JP2014033791A - Magnetic resonance imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被検体中の水素や燐等からの核磁気共鳴(以下、「NMR」という)信号を測定し、核の密度分布や緩和時間分布等を画像化する核磁気共鳴イメージング(以下、MRIという)技術に関し、特に、画像処理技術に関する。 The present invention measures nuclear magnetic resonance (hereinafter referred to as “NMR”) signals from hydrogen, phosphorus, etc. in a subject, and images nuclear density distribution, relaxation time distribution, etc. In particular, the present invention relates to an image processing technique.
MRI装置は、NMR現象を利用して被検体の画像を得る計測装置である。被検体に高周波磁場(以下、RFという)パルスを照射し、その応答として、被検体の組織を構成する原子核スピンが発生するNMR信号を計測する。そして計測したNMR信号に基づいて、被検体の頭部、腹部、四肢等の形態や機能を2次元的に或いは3次元的に画像化する。撮像の際には、NMR信号は、傾斜磁場によって、異なる位相エンコードやスライスエンコードが付与されると共に、周波数エンコードが付与されて、時系列データとして計測される。計測されたNMR信号は、2次元又は3次元フーリエ変換されることにより画像に再構成される。 An MRI apparatus is a measurement apparatus that obtains an image of a subject using an NMR phenomenon. An object is irradiated with a high-frequency magnetic field (hereinafter referred to as RF) pulse, and as a response, an NMR signal generated by a nuclear spin that constitutes the tissue of the object is measured. Based on the measured NMR signal, the form and function of the subject's head, abdomen, limbs, etc. are imaged two-dimensionally or three-dimensionally. At the time of imaging, the NMR signal is subjected to different phase encoding and slice encoding by a gradient magnetic field, and frequency encoding is applied, and is measured as time series data. The measured NMR signal is reconstructed into an image by two-dimensional or three-dimensional Fourier transform.
MRI装置を用いた撮影には、各種の手法がある。この中で、VRFA−FSE(Variable Refocus Flip Angle−Fast Spin Echo)法を用いる撮影の場合、T1W(T1強調画像)、T2W(T2強調画像)、FLAIRなど、数種類の画像をセットで撮像し、評価することが行われている。 There are various methods for imaging using an MRI apparatus. Among these, in the case of photographing using the VRFA-FSE (Variable Reference Focus Angle-Fast Spin Echo) method, several types of images such as T1W (T1 weighted image), T2W (T2 weighted image), FLAIR, and the like are captured as a set. Evaluation is done.
ユーザが簡便に画像種を識別する方法として、非特許文献1のような方法がある。非特許文献1に開示の技術は、マルチステーション撮影で取得した複数の画像の画像種を分類する手法で、撮影条件として入力したパラメータを参照し、分類する。 There is a method as described in Non-Patent Document 1 as a method for a user to easily identify an image type. The technique disclosed in Non-Patent Document 1 is a method of classifying image types of a plurality of images acquired by multi-station imaging, and classifies the image with reference to parameters input as imaging conditions.
ところが、VRFA−FSEを用いてT1W、T2W、FLAIR等の複数種の画像を撮像する場合、撮像条件として入力した空間分解能、スライス枚数が同じであっても、見た目の分解能が異なることがある。特に、3D撮像でky−kz空間を円形にデータ収集する場合、T1W画像で顕著となる。また、T1W画像の見た目の分解能は、複数画像から任意の断面像を作成するMPR(multi planar reconstructions)により得た画像において顕著に異なる場合が多い。これは、各画像種において、RFA変調パターン(フリップアングルの変調パターン)やk空間走査方法が異なるためである。 However, when a plurality of types of images such as T1W, T2W, and FLAIR are captured using VRFA-FSE, even if the spatial resolution and the number of slices input as imaging conditions are the same, the apparent resolution may be different. In particular, when data is collected in a circular shape in the ky-kz space by 3D imaging, the T1W image becomes remarkable. In addition, the apparent resolution of the T1W image is often significantly different in an image obtained by MPR (multi planar constructions) that creates an arbitrary cross-sectional image from a plurality of images. This is because each image type has a different RFA modulation pattern (flip angle modulation pattern) and k-space scanning method.
設定した空間分解能が同じであるにも係らず、見た目の分解能が異なると、画像診断の際、ユーザに違和感を与える。しかし、VRFA−FSEのように、画像種毎にk空間の走査方法が異なる撮像を実行する場合、コントラストや画質に悪影響を与えるため、RFA変調パターンやk空間走査方法を変更することは望ましくない。 Even if the set spatial resolution is the same, if the apparent resolution is different, the user feels uncomfortable at the time of image diagnosis. However, when performing imaging in which the k-space scanning method differs for each image type, such as VRFA-FSE, it is not desirable to change the RFA modulation pattern or the k-space scanning method because it adversely affects contrast and image quality. .
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、k空間の走査方法が異なる複数の画像種の撮像を行う場合であっても、コントラストや画質を悪化させることなく、違和感の少ない、診断に有用な画像をユーザに提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and even in the case of imaging a plurality of image types with different k-space scanning methods, the diagnosis and the sense of incongruity are small without deteriorating contrast and image quality. An object is to provide a user with a useful image.
本発明は、一連の撮像において、T1強調画像が、他の画像種と混在する場合、T1強調画像のスライス方向の見た目の分解能を向上させるよう、内部的に撮像条件を変更する。 In the present invention, when a T1-weighted image is mixed with other image types in a series of imaging, the imaging condition is internally changed so as to improve the apparent resolution in the slice direction of the T1-weighted image.
本発明によれば、k空間の走査方法が異なる複数の画像種の撮像を行う場合であっても、コントラストや画質を悪化させることなく、違和感の少ない、診断に有用な画像をユーザに提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even when it is a case where the imaging method of several image types from which the scanning method of k space differs is performed, a useful image for a diagnosis with little sense of incongruity can be provided to a user, without deteriorating contrast and image quality. .
以下、本発明を適用する実施形態について説明する。以下、本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し、その繰り返しの説明は省略する。 Hereinafter, embodiments to which the present invention is applied will be described. Hereinafter, in all the drawings for explaining the embodiments of the present invention, those having the same function are denoted by the same reference numerals, and repeated explanation thereof is omitted.
まず、本実施形態のMRI装置の構成について説明する。図1は本実施形態のMRI装置100の機能ブロック図である。本実施形態のMRI装置100は、NMR現象を利用して被検体101の断層画像を得る装置である。図1に示すように、静磁場発生磁石102と、傾斜磁場コイル103及び傾斜磁場電源106と、送信RFコイル104及びRF送信部107と、受信RFコイル105及び信号検出部108と、信号処理部109と、計測制御部110と、全体制御部120と、表示・操作部121と、被検体101を搭載してその被検体101を静磁場発生磁石102の内部に出し入れするベッド111と、を備える。
First, the configuration of the MRI apparatus of this embodiment will be described. FIG. 1 is a functional block diagram of the
静磁場発生磁石102は、静磁場を発生する静磁場発生部として機能する。静磁場発生磁石102は、垂直磁場方式であれば被検体101の体軸と直交する方向に、水平磁場方式であれば体軸方向に、それぞれ均一な静磁場を発生させるもので、被検体101の周りに永久磁石方式、常電導方式あるいは超電導方式の静磁場発生源が配置される。
The static magnetic
傾斜磁場コイル103と傾斜磁場電源106とは、静磁場中に配置された被検体101に対し、傾斜磁場を印加する傾斜磁場印加部として機能する。傾斜磁場コイル103は、MRI装置の実空間座標系(静止座標系)であるX,Y,Zの3軸方向に巻かれたコイルである。それぞれの傾斜磁場コイルは、それを駆動する傾斜磁場電源106に接続され、電流が供給される。具体的には、各傾斜磁場コイルの傾斜磁場電源106は、それぞれ後述の計測制御部110からの命令に従って駆動されて、それぞれの傾斜磁場コイルに電流を供給する。これにより、X,Y,Zの3軸方向に傾斜磁場Gx,Gy,Gzが発生する。
The gradient
例えば、2次元スライス面の撮像時には、スライス面(撮像断面)に直交する方向にスライス傾斜磁場パルス(Gs)が印加されて被検体101に対するスライス面が設定される。そのスライス面に直交し、且つ互いに直交する残りの2つの方向に位相エンコード傾斜磁場パルス(Gp)と周波数エンコード(リードアウト)傾斜磁場パルス(Gf)とが印加され、エコー信号にそれぞれの方向の位置情報がエンコードされる。
For example, when imaging a two-dimensional slice plane, a slice gradient magnetic field pulse (Gs) is applied in a direction orthogonal to the slice plane (imaging section) to set the slice plane for the
送信RFコイル104とRF送信部107とは、被検体101の磁化を所定のフリップ角で励起させる高周波磁場パルス(RFパルス)を送信する高周波磁場送信部として機能する。送信RFコイル104は、被検体101にRFパルスを照射するコイルであり、RF送信部107に接続され、RF送信部107からRFパルス電流が供給される。送信RFコイル104から被検体101にRFパルスを照射することにより、被検体101の生体組織を構成する原子の原子核スピンにNMR現象が誘起される。
The
具体的には、RF送信部107は、後述の計測制御部110からの命令に従って駆動され、高周波パルスを振幅変調し、増幅し、被検体101に近接して配置される送信RFコイル104に供給する。供給された高周波パルスが、送信RFコイル104から被検体101に照射される。
Specifically, the
受信RFコイル105と信号検出部108とは、被検体101が発生するエコー信号を受信する信号受信部として機能する。受信RFコイル105は、被検体101の生体組織を構成する原子核スピンのNMR現象により放出されるNMR信号(エコー信号)を受信するコイルであり、信号検出部108に接続され、受信したエコー信号を信号検出部108に送る。信号検出部108は、受信RFコイル105で受信したエコー信号の検出処理を行う。
The
具体的には、送信RFコイル104から照射されたRFパルスによって誘起された被検体101の応答のエコー信号は、被検体101に近接して配置された受信RFコイル105で受信されると、信号検出部108送られる。信号検出部108は、後述の計測制御部110からの命令に従って、受信されたエコー信号を増幅し、直交位相検波により直交する二系統の信号に分割し、それぞれを所定数(例えば128,256,512等)サンプリングし、各サンプリング信号をA/D変換してディジタル量に変換し、後述の信号処理部109に送る。このように、エコー信号は所定数のサンプリングデータからなる時系列のデジタルデータ(以下、エコーデータという)として得られる。
Specifically, when an echo signal of the response of the
信号処理部109は、エコーデータに対して各種の信号処理を行い、処理後のエコーデータを全体制御部120に送る。
The
計測制御部110は、被検体101の断層画像の再構成に必要なデータ収集のための種々の命令を、主に、傾斜磁場電源106と、RF送信部107と、信号検出部108に送信し、これらを制御する制御部である。具体的には、計測制御部110は、後述する全体制御部120の制御で動作し、所定のパルスシーケンスに従って、傾斜磁場電源106、RF送信部107及び信号検出部108を制御して、被検体101へのRFパルスと傾斜磁場パルスとの印加、および被検体101からのエコー信号の検出を繰り返し実行し、被検体101の撮像領域の画像の再構成に必要なエコーデータを収集する。
The
全体制御部120は、計測制御部110の制御、各種データ処理、処理結果の表示、および保存等の制御を行うものであって、CPU及びメモリを内部に有する演算処理部122と、光ディスク、磁気ディスク等の記憶部123とを備える。本実施形態では、上述の信号受信部が受信したエコー信号から画像を再構成するとともに、撮像シーケンスに従って、傾斜磁場印加部、高周波磁場送信部、信号受信部の動作を制御する制御部として機能する。
The
具体的には、計測制御部110を制御してエコーデータの収集を実行させ、エコーデータが入力されると、演算処理部122がそのエコーデータに印加されたエンコード情報に基づいて、メモリのk空間に相当する領域に記憶させる。メモリのk空間に相当する領域に記憶されたエコーデータ群をk空間データともいう。そして演算処理部122はこのk空間データに対して信号処理やフーリエ変換による画像再構成等の処理を実行し、その結果である被検体101の画像を、後述の表示・操作部121に表示させると共に記憶部123に記録する。
Specifically, the
表示・操作部121は、再構成された被検体101の画像を表示する表示部と、MRI装置100の各種制御情報や上記演算処理部122で行う処理の制御情報の入力のインタフェースであるトラックボール又はマウス及びキーボード等の操作部と、を備える。本実施形態のMRI装置100は、表示・操作部121を介して、ユーザからの入力を受け付ける。この操作部は表示部に近接して配置され、操作者が表示部を見ながら操作部を通してインタラクティブにMRI装置100の各種処理を制御する。
The display /
なお、図1において、送信RFコイル104と傾斜磁場コイル103とは、被検体101が挿入される静磁場発生磁石102の静磁場空間内に、垂直磁場方式であれば被検体101に対向して、水平磁場方式であれば被検体101を取り囲むようにして設置される。また、受信RFコイル105は、被検体101に対向して、或いは取り囲むように設置される。
In FIG. 1, the
現在のMRI装置100の撮像対象核種は、臨床で普及しているものとしては、被検体101の主たる構成物質である水素原子核(プロトン)である。MRI装置100では、プロトン密度の空間分布や、励起状態の緩和時間の空間分布に関する情報を画像化することで、人体頭部、腹部、四肢等の形態または、機能を2次元もしくは3次元的に撮像する。
The imaging target nuclide of the
次に、本実施形態の演算処理部122の機能構成について説明する。図2は、本実施形態の演算処理部122の機能ブロック図である。本図に示すように、本実施形態の演算処理部122は、撮像シーケンスに従って、計測制御部110の制御を行い、エコーデータを得る撮像部210と、得られたエコーデータから画像を再構成する再構成部220と、ユーザから撮像条件の入力を受け付ける撮像条件受付部230と、受け付けた撮像条件から撮像シーケンスを生成する撮像シーケンス生成部240と、を備える。なお、以下、本明細書では、ユーザから入力された撮像条件をオリジナル撮像条件、撮像シーケンスの生成に用いる撮像条件を実行撮像条件と呼ぶ。
Next, a functional configuration of the
撮像条件受付部230は、表示・操作部121を介してオリジナル撮像条件を受け付ける。このとき、撮像条件受付部230は、表示・操作部121の表示画面に、撮像条件設定画面を表示し、撮像条件設定画面を介して入力を受け付ける。
The imaging
受け付けるオリジナル撮像条件は、例えば、撮像が2次元であるか、3次元であるか、撮像種、TR、TE、IRパルスの有無、反転時間(inversion time:TI)、Postパルスの印加態様などを含む。Postパルスは、FSE撮像時に、各TRの最後に印加するパルスである。 Accepted original imaging conditions include, for example, whether imaging is two-dimensional or three-dimensional, imaging type, TR, TE, presence / absence of IR pulse, inversion time (TI), application mode of Post pulse, etc. Including. The Post pulse is a pulse applied at the end of each TR during FSE imaging.
撮像シーケンス生成部240は、必要に応じて、上記各種データ処理の中で、画像種毎の見かけの空間分解能が同等に近づくよう、オリジナル撮像条件を変更し、変更後の撮像条件(実行撮像条件)を用いて、撮像シーケンスを生成する。このため、本実施形態の撮像シーケンス生成部240は、画像種判別部241と撮像条件決定部242と、を備える。
If necessary, the imaging
本実施形態の画像種判別部241は、オリジナル撮像条件に基づき、ジョブ毎に撮像する画像種を判別する。画像種の判別は、繰り返し時間(repetition time:TR)、エコー時間(echo time:TE)、IR(Inversion Recovery)パルスの有無、Postパルスの印加態様により行う。 The image type determination unit 241 according to the present embodiment determines the image type to be captured for each job based on the original imaging conditions. The image type is determined by repetition time (repetition time: TR), echo time (echo time: TE), presence / absence of IR (Inversion Recovery) pulse, and application mode of the Post pulse.
画像種判別部241は、TRを用い、TRが所定の閾値以下であれば、当該ジョブで取得される画像をT1W画像と判別し、それ以外はT2W、FLAIRおよびプロトン強調のいずれかの画像と判別する。また、TEを用い、TEが所定の閾値以下であれば、当該ジョブで取得される画像をT1Wおよびプロトン強調画像のいずれかと判別し、それ以外は、T2WおよびFLAIRのいずれかと判別する。 The image type discriminating unit 241 discriminates an image acquired by the job as a T1W image if TR is equal to or less than a predetermined threshold, and otherwise determines whether the image is one of T2W, FLAIR, and proton enhancement. Determine. If TE is used and TE is equal to or smaller than a predetermined threshold, the image acquired by the job is determined as either T1W or proton-emphasized image, and otherwise, it is determined as T2W or FLAIR.
さらに、IRパルス印加有りの場合、当該ジョブで取得される画像をT1WおよびFLAIRのいずれかの画像と判別し、無しの場合は、T1W、T2Wおよびプロトン強調のいずれかの画像と判別する。なお、T1W画像は、IRパルス印加の有り無しでは、決定できない。また、Postパルスの設定がDownの場合、T1W画像、Postパルスの設定がBackの場合、T2W画像、Postパルスが印加無しの設定の場合、T1W、T2W、FALIRおよびプロトン強調のいずれかの画像と判別する。 Further, when an IR pulse is applied, the image acquired by the job is determined as one of T1W and FLAIR, and when it is absent, it is determined as one of T1W, T2W, and proton enhancement. Note that a T1W image cannot be determined with or without IR pulse application. When the Post pulse setting is Down, the T1W image, when the Post pulse setting is Back, the T2W image, when the Post pulse is not applied, any of the T1W, T2W, FALIR, and proton emphasis images Determine.
このように、本実施形態の画像種判別部241は、TR、TE、IRパルスの有無、Postパルスの印加態様を組み合わせ、各ジョブの取得画像の画像種を判別する。 As described above, the image type determination unit 241 of the present embodiment determines the image type of the acquired image of each job by combining the presence / absence of the TR, TE, IR pulse, and the application mode of the Post pulse.
本実施形態の撮像条件決定部242は、撮像対象の画像種に応じ、各ジョブのオリジナル撮像条件を変更し、実行撮像条件を決定する。本実施形態の撮像条件決定部242は、パルスシーケンスが、3DのVRFA−FSEであり、円形計測が行われる場合であって、複数の異なる画像種の画像が取得される場合のみ、画像種判別部241に、画像種を判別させる。
The imaging
本実施形態の撮像条件決定部242は、画像種判別部241が判別した画像種にT1Wと他種とが含まれている場合、T1Wのジョブの撮像条件の中の、スライス枚数を予め定めた倍率で増加させ、実行撮像条件とする。
The imaging
例えば、予め定めた倍率を1.2、オリジナル撮像条件でのスライス枚数を150枚とすると、撮像条件決定部242は、150×1.2=180枚を新たなスライス枚数として算出し、実行撮像条件とする。これにより、T1W画像のみ、スライス方向にオーバサンプリングされることとなる。
For example, when the predetermined magnification is 1.2 and the number of slices under the original imaging condition is 150, the imaging
倍率は、例えば、MRI装置100の出荷時に経験値を初期値として設定しておく。なお、表示・操作部121を介してユーザが設定変更可能なよう構成してもよい。
For the magnification, for example, an experience value is set as an initial value when the
その他の画像種については、入力されたオリジナル撮像条件を、そのまま実行撮像条件とする。また、撮像条件決定部242は、画像種判別部241が判別した画像種が、T1Wのみである場合、または、T1Wが含まれていない場合は、オリジナル撮像条件を、そのまま実行撮像条件とする。
For other image types, the input original imaging condition is used as the execution imaging condition as it is. In addition, when the image type determined by the image type determination unit 241 is only T1W or when T1W is not included, the imaging
3D VRFA−FSEでは、ky−kz空間を円形にデータ収集する。このとき、T1W画像取得時は、一般に、k空間の中心から放射状に走査し(円形計測のセントリック走査)、第一エコーをk空間の中心に配置する。一方、他の画像種を取得時は、一般に、k空間の中心を中心とする楕円の円弧に沿って走査し(円形計測のシーケンシャル走査)、所望のエコートレインをk空間の中心に配置する。このような場合、T1W画像は、他種の画像に比べ、設定スライス枚数が同じであっても、スライス方向の見た目の分解能が劣りがちである。 In 3D VRFA-FSE, ky-kz space is collected in a circular shape. At this time, when acquiring a T1W image, scanning is generally performed radially from the center of k-space (centric scanning for circular measurement), and the first echo is arranged at the center of k-space. On the other hand, when acquiring other image types, generally, scanning is performed along an elliptical arc centered at the center of k-space (sequential scanning of circular measurement), and a desired echo train is arranged at the center of k-space. In such a case, the T1W image tends to be inferior in the apparent resolution in the slice direction even if the set number of slices is the same as in other types of images.
本実施形態では、各画像種において、上記の一般的なk空間走査、配置を前提とし、T1W画像のみスライス方向にオーバサンプリングして取得する。これにより、T1W画像では、ユーザが設定した撮像範囲(ky−kz空間)のデータ点数が増加する。このため、T1W画像の空間分解能が向上し、見た目の分解能も向上する。 In this embodiment, on the premise of the above-described general k-space scanning and arrangement in each image type, only the T1W image is obtained by oversampling in the slice direction. Thereby, in the T1W image, the number of data points in the imaging range (ky-kz space) set by the user increases. For this reason, the spatial resolution of the T1W image is improved, and the apparent resolution is also improved.
本実施形態の撮像シーケンス生成部240は、オリジナル撮像条件のシーケンス種で特定されるパルスシーケンスに、実行撮像条件の各パラメータを適用し、撮像シーケンスを生成する。
The imaging
なお、本実施形態の演算処理部122の上記各機能は、記憶部123に予め保持するプログラムを、演算処理部122のCPUが、メモリにロードし、実行することにより実現する。
Note that the above-described functions of the
次に、本実施形態の演算処理部122による、撮像時の処理の流れを説明する。図3は、本実施形態の撮像処理の処理フローである。
Next, the flow of processing at the time of imaging by the
撮像条件受付部230は、ユーザから撮像条件(オリジナル撮像条件)の入力を受け付ける(ステップS1101)。
The imaging
オリジナル撮像条件を受け付けると、撮像条件決定部242は、まず、撮像種が、3D VRFA−FSEであるか否かを判別する(ステップS1102)。これは、オリジナル撮像条件内の撮像シーケンスを特定する情報により、判別する。
Upon receiving the original imaging condition, the imaging
ここで、否と判別された場合、撮像条件決定部242は、オリジナル撮像条件を、そのまま、実行撮像条件とする(ステップS1107)。そして、撮像シーケンス生成部240は、実行撮像条件を用い、撮像シーケンスを生成する(ステップS1108)。
If it is determined NO, the imaging
一方、ステップS1102で、撮像種が、3D VRFA−FSEであると判別された場合、撮像条件決定部242は、複数種の画像を取得するものであるか否かを判別する(ステップS1103)。この判別は、設定されたオリジナル撮像条件内で、パラメータの異なるジョブが設定されているか否かにより行う。すなわち、パラメータの異なるジョブが存在する場合、オリジナル撮像条件は、複数種の画像が取得される撮像条件であると判別する。ここで、否と判別された場合、撮像条件決定部242は、ステップS1107へ移行する。
On the other hand, if it is determined in step S1102 that the imaging type is 3D VRFA-FSE, the imaging
ステップS1103で複数種の画像を取得すると判別された場合、撮像条件決定部242は、画像種判別部241に、各ジョブについて、画像種判別処理を行わせる(ステップS1104)。
If it is determined in step S1103 that a plurality of types of images are acquired, the imaging
撮像条件決定部242は、画像種判別処理の結果、取得する画像種にT1Wと他種とが混在しているか否かを判別する(ステップS1105)。混在していない場合、撮像条件決定部242は、ステップS1107へ移行する。
The imaging
一方、T1Wと他種とが混在している場合、撮像条件決定部242は、T1Wを取得するジョブの撮像条件を変更し(ステップS1106)、ステップS1107へ移行し、実行撮像条件を決定する。ステップS1106では、上述のように、T1Wの撮像に関し、スライス枚数を予め定めた規則に従って、変更する。T1Wの撮像が複数含まれる場合、全てのT1Wの撮像の撮像条件を変更する。そして、ステップS1107を経てステップS1108へ移行する。
On the other hand, when T1W and other types are mixed, the imaging
ステップS1108で撮像シーケンスが生成されると、撮像部210は、生成された撮像シーケンスに従って、ジョブ毎に画像を再構成可能なエコー信号を取得する(ステップS1109)。そして、再構成部220は、得られたエコー信号から画像を再構成する(ステップS1110)。再構成は、エコー信号をフーリエ変換することにより行う。3次元撮像である場合、ステップS1108において、3次元k空間データを得、ステップS1109において、3次元k空間データをフーリエ変換し、絶対値画像を得る。エコー信号の取得および画像の再構成は、撮像条件で設定されたジョブ分行う。全ジョブの処理を終えたところで、演算処理部122は、処理を終了する。
When the imaging sequence is generated in step S1108, the
次に、上記ステップS1104の、画像種判別部241による画像種判別処理の一例を説明する。図4は、本実施形態の画像種判別処理の処理フローである。ここでは、1のジョブの画像種を判別する場合を例にあげて説明する。 Next, an example of image type determination processing by the image type determination unit 241 in step S1104 will be described. FIG. 4 is a process flow of the image type discrimination process of the present embodiment. Here, a case where the image type of one job is determined will be described as an example.
画像種判別部241は、まず、予め定めた閾値THTRを用い、TRにより判別する(ステップS1201)。閾値THTRは、例えば、1000msとする。 The image type discriminating unit 241 first discriminates by TR using a predetermined threshold TH TR (step S1201). The threshold value TH TR is, for example, 1000 ms.
オリジナル撮像条件内のTROが、閾値THTR以下(TRO≦THTR)の場合、当該ジョブで得られる画像の画像種を、T1W画像と判別し(ステップS1202)、処理を終了する。 TR O in the original imaging condition, when more than the threshold TH TR (TR O ≦ TH TR ), the image type of an image obtained in the job, determines that T1W image (step S1202), the process ends.
それ以外の場合、予め定めた閾値THTEを用い、TEにより判別する(ステップS1203)。閾値THTEは、例えば、30msとする。 In other cases, a predetermined threshold value TH TE is used, and determination is made based on TE (step S1203). The threshold value TH TE is, for example, 30 ms.
オリジナル撮像条件内のTEOが、閾値THTE以下(TEO≦THTE)の場合、当該ジョブで得られる画像の画像種を、プロトン強調画像と判別し(ステップS1204)、処理を終了する。 If TE O in the original imaging condition is equal to or less than the threshold TH TE (TE O ≦ TH TE ), the image type of the image obtained by the job is determined to be a proton-weighted image (step S1204), and the process ends.
それ以外の場合、オリジナル撮像条件にIRパルスが設定されているか否かを判別する(ステップS1205)。IRパルスが設定されている場合、当該ジョブで得られる画像の画像種をFLAIRと判別し(ステップS1206)、処理を終了する。 In other cases, it is determined whether or not an IR pulse is set in the original imaging condition (step S1205). If the IR pulse is set, the image type of the image obtained by the job is determined to be FLAIR (step S1206), and the process ends.
一方、ステップS1205でIRパルスが設定されていない場合、当該ジョブで得られる画像の画像種をT2Wと判別し(ステップS1207)、当該ジョブについての判別処理を終了する。 On the other hand, if the IR pulse is not set in step S1205, the image type of the image obtained by the job is determined as T2W (step S1207), and the determination process for the job is ended.
画像種判別部241は、以上のステップS1201〜S1207の処理を、全ジョブについて繰り返す。なお、ステップ毎に、全ジョブについて判別するよう構成してもよい。 The image type determination unit 241 repeats the processes in steps S1201 to S1207 for all jobs. In addition, you may comprise so that it may identify about all the jobs for every step.
また、上記判別処理の流れは一例であり、各パラメータによる判別順は問わない。判別順によっては、上述のように、Postパルスの印加態様(Backであるか、印加無しであるか)も判別対象とする。また、本実施形態では、T1W画像のみ、オリジナル撮像条件を変更するため、取得画像種がT1Wであることが判別されたタイミング、または、T1Wでないことが判別されたタイミングで、処理を終了するよう構成してもよい。 Further, the flow of the determination process is an example, and the determination order by each parameter does not matter. Depending on the order of determination, as described above, the application mode of the Post pulse (whether it is Back or not applied) is also determined. Further, in the present embodiment, since the original imaging condition is changed only for the T1W image, the process is terminated at a timing when it is determined that the acquired image type is T1W, or when it is determined that it is not T1W. It may be configured.
以上の判別処理を、具体例をあげて説明する。図5は、本実施形態の、画像種判別部241による画像種判別処理を説明するための図である。ここでは、一例として、ジョブ1、ジョブ2、ジョブ3の3種のジョブが実行される場合を例にあげて説明する。また、閾値THTRを1000ms、閾値THTEを30msとする。 The above determination process will be described with a specific example. FIG. 5 is a diagram for explaining image type determination processing by the image type determination unit 241 according to the present embodiment. Here, as an example, a case where three types of jobs, job 1, job 2, and job 3, are executed will be described as an example. Further, the threshold value TH TR is set to 1000 ms, and the threshold value TH TE is set to 30 ms.
まず、ジョブ1について画像種を判別する。まず、ジョブ1のTR311と閾値THTRとを比較する。ジョブ1のTR311は、500msである。このため、TR≦THTRである。従って、ジョブ1の画像種は、T1Wと判別される。 First, the image type for job 1 is determined. First, the TR 311 of the job 1 is compared with the threshold value TH TR . TR311 of job 1 is 500 ms. For this reason, TR ≦ TH TR . Therefore, the image type of job 1 is determined as T1W.
次に、ジョブ2について画像種を判別する。まず、ジョブ2のTR321と、閾値THTRとを比較する。ジョブ2のTR321は、2200msである。このため、TR>THTRである。従って、ジョブ2の画像種は、T2W、FLAIR、プロトン強調のいずれかである。次に、ジョブ2のTE322と、閾値THTEとを比較する。ジョブ2のTE322は、90msである。このため、TE>THTEである。従って、ジョブ2の画像種は、T2W、FLAIRのいずれかである。次に、ジョブ2のIRパルス323の印加の有無を判別する。ジョブ2では、IRパルス323の印加は無し(OFF)と設定されている。従って、ジョブ2の画像種は、T2Wであると判別される。
Next, the image type for job 2 is determined. First, the TR 321 of job 2 is compared with the threshold value TH TR . The
次に、ジョブ3について画像種を判別する。まず、ジョブ3のTR331と、閾値THTRとを比較する。ジョブ3のTR331は、6000msである。このため、TR>THTRである。従って、ジョブ3の画像種は、T2W、FLAIR、プロトン強調のいずれかである。次に、ジョブ3のTE332と、閾値THTEとを比較する。ジョブ3のTE332は、120msである。このため、TE>THTEである。従って、ジョブ3の画像種は、T2W、FLAIRのいずれかである。次に、ジョブ3のIRパルス333の印加の有無を判別する。ジョブ3では、IRパルス333の印加は有り(ON)と設定されている。従って、ジョブ3の画像種は、FLAIRであると判別される。
Next, the image type for job 3 is determined. First, the TR 331 of job 3 is compared with the threshold value TH TR . TR331 of job 3 is 6000 ms. Therefore, TR> TH TR . Therefore, the image type of job 3 is any of T2W, FLAIR, and proton enhancement. Next, the TE 332 of the job 3 is compared with the threshold value TH TE . The
なお、撮像条件決定部242は、画像種がTW1である場合、当該ジョブの撮像条件の中のスライス枚数を、オリジナル撮像条件のスライス厚によらず、一定の倍率で増加させているが、スライス枚数の変更手法はこれに限られない。例えば、スライス厚に応じて、倍率を変更するよう構成してもよい。
Note that when the image type is TW1, the imaging
これは、スライス厚が厚いほど、スライス方向の分解能が元々低いため、大きく変更する必要はない。このため、スライス厚が厚くなるに従って、スライス枚数を増加させる倍率を小さくする。 The larger the slice thickness, the lower the resolution in the slice direction from the beginning, so there is no need to change greatly. For this reason, as the slice thickness increases, the magnification for increasing the number of slices is reduced.
例えば、スライス厚≦1mmでは、1.2倍
1mm<スライス厚≦2mmでは、1.15倍
2mm<スライス厚≦3mmでは1.1倍
3mm<スライス厚では、1.05倍
とする。
For example, when slice thickness ≦ 1 mm, 1.2 times 1 mm <slice thickness ≦ 2 mm, 1.15 times 2 mm <slice thickness ≦ 3 mm, 1.1 times 3 mm <slice thickness, 1.05 times.
以上説明したように、本実施形態のMRI装置100は、静磁場を発生する静磁場発生部と、前記静磁場中に配置された被検体に対して傾斜磁場を印加する傾斜磁場印加部と、前記被検体の磁化を所定のフリップ角で励起させる高周波磁場パルスを送信する高周波磁場送信部と、前記被検体が発生するエコー信号を受信する信号受信部と、前記信号受信部が受信したエコー信号から画像を再構成するとともに、撮像シーケンスに従って、前記傾斜磁場印加部、前記高周波磁場送信部、前記信号受信部の動作を制御する制御部と、を備える磁気共鳴イメージング装置であって、前記制御部は、ユーザから撮像条件を受け付ける撮像条件受付部230と、前記撮像条件受付部で受け付けた撮像条件に従って複数種の画像が取得される場合、それぞれのみかけの空間分解能が略同等となるよう前記撮像シーケンスを生成する撮像シーケンス生成部240と、を備えることを特徴とする。
As described above, the
また、前記撮像シーケンス生成部240は、前記複数種の画像それぞれの画像種を判別する画像種判別部241と、前記画像種判別部241による判別結果に基づいて、前記撮像条件を変更し、撮像シーケンス作成に用いる実行撮像条件を決定する撮像条件決定部242と、を備えてもよい。
さらに、前記画像種判別部241は、前記撮像条件で設定される撮像がFSEシーケンスに従うものであり、かつ、前記複数種の画像が、それぞれ、k空間の走査方法が異なる画像である場合、前記判別を行い、前記撮像条件決定部242は、前記画像種がT1強調画像と他の画像種とが混在している場合、前記T1強調画像の取得スライス枚数を増加させてもよい。
In addition, the imaging
Further, the image type determination unit 241 is configured such that imaging set under the imaging condition follows an FSE sequence, and the plurality of types of images are images having different k-space scanning methods, respectively, The image capturing
このように、本実施形態によれば、複数の異なる種類の画像を取得するジョブが混在している撮像において、スライス方向の見た目の分解能が劣る画像種の分解能を自動的に向上させる。このとき、ユーザの撮像条件設定インタフェースである撮像条件設定画面上での設定スライス数は変更されない。 As described above, according to the present embodiment, the resolution of an image type having an inferior apparent resolution in the slice direction is automatically improved in imaging in which jobs for acquiring a plurality of different types of images are mixed. At this time, the number of slices set on the imaging condition setting screen which is the user's imaging condition setting interface is not changed.
例えば、ky−kz空間を円形にデータ収集する場合、T1W画像は、k空間中心から放射状に充填することがある。このような場合、他種の画像に比べ、設定スライス枚数が同じであっても、スライス方向の見た目の分解能が劣りがちである。しかしながら、本実施形態では、このようにk空間を走査するT1Wと他種の画像とが混在している場合であっても、T1W画像のみスライス方向にオーバサンプリングされることとなり、ユーザが設定した撮像範囲(ky−kz空間)のデータ点数が増加する。このため、T1W画像の空間分解能が向上し、見た目の分解能も向上する。 For example, when data is collected in a circular shape in the ky-kz space, the T1W image may be filled radially from the center of the k space. In such a case, the apparent resolution in the slice direction tends to be inferior even when the set number of slices is the same as in other types of images. However, in the present embodiment, even when T1W that scans the k space and other types of images are mixed, only the T1W image is oversampled in the slice direction, and is set by the user. The number of data points in the imaging range (ky-kz space) increases. For this reason, the spatial resolution of the T1W image is improved, and the apparent resolution is also improved.
従って、本実施形態によれば、ユーザが個々に撮像条件の変更をすることなく、異なる画像種の、スライス方向の見た目の分解能を略同等にすることができる。従って、撮像条件の変更によるコントラストや画質を低下させることなく、ユーザにスライス方向の分解能に関し、統一感のある画像を提示することができる。 Therefore, according to the present embodiment, the apparent resolution in the slice direction of different image types can be made substantially equal without the user individually changing the imaging condition. Therefore, it is possible to present an image with a sense of unity regarding the resolution in the slice direction to the user without reducing the contrast and image quality due to the change of the imaging condition.
ユーザは、同等のスライス方向の見た目の分解能が略同等の、異なる画像種の画像を用い、診断をすることができる。従って、本実施形態によれば、ユーザに手間をかけることなく、複数の画像種の、違和感のない、利用価値の高い有用な画像をユーザに提供することができる。 The user can make a diagnosis using images of different image types having substantially the same apparent resolution in the slice direction. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to provide a user with a useful image having a high utility value without a sense of incongruity of a plurality of image types without taking time and effort for the user.
100:MRI装置、101:被検体、102:静磁場発生磁石、103:傾斜磁場コイル、104:送信RFコイル、105:受信RFコイル、106:傾斜磁場電源、107:RF送信部、108:信号検出部、109:信号処理部、110:計測制御部、111:ベッド、120:全体制御部、121:表示・操作部、122:演算処理部、123:記憶部、210:撮像部、220:再構成部、230:撮像条件受付部、240:撮像シーケンス生成部、241:画像種判別部、242:撮像条件決定部、311:TR、321:TR、322:TE、323:IRパルス、331:TR、332:TE、333:IRパルス 100: MRI apparatus, 101: subject, 102: static magnetic field generating magnet, 103: gradient magnetic field coil, 104: transmission RF coil, 105: reception RF coil, 106: gradient magnetic field power source, 107: RF transmission unit, 108: signal Detection unit, 109: signal processing unit, 110: measurement control unit, 111: bed, 120: overall control unit, 121: display / operation unit, 122: arithmetic processing unit, 123: storage unit, 210: imaging unit, 220: Reconfiguration unit, 230: imaging condition reception unit, 240: imaging sequence generation unit, 241: image type determination unit, 242: imaging condition determination unit, 311: TR, 321: TR, 322: TE, 323: IR pulse, 331 : TR, 332: TE, 333: IR pulse
Claims (8)
前記制御部は、
ユーザから撮像条件を受け付ける撮像条件受付部と、
前記撮像条件受付部で受け付けた撮像条件に従って複数種の画像が取得される場合、それぞれのみかけの空間分解能が略同等となるよう前記撮像シーケンスを生成する撮像シーケンス生成部と、を備えること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 A static magnetic field generating unit that generates a static magnetic field, a gradient magnetic field applying unit that applies a gradient magnetic field to a subject arranged in the static magnetic field, and a high-frequency magnetic field that excites magnetization of the subject at a predetermined flip angle A high-frequency magnetic field transmission unit that transmits a pulse, a signal reception unit that receives an echo signal generated by the subject, an image is reconstructed from the echo signal received by the signal reception unit, and the gradient magnetic field according to an imaging sequence A magnetic resonance imaging apparatus comprising: an application unit; the high-frequency magnetic field transmission unit; a control unit that controls operations of the signal reception unit;
The controller is
An imaging condition receiving unit that receives imaging conditions from a user;
An imaging sequence generation unit configured to generate the imaging sequence so that apparent spatial resolutions are substantially equal to each other when a plurality of types of images are acquired in accordance with the imaging conditions received by the imaging condition reception unit. Magnetic resonance imaging apparatus.
前記撮像シーケンス生成部は
前記複数種の画像それぞれの画像種を判別する画像種判別部と、
前記画像種判別部による判別結果に基づいて、前記撮像条件を変更し、撮像シーケンス作成に用いる実行撮像条件を決定する撮像条件決定部と、を備えること
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 1,
The imaging sequence generation unit includes an image type determination unit that determines an image type of each of the plurality of types of images;
A magnetic resonance imaging apparatus comprising: an imaging condition determining unit that changes the imaging condition based on a determination result by the image type determining unit and determines an effective imaging condition used for generating an imaging sequence.
前記画像種判別部は、前記撮像条件で設定される撮像がFSEシーケンスに従うものであり、かつ、前記複数種の画像が、それぞれ、k空間の走査方法が異なる画像である場合、前記判別を行い、
前記撮像条件決定部は、前記画像種がT1強調画像と他の画像種とが混在している場合、前記T1強調画像の取得スライス枚数を増加させるよう前記実行撮像条件を決定すること
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 2,
The image type determination unit performs the determination when imaging set under the imaging conditions conforms to an FSE sequence and the plurality of types of images are images having different k-space scanning methods. ,
The imaging condition determining unit determines the effective imaging condition to increase the number of acquired slices of the T1-weighted image when the image type includes a T1-weighted image and another image type. Magnetic resonance imaging device.
前記スライス枚数の増加は、予め定められた倍率で行われること
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 increase in the number of slices is performed at a predetermined magnification.
前記倍率は、スライス厚が厚くなるほど小さく設定されること
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 4,
The magnification is set to be smaller as the slice thickness is increased.
前記画像種判別部は、前記受け付けた撮像条件の、繰り返し時間、エコー時間、反転パルスの印加の有無、およびポストパルスの印加の態様の少なくとも1つを用いて、前記画像種を判別すること
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 any one of claims 2 to 5,
The image type determining unit determines the image type using at least one of a repetition time, an echo time, the presence / absence of an inversion pulse, and a post pulse application mode of the received imaging condition. A magnetic resonance imaging apparatus.
前記撮像シーケンスは、VRFA−FSEであること
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 any one of claims 3 to 6,
The magnetic resonance imaging apparatus, wherein the imaging sequence is VRFA-FSE.
前記撮像シーケンスは、3次元撮像であること
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 7,
The magnetic resonance imaging apparatus, wherein the imaging sequence is three-dimensional imaging.
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