(57)【要約】第１のイメージセットの取得に関連した磁気が第２のイメージセットの取得に関連した磁気と異なるものにされている同じイメージデータ取得インターバル中に２セットの磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）イメージデータを同時に取得する方法及び装置を開示する。本方法は、２つのセットを備えたイメージデータの連続取得中に予め決められたように磁場を繰り返し変化させることを含む。次いで、いずれか一つのセットにおけるデータに従って構築されたイメージにおいて生じるイメージ乱れを補正するために、第１及び第２のデータセットに関連して異なる磁場間の関係より好適には異なる勾配磁場間の関係を用いる。
2006521857.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の空間勾配を有する磁場内の対象物によって生成された核磁気共鳴信号からの磁気共鳴イメージ（ＭＲＩ）データを取得し、処理する方法であって、前記対象物を表すイメージを再構築するのに用いる方法において：
前記対象物の第１のイメージを構築する際に使用するために前記所定の空間勾配の第１の値を用いて第１のイメージデータアイテムの第１のセットを取得する段階と；
前記対象物の第２のイメージを構築する際に使用するために前記第１の値と異なる前記所定の空間勾配の第２の値を用いて第２のイメージデータアイテムの第２のセットを取得する段階であって、前記第１のセットの取得が完了する前に第２のイメージデータアイテムの前記第２のセットを取得する段階と；
第１のイメージデータアイテム、第２のイメージデータアイテム、及び、前記の所定の空間勾配の前記の異なる第１の値と第２の値の比に従って、第３のイメージデータアイテムを生成する段階；とを備えた方法。
【請求項２】
前記第１のセットの取得が完了する前に取得された前記第２のイメージデータアイテムの前記第２のセットは、前記第１のセットの第１のイメージデータアイテムが取得されたフーリエ空間の点に一致するフーリエ空間の点から取得される請求項１に記載の方法。
【請求項３】
第１のイメージデータアイテムの第１のセットと第２のイメージデータアイテムの第２のセットとを取得する段階は：
（ａ）フーリエ空間における選択された点のセットから第１のイメージデータを取得する段階と；
（ｂ）フーリエ空間における前記の選択された点のセットから第２のイメージデータを取得する段階と；
（ｃ）フーリエ空間における新しい点のセットを選択し、前記の第１のセットの取得が完了するまで前記の新しい点のセットについて（ａ）及び（ｂ）を繰り返す段階と、を含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
段階（ａ）及び段階（ｃ）における前記選択されたセットはそれぞれ、フーリエ空間における点のラインを形成し、段階（ｃ）で選択された点のセットは、前の段階（ａ）及び段階（ｂ）で用いられた選択された点のセットによって形成された点のラインに実質的に平行な点のラインを形成する請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記所定の空間勾配の前記の異なる値の比が一定の値である請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
第３のイメージデータアイテムは前記対象物を表すイメージの画素値を含み、第３のイメージデータアイテムに従って構築されるイメージにおけるイメージ画素の位置（ｘ３）が、次式を介して第１及び第２のデータアイテムのそれぞれに従って構築されるイメージにおけるイメージ画素の位置（ｘ１及びｘ２）に関連しているように第３のイメージデータアイテムが生成される（ここで、αは前記の所定の空間勾配の前記の異なる値の前記比の値）請求項１から５のいずれか一項に記載の方法：
【数１】
2006521857.tif 000024
【請求項７】
第３のイメージデータアイテムに従って構築されるイメージにおける位置ｘ３でのイメージ画素の画素強度値（ｉ３）は、次式を介して、位置ｘ１及びｘ２で第１及び第２のデータアイテムのそれぞれに従って構築されるイメージにおけるイメージ画素の画素強度値（ｉ１及びｉ２）に関連している（ここで、αは前記の所定の空間勾配の前記の異なる値の前記比の値）請求項５に記載の方法：
【数２】
2006521857.tif 000025
【請求項８】
前記の所定の空間勾配の前記の異なる値の前記比が実質的に−１に等しい請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記第１のイメージデータアイテムから第１の実空間イメージデータアイテムを生成し、第２のイメージデータアイテムから第２の実空間イメージデータアイテムを生成する段階と；
前記の第１の実空間イメージデータアイテムに従って構築されたイメージのイメージフレーム内のフィーチャーの周縁に対応する第１のイメージ境界を画定する段階と；
前記の第２の実空間イメージデータアイテムに従って構築されたイメージのイメージフレーム内の前記フィーチャーの周縁に対応する第２のイメージ境界を画定する段階と；
前記の第１の境界及び前記の第２の境界に従って第３のイメージ境界を画定する段階と；
前記の第１のイメージ境界に従って前記の第１の実空間イメージデータアイテムをセグメント化する段階と；
前記の第３のイメージ境界に従って前記の第２の実空間イメージデータアイテムをセグメント化する段階と；を含む請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１及び第２の実空間イメージデータアイテムはそれぞれ、前記第１及び第３のイメージ境界外のデータアイテムのそれぞれを捨て、記第１及び第３のイメージ境界内のデータアイテムのそれぞれを保持する請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
第３のイメージ境界が第１のイメージ境界と第２のイメージ境界との間の差の平均に従って画定される請求項９又は１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
第３のイメージ境界が第１のイメージ境界と第２のイメージ境界との間の差の平均に従って変更された第１のイメージ境界及び第２のイメージ境界のいずれかによって画定される請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
第１のイメージ境界が第１のイメージ境界ベクトルによって画定され、第２のイメージ境界は第２のイメージ境界ベクトルによって画定され、前記第１のイメージ境界と前記第２のイメージ境界との間の前記差が前記第１のイメージ境界ベクトルと前記第２のイメージ境界ベクトルとの間の差としての差ベクトルである請求項１１又は１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
第３のイメージ境界は第３のイメージ境界ベクトルによって画定され、第３のイメージ境界ベクトルは第１のイメージ境界ベクトル又は第２のイメージ境界ベクトルのいずれであり、このベクトルには前記差ベクトルの平均である平均差ベクトルが加えれられる請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記平均差ベクトルの各成分の値が、前記差ベクトルの対応要素及び前記対応要素に隣接する前記差ベクトルの所定数の成分の値の重みが付けられた平均として決定される請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
第１のイメージデータアイテムから第１の実空間イメージデータアイテムを生成し、第２のイメージデータアイテムから第２の実空間イメージデータアイテムを生成する段階と；
（ａ）第１の実空間イメージデータアイテムと第２の実空間イメージデータアイテムとを比較する段階と；
（ｂ）そのように比較されたデータアイテムがイメージされた対象物の同じフィーチャーに一致するかどうかを評価する段階と、一致しないならば、
（ｃ）実空間イメージデータアイテムについて段階（ａ）及び（ｂ）を繰り返す段階であって、実空間イメージデータアイテムの少なくとも一つは段階（ａ）の以前の繰り返しの際に比較されたものと異なっている段階と、を含む請求項１から１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記の第１のイメージデータアイテムから第１の実空間イメージデータアイテムを生成し、前記の第２のイメージデータアイテムから第２の実空間イメージデータアイテムを生成する段階と；
（i）前記の第１の実空間イメージデータアイテムから第１のセットのデータアイテムを選択する段階と；
（ii）前記の第２の実空間イメージデータアイテムから第２のセットのデータアイテムを選択する段階と；
（iii）前記第１のセットからのデータアイテムを前記第２のセットからのデータアイテムと比較する段階と；
（iv）そのように比較されたデータアイテム間の類似性指標を定義する段階と；
（v）そのように比較された前記の実空間イメージデータアイテムがイメージされた対象物の同じフィーチャーと一致するかどうかを、前記類似性指標に従って評価する段階と、一致しないならば；
（vi）段階（ii）から（v）を繰り返して、前記の第１のセットの少なくとも一のデータアイテムが前記の第２のセットのデータアイテムに比較する段階であって段階（iii）の以前の繰り返しの際に比較されなかったものが比較される段階と；を備えた請求項１から１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
データアイテムの前記第１及び第２のセットが、前記第１及び第２の実空間イメージデータアイテムのそれぞれに従って構築されたイメージ内に位置する画素群に対応するイメージ画素値を備え、群の各要素の画素位置が群の他の要素の画素位置に隣接する請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
段階（ii）が画素値のサブグループを画定する前記第２のセット内から一又は二以上のデータアイテムのサブセットを選択することを含み、ここで、サブグループが複数の要素を備えるときにサブグループの各要素の画素位置はサブグループの他の要素の画素位置に隣接し、段階（iii）は第１のセットの画素値を第２のセットの画素値と比較することを含み、ここで、前記サブセットの少なくとも一の要素の画素位置は段階（iii）の以前の繰り返し中に同じ要素の画素位置に対して変位している請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
段階（v）に従った評価は肯定的段階（ii）から（v）であり、段階（iv）は段階（v）に従った肯定的評価が得られたサブセットについてそのサブセット内の要素だけについて実行する請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
各サブセットは、要素が選択されるセット内からの要素の総数の所定の割合を備える請求項１９又は２０のいずれかに記載の方法。
【請求項２２】
所定の割合は一半分（１／２）である請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
請求項１から２２のいずれか一項に記載の方法を用いる核磁気共鳴イメージ（ＭＲＩ）若しくは他のイメージを再構築する方法。
【請求項２４】
所定の空間勾配を有する磁場内の対象物によって生成された核磁気共鳴信号からの磁気共鳴イメージ（ＭＲＩ）データを取得し、処理する装置であって、前記対象物を表すイメージを再構築するのに用いる装置において：
前記対象物の第１のイメージを構築する際に使用するために前記所定の空間勾配の第１の値を用いて第１のイメージデータアイテムの第１のセットを取得し、前記対象物の第２のイメージを構築する際に使用するために前記第１の値と異なる前記所定の空間勾配の第２の値を用いて第２のイメージデータアイテムの第２のセットを取得するイメージ取得手段であって、前記第１のセットの取得が完了する前に第２のイメージデータアイテムの前記第２のセットを取得するように構成されたイメージ取得手段と；
前記の所定の空間勾配の値を変化させるための勾配制御手段と；
第１のイメージデータアイテム、第２のイメージデータアイテム、及び、前記の所定の空間勾配の前記の異なる第１の値と第２の値の比に従って、第３のイメージデータアイテムを生成するイメージ処理手段と；を備えた装置。
【請求項２５】
前記イメージ取得手段が、前記第１のセットの第１のイメージデータアイテムが取得されたフーリエ空間の点に一致するフーリエ空間の点から、前記第１のセットの取得が完了する前に取得された前記第２のイメージデータアイテムの前記第２のセットが取得されるように構成されている請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記イメージ取得手段が、：
（ａ）フーリエ空間における選択された点のセットから第１のイメージデータを取得する段階と；
（ｂ）フーリエ空間における前記の選択された点のセットから第２のイメージデータを取得する段階と；
（ｃ）フーリエ空間における新しい点のセットを選択し、前記の第１のセットの取得が完了するまで前記の新しい点のセットについて（ａ）及び（ｂ）を繰り返す段階と、によって、第１のイメージデータアイテムの第１のセットと第２のイメージデータアイテムの第２のセットとが取得するように構成されている請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
段階（ａ）及び段階（ｃ）における前記選択されたセットはそれぞれ、フーリエ空間における点のラインを形成し、段階（ｃ）で選択された点のセットは前の段階（ａ）及び段階（ｂ）で用いられた選択された点のセットによって形成された点のラインに実質的に平行な点のラインを形成する請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
前記勾配制御手段は、前記所定の空間勾配の前記の異なる値の比が一定の値であるように前記所定の空間勾配の値を変えるように構成されている請求項２４から２７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２９】
第３のイメージデータアイテムは前記対象物を表すイメージの画素値を含み、第３のイメージデータアイテムに従って構築されるイメージにおけるイメージ画素の位置（ｘ３）が、次式を介して第１及び第２のデータアイテムのそれぞれに従って構築されるイメージにおけるイメージ画素の位置（ｘ１及びｘ２）に関連しているように第３のイメージデータアイテムが生成される（ここで、αは前記の所定の空間勾配の前記の異なる値の前記比の値）請求項２４から２８のいずれか一項に記載の装置：
【数３】
2006521857.tif 000026
【請求項３０】
第３のイメージデータアイテムに従って構築されるイメージにおける位置ｘ３でのイメージ画素の画素強度値（ｉ３）は、次式を介して、位置ｘ１及びｘ２で第１及び第２のデータアイテムのそれぞれに従って構築されるイメージにおけるイメージ画素の画素強度値（ｉ１及びｉ２）に関連している（ここで、αは前記の所定の空間勾配の前記の異なる値の前記比の値）請求項２９に記載の装置：
【数４】
2006521857.tif 000027
【請求項３１】
前記の所定の空間勾配の前記の異なる値の前記比が実質的に−１に等しい請求項２４から３０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３２】
前記第１のイメージデータアイテムから第１の実空間イメージデータアイテムを生成し、第２のイメージデータアイテムから第２の実空間イメージデータアイテムを生成し；
前記の第１の実空間イメージデータアイテムに従って構築されたイメージのイメージフレーム内のフィーチャーの周縁に対応する第１のイメージ境界を画定し；
前記の第２の実空間イメージデータアイテムに従って構築されたイメージのイメージフレーム内の前記フィーチャーの周縁に対応する第２のイメージ境界を画定し；
前記の第１の境界及び前記の第２の境界に従って第３のイメージ境界を画定し；
前記の第１のイメージ境界に従って前記の第１の実空間イメージデータアイテムをセグメント化し；
前記の第３のイメージ境界に従って前記の第２の実空間イメージデータアイテムをセグメント化する；ように前記イメージ処理手段が構成されている請求項２４から３１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３３】
前記第１及び第２の実空間イメージデータアイテムはそれぞれ、前記第１及び第３のイメージ境界外のデータアイテムをそれぞれ捨て、記第１及び第３のイメージ境界内のデータアイテムをそれぞれ保持する請求項３２に記載の装置。
【請求項３４】
第３のイメージ境界が第１のイメージ境界と第２のイメージ境界との間の差の平均に従って画定される請求項３２又は３３のいずれかに記載の装置。
【請求項３５】
第３のイメージ境界が第１のイメージ境界と第２のイメージ境界との間の差の平均に従って変更された第１のイメージ境界及び第２のイメージ境界のいずれかによって画定される請求項３４に記載の装置。
【請求項３６】
第１のイメージ境界が第１のイメージ境界ベクトルによって画定され、第２のイメージ境界は第２のイメージ境界ベクトルによって画定され、前記第１のイメージ境界と前記第２のイメージ境界との間の前記差が前記第１のイメージ境界ベクトルと前記第２のイメージ境界ベクトルとの間の差としての差ベクトルである請求項３４又は３５のいずれかに記載の装置。
【請求項３７】
第３のイメージ境界は第３のイメージ境界ベクトルによって画定され、第３のイメージ境界ベクトルは第１のイメージ境界ベクトル又は第２のイメージ境界ベクトルのいずれであり、このベクトルには前記差ベクトルの平均である平均差ベクトルが加えれられる請求項１３に記載の装置。
【請求項３８】
前記平均差ベクトルの各成分の値が、前記差ベクトルの対応要素及び前記対応要素に隣接する前記差ベクトルの所定数の成分の値の重みが付けられた平均として決定される請求項３７に記載の装置。
【請求項３９】
前記イメージ処理手段が、
第１のイメージデータアイテムから第１の実空間イメージデータアイテムを生成し、第２のイメージデータアイテムから第２の実空間イメージデータアイテムを生成する段階と；
（ａ）第１の実空間イメージデータアイテムと第２の実空間イメージデータアイテムとを比較する段階と；
（ｂ）そのように比較されたデータアイテムがイメージされた対象物の同じフィーチャーに一致するかどうかを評価する段階と、一致しないならば、
（ｃ）実空間イメージデータアイテムについて段階（ａ）及び（ｂ）を繰り返す段階であって、実空間イメージデータアイテムの少なくとも一つは段階（ａ）の以前の繰り返しの際に比較されたものと異なっている段階と、を実施するように構成されている請求項２４から３８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項４０】
前記イメージ処理手段が、
前記の第１のイメージデータアイテムから第１の実空間イメージデータアイテムを生成し、前記の第２のイメージデータアイテムから第２の実空間イメージデータアイテムを生成する段階と；
（i）前記の第１の実空間イメージデータアイテムから第１のセットのデータアイテムを選択する段階と；
（ii）前記の第２の実空間イメージデータアイテムから第２のセットのデータアイテムを選択する段階と；
（iii）前記第１のセットからのデータアイテムを前記第２のセットからのデータアイテムと比較する段階と；
（iv）そのように比較されたデータアイテム間の類似性指標を定義する段階と；
（v）そのように比較された前記の実空間イメージデータアイテムがイメージされた対象物の同じフィーチャーと一致するかどうかを、前記類似性指標に従って評価する段階と、一致しないならば；
（vi）段階（ii）から（v）を繰り返して、前記の第１のセットの少なくとも一のデータアイテムが前記の第２のセットのデータアイテムに比較する段階であって段階（iii）の以前の繰り返しの際に比較されなかったものが比較される段階と；を実施するように構成されている請求項２４から３９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項４１】
データアイテムの前記第１及び第２のセットが、前記第１及び第２の実空間イメージデータアイテムのそれぞれに従って構築されたイメージ内に位置する画素群に対応するイメージ画素値を備え、群の各要素の画素位置が群の他の要素の画素位置に隣接する請求項４０に記載の装置。
【請求項４２】
段階（ii）が画素値のサブグループを画定する前記第２のセット内から一又は二以上のデータアイテムのサブセットを選択することを含み、ここで、サブグループが複数の要素を備えるときにサブグループの各要素の画素位置はサブグループの他の要素の画素位置に隣接し、段階（iii）は第１のセットの画素値を第２のセットの画素値と比較することを含み、ここで、前記サブセットの少なくとも一の要素の画素位置は段階（iii）の以前の繰り返し中に同じ要素の画素位置に対して変位している請求項４１に記載の装置。
【請求項４３】
段階（v）に従った評価は肯定的段階（ii）から（v）であり、段階（iv）は段階（v）に従った肯定的評価が得られたサブセットについてそのサブセット内の要素だけについて実行する請求項４２に記載の装置。
【請求項４４】
各サブセットは、要素が選択されるセット内からの要素の総数の所定の割合を備える請求項４２又は４３のいずれかに記載の装置。
【請求項４５】
所定の割合は一半分である請求項４４に記載の装置。
【請求項４６】
請求項２４から４５のいずれか一項に記載の方法を用いる核磁気共鳴イメージ（ＭＲＩ）若しくは他のイメージを再構築する装置。
【請求項４７】
請求項１から２３のいずれか一項に記載の方法に従ってイメージを再構築するために使用するコンピュータシステム。
【請求項４８】
請求項１から２３のいずれか一項に記載の方法に従ってイメージを取得、処理するためのコンピュータシステムの使用。
【請求項４９】
コンピュータシステム上で実施するときに、取得されたイメージデータを用いて、請求項１から２３のいずれか一項に記載の方法を実施するコンピュータコードを備えたコンピュータプログラム。
【請求項５０】
請求項４９に記載のコンピュータ用のプログラムを格納するコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項５１】
請求項１から２３のいずれか一項に記載の方法を用いて、又は、請求項２４から５０のいずれか一項に記載の装置を用いて生成されたイメージ。
【請求項５２】
請求項２４から５１のいずれか一項に記載の装置を備えた核磁気共鳴イメージングシステム。
【請求項５３】
請求項５２に記載の核磁気共鳴イメージングシステムを用いて生成されたイメージ。
【請求項５４】
請求項４７，４９又は５０のいずれか一項に記載のコンピュータシステム、コンピュータプログラム又はコンピュータプログラムプロダクトをを用いて生成されたイメージ。
【請求項５５】
添付図面を参照して明細書に記載の一実施形態において説明したイメージ取得及び処理方法。
【請求項５６】
添付図面を参照して明細書に記載の一実施形態において説明したイメージ取得及び処理方装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はイメージデータ、特に、排他的ではないが、イメージされた対象（対象物）若しくは物を表す磁気共鳴イメージイング（ＭＲＩ）像の再構築のためのイメージデータの取得のための方法及びその装置に関するものである。本発明はまた、イメージ再構築の目的で取得されるようなイメージデータの処理方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
核磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）はヒト若しくは動物の体の内部を非侵襲的に映像化することができる。核磁気共鳴（ＮＭＲ）の現象は磁場Ｂが映像化される対象物（物体）に印加されたときに生ずる。磁場Ｂの存在下、対象の材料の原子核の内部核スピンは磁場Ｂの方向の周りに歳差運動を生じる。
【０００３】
核スピン歳差運動の周波数はラーモア周波数（ω）はω＝γＢによって与えられることが知られている。ここで、比例定数（γ）は核の磁気回転比であり、各原子核の種類で異なる。磁場Ｂの方向に平行なスピンの成分に整列したこれらの核スピンは、Ｂに反平行のスピンの成分に整列した核よりも低いエネルギー状態にあるので、結果はわずかに多くの核がＢの方向に平行な方向に整列する。対象の材料の核は部分的にスピン偏極であり、従って、材料は、磁場Ｂの方向に指示する単位体積当たりのネットのスピン密度を示す。
【０００４】
しかしながら、所定の核のラーモア周波数（ω）は典型的には、歳差運動している核が含まれている原子若しくは分子の電子雲の影響のために、予測値ω＝γＢからシフトしている。電子雲の効果は印加磁気Ｂから歳差運動している核を一部遮蔽することである。これによって観察されたラーモア周波数（ω）のシフトが生じる。このシフトは実質的に磁場Ｂに比例し、核が含まれている原子若しくは分子を同定するために用いることができる。結果として、イメージ対象内の核のラーモア周波数は、対象内の分子及び化学構造のばらつきが同定され、マッピングすることができ、さらに、これらの内部構造を映像化（イメージ）されたもよい。
【０００５】
これらの特性は、イメージする対象の材料の核について印加磁場Ｂについて歳差運動させることによって、ＮＭＩイメージング（ＭＲＩ）に応用される。この歳差運動は、イメージされる対象の一部のシフトされたラーモア周波数（ω）で振動する変動する磁場信号として、イメージされる対象物の種々の部分で検出される。
【０００６】
“勾配磁場”として知られる追加の磁場をイメージされる対象物に印加する。勾配磁場は、空間のｘ、ｙ及びｚ方向に線形に変化し、イメージされる対象物の歳差運動周波数を、対象物内の歳差している核の位置の関数としてすでにシフトされたラーモア周波数（ω）から変化させる。ｘ、ｙ及びｚ方向の勾配磁場の微分をそれぞれＧｘ、Ｇｙ、Ｇｚとして表すと、ＮＭＲ装置が受ける信号は以下のように与えられることを示すことができる。
【数１】
2006521857.tif 000003
【０００７】
しかしながら、ｋｘ＝γＧｘｔ；ｋｙ＝γＧｙｔ；ｋｚ＝γＧｚｔ：のように変数を変化させることによって：ＮＭＲ装置が受ける信号Ｓは、イメージされる対象物の核の単位体積当たりのネットのスピン密度のフーリエ変換によって以下のように簡単に与えられる：
【数２】
2006521857.tif 000004
ここで、ｋ＝（ｋｘ，ｋｙ，ｋｚ）はフーリエ空間におけるスピン密度関数の空間周波数ベクトルである（“ｋ空間”として知られている）。
【０００８】
現在あるイメージング法は典型的には、連続したイメージ取得シーケンス中及びその間に変化しないイメージ対象を必要とし、これが実際に実現することは不可能であることがよくある。
【０００９】
この欠点が、ＮＭＲ装置の磁場の乱れによるＭＲＩイメージで生ずるイメージの乱れを補正（較正）しようとするときに特に問題となることがよくある。このようなイメージは通常、静磁場Ｂの不均一性やイメージ対象物の磁化に対する安定性のような複数の因子によるジオメトリ乱れを被る。このような乱れは、対象物が存在する磁場に従って決定される歳差運動の周波数から導出されるイメージされる対象物の一部の位置の結果として生ずる。磁場勾配が静磁場と併せて印加されるとき、磁場と際さしている部分の位置との間の関係を決定することができる。しかしながら、望まれていない不均一性は歳差運動している部分の近傍での静磁場で生じるならば、結果は、それの測定される部分における対応する乱れ若しくは誤差となり、ジオメトリイメージ乱れとして現れる。
【００１０】
Medical Imagingの第11巻第3号第319頁（1992年9月）に掲載されたHsuan ChangとJ. Michael Fitzpatrickによるタイトル“A Technique for Accurate Magnetic Resonance Imaging in the Pressure of Field Inhomogeneities”の論文において議論されたように、測定された部分の誤差のサイズは、その点での磁場不均一性と勾配磁場の大きさとの比に依存する。
【００１１】
図１に、静磁場Ｂの成分及び不均一性のサイズΔＢを含む空間方向（例えば、ｘ方向）に沿った磁場１のグラフ表示を示す。図示したように、ｘ方向の勾配磁場Ｇｘの追加により生ずるこの磁場の第１の変更２により、磁場はＢ＋ΔＢ＋Ｇｘｘとなり、反対符号の異なる勾配磁場αＧｘの追加から生ずる第２の変更３によって、磁場はＢ＋ΔＢ＋αＧｘｘとなる。磁場Ｂ＋Ｇｘ（不均一性ΔＢがない）から導出される測定位置はｘ０は、不均一性ΔＢの存在において量ｘ１−ｘ０＝ΔＢ／Ｇｘだけの位置ｘ１へのシフトが見られ、他方、磁場Ｂ＋αＧｘ（不均一性ΔＢがない）から導出される測定位置はｘ０は、不均一性ΔＢの存在においては量ｘ２−ｘ０＝ΔＢ／αＧｘだけの位置ｘ２へのシフトが見られる。正しい位置ｘ０についてのこれらの２つの位置の方程式を解く際には、ΔＢの値と独立であり得て、２つの既知の誤差位置（ｘ１及びｘ２）及び印加された２つの勾配磁場の比（α）だけが必要となる。これによって、この不均一性に大きさ及び性質に関する情報に独立な磁場不均一性から生ずるイメージ乱れの補正が可能となる。
【００１２】
現在ある方法は、第１のイメージの取得中の固定された勾配磁場と第２のイメージの取得中の異なる固定された勾配磁場とを用いて、対象の２つの独立の連続したイメージを取得することによってこのような補正を実施する。
【００１３】
残念ながら、ＮＭＲイメージング（ＭＲＩ）法は典型的には、一連のイメージを迅速な連続で得ることができるように、不十分な迅速さでイメージデータの取得手順を有する。結果として、対象の連続するイメージ取得シーケンスの間の時間にわたってのイメージされる対象物の移動（対象内での変化）は、２つの連続するイメージが磁場乱れだけでなく、イメージされる対象物における変化のために異なることを意味している。従って、２つの得られるイメージが対象の完全に同じなビューではないので（対象が２つの独立なイメージ取得インターバルの間若しくはその間に移動若しくは変化している）現在ある取得方法を用いて取得されるイメージに印加するときは、磁場の不均一性によるイメージ乱れを補正する上述の方法の応用はうまくいかないか、又は、劣ったものとなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、対象物のイメージのペアを取得するときに、イメージされる対象物の移動若しくは対象物内での変化をしにくい効率的なイメージデータ取得を提供するために、現在あるイメージ取得及び処理方法における本質的な欠点の少なくともいくつかを克服することを目的とする。本発明はまた、その乱れ補正の前にこのようなイメージの処理の改良して上述の乱れ補正方法やこれに類する方法の応用の補正効果を向上させ、上述の乱れ補正方法やこれに類する方法の応用をより効率的に提供することを目的とする。ＮＭＲ装置の磁場から生ずる取得イメージの乱れが、本発明による磁場の乱れ効果に関する予め決めた情報を頼ることなく、少なくとも部分的に補正されることに留意されたい。
【００１５】
概して、提案する本発明は、第１のデータセットの取得に関連する磁場が第２のデータセットの取得に関連する磁場とは異なるようにするもとになるところの、同じイメージデータ取得インターバル中にイメージデータの２組のセットを同時に取得するものである。本発明は、２組のセットを備えたイメージデータの連続取得中に予め決められた磁場を繰り返し変化させることを提案する。異なる磁場の間の関係、より好適には異なる勾配磁場の関係を、それぞれの組でのデータに従って構成されるイメージに生ずるイメージ乱れを補正するために第１及び第２のデータセットと共に使用してもよい。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
従って、第１の態様では、本発明は、所定の空間勾配を有する磁場内になる対象物によって生成された核磁気共鳴信号から磁気共鳴イメージ（ＭＲＩ）を取得し、処理する方法であって、前記対象物を表すイメージを再構成する際に使用するための方法を提供する。この方法は：
前記対象物を表す第１のイメージを構成する際に使用するために前記所定の空間勾配の第１の値を用いて第１のイメージデータアイテムの第１のセットを取得する段階と；
前記対象物を表す第２のイメージを構成する際に使用するためにそれの前記第１の値と異なる前記所定の空間勾配の第２の値を用いて第２のイメージデータアイテムの第２のセットを取得する段階であって、前記第１のセットの取得が完了する前に前記第２のセットの第２のイメージデータアイテムが取得される段階と；
第１のイメージデータアイテム、第２のイメージデータアイテム、及び、前記の所定の空間勾配の前記の異なる第１の値と第２の値の比に従って、第３のイメージデータアイテムを生成する段階；とを備える。
【００１７】
本発明の他の態様では、第１のイメージデータアイテム、第２のイメージデータアイテム、及び、前記の所定の空間勾配の前記の異なる値の比に従って、第３のイメージデータアイテムを生成する段階を削除している。所定の空間勾配はＮＭＲ装置によって印加された勾配磁場Ｇであるのが好ましく、ＮＭＲ装置の走査／読込方向に対応する勾配磁場例えば、その走査方向に沿ったＮＭＲ装置のｘ座標の勾配磁場Ｇｘであるのがさらに好ましい。
【００１８】
第１のイメージデータアイテムの第１のセットと、第２のセットの第２のイメージデータアイテムの少なくともいくつか（好適には全て）を、独立の若しくは離散的な取得インターバル中以外の、第１のセットの完全な取得に対して要する同じ単一イメージデータ取得段階中若しくはタイムインターバルにおいて取得する。同じイメージ取得シーケンス中の２つの異なる勾配磁場についてのイメージデータを取得することによって、２つの完全に独立でかつ連続なイメージ取得段階／インターバルすなわち、各完了（コンプリート）セットについて一つを実施する必要性がなくなる。結果として、イメージされた対象物を独立で連続なこのようなインターバルの間で移動若しくは変化したときに、問題を減少若しくは回避する。第１のイメージデータアイテムと第２のイメージデータアイテムとは取得の際に独立に格納され、これによって２つの区別できるイメージデータセットとなってもよく、この２つのそれぞれはＮＭＲ装置の磁場の磁場勾配の２つの異なる値のうちの一方と関連する。これらの区別できるイメージデータセットは続いて所望のように独立に若しくは一緒に処理されてもよい。
【００１９】
前記第１のセットの取得が完了する前に取得された前記第２のセットの第２のイメージデータアイテムはフーリエ空間（ｋ空間）における点から取得されるのが好ましい。これらの点は、前記第１のセットの第１のイメージデータアイテムが取得されるフーリエ空間におけるこれらの点と一致する。
【００２０】
第１のセットの完了取得前に、第２のセットの第２のイメージデータアイテムの少なくともいくつか（好ましくは全て）を、第１のセットの第１のイメージデータアイテムの少なくともいくつか（好ましくは全て）が取得されたものと同じフーリエ空間点から取得される。当然、所望ならば、第２のイメージデータアイテムのいくつかを、第１のイメージデータアイテムのいずれも取得されないフーリエ空間の領域／点から取得してもよい。
【００２１】
好ましくは、第１のイメージデータアイテムの第１のセットと第２のイメージデータアイテムの第２のセットとを取得する方法は：
（ａ）フーリエ空間における選択された点のセットから第１のイメージデータを取得する段階と；
（ｂ）フーリエ空間における前記の選択された点のセットから第２のイメージデータを取得する段階と；
（ｃ）フーリエ空間における新しい点のセットを選択し、前記の第１のセットの取得が完了するまで前記の新しい点のセットについて（ａ）及び（ｂ）を繰り返す段階と、を含む。このように、新しい点のセットが選択され、工程がイメージデータアイテムの第１のセットを少なくとも全て取得されるまで前記の新しいセットを用いて繰り返される前に、第１及び第２のイメージデータアイテムが交互に、同じ所定の選択されたフーリエ空間座標のセットから取得される。
【００２２】
各連続段階（ｃ）が実施される前に、段階（ａ）及び段階（ｂ）の両方が実施されるという条件の下では、段階（ａ）が段階（ｂ）の前に実施され、若しくはこの逆で実施され得ることに留意されたい。例えば、段階のシーケンスは：
（Ａ）  （ａ）（ｂ）（ｃ）；（ａ）（ｂ）（ｃ）；（ａ）（ｂ）（ｃ）．．．；であり得るし、
又は、
（Ｂ）  （ａ）（ｂ）（ｃ）；（ｂ）（ａ）（ｃ）；（ａ）（ｂ）（ｃ）．．．；であり得る。
段階（ａ）及び段階（ｂ）が、磁場の所定の空間勾配の異なる値を必要とするならば、これは、段階（ａ）から段階（ｂ）へ若しくはこの逆に進めるときに値が変化しなければならないことを意味している。シーケンス（Ａ）は各段階（ｃ）の後にこのような値の変化も必要とするが、シーケンス（Ｂ）は必要としない。
【００２３】
段階（ａ）及び段階（ｃ）における点の選択されたセットを、いかなる選択したやりかたにおいてフーリエ空間を介して分布されてもよい。点の選択されたセットは、フーリエ空間のおける点のライン（大きめの所定の走査ラインの一部であってもよい）、若しくは、複数のこのようなライン、若しくは、曲線（例えば、らせん）、若しくは複数の独立した曲線を形成してもよく、又は、フーリエ空間の一又は二以上の選択されたエリア／領域（それぞれは任意の所望の形状及び配置）をカバーしてもよい。
【００２４】
段階（ａ）及び段階（ｃ）における点の選択されたセットがそれぞれ、フーリエ空間における点のラインを形成してもよい。ここで、段階（ｃ）で選択された点のセットが、前の段階（ａ）及び段階（ｂ）に用いられる点の選択セットによって形成された点のラインに実質的に平行である点のラインを形成してもよい。このようにして、第１及び第２のイメージデータアイテムは交互に、フーリエ空間における一連の平行ラインのそれぞれから、ライン毎に取得してもよい。選択されたラインは並んでいることが好ましく、イメージデータ取得は実質的にフーリエ空間の実質的にラスター型の走査である。
【００２５】
前記平行ラインのそれぞれはフーリエ空間の一の次元にだけ延びていてもよい。より好適には、この次元がＮＭＲ装置の読込方向又は走査方向に対応している。ここで、この装置はその方向にイメージデータ取得中にイメージされる対象物を走査する。
【００２６】
第３のイメージデータアイテムは、前記磁場から生じるイメージ乱れの情報に独立に生成され、これによって、前記第３のイメージデータアイテムから生成された前記対象物のイメージが、第１のイメージデータアイテム若しくは第２のイメージデータアイテム単独（すなわち、それぞれ“第１のイメージ”、“第２のイメージ”）から生じる前記対象物のイメージに存在するものよりも、前記磁場から生ずるイメージ乱れが小さい。一旦、第１及び第２のイメージデータが取得されてから、その後に磁場から生ずるイメージ乱れの補正を行ってもよい。第３のイメージデータアイテムが、イメージフレーム内のイメージフィーチャーの明らかな変位のようなイメージ画素位置誤差、及び、第１のイメージと第２のイメージとの間のような、所定のイメージフィーチャーのコントラスト等の明らかな変化のような画素値（大きさ若しくは強度）誤差のいずれをも補正するように生成されてもよい。
【００２７】
このような補正は、以下に詳細に記載するように、第３のイメージデータアイテムの補正効果をエンハンスする第１及び第２のイメージデータアイテムの最初の処理後に生成されるのが好ましい。
【００２８】
第３のイメージデータアイテムは前記対象物を表すイメージの画素値を含むことが好ましく、第３のイメージデータアイテムに従って構築されたイメージにおけるイメージ画素の位置（ｘ３）が、次式を介して第１及び第２のデータアイテムのそれぞれに従って構築されたイメージにおけるイメージ画素の位置（ｘ１及びｘ２）に関連しているようにいくつか若しくは全てが生成される：
【数３】
2006521857.tif 000005
ここで、αは前記の所定の空間勾配の前記の異なる値の前記比の値である。
【００２９】
さらに好適には、第３のイメージデータアイテムに従って構築されたイメージにおける位置ｘ３でのイメージ画素の画素強度値（ｉ３）は、次式を介して、位置ｘ１及びｘ２で第１及び第２のデータアイテムのそれぞれに従って構築されたイメージにおけるイメージ画素の画素強度値（ｉ１及びｉ２）に関連している：
【数４】
2006521857.tif 000006
従って、第３のイメージデータアイテムは第１及び第２のイメージデータアイテムと比αだけを用いて、前記磁場から生ずるイメージ乱れの情報に独立に生成させてもよい。
【００３０】
前記所定の空間勾配の前記異なる値の比αの値は、正（＋１以外の）であってもよいが、好適には負である一定の値であることが好ましい。αの値は−１であることが好ましい。というのは、イメージ取得が所定の勾配磁場の符号だけの逆を要し、第１のイメージデータアイテムと第２のイメージデータアイテムの取得の間のように、その大きさの変化を要しないためである。
【００３１】
前述のように、第３のイメージデータアイテムの画素位置は、第１及び第２のイメージデータアイテムに従って生成されたイメージにおける対応する画素（すなわち、同じ対象物フィーチャーに対応する画素）の画素位置から決定されてもよい。第１及び第２のイメージデータアイテムの初期処理は典型的には、第１及び第２のイメージのどの画素が対応する画素であるかを正確に確かめることができるならば、連続してそれから生成された第３のイメージデータアイテムの補正効果をエンハンスする。これは、第１のイメージの各画素を第２のイメージの対応する画素に明確にマッピングする第１のイメージと第２のイメージの対応する画素間での“マップ”を作成することによって達成してもよい。
【００３２】
しかしながら、初期の処理段階は、第１及び第２の両イメージにおける対象（問題）となっているフィーチャーを特定し、線引きする（輪郭を描く）段階であるのが好ましい。このようなフィーチャーが、第１のイメージと第２のイメージとの間のように十分にシフトするので、第２のイメージのイメージフレームに対する第１のイメージのイメージフレーム内のそのフィーチャーの境界／エッジもそうなる。従って、第３の境界は、それのイメージフレームに対する第１のイメージ内の対象となっているフィーチャーの境界と；それのイメージフレームに対する第２のイメージ内の対象となっているフィーチャーの境界と；に対応する本発明から、第２のイメージに印加されたときに第３の境界が対象となっているフィーチャーを線引きするように導かれるのが好ましい。
【００３３】
他の態様又は第１の態様における本発明は：
第１のイメージデータアイテムから第１の実空間イメージデータアイテム（例えば、画素）を、また、第２のイメージデータアイテムから第２の実空間イメージデータアイテム（例えば、画素）を生成する段階と；
前記の第１の実空間イメージデータアイテムに従って構築されたイメージのイメージフレーム内のフィーチャーの周縁（周囲）に対応する第１のイメージ境界を（前記第１の実空間イメージデータアイテムを用いて）画定（定義）する段階と；
前記の第２の実空間イメージデータアイテムに従って構築されたイメージのイメージフレーム内の前記フィーチャーの周縁に対応する第２のイメージ境界を（前記第２の実空間イメージデータアイテムを用いて）画定する段階と；
前記の第１の境界及び前記の第２の境界に従って第３のイメージ境界を画定する段階と；
前記の第１のイメージ境界に従って前記の第１の実空間イメージデータアイテムをセグメント化する段階と；
前記の第３のイメージ境界に従って前記の第２の実空間イメージデータアイテムをセグメント化する段階と；
を含んでもよい。
【００３４】
このようにして、両イメージのイメージフレーム内の対象となっているフィーチャーを、第１及び第２のイメージデータアイテムから決定された適切なイメージ境界を用いて両イメージ内のイメージデータの残りから線引きされ又はセグメント化されてもよい。第１及び第２のイメージ内の対応するイメージフィーチャーが典型的にはイメージデータ取得中に用いられる異なる磁場勾配のためにある程度シフトするので、２つのイメージ内の対象となっているフィーチャーの対応する境界もシフトする。次いで第３のイメージ境界は、第２のイメージ境界よりも第１のイメージ境界に類似する第３の境界を画定するが、第１のイメージ境界に対して第２のイメージ境界と同じ量だけシフトする。境界の使用によって、第１及び第２のイメージの連続する分析を簡単になる。
【００３５】
第１及び第２の実空間イメージデータアイテムはそれぞれ、前記第１及び第２のイメージ境界のそれぞれの外側のデータアイテムが捨て去られるように；、かつ、第１及び第３のイメージ境界内のデータアイテムが保持されるように；セグメント化されるのが好ましい。これは、イメージ内の対象となっているフィーチャーの引き続くイメージ処理を深刻に妨げ得る第１及び第２の両イメージからのノイズ若しくは無意味なデータを除去する。
【００３６】
第３のイメージ境界は、第１のイメージ境界と第２のイメージ境界との間の差の平均に従って画定される。これは第３の境界のスムージングを提供する。
【００３７】
例えば、第３のイメージ境界は、第１のイメージ境界と第２のイメージ境界との間の差の平均に従って変更された第１のイメージ境界及び第２のイメージ境界のうちの一方によって画定されてもよい。第１のイメージ境界は第１のイメージ境界ベクトルによって画定され、第２のイメージ境界は第２のイメージ境界ベクトルによって画定され、前記第１のイメージ境界と前記第２のイメージ境界との間の前記差は、前記第１のイメージ境界ベクトルと前記第２のイメージ境界ベクトルとの間の差である差ベクトルであってもよい。
【００３８】
このような各ベクトルは例えば、第１及び第２のイメージ両方に共通の画素位置（ロケーション）のようなイメージ座標において好適に画定されたベクトルであってもよい。
【００３９】
好ましくは、第３のイメージ境界は第３のイメージ境界ベクトルによって画定され、第３のイメージ境界ベクトルは第１のイメージ境界ベクトル又は第２のイメージ境界ベクトルのいずれであり、このベクトルには前記差ベクトルの平均である平均差ベクトルが加えれられる。前記差ベクトルの各成分の値は、前記差ベクトルの対応する成分、及び、前記対応する成分の近傍の前記差ベクトルの所定数の成分の値の重みがつけられた平均として決定されるのが好ましい。
【００４０】
例えば、第１のイメージ境界ベクトルｆ、及び第２のイメージ境界ベクトルｒとすると、差ベクトルはｄ＝ｆ−ｒである。平均差ベクトルは重みがつけられた平均であってもよい。ここで、平均差ベクトルのｊ番目の成分は以下のようにｊ番目の成分近傍のｎ個の成分の重みがつけられた平均である：
【数５】
2006521857.tif 000007
ここで、重みｗｉは全てのｗｉ＝１を含む適切な値であってよい。この場合、平均は従来周知のように“ボックスカー平均”である。
【００４１】
第１のイメージのフィーチャーは第２のイメージの対応するフィーチャーに対してある程度シフトしているので、典型的には対応するフィーチャーが同一のイメージ画素位置に配置しない場合である。第３のイメージ境界が与えられると、本発明は、第１のイメージ境界内の第１のイメージのフィーチャーに対応する第３のイメージ内の第２のイメージのフィーチャーを特定する段階を含んでもよい。
【００４２】
第３のイメージデータアイテムの生成前に第１及び第２のイメージデータアイテムの初期処理は、上述のように、第１のイメージの画素を第２のイメージの対応する画素にマッピングさせるために、以下のように実施してもよいのが好ましい。マップ生成の以下の方法は、上述の第３のイメージ境界内の画素についてだけ実施されるのが好ましい。マッピングベクトルｍは、ｍｘ１＝ｘ２の関係を介して、第１のイメージにおける位置ｘ１が第２のイメージにおける位置ｘ２に対応するように導出される。
【００４３】
マップの生成は、第１及び第２のイメージの２つの比較される部分（例えば、２つの比較される走査プロファイル）の間に同様なフィーチャーを見つけることによって実施される。本発明は繰り返し工程を含む：
まず、第１のイメージにおける全画素を第２のイメージにおける同じ位置上にマッピングするマッピングベクトルを生成する：ｍｉ＝ｉ；
次いで、小さな（例えば、ランダム）変化をマッピングベクトルに作って（例えば、ある範囲の全てのｉについてｍ'ｉ＝ｍｉ＋ｉ）、第２のイメージと新しくマッピングされた第１のイメージとの間のような類似性の新しい指標を生成する；
この新しい指標はすでに発見された指標全体の改善を表し、古いマッピングベクトルは新しいマッピングベクトルで置換され、さもなければ拒絶され、さらなる改善が行えなくなるまで工程は繰り返される。
【００４４】
さらに、さらに他の態様若しくは第１の態様の本発明は：
第１のイメージデータアイテムから第１の実空間イメージデータアイテム（例えば、画素）を、また、第２のイメージデータアイテムから第２の実空間イメージデータアイテム（例えば、画素）を生成する段階と；
（ａ）第１の実空間イメージデータアイテムを第２の実空間イメージデータアイテムと比較する段階と；
（ｂ）そのように比較されたデータアイテムがイメージされた対象物の同じフィーチャーに一致するかどうかを評価する段階と、一致しないならば、
（ｃ）実空間イメージデータアイテムについて段階（ａ）及び（ｂ）を繰り返す段階であって、実空間イメージデータアイテムの少なくとも一つは段階（ａ）の以前の繰り返しの際に比較されたものと異なっているところの段階と、
を含んでもよい。
【００４５】
この比較は第１及び第２のイメージ画素群について集合的に実施されてもよい。ここで、第１及び／又は第２のイメージ画素の異なる群は、サイズ及び／又は位置（ロケーション）を変える共通のイメージフィーチャーを特定するために繰り返し比較される。第１及び／又は第２のイメージ画素の群は各イメージ内の一又は二以上の画素のラインであるのが好ましい。次いで比較は例えば走査ライン毎に行われてもよい。
【００４６】
第１の態様における本発明は、
前記の第１のイメージデータアイテムから第１の実空間イメージデータアイテムを、また、前記の第２のイメージデータアイテムから第２の実空間イメージデータアイテムを生成する段階と；
（i）前記の第１の実空間イメージデータアイテムからデータアイテムの第１のセットを選択する段階と；
（ii）前記の第２の実空間イメージデータアイテムからデータアイテムの第２のセットを選択する段階と；
（iii）前記第１のセットからのデータアイテムを前記第２のセットからのデータアイテムと比較する段階と；
（iv）そのように比較されたデータアイテム間の類似性指標を定義する段階と；
（v）そのように比較された前記の実空間イメージデータアイテムがイメージされた対象物の同じフィーチャーと一致するかどうかを、前記類似性指標に従って評価する段階と、一致しないならば；
（vi）段階（ii）から（v）を繰り返して、前記の第１のセットの少なくとも一のデータアイテムが前記の第２のセットのデータアイテムに比較されるであって段階（iii）で以前の繰り返しの際に比較されなかったものが比較される段階と；
を備えてもよい。  
【００４７】
また、データアイテムの第１及び第２のセットのそれぞれについて第１の画素群が第２の画素群上にマッピングされるが、マップの性質は最適なマップを見つけるために繰り返し変更される。
【００４８】
データアイテムの比較させるセットは、比較のために対象となっているフィーチャーを含む各イメージの選択されたエリアを表している。
【００４９】
また、データアイテムの第１のセット及び前記第２のセットは、前記第１及び第２の実空間イメージデータアイテムのそれぞれに従って構築されたイメージ内に位置する画素群に対応するイメージ画素値を備える。ここで、群の各要素（成分）の画素位置は群の他の要素の画素位置に隣接する。
【００５０】
マップ生成工程は、引き続く繰り返しの際に画素群内のいくつかの画素位置のみを集合的にシフトすることを含んでもよい。これは、郡内のいくつかの画素（例えば、画素のサブエリア）が適切にマッピングされているが、他の画素（例えば、画素の他のサブエリア）と見えるときに生じてもよい。これらの他の要素は、改善された全マッピングベクトルを得るために独立に繰り返しシフトされてもよい（すなわち、マッピングベクトルがそれらの画素位置についてだけ変化する）。
【００５１】
また、上述のマップ生成工程の段階（ii）は、画素値のサブグループ（小群）を画定する前記第２のセット内から一又は二以上のデータアイテムのサブセットを選択することを含み、ここで、サブグループの各要素の画素位置はサブグループが複数の要素を備えるときにサブグループの他の要素の画素位置に隣接し、段階（iii）は第１のセットの画素値を第２のセットの画素値と比較すること（ここで、前記サブセットの少なくとも一の要素の画素位置は段階（iii）の以前の繰り返し中に同じ要素の画素位置に対して変位している）を含む。
【００５２】
これは、マッピングベクトルのどの部分が変更の必要性があるかを単に決定するために生じてもよい。すなわち、マッピングベクトルの異なる部分を繰り返し変更することによって、多くの異なるマップを査定し、それぞれのこのような異なるマッピングベクトルと関連する前記類似性指標に従ってマッピングベクトルをどのように変更するのが最適かを決定することができる。
【００５３】
段階（v）に従った評価は肯定的段階（ii）から（v）であり、段階（iv）は段階（v）に従った肯定的評価が得られたサブセットについてそのサブセット内の要素だけについてだけ実行する。
【００５４】
例えば、各一連のサブセットは、それらが選択される前のサブセット（若しくはセット）の要素の総数の所定の割合を備えてもよい。
【００５５】
例えば、所定の割合は、マップ生成が最初に評価されたマッピングベクトルの半分を最初に移動するように半分である。選択された半分は一のマッピング方向にシフトされ、次いで、反対のマッピング方向にシフトされ、次いで、それぞれのこのようなシフトされたマッピングベクトルについて得られた類似性指標の比較が行われる。より良好な類似性指標を有するシフトされたマッピングベクトルはさらに、以前に選択された半分（すなわち、選択された４分の１）内からの要素の一半分のサブセットを選択すること、及び、さらなる半分化が生じ得なくなるまで上述のシフト及び類似性比較段階を繰り返すことによって処理される。
【００５６】
類似性指標は、第１のイメージからの画素の第１のセット若しくは群と、第１のセットがマッピングベクトルを介してマッピングされる第２のイメージからの画素の第２のセット若しくは群との間の相関の指標であってもよい。例えば、マッピングベクトルｍとすると、相関は、以下のようなマッピングベクトルに従って選択される第１の画素セットｉ１の画素値、及び、第１の画素セットｉ２(ｍ)の画素値に従って定義されてもよい：
類似性指標＝corr（ｉ１，ｉ２(ｍ)）
この指標の値が大きいほど、類似性の程度が大きい。
【００５７】
あるいは、類似性指標は、マッピングベクトルに従ってデータの第１のセット及び第２のセット内に含まれる“相互情報”（ＭＩ）の指標であってもよい。これは、同時に両方に含まれる情報が最大になるように第１のイメージを第２のイメージにマッピングする変換ｍを得ることによって達成される。類似性指標は、画素値の第１のセット（又はサブセット）に含まれるエントロピーＨ(ｉ１)、及びマッピング実施後の画素値の第２のセット（又はサブセット）に含まれたエントロピーＨ(ｉ２(ｍ))とよって定義される。類似性指標は以下のように定義されるのが好ましい：
類似性指標＝Ｈ(ｉ１)＋Ｈ(ｉ２(ｍ))−Ｈ（ｉ１，ｉ２(ｍ)）
ここで、第３の項は第１のセットと第２のセットの結合エントロピーを定義する。エントロピーの定義は当業者に明らかなように行われてもよい。
【００５８】
類似性指標は、隣接する複数の（例えば、３個、５個若しくはそれ以上）第２の画素セット−例えば第２のイメージにおける複数の隣接するライン若しくはプロファイル−に対する第１の画素セット−第１のイメージにおけるライン／プロファイルのような−について決定される。これはノイズの平均によるマップ生成アルゴリズムを安定化するのに有効である。
【００５９】
マップ生成アルゴリズムは、所定の現時点のマップと同様な、若しくはそれの近傍での全ての可能なマップを徹底的に探査することによって繰り返しマッピングを変更してもよい。あるいは、変更はランダムでもよく、擬ランダムでも、類似性指標を改善する方向に向いていてもよい。いかなる適当な最適アルゴリズム例えば、ニュートン−ラプソン最適アルゴリズム若しくはこれに類するものを当業者に明らかなように用いてもよい。
【００６０】
本発明は、いかなる前述の態様の本発明の方法を用いて、核磁気共鳴イメージ（ＭＲＩ）若しくは他のイメージを構築する方法を提供してもよい。
【００６１】
本発明は、第１の態様で、本発明によるいかなる前述の態様の本発明の方法を用いて、核磁気共鳴イメージ（ＭＲＩ）を構築する装置であって、上述の好適な特徴、代替の特徴及び変更段階のいくつか若しくは全て含み又は全く含まないものを提供してもよい。
【００６２】
また、第２の態様では、本発明は、請求項２４で特定したような磁気共鳴イメージデータを取得し、処理する装置を提供してもよい。第２の態様の本発明は、請求項２５から４６の一又は二以上による追加の特徴を備えてもよい。
【００６３】
第３の態様では、本発明は、上述の変形／変更のいくつか若しくは全て含み又は全く含まない第１の態様の本発明の方法に従って使用するコンピュータシステムを提供してもよい。
【００６４】
本発明はまた、第１の態様の本発明の方法に従ったコンピュータシステムの使用を提供してもよい。
【００６５】
第４の態様では、本発明は、取得したデータを用いて上述の変形若しくは変更のいくつか若しくは全て含み又は全く含まない第１の態様の本発明の方法を実施するコンピュータシステム上で実施するときに、コンピュータコードを備えたコンピュータ用のプログラムを提供してもよい。
【００６６】
本発明は、本発明の第４の態様によるコンピュータ用のプログラムを格納するコンピュータプログラム製品を提供してもよい。
【００６７】
本発明は、いかなる態様の本発明の方法又は装置によって若しくは用いて生成されたイメージを提供してもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６８】
本発明の非限定的な例を図面を参照して以下に実施形態で示す。
【００６９】
図２は、ＮＭＲイメージング装置の座標系内のイメージされる対象物を模式的に示す図である。対象物は、ｚ軸に沿った静的な成分Ｂを含む磁場及びｘ、ｙ及びｚ方向における微分Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚを有する勾配磁場の中にある。
【００７０】
対象物は座標系のＸ−Ｙ面内にあるスライス上にイメージされる。各イメージスライスは隣接するイメージライン（“プロファイル”）のラスターアレイを備え、それぞれはｘ方向のイメージ画素ラインから形成され、集まってイメージスライスの２次元イメージを形成するイメージ画素の２次元アレイを形成する。３次元イメージ（ボリューム）は複数の隣接する２次元イメージスライスから構築されてもよい。
【００７１】
イメージされる対象物はいかなる方向でスライスされてもよい。これは、３つの微分全ての適切な組み合わせを用いることによって達成される。ｘｙｚ系はＮＭＲシステムの磁石／スキャナーについて固定されたフレームの指標とするものである。システムのユーザー／オペレータは、ｘｙｚ面に対して任意に回転された面に沿ってイメージし、ゼロでない勾配磁場の線形結合を用いることによってこれを達成することを選択してもよく、例えば等しい強さのＧｘ及びＧｙが図２に示したようなものであるが、対角線に走るプロファイルを有するイメージング面となる。このような場合には、第２の“ＲＰＳ”座標系は、読み込み方向（Ｒ）；位相エンコード方向（Ｐ）；スライス選択方向（Ｓ）（２Ｄエイリアススライス取得）又は“第２の位相エンコード”方法（３Ｄ取得）；によって定義される。いかなる態様の本発明も、当業者に明らかであるような適切な座標系（“ＲＰＳ”系のような）を用いて実施してよいことは理解されたい。しかしながら、例示の簡潔さの目的のための以下の非限定的な実施形態においては、前述の予め決められた勾配磁場が座標系のｘ次元に沿って印加された回転されていないｘｙｚ座標系を用いる。
【００７２】
図３には、イメージデータ取得はＮＭＲ信号Ｓ（ｋ）を収集することによって行われる。すなわち、対象物のイメージスライスのイメージの空間周波数成分（すなわち、ρ（ｘ，ｙ，ｚ）を示すフーリエ空間（ｋ空間）において以下のもの：
【数６】
2006521857.tif 000008
（すなわち、上述の式２）。スライスのイメージはそのスライスについて取得されたフーリエ空間データＳ（ｋ）の逆フーリエ変換から導出される。
【００７３】
フーリエ空間イメージデータアイテムを、フーリエ空間のｋｘ次元のライン（走査ライン）を形成する所定範囲のｋｘ値を越えたフーリエ空間内の連続する点で取得する。これは実空間のｘ次元に沿った空間周波数を表すものであり、各ラインは複数の固定ｋｙ値の異なる一つを有する（例えば、ｋｙ（１），ｋｙ（２），ｋｙ（３）等）。
【００７４】
例えば、走査ライン（例えば、ｋｙ（１））を選択すると、次いで：
（ａ）第１のイメージデータアイテムを、ｘ方向の傾きの値＋Ｇｘを有する勾配磁場の存在下において、イメージされた対象物と共に、選択された走査ラインに沿って取得する。取得された第１のイメージデータアイテムは第１のメモリ格納部に格納される；次いで、一旦、選択された走査ライン（ｋｙ（１））の走査が完了すると、
（ｂ）勾配磁場を逆にしてｘ方向の値−Ｇｘを有する（すなわち、前の走査作業に関して、その方向に対して逆）。第２のイメージデータアイテムは、逆勾配磁場−Ｇｘの存在下でイメージされた対象物について一度以上走査された同じ走査ライン（ｋｙ（１））を走査することによって取得される。取得された第２のイメージデータアイテムは第２のメモリ格納部に格納される；次いで、一旦、選択された走査ライン（ｋｙ（１））の走査が完了すると、
（ｃ）次いで、前の値（ｋｙ（１））からわずかにずれた（変位した）、フーリエ空間のｙ次元の異なるｋ値を有する新しい走査ライン（例えば、ｋｙ（２））が選択され、段階（ａ）及び（ｂ）が全ての走査ラインが走査されるまで繰り返される。
【００７５】
勾配磁場の符号を、選択された走査ラインのそれぞれについて交互に連続して逆にされる走査ラインの取得のこの工程は、単一の連続するイメージデータ取得時間インターバル中にラスター走査式でフーリエイメージデータアイテムを取得するために、所定の回数繰り返される。図３を参照して、勾配磁場がｘ方向でのＧｘの傾きの値を有する“フォワード（順）”走査ライン（図３におけるクロス記号“ｘ”）と、勾配磁場がｘ方向での−Ｇｘの傾きの値を有する“リバース（逆）”走査ライン（図３におけるドット記号“●”）とは、逆及び順の走査を、次の選択走査ラインが走査される前に各選択走査ラインからなるように時間で交互に取得される。順走査ラインは、時刻ｔ１，ｔ３，ｔ５，ｔ７，…等で始まる走査時間で走査される；他方、逆走査ラインは、時刻ｔ２，ｔ４，ｔ６，ｔ８，…等で始まる走査時間で走査される。従って、走査ラインの順走査及び逆走査は時間で挟まれている。
【００７６】
“フォワード”走査ラインで取得されるイメージデータアイテムＳｆ（ｋ）はこのようにラベルされ、“リバース”走査ラインで取得されるイメージデータアイテムＳＲ（ｋ）とは独立に格納されてもよい。
【００７７】
“フォワード”走査ライン（“ｘ”）で取得されるデータだけを用いて対象物の“フォワード”イメージを生成し、“リバース”走査ライン（“●”）で取得されるデータだけを用いて対象物の“リバース”イメージを生成してもよい。
【００７８】
図４を参照して、それぞれ同時のイメージフレーム６を用いて“フォワード”走査ライン及び“リバース”走査ラインに従って構築されたイメージスライスの実空間イメージ（すなわち、ρ（ｘ，ｙ，ｚ））を模式的に重ねている。この“フォワード”イメージ及び“リバース”イメージの比較によって、リバースイメージにおける同じフィーチャー７の位置に対して対象物の“フォワード”イメージの主要なフィーチャー８の位置の相対的なずれ（変位）を模式的に示すものである。
【００７９】
リバースイメージにおける主要なフィーチャー７の境界１０は逆イメージ境界ベクトルｒによって定義され、フォワードイメージにおける主要なフィーチャー８の境界１１は逆イメージ境界ベクトルｆによって定義される。リバースイメージにおける主要なフィーチャー７の境界１０は、フォワードイメージにおける対応する境界１１に対して変位し、そのため、リバース及びフォワード境界ベクトルは、対象となっているイメージフィーチャーについてのリバース及びフォワード境界ベクトルの間の相対的な境界変位を表す差ベクトルｄ＝ｆ−ｒに定義される量だけ異なっている。前述の境界変位は同一のリバース及びフォワード境界の間の単純な大規模なシフトよりも通常複雑であるが、境界それ自身のまさにその形状における乱れ／差を含んでもよいことは留意されたい。この情報は異なる差ベクトルｄ内に含まれている。
【００８０】
さらに、フォワードイメージフィーチャー８の境界１１内に配置するイメージサブフィーチャーは通常、リバース境界に対して測定された−リバースイメージの対応するサブフィーチャーの位置と比較すると−フォワード境界に対して測定された−それらの位置が異なっている。従って、対象となっている主要フィーチャーの境界内のイメージ乱れについて補正するために、以下で議論するように、リバースイメージにおける同じフィーチャーに関連した対応する画素上に、フォワードイメージにおいて対象となっているフィーチャーの各画素をマッピングするマッピングベクトルを生成する。フォワードイメージの対象となっている各イメージ画素を、リバースイメージにおける対応する等価な画素とペアにすると、位置及び画素値について補正された第３の画素を以下に議論するように生成することができる。
【００８１】
しかしながら、フォワード及びリバースイメージの画素の最初の処理は、マッピング及び最終的な補正手順を以下のようにより効率的にかつ誤差が少なくするように行われるのが好ましい。
【００８２】
最初に、対象となっているフィーチャーの境界をフォワード及びリバースイメージの両方において特定する。図４において、これらの境界はそれぞれ符号１１及び１０であって、境界ベクトルｆ及びｒよって定義される。これらの境界は、当業者に明らかなような方法を用いて特定してもよい。
【００８３】
一旦、各境界が特定され、定義されたら、差境界ベクトルｄ＝ｆ−ｒが決定され、次いで、第３のイメージ境界１３がフォワード及びリバース境界１１及び１０に従って決定される。次いで、フォワード及びリバース境界はそれぞれ第１のイメージ境界１１及び第３のイメージ境界１３に従ってセグメント化される。
【００８４】
このようにして、両イメージのイメージフレーム内の対象しているフィーチャー（７又は８）を、第１及び第３のイメージ境界を用いて両イメージ内のイメージデータの残りから境界され若しくはセグメント化されてもよい。これらの境界の使用によって、イメージの連続する乱れ補正を単純化される。
【００８５】
フォワード及びリバースイメージは：前記第１及び第３のイメージ境界のそれぞれの外側のイメージ画素を値ゼロにに設定し；前記第１及び第３のイメージ境界のそれぞれの内側のイメージ画素を保持する。これによって、第１及び第２のイメージの両方からノイズ若しくは不適切なデータを除去する。ここで、これらの存在はイメージ内の対象としているフィーチャーの連続イメージ処理を著しく妨害する。
【００８６】
局所的な“内部”フォワード（又はリバース）イメージ境界と局所的な“外部”リバース（又はフォワード）イメージ境界との間のギャップ１２は（２つの境界は一致していない）、第３のイメージ境界に従ってセグメント化を用いるときにも低減される。さらに、第３のイメージ境界は、第１のイメージ境界と第２のイメージ境界との間の平均差と共に、第１又は第２のイメージ境界のいずれかに従って定義される。フォワード及びリバース境界（１１及び１０）の差の平均を用いることによって、以下のように、第３のイメージ境界を“滑らかな”第３のイメージ境界に調節することが可能である。
【００８７】
第３のイメージ境界は第３のイメージ境界ベクトルによって定義され、ｒ’はリバース境界ベクトルｒと、差ベクトルｄに重みがつけられた平均である平均差ベクトルｄ’との和（ｒ’＝ｒ＋ｄ’）である：
【数７】
2006521857.tif 000009
ここで、平均差ベクトルのｊ番目の要素ｄ'ｊは、ｊ番目の要素に重みがつけられた平均であり、ｎ個の要素が差ベクトルｄのｊ番目の要素に隣接しており、重みｗｉは全てのｗｉ＝１を含むいかなる適当な値でもよく、この場合、平均は従来技術で周知のような“ボックスカー平均”である。
【００８８】
図５ａ及び図５ｂは、図４の差し込みエリア９で示した、リバース及びフォワードイメージ境界のそれぞれの小さな領域を別々に図示している。リバース及びフォワードイメージのそれぞれの差し込み部９を、イメージ画素座標で図示する。図からわかるように、リバース及びフォワードイメージにおけるイメージ画素のラスター走査の性質のために、境界は滑らかと言うよりは画素化され、段階的になっている。フォワードイメージ境界１１は、リバースイメージ境界１０に対して３個の画素だけ対角線上に変位している。
【００８９】
図６ａは、フォワード（＋）及びリバース（×）境界の両方の境界位置を差し込み領域９内のライン数の関数として図示している。図６ｂは、差し込み領域９内のフォワード及びリバース境界ベクトルについて差ベクトルｄ＝ｆ−ｒの値（○）を図示している。図からわかるように、差ベクトルの値は、問題となっている境界の段階的な性質によって、画素位置の値２と３との間で振動している。平均差ベクトルｄ’は、差ベクトルｄ＝ｆ−ｒ、従って、第３のイメージ境界ｒ’＝ｒ＋ｄ’におけるスムージング効果を例証するために図６ｂにプロットもしている（水平の実線）。
【００９０】
いかなる取得イメージ（Ｉ）内の対象となっている関連フィーチャーのいかなる境界も、それがフォワードイメージ（Ｉｆ）内又はリバースイメージ（Ｉｒ）内のいずれであろうと、最初は以下のように特定されてもよい：
（１）最初にソベルフィルタリングを適用（アプライ）する：イメージＩの、ｘ方向（Ｇｘsobel）及びｙ方向（Ｇｙsobel）で別々にソベルカーネルＧsobelを適用する。ここで、
【数８】
2006521857.tif 000010
最終的なソベルフィルタリングされたイメージＩSobelは、
【数９】
2006521857.tif 000011
及び
【数１０】
2006521857.tif 000012
からマグニチュードイメージとして得られる。
【数１１】
2006521857.tif 000013
（２）次いで、適当に選択されたレベル“Ｔｈ”でマグニチュードイメージＩSobelをしきい（閾）として、これから、ＩSobel｛ｉ，ｊ｝＞Ｔｈならば、ＩＴｈ｛ｉ，ｊ｝＝１であり、そうでないならば、ＩＴｈ｛ｉ，ｊ｝＝０となるようにしきいイメージを生成する。
（３）次いで、“連結した領域”を定義する。各領域は画素群であり、群における各画素
が群における他の画素のすぐ隣りであり、隣接する画素は上、下、左、又は右にある。最大の“連結した領域”、すなわち、最大数の画素を有する連結した領域を特定し、ＩＴｈ→ＩBiggestのように他の画素全てを放棄する。
（４）次いで、“拡張（ディレーション）”及び“低減（エロージョン）”操作の連続によってイメージＩBiggestを“閉じる（クローズする）”：
【数１２】
2006521857.tif 000014
ここで、オペレータ
【数１３】
2006521857.tif 000015
は拡張オペレータであり、
オペレータ
【数１４】
2006521857.tif 000016
は畳み込みオペレータである。当業者に正しく認識されるように、
【数１５】
2006521857.tif 000017
が構造要素Ｋを有するイメージＡの拡張を示すならば、拡張は以下のように定義される：
【数１６】
2006521857.tif 000018
ここで、(Ａ)ｋはＡのｋによるトランスレーション（翻訳）を表す。従って、Ｋのゼロでない各要素ｋｉ,ｊについて、イメージＡはｘ方向のｉ画素とｙ方向のｊ画素によってトランスレートされ、“ＯＲ”オペレータを用いて値Ｃ上で合算される。イメージのクロージングは以下のようなディスク構造要素を用いて行ってもよい：
【数１７】
2006521857.tif 000019
これは、輪郭（コントアー）を滑らかにし、狭いブレーク（切れ）及び長く薄いガルフ（湾）を融合し、小さな穴を除去し、輪郭におけるギャップを充填する；
（５）最後に、ＩClosed｛ｉ，ｊ｝における値１を有する第１の画素の画素位置ｐについて探索することによって、ラインｊにおける境界の位置を抽出する。これは、例えばｐを有するｆｉ＝ｐがフォワードイメージのラインｊにおける境界の位置となるように、フォワードイメージ境界ベクトルｆ及びリバースイメージ境界ベクトルｒにつながる。
【００９１】
第３のイメージ境界を与えると、本発明は第１のイメージ及び第２のイメージのそのイメージ境界に対応する／マッチングする画素内での特定段階を含んでもよい。
【００９２】
図５は、フォワードイメージ及びリバースイメージにおける画素位置をマッチングさせる好適な方法を模式的に示している。
【００９３】
最初に、第１の画素セット、この場合はイメージの単一プロファイルｉ１（すなわち、画素の一次元走査ライン）をフォワードイメージから選択する。第２の画素セット、この場合はイメージの単一プロファイルｉ２（すなわち、画素の一次元走査ライン）をリバースイメージから選択する。フォワードプロファイルｉ１の画素をリバースプロファイルｉ２の画素と比較し、２つのプロファイルの間の類似性（シミラリティ）の指標（メジャー）を作成する。この指標は相関指標若しくは“相互情報”（ＭＩ）指標であってもよい。次いで、プロファイルがイメージされた対象物の同じフィーチャーに対応するかどうかについての類似性の指標に従って評価（エスティメート）を行う；対応しないならば、フォワードプロファイルの少なくとも一の画素が前の比較において比較されなかったリバースプロファイルの画素と比較される工程が繰り返される。
【００９４】
従って、フォワードプロファイル及びリバースプロファイルのいずれかにおいて、フォワードプロファイルの画素は同じリバースプロファイルの画素上に繰り返しマッピングされるが、マップの性質は最適なマップを見つけるために繰り返し変えられる。
【００９５】
図７は、図示されたフォワードプロファイル及びリバースプロファイルにおいて画素の大多数の強度は等価かつ同じ場所であるが、各プロファイルの中央における（同じイメージサブフィーチャーを示す）画素のサブグループ（小群）だけが繰り返し変位される。フォワードプロファイル及びリバースプロファイルに関係する正しいマッピングベクトルは：
ｍ＝[０，１，２，３，４，６，７，８，９，９，１０，１１，１２]
ここで、下線の要素はプロファイルの中央サブフィーチャーの変位した画素である。  
【００９６】
マップ生成手順は、上述のマップ生成手順の連続する繰り返しの際のフォワードプロファイル内のいくつかの画素位置だけを集合的にシフトすることを含む。これはそれが現れるときに生じてよく、プロファイル内のいくつかの画素が（例えば、図７の画素０−４及び９−１２）適当にマッピングされるが、他の画素（例えば、画素のサブグループ５−８）はマッピングされない。次いで、画素のマッピングされないサブグループは、改良された全マッピングベクトルを得るために繰り返し独立にシフトさせる（すなわち、マッピングベクトルはそれらの画素位置だけで変化する）。
【００９７】
この例によるマッピングベクトル生成方法は、マッピングベクトルがフォワードプロファイルの画素をリバースプロファイルの画素にマッピングすれば、最適なマッピングを見つけられるという最適手順を用いる。リバースプロファイルと比較したマッピングされたフォワードプロファイルとの間の類似性は以下のように最大である：
（１）フォワードプロファイルｉ１における全ての画素がリバースプロファイルｉ２における同じ画素位置にマッピングされるように開始マッピングベクトルｍ＝ｍstartを見つける（すなわち、ｍ＝ｉに設定する）。
（２）以下のような簡単な相関のいずれかを用いてマッピング変換後のｉ１とｉ２(ｍ)との間の類似性指標を決定することによって、マッピングの質を査定（アセス）する。
類似性指標＝corr（ｉ１，ｉ２(ｍ)）
又は、
類似性指標＝Ｈ(ｉ１)＋Ｈ(ｉ２(ｍ))−Ｈ（ｉ１，ｉ２(ｍ)）
ここで、類似性指標は、画素値のフォワードプロファイルに含まれるエントロピーＨ(ｉ１)とに、マッピング実施後の画素値のリバースプロファイルに含まれたエントロピーＨ(ｉ２(ｍ))とよって定義される。第３の項は２つのプロファイルの結合エントロピーを定義する。変数ＸのエントロピーはベクトルＸにけるｘの全ての値にわたって積算された
【数１８】
2006521857.tif 000020
として定義される。ここで、ｐ（ｘ）は特定の値ｘの確率である。Ｘ及びＹの結合エントロピーは、
【数１９】
2006521857.tif 000021
である。ここで、ｐ（ｘ，ｙ）は値ｙと同じ位置の特定の値ｘの確率である。
（３）現在のマッピングベクトル近傍の可能な全マッピングベクトルを徹底的に（余すところなく）探査することによってマッピングベクトルを変更し（代替として、変更はランダムであってもよいし、又は、ニュートン−ラプソン最適アルゴリズム若しくはこれに類するものを用いてマッピングの質を改善する方向に向いたものであってもよい。）、段落（２）に戻り、質の改善が全くできなくなるまで各マップの質を評価する。
【００９８】
図７に示したように、段階（３）の変更には例えば以下のようなマッピングベクトルを含む：
ｍ０＝[０，１，２，３，４，６，７，８，９，９，１０，１１，１２，１３]
ｍ０，＋＝[１，２，３，４，６，７，７，８，９，１０，１１，１２，１３]
ｍ０，−＝[−１，０，１，２，３，４，６，８，９，１０，１１，１２，１３]
ｍ１，＋＝[０，１，２，３，４，６，７，９，１０，１１，１２，１３，１４]
ｍ１，−＝[０，１，２，３，４，６，７，８，９，１０，１１，１２]
・・・
それぞれの質はベクトルを次の値に変更し、変更されたベクトルの質を決定する前に決定される。
【００９９】
最初に、初期マッピングベクトルの第１の半分（若しくはその程度）における全成分を、一画素位置だけ左へシフトし（すなわち、位置の値を減らし）−次いで、そのマッピングベクトルの質を決定する。続いて、所定のマッピングベクトルの第１の半分における全成分を右へシフトし（すなわち、位置の値を増やし）−次いで、そのマッピングベクトルの質を決定する。２つの変更されたマッピングベクトルの質を比較して、より良好な質を有する方を第１の新しいマッピングベクトルとして選択する。次いで、第１の新しいマッピングベクトルを用いるが、そのベクトルの他の半分について（初期マッピングベクトルの同じ半分と同一）工程を実施して、第２の新しいマッピングベクトルを定義する。
【０１００】
第１の新しいマッピングベクトルの前述の変更された第１の半分について、その半分（若しくはその程度）（すなわち、４分の１）を左へシフトし（すなわち、位置の値を減らし）−次いで、そのマッピングベクトルの質を決定する。続いて、所定のマッピングベクトルの同じ４分の１における全成分を右へシフトし（すなわち、位置の値を増やし）−次いで、そのマッピングベクトルの質を決定する。２つの変更されたマッピングベクトルの質を比較して、より良好な質を有する方を第３の新しいマッピングベクトルとして選択する。次いで、第２の新しいマッピングベクトルを用いるが、そのベクトルの他の半分について（第３の新しいマッピングベクトルの同じ半分と同一）工程を実施する。
【０１０１】
引き続きシフトされる画素の数を半分にしながら、これ以上半分にできなくなるまで、工程を繰り返す。これは、フォワードプロファイルの各画素の位置（ｘ２）をリバースプロファイルの対応する等価な画素の位置（ｘ１）にマッピングする最適化されたマッピングベクトルを表す。
【０１０２】
このマッピングを持って、以下のようにＮＭＲ装置の磁場の不均一性から生ずるジオメトリイメージの乱れに対して補正されたフォワード及びリバースプロファイルから第３のイメージプロファイルを生成してもよい：
【０１０３】
第３のプロファイルにおけるイメージ画素の位置（ｘ３）は、以下の式を介してフォワード及びリバースプロファイルのそれぞれにおけるイメージ画素の位置（ｘ１及びｘ２）から決定される：
【数２０】
2006521857.tif 000022
ここで、αは、フォワード及びリバースプロファイルの各イメージデータ（すなわち、α＝−１）を取得する際に使用される勾配磁場の値の前記比の値である。
【０１０４】
第３のプロファイルにおける位置ｘ３での各イメージ画素の画素強度値（ｉ３）は、以下の式を介して、ｘ１及びｘ２のそれぞれでのリバース及びフォワードイメージにおけるイメージ画素の画素強度値（ｉ１及びｉ２）に関係している。
【数２１】
2006521857.tif 000023
【０１０５】
値αは−１以外の値でもよく、フォワード及びリバースイメージの点で逆になっている勾配画素の方向だけでなく、ｘ方向の大きさも変更されている。
【０１０６】
当業者には明らかなように、本発明の範囲内であれば種々の態様で上述の実施形態の変更及び変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】ＮＭＲ装置の磁場の乱れから生ずるイメージ画素位置誤差の例を模式的に示す図である。
【図２】磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）用のイメージデータの取得中にＮＭＲ装置の座標系における対象物のイメージスライスを模式的に示す図である。
【図３】フーリエ空間における選択線からの第１及び第２のイメージデータアイテムの交互取得を模式的に示す図である。
【図４】共通のイメージフレーム内の第１のイメージと、第１のイメージに対してずれた第２のイメージとを模式的に示す図である。
【図５ａ】第１のイメージのそれぞれ内での共通のイメージ特徴（フィーチャー）のずれた境界を模式的に示す図である。
【図５ｂ】第２のイメージのそれぞれ内での共通のイメージ特徴（フィーチャー）のずれた境界を模式的に示す図である。
【図６ａ】画素ライン番号の関数としての図５ａ及び図５ｂで示した境界の位置を示す図である。
【図６ｂ】画素ライン番号の関数としての図５ａ及び図５ｂで示した境界の位置の差を示す図である。
【図７】２つのプロファイルの間のマップを示す図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１  磁場
２  第１の変更
３  第２の変更
【図１】
2006521857.tif 000028
【図２】
2006521857.tif 000029
【図３】
2006521857.tif 000030
【図４】
2006521857.tif 000031
2006521857.tif 000032
【図６ａ】
2006521857.tif 000033
【図６ｂ】
2006521857.tif 000034
【図７】
2006521857.tif 000035
【国際調査報告】
2006521857.tif 000036
2006521857.tif 000037
2006521857.tif 000038
2006521857.tif 000039
2006521857.tif 000040
2006521857.tif 000041