(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の動く部位から体動情報を含む第１のＭＲ信号を発生させるための第１のシーケンスを複数回実行するスキャン手段と、
前記第１のＭＲ信号を受信する複数のコイルエレメントを有するコイル装置と、
前記複数のコイルエレメントの各々で受信された前記第１のＭＲ信号の情報を含むナビゲータ信号の特徴量を求め、前記コイルエレメントごとに、前記特徴量の時間変化を表すデータを得るための手段と、
前記コイルエレメントごとに得られた前記データを周波数スペクトルに変換する変換手段と、
前記周波数スペクトルに基づいて、前記複数のコイルエレメントの中から、被検体の体動信号の信号値を求めるためのコイルエレメントを選択する選択手段と、
を有する磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
前記選択手段は、
前記周波数スペクトルに含まれている複数のピークの中から、前記動く部位の動きを反映した第１のピークと、前記動く部位の動きを反映した第２のピークとを検出し、前記第１のピークのピーク値および前記第２のピークのピーク値のうちのいずれか一方のピーク値に基づいて、前記コイルエレメントを選択する、請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
前記選択手段は、
前記周波数スペクトルに含まれている複数のピークの中から、前記動く部位の動きを反映していない第３のピークを検出し、前記第３のピークのピーク値および前記一方のピーク値に基づいて、前記コイルエレメントを選択する、請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
前記選択手段は、
前記コイルエレメントごとに、前記一方のピーク値と前記第３のピークのピーク値との比を求め、前記比に基づいて、前記コイルエレメントを選択する、請求項３に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
前記スキャン手段は、コイルエレメントを選択するための第１のスキャンを実行し、
前記第１のスキャンにおいて、前記第１のシーケンスが複数回実行される、請求項４に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
前記選択手段により選択されたコイルエレメントが受信した前記第１のＭＲ信号の情報を含むナビゲータ信号に基づいて、前記動く部位の所定方向における信号強度の変化を表すプロファイルを生成する生成手段と、
前記プロファイルに基づいて、前記第１のスキャンが実行されている間の体動信号の信号値を求める手段と、
を有する、請求項５に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
前記スキャン手段は、被検体の呼吸信号を求めるための第２のスキャンを実行し、
前記第２のスキャンでは、前記被検体の動く部位から体動情報を含む第２のＭＲ信号を発生させるための第２のシーケンスが複数回実行される、請求項５に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項８】
前記選択手段により選択されたコイルエレメントが受信した前記第２のＭＲ信号の情報を含むナビゲータ信号に基づいて、前記動く部位の所定方向における信号強度の変化を表すプロファイルを生成する生成手段と、
前記プロファイルに基づいて、前記第２のスキャンが実行されている間の体動信号の信号値を求める手段と、
を有する、請求項７に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項９】
前記選択手段は、前記複数のコイルエレメントの中から２つ以上のコイルエレメントを選択し、
前記生成手段は、選択された２つ以上のコイルエレメントに対応する２つ以上のプロファイルを生成し、
前記体動信号を求める手段は、前記２つ以上のプロファイルを合成することによって合成プロファイルを求め、前記合成プロファイルに基づいて、前記体動信号の信号値を求める、請求項６又は８に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１０】
前記体動信号を求める手段は、前記２つ以上のプロファイルの各々を、前記２つ以上のコイルエレメントの各々に対して求められた前記比で重み付けし、重み付けられた前記２つ以上のプロファイルを加算することにより、前記合成プロファイルを求める、請求項９に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１１】
前記スキャン手段は、被検体の撮影部位の画像を取得するための第３のスキャンを実行し、
前記第３のスキャンでは、前記被検体の動く部位から体動情報を含む第３のＭＲ信号を発生させるための第３のシーケンスと、前記被検体の画像情報を含む第４のＭＲ信号を発生させるための第４のシーケンスとが実行される、請求項６〜１０のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１２】
前記体動信号に基づいて、前記第４のシーケンスを実行するか否かを判定するためのウィンドウを設定する設定手段を有する、請求項１１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１３】
前記第１のシーケンスは、ＲＦパルスの後に印加される読出し勾配パルスを有する、請求項１〜１２のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１４】
前記特徴量は、前記ナビゲータ信号のピーク値、前記ナビゲータ信号のｋ空間の中心における信号値、又は前記ナビゲータ信号の面積である、請求項１〜１３のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１５】
前記体動信号は呼吸信号である、請求項１〜１４のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１６】
被検体の動く部位から体動情報を含む第１のＭＲ信号を発生させるための第１のシーケンスを複数回実行するスキャン手段と、前記第１のＭＲ信号を受信する複数のコイルエレメントを有するコイル装置とを有する磁気共鳴イメージング装置に適用されるプログラムであって、
前記複数のコイルエレメントの各々で受信された前記第１のＭＲ信号の情報を含むナビゲータ信号の特徴量を求め、前記コイルエレメントごとに、前記特徴量の時間変化を表すデータを得るための処理と、
前記コイルエレメントごとに得られた前記データを周波数スペクトルに変換する変換処理と、
前記周波数スペクトルに基づいて、前記複数のコイルエレメントの中から、被検体の体動信号の信号値を求めるためのコイルエレメントを選択する選択処理と、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体の体動信号を得るための磁気共鳴イメージング装置、およびこの磁気共鳴イメージング装置に適用されるプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
呼吸同期撮影法として、ペンシルビーム型のＲＦパルスを用いて呼吸情報を得る方法が知られている（特許文献１参照）。ペンシルビーム型のＲＦパルスを用いることにより、肺と肝臓とをＳＩ方向（頭尾方向）に貫くように円柱状に励起することができるので、この方法は、肝臓のエッジのＳＩ方向の動きの検出に適しており、特に、腹部の撮影に利用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２６１５７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、この方法では、傾斜磁場を急激に変化させているので、撮影中の騒音が大きいという問題がある。この問題に対応するため、非選択ＲＦパルスを用いて励起を行う方法が検討されている。
【０００５】
非選択ＲＦパルスを用いる方法では、傾斜磁場を急激に変化させなくても励起が行われるので、撮影中の騒音を軽減することが期待されている。
【０００６】
しかし、非選択ＲＦパルスを用いる方法では、励起範囲が広いので、肝臓や肺だけでなく、肝臓や肺の周りの部位（例えば首）も励起される。したがって、受信コイルで受信したＭＲ信号には、呼吸動との関係性が低い部位（例えば首）の信号成分も含まれている。このため、この信号成分の影響で、呼吸信号の振幅を大きくすることができず、被検体の呼吸による動きを十分に反映した高品質な呼吸信号を得ることが難しいという問題がある。
【０００７】
そこで、非選択ＲＦパルスを用いる方法を実行する場合、受信コイルが有する複数のコイルエレメントの中から、呼吸の動きを十分に反映したＭＲ信号を受信するコイルエレメントを特定する方法が検討されている。複数のコイルエレメントの中から、呼吸の動きを十分に反映したＭＲ信号を受信するコイルエレメントを特定することができれば、被検体の呼吸による動きを十分に反映した高品質な呼吸信号を得ることが可能となる。
【０００８】
しかし、受信コイルを被検体に設置する場合、被検体の撮影部位に対する各コイルエレメントの位置は、被検体によってばらつきが生じる。したがって、複数のコイルエレメントの中から、呼吸の動きを十分に反映したＭＲ信号を受信するコイルエレメントを特定することは難しいという問題がある。
【０００９】
このような理由から、呼吸信号の信号値を求めるのに適したコイルエレメントを選択できる技術が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の観点は、前記被検体の動く部位から体動情報を含む第１のＭＲ信号を発生させるための第１のシーケンスを複数回実行するスキャン手段と、
前記第１のＭＲ信号を受信する複数のコイルエレメントを有するコイル装置と、
前記複数のコイルエレメントの各々で受信された前記第１のＭＲ信号の情報を含むナビゲータ信号の特徴量を求め、前記コイルエレメントごとに、前記特徴量の時間変化を表すデータを得るための手段と、
前記コイルエレメントごとに得られた前記データを周波数スペクトルに変換する変換手段と、
前記周波数スペクトルに基づいて、前記複数のコイルエレメントの中から、被検体の体動信号の信号値を求めるためのコイルエレメントを選択する選択手段と、
を有する磁気共鳴イメージング装置である。
【００１１】
本発明の第２の観点は、前記被検体の動く部位から体動情報を含む第１のＭＲ信号を発生させるための第１のシーケンスを複数回実行するスキャン手段と、前記第１のＭＲ信号を受信する複数のコイルエレメントを有するコイル装置とを有する磁気共鳴イメージング装置に適用されるプログラムであって、
前記複数のコイルエレメントの各々で受信された前記第１のＭＲ信号の情報を含むナビゲータ信号の特徴量を求め、前記コイルエレメントごとに、前記特徴量の時間変化を表すデータを得るための処理と、
前記コイルエレメントごとに得られた前記データを周波数スペクトルに変換する変換処理と、
前記周波数スペクトルに基づいて、前記複数のコイルエレメントの中から、被検体の体動信号の信号値を求めるためのコイルエレメントを選択する選択処理と、
をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１２】
複数のコイルエレメントの各々で受信された前記第１のＭＲ信号の情報を含むナビゲータ信号の特徴量を求め、前記コイルエレメントごとに、特徴量の時間変化を表すデータを得る。このデータは、周波数スペクトルに変換される。周波数スペクトルには、被検体の動きを反映するピークが現れるので、周波数スペクトルを得ることにより、複数のコイルエレメントの中から、被検体の体動信号を求めるのに適したコイルエレメントを選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一形態の磁気共鳴イメージング装置の概略図である。
【図２】受信コイル装置４の説明図である。
【図３】前部アレイコイル４ａおよび後部アレイコイル４ｂのコイルエレメントと撮影部位との位置関係を概略的に示す図である。
【図４】処理装置９が実現する手段の説明図である。
【図５】本形態で実行されるスキャンの説明図である。
【図６】コイルエレメント選択スキャンＣＳの説明図である。
【図７】ナビゲータシーケンスＮ１〜Ｎａにより得られるＭＲ信号Ａを示す図である。
【図８】フローを示す図である。
【図９】ナビゲータシーケンスＮ１の説明図である。
【図１０】ナビゲータシーケンスＮ２の説明図である。
【図１１】ナビゲータシーケンスＮ１〜Ｎａを実行することにより得られたナビゲータ信号を概略的に示す図である。
【図１２】ステップＳＴ２の一例のフローを示す図である。
【図１３】コイルエレメントごとに得られたナビゲータ信号の特徴量を求めるための説明図である。
【図１４】ナビゲータ信号の他の特徴量の例を示す図である。
【図１５】時系列に並べられたナビゲータ信号のピーク値Ｖ１〜Ｖａを表すピーク値データを概略的に示す図である。
【図１６】ピーク値データを時間方向にフーリエ変換することにより得られた周波数スペクトルＦＳ１を概略的に示す図である。
【図１７】コイルエレメントごとに得られた周波数スペクトルＦＳ１〜ＦＳ１６を概略的に示す図である。
【図１８】ステップＳＴ２３の説明図である。
【図１９】大きい方のピークを示す図である。
【図２０】選択された８個のコイルエレメントの一例を示す図である。
【図２１】コイルエレメントを選択するためのステップＳＴ２の別のフローを示す図である。
【図２２】周波数スペクトルＦＳ１〜ＦＳ１６の０Ｈｚ付近に現れるピークを示す図である。
【図２３】周波数スペクトルごとに求めた比Ｈを示す図である。
【図２４】選択された８個のコイルエレメントの一例を示す図である。
【図２５】プレスキャンＰＳで実行されるシーケンスの説明図である。
【図２６】プレスキャンＰＳにおいて実行されるナビゲータシーケンスＮ１の説明図である。
【図２７】フーリエ変換により得られたプロファイルを示す図である。
【図２８】プロファイルＢ１３〜Ｂ１１４の重付けの説明図である。
【図２９】重み付けされた後のプロファイルの加算の説明図である。
【図３０】合成プロファイルＦ１およびＦ２を概略的に示す図である。
【図３１】合成プロファイルＦ１およびＦ２に基づいて呼吸信号の信号値を計算するための説明図である。
【図３２】二乗誤差ＳＥが最小になるときの合成プロファイルＦ２の移動量ｄ＝ｄ２を示す図である。
【図３３】ナビゲータシーケンスＮ３が実行されることにより得られた合成プロファイルＦ３を示す図である。
【図３４】二乗誤差ＳＥが最小になるときの合成プロファイルＦ３の移動量ｄ＝ｄ３を示す図である。
【図３５】ナビゲータシーケンスＮ１〜Ｎａを実行することにより求められた各移動量ｄを概略的に示す図である。
【図３６】ウィンドウＷの設定方法の説明図である。
【図３７】本スキャンＭＳの説明図である。
【図３８】本スキャンＭＳにおける呼吸信号の信号値を求めるための説明図である。
【図３９】ナビゲータシーケンスＮｂ〜Ｎｃの各々に対して計算された合成プロファイルの移動量ｄを概略的に示す図である。
【図４０】最後のイメージングシーケンスＤＡＱｚが実行されたときの様子を概略的に示す図である。
【図４１】実際に得られた周波数スペクトルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、発明を実施するための形態について説明するが、本発明は、以下の形態に限定されることはない。
【００１５】
図１は、本発明の一形態の磁気共鳴イメージング装置の概略図である。
磁気共鳴イメージング装置（以下、「ＭＲＩ装置」と呼ぶ。ＭＲＩ：Magnetic Resonance Imaging）１は、マグネット２、テーブル３、受信コイル装置４などを有している。
【００１６】
マグネット２は、被検体１３が収容される収容空間２１を有している。またマグネット２は、超伝導コイル２２、勾配コイル２３、およびＲＦコイル２４などのコイルを有している。超伝導コイル２２は静磁場を印加し、勾配コイル２３は勾配パルスを印加し、ＲＦコイル２４はＲＦパルスを印加する。
【００１７】
テーブル３は、クレードル３ａを有している。クレードル３ａは、収容空間２１内に移動できるように構成されている。クレードル３ａによって、被検体１３は収容空間２１に搬送される。
受信コイル装置４は、被検体１３の胴部に取り付けられている。
【００１８】
図２は、受信コイル装置４の説明図である。
受信コイル装置４は複数のコイルエレメントを有している。以下では、受信コイル装置４が１６個のコイルエレメントを有する例について説明するが、受信コイル装置４のコイルエレメント数は１６に限定されることはなく、本発明は、受信コイル装置４が２以上のコイルエレメントを有する場合に適用することができる。
【００１９】
受信コイル装置４は、前部アレイコイル４ａと後部アレイコイル４ｂとを有している。前部アレイコイル４ａは、被検体１３の前側（腹部側）に配置されるコイルであり、８個のコイルエレメントＥ１〜Ｅ８を有している。８個のコイルエレメントＥ１〜Ｅ８は４行２列に並んでいる。
【００２０】
後部アレイコイル４ｂは、被検体１３の後側（背中側）に配置されるコイルであり、８個のコイルエレメントＥ９〜Ｅ１６を有している。８個のコイルエレメントＥ９〜Ｅ１６は４行２列に並んでいる。
【００２１】
本形態では、前部アレイコイル４ａおよび後部アレイコイル４ｂは、被検体の胴部を挟むように取り付けられる。
【００２２】
図３は、前部アレイコイル４ａおよび後部アレイコイル４ｂのコイルエレメントと撮影部位との位置関係を概略的に示す図である。
図３の左側は、前部アレイコイル４ａのコイルエレメントＥ１〜Ｅ８と撮影部位とのｚｘ面内における位置関係を概略的に示している。一方、図３の右側は、後部アレイコイル４ｂのコイルエレメントＥ９〜Ｅ１６と撮影部位とのｚｘ面内における位置関係を概略的に示している。本形態では、ｘ方向は左右方向（Right-Left （ＲＬ）direction）に対応し、ｙ方向は前後方向（Anterior-Posterior （ＡＰ）direction）に対応し、ｚ方向は頭尾方向（Superior-Inferior （ＳＩ）direction）に対応している。
【００２３】
前部アレイコイル４ａのコイルエレメントＥ１〜Ｅ８は、被検体の胴部の前面に位置している。コイルエレメントＥ１およびＥ２は被検体の肩部の近くに位置しており、コイルエレメントＥ３、Ｅ４、Ｅ５、およびＥ６は被検体の肝臓（肝臓の肺側のエッジＪ）の近くに位置しており、コイルエレメントＥ７およびＥ８は被検体の腰部の近くに配置されている。
【００２４】
また、後部アレイコイル４ｂのコイルエレメントＥ９〜Ｅ１６は、被検体の胴部の後面（背中側）に位置している。コイルエレメントＥ９およびＥ１０は被検体の肩部の近くに位置しており、コイルエレメントＥ１１、Ｅ１２、Ｅ１３、およびＥ１４は被検体の肝臓（肝臓の肺側のエッジＪ）の近くに位置しており、コイルエレメントＥ１５およびＥ１６は被検体の腰部の近くに配置されている。
図１に戻って説明を続ける。
【００２５】
ＭＲＩ装置１は、更に、制御部５、送信器６、勾配磁場電源７、受信器８、および処理装置９、記憶部１０、操作部１１、および表示部１２などを有している。
【００２６】
送信器６はＲＦコイル２４に電流を供給し、勾配磁場電源７は勾配コイル２３に電流を供給する。受信器８は、受信コイル装置４から受け取った信号に対して、検波などの信号処理を実行する。尚、マグネット２、制御部５、送信器６、および勾配磁場電源７を合わせたものがスキャン手段に相当する。
【００２７】
記憶部１０には、処理装置９により実行されるプログラムなどが記憶されている。尚、記憶部１０は、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭなどの非一過性の記憶媒体であってもよい。処理装置９は、記憶部１０に記憶されているプログラムを読み出し、プログラムに記述されている処理を実行するプロセッサとして動作する。処理装置９は、プログラムに記述されている処理を実行することにより、種々の手段を実現する。図４は、処理装置９が実現する手段の説明図である。
【００２８】
信号解析手段９１は、後述するナビゲータ信号の特徴量を求める。信号解析手段９１は、データを得るための手段に相当する。
変換手段９２は、信号解析手段９１が求めた特徴量の時間変化を表すデータを周波数スペクトルに変換する。
選択手段９３は、周波数スペクトルに基づいて、コイル装置４が有する１６個のコイルエレメントＥ１〜Ｅ１６の中から、呼吸信号の信号値を求めるために使用するコイルエレメントを選択する。
生成手段９４は、ナビゲータ信号に基づいて、ｚ方向（ＳＩ方向）における信号強度を表すプロファイルを生成する。
【００２９】
合成手段９５は、プロファイルを合成する。
計算手段９６は、合成手段９５により合成されたプロファイルに基づいて、呼吸信号の信号値を計算する。合成手段９５および計算手段９６を合わせたものが、体動信号の信号値を求める手段に相当する。
設定手段９７は、後述するイメージングシーケンスを実行するか否かを判定するためのウィンドウを設定する。
【００３０】
ＭＲＩ装置１は、処理装置９を含むコンピュータを備えている。処理装置９は、記憶部１０に記憶されているプログラムを読み出すことにより、信号解析手段９１〜設定手段９７などを実現する。尚、処理装置９は、一つのプロセッサで信号解析手段９１〜設定手段９７を実現してもよいし、２つ以上のプロセッサで、信号解析手段９１〜設定手段９７を実現してもよい。また、処理装置９が実行するプログラムは、一つの記憶部に記憶させておいてもよいし、複数の記憶部に分けて記憶させておいてもよい。
【００３１】
操作部１１は、オペレータにより操作され、種々の情報を制御部５や処理装置９などに入力する。表示部１２は種々の情報を表示する。
ＭＲＩ装置１は、上記のように構成されている。
【００３２】
図５は、本形態で実行されるスキャンの説明図である。
本形態では、コイルエレメント選択スキャンＣＳ、プレスキャンＰＳ、および本スキャンＭＳなどが実行される。
【００３３】
コイルエレメント選択スキャンＣＳは、後述するプレスキャンＰＳおよび本スキャンＭＳにおける呼吸信号を得るのに適したコイルエレメントを選択するためのスキャンである。
【００３４】
プレスキャンＰＳは、後述するウィンドウＷ（図３６参照）を設定するために必要な呼吸信号を取得するためのスキャンである。
【００３５】
本スキャンＭＳは、呼吸信号に同期して撮影部位の画像を取得するためのスキャンである。
以下、先ず、コイルエレメント選択スキャンＣＳについて説明する。
【００３６】
図６は、コイルエレメント選択スキャンＣＳの説明図である。
コイルエレメント選択スキャンＣＳでは、複数のナビゲータシーケンスＮ１〜Ｎａが実行される。以下、各ナビゲータシーケンスについて説明する。尚、ナビゲータシーケンスＮ１〜Ｎａは同じシーケンスチャートで表されるので、以下では、ナビゲータシーケンスＮ１〜Ｎａのうち、代表してナビゲータシーケンスＮ１を取り上げて、ナビゲータシーケンスについて説明する。
【００３７】
ナビゲータシーケンスＮ１は、呼吸により動く部位から呼吸情報を含むＭＲ信号を発生させるためのシーケンスである。ナビゲータシーケンスＮ１は、励起パルスＥＸ１、読出し勾配パルスＲＥ、およびキラーパルスＫなどを有している。励起パルスＥＸ１はＲＦコイル２４により印加され、読出し勾配パルスＲＥおよびキラーパルスＫは勾配コイル２３により印加される。本形態では、励起パルスＥＸ１が印加されている間、勾配パルスは印加されていない。したがって、励起パルスＥＸ１は、スライス選択を行わずに被検体を励起するための非選択ＲＦパルスである。励起パルスＥＸ１は非選択ＲＦパルスであるので、励起パルスＥＸ１を印加することにより、広範囲の部位（例えば、肝臓および肺を含む胴部）を励起することができる。本形態では、励起時に勾配パルスが印加されないので、大きな騒音を立てずに励起を行うことができる。励起パルスＥＸ１を印加した後、読出し勾配パルスＲＥが印加される。読出し勾配パルスＲＥが印加されることにより、ＭＲ信号Ａが発生する。読出し勾配パルスＲＥが印加された後に、横磁化を消失させるためのキラーパルスＫが印加される。キラーパルスＫは、Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚのうちのどの軸に印加してもよい。本形態では、Ｇｘ軸に印加された例が示されている。尚、ナビゲータシーケンスＮ１の実行中における騒音を低減するため、キラーパルスＫの立上り時間Ｔｕおよび立下り時間Ｔｄのスルーレート（slew rate）ＳＲは小さいことが望ましい。スルーレートＳＲは、例えば、ＳＲ＝２０（Ｔ／ｍ／ｓ）に設定することができる。
【００３８】
図６では、ナビゲータシーケンスＮ１により得られるＭＲ信号Ａについて説明したが、他のナビゲータシーケンスＮ２〜Ｎａも、ナビゲータシーケンスＮ１と同じシーケンスチャートで表される。したがって、他のナビゲータシーケンスＮ２〜Ｎａを実行した場合も、ＭＲ信号Ａが発生する。図７に、ナビゲータシーケンスＮ１〜Ｎａにより発生するＭＲ信号Ａを示す。尚、図７では、ナビゲータシーケンスＮ１〜Ｎａにより発生するＭＲ信号Ａを区別するために、符号Ａに添え字「１」、「２」、「３」、・・・「ａ−１」、「ａ」が付されている。
【００３９】
本形態では、コイルエレメント選択スキャンＣＳにより得られたＭＲ信号Ａ１〜Ａａに基づいて、プレスキャンＰＳおよび本スキャンＭＳを実行する前に、被検体の呼吸信号を得るのに適したコイルエレメントを選択する。
【００４０】
コイルエレメントを選択した後に、プレスキャンＰＳおよび本スキャンＭＳが実行される。
【００４１】
以下、コイルエレメント選択スキャンＣＳ、プレスキャンＰＳ、および本スキャンＭＳを実行するためのフローについて、図８を参照しながら説明する。
【００４２】
ステップＳＴ１では、コイルエレメント選択スキャンＣＳが実行される。
コイルエレメント選択スキャンＣＳを実行する場合、制御部５（図１参照）は、コイルエレメント選択スキャンＣＳで使用されるシーケンスのＲＦパルスのデータを送信器６に送り、コイルエレメント選択スキャンＣＳで使用されるシーケンスの勾配パルスのデータを勾配磁場電源７に送る。送信器６は、制御部５から受け取ったデータに基づいてＲＦコイル２４に電流を供給し、勾配磁場電源７は、制御部５から受け取ったデータに基づいて勾配コイル２３に電流を供給する。したがって、コイルエレメント選択スキャンＣＳを実行することができる。
【００４３】
コイルエレメント選択スキャンＣＳでは、先ず、ナビゲータシーケンスＮ１が実行される。
【００４４】
図９は、ナビゲータシーケンスＮ１の説明図である。
ナビゲータシーケンスＮ１は非選択ＲＦパルスＥＸ１（図６参照）を用いて励起を行うので、ナビゲータシーケンスＮ１が実行されることにより、広範囲の部位（例えば、肝臓および肺を含む胴部）を励起することができる。励起された部位から発生したＭＲ信号Ａ１は受信コイル装置４（図１参照）で受信される。
【００４５】
コイル装置は、１６個のコイルエレメントＥ１〜Ｅ１６を有しているので（図２参照）、ＭＲ信号Ａ１は１６個のコイルエレメントＥ１〜Ｅ１６で受信される。各コイルエレメントで受信されたＭＲ信号Ａ１は、受信器８（図１参照）で検波などの処理が実行される。したがって、コイルエレメントごとに、ＭＲ信号Ａ１の情報（呼吸情報）を含むナビゲータ信号を得ることができる。図９では、コイルエレメントＥ１〜Ｅ１６から得られたナビゲータ信号を、符号Ａ１１、Ａ１２、・・・Ａ１１６で示してある。
【００４６】
ナビゲータシーケンスＮ１を実行した後、次のナビゲータシーケンスＮ２が実行される。
【００４７】
図１０は、ナビゲータシーケンスＮ２の説明図である。
ナビゲータシーケンスＮ２を実行することにより、コイルエレメントごとに、ＭＲ信号Ａ２の情報（呼吸情報）を含むナビゲータ信号を得ることができる。図１０では、ナビゲータシーケンスＮ２を実行することにより得られたナビゲータ信号は、符号Ａ２１、Ａ２２、・・・Ａ２１６で示されている。
【００４８】
以下同様に、ナビゲータシーケンスＮ３〜Ｎａが実行され、ナビゲータシーケンスが実行されるたびに、コイルエレメントごとにナビゲータ信号が得られる。図１１は、ナビゲータシーケンスＮ１〜Ｎａを実行することにより得られたナビゲータ信号を概略的に示す。例えば、ナビゲータシーケンスＮａを実行することにより求められたナビゲータ信号は、符号Ａａ１、Ａａ２、・・・Ａａ１６で示されている。
コイルエレメント選択スキャンＣＳを実行した後、ステップＳＴ２に進む。
【００４９】
ステップＳＴ２では、コイルエレメントＥ１〜Ｅ１６の中から、呼吸信号を求めるために使用されるコイルエレメントを決定するための処理が行われる。以下に、ステップＳＴ２について説明する。
【００５０】
図１２は、ステップＳＴ２の一例のフローを示す図である。
ステップＳＴ２１では、信号解析手段９１（図４参照）が、コイルエレメントごとに得られたナビゲータ信号の特徴量を求める（図１３参照）。
【００５１】
図１３は、コイルエレメントごとに得られたナビゲータ信号の特徴量を求めるための説明図である。尚、図１３では、説明の便宜上、コイルエレメントＥ１〜Ｅ１６のうち、コイルエレメントＥ１に対して得られたナビゲータ信号Ａ１１、Ａ２１、・・・Ａａ１のみが示されており、他のコイルエレメントＥ２〜Ｅ１６に対して得られたナビゲータ信号は図示省略されている。
【００５２】
信号解析手段９１は、先ず、ナビゲータ信号Ａ１１のピーク値を検出する。図１３では、ナビゲータ信号Ａ１１を拡大して示してある。ここでは、ナビゲータ信号の信号値は絶対値で表されている。本形態では、ナビゲータ信号Ａ１１のピーク値Ｖを、ナビゲータ信号Ａ１１の特徴量として求める。ナビゲータ信号Ａ１１の特徴量（ピーク値Ｖ）を求めた後、以下同様に、他のナビゲータ信号Ａ２１〜Ａａ１のピーク値Ｖも求める。したがって、コイルエレメントＥ１に対して得られたａ個のナビゲータ信号Ａ１１〜Ａａ１の各々のピーク値Ｖが求められる。図１３では、ナビゲータ信号Ａ１１〜Ａａ１のピーク値を区別するための、符号Ｖに、添え字「１」、「２」、「３」、「４」、・・・「ａ」が付されている。
【００５３】
尚、上記の説明では、ナビゲータ信号のピーク値をナビゲータ信号の特徴量として求めているが、ナビゲータ信号のピーク値とは別の値を、ナビゲータ信号の特徴量として求めてもよい。図１４に、ナビゲータ信号の他の特徴量の例を示す。他の特徴量の例としては、例えば、ナビゲータ信号のｋ空間の中心における信号値、およびナビゲータ信号の面積などが考えられる。本形態では、ナビゲータ信号のピーク値をナビゲータ信号の特徴量として求めたとする。
【００５４】
図１５に、時系列に並べられたナビゲータ信号のピーク値Ｖ１〜Ｖａを表すピーク値データを概略的に示す。図１５から、ピーク値Ｖ１〜Ｖａは、時間とともに変化することが分かる。特徴量を求めた後、ステップＳＴ２２に進む。
【００５５】
ステップＳＴ２２では、変換手段９２（図４参照）は、ピーク値Ｖ１〜Ｖａを表すピーク値データを時間方向にフーリエ変換する。ピーク値データを時間方向にフーリエ変換することにより、周波数スペクトルを得ることができる。図１６に、ピーク値データを時間方向にフーリエ変換することにより得られた周波数スペクトルＦＳ１を概略的に示す。
周波数スペクトルＦＳ１には、主に３つのピークＰ、Ｑ、およびＲが現れる。
【００５６】
ピークＰは、０Ｈｚの近傍に現れるピークである。このピークＰは、呼吸による周期的な動きが（ほとんど）生じない部位によるピーク（呼吸により動く部位の動きが反映されていないピーク）を表している。
【００５７】
また、ピークＰの両側には、ピークＱおよびＲが現れている。平均的な成人の呼吸周期は４秒程度の値になるので、呼吸周期をＴで表すと、呼吸の動きに対応した周波数は、±１／Ｔ＝±１／４＝±０．２５（Ｈｚ）の付近に現れる。したがって、±０．２５Ｈｚの近傍に現れるピークは、呼吸により動く部位の動きを反映したピークを表していることが分かる。図１６では、ピークＱが−０．２５Ｈｚ付近に現れており、また、ピークＲは０．２５Ｈｚ付近に現れている。したがって、ピークＱおよびＲは、呼吸により動く部位の動きを反映したピークであることが分かる。
【００５８】
図１６では、コイルエレメントＥ１における周波数スペクトルの求め方について説明したが、他のコイルエレメントＥ２〜Ｅ１６における周波数スペクトルについても、同様の方法で求めることができる。図１７に、コイルエレメントごとに得られた周波数スペクトルＦＳ１〜ＦＳ１６を概略的に示す。
【００５９】
上記のように、被検体の呼吸の動きに対応した周波数は、±０．２５Ｈｚの近傍に現れる。したがって、±０．２５Ｈｚ付近に現れるピークが大きいほど、呼吸の動きによる周波数成分が大きいことがわかる。このため、周波数スペクトルＦＳ１〜ＦＳ１６を解析することにより、呼吸の動きが十分に反映されている周波数スペクトルが得られるコイルエレメントを特定することが可能となる。コイルエレメントごとに得られた周波数スペクトルが呼吸の動きを十分に反映しているか否かを判定するために、ステップＳＴ２２０に進む。
【００６０】
ステップＳＴ２２０では、選択手段９３（図４参照）が、周波数スペクトルに基づいて、複数のコイルエレメントの中から、被検体の呼吸信号の信号値を求めるためのコイルエレメントを選択する。以下に、ステップＳＴ２２０について説明する。尚、ステップＳＴ２２０は、ステップＳＴ２３、ＳＴ２４、およびＳＴ２５を有しているので、ステップＳＴ２３、ＳＴ２４、およびＳＴ２５について順に説明する。
【００６１】
図１８は、ステップＳＴ２３の説明図である。
ステップＳＴ２３では、選択手段９３が、周波数スペクトルごとに、±０．２５Ｈｚ付近に現れるピークＱおよびＲのピーク値（絶対値）を求める。図１８では、各ピークＱおよびＲのピーク値は括弧内に示されている。例えば、周波数スペクトルＦＳ３では、ピークＱのピーク値は「ｑ３」で示されており、ピークＲのピーク値は「ｒ３」で示されている。ピークＱおよびＲのピーク値を求めた後、ステップＳＴ２４に進む。
【００６２】
ステップＳＴ２４では、選択手段９３は、周波数スペクトルごとに求めた２つのピークのうち、大きい方のピークを特定する。図１９に、大きい方のピークを示す。例えば、周波数スペクトルＦＳ３では、２つのピークＱ（ｑ３）およびＲ（ｒ３）のうちのピークＱ（ｑ３）が、大きい方のピークとして特定されている。周波数スペクトルごとに大きい方のピークを特定した後、ステップＳＴ２５に進む。
【００６３】
ステップＳＴ２５では、選択手段９３は、周波数スペクトルごとに特定された大きい方のピークを、ピーク値の大きい順にソートし、上位８個のピークを特定する。したがって、１６個のコイルエレメントＥ１〜Ｅ１６の中から、呼吸による動きを反映した上位８個のコイルエレメントを特定することができる。選択手段９３は、このようにして特定された８個のコイルエレメントを、呼吸の動きが十分に反映されたＭＲ信号を受信することができたコイルエレメントとして選択する。図２０に、選択された８個のコイルエレメントの一例を示す。ここでは、コイルエレメントＥ３、Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６、Ｅ１１、Ｅ１２、Ｅ１３、およびＥ１４が選択されたとする。コイルエレメントを選択したら、ステップＳＴ２が終了する。
【００６４】
尚、上記の例では、周波数スペクトルＦＳ１〜ＦＳ１６のピークのピーク値を比較し、コイルエレメントを選択しているが、コイルエレメントを選択する方法は、上記の方法に限定されることはない。以下に、上記の方法とは別の方法でコイルエレメントを選択する例について説明する。
【００６５】
図２１は、コイルエレメントを選択するためのステップＳＴ２の別のフローを示す図である。
図２１のステップＳＴ２１〜ＳＴ２４は、図１２のステップＳＴ２１〜ＳＴ２４と同じであるので、説明は省略する。大きい方のピークを特定した後（図１９参照）、ステップＳＴ２４１に進む。
【００６６】
ステップＳＴ２４１では、選択手段９３は、周波数スペクトルごとに、０Ｈｚ付近に現れるピークＰのピーク値（絶対値）を求める。図２２では、ピークＰのピーク値は括弧内に示されている。例えば、周波数スペクトルＦＳ３では、ピークＰのピーク値は「ｐ３」で示されている。周波数スペクトルごとに０Ｈｚ付近に現れるピークＰのピーク値を求めた後、ステップＳＴ２４２に進む。
【００６７】
ステップＳＴ２４２では、選択手段９３は、周波数スペクトルごとに、ステップＳＴ２４で特定された大きい方のピークのピーク値と、０Ｈｚ付近に現れるピークのピーク値との比Ｈを求める。図２３に、周波数スペクトルごとに求めた比Ｈを示す。例えば、コイルエレメントＥ３の場合、ステップＳＴ２４において、大きい方のピークとしてピークＱ（ｑ３）が特定されている。したがって、コイルエレメントＥ３では、比Ｈは、Ｈ＝ｑ３／ｐ３となる。
【００６８】
比Ｈが大きいほど、０Ｈｚの近傍に現れるピークＰ（呼吸による動きが生じない部位によるピーク）のピーク値に対して、０．２５Ｈｚ又は−０．２５Ｈｚ付近に現れるピーク（呼吸による動きが生じる部位によるピーク）のピーク値が大きいことを意味している。したがって、比Ｈが大きいほど、呼吸による動きが反映されていることがわかる。比Ｈを計算した後、ステップＳＴ２４３に進む。
【００６９】
ステップＳＴ２４３では、選択手段９３は、周波数スペクトルごとに計算された比Ｈを大きい順にソートし、上位８個の比Ｈを特定する。したがって、１６個のコイルエレメントＥ１〜Ｅ１６の中から、呼吸による動きを反映した上位８個のコイルエレメントを特定することができる。選択手段９３は、このようにして特定された８個のコイルエレメントを、呼吸の動きが十分に反映されたＭＲ信号を受信することができたコイルエレメントとして選択する。図２４に、選択された８個のコイルエレメントの一例を示す。ここでは、図２１と同様に、コイルエレメントＥ３、Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６、Ｅ１１、Ｅ１２、Ｅ１３、およびＥ１４が選択されたとする。コイルエレメントを選択したら、ステップＳＴ２が終了する。
このように、比Ｈを用いてコイルエレメントを選択してもよい。比Ｈは、呼吸による動きが生じる部位によるピークＱ（又はＲ）のピーク値と、呼吸による動きが（実質的に）生じない部位によるピークＰのピーク値との比を表している。したがって、比Ｈを用いることにより、１６個のコイルエレメントの中から、呼吸により動く部位の影響ができるだけ反映され、且つ呼吸による動きが（実質的に）生じない部位の影響ができるだけ反映されないコイルエレメントを選択することができるので、呼吸信号の生成に更に適したコイルエレメントを選択することが可能となる。
【００７０】
上記のように、図１２のフローや図２１のフローを実行することにより、呼吸の動きが十分に反映されたＭＲ信号を受信することができたコイルエレメントを選択することができる。ここでは、８個のコイルエレメントＥ３、Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６、Ｅ１１、Ｅ１２、Ｅ１３、およびＥ１４が選択されたとする。
コイルエレメントを選択した後、ステップＳＴ３（図８参照）に進む。
【００７１】
ステップＳＴ３では、プレスキャンＰＳが実行される。以下、プレスキャンＰＳについて説明する。
【００７２】
図２５は、プレスキャンＰＳで実行されるシーケンスの説明図である。
プレスキャンＰＳでは、コイルエレメント選択スキャンＣＳと同様に、ナビゲータシーケンスＮ１〜Ｎａが順に実行される。
【００７３】
図２６は、プレスキャンＰＳにおいて実行されるナビゲータシーケンスＮ１の説明図である。
ナビゲータシーケンスＮ１は非選択ＲＦパルスＥＸ１（図６参照）を用いて励起を行うので、ナビゲータシーケンスＮ１が実行されることにより、広範囲の部位（例えば、肝臓および肺を含む胴部）を励起することができる。励起された部位から発生したＭＲ信号Ａ１は受信コイル装置４（図１参照）で受信される。
【００７４】
受信コイル装置４はコイルエレメントＥ１〜Ｅ１６を有しているので、ＭＲ信号Ａ１は、コイルエレメントＥ１〜Ｅ１６の各々で受信される。コイルエレメントＥ１〜Ｅ１６で受信された信号は、受信器８に送信される。受信器８は、各コイルエレメントから受け取った信号に対して、検波などの信号処理を実行する。したがって、ナビゲータシーケンスＮ１を実行することにより、コイルエレメントごとに、ＭＲ信号Ａ１の情報（呼吸情報）を含むナビゲータ信号を得ることができる。ここでは、ナビゲータ信号を、符号「Ａ１１」、「Ａ１２」、「Ａ１３」、・・・「Ａ１１６」で概略的に示してある。
【００７５】
ナビゲータ信号Ａ１１〜Ａ１１６を得た後、生成手段９４（図４参照）は、ステップＳＴ２で選択されたコイルエレメントにより得られたナビゲータ信号を、ｚ方向（ＳＩ方向）にフーリエ変換し、プロファイルを生成する。図２７に、フーリエ変換により得られたプロファイルを概略的に示す。
【００７６】
本形態では、ステップＳＴ２において、８個のコイルエレメントＥ３、Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６、Ｅ１１、Ｅ１２、Ｅ１３、およびＥ１４が選択されている。したがって、生成手段９４は、８個のコイルエレメントＥ３、Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６、Ｅ１１、Ｅ１２、Ｅ１３、およびＥ１４により得られたナビゲータ信号Ａ１３、Ａ１４、Ａ１５、Ａ１６、Ａ１１１、Ａ１１２、Ａ１１３、およびＡ１１４をフーリエ変換する。図２７では、ナビゲータ信号Ａ１３、Ａ１４、Ａ１５、Ａ１６、Ａ１１１、Ａ１１２、Ａ１１３、およびＡ１１４をフーリエ変換することにより得られたプロファイルが、符号Ｂ１３、Ｂ１４、Ｂ１５、Ｂ１６、Ｂ１１１、Ｂ１１２、Ｂ１１３、およびＢ１１４で示されている。また、図２７では、プロファイルＢ１３〜Ｂ１１４のうち、代表して、プロファイルＢ１３の概略拡大図が示されている。プロファイルは、ｚ方向（ＳＩ方向）の位置と各位置における信号強度との関係を表している。
【００７７】
プロファイルＢ１３〜Ｂ１１４を求めた後、合成手段９５（図４参照）は、これらのプロファイルＢ１３〜Ｂ１１４を合成する。
【００７８】
図２８および図２９は、合成方法の説明図である。
合成手段９５は、先ず、プロファイルＢ１３〜Ｂ１１４を重み付けする（図２８参照）。
【００７９】
図２８は、プロファイルＢ１３〜Ｂ１１４の重付けの説明図である。
合成手段９５は、コイルエレメント選択スキャンＣＳを実行したときに求めた比Ｈ（図２３参照）に基づいて、プロファイルを重み付けする。
【００８０】
例えば、コイルエレメントＥ３に着目すると、このコイルエレメントＥ３に対して求められた比Ｈは、Ｈ＝ｑ３／ｐ３である。したがって、合成手段９５は、プロファイルＢ１３をＨ＝ｑ３／ｐ３で重み付けする。本形態では、プロファイルＢ１３にＨ＝ｑ３／ｐ３を乗算することにより、プロファイルＢ１３を重み付けする。図２８では、Ｈ＝ｑ３／ｐ３で重み付けされた後のプロファイルＢ１３を符号「Ｂ１３’」で示してある。
【００８１】
以下同様に、合成手段９５は、選択された他のコイルエレメントＥ４、Ｅ５、Ｅ６、Ｅ１１、Ｅ１２、Ｅ１３、およびＥ１４により得られたプロファイルも、当該他のコイルエレメントに対して求められた比Ｈで重み付けする。したがって、選択されたコイルエレメントごとに、重み付けされたプロファイルを計算することができる。図２８では、重み付けされたプロファイルを、符号「Ｂ１３’」「Ｂ１４’」「Ｂ１５’」「Ｂ１６’」「Ｂ１１１’」「Ｂ１１２’」「Ｂ１１３’」「Ｂ１１４’」で示してある。
【００８２】
プロファイルを重み付けした後、合成手段９５は、重み付けされた後のプロファイルＢ１３’〜Ｂ１１４’を加算する。図２９は、重み付けされた後のプロファイルの加算の説明図である。重み付けされた後のプロファイルＢ１３’〜Ｂ１１４’を加算することにより、合成プロファイルＦ１が生成される。
【００８３】
ナビゲータシーケンスＮ１を実行した後、次のナビゲータシーケンスＮ２が実行される。ナビゲータシーケンスＮ２を実行した場合も、選択されたコイルエレメントにより得られたナビゲータ信号がｚ方向にフーリエ変換され、プロファイルが得られる。そして、図２８および図２９を参照しながら説明した方法と同様の方法で、プロファイルを合成する。したがって、ナビゲータシーケンスＮ２を実行することにより、合成プロファイルが得られる。図３０に、ナビゲータデータＮ１を実行することにより得られた合成プロファイルＦ１と、ナビゲータデータＮ２を実行することにより得られた合成プロファイルＦ２とを概略的に示す。
【００８４】
次に、計算手段９６（図４参照）が、合成プロファイルＦ１およびＦ２に基づいて、呼吸信号の信号値を計算する。以下に呼吸信号の信号値の計算方法について説明する。
【００８５】
図３１は、合成プロファイルＦ１およびＦ２に基づいて呼吸信号の信号値を計算するための説明図である。
図３１の上側には、ナビゲータシーケンスＮ１を実行することにより得られた合成プロファイルＦ１が示されており、図３１の下側には、ナビゲータシーケンスＮ２を実行することにより得られた合成プロファイルＦ２が示されている。
【００８６】
ナビゲータシーケンスＮ１を実行してからナビゲータシーケンスＮ２が実行されるまでの間、肝臓の肺側のエッジは移動する。したがって、合成プロファイルＦ１の立上り位置Ｐｆ１と、合成プロファイルＦ２の立上り位置Ｐｆ２には、肝臓のエッジが移動したことによる位置ずれ量ｄが生じる。この位置ずれ量ｄは、肝臓のエッジのＳＩ方向における移動量と考えることができるので、ｄを算出することができれば、肝臓のエッジの移動量を求めることができる。ｄを算出する方法としては、例えば、ＬＳＱ（Least Square）法を用いることができる。ＬＳＱ法では、合成プロファイルＦ２をＳＩ方向にΔｄづつ移動し、合成プロファイルＦ２をΔｄ移動するたびに、合成プロファイルＦ１と合成プロファイルＦ２との二乗誤差ＳＥ（Square Error）を計算する。二乗誤差ＳＥが小さいほど、合成プロファイルＦ１に対する合成プロファイルＦ２のＳＩ方向におけるずれ量が小さいことを意味するので、二乗誤差ＳＥが最小になるときの合成プロファイルＦ２の移動量を、肝臓の肺側のエッジの移動量として求めることができる。図３２に、二乗誤差ＳＥが最小になるときの合成プロファイルＦ２の移動量ｄ＝ｄ２を示す。
【００８７】
図３２において、ｄ＝０は、ナビゲータシーケンスＮ１の合成プロファイルＦ１の立上り位置Ｐｆ１を表している。したがって、ナビゲータシーケンスＮ２の実行時には、肝臓の肺側のエッジは、ｄ＝０に対してｄ２だけ動いたことがわかる。
【００８８】
ナビゲータシーケンスＮ２を実行した後、次のナビゲータシーケンスＮ３が実行される。図３３に、ナビゲータシーケンスＮ３が実行されることにより得られた合成プロファイルＦ３を示す。合成プロファイルＦ３を得た後、ＬＳＱ法を用いて合成プロファイルＦ１とＦ３との二乗誤差ＳＥ（Square Error）を計算し、合成プロファイルＦ１に対する合成プロファイルＦ３のＳＩ方向における移動量ｄを計算する。図３４に、二乗誤差ＳＥが最小になるときの合成プロファイルＦ３の移動量ｄ＝ｄ３を示す。したがって、ナビゲータシーケンスＮ３の実行時には、肝臓の肺側のエッジは、ｄ＝０に対してｄ３だけ動いたことがわかる。
【００８９】
以下同様に、残りのナビゲータシーケンスＮ３〜Ｎａを実行した場合も、ナビゲータシーケンスが実行されるたびに合成プロファイルが求められ、距離ｄが計算される。したがって、ナビゲータシーケンスを実行するたびにｄの値が求められる。図３５に、ナビゲータシーケンスＮ１〜Ｎａを実行することにより求められた各移動量ｄを概略的に示す。ｄを求めることにより、肝臓の肺側のエッジが、ｄ＝０に対してどれだけ動いているかを知ることができる。したがって、プレスキャンＰＳが実行されている間の被検体の呼吸信号Ｓｒｅｓを得ることができる。
プレスキャンＰＳを実行した後、ステップＳＴ４（図８参照）に進む。
【００９０】
ステップＳＴ４では、呼吸信号Ｓresに基づいて、後述する本スキャンＭＳ（ステップＳＴ５）のイメージングシーケンスを実行するか否かを判定するためのウィンドウが設定される。以下に、ウィンドウの設定方法について説明する。
【００９１】
図３６はウィンドウＷの設定方法の説明図である。
設定手段９７（図４参照）は、先ず、呼吸信号Ｓresの信号値の極大値を検出し、極大値の平均値に対応する信号値ｄｘを計算する。そして、設定手段９７は、信号値ｄｘに基づいて、ウィンドウＷを設定する。例えば、以下のようにしてウィンドウＷを設定する。
【００９２】
設定手段９７は、先ず、呼吸信号Ｓresの最大値と最小値との差ΔＤを求める。そして、信号値ｄｘを中心として、差ΔＤのｙ％（例えば、ｙ＝２０）の範囲Ｗを設定する。このようにして設定された範囲Ｗを、イメージングシーケンスを実行するか否かを判定するためのウィンドウＷと定める。尚、ここでは、極大値の平均値に対応する信号値ｄｘに基づいてウィンドウＷを設定しているが、極小値の（平均値に対応する）信号値に基づいてウィンドウＷを設定してもよいし、極大値と極小値との間の信号値に基づいてウィンドウＷを設定してもよい。
ウィンドウＷを設定した後、ステップＳＴ５に進む。
【００９３】
ステップＳＴ５では、本スキャンＭＳが実行される。
図３７は、本スキャンＭＳの説明図である。
本スキャンＭＳでは、先ず、呼吸情報を含むＭＲ信号を発生させるためのナビゲータシーケンスＮｂが実行される。ナビゲータシーケンスＮｂが実行されると、図２８および図２９を参照しながら説明した方法を用いて、合成プロファイルＦｂを求める。
【００９４】
合成プロファイルＦｂを求めた後、本スキャンＭＳにおける呼吸信号の信号値を求める（図３８参照）。
【００９５】
図３８は、本スキャンＭＳにおける呼吸信号の信号値を求めるための説明図である。
本スキャンＭＳにおける呼吸信号の信号値は、プレスキャンＰＳで求められた合成プロファイルＦ１（図２９参照）を用いて計算される。計算手段９６は、ＬＳＱ法を用いて、合成プロファイルＦ１とＦｂとの間の二乗誤差ＳＥが最小になるときの合成プロファイルＦｂの移動量ｄ＝ｄｂを計算する。この値ｄｂが、本スキャンＭＳのナビゲータシーケンスＮｂの実行時における呼吸信号の信号値として使用される。
【００９６】
以下同様に、呼吸情報を含むＭＲ信号を発生させるためのナビゲータシーケンスを実行し、二乗誤差ＳＥが最小になるときの合成プロファイルの移動量ｄを計算する。図３９に、ナビゲータシーケンスＮｂ〜Ｎｃの各々に対して計算された合成プロファイルの移動量ｄを概略的に示す。図３９では、ナビゲータシーケンスＮｂ〜Ｎｃ−１では、呼吸信号の信号値はウィンドウＷの外側であるが、ナビゲータシーケンスＮｃにおいて呼吸信号の信号値はウィンドウＷの内側に入り込む。したがって、ナビゲータシーケンスＮｃを実行した直後に、被検体の画像情報を含むＭＲ信号を発生させるためのイメージングシーケンスＤＡＱ１が実行される。
【００９７】
イメージングシーケンスＤＡＱ１を実行した後、再びナビゲータシーケンスを実行し、二乗誤差ＳＥが最小になるときの合成プロファイルの移動量ｄを計算し、呼吸信号の信号値がウィンドウＷに入ったときに、被検体の画像情報を含むＭＲ信号を発生させるためのイメージングシーケンスを実行する。図４０に、最後のイメージングシーケンスＤＡＱｚが実行されたときの様子を概略的に示す。最後のイメージングシーケンスＤＡＱｚが実行されたら本スキャンＭＳを終了する。本スキャンＭＳにおいてイメージングシーケンスを実行することにより、イメージングデータが得られる。尚、イメージングシーケンスを実行する場合、ステップＳＴ２で選択された８個のコイルエレメント（Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６、Ｅ１１、Ｅ１２、Ｅ１３、Ｅ１４）だけでなく、ステップＳＴ２では選択されていない他の８個のコイルエレメント（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ７、Ｅ８、Ｅ９、Ｅ１０、Ｅ１５、Ｅ１６）からも、イメージングデータを得る。そして、全ての（１６個の）コイルエレメントにより得られたイメージングデータに基づいて撮影部位の画像が生成される。尚、１６個のコイルエレメントのうちの一部のコイルエレメントにより得られたイメージングデータを用いずに、撮影部位の画像を生成してもよい。
このようにして、フローが終了する。
【００９８】
本形態では、プレスキャンＰＳを実行する前に、コイルエレメント選択スキャンＣＳを実行し、コイルエレメントごとに周波数スペクトルを求める（図１７参照）。そして、コイルエレメントごとに求めた周波数スペクトルに基づいて、コイルエレメントＥ１〜Ｅ１６の中から、呼吸による動きを十分に反映したＭＲ信号を受信することができるコイルエレメントを選択する。したがって、プレスキャンＰＳでは、選択されたコイルエレメントを用いて呼吸信号を得ているので、高品質な呼吸信号を得ることができる。更に、本スキャンＭＳでは、選択されたコイルエレメントを用いて呼吸信号の信号値を求め、呼吸信号の信号値がウィンドウＷに入ったときにイメージングシーケンスが実行されるので、アーチファクトが軽減された高品質な画像を得ることもできる。
【００９９】
本形態では、プロファイルを合成する場合、プロファイルを比Ｈで重み付けし、重み付けされたプロファイルを加算することにより、プロファイルを合成している。呼吸の動きに対応するピーク（Ｑ又はＲ）が大きいほど、比Ｈは大きい値になる。したがって、プロファイルを比Ｈで重み付けすることにより、周波数スペクトルに含まれる周波数成分のうち、呼吸の動きを反映した成分が大きいほど、プロファイルの信号値が大きくなるように重み付けされるので、呼吸の動きをより反映した高品質の呼吸信号を求めることができる。尚、高品質な呼吸信号を求めることができるのであれば、プロファイルを重み付けせずにプロファイルを加算し、合成プロファイルを求めてもよい。
【０１００】
上記のように、本形態では、コイルエレメントごとに周波数スペクトルを求めることにより、呼吸による動きを十分に反映したＭＲ信号を受信することができるコイルエレメントを選択することができる。このことを検証するため、被検体の実際の計測に使用される受信コイル装置を用いて、コイルエレメントごとに周波数スペクトルを求めた。図４１に、実際に得られた周波数スペクトルを示す。図４１では、２４個のコイルエレメントを有する受信コイル装置を用いて得られた周波数スペクトルが示されている。図４１において、太線で囲まれている周波数スペクトルは、呼吸による動きが十分に反映されたピークを含む周波数スペクトルを表している。したがって、２４個のコイルエレメントの中から、呼吸による動きを十分に反映したＭＲ信号を受信することができるコイルエレメントが選択できることが分かる。
【０１０１】
尚、本形態では、コイルエレメント選択スキャンＣＳを実行した後、プレスキャンＰＳを実行し、プレスキャンＰＳにより得られたナビゲータ信号に基づいて呼吸信号Ｓres（図３５参照）を求めている。しかし、コイルエレメント選択スキャンＣＳを実行した後、プレスキャンＰＳを実行せずに、コイルエレメント選択スキャンＣＳにより得られたナビゲータ信号Ａ１１〜Ａａ１６に基づいて呼吸信号Ｓresを求めてもよい。生成手段９４が、選択されたコイルエレメントにより得られたナビゲータ信号の各々から、ｚ方向（ＳＩ方向）における信号強度の変化を表すプロファイルを生成し、合成手段９５が、生成されたプロファイルを合成することにより、合成プロファイルが得られる。したがって、コイルエレメント選択スキャンＣＳのナビゲータシーケンスごとに合成プロファイルが得られるので、コイルエレメント選択スキャンＣＳが実行されている間の呼吸信号Ｓres’の信号値を求めることができる。この呼吸信号Ｓres’に基づいてウィンドウＷを求めてもよい。この方法では、プレスキャンＰＳを実行しなくても、ウィンドウＷを求めるための呼吸信号Ｓresが得られるので、被検体の撮影に掛かる合計時間を短縮することができる。
【０１０２】
尚、本形態では、受信コイル装置４は、ＭＲ信号の受信専用のコイルとして使用されている。しかし、受信コイル装置４に、ＭＲ信号の受信と送信との両方ができるようにしてもよい。
【０１０３】
本形態では、ナビゲータシーケンスを実行する場合、励起パルスＥＸ１を印加した後に読出し勾配パルスＲＥ（図６参照）が印加されている。しかし、読出し勾配パルスＲＥを印加せずにＭＲ信号を収集してもよい。
【０１０４】
また、本形態では、被検体の体動信号の例として、呼吸信号が示されている。しかし、本発明は呼吸信号の取得に限定されることはない。例えば心臓は約１秒周期で動くので、１Ｈｚの付近に、心臓の動きを反映したピークが現れると考えらえる。したがって、複数のコイルエレメントの中から、心臓の動きを反映したピークが大きい周波数スペクトルが得られるコイルエレメントを選択することにより、心拍信号を得ることが可能となる。
【符号の説明】
【０１０５】
１  ＭＲＩ装置
２  マグネット
３  テーブル
３ａ  クレードル
４  受信コイル装置
５  制御部
６  送信器
７  勾配磁場電源
８  受信器
９  処理装置
１０  記憶部
１１  操作部
１２  表示部
１３  被検体
２１  収容空間
９１  信号解析手段
９２  変換手段
９３  選択手段
９４  生成手段
９５  合成手段
９６  計算手段
９７  設定手段
【図１】
0006363126.tif 000002
【図２】
0006363126.tif 000003
【図３】
0006363126.tif 000004
【図４】
0006363126.tif 000005
【図５】
0006363126.tif 000006
【図６】
0006363126.tif 000007
【図７】
0006363126.tif 000008
【図８】
0006363126.tif 000009
【図９】
0006363126.tif 000010
【図１０】
0006363126.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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