(57)【要約】  磁気共鳴（ＭＲ）スキャナと連係して実行されるＭＲイメージングは、（ｉ）ＭＲスキャナにより実行されるＭＲプレスキャンを用いて、複数の無線周波数コイルの感度マップを取得するステップと、（ｉｉ）複数の無線周波数コイルとＭＲスキャナとを用いて、ＭＲイメージングデータセットを取得するステップと、（ｉｉｉ）前記感度マップと、（ｉ）取得するステップと（ｉｉ）取得するステップとの間の対象者の動きに対する訂正とを用いた部分並列画像再構成を利用して、ＭＲイメージングデータセットを再構成するステップとを有する方法を利用する。
2012521247.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象者の磁気共鳴（ＭＲ）プレスキャンを用いて、複数の無線周波数コイルの初期的な感度マップを取得するステップと、
前記複数の無線周波数コイルを用いて、前記対象者のＭＲイメージングデータセットを取得するステップと、
前記複数の無線周波数コイルの訂正された感度マップを生成するため、対象者の動きに対して前記初期的な感度マップを訂正するステップと、
前記訂正された感度マップを用いて前記対象者の訂正された画像を生成する部分並列画像再構成を利用して、前記ＭＲイメージングデータセットを再構成するステップと、
を有する方法。
【請求項２】
前記訂正するステップは、
前記初期的な感度マップを用いて前記対象者の初期的な画像を生成する部分並列画像再構成を利用して、前記ＭＲイメージングデータセットを再構成するステップと、
前記訂正された感度マップを生成するため、前記初期的な感度マップと前記対象者の初期的な画像との比較に基づき、対象者の動きに対して前記初期的な感度マップを補償するステップと、
を有する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記補償するステップは、前記初期的な感度マップの取得中に取得されるプレスキャンされた画像のスライスと前記対象者の初期的な画像とを空間的に位置合わせすることを含む、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記動きは３次元であり、
前記対象者の初期的な画像は２次元であり、
前記空間的な位置合わせは３次元で実行される、請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記補償するステップはさらに、前記空間的な位置合わせに基づき再構成ウェイトマトリックスを移動することを含む、請求項３又は４記載の方法。
【請求項６】
前記ＭＲイメージングデータセットを取得するステップは、前記ＭＲイメージングデータセットと共に１以上のオートキャリブレーション信号（ＡＣＳ）ｋスペースラインを取得することを含み、
前記補償するステップは、前記初期的な感度マップと前記対象者の初期的な画像との比較において前記ＡＣＳ  ｋスペースラインを用いて、前記訂正された感度マップを生成する、請求項２記載の方法。
【請求項７】
前記補償するステップは、
複数のフォワード方向にプロジェクトされた対象者の画像データセットを生成するため、前記初期的な感度マップにより調整された前記対象者の初期的な画像をフォワード方向にプロジェクトするステップと、
前記複数のフォワード方向にプロジェクトされた対象者の画像データセットにおいて前記ＡＣＳ  ｋスペースラインを置換するステップと、
置換されたＡＣＳ  ｋスペースラインを有する前記フォワード方向にプロジェクトされた対象者の画像データセットに基づき、前記訂正された感度マップを生成するステップと、
を有する、請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記ＭＲイメージングデータセットは、２次元であり、
５本以下のＡＣＳ  ｋスペースラインが、前記２次元のＭＲイメージングデータセットと共に取得される、請求項６又は７記載の方法。
【請求項９】
前記訂正するステップは、前記訂正された感度マップを繰り返し改善するため、前記再構成及び補償するステップを繰り返すことを含む、請求項２乃至８何れか一項記載の方法。
【請求項１０】
少なくとも前記訂正及び再構成するステップは、デジタルプロセッサにより実行される、請求項１乃至９何れか一項記載の方法。
【請求項１１】
（ｉ）対象者の磁気共鳴（ＭＲ）プレスキャンを用いて、複数の無線周波数コイルの感度マップを取得するステップと、
（ｉｉ）前記複数の無線周波数コイルを用いて、前記対象者のＭＰイメージングデータセットを取得するステップと、
（ｉｉｉ）前記（ｉ）取得するステップと前記（ｉｉ）取得するステップとの間の対象者の動きに対して訂正された前記感度マップを用いる部分並列画像再構成を利用して、前記ＭＲイメージングデータセットを再構成するステップと、
を有する方法。
【請求項１２】
前記（ｉｉｉ）再構成するステップは、
前記訂正されていない感度マップを用いて初期的な再構成画像を生成することにより、前記ＭＲイメージングデータセットを再構成するステップと、
前記初期的な再構成画像と前記感度マップとを空間的に位置合わせするステップと、
前記空間的に位置合わせされた感度マップを用いて前記再構成するステップを繰り返すステップと、
を有する、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記繰り返すステップは、前記空間的な位置合わせに基づき再構成ウェイトマトリックスを移動することを含み、
前記再構成するステップの繰り返しは、前記移動された再構成ウェイトマトリックスを使用する、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記（ｉｉ）取得するステップは、前記ＭＲイメージングデータセットと共に、１以上のオートキャリブレーション信号（ＡＣＳ）ｋスペースラインを取得することを含み、
前記（ｉｉｉ）再構成するステップは、前記ＡＣＳ  ｋスペースラインを用いて対象者の動きに対して前記感度マップを訂正する、請求項１１記載の方法。
【請求項１５】
前記（ｉｉｉ）再構成するステップは、
前記訂正されていない感度マップを用いて訂正されていない再構成画像を生成することによって前記ＭＲイメージングデータセットを再構成し、
複数のフォワード方向にプロジェクトされた対象者の画像データセットを生成するため、前記訂正されていない感度マップにより調整される前記訂正されていない再構成画像を再プロジェクトし、
前記フォワード方向にプロジェクトされた対象者の画像データセットにおいて前記ＡＣＳ  ｋスペースラインを置換し、
置換されたＡＣＳ  ｋスペースラインを有する前記フォワード方向にプロジェクトされた対象者の画像データセットから訂正された感度マップを生成する、
ことによって、前記ＡＣＳ  ｋスペースラインを用いて対象者の動きに対して前記感度マップを生成する、請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
請求項１乃至１５何れか一項記載の方法を利用して、磁気共鳴（ＭＲ）イメージングデータセットを再構成するようデジタルプロセッサにより実行可能な命令を格納するデジタル記憶媒体。
【請求項１７】
磁気共鳴（ＭＲ）スキャナと連係してＭＲイメージングを実行するよう構成されるデジタルプロセッサを有する装置であって、
前記デジタルプロセッサは、
（ｉ）前記ＭＲスキャナにより実行されるＭＲプレスキャンを用いて、複数の無線周波数コイルの感度マップを取得するステップと、
（ｉｉ）前記複数の無線周波数コイルと前記ＭＲスキャナとを用いて、ＭＲイメージングデータセットを取得するステップと、
（ｉｉｉ）前記感度マップと、前記（ｉ）取得するステップと前記（ｉｉ）取得するステップとの間の対象者の動きに対する訂正とを用いた部分並列画像再構成を利用して、前記ＭＲイメージングデータセットを再構成するステップと、
を有する方法を利用する装置。
【請求項１８】
前記磁気共鳴（ＭＲ）スキャナを有する請求項１７記載の磁気共鳴イメージングシステム。
【請求項１９】
前記（ｉｉｉ）再構成するステップは、前記（ｉｉ）取得するステップにおいて取得された１以上のオートキャリブレーション信号（ＡＣＳ）ｋスペースラインに基づき、前記感度マップを変更するステップを含む、請求項１７又は１８記載の磁気共鳴イメージングシステム。
【請求項２０】
前記変更するステップは、前記（ｉｉ）取得するステップにおいて取得した５以下のＡＣＳ  ｋスペースラインに基づく、請求項１９記載の磁気共鳴イメージングシステム。
【請求項２１】
前記（ｉｉｉ）再構成するステップは、
前記感度マップを用いて初期的な再構成画像を生成することによって、前記ＭＲイメージングデータセットに対して第１の部分並列画像再構成を実行するステップと、
前記初期的な感度マップの取得中に取得されるプレスキャンされた画像と前記初期的な再構成画像との空間的な位置合わせに基づき、再構成ウェイトマトリックスを調整するステップと、
前記調整された再構成ウェイトマトリックスを用いて訂正された再構成画像を生成することによって、前記ＭＲイメージングデータセットに対して第２の部分並列画像再構成を実行するステップと、
を有する、請求項１７又は１８記載の磁気共鳴イメージングシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
以下は、医療分野、磁気共鳴分野及び関連分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＳＥＮＳＥなどの部分並列イメージング技術は、複数の無線周波数コイルを用いて、イメージング時間を短縮し、又はイメージングの有効性を高めるのに利用される付加的なイメージングデータを提供する。ＳＥＮＳＥでは、例えば、取得された位相符号化ラインの本数が減少され、結果として得られる不完全なｋスペースデータセットが、異なるコイル感度を有する複数のコイルによって同時に取得されるデータを利用して補償される。ＳＥＮＳＥ及び他の部分並列イメージング技術は、正確なコイル感度マップに依存する。
【０００３】
一アプローチでは、対象者の低解像度プレスキャンが取得され、それからコイル感度マップが導出される。これは、以降に取得されるイメージングデータの部分並列イメージ再構成に利用される、抑制されたアーチファクトを有する相対的に低いノイズのコイル感度マップを生成することを可能にする。このようなプレスキャンベース技術の問題点は、対象者がプレスキャンとイメージングデータ取得との間に移動した場合、感度マップとイメージングデータとの間の位置ずれを生じさせ、部分並列再構成におけるエラーやアーチファクトを生じさせる。
【０００４】
他のアプローチでは、オートキャリブレーション信号（ＡＣＳ）ラインが、イメージングデータ取得中に分散又は取得され、ＡＣＳデータが、部分並列画像再構成のために感度マップを生成するのに利用される。コイル感度マップを生成するためのＡＣＳラインの取得は、部分並列画像再構成の加速度ファクタと感度マップの精度との間のトレードオフに関する。より多くのＡＣＳラインを取得することは、より低い加速度ファクタの犠牲の下で、より正確な感度マップを提供する。典型的には、約２４〜６４本のＡＣＳラインが取得される。結果として得られるコイル感度マップは、ノイズやＧｉｂｂｓリングなどの他のアーチファクトを受けることがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以下は、上述された問題などを解決する新規かつ改良された装置及び方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
開示された一態様によると、方法は、対象者の磁気共鳴（ＭＲ）プレスキャンを用いて、複数の無線周波数コイルの初期的な感度マップを取得するステップと、前記複数の無線周波数コイルを用いて、前記対象者のＭＲイメージングデータセットを取得するステップと、前記複数の無線周波数コイルの訂正された感度マップを生成するため、対象者の動きに対して前記初期的な感度マップを訂正するステップと、前記訂正された感度マップを用いて前記対象者の訂正された画像を生成する部分並列画像再構成を利用して、前記ＭＲイメージングデータセットを再構成するステップとを有する。
【０００７】
開示された他の態様によると、方法は、（ｉ）対象者の磁気共鳴（ＭＲ）プレスキャンを用いて、複数の無線周波数コイルの感度マップを取得するステップと、（ｉｉ）前記複数の無線周波数コイルを用いて、前記対象者のＭＰイメージングデータセットを取得するステップと、（ｉｉｉ）前記（ｉ）取得するステップと前記（ｉｉ）取得するステップとの間の対象者の動きに対して訂正された前記感度マップを用いる部分並列画像再構成を利用して、前記ＭＲイメージングデータセットを再構成するステップとを有する。
【０００８】
開示された他の態様によると、デジタル記憶媒体は、上述された直前の２つのパラグラフの何れか１つに記載の方法を利用して、磁気共鳴（ＭＲ）イメージングデータセットを再構成するようデジタルプロセッサにより実行可能な命令を格納する。
【０００９】
開示された他の態様によると、装置は、磁気共鳴（ＭＲ）スキャナと連係してＭＲイメージングを実行するよう構成されるデジタルプロセッサを有し、前記デジタルプロセッサは、（ｉ）前記ＭＲスキャナにより実行されるＭＲプレスキャンを用いて、複数の無線周波数コイルの感度マップを取得するステップと、（ｉｉ）前記複数の無線周波数コイルと前記ＭＲスキャナとを用いて、ＭＲイメージングデータセットを取得するステップと、（ｉｉｉ）前記感度マップと、前記（ｉ）取得するステップと前記（ｉｉ）取得するステップとの間の対象者の動きに対する訂正とを用いた部分並列画像再構成を利用して、前記ＭＲイメージングデータセットを再構成するステップと、を有する方法を利用する。
【発明の効果】
【００１０】
１つの効果は、部分並列イメージングの加速度ファクタの付随する減少なく正確な感度マップを提供することである。
【００１１】
他の効果は、部分並列イメージングにおける低減された動きアーチファクトである。
【００１２】
他の効果は、向上した加速度ファクタにより部分並列イメージングにある。
【００１３】
さらなる効果は、以下の詳細な説明を読み理解した当業者に理解されるであろう。
【００１４】
図面は、好適な実施例を説明するだけのものであり、本発明を限定するものとして解釈されるべきでない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、部分並列イメージング（ＰＰＩ）を実行するよう構成される磁気共鳴イメージングシステムを概略的に示す。
【図２】図２は、図１のシステム用いて実行され、コイル感度マップの動き訂正を含むＰＰＩを概略的に示す。
【図３】図３は、図２のＰＰＩに利用するのに適したコイル感度マップ訂正のための一アプローチを概略的に示す。
【図４】図４は、ここに開示される生体実験において生成される画像を示す。
【図５】図５は、他の動き訂正アプローチを示す。
【図６】図６は、他の動き訂正アプローチを示す。
【図７】図７は、他の動き訂正アプローチを示す。
【図８】図８は、他の動き訂正アプローチを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１を参照して、イメージングシステムは、例示されるＡｃｈｉｅｖａＴＭ磁気共鳴スキャナ（Ｋｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ  Ｐｈｉｌｉｐｓ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｎ．Ｖ．，Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ，オランダ）、ＩｎｔｅｒａＴＭやＰａｎｏｒａｍａＴＭＭＲスキャナ（何れもまたＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ  Ｐｈｉｌｉｐｓ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｎ．Ｖ．から入手可能である）又は他の市販のＭＲスキャナや非商業用ＭＲスキャナなどの磁気共鳴（ＭＲ）スキャナ１０を有する。典型的な実施例では、ＭＲスキャナは、静（Ｂ０）磁場を生成する超伝導又は抵抗主磁石、静磁場に選択された磁場勾配を重畳する磁場勾配コイル巻線セット、磁気共鳴を励起するため選択された周波数による無線周波数（Ｂ１）場を生成する無線周波数励起システム（典型的には、他の１以上の磁気共鳴核もまた想定されるが、１Ｈ磁気共鳴）、及び対象者から発信される磁気共鳴信号を検出するための複数の無線周波数受信チャネルを規定するため独立して動作する複数の無線周波数受信コイルを含む無線周波数受信システムなどの内部コンポーネント（図示せず）を含む。
【００１７】
磁気共鳴スキャナ１０は、磁気共鳴励起を規定する磁気共鳴イメージングスキャンシーケンス、磁場勾配により典型的に生成される空間符号化及び複数の部分並列イメージング（ＰＰＩ）受信モードにおいて複数の受信チャネルを同時に利用する磁気共鳴信号リードアウトを実行するため、磁気共鳴制御モジュール１２により制御される。デジタルプロセッサ１４は、ＳＥＮＳＥ、ＧＲＡＰＰＡ、ＳＭＡＳＨ、ＰＩＬＳなどのＰＰＩ再構成を実現するため、部分並列イメージング（ＰＰＩ）再構成モジュール１６を実行するようプログラムされる。デジタルプロセッサ１４はまた、ＰＰＩ再構成に用いられるコイル感度マップを生成する感度マップ生成モジュール１８と、対象者の動きに対して感度マップを訂正する感度マップ訂正モジュール２０とを実行するようプログラムされる。デジタルプロセッサ１４と動作通信するデジタル記憶媒体３０は、ＭＲスキャナ１０が初期的な感度マップを取得するため実現されるプレスキャンパルスシーケンス３２を格納し、取得した初期的な感度マップ３４を格納する。デジタル記憶媒体３０はまた、ＭＲスキャナ１０がＰＰＩを用いて対象者の磁気共鳴（ＭＲ）イメージングデータセットを取得するため実現されるイメージングパルスシーケンス３６を格納し、取得したＭＲイメージングデータセット３８を格納する。さらに、デジタル記憶媒体３０は、感度マップ訂正モジュール２０により初期的な感度マップ３４から生成される訂正されたコイル感度マップ４０を格納し、ＰＰＩ再構成モジュール１６によってＭＲイメージングデータセット３８と訂正された感度マップ４０とから生成された訂正された再構成画像４２を格納する。図示された実施例では、コンポーネント１２，１４，３０は、訂正された再構成画像を表示するディスプレイ２０を有するコンピュータ１８により実現される。あるいは、コンポーネント１２，１４，３０は、専用デジタルプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）又はこれらの組み合わせにより実現されてもよい。
【００１８】
図１を参照し続けながら、さらに図２を参照して、動き訂正された感度マップによるＰＰＩに適したアプローチでは、初期的なコイル感度マップ３４は、プレスキャンパルスシーケンス３２を用いてＭＲスキャナ１０により実現されるプレスキャン５０により生成される。その後、画像スキャン５２は、ＭＲイメージングデータセット３８を生成するため、イメージングパルスシーケンス３６を実現するＭＲスキャナ１０により実行される。ＰＰＩ再構成モジュール１６は、ＰＰＩ再構成処理５４（例えば、プレスキャンされた初期的な感度マップ３４を使用するＳＥＮＳＥなど）における初期的なコイル感度マップ３４を利用し、プレスキャン５０と画像スキャン５２との間の期間中に行われる可能性のある対象者の動きにより損なわれる初期的な再構成画像３８を生成することによって、ＭＲイメージングデータセット３８を再構成する。一般に、この期間は、数秒から数分、数十分又はそれ以上の何れかであるかもしれない。従って、初期的な再構成画像５６は、動きによるアーチファクトを含む可能性がある。
【００１９】
この可能性のあるイメージング欠陥を訂正するため、感度マップ訂正モジュール２０は、初期的な感度マップ３４と初期的な再構成画像５６との間の空間位置ずれに対して初期的な感度マップ３４を訂正する感度マップ訂正６０を実行する。１つの適したアプローチでは、この訂正６０は、３次元プレスキャン低解像度画像の１つのスライスと初期的な再構成画像５６との間の訂正関数の最大化など、適した空間レジストレーション技術を用いて画像スペースにおいて実行される（図５を参照されたい）。いくつかの実施例では、空間レジストレーションは、２次元の動きを訂正するため、２次元で実行される。他の実施例では、第３次元に沿った動きが重大なものである場合、プレスキャンされた低解像度画像と２次元初期的再構成画像との空間レジストレーションは３次元で実行される。すなわち、平面画像が、初期的なコイル感度マップの３次元空間において空間的に位置合わせされる。
【００２０】
図１及び２を参照し続けながら、図３を参照して、他の感度マップ訂正アプローチでは、ＭＲイメージングデータセット３８（すなわち、部分的に取得されたｋスペースデータ）を取得するのに用いられるイメージングシーケンス３６は、イメージングデータ取得５２中に分散又は取得される１以上の（例えば、５より多くはない）オートキャリブレーション信号（ＡＣＳ）ラインの取得を含む。この結果、１以上のＡＣＳラインが、ＭＲイメージングデータセット３８と実質的に同時に取得され、これにより、対象者の動きは１以上のＡＣＳラインとＭＲイメージングデータセット３８の取得間では存在しない。その後、ＡＣＳラインは、対象者の動きについて初期的な感度マップ３４と比較され、それを訂正するため利用される。一アプローチでは、訂正は、処理ＳＣ１において、対応する複数のフォワード方向にプロジェクトされた対象者の画像データセットを生成するため、再構成画像と感度マップとのピクセル毎の乗算などによって、初期的な感度マップ３４により調整された対象者の初期的な再構成画像５６をフォワード方向にプロジェクトし、処理ＳＣ２において、複数のフォワード方向にプロジェクトされた対象者の画像データセットにおいてＡＣＳ  ｋスペースラインを置き換え、例えば、フォワード方向にプロジェクトされた対象者の画像データセットを再構成し、処理ＳＣ３において初期再構成画像によって再構成画像を正規化し、初期的な更新された感度マップを生成ＳＣ４し、Ｌ２ノルムスムージング、Ｌ１ノルムスムージング又は他のスムージング処理ＳＣ５を実行して、更新又は訂正された感度マップ４０を生成するなどによって、置換されたＡＣＳ  ｋスペースラインによってフォワード方向にプロジェクトされた対象者の画像データセットに基づき更新又は訂正された感度マップ４０を生成する。
【００２１】
図１及び２を再び参照して、訂正された感度マップ４０は、訂正された再構成画像４２を生成するため、ＭＲイメージングデータセットの第２の訂正されたＰＰＩ再構成６２においてＰＰＩ再構成プロセッサ１６により使用される。任意的には、訂正された再構成画像４２は、コイル感度マップが対象者の動きを取り除くように繰り返し訂正されるように、さらなるコイル感度マップ訂正処理において利用される。
【００２２】
次に、いくつかの例示的な具体例とさらなる開示が提供される。
【００２３】
プレスキャン５０とターゲットの取得５２との間に動きがあった場合、位置ずれした感度マップ３４のために重大なエイリアシングアーチファクトが発生する可能性がある。ここでは、位置ずれが例示的な具体例における３つのＡＣＳラインなどのいくつかのオートキャリブレーション信号（ＡＣＳ）ラインにより訂正可能であることが開示される。再構成画像４２の品質は、更新された感度マップ４０により大きく改善される。すなわち、プレスキャンアプローチを利用しながら位置ずれを低減するため、ここでは、位置ずれのある感度マップ３４を訂正するため、少数の（例えば、１〜５本など）オートキャリブレーション信号（ＡＣＳ）ラインをターゲットの取得に追加することが開示される。ここに開示される実験では、感度マップ訂正に対して３つのＡＣＳラインを使用することが、以降のＳＥＮＳＥ再構成において有意な改善をもたらした。
【００２４】
ここに開示される訂正アプローチでは、プレスキャン５０により生成されたデータから、初期的なＳＥＮＳＥ再構成（初期的な再構成画像５６）が、オリジナルの感度マップＳｉ３４を用いて生成される。位置ずれにより生じるアーチファクトは、結果として得られる画像５６と低解像度プレスキャンされた体のコイル画像との間の正規化された相互の情報を用いて検出可能である（例えば、Ｇｕｉａｓｕ，Ｓｉｌｖｉｕ（１９７７）、Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｔｈｅｏｒｙ  ｗｉｔｈ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋなどを参照されたい）。位置ずれが検出された場合、図３の処理ＳＣ１において、初期的なＳＥＮＳＥ画像５６が各コイルに対してｋスペースにプロジェクトされる（オリジナル感度マップを乗算することによって）。その後、処理ＳＣ２において、取得されたライン（ＡＣＳを含む）が、対応する位置において再構成されたｋスペースラインを置換するのに利用される。処理ＳＣ３において、更新されたフルｋスペースデータからの更新された各コイル画像Ｉｉによって、訂正された感度マップＳＣ４が以下のように生成可能である。
【００２５】
【数１】
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ただし、＊は複素共役を示す。初期的なＳＥＮＳＥ再構成におけるノイズ及びアーチファクトによって、スムージング制約（処理ＳＣ５）が、再計算中に感度マップに適用される。感度マップのゆっくりとした空間変更のため、それらの情報の大部分はｋスペースの中心近くにある。従って、３つのＡＣＳラインで大部分のアプリケーションの感度マップの訂正には十分である。
【００２６】
いくつかの実験は、以下のように実行された。脳データセットが、８チャネルヘッドコイル（Ｉｎｖｉｖｏ，Ｇａｉｎｅｓｖｉｌｌｅ，ＦＬ）を用いて３．０Ｔ  Ａｃｈｉｅｖａスキャナ（Ｐｈｉｌｉｐｓ，Ｂｅｓｔ，Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ）上で取得された。同一の視野（ＦＯＶ＝２３０×２３０ｍｍ２）により、６４×６４のマトリックスサイズによる感度マップのためのプレスキャンデータと、２５６×２５６のマトリックスサイズの高解像度データとが取得された。高解像度データが取得される前、ボランティアは自分の頭を動かし、データセット間の位置ずれを招いた。２つの高解像度データセットが収集された。ＴＲ／ＴＥ＝２０００／２０ｍｓによるインバージョンリカバリ（ＩＲ）が、双方のデータセットに対して使用された。別々にグレイマター（ＴＩ＝８００ｍｓ）又はファット（ＴＩ＝１８０ｍｓ）を抑制するため、異なる２つのインバージョン時間が使用された。ＴＩ＝８００ｍｓのＩＲシーケンスは、プレスキャンデータを取得するのに利用された。位相符号化方向は、前後方向であった。完全に取得されたデータは、部分並列取得をシミュレートするため、３つの追加的なＡＣＳラインを含むＲ＝４において人工的にアンダーサンプリングされた。ネットの加速度ファクタは３．８であった。フルｋスペースデータセットが、２乗平均平方根誤差（ＲＭＳＥ）を計算するためのリファレンス画像を生成するのに使用された。Ｌ２ノルムの最小化は、感度マップをスムージングするときの制約条件として用いられる。１つの追加的なＳＥＮＳＥ再構成が、更新された感度マップにより処理された。
【００２７】
図４を参照して、これらの実験のいくつかの結果が示される。図４の画像（ａ）は、体のコイル画像とターゲット画像との間の差分であり、変換を示す。白色の破線の矢印と黒色の実線の矢印とはそれぞれ、体のコイル画像の右端とターゲット画像とを示す。図４の画像（ｂ）は、プレスキャンデータから計算されたチャネル１の感度マップ（初期的な感度マップ３４に対応する）を与える。図４の画像（ｃ）は、開示された方法を用いたチャネル１の更新された感度マップ（訂正された感度マップ４０に対応する）を与える。図４の画像（ｂ）と画像（ｃ）との間の差分は、図４の画像（ｄ）として示される。更新された感度マップを使用することによって、再構成におけるＲＭＳＥは、図４の画像（ｅ）に示されるような８．９％及び図４の画像（ｇ）に示されるような１０．４％から図４の画像（ｆ）に示されるような４．９％及び図４の画像（ｈ）に示されるような６．３％まで低減された。
【００２８】
これらの実験は、３本の追加的なＡＣＳラインによって、画質は訂正された感度マップ４０により効率的に改善させることが可能である。プレスキャン５０を利用することによって、開示されたアプローチは、インラインキャリブレーション技術より高いネットの加速度ファクタを実現可能であり、強度均一訂正が可能である。開示されたアプローチは、更新された感度マップ４０による１つの追加的なＳＥＮＳＥ再構成６２しか利用しない。実験において、さらなる繰り返しは画質を有意に向上させなかったが、さらなる繰り返しが任意的には実行可能である。
【００２９】
図５〜８を参照して、改良された画像再構成を提供するため初期的な感度マップを訂正するための他のアプローチが提供される。通常のＳＥＮＳＥ再構成５４がまず、初期的な再構成画像５６を生成するため、初期的な感度マップ３４を用いて実行される。処理７０において、初期的な再構成とプレスキャン体コイル画像とが、レジストレーションパラメータ７２を計算するためレジスタリングされる。このレジスタリング処理は、典型的には、実質的に１秒未満しかかからない。図６は、初期的なＳＥＮＳＥ再構成画像（左上）とプレスキャンからだコイル画像（右上）とを示し、図６の下部にプロットされた面は、ｘピクセル及びｙピクセルのシフトの関数として画像訂正を示す。この面のピークは、最良の画像訂正（すなわち、最良の画像レジストレーション）を提供するレジストレーションパラメータを示す。判定７４において、レジストレーションパラメータが閾値より大きい場合、再構成ウェイトマトリックス（すでに利用可能である）が、計算されたレジストレーションパラメータに基づき訂正処理７６において移動され、処理７８において、更新された再構成ウェイトマトリックスを用いて訂正された再構成画像４２を生成するため、画像が再構成される。図７の左側は、移動された既存のウェイトパラメータを示し、図７の右側は、レジストレーション後の再構成画像を示す。図８は、レジストレーションに基づく感度マップ訂正の前後の画像を比較する。誤差は、レジストレーションによって９．２％から７．２％に改善されていることがわかる。
【００３０】
本出願が、１以上の好適な実施例を説明した。上述した詳細な説明を読んで理解した者には、改良及び変更が想到するであろう。本出願は、添付した請求項又はその均等の範囲内にある限り、このようなすべての改良及び変更を含むものとして解釈されることが意図される。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年9月27日(2011.9.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象者の磁気共鳴（ＭＲ）プレスキャンを用いて、複数の無線周波数コイルの初期的な感度マップを取得するステップと、
前記複数の無線周波数コイルを用いて、前記対象者のＭＲイメージングデータセットを取得するステップと、
前記複数の無線周波数コイルの訂正された感度マップを生成するため、対象者の動きに対して前記初期的な感度マップを訂正するステップと、
前記訂正された感度マップを用いて前記対象者の訂正された画像を生成する部分並列画像再構成を利用して、前記ＭＲイメージングデータセットを再構成するステップと、
を有する方法。
【請求項２】
前記訂正するステップは、
前記初期的な感度マップを用いて前記対象者の初期的な画像を生成する部分並列画像再構成を利用して、前記ＭＲイメージングデータセットを再構成するステップと、
前記訂正された感度マップを生成するため、前記初期的な感度マップと前記対象者の初期的な画像との比較に基づき、対象者の動きに対して前記初期的な感度マップを補償するステップと、
を有する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記補償するステップは、前記初期的な感度マップの取得中に取得されるプレスキャンされた画像のスライスと前記対象者の初期的な画像とを空間的に位置合わせすることを含む、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記ＭＲイメージングデータセットを取得するステップは、前記ＭＲイメージングデータセットと共に１以上のオートキャリブレーション信号（ＡＣＳ）ｋスペースラインを取得することを含み、
前記補償するステップは、前記初期的な感度マップと前記対象者の初期的な画像との比較において前記ＡＣＳ  ｋスペースラインを用いて、前記訂正された感度マップを生成する、請求項２記載の方法。
【請求項５】
前記補償するステップは、
複数のフォワード方向にプロジェクトされた対象者の画像データセットを生成するため、前記初期的な感度マップにより調整された前記対象者の初期的な画像をフォワード方向にプロジェクトするステップと、
前記複数のフォワード方向にプロジェクトされた対象者の画像データセットにおいて前記ＡＣＳ  ｋスペースラインを置換するステップと、
置換されたＡＣＳ  ｋスペースラインを有する前記フォワード方向にプロジェクトされた対象者の画像データセットに基づき、前記訂正された感度マップを生成するステップと、
を有する、請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記ＭＲイメージングデータセットは、２次元であり、
５本以下のＡＣＳ  ｋスペースラインが、前記２次元のＭＲイメージングデータセットと共に取得される、請求項４又は５記載の方法。
【請求項７】
前記訂正するステップは、前記訂正された感度マップを繰り返し改善するため、前記再構成及び補償するステップを繰り返すことを含む、請求項２乃至６何れか一項記載の方法。
【請求項８】
（ｉ）対象者の磁気共鳴（ＭＲ）プレスキャンを用いて、複数の無線周波数コイルの感度マップを取得するステップと、
（ｉｉ）前記複数の無線周波数コイルを用いて、前記対象者のＭＰイメージングデータセットを取得するステップと、
（ｉｉｉ）前記（ｉ）取得するステップと前記（ｉｉ）取得するステップとの間の対象者の動きに対して訂正された前記感度マップを用いる部分並列画像再構成を利用して、前記ＭＲイメージングデータセットを再構成するステップと、
を有する方法。
【請求項９】
前記（ｉｉｉ）再構成するステップは、
前記訂正されていない感度マップを用いて初期的な再構成画像を生成することにより、前記ＭＲイメージングデータセットを再構成するステップと、
前記初期的な再構成画像と前記感度マップとを空間的に位置合わせするステップと、
前記空間的に位置合わせされた感度マップを用いて前記再構成するステップを繰り返すステップと、
を有する、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記繰り返すステップは、前記空間的な位置合わせに基づき再構成ウェイトマトリックスを移動することを含み、
前記再構成するステップの繰り返しは、前記移動された再構成ウェイトマトリックスを使用する、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記（ｉｉ）取得するステップは、前記ＭＲイメージングデータセットと共に、１以上のオートキャリブレーション信号（ＡＣＳ）ｋスペースラインを取得することを含み、
前記（ｉｉｉ）再構成するステップは、前記ＡＣＳ  ｋスペースラインを用いて対象者の動きに対して前記感度マップを訂正する、請求項８記載の方法。
【請求項１２】
前記（ｉｉｉ）再構成するステップは、
前記訂正されていない感度マップを用いて訂正されていない再構成画像を生成することによって前記ＭＲイメージングデータセットを再構成し、
複数のフォワード方向にプロジェクトされた対象者の画像データセットを生成するため、前記訂正されていない感度マップにより調整される前記訂正されていない再構成画像を再プロジェクトし、
前記フォワード方向にプロジェクトされた対象者の画像データセットにおいて前記ＡＣＳ  ｋスペースラインを置換し、
置換されたＡＣＳ  ｋスペースラインを有する前記フォワード方向にプロジェクトされた対象者の画像データセットから訂正された感度マップを生成する、
ことによって、前記ＡＣＳ  ｋスペースラインを用いて対象者の動きに対して前記感度マップを生成する、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
請求項１乃至１２何れか一項記載の方法を利用して、磁気共鳴（ＭＲ）イメージングデータセットを再構成するようデジタルプロセッサにより実行可能な命令を格納するデジタル記憶媒体。
【請求項１４】
磁気共鳴（ＭＲ）スキャナと連係してＭＲイメージングを実行するよう構成されるデジタルプロセッサを有する装置であって、
前記デジタルプロセッサは、
（ｉ）前記ＭＲスキャナにより実行されるＭＲプレスキャンを用いて、複数の無線周波数コイルの感度マップを取得するステップと、
（ｉｉ）前記複数の無線周波数コイルと前記ＭＲスキャナとを用いて、ＭＲイメージングデータセットを取得するステップと、
（ｉｉｉ）前記感度マップと、前記（ｉ）取得するステップと前記（ｉｉ）取得するステップとの間の対象者の動きに対する訂正とを用いた部分並列画像再構成を利用して、前記ＭＲイメージングデータセットを再構成するステップと、
を有する方法を利用する装置。
【請求項１５】
前記（ｉｉｉ）再構成するステップは、前記（ｉｉ）取得するステップにおいて取得された１〜５のオートキャリブレーション信号（ＡＣＳ）ｋスペースラインに基づき、前記感度マップを変更するステップを含む、請求項１４記載の磁気共鳴イメージングシステム。
【国際調査報告】
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