレイ２４は、マーカー８３７及び８３６を表示し、周波数帯域の下端の値「０．２ｐｐｍ」及び、周波数帯域の上端の値「６．２ｐｐｍ」を表示する。
【０１１６】
次に、強調ＣＥＳＴ画像を生成するためのパラメータの値の変更について説明する。受付部は、ボタン８６０、８６１、８６２，８６３，８６４，８６５，８６６，８６７等を通じて、ユーザからパラメータの値の変更を受け付ける。例えば、ユーザがボタン８６０を１回クリックすると、ＭＲＩデータプロセッサ４２は、周波数帯域の下端の値を、「３．０ｐｐｍ」から、「３．１ｐｐｍ」に変更する。また、ユーザがボタン８６１を１回クリックすると、ＭＲＩデータプロセッサ４２は、例えば、周波数帯域の下端の値を、「３．０ｐｐｍ」から、「２．９ｐｐｍ」に変更する。同様に、ユーザーがボタン８６２〜８６７の値をクリックすると、ＭＲＩデータプロセッサ４２は、周波数帯域の上端の値、周波数帯域の下端の値、中心周波数の値、周波数帯域の幅の値を、所定の値だけ変化させる。
【０１１７】
受付部は、マーカー８３２，８３３，８３４，８３５，８３６、８３７等を通じて、ユーザから、周波数帯域の変更を受け付けることもできる。例えば、ユーザがマーカー８３２をドラッグ・アンド・ドロップして画面上の位置を移動させると、ＭＲＩデータプロセッサ４２は、それに対応して、周波数帯域の上端の値を変更することもできる。マーカー８３３，８３４，８３５，８３６，８３７についても同様である。
【０１１８】
ディスプレイ２４は、例えば、強調ＣＥＳＴ画像表示領域８４０に表示されている周波数帯域に関する情報と、ＭＴＲスぺクトル表示領域８３０に表示されている周波数帯域に関する情報を、連動させて表示させる。ディスプレイ２４は、受付部が、ボタン８６０,８６１,８６２，８６３等を通じて、ユーザから周波数帯域の下端の値或いは上端の値の変更を受け付けると、対応するマーカー８２２或いは８２３の位置を、連動させて表示する。同様に、ユーザがマーカー８２２或いは８２３の位置を変更すると、ディスプレイ２４は、周波数下端表示領域８５０或いは周波数上端表示領域８５１に表示する、周波数帯域の下端の値或いは上端の値を、連動して変更して表示する。また、ＭＲＩデータプロセッサ４２は、例えば、ユーザから、周波数帯域の下端又は上端の値の変更を受け付けると、中心周波数の値及び周波数帯域の幅の値を変更する。
【０１１９】
このように、受付部が、ユーザから周波数帯域等、パラメータの変更を受け付けると、（例えば、図８のステップ２１４Ａ）、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる第１生成部は、変更後のパラメータを基に、強調ＣＥＳＴ画像を生成し（図８のステップ２１６）、表示装置としてのディスプレイ２４は、生成された強調ＣＥＳＴ画像を出力する（図８のステップ２１８）。例えば、ディスプレイ２４は、第１強調画像表示領域８４１等の描画処理を更新し、表示されていた変更前のパラメータに係る強調ＣＥＳＴ画像に代えて、変更後のパラメータに係る強調ＣＥＳＴ画像を、第１強調画像表示領域８４１等に表示する。ユーザが、処理を終了する旨のボタン（図示していない）をクリック（図８のステップ２２０Ａ  Ｙｅｓ）しない限り、受付部は、ユーザからパラメータの変更を受け付け続ける。
【０１２０】
また、受付部は、ＬＯＡＤボタン８７０、ＳＡＶＥボタン８７１、ＣＬＥＡＲボタン８７２等を通じて、ユーザから各種パラメータの設定を受け付ける。例えば、ユーザがＣＬＥＡＲボタン８７２をクリックすると、受付部は、各種パラメータを初期値にリセットする。また、ユーザがＳＡＶＥボタン８７１をクリックすると、ＭＲＩデータプロセッサ４２は、パラメータセット又は／及び強調ＣＥＳＴ画像等の各種画像を、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる記憶部又はマップ／ＭＲＩ画像メモリ４６に格納する。また、ユーザがＬＯＡＤボタン８７０をクリックすると、ＭＲＩデータプロセッサ４２は、所定のパラメータセットを、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる記憶部又はマップ／ＭＲＩ画像メモリ４６から呼び出してロードする。この時、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる第１生成部は、ロードされたパラメータを基に、周波数スペクトルや強調ＣＥＳＴ画像を再生成する。
【０１２１】
ディスプレイ２４は、例えば、ＭＴＲａｓｙｍスペクトルなどの周波数スペクトルに係るＲＯＩ（Ｒｅｇｉｏｎ  Ｏｆ  Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）の設定の入力を、ユーザから受け付けるためのＧＵＩを有しても良い。図９に、そのようなＧＵＩの一例を示している。
【０１２２】
ディスプレイ２４は、周波数スペクトル生成ＲＯＩ表示領域８９０に、周波数スペクトルを生成するためのＲＯＩを表示する。ラジオボタン８９３、８９４、８９５は、周波数スペクトルを生成するためのＲＯＩをユーザが選択するためのボタンである。ユーザがラジオボタン８９３を選択すると、ＭＲＩデータプロセッサ４２は、「ＲＯＩ１」を用いて、周波数スペクトルを算出する。ユーザがラジオボタン８９４を選択すると、ＭＲＩデータプロセッサ４２は、「ＲＯＩ２」を用いて、周波数スペクトルを算出する。ユーザがラジオボタン８９５を選択すると、ＭＲＩデータプロセッサ４２は、データ収集範囲すべてについてデータを積分して、周波数スペクトルを算出する。
【０１２３】
ディスプレイ２４は、周波数スペクトル生成ＲＯＩ表示領域８９０に、ＲＯＩを、画像に重ね合わせて表示する。ディスプレイ２４がＲＯＩに重ね合わせる画像としては、例えば表示領域８００に表示されている画像でもよいし、例えば第１強調画像表示領域８４１に表示されている画像でもよいし、その他の画像でも良い。図９では、ディスプレイ２４は、ＲＯＩ１を領域８９１に、ＲＯＩ２を領域８９２に表示している。
【０１２４】
受付部は、ＲＯＩ操作ボタン８９６Ａ，８９６Ｂ，８９６Ｃ，８９６Ｄ、８９７、８９８を通じて、ユーザから、ラジオボタン８９３、８９４或いは８９５によってアクティブになっているＲＯＩの変更の入力を受け付ける。例えば、ラジオボタン８９３が「ＯＮ」になっているので、受付部は、ユーザから、ＲＯＩ１の変更の入力を受け付けている。受付部は、例えばＲＯＩ操作ボタン８９６Ａ、８９６Ｂ、８９６Ｃ、８９６Ｄを通じて、ユーザからＲＯＩの上下左右への平行移動入力を受け付ける。例えば、ユーザがＲＯＩ操作ボタン８９６Ａ、８９６Ｂ、８９６Ｃ，８９６Ｄをクリックすると、受付部は、ＲＯＩを、それぞれ上、左、下、右に所定の大きさだけ平行移動させる。同様に、ユーザがＲＯＩ操作ボタン８９７、８９８をクリックすると、受付部は、ＲＯＩをそれぞれ、所定の割合だけ拡大、縮小させる。
【０１２５】
受付部がＲＯＩの変更の入力をユーザから受け付けると、第１生成部は、変更後のＲＯＩに基づいて再計算を行い、周波数スペクトルを再生成する。ディスプレイ２４は、ＭＴＲスぺクトル表示領域８３０の描画を更新し、表示されている周波数スペクトルを、再生成された周波数スペクトルに置き換えて表示する。受付部は、新たに表示された周波数スペクトルを参照したユーザからの入力を受け付ける。
【０１２６】
すなわち、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる受付部は、ユーザからＲＯＩの入力を受け付ける。ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる第１生成部は、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる受付部が受け付けたＲＯＩを所定のＲＯＩとして再設定して周波数スペクトルを再生成する。ディスプレイ２４は、周波数スペクトルが再生成された場合、再生成された周波数スペクトルを再表示する。ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる受付部は、周波数スペクトルが再表示された場合、再表示された周波数スペクトルに対するユーザからの応答を周波数帯域の入力として受け付ける。
【０１２７】
ここで、周波数スペクトルを生成するためのＲＯＩの変更をユーザから受け付けるためのＧＵＩを備える理由は、例えば以下の通りである。第１に、関心のある領域、例えば腫瘍などの大まかな位置が、例えばＴ１画像などから同定できる場合、ユーザは重要でない領域をＲＯＩから除外し、診断に重要な領域のみＲＯＩに含めることができる。これにより、画像の質が向上する。第２に、画像にノイズやアーチファクトが存在し、Ｔ１画像やその他の画像から総合的に、ユーザが、ノイズやアーチファクトのある領域を同定できる場合、ユーザはアーチファクト等が起こっている領域をＲＯＩから手動で除外することができる。これにより、ノイズやアーチファクトを手動で排除でき、画像の質が向上する。
【０１２８】
また、ディスプレイ２４が、ラジオボタン８９３，８９４，８９５により選択されアクティブになっているＲＯＩに係る周波数スペクトルを、ＭＴＲスペクトル表示領域８３０に表示する場合について説明したが、実施形態はこれに限られない。ディスプレイ２４は、選択されアクティブになっているＲＯＩを含んだ全てのＲＯＩに係る周波数スペクトルを、ＭＴＲスペクトル表示領域８３０に同時表示してもよい。換言すると、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる第１生成部は、ユーザの入力操作により受け付けられた複数のＲＯＩのそれぞれについて、シーケンス制御部３０により収集されたデータを基に、ＣＥＳＴ効果の大きさを表す量を用いて周波数スペクトルを生成する。ディスプレイ２４は、複数のＲＯＩのそれぞれの周波数スペクトルを同時に表示する。ここで、「同時に表示」とは、重畳表示及び並列表示の両方を含む。ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる受付部は、同時に表示された複数の周波数スペクトルを参照するユーザの入力操作から、周波数帯域を取得する。ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる第２生成部は、複数の周波数のうち、このようにして受付部が取得した周波数帯域に含まれる１以上の周波数におけるＣＥＳＴ効果の大きさを表す１以上の画像である第１の画像の信号の大きさの推定値を基に、第２の画像を生成する。
【０１２９】
本変形例において、複数のＲＯＩに係る周波数スペクトルを同時に表示する理由は以下の通りである。すなわち、一般に、組織によって、ＭＴＲａｓｙｍスペクトルの振る舞いは大きく異なる。例えば、正常組織と、異常組織では、ＭＴＲａｓｙｍスペクトルの振る舞いは大きく異なる。加えて、異常組織の中でも、水や血液の塊などのｅｆｆｕｓｉｏｎ（滲出物）等があり、組織は均一ではない。従って、ＲＯＩの選び方によって、ＭＴＲａｓｙｍスペクトルの振る舞いは大きく異なる。ＲＯＩの選び方の自由度をユーザに持たせることによって、強調ＣＥＳＴ画像の画質を向上させることができる。
【０１３０】
図１０は、第２の実施形態に係るＧＵＩの別の一例である。図１０のＧＵＩは、図９のＧＵＩと同様のＧＵＩであるが、図９の強調ＣＥＳＴ画像表示領域８４０に係るＧＵＩを、別のＧＵＩに置き換えたものである。図９と同様に、ディスプレイ２４は、図１０において、第１画像表示領域９００、第２画像表示領域９０１、第３画像表示領域９０２に、それぞれ第１のパラメータセット、第２のパラメータセット、第３のパラメータセットに係る、第２の画像（強調ＣＥＳＴ画像）を表示する。ディスプレイ２４は、第１スペクトル表示領域９０３、第２スぺクトル表示領域９０４、第３スペクトル表示領域９０５に、それぞれ、第１のパラメータセットに係る周波数帯域、第２のパラメータセットに係る周波数帯域、第３のパラメータセットに係る周波数領域を、周波数スペクトルに重ね合わせて表示する。例えば、ディスプレイ２４は、マーカー９１０を用いて、周波数帯域の上端の値を表示し、マーカー９１１を用いて、周波数帯域の下端の値を表示する。
【０１３１】
受付部は、例えばボタン９１２、９１３、９１４、９１５を通じて、ユーザから周波数帯域の入力の変更を受け付ける。例えば、ユーザがボタン９１２をクリックすると、受付部は、周波数帯域の上端の値を所定の値だけ加算する。ユーザがボタン９１３をクリックすると、受付部は、周波数帯域の下端の値を所定の値だけ減算する。ユーザがボタン９１４、９１５をクリックすると、周波数帯域が、所定の割合だけ、それぞれ拡大、縮小される。
【０１３２】
このように、受付部が、ユーザから周波数帯域等、パラメータの変更を受け付けると、（例えば、図８のステップ２１４Ａ）、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる第１生成部は、変更後のパラメータを基に、強調ＣＥＳＴ画像を生成し（図８のステップ２１６）、表示装置としてのディスプレイ２４は、生成された強調ＣＥＳＴ画像を出力する（図８のステップ２１８）。例えば、ディスプレイ２４は、第１画像表示領域９００等の描画処理を更新し、表示されていた変更後のパラメータに係る強調ＣＥＳＴ画像に代えて、変更後のパラメータに係る強調ＣＥＳＴ画像を、第１画像表示領域９００等に表示する。ユーザが、処理を終了する旨のボタン（図示していない）をクリック（図８のステップ２２０Ａ  Ｙｅｓ）しない限り、受付部は、ユーザからパラメータの変更を受け付け続ける。
【０１３３】
このように、第２の実施形態では、周波数スペクトルを、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる第１生成部が生成し、生成したスペクトルを、ディスプレイ２４が表示する。このことにより、周波数ごとの画像を表示した場合に比べて、周波数スペクトルそのものを表示した場合には、ユーザはスペクトルの周波依存性をより直感的に容易に把握することが可能になる。これにより、ユーザは、強調ＣＥＳＴ画像を生成するための周波数パラメータをより適切に調整することができ、ＣＥＳＴ効果を表す画像のコントラストを向上することができる。
【０１３４】
（第３の実施形態）
これまでの実施形態では、ディスプレイ２４が、第１の画像または周波数スペクトルを表示し、それを基に、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる受付部が、ユーザからのパラメータの入力を受け付ける例について説明した。第３の実施形態では、第１生成部が、所定の周波数の値を自動的に算出し、算出結果を基に、強調ＣＥＳＴ画像を初期画像として生成する。受付部は、表示された初期画像としての強調ＣＥＳＴ画像を参照したユーザから、強調ＣＥＳＴ画像を再生成するためのパラメータの入力を受け付ける。以下、特に断りがない限り、第３の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、図１に記載されているのと同様の構成を取ることができる。
【０１３５】
第３の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３０と、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる第１生成部と、表示部としてのディスプレイ２４と、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる受付部と、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる第２生成部とを備える。シーケンス制御部３０は、ＭＴパルスを印加したのちイメージングシーケンスを実行する操作を複数の周波数のＭＴパルスについて行ってデータを収集する。ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる第１生成部は、収集されたデータを基に、複数の周波数それぞれにおけるＣＥＳＴ効果の大きさを表す量を用いて複数の第１の画像を生成する。ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる第１生成部は、複数の第１の画像に基づいて、所定の周波数の値を算出し、算出した所定の周波数を含む周波数帯域における複数の第１の画像の信号の大きさの推定値を基に、初期画像を生成する。ディスプレイ２４は、初期画像を表示する。ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる受付部は、ディスプレイ２４を参照するユーザの入力操作から、周波数帯域を取得する。ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる第２生成部は、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる受付部が取得した周波数帯域における複数の第１の画像の信号の大きさの推定値を基に、第２の画像を生成する。
【０１３６】
図１１は、第３の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の行う処理を示すフローチャートである。第３の実施形態において図２、図８において示されたフローチャートと同様の処理を行うステップについては、図２、図８と同じ符号を用いている。また、このようなステップについて、詳細な説明は省略する。また、このようなステップについては、第１の実施形態及び第２の実施形態で説明した種々の変形例が可能である。また、第３の実施形態において、第１の実施形態及び第２の実施形態で説明した要素を適宜取り入れることも可能である。
【０１３７】
ＣＥＳＴ解析ルーチンに入ると、システム制御部２２及びシーケンス制御部３０は、データ収集のためにＭＲＩシステムを設定する（ステップ２０２）。続いて、ＭＲＩデータプロセッサ４２は、化学交換飽和移動（ＣＥＳＴ）解析パラメータを設定する（ステップ２０４）。次に、シーケンス制御部３０は、ＭＴパルスシーケンスを印加し、続いてイメージングパルスシーケンスを印加する（ステップ２０６）。シーケンス制御部３０は、ＲＦ受信機４０を通じて、イメージングパルスに応答する核磁気共鳴（ＮＭＲ）スピンエコーＲＦ共鳴データを収集する(ステップ２０８)。周波数ごとに、必要に応じてステップ２０６〜２０８が繰り返される。
【０１３８】
このように、シーケンス制御部３０は、ＭＴパルスを印加したのちイメージングシーケンスを実行する操作を複数の周波数のＭＴパルスについて行ってデータを収集する。
【０１３９】
続いて、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる第１生成部は、図２のステップ２１０で説明したのと同様の処理を行って、シーケンス制御部３０がＲＦ受信機４０を通じて収集したデータを基に、ＣＥＳＴ画像を計算してもよい。具体的には、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる第１生成部は、収集したデータを基に、複数の周波数それぞれにおけるＣＥＳＴ効果の大きさを表す量を用いて複数の第１の画像を生成する。第１生成部は、例えば、ＣＥＳＴ効果の大きさを表す量として、ＭＴＲａｓｙｍの値を用いる。
【０１４０】
或いは、複数の第１の画像を生成する代わりに、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる第１生成部は、図８のステップ２１０Ａで説明したのと同様の処理を行って、シーケンス制御部３０がＲＦ受信機４０を通じて収集したデータを基に、ＣＥＳＴ効果の大きさを表す量（例えば、ＭＴＲａｓｙｍスペクトル）を生成してもよい。具体的には、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる第１生成部は、収集したデータを基に、所定の空間位置における、或いは所定のＲＯＩで積分された、ＣＥＳＴ効果の大きさを表す量を用いて周波数スぺクトルを生成してもよい。
【０１４１】
ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる第１生成部は、典型的には、生成された複数の第１の画像、周波数スペクトルに基づいて、強調ＣＥＳＴ画像を生成する周波数である目標周波数を自動抽出する（ステップ２０９Ｂ）。すなわち、一例として、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる第１生成部は、複数の第１の画像に基づいて、所定の周波数の値を算出する。続いて、第１生成部は、算出した所定の周波数を含む周波数帯域であって、初期画像を生成するための周波数帯域を算出する。別の例として、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる第１生成部は、周波数スペクトルに基づいて、初期画像を生成するための周波数帯域を算出する。
【０１４２】
ここで、第１生成部は、初期画像としての強調ＣＥＳＴ画像を生成する目標周波数として、例えば、画像の信号値の強度或いは周波数スペクトルが最大値となるような周波数を自動抽出してもよい。また、別の例として、第１生成部は、画像の信号値の強度或いは周波数スペクトルがグローバルな最大値となるような周波数ではなく、所定の周波数の付近で、画像の信号値の強度或いは周波数スペクトルが極大値となるような周波数を検出して自動抽出してもよい。この時第１生成部は、必要に応じて、所定の周波数として事前設定されたパラメータ値を利用してもよい。
【０１４３】
例えば、画像生成の関心が、「アミド」である旨事前設定されている場合、第１生成部は、「アミド」の周波数である３．５ｐｐｍ付近での信号強度の極大値を探索する。例えば、第１生成部が、周波数５．０ｐｐｍ、３．４７ｐｐｍ、２．１ｐｐｍに強い信号強度のピークを発見し、周波数３．５２ｐｐｍに弱い信号強度の増大（ハンプ）を発見した場合、第１生成部は、周波数３．４７ｐｐｍを、目標周波数として抽出する。また、例えば、第１生成部が、周波数３．８ｐｐｍ、３．５３ｐｐｍ、３．４９ｐｐｍ、３．４２ｐｐｍ、２．１ｐｐｍに信号強度のピークを発見した場合、周波数３．５３ｐｐｍ、３．４９ｐｐｍ、３．４２ｐｐｍを、ターゲットとなるスペクトルであると判定して、これらのスペクトルの重心位置の周波数を目標周波数として抽出する。
【０１４４】
このようにして、初期画像としての強調ＣＥＳＴ画像を生成する周波数である目標周波数を抽出すると、第１生成部は、続いて、初期画像としての強調画像を生成するための周波数帯域を算出する。周波数帯域の算出の方法として、第１生成部は、初期画像を生成するための周波数帯域の幅として、あらかじめ初期設定で決められた値を採用してもよい。例えば、初期設定で決められた周波数帯域の幅が「０．５ｐｐｍ」として定められているとき、第１生成部が、目標周波数の値を「ｘ  ｐｐｍ」と算出したとき、周波数帯域は、「ｘ−０．５ｐｐｍ〜ｘ＋０．５ｐｐｍ」となる。また、例えば、「アミド」に対する周波数帯域の幅は「０．５ｐｐｍ」、「ヒドロキシル」に対する周波数帯域の幅は「０．３ｐｐｍ」というように、対象に応じて周波数帯域の幅は事前設定されてもよい。また、第１生成部は、第１の画像或いは周波数スぺクトルのデータから、スペクトルの半値幅を自動検出し、検出したスペクトルの半値幅に応じて周波数帯域の幅を算出してもよい。
【０１４５】
また、第１生成部は、第１の画像の周波数依存性または周波数スペクトルのデータを、「アミド」「アミノ」「ヒドロキシル」などのスペクトルの寄与ごとに自動的に分解し、分解した結果に応じて、目標周波数及び周波数帯域を算出してもよい。第１生成部は、スペクトルの分解を、例えば、スペクトルを複数のガウス型或いはローレンツ型スペクトルの和として考え、例えば最小二乗法フィッティングを行うことにより行うことができる。
【０１４６】
また、第１生成部は、強調ＣＥＳＴ画像を生成する周波数である目標周波数として、あらかじめ初期設定で決められた値を採用し、初期画像を生成するための周波数帯域のみを算出してもよい。
【０１４７】
次に、所定の周波数及び周波数帯域を算出すると、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる第１生成部は、算出した所定の周波数を含む周波数帯域における複数の第１の画像の信号の大きさの推定値を基に、初期画像としての強調ＣＥＳＴ画像を生成する（ステップ２１６Ｂ）。
【０１４８】
ディスプレイ２４は、初期画像を表示する（ステップ２１８）。ディスプレイ２４の有するＧＵＩの例としては、例えば図９のようなインタフェースを用いることができる。このＧＵＩの例では、ディスプレイ２４は、例えば第１強調画像表示領域８４１、第２強調画像表示領域８４２、第３強調画像表示領域８４３等に、初期画像を表示する。ディスプレイ２４は、必要に応じて、同時に種々のパラメータを表示してもよい。例えば、周波数下端表示領域８５０及び周波数上端表示領域８５１、マーカー８３２、８３３に周波数帯域の表示を、ＭＴＲスぺクトル表示領域８３０に周波数スペクトルを、第１画像表示領域８１０に第１の画像を適宜表示してもよい。
【０１４９】
ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる受付部は、ユーザから、処理を終了する旨の入力を受け付ける(ステップ２２０Ａ)。ユーザが、表示された画像に満足して、処理を終了する旨の入力をし、受付部が処理を終了する旨の入力を受け付けると（ステップ２２０Ａ  Ｙｅｓ）、処理は終了する。必要に応じて、ＭＲＩデータプロセッサ４２は、必要なデータをＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる記憶部またはマップ／ＭＲＩ画像メモリ４６に保存してもよい。ユーザが、表示された画像に満足せず、受付部が処理を終了する旨の入力を受け付けない場合（ステップ２２０Ａ  Ｎｏ）、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる受付部は、ユーザからの入力を受け付け、受け付けた入力を取得し（Ｓ２１４Ｂ）、処理はステップ２１６Ｂへと戻る。具体的には、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる受付部は、ディスプレイ２４を参照するユーザの入力操作から、周波数帯域を取得する。ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる第２生成部は、ＭＲＩデータプロセッサ４２に含まれる受付部が取得した周波数帯域における複数の第１の画像の信号の大きさの推定値を基に、第２の画像（更新された初期画像）を生成する（ステップ２１６Ｂ）。ディスプレイ２４は、更新された初期画像を表示し（ステップ２１８）、以下同様の処理が、ユーザが表示された画像に満足するまで繰り返される。
【０１５０】
このように、第３の実施形態では、強調ＣＥＳＴ画像を生成するためパラメータをユーザと対話的に調整するためのＧＵＩに、強調ＣＥＳＴ画像を一部自動的に生成する処理機能を組み合わせた。このことにより、ルーチン的に行うことのできる部分についてはパラメータ設定を機械が自動的に行うことで、ユーザは煩わしさから解放されるとともに、例外的な処理、異常が生じた場合や、ユーザが高度にパラメータをカスタマイズしたい場合に、ユーザがパラメータを柔軟に調整できることで、ＣＥＳＴ効果を表す画像のコントラストを向上することができる。
【０１５１】
（画像処理装置）
これまでの実施形態において説明した磁気共鳴イメージング装置の有する画像処理機能を抽出して、磁気共鳴イメージング装置から独立した画像処理装置を構成することができる。図１２は、実施形態に係る画像処理装置１０００の概略ブロック図である。
【０１５２】
一例として、画像処理装置１０００は、例えば、記憶部１００１と、生成部１００２と、表示制御部１００３と、受付部１００４と、表示部としてのディスプレイ２４を有する。生成部１００２は、第１生成部１００２Ａと、第２生成部１００２Ｂとを有する。記憶部１００１は、例えば図１のマップ／ＭＲＩ画像メモリ４６或いはＭＲＩデータプロセッサ４２の有する記憶部と同様の構成を備える。第１生成部１００２Ａは、例えば図１のＭＲＩデータプロセッサ４２の有する前述した第１生成部と同様の構成を備える。第２生成部１００２Ｂは、例えば図１のＭＲＩデータプロセッサ４２の有する前述した第２生成部と同様の構成を備える。表示制御部１００３は、ディスプレイ２４その他表示機能を制御し、例えば図１のシステム制御部２２と同様の構成を備える。受付部１００４は、例えば図１のＭＲＩデータプロセッサ４２の有する前述した受付部と同様の構成を備える。図８のディスプレイ２４は、例えば図１のディスプレイと同様の構成を備える。画像装置１０００は、必要に応じて、例えば図４、図５、図６、図９、図１０等のＧＵＩを備えても良い。
【０１５３】
画像処理装置１０００が、第１の実施形態で説明した処理を行う場合、第１生成部１００２Ａは、ＭＴパルスを印加したのちイメージングシーケンスを実行する操作を複数の周波数のＭＴパルスについて行って収集したデータを基に、前記複数の周波数それぞれにおけるＣＥＳＴ効果の大きさを表す量を用いて複数の第１の画像を生成する。ディスプレイ２４は、複数の第１の画像のうち少なくとも１つの画像を表示する。受付部１００４は、ディスプレイ２４を参照するユーザの入力操作から、周波数の値を取得する。第２生成部１００２Ｂは、受付部１００４が取得した周波数を含む周波数帯域における複数の第１の画像の信号の大きさの推定値を基に、第２の画像を生成する。
【０１５４】
また、画像処理装置１０００が、第２の実施形態で説明した処理を行う場合、第１生成部１００２Ａは、ＭＴパルスを印加したのちイメージングシーケンスを実行する操作を複数の周波数のＭＴパルスについて行って収集したデータを基に、所定の空間位置における、或いは所定のＲＯＩで積分された、ＣＥＳＴ効果の大きさを表す量を用いて周波数スぺクトルを生成する。ディスプレイ２４は、周波数スペクトルを表示する。受付部１００４は、ディスプレイ２４を参照するユーザの入力操作から、周波数帯域を取得する。第２生成部１００２Ｂは、複数の周波数のうち、受付部１００４が取得した周波数帯域に含まれる１以上の周波数におけるＣＥＳＴ効果の大きさを表す１以上の画像である第１の画像の信号の大きさの推定値を基に、第２の画像を生成する。
【０１５５】
また、画像処理装置１０００が、第３の実施形態で説明した処理を行う場合、第１生成部１００４Ａは、ＭＴパルスを印加したのちイメージングシーケンスを実行する操作を複数の周波数のＭＴパルスについて行って収集されたデータを基に、前記複数の周波数それぞれにおけるＣＥＳＴ効果の大きさを表す量を用いて複数の第１の画像を生成し、複数の第１の画像に基づいて、所定の周波数の値を算出し、算出した所定の周波数を含む周波数帯域における複数の第１の画像の信号の大きさの推定値を基に、初期画像を生成する。ディスプレイ２４は、初期画像を表示する。受付部１００４は、ディスプレイ２４を参照するユーザの入力操作から、周波数帯域を取得する。第２生成部１００２Ｂは、受付部１００４が取得した周波数帯域における複数の第１の画像の信号の大きさの推定値を基に、第２の画像を生成する。
【０１５６】
以上述べた１以上の画像処理装置又は磁気共鳴イメージング装置によれば、ＣＥＳＴ効果を表す画像のコントラストを向上することができる。
【０１５７】
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】
【０１５８】
３０  シーケンス制御部
４２  ＭＲＩデータプロセッサ
【図１】
0006537925.tif 000002
【図２】
0006537925.tif 000003
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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