発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

以下で説明する実施形態において、データ収集の処理及び磁気共鳴画像の生成表示の両方又は一方を改善するための磁気共鳴イメージング方法及び磁気共鳴イメージングシステムを提供する。 送信信号および受信信号の両方に対して、撮像された組織内における不均一ＲＦ磁場に起因する撮像対象であるＭＲＩ画像内の不均一性を補正することが求められている。現在の手法は、ＲＦ−ＴＸ（送信磁場）及びＲＦ−ＲＸ（受信磁場）の両方のＲＦ磁場の空間的不均一性に起因する画像不均一性（例えば、シェーディング）を減ずる。これらの不均一性の原因は、１．５Ｔ（テスラ）より３．０Ｔ（テスラ）においてより重大である。これは、例えば、３．０ＴのＭＲＩシステムにおいて適用される比較的短いＲＦ波長が、撮像される被検体の空洞及び組織の両方又は一方内で建設的な干渉及び破壊的な干渉の両方又は一方を招く可能性があるからである。ＲＦ磁場の不均一性の影響については、多くの文献がある。表面コイルのＲＦ受信磁場の不均一性補正に対する多くの方法が知られている。多くの方法によって、ＲＦ送信磁場の不均一性に起因する画像不均一性は、少なくとも部分的に補正される。 従来のアルゴリズムでは、ＲＦ受信モードにおけるアレイコイル（ＡＣ）と、ＲＦ受信モードにおける全身コイル（ＷＢＣ）との両方による更なる参照用スキャン（プレスキャン）により画像が収集される。なお、プレスキャンでは、ＲＦ送信モードにおける全身コイル（ＷＢＣ）によりＲＦパルスが送信される。画像の比率は、ピクセルごとに形成される。従って、対象画像（本撮像のＭＲＩ画像）は、この比率を乗ずることによって補正できる。この補正によって、ＡＣ画像は、ＷＢＣ画像の均一性に略等しい空間的均一性を有することになる。 例えば、従来の輝度補正工程では、２つのボリュームを収集するシングルショットのＦＥ（Field Echo）を用いた感度マップ（ＭＡＰ）用のプレスキャンによるデータ収集が行われる。収集は、モーションアーチファクトの差を最小にするために交互に（interleave）される。１つのボリュームには、受信コイルとしてＷＢＣを使用し、１つのボリュームには、受信コイルとしてＡＣを使用する。診断用の収集は、補正対象となるスキャン（対象スキャン）として実行される。対象スキャンにより収集されたデータは、通常のスキャン動作の一部として画像の再構成処理に用いられる（或いは、対象スキャンにより収集されたデータの再処理は、後処理モードで後に実施しても良い）。オペレータは、輝度補正を選択して、補正の百分率として数字、例えば、おそらく、０≦（百分率補正）≦１００）を入力する。 ２つのＭＡＰボリューム（感度マップボリューム）は、比率がピクセル個々ベースで形成されるように除算される。その比率においては、ＴＸの影響及び信号密度は、その比率の両係数に対して当然同等であり、従って、その比率にはＲＸの影響のみが残る。 ＷＢＣのＲＦ磁場が空間的に均一であるという仮説を立てた場合、比率を撮像ボリュームのピクセル（ボクセル）ごとに割り振ったデータである「Ｒ」は、アレイコイルの受信ＲＦ磁場の空間的パターンである「ＡＣ ＲＸ空間的パターン（ＲＸ ＡＣパターン）」（及び、おそらく、一定のゲイン係数）のみに依存する。スライスは、当該スライスが対象画像と同じピクセル位置を有するように、ＭＰＲ（Multi-Planar Reformatting）等と同様の処理により、のＲ（Ｒ撮像ボリューム）から抽出される。対象画像にスライス比を乗ずることで、対象スライスの「ＲＸ ＡＣパターン」は、相殺される。或いは、「ＲＸ ＡＣパターン」が空間的に均一でない場合、対象画像にスライス比を乗ずることで、対象スライスの「ＲＸ ＡＣパターン」は、ＷＢＣの受信ＲＦ磁場の空間的パターンである「ＲＸ ＷＢＣパターン」に置き換えられる。かかる処理による輝度補正は、ＡＣ画像の局所ＳＮＲを有する画像を生成するはずである。しかし、３．０ＴのＭＲＩシステムにおいて生成される画像は、ＷＢＣのＲＦ送信ムラに起因するＷＢＣ画像の空間的不均一性を有する。 従来のアプローチでは、スキャナは、画像から特徴（例えば、人体断面図の幅、又は、幅と高さとの比）を決める。そして、補正マップ（感度マップ）は、おそらく、保存データベースから、複数の保存された補正マップの中から選択される。かかる選択は、画像の特徴に依存する。従って、選択されたマップは、画像の不均一性を補正するために使用される。 被検体のＲＦ−ＴＸ磁場（送信ＲＦ磁場）を効率的に補正するためのマップ（感度マップ）の生成には、多くの技法が知られている。そのようなマップが得られた場合、様々な補正方法が存在し、かかる補正方法により、ＲＦ−ＴＸ不均一性アーチファクトに対して、画像を補正できる。 純粋な画像処理方式では、キャリブレーションデータ又はプレスキャンマップ（感度マップ）を使用せずに画像に平坦な輝度特性を持たせようとしているものもある。 しかし、参照画像としてＷＢＣを使用して、更に、ＷＢＣからの改善された均一性を前提とすると、１．５Ｔ画像には小さい誤差しか生じないといえる（これは、受容可能である）。これに対して、不均一性によって、３．０Ｔ画像には非常に大きい誤差が引き起こされ、この誤差は受容不可である。 磁気共鳴輝度補正を行うための従来の試みとしては、以下の試みが挙げられる。すなわち、「Ｂ１シミング等のハードウェアの改良」や、「ＴＸ ＲＦレベルに影響されにくいように改良されたＭＲＩシーケンス（パルスシーケンス）」、「画像処理のみの補正」、「被検体ごとに加えられるキャリブレーション測定用のスキャン」、「小型低均一コイルを補正するための大型均一コイル（直交ＷＢＣ）の使用」「電磁場モデルに基づくＲＦ磁場の計算」、「“一般的な被検体”のために予め生成された所定の補正マップ」等である。１．５Ｔの（及び、１．５Ｔ以下の）ＭＲＩシステムに適用される従来の補正工程は、一般に、１．５Ｔより高い磁場（例えば、３．０ＴのＭＲＩシステム）では、受容不可である。例えば、腹部の画像は、補正不足になる一方で、頭部の画像は、補正過剰になる可能性がある。 全身コイル（ＷＢＣ）は、参照（reference）として使用される。それは、全身コイル（ＷＢＣ）では、アレイ受信コイル（ＡＣ）よりも、解剖学的組織に関係のある構造及び空間的変化が少ないからである。３．０ＴのＭＲＩシステムにより撮像される頭部では、ＴＸ及びＲＸの磁場（送信ＲＦ磁場及び受信ＲＦ磁場）は、中心部でより強くなる（縁端部周りに対して中心部でより強くなる高くなる）。腹部では、特に大きい被検体に対しては、腹部の中心部におけるＷＢＣのＴＸ及びＲＸの磁場は、低くなりすぎる（縁端部に比べて中心部でより低くなる）。標準の再構成方法の場合、再構成された画像の輝度は、ＷＢＣのＲＸ磁場不均一性の影響で、局所的により高いＲＸが局所的により高輝度のピクセルを与えるといったように、単純な線形関係に従って変化することとなる。ＴＸ空間的不均一性の場合、ＲＦ磁場不均一性と画像輝度との関係は、はるかにより複雑である。ＴＸ不均一性による影響は、パルスシーケンス、シーケンスパラメータ、組織のＴ１及びＴ２、ＲＦキャリブレーション等の様々な要素に依存する。これらの要素に依存して、ＲＦ不均一性のＴＸの影響は、ＲＸの影響より強い場合もあり、弱い場合もあり、或いは、ほとんど影響が無い場合もある。 単純に固定された補正モデルが、常に正確であるとは限らない。例えば、ＲＦ磁場が、人体寸法に基づいた格納モデルから選択された場合、それらは、より体液が多いまたはより脂肪が多い等の異なる人体組織構成要素をもつ被検体にとっては非常によくないであろう。しかも、ＲＦ−ＴＸ磁場への依存は、パルスシーケンスのパラメータが変化すると、異なるであろう。広範囲の収集シーケンス及びパラメータに対する補正を格納することは、問題を含むことになる。 明確なＲＦ−ＴＸマップ（送信ＲＦ磁場の感度マップ）によるＲＦ−ＴＸ補正（送信ＲＦ磁場の補正）は、一般に、ボリューム３Ｄ補正データのために、遅い、又は、不正確である追加のスキャンを必要とする。特に、高速の３次元撮像方法が要求され、人間の電気的特性及び磁気共鳴組織特性において従来の確定された仮定が、殆ど或いは全く要求されない場合、人体内部の純粋かつ正確なＲＦ−ＲＸマップを直接的に取得する良い方法は、全く知られていない。ＲＦ送信磁場および受信磁場の両方は、特に、３．０Ｔ以上の場合、空間的に不均一である。必要とされる均一性補正パターンは、個々の被検体で一様ではない。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋