JP5755285B2 - 磁気共鳴装置およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、複数のチャンネルを有するコイルを用いて、体動する部位を含むナビゲータ領域から発生するナビゲータ信号を取得する磁気共鳴装置、およびこの磁気共鳴装置に適用されるプログラムに関する。

ナビゲータエコーを用いた体動補正技術が知られている。体動補正技術は、例えば、呼吸によるアーチファクトを軽減するのに有効である。しかし、肝臓と肺との境界からナビゲータエコーを収集した場合、皮下脂肪などの不要な信号が原因で、体動情報を取得することができないことがある。

この問題に対処するために、複数のチャンネルを有するマルチコイルを用いてナビゲータエコーを収集し、複数のチャンネルの中から、皮下脂肪などの信号の影響を受けにくいチャンネルを選択する技術が知られている（非特許文献１参照）。

Brau et al. "Evaluation of Coil Selection Algorithms for Body Navigators"ISMRM 2012, 3407

非特許文献１では、図２５に示すテンプレートＴＩを用いてチャンネルが選択される。テンプレートＴＩは、ナビゲータ領域のＳＩ方向の信号値が理想的な値を持つプロファイルである。テンプレートＴＩ（以下、「理想テンプレート」と呼ぶことがある）は、横軸がナビゲータ領域のＳＩ方向の位置ｉを表しており、縦軸が信号値Ｗ_ｉを表している。理想テンプレートＴＩのＳＩ方向の分解能は「ｒｅｓ」で表されている。例えば、ｒｅｓ＝２５６の場合、理想テンプレートＴＩのＳＩ方向の分解能は２５６ピクセルとなる。理想テンプレートＴＩは、例えば、複数の健康な人間から得られた複数のプロファイルのデータを参考にして作成することができる。非特許文献１では、図２５に示す理想テンプレートＴＩを用意しておき、理想テンプレートＴＩと各チャンネルから得られたプロファイルとの相関係数を算出し、相関係数に基づいて、複数のチャンネルの中から、皮下脂肪などの信号の影響を受けにくいチャンネルを選択している。

しかし、非特許文献１の方法では、肺領域の信号が大きい場合、最適なチャンネルを選択することができない場合がある。したがって、肺領域の信号が大きい場合であっても、最適なチャンネルを選択することができる技術が望まれている。

本発明の第１の観点は、複数のチャンネルを有するコイルを用いて、体動する第１の部位と体動する第２の部位とを含むナビゲータ領域から発生するナビゲータ信号を取得する磁気共鳴装置であって、
前記コイルを用いて前記ナビゲータ領域から発生する第１のナビゲータ信号を取得するための第１のナビゲータシーケンスを実行するスキャン手段と、
前記複数のチャンネルの各々が受信した前記第１のナビゲータ信号に基づいて、前記チャンネルごとに、前記第１の部位の位置情報を含む第１のプロファイルを作成するプロファイル作成手段と、
前記第１のプロファイルの信号値と、前記ナビゲータ領域の基準のプロファイルを表すテンプレートの信号値に基づいて、前記第１のプロファイルと前記テンプレートとの相関を求める手段と、
前記相関に基づいて、前記複数のチャンネルの中から、前記第１の部位の位置情報を取得するために使用されるチャンネルを選択する選択手段と、
を有し、
前記テンプレートの信号値は、
前記第１の部位の領域において第１の極性の信号値を含んでおり、前記第２の部位の領域において前記第１の極性とは反対の第２の極性の信号値を含んでいる、磁気共鳴装置である。

本発明の第２の観点は、複数のチャンネルを有するコイルを用いて、体動する第１の部位と体動する第２の部位とを含むナビゲータ領域から発生する第１のナビゲータ信号を取得するための第１のナビゲータシーケンスを実行する磁気共鳴装置に適用されるプログラムであって、
前記複数のチャンネルの各々が受信した前記第１のナビゲータ信号に基づいて、前記チャンネルごとに、前記第１の部位の位置情報を含む第１のプロファイルを作成するプロファイル作成処理と、
前記第１のプロファイルの信号値と、前記ナビゲータ領域の基準のプロファイルを表すテンプレートの信号値に基づいて、前記第１のプロファイルと前記テンプレートとの相関を求める処理と、
前記相関に基づいて、前記複数のチャンネルの中から、前記第１の部位の位置情報を取得するために使用されるチャンネルを選択する選択処理と、
を計算機に実行させるためのプログラムであり、
前記テンプレートの信号値は、
前記第１の部位の領域において第１の極性の信号値を含んでおり、前記第２の部位の領域において前記第１の極性とは反対の第２の極性の信号値を含んでいる、プログラムである。

第１の部位の領域において第１の極性の信号値を含み、第２の部位の領域において第１の極性とは反対の第２の極性の信号値を含むテンプレートを用いることによって、複数のチャンネルの中から、不要な信号の影響を受けにくいチャンネルを選択することができる。

本発明の一形態の磁気共鳴装置の概略図である。 受信コイル４の説明図である。 第１の形態で実行されるスキャンを示す図である。 撮影領域を概略的に示す図である。 プリスキャンＡで実行されるシーケンスの説明図である。 時点ｔ１においてナビゲータシーケンスＮＡＶを実行し、時点ｔ１における肝臓のエッジの位置を検出するときのフローを示す図である。 受信コイル４のチャンネルＣＨ１〜ＣＨ８ごとに得られたプロファイルＦ１〜Ｆ８を概略的に示す図である。 理想テンプレートＴＩと各プロファイルＦ１〜Ｆ８との相関係数を求めるときの説明図である。 プロファイルＦ１と理想テンプレートＴＩとの相関係数Ｃｏｒ１と、プロファイルＦ３と理想テンプレートＴＩとの相関係数Ｃｏｒ３の説明図である。 相関係数Ｃｏｒ１〜Ｃｏｒ８の値の違いを概略的に表した棒グラフを示す図である。 本形態で使用されるテンプレートＴを概略的に示す図である。 相関係数Ｃｏｒを算出するときの説明図である。 プロファイルＦ１とテンプレートＴとの相関係数Ｃｏｒ１と、プロファイルＦ３とテンプレートＴとの相関係数Ｃｏｒ３の説明図である。 相関係数Ｃｏｒ１〜Ｃｏｒ８の値の違いを概略的に表した棒グラフを示す図である。 選択されたチャンネルＣＨ３およびＣＨ６を概略的に示す図である。 肝臓のエッジの位置を求めるときの説明図である。 時点ｔ２においてナビゲータシーケンスＮＡＶを実行し、時点ｔ２における肝臓のエッジの位置を検出するときのフローを示す図である。 受信コイル４のチャンネルＣＨ３およびＣＨ６により得られたプロファイルＦ３およびＦ６を概略的に示す図である。 加算により得られたプロファイルＦ３６を概略的に示す図である。 トリガレベルＴＬの一例を示す図である。 本スキャンＢの説明図である。 本形態で使用可能な別のテンプレートＴ′の説明図である。 テンプレートＴが好適に使用できる理由の説明図である。 信号値の極性を反転させたときのテンプレートＴおよびテンプレートＴ′を示す図である。 非特許文献１で使用されているテンプレートを概略的に示す図である。

以下、発明を実施するための形態について説明するが、本発明は、以下の形態に限定されることはない。

図１は、本発明の一形態の磁気共鳴装置の概略図である。
磁気共鳴装置（以下、「ＭＲ装置」と呼ぶ）１００は、マグネット２、テーブル３、受信コイル４などを有している。

マグネット２は、被検体１０が収容されるボア２１を有している。また、マグネット２には、超伝導コイル、勾配コイル、およびＲＦコイルなどが内蔵されている。

テーブル３は、被検体１０を支持するクレードル３ａを有している。クレードル３ａは、ボア２１内に移動できるように構成されている。クレードル３ａによって、被検体１０はボア２１に搬送される。
受信コイル４は、被検体１０からの磁気共鳴信号を受信する。

図２は、受信コイル４の説明図である。
受信コイル４は、第１のコイル部４１および第２のコイル部４２を有している。第１のコイル部４１は、被検体から磁気共鳴信号を受信するための４つのチャンネルＣＨ１〜ＣＨ４を有しており、第２のコイル部４２は、被検体から磁気共鳴信号を受信するための４つのチャンネルＣＨ５〜ＣＨ８を有している。したがって、本形態では、受信コイル４は８チャンネルコイルとして構成されている。第１のコイル部４１は被検体の腹部側に設置されており、第２のコイル部４２は被検体の背中側に設置されている。

図１に戻って説明を続ける。
ＭＲ装置１００は、更に、送信器５、勾配磁場電源６、制御部７、操作部８、および表示部９などを有している。
送信器５はＲＦコイルに電流を供給し、勾配磁場電源６は勾配コイルに電流を供給する。

制御部７は、表示部９に必要な情報を伝送したり、受信コイル４から受け取った信号に基づいて画像を再構成するなど、ＭＲ装置１００の各種の動作を実現するように、ＭＲ装置１００の各部の動作を制御する。制御部７は、プロファイル作成手段７１〜位置検出手段７４などを有している。

プロファイル作成手段７１は、肝臓のエッジの位置情報を含むプロファイルを作成する。
相関係数算出手段７２は、テンプレートＴ（後述する図１１参照）とプロファイル作成手段７１により作成されたプロファイルとの相関係数を算出する。
選択手段７３は、相関係数に基づいて、受信コイル４が有する８チャンネルＣＨ１〜ＣＨ８の中から、肝臓のエッジの位置の検出に適したチャンネルを選択する。
位置検出手段７４は、プロファイルに基づいて、肝臓のエッジの位置を検出する。

制御部７は、プロファイル作成手段７１〜位置検出手段７４を構成する一例であり、所定のプログラムを実行することにより、これらの手段として機能する。

操作部８は、オペレータにより操作され、種々の情報を制御部７に入力する。表示部９は種々の情報を表示する。
ＭＲ装置１００は、上記のように構成されている。

図３は第１の形態で実行されるスキャンを示す図、図４は撮影領域を概略的に示す図である。
第１の形態では、プリスキャンＡと、本スキャンＢとが実行される。
プリスキャンＡは、後述するトリガレベルＴＬ（図２０参照）を決定するために実行されるスキャンである。トリガレベルＴＬについては後述する。
本スキャンＢは、肝臓を撮影するためのスキャンである。

以下に、プリスキャンＡおよび本スキャンＢについて順に説明する。
図５は、プリスキャンＡで実行されるシーケンスの説明図である。
プリスキャンＡでは、ナビゲータシーケンスＮＡＶが繰り返し実行される。ナビゲータシーケンスＮＡＶは、ナビゲータ領域Ｒ_ｎａｖからナビゲータ信号を収集するためのシーケンスである。

プリスキャンＡでは、先ず、時点ｔ１においてナビゲータシーケンスＮＡＶを実行し、時点ｔ１における肝臓のエッジの位置を検出する（図６参照）。

図６は、時点ｔ１においてナビゲータシーケンスＮＡＶを実行し、時点ｔ１における肝臓のエッジの位置を検出するときのフローを示す図である。
ステップＳＴ１では、時点ｔ１においてナビゲータシーケンスＮＡＶが実行される。ナビゲータシーケンスＮＡＶを実行することにより、ナビゲータ領域Ｒ_ｎａｖからナビゲータ信号が取得される。ナビゲータ信号は受信コイル４の各チャンネルＣＨ１〜ＣＨ８により受信される。プロファイル作成手段７１（図１参照）は、受信コイル４のチャンネルＣＨ１〜ＣＨ８ごとに得られたナビゲータ信号を、ナビゲータ領域Ｒ_ｎａｖのＳＩ方向の信号強度を表すプロファイルに変換する。これにより、受信コイル４のチャンネルごとに、ナビゲータ領域Ｒ_ｎａｖのＳＩ方向の信号強度を表すプロファイルが作成される。図７に、受信コイル４のチャンネルＣＨ１〜ＣＨ８ごとに得られたプロファイルＦ１〜Ｆ８を概略的に示す。ナビゲータシーケンスＮＡＶは、肝臓が高信号となり肺が低信号となるように設計されている。したがって、プロファイルＦ１〜Ｆ８の信号値が急激に変化する位置を検出することにより、時点ｔ１における肝臓のエッジの位置を検出することが可能となる。例えば、プロファイルＦ３を参照すると、位置Ｐ０において信号値が急激に変化しているので、位置Ｐ０を、肝臓のエッジの位置と考えることができる。

しかし、肺側に存在する組織（例えば、脂肪、血液）の信号が原因で、プロファイルの肺側の領域の信号値が大きくなることがある。例えば、プロファイルＦ１は、プロファイルＦ３と比較すると、肺の領域の信号値が大きくなっている。このように、肺の領域の信号値が大きくなると、肝臓のエッジの近傍だけでなく、肝臓のエッジから肺側に離れた場所にも、信号値が急激に変化する位置が現れるので、肝臓のエッジの位置を誤検出する原因となる。したがって、チャンネルＣＨ１〜ＣＨ８により８個のプロファイルＦ１〜Ｆ８が得られているが、どのチャンネルでも、肝臓のエッジの位置の検出に適したプロファイルが得られるわけではない。

そこで、チャンネルＣＨ１〜ＣＨ８の中から、肝臓のエッジの位置の検出に適したプロファイルが得られるチャンネルを選択する必要がある。チャンネルを選択するために、ステップＳＴ２に進む。

ステップＳＴ２では、チャンネルＣＨ１〜ＣＨ８の中から、肝臓のエッジの位置の検出に適したプロファイルが得られるチャンネルを選択する。以下に、本形態においてチャンネルを選択する方法について説明するが、本形態のチャンネル選択方法を説明する前に、比較例として、Brauらにより提案された方法でチャンネルを選択する方法について先に説明する。

Brauらにより提案された方法では、図２５に示す理想テンプレートＴＩを用意しておき、理想テンプレートＴＩと各プロファイルＦ１〜Ｆ８との相関係数を求める（図８参照）。

図８は、理想テンプレートＴＩと各プロファイルＦ１〜Ｆ８との相関係数を求めるときの説明図である。
相関係数Ｃｏｒは、以下の式で計算される。

図８では、相関係数を、記号「Ｃｏｒ１」〜「Ｃｏｒ８」で示してある。ここで、プロファイルＦ１〜Ｆ８のうち、肺側の信号値が大きいプロファイルＦ１と、肺側の信号値が小さいプロファイルＦ３に着目し、プロファイルＦ１と理想テンプレートＴＩとの相関係数Ｃｏｒ１と、プロファイルＦ３と理想テンプレートＴＩとの相関係数Ｃｏｒ３について考えてみる。

図９は、プロファイルＦ１と理想テンプレートＴＩとの相関係数Ｃｏｒ１と、プロファイルＦ３と理想テンプレートＴＩとの相関係数Ｃｏｒ３の説明図である。
図９では、理想テンプレートＴＩおよびプロファイルＦ１，Ｆ３のＳＩ方向の解像度ｒｅｓが、ｒｅｓ＝２５６であるとする。したがって、理想テンプレートＴＩおよびプロファイルＦ１，Ｆ３のＳＩ方向の範囲は、位置ｉ＝１〜２５６で示されている。

ｒｅｓ＝２５６であるので、式（１）の相関係数Ｃｏｒは、位置ｉ＝１〜２５６におけるＷ_ｉＳ_ｉの値の和で表される。ここで、位置ｉ＝２２０におけるＷ_２２０Ｓ_２２０について考えてみる。

理想テンプレートＴＩは位置ｉ＝２２０における信号値Ｗ_２２０が「０．１」であり、プロファイルＦ１は、位置ｉ＝２２０における信号値Ｓ_２２０が「１」である。したがって、プロファイルＦ１の場合、位置ｉ＝２２０におけるＷ_２２０Ｓ_２２０の値は、Ｗ_２２０Ｓ_２２０＝０．１×１＝０．１となる。

一方、プロファイルＦ３は、位置ｉ＝２２０における信号値Ｓ_２２０が「０．１」である。したがって、プロファイルＦ３の場合、位置ｉ＝２２０におけるＷ_２２０Ｓ_２２０の値は、Ｗ_２２０Ｓ_２２０＝０．１×０．１＝０．０１となる。

したがって、プロファイルＦ１により得られるＷ_２２０Ｓ_２２０の値は、プロファイルＦ３により得られるＷ_２２０Ｓ_２２０の値よりも大きいことがわかる。

上記の説明では、位置ｉ＝２２０におけるＷ_２２０Ｓ_２２０について説明したが、肺の領域の大部分では、プロファイルＦ１により得られるＷ_ｉＳ_ｉが、プロファイルＦ３により得られるＷ_ｉＳ_ｉよりも大きい。したがって、理想テンプレートＴＩを用いて相関係数Ｃｏｒを算出した場合、肺の領域の信号値が大きいプロファイルＦ１の相関係数Ｃｏｒ１が、肺の領域の信号値が小さいプロファイルＦ３の相関係数Ｃｏｒ３よりも大きくなる。図９ではプロファイルＦ１の相関係数Ｃｏｒ１と、プロファイルＦ３の相関係数Ｃｏｒ３について説明したが、他のプロファイルについても、肺の領域の信号値が大きいほど、相関係数は大きくなる。図１０に、相関係数Ｃｏｒ１〜Ｃｏｒ８の値の違いを概略的に表した棒グラフを示す。

相関係数Ｃｏｒ１〜Ｃｏｒ８を算出した後、プロファイルＦ１〜Ｆ８の中から、相関係数が最大となるプロファイルと、相関係数が２番目に大きいプロファイルを選択する。図１０を参照すると、プロファイルＦ１の相関係数Ｃｏｒ１が最大であり、プロファイルＦ７の相関係数Ｃｏｒ７が２番目に大きいことが分かる。したがって、プロファイルＦ１〜Ｆ８の中から、プロファイルＦ１およびＦ７が選択される。プロファイルＦ１はチャンネルＣＨ１から得られており、プロファイルＦ７はチャンネルＣＨ７から得られている。したがって、Brauの方法では、チャンネルＣＨ１〜ＣＨ８のうち、チャンネルＣＨ１およびＣＨ７が、肝臓のエッジの位置の検出に適したプロファイルが得られるチャンネルとして選択されることになる。

しかし、チャンネルＣＨ１およびＣＨ７により得られたプロファイルＦ１およびＦ７は、図８に示すように、肺側の組織の信号が原因で、肺の領域の信号値が大きくなっているので、肝臓のエッジの近傍だけでなく、肝臓のエッジから肺側に離れた場所にも、信号値が急激に変化する位置が現れる。したがって、チャンネルＣＨ１で得られるプロファイルＦ１を用いて肝臓のエッジの位置を検出してしまうと、肝臓のエッジの位置の誤検出する原因となる。

そこで、本形態では、図２５の理想テンプレートＴＩとは別のテンプレートを用いて、相関係数を計算している。図１１に、本形態で使用されるテンプレートＴを概略的に示す。

テンプレートＴの信号値Ｗ_ｉは、肝臓の領域Ｒ１では、肝臓のエッジに近づくにつれて信号値が単調増加する関数で表される。一方、肺の領域Ｒ２では、肝臓に近い領域Ｒ２１と肝臓から離れた領域Ｒ２２で信号値Ｗ_ｉが異なっている。具体的には、以下の関数Ｗ_ｉで表される。

本形態では、相関係数算出手段７２（図１参照）が、関数Ｗ_ｉで表されるテンプレートＴと各プロファイルとの相関係数Ｃｏｒを算出する。

図１２は相関係数Ｃｏｒを算出するときの説明図である。図１２では、相関係数を、記号「Ｃｏｒ１」〜「Ｃｏｒ８」で示してある。ここで、プロファイルＦ１〜Ｆ８のうち、肺側の信号値が大きいプロファイルＦ１と、肺側の信号値が小さいプロファイルＦ３に着目し、プロファイルＦ１とテンプレートＴとの相関係数Ｃｏｒ１と、プロファイルＦ３とテンプレートＴとの相関係数Ｃｏｒ３について考えてみる。

図１３は、プロファイルＦ１とテンプレートＴとの相関係数Ｃｏｒ１と、プロファイルＦ３とテンプレートＴとの相関係数Ｃｏｒ３の説明図である。
図１３では、テンプレートＴおよびプロファイルＦ１，Ｆ３のＳＩ方向の解像度ｒｅｓが、ｒｅｓ＝２５６であるとする。したがって、テンプレートＴおよびプロファイルＦ１，Ｆ３のＳＩ方向の範囲は、位置ｉ＝１〜２５６で示されている。

プロファイルＦ１およびＦ３の信号値ＳｉはＳＩ方向の範囲に渡ってゼロ又は正の値である。一方、テンプレートＴの信号値Ｗ_ｉは、位置ｉ＝１〜１９２の範囲ではゼロ又は正の値であるが、位置ｉ＝１９３〜２５６の範囲では負の値（−２）になっている。

ｒｅｓ＝２５６であるので、式（１）の相関係数Ｃｏｒは、位置ｉ＝１〜２５６におけるＷ_ｉＳ_ｉの値の和で表される。ここで、位置ｉ＝２２０におけるＷ_２２０Ｓ_２２０について考えてみる。

テンプレートＴは位置ｉ＝２２０における信号値Ｗ_２２０が「−２」であり、プロファイルＦ１は、位置ｉ＝２２０における信号値Ｓ_２２０が「１」である。したがって、プロファイルＦ１の場合、位置ｉ＝２２０におけるＷ_２２０Ｓ_２２０の値は、Ｗ_２２０Ｓ_２２０＝−２×１＝−２となる。

一方、プロファイルＦ３は、位置ｉ＝２２０における信号値Ｓ_２２０が「０．１」である。したがって、プロファイルＦ３の場合、位置ｉ＝２２０におけるＷ_２２０Ｓ_２２０の値は、Ｗ_２２０Ｓ_２２０＝−２×０．１＝−０．２となる。

このように、Ｗ_２２０Ｓ_２２０は負の値になるので、Ｗ_２２０Ｓ_２２０は相関係数の値を小さくする効果がある。しかし、プロファイルＦ３の相関係数Ｃｏｒ３を算出する場合、Ｗ_２２０Ｓ_２２０の項によって０．２しか減算されないが、プロファイルＦ１の相関係数Ｃｏｒ１を算出する場合、Ｗ_２２０Ｓ_２２０によって２が減算される。したがって、プロファイルＦ１により得られるＷ_２２０Ｓ_２２０は、プロファイルＦ３により得られるＷ_２２０Ｓ_２２０よりも、相関係数を大きく減算させることができる。上記の説明では、位置ｉ＝２２０におけるＷ_２２０Ｓ_２２０を取り上げたが、位置ｉ＝１９３〜２５６の範囲の大部分では、プロファイルＦ１により得られるＷ_ｉＳ_ｉは、プロファイルＦ３により得られるＷ_ｉＳ_ｉよりも、相関係数を大きく減算させることができる。

したがって、テンプレートＴを用いて相関係数Ｃｏｒを算出した場合、肺の領域の信号値が大きいプロファイルＦ１の相関係数Ｃｏｒ１は、肺の領域の信号値が小さいプロファイルＦ３の相関係数Ｃｏｒ３よりも小さくなる。図１３ではプロファイルＦ１およびＦ３について説明したが、他のプロファイルについても、肺の領域の信号値が大きいほど、相関係数は小さくなる。図１４に、相関係数Ｃｏｒ１〜Ｃｏｒ８の値の違いを概略的に表した棒グラフを示す。

したがって、テンプレートＴを用いることにより、肺の領域の信号値が大きいプロファイルの相関係数を、肺の領域の信号値が小さいプロファイルの相関係数よりも小さくすることができる。

相関係数Ｃｏｒ１〜Ｃｏｒ８を算出した後、選択手段７３（図１参照）は、プロファイルＦ１〜Ｆ８の中から、テンプレートＴとの相関係数Ｃｏｒが最大となるプロファイルと、相関係数Ｃｏｒが２番目に大きいプロファイルとを選択する。図１４を参照すると、プロファイルＦ３とテンプレートＴとの相関係数Ｃｏｒ３が最大となり、プロファイルＦ６とテンプレートＴとの相関係数Ｃｏｒ６が２番目に大きいことが分かる。したがって、選択手段７３は、プロファイルＦ３とプロファイルＦ６とを選択する。

プロファイルＦ３はチャンネルＣＨ３から得られており、プロファイルＦ６はチャンネルＣＨ６から得られている。したがって、選択手段７３は、受信コイル４のチャンネルＣＨ１〜ＣＨ８のうち、チャンネルＣＨ３およびＣＨ６を、肝臓のエッジの位置の検出に適したプロファイルが得られるチャンネルとして選択する。図１５に、選択されたチャンネルＣＨ３およびＣＨ６を概略的に示す。チャンネルＣＨ３およびＣＨ６を選択した後、ステップＳＴ３に進む。

ステップＳＴ３では、位置検出手段７４（図１参照）が、時点ｔ１における肝臓のエッジの位置を求める（図１６参照）。

図１６は、肝臓のエッジの位置を求めるときの説明図である。
位置検出手段７４は、チャンネルＣＨ３により得られたプロファイルＦ３と、チャンネルＣＨ６により得られたプロファイルＦ６を加算する。

位置検出手段７４は、加算により得られたプロファイルＦ３６から、信号値が急激に変化する位置Ｐ１を検出する。これにより、時点ｔ１における肝臓のエッジの位置Ｐ１（図５参照）を検出することができる。プロファイルＦ３およびＦ６を加算することにより、ＳＮ比を大きくすることができるので、肝臓のエッジの位置の検出精度を向上させることができる。エッジの位置Ｐ１を求めたら、図６のフローを終了する。

時点ｔ１における肝臓のエッジの位置Ｐ１を検出した後、次の時点ｔ２においてナビゲータシーケンスを実行する。

図１７は、時点ｔ２においてナビゲータシーケンスＮＡＶを実行し、時点ｔ２における肝臓のエッジの位置を検出するときのフローを示す図である。
ステップＳＴ１では、時点ｔ２においてナビゲータシーケンスＮＡＶが実行される。ナビゲータシーケンスＮＡＶを実行することにより、ナビゲータ領域Ｒ_ｎａｖからナビゲータ信号が取得される。プロファイル作成手段７１（図１参照）は、先に選択されたチャンネルＣＨ３およびＣＨ６（図１５参照）で受信されたナビゲータ信号を、ナビゲータ領域Ｒ_ｎａｖのＳＩ方向の信号強度を表すプロファイルに変換する。これにより、チャンネルＣＨ３およびＣＨ６ごとにプロファイルが作成される。図１８に、作成されたプロファイルＦ３およびＦ６を概略的に示す。プロファイルＦ３およびＦ６を得た後、位置検出手段７４は、チャンネルＣＨ３により得られたプロファイルＦ３と、チャンネルＣＨ６により得られたプロファイルＦ６を加算する。図１９に、加算により得られたプロファイルＦ３６を概略的に示す。

位置検出手段７４は、加算により得られたプロファイルＦ３６から、信号値が急激に変化する位置Ｐ２を検出する。これにより、時点ｔ２における肝臓のエッジの位置Ｐ２（図５参照）を検出することができる。

以下同様に、時点ｔ３〜ｔｚについても（図５参照）、図１７に示すフローに従って、ナビゲータシーケンスＮＡＶを実行し、選択されたチャンネルＣＨ３およびＣＨ６で受信されたナビゲータ信号を用いて、ナビゲータ領域Ｒ_ｎａｖのＳＩ方向の信号強度を表すプロファイルを作成する。そして、チャンネルＣＨ３により得られたプロファイルＦ３と、チャンネルＣＨ６により得られたプロファイルＦ６を加算し、加算により得られたプロファイルＦ３６から、肝臓のエッジの位置を検出する。

したがって、図５に示すように、時点ｔ１〜ｔｚにおける肝臓のエッジの位置Ｐ１〜Ｐｚのデータを取得することができる。このデータを取得した後、肝臓のエッジの位置Ｐ１〜Ｐｚのデータに基づいて、トリガレベルＴＬを決定する。図２０は、トリガレベルＴＬの一例を示す図である。トリガレベルＴＬは、後述する本スキャンＢにおいてデータ収集シーケンスＤＡＱ（図２１参照）を実行するときの肝臓のエッジの基準位置を表している。トリガレベルＴＬは、例えば、肝臓のエッジの位置の最大値と最小値の中間に設定することができる。トリガレベルＴＬが本スキャンＢを実行するときにどのように使用されるかについては、後述する。

プレスキャンＡを実行した後、本スキャンＢを実行する。
図２１は、本スキャンＢの説明図である。
本スキャンＢでは、ナビゲータシーケンスＮＡＶと、肝臓のデータを取得するためのデータ収集シーケンスＤＡＱとが実行される。

本スキャンＢでも、図１７に示すフローに従ってナビゲータシーケンスＮＡＶを実行し、選択されたチャンネルＣＨ３およびＣＨ６で受信されたナビゲータ信号を用いて、ナビゲータ領域Ｒ_ｎａｖのＳＩ方向の信号強度を表すプロファイルを作成する。そして、チャンネルにより得られたプロファイルと、チャンネルにより得られたプロファイルを加算し、加算により得られたプロファイルから、肝臓のエッジの位置を検出する。

このようにして、肝臓のエッジの位置の時間変化をモニタし、肝臓のエッジの位置がトリガレベルＴＬの上側から下側に移動したときに、データ収集シーケンスＤＡＱが実行される。

以下同様に、ナビゲータシーケンスＮＡＶとデータ収集シーケンスＤＡＱを繰り返し実行し、本スキャンＢを終了する。本スキャンＢにより収集されたデータに基づいて、肝臓の画像が再構成され、被検体の撮影が終了する。

本形態において使用されるテンプレートＴは、肺側の領域Ｒ２の中で、肝臓に近い領域Ｒ２１の信号値はゼロであるが、肝臓から離れた領域Ｒ２２の信号値は−２に設定されている（図１１参照）。このようなテンプレートを用いることにより、肺の領域の信号値が大きいプロファイルは、テンプレートＴとの相関係数が小さくなるが、肺の領域の信号値が小さいプロファイルは、テンプレートＴとの相関係数が大きくなる。したがって、相関係数の値に基づいて、チャンネルＣＨ１〜ＣＨ８の中から、肺の領域の信号の影響を受けにくいチャンネルを選択することができる。

尚、本形態では、プロファイルＦ１〜Ｆ８の中から、相関係数が最大となるプロファイルＣＨ３と、相関係数が２番目に大きいプロファイルＣＨ６とを選択している。しかし、相関係数が最大となるプロファイルＣＨ３のみを選択し、プロファイルＣＨ３のみを用いて肝臓のエッジの位置を検出してもよい。また、プロファイルＦ１〜Ｆ８の中から、相関係数の大きい順に３つ以上のプロファイルを選択し、選択された３つ以上のプロファイルに基づいて、肝臓のエッジの位置を検出してもよい。

また、本形態では、図１１に示すテンプレートＴを使用している。しかし、テンプレートＴの代わりに、別のテンプレートを使用してもよい（図２２参照）。

図２２は、本形態で使用可能な別のテンプレートＴ′の説明図である。
図２２に示すテンプレートＴ′は、肺の領域Ｒ２における信号値Ｗ_ｉがＷ_ｉ＝−２である。このようなテンプレートＴ′を用いても、肺の領域の信号値が大きいプロファイルの相関係数を小さくすることができる。したがって、チャンネルＣＨ１〜ＣＨ８の中から、肺の領域の信号の影響を受けにくいチャンネルを選択することができる。

尚、相関係数を算出する場合、図１１に示すテンプレートＴを用いてもよいし、図２２に示すテンプレートＴ′を用いてもよいが、より好適な例では、図１１に示すテンプレートＴが使用される。この理由について、図２３を参照しながら説明する。

図２３は、テンプレートＴが好適に使用できる理由の説明図である。
図２３（ａ）は、図１１に示すテンプレートＴとプロファイルＦ３との相関係数を算出するときの説明図、図２３（ａ）は、図２２に示すテンプレートＴ′とプロファイルＦ３との相関係数を算出するときの説明図である。
尚、図２３では、テンプレートのＳＩ方向の解像度ｒｅｓが、ｒｅｓ＝２５６であるとする。

先ず、図２３（ａ）について説明する。
肝臓のエッジは被検体の呼吸運動に伴ってＳＩ方向に移動するので、肝臓のエッジがテンプレートの肺の領域の内側に入り込むことがある。図２３（ａ）では、肝臓のエッジの位置ｉ＝１３５が、テンプレートＴの肺の領域Ｒ２の内側に入り込んでいる様子が示されている。

テンプレートＴは、位置ｉ＝１２９〜１９２の信号値Ｗ_ｉがＷ_ｉ＝０に設定されている。したがって、位置ｉ＝１３５におけるテンプレートＴの信号値Ｗ_１３５は、Ｗ_１３５＝０である。一方、プロファイルＦ３は、位置ｉ＝１３５における信号値Ｓ_１３５がＳ_１３５＝０．５である。したがって、テンプレートＴとプロファイルＦ３との相関係数を算出する場合、位置ｉ＝１３５におけるＷ_１３５Ｓ_１３５の値は、Ｗ_１３５Ｓ_１３５＝０×０．５＝０となる。

一方、図２３（ｂ）を参照すると、テンプレートＴ′は、位置ｉ＝１２９〜１９２の信号値Ｗ_ｉがＷ_ｉ＝−２に設定されているので、位置ｉ＝１３５におけるテンプレートＴ′の信号値Ｗ_１３５は、Ｗ_１３５＝−２である。したがって、テンプレートＴ′とプロファイルＦ３との相関係数を算出する場合、位置ｉ＝１３５におけるＷ_１３５Ｓ_１３５の値は、Ｗ_１３５Ｓ_１３５＝−２×０．５＝−１となる。

このように、テンプレートＴ′は、肝臓のエッジの位置ｉ＝１３５における信号値Ｗ_ｉが「−２」であるので、Ｗ_１３５Ｓ_１３５が負の値になり、相関係数を小さくしてしまう。したがって、相関係数が小さくならないようにするため、テンプレートＴ′よりも、テンプレートＴを用いることが望ましい。尚、肝臓のエッジの位置（およびその近傍の範囲）においてＷ_ｉＳ_ｉが負の値になっても、相関係数に与える影響がそれほど大きくない場合には、テンプレートＴ′を用いることができる。

尚、本発明で使用されるテンプレートは、図１１および図２２に示されたテンプレートＴおよびＴ′に限定されることはない。例えば、図１１のテンプレートＴでは、肝臓から離れた領域Ｒ２２の信号値Ｗ_ｉは「−２」に設定されており、図２２のテンプレートＴ′では、肺の領域Ｒ２の信号値Ｗ_ｉは「−２」に設定されているが、「−２」とは別の負の値に設定してもよい。また、本形態では、テンプレートの肝臓の領域の信号値は正の値に設定され、肺の領域の信号値が負の値（およびゼロ）に設定されている。しかし、チャンネルＣＨ１〜ＣＨ８の中から適切なチャンネルを選択することができるのであれば、図２４に示すように、テンプレートの肝臓の領域Ｒ１の信号値を負の値に設定し、肺の領域Ｒ２の信号値を正の値（およびゼロ）に設定することも可能である。

尚、本形態では、８チャンネルコイルでナビゲータ信号を取得する例について説明されている。しかし、本発明は、８チャンネルコイルに限定されることはなく、２以上のチャンネルを有するコイルでナビゲータ信号を取得する場合に適用することができる。

本形態では、ナビゲータ領域Ｒ_ｎａｖは、肝臓と肺とを含むように設定されているが、体動する部位を含んでいるのであれば、肝臓又は肺とは別の部位を含んでいてもよい。例えば、ナビゲータ領域Ｒ_ｎａｖを、肝臓と心臓とを含むように設定してもよい。

本形態では、プリスキャンＡの時点ｔ１におけるナビゲータシーケンスＮＡＶにより得られたナビゲータ信号に基づいて、チャンネルＣＨ１〜ＣＨ８の中から、肝臓のエッジの位置を検出するために使用されるチャンネルＣＨ３およびＣＨ６を選択している。しかし、チャンネルを選択するためのナビゲータシーケンスＮＡＶを２回以上実行し、各ナビゲータシーケンスＮＡＶにより得られたナビゲータ信号に基づいてチャンネルを選択してもよい。

本形態では、時点ｔ１のナビゲータシーケンスＮＡＶにより得られたナビゲータ信号に基づいてチャンネルＣＨ３およびＣＨ６を選択した後、時点ｔ２以降は、チャンネルＣＨ３およびＣＨ６が受信したナビゲータ信号に基づいて肝臓のエッジの位置を検出している。しかし、ナビゲータシーケンスＮＡＶを実行するたびにチャンネルを選択してもよい。

本形態では、トリガリングによりデータ収集シーケンスＤＡＱを実行する例について述べられているが、本発明は、トリガリングに限定されることはなく、複数のチャンネルを有するコイルでナビゲータ信号を受信する必要がある撮影であれば、どのような撮影にも適用することができる。

２ マグネット
３ テーブル
３ａ クレードル
４ 受信コイル
４１ 第１のコイル部
４２ 第２のコイル部
５ 送信器
６ 勾配磁場電源
７ 制御部
８ 操作部
９ 表示部
１０ 被検体
２１ ボア
７１ プロファイル作成手段
７２ 相関係数算出手段
７３ 選択手段
７４ 位置検出手段
１００ ＭＲ装置

Claims (10)

1. 複数のチャンネルを有するコイルを用いて、体動する第１の部位と体動する第２の部位とを含むナビゲータ領域から発生するナビゲータ信号を取得する磁気共鳴装置であって、
   前記コイルを用いて前記ナビゲータ領域から発生する第１のナビゲータ信号を取得するための第１のナビゲータシーケンスを実行するスキャン手段と、
   前記複数のチャンネルの各々が受信した前記第１のナビゲータ信号に基づいて、前記チャンネルごとに、前記第１の部位の位置情報を含む第１のプロファイルを作成するプロファイル作成手段と、
   前記第１のプロファイルの信号値と、前記ナビゲータ領域の基準のプロファイルを表すテンプレートの信号値に基づいて、前記第１のプロファイルと前記テンプレートとの相関を求める手段と、
   前記相関に基づいて、前記複数のチャンネルの中から、前記第１の部位の位置情報を取得するために使用されるチャンネルを選択する選択手段と、
   を有し、
   前記テンプレートの信号値は、
   前記第１の部位の領域において第１の極性の信号値を含んでおり、前記第２の部位の領域において前記第１の極性とは反対の第２の極性の信号値を含んでいる、磁気共鳴装置。
2. 前記テンプレートの信号値は、前記第２の部位の領域において一定値に設定されている、請求項１に記載の磁気共鳴装置。
3. 前記テンプレートの信号値は、
   前記第２の部位の領域のうちの前記第１の部位に近い領域における信号値が、前記第２の部位の領域のうちの前記第１の部位から離れた領域における信号値とは異なるように設定されている、請求項１に記載の磁気共鳴装置。
4. 前記テンプレートの信号値は、
   前記第１の部位に近い領域においてゼロに設定され、前記第１の部位から離れた領域において前記第２の極性の信号値に設定されている、請求項３に記載の磁気共鳴装置。
5. 前記スキャン手段は、
   前記コイルを用いて前記ナビゲータ領域から発生する第２のナビゲータ信号を取得するための第２のナビゲータシーケンスを実行し、
   前記プロファイル作成手段は、
   前記選択手段により選択されたチャンネルが受信した前記第２のナビゲータ信号に基づいて、前記第１の部位の位置情報を含む第２のプロファイルを作成する、請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴装置。
6. 前記第２のプロファイルに基づいて、前記第２のナビゲータシーケンスが実行されたときの前記第１の部位の位置情報を求める手段、
   を有する請求項５に記載の磁気共鳴装置。
7. 前記選択手段は、
   前記相関に基づいて、前記複数のチャンネルの中から、２つ以上のチャンネルを選択し、
   前記プロファイル作成手段は、
   前記選択手段により選択された２つ以上のチャンネルが受信した前記第２のナビゲータ信号に基づいて、選択されたチャンネルごとに、前記第１の部位の位置情報を含む第２のプロファイルを作成し、
   前記第１の部位の位置情報を求める手段は、
   選択されたチャンネルごとに得られた前記第２のプロファイルを加算し、加算された後の第２のプロファイルに基づいて、前記第２のナビゲータシーケンスが実行されたときの前記第１の部位の位置情報を求める、請求項６に記載の磁気共鳴装置。
8. 前記第１の部位の位置情報を求める手段は、
   選択されたチャンネルごとに得られた前記第１のプロファイルを加算し、加算された後の第１のプロファイルに基づいて、前記第１のナビゲータシーケンスが実行されたときの前記第１の部位の位置情報を求める、請求項６又は７に記載の磁気共鳴装置。
9. 前記第１の部位は肝臓のエッジを含んでおり、前記第２の部位は肺の一部を含んでおり、
   前記第１の部位の位置情報は、前記肝臓のエッジの位置情報である、請求項１〜８のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴装置。
10. 複数のチャンネルを有するコイルを用いて、体動する第１の部位と体動する第２の部位とを含むナビゲータ領域から発生する第１のナビゲータ信号を取得するための第１のナビゲータシーケンスを実行する磁気共鳴装置に適用されるプログラムであって、
    前記複数のチャンネルの各々が受信した前記第１のナビゲータ信号に基づいて、前記チャンネルごとに、前記第１の部位の位置情報を含む第１のプロファイルを作成するプロファイル作成処理と、
    前記第１のプロファイルの信号値と、前記ナビゲータ領域の基準のプロファイルを表すテンプレートの信号値に基づいて、前記第１のプロファイルと前記テンプレートとの相関を求める処理と、
    前記相関に基づいて、前記複数のチャンネルの中から、前記第１の部位の位置情報を取得するために使用されるチャンネルを選択する選択処理と、
    を計算機に実行させるためのプログラムであり、
    前記テンプレートの信号値は、
    前記第１の部位の領域において第１の極性の信号値を含んでおり、前記第２の部位の領域において前記第１の極性とは反対の第２の極性の信号値を含んでいる、プログラム。