(57)【要約】【課題】本スキャンによるスペクトルに応じて抑制対象の物質の磁化を抑制可能な磁気共鳴イメージング装置の提供。【解決手段】本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、被検体の関心領域に対して所定物質の磁化の抑制に関する抑制条件を設定するためのプリスキャンを実行し、次いで、抑制条件を有する抑制パルスシーケンスと複数の代謝物質各々に関する核磁気共鳴信号を収集する収集シーケンスとを有する本スキャンを関心領域に対して繰り返し実行する撮像部と、本スキャンにおいて撮像部で収集された収集信号に基づいて関心領域のスペクトルを発生するスペクトル発生部と、本スキャンの繰り返し中においてスペクトルにおける所定物質の強度に関する指標値が所定の範囲内に包含されているか否かを判定する判定部と、指標値が範囲から外れている場合本スキャンにおける抑制条件を変更して本スキャンを実行するために撮像部を制御する制御部と、を具備する。【選択図】図２
2016107014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の関心領域に対して所定物質の磁化の抑制に関する抑制条件を設定するためのプリスキャンを実行し、次いで、前記抑制条件を有する抑制パルスシーケンスと複数の代謝物質各々に関する核磁気共鳴信号を収集する収集シーケンスとを有する本スキャンを前記関心領域に対して繰り返し実行する撮像部と、
前記本スキャンにおいて、前記撮像部で収集された収集信号に基づいて前記関心領域のスペクトルを発生するスペクトル発生部と、
前記本スキャンの繰り返し中において、前記スペクトルにおける前記所定物質の強度に関する指標値が所定の範囲内に包含されているか否かを判定する判定部と、
前記指標値が前記範囲から外れている場合、前記本スキャンにおける前記抑制条件を変更して前記本スキャンを実行するために前記撮像部を制御する制御部と、
を具備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２】
前記指標値は、
前記スペクトルにおいて前記所定物質に隣接する代謝物質の強度と前記所定物質に起因するベースラインとの差、または前記スペクトルにおけるノイズの強度に対する前記所定物質の強度の比であること、
を特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
前記本スキャンの繰り返しにより発生された複数のスペクトル各々における前記所定物質を示す強度の位置に基づいて、複数の本スキャンにそれぞれ対応する複数の収集信号の位相を補正する補正部をさらに具備し、
前記所定の範囲の下限は、前記位相の補正に使用可能であって前記ノイズの強度より大きい強度であって
前記スペクトル発生部は、前記位相が補正された前記複数の収集信号に基づいて、磁気共鳴スペクトルを発生すること、
を特徴とする請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
前記所定物質は、水と脂肪とのうち少なくとも一方であること、
を特徴とする請求項１乃至３のうち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５】
前記所定の範囲の上限は、前記スペクトルにおいて前記所定物質と前記所定物質に隣接する代謝物質とを弁別可能な強度であること、
を特徴とする請求項１乃至４のうち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６】
前記抑制条件は、前記スペクトルにおける前記所定物質の共鳴周波数と、前記共鳴周波数および前記強度に関する帯域幅と、前記抑制パルスシーケンスにおいて印加される高周波の印加時間と、フリップ角と、前記高周波の印加形状とのうち少なくとも一つであること、
を特徴とする請求項１乃至５のうち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７】
コンピュータに、
被検体の関心領域に対して所定物質の磁化の抑制に関する抑制条件を設定するためのプリスキャンを実行する機能と、
前記抑制条件を有する抑制パルスシーケンスと複数の代謝物質各々に関する核磁気共鳴信号を収集する収集シーケンスとを有する本スキャンを前記関心領域に対して繰り返し実行する機能と、
前記本スキャンにおいて、前記本スキャンで収集された収集信号に基づいて前記関心領域のスペクトルを発生する機能と、
前記本スキャンの繰り返し中において、前記スペクトルにおける前記所定物質の強度に関する指標値が所定の範囲内に包含されているか否かを判定する機能と、
前記指標値が前記範囲から外れている場合、前記本スキャンにおける前記抑制条件を変更する機能と、
を実現させることを特徴とする抑制条件変更プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、磁気共鳴スペクトロスコピーに用いられる磁気共鳴イメージング装置および抑制条件変更プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
陽子（プロトン：Ｐｒｏｔｏｎ）による磁気共鳴スペクトロスコピーは、良好なスペクトルを取得するために水信号抑制パルス等を用いて水信号を十分に抑制することが一般的である。すなわち、水信号を抑制しなければ、水信号のスペクトルが大き過ぎて良好なスペクトルが得られない。また、磁気共鳴スペクトロスコピーにおいて、スペクトルのＳ／Ｎ比を向上させるために、例えば、１２８回に亘る繰り返し撮像回数（ＮＥＸ）で撮像が実行される。次いで、収集されたデータに対して加算平均処理が実行される。
【０００３】
しかしながら、例えば、シミングの不良などにより水信号を十分に抑制できない場合、良好なスペクトルが得られない問題がある。
【０００４】
また、胸部（ｂｒｅｓｔ）領域などに対して磁気共鳴スペクトルを発生させるとき、呼吸および体動などが要因となり、データ収集中に受信信号の位相が変動することがある。このとき、位相の変動を考慮せずに加算平均処理を実行すると、磁気共鳴スペクトルにおける代謝物質のスペクトルの幅が広がってしまう問題がある。この位相の変動を補正するために、加算平均処理を行う前に複数の受信信号各々に対して位相補正を行う方法がある。この位相補正の方法は、例えば、「ｃｏｈｅｒｅｎｔ  ａｖｅｒａｇｉｎｇ」または「ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｖｅ  ａｖｅｒａｇｉｎｇ」と呼ばれている。この方法は、磁気共鳴スペクトロスコピーにおいて、位相補正のために水信号抑制パルスを調整することで、加算平均処理前のスペクトルにおいて水信号を部分的（２乃至５％）に残し、位相補正の処理を実行する。
【０００５】
このとき、特に水信号の一部分を残す場合には、適切な量の水信号が残らないと良好な位相補正を実行できない問題がある。また、水信号が残りすぎると、磁気共鳴スペクトルにおいて、他の代謝物のピークが認識しづらくなるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−０３５０９７号公報
【特許文献２】特開２００７−２０２９０３号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Ｇａｂｒ，  Ｒｅｆａａｔ．，  ｅｔ  ａｌ．  “Ｏｎ  ｒｅｓｔｏｒｉｎｇ  ｍｏｔｉｏｎ−ｉｎｄｕｃｅｄ  ｓｉｇｎａｌ  ｌｏｓｓ  ｉｎ  ｓｉｎｇｌｅ−ｖｏｘｅｌ  ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  ｓｐｅｃｔｒａ．”  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  ｉｎ  ｍｅｄｅｃｉｎｅ  ５６．４（２００６）：７５４−７５６．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
目的は、本スキャンによるスペクトルに応じて、抑制対象となる物質の磁化を適切に抑制可能な磁気共鳴イメージング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、被検体の関心領域に対して所定物質の磁化の抑制に関する抑制条件を設定するためのプリスキャンを実行し、次いで、前記抑制条件を有する抑制パルスシーケンスと複数の代謝物質各々に関する核磁気共鳴信号を収集する収集シーケンスとを有する本スキャンを前記関心領域に対して繰り返し実行する撮像部と、前記本スキャンにおいて、前記撮像部で収集された収集信号に基づいて前記関心領域のスペクトルを発生するスペクトル発生部と、前記本スキャンの繰り返し中において、前記スペクトルにおける前記所定物質の強度に関する指標値が所定の範囲内に包含されているか否かを判定する判定部と、前記指標値が前記範囲から外れている場合、前記本スキャンにおける前記抑制条件を変更して前記本スキャンを実行するために前記撮像部を制御する制御部と、を具備することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の構成の一例を示す図である。
【図２】図２は、本実施形態に係るホスト計算機と演算ユニットとにおける構成の一例を示す図である。
【図３】図３は、本実施形態に係り、本スキャン中において、スペクトル発生部で発生されたスペクトルの一例を示す図である。
【図４】図４は、本実施形態に係る抑制条件本スキャン処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図５】図５は、本実施形態の変形例に係るホスト計算機と演算ユニットとにおける構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら本実施形態を説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。
【００１２】
図１は、本実施形態に係る磁気共鳴イメージング（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ：以下、ＭＲＩと呼ぶ）装置の構成の一例を示す図である。図１に示すように、本磁気共鳴イメージング装置１００は、撮像部１１０と、ホスト計算機６と、演算ユニット１０、記憶ユニット１１と、表示器１２と、入力器１３と、音声発生器１６とを有する。
【００１３】
撮像部１１０は、寝台と、静磁場発生部と、傾斜磁場発生部と、送受信部と、シーケンサ（シーケンスコントローラ）５とを有する。寝台には、被検体としての患者Ｐが載置される。寝台は、被検体Ｐを載置させた天板を磁石部１の開口部（診断用空間）に退避可能に挿入できる。
【００１４】
静磁場発生部は、例えば超電導方式の磁石部１と、この磁石部１に電流を供給する静磁場電源２とを有する。静磁場発生部は、被検体Ｐが挿入される円筒状の開口部の軸方向（Ｚ軸方向）に静磁場Ｈ０を発生させる。磁石部１にはシムコイル１４が設けられる。シムコイル１４には、後述するホスト計算機６の制御下で、シムコイル電源１５から静磁場均一化のための電流が供給される。
【００１５】
傾斜磁場発生部は、傾斜磁場コイルユニット３を有する。この傾斜磁場コイルユニット３は、互いに直交するＸ、Ｙ及びＺ軸方向の傾斜磁場を発生させるための３組のコイル３ｘ、コイル３ｙ，コイル３ｚを有する。傾斜磁場発生部は、コイル３ｘ、３ｙ、３ｚに電流を供給する傾斜磁場電源４を有する。傾斜磁場電源４は、シーケンサ５による制御のもとで、傾斜磁場を発生させるためのパルス電流をコイル３ｘ、３ｙ、３ｚに供給する。
【００１６】
傾斜磁場電源４からコイル３ｘ、３ｙ、３ｚに供給されるパルス電流を調整することにより、直交３軸であるＸ，Ｙ，Ｚ方向の各軸の傾斜磁場を合成して、互いに直交するスライス方向傾斜磁場Ｇｓ、位相エンコード方向傾斜磁場Ｇｅ、及び読出し方向（周波数エンコード方向）傾斜磁場Ｇｒの各論理軸方向を任意に設定することができる。スライス方向、位相エンコード方向及び読出し方向の各傾斜磁場は、静磁場Ｈ０に重畳される。
【００１７】
送受信部は、磁石部１内の撮影空間にて被検体Ｐの近傍に配設されるＲＦコイル７と、ＲＦコイル７に接続された送信器８Ｔ及び受信器８Ｒとを有する。送信器８Ｔ及び受信器８Ｒは、シーケンサ５による制御のもとで動作する。送信器８Ｔは、核磁気共鳴（Ｎｕｃｌｅａｒ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ：ＮＭＲ）を起こさせるためのラーモア周波数のＲＦパルスをＲＦコイル７に供給する。受信器８Ｒは、ＲＦコイル７が受信したエコー信号（高周波信号）を取り込み、これに前置増幅、中間周波変換、位相検波、低周波増幅、フィルタリングなどの各種の信号処理を施した後、Ａ／Ｄ変換してエコー信号に応じたデジタル量のエコーデータ（収集信号）を生成する。
【００１８】
シーケンサ（シーケンスコントローラとも呼ばれる）５は、ホスト計算機６から出力された各種パルスシーケンスに関する情報（以下、パルスシーケンス情報と呼ぶ）を記憶するメモリと、記憶されたパルスシーケンス情報に基づいて送受信部を制御するＣＰＵとを有する。パルスシーケンスとしては、３次元（３Ｄ）スキャンまたは２次元（２Ｄ）スキャンである。パルスシーケンスの形態としては、例えば、反復回復（Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ  Ｒｅｃｏｖｅｒｙ：ＩＲ）法、ＣＨＥＳＳ（ＣＨＥｍｉｃａｌ  Ｓｈｉｆｔ  Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ）法（化学的（スペクトラル）前飽和法）、磁気共鳴スペクトロスコピー（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ：以下、ＭＲＳと呼ぶ）（シングルボクセル法、マルチボクセル法）、ＳＥ（スピンエコー）法、ＦＳＥ（高速スピンエコー）法、ＦＡＳＥ（高速Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃスピンエコー）法、ＥＰＩ（エコープラナーイメージング）法、コヒーレント型のグラディエントエコー（Ｔｒｕｅ  ＳＳＦＰ，  Ｔｒｕｅ  ＦＩＳＰ，  ｂａｌａｎｃｅｄ  ＦＦＥ）法等を用いることができる。
【００１９】
パルスシーケンス情報は、一連のパルスシーケンスに従って傾斜磁場電源４、送信器８Ｔ及び受信器８Ｒを動作させるために必要な全ての情報である。パルスシーケンス情報は、例えばコイル３ｘ、３ｙ、３ｚに印加するパルス電流の強度、印加時間、印加タイミングなどに関する情報を有する。
【００２０】
シーケンサ５は、例えばホスト計算機６から送られてくる各種パルスシーケンス情報を記憶し、この情報に従って傾斜磁場電源４、送信器８Ｔ及び受信器８Ｒのそれぞれの動作を制御すると共に、受信器８Ｒが出力したエコーデータを一旦入力し、エコーデータを演算ユニット１０に転送する。本実施形態に係るパルスシーケンスについては、後ほど詳述する。
【００２１】
ホスト計算機６は、記憶したソフトウエア手順により、シーケンサ５にパルスシーケンス情報を指令すると共に、装置全体の動作を統括する機能を有する。ホスト計算機６は、位置決め用スキャンなどの準備作業に引き続いて、イメージングスキャンを実施する。イメージングスキャンは、画像再構成に必要なエコーデータの組を収集するためのスキャンである。
【００２２】
演算ユニット１０は、受信器８Ｒが出力したエコーデータを、シーケンサ５を介して入力する。演算ユニット１０は、内部メモリ上におけるフーリエ空間（ｋ空間または周波数空間とも呼ばれる）にエコーデータを配置する。演算ユニット１０は、配置されたエコーデータを各組毎に２次元または３次元のフーリエ変換に付して実空間の画像データに再構成する。演算ユニット１０は、必要に応じて、画像に関するデータの合成処理や差分演算処理などを行うことができる。また、演算ユニット１０は、ＭＲＳに関するパルスシーケンスにより発生されたエコーデータに対してＦＦＴを実行することにより、磁気共鳴スペクトルを発生する。
【００２３】
記憶ユニット１１は、再構成された画像データ、各種パルシーケンス情報、所定の閾値、各種プログラム等を記憶する。表示器１２は、ホスト計算機６による制御のもとで、各種画像を表示する。入力器１３は、操作者が希望する撮影条件、パルスシーケンス、画像合成や差分演算に関する情報をホスト計算機６に入力するためのインターフェース（Ｉ／Ｆ）である。音声発生器１６は、ホスト計算機６による制御のもとで、息止め開始及び息止め終了のメッセージを音声として発することができる。
【００２４】
（ＭＲＳ機能）  
次に、本実施形態の磁気共鳴イメージング装置１００が有するＭＲＳ機能について説明する。ＭＲＳ機能は、被検体Ｐの関心領域に対してＭＲＳのパルスシーケンスによる本スキャンを実行することにより、関心領域の磁気共鳴スペクトルを発生させる機能である。
【００２５】
ＭＲＳ機能において、まず、ＭＲＳシーケンスの対象となる関心領域（撮像領域）を設定するためのＭＲＩ画像を収集するためのスキャン（以下、位置決めスキャンと呼ぶ）が実行される。関心領域の設定後、ＭＲＳ撮像用の各種撮像条件が設定される。次いで、被検体の関心領域に対して所定物質の磁化の抑制に関する抑制条件を設定するために、プリスキャンが実行される。
【００２６】
所定物質とは、例えば、水、脂肪などである。以下、説明を具体的にするために、所定物質は水として説明する。最後に、設定された抑制条件を有する抑制パルスシーケンスと複数の代謝物質各々に関する核磁気共鳴信号を収集する収集シーケンスとを有する本スキャンが、関心領域に対して繰り返し実行される。代謝物質とは、例えば、ＮＡＡ（Ｎ−アセチルアスパラギン酸）、クレアチン、コリン、乳酸等である。
【００２７】
抑制パルスシーケンスとは、緩和時間の差を用いるＩＲ（ＳＴＩＲ：Ｓｈｏｒｔ  ＴＩ  ＩＲ、ＦＬＡＩＲ：Ｆｌｕｉｄ−Ａｔｔｅｎｕａｔｅｄ  ＩＲ、高速ＦＬＡＩＲ）、ＣＨＥＳＳ法（化学的（スペクトラル）前飽和法）、Ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ法、周波数選択法、Ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ法（ＤＡＮＴＥ）、Ｓｐｅｃｔｒａｌ  Ｓａｔ法などのパルスシーケンスである。すなわち、抑制パルスシーケンスは、所定物質の磁化を抑制する抑制条件を用いるパルスシーケンスである。この抑制パルスシーケンスにより、所定物質の磁化が抑制される。なお、抑制パルシーケンスは、上記方法に拘泥されず、任意の既存の方法であってもよい。
【００２８】
収集シーケンスとは、ＭＲＳに関するパルスシーケンス（以下、ＭＲＳパルスシーケンスと呼ぶ）である。プリスキャンとは、抑制パルスシーケンスを伴わない、すなわちＭＲＳパルスシーケンス単体で実行されるスキャンである。
【００２９】
撮像部１１０は、被検体の関心領域を設定するための位置決めスキャンを実行し、次いで、設定された関心領域に対して所定物質の磁化の抑制に関する抑制条件を設定するためのプリスキャンを実行し、さらに、抑制条件を有する抑制パルスシーケンスと複数の代謝物質各々に関する核磁気共鳴信号を収集する収集シーケンスとを有する本スキャンを関心領域に対して繰り返し実行する。
【００３０】
本スキャンの繰り返し各々において、関心領域に関する収集信号が発生され、収集信号に基づいてスペクトルが発生される。次いで、発生されたスペクトルにおける所定物質に関する指標値が所定の範囲に包含されているか否かが判定される。指標値が所定の範囲から外れている場合、本スキャンにおける抑制シーケンスパルスの抑制条件を変更して、本スキャンが実行される。指標値、所定の範囲等については、後ほど詳述する。
【００３１】
以下、ＭＲＳ機能の開始前の各種処理について説明する。  
（位置決めスキャン）  
以下、位置決めスキャンについて説明する。プリスキャンに先だって、ホスト計算機６は、位置決めスキャンに対応するシーケンス情報（以下、位置決めシーケンス情報と呼ぶ）を、入力器１３を介した操作者の指示により、シーケンサ５に出力する。
【００３２】
シーケンサ５は、位置決めシーケンス情報に従って傾斜磁場電源４、送信器８Ｔ及び受信器８Ｒのそれぞれの動作を制御すると共に、受信器８Ｒが出力したエコーデータ（以下、位置決めエコーデータと呼ぶ）を一旦入力し、位置決めエコーデータを演算ユニット１０に転送する。
【００３３】
演算ユニット１０は、内部メモリ上におけるフーリエ空間に位置決めエコーデータを配置する。演算ユニット１０は、配置された位置決めエコーデータを各組毎に２次元または３次元のフーリエ変換に付して実空間の画像データ（以下、位置決め画像データと呼ぶ）に再構成する。演算ユニット１０は、位置決め画像データを表示器１２に出力する。
【００３４】
表示器１２は、位置決め画像データを、位置決め画像（ＭＲＩ画像）として表示する。入力器１３は、操作者の指示により、位置決め画像上に、ＭＲＳ機能の実行に関する関心領域を入力する。また、入力器１３は、操作者の指示により、ＭＲＳ機能の実行に関する指示（以下、ＭＲＳ開始指示と呼ぶ）を入力する。入力器１３は、入力された関心領域およびＭＲＳ開始指示を、ホスト計算機６に出力する。
【００３５】
（プリスキャン）  
以下、プリスキャンについて説明する。ＭＲＳ開始指示を契機として、ホスト計算機６は、静磁場の均一化のために、シムコイル電源１５を制御する。この制御により、シムコイル電源１５は、シムコイル１４に電流を供給する。ホスト計算機６は、本スキャンに先だって、プリスキャンに対応するシーケンス情報（プリスキャンシーケンス情報と呼ぶ）を、記憶ユニット１１からシーケンサ５に出力する。
【００３６】
シーケンサ５は、プリスキャンシーケンス情報に従って傾斜磁場電源４、送信器８Ｔ及び受信器８Ｒのそれぞれの動作を制御すると共に、受信器８Ｒが出力したエコーデータ（以下、プリスキャンエコーデータと呼ぶ）を一旦入力し、プリスキャンエコーデータを演算ユニット１０に転送する。
【００３７】
演算ユニット１０は、プリスキャンエコーデータに基づいて、プリスキャンに関するスペクトル（以下、プリスキャンスペクトルと呼ぶ）を発生する。演算ユニット１０は、発生したプリスキャンスペクトルを、ホスト計算機６に出力する。
【００３８】
ホスト計算機６は、プリスキャンスペクトルに基づいて、所定物質（例えば水）の共鳴周波数と、所定物質の共鳴周波数に関する帯域幅とを特定する。帯域幅とは、例えば、プリスキャンスペクトルにおける水の強度に関する半値幅である。ホスト計算機６は、所定物質に関する共鳴周波数と帯域幅とを、抑制パルシーケンスにおける抑制条件の初期設定として決定する。なお、初期設定としての抑制条件は、抑制パルスシーケンスの種類に応じて適宜設定される。
【００３９】
なお、ホスト計算機６は、プリスキャンスペクトルに基づいて、抑制パルスシーケンスにおいて印加される高周波の印加時間と、フリップ角と、高周波の印加形状とのうち少なくとも一つを、抑制条件として決定してもよい。フリップ角とは、例えば、ＩＲ法の反転パルスにおいて、所定物質の磁化を反転させる角度に対応する。また印加時間は、ＩＲ法における反転パルスの印加時間、ＣＨＥＳＳ法における前飽和パルスの印加時間に対応する。また、高周波の印加形状とは、抑制パルシーケンスにおいて印加されるパルスの形状を示すガウス関数、Ｓｉｎｃ関数などのパラメータに対応する。
【００４０】
なお、抑制条件の初期設定として固定の条件を用いることなどでプリスキャンを簡略化することにより、プリスキャンに係る時間は、短縮されてもよい。また、抑制条件の初期設定として固定の条件を用いることで、プリスキャン自体が省略されてもよい。
【００４１】
（本スキャン）  
以下、本実施形態において、繰り返し実行される本スキャンについて説明する。ホスト計算機６は、プリスキャンにより決定された抑制条件を有する抑制パルスシーケンスと、ＭＲＳパルスシーケンスとに関するパルスシーケンス情報（以下、本スキャンシーケンス情報と呼ぶ）を、シーケンサ５に出力する。複数の本スキャンのうち初回の本スキャン以降の本スキャンにおいて、本スキャンスキャンパルス情報は、ホスト計算機６における後述する制御部により適宜更新されて、シーケンサ５に出力される。
【００４２】
図２は、本実施形態に係るホスト計算機６と演算ユニット１０とにおける構成の一例を示す図である。図２に示すように、演算ユニット１０はスペクトル発生部２０を有し、ホスト計算機６は判定部６１と制御部６３とを有する。
【００４３】
シーケンサ５は、抑制パルスシーケンスに続いてＭＲＳパルスシーケンスを実行する本スキャンを、所定の回数（ＮＥＸ：繰り返し撮像回数）に亘って繰り返し実行する。所定の回数とは例えば１２８である。シーケンサ５は、本スキャンシーケンスの情報に従って傾斜磁場電源４、送信器８Ｔ及び受信器８Ｒのそれぞれの動作を制御すると共に、受信器８Ｒが出力したエコーデータ（以下、本スキャンエコーデータ（収集信号）と呼ぶ）を一旦入力し、本スキャンエコーデータをＮＥＸごとにスペクトル発生部２０に転送する。
【００４４】
スペクトル発生部２０は、本スキャンに応じて、本スキャンエコーデータに基づいて、関心領域のスペクトルを発生する。なお、本スキャンエコーデータ（収集信号）は、関心領域に対する磁気共鳴スペクトルを発生させるために、図示していない内部メモリまたは記憶ユニット１１等に記憶される。なお、本スキャンに対応するスペクトルは、内部メモリまたは記憶ユニット１１等に記憶されてもよい。スペクトルは、例えば、化学（ケミカル：ｃｈｅｍｉｃａｌ）シフト（ｐｐｍ）に対する（信号）強度（ｍＶ）である。スペクトル発生部２０は、発生したスペクトルを判定部６１に出力する。具体的には、スペクトル発生部２０は、本スキャンエコーデータに対して高速フーリエ変換（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：ＦＦＴ）を実行することにより、関心領域におけるスペクトルをＮＥＸごとに発生する。スペクトル発生部２０は、ＮＥＸごとに発生したスペクトルを、判定部６１に出力する。
【００４５】
スペクトル発生部２０は、複数の本スキャンにそれぞれ対応する複数の収集信号に対して加算平均処理を実行する。次いで、スペクトル発生部２０は、加算平均処理が実行された収集信号に対してＦＦＴを実行することにより、関心領域における磁気共鳴スペクトルを発生する。なお、スペクトル発生部２０は、複数の本スキャンにそれぞれ対応する複数のスペクトルに対して加算平均処理を実行することにより、関心領域における磁気共鳴スペクトルを発生してもよい。スペクトル発生部２０は、発生した磁気共鳴スペクトルを表示器１２に出力する。表示器１２は、磁気共鳴スペクトルを表示する。
【００４６】
判定部６１は、本スキャンの繰り返し中において、スペクトル発生部２０から出力されたスペクトルに基づいて、指標値を計算する。指標値は、例えば、スペクトルにおけるノイズの強度に対する所定物質の強度の比（スペクトルのＳ／Ｎ比）である。ノイズの強度とは、例えば、スペクトルにおいて、所定物質および代謝物質が存在しない化学シフトの範囲における強度の平均値である。なお、指標値は、スペクトルにおいて所定物質のピーク強度に隣接する代謝物質のピーク強度と所定物質に起因するベースラインとの差であってもよい。ベースラインとは、スペクトルにおいて、化学シフトに対する所定物質に関する強度の低減を示す曲線である。なお、指標値は、スペクトルにおける所定物質のピーク強度であってもよい。
【００４７】
判定部６１は、スペクトルにおける所定物質の強度に関する指標値が所定の範囲内に包含されているか否かを判定する。所定の範囲とは、スペクトルにおける強度により規定される範囲である。例えば、所定の範囲は、上限値と下限値とにそれぞれ対応する２つの閾値により規定される。
【００４８】
図３は、本スキャン中において、スペクトル発生部      で発生されたスペクトルの一例を示す図である。スペクトルの横軸は、例えば、化学シフト（ｐｐｍ）であり、縦軸は（信号）強度（ｍＶ）である。本実施形態においては、下限値は、信号強度がゼロであるものとする。なお、図３に示すように、所定の範囲の下限値が非ゼロである場合については、本実施形態の変形例において詳述する。なお、所定の範囲を規定する２つの閾値は、記憶ユニット１１に記憶されてもよい。所定の範囲における上限値は、例えば、スペクトルにおいて所定物質に関するベースラインと所定物質のピーク強度に隣接する代謝物質のピーク強度とを弁別可能な強度である。
【００４９】
判定部６１は、判定結果を制御部６３に出力する。判定結果とは、指標値が上限値（閾値）を超えているか否かを示す閾値判定の結果である。なお、判定部６１は、所定の範囲から指標値が離れている度合いを、判定結果として制御部６３に出力してもよい。所定の範囲から指標値が離れている度合いとは、例えば、指標値から上限値を差分した差分値のうち正の値である。図３は、所定物質である水のピーク強度が、上限値を超えている様子を示している。
【００５０】
なお、判定部６１は、指標値が上限値を大きく超えている場合、例えば、スペクトルにおいて所定物質に関するベースラインと所定物質のピーク強度に隣接する代謝物質のピーク強度とを弁別不能となる場合、指標値の元となるスペクトルおよび収集信号を破棄（削除）してもよい。このとき、次の本スキャンにおいて、本スキャンのカウント数は、増加しない。
【００５１】
制御部６３は、指標値が所定の範囲から外れている（所定の範囲に指標値が含まれていない）という判定結果が判定部６１から入力された場合、抑制条件（所定物質の共鳴周波数、共鳴周波数に関する帯域幅、抑制パルスシーケンスにおいて印加される高周波の印加時間、フリップ角、高周波の印加形状等）を変更して次の本スキャンを実行するために、撮像部１１０を制御する。
【００５２】
具体的には、制御部６３は、指標値が上限値を超えている場合、判定に用いられたスペクトルに関する本スキャンにおける抑制シーケンスにおける抑制条件を、１段階強い抑制条件に変更する。例えば、抑制対象となる所定物質が水の場合、ＭＲＳ機能において水の磁化を適切に抑制するように、抑制条件が調整される。制御部６３は、変更された抑制条件を有する抑制パルスシーケンスとＭＲＳパルスシーケンスとに関する本スキャンパルスシーケンス情報を、シーケンサ５に出力する。段階的に異なる複数の抑制条件は、記憶ユニット１１に記憶されてもよい。
【００５３】
なお、制御部６３は、差分値と所定の対応表とに基づいて、抑制条件を決定してもよい。所定の対応表とは、例えば、差分値に対する抑制条件を示す対応表である。所定の対応表は、記憶ユニット１１に記憶されてもよい。なお、記憶ユニット１１は、抑制パルスシーケンスの種類に応じて、複数の対応表を記憶してもよい。すなわち、複数の対応表各々は、複数の抑制パルスシーケンス各々に対応する。複数の対応表各々は、例えば、差分値に対する対応する抑制パルシーケンス各々における抑制条件を示す対応表である。
【００５４】
（抑制条件変更本スキャン機能）  
抑制条件変更本スキャン機能とは、本スキャン中において、指標値に応じて抑制条件を変更して本スキャンを実行する機能である。以下、抑制条件変更本スキャン機能に係る処理（以下、抑制条件本スキャン処理と呼ぶ）について説明する。
【００５５】
図４は、本実施形態に係る抑制条件本スキャン処理の流れの一例を示すフローチャートである。図４において、まず、撮影条件が設定される（ステップＳａ１）。撮影条件の設定により位置決めスキャンが実行される。位置決めスキャンにより発生された位置決め画像上に、ＭＲＳ機能の実行に関する関心領域が設定される。関心領域に対して、プリスキャンが実行される。プリスキャンによるプリスキャンスペクトルに基づいて、本スキャンの抑制パルシーケンスにおいて所定物質の信号を抑制する抑制条件が、初期設定として決定される（ステップＳａ２）。なお、初期設定としての抑制条件が固定されていた場合、プリスキャンは、省略されてもよい。
【００５６】
抑制パルスシーケンスとＭＲＳパルスシーケンスとを用いて、本スキャンが実行される（ステップＳａ３）。本スキャンにより信号データ（本スキャンエコーデータ）が収集される（ステップＳａ４）。収集された信号データに対して高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を実行することにより、関心領域でのスペクトルが発生される（ステップＳａ５）。
【００５７】
実行された本スキャンの繰り返し回数が繰り返し撮像回数（ＮＥＸ）に等しくなければ（ステップＳａ６のＮｏ）、スペクトルにおける強度に基づいて、指標値が計算される。次いで、所定の範囲内に指標値が包含されていなければ、すなわち指標値が所定の範囲から外れている場合（ステップＳａ７のＮｏ）、抑制条件が変更（調整）される（ステップＳａ８）。変更された抑制条件を有する抑制パルスシーケンスとＭＲＳシーケンスとが、シーケンサ    に出力され、ステップＳａ３乃至ステップＳａ５の処理が繰り返される。所定の範囲内に指標値が包含されていれば、すなわち指標値が所定の範囲に包含されている場合（ステップＳａ７のＹｅｓ）、抑制条件を変更せずに、ステップＳａ３乃至ステップＳａ５の処理が繰り返される。
【００５８】
実行された本スキャンの繰り返し回数が繰り返し撮像回数（ＮＥＸ）に等しければ（ステップＳａ６のＹｅｓ）、複数の本スキャンにより収集された複数の収集信号に対して、加算平均処理が実行される。加算平均処理が実行された収集信号に対してＦＦＴを実行することにより、関心領域に対応する磁気共鳴スペクトルが発生される（ステップＳａ９）。発生された磁気共鳴スペクトルが、表示器１２に表示される（ステップＳａ１０）。
【００５９】
（変形例）  
本実施形態との相違は、指標値が非ゼロの下限値を下回る場合抑制条件を緩めるように変更し、複数のスペクトル各々における所定物質のピーク強度を用いて複数の本スキャンにそれぞれ対応する複数の収集信号に対して位相補正を実行し、磁気共鳴スペクトルを発生することにある。
【００６０】
図５は、本実施形態の変形例に係るホスト計算機６と演算ユニット１０とにおける構成の一例を示す図である。図５に示すように、本実施形態との相違は、演算ユニット１０がスペクトル発生部２０に加えて補正部２１を有することにある。
【００６１】
所定の範囲の下限値は、スペクトルにおいて、後述する補正部２１で実行される収集信号の位相補正に用いられる所定物質のピーク強度に対応する。図３における所定範囲の下限値は、例えば、ノイズ強度より大きく、所定物質のベースラインと所定物質のピーク強度に隣接する代謝物質のピーク強度とを弁別可能な強度である。
【００６２】
スペクトル発生部２０は、本スキャンの繰り返しにより発生された複数のスペクトル各々において、所定物質のピーク強度の位置（以下、ピーク位置と呼ぶ）を特定する。スペクトル発生部２０は、複数のスペクトル各々において特定されたピーク位置を、補正部２１に出力する。
【００６３】
スペクトル発生部２０は、補正部２１により補正された複数の収集信号に対して加算平均処理を実行する。加算平均処理が実行された収集信号に対してＦＦＴを実行することにより、関心領域における磁気共鳴スペクトルを発生する。なお、スペクトル発生部２０は、位相補正が実行された複数のスペクトルに対して加算平均処理を実行してもよい。スペクトル発生部２０は、この加算平均処理により、関心領域における磁気共鳴スペクトルを発生する。
【００６４】
判定部６１は、スペクトルにおける所定物質の強度に関する指標値が所定の範囲内に包含されているか否かを判定する。判定部６１は、指標値が下限値を大きく下回っている場合、例えば、ノイズ強度より指標値が低い場合、指標値の元となるスペクトルおよび収集信号を破棄（削除）してもよい。このとき、次の本スキャンにおいて、本スキャンのカウント数は、増加しない。
【００６５】
判定部６１は、判定結果を制御部６３に出力する。判定結果とは、指標値が下限値（閾値）を下回っているか否かを示す閾値判定の結果である。なお、判定部６１は、所定の範囲から指標値が離れている度合いを、判定結果として制御部６３に出力してもよい。所定の範囲から指標値が離れている度合いとは、例えば、下限値から指標値を差分した差分値のうち正の値である。
【００６６】
制御部６３は、指標値が所定の範囲から外れているという判定結果が判定部６１から入力された場合、抑制条件を変更して次の本スキャンを実行するために、撮像部１１０を制御する。具体的には、制御部６３は、指標値が下限値を下回っている場合、判定に用いられたスペクトルに関する本スキャンにおける抑制シーケンスにおける抑制条件を、１段階弱い抑制条件に変更する。例えば、抑制対象となる所定物質が水の場合、ＭＲＳ機能において水の磁化の抑制を弱めるように、抑制条件が調整される。制御部６３は、変更された抑制条件を有する抑制パルスシーケンスとＭＲＳパルスシーケンスとに関する本スキャンパルスシーケンス情報を、シーケンサ５に出力する。
【００６７】
補正部２１は、本スキャンの繰り返しにより発生された複数のスペクトル各々における所定物質のピーク強度の位置に基づいて、複数の本スキャンにそれぞれ対応する複数の収集信号の位相を補正する。具体的には、補正部２１は、本スキャンの終了を契機として、記憶ユニット１１またはスペクトル発生部２０から複数の収集信号を読み出す。補正部２１は、本スキャンおよびスペクトルを介して、複数の収集信号と複数のピーク位置とをそれぞれ対応づける。補正部２１は、対応付けられた複数のピーク位置を用いて、複数の収集信号の位相を、略同一位相にするように補正する。補正部２１は、位相補正が実行された複数の収集信号を、スペクトル発生部２０に出力する。
【００６８】
なお、補正部２１は、本スキャンの繰り返しにより発生された複数のスペクトル各々における所定物質のピーク強度の位置に基づいて、複数の本スキャンにそれぞれ対応する複数のスペクトルの位相を補正してもよい。具体的には、補正部２１は、本スキャンの終了を契機として、記憶ユニット１１またはスペクトル発生部２０から複数のスペクトルを読み出す。補正部２１は、複数のピーク位置を用いて、複数のスペクトルの位相を、略同一位相にするように補正する。補正部２１は、位相補正が実行された複数のスペクトルを、スペクトル発生部２０に出力する。
【００６９】
（抑制条件変更本スキャン機能）  
本実施形態における抑制条件変更本スキャン機能との相違は、図４におけるフローチャートにおいて、ステップＳａ５およびＳａ９における処理が以下のように変更されることにある。
【００７０】
ステップにＳａ５おいて、スペクトルにおける所定物質のピーク位置が特定される。特定されたピーク位置が補正部２１に出力される。
【００７１】
ステップＳａ９において、本スキャンにより収集された複数の収集信号に各々に対して、複数の収集信号にそれぞれ対応付けられた複数のピーク位置を用いて、位相補正が実行される。位相補正が実行された複数の収集信号に対して、加算平均処理が実行される。加算平気処理が実行された収集信号に対してＦＦＴが実行され、磁気共鳴スペクトルが発生される。
【００７２】
以上に述べた構成によれば、以下の効果を得ることができる。  
本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１００によれば、複数の本スキャン各々において発生されたスペクトルに基づいて、所定物質の磁化を抑制する抑制条件を調整することができる。すなわち、本実施形態によれば、本スキャン中における実際のスペクトルを確認することにより、抑制条件を適切な状態に変更することができる。これにより、磁気共鳴スペクトルにおいて、所定物質の磁化を適切に抑制することができ、代謝物質のピーク強度を、操作者にとって認識しやすくすることができる。
【００７３】
さらに、本実施形態によれば、シミング不良などにより所定物質の磁化を十分に抑制できないときであっても、良好な磁気共鳴スペクトルを発生することができる。加えて、プリスキャンを省略することが可能となり、撮像時間を短縮することができる。これにより、ＭＲＳに係る検査において、被検体および操作者に対する負荷を軽減することができる。
【００７４】
本実施形態の変形例に係る磁気共鳴イメージング装置１００によれば、本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１００の効果に加えて、本スキャンにおけるスペクトルのピーク強度を、位相補正にとって適切な割合となるように決定することができる。これにより、位相補正を適切に実行することができ、収集信号に対する位相補正の効果を向上させることができる。本変形例によれば、位相補正の効果が向上するため、磁気共鳴スペクトルのＳ／Ｎ比を向上し、代謝物質のピーク強度を、操作者にとって認識しやすくすることができる。
【００７５】
加えて、実施形態に係る各機能は、当該処理を実行するプログラム（抑制条件変更プログラム）をワークステーション等のコンピュータにインストールし、これらをメモリ上で展開することによっても実現することができる。このとき、コンピュータに当該手法を実行させることのできるプログラムは、磁気ディスク（フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなど）、半導体メモリなどの記憶媒体に格納して頒布することも可能である。
【００７６】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７７】
１…磁石部、２…静磁場電源、３…コイル、４…傾斜磁場電源、５…シーケンサ（シーケンスコントローラ）、６…ホスト計算機、７…ＲＦコイル、８Ｔ…送信器、８Ｒ…受信器、１０…演算ユニット、１１…記憶ユニット、１２…表示器、１３…入力器、１５…シムコイル電源、１６…音声発生器、２０…スペクトル発生部、２１…補正部、６１…判定部、６３…制御部、１００…磁気共鳴イメージング装置、１１０…撮像部。
【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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