【手続補正書】
【提出日】令和1年5月17日(2019.5.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
被検体パラメータの一つである緩和時間には、縦緩和時間Ｔ１、横緩和時間Ｔ２の二種類がある。さらに横緩和時間Ｔ２は、撮影方法によってＴ２そのもの（真の横緩和時間）が得られる場合と見かけの横緩和時間Ｔ２＊が得られる場合がある。Ｔ２＊は静磁場不均一の影響を含む横緩和時間であり、静磁場不均一の影響が出るＧＥ系の撮影シーケンスで、Ｔ２はスピンエコー（ＳＥ：Ｓｐｉｎ  Ｅｃｈｏ）系の撮影シーケンスを用いてそれぞれ取得することができる。特許文献１では、ＧＥ系の撮影シーケンスを用いているため、算出される横緩和時間はＴ２＊であり、Ｔ２を取得することはできない。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
＜装置構成＞
本発明が適用されるＭＲＩ装置の実施形態について説明する。図１は、本実施形態のＭＲＩ装置１００の概略構成を示すブロック図である。ＭＲＩ装置１００は、静磁場を発生するマグネット１０１と、傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイル１０２と、シーケンサ１０４と、傾斜磁場電源１０５と、高周波磁場発生器１０６と、高周波磁場を照射するとともに核磁気共鳴信号を検出する送受信コイル１０７と、受信器１０８と、計算機１０９と、ディスプレイ１１１と、記憶装置１１２とを備える。送受信コイル１０７は、図では単一のものを示しているが送信コイルと受信コイルとを別個に備えていてもよい。以下、マグネット１０１、傾斜磁場コイル１０２と傾斜磁場電源１０５、シーケンサ１０４、高周波磁場発生器１０６、送受信コイル１０７及び受信器１０８を総括して、計測部１１０ともいう。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
計算機１０９は、ＣＰＵとメモリとを備え、上述した各部の動作を制御する制御部として機能するとともに、各種信号処理や演算を行う演算部として機能する。具体的には、パルスシーケンスに従って、計測部を動作させ、エコー信号を計測する。また、得られたエコー信号に対し、各種の信号処理を施し、所望の画像を得る。画像には、被検体パラメータをピクセルの値とする計算画像が含まれる。制御や演算のためのプログラムやアルゴリズムは記憶装置１１２に格納されており、記憶装置１１２に格納されたプログラムを、計算機１０９のＣＰＵがメモリにロードして実行することにより計算機１０９の各機能が実現される。なお計算機１０９の機能の一部は、ＰＬＤ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｌｏｇｉｃ  ｄｅｖｉｃｅ）等のハードウエアで実現されてもよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
以下、各処理の詳細を説明する。
［撮影条件の設定Ｓ３０１］
この処理では、撮影シーケンスと撮影条件を設定する。撮影条件とは撮影シーケンス実行時に、ユーザが任意に設定可能なパラメータ（撮影パラメータ）であり、具体的には、繰り返し時間（ＴＲ）、エコー時間（ＴＥ）、高周波磁場の設定強度（フリップ角（Ｆｌｉｐ  Ａｎｇｌｅ：ＦＡ））、高周波磁場の位相の増分（θ）などがある。本実施形態では、これらの値を異ならせて、組み合わせたものを複数種用意しておく。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
［撮影Ｓ３０２、Ｓ３０３］
計測部１１０は、制御部２１０による制御のもと、上述した複数の撮影パラメータセットを用いて複数の画像を撮影する。即ち撮影パラメータセットを変えながら、複数回の撮影を行い、複数のグラディエント画像（ＧＥ画像）と複数のスピンエコー画像（ＳＥ画像）を得る。例えば図４（ａ）のＧＥ−ＳＥシーケンスによって得たエコーは、エコー番号毎に図４（ｂ）に示すようなｋ空間に配置され、２次元逆フーリエ変換することによって画像が再構成される。例えば、第１エコーから第１エコー画像、第２エコーから第２エコー画像が再構成される。第１エコー画像はＧＥ画像であり、第２エコー画像以降はＳＥ画像である。図５に示す、１回の繰り返しで１つのグラディエントエコーを得るＲＦ−ｓｐｏｉｌｅｄ  ＧＥの場合には、１回の撮影で一つのＧＥ画像が得られる。図６に示すパラメータセットを用いた複数の撮影では、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、６枚のＧＥ画像及び４枚のＳＥ画像が得られる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
［パラメータ算出Ｓ３０４、Ｓ３０５］
演算部２３０は、上述のように取得した複数の画像を用いて被検体パラメータ及び装置パラメータを算出する。以下、パラメータ算出に関わる演算部２３０の処理を、図８を参照して説明する。図８は各処理と入力及び出力データの関係を示す図である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
式（４）中、Ｉは所定の撮影パラメータセット（ＦＡ、θ、ＴＲ、ＴＥ）にて撮影された画像のピクセル値、χは式（３）の信号関数に推定されたＴ１とＴ２、Ｂ１、ａを代入することで算出される値と画像のピクセル値との残差の総和である。この残差の総和χが最小となるようなＴ１とＴ２、Ｂ１、ａを推定する。ここで推定されるＴ２は、元画像にグラディエントエコー画像を用いているため、Ｔ２＊である。そして、推定したＴ１とＴ２＊、Ｂ１、ａをパラメータ８６０として出力する。パラメータはピクセル毎の数値として算出されるので、各パラメータのマップ即ち計算画像となる。この例では、図７（ｃ）に示すように、４つのパラメータの計算画像が得られる。
なお受信感度分布Ｓｃ（＝ａ／ρ）は一般のＭＲＩ装置では既存の方法を用いて容易に計測することが可能であるため、そのＳｃとａとからスピン密度ρを求めることができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
図４（ａ）に示す撮影シーケンスの例では、図７（ｂ）に示すように第２エコーから第５エコーまでを用いた４つの画像ＳＥ１〜ＳＥ４が得られ、これら画像のピクセルごとの信号値Ｉを、式（５）に対してフィッティングすることによりＴ２とａ’を推定する。４つの画像ＳＥ１〜ＳＥ４のＴＥは、例えば、反転パルスの間隔が８ｍｓの場合、それぞれ８ｍｓ、１６ｍｓ、２４ｍｓ、３２ｍｓである。またＴ１は第一のパラメータ推定Ｓ８０３で算出されたＴ１を用いることができる。関数フィッティングは、第一の推定と同様に、撮影で得た画像のピクセル値と、信号関数（５）から算出した値との残差を最小化する最小二乗法により行うことができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
このように推定したＴ２は、第一のパラメータ推定で得たＴ２＊とは異なり、静磁場不均一の影響を受けていない「真の横緩和時間」である。パラメータ推定部２３５は、Ｔ２をパラメータとして出力する。なお第二のパラメータ推定Ｓ８０４で推定されるパラメータのうち「ａ’」は、式（６）に示すように第一のパラメータ推定Ｓ８０３において推定したパラメータａとＴ１、Ｔ２（Ｔ２＊）、Ｂ１を用いて表される。従って、第二のパラメータ推定Ｓ８０４では「ａ’」の正解値として、Ｓ８０３で算出したａとＴ１、Ｔ２（Ｔ２＊）、Ｂ１の値をあらかじめ与えた上でＴ２だけを推定しても良い。それにより、未知数の数が２個から１個に減るため、Ｔ２の推定精度が向上する。以上が、図３のパラメータ推定処理Ｓ３０５である。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
＜変形例２＞
上記実施形態では、ＧＥ−ＳＥシーケンスにおける反転パルスのパルス間隔を固定した例を説明したが、反転パルス間隔を異なるパラメータセットの撮影を追加してもよい。その場合、ＧＥ−ＳＥシーケンスにおけるスピンエコー数が４であれば、スピンエコーＳＥのＴＥが異なる画像が８つ得られるので、被検体パラメータの推定精度を高めることができる。或いはＧＥ−ＳＥシーケンスにおけるスピンエコー数を少なくして、撮影時間を短縮することも可能である。また、異なる反転パルス間隔のパラメータセットにおいてスピンエコー数は必ずしも等しくする必要はない。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
＜変形例３＞
上記実施形態では、ＴＲの短いパラメータセット（例えば図６のＰ１，Ｐ２、Ｐ４〜Ｐ６）では、一つのグラディエントエコーを計測する撮影シーケンスを採用したが、図５のＲＦ−ｓｐｏｉｌｅｄ  ＧＥにおいて第一エコー４０７に続いて第二、第三・・・のグラディエントエコーを計測するマルチエコーシーケンスを用いることも可能である。この場合、第二エコー以降のエコーについても、第一エコーと同じ位相エンコードを付与することで、ＴＥの異なる各エコーの画像を取得することができる。これにより上記変形例２と同様に、被検体パラメータの推定精度を高めることができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
１００：ＭＲＩ装置、１０１：静磁場を発生するマグネット、１０２：傾斜磁場コイル、１０４：シーケンサ、１０５：傾斜磁場電源、１０６：高周波磁場発生器、１０７：送受信コイル、１０８：受信器、１０９：計算機、１１１：ディスプレイ、１１２：記憶装置、２１０：制御部、２３０：演算部。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
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