(57)【要約】【課題】マルチレファレンススキャンで取得した参照データによる補正を基本として、さらに参照データと本計測シーケンスで取得したＳＳ−ＥＰＩデータとの間の信号誤差を補正し、画質劣化が大幅に低減されたＭＲ画像を提供する。【解決手段】ダイナミック撮像においてＳＳ−ＥＰＩで取得した時系列データを、マルチレファレンススキャンで取得した参照データにより位相補正する際に、時系列データの一つを基準データとして選択し、この基準データと参照データを用いて信号誤差が補正された参照データを作成する。この参照データを用いて時系列データを位相補正する。【選択図】図１
2004089275.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１回の高周波磁場による被検体の励起後、極性が反転する傾斜磁場の印加により複数の位相エンコードの異なる核磁気共鳴信号を順次計測するパルスシーケンス（本計測シーケンス）を繰り返し実行することにより得た複数の本計測データからなる時系列データを、１回の高周波磁場による被検体の励起後、極性が反転する傾斜磁場の印加により複数の同一位相エンコードの核磁気共鳴信号を計測するパルスシーケンス（参照データ取得シーケンス）を位相エンコード量を異ならせて繰り返し実行することにより得た参照データを用いて位相補正する方法であって、
前記複数の本計測データの一つを基準データとするステップ（１）、
前記参照データと前記基準データとの位相差に基づき、前記本計測データを補正するステップ（２）、及び
前記ステップ（２）で補正された本計測データを前記参照データで補正するステップ（３）を含むことを特徴とする位相補正方法。
【請求項２】
請求項１記載の位相補正方法であって、さらに１回の高周波磁場による被検体の励起後、極性が反転する傾斜磁場の印加により位相エンコード量ゼロの複数の核磁気共鳴信号を計測するパルスシーケンス（補正用データ取得シーケンス）を実行して得られた補正用データを用いて、前記本計測データを補正するステップ（４）を含むことを特徴とする位相補正方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の位相補正方法であって、前記ステップ（２）は、前記参照データ、基準データ及び本計測データを２次元フーリエ変換した後の画像空間データについて行うことを特徴とする位相補正方法。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の位相補正方法であって、前記ステップ（４）は、前記本計測データ及び前記補正用データを読み出し方向にフーリエ変換した後のハイブリッド空間データについて行うことを特徴とする位相補正方法。
【請求項５】
請求項２ないし４に記載の位相補正方法であって、前記ステップ（４）は、前記補正用データと前記参照データとの位相差に基づき前記本計測データを補正することを特徴とする位相補正方法。
【請求項６】
被検体が置かれる空間に静磁場、傾斜磁場及び高周波磁場をそれぞれ発生する磁場発生手段と、被検体から発生する核磁気共鳴信号を検出する検出手段と、前記核磁気共鳴信号を信号処理し、被検体の所定の断面の画像を再構成する信号処理手段と、前記磁場発生手段及び検出手段を制御する制御手段とを備えた磁気共鳴イメージング装置において、
前記信号処理手段は、被検体からの核磁気共鳴信号を逐次処理して複数の時系列画像を再構成するに際し、請求項１ないし５のいずれか１項記載の位相補正方法により、前記核磁気共鳴信号の位相補正を行った後、複数の時系列画像を再構成す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】
【発明が属する技術分野】
この発明は、核磁気共鳴を利用して被検体組織や血流等を描出する磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ装置）における信号補正方法に関し、特に高速撮像法を用いたダイナミック撮像において画像歪やストリートアーチファクトの発生が抑制され、ダイナミック撮像が適用される医療分野において信頼性の高い情報を得ることができるＭＲＩ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年のＭＲＩ装置を用いた撮像技術として、エコープレナー法（以下、ＥＰＩ）等の高速シーケンスを用いたダイナミック撮影がある。ダイナミック撮影では、ＥＰＩシーケンスを複数回繰り返し、複数の時系列データを得る。この時系列画像を解析することで、撮影中の被検体の生理的な変化を信号変化として抽出できる。さらに、このようなダイナミック撮影を利用して、脳血管中の信号変化を計測し、血流動態を観察する造影パーフュージョンイメージングのような撮像方法があり、近年、臨床診断に多く用いられている。
【０００３】
これらＭＲＩ装置の撮像技術に用いられるＥＰＩ等の高速イメージングでは、ＲＦパルス印加後に連続して複数のエコー信号を計測するため、磁場に不均一があると、それに起因して連続して計測されるエコー信号の位相回転量が異なることになり、位相エンコード方向にフーリエ変換時に画像歪が生じる。このためＭＲＩ装置には高い磁場均一性が要求される。
【０００４】
ＭＲＩ装置において、静磁場は永久磁石や超電導磁石等の静磁場発生手段によって形成され、高度の均一性が維持されるが、置かれた被検体の磁化率によって磁場のオフセットが変化する場合や、傾斜磁場パルスの不完全性や出力応答等の要因によって、パルスシーケンスの計算と実際の出力との間に誤差が生じる場合がある。このような場合、サンプリングの中心とエコー信号の発生位置がずれるため、サンプリングしたエコー信号を配置した計測空間上で、エコー信号のピークが計測空間の中央からずれる。ＥＰＩシーケンスでは１回のＲＦ照射で傾斜磁場を反転しながら時系列的に複数のエコー信号を取得するため、信号の取得順が偶数番目のエコー（以下、偶数エコーという）と奇数番目のエコー（以下、奇数エコーという）とでは、エコー信号のピークがそれぞれ異なった位置となる。これらエコー信号を読み出し方向にＦＴすると、偶数エコーと奇数エコーとで位相の変化が逆になるため、位相エンコード方向のＦＴ時に画像にアーチファクトが生じる。このようなアーチファクトは、一般にＮ／２アーチファクトと呼ばれている。
【０００５】
このようにＥＰＩ等の高速シーケンスでは、静磁場の不均一や磁場のオフセットの変動、傾斜磁場パルスの不完全性などの影響を受けやすく、これら要因により画質が劣化しやすい。そこで、上述した画像歪みやＮ／２アーチファクトを信号処理によって除去する手法が種々提案されている。
【０００６】
Ｎ／２アーチファクトを補正する手法として、例えば特開平８−２１５１７４号公報には、被検体の画像形成のための撮影（本計測）に先立って、補正用の参照データとして一組の偶数エコー・奇数エコーを取得し、これらエコーを読み出し方向にＦＴしたハイブリッド空間でエコー間の位相差を求め、この位相差を用いて本計測データを補正する方法が提案されている。
【０００７】
また、位相エンコード傾斜磁場を加えない状態で、あらかじめ静磁場補正用の参照データを取得しておき、参照データ及び本計測データをそれぞれ読み出し方向にＦＴしたハイブリッド空間で、本計測データから参照データの位相を減算する補正方法もある（特開平５−６８６７４号公報）。
【０００８】
さらに、特にアーチファクトの大きいＳＳ−ＥＰＩで効果的な補正法として、マルチレファレンススキャンと呼ばれる方法が提案されている（Ｘｉｎ　Ｗａｎ　ｅｔ．ａｌ、Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ　ａｎｄ　Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ　Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎｓ　ｉｎ　Ｅｃｈｏ−Ｐｌａｎａｒ　Ｉｍａｇｉｎｇ　Ｕｓｉｎｇ　ａ　Ｍｕｌｔｉ−ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｓｃａｎ，Ｍａｇｎ．　Ｒｅｓｏｎ．Ｍｅｄ．３７：９３２−９４４）。この方法は、ＳＳ−ＥＰＩで計測する信号と同数の信号を同一位相エンコード量で取得するパルスシーケンスを位相エンコード量を変えながら繰り返すことにより、位相エンコード量及び励起から信号取得までの時間がＳＳ−ＥＰＩで得られるデータと全く同様の参照データを取得することができる。このような参照データを元にＳＳ−ＥＰＩの画像歪み及びＮ／２アーチファクトを補正する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平５−６８６７４号公報に記載された方法は、読み出し方向の磁場不均一による画像歪みを効果的に抑制できるが、位相エンコード方向の磁場不均一は補正できないことが知られている。また、傾斜磁場オフセットが最適に調整されていない場合や、渦電流の影響がある場合、被検体の脳底部のような磁場歪の大きい領域で撮影を行った場合など、参照データのハイブリッド空間でのプロファイルが局所的に歪み、結果として補正後の画像に線状のアーチファクト（ストリークアーチファクト）と呼ばれているが発生する場合がある。
【００１０】
特開平８−２１５１７４公報に記載された方法では、ストリークアーチファクトを生じることなくＮ／２アーチファクトを低減できるが、参照データとして一組の偶数エコー・奇数エコーしか用いていないため、ＲＦ照射からの時間の経過に伴う偶数エコー・奇数エコー間の位相差の変動や、画像歪みは補正できない。
【００１１】
これに対し、マルチレファレンススキャンは、参照データとしてＥＰＩシーケンスの全てのエコーについて位相変動を抽出できるため、ＥＰＩの画像歪みとＮ／２アーチファクトを根本的に改善できる。またマルチレファレンススキャンでは、参照データの取得時間が長いものの、繰り返し撮影を行うダイナミック撮影では、参照データの取得が計測開始時の１回のみで良いため有用である。
しかし、ダイナミック撮像において、磁場オフセットや中心周波数等の装置の状態が変動すると、マルチレファレンススキャンで取得した参照データと本計測のダイナミックＳＳ−ＥＰＩ撮影データにこれら変動に基く違いが生じ、その影響により精度良く補正を行えない問題がある。
【００１２】
そこで本発明は、マルチレファレンススキャンで取得した参照データによる補正を基本として、さらに参照データと本計測シーケンスで取得したＳＳ−ＥＰＩデータとの間の信号誤差を補正し、画質劣化が大幅に低減されたＭＲ画像を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の位相補正方法は、１回の高周波磁場による被検体の励起後、極性が反転する傾斜磁場の印加により複数の位相エンコードの異なる核磁気共鳴信号を順次計測するパルスシーケンス（以下、本計測シーケンス）を繰り返し実行することにより得た複数の本計測データからなる時系列データを、１回の高周波磁場による被検体の励起後、極性が反転する傾斜磁場の印加により複数の同一位相エンコードの核磁気共鳴信号を計測するパルスシーケンス（以下、参照データ取得シーケンス）を位相エンコード量を異ならせて繰り返し実行することにより得た参照データを用いて位相補正する方法であって、
前記複数の本計測データの一つを基準データとするステップ（１）、
前記参照データと前記基準データとの位相差に基づき、前記本計測データを補正するステップ（２）、及び
前記ステップ（２）で補正された本計測データを前記参照データで補正するステップ（３）を含むものである。
【００１４】
本発明の位相補正方法によれば、本計測データから選択した基準データと、参照データ取得シーケンスで得た参照データとを用いて、本計測データを位相補正するので、参照データ取得時と本計測時とで、磁場オフセットや中心周波数など、装置の状態に変動があった場合にも、正確な補正を行うことができる。
【００１５】
また本発明の位相補正方法は、上述したステップ（１）〜（３）に加えて、補正用データ取得シーケンスを実行して得られた位相エンコードゼロの補正用データを用いて、前記本計測データを補正するステップ（４）を含むものである。
このような補正ステップを加えることにより、画像歪を効果的に排除することができ、より正確な位相補正を行うことができる。
【００１６】
本発明の位相補正方法において、ステップ（２）は、参照データ、基準データ及び本計測データを２次元フーリエ変換した後の画像空間データについて行う。またステップ（４）は、本計測データ及び補正用データを読み出し方向にフーリエ変換した後のハイブリッド空間データについて行う。
さらに本発明の位相補正方法において、ステップ（４）において、補正用データと参照データとの位相差に基づき本計測データを補正する。
【００１７】
本発明のＭＲＩ装置は、その信号処理系が本発明による位相補正方法を行う機能を有するものであり、具体的には、被検体が置かれる空間に静磁場、傾斜磁場及び高周波磁場をそれぞれ発生する磁場発生手段と、被検体から発生する核磁気共鳴信号を検出する検出手段と、前記核磁気共鳴信号を信号処理し、被検体の所定の断面の画像を再構成する信号処理手段と、前記磁場発生手段及び検出手段を制御する制御手段とを備えたＭＲＩ装置において、信号処理手段は、被検体からの核磁気共鳴信号を逐次処理して複数の時系列画像を再構成するに際し、上述の位相補正方法により、核磁気共鳴信号の位相を補正した後、複数の時系列画像を再構成するものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のＭＲＩ装置について、図面を参照して詳述する。
【００１９】
図９は典型的なＭＲＩ装置の構成である。このＭＲＩ装置は、被検体９０１が置かれる空間に静磁場を発生する磁石９０２と、この空間に傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイル９０３と、被検体に高周波磁場を発生するＲＦコイル９０４と、被検体９０１が発生するＭＲ信号を検出するＲＦプローブ９０５とを備えている。被検体９０１はベッド９１２に横たわった状態で磁石が発生する静磁場空間に搬入される。
【００２０】
傾斜磁場コイル９０３は、Ｘ、Ｙ、Ｚの３方向の傾斜磁場を発生する３組の傾斜磁場コイルで構成され、傾斜磁場電源９０９からの信号に応じてそれぞれ傾斜磁場を発生する。この傾斜磁場の与え方により、被検体９０１の所定の断面を選択し、また被検体から発生するＮＭＲ信号に位置情報を付与することができる。
ＲＦコイル９０４はＲＦ送信部９１０の信号に応じて高周波磁場（ＲＦパルス）を発生する。ＲＦプローブ９０５が検出した電磁波は、エコー信号として信号検出部９０６で検出され、信号処理部９０７で信号処理され、また計算により画像信号に変換される。画像は表示部９０８で表示される。
【００２１】
傾斜磁場電源９０９、ＲＦ送信部９１０及び信号検出部９０６は、制御部９１１で制御される。制御のタイムチャートは一般にパルスシーケンスと呼ばれており、撮影方法に応じて各種のパルスシーケンスがある。これらパルスシーケンスは、図示しない記録装置に予め設定されている。本実施形態のＭＲＩ装置は、パルスシーケンスとして、被検体の画像を撮影するためのＳＳ−ＥＰＩシーケンス、ＳＳ−ＥＰＩシーケンスで得たデータ（以下、本計測データ）を補正する補正用データを取得するための補正用データ取得シーケンス及び参照データ取得シーケンス等のパルスシーケンスを備えている。
【００２２】
次に本発明のＭＲＩ装置における撮像方法及びデータ補正方法を説明する。以下の説明では、被検体の目的血管に造影剤を注入し、その広がりを診断する造影パーフュージョンに適用したダイナミック撮影を例に説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態を示す図で、（ａ）は造影剤による信号変化と撮像タイミングを示す図、（ｂ）はダイナミック撮像及び補正の手順を説明する図である。
【００２３】
ダイナミック撮像では、目的とする血管を含む撮像領域をマルチスライス撮像等により決定した後、その領域についてシングルショットＥＰＩシーケンスにより撮像（本計測）を行う（ステップ１０２）。本実施形態では、このような本計測に先立って、本計測データＤ１、Ｄ２・・・ＤＮを補正するためのマルチレファレンスデータ（以下、参照データともいう）ＲＴＥ、ＲＥＰＩを取得するための参照データ取得シーケンスを実行する（ステップ１０１）。
【００２４】
本計測（ステップ１０２）では、図２に示すようなグラディエントエコータイプのＥＰＩシーケンスを繰り返し実行し、被検体の複数の時系列画像用データＤ１、Ｄ２・・・ＤＮを撮像する。尚、図２中、ＲＦは高周波磁場、Ｇｓ、Ｇｐ、Ｇｒ軸はぞれぞれスライスエンコード、位相エンコード、読み出し傾斜磁場の軸、Ａ／Ｄはサンプリング窓、ｅｃｈｏはエコー信号である。
【００２５】
図示するように、ＥＰＩシーケンスでは、まず、検知する磁化を含む被検体に高周波パルス２０１を照射すると同時にスライスを選択する傾斜磁場パルス２０２を印加し、画像化するスライスを選択する。次いで、位相エンコードのオフセットを与えるパルス２０３と読み出し傾斜磁場のオフセットを与えるパルス２０４を印加し、位相エンコード傾斜磁場パルス２０５を離散的に印加しながら反転する読み出し傾斜磁場２０６の各周期内で各位相エンコードのエコー信号２０８を期間２０７でサンプリングする。ここでＳＳ−ＥＰＩの場合には、時間間隔２０９で画像再構成に必要な全数（Ｍ個）のエコートレインｓ（ｔ，ｍ）（ｔ：サンプリング時間、ｍ（１≦ｍ≦Ｍ）：エコー番号）を取得する。このようにして取得したエコーは、計測空間と呼ばれるメモリー領域に２次元的に配置される。
【００２６】
図３に取得したエコーの計測空間（ｋ空間）への配置を示す。図３（ａ）の３０１〜３０８は取得したＭ個のエコートレインであり、図３（ｂ）は、計測空間（ｋｘ，ｋｙ）である。ここで、ｋｘは取得したエコー信号ｓ（ｔ，ｍ）の時間ｔに対応し、ｋｙは位相エンコード量に対応する。ＳＳ−ＥＰＩでは、図２に示すように、エコー毎に等しい大きさの位相エンコード傾斜磁場パルス２０５を印加してエコーを取得するため、計測空間上の座標ｋｙとエコートレイン番号ｍが対応する。従って、計測空間に配置されたｓ（ｔ，ｍ）は、ｓ（ｋｘ，ｋｙ）で表すことができる。図３の例では、エコートレイン番号ｍの増加に伴い、与えた位相エンコード量を増加させた場合であり、エコーは上から順に配置される。
【００２７】
ダイナミック撮影では、図２のＥＰＩシーケンス２０９を複数回（Ｎ回）繰り返し、全撮影時間内でＮセットの時系列データを得る。取得した時系列データをＤ（ｎ，ｔ，ｍ）（ｎはダイナミック撮影の繰り返し番号であり、１≦ｎ≦Ｎである。以下、同じ）とし、これを計測空間に配置したものをＤ（ｎ，ｋｘ，ｋｙ）とする。
【００２８】
一方、本計測に先立って実施されるステップ１０１で採用される参照データ取得シーケンスは、図４に示すようにＥＰＩシーケンスと類似するシーケンスであるが、図２のＳＳ−ＥＰＩシーケンスとは、オフセットパルス２０３及び位相エンコード傾斜磁場パルス２０５がなく、位相エンコード軸に位相エンコード傾斜磁場パルス４０１が有ることが異なっている。その他の条件は図２の場合と同様であり、同様の要素は同じ符号で示している。
【００２９】
このような参照データ取得シーケンスでは、時間間隔２０９内のエコーは全て、最初に与えた位相エンコードパルス４０１の大きさの位相エンコードで取得される。この位相エンコードパルス４０１の大きさを、ＳＳ−ＥＰＩの各エコートレインｍで与える位相エンコード量と対応させて変更しながら期間２０９の計測を繰り返し実行し、全取得時間４０３内でマルチレファレンスデータ列ｒ（ｐ，ｔ，ｍ）（ｐは位相エンコード量。以下、同じ）４０２を取得する。例えば、ＳＳ−ＥＰＩで取得するエコートレイン数がＭの場合、期間２０９をＭ回繰り返し実行する。この時、Ｍ個のエコーでＰの位相エンコード量を与える場合、−Ｐ／２≦ｐ＜Ｐ／２である。
【００３０】
このようにして取得したマルチレファレンスデータ列ｒ（ｐ，ｔ，ｍ）４０２を２次元的に配置したものが図５である。図中、横軸はエコートレイン番号ｍ、縦軸は位相エンコードパルス４０１の大きさ、即ち位相エンコード量ｐである。このようなマルチレファレンスデータのうち、縦軸と平行なデータ列５０１は、同一のエコー時間ｍ＝ＴＥに取得したエコー信号群ｒ（ｐ，ｔ，ＴＥ）であり、これらの位相エンコード量ｐとｋｙを対応させ、位相エンコード量に応じて計測空間に配置したものを参照ＴＥデータｒＴＥ（ｋｘ，ｋｙ）とする。またマルチレファレンスデータの対角線上にあるデータ群５０２、即ちｐ＋Ｐ／２＝Ｍ−ｍのデータ群ｒ（ｐ，ｔ，ｍ）は、各信号に与えられる位相回転の条件がＳＳ−ＥＰＩのデータと等価である。このデータ群の位相エンコード量ｐとｋｙを対応させ、位相エンコード量に応じて計測空間に配置したものを参照ＥＰＩデータｒＥＰＩ（ｋｘ，ｋｙ）とする。
【００３１】
従来のマルチレファレンスによる補正では、これら参照データ取得シーケンスで得た参照データ（参照ＴＥデータ５０１と参照ＥＰＩデータ５０２）を用いて本計測シーケンスで得たデータＤ１、Ｄ２・・・ＤＮを補正するものであるが、既に述べたように、参照データ取得シーケンスで取得した参照データ４０２と、本計測のＳＳ−ＥＰＩで取得したデータに誤差があると、厳密な補正が行えず、補正結果から再構成した画像が劣化する。そこで本実施形態では、本計測の時系列データＤ１、Ｄ２・・・ＤＮから基準データを選出し（図１、ステップ１０５）、この基準データと参照ＴＥデータ及び参照ＥＰＩデータを用いて時系列データを補正する（ステップ１０９）。時系列データＤ１、Ｄ２・・・ＤＮから選択する基準データとしては、造影剤による信号変化が表れる前に計測したデータであればよく、例えば最初に取得したデータＤ１を基準データとする。
【００３２】
このような基準データを用いて補正用データを作成する手順（ステップ１０９）を図６を参照して詳細に説明する。
まず、ステップ１０１で取得した参照ＴＥデータ５０１と参照ＥＰＩデータ５０２をそれぞれ２次元ＦＴして参照ＴＥ画像ＲＴＥ（ｘ，ｙ）と参照ＥＰＩ画像ＲＥＰＩ（ｘ，ｙ）とし（ステップ６０１、６０２）、これらから式（１）により、補正用の位相Ｕ（ｘ，ｙ）を計算し、この補正用位相ＵＡ（ｘ，ｙ）を用いて、参照ＥＰＩ画像を補正した参照ＥＰＩ画像Ｒ’ＥＰＩ（ｘ，ｙ）を得る（ステップ６０３）。
【００３３】
【数１】
2004089275.tif 000003
ここで、＊は複素共役、‖は信号の絶対値をそれぞれ表す（以下、同じ）。
【００３４】
一方、ステップ１０２で取得した基準データＤ０及び時系列データＤ１〜ＤＮについても２次元ＦＴして基準画像データＤ０（ｘ，ｙ）、時系列画像データＤ（ｎ，ｘ，ｙ）とし、画像空間で時系列画像データを位相補正する。この位相補正は、まず参照ＴＥデータ５０１を読み出し方向にＦＴしてから、基準画像データＤ０（ｘ，ｙ）との間の補正用位相ＵＢ（ｘ，ｙ）を計算し、この補正用位相ＵＢ（ｘ，ｙ）を用いて、時系列画像データＤ（ｎ，ｘ，ｙ）の各々を位相補正する（ステップ６０４）。
【００３５】
最後に、位相補正後の参照ＥＰＩ画像Ｒ’ＥＰＩ（ｘ，ｙ）及び時系列画像データＤ’（ｎ，ｘ，ｙ）をそれぞれ２次元逆フーリエ変換して計測空間のデータとし（ステップ６０５、６０６）、計測空間における補正を行う（ステップ６０７）。計測空間における補正は、従来のマルチレファレンスの補正と同様であり、具体的には、まず参照ＴＥデータｒＴＥ（ｋｘ，ｋｙ）、参照ＥＰＩデータｒ’ＥＰＩ（ｋｘ，ｋｙ）を用いて次式（３）によりフィルタＦ（ｋｘ，ｋｙ）を作成し、このフィルタを式（４）によりＳＳ−ＥＰＩデータに乗算する。
【００３６】
【数２】
2004089275.tif 000004
【００３７】
これにより補正後のＳＳ−ＥＰＩデータＤ”（ｎ，ｋｘ，ｋｙ）を得る。こうして補正されたＳＳ−ＥＰＩデータＤ”（ｎ，ｋｘ，ｋｙ）をダイナミック撮像画像として再構成する。
【００３８】
本実施形態によれば、本計測データである時系列データを、まず画像空間において基準データと参照データとの位相差で位相補正した後に、計測空間において参照データで補正するようにしているので、参照データと本計測データとの間の誤差が補正され、マルチレファレンス補正をより正確に行なうことができる。
【００３９】
次に本発明の第２の実施形態として、さらにハイブリッド空間データ間の位相補正を含む精度の高い位相補正を説明する。図７は、第２の実施形態による補正方法の手順を示す図である。この実施形態でも、本計測としてＥＰＩシーケンスを基本とするダイナミック撮像を行なうステップ１０２及び本計測に先立ってマルチレファレンス補正を行なうための参照データを取得するステップ１０１は図１の実施形態と同様である。但し、この実施形態では、本計測に先立って、ハイブリッド空間データの位相補正を行なうための補正用データを取得するステップ１０３を含む。
【００４０】
本計測１０２では、第１の実施形態と同様に、図２に示すようなＳＳ−ＥＰＩシーケンスを実行し、時系列データｓ（ｎ，ｋｘ，ｋｙ）７０４を得る。そして、これら時系列データの一つを基準データｓ０（ｋｘ，ｋｙ）７０６として選択する（ステップ７０５）。
【００４１】
参照データを取得するステップ１０１では、第１の実施形態と同様に、図４に示すようなパルスシーケンスを実行する。この場合にも、パルスシーケンスにおける位相エンコードパルス４０１の大きさを、本計測のＳＳ−ＥＰＩの各エコートレインｍで与える位相エンコード量と対応させて変更しながら期間２０９の計測を繰り返し実行し、図５に示すマルチレファレンスデータ列ｒ（ｐ，ｔ，ｍ）４０２を取得する。
そして、マルチレファレンスデータのうち、同一のエコー時間ｍ＝ＴＥに取得したエコー信号群ｒ（ｐ，ｔ，ＴＥ）からなる参照ＴＥデータｒＴＥ（ｋｘ，ｋｙ）７０１と、ＳＳ−ＥＰＩのデータと等価である参照ＥＰＩデータｒＥＰＩ（ｋｘ，ｋｙ）７０２を得る。さらに、位相エンコード量がゼロ（ｐ＝０）のデータｒ（０，ｔ，ｍ）を収集し、参照ＥＰＩ補正用データｒｒ（ｋｘ，ｋｙ）７０３として使用する。
【００４２】
補正用データを取得するステップ１０３は、参照データ取得ステップ１０１と本計測１０２との間で装置の状態（磁場オフセットや中心周波数）が経時的に変動する場合、その変動を含む磁場の不均一を補正するための補正用データを取得する。従って、このステップ１０３は本計測１０２の直前に行なうことが好ましい。
【００４３】
補正用データを取得するためのパルスシーケンスを図８に示す。図示するように、このパルスシーケンスは図２に示す本計測のＳＳ−ＥＰＩシーケンスとほぼ同じシーケンスであるが、位相エンコードを付与しないでエコー信号８０１を計測する。即ち、図２のパルスシーケンスとは、位相エンコードのオフセット２０３と傾斜磁場２０５がない点が異なる。従って、このパルスシーケンスで得られるエコー信号群、即ち補正用データｒ０（ｔ，ｍ）（図７のｒ０（ｋｘ，ｋｙ）７０７に相当）は、マルチレファレンスデータ列から作成した参照ＥＰＩ補正用データｒｒ（ｋｘ，ｋｙ）７０３と等価である。
【００４４】
次にこのようにステップ１０１、１０３で取得した参照データ７０１〜７０３及び補正用データ７０７を用いて本計測データを位相補正する手順について説明する。
まず傾斜磁場の出力応答のずれ等に起因する読み出し方向のエコーピークずれを補正するために、ステップ１０３で得た補正用データｒ０（ｋｘ，ｋｙ）７０７及びステップ１０１で得た参照ＥＰＩ補正用データｒｒ（ｋｘ，ｋｙ）７０３を用いて、基準データ７０６を含む本計測データ７０４をハイブリッド空間で位相補正する（ステップ７０９）。
【００４５】
このステップ７０９では、まず各データを読み出し方向にＦＴし、ハイブリッド空間のデータＲ０（ｘ，ｋｙ）、Ｒｒ（ｘ，ｋｙ）とする。次に、式（５）により補正用データＲ０（ｘ，ｋｙ）と参照ＥＰＩ補正用データＲｒ（ｘ，ｋｙ）との位相差ｃ０（ｘ，ｋｙ）を求める。さらに、この位相差ｃ０（ｘ，ｋｙ）を用いて、式（６）及び（６’）により基準ＳＳ−ＥＰＩデータＳ０（ｘ，ｋｙ）及び本計測ダイナミックＳＳ−ＥＰＩデータＳ（ｄ，ｘ，ｋｙ）の位相を補正し、補正後のデータ７１０と７１１を得る。
【００４６】
【数３】
2004089275.tif 000005
【００４７】
このステップ７０９により、読み出し方向のエコーピークずれが補正されるが、データ間で静磁場のオフセットや周波数ずれがある場合、計測空間でのｋｙ方向の位置ずれが生じ、補正精度が低下する。フーリエ変換の性質から、一方の空間（計測空間）の位置ずれは、ＦＴ（又は逆ＦＴ）後の空間（実空間）の位相変化となる。そこで、この性質を利用し、データ間のｋｙ方向の位置をサブピクセル単位で精度良く合わせる画像空間での位相補正を行う。本実施形態では、画像空間として、参照データ用の補正ステップ７１２と、本計測データ用の補正ステップ７１４を行う。
【００４８】
まず補正ステップ７１２では、入力した参照ＴＥデータ７０１と参照ＥＰＩデータ７０２をそれぞれ２次元ＦＴした参照ＴＥ画像ＲＴＥ（ｘ，ｙ）と参照ＥＰＩ画像ＲＥＰＩ（ｘ，ｙ）から、式（１）より補正用の位相Ｕ（ｘ，ｙ）を計算し、式（２）により参照ＥＰＩ画像ＲＥＰＩ（ｘ，ｙ）を補正する。
【００４９】
【数４】
2004089275.tif 000006
【００５０】
尚、式（１）、（２）ではエコー信号を偶数エコー、奇数エコーに分けずに処理したが、一般にＥＰＩシーケンスでは、傾斜磁場の反転の影響により、偶数番目のエコーと奇数番目のエコーのエコーピーク位置が異なることがある。従って上記ステップ７１２は、偶数エコーのみを集めた画像と、奇数エコーのみを集めた画像を作成して補正を行うことが好ましい。
【００５１】
その場合、具体的には、入力した参照ＴＥデータ７０１と参照ＥＰＩデータ７０２をそれぞれ読み出し方向にＦＴした後に、偶数番目のエコー成分ｅＴＥ（ｘ，ｉ）＝ｒＴＥ（ｘ，２×ｉ）、ｅＥＰＩ（ｘ，ｉ）＝ｒＥＰＩ（ｘ，２×ｉ）と、奇数番目のエコー成分ｏＴＥ（ｘ，ｉ）＝ｒＴＥ（ｘ，　２×ｉ＋１）ｏＥＰＩ（ｘ，ｉ）＝ｒＥＰＩ（ｘ，２×ｉ＋１）に分割する（ここで、１≦ｉ≦ＫＹ／２）。これらデータを位相エンコード方向に半分のマトリクスでＦＴし、補正用の位相を式（７）、（８）より算出する（ここで、１≦ｙ’≦Ｙ／２）。
【００５２】
【数５】
2004089275.tif 000007
【００５３】
このようにして求めた位相Ｕｏ（ｘ，ｙ’）、ＵＥ（ｘ，ｙ’）を用い、各成分の画像ＯＥＰＩ（ｘ，ｙ’）、ＥＥＰＩ（ｘ，ｙ’）を、式（９）、（１０）により補正する。
【００５４】
【数６】
2004089275.tif 000008
【００５５】
補正後のデータを位相エンコード方向に逆ＦＴしてそれぞれのデータを結合した後、再度位相エンコード方向にＦＴして画像空間とし、式（１）、（２）と同様に位相補正して補正後の参照ＥＰＩデータＲ’ＥＰＩ（ｘ，ｙ）を得る。
【００５６】
本計測データの画像空間での位相補正を行うステップ７１４では、参照ＴＥデータｒＴＥ（ｋｘ，ｋｙ）７０１を読み出し方向にＦＴしてから、基準ＳＳ−ＥＰＩデータＳ’０（ｘ，ｋｙ）７１０との間の補正用位相ＵＡ（ｘ，ｙ）を、ステップ７１２と同様の方法で求める。この場合にも、好適にはステップ７１２と同様に、偶数エコー、奇数エコーに分割したＵｏ（ｘ，ｙ’）、ＵＥ（ｘ，ｙ’）を求める。これら位相を用いて、ダイナミックＳＳ−ＥＰＩの各データＳ’（ｎ，ｘ，ｋｙ）７１１を、式（２）、（９）、（１０）に当てはめて補正し、補正後の画像Ｓ”（ｎ，ｘ，ｙ）７１６を得る。この画像空間での位相補正により、計測空間補正時により精度の高い補正ができる。
【００５７】
最後に、参照ＥＰＩ画像Ｒ’ＥＰＩ（ｘ，ｙ）７１５とダイナミックＳＳ−ＥＰＩ画像Ｓ”（ｎ，ｘ，ｙ）７１６をそれぞれ２次元逆フーリエ変換して計測空間のデータとし、計測空間補正７１７を行う。この計測空間補正のステップ７１７は、図６におけるステップ６０７と同様であり、まず参照ＴＥデータｒＴＥ（ｋｘ，ｋｙ）、参照ＥＰＩデータｒ’ＥＰＩ（ｋｘ，ｋｙ）を用いてフィルタＦ（ｋｘ，ｋｙ）（＝ｒＴＥ（ｋｘ，ｋｙ）／ｒ’ＥＰＩ（ｋｘ，ｋｙ））を作成し、このフィルタをＳＳ−ＥＰＩデータｓ”（ｎ，ｋｘ，ｋｙ）に乗算する。これにより補正後のＳＳ−ＥＰＩデータｓ’’’（ｎ，ｋｘ，ｋｙ）７１８を得る。こうして補正したダイナミックＳＳ−ＥＰＩデータｓ’’’（ｎ，ｘ，ｙ）７１８を２次元フーリエ変換して時系列画像を得る。
【００５８】
本実施形態によれば、まず、補正用データ取得シーケンス（ステップ１０３）で得た補正用データ７０７を用いてハイブリッド空間のデータ間の位相補正を行っているので、画像歪みを効果的に除去することができ、高精度の位相補正を行うことができる。
尚、時系列データから基準データを選択するステップ７０５を、ステップ１０２後に行うこととして説明したが、このステップ７０５は、例えばハイブリッド空間におけるデータ間位相補正７０９を行った後に行っても良い。
【００５９】
その他、本発明は、これら実施形態に限定されることなく、種々の変更が可能である。例えば、以上の各実施形態では、グラディエントエコー型のＳＳ−ＥＰＩシーケンスを説明したが、マルチショットのＥＰＩシーケンスや、スピンエコー型のシーケンスに適用することも可能である。また、マルチスライスや、３Ｄ計測等に本発明を適用することも可能である。さらに、本実施形態では、参照データ取得シーケンスと、本計測シーケンスが基本的に同じタイプのシーケンスである場合を説明したが、参照データ取得シーケンスの形状を本計測シーケンスと変えて高速化することも可能である。
【００６０】
【発明の効果】
本発明のＭＲＩ装置によれば、マルチレファレンススキャン（参照データ取得シーケンス）と本計測ダイナミックＳＳ−ＥＰＩシーケンス間でデータに誤差や変動があっても、安定に位相補正を行うことができる。その結果、パーフュージョンイメージングなどのダイナミック撮像において、画像歪みやＮ／２アーチファクトがなく診断能の高い高画質の画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の位相補正手順の一実施形態を示す図
【図２】位相補正の対象である本計測データを取得するためのパルスシーケンスの一例を示す図
【図３】図２のパルスシーケンスで取得した本計測データの計測空間配列を説明する図
【図４】位相補正に用いる参照データを取得するためのパルスシーケンスの一例を示す図
【図５】図４のパルスシーケンスで取得した参照データを模式的に示す図
【図６】図１の位相補正手順をさらに詳細に示す図
【図７】本発明の位相補正手順の他の実施形態を示す図
【図８】図７の位相補正に用いる補正用データを取得するためのパルスシーケンスの一例を示す図
【図９】本発明が適用される一般的なＭＲＩ装置の全体概要を示す図
【符号の説明】
９０１・・・被検体、９０２・・・静磁場発生磁石、９０３・・・傾斜磁場コイル、９０４・・・ＲＦコイル、９０５・・・ＲＦプローブ、９０６・・・信号検出部、９０７・・・信号処理部、９０８・・・表示部、９０９・・・傾斜磁場電源、９１０・・・ＲＦ送信部、９１１・・・制御部
【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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【図９】
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