(57)【要約】【課題】撮像時間を短く保ちつつ画質を向上することができる磁気共鳴イメージング装置及び磁気共鳴イメージング方法を提供すること。【解決手段】実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、シーケンス制御部を備える。シーケンス制御部は、Ｃａｒｔｅｓｉａｎサンプリングを行う場合におけるリードアウト方向の第１の軸と、Ｃａｒｔｅｓｉａｎサンプリングを行う場合における前記リードアウト方向の前記第１の軸とは異なる第２の軸を含むｋ空間に対して、前記第２の軸に関してアンダーサンプリングを行うとともに、前記ｋ空間上でオブリークサンプリングを行いながら所定のパルスシーケンスを実行する。【選択図】図１
2017136170.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃａｒｔｅｓｉａｎサンプリングを行う場合におけるリードアウト方向の第１の軸と、Ｃａｒｔｅｓｉａｎサンプリングを行う場合における前記リードアウト方向の前記第１の軸とは異なる第２の軸とを含むｋ空間に対して、前記第２の軸に関してアンダーサンプリングを行うとともに、前記ｋ空間上でオブリークサンプリングを行いながら所定のパルスシーケンスを実行するシーケンス制御部
を備える磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
前記シーケンス制御部は、エイリアシングにより信号が重なる領域が、Ｃａｒｔｅｓｉａｎサンプリングを行う場合においてエイリアシングにより信号が重なる領域と比較して小さな領域となるような方向で前記オブリークサンプリングを行う、請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
前記シーケンス制御部が実行した前記所定のパルスシーケンスに基づいて得られたｋ空間データを基に、画像を生成する生成部を更に備える、請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
前記生成部は、非等間隔データである前記ｋ空間データに対してフーリエ変換を行って、前記画像を生成する、請求項３に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
前記第２の軸は、位相エンコード方向の軸である、請求項１〜４のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
前記生成部は、パラレルイメージングを行って前記画像を生成する、請求項３に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
前記生成部は、事前知識を用いてエイリアシング信号を分離し、前記画像を生成する、請求項３に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項８】
前記生成部は、ｋ空間の定義域の外にあるｋ空間データを、画像再構成の対象から除外し、画像再構成の対象から除外されたｋ空間データ以外のｋ空間データを用いて、前記画像を生成する、請求項３に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項９】
前記生成部は、ｋ空間の定義域の外にあるｋ空間データに対しｋ空間の定義域内にあるｋ空間データよりも低い重みを与え、重みつきｋ空間データを用いて前記画像を生成する、請求項３に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１０】
収集が行われるｋ空間の領域がｋ空間の定義域の外にあるか否かを判定する判定部を更に備え、
前記シーケンス制御部は、前記判定部の判定した結果に基づいて、前記所定のパルスシーケンスを実行する、請求項１〜９のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１１】
前記シーケンス制御部は、前記判定部の判定した結果に基づいて、ＡＤ（Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ）変換の動作時間を制御することにより、前記所定のパルスシーケンスの実行を制御する、請求項１０に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１２】
前記生成部は、ｋ空間の定義域の中にある点のｋ空間データであって、前記所定のパルスシーケンスによって収集されていない第１の点のｋ空間データを、前記第１の点と、ｋ空間上の原点に対して点対称にあるような点であって、前記所定のパルスシーケンスによって収集されている第２の点のｋ空間データを基に算出する、請求項３に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１３】
オブリークサンプリングを行う場合のデータ収集の方向を示す第１の角度の、Ｃａｒｔｅｓｉａｎサンプリングを行う場合のデータ収集の方向を示す第２の角度からのずれを示す角度であるオブリーク角の暫定値に対して、前記暫定値のオブリーク角で前記シーケンス制御部が前記所定のパルスシーケンスを実行したと仮定した場合に生成される画像の有するノイズの大きさを表す指標値を算出する第１算出部と、
複数の前記暫定値それぞれに対して算出した複数の前記指標値に基づいて、前記シーケンス制御部が前記所定のパルスシーケンスを実行するオブリーク角の値を算出する第２算出部と、
を更に備える、請求項３〜１２のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１４】
ユーザから関心領域の入力を受け付ける入力部を更に備え、
前記第１算出部は、入力された前記関心領域に基づいて、前記ノイズの推定値を算出する、請求項１３に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１５】
前記指標値は、ｇ−ｆａｃｔｏｒの前記関心領域内における統計値である、請求項１４に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１６】
前記指標値は、エイリアシングが生じている領域の大きさの推定値を基に算出される値である、請求項１３に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１７】
前記第２算出部は、再構成画像における画素においてエイリアシングが生じている位置が整数画素位置となるオブリーク角を、前記所定のパルスシーケンスを実行するオブリーク角の値として算出する、請求項１３に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１８】
前記生成部は、画像空間上でアンフォールド処理を行って前記画像を生成する、請求項３に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１９】
ｋ空間上で第１のオブリーク角により第１のオブリークサンプリングを行い、第２のオブリーク角により第２のオブリークサンプリングを行って所定のパルスシーケンスを実行するシーケンス制御部と、
前記第１のオブリークサンプリングにより得られた第１のｋ空間データと、前記第２のオブリークサンプリングとにより得られた第２のｋ空間データとに基づいて、画像を生成する生成部とを備える、磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２０】
前記所定のパルスシーケンスは、複数のスライスを同時励起するパルスシーケンスである、請求項１９に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２１】
前記シーケンス制御部は、前記第１のオブリーク角と、前記第２のオブリーク角の和が略０度になるような前記第１のオブリーク角及び前記第２のオブリーク角を用いて、前記所定のパルスシーケンスを実行する、請求項１９又は２０に記載の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】
本発明の実施形態は、磁気共鳴イメージング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
パラレルイメージング（Ｐａｒａｌｌｅｌ  Ｉｍａｇｉｎｇ）を用いた磁気共鳴イメージングにおいて、信号とエイリアシング信号（折り返し信号）との重なりが多ければ多いほど、出力対象画像の再構成精度は低下する。従って、可能な限り、エイリアシング信号が配置される位置が、例えば空気領域のように、何も撮像されない領域になるような撮像の方法が望ましい。このような考え方に基づき、例えば２Ｄ  ＣＡＩＰＩＲＩＮＨＡなどの方法では、例えば位相エンコード（ＰＥ：Ｐｈａｓｅ  Ｅｎｃｏｄｅ）方向及びスライスエンコード（ＳＥ：Ｓｌｉｃｅ  Ｅｎｃｏｄｅ）方向とで構成される２次元空間上でのアンダーサンプリングの仕方を工夫することにより、エイリアシング位置を制御する。従って、画質を向上することができる。
【０００３】
しかし、リードアウト（ＲＯ：Ｒｅａｄ  Ｏｕｔ）方向では、ｋ空間を間引いてサンプリングを行っても、ＴＲ（Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ  Ｔｉｍｅ）の短縮につながりにくい。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Felix  A.  Breuer  et  al.  ,"Controlled  Aliasing  in  Volumetric  Parallel  Imaging  (2D  CAIPIRINHA)",  Magnetic  Resonance  in  Medicine,  Vol.55,pp.549-556,2006
【非特許文献２】J.  Tsao  et  al.,  "k-t  BLAST  and  k-t  SENSE:  Dynamic  MRI  with  High  Frame  Rate  Exploting  Spatiotemporal  Correlations",  Magnetic  Resonance  in  Medicine  ,  Vol.50,pp.1031-1042,2003
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、撮像時間を短く保ちつつ画質を向上することができる磁気共鳴イメージング装置及び磁気共鳴イメージング方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、シーケンス制御部を備える。シーケンス制御部は、Ｃａｒｔｅｓｉａｎサンプリングを行う場合におけるリードアウト方向の第１の軸と、Ｃａｒｔｅｓｉａｎサンプリングを行う場合における前記リードアウト方向の前記第１の軸とは異なる軸とを含むｋ空間に対して、前記第２の軸に関してアンダーサンプリングを行うとともに、前記ｋ空間上でオブリークサンプリングを行いながら所定のパルスシーケンスを実行する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置を示す図。
【図２Ａ】図２Ａは、磁気共鳴イメージング装置の背景技術について説明した図。
【図２Ｂ】図２Ｂは、磁気共鳴イメージング装置の背景技術について説明した図。
【図３Ａ】図３Ａは、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置に係る概要について説明した図。
【図３Ｂ】図３Ｂは、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置に係る概要について説明した図。
【図４Ａ】図４Ａは、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置に係る概要について説明した図。
【図４Ｂ】図４Ｂは、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置に係る概要について説明した図。
【図５】図５は、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置に係る概要について説明した図。
【図６】図６は、第１の実施形態においてシーケンス制御回路が実行するパルスシーケンスの一例を示した図。
【図７】図７は、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の行う処理の手順の一例を示したフローチャート。
【図８】図８は、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の行う処理について説明した図。
【図９】図９は、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の行う処理の手順の一例を示したフローチャート。
【図１０】図１０は、第１の実施形態の第１の変形例に係る磁気共鳴イメージング装置の行う処理の手順の一例を示したフローチャート。
【図１１】図１１は、第１の実施形態の第２の変形例に係る磁気共鳴イメージング装置の行う処理の手順の一例を示したフローチャート。
【図１２Ａ】図１２Ａは、第１の実施形態の第３の変形例に係る磁気共鳴イメージング装置の行う処理の手順の一例を示したフローチャート。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、第１の実施形態の第３の変形例に係る磁気共鳴イメージング装置の行う処理について説明した図。
【図１３】図１３は、第１の実施形態の第４の変形例に係る磁気共鳴イメージング装置の行う処理の手順の一例を示したフローチャート。
【図１４Ａ】図１４Ａは、第２の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の行う処理の手順の一例を示したフローチャート。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、第２の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の行う処理について説明した図。
【図１４Ｃ】図１４Ｃは、第２の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の行う処理について説明した図。
【図１５Ａ】図１５Ａは、第３の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の行う処理の手順の一例を示したフローチャート。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、第３の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の行う処理について説明した図。
【図１５Ｃ】図１５Ｃは、第３の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の行う処理について説明した図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態について図面を参照しながら説明する。
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は、実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１００を示すブロック図である。図１に示すように、磁気共鳴イメージング装置１００は、静磁場磁石１０１と、傾斜磁場コイル１０２と、傾斜磁場電源１０３と、寝台１０４と、寝台制御回路１０５と、送信コイル１０６と、送信回路１０７と、受信コイルアレイ１０８と、受信回路１０９と、シーケンス制御回路１１０と、計算機システム１２０とを備える。なお、磁気共鳴イメージング装置１００に被検体Ｐ（例えば、人体）は含まれない。
【００１０】
静磁場磁石１０１は、中空の略円筒形状に形成された磁石であり、内部の空間に一様な静磁場を発生する。静磁場磁石１０１は、例えば、永久磁石、超伝導磁石などである。傾斜磁場コイル１０２は、中空の略円筒形状に形成されたコイルであり、静磁場磁石１０１の内側に配置される。傾斜磁場コイル１０２は、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚの各軸に対応する３つのコイルが組み合わされて形成されており、これら３つのコイルは、傾斜磁場電源１０３から個別に電流を受けて、Ｘ，Ｙ，Ｚの各軸に沿って磁場強度が変化する傾斜磁場を発生させる。なお、Ｚ軸方向は、静磁場と同方向とする。
【００１１】
傾斜磁場電源１０３は、傾斜磁場コイル１０２に電流を供給する。ここで、傾斜磁場コイル１０２によって発生するＸ，Ｙ，Ｚ各軸の傾斜磁場は、例えば、スライス選択用傾斜磁場Ｇｓ、位相エンコード用傾斜磁場Ｇｅ、及びリードアウト用傾斜磁場Ｇｒにそれぞれ対応する。スライス選択用傾斜磁場Ｇｓは、任意に撮像断面を決めるために利用される。位相エンコード用傾斜磁場Ｇｅは、空間的位置に応じて磁気共鳴信号の位相を変化させるために利用される。リードアウト用傾斜磁場Ｇｒは、空間的位置に応じて磁気共鳴信号の周波数を変化させるために利用される。
【００１２】
寝台１０４は、被検体Ｐが載置される天板１０４ａを備え、寝台制御回路１０５による制御のもと、天板１０４ａを、被検体Ｐが載置された状態で傾斜磁場コイル１０２の空洞（撮像口）内へ挿入する。通常、寝台１０４は、長手方向が静磁場磁石１０１の中心軸と平行になるように設置される。寝台制御回路１０５は、計算機システム１２０による制御のもと、寝台１０４を駆動して天板１０４ａを長手方向及び上下方向へ移動する。
【００１３】
送信コイル１０６は、傾斜磁場コイル１０２の内側に配置され、送信回路１０７からＲＦパルスの供給を受けて、高周波磁場を発生する。送信回路１０７は、対象とする原子の種類及び磁場の強度で決まるラーモア周波数に対応するＲＦパルスを送信コイル１０６に供給する。
【００１４】
受信コイルアレイ１０８は、傾斜磁場コイル１０２の内側に配置され、高周波磁場の影響によって被検体Ｐから発せられる磁気共鳴信号を受信する。受信コイルアレイ１０８は、磁気共鳴信号を受信すると、受信した磁気共鳴信号を受信回路１０９へ出力する。なお、第１の実施形態において、受信コイルアレイ１０８は、１以上、典型的には複数の受信コイルを有するコイルアレイである。
【００１５】
受信回路１０９は、受信コイルアレイ１０８から出力される磁気共鳴信号に基づいて磁気共鳴データを生成する。具体的には、受信回路１０９は、受信コイルアレイ１０８から出力される磁気共鳴信号をデジタル変換することによって磁気共鳴データを生成する。また、受信回路１０９は、生成した磁気共鳴データをシーケンス制御回路１１０へ送信する。なお、受信回路１０９は、静磁場磁石１０１や傾斜磁場コイル１０２などを備える架台装置側に備えられていてもよい。ここで、第１の実施形態において、受信コイルアレイ１０８の各コイルエレメント（各受信コイル）から出力される磁気共鳴信号は、適宜分配合成されることで、チャネルなどと呼ばれる単位で受信回路１０９に出力される。このため、磁気共鳴データは、受信回路１０９以降の後段の処理においてチャネル毎に取り扱われる。コイルエレメントの総数とチャネルの総数との関係は、同一の場合もあれば、コイルエレメントの総数に対してチャネルの総数が少ない場合、あるいは反対に、コイルエレメントの総数に対してチャネルの総数が多い場合もある。以下において、「チャネル毎」のように表記する場合、その処理が、コイルエレメント毎に行われてもよいし、あるいは、コイルエレメントが分配合成されたチャネル毎に行われてもよいことを示す。なお、分配合成のタイミングは、上述したタイミングに限られるものではない。磁気共鳴信号若しくは磁気共鳴データは、後述する画像生成機能１２６を有する処理回路１５０による再構成処理の前までに、チャネル単位に分配合成されればよい。
【００１６】
シーケンス制御回路１１０は、計算機システム１２０から送信されるシーケンス情報に基づいて、傾斜磁場電源１０３、送信回路１０７及び受信回路１０９を駆動することによって、被検体Ｐの撮像を行う。ここで、シーケンス情報は、撮像を行うための手順を定義した情報である。シーケンス情報には、傾斜磁場電源１０３が傾斜磁場コイル１０２に供給する電源の強さや電源を供給するタイミング、送信回路１０７が送信コイル１０６に送信するＲＦパルスの強さやＲＦパルスを印加するタイミング、受信回路１０９が磁気共鳴信号を検出するタイミングなどが定義される。
【００１７】
なお、シーケンス制御回路１１０は、傾斜磁場電源１０３、送信回路１０７及び受信回路１０９を駆動して被検体Ｐを撮像した結果、受信回路１０９から磁気共鳴データを受信すると、受信した磁気共鳴データを計算機システム１２０へ転送する。
【００１８】
計算機システム１２０は、磁気共鳴イメージング装置１００の全体制御や、データ収集、画像再構成などを行い、記憶回路１２２、入力装置１２４、ディスプレイ１２５、及び処理回路１５０を備える。また、処理回路１５０は、インタフェース機能１２１、制御機能１２３、画像生成機能１２６を備える。画像生成機能１２６機能の具体的処理については後述する。
【００１９】
第１の実施形態では、インタフェース機能１２１、制御機能１２３、画像生成機能１２６にて行われる各処理機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶回路１２２へ記憶されている。処理回路１５０はプログラムを記憶回路１２２から読み出し、実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読みだした状態の処理回路１５０は、図１の処理回路１５０内に示された各機能を有することになる。なお、図１においては単一の処理回路１５０にて、インタフェース機能１２１、制御機能１２３、画像生成機能１２６にて行われる処理機能が実現されるものとして説明したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路１５０を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより機能を実現するものとしても構わない。
【００２０】
換言すると、上述のそれぞれの機能がプログラムとして構成され、１つの処理回路が各プログラムを実行する場合であってもよいし、特定の機能が専用の独立したプログラム実行回路に実装される場合であってもよい。なお、画像生成機能１２６、それぞれ生成部、判定部の一例である。また、シーケンス制御回路１１０、入力装置１２４は、それぞれシーケンス制御部、入力部の一例である。また、後述の実施形態における判定機能（図示しない）、第１算出機能（図示しない）、第２算出機能（図示しない）は、それぞれ、判定部、第１算出部、第２算出部の一例である。
【００２１】
上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）或いは、特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＡＳＩＣ））、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Ｓｉｍｐｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ：ＳＰＬＤ），複合プログラマブル論理デバイス（Ｃｏｍｐｌｅｘ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ），及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。プロセッサは記憶回路１２２に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。
【００２２】
なお、記憶回路１２２にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、寝台制御回路１０５、送信回路１０７、受信回路１０９、シーケンス制御回路１１０等も同様に、上記のプロセッサ等の電子回路により構成される。
【００２３】
処理回路１５０は、インタフェース機能１２１により、シーケンス情報をシーケンス制御回路１１０へ送信し、シーケンス制御回路１１０から磁気共鳴データを受信する。また、処理回路１５０は、インタフェース機能１２１により、磁気共鳴データを受信すると、受信した磁気共鳴データを記憶回路１２２に格納する。記憶回路１２２に格納された磁気共鳴データは、処理回路１５０によってｋ空間に配置される。この結果、記憶回路１２２は、複数チャネル分のｋ空間データを記憶する。
【００２４】
記憶回路１２２は、インタフェース機能１２１を有する処理回路１５０によって受信された磁気共鳴データや、ｋ空間に配置された時系列データ、後述する画像生成機能１２６によって生成された画像データなどを記憶する。例えば、記憶回路１２２は、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、フラッシュメモリなどの半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスクなどである。入力装置１２４は、操作者からの各種指示や情報入力を受け付ける。入力装置１２４は、例えば、マウスやトラックボールなどのポインティングデバイス、モード切替スイッチなどの選択デバイス、あるいはキーボードなどの入力デバイスである。ディスプレイ１２５は、制御機能１２３を有する処理回路１５０による制御のもと、スペクトラムデータや画像データなどの各種の情報を表示する。ディスプレイ１２５は、例えば、液晶表示器などの表示デバイスである。
【００２５】
制御機能１２３を有する処理回路１５０は、磁気共鳴イメージング装置１００の全体制御を行う。具体的には、制御機能１２３を有する処理回路１５０は、入力装置１２４を介して操作者から入力される撮像条件に基づいてシーケンス情報を生成し、生成したシーケンス情報をシーケンス制御回路１１０に送信することによって撮像を制御する。また、制御機能１２３を有する処理回路１５０は、撮像の結果としてシーケンス制御回路１１０から送られる磁気共鳴イメージングデータに基づいて行われる画像の生成を制御したり、ディスプレイ１２５による表示を制御したりする。例えば、制御機能１２３を有する処理回路１５０は、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）、ＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）などの集積回路、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＭＰＵ（Micro  Processing  Unit）などの電子回路である。
【００２６】
まず、実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１００に係る背景を、適宜図２Ａ〜図３Ｂを用いて簡単に説明する。図２Ａ、図２Ｂは、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置に係る背景について説明した図である。また、図３Ａ、図３Ｂは、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置に係る概要について説明した図である。
【００２７】
磁気共鳴イメージング装置を用いた２次元あるいは３次元の撮像は収集に時間がかかることが知られており、その収集時間を短縮するために、アレイコイルによる同時収集技術および複数コイルのデータを利用した再構成技術を組み合わせた、パラレルイメージング（Ｐａｒａｌｌｅｌ  Ｉｍａｇｉｎｇ）技術が知られている。パラレルイメージング技術としては例えば、ＳＭＡＳＨ（Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ  ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ  ｏｆ  ｓｐａｔｉａｌ  ｈａｒｍｏｎｉｃs)、ＳＥＮＳＥ  （Ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ  ｅｎｃｏｄｉｎｇ）、ＧＲＡＰＰＡ（Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ  ａｕｔｏｃａｌｉｂｒａｔｉｎｇ  ｐａｒｔｉａｌｌｙ  ｐａｒａｌｌｅｌ  ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｓ）が知られている。パラレルイメージング技術とは、再構成に必要な解像度に対して間引いた収集を行い、間引きによって生じたエイリアシング信号を、コイルごとの収集情報の違いを利用して除去することで、エイリアシング信号を抑えた再構成画像を得る技術である。
【００２８】
磁気共鳴イメージング装置のデータ収集では、１次元のリードアウト方向に対しては密にデータ収集を行い、それをリードアウト方向に対し直交方向である残りの１次元あるいは２次元空間上で、位置を変えながら必要な回数だけ収集を繰り返す、Ｃａｒｔｅｓｉａｎ収集を行うことが多い。便宜上、リードアウト方向以外の方向を、２次元の場合は位相エンコード（ＰＥ：Ｐｈａｓｅ  Ｅｎｃｏｄｅ）方向、３次元の場合は位相エンコード方向およびスライスエンコード（ＳＥ：Ｓｌｉｃｅ  Ｅｎｃｏｄｅ）方向と呼ぶことにする。Ｃａｒｔｅｓｉａｎ収集におけるパラレルイメージング技術では、２次元ではＰＥ、３次元ではＰＥおよびＳＥに対し、それぞれ等間隔に間引きながら収集を行う。この場合、エイリアシング信号は画像上でＰＥ方向およびＳＥ方向に現れる。
【００２９】
このように、パラレルイメージング技術とはこのエイリアシング信号を分離する技術であるが、信号とエイリアシング信号との重なりが多ければ多いほど、パラレルイメージング技術の再構成精度は低下する。
【００３０】
例えば、図２Ａ〜図３Ｂに、間引きのパターン（アンダーサンプリングのサンプリングパターン）と、エイリアシングとの関係が示されている。
【００３１】
図２Ａは、シーケンス制御回路１１０が、位相エンコード方向ｋｙ（ＰＥ方向）に２個に１個の割合で間引きを行ない、リードアウト方向ｋｘ（ＲＯ方向）に間引きを行わなかった場合のサンプリングパターンを示している。この場合、間引き率を表すＲｅｄｕｃｔｉｏｎ  ｆａｃｔｏｒ  Ｒは２である。
【００３２】
図２Ｂは、このようなアンダーサンプリングをシーケンス制御回路１１０が行った場合に得られたｋ空間データをフーリエ変換した場合における、画像空間に表れる折り返し信号（エイリアシング）の様子を示している。シーケンス制御回路１１０が位相エンコード方向ｋｙ方向にアンダーサンプリングを行った結果、画像空間のｙ方向に、エイリアシングが表れる。
【００３３】
図３Ａは、位相エンコード方向ｋｙ（ＰＥ方向）及び、リードアウト方向ｋｘ（ＲＯ方向）に、全体としてＲｅｄｕｃｔｉｏｎ  ｆａｃｔｏｒ  Ｒ＝２で、シーケンス制御回路１１０がアンダーサンプリングを行った場合のサンプリングパターンを表している。
【００３４】
図３Ｂは、シーケンス制御回路１１０がこのようなアンダーサンプリングを行った場合に得られたｋ空間データをフーリエ変換した場合における、画像空間に表れる折り返し信号（エイリアシング）の様子を示している。シーケンス制御回路１１０が位相エンコード方向ｋｙ方向及びリードアウト方向ｋｘに、サンプリング位置をずらしながらアンダーサンプリングを行うと、図２Ｂと同じようにエイリアシングが表れる。しかしながら、図３Ｂでは、エイリアシングの位置が図２Ｂの場合と異なる。具体的には、シーケンス制御回路１１０が図２Ｂのサンプリングパターンでアンダーサンプリングを行った場合、エイリアシングは、ｙ＝ｘの直線の周りに表れる。換言すると、位相エンコード方向ｋｙに対して間引きサンプリングにおこない、さらにサンプリングパターンをｋｘ方向にずらしたパターンでシーケンス制御回路１１０がサンプリングを行うと、エイリアシングの位置が、ｘ方向に移動する。すなわち、シーケンス制御回路１１０は、サンプリングパターンを変えることで、エイリアシングの位置を制御することができる。
【００３５】
磁気共鳴イメージングにおいて、撮像の対象となるＦＯＶ（Ｆｉｅｌｄ  Ｏｆ  Ｖｉｅｗ）の全域に被検体が撮像されることは少なく、ＦＯＶの周辺部は例えば空気領域のように何も撮像されない領域であることが多い。したがって、可能な限り空気領域にエイリアシング信号が配置されるように制御できれば、パラレルイメージング技術の再構成精度は向上する。この考え方に基づき、収集位置の選択が可能な次元として位相エンコード方向、スライスエンコード方向の２つが利用可能な３次元撮像を対象として、各次元で独立に間引くのではなく２次元空間上で間引く位置を定めることにより、そのエイリアシング位置を制御する２Ｄ  ＣＡＩＰＩＲＩＮＨＡが知られている。
【００３６】
２Ｄ  ＣＡＩＰＩＲＩＮＨＡでは、３次元撮像の場合に限り、エイリアシング信号が空気領域に多く配置されるようエイリアシング位置を制御でき、再構成精度を向上できる。なお、２Ｄ  ＣＡＩＰＩＲＩＮＨＡの２Ｄとは位相エンコード方向、スライスエンコード方向を指しており、撮像自体は３次元撮像が必須である。なお、２次元の複数の断面に対するマルチスライス撮像を対象としたＣＡＩＰＩＲＩＮＨＡの変形例も知られているが、こちらも位相エンコード方向に加えてスライス方向で収集位置の選択が可能である、つまり２つの収集位置の選択が可能であることを利用した技術である。
【００３７】
別の例として、位相エンコード方向と時間方向の２つが利用可能なダイナミック撮像を対象として、ｋ空間と時間軸から成る２次元空間上で間引く位置を定めることにより、そのエイリアシング位置を制御するｋ−ｔ  ＢＬＡＳＴおよびｋ−ｔ  ＳＥＮＳＥが知られている。ｋ−ｔ  ＢＬＡＳＴ及びｋ−ｔ  ＳＥＮＳＥでは、時間軸を利用できるダイナミック撮像の場合に限り、２Ｄ  ＣＡＩＰＩＲＩＮＨＡと同様の原理でエイリアシング位置を制御でき、再構成精度を向上できる。その撮像は時系列撮像であることが必須である。
【００３８】
しかしながら、それらの技術では、少なくとも２つの次元について収集位置の選択が可能であることを仮定している。収集位置の選択が１次元しかない場合、再構成画像に現れる折り返し信号の位置を制御する方法は知られておらず、公知の技術ではその適用範囲が３次元、２次元マルチスライス、時系列のいずれかの撮像に限定されてしまう。これに対して、第１の実施形態では、シーケンス制御回路１１０は、収集位置の選択が１次元しかない場合でも、アンダーサンプリングによって再構成画像に現れる折り返し信号の位置を制御する。
【００３９】
第１の実施形態においては、シーケンス制御回路１１０は、Ｃａｒｔｅｓｉａｎサンプリングを行う場合におけるリードアウト方向の第１の軸と、Ｃａｒｔｅｓｉａｎサンプリングを行う場合におけるリードアウト方向の軸とは異なる第２の軸（例えば位相エンコード方向の軸）とを含むｋ空間に対して、リードアウト方向の軸とは異なる軸（第２の軸）に関してアンダーサンプリングを行うとともに、ｋ空間上でオブリークサンプリングを行いながら所定のパルスシーケンスを実行する。
【００４０】
まず、Ｃａｒｔｅｓｉａｎサンプリング及びオブリークサンプリングについて説明する。Ｃａｒｔｅｓｉａｎサンプリングとは、例えば位相エンコード方向と、リードアウト方向とが直交するような収集のことである。ここで、典型的には、位相エンコード方向は、ｋｙ方向、リードアウト方向はｋｘ方向となる。これに対して、オブリークサンプリングでは、シーケンス制御回路１１０は、例えばリードアウト方向が、位相エンコード方向に対して直交でない角度（オブリーク角度）においてサンプリングを行う。換言すると、オブリークサンプリングにおけるリードアウト方向は、Ｃａｒｔｅｓｉａｎサンプリングにおけるリードアウト方向と比較して、傾いた（オブリーク）ものになる。この時、オブリークサンプリングにおけるリードアウト方向は、例えばｋｘ方向とは一致しない。
【００４１】
Ｃａｒｔｅｓｉａｎサンプリングの例が、図４Ａに示されている。ここで、縦方向はｋｘ方向、横方向はｋｙ方向を表す。ｋｙ方向は位相エンコード方向に一致し、またＣａｒｔｅｓｉａｎサンプリングにおいては、ｋｘ方向は読み出しが行われる方向（リードアウト方向）に一致する。
【００４２】
直線３０１は、例えば１回（１ＴＲ（Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ  Ｔｉｍｅ））の収集で収集されるｋ空間を表している。多くのパルスシーケンスでは、１回のＴＲ時間で、例えばリードアウト方向の複数の点でｋ空間データが収集される。これに対して、多くのパルスシーケンスでは、１回のＴＲ時間で、例えば、位相エンコード方向では１個の点でのみｋ空間データが収集される。従って、位相エンコード方向では、アンダーサンプリングを行いデータを間引くことで撮像時間を短縮することができるが、リードアウト方向では、アンダーサンプリングを行ってデータを間引いても、エコーを発生させなければいけない回数は変わらないので、撮像時間の短縮にはつながらない。
【００４３】
一方、オブリークサンプリングの例が、図４Ｂに示されている。ここで、縦方向はｋｘ方向、横方向はｋｙ方向を表す。矢印４０４ａは位相エンコード方向を表し、矢印４０４ｂはリードアウト方向を表す。ｋｙ方向は位相エンコード方向に一致する。オブリークサンプリングにおいては、ｋｘ方向はリードアウト方向に一致しない。
【００４４】
直線４０１は、同様に、例えば１回（１ＴＲ）の収集で収集されるｋ空間を表している。多くのパルスシーケンスでは、１回のＴＲ時間で、例えばリードアウト方向の複数の点でｋ空間データが収集される。
【００４５】
Ｃａｒｔｅｓｉａｎ収集と同じフェーズエンコードステップで第１の実施形態に係るシーケンス制御回路１１０が収集を行うと、ｋ空間の定義域の外（フーリエ積分の被積分領域の外）でｋ空間データが収集されたり、逆にｋ空間の定義域の中（フーリエ積分の被積分領域の中）であって、ｋ空間データが収集されていない領域が生じる。例えば、領域４０２は、ｋ空間の定義域の外でｋ空間データが収集されている領域の例である。また、例えば、領域４０５は、ｋ空間の定義域の中でｋ空間データが収集されてない領域の例である。
【００４６】
なお、実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１００は、画像空間上でエイリアシング信号を分離するＳＥＮＳＥ系（Ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ  Ｅｎｃｏｄｉｎｇ）、あるいはｋ空間上で欠落信号を推定するＳＭＡＳＨ系（Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ  Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｓｐａｔｉａｌ  Ｈａｒｍｏｎｉｃｓ）のパラレルイメージングによる再構成を行う場合に、その折り返し信号が存在する領域の大きさを減らす場合に特に有用である。なお再構成手法はパラレルイメージングに限定されないが、それについては後述する。なお、ＳＭＡＳＨ系のパラレルイメージングとしては、ＧＲＡＰＰＡ、およびＧＲＡＰＰＡをハイブリッド空間で実行する手法であるＡＲＣ（Ａｕｔｏｃａｌｉｂｒａｔｉｎｇ  Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｃａｒｔｅｓｉａｎ  ｉｍａｇｉｎｇ）といったＧＲＡＰＰＡのバリエーションを含むものとする。
【００４７】
図５に、シーケンス制御回路１１０がオブリークサンプリングを行った場合に得られる画像の例について説明する。画像５０１は、参照用の画像、すなわち、シーケンス制御回路１１０が、被検体Ｐに対してアンダーサンプリングを行わず、フルサンプリングを行った場合に得られた画像である。ここで、縦方向は、ｋｘ方向、すなわちＣａｒｔｅｓｉａｎサンプリングにおけるリードアウト方向、横方向は、ｋｙ方向、すなわち位相エンコード方向ｋｘを表す。画像５０２は、シーケンス制御回路１１０が、位相エンコード方向（ｋｙ方向）にアンダーサンプリングを行い、ｋｘ方向にはアンダーサンプリングを行わずＣａｒｔｅｓｉａｎサンプリングを行った場合に得られた画像である。また、画像５０３は、シーケンス制御回路１１０が、オブリークサンプリングを行った場合に得られた画像である。また、画像５０４は、画像５０３と同様に、シーケンス制御回路１１０が、オブリークサンプリングを行った場合に得られた画像であるが、画像５０３に比較して、オブリーク角が大きくなっている。
【００４８】
符号５０２ａ、符号５０２ｂ、符号５０２ｃ、符号５０２ｄ等は、シーケンス制御回路１１０が、位相エンコード方向にアンダーサンプリングを行い、ｋｘ方向にはアンダーサンプリングを行わずＣａｒｔｅｓｉａｎサンプリングを行った場合の、折り返し信号（エイリアシング信号）を示している。また、符号５０３ａ、符号５０３ｂ、符号５０３ｃ、符号５０３ｄ等は、シーケンス制御回路１２０が、画像５０４の場合と比べて小さなオブリーク角でアンダーサンプリングを行った場合のエイリアシング信号を示している。また、符号５０４ａ、符号５０４ｂ、符号５０４ｃ、符号５０４ｄ等は、シーケンス制御回路１１０が、画像５０３の場合と比べて大きなオブリーク角でアンダーサンプリングを行った場合のエイリアシング信号を示している。このように、オブリーク角が大きくなるにつれ、エイリアシングの起こる領域が外側にずれ、信号が重なる領域が減少している。換言すると、シーケンス制御回路１１０は、エイリアシングにより信号が重なる領域が、Ｃａｒｔｅｓｉａｎサンプリングを行う場合においてエイリアシングにより信号が重なる領域と比較して小さな領域となるような方向でオブリークサンプリングを行う。
【００４９】
なお、シーケンス制御回路１１０は、例えば、前述のオブリーク角を、撮像部位及び撮像断面の種別（例えば、アキシャル、サジタル、コロナルの種別）の少なくとも一方に応じて、決定してもよい。例えば、シーケンス制御回路１１０は、撮像部位が、脳であるか、心臓であるか、腹部なのか、脊椎なのか、また、アキシャル画像であるかどうか等のおおまかな分類に基づいて、オブリーク角を決定する。なお、シーケンス制御回路１１０は、例えば、撮像断面がオブリークであるオブリーク撮像の場合には、撮像角度も考慮して、オブリーク角を決定してもよい。
【００５０】
このように、パラレルイメージングによる信号分離を行うと、信号が重なった領域の信号が分離され、フルサンプリングを行った場合の画像５０１に近い画像が得られるが、信号が重なった領域の再構成ノイズはそうでない領域の再構成ノイズと比べ強いことが多い。これに対し、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１００では、リードアウト方向にオブリーク角度を与えて収集を行う。この結果、画像５０３および画像５０４に示すように、オブリーク角度に応じて信号が重なる領域をずらすことができる。図５の例では、オブリーク角度を大きくするほど、その信号が重なる領域が減少している。このように、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１００では、リードアウト方向にオブリーク角度を与えることで、再構成ノイズを抑制することが可能である。
【００５１】
続いて、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１００の行う処理の流れについて、図６〜図９を用いて述べる。図６は、第１の実施形態においてシーケンス制御回路１１０が実行するパルスシーケンスの一例を示した図である。また、図７及び図９は、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の行う処理の手順の一例を示したフローチャートである。また、図８は、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１００の行う処理について説明した図である。
【００５２】
図６の最上段は、シーケンス制御回路１１０が印加するＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）パルスと、ＲＦパルスによって生じるスピンエコーを表す。パルス１０は、シーケンス制御回路１１０が印加する９０°ＲＦパルスを表す。また、パルス１４は、シーケンス制御回路１１０が印加する１８０°ＲＦパルスを表す。また、エコー１６は、シーケンス制御回路１１０が印加したパルス１０及びパルス１４によって生じたエコーを表す。エコー１６は、所謂ハーンエコである。
【００５３】
図６の上から二段目は、スライスエンコード方向の勾配磁場Ｇｓを示す。勾配磁場１１に示すように、スライスエンコード方向の勾配磁場が、９０°ＲＦパルスであるパルス１０と同時に、シーケンス制御回路１１０によって印加される。また、勾配磁場１５に示すように、スライスエンコード方向の勾配磁場が、１８０°ＲＦパルスであるパルス１４と同時に、シーケンス制御回路１１０によって印加される。
【００５４】
図６の上から三段目は、位相エンコード方向の勾配磁場Ｇｐを示す。勾配磁場１２が示すように、位相エンコード方向の勾配磁場が、シーケンス制御回路１１０によって印加される。ここで、シーケンス制御回路１１０によって印加される勾配磁場１２の大きさは、当該ＴＲ間隔中にエンコードされる位相エンコード量に対応した大きさであり、ＴＲ間隔毎に、それぞれ異なる大きさとなる。また、勾配磁場１７が、エコー１６が生成されている期間に、後述のリードアウト方向の勾配磁場１８と同時にシーケンス制御回路１１０によって印加されることで、オブリークサンプリングが行われる。
【００５５】
図６の最下段は、リードアウト方向の勾配磁場Ｇｒを表す。勾配磁場１３が示すように、リードアウト方向の勾配磁場が、位相エンコード方向の勾配磁場１２による位相エンコードと同時に、シーケンス制御回路１１０によって印加される。また、勾配磁場１８が、エコー１６が生成されている期間に、位相エンコード方向の勾配磁場１７と同時にシーケンス制御回路１１０によって印加されることで、オブリークサンプリングが行われる。
【００５６】
ここで、シーケンス制御回路１１０は、エコー１６が生成されている期間における、位相エンコード方向の勾配磁場１７とリードアウト方向の勾配磁場１８との大きさの比率を制御することで、オブリークサンプリングにおけるオブリーク角を制御することができる。例えば、シーケンス制御回路１１０が印加する、位相エンコード方向の勾配磁場１７の大きさが０の場合、オブリーク角は０°となり、通常のＣａｒｔｅｓｉａｎサンプリングとなる。また、シーケンス制御回路１１０が印加する、リードアウト方向の勾配磁場１８の大きさが０の場合、オブリーク角は９０°となる。また、シーケンス制御回路１１０が印加する、位相エンコード方向の勾配磁場１７と、リードアウト方向の勾配磁場１８の大きさが１：１の場合、オブリーク角は４５°となる。
【００５７】
なお、シーケンス制御回路１１０が印加するパルスシーケンスとしては、実施形態は図６に示したものに限られない。例えば、シーケンス制御回路１１０は、図６に示した以外のスピンエコー系のパルスシーケンスを印加してもよいし、その他のパルスシーケンス、例えば、Ｅｃｈｏ  Ｐｌａｎａｒ法、Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ  Ｒｅｃｏｖｅｒｙ法、Ｇｒａｄｉｅｎｔ  Ｅｃｈｏ法等のパルスシーケンスを用いても良い。
【００５８】
図７は、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１００の行う処理の流れを表すフローチャートである。入力装置１２４は、ユーザからオブリーク角の入力を受け付ける。ユーザからオブリーク角の入力を受け付けると、インタフェース機能１２１を有する処理回路１５０は、シーケンス制御回路１１０に、オブリーク角の値を送信する。シーケンス制御回路１１０は、このようにして、インタフェース機能１２１を有する処理回路１５０から、オブリーク角を取得する（ステップＳ１１０）。なお、実施形態はこれに限られず、オブリーク角の値は、例えばデフォルト値として予め定められ記憶回路１２２に保存され、シーケンス制御回路１１０が必要に応じて記憶回路１２２からオブリーク角の値を取得しても良い。
【００５９】
シーケンス制御回路１１０は、例えば図６で示されたパルスシーケンスを実行して、オブリーク角でｋ空間データを収集する。シーケンス制御回路１１０が収集するｋ空間ラインの例は、例えば図８に示されている。図８において、矢印一つ一つが、例えばシーケンス制御回路１１０が１ＴＲ間隔内で収集するｋ空間データを表している。シーケンス制御回路１１０は、図８に示されているように、リードアウト方向が、位相エンコード方向と、非直交となるような角度で、ｋ空間データを収集する(ステップＳ１２０)。シーケンス制御回路１１０は、位相エンコード開始位置から位相エンコード終了位置まで、位相エンコードを変化させながら、ステップＳ１２０の処理を繰り返し、オブリーク角でｋ空間データを収集する。換言すると、シーケンス制御回路１１０は、Ｃａｒｔｅｓｉａｎサンプリングを行う場合におけるリードアウト方向の第１の軸と、それとは異なる第２の軸とを含むｋ空間に対して、当該異なる軸（第２の軸）に関してアンダーサンプリングを行うとともに、ｋ空間上でオブリークサンプリングを行いながら所定のパルスシーケンスを実行する。ここで、当該異なる軸（第２の軸）とは、例えば位相エンコード方向の軸を意味する。シーケンス制御回路１１０が、位相エンコード終了位置まで収集を完了すると、処理はステップＳ１３０へと移る。
【００６０】
図４Ｂの４０２に示すように、シーケンス制御回路１１０は、ステップＳ１２０で、ｋ空間の定義域外のデータも含んで、ｋ空間データを収集する。従って、画像生成機能１２６を有する処理回路１５０は、ｋ空間の定義域外にあるｋ空間データを破棄（画像再構成の対象から除外）する（ステップＳ１３０）。続いて、画像生成機能１２６を有する処理回路１５０は、シーケンス制御回路１１０が実行した所定のパルスシーケンスに基づいて得られたｋ空間データを基に、画像を生成する。画像生成機能１２６を有する処理回路１５０は、ステップＳ１３０で画像再構成の対象から除外されたｋ空間データ以外のｋ空間データを用いて画像再構成処理を行って画像を生成する（ステップＳ１４０）。画像生成の方法の具体例としては、例えば、画像生成機能１２６を有する処理回路１５０は、パラレルイメージングを行って画像を生成する。
【００６１】
ステップＳ１３０において、ｋ空間データを破棄する代わりに、ｋ空間データ上の各サンプル値に重み値を設定できるようにしておき、ｋ空間の定義域外まで収集を行うリードアウトについては、ｋ空間の定義域外に近づくにつれて重み値を１から徐々に減少させるようにしても良い。ｋ空間の定義域外のサンプル値が０でない値を持つ場合は、例えば、その値を例えばｋ空間が巡回しているものと考え、定義域を外れた方向についてその反対側に配置する。重みの導入により、ｋ空間の定義域境界付近におけるデータ打ち切りの、再構成画像への影響を抑える効果が期待できる。換言すると、画像生成機能１２６を有する処理回路１５０は、ｋ空間の定義域の外にあるｋ空間データに対しｋ空間の定義域内にあるｋ空間データよりも低い重みを与え、重みつきｋ空間データを用いて画像を生成する。
【００６２】
ステップＳ１４０において、画像生成機能１２６を有する処理回路１５０は、例えば、マルチコイルの再構成として代表的な手法であるＳＥＮＳＥ系再構成手法を用いて画像生成する。なお、処理回路１５０が、画像生成機能１２６により、ＳＥＮＳＥ系再構成手法を用いてステップＳ１４０で画像生成を行う場合、シーケンス制御部１１０は、ステップＳ１２０において、アンダーサンプリングされたｋ空間データをマルチコイルで収集する。
【００６３】
図９は、画像生成機能１２６を有する処理回路１５０が行うステップＳ１４０の処理について詳述したものである。ステップＳ１４０−１において、画像生成機能１２６を有する処理回路１５０は、後段の画像生成に必要なｋ空間データを取得する。ステップＳ１４０−２において、画像生成機能１２６を有する処理回路１５０は、グリッディングを用いて、ｋ空間データから画像を生成する。
【００６４】
ここで、グリッディングとは、等間隔でない(Nonequispaced)フーリエ係数のベクトルから、フーリエ逆変換後の等間隔な信号値を得る手法である(非特許文献Jackson  et  al.  IEEE-MI  1991)。
【００６５】
典型的なグリッディングでは、与えられた等間隔でない係数列に対し次の手順で行われる。（１）与えられた係数列に予め定めた窓関数を畳み込んだ関数を等間隔でサンプリングし、等間隔データを生成する。（２）生成された等間隔データをサンプリング密度関数ρ(f)で除する。（３）得られた等間隔データに逆フーリエ変換を適用する。（４）等間隔信号列の各信号値を窓関数のフーリエ係数で除する。
【００６６】
この操作により、格子点でない位置でサンプリングされたデータ列から、信号を復元できる。すなわち、グリッディングにより得られるデータは、エイリアシング信号が重ねられた信号になる。続いて、画像生成機能１２６を有する処理回路１５０は、生成した画像に対して、ＳＥＮＳＥ系パラレルイメージングを用いて、再構成画像を生成する（ステップ  Ｓ１４０−３）。
【００６７】
以上のように、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１００は、オブリークサンプリングを行うことで、エイリアシングが生じる位置を制御することができ、磁気共鳴イメージング装置１００の画質を向上することができる。
【００６８】
（第１の実施形態の第１の変形例）
第１の実施形態では、画像生成機能１２６を備えた処理回路１５０が、ｋ空間の定義域の外にあるｋ空間データを、再構成の対象から除外し、画像再構成の対象から除外されたｋ空間データ以外のｋ空間データを用いて画像を生成する場合について説明した。実施形態はこれに限られない。第１の実施形態の第１の変形例では、判定機能（図示しない）を有する処理回路１５０が、ｋ空間の定義域の外にあるかどうかを判定し、外にいると判断した場合には、外になる部分の撮影を行わない。かかる点について、図１０を用いて説明する。図１０は、第１の実施形態の第１の変形例に係る磁気共鳴イメージング装置の行う処理の手順の一例を示したフローチャートである。
【００６９】
図１０のステップＳ１１０及びステップＳ１４０は、図７のステップＳ１１０及びステップＳ１４０、すなわち、第１の実施形態と同様の処理を行うので詳しい説明は省略する。第１の実施形態の第１の変形例が第１の実施形態と違う点は、第１の実施形態においては、シーケンス制御回路１１０がｋ空間データをすべて収集したあと、ステップＳ１３０において定義外のｋ空間データを破棄していたのに対して、第１の実施例の第１の変形例においては、処理回路１５０が、データを収集しないと判定した場所については、最初からｋ空間データを収集しない。
【００７０】
シーケンス制御回路１１０は、位相エンコード開始位置から位相エンコード終了位置まで、位相エンコードを変化させながら、ステップＳ１１９（及びステップＳ１２０）の処理を繰り返す。判定機能（図示しない）を有する処理回路１５０は、収集が行われるｋ空間の領域がｋ空間の定義域の外にあるか否かを判定する。すなわち、処理機能１５０は、各ｋ空間の点について、データを収集するかしないかを判定する（ステップＳ１１９）。シーケンス制御回路１１０は、判定機能を有する処理回路の判定した結果に基づいて、所定のパルスシーケンスを実行する。具体的には、判定機能を有する処理回路１５０が、データを収集しないと判定したｋ空間の点の場合（ステップＳ１１９  Ｙｅｓ）、そのｋ空間の点については、シーケンス制御回路１１０は、収集を行わず、およそＴＲ時間経過後、処理は次の位相エンコード位置に進む。この時、シーケンス制御回路１１０は、判定機能により判定した結果に基づいて、ＡＤ（Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ）変換の動作時間を制御することにより、所定のパルスシーケンスの実行を制御する。逆に、判定機能を有する処理回路１５０が、データを収集すると判定したｋ空間の点の場合（ステップＳ１１９  Ｎｏ）、そのｋ空間については、シーケンス制御回路１１０は、通常通り収集を行う（ステップＳ１２０）。
【００７１】
（第１の実施形態の第２の変形例）
第１の実施形態及び第１の実施形態の第１の変形例では、シーケンス制御回路１１０は、オブリークサンプリングを行ってパルスシーケンスを行った。オブリークサンプリングによりエイリアシングの位置が画像再構成のために有利になるという一方で、サンプリングが斜めに行われているので、例えば図４Ｂにおける領域４０５ａや領域４０５ｂのように、ｋ空間の定義域の中で、データが未収集となる領域が存在する。従って、そのような点のｋ空間データの値を、何らかの方法で推定できるのが望ましい。
【００７２】
かかる背景に鑑み、第１の実施形態の第２の変形例では、シーケンス制御回路１１０は、非対称フーリエイメージング（Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｉｍａｇｉｎｇ）を行う。ｋ空間上で対称な位置（ｋ空間上の原点に対して点対称）にあるサンプル値は多くの場合、複素共役に近いことが知られている。この性質（エルミート対称としても知られる）を利用した再構成手法は、非対称フーリエイメージング（あるいは部分フーリエイメージング、ハーフフーリエイメージング、ハーフスキャンイメージング）として知られており、ｋ空間周辺部の収集を半分だけ行い、収集しなかった成分は複素共役に近い値を持つと考えて再構成することで、ｋ空間データの収集量を減らす技術である。再構成手法は特に限定されないが、たとえばＰＯＣＳ（Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｏｎｔｏ  Ｃｏｎｖｅｘ  Ｓｅｔｓ）法を用いることができる。非対称フーリエイメージングを用いる場合は、エルミート対称となる領域の一方を収集し、その情報を収集しなかった領域の推定に用いる。このように、非対称フーリエイメージングを行うことで、データが収集された点のｋ空間データを基に、データが収集されていない点のｋ空間データを算出することができる。
【００７３】
次に、図１１を用いて、第１の実施形態の第２の変形例に係る磁気共鳴イメージング装置１００の行う処理について説明する。図１１は、第１の実施形態の第２の変形例に係る磁気共鳴イメージング装置１００の行う処理の手順の一例を示したフローチャートである。ステップＳ１１０の処理については、第１の実施形態と同様であるから詳しい説明は省略する。
【００７４】
ステップＳ１１１において、判定機能（図示しない）を有する処理回路１５０は、ｋ空間データを収集するｋ空間の範囲を算出する。具体的には、判定機能を有する処理回路１５０は、ｋ空間上で非対称な領域のうち一方がすべて収集されるような、ｋ空間の範囲を算出する。ここで、「ｋ空間上で非対称な領域のうち、一方がすべて収集される」とは、例えば、任意の実数ｋｘ及びｋｙに対して、二次元平面の点（ｋｘ、ｋｙ）または（−ｋｘ、-ｋｙ）のいずれか一つが収集されることを意味する。具体例としては、ｋｘ−ｋｙ空間上で、ｋｘ≧０の領域が、条件を満たすようなｋ空間の範囲である。また、別の例として、ｋｘ−ｋｙ空間上で、ｋｘ≧ｋｙの領域が、条件を満たすようなｋ空間の範囲である。なお、この説明では「ｋ空間上で非対称な領域のうち、一方をすべて収集」としたが、例えばｋ空間周辺（ｋｘおよびｋｙの双方が高い領域）のうち一部の領域は非対称に収集するが、一部の領域については収集せずにその領域をゼロとして扱うといった変形も可能である。
【００７５】
シーケンス制御回路１１０は、位相エンコード開始位置から位相エンコード終了位置まで、位相エンコードを変化させながら、ステップＳ１１９（及びステップＳ１２０）の処理を繰り返し、オブリーク角でｋ空間データを収集する。判定機能（図示しない）を有する処理回路１５０は、収集が行われるｋ空間の領域が前述の条件を満たすか否かを判定する。すなわち、処理機能１５０は、各ｋ空間の点について、データを収集するかしないかを判定する。（ステップＳ１１９）。シーケンス制御回路１１０は、判定機能を有する処理回路の判定した結果に基づいて、所定のパルスシーケンスを実行する。具体的には、判定機能を有する処理回路１５０が、前述の条件を満たしていないｋ空間の点の場合（ステップＳ１１９  Ｙｅｓ）、そのｋ空間の点については、シーケンス制御回路１１０は、収集を行わない。逆に、判定機能を有する処理回路１５０が、前述の条件を満たしていると判定したｋ空間の点の場合（ステップＳ１１９  Ｎｏ）、そのｋ空間の点については、シーケンス制御回路１１０は、通常通り収集を行う（ステップＳ１２０）。例えば、前述の条件が、「ｋｘ−ｋｙ空間上で、ｋｘ≧０」の場合、ｋｘが正の値の点に対しては、シーケンス制御回路１１０は、前述の条件を満たしていると判断し（ステップＳ１１９  Ｎｏ）、そのｋ空間の点については、シーケンス制御回路１１０は、通常通り収集を行う（ステップＳ１２０）。また、例えば、前述の条件が、「ｋｘ−ｋｙ空間上で、ｋｘ≧０」の場合、ｋｘが負の値の点に対しては、シーケンス制御回路１１０は、前述の条件を満たしていないと判断し（ステップＳ１１９  Ｙｅｓ）、そのｋ空間の点については、シーケンス制御回路１１０は、収集を行わない。
【００７６】
続いて、画像生成機能１２６を有する処理回路１５０は、パルスシーケンスの実行により収集された点のｋ空間を基に、収集されていない点のｋ空間データを非対称フーリエイメージングによって推定しながら画像を生成する（ステップＳ１２１）。具体的には、画像生成機能１２６を有する処理回路１５０は、ｋ空間の定義域の中にある点のｋ空間データであって、所定のパルスシーケンスによって収集されていない第１の点のｋ空間データを、第１の点と、ｋ空間上の原点に対して点対称にあるような点であって、所定のパルスシーケンスによって収集されている第２の点のｋ空間データを基に算出することにより、画像を生成する。例えば、所定のパルスシーケンスが、「ｋｘ−ｋｙ空間上で、ｋｘ≧０」の場合について説明する。所定のパルスシーケンスによって収集されているｋ空間データは、「ｋｘ−ｋｙ空間上で、ｋｘ≧０」の点のｋ空間データである。一方、所定のパルスシーケンスによって収集されていないｋ空間データは、「ｋｘ−ｋｙ空間上で、ｋｘ＜０」の点のｋ空間データである。今、所定のパルスシーケンスによって収集されてない第１の点の座標を、α＜０として、（ｋｘ、ｋｙ）＝（α、β）、とすると、画像生成機能１２６を有する処理回路１５０は、第１の点のｋ空間データを、所定のパルスシーケンスによって収集されている第２の点（ｋｘ、ｋｙ）＝（−α、−β）を含むｋ空間データの情報を、非対称フーリエイメージングを利用して推定しながら、画像を生成する。
【００７７】
なお、非対称フーリエイメージングはその他の手法、たとえばＳＥＮＳＥ系やＳＭＡＳＨ系のパラレルイメージングと組み合わせることも可能である。
【００７８】
このように、第１の実施形態の第２の変形例では、画像生成機能１２６を有する処理回路１５０は、サンプリングパターンがオブリークサンプリングになったことに起因する未収集のｋ空間データを、所定の対称性を利用して、すでに収集したｋ空間データを基に復元できる。この結果、ｋ空間上で未収集のデータがなくなり、オブリークサンプリングによるエイリシング位置のｋ空間上のシフトに起因するメリットを享受することができ、出力画像の画質の向上につながる。
【００７９】
（第１の実施形態の第３の変形例）
パラレルイメージングの手法は、いわゆるＳＥＮＳＥ系とＳＭＡＳＨ系に大別される。第１の実施形態では、画像再構成機能１２６を有する処理回路１５０が、ステップＳ１４０にて、ＳＥＮＳＥ系の画像再構成手法を用いて出力対象の画像を生成する場合について説明した。しかしながら、実施形態はそれには限られない。画像再構成機能１２６を有する処理回路１５０は、ＳＭＡＳＨ系の画像再構成手法を用いて出力対象の画像を生成する場合について説明する。第１の実施形態の第３の変形例においては、例えば図７で表される第１の実施形態における処理と、ステップＳ１４０を除くと同様の処理が行われており、ステップＳ１４０のみが第１の実施形態と異なる。従って、ステップＳ１４０以外の処理については詳細な説明は省略する。
【００８０】
ＳＭＡＳＨ系再構成の代表的な例として、ここではＧＲＡＰＰＡ(Generalized
Autocalibrating  Partially  Parallel  Acquisition)を用いた再構成の例について説明する。ＧＲＡＰＰＡでは、あるコイルに対するｋ空間上で推定したいサンプルの値を、その近傍における全コイルのサンプル値の重みつき和として表現する。その重みは、オートキャリブレーションシグナル（ＡＣＳ）と呼ばれる、典型的にはｋ空間の中心付近の信号を用いて推定した重みである。オリジナルのＧＲＡＰＰＡはＣａｒｔｅｓｉａｎの格子点を想定してデザインされているが、本実施形態についてはそのまま適用することが可能である。
【００８１】
図１２Ａ及び図１２Ｂを用いて、第１の実施形態の第３の変形例に係る磁気共鳴イメージング装置１００の行う処理について説明する。図１２Ａは、第１の実施形態の第３の変形例に係る磁気共鳴イメージング装置１００の行う処理の手順の一例を示したフローチャートである。また、図１２Ｂは、第１の実施形態の第３の変形例に係る磁気共鳴イメージング装置１００の行う処理について説明した図である。
【００８２】
図１２Ａは、第１の実施形態の第３の変形例において、画像生成機能１２６を有する処理回路１５０が行うステップＳ１４０の処理について詳述したものである。画像生成機能１２６を有する処理回路１５０は、後段の画像生成に必要なｋ空間データを取得する（ステップＳ１４０−１）。
【００８３】
続いて、ＳＭＡＳＨ系パラレルイメージングにより、画像生成機能１２６を有する処理回路１５０は、k空間上で未収集の位置の信号値を推定する（ステップＳ１４０−４）。たとえばGRAPPAであれば、画像生成機能１２６を有する処理回路１５０は、まずキャリブレーションを行い、その後、信号値の推定を行う。すなわち、画像生成機能１２６を有する処理回路１５０は、取得したｋ空間データから、未収集の位置のｋ空間データの信号値を推定する。
【００８４】
かかる処理について、ＧＲＡＰＰＡを例にとり、図１２Ｂを用いて説明する。なお、ＧＲＡＰＰＡ以外のＳＭＡＳＨ系手法についても同様の考え方をすることができる。図１２Ｂにおいて、データ点３０ａ、データ点３０ｂ、データ点３０ｃ等の黒丸は、サンプリングがされたデータ点を表し、データ点３１ａ、データ３１ｂ等の白丸は、サンプリングがされていないデータ点であり、これらのデータ点の値の推定値を求めるのが目的である。画像生成機能１２６を有する処理回路１５０は、例えば、データ点４１ａ、データ点４１ｂ、データ点４１ｃ、データ点４１ｄ、データ点４１ｅ、データ点４１ｆの値を用いて、データ点４０の値を推定する。
【００８５】
図１２Ｂに戻って、画像生成機能１２６を有する処理回路１５０は、推定した信号値を用いてグリッディングを適用し再構成画像を生成する(ステップＳ１４０−５)。
【００８６】
（第１の実施形態のその他の変形例）
第１の実施形態では、ステップＳ１４０における再構成手法として、画像生成機能１２６を有する処理回路１５０がグリッディングを用いる場合について説明した。実施形態は、これに限られない。例えば、画像生成機能１２６を有する処理回路１５０は、なお、グリッディングを用いず、フーリエ変換を適用して歪みつきの画像に変換し、歪んだ画像に対してエイリアシング信号の分離を行ってから、歪みを補正してもよい。この場合、画像生成機能１２６を有する処理回路１５０は、例えば、非等間隔データであるｋ空間データに対してフーリエ変換を行って画像を生成する。また、画像生成機能１２６を有する処理回路１５０は、画像空間上でアンフォールドを行って画像を生成してもよい。
【００８７】
図１３は、かかる場合に画像生成機能１２６を有する処理回路１５０が行うステップＳ１４０の処理について詳述したものである。画像生成機能１２６を有する処理回路１５０は、後段の画像生成に必要なｋ空間データを取得する（ステップＳ１４０−１）。続いて、画像生成機能１２６を有する処理回路１５０は、フーリエ変換を用いて、取得したｋ空間データから歪みつき画像を生成する（ステップＳ１４０−６）この時、画像生成機能１２６を有する処理回路１５０は、グリッディングを用いるステップをフーリエ変換で代用するため、得られる画像は歪んだ画像になる。次に、画像生成機能１２６を有する処理回路１５０は、ＳＥＮＳＥ系パラレルイメージングを用いて、生成した歪つき画像からエイリアシング信号を分離する（ステップＳ１４０−７）。画像生成機能１２６を有する処理回路１５０は、エイリアシング信号を分離することができるが、入力が歪んだ画像であるため、画像生成機能１２６が得る画像も歪んだ画像になる。最後に、画像生成機能１２６を有する処理回路１５０は、エイリアシング信号を分離した画像に対して、歪みを補正して再構成画像を生成する（ステップＳ１４０−８）。
【００８８】
また、第１の実施形態では、例えば図７のシーケンス制御回路１１０が、ｋ空間データをマルチコイルで収集する場合について説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、シーケンス制御回路１１０は、ｋ空間データをシングルコイルで収集してもよい。この場合、画像生成機能１２６を有する処理回路１５０は、例えば、事前知識を用いた再構成手法（以下、事前知識を用いたエイリアシング信号分離と呼ぶ）を用いて画像を生成する。事前知識を用いた方法としては、例えばＢＬＡＳＴ（Ｂｒｏａｄ−ｕｓｅ  Ｌｉｎｅａｒ  Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ  Ｓｐｅｅｄ−ｕｐ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）に示されるように数多くの手法が知られている。この場合、画像生成機能１２６を有する処理回路１５０は、図７のステップＳ１４０で、シングルコイルのｋ空間データに対し、事前知識を用いてエイリアシング信号分離により画像を生成する。なお、マルチコイル収集データに対し、ＢＬＡＳＴなどの事前知識を用いた手法とパラレルイメージングを組み合わせた再構成を用いても良い。
【００８９】
また、以上の説明では、画像生成機能１２６を有する処理回路１５０が、Ｃａｒｔｅｓｉａｎの再構成手法を応用してエイリアシング信号を分離する手法について説明してきた。しかしながら、画像生成機能１２６を有する処理回路１５０は、図７のステップＳ１４０において、ＮｏｎＣａｒｔｅｓｉａｎのパラレルイメージング再構成手法を適用しても良い。具体的には、たとえば、画像生成機能１２６を有する処理回路１５０は、ＮｏｎＣａｒｔｅｓｉａｎ向けのＳＥＮＳＥを適用しても良い。あるいは、画像生成機能１２６を有する処理回路１５０は、ＮｏｎＣａｒｔｅｓｉａｎ向けのＳＥＮＳＥ法に事前知識を組み合わせた手法を適用しても良い。
【００９０】
また、ＳＥＮＳＥ系再構成のように、画像空間上でエイリアシング信号を分離する場合、分離後の位置が画像空間の整数画素位置（格子位置）上にないのなら、画像の補間処理が必要になる。この補間処理は再構成画質をわずかに劣化させる可能性がある。そこで、画像生成機能１２６を有する処理回路１５０は、間引き間隔とオブリーク角度からエイリアシング信号の位置を算出し、それが整数となるように、収集時のオブリーク角度あるいは間引き間隔を調整する。この結果、エイリアシング信号の分離後に画像の補間処理を行わなくてすむ。
【００９１】
また、シーケンス制御回路１１０が、フェーズエンコード方向とリードアウト方向にアンダーサンプリングを行う場合について説明してきたが、実施形態はこれに限られない。例えば、３次元の収集を行う場合、シーケンス制御回路１１０は、フェーズエンコード方向の代わりにスライスエンコード（ＳＥ）方向にアンダーサンプリングを行っても良い。
【００９２】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、オブリーク角度は与えられるものとして説明してきた。しかしながら、実施形態はこれに限られない。例えば、オブリーク角度は入力装置１２４を通じてユーザに入力させても良いし、磁気共鳴イメージング装置１００側に自動設定機能あるいはユーザ入力補助機能を備えても良い。そこで、磁気共鳴イメージング装置１００装置側でオブリーク角度を与える（あるいはユーザ入力の補助とする）方法について説明する。
【００９３】
磁気共鳴イメージング撮像を行う機器ユーザは、画像診断のターゲットとする臓器を決めたうえで撮像することが多い。撮像において、ターゲットとする臓器といった関心領域（ＲＯＩ：Ｒｅｇｉｏｎ  ｏｆ  Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）の画質が損なわれないことが重要である。通常のＣａｒｔｅｓｉａｎ収集と異なり、オブリーク角でのサンプリングにおいては、関心領域の画質が相対的に高くなるような制御が可能である。従って、第２の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１００では、ユーザに関心領域を入力させ、それを利用して、シーケンス制御回路１１０が、最適化されたオブリーク角でパルスシーケンスを実行する。この点について、図１４Ａ〜図１４Ｃを用いて、説明する。
【００９４】
図１４Ａは、第２の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１００の行う処理の手順の一例を示したフローチャートである。図１４Ｂ及び図１４Ｃは、第２の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１００の行う処理について説明した図である。
【００９５】
まず、入力装置１２４は、ユーザから関心領域の入力を受け付け、関心領域（ＲＯＩ）を取得する。（ステップＳ１１０−１）。図１４Ｂは、ユーザから関心領域の入力を受け付けるためのユーザインターフェースの一例である。画像８０ａ及び画像８０ｂは、スカウト画像を表す。正方形の枠８０ｃは、スカウト画像である画像８０ｂに重ねあわされて表示された関心領域（ＲＯＩ）を示している。入力装置１２４は、ユーザからキー入力やマウス入力を受け付ける。例えば、入力装置１２４は、ユーザから関心領域の拡大の入力を受け付ける。また、入力装置１２４は、ユーザから関心領域の縮小の入力を受け付ける。また、ユーザの入力結果は、ディスプレイ１２５を通じて表示される。
【００９６】
次に、第１算出機能（図示しない）を有する処理回路１５０は、終了条件を満たすまで、複数のオブリーク角の暫定値に対して、ステップＳ１１０−２及びステップＳ１１０−３の処理を繰り返す。ここで、第１算出機能を有する処理回路１５０は、例えば所定の個数、例えば１０個のオブリーク角について後述のステップＳ１１０−２及びステップＳ１１０−３の処理を行ったとき、以降のステップに進む。あるいは、第１算出機能を有する処理回路１５０は、例えば後述のノイズ指標値が所定の値を下回った時、以降の処理に進む。なお、ここでいうオブリーク角とは、例えば、オブリークサンプリングを行う場合のデータ収集の方向を示す第１の角度の、Ｃａｒｔｅｓｉａｎサンプリングを行う場合のデータ収集の方向を示す第２の角度からのずれを示す角度を意味する。
【００９７】
次に、第１算出機能を有する処理回路１５０は、印加するパルスシーケンスに対するオブリーク角の暫定値を定める（ステップＳ１１０−２）。ここで、オブリーク角の暫定値は、予め定められておいても良い。また、オブリーク角の暫定値は、ユーザからの入力を用いて定めても良い。
【００９８】
次に、処理回路１５０は、第１算出機能により、定めたオブリーク角の暫定値と、ユーザから入力された関心領域（ＲＯＩ）に基づいて、ノイズの推定値であるノイズ指標値を算出する(ステップＳ１１０−３)。より具体的には、処理回路１５０は、第１算出機能により、定めたオブリーク角の暫定値に対して、そのオブリ―ク角でシーケンス制御回路１１０が所定のパルスシーケンスを実行したと仮定した場合に生成される画像の有するノイズの大きさを表す指標値を算出する。
【００９９】
ここで、ノイズ指標値とは、あるオブリーク角度、および、フルサンプリングに対する間引き率が与えられたときに、ノイズの強さをあらわす値である。
【０１００】
また、処理回路１５０が第１算出機能により算出する指標値の第１の例としては、例えば、エイリアシングが生じている領域の大きさの推定値を基に算出される値である。例えばスカウト画像、あるいは、マップスキャンによって得られたコイル感度マップが利用できるなら、画像あるいは感度マップに対して与えられたオブリーク角度と間引き率による間引きをシミュレートし、信号領域（対象物領域）の重なり領域の大きさ（重なり面積あるいは重なり体積）を算出し、得られた値をノイズ指標値とすることができる。スカウト画像の場合は、個々の画素値にたいしてしきい値を適用し、何も存在しない（空気の）領域を判定することで、重なり領域の大きさの算出が可能である。一方、コイル感度マップの場合は、通常、マップの生成時に何も存在しない（空気の）領域を判定するため、そのまま重なり領域の大きさを算出できる。
【０１０１】
処理回路１５０が第１算出機能により算出する指標値の第２の例としては、例えば，ｇ−ｆａｃｔｏｒの関心領域内における統計値である。また、感度マップが利用できるなら、感度マップに対して与えられたオブリーク角度と間引き率による間引きをシミュレートし、ＳＥＮＳＥで用いられるｇ−ｆａｃｔｏｒを画素ごとに算出したうえで、ｇ−ｆａｃｔｏｒのＲＯＩ内の統計値（例えば、平均値、メディアン、８０パーセンタイル、９０パーセンタイル）をノイズ指標値とすることもできる。重なり領域の算出と比べるとｇ−ｆａｃｔｏｒの算出は時間がかかるがノイズ指標値としての精度があがるというトレードオフが存在し、いずれの手法を用いることも可能である。なお、ノイズ指標値はこれらの２つに限定されない。
【０１０２】
ノイズ指標値は、関心領域の選び方に大きく依存する。このことは、例えば図１４Ｃに示されている。ここで、正方形７１は関心領域を表している。また、画像７０ａ及び画像７１ｂの中で、白い楕円の領域はエイリアシング信号を表している。画像７０ａにおいては、関心領域である正方形７１の中にエイリアシング信号が重なっているので、関心領域に関して、再構成ノイズは大きくなる。逆に、画像７１ｂにおいては、関心領域の中にエイリアシング信号が重なっていないので、関心領域に関して、再構成ノイズは小さくなる。
【０１０３】
第１算出機能を有する処理回路１５０が、複数のオブリーク角の暫定値に対してノイズ指標値の算出を行い、前述の終了条件を満たすと、続いて、処理は処理回路１５０の第２算出機能（図示しない）に引き継がれる。具体的には、処理回路１５０は、第２算出機能により、複数のオブリーク角の暫定値それぞれに対して算出した複数のノイズ指標値に基づいて、シーケンス制御回路１１０が所定のパルスシーケンスを実行するオブリーク角の値を算出する。例えば、処理回路１５０は、第２算出機能により、関心領域内でのノイズ指標値が小さくなるように、オブリーク角度を定める。なお、このときに、処理回路１５０は、第２算出機能により、再構成画像における画素においてエイリアシングが生じている位置が整数画素位置となるオブリーク角を、所定のパルスシーケンスを実行するオブリーク角の値として算出してもよい。ノイズ指標値を定めたら、複数のオブリーク角度を候補として、ノイズ指標値が小さくなるようにオブリーク角度を調整することで、ＲＯＩの画質が相対的に高くなる制御が可能になる。
【０１０４】
ここで、処理回路１５０が、第２算出機能により、最適なオブリーク角の値を算出すると、処理回路１５０は、シーケンス制御回路１１０に、最適なオブリーク角の値を通知する。この結果、シーケンス制御回路１１０は、実行するパルスシーケンスのオブリーク角を取得する（図７のステップＳ１１０）。ここで、例えば処理は第１の実施形態で説明した図７のフローチャートに戻り、以降、シーケンス制御回路１１０は、第１の実施形態で説明したのと同様の処理を行う。
【０１０５】
なお、最適なオブリーク角度の探索方法としては、たとえば、オブリーク角度の候補を列挙してそれらすべてのノイズ指標値を算出し、最適なオブリーク角度を選択しても良い。あるいは、たとえば、次のステップによる探索を用いても良い。
ステップ１：オブリーク角度として適当な初期区間（例えば０度〜４５度）を与える。
ステップ２：両端のノイズ指標値のうち、まだ求めていない値を算出する。
ステップ３：区間中央の角度を求め、区間の両端のうちノイズ指標値が大きいほうの角度を区間中央の角度で更新する。
ステップ４：ステップ２〜３を数回繰り返す。
なお、オブリーク角度の調整方法についても、これら２つに限定されないものとする。
【０１０６】
以上のように、第２の実施形態では、例えば処理回路１５０がオブリーク角度に対してノイズ指標値を算出する。このことで、シーケンス制御回路１１０が実行するパルスシーケンスにおけるオブリーク角を最適化することができる。
【０１０７】
（第３の実施形態）
これまでの実施形態では、シーケンス制御回路１１０が、単一のオブリーク角を用いたパルスシーケンスを実行する場合について説明した。第３の実施形態では、シーケンス制御回路１１０は、複数のオブリーク角を用いたパルスシーケンスを実行する。同一の撮像領域に対して複数回収集を行う例はたとえば、時系列データ撮像（例えば造影検査や心臓シネモード撮像）、複数回収集と平均化による画質向上、Ｔ１マッピングなどパラメータマッピングのための収集があげられるが、これらに限定されない。オブリーク角が違えば、エリアシングが起こる場所が違うから、ノイズが大きい場所及び小さい場所が異なる。第３の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１００の有するシーケンス制御回路１１０は、複数のオブリーク角を用いたパルスシーケンスを実行し、ノイズが低い領域の画像を合成して例えば一つの画像を生成することで、例えば単一のオブリーク角を用いたパルスシーケンスを実行するよりも、高画質な画像を生成することができる。換言すると、シーケンス制御回路１１０は、収集ごとにオブリーク角を変化させてパルスシーケンスを実行することで、その再構成精度向上が可能になる。ここで、「収集ごとにオブリーク角を変化させる」とは、具体的には、例えば、予め定めたｋ空間の定義域内のデータを１回収集するごとに、あるいは、予め定めたＴＲ（Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ  Ｔｉｍｅ）数を収集するごとに、オブリーク角を変化させることを意味する。
【０１０８】
図１５Ａ〜図１５Ｃを用いて、第３の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１００の行う処理について説明する。図１５Ａは、第３の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１００の行う処理の手順の一例を示したフローチャートである。また、図１５Ｂ及び図１５Ｃは、第３の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１００の行う処理について説明した図である。オブリーク角は２種類である場合について説明する場、収集毎に変化されるオブリーク角の種類は３種類以上であってもよい。
【０１０９】
図１５Ａは、第３の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１００の行う処理の流れを表すフローチャートである。シーケンス制御回路１１０は、第１の実施形態と同様に、インタフェース機能１２１を有する処理回路１５０から、オブリーク角を取得する（ステップＳ１１０Ｘ）。
【０１１０】
シーケンス制御回路１１０は、例えば図６で示されたパルスシーケンスを実行して、第１のオブリーク角でｋ空間データを収集する。すなわち、シーケンス制御回路１１０は、ｋ空間上で第１のオブリーク角により第１のオブリークサンプリングを行う。シーケンス制御回路１１０は、位相エンコード開始位置から位相エンコード終了位置まで、位相エンコードを変化させながら、ステップＳ１２０Ｘの処理を繰り返し、第１のオブリーク角で第１のｋ空間データを収集する。
【０１１１】
また、シーケンス制御回路１１０は、第１の実施形態と同様に、インタフェース機能１２１を有する処理回路１５０から、第２のオブリーク角を取得する（ステップＳ１１０Ｙ）。
【０１１２】
シーケンス制御回路１１０は、例えば図６で示されたパルスシーケンスを実行して、第２のオブリーク角でｋ空間データを収集する。すなわち、シーケンス制御回路１１０は、ｋ空間上で第２のオブリーク角により第２のオブリークサンプリングを行う。シーケンス制御回路１１０は、位相エンコード開始位置から位相エンコード終了位置まで、位相エンコードを変化させながら、ステップＳ１２０Ｙの処理を繰り返し、第２のオブリーク角で第２のｋ空間データを収集する。
【０１１３】
ステップＳ１５０において、画像生成機能１２６を有する処理回路１５０は、例えば、第１のオブリークサンプリングにより得られた第１のｋ空間データと、第２のオブリークサンプリングにより得られた第２のｋ空間データとに基づいて、画像を生成する。
【０１１４】
一例として、画像生成機能１２６を有する処理回路１５０は、第１のｋ空間データから第１の再構成画像を算出し、第２のｋ空間データから第２の再構成画像を算出する。その後、画像生成機能１２６を有する処理回路１５０は、第１の再構成画像と第２の再構成画像とを利用して核再構成画像の再構成アーティファクトを軽減する。
【０１１５】
図１５Ｂの画像９０ａと画像９０ｂに示すように、オブリーク角度を変えることでエイリアシング信号の現れ方は撮像ごとに変化する。双方に現れる対象物の構造は再構成すべき対象物の構造であるが、いずれか一方にのみ現れた対象物の構造はエイリアシング信号の可能性が高い。したがって、双方に現れる対象物の構造のみを選択的に再構成できるような流れで再構成すれば、再構成画像の画質は向上すると期待できる。
【０１１６】
図１５Ａのフローチャートを見るとわかるように、第１のｋ空間データ収集を行うステップＳ１２０Ｘと、第２のｋ空間データ収集を行うステップＳ１２０Ｙとは、並列処理で処理されてもよい。しかしながら、第１のｋ空間データ収集と、第２のｋ空間データ収集とは、必ずしも分離されて実行される必要はない。具体的には、たとえば、時系列撮像であれば、再構成の際に双方の画像の差分の大きさが大きくなるほどペナルティを課す形で２つのデータを同時に再構成することで、２つのデータを独立に再構成する場合と比べそのノイズを軽減できる。
【０１１７】
複数のオブリーク角度それぞれで得られた画像で平均化を行う場合は、たとえば、再構成画像の平均化を行えば良い。Ｔ１マッピングなどのパラメータマッピングを行う場合には、後処理として各画素について再構成画像を利用したパラメータ曲線フィッティングを行う。したがって、オブリーク角度を変えて撮像しておけば、特別なことをしなくても、撮像ごとに別の位置に現れる偽信号の影響はパラメータ曲線フィッティングにより軽減される。
【０１１８】
図１５Ｃを用いて、複数のオブリーク角度で収集したデータの統合について説明する。図１５Ｃは、第３の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１００の行う処理について説明した図である。今、画素１に対して、第１のオブリーク角で測定したときの画素値の値が５．０±１．０であり、第２のオブリーク角で測定したときの画素値が４．０±２．０であり、第３のオブリーク角で測定した時の画素値が６．０±０．５であったとする。また、同様に、画素２に対して、第１のオブリーク角で測定したときの画素値の値が３．０±０．５であり、第２のオブリーク角で測定したときの画素値が５．０±１．０であり、第３のオブリーク角で測定した時の画素値が７．０±２．０であったとする。ここで、例えば、画素値の値が５．０±１．０であるとは、信号値が５．０であり、誤差（標準偏差）が１．０という意味であり、ここでいう誤差は、例えば測定誤差や再構成誤差などをひとまとめにしたものである。
【０１１９】
「最小誤差選択法」を用いると、画素１に関しては、第３のオブリーク角の場合が最も誤差が少ないから、画素１に関しては、第３のオブリーク角の場合を採用する。また、画素２に対しては、第１のオブリーク角の場合が最も誤差が少ないから、画素２に関しては、第１のオブリーク角の場合を採用する。
【０１２０】
「重み平均法」を用いると、画素に関しては、誤差（標準偏差）の二乗に反比例した重みで加重平均をとる。従って、画素１については、オブリーク角１については重みが１．０、オブリーク角２については、重みが０．２５、オブリーク角３については、重みが４．０である。よって加重平均を取ると、画素１の画素値は、（５．０×１．０＋４．０×０．２５＋６×４．０）÷（１．０＋０．２５＋４．０）＝５.７１となる。このようにして、処理回路１５０は、複数のオブリーク角で得られたデータを統合することができる。
【０１２１】
また、第３の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１００は、例えば動画撮像に応用ができる。また、シーケンス制御回路１１０は、複数のスライスを同時励起する所定のパルスシーケンスを印加してもよい。また、シーケンス制御回路１１０は、ＣＡＩＰＩＲＩＮＨＡを使ったシーケンスを実行してもよい。
【０１２２】
また、シーケンス制御回路１１０は、第１のオブリーク角と、第２のオブリーク角の和が略０度になるような第１のオブリーク角及び第２のオブリーク角を用いて、所定のパルスシーケンスを実行してもよい。このパルスシーケンスは対称性が高いことから、効率よくエイリアシング信号を判別できる。
【０１２３】
（プログラム）
上述した実施形態の中で示した処理手順に示された指示は、ソフトウェアであるプログラムに基づいて実行されることが可能である。汎用の計算機システムが、このプログラムを予め記憶しておき、このプログラムを読み込むことにより、上述した実施形態の磁気共鳴イメージング装置や画像処理装置による効果と同様な効果を得ることも可能である。上述した実施形態で記述された指示は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、磁気ディスク（フレキシブルディスク、ハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ±Ｒ、ＤＶＤ±ＲＷなど）、半導体メモリ、又はこれに類する記録媒体に記録される。コンピュータ又は組み込みシステムが読み取り可能な記憶媒体であれば、その記憶形式は何れの形態であってもよい。コンピュータは、この記録媒体からプログラムを読み込み、このプログラムに基づいてプログラムに記述されている指示をＣＰＵで実行させれば、上述した実施形態の磁気共鳴イメージング装置や画像処理装置と同様な動作を実現することができる。もちろん、コンピュータがプログラムを取得する場合又は読み込む場合はネットワークを通じて取得又は読み込んでもよい。
【０１２４】
また、記憶媒体からコンピュータや組み込みシステムにインストールされたプログラムの指示に基づきコンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）や、データベース管理ソフト、ネットワーク等のＭＷ（ミドルウェア）等が、上述した実施形態を実現するための各処理の一部を実行してもよい。
【０１２５】
さらに、記憶媒体は、コンピュータあるいは組み込みシステムと独立した媒体に限らず、ＬＡＮ（Local  Area  Network）やインターネット等により伝達されたプログラムをダウンロードして記憶又は一時記憶した記憶媒体も含まれる。
【０１２６】
また、記憶媒体は１つに限られず、複数の媒体から、上述した実施形態における処理が実行される場合も、実施形態における記憶媒体に含まれ、媒体の構成は何れの構成であってもよい。
【０１２７】
なお、実施形態におけるコンピュータ又は組み込みシステムは、記憶媒体に記憶されたプログラムに基づき、上述した実施形態における各処理を実行するためのものであって、パソコン、マイコン等の１つからなる装置、複数の装置がネットワーク接続されたシステム等の何れの構成であってもよい。
【０１２８】
また、実施形態におけるコンピュータとは、パソコンに限らず、情報処理機器に含まれる演算処理装置、マイコン等も含み、プログラムによって実施形態における機能を実現することが可能な機器、装置を総称している。
【０１２９】
以上述べた少なくとも一つの実施形態の磁気共鳴イメージング装置および方法によれば
撮像時間を短く保ちつつ画質を向上することができる。
【０１３０】
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同様に、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ものである。
【符号の説明】
【０１３１】
１１０  シーケンス制御回路
１２６  画像生成機能
１５０  処理回路
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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