JP6554717B2 - 磁気共鳴装置およびプログラム - Google Patents
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Description
したがって、できるだけコントラストの変化を生じさせない技術が望まれている。
前記第1のシーケンスを複数回実行することにより収集されたデータに基づいて、拡散情報を含む複数の第1の画像を作成する第1の画像作成手段と、
前記第1の画像ごとに、前記第1の画像のうちの画像強度の損失が生じた第1の部分において画像強度を復元するための第1のフィルタリングを実行する第1のフィルタ手段であって、前記第1の画像の中の第2の部分において前記第1のフィルタリングを実行しない第1のフィルタ手段とを有する磁気共鳴装置である。
前記第1のシーケンスを複数回実行することにより収集されたデータに基づいて、拡散情報を含む複数の第1の画像を作成する第1の画像作成処理と、
前記第1の画像ごとに、前記第1の画像のうちの画像強度の損失が生じた第1の部分において画像強度を復元するための第1のフィルタリングを実行する第1のフィルタ処理であって、前記第1の画像の中の第2の部分において前記第1のフィルタリングを実行しない第1のフィルタ処理と、
をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
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RFコイル4などを有している。
マスク作成手段92は、準同型フィルタリングを実行するときに使用するマスク(図22参照)を作成する。マスクの詳細については後述する。
モジュレーションマップ作成手段93は、準同型フィルタリングを実行するときに使用するモジュレーションマップ(図23参照)を作成する。モジュレーションマップの詳細については後述する。
準同型フィルタ手段94は、マスクとモジュレーションマップを用いて、画像作成手段91により作成された画像に対して準同型フィルタリングを実行する。準同型フィルタ手段94は第1のフィルタ手段に相当する。
ローパスフィルタ手段96は、マスクや差分画像に対してローパルフィルタリングを実行する。ローパルフィルタ手段96は第2のフィルタ手段に相当する。
復元画像作成手段97は、後述する式(3)に基づいて復元画像を求める。復元画像作成手段97は第2の画像作成手段に相当する。
合成画像作成手段98は、復元画像を合成することにより合成画像を作成する。
ADCマップ作成手段99は、合成画像に基づいてADCマップを作成する。
MR装置100は、上記のように構成されている。
ステップST1では、拡散強調画像を取得するためのスキャンが実行される(図4および図5参照)。
本形態では、肝臓を横切る位置にスライスが設定される。図4では、説明の便宜上、3枚のスライス1〜3が設定された例が示されている。
図6には、各スライスのNEX(Number of Excitation:励起回数)がn回の例(NEX=n)が示されている。スキャンSC1は、n個の期間V1〜Vnを有している。各期間では、3つのシーケンスE1、E2、およびE3が実行される。したがって、スキャンSC1では、3つのシーケンスE1、E2、およびE3のセットがn回実行される。以下に、スキャンSC1の期間V1〜Vnで実行されるシーケンスE1、E2、E3について説明する。
シーケンスE1は、以下のパルス(1)〜(4)を有している。
(1)RFパルス
(1a)スライスを励起するための励起パルスα1
(1b)スピンを再収束させるためのリフォーカスパルスα2
(2)スライス選択方向の勾配パルス
(2a)スライスを選択するためのスライス選択勾配パルスGs1およびGs2
(3)周波数エンコード方向の勾配パルス
(3a)勾配パルスGfs
(3b)b=b1のMPG
(3c)エコーを収集するための読出し勾配パルスGre
(4)位相エンコード方向の勾配パルス
(4a)勾配パルスGps
(4b)位相エンコード勾配パルスGp
シーケンスE1が終了した後、シーケンスE2が実行される。
シーケンスE2が終了した後、シーケンスE3が実行される。
期間V1の後、次の期間V2においてシーケンスが実行される。
次に、スキャンSC2について説明する。
図11は、図6と同様に、NEX=nの例を示している。スキャンSC2は、n個の期間W1〜Wnを有している。各期間では、3つのシーケンスF1、F2、およびF3が実行される。したがって、スキャンS2では、3つのシーケンスF1、F2、およびF3のセットがn回実行される。以下に、スキャンSC2の期間W1〜Wnで実行されるシーケンスF1、F2、F3について説明する。
スキャンSC2では、先ず、期間W1において、シーケンスF1が実行される(図12参照)。
シーケンスF1は、シーケンスE1(図7参照)と比較すると、b=b2に設定されたMPGを有しているが、その他のパルスは、シーケンスE1と同じである。したがって、シーケンスF1は、スライス1を励起し、スライス1の拡散強調画像(b=b2)の再構成に必要なk空間のデータを収集する。画像作成手段91は、シーケンスF1により収集されたデータに基づいて、拡散強調画像を作成する。
シーケンスF1が終了した後、シーケンスF2が実行される。
シーケンスF2が終了した後、シーケンスF3が実行される。
したがって、全部で6枚のSDマップが作成される。図19に、SDマップの一例を示す。
マスクMK1〜MK6を作成した後、ステップST22に進む。
モジュレーションマップ作成手段93は、先ず、拡散強調画像DW11のローパスフィルタリングを実行する。図23では、拡散強調画像DW11をローパスフィルタリングすることにより得られた画像(以下、「ローパスフィルタ画像」と呼ぶ)を、符号「DWlpf」で示してある。
HM11=DW11*Dmod1 ・・・(1)
拡散強調画像DW11にモジュレーションマップDmod1を乗算することにより、拡散強調画像DW11の準同型フィルタリングを実行する。これにより、準同型フィルタ画像HMが得られる。
DIF=HM11−DW11 ・・・(2)
RS11=(1−MK1lpf)*DW11+MK1lpf*(DW11+DIFlpf)
・・・(3)
ここで、RS11:復元画像
MK1lpf:ローパスフィルタリングされた後のマスク
DW11:拡散強調画像
DIFlpf:ローパルフィルタリングされた後の差分画像
第2項の計算を行う場合、復元画像作成手段97は、拡散強調画像DW11に差分画像DIFlpfを加算する。先に説明したように、差分画像DIFlpfは、差分画像DIFと比較すると、準同型フィルタリングにより増強されたコントラストが低減されている。したがって、拡散強調画像DW11に差分画像DIFlpfを加算することにより、肝臓の左葉および胃の画像強度が復元され、且つコントラストも低減された加算画像(DW11+DIFlpf)を得ることができる。
第1項の(1−MK1lpf)は、マスクMK1lpfのピクセル値を反転させることにより得られる反転マスクを表している。マスクMK1lpfのピクセル値1は、反転マスク(1−MK1lpf)ではピクセル値0であり、マスクMK1lpfのピクセル値0は、反転マスク(1−MK1lpf)ではピクセル値1である。
図36は、復元画像の合成方法の一例を示す図である。
先ず、合成画像作成手段98は、ステップST6で得られた復元画像の中から、スライス1の復元画像RS11〜RS1nを選択する。そして、合成画像作成手段98は、以下の式を用いて復元画像RS11〜RS1nを合成する。
合成画像を作成した後、ステップST8に進む。
シミュレーションでは、スピンエコーEPI画像(レファレンス画像)に対してランダムに特定された25箇所(図39に「+」で示されている箇所)における信号値を表すシミュレーションデータを得た。
(a)シミュレーションデータを相加平均法で合成した。
(b)シミュレーションデータを振幅二乗重み付き平均法で合成した。
(c)シミュレーションデータを準同型フィルタリングし、準同型フィルタリングされたデータを振幅二乗重み付き平均法で合成した。
図40は、上記の方法(a)、(b)、および(c)で合成されたデータの正規化二乗平均誤差(Normalized Root Mean Squared Error)を表すグラフである。横軸は、レファンレス画像に特定された25個の各箇所を表している。縦軸は正規化二乗平均誤差である。図40を参照すると、(c)の方法が最も小さい誤差を示していることがわかる。したがって、準同型フィルタリングと振幅二乗重み付き平均法の組合せが画像強度の復元に有効であることがわかる。
(m2)スキャンAにより得られた4枚の画像を準同型フィルタリングし、4枚の準同型フィルタ画像HMa1〜HMa4を得た。そして、4枚の準同型フィルタ画像HMa1〜HMa4に基づいて4枚の復元画像RSa1〜RSa4を作成した。次に、4枚の復元画像RSa1〜RSa4を振幅二乗重み付け平均法で合成し、合成画像DCaを得た。
図41(a)は、方法(m1)を用いて作成されたADCマップを示し、図41(b)は、方法(m2)を用いて作成されたADCマップを示す。
3 テーブル
3a クレードル
4 コイル
5 送信器
6 勾配磁場電源
7 受信器
8 コンピュータ
9 プロセッサ
10 メモリ
11 操作部
12 表示部
13 被検体
21 ボア
91 画像作成手段
92 マスク作成手段
93 モジュレーションマップ作成手段
94 準同型フィルタ手段
95 差分画像作成手段
96 ローパスフィルタ手段
97 復元画像作成手段
98 合成画像作成手段
99 ADCマップ作成手段
100 MR装置
Claims (14)
- 複数の部位を含む撮影部位を横切るスライスから拡散情報を含むデータを収集するための第1のシーケンスを複数回実行するスキャン手段と、
前記第1のシーケンスを複数回実行することにより収集されたデータに基づいて、拡散情報を含む複数の第1の画像を作成する第1の画像作成手段と、
前記第1の画像ごとに、前記第1の画像のうちの画像強度の損失が生じた第1の部分において画像強度を復元するための準同型フィルタリングを実行する第1のフィルタ手段であって、前記第1の画像の中の第2の部分において前記準同型フィルタリングを実行しない第1のフィルタ手段と、
前記第1の画像に基づいて、前記準同型フィルタリングするためのモジュレーションマップを作成するモジュレーションマップ作成手段と
を有し、
前記第1のフィルタ手段は、
前記モジュレーションマップを用いて、前記準同型フィルタリングを実行する、磁気共鳴装置。 - 前記第1の画像の前記第1の部分に対応する第1の領域と、前記第1の画像の前記第2の部分に対応する第2の領域とを含むマスクを作成するマスク作成手段を有し、
前記第1のフィルタ手段は、
前記第1の画像の中で、前記マスクの第1の領域に対応する部分において、前記準同型フィルタリングを実行するが、前記第1の画像の中で、前記マスクの第2の領域に対応する部分において、前記準同型フィルタリングを実行しない、請求項1に記載の磁気共鳴装置。 - 前記マスク作成手段は、
前記複数の第1の画像のピクセル値の標準偏差を表す標準偏差マップを作成し、前記標準偏差マップに基づいて前記マスクを作成する、請求項2に記載の磁気共鳴装置。 - 前記第1の画像を準同型フィルタリングすることにより得られた第2の画像と、前記第1の画像とを差分することにより、差分画像を作成する差分画像作成手段と、
前記差分画像をローパスフィルタリングするための第2のフィルタ手段と、
ローパスフィルタリングされた差分画像と前記第1の画像とを加算することによりに得られる第1の加算画像を作成する第2の画像作成手段と、
を有する、請求項2又は3に記載の磁気共鳴装置。 - 前記第2のフィルタ手段は、
前記マスクの前記第1の領域と前記第2の領域との境界におけるピクセル値が滑らかに変化するように、前記マスクをローパスフィルタリングし、
前記第2の画像作成手段は、
ローパスフィルタリングされたマスクを用いて、前記第1の加算画像から第1の画像部分を取り出し、
前記ローパスフィルタリングされたマスクの反転マスクを用いて、前記第1の画像から第2の画像部分を取り出し、
前記第1の画像部分と前記第2の画像部分とを加算することにより、第3の画像を作成する、請求項4に記載の磁気共鳴装置。 - 前記第2の画像作成手段は複数の第3の画像を作成し、
前記複数の第3の画像を合成することにより合成画像を作成する第3の画像作成手段を有する、請求項5に記載の磁気共鳴装置。 - 前記第3の画像作成手段は、
前記複数の第3の画像の各々を重み付けし、重み付けされた複数の第3の画像に基づいて前記合成画像を作成する、請求項6に記載の磁気共鳴装置。 - 前記第3の画像作成手段は、
振幅二乗重み付き平均法を用いて前記複数の第2の画像の各々を重み付けする、請求項7に記載の磁気共鳴装置。 - 前記合成画像と、前記合成画像とは別の合成画像とに基づいて、ADCマップを作成するADCマップ作成手段を有する、請求項6〜8のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴装置。
- 前記スキャン手段は、
前記スライスからデータを収集するための第2のシーケンスを複数回実行し、
前記別の合成画像は、
前記第2のシーケンスを複数回実行することにより得られたデータに基づいて作成されている、請求項9に記載の磁気共鳴装置。 - 前記第1のシーケンスは、拡散強調を行うための第1の勾配パルスであって、拡散強調の強さを表すb値が第1の値に設定された第1の勾配パルスを含み、
前記第2のシーケンスは、拡散強調を行うための第2の勾配パルスであって、拡散強調の強さを表すb値が第2の値に設定された第2の勾配パルスを含む、請求項10に記載の磁気共鳴装置。 - 前記第1のシーケンスは、拡散強調を行うための第1の勾配パルスであって、拡散強調の強さを表すb値が第1の値に設定された第1の勾配パルスを含み、
前記第2のシーケンスは、拡散強調を行うための勾配パルスを含んでいない、請求項10に記載の磁気共鳴装置。 - 前記第1の画像の前記第1の部分は肝臓の左葉および胃を含んでおり、前記第1の画像の前記第2の部分は肝臓の右葉を含んでいる、請求項1〜12のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴装置。
- 複数の部位を含む撮影部位を横切るスライスから拡散情報を含むデータを収集するための第1のシーケンスを複数回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、
前記第1のシーケンスを複数回実行することにより収集されたデータに基づいて、拡散情報を含む複数の第1の画像を作成する第1の画像作成処理と、
前記第1の画像ごとに、前記第1の画像のうちの画像強度の損失が生じた第1の部分において画像強度を復元するための準同型フィルタリングを実行する第1のフィルタ処理であって、前記第1の画像の中の第2の部分において前記準同型フィルタリングを実行しない第1のフィルタ処理と、
前記第1の画像に基づいて、前記準同型フィルタリングするためのモジュレーションマップを作成するモジュレーションマップ作成処理と
をコンピュータに実行させるためのプログラムであり、
前記第1のフィルタ処理は、
前記モジュレーションマップを用いて、前記準同型フィルタリングを実行する、プログラム。
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