JP6646271B2 - 磁気共鳴画像装置及びコンピュータプログラム - Google Patents
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Description
この場合、フルセンシングによって得られた第1の観測データにより、非常に高精度な第1の磁気共鳴画像を得ることができる。したがって、参照画像がさらに高品質になり、より高精度に第2の磁気共鳴画像を生成することができる。
この場合、圧縮センシングによって第1の観測データが得られるため、撮像のさらなる高速化が可能となる。
この場合、第2のスライスは第1のスライスから離れており、第1の磁気共鳴画像から参照画像を生成すると参照画像の品質が低下する可能性がある。一方、第1のスライスに近い第3のスライスにおける第3の磁気共鳴画像は、第1の磁気共鳴画像に基づいて生成することで高品質なものとなる。第3のスライスは第2のスライスに近いので、参照画像は第3の磁気共鳴画像に類似する。したがって、第3の磁気共鳴画像から高品質な参照画像を生成することができ、このため高精度に第2の磁気共鳴画像を生成することができる。
この場合、第1の磁気共鳴画像と第3の磁気共鳴画像との両方を用いて参照画像を生成するので、さらに高品質な参照画像を得ることができる。したがって、より高精度に第2の磁気共鳴画像を生成することができる。
[1.磁気共鳴画像装置の構成]
図1は、本実施形態に係る磁気共鳴画像装置(以下、「MRI装置」という)100の構成を示す模式図である。図1に示すように、このMRI装置100は、核磁気共鳴信号検出装置200と、処理装置300とを備えている。
核磁気共鳴信号検出装置200は、人体に適切な磁場を印加して、発生した電磁波をコイルで検出し、観測データを得る。観測データyは、次式(1)で表される。
以下、MRI装置100の動作について説明する。
本実施形態に係るMRI装置の構成については、実施形態1に係るMRI装置の構成と同様であるので、同一構成要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
発明者は、実施形態1に係るMRI装置の性能を評価する試験を実施した。試験では、健常な20代男性の被験者の肩の磁気共鳴画像を54枚撮像し、最後の5枚のスライス(#50〜54)を用いて計算機によってシミュレーションを行った。使用したMRI装置は、GE Healthcare UK社製のSignaHDxt(1.5T)である。撮像のパラメータを、TR=800ms, TE=17ms, FOV=240mm×240mm, Matrix=256×256, Gap=0, Thickness=1mmに設定した。
上述した実施の形態1及び2においては、2つのIスライス画像の線形補間により参照画像を生成する構成について述べたが、これに限定されるものではない。3つ以上のIスライス画像に対して公知の補間方法、例えばスプライン補間によって参照画像を生成してもよい。また、1つのIスライス画像から、参照画像を生成してもよい。例えば、Iスライス画像と同一の画像を参照画像としてもよい。
200 核磁気共鳴信号検出装置
300 処理装置
310 処理部
311 Iスライス画像生成部
312 参照画像生成部
313 差分画像推定部
314 Dスライス画像生成部
321 CPU
330 MR画像生成プログラム
340 可搬型記録媒体
Claims (7)
- 対象物を横切るスライスにおける核磁気共鳴信号を検出して得られるk空間の観測データを処理して前記スライスにおける磁気共鳴画像を生成するための磁気共鳴画像装置であって、
前記対象物の第1のスライスにおける核磁気共鳴信号を検出して得られる第1の観測データと、前記対象物の第2のスライスにおける核磁気共鳴信号を検出して得られる、前記第1の観測データよりも観測量が小さい第2の観測データとを出力する核磁気共鳴信号検出装置と、
前記核磁気共鳴信号検出装置から出力された前記第1の観測データ及び前記第2の観測データに基づいて、前記第1のスライスにおける第1の磁気共鳴画像及び前記第2のスライスにおける第2の磁気共鳴画像を生成する処理装置と、
を備え、
前記処理装置は、
前記第1の観測データに基づいて、前記第1の磁気共鳴画像を生成する第1磁気共鳴画像生成手段と、
前記第1磁気共鳴画像生成手段によって生成された前記第1の磁気共鳴画像に基づいて、前記第2のスライスにおける参照画像を生成する参照画像生成手段と、
前記参照画像生成手段によって生成された前記参照画像と、前記第2の磁気共鳴画像との差分画像を推定する差分画像推定手段と、
前記参照画像生成手段によって生成された前記参照画像と、前記差分画像推定手段によって推定された前記差分画像とを加算合成して、前記第2の磁気共鳴画像を生成する第2磁気共鳴画像生成手段と、
を有し、
前記差分画像推定手段は、前記参照画像と前記差分画像との加算合成結果を用いて定義される前記第2の観測データの推定値と、前記核磁気共鳴信号検出装置から出力された前記第2の観測データとの差分、及び前記差分画像のスパース性に基づく正則化項を最小化することにより、前記差分画像を推定するように構成されていることを特徴とする、磁気共鳴画像装置。 - 前記核磁気共鳴信号検出装置は、前記第1のスライスにおける核磁気共鳴信号の全部を観測することにより、前記第1の観測データを取得するように構成されていることを特徴とする、請求項1に記載の磁気共鳴画像装置。
- 前記核磁気共鳴信号検出装置は、前記第1のスライスにおける核磁気共鳴信号の一部を観測することにより、前記第1の観測データを取得するように構成されていることを特徴とする、請求項1に記載の磁気共鳴画像装置。
- 前記核磁気共鳴信号検出装置は、前記第1のスライスと前記第2のスライスとの間にある第3のスライスにおける核磁気共鳴信号を検出して得られる、前記第1の観測データよりも観測量が小さい第3の観測データを出力するように構成されており、
前記参照画像生成手段は、前記第1の磁気共鳴画像に基づいて、前記第3のスライスにおける参照画像を生成し、
前記差分画像推定手段は、前記第3の観測データを用いて、前記参照画像生成手段によって生成された前記第3のスライスにおける前記参照画像と、前記第3のスライスにおける第3の磁気共鳴画像との差分画像を推定し、
前記第2磁気共鳴画像生成手段は、前記参照画像生成手段によって生成された前記第3のスライスにおける前記参照画像と、前記差分画像推定手段によって推定された前記第3の磁気共鳴画像との前記差分画像とを加算合成して、前記第3のスライスにおける第3の磁気共鳴画像を生成し、
前記参照画像生成手段において前記第2のスライスにおける前記参照画像を生成することは、前記第2磁気共鳴画像生成手段によって前記第1の磁気共鳴画像に基づいて生成された前記第3の磁気共鳴画像に基づいて、前記第2のスライスにおける参照画像を生成することである、請求項1乃至3の何れか1項に記載の磁気共鳴画像装置。 - 前記核磁気共鳴信号検出装置は、前記第2のスライスを挟んで第1のスライスの反対側にある第3のスライスにおける核磁気共鳴信号を検出して得られる、前記第2の観測データよりも観測量が大きい第3の観測データを出力するように構成されており、
前記参照画像生成手段は、前記第1の磁気共鳴画像と、前記第3の観測データに基づいて生成された前記第3のスライスにおける第3の磁気共鳴画像とに基づいて、前記参照画像を生成するように構成されていることを特徴とする、請求項1乃至3の何れか1項に記載の磁気共鳴画像装置。 - 前記第3の観測データは、前記第1の観測データと観測量が同じであり、
前記核磁気共鳴信号検出装置は、前記第1のスライスと前記第3のスライスの間にある複数のスライスそれぞれにおける核磁気共鳴信号を検出して得られる、前記第1の観測データよりも観測量が小さい複数の観測データを出力するように構成されており、
前記参照画像生成手段は、前記第1の磁気共鳴画像と前記第3の磁気共鳴画像とに基づいて、前記複数のスライスそれぞれにおける複数の参照画像を生成するように構成されており、
前記差分画像推定手段は、前記複数のスライスそれぞれにおいて前記参照画像と生成される磁気共鳴画像との差分画像を推定するように構成されており、
前記第2磁気共鳴画像生成手段は、前記複数のスライスそれぞれにおいて前記参照画像と前記差分画像とを加算合成して、前記複数のスライスそれぞれにおける複数の磁気共鳴画像を生成するように構成されていることを特徴とする、請求項5に記載の磁気共鳴画像装置。 - 対象物の第1のスライスにおける核磁気共鳴信号を検出して得られるk空間の第1の観測データ、及び前記対象物の第2のスライスにおける核磁気共鳴信号を検出して得られる、前記第1の観測データよりも観測量が小さいk空間の第2の観測データを処理して、前記第1のスライスにおける第1の磁気共鳴画像及び前記第2のスライスにおける第2の磁気共鳴画像を生成するためのコンピュータプログラムであって、
コンピュータを、
前記第1の観測データに基づいて、前記第1の磁気共鳴画像を生成する第1磁気共鳴画像生成手段、
前記第1磁気共鳴画像生成手段によって生成された前記第1の磁気共鳴画像に基づいて、前記第2のスライスにおける参照画像を生成する参照画像生成手段、
前記参照画像生成手段によって生成された前記参照画像と、前記第2の磁気共鳴画像との差分画像を推定する差分画像推定手段、及び
前記参照画像生成手段によって生成された前記参照画像と、前記差分画像推定手段によって推定された前記差分画像とを加算合成して、前記第2の磁気共鳴画像を生成する第2磁気共鳴画像生成手段として機能させ、
前記差分画像推定手段は、前記参照画像と前記差分画像との加算合成結果を用いて定義される前記第2の観測データの推定値と、前記対象物の第2のスライスにおける核磁気共鳴信号を検出して得られる前記第2の観測データとの差分、及び前記差分画像のスパース性に基づく正則化項を最小化することにより、前記差分画像を推定するように構成されていることを特徴とする、コンピュータプログラム。
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