(57)【要約】【課題】送信感度分布を高精度に計測可能であって、画像品質を向上できる。【解決手段】送信感度不均一が除去され、撮影領域内の組織のみに依存したコントラストを示す割算画像ＷＩ（ｘ，ｙ）において、その各組織を示すラベリング情報ＲＢ（ｘ，ｙ）を用いて、本スキャン画像ＡＩ１ｃ（ｘ，ｙ）から複数のセグメントを抽出する。そして、その本スキャン画像ＡＩ１ｃ（ｘ，ｙ）において抽出された複数のセグメントのそれぞれについて、各セグメントを構成する画素における画素値と画素位置との関係を示す関係式を、多項式モデルにフィッティング処理することによって算出した後に、その算出された関係式に基づいて、送信感度分布Ｔ（ｘ，ｙ）を生成する。そして、このようにして算出した送信感度分布Ｔ（ｘ，ｙ）を用いて、本スキャン画像ＡＩ１ｃ（ｘ，ｙ）について補正を実施する。【選択図】図４
2008229277.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静磁場空間において被検体の撮影領域へＲＦコイル部がＲＦパルスを送信し、当該撮影領域にて発生する磁気共鳴信号を前記ＲＦコイル部が収集するスキャンを実施する磁気共鳴イメージング装置であって、
前記磁気共鳴信号を本スキャンデータとして収集する本スキャンと、前記磁気共鳴信号を参照スキャンデータとして収集する参照スキャンとを、前記スキャンとして実施するスキャン部と、
前記本スキャンデータに基づいて前記撮影領域について本スキャン画像を再構成すると共に、前記参照スキャンデータに基づいて前記撮影領域の参照スキャン画像を再構成する画像再構成部と、
前記撮影領域において前記ＲＦコイル部が前記ＲＦパルスを送信する際の送信感度分布を前記参照画像と前記本スキャン画像とに基づいて算出する送信感度分布算出部と、
前記送信感度分布を用いて前記本スキャン画像を補正する画像補正部と
を有し、
前記ＲＦコイル部は、第１ＲＦコイルと、前記撮影領域において前記第１ＲＦコイルよりも受信感度分布が不均一な第２ＲＦコイルとを含んでおり、
前記スキャン部は、
前記本スキャンの実施においては、前記第１ＲＦコイルが前記撮影領域へＲＦパルスを送信し、前記撮影領域において発生する磁気共鳴信号を、前記第２ＲＦコイルが前記本スキャンデータとして受信し、
前記参照スキャンの実施においては、スピン・エコー系またはグラディエント・エコー系のパルス系列に対応する第１の参照スキャン条件によって、前記第１ＲＦコイルが前記撮影領域へＲＦパルスを送信し、前記撮影領域において発生する磁気共鳴信号を、前記第１ＲＦコイルが第１参照スキャンデータとして受信する第１参照スキャンと、前記第１の参照スキャン条件と同じパルス系列に対応しており、他のスキャンパラメータの少なくとも１つが前記第１の参照スキャン条件と異なる第２の参照スキャン条件によって、前記第１ＲＦコイルが前記撮影領域へＲＦパルスを送信し、前記撮影領域において発生する磁気共鳴信号を、前記第１ＲＦコイルが第２参照スキャンデータとして受信する第２参照スキャンとを実施し、
前記画像再構成部は、前記参照スキャン画像として、前記第１参照スキャンデータに基づいて第１参照画像を画像再構成し、前記第２参照スキャンデータに基づいて第２参照画像を画像再構成し、
前記送信感度分布算出部は、
前記第１参照画像を前記第２参照画像によって割算する画像処理を実施することによって、割算画像を生成する割算画像生成部と、
前記割算画像についてラベリング処理を実施することによって、前記割算画像に関するラベリング情報を生成するラベリング情報生成部と、
前記ラベリング情報に基づいて前記本スキャン画像についてセグメンテーション処理を実施することによって、前記本スキャン画像から複数のセグメントを抽出するセグメンテーション処理実施部と、
前記本スキャン画像において抽出された前記複数のセグメントのそれぞれについて、当該セグメントを構成する画素における画素値と画素位置との関係を示す関係式を、多項式モデルにフィッティング処理することによって算出するフィッティング処理部と
を含み、
前記フィッティング処理部によって算出された前記関係式に基づいて、前記送信感度分布を算出する
磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
前記撮影領域において前記ＲＦコイル部が前記磁気共鳴信号を受信する際の受信感度分布を算出する受信感度分布算出部
を含み、
前記画像補正部は、前記本スキャン画像を前記受信感度分布によって割算する画像処理を実施することによって、前記本スキャン画像を補正する
請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
前記セグメンテーション処理実施部は、前記本スキャン画像を前記受信感度分布によって割算する画像処理を実施することによって、前記本スキャン画像を補正した後に、当該補正後の本スキャン画像について前記セグメンテーション処理を実施する、
請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
前記スキャン部は、前記第１の参照スキャン条件によって、前記第１ＲＦコイルが前記撮影領域へＲＦパルスを送信し、前記撮影領域において発生する磁気共鳴信号を、前記第２ＲＦコイルが第３参照スキャンデータとして受信する第３参照スキャンを、前記参照スキャンとして実施し、
前記画像再構成部は、前記参照スキャン画像として、前記第３参照スキャンデータに基づいて第３参照画像を画像再構成し、
前記受信感度分布算出部は、前記第３参照画像を前記第１参照画像によって割算する画像処理を実施することにより、前記受信感度分布を算出する、
請求項２または３に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
前記第１ＲＦコイルが、ボディコイルであり、
前記第２ＲＦコイルが、表面コイルである、
請求項１から４のいずれかに記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
前記画像補正部によって補正された前記本スキャン画像を表示する表示部
を有する、
請求項１から５のいずれかに記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
第１ＲＦコイルと、前記第１ＲＦコイルよりも受信感度分布が不均一な第２ＲＦコイルとを含んでいるＲＦコイル部が、静磁場空間において被検体の撮影領域へＲＦパルスを送信し、当該撮影領域にて発生する磁気共鳴信号を前記ＲＦコイル部が収集するスキャンを実施することによって、前記撮影領域について画像を生成する磁気共鳴イメージング方法であって、
前記磁気共鳴信号を本スキャンデータとして収集する本スキャンと、前記磁気共鳴信号を参照スキャンデータとして収集する参照スキャンとを、前記スキャンとして実施するスキャンステップと、
前記本スキャンデータに基づいて前記撮影領域について本スキャン画像を再構成すると共に、前記参照スキャンデータに基づいて前記撮影領域の参照スキャン画像を再構成する画像再構成ステップと、
前記撮影領域において前記ＲＦコイル部が前記ＲＦパルスを送信する際の送信感度分布を前記参照画像と前記本スキャン画像とに基づいて算出する送信感度分布算出ステップと、
前記送信感度分布を用いて前記本スキャン画像を補正する画像補正ステップと
を有し、
前記スキャンステップでは、前記本スキャンの実施においては、前記第１ＲＦコイルが前記撮影領域へＲＦパルスを送信し、前記撮影領域において発生する磁気共鳴信号を、前記第２ＲＦコイルが前記本スキャンデータとして受信し、前記参照スキャンの実施においては、スピン・エコー系またはグラディエント・エコー系のパルス系列に対応する第１の参照スキャン条件によって、前記第１ＲＦコイルが前記撮影領域へＲＦパルスを送信し、前記撮影領域において発生する磁気共鳴信号を、前記第１ＲＦコイルが第１参照スキャンデータとして受信する第１参照スキャンと、前記第１の参照スキャン条件と同じパルス系列に対応しており、他のスキャンパラメータの少なくとも１つが前記第１の参照スキャン条件と異なる第２の参照スキャン条件によって、前記第１ＲＦコイルが前記撮影領域へＲＦパルスを送信し、前記撮影領域において発生する磁気共鳴信号を、前記第１ＲＦコイルが第２参照スキャンデータとして受信する第２参照スキャンとを実施し、
前記画像再構成ステップにおいては、前記参照スキャン画像として、前記第１参照スキャンデータに基づいて第１参照画像を画像再構成し、前記第２参照スキャンデータに基づいて第２参照画像を画像再構成し、
前記送信感度分布算出ステップは、
前記第１参照画像を前記第２参照画像によって割算する画像処理を実施することによって、割算画像を生成する割算画像生成ステップと、
前記割算画像についてラベリング処理を実施することによって、前記割算画像に関するラベリング情報を生成するラベリング情報生成ステップと、
前記ラベリング情報に基づいて前記本スキャン画像についてセグメンテーション処理を実施することによって、前記本スキャン画像から複数のセグメントを抽出するセグメンテーション処理実施ステップと、
前記本スキャン画像において抽出された前記複数のセグメントのそれぞれについて、当該セグメントを構成する画素における画素値と画素位置との関係を示す関係式を、多項式モデルにフィッティング処理することによって算出するフィッティング処理ステップと
を含み、
前記フィッティング処理ステップによって算出された前記関係式に基づいて、前記送信感度分布を算出する
磁気共鳴イメージング方法。
【請求項８】
前記撮影領域において前記ＲＦコイル部が前記磁気共鳴信号を受信する際の受信感度分布を算出する受信感度分布算出ステップ
を含み、
前記画像補正ステップにおいては、前記本スキャン画像を前記受信感度分布によって割算する画像処理を実施することによって、前記本スキャン画像を補正する
請求項７に記載の磁気共鳴イメージング方法。
【請求項９】
前記セグメンテーション処理実施ステップにおいては、前記本スキャン画像を前記受信感度分布によって割算する画像処理を実施することによって、前記本スキャン画像を補正した後に、当該補正後の本スキャン画像について前記セグメンテーション処理を実施する、
請求項８に記載の磁気共鳴イメージング方法。
【請求項１０】
前記スキャンステップにおいては、前記第１の参照スキャン条件によって、前記第１ＲＦコイルが前記撮影領域へＲＦパルスを送信し、前記撮影領域において発生する磁気共鳴信号を、前記第２ＲＦコイルが第３参照スキャンデータとして受信する第３参照スキャンを、前記参照スキャンとして実施し、
前記画像再構成ステップにおいては、前記参照スキャン画像として、前記第３参照スキャンデータに基づいて第３参照画像を画像再構成し、
前記受信感度分布算出ステップにおいては、前記第３参照画像を前記第１参照画像によって割算する画像処理を実施することにより、前記受信感度分布を算出する、
請求項８または９に記載の磁気共鳴イメージング方法。
【請求項１１】
前記第１ＲＦコイルが、ボディコイルであり、
前記第２ＲＦコイルが、表面コイルである、
請求項７から１０のいずれかに記載の磁気共鳴イメージング方法。
【請求項１２】
前記画像補正ステップによって補正された前記本スキャン画像を表示する、
請求項７から１１のいずれかに記載の磁気共鳴イメージング方法。
【請求項１３】
静磁場空間において被検体の撮影領域へＲＦコイル部がＲＦパルスを送信し、当該撮影領域にて発生する磁気共鳴信号を前記ＲＦコイル部が収集するスキャンとして、当該磁気共鳴信号を本スキャンデータとして収集する本スキャンと、当該磁気共鳴信号を参照スキャンデータとして収集する参照スキャンとを実施させた後に、前記本スキャンデータと前記参照スキャンデータとに基づいて、前記撮影領域において前記ＲＦコイル部が前記ＲＦパルスを送信する際の送信感度分布を算出する感度分布計測装置であって、
前記本スキャンデータに基づいて前記撮影領域について本スキャン画像を再構成すると共に、前記参照スキャンデータに基づいて前記撮影領域の参照スキャン画像を再構成する画像再構成部と、
前記撮影領域において前記ＲＦコイル部が前記ＲＦパルスを送信する際の送信感度分布を前記参照画像と前記本スキャン画像とに基づいて算出する送信感度分布算出部と、
を有し、
前記ＲＦコイル部は、第１ＲＦコイルと、前記撮影領域において前記第１ＲＦコイルよりも受信感度分布が不均一な第２ＲＦコイルとを含んでおり、
前記本スキャンの実施においては、前記第１ＲＦコイルに前記撮影領域へＲＦパルスを送信させ、前記撮影領域において発生する磁気共鳴信号を、前記第２ＲＦコイルに前記本スキャンデータとして受信させ、
前記参照スキャンの実施においては、スピン・エコー系またはグラディエント・エコー系のパルス系列に対応する第１の参照スキャン条件によって、前記第１ＲＦコイルに前記撮影領域へＲＦパルスを送信させ、前記撮影領域において発生する磁気共鳴信号を、前記第１ＲＦコイルに第１参照スキャンデータとして受信させる第１参照スキャンと、前記第１の参照スキャン条件と同じパルス系列に対応しており、他のスキャンパラメータの少なくとも１つが前記第１の参照スキャン条件と異なる第２の参照スキャン条件によって、前記第１ＲＦコイルに前記撮影領域へＲＦパルスを送信させ、前記撮影領域において発生する磁気共鳴信号を、前記第１ＲＦコイルに第２参照スキャンデータとして受信させる第２参照スキャンとを実施させ、
前記参照スキャン画像を再構成する際には、前記第１参照スキャンデータに基づいて第１参照画像を画像再構成し、前記第２参照スキャンデータに基づいて第２参照画像を画像再構成し、
前記画像再構成部は、前記参照スキャン画像として、前記第１参照スキャンデータに基づいて第１参照画像を画像再構成し、前記第２参照スキャンデータに基づいて第２参照画像を画像再構成し、
前記送信感度分布算出部は、
前記第１参照画像を前記第２参照画像によって割算する画像処理を実施することによって、割算画像を生成する割算画像生成部と、
前記割算画像についてラベリング処理を実施することによって、前記割算画像に関するラベリング情報を生成するラベリング情報生成部と、
前記ラベリング情報に基づいて前記本スキャン画像についてセグメンテーション処理を実施することによって、前記本スキャン画像から複数のセグメントを抽出するセグメンテーション処理実施部と、
前記本スキャン画像において抽出された前記複数のセグメントのそれぞれについて、当該セグメントを構成する画素における画素値と画素位置との関係を示す関係式を、多項式モデルにフィッティング処理することによって算出するフィッティング処理部と
を含み、
前記フィッティング処理部によって算出された前記関係式に基づいて、前記送信感度分布を算出する
感度分布計測装置。
【請求項１４】
前記撮影領域において前記ＲＦコイル部が前記磁気共鳴信号を受信する際の受信感度分布を算出する受信感度分布算出部
を含み、
前記セグメンテーション処理実施部は、前記本スキャン画像を前記受信感度分布によって割算する画像処理を実施することによって、前記本スキャン画像を補正した後に、当該補正後の本スキャン画像について前記セグメンテーション処理を実施する、
請求項１３に記載の感度分布計測装置。
【請求項１５】
前記スキャン部は、前記第１の参照スキャン条件によって、前記第１ＲＦコイルが前記撮影領域へＲＦパルスを送信し、前記撮影領域において発生する磁気共鳴信号を、前記第２ＲＦコイルが第３参照スキャンデータとして受信する第３参照スキャンを、前記参照スキャンとして実施させ、
前記画像再構成部は、前記参照スキャン画像として、前記第３参照スキャンデータに基づいて第３参照画像を画像再構成し、
前記受信感度分布算出部は、前記第３参照画像を前記第１参照画像によって割算する画像処理を実施することにより、前記受信感度分布を算出する、
請求項１４に記載の感度分布計測装置。
【請求項１６】
前記第１ＲＦコイルが、ボディコイルであり、
前記第２ＲＦコイルが、表面コイルである、
請求項１３から１５のいずれかに記載の感度分布計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴イメージング装置、磁気共鳴イメージング方法、および、感度分布計測装置に関する。特に、撮影領域において、ＲＦコイル部がＲＦパルスを送信した際における送信感度分布を算出する、磁気共鳴イメージング装置、磁気共鳴イメージング方法、および、感度分布計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴イメージング装置は、医療用途、産業用途などのさまざまな分野において利用されている。
【０００３】
磁気共鳴イメージング装置は、静磁場が形成される撮像空間を含み、被検体において撮影対象を含む撮影領域が、その撮像空間に収容される。これにより、その撮影領域におけるプロトン（ｐｒｏｔｏｎ）のスピンが静磁場の方向に整列して、磁化ベクトルが得られる。その後、その静磁場が形成されている撮像空間において、被検体の撮影領域にＲＦパルスを送信し、核磁気共鳴（ＮＭＲ：Ｎｕｃｌｅａｒ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）現象を発生させることによって、そのスピンの磁化ベクトルをフリップさせる。そして、そのフリップされたスピンの磁化ベクトルが元の静磁場の方向に戻る際に発生する磁気共鳴（ＭＲ）信号を収集する。たとえば、スピン・エコー（Ｓｐｉｎ  Ｅｃｈｏ：ＳＥ）系やグラディエント・リコールド・エコー（Ｇｒａｄｉｅｎｔ  Ｒｅｃａｌｌｅｄ  Ｅｃｈｏ：ＧＲＥ）系などのパルス系列に従って、被検体についてスキャンを実施する。そして、このスキャンの実施によって収集された磁気共鳴信号について、画像再構成処理を実施し、その撮影領域のスライス画像を生成する。
【０００４】
この磁気共鳴イメージング装置において磁気共鳴信号を受信するＲＦコイルとして、フェーズド・アレイ・コイル（ｐｈａｓｅｄ  ａｒｒａｙ  ｃｏｉｌ）などの表面コイルが多く利用されている。しかし、この表面コイルは、その被検体内の磁気共鳴信号の発生源との距離が離れるに伴って、受信する感度が低下する特性を有しており、撮影領域全体での感度分布が空間的に均一でない。このため、表面コイルによって受信された磁気共鳴信号に基づいて生成される画像は、アーチファクトが発生して、画像品質が低下する場合がある。
【０００５】
このため、このような表面コイルの受信感度不均一性に起因する不具合に対応するために、受信感度分布を用いて、その画像再構成された画像について補正処理を実施している。具体的には、本スキャンの他に参照スキャンを実施することによって参照画像を再構成し、その参照画像を用いて表面コイルの撮影領域における受信感度分布を計測する。その後、その計測された受信感度分布を用いて、本スキャンによって生成される本スキャン画像を補正する（たとえば、特許文献１参照）。
【０００６】
しかし、被検体の撮影領域を撮影する際においては、ボディコイル（ｂｏｄｙ  ｃｏｉｌ）などのＲＦコイルがＲＦパルスを送信することによって形成される高周波磁場が、誘電率効果によって、撮像空間において不均一になる場合がある。このため、上記の受信感度分布を用いて、本スキャン画像を補正した場合であっても、アーチファクトの除去が十分にできない場合がある。つまり、送信感度分布が空間的に均一でないことに起因して、本スキャン画像の画像品質を向上することが困難な場合がある。
【０００７】
具体的には、画像のコントラストが低下する場合などの不具合が発生する場合がある。特に、磁場強度が３テスラ以上である、高い静磁場が形成された撮像空間においては、このような不具合が顕著に発生する。
【０００８】
そこで、（１）本スキャンの他に参照スキャンを実施した後に、その参照スキャンの実施にて再構成した参照画像に基づいて、生体内における送信感度分布を計測し、その計測した送信感度分布を用いて本スキャン画像を補正する方法や、（２）本スキャン画像そのものの信号強度分布から送信感度分布を計測し、その計測した送信感度分布を用いて本スキャン画像を補正する方法などが提案されている。
【０００９】
前者の（１）の方法としては、たとえば、ダブルフリップアングル（Ｄｏｕｂｌｅ  ｆｌｉｐ  ａｎｇｌｅ）法によって、この送信感度分布を計測することが提案されている。具体的には、互いに異なるフリップアングルで複数の参照スキャンを実施し、それぞれの参照スキャンにて得られた参照画像を用いて送信感度分布を計測する。そして、その後、本スキャン画像を、その送信感度分布を用いて補正することによって、その本スキャン画像に、アーチファクトが発生することを抑制している（たとえば、非特許文献１，非特許文献２参照）。
【００１０】
また、複数の参照スキャンをフリップアングルが段階的に変化するように実施し、その複数の参照スキャンのそれぞれに対応するように、参照スキャン画像を複数再構成した後に、その複数の参照スキャン画像に基づいて、送信感度分布を算出する方法が提案されている（非特許文献３）。
【００１１】
ここで、上記複数の参照スキャンのそれぞれにおいては、スライス選択勾配磁場を印加せずに、矩形状のＲＦパルスを、一定の振幅で印加時間を変化させることによって、段階的に増加させる。そして、スポイラー勾配磁場を、そのＲＦパルスの送信後に印加する。
【００１２】
この後、その再構成した複数の参照スキャン画像の間において参照スキャンの実施に対応して推移する画素値の推移データを、高速フーリエ変換することによって周波数スペクトラムを算出する。そして、この後、その算出された周波数スペクトラムに基づいて、送信感度分布を算出している。この方法は、上記のダブルフリップアングル法よりも、高精度であって高速に送信感度分布を計測することが容易にできる。
【００１３】
一方で、後者の（２）の方法としては、本スキャン画像データから感度分布モデルを用いて、不均一を推定する方法や、ヒストグラム解析を行うことにより不均一を推定する方法がある（たとえば、非特許文献４，非特許文献５参照）。
【００１４】
【特許文献１】特開２００５−１７７２４０号公報
【非特許文献１】ヒロアキ・ミハラ他（Ｈｉｒｏａｋｉ  Ｍｉｈａｒａ  ｅｔ．ａｌ．），ア・メソッド・オブ・アールエフ・インホモゲネイディ・コレクション・イン・エムアール・イメージング（Ａ  ｍｅｔｈｏｄ  ｏｆ  ＲＦ  ｉｎｈｏｍｏｇｅｎｅｉｔｙ  ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ  ｉｎ  ＭＲ  ｉｍａｇｉｎｇ），マグネティック・レゾナンス・マテリアルズ・イン・フィジックス・バイオロジー・アンド・メディシン・７（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ｉｎ  Ｐｈｙｓｉｃｓ，  Ｂｉｏｌｏｇｙ  ａｎｄ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ  ７），米国，１９９８，ｐ．１１５−１２０
【非特許文献２】Ｊｉｎｇｈｕａ  Ｗａｎｇ  ｅｔ．ａｌ．，イン・ビボ・メソッド・フォー・コレクティング・トランスミット／レシーブ・ノンユニフォーミニティ・ウィズ・フェーズド・アレイ・コイル（Ｉｎ  ｖｉｖｏ  ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  ｃｏｒｒｅｃｔｉｎｇ  ｔｒａｎｓｍｉｔ／ｒｅｃｅｉｖｅ  ｎｏｎｕｎｉｆｏｒｍｉｔｉｅｓ  ｗｉｔｈ  ｐｈａｓｅｄ  ａｒｒａｙ  ｃｏｉｌｓ），マグネティック・レゾナンス・イン・メディシン・５３（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  ｉｎ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ  ５３），米国，２００５，ｐ．６６６−６７４
【非特許文献３】Ｅ．Ｄｅ  Ｖｉｔａ  ｅｔ．ａｌ．，ファスト・ビーワン・マッピング・ウィズ・エーピーアイ（Ｆａｓｔ  Ｂ１  Ｍａｐｐｉｎｇ  ｗｉｔｈ  ＥＰＩ），マグネティック・レゾナンス・イン・メディシン・１１（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  ｉｎ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ  １１），米国，２００４，ｐ．２０９０
【非特許文献４】Ｍ．Ｓｔｙｎｅｒ  ｅｔ．ａｌ．，パラメトリック・エスティメート・オブ・インテンシティ・インホモジニティーズ・アプライド・トゥ・エムアールアイ（Ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ  Ｅｓｔｉｍａｔｅ  ｏｆ  Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  Ｉｎｈｏｍｏｇｅｎｅｉｔｉｅｓ  Ａｐｐｌｉｅｄ  ｔｏ  ＭＲＩ），ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．Ｍｅｄ．Ｉｍａｇ．１９，３，２０００，Ｐ．１５３−１６５
【非特許文献５】Ｊｏｈｎ．Ｇ．Ｓｌｅｄ  ｅｔ．ａｌ，ア・ノンパラメトリック・メソッド・フォー・オートマチック・コレクション・オブ・インテンシティ・ノンユニフォーミニティ・イン・エムアールアイ・データ（Ａ  ｎｏｎｐａｒａｍｅｔｒｉｃ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  Ｎｏｎｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ  ｉｎ  ＭＲＩ  Ｄａｔａ），ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．Ｍｅｄ．Ｉｍａｇ．１７，１，１９９８，Ｐ．８７−９７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、前者の（１）の方法においては、撮像対象における縦緩和時間Ｔ１、横緩和時間Ｔ２などの物理特性や、体動に影響される場合があるため、高精度に送信感度分布を算出することが困難な場合がある。また、一般的なＳＥ系や、ＧＲＥ系のパルス系列においては、理論式が確立されているので、参照画像から送信感度分布を算出するのは容易であるが、ＦＳＥ（Ｆａｓｔ  Ｓｐｉｎ  Ｅｃｈｏ）系や、ＳＳＦＰ（Ｓｔｅａｄｙ  Ｓｔａｔｅ  Ｆｒｅｅ  Ｐｒｅｃｅｓｓｉｏｎ）系のパルス系列においては、参照画像から送信感度分布を算出するのは容易でない。
【００１６】
さらに、後者の（２）の方法においては、本スキャン画像において存在する高強度な信号部分や低強度な信号部分の影響を受けて、その撮像領域に存在する組織の間におけるコントラストが改変される場合があるために、送信感度分布を高精度に算出することが困難な場合がある。
【００１７】
このように、高精度な送信感度分布を計測することが容易ではないために、本スキャン画像の画像品質を向上させることが困難な場合があった。
【００１８】
したがって、本発明の目的は、送信感度分布を高精度に計測可能であって、画像品質を向上できる磁気共鳴イメージング装置、磁気共鳴イメージング方法、および、感度分布計測装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記目的の達成のために本発明の磁気共鳴イメージング装置は、静磁場空間において被検体の撮影領域へＲＦコイル部がＲＦパルスを送信し、当該撮影領域にて発生する磁気共鳴信号を前記ＲＦコイル部が収集するスキャンを実施する磁気共鳴イメージング装置であって、前記磁気共鳴信号を本スキャンデータとして収集する本スキャンと、前記磁気共鳴信号を参照スキャンデータとして収集する参照スキャンとを、前記スキャンとして実施するスキャン部と、前記本スキャンデータに基づいて前記撮影領域について本スキャン画像を再構成すると共に、前記参照スキャンデータに基づいて前記撮影領域の参照スキャン画像を再構成する画像再構成部と、前記撮影領域において前記ＲＦコイル部が前記ＲＦパルスを送信する際の送信感度分布を前記参照画像と前記本スキャン画像とに基づいて生成する送信感度分布算出部と、前記送信感度分布を用いて前記本スキャン画像を補正する画像補正部とを有し、前記ＲＦコイル部は、第１ＲＦコイルと、前記撮影領域において前記第１ＲＦコイルよりも受信感度分布が不均一な第２ＲＦコイルとを含んでおり、前記スキャン部は、前記本スキャンの実施においては、前記第１ＲＦコイルが前記撮影領域へＲＦパルスを送信し、前記撮影領域において発生する磁気共鳴信号を、前記第２ＲＦコイルが前記本スキャンデータとして受信し、前記参照スキャンの実施においては、スピン・エコー系またはグラディエント・エコー系のパルス系列に対応する第１の参照スキャン条件によって、前記第１ＲＦコイルが前記撮影領域へＲＦパルスを送信し、前記撮影領域において発生する磁気共鳴信号を、前記第１ＲＦコイルが第１参照スキャンデータとして受信する第１参照スキャンと、前記第１の参照スキャン条件と同じパルス系列に対応しており、他のスキャンパラメータの少なくとも１つが前記第１の参照スキャン条件と異なる第２の参照スキャン条件によって、前記第１ＲＦコイルが前記撮影領域へＲＦパルスを送信し、前記撮影領域において発生する磁気共鳴信号を、前記第１ＲＦコイルが第２参照スキャンデータとして受信する第２参照スキャンとを実施し、前記画像再構成部は、前記参照スキャン画像として、前記第１参照スキャンデータに基づいて第１参照画像を画像再構成し、前記第２参照スキャンデータに基づいて第２参照画像を画像再構成し、前記送信感度分布算出部は、前記第１参照画像を前記第２参照画像によって割算する画像処理を実施することによって、割算画像を生成する割算画像生成部と、前記割算画像についてラベリング処理を実施することによって、前記割算画像に関するラベリング情報を生成するラベリング情報生成部と、前記ラベリング情報に基づいて前記本スキャン画像についてセグメンテーション処理を実施することによって、前記本スキャン画像から複数のセグメントを抽出するセグメンテーション処理実施部と、前記本スキャン画像において抽出された前記複数のセグメントのそれぞれについて、当該セグメントを構成する画素における画素値と画素位置との関係を示す関係式を、多項式モデルにフィッティング処理することによって算出するフィッティング処理部とを含み、前記フィッティング処理部によって算出された前記関係式に基づいて、前記送信感度分布を算出する。
【００２０】
好適には、前記撮影領域において前記ＲＦコイル部が前記磁気共鳴信号を受信する際の受信感度分布を算出する受信感度分布算出部を含み、前記画像補正部は、前記本スキャン画像を前記受信感度分布によって割算する画像処理を実施することによって、前記本スキャン画像を補正する。
【００２１】
好適には、前記セグメンテーション処理実施部は、前記本スキャン画像を前記受信感度分布によって割算する画像処理を実施することによって、前記本スキャン画像を補正した後に、当該補正後の本スキャン画像について前記セグメンテーション処理を実施する。
【００２２】
好適には、前記スキャン部は、前記第１の参照スキャン条件によって、前記第１ＲＦコイルが前記撮影領域へＲＦパルスを送信し、前記撮影領域において発生する磁気共鳴信号を、前記第２ＲＦコイルが第３参照スキャンデータとして受信する第３参照スキャンを、前記参照スキャンとして実施し、前記画像再構成部は、前記参照スキャン画像として、前記第３参照スキャンデータに基づいて第３参照画像を画像再構成し、前記受信感度分布算出部は、前記第３参照画像を前記第１参照画像によって割算する画像処理を実施することにより、前記受信感度分布を算出する。
【００２３】
好適には、前記第１ＲＦコイルが、ボディコイルであり、前記第２ＲＦコイルが、表面コイルである。
【００２４】
好適には、前記画像補正部によって補正された前記本スキャン画像を表示する表示部を有する。
【００２５】
上記目的の達成のために本発明の磁気共鳴イメージング方法は、第１ＲＦコイルと、前記第１ＲＦコイルよりも受信感度分布が不均一な第２ＲＦコイルとを含んでいるＲＦコイル部が、静磁場空間において被検体の撮影領域へＲＦパルスを送信し、当該撮影領域にて発生する磁気共鳴信号を前記ＲＦコイル部が収集するスキャンを実施することによって、前記撮影領域について画像を生成する磁気共鳴イメージング方法であって、前記磁気共鳴信号を本スキャンデータとして収集する本スキャンと、前記磁気共鳴信号を参照スキャンデータとして収集する参照スキャンとを、前記スキャンとして実施するスキャンステップと、前記本スキャンデータに基づいて前記撮影領域について本スキャン画像を再構成すると共に、前記参照スキャンデータに基づいて前記撮影領域の参照スキャン画像を再構成する画像再構成ステップと、前記撮影領域において前記ＲＦコイル部が前記ＲＦパルスを送信する際の送信感度分布を前記参照画像と前記本スキャン画像とに基づいて生成する送信感度分布算出ステップと、前記送信感度分布を用いて前記本スキャン画像を補正する画像補正ステップとを有し、前記スキャンステップでは、前記本スキャンの実施においては、前記第１ＲＦコイルが前記撮影領域へＲＦパルスを送信し、前記撮影領域において発生する磁気共鳴信号を、前記第２ＲＦコイルが前記本スキャンデータとして受信し、前記参照スキャンの実施においては、スピン・エコー系またはグラディエント・エコー系のパルス系列に対応する第１の参照スキャン条件によって、前記第１ＲＦコイルが前記撮影領域へＲＦパルスを送信し、前記撮影領域において発生する磁気共鳴信号を、前記第１ＲＦコイルが第１参照スキャンデータとして受信する第１参照スキャンと、前記第１の参照スキャン条件と同じパルス系列に対応しており、他のスキャンパラメータの少なくとも１つが前記第１の参照スキャン条件と異なる第２の参照スキャン条件によって、前記第１ＲＦコイルが前記撮影領域へＲＦパルスを送信し、前記撮影領域において発生する磁気共鳴信号を、前記第１ＲＦコイルが第２参照スキャンデータとして受信する第２参照スキャンとを実施し、前記画像再構成ステップにおいては、前記参照スキャン画像として、前記第１参照スキャンデータに基づいて第１参照画像を画像再構成し、前記第２参照スキャンデータに基づいて第２参照画像を画像再構成し、前記送信感度分布算出ステップは、前記第１参照画像を前記第２参照画像によって割算する画像処理を実施することによって、割算画像を生成する割算画像生成ステップと、前記割算画像についてラベリング処理を実施することによって、前記割算画像に関するラベリング情報を生成するラベリング情報生成ステップと、前記ラベリング情報に基づいて前記本スキャン画像についてセグメンテーション処理を実施することによって、前記本スキャン画像から複数のセグメントを抽出するセグメンテーション処理実施ステップと、前記本スキャン画像において抽出された前記複数のセグメントのそれぞれについて、当該セグメントを構成する画素における画素値と画素位置との関係を示す関係式を、多項式モデルにフィッティング処理することによって算出するフィッティング処理ステップとを含み、前記フィッティング処理ステップによって算出された前記関係式に基づいて、前記送信感度分布を算出する。
【００２６】
好適には、前記撮影領域において前記ＲＦコイル部が前記磁気共鳴信号を受信する際の受信感度分布を算出する受信感度分布算出ステップを含み、前記画像補正ステップにおいては、前記本スキャン画像を前記受信感度分布によって割算する画像処理を実施することによって、前記本スキャン画像を補正する。
【００２７】
好適には、前記セグメンテーション処理実施ステップにおいては、前記本スキャン画像を前記受信感度分布によって割算する画像処理を実施することによって、前記本スキャン画像を補正した後に、当該補正後の本スキャン画像について前記セグメンテーション処理を実施する。
【００２８】
好適には、前記スキャンステップにおいては、前記第１の参照スキャン条件によって、前記第１ＲＦコイルが前記撮影領域へＲＦパルスを送信し、前記撮影領域において発生する磁気共鳴信号を、前記第２ＲＦコイルが第３参照スキャンデータとして受信する第３参照スキャンを、前記参照スキャンとして実施し、前記画像再構成ステップにおいては、前記参照スキャン画像として、前記第３参照スキャンデータに基づいて第３参照画像を画像再構成し、前記受信感度分布算出ステップにおいては、前記第３参照画像を前記第１参照画像によって割算する画像処理を実施することにより、前記受信感度分布を算出する。
【００２９】
好適には、前記第１ＲＦコイルが、ボディコイルであり、前記第２ＲＦコイルが、表面コイルである。
【００３０】
好適には、前記画像補正ステップによって補正された前記本スキャン画像を表示する。
【００３１】
上記目的の達成のために本発明の感度分布計測装置は、静磁場空間において被検体の撮影領域へＲＦコイル部がＲＦパルスを送信し、当該撮影領域にて発生する磁気共鳴信号を前記ＲＦコイル部が収集するスキャンとして、当該磁気共鳴信号を本スキャンデータとして収集する本スキャンと、当該磁気共鳴信号を参照スキャンデータとして収集する参照スキャンとを実施させた後に、前記本スキャンデータと前記参照スキャンデータとに基づいて、前記撮影領域において前記ＲＦコイル部が前記ＲＦパルスを送信する際の送信感度分布を算出する感度分布計測装置であって、前記本スキャンデータに基づいて前記撮影領域について本スキャン画像を再構成すると共に、前記参照スキャンデータに基づいて前記撮影領域の参照スキャン画像を再構成する画像再構成部と、前記撮影領域において前記ＲＦコイル部が前記ＲＦパルスを送信する際の送信感度分布を前記参照画像と前記本スキャン画像とに基づいて生成する送信感度分布算出部とを有し、前記ＲＦコイル部は、第１ＲＦコイルと、前記撮影領域において前記第１ＲＦコイルよりも受信感度分布が不均一な第２ＲＦコイルとを含んでおり、前記本スキャンの実施においては、前記第１ＲＦコイルに前記撮影領域へＲＦパルスを送信させ、前記撮影領域において発生する磁気共鳴信号を、前記第２ＲＦコイルに前記本スキャンデータとして受信させ、前記参照スキャンの実施においては、スピン・エコー系またはグラディエント・エコー系のパルス系列に対応する第１の参照スキャン条件によって、前記第１ＲＦコイルに前記撮影領域へＲＦパルスを送信させ、前記撮影領域において発生する磁気共鳴信号を、前記第１ＲＦコイルに第１参照スキャンデータとして受信させる第１参照スキャンと、前記第１の参照スキャン条件と同じパルス系列に対応しており、他のスキャンパラメータの少なくとも１つが前記第１の参照スキャン条件と異なる第２の参照スキャン条件によって、前記第１ＲＦコイルに前記撮影領域へＲＦパルスを送信させ、前記撮影領域において発生する磁気共鳴信号を、前記第１ＲＦコイルに第２参照スキャンデータとして受信させる第２参照スキャンとを実施させ、前記参照スキャン画像を再構成する際には、前記第１参照スキャンデータに基づいて第１参照画像を画像再構成し、前記第２参照スキャンデータに基づいて第２参照画像を画像再構成し、前記画像再構成部は、前記参照スキャン画像として、前記第１参照スキャンデータに基づいて第１参照画像を画像再構成し、前記第２参照スキャンデータに基づいて第２参照画像を画像再構成し、前記送信感度分布算出部は、前記第１参照画像を前記第２参照画像によって割算する画像処理を実施することによって、割算画像を生成する割算画像生成部と、前記割算画像についてラベリング処理を実施することによって、前記割算画像に関するラベリング情報を生成するラベリング情報生成部と、前記ラベリング情報に基づいて前記本スキャン画像についてセグメンテーション処理を実施することによって、前記本スキャン画像から複数のセグメントを抽出するセグメンテーション処理実施部と、前記本スキャン画像において抽出された前記複数のセグメントのそれぞれについて、当該セグメントを構成する画素における画素値と画素位置との関係を示す関係式を、多項式モデルにフィッティング処理することによって算出するフィッティング処理部とを含み、前記フィッティング処理部によって算出された前記関係式に基づいて、前記送信感度分布を算出する。
【００３２】
好適には、前記撮影領域において前記ＲＦコイル部が前記磁気共鳴信号を受信する際の受信感度分布を算出する受信感度分布算出部を含み、前記セグメンテーション処理実施部は、前記本スキャン画像を前記受信感度分布によって割算する画像処理を実施することによって、前記本スキャン画像を補正した後に、当該補正後の本スキャン画像について前記セグメンテーション処理を実施する。
【００３３】
好適には、前記スキャン部は、前記第１の参照スキャン条件によって、前記第１ＲＦコイルが前記撮影領域へＲＦパルスを送信し、前記撮影領域において発生する磁気共鳴信号を、前記第２ＲＦコイルが第３参照スキャンデータとして受信する第３参照スキャンを、前記参照スキャンとして実施させ、前記画像再構成部は、前記参照スキャン画像として、前記第３参照スキャンデータに基づいて第３参照画像を画像再構成し、前記受信感度分布算出部は、前記第３参照画像を前記第１参照画像によって割算する画像処理を実施することにより、前記受信感度分布を算出する。
【００３４】
好適には、前記第１ＲＦコイルが、ボディコイルであり、前記第２ＲＦコイルが、表面コイルである。
【発明の効果】
【００３５】
以上のように本発明によれば、送信感度分布を高精度に計測可能であって、画像品質を向上できる磁気共鳴イメージング装置、磁気共鳴イメージング方法、および、感度分布計測装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下より、本発明にかかる実施形態の一例について図面を参照して説明する。
【００３７】
（装置構成）
図１は、本発明にかかる実施形態において、磁気共鳴イメージング装置１の構成を示す構成図である。
【００３８】
図１に示すように、磁気共鳴イメージング装置１は、スキャン部２と、操作コンソール部３とを有している。
【００３９】
ここで、スキャン部２は、図１に示すように、静磁場マグネット部１２と、勾配コイル部１３と、ＲＦコイル部１４と、ＲＦ駆動部２２と、勾配駆動部２３と、データ収集部２４と、クレードル２６とを有している。そして、操作コンソール部３は、図１に示すように、制御部３０と、データ処理部３１と、操作部３２と、表示部３３と、記憶部３４とを有する。
【００４０】
スキャン部２について説明する。
【００４１】
スキャン部２は、図１に示すように、静磁場が形成され、被検体ＳＵにおいて撮影対象を含む撮影領域が収容される撮像空間Ｂを含む。そして。スキャン部２は、操作コンソール部３からの制御信号に基づいて、その静磁場が形成される撮像空間Ｂに収容した被検体ＳＵの撮影領域にＲＦパルスを照射し、その撮影領域から生ずる磁気共鳴信号を収集することによって、被検体ＳＵの撮影領域についてスキャンを実施する。
【００４２】
本実施形態においては、スキャン部２は、その磁気共鳴信号を本スキャンデータとして収集する本スキャンと、その磁気共鳴信号を参照スキャンデータとして収集する参照スキャンとのそれぞれを、スキャンとして実施する。
【００４３】
詳細については後述するが、ここでは、図１に示すように、ＲＦコイル部１４は、第１ＲＦコイル１４ａと、撮影領域において第１ＲＦコイル１４ａよりも受信感度分布が不均一な第２ＲＦコイル１４ｂとを含んでおり、スキャン部２は、本スキャンを実施する際には、第１ＲＦコイル１４ａが撮影領域へＲＦパルスを送信し、その撮影領域において発生する磁気共鳴信号を、第２ＲＦコイル１４ｂが本スキャンデータとして受信する。そして、参照スキャンを実施する際には、スピン・エコー系またはグラディエント・エコー系のパルス系列に対応する第１の参照スキャン条件によって、その第１ＲＦコイル１４ａが撮影領域へＲＦパルスを送信し、その撮影領域において発生する磁気共鳴信号を、第１ＲＦコイル１４ａが第１参照スキャンデータとして受信する第１参照スキャンと、第１の参照スキャン条件と同じパルス系列に対応しており、他のスキャンパラメータの少なくとも１つが第１の参照スキャン条件と異なる第２の参照スキャン条件によって、第１ＲＦコイル１４ａが撮影領域へＲＦパルスを送信し、その撮影領域において発生する磁気共鳴信号を、第１ＲＦコイル１４ａが第２参照スキャンデータとして受信する第２参照スキャンとを実施する。また、この他に、スキャン部２は、第１の参照スキャン条件によって、第１ＲＦコイル１４ａが撮影領域へＲＦパルスを送信し、その撮影領域において発生する磁気共鳴信号を、第２ＲＦコイル１４ｂが第３参照スキャンデータとして受信する第３参照スキャンを、この参照スキャンとして実施する。
【００４４】
スキャン部２の各構成要素について、順次、説明する。
【００４５】
静磁場マグネット部１２は、たとえば、超伝導磁石（図示なし）により構成されており、被検体ＳＵが収容される撮像空間Ｂに、その超伝導磁石が静磁場を形成する。ここでは、静磁場マグネット部１２は、被検体が載置されるクレードル２６が移動する水平方向に沿うように静磁場を形成する。つまり、被検体ＳＵの体軸方向（ｚ方向）に沿うように、静磁場を形成する。なお、静磁場マグネット部１２は、一対の永久磁石により構成されていてもよい。
【００４６】
勾配コイル部１３は、静磁場が形成された撮像空間Ｂに勾配パルスを送信することによって勾配磁場を形成し、ＲＦコイル部１４が受信する磁気共鳴信号に空間位置情報を付加する。ここでは、勾配コイル部１３は、静磁場方向に沿ったｚ方向と、ｘ方向と、ｙ方向との互いに直交する３軸方向に対応するように３系統からなる。これらは、撮像条件に応じて、周波数エンコード方向と位相エンコード方向とスライス選択方向とのそれぞれに勾配磁場を形成するように、勾配パルスを送信する。具体的には、勾配コイル部１３は、被検体ＳＵのスライス選択方向に勾配磁場を印加し、ＲＦコイル部１４がＲＦパルスを送信することによって励起させる被検体ＳＵのスライスを選択する。また、勾配コイル部１３は、被検体ＳＵの位相エンコード方向に勾配磁場を印加し、ＲＦパルスにより励起されたスライスからの磁気共鳴信号を位相エンコードする。そして、勾配コイル部１３は、被検体ＳＵの周波数エンコード方向に勾配磁場を印加し、ＲＦパルスにより励起されたスライスからの磁気共鳴信号を周波数エンコードする。
【００４７】
ＲＦコイル部１４は、静磁場マグネット部１２によって静磁場が形成される撮像空間Ｂの内部において、電磁波であるＲＦパルスを被検体ＳＵの撮影領域に送信することによって高周波磁場を形成し、被検体ＳＵの撮影領域におけるプロトンのスピンによる磁化ベクトルをフリップする。そして、ＲＦコイル部１４は、そのフリップされた磁化ベクトルが、静磁場方向に沿った元の磁化ベクトルに戻る際に発生する電磁波を、磁気共鳴信号として受信する。
【００４８】
本実施形態においては、ＲＦコイル部１４は、図１に示すように、第１ＲＦコイル１４ａと、第２ＲＦコイル１４ｂとを有する。ここで、第１ＲＦコイル１４ａは、たとえば、バードゲージ型のボディコイルであり、被検体ＳＵの撮影領域を囲むように配置されており、たとえば、ＲＦパルスの送信および受信を実施する。一方、第２ＲＦコイル１４ｂは、表面コイルであり、たとえば、磁気共鳴信号の受信を実施する。
【００４９】
ＲＦ駆動部２２は、ＲＦコイル部１４を駆動させて撮像空間Ｂ内にＲＦパルスを送信させることによって、撮像空間Ｂに高周波磁場を形成させる。ＲＦ駆動部２２は、制御部３０からの制御信号に基づいて、ゲート変調器（図示なし）がＲＦ発振器（図示なし）からの信号を所定のタイミングおよび所定の包絡線の信号に変調した後に、そのゲート変調器により変調された信号を、ＲＦ電力増幅器（図示なし）が増幅してＲＦコイル部１４に出力し、ＲＦパルスを送信させる。
【００５０】
勾配駆動部２３は、制御部３０からの制御信号に基づいて、勾配コイル部１３に勾配パルスを送信するように駆動させることによって、静磁場が形成されている撮像空間Ｂ内に勾配磁場を形成させる。勾配駆動部２３は、３系統の勾配コイル部１３に対応して３系統の駆動回路（図示なし）を有する。
【００５１】
データ収集部２４は、制御部３０からの制御信号に基づいて、ＲＦコイル部１４が受信する磁気共鳴信号を収集する。ここでは、データ収集部２４は、ＲＦコイル部１４が受信する磁気共鳴信号を、位相検波器（図示なし）がＲＦ駆動部２２のＲＦ発振器（図示なし）の出力を参照信号として位相検波する。その後、Ａ／Ｄ変換器（図示なし）が、このアナログ信号である磁気共鳴信号をデジタル信号に変換して出力する。
【００５２】
クレードル２６は、被検体ＳＵを載置する水平面を備えるテーブルを有しており、制御部３０からの制御信号に基づいて駆動モータを駆動させることによって、撮像空間Ｂの内部と外部との間において、そのテーブルを移動する。
【００５３】
操作コンソール部３について説明する。
【００５４】
操作コンソール部３は、図１に示すように、制御部３０と、データ処理部３１と、操作部３２と、表示部３３と、記憶部３４とを有する。
【００５５】
操作コンソール部３の各構成要素について、順次、説明する。
【００５６】
制御部３０は、コンピュータと、コンピュータに所定のデータ処理を実行させるプログラムを記憶するメモリとを有しており、各部を制御する。ここでは、制御部３０は、操作部３２からの操作データが入力され、その操作部３２から入力される操作データに基づいて、ＲＦ駆動部２２と勾配駆動部２３とデータ収集部２４とクレードル２６とのそれぞれに制御信号を出力し、所定のスキャンを実行させる。そして、これと共に、データ処理部３１と表示部３３と記憶部３４とへ、制御信号を出力し、制御を行う。
【００５７】
データ処理部３１は、コンピュータと、そのコンピュータを用いて所定のデータ処理を実行するプログラムを記憶するメモリとを有しており、制御部３０からの制御信号に基づいて、データ処理を実施する。ここでは、データ処理部３１は、スキャン部２がスキャンを実行することによって得られた磁気共鳴信号をローデータとし、被検体ＳＵの撮影領域についての画像を生成する。そして、データ処理部３１は、その生成した画像を表示部３３に出力する。
【００５８】
図２は、本発明にかかる実施形態において、データ処理部３１を示すブロック図である。
【００５９】
図２に示すように、データ処理部３１は、画像再構成部１３１と、送信感度分布算出部１３２と、受信感度分布算出部１３３と、画像補正部１３４とを有する。
【００６０】
ここで、画像再構成部１３１は、被検体ＳＵの撮影領域についての本スキャンの実施によって本スキャンデータとして得られた磁気共鳴信号を、ローデータとして用いることによって、その被検体ＳＵの撮影領域についての本スキャン画像を画像再構成する。すなわち、スキャン部２による本スキャンの実施において、第１ＲＦコイル１４ａが撮影領域へＲＦパルスを送信し、その撮影領域において発生する磁気共鳴信号を、第２ＲＦコイル１４ｂが受信することによって収集した本スキャンデータに基づいて、本スキャン画像を画像再構成する。
【００６１】
また、画像再構成部１３１は、被検体ＳＵの撮影領域についての本スキャンの実施前に実施された参照スキャンによって参照スキャンデータとして得られた磁気共鳴信号を、ローデータとして用いることによって、その被検体ＳＵの撮影領域についての参照スキャン画像を画像再構成する。
【００６２】
本実施形態においては、画像再構成部１３１は、この参照スキャン画像として、第１参照スキャンデータに基づいて第１参照画像を画像再構成する。すなわち、スキャン部２が参照スキャンとして第１参照スキャンを実施する際において、スピン・エコー系またはグラディエント・エコー系のパルス系列に対応する第１の参照スキャン条件によって、第１ＲＦコイル１４ａが撮影領域へＲＦパルスを送信し、その撮影領域において発生する磁気共鳴信号を第１ＲＦコイル１４ａが受信することによって収集した第１参照スキャンデータに基づいて、第１参照画像を画像再構成する。
【００６３】
また、画像再構成部１３１は、第２参照スキャンデータに基づいて第２参照画像を、参照スキャン画像として画像再構成する。すなわち、スキャン部２が参照スキャンとして第２参照スキャンを実施する際において、第１の参照スキャン条件と同じパルス系列に対応しており、他のスキャンパラメータの少なくとも１つが第１の参照スキャン条件と異なる第２の参照スキャン条件によって、第１ＲＦコイル１４ａが撮影領域へＲＦパルスを送信し、その撮影領域において発生する磁気共鳴信号を第１ＲＦコイル１４ａが受信することによって収集した第２参照スキャンデータに基づいて、第２参照画像を画像再構成する。
【００６４】
さらに、画像再構成部１３１は、第３参照スキャンデータに基づいて、第３参照画像を参照スキャン画像として画像再構成する。すなわち、スキャン部２が参照スキャンとして第３参照スキャンを実施する際において、上記の第１参照スキャンと同様な第１の参照スキャン条件によって、第１ＲＦコイル１４ａが撮影領域へＲＦパルスを送信し、その撮影領域において発生する磁気共鳴信号を、第２ＲＦコイル１４ｂが受信することによって収集した第３参照スキャンデータに基づいて、第３参照画像を画像再構成する。
【００６５】
送信感度分布算出部１３２は、被検体の撮影領域においてＲＦコイル部１４がＲＦパルスを送信する際の送信感度分布を、上記のように画像再構成部１３１にて再構成された参照画像と本スキャン画像とに基づいて生成する。
【００６６】
図２に示すように、送信感度分布算出部１３２は、割算画像生成部１３２ａと、ラベリング情報生成部１３２ｂと、セグメンテーション処理実施部１３２ｃと、フィッティング処理部１３２ｄとを含む。なお、詳細については後述するが、送信感度分布算出部１３２は、本スキャン画像においてセグメントを構成する各画素の画素値と、その画素位置との関係を示す関係式を、フィッティング処理部１３２ｄが算出し、その算出した関係式に基づいて、送信感度分布を算出する。
【００６７】
送信感度分布算出部１３２において割算画像生成部１３２ａは、上記のように画像再構成部１３１によって画像再構成された第１参照画像を、第２参照画像によって割算する画像処理を実施することによって、割算画像を生成する。
【００６８】
送信感度分布算出部１３２においてラベリング情報生成部１３２ｂは、上記のように割算画像生成部１３２ａによって生成された割算画像について、ラベリング処理を実施することによって、割算画像に関するラベリング情報を生成する。
【００６９】
送信感度分布算出部１３２においてセグメンテーション処理実施部１３２ｃは、上記のようにラベリング情報生成部１３２ｂによって生成されたラベリング情報に基づいて、本スキャン画像についてセグメンテーション処理を実施することによって、その本スキャン画像から複数のセグメントを抽出する。詳細については後述するが、ここでは、セグメンテーション処理実施部１３２ｃは、本スキャン画像を受信感度分布によって割算する画像処理を実施することによって、本スキャン画像を補正した後に、当該補正後の本スキャン画像について、上記のセグメンテーション処理を実施する。
【００７０】
送信感度分布算出部１３２においてフィッティング処理部１３２ｄは、上記のようにセグメンテーション処理実施部１３２ｃによって本スキャン画像において抽出された複数のセグメントのそれぞれについて、当該セグメントを構成する画素における画素値と画素位置との関係を示す関係式を、多項式モデルにフィッティング処理することによって算出する。
【００７１】
受信感度分布算出部１３３は、被検体の撮影領域においてＲＦコイル部１４が磁気共鳴信号を受信する際の受信感度分布を算出する。詳細については後述するが、本実施形態においては、受信感度分布算出部１３３は、第３参照画像を第１参照画像によって割算する画像処理を実施することにより、この受信感度分布を算出する。
【００７２】
画像補正部１３４は、送信感度分布算出部１３２によって生成された送信感度分布を用いて、画像再構成部１３１によって再構成された本スキャン画像を補正する。また、さらに、画像補正部１３４は、本スキャン画像を受信感度分布によって割算する画像処理を実施することによって、この本スキャン画像を補正する。
【００７３】
上記のように、データ処理部３１は構成されている。
【００７４】
操作部３２は、キーボードやポインティングデバイスなどの操作デバイスにより構成されている。操作部３２は、オペレータによって操作データが入力され、その操作データを制御部３０に出力する。
【００７５】
表示部３３は、ＣＲＴなどの表示デバイスにより構成されており、制御部３０からの制御信号に基づいて、表示画面に画像を表示する。たとえば、表示部３３は、オペレータによって操作部３２に操作データが入力される入力項目についての画像を表示画面に複数表示する。また、表示部３３は、被検体ＳＵからの磁気共鳴信号に基づいて生成される被検体ＳＵの画像についてのデータをデータ処理部３１から受け、表示画面にその画像を表示する。本実施形態においては、表示部３３は、画像補正部１３４によって補正された本スキャン画像を表示する。
【００７６】
記憶部３４は、メモリにより構成されており、各種データを記憶している。記憶部３４は、その記憶されたデータが必要に応じて制御部３０によってアクセスされる。
【００７７】
（動作）
以下より、上記の本発明にかかる実施形態の磁気共鳴イメージング装置１を用いて、被検体ＳＵの撮影領域を撮像する際の動作について説明する。
【００７８】
図３は、本発明にかかる実施形態において、被検体ＳＵの撮影領域を撮像する際の動作を示すフロー図である。図４は、本発明にかかる実施形態において、被検体ＳＵの撮影領域を撮像する際のデータの流れを示す図である。
【００７９】
まず、図３に示すように、参照スキャンＲＳの実施をする（Ｓ１１）。
【００８０】
ここでは、本スキャンＡＳにて撮像される被検体ＳＵの撮影領域へＲＦコイル部１４がＲＦパルスを送信し、その被検体ＳＵの撮影領域にて発生する磁気共鳴信号をＲＦコイル部１４が受信する参照スキャンＲＳをスキャン部２が実施する。
【００８１】
本実施形態においては、参照スキャンＲＳとして、第１参照スキャンＲＳ１と、第２参照スキャンＲＳ２と、第３参照スキャンＲＳ３とのそれぞれを、スキャン部２が実施する。ここでは、第１参照スキャンＲＳ１と第２参照スキャンＲＳ２と第３スキャンＲＳ３とのそれぞれを、たとえば、グラディエント・エコー系のパルス系列に対応するように実施する。
【００８２】
具体的には、第１参照スキャンＲＳ１については、グラディエント・エコー系のパルス系列におけるＦａｓｔ  ＳＰＧＲ法にて実施する。ここでは、ボディコイルである第１ＲＦコイル１４ａが被検体ＳＵの撮影領域へＲＦパルスを送信し、その撮影領域において発生する磁気共鳴信号を、そのボディコイルである第１ＲＦコイル１４ａが受信するように、スキャン部２が第１参照スキャンＲＳ１を実施する。そして、この第１参照スキャンＲＳ１の実施によって得られる磁気共鳴信号を、第１参照スキャンデータＲＳｄ１として収集する。より具体的には、たとえば、ＴＲ＝１５ｍｓ,ＴＥ＝６ｍｓ，ＦＡ＝４０°、ＦＯＶ＝３０ｃｍ（頭部），４５ｃｍ（腹部）であって、１０ｍｍのスライス厚、１２８＊１２８のマトリクスのようなスキャン条件にて、この第１参照スキャンを実施する。
【００８３】
そして、第２参照スキャンＲＳ２については、第１参照スキャンＲＳ１と異なり、グラディエント・エコー系のパルス系列におけるＦａｓｔ  ＧＲＥ法にて実施する。ここでは、第１参照スキャンＲＳ１と同様に、ボディコイルである第１ＲＦコイル１４ａが被検体ＳＵの撮影領域へＲＦパルスを送信し、その撮影領域において発生する磁気共鳴信号を、そのボディコイルである第１ＲＦコイル１４ａが受信するように、スキャン部２が第２参照スキャンＲＳ２を実施する。そして、この第２参照スキャンＲＳ２の実施によって得られる磁気共鳴信号を、第２参照スキャンデータＲＳｄ２として収集する。より具体的には、たとえば、ＴＲ＝１５ｍｓ，ＴＥ＝６ｍｓ，ＦＡ＝４０°のように、ＴＲとＴＥとを第１参照スキャンＲＳ１と同一条件にし、ＲＦスポイリング（ｓｐｏｉｌｉｎｇ）を第１参照スキャンＲＳ１と相違する条件にして、この第２参照スキャンＲＳ２を実施する。
【００８４】
そして、第３参照スキャンＲＳ３については、第１参照スキャンＲＳ１と同様に、グラディエント・エコー系のパルス系列におけるＦａｓｔ  ＳＰＧＲ法にて実施する。ここでは、第１参照スキャンＲＳ１と異なり、ボディコイルである第１ＲＦコイル１４ａが被検体ＳＵの撮影領域へＲＦパルスを送信し、その撮影領域において発生する磁気共鳴信号を、その表面コイルである第２ＲＦコイル１４ｂが受信するように、スキャン部２が第３参照スキャンＲＳ３を実施する。そして、この第３参照スキャンＲＳ３の実施によって得られる磁気共鳴信号を、第３参照スキャンデータＲＳｄ３として収集する。より具体的には、たとえば、ＴＲ＝１５ｍｓ，ＴＥ＝６ｍｓ，ＦＡ＝４０°のように、第１参照スキャンＲＳ１と同一条件にして、この第３参照スキャンＲＳ３を実施する。
【００８５】
このようにして、本ステップ（Ｓ１１）においては、図４に示すように、第１参照スキャンデータＲＳ１ｄと、第２参照スキャンデータＲＳ２ｄと、第３参照スキャンデータＲＳ３ｄとのそれぞれを取得する。
【００８６】
つぎに、図３に示すように、本スキャンＡＳの実施を行なう（Ｓ２１）。
【００８７】
ここでは、静磁場が形成された撮像空間ＢにおいてＲＦコイル部１４が被検体ＳＵの撮影領域へＲＦパルスを送信し、そのＲＦパルスが送信された撮影領域にて発生する磁気共鳴信号をＲＦコイル部１４が本スキャンデータとして受信することによって、本スキャンＡＳを実施する。本実施形態においては、この本スキャンＡＳを実施する際には、第１ＲＦコイル１４ａが撮影領域へＲＦパルスを送信し、その撮影領域において発生する磁気共鳴信号を、第２ＲＦコイル１４ｂが本スキャンデータとして受信する。より具体的には、たとえば、ＴＲ＝４０００ｍｓ，ＴＥ＝８０ｍｓ，ＥＴＬ＝８，２５６＊２５６のマトリクスのようなスキャン条件にて、本スキャンＡＳを実施する。
【００８８】
つぎに、図３に示すように、参照画像ＲＩ（ｘ，ｙ）の生成を行う（Ｓ３１）。
【００８９】
ここでは、上記のようにして被検体ＳＵの撮影領域について実施された参照スキャンによって参照スキャンデータとして得られた磁気共鳴信号を、ローデータとして用いることによって、画像再構成部１３１が、その被検体ＳＵの撮影領域についての参照スキャン画像を画像再構成する。
【００９０】
本実施形態においては、図４に示すように、第１参照スキャンデータＲＳｄ１に基づいて画像再構成部１３１が第１参照画像ＲＩ１（ｘ，ｙ）を画像再構成する。すなわち、第１参照スキャンＲＳ１において、第１ＲＦコイル１４ａが撮影領域へＲＦパルスを送信し、その撮影領域において発生する磁気共鳴信号を第１ＲＦコイル１４ａが受信することによって収集した第１参照スキャンデータＲＳｄ１に基づいて、第１参照画像ＲＩ１（ｘ，ｙ）を画像再構成する。
【００９１】
また、図４に示すように、第２参照スキャンデータＲＳｄ２に基づいて画像再構成部１３１が第２参照画像ＲＩ２（ｘ，ｙ）を画像再構成する。すなわち、第２参照スキャンＲＳ２において、第１ＲＦコイル１４ａが撮影領域へＲＦパルスを送信し、その撮影領域において発生する磁気共鳴信号を第１ＲＦコイル１４ａが受信することによって収集した第２参照スキャンデータＲＳｄ２に基づいて、第２参照画像ＲＩ２（ｘ，ｙ）を画像再構成する。
【００９２】
また、図４に示すように、第３参照スキャンデータＲＳｄ３に基づいて画像再構成部１３１が第３参照画像ＲＩ３（ｘ，ｙ）を画像再構成する。すなわち、第３参照スキャンＲＳ３において、第１ＲＦコイル１４ａが撮影領域へＲＦパルスを送信し、その撮影領域において発生する磁気共鳴信号を第２ＲＦコイル１４ｂが受信することによって収集した第３参照スキャンデータＲＳｄ３に基づいて、第３参照画像ＲＩ３（ｘ，ｙ）を画像再構成する。
【００９３】
つぎに、図３に示すように、本スキャン画像ＡＩ（ｘ，ｙ）の生成を行う（Ｓ４１）。
【００９４】
ここでは、被検体ＳＵの撮影領域について実施された本スキャンによって本スキャンデータとして収集された磁気共鳴信号を、画像再構成部１３１がローデータとして用いることによって、その被検体ＳＵの撮影領域についての本スキャン画像を画像再構成する。
【００９５】
すなわち、図４に示すように、本スキャンの実施において、第１ＲＦコイル１４ａが撮影領域へＲＦパルスを送信し、その撮影領域において発生する磁気共鳴信号を、第２ＲＦコイル１４ｂが受信することによって収集した本スキャンデータＡＳｄに基づいて、本スキャン画像ＡＩ（ｘ，ｙ）を画像再構成する。
【００９６】
つぎに、図３に示すように、受信感度分布Ｓ（ｘ，ｙ）の算出を行う（Ｓ５１）。
【００９７】
ここでは、被検体の撮影領域においてＲＦコイル部１４が磁気共鳴信号を受信する際の受信感度分布を、受信感度分布算出部１３３が算出する。
【００９８】
本実施形態においては、図４に示すように、第１参照画像ＲＩ１（ｘ，ｙ）と第３参照画像ＲＩ３（ｘ，ｙ）とを用いて、受信感度分布Ｓ（ｘ，ｙ）を算出する。
【００９９】
具体的には、受信感度分布算出部１３３が第３参照画像ＲＩ３（ｘ，ｙ）を第１参照画像ＲＩ１（ｘ，ｙ）によって割算する画像処理を実施することにより、この受信感度分布Ｓ（ｘ，ｙ）を算出する。
【０１００】
すなわち、以下の数式（１）に示すように、、第３参照画像ＲＩ３（ｘ，ｙ）の各画素（ｘ，ｙ）における画素データを、第１参照画像ＲＩ１（ｘ，ｙ）の各画素（ｘ，ｙ）における画素データによって、受信感度分布算出部１３３が割算するようにデータ処理を実施することにより、受信感度分布Ｓ（ｘ，ｙ）を算出する。
【０１０１】
【数１】
2008229277.tif 000003
【０１０２】
つぎに、図３に示すように、本スキャン画像ＡＩ（ｘ，ｙ）の補正を行う（Ｓ６１）。
【０１０３】
ここでは、画像補正部１３４が本スキャン画像ＡＩ（ｘ，ｙ）を補正する。
【０１０４】
本実施形態においては、図４に示すように、受信感度分布Ｓ（ｘ，ｙ）を用いて、本スキャン画像ＡＩ（ｘ，ｙ）を補正する。
【０１０５】
具体的には、以下の数式（２）に示すように、本スキャン画像ＡＩ（ｘ，ｙ）の各画素（ｘ，ｙ）における画素データを、受信感度分布Ｓ（ｘ，ｙ）の各画素（ｘ，ｙ）における画素データで割算処理するように、データ処理を実施することによって、補正後の本スキャン画像ＡＩｃ１（ｘ，ｙ）を求める。
【０１０６】
【数２】
2008229277.tif 000004
【０１０７】
つぎに、送信感度分布Ｔ（ｘ，ｙ）の算出を行う（Ｓ７１）。
【０１０８】
ここでは、被検体の撮影領域においてＲＦコイル部１４がＲＦパルスを送信する際の送信感度分布を送信感度分布算出部１３２が算出する。
【０１０９】
本実施形態においては、図４に示すように、上記のように、参照画像として再構成された第１参照画像ＲＩ１（ｘ，ｙ）および第２参照画像ＲＩ２（ｘ，ｙ）と、受信感度が補正された本スキャン画像ＡＩｃ１（ｘ，ｙ）とに基づいて、送信感度分布Ｔ（ｘ，ｙ）を生成する。
【０１１０】
図５は、本発明にかかる実施形態において、送信感度分布Ｔ（ｘ，ｙ）を生成する際の動作を示すフロー図である。図６と図７と図８のそれぞれは、本発明にかかる実施形態において、送信感度分布Ｔ（ｘ，ｙ）を生成する際の動作を概念的に説明するための説明図である。
【０１１１】
送信感度分布Ｔ（ｘ，ｙ）を生成する際には、図５に示すように、まず、第１参照画像ＲＩ１（ｘ，ｙ）を、第２参照画像ＲＩ２（ｘ，ｙ）によって割算する画像処理を実施することによって、割算画像ＷＩ（ｘ，ｙ）を生成する（Ｓ７１１）。
【０１１２】
ここでは、送信感度分布算出部１３２における割算画像生成部１３２ａが、この割算画像ＷＩ（ｘ，ｙ）を生成する。
【０１１３】
具体的には、上記のように画像再構成部１３１によって画像再構成された第１参照画像ＲＩ１（ｘ，ｙ）と、第２参照画像ＲＩ２（ｘ，ｙ）との画像データを、送信感度分布算出部１３２における割算画像生成部１３２ａが受ける。その後、以下の数式（３）に示すように、第１参照画像ＲＩ１（ｘ，ｙ）の各画素（ｘ，ｙ）における画素データを、第２参照画像ＲＩ２（ｘ，ｙ）の各画素（ｘ，ｙ）における画素データを割算するようにデータ処理を実施することによって、図６に示すように、割算画像ＷＩ（ｘ，ｙ）を生成する。この割算画像ＷＩ（ｘ，ｙ）は、送信感度不均一が除去され、撮影領域内の組織のみに依存したコントラストを示す画像として生成される。
【０１１４】
【数３】
2008229277.tif 000005
【０１１５】
つぎに、図５に示すように、割算画像ＷＩ（ｘ，ｙ）について、ラベリング処理を実施することによって、割算画像ＷＩ（ｘ，ｙ）に関するラベリング情報ＲＢ（ｘ，ｙ）を生成する（Ｓ７２１）。
【０１１６】
ここでは、送信感度分布算出部１３２におけるラベリング情報生成部１３２ｂが、この割算画像ＷＩ（ｘ，ｙ）に関するラベリング情報ＲＢ（ｘ，ｙ）を生成する。
【０１１７】
具体的には、上記のように割算画像生成部１３２ａによって生成された割算画像ＷＩ（ｘ，ｙ）の画像データを、ラベリング情報生成部１３２ｂが受ける。その後、その割算画像ＷＩ（ｘ，ｙ）の各画素（ｘ，ｙ）における画素データを、予め設定した閾値に基づいて閾値処理を実施して分類し、その分類に応じて異なるラベルを付加するように、ラベリング処理を実施する。
【０１１８】
たとえば、図６に示すように、割算画像ＷＩ（ｘ，ｙ）の各画素（ｘ，ｙ）における画素データについて、閾値処理を実施することによって、脳脊髄液に対応する画素領域ＷＩｗｍ（ｘ，ｙ）と、脳灰白質に対応する画素領域ＷＩｇｍ（ｘ，ｙ）と、脳白質に対応する画素領域ＷＩｃｓｆ（ｘ，ｙ）との各セグメントにセグメンテーションする。
【０１１９】
すなわち、割算画像ＷＩ（ｘ，ｙ）の各画素（ｘ，ｙ）における画素データが、脳脊髄液に対応する閾値範囲に該当する際には、脳脊髄液に対応する画素領域ＷＩｗｍ（ｘ，ｙ）としてセグメンテーションする。たとえば、信号強度が５．０以上である画素については、脳脊髄液に対応する画素領域ＷＩｇｍ（ｘ，ｙ）として分類する。同様に、割算画像ＷＩ（ｘ，ｙ）の各画素（ｘ，ｙ）における画素データが、脳灰白質に対応する閾値範囲に該当する際には、脳灰白質に対応する画素領域ＷＩｇｍ（ｘ，ｙ）としてセグメンテーションする。たとえば、信号強度が３．０を超え、５．０未満である画素については、脳灰白質に対応する画素領域ＷＩｗｍ（ｘ，ｙ）として分類する。また、同様に、割算画像ＷＩ（ｘ，ｙ）の各画素（ｘ，ｙ）における画素データが、脳白質に対応する閾値範囲に該当する際には、脳白質に対応する画素領域ＷＩｃｓｆ（ｘ，ｙ）としてセグメンテーションする。たとえば、信号強度が３．０以下である画素については、脳白質に対応する画素領域ＷＩｃｓｆ（ｘ，ｙ）として分類する。
【０１２０】
そして、上記のようにセグメンテーションされた各セグメントにおいて、以下の数式（４）に示すように、脳脊髄液に対応する画素領域ＷＩｗｍ（ｘ，ｙ）については、たとえば、「１」の数字のラベルを付す。そして、以下の数式（５）に示すように、脳灰白質に対応する画素領域ＷＩｇｍ（ｘ，ｙ）については、たとえば、「２」のラベルを付す。そして、数式（６）に示すように、脳白質に対応する画素領域ＷＩｃｓｆ（ｘ，ｙ）については、たとえば、「３」のラベルを付す。つまり、撮影領域に複数含まれる組織のそれぞれに対応するように分類し、その分類に応じて各画素に整数値を与えてラベルとすることによって、画像情報として保存する。
【０１２１】
【数４】
2008229277.tif 000006
【０１２２】
【数５】
2008229277.tif 000007
【０１２３】
【数６】
2008229277.tif 000008
【０１２４】
このようにして、割算画像ＷＩ（ｘ，ｙ）について、ラベリング処理を実行することによって、脳脊髄液に対応する画素領域ＷＩｗｍ（ｘ，ｙ）と、脳灰白質に対応する画素領域ＷＩｇｍ（ｘ，ｙ）と、脳白質に対応する画素領域ＷＩｃｓｆ（ｘ，ｙ）とのそれぞれについてラベルを付したラベリング情報ＲＢ（ｘ，ｙ）を生成する。このラベリング情報ＲＢ（ｘ，ｙ）においては、撮影領域において存在する複数の組織の分布が推定されている。
【０１２５】
つぎに、図５に示すように、ラベリング情報ＲＢ（ｘ，ｙ）に基づいて、本スキャン画像ＡＩ（ｘ，ｙ）についてセグメンテーション処理を実施する（Ｓ７３１）。
【０１２６】
ここでは、送信感度分布算出部１３２のセグメンテーション処理実施部１３２ｃが、このセグメンテーション処理を実施する。
【０１２７】
本実施形態においては、受信感度が補正された補正後の本スキャン画像ＡＩｃ１（ｘ，ｙ）について、上記のように生成されたラベリング情報ＲＢ（ｘ，ｙ）に基づいてセグメンテーション処理を実施し、その補正後の本スキャン画像ＡＩｃ１（ｘ，ｙ）から複数のセグメントを抽出する。
【０１２８】
具体的には、補正後の本スキャン画像ＡＩｃ１（ｘ，ｙ）の画像データと、ラベリング情報ＲＢ（ｘ，ｙ）のデータとを、セグメンテーション処理実施部１３２ｃが受ける。その後、その補正後の本スキャン画像ＡＩｃ１（ｘ，ｙ）の各画素（ｘ，ｙ）における画素データを、ラベリング情報ＲＢ（ｘ，ｙ）において各ラベルが付された画素位置に基づいて、そのラベルのそれぞれに対応するセグメントにセグメンテーションする。
【０１２９】
すなわち、図７に示すように、補正後の本スキャン画像ＡＩｃ１（ｘ，ｙ）において、ラベリング情報ＲＢ（ｘ，ｙ）にて「１」のラベルが付された画素領域ＷＩｗｍ（ｘ，ｙ）に対応する領域を、脳脊髄液に対応する画素領域ＡＩ１ｗｍ（ｘ，ｙ）としてセグメンテーションする。同様に、補正後の本スキャン画像ＡＩｃ１（ｘ，ｙ）において、ラベリング情報ＲＢ（ｘ，ｙ）にて「２」のラベルが付された画素領域ＷＩｇｍ（ｘ，ｙ）に対応する領域を、脳灰白質に対応する画素領域ＡＩ１ｇｍ（ｘ，ｙ）としてセグメンテーションする。また、補正後の本スキャン画像ＡＩｃ１（ｘ，ｙ）において、ラベリング情報ＲＢ（ｘ，ｙ）にて「３」のラベルが付された画素領域ＷＩｃｓｆ（ｘ，ｙ）に対応する領域を、脳灰白質に対応する画素領域ＡＩ１ｃｓｆ（ｘ，ｙ）としてセグメンテーションする。
【０１３０】
なお、ここで、診断用の本スキャン画像ＡＩｃ１（ｘ，ｙ）の画素と、ラベリング情報ＲＢ（ｘ，ｙ）の画素とにおいて、位置が一致していない場合には、第１，第２，第３の参照画像を本スキャン画像と同一位置、同一分解能になるように、補間処理を実施し、セグメンテーションおよびラベル処理を行い、同一位置でのセグメントになるように分類する。
【０１３１】
つぎに、図５に示すように、セグメントを構成する画素における画素値と画素位置との関係を示す関係式を算出する（Ｓ７４１）。
【０１３２】
ここでは、送信感度分布算出部１３２におけるフィッティング処理部１３２ｄが、この関係式を算出する。
【０１３３】
本実施形態においては、上記のように、脳脊髄液に対応する画素領域ＡＩ１ｗｍ（ｘ，ｙ）、脳灰白質に対応する画素領域ＡＩ１ｇｍ（ｘ，ｙ）、脳灰白質に対応する画素領域ＡＩ１ｃｓｆ（ｘ，ｙ）として、抽出された複数のセグメントのそれぞれについて、そのセグメントを構成する画素における画素値と画素位置との関係を示す関係式を、多項式モデルにフィッティング処理することによって算出する。
【０１３４】
ここでは、図８に示すように、脳脊髄液に対応する画素領域の画素データＡＩ１ｗｍ（ｘ，ｙ）、脳灰白質に対応する画素領域の画素データＡＩ１ｇｍ（ｘ，ｙ）、脳灰白質に対応する画素領域の画素データＡＩ１ｃｓｆ（ｘ，ｙ）の各画素データを対数変換する。その後、以下の数式（７），（８），（９）に示すように、その各画素領域ＡＩ１ｗｍ（ｘ，ｙ）、ＡＩ１ｇｍ（ｘ，ｙ）、ＡＩ１ｃｓｆ（ｘ，ｙ）について対数変換されたデータｌｏｇ{ＡＩ１ｗｍ（ｘ，ｙ）}、ｌｏｇ{ＡＩ１ｇｍ（ｘ，ｙ）}、ｌｏｇ{ＡＩ１ｃｓｆ（ｘ，ｙ）}を、２次の多項式モデルへ、フィッティング処理する。なお、多項式モデルとしては、より高次のモデルを用いてもよく、また、直交多項式系を用いてもよい。
【０１３５】
【数７】
2008229277.tif 000009
【０１３６】
【数８】
2008229277.tif 000010
【０１３７】
【数９】
2008229277.tif 000011
【０１３８】
つぎに、図５に示すように、送信感度分布Ｔ（ｘ，ｙ）を算出する（Ｓ７５１）。
【０１３９】
ここでは、上記の数式（７），（８），（９）のように算出された関係式に基づいて、送信感度分布算出部１３２が送信感度分布Ｔ（ｘ，ｙ）を生成する。
【０１４０】
本実施形態においては、数式（７），（８），（９）のように算出された関係式から、以下の数式（１０）の関係式を導く。ここでは、それぞれの組織に共通する感度不均一成分を抽出することで、この関係式を導く。つまり、式（７），（８），（９）の定数項を導くことで、共通する感度不均一成分が抽出される。
【０１４１】
【数１０】
2008229277.tif 000012
【０１４２】
そして、数式（１０）の関係式を、指数変換することによって、以下の数式（１１）に示す関係式により、送信感度分布Ｔ（ｘ，ｙ）を算出する。
【０１４３】
【数１１】
2008229277.tif 000013
【０１４４】
このようにして、送信感度分布Ｔ（ｘ，ｙ）を算出する。
【０１４５】
つぎに、図３に示すように、受信感度が補正された本スキャン画像ＡＩｃ１（ｘ，ｙ）の補正を実施する（Ｓ８１）。
【０１４６】
ここでは、上記のように送信感度分布算出部１３２によって生成された送信感度分布Ｔ（ｘ，ｙ）を用いて、受信感度が補正された本スキャン画像ＡＩｃ１（ｘ，ｙ）を画像補正部１３４が補正する。
【０１４７】
具体的には、以下の数式（１２）に示すように、受信感度が補正された本スキャン画像ＡＩｃ１（ｘ，ｙ）の各画素（ｘ，ｙ）における画素データを、送信感度分布Ｔ（ｘ，ｙ）の各画素（ｘ，ｙ）におけるデータで割算するようにデータ処理を実施することによって、送信感度が補正された補正後の本スキャン画像ＡＩｃ２（ｘ，ｙ）を生成する。
【０１４８】
【数１２】
2008229277.tif 000014
【０１４９】
つぎに、図３に示すように、補正処理後の本スキャン画像ＡＩｃ２（ｘ，ｙ）の表示を実施する（Ｓ９１）。
【０１５０】
ここでは、上記のように、画像補正部１３４によって補正された本スキャン画像ＡＩｃ２（ｘ，ｙ）を表示部３３が表示する。
【０１５１】
以上のように、本実施形態においては、送信感度不均一が除去され、撮影領域内の組織のみに依存したコントラストを示す割算画像ＷＩ（ｘ，ｙ）において、その各組織を示すラベリング情報ＲＢ（ｘ，ｙ）を用いて、本スキャン画像ＡＩ１ｃ（ｘ，ｙ）から複数のセグメントを抽出する。そして、その本スキャン画像ＡＩ１ｃ（ｘ，ｙ）において抽出された複数のセグメントのそれぞれについて、各セグメントを構成する画素における画素値と画素位置との関係を示す関係式を、多項式モデルにフィッティング処理することによって算出した後に、その算出された関係式に基づいて、送信感度分布Ｔ（ｘ，ｙ）を生成する。そして、このようにして算出した送信感度分布Ｔ（ｘ，ｙ）を用いて、本スキャン画像ＡＩ１ｃ（ｘ，ｙ）について補正を実施する。このように、本実施形態は、組織分布の先験情報を使用するために、組織間のコントラストを維持しつつ、感度補正を実施することができる。また、補正対象である本スキャン画像ＡＩ１ｃ（ｘ，ｙ）から、送信感度分布Ｔ（ｘ，ｙ）を算出しているので、シーケンスパラメータに依存する感度不均一に対しても、有効に感度補正をすることができる。また、本実施形態は、事前に組織分布の先験情報を得るために、送信感度分布Ｔ（ｘ，ｙ）を算出するためのアルゴリズムを単純化できる。このために、送信感度分布Ｔ（ｘ，ｙ）を高速に算出することができる。
【０１５２】
したがって、本実施形態は、送信感度分布を高精度に計測可能であって、画像品質を向上できる。
【０１５３】
なお、上記の実施形態において、磁気共鳴イメージング装置１は、本発明の磁気共鳴イメージング装置に相当する。また、上記の実施形態において、スキャン部２は、本発明のスキャン部に相当する。また、上記の実施形態において、操作コンソール部３は、本発明の感度分布計測装置に相当する。また、上記の実施形態において、ＲＦコイル部１４は、本発明のＲＦコイル部に相当する。また、上記の実施形態において、第１ＲＦコイル１４ａは、本発明の第１ＲＦコイルに相当する。また、上記の実施形態において、第２ＲＦコイル１４ｂは、本発明の第２ＲＦコイルに相当する。また、上記の実施形態の表示部３３は、本発明の表示部に相当する。また、上記の実施形態の画像再構成部１３１は、本発明の画像再構成部に相当する。また、上記の実施形態の送信感度分布算出部１３２は、本発明の送信感度分布算出部に相当する。また、上記の実施形態において、送信感度分布算出部１３２は、本発明の送信感度分布算出部に相当する。また、上記の実施形態において、割算画像生成部１３２ａは、本発明の割算画像生成部に相当する。また、上記の実施形態において、ラベリング情報生成部１３２ｂは、本発明のラベリング情報生成部に相当する。また、上記の実施形態において、セグメンテーション処理実施部１３２ｃは、本発明のセグメンテーション処理実施部に相当する。また、上記の実施形態において、フィッティング処理部１３２ｄは、本発明のフィッティング処理部に相当する。また、上記の実施形態において、受信感度分布算出部１３３は、本発明の受信感度分布算出部に相当する。また、上記の実施形態の画像補正部１３４は、本発明の画像補正部に相当する。また、上記の実施形態の撮像空間Ｂは、本発明の静磁場空間に相当する。
【０１５４】
また、本発明の実施に際しては、上記した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形例を採用することができる。
【０１５５】
たとえば、上記の実施形態においては、スキャンをグラディエントエコー系のパルス系列にて実施する場合について説明したが、スピンエコー系のパルス系列にて実施する場合に適用してもよい。この場合、たとえば、第１参照スキャンＲＳ１と第３参照スキャンＲＳ３においては、Ｆａｓｔ  ＳＥ法にてプロトン強調画像を生成するように実施し、第２参照スキャンＲＳ２においては、Ｆａｓｔ  ＳＥ法にてＴ２強調画像を生成するように実施する。
【図面の簡単な説明】
【０１５６】
【図１】図１は、本発明にかかる実施形態において、磁気共鳴イメージング装置１の構成を示す構成図である。
【図２】図２は、本発明にかかる実施形態において、データ処理部３１を示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明にかかる実施形態において、被検体ＳＵの撮影領域を撮像する際の動作を示すフロー図である。
【図４】図４は、本発明にかかる実施形態において、被検体ＳＵの撮影領域を撮像する際のデータの流れを示す図である。
【図５】図５は、本発明にかかる実施形態において、送信感度分布Ｔ（ｘ，ｙ）を生成する際の動作を示すフロー図である。
【図６】図６は、本発明にかかる実施形態において、送信感度分布Ｔ（ｘ，ｙ）を生成する際のデータの流れを示す図である。
【図７】図７は、本発明にかかる実施形態において、送信感度分布Ｔ（ｘ，ｙ）を生成する際の動作を概念的に説明するための説明図である。
【図８】図８は、本発明にかかる実施形態において、送信感度分布Ｔ（ｘ，ｙ）を生成する際の動作を概念的に説明するための説明図である。
【符号の説明】
【０１５７】
１：磁気共鳴イメージング装置（磁気共鳴イメージング装置）、
２：スキャン部（スキャン部）、
３：操作コンソール部（感度分布計測装置）、
１２：静磁場マグネット部、
１３：勾配コイル部、
１４：ＲＦコイル部（ＲＦコイル部）、
１４ａ：第１ＲＦコイル（第１ＲＦコイル）、
１４ｂ：第２ＲＦコイル（第２ＲＦコイル）
１５：クレードル、
２２：ＲＦ駆動部、
２３：勾配駆動部、
２４：データ収集部、
３０：制御部、
３１：データ処理部、
３２：操作部、
３３：表示部（表示部）、
３４：記憶部、
１３１：画像再構成部（画像再構成部）、
１３２：送信感度分布算出部（送信感度分布算出部）、
１３２ａ：割算画像生成部（割算画像生成部）、
１３２ｂ：ラベリング情報生成部（ラベリング情報生成部）、
１３２ｃ：セグメンテーション処理実施部（セグメンテーション処理実施部）、
１３２ｄ：フィッティング処理部（フィッティング処理部）、
１３３：受信感度分布算出部（受信感度分布算出部）、
１３４：画像補正部（画像補正部）、
Ｂ：撮像空間（静磁場空間）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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