JP2006304818A - Image compositing method and magnetic resonance imaging equipment - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To acquire appropriate three-dimensional images by compensating displacement in the slicing direction due to the movements of a subject during imaging, when a desired three-dimensional composite image is acquired by repeating the three-dimensional imaging more than once. <P>SOLUTION: The displacement of the subject in the slicing direction in respective images is detected from a series of imaged image data, and position compensation processing is applied in the slice direction, by using the amount of the detected displacement, when an amount of displacement equal to or larger than a specified value is detected. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、核磁気共鳴(以下、「NMR」と略記する)現象を利用した磁気共鳴 イメージング(以下、「MRI」と略記する)装置に係わり、特に、複数の3次元撮像において、撮像の際に発生する被検体の体動等による画像の位置ずれを補正する技術に関する。   The present invention relates to a magnetic resonance imaging (hereinafter abbreviated as `` MRI '') apparatus using a nuclear magnetic resonance (hereinafter abbreviated as `` NMR '') phenomenon, and in particular, in the case of imaging in a plurality of three-dimensional imaging. The present invention relates to a technique for correcting an image position shift caused by body movement of a subject.

MRI装置では、NMR現象によって被検体組織を構成する原子核スピンから発生するNMR信号(エコー信号)を計測する際に、エコー信号に位置情報を付与するために傾斜磁場を印加する。この傾斜磁場として、スライス方向、位相エンコード方向、周波数エンコード方向から成る3軸方向の傾斜磁場が用いられる。これら傾斜磁場によってエンコードされたエコー信号をフーリエ変換することにより2次元或いは3次元画像を取得する。   In an MRI apparatus, when measuring an NMR signal (echo signal) generated from a nuclear spin constituting a subject tissue by an NMR phenomenon, a gradient magnetic field is applied to give positional information to the echo signal. As this gradient magnetic field, a triaxial gradient magnetic field composed of a slice direction, a phase encoding direction, and a frequency encoding direction is used. A two-dimensional or three-dimensional image is acquired by Fourier-transforming the echo signal encoded by these gradient magnetic fields.

被検体の3次元画像を得る方法として、一般に、一度の撮像で位相エンコード方向および周波数エンコード方向と同時にスライス方向にもエンコード傾斜磁場を印加してエコー信号を取得し、取得したエコー信号を各方向にフーリエ変換することで、3次元画像データを得る3次元撮像方法がある。   As a method of obtaining a 3D image of a subject, generally, an echo signal is acquired by applying an encode gradient magnetic field in the slice encoding direction as well as the phase encoding direction and the frequency encoding direction in a single imaging. There is a three-dimensional imaging method for obtaining three-dimensional image data by performing Fourier transform.

この3次元撮像方法は、被検体組織の血管を広範囲に高信号且つ高分解能で撮像する方法に応用されている。その一例として、複数のスラブ領域を撮像する際に、隣接するスラブ領域同士が互いに一部重なり合うようにして各スラブ領域を3次元撮像し、各スラブの重複領域においては同じスライス位置毎にその画像データを重み付け加算して合成することで、広範囲の3次元血管像を作成するマルチスラブ撮像方法およびオーバーラップ計測が知られている(特許文献1)。   This three-dimensional imaging method is applied to a method of imaging a blood vessel of a subject tissue over a wide range with high signal and high resolution. As an example, when imaging a plurality of slab areas, each slab area is three-dimensionally imaged so that adjacent slab areas partially overlap each other. A multi-slab imaging method and overlap measurement for creating a wide range of three-dimensional blood vessel images by combining data by weighted addition are known (Patent Document 1).

また、ダイナミックMRAにように、撮像位置を変えずに同じ領域の3次元撮像を複数回繰り返して行い、同一スライス位置の画像をもちいて信号差分または加算等の処理を行い、系時的な生体の信号変化を画像化する方法がある。
特開2000−189395号公報
In addition, as in dynamic MRA, 3D imaging of the same region is repeated multiple times without changing the imaging position, and processing such as signal difference or addition is performed using images at the same slice position to There is a method of imaging the signal change of the above.
JP 2000-189395 A

撮像中に被検体の体動が生じた場合、同一スライス位置として撮像された画像が、実際には異なったスライス位置からの被検体信号による画像となる場合がある。
この場合に、同一スライス位置の撮像画像を使用するという前提の下で画像処理や画像解析を行うと、異なる位置の撮像画像が混在しているために、所望の結果とならない。上記(特許文献1)には、体動等による画像の位置ずれに対する補正方法に関しては開示されていない。
When body movement of the subject occurs during imaging, an image captured as the same slice position may actually be an image based on the subject signal from a different slice position.
In this case, if image processing or image analysis is performed on the premise that captured images at the same slice position are used, the desired results are not obtained because captured images at different positions are mixed. The above (Patent Document 1) does not disclose a correction method for image misalignment due to body movement or the like.

そこで、本発明の目的は、3次元撮像を複数回繰り返して所望の3次元画像を合成する場合に、被検体の体動等があっても、再度撮像を繰り返すことなく既に得られた画像を用いて、3次元画像を作成することが可能な画像合成方法及びMRI装置を提供することである。   Therefore, the object of the present invention is to repeat an image obtained without repeating the imaging again even if there is a body movement or the like when a desired 3D image is synthesized by repeating 3D imaging a plurality of times. It is an object to provide an image synthesis method and an MRI apparatus that can be used to create a three-dimensional image.

上記目的を達成するために、本発明の画像合成方法は以下の様に構成される。即ち、磁気共鳴イメージング装置を用いて被検体から取得された複数の3次元k空間データを用いて所望の画像を合成する画像合成方法であって、以下のステップを含む。   In order to achieve the above object, the image composition method of the present invention is configured as follows. That is, an image synthesis method for synthesizing a desired image using a plurality of three-dimensional k-space data acquired from a subject using a magnetic resonance imaging apparatus, including the following steps.

(a) 基準となる3次元k空間データを選択するステップ、
(b) 他の3次元k空間データが有する前記基準3次元k空間データに対するスライス方向の位置ずれを検出するステップ、
(c) 前記位置ずれが検出された場合に、該位置ずれが検出された他の3次元k空間データのスライス方向に対して、その位置ずれ量に対応する位相回転を与えて位置ずれ補正を行うステップ、
(d) 残りの他の3次元k空間データに関して、前記ステップ(b),(c)を繰り返すステップ、
(e) 前記基準3次元k空間データ及び前記位置ずれ補正された複数の3次元k空間データからそれぞれ3次元画像を再構成するステップ、
(f) 複数の前記3次元画像を用いて所望の画像を合成するステップ
好ましくは、前記複数の3次元k空間データは、スライス方向に少なくとも一部の領域を重畳させて設定された複数のスラブ領域を撮像して取得されたデータであって、前記ステップ(b)は、前記重畳領域における位置ずれを検出する。
(a) selecting a reference three-dimensional k-space data;
(b) detecting a positional deviation in the slice direction with respect to the reference three-dimensional k-space data included in other three-dimensional k-space data;
(c) When the positional deviation is detected, the positional deviation correction is performed by applying a phase rotation corresponding to the positional deviation amount to the slice direction of the other three-dimensional k-space data in which the positional deviation is detected. The steps to do,
(d) repeating the steps (b) and (c) for the remaining other three-dimensional k-space data;
(e) reconstructing a three-dimensional image from each of the reference three-dimensional k-space data and the plurality of three-dimensional k-space data corrected for displacement,
(f) Step of synthesizing a desired image using a plurality of the three-dimensional images Preferably, the plurality of three-dimensional k-space data includes a plurality of slabs set by superimposing at least some regions in the slice direction. In step (b), the positional deviation in the superposed region is detected in the data acquired by imaging the region.

また、上記目的を達成するために、本発明の磁気共鳴イメージング装置は以下の様に構成される。即ち、被検体から核磁気共鳴信号を計測して複数の3次元k空間データを取得する計測制御手段と、前記3次元k空間データ毎に3次元画像を再構成すると共に、該複数の3次元画像を用いて所望の画像を合成する信号処理手段とを備え、前記信号処理手段は、基準とする3次元k空間データに対する他の3次元k空間データが有するスライス方向の位置ずれを検出すると共に、該位置ずれが検出された他の3次元k空間データに対して、そのスライス方向に前記位置ずれの量に対応する位相回転を与えて位置ずれ補正を行う。   In order to achieve the above object, the magnetic resonance imaging apparatus of the present invention is configured as follows. That is, measurement control means for measuring a nuclear magnetic resonance signal from a subject and acquiring a plurality of three-dimensional k-space data, and reconstructing a three-dimensional image for each of the three-dimensional k-space data, and the plurality of three-dimensional Signal processing means for synthesizing a desired image using an image, and the signal processing means detects a positional deviation in the slice direction of other three-dimensional k-space data with respect to the reference three-dimensional k-space data and Then, with respect to the other three-dimensional k-space data in which the position shift is detected, the position shift correction is performed by giving a phase rotation corresponding to the amount of the position shift in the slice direction.

好ましくは、前記計測制御手段は、スライス方向に少なくとも一部の領域を重畳させて複数のスラブ領域を設定すると共に、前記スラブ毎に撮像して前記複数の3次元k空間データを取得し、 前記信号処理手段は、前記重畳領域における位置ずれを検出する。   Preferably, the measurement control unit sets a plurality of slab regions by superimposing at least a part of the region in the slice direction, acquires the plurality of three-dimensional k-space data by imaging for each slab, The signal processing means detects a positional shift in the overlap region.

本発明の画像合成方法及びMRI装置は、以上のように構成されたので、3次元撮像を複数回繰り返して所望の3次元画像を合成する場合に、被検体の体動等によって撮像位置がずれたとしても、各3次元画像の位置ずれを補正できるので、再撮像することなく複数の同一スライス位置での画像処理または解析処理をより正確に行うことが可能になる。その結果、スループットの向上と画質の安定化をもたらすことが可能になる。   Since the image composition method and the MRI apparatus of the present invention are configured as described above, when a desired three-dimensional image is synthesized by repeating three-dimensional imaging a plurality of times, the imaging position is shifted due to body movement of the subject. Even so, the positional shift of each three-dimensional image can be corrected, so that image processing or analysis processing at a plurality of identical slice positions can be performed more accurately without re-imaging. As a result, it is possible to improve throughput and stabilize image quality.

特に、撮像領域をずらして複数の3次元撮像を繰り返し行うマルチスラブ撮像におけるオーバーラップ計測において、撮像中に被検体が動いた場合でも、スラブ毎に位置ずれ補正を行い、スラブ相互間で各スライス画像の位置を補正できるので、再撮像することなく所望の全体画像を合成することができる。   In particular, in overlap measurement in multi-slab imaging where multiple 3D imaging is repeated by shifting the imaging area, even if the subject moves during imaging, positional deviation correction is performed for each slab, and each slice between slabs Since the position of the image can be corrected, a desired entire image can be synthesized without re-imaging.

以下、添付図面に従って本発明の画像合成方法及びMRI装置の好ましい実施の形態について詳説する。なお、発明の実施形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of an image composition method and an MRI apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiments of the invention, and the repetitive description thereof is omitted.

最初に本発明が適用されるMRI装置の全体概要に関して説明する。図1は本発明が適用されたMRI装置の一実施例の概略ブロック図である。このMRI装置は、被検体101の周囲に静磁場を発生させる磁石102と、傾斜磁場を発生させる傾斜磁場コイル103と被検体にRF波を照射する照射コイル104、被検体からのNMR信号を検出する受信コイル105と被検体101が横たわるベッド106を備えている。   First, an overall outline of an MRI apparatus to which the present invention is applied will be described. FIG. 1 is a schematic block diagram of an embodiment of an MRI apparatus to which the present invention is applied. This MRI apparatus detects a magnet 102 that generates a static magnetic field around the subject 101, a gradient magnetic field coil 103 that generates a gradient magnetic field, an irradiation coil 104 that irradiates the subject with RF waves, and an NMR signal from the subject A receiving coil 105 and a bed 106 on which the subject 101 lies.

磁石102は、被検体101の周りのある広がりをもった空間に配置された、永久磁石・超伝導磁石・常伝導磁石のいずれかからなり、体軸と平行または垂直な方向に均一な静磁場を発生させる。   The magnet 102 is composed of a permanent magnet, a superconducting magnet, or a normal conducting magnet disposed in a wide space around the subject 101, and has a uniform static magnetic field in a direction parallel to or perpendicular to the body axis. Is generated.

傾斜磁場コイル103は、傾斜磁場電源107から電流を供給されることによって、X,Y,Zの3軸の方向の傾斜磁場を被検体101に印加する。この傾斜磁場の加え方によって、被検体の撮像断面が設定される。   The gradient magnetic field coil 103 applies a gradient magnetic field in the directions of three axes of X, Y, and Z to the subject 101 by being supplied with a current from the gradient magnetic field power source 107. The imaging cross section of the subject is set depending on how the gradient magnetic field is applied.

照射コイル104は、RF送信部108の信号に応じて高周波磁場を発生する。この高周波磁場によって、傾斜磁場コイル103によって設定された被検体101の撮像断面の生体組織を構成する原子の原子核を励起して核磁気共鳴が誘起される。   The irradiation coil 104 generates a high-frequency magnetic field according to the signal from the RF transmission unit 108. By this high-frequency magnetic field, nuclear magnetic resonance is induced by exciting atomic nuclei constituting the biological tissue of the imaging cross section of the subject 101 set by the gradient magnetic field coil 103.

照射コイル104から照射された高周波磁場によって被検体101の生体組織を構成する原子の原子核の磁気共鳴によるエコー信号であるNMR信号は、被検体101に接近して配置した受信コイル105を通して信号検出部109で検出され、信号処理部110で信号処理し画像に変換する。   An NMR signal, which is an echo signal generated by magnetic resonance of atomic nuclei constituting the living tissue of the subject 101 by the high-frequency magnetic field irradiated from the irradiation coil 104, is transmitted through the receiving coil 105 arranged close to the subject 101 as a signal detection unit. The signal processing unit 110 detects the signal and converts it into an image.

信号処理部110は、信号検出部109で検出したエコー信号についてフーリエ変換、補正演算処理、画像再構成等の処理を行う。再構成された画像は表示部111で表示される。
制御部112は、スライスエンコード、位相エンコード、周波数エンコードの各傾斜磁場と高周波磁場パルスをある所定のパルスシーケンスで繰り返し発生するために、傾斜磁場電源107、RF送信部108、信号処理部110を制御する。
操作部113はキーボード・マウス等からなり各種設定情報を制御部に送る。メモリ114は制御部112または信号処理部110等からの情報を格納できるほか、制御部112が動作するのに必要なパラメータ等が格納され、随時読み出し可能である。
The signal processing unit 110 performs processing such as Fourier transform, correction calculation processing, and image reconstruction on the echo signal detected by the signal detection unit 109. The reconstructed image is displayed on the display unit 111.
The control unit 112 controls the gradient magnetic field power source 107, the RF transmission unit 108, and the signal processing unit 110 in order to repeatedly generate slice encoding, phase encoding, and frequency encoding gradient magnetic fields and high-frequency magnetic field pulses in a predetermined pulse sequence. To do.
The operation unit 113 includes a keyboard / mouse and sends various setting information to the control unit. The memory 114 can store information from the control unit 112, the signal processing unit 110, and the like, as well as parameters necessary for the operation of the control unit 112, and can be read out at any time.

特に、本発明のMRI装置の信号処理部110は、エコー信号から3次元画像におけるスライス方向への位置ずれを検出することができ、その情報を制御部112に送ることができる。また、複数の3次元撮像によって得られる複数の3次元画像の画像処理や解析を行う事が可能である。   In particular, the signal processing unit 110 of the MRI apparatus of the present invention can detect a positional shift in the slice direction in the three-dimensional image from the echo signal, and can send the information to the control unit 112. In addition, it is possible to perform image processing and analysis of a plurality of three-dimensional images obtained by a plurality of three-dimensional imaging.

次に上述したMRI装置が備える複数スラブのオーバーラップ計測を用いた血管撮像の基本(従来技術)について、図2および図3に従って説明する。図2は処理フローを示すフローチャートであり、図3は、そのフローチャートに基づく画像処理の流れの概要を示す図である。   Next, the basic (prior art) of blood vessel imaging using overlap measurement of a plurality of slabs provided in the MRI apparatus described above will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a flowchart showing a processing flow, and FIG. 3 is a diagram showing an outline of the flow of image processing based on the flowchart.

ステップS201で、各スラブの3次元撮像を行う。図3には、(計測#1)〜(計測#3)から成る3つのスラブ撮像の例を示している。まず、操作部113から制御部112にスラブ毎の撮像位置又は各スラブ中心の移動距離、計測回数、シーケンスパターンなどが設定される。次に、制御部112が操作部113から設定された撮像条件をもとに、シーケンスパターンによる順序で傾斜磁場電源107および傾斜磁場コイル102を用いて傾斜磁場を印加し、(計測#1)のスラブの3次元撮像をおこなう。(計測#1)のスラブの撮像が終了した時、計測された全てのデータをメモリ114に格納すると同時に、制御部112によって(計測#2)のスラブの3次元撮像を開始する。   In step S201, three-dimensional imaging of each slab is performed. FIG. 3 shows an example of three slab imaging composed of (Measurement # 1) to (Measurement # 3). First, an imaging position for each slab or a movement distance of each slab center, the number of measurements, a sequence pattern, and the like are set from the operation unit 113 to the control unit 112. Next, the control unit 112 applies the gradient magnetic field using the gradient magnetic field power source 107 and the gradient magnetic field coil 102 in the order of the sequence pattern based on the imaging conditions set from the operation unit 113, and (measurement # 1) Perform 3D imaging of slabs. When the imaging of the slab of (Measurement # 1) is completed, all measured data is stored in the memory 114, and at the same time, the control unit 112 starts the three-dimensional imaging of the slab of (Measurement # 2).

(計測#2)のスラブの3次元撮像では、(計測#1)のスラブから撮像位置をスライス方向に指定した距離だけスラブ中心を移動して撮像を行う。ここでは(計測#1)のスラブ領域と(計測#2)のスラブ領域とに互いに重複する領域が形成されるよう移動距離を設定してある。
(計測#2)のスラブの撮像が終了した時、計測された全てのデータをメモリ114に格納する。このとき、(計測#1)のデータ格納領域を更新しないよう別の領域に格納する。また同時に、(計測#3)のスラブの3次元撮像が制御部112によって制御されて開始する。
In the three-dimensional imaging of the (measurement # 2) slab, the center of the slab is moved from the slab of (measurement # 1) by a distance designated in the slice direction. Here, the movement distance is set so that overlapping areas are formed in the (measurement # 1) slab area and the (measurement # 2) slab area.
When imaging of the slab of (Measurement # 2) is completed, all measured data is stored in the memory 114. At this time, the data storage area of (Measurement # 1) is stored in another area so as not to be updated. At the same time, the three-dimensional imaging of the slab of (Measurement # 3) is controlled by the control unit 112 and started.

(計測#3)のスラブの3次元撮像では、(計測#2)のスラブから撮像位置をスライス方向に指定した距離だけスラブ中心を移動して撮像を行う。(計測#3)のスラブの撮像が終了した時、計測された全てのデータをメモリ114に格納する。このとき、(計測#1)および(計測#2)のデータ格納領域を更新しないよう別の領域に格納する。   In the three-dimensional imaging of the slab of (Measurement # 3), the slab center is moved from the slab of (Measurement # 2) by the distance specified in the slice direction to perform imaging. When imaging of the slab of (Measurement # 3) is completed, all measured data is stored in the memory 114. At this time, the data storage areas of (Measurement # 1) and (Measurement # 2) are stored in another area so as not to be updated.

ステップS202で、格納された3つのデータについて、周波数方向にフーリエ変換を行う。
ステップS203で、スライス方向にフーリエ変換を行う。
ステップS204で、順次各スライスデータを位相方向にフーリエ変換する。
ステップS205で、絶対値化した後メモリ114に格納する。なお、終了した計測のデータについては、次のスラブ撮像中にこの処理を行っても良い。
ステップS206で、再構成された3つの3次元画像データについて、重複した領域中の指定されたスライスに関しては、スライス画像間に重み付け係数をかけながら加算し、結果を保存または表示する。それ以外のスライスに関してはそのまま保存又は表示する。
In step S202, Fourier transformation is performed in the frequency direction for the three stored data.
In step S203, Fourier transform is performed in the slice direction.
In step S204, each slice data is sequentially Fourier transformed in the phase direction.
In step S205, the absolute value is converted and stored in the memory 114. For the measurement data that has been completed, this processing may be performed during the next slab imaging.
In step S206, with respect to the designated three slices in the overlapping area, the three reconstructed three-dimensional image data are added while applying a weighting coefficient between the slice images, and the result is stored or displayed. Other slices are stored or displayed as they are.

以上の複数スラブのオーバーラップ計測の基本を踏まえて、次に、本発明の画像合成方法及びMRI装置における複数の3次元撮像における位置ずれ補正について説明する。
以下、複数の3次元撮像として、複数スラブのオーバーラップ計測を例にして本発明の一実施形態を説明する。ただし、本発明の画像合成方法及びMRI装置は、複数スラブのオーバーラップ計測に限定されることはなく、他の3次元撮像にも適用可能である。図4は本実施形態の一例の処理フローを示すフローチャートであり、以下、このフローチャートに基づいて本実施形態を説明する。
Next, based on the above-described basics of overlap measurement of a plurality of slabs, the positional deviation correction in a plurality of three-dimensional imaging in the image synthesis method and the MRI apparatus of the present invention will be described.
Hereinafter, as an example of a plurality of three-dimensional imaging, an embodiment of the present invention will be described by taking an overlap measurement of a plurality of slabs as an example. However, the image composition method and the MRI apparatus of the present invention are not limited to overlap measurement of a plurality of slabs, and can be applied to other three-dimensional imaging. FIG. 4 is a flowchart showing an example of the processing flow of the present embodiment. Hereinafter, the present embodiment will be described based on this flowchart.

ステップS401で、複数スラブの3次元撮像を行うための撮像条件の設定を行う。図8には、(計測#1)〜(計測#3)から成る3つのスラブの3次元撮像を順次行う例を示している。尚、2つ又は4つ以上のスラブの3次元撮像も同様に行うことが可能である。まず、操作部113からスラブ毎の撮像位置又は各スラブ中心の移動距離、計測回数、パルスシーケンスなどが制御部112に設定される。
ステップS402で、I番目のスラブを撮像するためのカウンタIの初期値を1にセットする。
ステップS403で、I番目のスラブの3次元撮像を行う。そして、撮像されたスラブの全計測データをメモリ114に格納する。このとき、既に撮像されたスラブのデータ格納領域を更新しないよう別の領域に格納する。
In step S401, imaging conditions for performing three-dimensional imaging of a plurality of slabs are set. FIG. 8 shows an example in which three-dimensional imaging of three slabs composed of (Measurement # 1) to (Measurement # 3) is sequentially performed. Note that three-dimensional imaging of two or four or more slabs can be performed in the same manner. First, an imaging position for each slab or a moving distance of each slab center, the number of measurements, a pulse sequence, and the like are set in the control unit 112 from the operation unit 113.
In step S402, the initial value of the counter I for imaging the I-th slab is set to 1.
In step S403, three-dimensional imaging of the I-th slab is performed. Then, the entire measurement data of the imaged slab is stored in the memory 114. At this time, the data storage area of the already captured slab is stored in another area so as not to be updated.

図8の例では、ステップS401で設定された撮像条件に基づいて、制御部112が設定されたパルスシーケンスに規定された順序で傾斜磁場電源107および傾斜磁場コイル102を用いて傾斜磁場を印加して、(計測#1)のスラブの3次元撮像をおこなう。そして、撮像された(計測#1)のスラブの全計測データをメモリ114に格納する。以下、(計測#2)と(計測#3)の各スラブを順次3次元撮像し、それらの全計測データを別々にメモリ114に格納する。
撮像の際には、隣接するスラブ領域が相互に一部重なるように撮像領域を設定する。つまり、隣接する2つのスラブ領域が互いに一部重なるように、(I−1)番目のスラブの撮像位置からスライス方向に指定した距離だけスラブ中心を移動させてI番目のスラブの撮像を行う。
In the example of FIG. 8, based on the imaging conditions set in step S401, the control unit 112 applies a gradient magnetic field using the gradient magnetic field power source 107 and the gradient magnetic field coil 102 in the order specified in the set pulse sequence. Then, three-dimensional imaging of the slab of (Measurement # 1) is performed. Then, the entire measurement data of the imaged (measurement # 1) slab is stored in the memory 114. Thereafter, each slab of (Measurement # 2) and (Measurement # 3) is sequentially three-dimensionally imaged, and all of the measurement data is stored in the memory 114 separately.
At the time of imaging, the imaging areas are set so that adjacent slab areas partially overlap each other. That is, the I-th slab is imaged by moving the slab center by a specified distance in the slice direction from the (I−1) -th slab imaging position so that two adjacent slab regions partially overlap each other.

図8の例では、ステップS403での(計測#1)のスラブの撮像と同様に、(計測#2)のスラブの3次元撮像を行う。(計測#2)のスラブの撮像では、(計測#1)のスラブと(計測#2)のスラブとに重複領域が形成されるように(計測#2)のスラブ中心の移動距離を設定してある。次の(計測#3)のスラブの3次元撮像においても、(計測#2)のスラブに対して同様に行う。つまり、(計測#2)のスラブから撮像位置をスライス方向に指定した距離だけスラブ中心を移動して(計測#3)のスラブの撮像を行う。
尚、3以上のスラブ領域が互いに重なる様に各スラブのスラブ中心を移動させても良い。つまり、図8の例においては、(計測#1)〜(計測#3)のスラブ領域が互いに重なってもよい。
In the example of FIG. 8, the three-dimensional imaging of the slab (measurement # 2) is performed in the same manner as the slab imaging (measurement # 1) in step S403. In (Measurement # 2) slab imaging, set the movement distance of the (Measurement # 2) slab center so that an overlap area is formed between the (Measurement # 1) slab and the (Measurement # 2) slab. It is. In the next three-dimensional imaging of the (measurement # 3) slab, the same is performed for the (measurement # 2) slab. That is, the slab of (Measurement # 3) is imaged by moving the center of the slab from the slab of (Measurement # 2) by the distance specified by the imaging position in the slice direction.
The slab center of each slab may be moved so that three or more slab regions overlap each other. That is, in the example of FIG. 8, the slab areas of (Measurement # 1) to (Measurement # 3) may overlap each other.

ステップS404で、格納されたI番目のスラブの計測データを周波数方向にフーリエ変換する。
ステップS405で、ステップS404で周波数方向にフーリエ変換されたデータをメモリ114に格納すると共に、メモリ114の別の領域にも退避する。退避されたデータは後述するスラブの位置ずれ量算出の際に復帰されて使用される。
In step S404, the stored measurement data of the I-th slab is Fourier transformed in the frequency direction.
In step S405, the data Fourier-transformed in the frequency direction in step S404 is stored in the memory 114 and saved in another area of the memory 114. The saved data is restored and used when calculating the amount of positional deviation of the slab, which will be described later.

ステップS406で、カウンタIが1の時は、ステップS411で1を追加してステップS403に移行する。つまり、(計測#1)のスラブを基準スラブとするために、カウンタI=1の時の(計測#1)のスラブの計測データに対してのみ、以降の位置ずれ補正を行わない。カウンタIが2以上の時は、以降の基準スラブに対する位置ずれ補正を行う。
ステップS407で、(I−1)番目のスラブに対するI番目のスラブの位置ずれ量を検出する。位置ずれ量の検出の具体的処理フローは後述する。
If the counter I is 1 in step S406, 1 is added in step S411 and the process proceeds to step S403. That is, in order to set the slab of (Measurement # 1) as the reference slab, the subsequent positional deviation correction is not performed only on the measurement data of the slab of (Measurement # 1) when the counter I = 1. When the counter I is 2 or more, the displacement correction for the subsequent reference slab is performed.
In step S407, the amount of displacement of the I-th slab relative to the (I-1) -th slab is detected. A specific processing flow for detecting the displacement amount will be described later.

ステップS408で、ステップS407で検出した位置ずれ量を用いて、I番目のスラブの位置ずれ量を補正して基準スラブの位置に揃える。位置ずれ補正の具体的処理フローは後述する。
ステップS409で、以上の各スラブの撮像及び位置ずれ補正が所定数Nに到達したか否かをチェックする。カウンタIが所定数Nより少なければ、ステップS411でカウンタIに1を追加してステップS403に移行して次のスラブの撮像及び位置ずれ補正処理を行う。カウンタIが所定数Nに到達したのであれば、次のステップS410に移行する。
ステップS410で、位置ずれ補正された各スラブの3次元画像をスライス毎に合成して全スラブ領域の3次元合成画像を合成する。画像合成の具体的処理フローは後述する。
In step S408, the misalignment amount detected in step S407 is used to correct the misalignment amount of the I-th slab and align it with the reference slab position. A specific processing flow for positional deviation correction will be described later.
In step S409, it is checked whether or not the above-described imaging and displacement correction of each slab has reached a predetermined number N. If the counter I is less than the predetermined number N, 1 is added to the counter I in step S411, and the process proceeds to step S403 to perform the next slab imaging and misalignment correction processing. If the counter I has reached the predetermined number N, the process proceeds to the next step S410.
In step S410, the three-dimensional image of each slab that has been corrected for positional deviation is synthesized for each slice to synthesize a three-dimensional synthesized image of the entire slab region. A specific processing flow of image composition will be described later.

次に、上記ステップS407の処理であるスラブの位置ずれ補正量算出の具体的処理フローを図5に示すフローチャートに基づいて説明する。
ステップS500で、3次元計測データからスライス方向の1次元データを抽出するための、位相エンコード方向と周波数エンコード方向の位置番号(つまり、所謂k空間における座標)からなる指定点に初期値をセットする。
Next, a specific processing flow for calculating the slab displacement correction amount, which is the processing in step S407, will be described based on the flowchart shown in FIG.
In step S500, an initial value is set at a specified point consisting of a position number in the phase encoding direction and a frequency encoding direction (that is, coordinates in the so-called k space) for extracting one-dimensional data in the slice direction from the three-dimensional measurement data. .

ステップS501で、ステップS405でメモリ114に複製された(I−1)番目のスラブのデータにおいて、指定点(位相方向番号、周波数方向番号)におけるスライス方向の1次元データを抽出する。
ステップS502で、ステップS405でメモリ114に複製されたI番目のスラブのデータにおいて、指定点(位相方向番号、周波数方向番号)におけるスライス方向の1次元データを抽出する。ここで、ステップS501とステップS502の指定点は同一である。
In step S501, one-dimensional data in the slice direction at the specified point (phase direction number, frequency direction number) is extracted from the data of the (I-1) th slab duplicated in the memory 114 in step S405.
In step S502, one-dimensional data in the slice direction at the specified point (phase direction number, frequency direction number) is extracted from the data of the I-th slab copied to the memory 114 in step S405. Here, the designated points in step S501 and step S502 are the same.

ステップS503で、ステップS501とステップS52で抽出した各1次元データをフーリエ変換し、絶対値化する。
ステップS504で、ステップS503で求めた各1次元絶対値データに基づいて、その指定点における位置ずれ量を算出する。位置ずれ量算出の具体的処理フローは後述する。
ステップS505で、全ての指定点で位置ずれ量を算出したか否かを確認する。全ての指定点で位置ずれ量を求められていなければ、ステップS507で指定点を変えて、ステップS501に戻る。全ての指定点の位置ずれ量が算出されたならばステップS506に移行する。
In step S503, each one-dimensional data extracted in steps S501 and S52 is Fourier-transformed to obtain an absolute value.
In step S504, based on each one-dimensional absolute value data obtained in step S503, a positional deviation amount at the designated point is calculated. A specific processing flow for calculating the displacement amount will be described later.
In step S505, it is confirmed whether or not the amount of positional deviation has been calculated at all designated points. If the amount of displacement is not obtained at all designated points, the designated point is changed in step S507, and the process returns to step S501. If the positional deviation amounts of all the designated points have been calculated, the process proceeds to step S506.

ステップS506で、全指定点の位置ずれ量の平均値を算出する。この平均値を、(I−1)番目のスラブに対するI番目のスラブの位置ずれ量とする。
ステップS507で、基準スラブに対するI番目のスラブの位置ずれ量を算出する。このためには、ステップS506で求めた2〜(I−1)番目の各スラブの位置ずれ量を加算する。
尚、以上の各処理ステップにおいて、指定点は少なくともk空間の低周波領域の範囲内で指定する。この指定点の範囲は、例えば、ステップS401で予め指定される。
In step S506, an average value of the positional deviation amounts of all designated points is calculated. This average value is set as the positional deviation amount of the I-th slab with respect to the (I−1) -th slab.
In step S507, the positional deviation amount of the I-th slab with respect to the reference slab is calculated. For this purpose, the positional deviation amounts of the 2nd to (I−1) th slabs obtained in step S506 are added.
In each of the above processing steps, the designated point is designated at least within the low frequency region of the k space. This range of designated points is designated in advance in step S401, for example.

次に、ステップS504の指定点毎の位置ずれ量算出の具体的処理フローを説明する。
ステップS511で、ステップS503で求めたI番目のスラブの1次元絶対値データを、(I−1)番目のスラブのそれに対して、スライス方向に移動させる移動量Dを初期値0(ゼロ)にセットする。
ステップS512で、I番目のスラブの1次元絶対値データを、(I−1)番目のスラブのそれに対して、スライス方向にDだけ移動させる。
Next, a specific processing flow for calculating the amount of positional deviation for each designated point in step S504 will be described.
In step S511, the one-dimensional absolute value data of the I-th slab obtained in step S503 is set to the initial value 0 (zero) with respect to that of the (I-1) -th slab. set.
In step S512, the one-dimensional absolute value data of the I-th slab is moved by D in the slice direction with respect to that of the (I−1) -th slab.

ステップS513で、(I−1)番目のスラブの1次元絶対値データとI番目のスラブの1次元絶対値データの相関値を算出する。
位置ずれ量の算出は、1次元絶対値データのプロファイル同士の形状比較によって行う。つまり、比較する2つのプロファイルの一方を他方に対して少しずつ移動させながら形状を比較し、最も形状が類似するときの移動量を位置ずれ量と推定する。相互の形状の類似性判断は、データ相互間の相関値を用いる。図10に形状比較の一例を示す。2つのスラブから抽出したスライス方向の1次元絶対値データのプロファイルの一方を固定し、他方を少しずつ移動させながら相互の相関値を求める。移動量ゼロの初期状態(a)は最も形状が類似していないので相関値は小さい。次に一方のプロファイルを左に移動させた(b)の場合は、(a)よりも類似性が向上しているので相関値が大きくなる。さらに一方のプロファイルを左に移動させた(c)の場合は、プロファイル相互の類似性が最も向上して相関値が最大となる。このときの移動量を位置ずれ量と推定する。以上の相関値の具体的算出方法は、以下の通りである。
In step S513, a correlation value between the one-dimensional absolute value data of the (I−1) th slab and the one-dimensional absolute value data of the I-th slab is calculated.
The calculation of the positional deviation amount is performed by comparing the shapes of the profiles of the one-dimensional absolute value data. That is, the shapes are compared while moving one of the two profiles to be compared little by little with respect to the other, and the amount of movement when the shapes are most similar is estimated as the amount of positional deviation. The mutual shape similarity determination uses a correlation value between data. FIG. 10 shows an example of shape comparison. One of the profiles of the one-dimensional absolute value data in the slice direction extracted from the two slabs is fixed, and the correlation value is obtained while moving the other little by little. In the initial state (a) where the movement amount is zero, the correlation value is small because the shape is not the most similar. Next, in the case of (b) in which one profile is moved to the left, since the similarity is improved compared to (a), the correlation value becomes large. Further, in the case of (c) in which one profile is moved to the left, the similarity between profiles is most improved and the correlation value is maximized. The amount of movement at this time is estimated as the amount of displacement. The specific calculation method of the above correlation value is as follows.

(I−1)番目のスラブの1次元絶対値データをA、I番目のスラブの1次元絶対値データをB、データの個数をNUM、i=1〜NUMとした場合の相関値は以下のようにして求める。
まず、各々の1次元絶対値データの標準偏差SDA,SDBは

Figure 2006304818
となり、これを用いて相関値ρは
Figure 2006304818
となる。 (I-1) The correlation value when the 1-dimensional absolute value data of the 1st slab is A, the 1-dimensional absolute value data of the I-th slab is B, the number of data is NUM, and i = 1 to NUM is So ask.
First, the standard deviations SDA and SDB of each one-dimensional absolute value data are
Figure 2006304818
Using this, the correlation value ρ is
Figure 2006304818
It becomes.

ステップS514で、移動量Dが指定範囲内か否かを確認する。この指定範囲は、撮像条件により位置ずれの補正が可能と判断される範囲であり、例えば、ステップS401の撮像条件の設定の際に指定される。指定範囲内であれば、ステップS516でDに移動量単位Δを追加してステップS512に移行する。指定範囲を越えた場合にはステップS515に移行する。
ステップS515で、指定した範囲内の全ての移動量毎の相関値の算出が終了後、求めた複数の相関値から最大の相関値を有する移動量を求め、その移動量をこの指定点の位置ずれ量として定め、メモリ114に格納する。
In step S514, it is confirmed whether or not the movement amount D is within a specified range. This designated range is a range in which it is determined that the positional deviation can be corrected according to the imaging conditions, and is specified, for example, when setting the imaging conditions in step S401. If it is within the specified range, the movement amount unit Δ is added to D in step S516, and the process proceeds to step S512. If the specified range is exceeded, the process proceeds to step S515.
In step S515, after calculating the correlation values for all the movement amounts within the specified range, the movement amount having the maximum correlation value is obtained from the obtained plurality of correlation values, and the movement amount is determined as the position of the designated point. The amount of deviation is determined and stored in the memory 114.

次に、上記ステップS408の処理であるスラブの位置ずれ補正の具体的処理フローを図6に示すフローチャートに基づいて説明する。
ステップS601で、ステップS405で退避したデータを復帰させる。
Next, a specific processing flow of slab misalignment correction, which is the processing of step S408, will be described based on the flowchart shown in FIG.
In step S601, the data saved in step S405 is restored.

ステップS602で、ステップS407で求めたI番目のスラブの位置ずれ量が、指定範囲(つまり、ステップS514と同じ指定範囲であり、撮影条件により位置ずれの補正が可能と判断される範囲)内であるか否かを判定する。求めた位置ずれ量が指定範囲内の場合は、位置ずれが生じていると判定し、以降の補正処理をおこなう。位置ずれ量が0または指定範囲を超える場合は、以下の補正処理は行わない。   In step S602, the position shift amount of the I-th slab obtained in step S407 is within the specified range (that is, the same specified range as step S514 and the range where it is determined that the position shift can be corrected by the shooting conditions). It is determined whether or not there is. If the obtained positional deviation amount is within the specified range, it is determined that a positional deviation has occurred, and the subsequent correction processing is performed. If the amount of displacement is 0 or exceeds the specified range, the following correction processing is not performed.

ステップS603で、I番目のスラブの位置ずれ量から位相補正量を算出する。位相補正処理はI番目のスラブのデータに対して行う。求められたI番目のスラブの位置ずれ量(S)と、ステップS401で予め設定されたスラブ厚さ(THK)とスライスエンコード数(L)から、k番目のスライスエンコードデータ補正に必要な位相回転量(φ)は
φ=(S×k×2π)/(THK×L) (3)
となる。
In step S603, a phase correction amount is calculated from the positional deviation amount of the I-th slab. The phase correction process is performed on the data of the I-th slab. Phase rotation required for k-th slice encoding data correction based on the calculated displacement amount (S) of the I-th slab, slab thickness (THK) and slice encoding number (L) set in advance in step S401 The quantity (φ) is φ = (S × k × 2π) / (THK × L) (3)
It becomes.

ステップS604で、ステップS603で求めた位相回転量(3)式を用い、上記ステップS601で複製したI番目のスラブのデータに対して、スライスエンコード毎に以下の様な位相回転処理を行う。即ち、補正前のI番目のスラブのデータ中のある点の複素データをPとすると、同じ点の補正後の複素データP'を
P’=P×exp(−i×φ) (iは虚数単位) (4)
とする。以上の位相回転をI番目のスラブの全データに対して行う。
In step S604, the following phase rotation process is performed for each slice encoding on the data of the I-th slab duplicated in step S601 using the phase rotation amount (3) obtained in step S603. That is, if the complex data at a certain point in the data of the I-th slab before correction is P, the corrected complex data P ′ at the same point is P ′ = P × exp (−i × φ) (i is an imaginary number) (Unit) (4)
And The above phase rotation is performed on all data of the I-th slab.

以上の位置ずれ補正の一例を図9に基づいて説明する。図9は、基準スラブである(計測#1)のスラブ位置に対して、(計測#2)と(計測#3)の各スラブに各々スライス方向に位置ずれが発生し、それらの位置ずれを補正した例を示している。具体的には、(計測#2)の撮像データは(計測#1)の撮像データに対してスライス方向に位置ずれが発生し、(計測#3)の撮像データは(計測#2)の撮像データに対してスライス方向に位置ずれが発生し、結果として(計測#1)の撮像データに対してもスライス方向に位置ずれが発生している。   An example of the above positional deviation correction will be described with reference to FIG. Fig. 9 shows that each slab of (Measurement # 2) and (Measurement # 3) is displaced in the slice direction with respect to the slab position of (Measurement # 1), which is the reference slab. An example of correction is shown. Specifically, the imaging data of (Measurement # 2) is displaced in the slice direction with respect to the imaging data of (Measurement # 1), and the imaging data of (Measurement # 3) is the imaging data of (Measurement # 2) A positional shift occurs in the slice direction with respect to the data, and as a result, a positional shift also occurs in the slice direction with respect to the imaging data of (Measurement # 1).

一方、位置ずれが発生した(計測#2)と(計測#3)のスラブをスライス方向に位置ずれ補正することによって得られた各々の補正後データおいては、基準スラブである(計測#1)の撮像データにおける被検体の位置に揃っていることが理解される。   On the other hand, each of the corrected data obtained by correcting the positional deviation of the slabs (measurement # 2) and (measurement # 3) in which the positional deviation occurs is the reference slab (measurement # 1). It is understood that they are aligned with the position of the subject in the imaging data.

ステップS605で、ステップS604で位相回転したI番目のスラブのデータをスライス方向にフーリエ変換する。
ステップS606で、次に位相エンコード方向にフーリエ変換する。
ステップS607で、最後に絶対値を求めてI番目のスラブの絶対値画像を取得する。
In step S605, the I-th slab data rotated in phase in step S604 is Fourier-transformed in the slice direction.
Next, in step S606, Fourier transform is performed in the phase encoding direction.
In step S607, an absolute value is finally obtained to obtain an absolute value image of the I-th slab.

次に、上記ステップS410の処理である合成画像の作成の具体的処理フローを図7に示すフローチャートに基づいて説明する。
ステップS701で、最終的に求める全スラブ領域の3次元合成画像におけるスライス画像のカウンタkに初期値1を代入する。
ステップS702で、k番目のスライス位置に該当するスライス画像を各スラブの補正後データから抽出する。ただし、ステップS408の位置ずれ補正処理によって、各スラブにはスライス方向に折り返しが発生するが、折り返しが発生したスライス画像については、以降の重み付け加算処理には使用しないので、そのようなスライス画像は抽出しない。
Next, a specific processing flow for creating a composite image, which is the processing in step S410, will be described based on the flowchart shown in FIG.
In step S701, an initial value 1 is assigned to the counter k of the slice image in the three-dimensional composite image of all slab areas to be finally obtained.
In step S702, a slice image corresponding to the kth slice position is extracted from the corrected data of each slab. However, the misalignment correction process in step S408 causes each slab to be folded in the slice direction. However, since the slice image in which the folding has occurred is not used for the subsequent weighted addition process, such a slice image is not used. Do not extract.

図9の例では、図の下側を正方向とし、スラブ中心を原点として、負の方向に被検体が移動した場合には、正方向に位相回転を行うため、スラブの負の端に正の端の画像が折り返えす。たとえば、補正量の限度を1スライス厚以内と指定した場合は、負の端のスライス画像に正の端のスライス画像が折り返して重なるために、このスライス画像については重み付け処理には使用しない。従って、(計測#2)の補正後データのスライス(1)-2'と(計測#3)の補正後データのスライス(1)-3'を抽出しない。   In the example of FIG. 9, when the subject moves in the negative direction with the lower side of the figure as the positive direction and the slab center as the origin, the phase is rotated in the positive direction, so that the positive end of the slab is positive. The image at the end of the wrap around. For example, when the limit of the correction amount is specified to be within one slice thickness, the slice image at the positive end is folded over and overlapped with the slice image at the negative end, so that this slice image is not used for the weighting process. Therefore, the slice (1) -2 ′ of the corrected data (measurement # 2) and the slice (1) -3 ′ of the corrected data (measurement # 3) are not extracted.

一方、全スラブ領域の3次元合成画像における、例えば、スライス画像(4)'には、(計測#1)の撮像データのスライス画像(4)-1と(計測#2)の補正後データのスライス(2)-2'が該当するので、これら2つのスライス画像を抽出する。また、全スラブ領域の3次元合成画像におけるスライス画像(7)'として、(計測#1)のスライス画像(7)-1と(計測#2)の補正後データのスライス画像(5)-2'と(計測#3)の補正後データのスライス画像(3)-3'とが該当するので、これらのスライス画像を抽出する。なお、該当する画像が1つのみの場合は、そのスライス画像のみ抽出する。
ステップS703で、ステップS702で抽出した各スライス画像を重み付け加算してスライス毎に合成画像を作製する。重み付け加算は、例えば単純平均で良いがこれに限定されるわけではない。
On the other hand, in the three-dimensional composite image of the entire slab region, for example, the slice image (4) ′ includes the slice image (4) -1 of the imaging data of (Measurement # 1) and the corrected data of (Measurement # 2). Since slice (2) -2 ′ corresponds, these two slice images are extracted. Further, as the slice image (7) ′ in the three-dimensional composite image of the entire slab region, the slice image (7) -1 of (Measurement # 1) and the slice image (5) -2 of the corrected data of (Measurement # 2) Since “and slice image (3) -3” of the corrected data of (Measurement # 3) correspond, these slice images are extracted. If there is only one corresponding image, only that slice image is extracted.
In step S703, each slice image extracted in step S702 is weighted and added to create a composite image for each slice. The weighted addition may be a simple average, for example, but is not limited thereto.

図9の例では、重み付け加算を行う関数を一般的にfと表して、全スラブ領域の3次元合成画像における各スライス画像を合成している。例えば、(計測#1)のスライス画像(4)-1と(計測#2)の補正後データのスライス画像(2)-2'とを合成して、f((4)-1, (2)-2')を全スラブ領域の3次元合成画像におけるスライス画像(4)'としている。また、全スラブ領域の3次元合成画像におけるスライス画像(7)'として、(計測#1)のスライス画像(7)-1と(計測#2)の補正後データのスライス画像(5)-2'と(計測#3)の補正後データのスライス画像(3)-3'とを合成f((7)-1,(5)-2',(3)-3')としている。   In the example of FIG. 9, a function for performing weighted addition is generally expressed as f, and the slice images in the three-dimensional synthesized image of the entire slab region are synthesized. For example, the slice image (4) -1 of (Measurement # 1) and the slice image (2) -2 ′ of the corrected data of (Measurement # 2) are synthesized, and f ((4) -1, (2 ) -2 ') is a slice image (4)' in the three-dimensional composite image of the entire slab region. Further, as the slice image (7) ′ in the three-dimensional composite image of the entire slab region, the slice image (7) -1 of (Measurement # 1) and the slice image (5) -2 of the corrected data of (Measurement # 2) 'And the slice image (3) -3' of the corrected data of (Measurement # 3) are combined f ((7) -1, (5) -2 ', (3) -3').

なお、ステップS703で抽出したスライス画像が1つのみの場合は、その画像をそのまま用いる。図9の例では、全スラブ領域の3次元合成画像におけるスライス画像(1)'は、(計測#1)のスライス画像(1)-1としている。   If there is only one slice image extracted in step S703, that image is used as it is. In the example of FIG. 9, the slice image (1) ′ in the three-dimensional composite image of the entire slab region is the slice image (1) -1 of (Measurement # 1).

ステップS704で、カウンタkが全スラブ領域の3次元合成画像におけるスライス枚数Kに到達したか否かを確認する。到達していれば、全スラブ領域の3次元合成画像がスライス毎に完成して処理を終了する。到達していなければ、ステップS705でカウンタkをインクリメントしてステップS702に移行する。   In step S704, it is confirmed whether or not the counter k has reached the number of slices K in the three-dimensional composite image of all slab regions. If so, the 3D composite image of the entire slab region is completed for each slice, and the process is terminated. If not, the counter k is incremented in step S705 and the process proceeds to step S702.

以上説明したように、本実施形態の画像合成方法及びMRI装置によれば、被検体の体動が有る場合においても、各スラブ画像における位置ずれを補正して全体画像を合成することが可能になるので、再度撮像を繰り返すことなく既に得られたスラブ画像を用いて、広範囲の3次元画像を作成することが可能となる。   As described above, according to the image composition method and the MRI apparatus of the present embodiment, it is possible to synthesize the entire image by correcting the positional deviation in each slab image even when the subject is moving. Therefore, it is possible to create a wide range of three-dimensional images using slab images already obtained without repeating imaging.

以上までが、本発明の画像合成方法及びMRI装置における複数の3次元撮像における位置ずれ補正の一実施形態として、マルチスラブ撮像を例にした説明である。しかし、本発明の画像合成方法及びMRI装置は、上記実施形態の説明で開示された内容にとどまらず、本発明の趣旨を踏まえた上で他の形態を取り得る。   Up to this point, description has been made by taking multi-slab imaging as an example as an embodiment of positional deviation correction in a plurality of three-dimensional imaging in the image composition method and MRI apparatus of the present invention. However, the image synthesizing method and the MRI apparatus of the present invention are not limited to the contents disclosed in the description of the above embodiment, and can take other forms in consideration of the gist of the present invention.

例えば、各スラブの撮像位置を移動させるマルチスラブ撮影のみならず、撮像位置を変えずに同じ領域の3次元撮像を複数回繰り返して得られる複数の3次元データに対しても、同様に位置ずれ補正を行うことができる。位置ずれ補正することによって、同一スライス位置のスライス画像同士で信号差分または加算等の処理を行うことができるので、画質を向上させることが可能になる。   For example, not only multi-slab shooting that moves the imaging position of each slab, but also misalignment of multiple 3D data obtained by repeating 3D imaging of the same area multiple times without changing the imaging position Correction can be performed. By correcting the positional deviation, processing such as signal difference or addition can be performed between slice images at the same slice position, so that the image quality can be improved.

磁気共鳴イメージング装置による全体の構成図。The whole block diagram by a magnetic resonance imaging apparatus. 従来技術による3次元マルチスラブ・オーバーラップ撮像の処理の流れを示す図。The figure which shows the flow of a process of the three-dimensional multi-slab overlap imaging by a prior art. 従来技術による3次元マルチスラブ・オーバーラップ撮像の構成図。The block diagram of the three-dimensional multi-slab overlap imaging by a prior art. 本発明に係る3次元マルチスラブ・オーバーラップ撮像の全体処理の流れを示す図。The figure which shows the flow of the whole process of the three-dimensional multislab overlap imaging which concerns on this invention. 本発明に係る3次元マルチスラブ・オーバーラップ撮像におけるスラブの位置ずれ量算出の処理の流れを示す図。The figure which shows the flow of a process of the positional offset amount calculation of the slab in the three-dimensional multislab overlap imaging which concerns on this invention. 本発明に係る3次元マルチスラブ・オーバーラップ撮像におけるスラブの位置ずれ補正の処理の流れを示す図。The figure which shows the flow of the process of position shift correction | amendment of the slab in the three-dimensional multislab overlap imaging which concerns on this invention. 本発明に係る3次元マルチスラブ・オーバーラップ撮像における合成画像の作成処理の流れを示す図。The figure which shows the flow of the preparation process of the synthesized image in the three-dimensional multislab overlap imaging which concerns on this invention. 本発明に係る3次元マルチスラブ・オーバーラップ撮像の構成図。The block diagram of the three-dimensional multi-slab overlap imaging which concerns on this invention. 本発明を用いた3次元マルチスラブ・オーバーラップ撮影の構成図。The block diagram of the three-dimensional multi-slab overlap imaging | photography using this invention. 相関法を用いた形状比較処理の実施例を示す図。The figure which shows the Example of the shape comparison process using a correlation method.

符号の説明Explanation of symbols

101 被検体、102 磁石、103 傾斜磁場コイル、104 照射コイル、105 受信コイル、106 ベッド、107 傾斜磁場電源、108 RF送信部、109 信号検出部、110 信号処理部、111 表示部、112 制御部   101 subject, 102 magnet, 103 gradient coil, 104 irradiation coil, 105 reception coil, 106 bed, 107 gradient magnetic field power supply, 108 RF transmitter, 109 signal detector, 110 signal processor, 111 display, 112 controller

Claims (4)

磁気共鳴イメージング装置を用いて被検体から取得された複数の3次元k空間データを用いて所望の画像を合成する画像合成方法であって、以下のステップを含む。
(a) 基準となる3次元k空間データを選択するステップ、
(b) 他の3次元k空間データが有する前記基準3次元k空間データに対するスライス方向の位置ずれを検出するステップ、
(c) 前記位置ずれが検出された場合に、該位置ずれが検出された他の3次元k空間データのスライス方向に対して、その位置ずれ量に対応する位相回転を与えて位置ずれ補正を行うステップ、
(d) 残りの他の3次元k空間データに関して、前記ステップ(b),(c)を繰り返すステップ、
(e) 前記基準3次元k空間データ及び前記位置ずれ補正された複数の3次元k空間データからそれぞれ3次元画像を再構成するステップ、
(f) 複数の前記3次元画像を用いて所望の画像を合成するステップ。
An image synthesis method for synthesizing a desired image using a plurality of three-dimensional k-space data acquired from a subject using a magnetic resonance imaging apparatus, and includes the following steps.
(a) selecting reference three-dimensional k-space data;
(b) detecting a positional deviation in the slice direction with respect to the reference three-dimensional k-space data of other three-dimensional k-space data;
(c) When the positional deviation is detected, the positional deviation correction is performed by applying a phase rotation corresponding to the positional deviation amount to the slice direction of the other three-dimensional k-space data in which the positional deviation is detected. The steps to do,
(d) repeating the steps (b) and (c) for the remaining other three-dimensional k-space data;
(e) reconstructing a three-dimensional image from the reference three-dimensional k-space data and the plurality of misaligned three-dimensional k-space data,
(f) A step of synthesizing a desired image using the plurality of the three-dimensional images.
請求項1記載の画像合成方法において、
前記複数の3次元k空間データは、スライス方向に少なくとも一部の領域を重畳させて設定された複数のスラブ領域を撮像して取得されたデータであって、前記ステップ(b)は、前記重畳領域における位置ずれを検出することを特徴とする画像合成方法。
The image composition method according to claim 1, wherein:
The plurality of three-dimensional k-space data is data obtained by imaging a plurality of slab regions set by superimposing at least some regions in the slice direction, and the step (b) includes the superimposition An image composition method characterized by detecting a positional shift in a region.
被検体から核磁気共鳴信号を計測して複数の3次元k空間データを取得する計測制御手段と、前記3次元k空間データ毎に3次元画像を再構成すると共に、該複数の3次元画像を用いて所望の画像を合成する信号処理手段とを備えた磁気共鳴イメージング装置において、
前記信号処理手段は、基準とする3次元k空間データに対する他の3次元k空間データが有するスライス方向の位置ずれを検出すると共に、該位置ずれが検出された他の3次元k空間データに対して、そのスライス方向に前記位置ずれの量に対応する位相回転を与えて位置ずれ補正を行うことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
Measurement control means for acquiring a plurality of three-dimensional k-space data by measuring a nuclear magnetic resonance signal from a subject; reconstructing a three-dimensional image for each of the three-dimensional k-space data; In a magnetic resonance imaging apparatus provided with a signal processing unit that synthesizes a desired image using,
The signal processing means detects a positional deviation in the slice direction of other three-dimensional k-space data with respect to the reference three-dimensional k-space data, and for other three-dimensional k-space data from which the positional deviation has been detected. A magnetic resonance imaging apparatus characterized in that a position shift correction is performed by applying a phase rotation corresponding to the amount of the position shift in the slice direction.
請求項3記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記計測制御手段は、スライス方向に少なくとも一部の領域を重畳させて複数のスラブ領域を設定すると共に、前記スラブ毎に撮像して前記複数の3次元k空間データを取得し、
前記信号処理手段は、前記重畳領域における位置ずれを検出することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 3.
The measurement control unit sets a plurality of slab regions by superimposing at least a part of the region in the slice direction, captures each slab and acquires the plurality of three-dimensional k-space data,
The magnetic resonance imaging apparatus, wherein the signal processing means detects a positional shift in the overlapping region.
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