(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影対象の核磁化を変調するタギングシーケンスに続いて前記撮影対象の画像を取得する画像化シーケンスを実行しタグを付与した画像を得る撮影シーケンスに従って、傾斜磁場を発生させるとともに静磁場内の被検体に高周波磁場を照射する制御手段を備える磁気共鳴イメージング装置であって、
前記画像化シーケンスは、ＨＡＲＰ（Ｈａｒｍｏｎｉｃ  Ｐｈａｓｅ）であり、
前記付与するタグの仕様の指示を受け付ける受付手段と、
前記受付手段で受け付けた仕様でタグを前記画像に付与するよう前記タギングシーケンスを変更するタギングシーケンス変更手段と、
高調波を取得する計測空間領域を、設定したタグの方向にあわせて変更する手段と、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２】
請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
表示手段と、
入力手段と、をさらに備え、
前記受付手段は、前記表示手段に撮影対象の画像とタグの仕様を入力するためのオブジェクトとを表示し、前記入力手段を用いて前記オブジェクトに対してユーザが行った操作により、前記指示を受け付けること
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２記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記タグの仕様はタグの方向であって、
前記受付手段は、ユーザ操作後の前記オブジェクトと所定方向との成す角度を読み取り、
前記タギングシーケンス変更手段は、前記受付手段が読み取った角度を用い、前記タギングシーケンス中に印加する各軸方向の傾斜磁場強度を算出し、算出結果を当該タギングシーケンスに反映すること
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３記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記オブジェクトは、前記画像上のタグの方向を示すラインであること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
請求項２から４いずれか１項記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記タグの仕様はタグの間隔であって、
前記受付手段は、ユーザ操作後の前記オブジェクトが示す間隔を読み取り、
前記タギングシーケンス変更手段は、前記受付手段が読み取った間隔を用い、前記タギングシーケンス中に印加する傾斜磁場強度を算出し、当該タギングシーケンスに反映すること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
請求項５記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記オブジェクトは、前記画像上の２つのタグ間の間隔を示す平行な２本のラインであること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
請求項２から６いずれか１項記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記タグの仕様はタグの幅であって、
前記受付手段は、ユーザ操作後の前記オブジェクトが示す幅を読み取り、
前記タギングシーケンス変更手段は、前記受付手段が読み取った幅を用い、前記タギングシーケンス中に印加する高周波磁場のパルス印加間隔およびパルスの振幅を変調する関数を算出し、当該タギングシーケンスに反映すること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項８】
請求項７記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記オブジェクトは、前記画像上のタグの幅を示す、幅を有するラインであること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項９】
請求項１から６いずれか１項記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記タギングシーケンスは、ストライプ状のタグを画像上に生成するものであること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１０】
請求項１から６いずれか１項記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記タギングシーケンスは、格子状のタグを画像上に生成するものであること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１１】
請求項１から８いずれか１項記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記タギングシーケンスは、複数の高周波磁場パルスを振幅比を２項係数の比として印加するものであること
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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）装置におけるタギング技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリサチレーションパルスを印加して撮影対象の核磁化を変調し、ＭＲＩ画像上にストライプ状あるいは格子状のタグを付与する、タギングと呼ばれる技術がある。撮影対象の核磁化を変調させるためのシーケンスをタギングシーケンスと呼ぶ。タギングシーケンスは、主に、心臓のシネ撮影シーケンスのプリパルスシーケンスとして適用され、心壁の変形挙動を画像化する。
【０００３】
タギングシーケンスの代表的なものに、フリップ角が９０度の２回のＲＦパルス間に１回の傾斜磁場パルスを位相エンコード方向またはリードアウト方向に印加するパルスシーケンスがある（例えば、非特許文献１参照。）。このタギングシーケンスをプリパルスシーケンスに適用した場合、得られるＭＲＩ画像には、傾斜磁場パルス印加方向に直交する方向にストライプ状に信号が抑圧された領域が生じる。この領域をタグと呼ぶ。また、このパルスシーケンスであって、傾斜磁場パルスの印加方向を位相エンコード方向にしたものと、リードアウト方向にしたものとを連続して実施し、格子状のタグを生成する手法もある。格子状のタグが付与されたシネ画像上で特定の格子点の位置の遷移を検出することにより、心壁の変形挙動を把握することができる。
【０００４】
なお、複数のＲＦパルスを、その振幅比を２項係数の比として印加するパルスシーケンスもタギングシーケンスに用いられる（例えば、非特許文献２参照。）。ＲＦパルスの数を増やすにつれて、核磁化の空間分布がサイン関数から矩形関数に近くなり、タグのエッジのボケが改善される。
【０００５】
心臓のシネ撮影で取得する画像には、短軸像、長軸像、四腔像がある。短軸像では、左室はドーナツ形状を有し、左室中心に対して動径方向に伸縮する。そのため、一般に、格子状のタグを付与して、捻れなどの変形挙動を調べる。一方、長軸像、四腔像では、短軸方向の伸縮よりも長軸方向の変形挙動が強調して表示される。そのため、一般に、ストライプ状のタグを短軸方向に付与して、長軸方向の変形挙動を調べる。
【０００６】
【非特許文献１】Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ，  ｖｏｌ．  １７１，  ｐ８４１−８４５  （１９８９）
【非特許文献２】Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ，  ｖｏｌ．１７２，ｐ３４９−３５０（１９８９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来のタギングシーケンスでは、タグは位相エンコード方向、またはリードアウト方向に生成される。従って、例えば、長軸・四腔撮影において、短軸方向にタグを生成するためには、位相エンコード方向またはリードアウト方向を短軸に一致させてタギングシーケンスを含む一連の撮影パルスシーケンスを実施する。すなわち、タグを付与する方向に合わせて位相エンコード方向を変更する、いわゆる面内回転が行われている。
【０００８】
ところが、心臓は、ダブルオブリーク面で撮影が行われるため、折り返しアーチファクトが生じないよう、位相エンコード方向が決められる。従って、所望の方向にタグを付与するために位相エンコード方向を変更すると、予期せぬ折り返しアーチファクトが生じる可能性がある。
【０００９】
また、心臓の大きさは被検体毎に異なるため、タグの間隔、幅はその都度変更する必要がある。従来、タグの間隔、幅は事前に数値で指定するため、撮影対象に適したものをその都度設定することは難しい。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、タグの、方向、間隔、幅といった仕様を直観的に把握しやすい形で指定できるようにし、予期せぬアーチファクト無しに所望のタグ付き画像を得る技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、オペレータにタグの方向、間隔、幅の少なくとも１つを入力するインタフェースを提供し、入力された方向、間隔、幅のタグを生成するよう、タギングシーケンスの、傾斜磁場パルスおよび／またはＲＦパルスを変更する。
【００１２】
具体的には、撮影対象の核磁化を変調するタギングシーケンスに続いて前記撮影対象の画像を取得する画像化シーケンスを実行しタグを付与した画像を得る撮影シーケンスに従って、傾斜磁場を発生させるとともに静磁場内の被検体に高周波磁場を照射する制御手段を備える磁気共鳴イメージング装置であって、前記付与するタグの仕様の指示を受け付ける受付手段と、前記受付手段で受け付けた仕様でタグを前記画像に付与するよう前記タギングシーケンスを変更するタギングシーケンス変更手段と、を備えることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、タグの、方向、間隔、幅といった仕様を直観的に把握しやすい形で指定できるようにし、予期せぬアーチファクト無しに所望のタグ付き画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
＜＜第一の実施形態＞＞
以下、本発明を適用する第一の実施形態について図面を参照し説明する。図１は、本実施形態のＭＲＩ装置７００の概略構成図である。本図に示すように、本実施形態のＭＲＩ装置７００は、撮像空間に静磁場を発生する静磁場発生装置７０２、患者などの撮像対象７０１を搭載して撮像空間に配置するためのベッド７１３、高周波磁場（ＲＦ）パルスを撮像対象７０１に印加するＲＦコイル７０４、核磁気共鳴（ＮＭＲ）信号を検出するＲＦプローブ７０５、ならびに、撮像空間にＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の傾斜磁場をそれぞれ発生させる傾斜磁場コイル７０３を備える。
【００１５】
なお、傾斜磁場コイル７０３は、Ｘ、Ｙ、Ｚの３方向の傾斜磁場コイルで構成され、傾斜磁場電源７０９からの信号に応じてそれぞれ傾斜磁場を発生する。ＲＦコイル７０４には、ＲＦパルスを発生させるための高周波電流を供給するＲＦ送信部７１０が接続される。ＲＦプローブ７０５には、受信したＮＭＲ信号を検出する信号検出部７０６が接続される。信号検出部７０６で検出された信号は、信号処理部７０７で信号処理され、画像信号に変換される。画像信号は、画像として表示部７０８の画面上に表示される。傾斜磁場電源７０９、ＲＦ送信部７１０、信号検出部７０６は制御部７１１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いる。パルスシーケンスは、予めＭＲＩ装置７００が備える記憶装置（不図示）に格納される。ＭＲＩ装置７００の各種制御情報や上記信号処理部７０７で行う処理の制御情報は、操作部７１２から入力される。操作部７１２は、マウス、及びキーボードを備え、表示部７０８に近接して配置される。オペレータは、画面を見ながら操作部７１２を通して対話的にＭＲＩ装置の各種処理を制御する。なお、ＲＦコイル７０４とＲＦプローブ７０５とは、送受信兼用のものを搭載してもよい。
【００１６】
現在ＭＲＩの撮影対象として臨床で普及しているものは、被検体の主たる構成物質、プロトンである。プロトン密度の空間分布や、励起状態の緩和現象の空間分布を画像化することで、人体頭部、腹部、四肢等の形態または、機能を２次元もしくは３次元的に撮影する。
【００１７】
ＭＲＩ装置７００では、傾斜磁場によりプロトンに異なる位相エンコードを与え、それぞれの位相エンコードで得られるエコー信号を検出する。与える位相エンコードの数は通常１枚の画像あたり１２８、２５６、５１２等の値が選ばれる。また、各エコー信号は通常１２８、２５６、５１２、１０２４個のサンプリングデータからなる時系列信号として得られる。サンプリングデータを取得する際、傾斜磁場によりエコー信号に周波数エンコードが与えられる。これらのデータを２次元フーリエ変換して１枚のＭＲ画像を作成する。
【００１８】
本実施形態では、心臓のシネ撮影シーケンスのプリパルスシーケンスとしてタギングシーケンスを実行し、ＭＲＩ画像（シネ画像）上にリードアウト方向に直交するストライプ状のタグを付与する。また、本実施形態では、付与するタグの方向を、オペレータが表示部７０８に表示された画像上で指定する。
【００１９】
本実施形態では、オペレータから入力された方向にタグを生成するため、制御部７１１は、さらに、タグの方向の指定を受け付ける入力受付部と、入力受付部で受け付けた方向にタグを生成するようタギングシーケンスを変更するシーケンス変更部とを備える。また、オペレータがタグの方向を指定する画像を得るため、タギングシーケンスに先立ち、画像を取得する。本実施形態では、一例として、オペレータがタグの方向を指定する画像をシネ画像とする場合を例にあげて説明する。従って、本実施形態では、記憶装置に、シネ画像を取得するシネ撮影用のパルスシーケンスと、タギングシーケンスとが格納される。なお、記憶装置に格納されるタギングシーケンスは、タグの方向が予め定められたものであり、以後、初期タギングシーケンスと呼ぶ。本実施形態では、オペレータから入力された方向にタグを生成するため、この初期タギングシーケンスがシーケンス変更部により変更される。
【００２０】
まず、記憶装置に格納されている初期タギングシーケンスについて説明する。本実施形態では、初期タギングシーケンスとして、傾斜磁場パルス印加方向に直交する方向に、ストライプ状のタグを生成するパルスシーケンスを用いる。図２は、本実施形態の初期タギングシーケンスの基本的な構成と得られるタグについて説明するための図である。なお、この初期タギングシーケンスは、従来のストライプ状のタグを生成するパルスシーケンスと同じである。
【００２１】
図２（ａ）に示すように、本実施形態の初期タギングシーケンスは、フリップ角が９０度である２つのＲＦパルス１０１、１０２と、１つの傾斜磁場パルス１１１とを備える。本図において、ｔ０は傾斜磁場パルス１１１の印加時間、Ｇ０は傾斜磁場パルス１１１の強度である。例えば、傾斜磁場パルス１１１がリードアウト方向に印加されるよう設定されている場合、得られる画像には、図２（ｂ）に示すように、リードアウト方向に直交する方向（位相エンコード方向）にストライプ状のタグ１２１が生成される。以下、本明細書では、タグ１２１の方向を、画像上で、リードアウト方向と成す角度で表し、タグ１２１の間隔を、２本の隣り合うタグの中心間の距離（または、２本の隣り合うタグの同じ側の端間の距離）１２２で表し、タグの幅を、黒線の幅１２３で表す。本実施形態では、タグの方向の変更のみ受け付け、間隔、幅については、そのまま初期タギングシーケンスに設定されているものを用いる。以下、オペレータからの入力を受け付け、初期タギングシーケンスを変更する処理について説明する。
【００２２】
図３（ａ）は、オペレータがタグの方向を指定する画面の一例である。ここでは、タギングシーケンスに先行して取得されたシネ画像３０１(以下、画像３０１と呼ぶ。）が表示部７０８に表示されている。なお、本実施形態では、最終的にシネ画像にタグを付与して心臓等の撮影対象の変化を見るため、先行シーケンスとしてシネ撮影を行う場合を例にあげて説明する。しかし、タグを付与する対象の方向、大きさがオペレータにわかればよいため、先行して取得する画像は、これに限られない。なお、３０４は、撮像部位、ここでは心臓の画像である。
【００２３】
入力受付部は、表示部７０８に表示された画像３０１上に、タグの方向を示すとともに、オペレータからのタグの方向の指示を受け付けるオブジェクトを表示する。本実施形態では、オブジェクトとしてタグの方向を示すライン（以後、タグラインと呼ぶ。）３０２を用いる場合を例にあげて説明する。最初に表示されるタグの方向は、初期タギングシーケンスで生成される方向とする。さらに、表示部７０８内に決定ボタン（不図示）を表示する。入力受付部が表示部７０８に表示するデータは、予め記憶装置に格納されている。
【００２４】
オペレータは、タグライン３０２を操作することにより、所望のタグ方向を入力する。具体的には、オペレータは、マウス等の操作部７１２を介してタグライン３０２を平行移動し、心臓の画像３０４上に配置する。その後、画像３０４上で回転させ、所望の方向となった時点で、決定ボタンを押下する。入力受付部は、決定ボタンの押下を受け付けると、その時表示部７０８に表示されているタグライン３０２の、リードアウト方向と成す角度θ３０３を読み取る。
【００２５】
なお、指示した方向のタグが画像上に付与される様子を表示するタグ表示機能を備えていてもよい。タグ表示機能は、表示部７０８にタグ表示ボタン（不図示）を表示させる。オペレータの押下を受け付けると、その時点の角θ３０３を読み取り、表示部７０８のシネ画像上に、予め定められているタグの間隔および幅でタグを表示させる。また、表示部７０８内に角度θ３０３を数値で表示する機能を有していてもよい。
【００２６】
上述のように、タグは傾斜磁場パルス印加方向と直交する方向に生成される。従って、タグを生成したい方向に直交するように傾斜磁場パルスを印加するようタギングシーケンスを変更すればよい。すなわち、所望のタグがリードアウト方向となす角度をθとすると、合成した傾斜磁場パルスの印加方向がθに直交する方向となるよう、位相エンコード方向およびリードアウト方向に傾斜磁場パルスを印加すればよい。位相エンコード方向の傾斜磁場パルス強度をＧｐ、リードアウト方向の傾斜磁場パルス強度をＧｒ、初期タギングシーケンスの傾斜磁場パルス強度をＧ０とすると、Ｇｐ、Ｇｒは以下の式で計算できる。なお、傾斜磁場パルスの印加時間ｔ０は、変更しないものとする。
Ｇｐ＝  Ｇ０ｃｏｓθ        （式１）
Ｇｒ＝−Ｇ０ｓｉｎθ        （式２）
【００２７】
シーケンス変更部は、入力受付部が読み取ったタグライン３０２の角度θ３０３を用い、位相エンコード方向およびリードアウト方向それぞれの傾斜磁場の印加強度ＧｐおよびＧｒを（式１）および（式２）に従って算出する。そして、シーケンス変更部は、算出した各方向の傾斜磁場パルス強度Ｇｐ、Ｇｒで、２回のＲＦパルス１０１と１０２との間に傾斜磁場パルス１１１ｐおよび１１１ｒをｔ０時間印加するよう、初期タギングシーケンスを変更する。変更後のタギングシーケンスを図４に示す。なお、このとき、後続のシーケンスの位相エンコード方向等は変更しない。
【００２８】
以上の各機能を用い、本実施形態のＭＲＩ装置７００において、タギングシーケンスを作成するタギングシーケンス作成処理の流れについて説明する。図５は、本実施形態のタギングシーケンス作成処理の処理フローである。なお、本実施形態では、タギングシーケンス作成処理に先行して、シネ撮影が行われ、表示部７０８には、シネ撮影により得られたシネ画像３０１が表示されているものとする。
【００２９】
制御部７１１は、予め定められたタグの間隔ｘ０および傾斜磁場パルス印加時間ｔ０を用い、初期タギングシーケンスの傾斜磁場パルス強度Ｇ０を算出する（ステップ８０１）。なお、タグの間隔ｘ０と、傾斜磁場パルス強度Ｇ０と、傾斜磁場パルス印加時間ｔ０との間には、以下の関係がある。
ｘ０＝１／γ・Ｇ０・ｔ０        （式３）
ここで、γは、磁気回転比である。
従って、
Ｇ０＝γ・ｘ０／ｔ０          （式４）
である。ここでは、この（式４）を用いて初期タギングシーケンスの傾斜磁場強度Ｇ０を算出する。なお、ステップ８０１の処理は、ステップ８０５より前であれば、どのタイミングで行っても良い。
【００３０】
次に、入力受付部は、表示部７０８に表示された画像を表示し、さらに初期タギングシーケンスでタグが生成される方向にタグライン３０２を表示する（ステップ８０２）。なお、このとき、予め設定されているタグの間隔および幅で、初期タギングシーケンスで生成されるタグを表示してもよい。
【００３１】
入力受付部は、オペレータからタグライン３０２の操作を介してタグの方向の指示を受け付けると（ステップ８０３）、リードアウト方向と成す角度θ３０３を読み取り（ステップ８０４）、シーケンス変更部に受け渡す。
【００３２】
シーケンス変更部は、受け取った角度θ３０３と、Ｇ０およびｔ０とを（式１）、（式２）に代入し、位相エンコード方向およびリードアウト方向の傾斜磁場強度ＧｐおよびＧｒを算出する（ステップ８０５）。そして、算出したＧｐおよびＧｒを用いて、初期タギングシーケンスを変更することにより、タギングシーケンスを作成する（ステップ８０６）。
【００３３】
以上の手順で作成されたタギングシーケンスをプリパルスシーケンスに適用した場合に得られる画像を図３（ｂ）に示す。本図に示すように、画像３０１上でオペレータがタグライン３０２で示した方向（θ）にタグが生成される。
【００３４】
なお、初期タギングシーケンスとして、図２（ａ）に示すものを用いる場合を例に挙げて説明したが、図６（ａ）に示すような、ＲＦパルスの振幅比を２項係数の比とするものを用いてもよい。ここでは、一例として、ＲＦパルスの振幅比が１：４：６：４：１の場合を示す。なお、上述したように、このようなタギングシーケンスでは、ＲＦパルスの数を増やすにつれて、核磁化の空間分布がサイン関数から矩形関数に近くなり、タグのエッジのボケが改善される。
【００３５】
この場合も、入力されたタグラインとリードアウト方向とのなす角θと、予め設定されている間隔ｘのタグを得るための傾斜磁場パルス強度Ｇ０と、を用い、位相エンコード方向およびリードアウト方向の傾斜磁場パルス強度Ｇｐ、Ｇｒを、(式１）、（式２）に従って算出し、初期タギングシーケンスの傾斜磁場パルス強度をそれに置き換える。変更後のタギングシーケンスを図６（ｂ）に示す。
【００３６】
また、本実施形態では、図２（ａ）に示すタギングシーケンスを初期タギングシーケンスとし、ストライプ状のタグを生成する場合を例にあげて説明した。上記処理手順は、格子状のタグを生成する場合であっても、基本的に同様である。以下、その手順を説明する。
【００３７】
まず、格子状のタグを生成する場合の、初期タギングシーケンスについて説明する。図７は、格子状のタグを生成する場合の初期タギングシーケンスの基本的な構成と得られるタグについて説明するための図である。
【００３８】
図７（ａ）に示すように、初期タギングシーケンスは、２回のＲＦパルス２０１、２０２および１回の位相エンコード方向の傾斜磁場パルス２１１と、２回のＲＦパルス２０３、２０４および１回のリードアウト方向の傾斜磁場パルス２１２とを備える。さらに、核磁化の乱れを低減するために、スポイラー用の傾斜磁場２２１、２２２をスライス方向に印加する。このタギングシーケンスをプリパルスシーケンスに適用した場合、得られる画像には、図７（ｂ）に示すような位相エンコード方向に直交するストライプ状のタグと、リードアウト方向に直交するストライプ状のタグとが生成される。なお、この初期タギングシーケンスも、従来の格子状のタグを生成するパルスシーケンスと同じである。また、傾斜磁場パルス２１１および傾斜磁場パルス２１２の印加方向は、逆であってもよい。以下、本実施形態の格子状のタグを生成する場合の処理について説明する。
【００３９】
図８（ａ）、（ｃ）は、格子状のタグの方向をオペレータに指示させるための画面の一例である。ここで、図８（ａ）は、格子を構成する２方向のタグの、それぞれの方向を独立に設定可能な場合を示す。図８（ｃ）は、格子状のタグが直交する場合を示す。以下、図８（ａ）を用いて説明する。
【００４０】
入力受付部は、表示部７０８に表示された画像５０１上に、初期タギングシーケンスにより生成されるタグの方向にタグライン５０２１および５０２２を表示する。ここでは、タグライン５０２１は傾斜磁場パルス２１１によるタグの方向を、タグライン５０２２は、傾斜磁場パルス２１２によるタグの方向を示すものとする。オペレータは、マウス等の操作部７１２を介してタグライン５０２１および５０２２を回転させ、所望のタグ方向を指定する。入力受付部は決定ボタン３０５が押下されると、その時表示部７０８に表示されているタグライン５０２１および５０２２それぞれの、リードアウト方向と成す角度θ１（５０３１）およびθ２（５０３２）を読み取る。なお、５０４は撮像部位、ここでは、心臓の画像である。
【００４１】
シーケンス変更部は、入力受付部が読み取った角度θ１（５０３１）を用い、図７（ａ）の傾斜磁場パルス２１１として印加する傾斜磁場パルスの、位相エンコード方向およびリードアウト方向の強度Ｇｐ１、Ｇｒ１を以下の式を用いて計算する。なお、Ｇ１は、初期タギングシーケンスの傾斜磁場パルス２１１の強度である。
Ｇｐ１＝  Ｇ１ｃｏｓθ１        （式５）
Ｇｒ１＝−Ｇ１ｓｉｎθ１        （式６）
同様に、入力受付部が読み取った角度θ２（５０３２）を用い、図７（ａ）の傾斜磁場パルス２１２として印加する傾斜磁場パルスの、位相エンコード方向およびリードアウト方向の強度（Ｇｐ２、Ｇｒ２）を以下の式を用いて計算する。なお、Ｇ２は、初期タギングシーケンスの傾斜磁場パルス２１１の強度である。
Ｇｐ２＝  Ｇ２ｃｏｓθ２        （式７）
Ｇｒ２＝−Ｇ２ｓｉｎθ２        （式８）
となる。
【００４２】
シーケンス変更部は、上記(式５）〜（式８）に従って算出した各傾斜磁場パルスをそれぞれ傾斜磁場パルス２１１および２１２として印加するようタギングシーケンスを変更する。変更後のタギングシーケンスを図９に示す。また、このタギングシーケンスをプリパルスシーケンスとして実行して撮影を行った場合に得られる画像のタグの一部を図８（ｂ）に示す。本図に示すように、画像５０１上でオペレータがタグライン５０２１、５０２２で示した方向（θ１、θ２）にタグが生成される。
【００４３】
なお、図８（ｃ）に示すように、２本のタグが直交する場合、タグラインは２本表示されるものの、オペレータが一方を操作すると、他方は直交したままでその動きに追随する。また、上記タグライン５０２２がリードアウト方向となす角θ２は、π/２＋θ１となる。このため、２回目の傾斜磁場パルス２１２の位相エンコード方向およびリードアウト方向の傾斜磁場パルス強度Ｇｐ２、Ｇｒ２は、それぞれ、以下の式で計算できる。
Ｇｐ２＝  Ｇ２ｃｏｓ（π/２＋θ１）＝−Ｇ２ｓｉｎθ１  （式７’）
Ｇｒ２＝−Ｇ２ｓｉｎ（π/２＋θ１）＝  Ｇ２ｃｏｓθ１  （式８’）
図８（ｄ）は、この場合の撮影結果のタグの一部である。
【００４４】
なお、本実施形態では、タグライン３０２とリードアウト方向とのなす角θ３０３を読み取り、各軸方向の傾斜磁場パルス印加強度を算出しているが、タグライン３０２と位相エンコード方向とのなす角を読み取り、傾斜磁場パルス印加強度を算出するよう構成してもよい。読み取った角度をθ’とすると、タグが１方向の場合、リードアウト方向の傾斜磁場パルス強度は−Ｇｃｏｓθ’、位相エンコード方向の傾斜磁場パルス強度は−Ｇｓｉｎθ’である。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態では、オペレータは、画面上からタグの方向を設定することができる。すなわち、実際にタグを付与する撮影対象の画像上でタグの方向を指定するため、容易に所望の方向に設定することができる。オペレータは、直観的に把握しやすい手段で、タグの方向を指定することができる。従って、撮影対象部位の変形挙動の観察がしやすい画像を容易に得ることができる。
【００４６】
また、本実施形態では、オペレータが指定した方向にタグを生成するようタギングシーケンスの傾斜磁場パルスの印加方向を調整する。従って、タグ生成の方向にあわせて位相エンコードおよびリードアウト方向を変更することなく、所望の方向にタグを生成させることができる。すなわち、タグの方向の変更を、リードアウト方向、位相エンコード方向と独立して行うことができるため、位相エンコード方向を変更することにより発生する予期せぬアーチファクトが発生する心配がない。
【００４７】
＜＜第二の実施形態＞＞
次に、本発明を適用する第二の実施形態を説明する。第一の実施形態では、タグの間隔および幅は予め設定されたものを用い、タグの方向のみオペレータから指示を受け付けている。本実施形態では、タグの方向に加え、タグの間隔の入力をオペレータから受け付け、受け付けた方向および間隔でタグを付与する。本実施形態のＭＲＩ装置は、基本的に第一の実施形態と同様の構成を有するが、入力受付部およびシーケンス変更部が行う処理が異なる。以下、第一の実施形態と異なる構成に主眼をおいて説明する。
【００４８】
以下、本実施形態においても、ストライプ状のタグを付与する場合を例に挙げて説明する。すなわち、記憶装置に格納されている初期タギングシーケンスは、図２（ａ）に示すものである。また、本実施形態においても、タギングシーケンスに先立ち、シネ画像を取得し、シネ画像上で、オペレータは、タグの方向および間隔を指示するものとする。タグの幅は予め設定されているものを変更せずに用いるものとする。以下、本実施形態のタグの方向および間隔を設定する処理について説明する。
【００４９】
図１０（ａ）は、オペレータがタグの方向と間隔とを設定するための画面の一例である。ここでは、タギング撮影に先行してシネ画像４０１（以下、画像４０１と呼ぶ。）が取得され、表示されている。なお、４０４は、撮像部位、ここでは心臓の画像である。
【００５０】
入力受付部は、表示部７０８に表示された画像４０１上に、タグの方向およびタグ間の間隔を指示するオブジェクトとして、タグライン４０２ａ、４０２ｂおよび決定ボタン（不図示）を表示する。タグライン４０２ａおよび４０２ｂは２本の平行なラインで、両者の間隔がタグの間隔を、方向がタグの方向をオペレータに示す。オペレータは、マウス等の操作部７１２を介して、タグライン４０２ａおよび４０２ｂを回転させることにより、タグの方向の指示を入力する。また、タグライン４０２ａおよび４０２ｂのいずれか一方を平行移動させることにより、タグの間隔を入力する。
【００５１】
本実施形態においても、所望の方向および間隔となった時点で、オペレータは決定ボタンを押下する。入力受付部は決定ボタンの押下を受け付けると、その時点で表示部７０８に表示されているタグライン４０２ａおよび４０２ｂの、リードアウト方向と成す角度θ４０３と、タグライン４０２ａと４０２ｂとの間隔ｘ４０５とを読み取る。
【００５２】
本実施形態においても、指示した方向および間隔のタグが画像上に付与される様子を表示するタグ表示機能を備えていてもよい。タグ表示機能は、表示部７０８にタグ表示ボタン（不図示）を表示し、オペレータの押下を受け付けると、その時点の角θ４０３および間隔ｘ４０５を読み取る。そして、予め定められている幅のタグを、読み取った角度および間隔で、表示部７０８のシネ画像上に表示する。また、表示部７０８内に角度θ４０３および間隔ｘ４０５を数値で表示する機能を有してもよい。
【００５３】
シーケンス変更部は、入力受付部が読み取った角度θ４０３と間隔ｘ４０５とを用い、位相エンコード方向およびリードアウト方向に印加する傾斜磁場の強度を算出する。本実施形態では、まず、初期方向、すなわち、位相エンコード方向にタグを付与する場合に印加する傾斜磁場パルス強度Ｇ０を算出する。傾斜磁場パルス強度Ｇ０は、読み取ったタグの間隔ｘ４０５を（式３）に代入し、（式９）のように求められる。なお、本実施形態においても、傾斜磁場パルスの印加時間ｔ０は変更しない。
Ｇ０＝（γ・ｘ）/ｔ０        （式９）
【００５４】
そして、シーケンス変更部は、（式９）で求められた傾斜磁場パルス強度Ｇ０を用いて、位相エンコード方向およびリードアウト方向の傾斜磁場強度Ｇｐ，Ｇｒを、第一の実施形態（式１）、（式２）に従って求める。そして、求めた各軸方向の傾斜磁場パルス強度を用いて、初期タギングシーケンスを変更する。
【００５５】
以上の各機能を用い、本実施形態のＭＲＩ装置７００において、タギングシーケンスを作成するタギングシーケンス作成処理について説明する。図１１は、本実施形態のタギングシーケンス作成処理の処理フローである。なお、本実施形態では、タギングシーケンス作成処理に先行して、シネ撮影が行われ、表示部７０８には、シネ撮影により得られたシネ画像４０１が表示されているものとする。
【００５６】
入力受付部は、表示部７０８に表示された画像上４０１に、初期値として設定されているタグの間隔および方向で、オペレータからのタグの間隔および方向の指示を受け付けるオブジェクト（タグライン）４０２ａおよび４０２ｂを表示する（ステップ８１１）。
【００５７】
入力受付部は、オペレータからタグライン４０２ａおよび４０２ｂの操作を介してタグの方向および間隔の指示を受け付けると（ステップ８１２）、リードアウト方向と成す角度θ４０３およびタグライン４０２ａと４０２ｂとの間隔ｘ４０５を読み取り（ステップ８１３）、シーケンス変更部に受け渡す。
【００５８】
シーケンス変更部は、受け取った間隔ｘ４０５と、予めさだめられている傾斜磁場パルス印加時間ｔ０とを（式９）に代入し、傾斜磁場パルス強度Ｇ０を算出する（ステップ８１４）。そして、算出した傾斜磁場パルス強度Ｇ０と、受け取った角度θ４０３とを（式１）、（式２）に代入し、位相エンコード方向およびリードアウト方向の傾斜磁場強度ＧｐおよびＧｒを算出する（ステップ８１５）。そして、算出したＧｐおよびＧｒを用いて、初期タギングシーケンスを変更することにより、タギングシーケンスを作成する（ステップ８１６）。
【００５９】
以上の手順で作成されたタギングシーケンスをプリパルスシーケンスに適用した場合に得られる画像を図１０（ｂ）に示す。本図に示すように、撮影対象の画像上にオペレータがタグライン４０２ａおよび４０２ｂで指示した方向（θ）に、指示した間隔（ｘ）のタグが生成される。
【００６０】
次に、本実施形態において、格子状のタグを付与する場合の処理を説明する。図１２（ａ）に、格子状のタグの方向および間隔をオペレータに指示させるための画面の一例を示す。図８（ａ）と同じものには同じ符号を付す。
【００６１】
本図に示すように、入力受付部は、表示部７０８に表示された画像５１１上に、タグライン５１２１ａ、５１２１ｂ、５１２２ａ、５１２２ｂを表示する。ここで、タグライン５１２１ａおよび５１２１ｂ、タグライン５１２２ａおよび５１２２ｂは、常に平行である。オペレータは、マウス等の操作部７１２を介してタグライン５１２１ａ、５１２１ｂ、５１２２ａ、５１２２ｂを操作し、タグの方向と間隔とを指示する。
【００６２】
その他の処理は、本実施形態のストライプ状のタグを設定する場合および第一の実施形態の格子状のタグを設定する場合のものと同じである。得られるタギング画像のタグの一部を図１２（ｂ）に示す。格子状のタグを付与する場合であって、両者が直交する場合の処理も同様である。また、ＲＦパルスの振幅比を２項係数の比とするタギングシーケンスであっても同様である。また、本実施形態においても、タグの方向として読み取る角度は、位相エンコード方向となす角度であってもよい。
【００６３】
以上説明したように、本実施形態では、オペレータは、画面上からタグの方向および間隔を設定することができる。すなわち、実際にタグを付与する撮影対象の画像上でタグの方向および間隔を指定するため、容易に所望の方向および間隔に設定することができる。オペレータは、直観的に把握しやすい手段で、タグの方向および間隔を指定することができる。従って、撮影対象部位の変形挙動の観察がしやすい画像を容易に得ることができる。
【００６４】
また、本実施形態においても第一の実施形態と同様に、オペレータが指定した方向にタグを生成するようタギングシーケンスの傾斜磁場パルスの印加方向を調整する。従って、位相エンコード方向を変更することにより発生する予期せぬアーチファクトが発生する心配がない。
【００６５】
特に本実施形態では、タグの間隔をオペレータが画像上で指定できるため、撮像対象に最適なタグの間隔を容易に設定することができる。
【００６６】
なお、本実施形態において、タグの間隔と方向とをオペレータが入力するものとして説明したが、タグの方向は予め定められているものを用い、間隔のみオペレータが入力するよう構成してもよい。この場合は、入力受付部が表示させるタグライン４０２ａおよび４０２ｂを、平行移動のみ可能と構成すればよい。
【００６７】
＜＜第三の実施形態＞＞
次に、本発明を適用する第三の実施形態を説明する。本実施形態では、第二の実施形態に加え、さらに、タグの幅の指定をオペレータから受け付け、受け付けた幅で、タグを付与する。本実施形態のＭＲＩ装置は、基本的に上記各実施形態と同様の構成を有するが、入力受付部およびシーケンス変更部が行う処理および初期タギングシーケンスとして用いられるシーケンスが異なる。以下、第二の実施形態と異なる構成に主眼をおいて説明する。
【００６８】
以下、本実施形態においても、ストライプ状のタグを付与する場合を例にあげて説明する。本実施形態では、タグの幅もオペレータの指示に従って変更するため、初期タギングシーケンスに図６（ａ）に示すものを用いる。初期タギングシーケンスは、位相エンコード方向に間隔ｘ０、幅ｙ０でタグを付与するよう初期設定されているものとする。以下、本実施形態のタグの方向、間隔、および、幅を設定する処理について説明する。
【００６９】
図１３（ａ）は、オペレータがタグの方向、間隔および幅を設定するための画面の一例である。ここでは、タギング撮影に先行してシネ画像１００１（以下、画像１００１と呼ぶ。）が取得され、表示されている。なお、１００４は、撮像部位、ここでは心臓の画像である。
【００７０】
入力受付部は、表示部７０８に表示された画像１００１上に、タグの方向、間隔および幅を支持するオブジェクトとして、タグライン１００２ａ、１００２ｂ、１００２ｃおよび決定ボタン（不図示）を表示する。タグライン１００２ａ、１００２ｂおよび１００２ｃは３本の平行なラインで、タグライン１００２ａと１００２ｂとの間隔が、タグの間隔を、タグライン１００２ａと１００２ｃとの間隔が、タグの幅を示す。オペレータは、マウス等の操作部７１２を介して、タグライン１００２ａ、１００２ｂおよび１００２ｃを回転させることにより、タグの方向を指定する。また、タグライン１００２ｂを平行移動させることで、タグの間隔を指定し、タグライン１００２ｃを平行移動させることで、タグの幅を指定する。
【００７１】
本実施形態においても、所望の方向および間隔となった時点で、オペレータは決定ボタンを押下する。入力受付部は決定ボタンの押下を受け付けると、その時点で表示部７０８に表示されているタグライン１００２ａのリードアウト方向と成す角度θ１００３と、タグライン１００２ａと１００２ｂとの間隔ｘ１００５と、タグライン１００２ａと１００２ｃとの間隔（以下、幅）ｙ１００６と、を読み取る。
【００７２】
本実施形態においても、指示した方向、間隔および幅のタグが画像上に付与される様子を表示するタグ表示機能を備えていてもよい。タグ表示機能は、表示部７０８にタグ表示ボタン（不図示）を表示し、オペレータの押下を受け付けると、その時点の角θ１００３、間隔ｘ１００５、幅ｙ１００６を読み取る。そして、読み取った角度、間隔および幅のタグを、表示部７０８のシネ画像１００１上に表示する。
【００７３】
シーケンス変更部は、入力受付部が読み取った角度θ１００３、間隔ｘ１００５、幅ｙ１００６と、を用い、位相エンコード方向およびリードアウト方向に印加する傾斜磁場の強度を算出する。まず、第二の実施形態と同様に、間隔ｘを（式９）に代入し、傾斜磁場パルス強度Ｇ０を算出する。そして、求めた傾斜磁場パルス強度Ｇ０を用い、（式２）、（式３）に従って、位相エンコード方向およびリードアウト方向の傾斜磁場強度ＧｐおよびＧｒを算出する。本実施形態においても、傾斜磁場パルスの印加時間ｔ０は変更しない。
【００７４】
次に、本実施形態のシーケンス変更部は、タグの幅を変更するため、印加するＲＦパルスの振幅およびパルス間隔を算出する。ここで、図１４（ａ）に示すように、印加するＲＦパルスの振幅を変調するシンク関数を、ｓｉｎｃ（ｔ／ｔ１）、印加するＲＦパルス間の間隔をｔ２とすると、印加する傾斜磁場パルス強度Ｇ０と、間隔ｘ、幅ｙと、ｔ１、ｔ２との間には、以下の関係がある。
ｙ＝γ・Ｇ０・ｔ１        （式１０）
ｘ＝γ・Ｇ０・ｔ２        （式１１）
従って、以下の（式１０）および（式１１）から、以下のようにｔ１およびｔ２を求める。
ｔ１＝ｙ／（γ・Ｇ０）      （式１２）
ｔ２＝ｘ／（γ・Ｇ０）      （式１３）
【００７５】
シーケンス変更部は、求めた各軸方向の傾斜磁場パルス強度ＧｐおよびＧｒ、また、ＲＦパルスの振幅を変調するシンク関数、ＲＦパルス間隔を用い、初期タギングシーケンスを変更する。変更後のタギングシーケンスを図１４（ｂ）、（ｃ）に示す。傾斜磁場パルスは、断続的な印加および連続的な印加のいずれであってもよい。図１４（ｂ）は傾斜磁場パルスを断続的に印加する例、図１４（ｃ）は傾斜磁場パルスを連続的に印加する例である。
【００７６】
以上の手順で作成されたタギングシーケンスをプリパルスシーケンスに適用した場合に得られる画像を図１３（ｂ）に示す。本図に示すように、撮影対象の画像１００４上にオペレータがタグライン１００２ａ、１００２ｂおよび１００２ｃで指示した方向（θ）に、タグライン１００２ａおよび１００２ｂで指示した間隔（ｘ）で、タグライン１００２ａおよび１００２ｃで指示した幅（ｙ）のタグが生成される。
【００７７】
本実施形態では、ストライプ状のタグを設定する場合を例に挙げて説明した。格子状のタグを付与する場合であっても、第一および第二の実施形態で説明した手法により、同様に実現できる。
【００７８】
以上説明したように、本実施形態では、オペレータは、画面上からタグの方向、間隔および幅を設定することができる。すなわち、実際にタグを付与する撮影対象の画像上でタグの方向、間隔および幅を指定するため、容易に所望の方向、間隔および幅に設定することができる。オペレータは、直観的に把握しやすい手段で、タグの方向、間隔および幅を指定することができる。従って、撮影対象部位の変形挙動の観察がしやすい画像を容易に得ることができる。
【００７９】
また、本実施形態においても上記各実施形態と同様に、オペレータが指定した方向にタグを生成するようタギングシーケンスの傾斜磁場パルスの印加方向を調整する。従って、位相エンコード方向を変更することにより発生する予期せぬアーチファクトが発生する心配がない。
【００８０】
特に本実施形態では、タグの間隔および幅をオペレータが画像上で指定できるため、撮像対象に最適なタグの間隔を容易に設定することができる。
【００８１】
また、本実施形態においても、必ずしも、タグの方向、間隔、幅、全ての入力を受け付ける必要はなく、幅のみ、幅と方向、幅と間隔を受け付けるよう構成してもよい。
【００８２】
上記各実施形態において、タギングシーケンスのポストプロセスとしてＨＡＲＰ（Ｈａｒｍｏｎｉｃ  Ｐｈａｓｅ）画像を作成することができる。
【００８３】
ＨＡＲＰ画像は、ｋ空間に対して所定の通過帯域を有するバンドパスフィルタを使用し、ｋ空間の第１高調波成分の信号を抽出して作成される。図１５は、ｋ空間における高調波成分の出現位置を説明するための図である。通常のタギング画像では、位相エンコード方向、またはリードアウト方向、あるいはその両方にタグが印加されるため、高調波成分は、図１５（ａ）に示すようにｋ空間の軸上に出現する。従って、バンドパスフィルタ９０１を軸上においてｋ空間の高調波成分を抽出する。しかし、上記各実施形態の手法を用いてタギングシーケンスを変更してタグの方向を変えた場合、高調波成分は軸上に出現しない。すなわち、オペレータが指示するタグの方向が、画像上でリードアウト方向とのなす角をθとすると、高調波成分は、図１５（ｂ）に示すようにθだけ回転した座標軸上に出現する。従って、バンドパスフィルタをθだけ回転し（９０２）、ｋ空間の第１高調波成分の信号を抽出し、ＨＡＲＰ画像を作成ればよい。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】第一の実施形態のＭＲＩ装置の概略構成図である。
【図２】第一の実施形態のストライプ状のタグを生成するタギングシーケンスを説明するための図である。
【図３】第一の実施形態のストライプ状のタグの方向を指定する手法を説明するための図である。
【図４】第一の実施形態の指定方向にストライプ状のタグを付与するタギングシーケンスを説明するための図である。
【図５】第一の実施形態のタギングシーケンス作成処理の処理フローである。
【図６】第一の実施形態のストライプ状のタグを生成するタギングシーケンスの別の例を説明するための図である。
【図７】第一の実施形態の格子状のタグを生成するタギングシーケンスを説明するための図である。
【図８】第一の実施形態の格子状のタグの方向を指定する手法を説明するための図である。
【図９】第一の実施形態の指定方向に格子状のタグを付与するタギングシーケンスを説明するための図である。
【図１０】第二の実施形態のストライプ状のタグの方向および間隔を指定する手法を説明するための図である。
【図１１】第二の実施形態のタギングシーケンス作成処理の処理フローである。
【図１２】第二の実施形態の格子状のタグの方向および間隔を指定する手法を説明するための図である。
【図１３】第三の実施形態のストライプ状のタグの方向、間隔および幅を指定する手法を説明するための図である。
【図１４】第三の実施形態のタギングシーケンスの一例を説明するための図である。
【図１５】各実施形態のタギングシーケンスをＨＡＲＰ法に適用する場合を説明するための図である。
【符号の説明】
【００８５】
７００：ＭＲＩ装置、７０１：被検体、７０２：静磁場発生装置、７０３：傾斜磁場コイル、７０４：ＲＦコイル、７０５：ＲＦプローブ、７０６：信号検出部、７０７：信号処理部、７０８：表示部、７０９：傾斜磁場電源、７１０：ＲＦ送信部、７１１：制御部、７１２：操作部、７１３：ベッド
【図１】
0005167556.tif 000002
【図２】
0005167556.tif 000003
【図３】
0005167556.tif 000004
【図４】
0005167556.tif 000005
【図５】
0005167556.tif 000006
【図６】
0005167556.tif 000007
【図７】
0005167556.tif 000008
【図８】
0005167556.tif 000009
【図９】
0005167556.tif 000010
【図１０】
0005167556.tif 000011
【図１１】
0005167556.tif 000012
【図１２】
0005167556.tif 000013
【図１３】
0005167556.tif 000014
【図１４】
0005167556.tif 000015
【図１５】
0005167556.tif 000016