(57)【要約】【課題】撮像パラメータを変更したことによりどのような画質変化を生じるかを、撮像前に操作者に表示可能な磁気共鳴イメージング装置を実現する。【解決手段】操作者が入力したデータに従って撮像操作パラメータを変更し、撮像パラメータの変更による画質評価項目の変化率を算出し、その変化率を表示すると共に、選択された撮像部位の代表的な組織の縦横緩和時間を画質変化表示画面に表示する。ボタン２０７がオンとなっていれば、オンとなっている画質評価項目の変化に影響を及ぼしている撮像パラメータを他の撮像パラメータとは区別して着色表示する。ボタン２１３により基準値を再設定する場合には画質変化表示画面中の変化率２０５と棒グラフ２０６を０表示とする。終了ボタン２１４がオンとなっていれば、画質変化表示画面を消去する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に静磁場を与える静磁場コイルと、被検体に傾斜磁場を与える傾斜磁場コイルと、被検体に核磁気共鳴現象を起こさせる高周波パルスを印加する照射コイルと、被検体からのエコー信号を検出する受信コイルと、受信したエコー信号を用いて画像再構成演算を行う演算制御手段と、画像を表示する表示画面を有する表示手段と、操作者が操作するための操作卓と、データを蓄積する記憶手段とを有する磁気共鳴イメージング装置において、
上記記憶手段は、撮像パラメータ及び撮像パラメータに基づく画質評価項目を記憶し、上記演算制御手段は、操作者が撮像パラメータを変更すると、変更前の撮像パラメータに基づく画質評価項目の値と、変更後の撮像パラメータに基づく画質評価項目の値との変化率を算出し、算出した変化率を、操作者からの指令に応じて、画質評価項目とともに上記表示手段に表示させることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記変化率は、グラフにより上記表示手段に表示されることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記表示手段により表示される表示画面は、上記画質評価項目の基準となる被検体の対象組織を、操作者が上記操作手段により選択する部分を備えることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記表示画面は、上記画質評価項目に変化を与える撮像パラメータを、操作者に伝達する表示部分を備えることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ装置）に係り、特に、撮像画像の画質変化に対する対応処理に関する。
【０００２】
【従来の技術】
１．ＭＲＩ装置についての説明
ＭＲＩ装置は、ＮＭＲ（核磁気共鳴）現象を利用し、被検体中の所望の検査部位における原子核スピンの密度分布や緩和時間分布等を計測して、被検体の任意の断面を画像表示するものである。
【０００３】
図１は、ＭＲＩ装置の全体概略構成図である。
図１において、ＭＲＩ装置は、被検体１１２に静磁場を与える静磁場コイル１０１と、被検体１１２に傾斜磁場を与える傾斜磁場コイル１０２と、傾斜磁場電源１０３と、被検体１１２の生態組織を構成する原子の原子核にＮＭＲ現象を起こさせる高周波パルス（以下ＲＦパルスという）を所定のパルスシーケンスで繰り返し印加する照射コイル１０４と、この照射コイル１０４からのＲＦパルスにより被検体１１２にＲＦ磁場を照射する送信系１０５と、ＮＭＲ現象により放出されるエコー信号を検出する受信コイル１０６と、受信コイル１０６で検出されたエコー信号を受信する受信系１０７とを備える。
【０００４】
さらに、ＭＲＩ装置は、受信系１０７で検出したエコー信号を用いて画像再構成演算を行う信号処理系であるＣＰＵ１０８と、画像を表示する表示手段であるディスプレイ１０９と、ディスプレイ１０９等の動作を指令するための操作卓１１０と、データを蓄積する記憶装置１１１とを備える。
【０００５】
傾斜磁場は、エコー信号に位置情報を与えるためので、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚの３軸方向の傾斜磁場がそれぞれ所定のパルスシーケンスにより印加される。
このＭＲＩ装置により、被検体１１２における任意の断面画像を得ることができる。
【０００６】
２．ＭＲＩ装置における画質評価基準についての説明
ＭＲＩ装置における画質は、目的などによって評価が異なることがあるため、画質を評価するために必要な項目（以下画質評価基準という）は１つではなく複数存在している。
【０００７】
例として、一般的に画質を決定する要因として用いられる、ＳＮ比と、画像コントラストと、空間分解能とについて説明する。
【０００８】
ＳＮ比は、受信コイルが取得する信号とノイズとの比である。信号強度は、人体内にある水素分子が励起され、元に戻るときに放出される信号の強さを示すものであり、励起状態から元に戻る時間は人体を構成する組織によってそれぞれ異なっている。
【０００９】
この励起状態から元に戻る時間は、一般的に、縦緩和時間（Ｔ１値）と横緩和時間（Ｔ２値）と言われ、組織から取得される信号強度に関係している。
【００１０】
ここで、ＳＮ比であるＳＮＲは次式（１）で表される。
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ただし、上記式（１）において、FOV、Thickness、NSA、Mslenc、Nf、Np、Bandwidthは、それぞれ、撮像視野、スライス厚、積算回数、スライスエンコード数、周波数エンコード数、位相エンコード数、バンド幅であり、S(Sequence)は、シーケンスに依存する信号強度である。
【００１１】
これら撮像視野、スライス厚、積算回数、スライスエンコード数、周波数エンコード数、位相エンコード数、バンド幅が撮影パラメータとなる。
【００１２】
次に、画像コントラストは、縦緩和時間と横緩和時間との、それぞれ異なった２つの組織に対する画像上の濃淡差を示す値である。この画像コントラストは、取得できる信号強度によって変化する値であるため、ＳＮ比を求めるために使用した計算式（１）を利用することができる。
【００１３】
２つの組織に対する画像コントラストICは、次式（２）で表すことができる。
IC = [S(a)-S(b)]/[S(a)+S(b)]      −−−（２）
ただし、上記（２）式において、S(a)、S(b)は、異なった２つの組織から得られる信号強度であり、上記ＳＮ比（ＳＮＲ）の算出式である（１）式によって求められる。また、[S(a)-S(b)]は、S(a)-S(b)の絶対値、[S(a)+S(b)]は、S(a)+S(b)の絶対値を示す。
【００１４】
次に、空間分解能は、画像上で２点間を識別できる距離を示す値である。そのため、撮像された画像には２つの方向に対して空間分解能を持つ。
【００１５】
ここで、空間分解能ＳＲは、次式（３−１）、（３−２）となる。
SRfreq = (FOV)/(FreqNo)         −−−（３−１）
SRphase = (FOV)/(PhaseNo)        −−−（３−２）
ただし、上記（３−１）、（３−２）式において、SRfreq は、周波数方向の空間分解能、SRphaseは空間分解能、FreqNoは 周波数方向の信号取得数、PhaseNoは位相方向の信号取得数、FOVは、撮像視野である。
【００１６】
３．ＭＲＩ装置における撮像パラメータチェック機能についての説明
ＭＲＩ装置において撮像パラメータ（撮像視野、スライス厚、積算回数、スライスエンコード数、周波数エンコード数、位相エンコード数、バンド幅）にどのような値を設定しても撮像できるというわけではなく、撮像を行うシーケンスが動作可能である撮像パラメータを設定する必要がある。
【００１７】
このため、操作者に対して設定可能な撮像パラメータの有効範囲を示すための撮像パラメータチェック機能がある。
【００１８】
この撮像パラメータチェック機能は、１つの撮像パラメータを変更すると、その撮像パラメータに関係した他の撮像パラメータの撮像可能範囲が変更されるため、その関係する撮像パラメータの撮像可能範囲値（上限値、下限値）を計算する。
【００１９】
そして、操作者に情報を提供するために、ユーザーインターフェース上に、変更しようとする撮像パラメータで撮像が可能であるかどうかを知らせる。
【００２０】
もし、１つの撮影パラメータを変更することによって、他の撮像パラメータがその撮像可能範囲を超えてしまった場合は、その撮像パラメータが撮像不可能となっている原因であることを示し、かつ、撮像可能範囲を操作者に伝える。
【００２１】
４．ＭＲＩ装置における撮像ライブラリ機能について
ＭＲＩ装置において、上記撮像パラメータは画質を大きく左右するため、撮像を行う部位や目的に応じて設定済のデータ（以下撮像ライブラリという）を所有しており、操作者はこの撮像ライブラリを使用して目的に合った画質を得る。
【００２２】
また、操作者が撮像パラメータを変更したときに変更後の撮像パラメータを撮像ライブラリとして登録する機能があり、以後、必要とするときに任意にその撮像ライブラリを使用することが可能である。
【００２３】
なお、関連する技術としては、非特許文献１に記載された技術がある。
【００２４】
【非特許文献１】
”CLINICAL MAGNETIC RESONANCE IMAGING”, Robert R. Edelman, John R. Hesselink, Michael B. Zlatkin.
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、ＭＲＩ装置において撮像を行うために設定可能な撮像パラメータを操作者に伝えることが重要である。
【００２６】
しかしながら、従来の技術にあっては、撮像パラメータを変更したときに、それに関連する撮像パラメータの変更により撮像可能か否かを示すのみであり、操作者が必要とする画質を得るための適切な撮像パラメータを設定できるわけではない。
【００２７】
撮像パラメータチェック機能は撮像可能な範囲を示すための機能であり、撮像ライブラリの設定を読み込み、目的の撮像パラメータを変更した後、それに関連して撮像が可能となる撮像パラメータを設定して、その撮像パラメータにより撮像を行ったときの画質が、先に読み込んだ変更前の撮像ライブラリの設定で撮像を行ったときと同じ画質になるか否かは不明である。
【００２８】
また、現在設定されている撮像パラメータから得られる画質とは異なる画質を得るために撮像パラメータを変更するとき、変更後の画質がどのようになるかの表示はなされていないため、操作者が経験等から推測することになる。
【００２９】
操作者の経験等からの推測どおりの画質が得られればよいが、予定していなかった画質となった場合には、再度、撮像を行わなければならない場合も生じてしまう。
【００３０】
本発明の目的は、変更した撮像パラメータで撮像を行ったときの画像が撮像パラメータを変更したことによりどのような画質変化を生じるかを、撮像前に操作者に表示可能な磁気共鳴イメージング装置を実現することである。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は次のように構成される。
【００３２】
（１）被検体に静磁場を与える静磁場コイルと、被検体に傾斜磁場を与える傾斜磁場コイルと、被検体に核磁気共鳴現象を起こさせる高周波パルスを印加する照射コイルと、被検体からのエコー信号を検出する受信コイルと、受信したエコー信号を用いて画像再構成演算を行う演算制御手段と、画像を表示する表示画面を有する表示手段と、操作者が操作するための操作卓と、データを蓄積する記憶手段とを有する磁気共鳴イメージング装置において、上記記憶手段は、撮像パラメータ及び撮像パラメータに基づく画質評価項目を記憶し、上記演算制御手段は、操作者が撮像パラメータを変更すると、変更前の撮像パラメータに基づく画質評価項目の値と、変更後の撮像パラメータに基づく画質評価項目の値との変化率を算出し、算出した変化率を、操作者からの指令に応じて、画質評価項目とともに上記表示手段に表示させる。
【００３３】
（２）好ましくは、上記（１）において、上記変化率は、グラフにより上記表示手段に表示される。
【００３４】
（３）また、好ましくは、上記（１）において、上記表示手段により表示される表示画面は、上記画質評価項目の基準となる被検体の対象組織を、操作者が上記操作手段により選択する部分を備える。
【００３５】
（４）また、好ましくは、上記（１）において、上記表示画面は、上記画質評価項目に変化を与える撮像パラメータを、操作者に伝達する表示部分を備える。
【００３６】
ＭＲＩ装置は、撮像パラメータの変更に伴う画質の変化に対して、操作者の経験等によるものではなく、数値として示すことのできる画質評価基準の変化を撮像パラメータ変更前と撮像パラメータの変更後を比較して画質評価基準の変化率を操作者に伝える。
【００３７】
これにより、操作者の目的に合わせて撮像パラメータを変更した後に、変更前の画質と、変更後の画質とを同様にするための微調整が可能となる。
【００３８】
また、現在設定されている撮像パラメータから得られる画質とは異なる画質を必要としているときに、撮像パラメータを変更するための１つの指標として利用することが可能である。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
ここでは、ある撮像ライブラリを開き撮像を行うときに撮像パラメータを変更する場合を考える。一例としては被検者の体格により、撮像パラメータの一つである撮像視野を広げることが挙げられる。
【００４０】
本発明は、撮像パラメータを変更したことにより撮像後の画質が、この撮像パラメータを変更せずに撮像したときに得られる画質と比較してどのような違いがあるかを操作者に表示するようにしたものである。
【００４１】
本発明は、撮像を行う際に操作者の選択によりユーザーインターフェース上に画質変化を示す画面を表示することができるものとして、撮像パラメータを設定する領域の近辺に、その画面を表示するためのボタンを配置することで画面表示の有無を操作者に一任する。
【００４２】
なお、本発明が適用される磁気共鳴イメージング装置の全体概略構成図は、図１に示したものと同様となるので、詳細な説明は省略する。
【００４３】
図２は、操作者が画質変化の表示を選択したときに、それを表示する表示画面の一例を示す図である。この図２に示した表示画面は、図１に示すディスプレイ１０９に表示されるものである。
【００４４】
以下、表示する画面における各部の説明に沿って操作者に提供する機能の説明を行う。
【００４５】
図２において、画質変化を表示する画面は、画質評価項目（ＳＮ比、画像コントラスト、空間分解能等）を表示する部分２０１と、画質評価の対象とする組織の縦緩和時間と横緩和時間を表示する部分２０２と、比較基準の再設定および画面を閉じる機能を持つボタンを表示する部分２０３との大きく３つの要素から構成される。
【００４６】
まず、画質評価項目表示部分２０１について述べる。
この表示部分２０１において、１つの画質評価項目は、その名称を示す部分２０４と、撮像パラメータを変更したことによってその画質評価項目がどの程度変化するかを示す変化率を示す部分２０５と、その変化率を視覚的に捕らえやすいようにした棒グラフ２０６と、その画質評価項目に影響を与える撮像パラメータを操作者に伝えるためのボタン２０７とを備えている。
【００４７】
画質評価項目の名称を示す部分２０４は、一般的に画質を評価することのできる項目とされている名称を表示して操作者に画質を決定する項目であることを伝える部分である。
【００４８】
また、変化率を示す部分２０５は、撮像ライブラリを開いたときの撮像パラメータから計算される画質評価項目の値（以下、基準値という）を基準として、現在設定されている撮像パラメータから計算される値（以下、設定値という）を比較するために次式（４）を使用して、その項目の増減を百分率[％]で表示する。
変化率[％] = {1-(設定値）／（基準値）} ＊ 100  −−−（４）
棒グラフ２０６は、変化率を示す部分２０５で求めた変化率を棒グラフとして表示する部分であり、基準値と設定値とから求められた変化率が０のときを中心とした正負両方向に変化できるグラフである。そして、この棒グラフ２０６は正方向に伸びたときと、負方向に伸びたときとで変化率の絶対値が１００を超えたときに互いに異なる色で表示する。
【００４９】
ボタン２０７は、画質評価項目の名称を示す部分２０４の画像評価項目に影響を及ぼす撮像パラメータを操作者に伝えるためのボタンで、これをオンとすることにより、撮像パラメータを設定するための表示部分（図２には示さず）における撮像パラメータ名の部分に、影響を受けない場合の色とは異なる色で表示することで関係する撮像パラメータを操作者に伝える。
【００５０】
また、同時に２つ以上の画質評価項目でボタン２０７をオンとすると、影響を及ぼす撮像パラメータが重複することがある。このときは、影響を及ぼす撮像パラメータが重複しないときの着色とは異なる色を着けることで操作者に、その撮像パラメータが重複していることを伝える。
【００５１】
次に、縦横緩和時間を表示する部分２０２について述べる。
この部分２０２は、縦緩和時間と横緩和時間とを設定した名称（対象組織）を選択するメニュー２０８と、ある対象組織の縦緩和時間（Ｔ１）２０９と横緩和時間（Ｔ２）２１０と、それとは異なる対象組織の縦緩和時間（Ｔ１）２０９と横緩和時間（Ｔ２）２１０とを有する。
【００５２】
メニュー２０８は、縦緩和時間と横緩和時間とを設定した名称を選択するメニュー表示部分であり、撮像部位を選択することができ、選択した撮像部位に保存している代表的な組織の縦緩和時間と横緩和時間とが自動的にセットされる。
【００５３】
メニュー２０８の初期値は、被検者を登録するときに設定した撮像部位である。また、対象組織の縦緩和時間と横緩和時間とを、操作者が任意に設定した場合は、操作者が、それらの値を保存するために、名前を付けて記憶させることも可能である。
【００５４】
符号２０９と２１０は、画質評価項目を求めるときに１つの組織を対象とする場合と２つの組織を対象とする場合とに用いる縦緩和時間と横緩和時間との１つの組を表示する部分で、メニュー２０８で名称を選択したとき保存されている値がセットされる。
【００５５】
また、操作者が対象とする組織の縦緩和時間と横緩和時間とを任意に入力することも可能である。
【００５６】
また、符号２１１と２１２は、画質評価項目を求める場合であって、２つの組織を対象とするときに用いる縦緩和時間と横緩和時間との１つの組を表示する部分で、縦緩和時間２０９及び横緩和時間２１０と同様に、メニュー２０８で名称を選択したとき保存されている値をセットして、操作者が対象とする組織の縦緩和時間と横緩和時間とを任意に入力することも可能である。
【００５７】
次に、ポタン表示部分２０３について述べる。このポタン表示部分は、基準値を再設定するボタン２１３と画面を閉じるボタン２１４とを有する。
【００５８】
再設定ボタン２１３は、撮像ライブラリを開いたときに計算される基準値を撮像パラメータ変更後に操作者が任意のタイミングで設定するためのボタンで、このボタン２１３をオンとすることで変化率を示す部分２０５と棒グラフ２０６とは零を示すことになる。
【００５９】
符号２１４は、画質変化を示す画面（図２に示す表示画面）をユーザーインターフェース上から消すためのボタンである。このボタン２１４をオンとすることにより、撮像パラメータの設定が終了したときには他の情報をできるだけ操作者に伝えるために、図２に示す画質変化を示す画面を閉じることができる。
【００６０】
図３は、上述した画質変化画面の表示動作フローチャートである。
【００６１】
図３のステップ３００において、CPU（演算制御手段）１０８が、記憶装置１１１に記憶された撮像ライブラリを読み込み、ディスプレイ１０９に表示する。次に、ステップ３０１において、撮像パラメータを変更する必要があれば、それを示すボタン（図示せず）を操作者が操作すると、ステップ３０２に進む。
【００６２】
ステップ３０１において、撮像パラメータを変更する必要が無ければ、それを示すボタン（図示せず）を操作者が操作すると画質変化画面表示処理は終了となる。
【００６３】
ステップ３０２において、CPU１０８は、操作者が入力したデータに従って撮像パラメータを変更し、ステップ３０３にて、画質変化を表示するか否かを操作者の操作ボタンの設定を確認する。画質変化を表示しないのであれば、処理は終了し、画質変化を表示する場合は、ステップ３０４に進む。
【００６４】
ステップ３０４において、CPU１０８は、撮像パラメータの変更による画質評価項目の変化率を算出し、その変化率を表示すると共に、選択された撮像部位の代表的な組織の縦横緩和時間を画質変化表示画面（ディスプレイ１０９中）に表示する。
【００６５】
続いて、ステップ３０５において、画質変化表示画面中のボタン２０７がオンとなっているかそうでないかを判断し、オンとなっていなければ、ステップ３０７に進む。
【００６６】
ステップ３０５において、ボタン２０７がオンとなっていれば、ステップ３０６に進み、ボタン２０７がオンとなっている画質評価項目の変化に影響を及ぼしている撮像パラメータを他の撮像パラメータとは区別して着色表示する。
【００６７】
次に、ステップ３０７において、操作ボタン２１３の設定を確認し、基準値を再設定するか否かを判断する。ステップ３０７において、基準値を再設定する場合にはステップ３１０に進み、画質変化表示画面中の変化率２０５と棒グラフ２０６を０表示とし、ステップ３０２に戻る。
【００６８】
ステップ３０７において、基準値を再設定しない場合には、ステップ３０８に進み、終了ボタン２１４がオンとなっているか否かを判断する。
【００６９】
ステップ３０８において、終了ボタン２１４がオンとなっていれば、ステップ３０９に進み、画質変化表示画面の終了となり、ディスプレイ１０９から画質変化表示画面を消去する。
【００７０】
なお、上述した動作は、記憶装置１１１に格納されたプログラムに従って、CPU１０８が実行するものであり、既存の磁気共鳴イメージング装置の記憶装置の上記プログラムを組み込むことにより、上記動作の実行が可能である。
【００７１】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、変更した撮像パラメータで撮像を行ったときの画像が撮像パラメータを変更したことにより、どのような画質変化を生じるかを、撮像前に操作者に表示可能な磁気共鳴イメージング装置を実現することができる。
【００７２】
これにより、予定していなかった画質となり、再度、撮像を行わなければならないという事態の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される磁気共鳴イメージング装置の全体概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態を示す図であり、操作者が画質変化の表示を選択したときに、それを表示する表示画面の一例を示す図である。
【図３】画質変化画面の表示動作フローチャートである。
【符号の説明】
１０１          静磁場コイル
１０２          傾斜磁場コイル
１０３          傾斜磁場電源
１０４          照射コイル
１０５          送信系
１０６          受信コイル
１０７          受信系
１０８          ＣＰＵ
１０９          ディスプレイ
１１０          操作卓
１１１          記憶装置
２０１          画質評価項目表示部分
２０２          縦横緩和時間表示部分
２０３          基準値再設定及び終了ボタン表示部分
２０４          画質変化評価項目名表示部分
２０５          変化率表示部分
２０６          棒グラフ表示部分
２０７          撮像パラメータ表示ボタン
２０８          メニュー表示部分
２０９          縦緩和時間表示部分
２１０          横緩和時間表示部分
２１３          基準値再設定ボタン
２１４          終了ボタン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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