特許 6574439 プロペラ磁気共鳴撮像

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6574439

(24)【登録日】2019年8月23日

(45)【発行日】2019年9月11日

(54)【発明の名称】プロペラ磁気共鳴撮像

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/055 20060101AFI20190902BHJP

【ＦＩ】

   A61B5/055 376

   A61B5/055 382

   A61B5/055 311

【請求項の数】14

【全頁数】28

(21)【出願番号】特願2016-558168(P2016-558168)

(86)(22)【出願日】2015年3月20日

(65)【公表番号】特表2017-512565(P2017-512565A)

(43)【公表日】2017年5月25日

(86)【国際出願番号】EP2015055860

(87)【国際公開番号】WO2015144568

(87)【国際公開日】20151001

【審査請求日】2018年3月16日

(31)【優先権主張番号】14161223.4

(32)【優先日】2014年3月24日

(33)【優先権主張国】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】590000248

【氏名又は名称】コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ

【氏名又は名称原語表記】ＫＯＮＩＮＫＬＩＪＫＥ ＰＨＩＬＩＰＳ Ｎ．Ｖ．

(74)【代理人】

【識別番号】110001690

【氏名又は名称】特許業務法人Ｍ＆Ｓパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】デ ウェールト エルウィン

【審査官】 後藤 順也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−３４４１８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０６８０８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１０／１０９３４９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０１８８０８５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−０２３３３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 Tzu-Chao Chuang et al.，PROPELLER-EPI With Parallel Imaging Using a Circularly Symmetric Phased-Array RF Coil at 3.0 T: Application to High-Resolution Diffusion Tensor Imaging，Magnetic Resonance in Medicine，２００６年，vol.56, no.6，pp.1352-1358

【文献】 Richard Winkelmann et al.，Ghost Artifact Removal Using a Parallel Imaging Approach，Magnetic Resonance in Medicine，２００５年，vol.54, no.4，pp.1002-1009

【文献】 T-C. Chuang，Propeller EPI with SENSE parallel imaging using a circularly symmetric phase array RF coil，Proc.Intl.Mag.Reson.Med，２００４年，535

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ５／０５５

Ｇ０１Ｒ ３３／２０−３３／６４

ＰｕｂＭｅｄ

Ｗｉｌｅｙ Ｏｎｌｉｎｅ Ｌｉｂｒａｒｙ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

撮像区域から磁気共鳴データを取得するための磁気共鳴撮像システムであって、前記磁気共鳴撮像システムは、
前記磁気共鳴データを取得するための無線周波数システムであって、複数のアンテナ要素を有する磁気共鳴アンテナを備える無線周波数システムと、
前記磁気共鳴撮像システムを制御するためのプロセッサと、
パルスシーケンスデータ、前記複数のアンテナ要素に関するコイル感度の組、及び機械実行可能命令を含むメモリと
を備え、前記パルスシーケンスデータは、前記プロセッサに、プロペラ磁気共鳴撮像プロトコルに従って磁気共鳴データの複数のブレードとして前記磁気共鳴データを取得させ、前記パルスシーケンスデータは、磁気共鳴データの前記複数のブレードのそれぞれが、前記複数のアンテナ要素のそれぞれに関して同時に取得されたコイル特有の磁気共鳴データを備えるように更に構成され、
前記機械実行可能命令の実行が、前記プロセッサに、前記磁気共鳴撮像システムを制御するために、前記パルスシーケンスデータを使用して磁気共鳴データの前記複数のブレードを取得させ、
前記機械実行可能命令の実行が、更に、前記プロセッサに、磁気共鳴データの前記複数のブレードのそれぞれに関して、
並列撮像磁気共鳴撮像プロトコルに従って、前記複数のアンテナ要素のそれぞれに関して、前記コイル特有の磁気共鳴データからブレード画像を再構成すること、及び
前記コイル感度の組、前記ブレード画像、及び前記コイル特有の磁気共鳴データを使用して、前記ブレード画像に関するカイマップを構成すること
を行わせ、前記カイマップが、前記ブレード画像内の各ボクセルに関するボクセルを含み、前記カイマップの各ボクセルは、前記ブレード画像の前記ボクセルがアーチファクトを含む確率を表し、前記機械実行可能命令の実行が、更に、前記プロセッサに、前記複数のアンテナ要素のそれぞれに関して、前記コイル特有の磁気共鳴データから測定コイル画像を再構成させ、前記機械実行可能命令の実行が、更に、前記プロセッサに、前記コイル感度の組を使用して前記ブレード画像をバックフォールディングすることによって前記複数のアンテナ要素のそれぞれに関する参照コイル画像を構成させ、前記カイマップが、前記複数のアンテナ要素のそれぞれに関する前記測定コイル画像と前記参照コイル画像との差のノルムを取ることによって、前記ブレード画像に関して構成される、磁気共鳴撮像システム。

【請求項2】

前記カイマップが、値Ｃｈｉ＝Σ_ｉＮｏｒｍ（ｍ_ｉ−Ｓ_ｉｐ_ｉ）を有し、ここで、ｉが、前記複数のアンテナ要素である複数のコイル要素から選択されるコイル要素を表し、Ｓ_ｉが、コイル要素ｉに関するコイル感度符号化行列であり、ｍ_ｉが、コイル要素ｉに関する前記測定コイル画像であり、及びｐ_ｉが、前記ブレード画像である、請求項１に記載の磁気共鳴撮像システム。

【請求項3】

前記機械実行可能命令の実行が、更に、前記プロセッサに、磁気共鳴データの前記複数のブレードのそれぞれに関して、各ブレード画像をｋ空間に変換することによってｋ空間ブレードデータを計算させ、前記機械実行可能命令の実行が、更に、前記プロセッサに、各ｋ空間ブレードデータからのｋ空間中央領域をフーリエ変換することによって磁気共鳴データの前記複数のブレードの低解像度ブレード画像を再構成させ、前記低解像度ブレード画像が、指定された解像度を有し、前記機械実行可能命令の実行が、更に、前記プロセッサに、各ブレード画像に関する前記カイマップを前記指定された解像度にマッピングすることによって各ブレード画像に関して低解像度カイマップを計算させる、請求項１又は２に記載の磁気共鳴撮像システム。

【請求項4】

前記機械実行可能命令の実行が、更に、前記プロセッサに、前記複数のブレードのそれぞれに関して、前記ｋ空間ブレードデータ及び前記低解像度カイマップを使用して改良型のプロペラ動き補正を行うことによって、補正されたｋ空間データを計算させる、請求項３に記載の磁気共鳴撮像システム。

【請求項5】

前記機械実行可能命令の実行が、更に、前記プロセッサに、前記補正されたｋ空間データを使用して磁気共鳴画像を再構成させる、請求項４に記載の磁気共鳴撮像システム。

【請求項6】

前記機械実行可能命令の実行が、更に、前記プロセッサに、磁気共鳴データの前記複数のブレードのそれぞれに関する前記低解像度ブレード画像を磁気共鳴データの前記複数のブレードのそれぞれに関する全ての他の前記低解像度ブレード画像と繰り返し比較することによって、前記改良型のプロペラ動き補正を行わせ、前記改良型のプロペラ動き補正が、磁気共鳴データの前記複数のブレードのそれぞれに関する前記低解像度カイマップの分析を組み込む、請求項４又は５に記載の磁気共鳴撮像システム。

【請求項7】

前記改良型のプロペラ動き補正が、前記低解像度カイマップ内の対応する画素が所定の閾値を超える場合に前記低解像度ブレード画像内の画素を無視することによって、前記低解像度カイマップを組み込む、請求項６に記載の磁気共鳴撮像システム。

【請求項8】

前記改良型のプロペラ動き補正が、前記低解像度カイマップ内の対応する画素の値を使用して、前記繰返しの比較中に前記低解像度ブレード画像の画素に重み付けすることによって、前記低解像度カイマップを組み込む、請求項６に記載の磁気共鳴撮像システム。

【請求項9】

前記機械実行可能命令の実行が、前記プロセッサに、各ブレードに関する前記低解像度ブレード画像を平均化することによって、アーチファクトのない低解像度画像を計算させ、前記機械実行可能命令の実行が、前記プロセッサに、前記低解像度カイマップを使用して各低解像度ブレード画像の各画素からの寄与に重み付けさせる、請求項３乃至８の何れか一項に記載の磁気共鳴撮像システム。

【請求項10】

前記機械実行可能命令の実行が、前記プロセッサに、前記アーチファクトのない低解像度画像を使用して、前記複数のアンテナ要素のそれぞれに関して、補正されたコイル感度マップを計算させる、請求項９に記載の磁気共鳴撮像システム。

【請求項11】

前記機械実行可能命令の実行が、更に、前記プロセッサに、前記複数のアンテナ要素のそれぞれに関する前記補正されたコイル感度マップを使用して前記コイル感度の組を置き換えさせ、前記機械実行可能命令の実行が、前記プロセッサに、前記コイル感度マップを置き換えた後に、磁気共鳴データの前記複数のブレードのそれぞれに関して、
前記コイル特有の磁気共鳴データから前記複数のアンテナ要素のそれぞれに関する前記測定コイル画像を再構成することと、
前記コイル感度の組を使用して前記ブレード画像をバックフォールディングすることによって前記複数のアンテナ要素のそれぞれに関する前記参照コイル画像を構成することと、
前記コイル感度の組、前記ブレード画像、及び前記コイル特有の磁気共鳴データを使用して前記ブレード画像に関する前記カイマップを構成することと、
− 各ブレード画像をｋ空間に変換することによって前記ｋ空間ブレードデータを計算することと
を反復させ、
前記機械実行可能命令の実行が、更に、前記プロセッサに、
前記コイル感度マップを置き換えた後に、前記ｋ空間ブレードデータを使用してプロペラ動き補正を行うことによって最終的なｋ空間データを計算させ、且つ
前記最終的なｋ空間データを使用して最終的な磁気共鳴画像を計算させる、請求項６に記載の磁気共鳴撮像システム。

【請求項12】

前記並列撮像磁気共鳴撮像プロトコルが、ＳＥＮＳＥプロトコル、ＧＲＡＰＰＡプロトコル、及びハイブリッドＳＥＮＳＥ−ＧＲＡＰＰＡプロトコルのうちの任意の１つである、請求項１乃至１１の何れか一項に記載の磁気共鳴撮像システム。

【請求項13】

磁気共鳴撮像システムの作動方法であって、前記磁気共鳴撮像システムが、撮像区域から磁気共鳴データを取得し、前記磁気共鳴撮像システムが、前記磁気共鳴データを取得するための無線周波数システムであって、複数のアンテナ要素を有する磁気共鳴アンテナを備える無線周波数システムを備え、パルスシーケンスデータが、前記磁気共鳴撮像システムを制御するためのプロセッサに、プロペラ磁気共鳴撮像プロトコルに従って磁気共鳴データの複数のブレードとして前記磁気共鳴データを取得させ、前記パルスシーケンスデータが、磁気共鳴データの前記複数のブレードが、前記複数のアンテナ要素のそれぞれに関して同時に取得されたコイル特有の磁気共鳴データを備えるように更に構成され、
前記作動方法は、前記磁気共鳴撮像システムを制御するために、前記パルスシーケンスデータを使用して磁気共鳴データの前記複数のブレードを取得するステップを含み、
前記作動方法は、磁気共鳴データの前記複数のブレードのそれぞれに関して、
並列撮像磁気共鳴撮像プロトコルに従って、前記複数のアンテナ要素のそれぞれに関して、前記コイル特有の磁気共鳴データからブレード画像を再構成するステップと、
前記複数のアンテナ要素に関するコイル感度の組、前記ブレード画像、及び前記コイル特有の磁気共鳴データを使用して前記ブレード画像に関するカイマップを構成するステップであって、前記カイマップが、前記ブレード画像内の各ボクセルに関するボクセルを含み、前記カイマップの各ボクセルが、前記ブレード画像の前記ボクセルがアーチファクトを含む確率を表す、ステップと、
前記コイル特有の磁気共鳴データから、前記複数のアンテナ要素のそれぞれに関する測定コイル画像を再構成するステップと
を行うことを更に含み、更に、前記プロセッサに、前記コイル感度の組を使用して前記ブレード画像をバックフォールディングすることによって前記複数のアンテナ要素のそれぞれに関する参照コイル画像を構成させ、前記カイマップが、前記複数のアンテナ要素のそれぞれに関する前記測定コイル画像と前記参照コイル画像との差のノルムを取ることによって、前記ブレード画像に関して構成される、磁気共鳴撮像システムの作動方法。

【請求項14】

磁気共鳴撮像システムを制御するプロセッサによって実行するための機械実行可能命令を備えるコンピュータプログラムであって、前記磁気共鳴撮像システムが、撮像区域から磁気共鳴データを取得し、前記磁気共鳴撮像システムが、
前記磁気共鳴データを取得するための無線周波数システムであって、複数のアンテナ要素を有する磁気共鳴アンテナを備える無線周波数システムと、
前記磁気共鳴撮像システムを制御するためのプロセッサと、
パルスシーケンスデータ及び前記複数のアンテナ要素に関するコイル感度の組を含むメモリと
を備え、前記パルスシーケンスデータは、前記プロセッサに、プロペラ磁気共鳴撮像プロトコルに従って磁気共鳴データの複数のブレードとして前記磁気共鳴データを取得させ、前記パルスシーケンスデータは、磁気共鳴データの前記複数のブレードが、前記複数のアンテナ要素のそれぞれに関して同時に取得されたコイル特有の磁気共鳴データを備えるように更に構成され、
前記機械実行可能命令の実行が、前記プロセッサに、前記磁気共鳴撮像システムを制御するために、前記パルスシーケンスデータを使用して磁気共鳴データの前記複数のブレードを取得させ、
前記機械実行可能命令の実行が、更に、前記プロセッサに、磁気共鳴データの前記複数のブレードのそれぞれに関して、
並列撮像磁気共鳴撮像プロトコルに従って、前記複数のアンテナ要素のそれぞれに関する前記コイル特有の磁気共鳴データからブレード画像を再構成すること、及び
前記コイル感度の組、前記ブレード画像、及び前記コイル特有の磁気共鳴データを使用して、前記ブレード画像に関するカイマップを構成することであって、前記カイマップが、前記ブレード画像内の各ボクセルに関するボクセルを含み、前記カイマップの各ボクセルが、前記ブレード画像の前記ボクセルがアーチファクトを含む確率を表す、構成することと、前記コイル特有の磁気共鳴データから前記複数のアンテナ要素のそれぞれに関する測定コイル画像を再構成することと
を行わせ、前記機械実行可能命令の実行が、更に、前記プロセッサに、前記コイル感度の組を使用して前記ブレード画像をバックフォールディングすることによって前記複数のアンテナ要素のそれぞれに関する参照コイル画像を構成させ、前記カイマップが、前記複数のアンテナ要素のそれぞれに関する前記測定コイル画像と前記参照コイル画像との差のノルムを取ることによって、前記ブレード画像に関して構成される、コンピュータプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、磁気共鳴撮像に関し、特に、プロペラ磁気共鳴撮像プロトコルの使用に関する。

【背景技術】

【0002】

患者の体内の画像を生成するための手順の一部として原子の核スピンを整列させるために、磁気共鳴撮像（ＭＲＩ：Magnetic Resonance Imaging）スキャナによって大きい静磁場が使用される。この大きい静磁場は、Ｂ０場と呼ばれる。

【0003】

ＭＲＩスキャン中、送信機コイルによって発生される無線周波数（ＲＦ：Radio Frequency）パルスが局所磁場に摂動を引き起こし、核スピンによって放出されるＲＦ信号が受信機コイルによって検出される。これらのＲＦ信号は、ＭＲＩ画像を構成するために使用される。これらのコイルは、アンテナとも呼ばれ得る。更に、送信機と受信機とは、両方の機能を行う単一のトランシーバコイルに組み込まれ得る。トランシーバコイルという用語の使用は、別個の送信機コイルと受信機コイルとが使用されるシステムも表すことを理解されたい。送信されるＲＦ場は、Ｂ１場と呼ばれる。

【0004】

より長いスキャン中、被験者が内部的又は外部的に動くことがあり、この動きは、データを破壊して、ぼやけ又はアーチファクトを有する画像をもたらす。これに対処する１つの態様は、被験者の動きを見込むために、磁気共鳴撮像データをグループとして取得し、次いで磁気共鳴データを補正することによるものである。改良された再構成を伴う周期的に回転される重畳する並列ライン（プロペラ（ＰＲＯＰＥＬＬＥＲ）：periodically rotated overlapping parallel lines with enhanced reconstruction）において、磁気共鳴撮像データは、ブレードと呼ばれる直線ブロックとして取得される。ブレードは、ｋ空間内で互いに対して回転され、ｋ空間の中央に重畳領域を有する。異なるブレードに関する重畳領域の比較が、被験者の動きの補償を可能にする。プロペラプロトコルは、例えば、２００４年にElsevier Academic Pressによって刊行されたBernsteinらによる「the handbook of MRI Pulse Sequences」の９１５頁〜９１９頁で見られる。

【0005】

並列撮像技法では、データを同時に取得するために複数のアンテナ要素が使用される。コイル感度行列又はコイル感度マップ（ＣＳＭ：coil sensitivity map）が、アンテナ要素のそれぞれの空間的感度を含む。コイル感度マップは、次いで、個々のアンテナ要素のそれぞれを使用して取得されたデータを単一の合成画像に組み合わせるために使用される。これは、磁気共鳴画像の取得を大幅に加速させる。磁気共鳴並列撮像再構成技法は、Bernstein, et. al.のセクション１３．３に簡単に概説されている。

【0006】

米国特許第７，１０２，３４８Ｂ２号は、部分取得技法と組み合わされたプロペラ磁気共鳴撮像プロトコルを行う方法を開示する。

【0007】

Richard Winklemannによる博士論文“Improvements to highly accelerated Parallel Magnetic Resonance Imaging”, Fakultaet fuer Elektrotehcnik und Informationstechnik der Universitaet Fridericiana Karlsruhe, 2006は、最小二乗（カイ二乗）当て嵌め偏差を使用して、ＳＥＮＳＥ再構成された磁気共鳴画像に関するゴーストアーチファクト及び画像折返しアーチファクトを除去する幾つかの方法を開示している。

【0008】

米国特許出願公開第２００６／０２３２２７３号は、ｋ空間でのアンダーサンプリングが使用されるプロペラ取得に関する。エイリアシング画像が、ブレード毎に、コイル感度分散データに基づいて再構成され、それぞれのブレードに関する展開された画像が生成される。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、磁気共鳴イメージングシステム、磁気共鳴イメージングシステムの動作方法、及びコンピュータプログラムプロダクトを独立クレームで規定する。実施形態は、従属クレームで付与される。

【0010】

当業者には理解されるように、本発明の態様は、装置、方法又はコンピュータプログラムプロダクトとして具体化され得る。従って、本発明の態様は、全面的にハードウェア実施形態、全面的にソフトウェア実施形態（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコード等を含む）又は本明細書において全て一般的に「回路」、「モジュール」若しくは「システム」と称され得るソフトウェア及びハードウェア態様を組み合わせた実施形態の形態をとり得る。更に、本発明の態様は、それ上で具体化されたコンピュータ実行可能コードを有する１つ又は複数のコンピュータ可読媒体において具体化されたコンピュータプログラムプロダクトの形態をとり得る。

【0011】

１つ又は複数のコンピュータ可読媒体の任意の組み合わせが利用されてもよい。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読信号媒体又はコンピュータ可読ストレージ媒体でもよい。本明細書で使用される「コンピュータ可読ストレージ媒体」は、コンピューティングデバイスのプロセッサによって実行可能な命令を保存することができる任意の有形ストレージ媒体を包含する。コンピュータ可読ストレージ媒体は、コンピュータ可読非一時的ストレージ媒体と称される場合もある。コンピュータ可読ストレージ媒体はまた、有形コンピュータ可読媒体と称される場合もある。一部の実施形態では、コンピュータ可読ストレージ媒体はまた、コンピューティングデバイスのプロセッサによってアクセスされることが可能なデータを保存可能であってもよい。コンピュータ可読ストレージ媒体の例は、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ハードディスクドライブ、半導体ハードディスク、フラッシュメモリ、ＵＳＢサムドライブ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、光ディスク、磁気光学ディスク、及びプロセッサのレジスタファイルを含むが、これらに限定されない。光ディスクの例は、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＷ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、又はＤＶＤ−Ｒディスクといったコンパクトディスク（ＣＤ）及びデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）を含む。コンピュータ可読ストレージ媒体という用語は、ネットワーク又は通信リンクを介してコンピュータデバイスによってアクセスされることが可能な様々な種類の記録媒体も指す。例えば、データは、モデムによって、インターネットによって、又はローカルエリアネットワークによって読み出されてもよい。コンピュータ可読媒体上で具体化されたコンピュータ実行可能コードは、限定されることはないが、無線、有線、光ファイバケーブル、ＲＦ等を含む任意の適切な媒体、又は上記の任意の適切な組み合わせを用いて送信されてもよい。

【0012】

コンピュータ可読信号媒体は、例えばベースバンドにおいて又は搬送波の一部として内部で具体化されたコンピュータ実行可能コードを備えた伝搬データ信号を含んでもよい。このような伝搬信号は、限定されることはないが電磁気、光学的、又はそれらの任意の適切な組み合わせを含む様々な形態の何れかをとり得る。コンピュータ可読信号媒体は、コンピュータ可読ストレージ媒体ではない及び命令実行システム、装置、又はデバイスによって又はそれと関連して使用するためのプログラムを通信、伝搬、又は輸送できる任意のコンピュータ可読媒体でもよい。

【0013】

「コンピュータメモリ」又は「メモリ」は、コンピュータ可読ストレージ媒体の一例である。コンピュータメモリは、プロセッサに直接アクセス可能な任意のメモリである。「コンピュータストレージ」又は「ストレージ」は、コンピュータ可読ストレージ媒体の更なる一例である。コンピュータストレージは、任意の不揮発性コンピュータ可読ストレージ媒体である。一部の実施形態では、コンピュータストレージは、コンピュータメモリであってもよい又はその逆でもよい。

【0014】

本明細書で使用される「プロセッサ」は、プログラム、機械実行可能命令、又はコンピュータ実行可能コードを実行可能な電子コンポーネントを包含する。「プロセッサ」を含むコンピューティングデバイスへの言及は、場合により、２つ以上のプロセッサ又は処理コアを含むと解釈されるべきである。プロセッサは、例えば、マルチコアプロセッサである。プロセッサは、また、単一のコンピュータシステム内の、又は複数のコンピュータシステムの中へ分配されたプロセッサの集合体も指す。コンピュータデバイスとの用語は、各々が一つ又は複数のプロセッサを有するコンピュータデバイスの集合体又はネットワークを指してもよいと理解されるべきである。コンピュータ実行可能コードは、同一のコンピュータデバイス内の、又は複数のコンピュータデバイス間に分配された複数のプロセッサによって実行される。

【0015】

コンピュータ実行可能コードは、本発明の態様をプロセッサに行わせる機械実行可能命令又はプログラムを含んでもよい。本発明の態様に関する動作を実施するためのコンピュータ実行可能コードは、Java（登録商標）、Smalltalk、又はC++等のオブジェクト指向プログラミング言語及び「Ｃ」プログラミング言語又は類似のプログラミング言語等の従来の手続きプログラミング言語を含む１つ又は複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで書かれてもよい及び機械実行可能命令にコンパイルされてもよい。場合によっては、コンピュータ実行可能コードは、高水準言語の形態又は事前コンパイル形態でもよい及び臨機応変に機械実行可能命令を生成するインタプリタと共に使用されてもよい。

【0016】

コンピュータ実行可能コードは、完全にユーザのコンピュータ上で、部分的にユーザのコンピュータ上で、スタンドアローンソフトウェアパッケージとして、部分的にユーザのコンピュータ上で及び部分的にリモートコンピュータ上で、又は完全にリモートコンピュータ若しくはサーバ上で実行することができる。後者の場合、リモートコンピュータは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）若しくは広域ネットワーク（ＷＡＮ）を含む任意の種類のネットワークを通してユーザのコンピュータに接続されてもよい、又はこの接続は外部コンピュータに対して（例えば、インターネットサービスプロバイダを使用したインターネットを通して）行われてもよい。

【0017】

本発明の態様は、本発明の実施形態による方法、装置（システム）及びコンピュータプログラムプロダクトのフローチャート、図及び／又はブロック図を参照して説明される。フローチャート、図、及び／又はブロック図の各ブロック又は複数のブロックの一部は、適用できる場合、コンピュータ実行可能コードの形態のコンピュータプログラム命令によって実施され得ることが理解されよう。相互排他的でなければ、異なるフローチャート、図、及び／又はブロック図におけるブロックの組み合わせが組み合わせられてもよいことが更に理解される。これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータ又は他のプログラム可能データ処理装置のプロセッサを介して実行する命令がフローチャート及び／又はブロック図の１つ又は複数のブロックにおいて指定された機能／行ためを実施するための手段を生じさせるように機械を作るために、汎用コンピュータ、特定用途コンピュータ、又は他のプログラム可能データ処理装置のプロセッサへと提供されてもよい。

【0018】

これらのコンピュータプログラム命令はまた、コンピュータ可読媒体に保存された命令がフローチャート及び／又はブロック図の１つ又は複数のブロックにおいて指定された機能／行ためを実施する命令を含む製品を作るように、コンピュータ、他のプログラム可能データ処理装置、又は他のデバイスにある特定の方法で機能するように命令することができるコンピュータ可読媒体に保存されてもよい。

【0019】

コンピュータプログラム命令はまた、コンピュータ又は他のプログラム可能装置上で実行する命令がフローチャート及び／又はブロック図の１つ又は複数のブロックにおいて指定された機能／行為を実施するためのプロセスを提供するように、一連の動作ステップがコンピュータ、他のプログラム可能装置又は他のデバイス上で行われるようにすることにより、コンピュータ実施プロセスを生じさせるために、コンピュータ、他のプログラム可能データ処理装置、又は他のデバイス上にロードされてもよい。

【0020】

本明細書で使用される「ユーザインタフェース」は、ユーザ又はオペレータがコンピュータ又はコンピュータシステムとインタラクトすることを可能にするインタフェースである。「ユーザインタフェース」は、「ヒューマンインタフェースデバイス」と称される場合もある。ユーザインタフェースは、情報若しくはデータをオペレータに提供することができる及び／又は情報若しくはデータをオペレータから受信することができる。ユーザインタフェースは、オペレータからの入力がコンピュータによって受信されることを可能にしてもよい及びコンピュータからユーザへ出力を提供してもよい。つまり、ユーザインタフェースはオペレータがコンピュータを制御する又は操作することを可能にしてもよい、及びインタフェースはコンピュータがオペレータの制御又は操作の結果を示すことを可能にしてもよい。ディスプレイ又はグラフィカルユーザインタフェース上のデータ又は情報の表示は、情報をオペレータに提供する一例である。キーボード、マウス、トラックボール、タッチパッド、指示棒、グラフィックタブレット、ジョイスティック、ゲームパッド、ウェブコム、ヘッドセット、ギアスティック、ステアリングホイール、ペダル、有線グローブ、ダンスパッド、リモコン、及び加速度計を介したデータの受信は、オペレータから情報又はデータの受信を可能にするユーザインタフェース要素の全例である。

【0021】

本明細書で使用される「ハードウェアインタフェース」は、コンピュータシステムのプロセッサが外部コンピューティングデバイス及び／又は装置とインタラクトする及び／又はそれを制御することを可能にするインタフェースを包含する。ハードウェアインタフェースは、プロセッサが外部コンピューティングデバイス及び／又は装置へ制御信号又は命令を送ることを可能にしてもよい。ハードウェアインタフェースはまた、プロセッサが外部コンピューティングデバイス及び／又は装置とデータを交換することを可能にしてもよい。ハードウェアインタフェースの例は、ユニバーサルシリアルバス、ＩＥＥＥ１３９４ポート、パラレルポート、ＩＥＥＥ１２８４ポート、シリアルポート、ＲＳ−２３２ポート、ＩＥＥＥ４８８ポート、ブルートゥース（登録商標）接続、無線ＬＡＮ接続、ＴＣＰ／ＩＰ接続、イーサネット（登録商標）接続、制御電圧インタフェース、ＭＩＤＩインタフェース、アナログ入力インタフェース、及びデジタル入力インタフェースを含むが、これらに限定されない。

【0022】

本明細書で使用される「ディスプレイ」又は「ディスプレイデバイス」は、画像又はデータを表示するために構成された出力デバイス又はユーザインタフェースを包含する。ディスプレイは、視覚、音声、及び／又は触覚データを出力してもよい。ディスプレイの例は、コンピュータモニタ、テレビスクリーン、タッチスクリーン、触覚電子ディスプレイ、点字スクリーン、陰極線管（ＣＲＴ）、蓄積管、双安定ディスプレイ、電子ペーパー、ベクターディスプレイ、平面パネルディスプレイ、真空蛍光ディスプレイ（ＶＦ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイ、エレクトロルミネッセントディスプレイ（ＥＬＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機発光ダイオードディスプレイ（ＯＬＥＤ）、プロジェクタ、及びヘッドマウントディスプレイを含むが、これらに限定されない。

【0023】

磁気共鳴（ＭＲ）データは、本明細書においては、磁気共鳴イメージングスキャン中に磁気共鳴装置のアンテナによって原子スピンにより発せられた無線周波数信号の記録された測定結果として定義される。磁気共鳴データは、医療画像データの一例である。磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）画像は、本明細書においては、磁気共鳴イメージングデータ内に含まれる解剖学的データの復元された２次元又は３次元視覚化として定義される。この視覚化は、コンピュータを使用して行うことができる。

【0024】

本明細書で使用されるときのパルスシーケンスデータは、磁気共鳴データを取得するように磁気共鳴撮像システムを制御するためにプロセッサが使用し得るコマンドを含むデータ、又はコマンドに変換され得るデータを包含する。

【0025】

本明細書で使用されるときの磁気共鳴撮像プロトコルは、磁気共鳴データを取得するための方法又は技法を包含する。磁気共鳴撮像プロトコルの実装は、パルスシーケンスデータを使用して実施され得る。即ち、磁気共鳴撮像プロトコルは、パルスシーケンスデータを使用してプログラムされ得る。

【0026】

本明細書で使用されるときのプロペラ磁気共鳴撮像プロトコルは、当技術分野で一般に知られているような、改良された再構成を伴う周期的に回転される重畳する並列ラインとしても知られている磁気共鳴撮像プロトコルを包含する。

【0027】

一態様では、本発明は、撮像区域から磁気共鳴データを取得するための磁気共鳴撮像システムを提供する。磁気共鳴撮像システムは、磁気共鳴データを取得するための無線周波数システムを備える。無線周波数システムは、複数のアンテナ要素を有する磁気共鳴アンテナを備える。また、無線周波数システムは、複数のアンテナ要素を使用して無線周波数信号を送信又は受信するための送信機又は受信機等のものも含み得る。複数のアンテナ要素は、それらに送達される無線周波数出力の振幅及び／又は位相を有し得る。磁気共鳴撮像システムは、磁気共鳴撮像システムを制御するためのプロセッサを更に備える。

【0028】

また、本明細書で使用されるときのプロセッサは、１つ又は複数のプロセッサを包含するものと理解される。１つ又は複数のプロセッサの場合、プロセッサは、例えば、１つ又は複数のコンピュータ又は制御システムの一部である複数又は２つ以上のプロセッサに分散され得る。磁気共鳴撮像システムは、更に、パルスシーケンスデータと、複数のアンテナ要素に関するコイル感度の組と、機械実行可能命令とを含むメモリを備える。本明細書で使用されるときの１つ又は複数のコイル感度という用語は、受信コイルのＢ１場の空間依存性を包含する。コイル感度の組は、複数のアンテナ要素のそれぞれに関するコイル感度を表す。本明細書で使用されるときのコイル感度という用語は、様々な並列撮像技法に関して当技術分野で一般に知られているものと解釈されることが意図されている。パルスシーケンスデータは、プロセッサに、プロペラ磁気共鳴撮像プロトコルに従って磁気共鳴データの複数のブレードとして磁気共鳴データを取得させるように構成される。本明細書で使用されるときの磁気共鳴データのブレードは、ｋ空間の直線サンプリングを包含する。プロペラ磁気共鳴撮像プロトコルでは、それぞれ直線ブロックとして取得されるｋ空間の複数のグループが、互いに対して回転される。次いで、ｋ空間の中央領域がオーバーサンプリングされる。磁気共鳴データ全体の取得中の被験者の並進を見込むために、ｋ空間又は画像空間内で様々なブレードのｋ空間が互いに比較され得る。

【0029】

パルスシーケンスデータは、磁気共鳴データの複数のブレードが、複数のアンテナ要素のそれぞれに関して同時に取得されたコイル特有の磁気共鳴データを備えるように更に構成される。即ち、磁気共鳴データの複数のブレードのそれぞれが、並列撮像技法を使用して取得される。

【0030】

機械実行可能命令の実行は、プロセッサに、磁気共鳴撮像システムを制御するために、パルスシーケンスデータを使用して磁気共鳴データの複数のブレードを取得させる。機械実行可能命令の実行は、更に、プロセッサに、磁気共鳴データの複数のブレードのそれぞれに関して、並列撮像磁気共鳴撮像プロトコルに従って、各アンテナ要素に関するコイル特有の磁気共鳴データを使用してブレード画像を再構成させる。磁気共鳴データの各ブレードは、複数のアンテナ要素を使用して取得される。

【0031】

並列撮像磁気共鳴撮像プロトコルは、（コイル特有の磁気共鳴データから再構成された）測定コイル画像のそれぞれを組み合わせて完全なブレード画像にするために、コイル感度の組を使用し得る。

【0032】

命令の実行は、更に、プロセッサに、コイル感度の組、ブレード画像、及びコイル特有の磁気共鳴データを使用してブレード画像に関するカイマップを構成させる。カイマップは、ブレード画像内の各ボクセルに関するボクセルを備える。カイマップの各ボクセルは、ブレード画像のボクセルがアーチファクトを含む確率を表す。

【0033】

この実施形態は、カイマップの構成が各ブレード画像の信頼性の尺度を提供するため、有益であり得る。これは、特定のブレード画像又はブレード画像の特定の部分が破壊されているかどうかを評価するために使用され得る。特に、コイル感度の組が不正確である場合、ブレード画像にアーチファクト又は再構成誤差が存在し得る。従って、カイマップは、コイル感度の組が不正確であるかどうか、又は特定のブレード画像が不正確であるかどうかを判断するために検査され得る指標又は量として使用され得る。

【0034】

カイマップが閾値を設定され得るか、又は個々の値が、コイル感度の組の改良等の後の計算のため、若しくは画像補正の実施のための重み付け、若しくは確率として使用され得る。

【0035】

カイマップは、ｋ空間又は画像空間内で計算され得る。画像空間内では、コイル磁気共鳴データを画像空間に変換し、次いで比較を行う。ｋ空間内では、ブレード画像がｋ空間に変換され、ｋ空間内の個々の値と比較され、次いで、このマップが変換されて画像空間内に戻され得る。

【0036】

別の実施形態では、機械実行可能命令の実行は、更に、プロセッサに、磁気共鳴データの複数のブレードのそれぞれに関して、コイル特有の磁気共鳴データを使用して、複数のアンテナ要素のそれぞれに関する測定コイル画像を再構成するステップを行わせる。特定のブレードに関して各アンテナ要素によって取得されたデータが、その特定のコイル要素に関する画像に再構成される。機械実行可能命令の実行は、更に、プロセッサに、複数のブレード画像のそれぞれに関して、コイル感度の組を使用してブレード画像をバックフォールディング（backfolding）することによって複数のアンテナ要素のそれぞれに関する参照コイル画像を構成するステップを行わせる。ブレード画像は、特定のブレードに関する全ての測定コイル画像から構成された。次いで、このブレード画像を使用して参照コイル画像が計算される。これは、例えば、コイル感度とブレード画像との行列又はベクトル乗算を行うことによって行われ得る。並列撮像技法において、各アンテナ要素からの測定値が、コイル感度の組を使用して単一の画像に「折り返され」得る。「バックフォールディング」では、逆の操作が行われる。ある画像から始めて、１つのみのコイル要素からの測定画像の最尤値を計算するためにコイル感度が使用される。この参照コイル画像又はバックフォールディング画像が画像空間内で扱われ得るか、又はバックフォールディング画像をｋ空間に変換するためにフーリエ変換が使用され得る。参照コイル画像は、特定のアンテナ要素に関する測定コイル画像と比較され得る。この比較は、いわゆるカイマップを構成することによって行われる。

【0037】

参照コイル画像の計算は逆投影とも呼ばれ得、これは、画像又はブレード画像を撮影し、コイル感度行列を乗算して、コイル感度行列が正確であった場合に測定値がどのようになるか決定するものである。これは、参照測定値の作成を可能にし、従って、取得中に適用されたものと同じサンプリングパターンを使用しさえすればよい。ＳＥＮＳＥに関して、これは、ＳＥＮＳＥ式Ｍ＝Ｓ×ｐを使用することによって画像空間内で簡単に行われ、ここで、最終的な画像の複数の画素ｐが、単一の測定値を構成するために互いに折り重なる。

【0038】

機械実行可能命令の実行は、更に、プロセッサに、磁気共鳴データの複数のブレードのそれぞれに関して、複数のアンテナ要素のそれぞれに関する測定コイル画像と参照コイル画像との差のノルムを取ることによってブレード画像に関するカイマップを構成させる。カイマップを構成する際、測定コイル画像と参照コイル画像との両方の画素又はボクセルが比較される。本明細書で使用されるときのノルムは、必ず正の長さ又はサイズを割り当てる数学的演算である。この比較は、画素毎に行われる。本明細書で使用されるときのノルムを取ることは、ベクトルのノルムを取ることと同様である。これは、幾つかのアンテナ要素が存在するからである。カイマップ内の各画素において、測定コイル画像と参照コイル画像とに関する比較がある。従って、カイマップの各画素又はボクセルは、複数のアンテナ要素のそれぞれ、並びにそれらのそれぞれに関する関連の測定コイル画像及び参照コイル画像に関して取られたノルムである。

【0039】

別の実施形態では、カイマップは、公式Ｃｈｉ＝Σ_ｉＮｏｒｍ（ｍ_ｉ−Ｓ_ｉｐ）を使用して計算され、ここで、ｉは、複数のコイル要素から選択されるコイル要素を表し、Ｓ_ｉは、コイル要素ｉに関するコイル感度符号化行列であり、ｍ_ｉは、コイル要素ｉに関する測定コイル画像であり、及びｐは、ブレード画像である。上記式で、量（ｍ_ｉ−Ｓ_ｉｐ）は重要ではないことに留意すべきである。ノルムは、何れにしても正の値をもたらす。Ｎｏｒｍは、上記の量から取られたノルムを表す。

【0040】

別の実施形態では、ノルムは、絶対値、自乗平均、及び自乗平均平方根のうちの任意の１つである。

【0041】

別の実施形態では、機械実行可能命令の実行は、更に、プロセッサに、磁気共鳴データの複数のブレードのそれぞれに関して、各ブレード画像をｋ空間に変換することによってｋ空間ブレードデータを計算させる。

【0042】

別の実施形態では、機械実行可能命令の実行は、更に、プロセッサに、ｋ空間ブレードデータからのｋ空間中央領域をフーリエ変換することによって磁気共鳴データの複数のブレードのそれぞれに関する低解像度ブレード画像を形成させる。プロペラ磁気共鳴撮像プロトコルでは、磁気共鳴データのブレードは、互いに対して回転される直線ブロックとして取得される。ｋ空間中央領域は、複数のブレード全てによってサンプリングされるｋ空間領域と理解される。ブレード画像は、それを構成するためにより少ないｋ空間データの組が使用されるため、低解像度ブレード画像である。各ブレードでのｋ空間の直線部分は互いに対して回転され、それにより、正確に同じｋ空間データは取得されないが、各部分から取得されるデータは、ｋ空間内部の同様の空間領域からのものであるため、同様である。

【0043】

低解像度ブレード画像は、指定された解像度を有していた。本明細書で使用されるときの指定された解像度は、画素又はボクセルで指定される特定の寸法を包含する。命令の実行は、更に、プロセッサに、各ブレード画像に関するカイマップを指定された解像度にマッピングすることによって、各ブレード画像に関する低解像度カイマップを作成させる。各ブレード画像に関するカイマップは、より高い解像度である。複数のブレードのそれぞれに関する低解像度カイマップは、より高い解像度のカイマップをより低い解像度のカイマップにマッピングすることによって生成され得る。これは、画像の解像度を低下させるのと同様であり、同じように行われ得る。低解像度カイマップでの値を補間又は近似するために、様々な手段が使用され得る。標準的な撮像処理技法が使用され得る。この実施形態は、低解像度ブレード画像に関するカイマップを生成するため、有益であり得る。これは、特定の低解像度ブレード画像に存在する誤差又はアーチファクトを考慮に入れた低解像度ブレード画像の比較を可能にし得る。

【0044】

別の実施形態では、命令の実行は、更に、プロセッサに、複数のブレードのそれぞれに関して、ｋ空間変換ブレード画像及び低解像度カイマップを使用して改良型のプロペラ動き補正を行うことによって、補正されたｋ空間データを計算させる。プロペラ動き補正は、プロペラ磁気共鳴撮像プロトコルに従う技法を使用するｋ空間データの補正を表す。ｋ空間データのシフト及びプロペラ動き補正は、並進又は回転を考慮し得る。プロペラ動き補正は、動き補正において低解像度カイマップが使用されるため、改良される。低解像度カイマップは、例えば、画素を識別して特定の低解像度ブレード画像を無視するために使用され得るか、又は特定の画素の重要性に重み付けするために使用され得る。例えば、誤差又はアーチファクトを有する確率が低いと判断される画素は、誤差又はアーチファクトを有する確率が高い画素よりも大きい重みを与えられ得る。

【0045】

別の実施形態では、命令の実行は、更に、プロセッサに、補正されたｋ空間データを使用して磁気共鳴画像を再構成させる。この実施形態は、より正確であり得る磁気共鳴画像を生成するため、有益であり得る。

【0046】

別の実施形態では、命令の実行は、更に、プロセッサに、磁気共鳴データの複数のブレードのそれぞれに関する低解像度ブレード画像を磁気共鳴データの複数のブレードのそれぞれに関する全ての他の低解像度ブレード画像と繰り返し比較することによって、改良型のプロペラ動き補正を行わせる。改良型のプロペラ動き補正は、磁気共鳴データの複数のブレードのそれぞれに関する低解像度カイマップの分析を組み込む。

【0047】

別の実施形態では、改良型のプロペラ動き補正は、低解像度カイマップ内の対応する画素が所定の閾値を超える場合に低解像度ブレード画像内の画素を無視することによって、低解像度カイマップを組み込む。例えば、低解像度プロペラ画像のそれぞれでのいわゆる不良な画素の組を決定するために低解像度カイマップの閾値設定が使用され得、次いで、様々な低解像度ブレード画像が比較されるとき、これらの画素は比較時に無視され、それにより画像の並進及び／又は回転のマッチングに影響を及ぼさない。

【0048】

別の実施形態では、改良型のプロペラ動き補正は、低解像度カイマップ内の対応する画素の値を使用して、繰返しの比較中に低解像度ブレード画像の画素に重み付けすることによって、低解像度カイマップを組み込む。これは、カイマップによって示される場合に低解像度画像での画素又はボクセルがより小さい重みを与えられるため、有益であり得る。

【0049】

別の実施形態では、命令の実行は、更に、プロセッサに、各ブレードに関する低解像度画像を平均化することによって、アーチファクトのない低解像度画像を計算させる。命令の実行は、更に、プロセッサに、各低解像度ブレード画像に関する低解像度カイマップを使用して各低解像度ブレード画像の各画素からの寄与に重み付けさせる。これを実現する様々な態様があるが、例示目的での１つの態様は、低解像度ブレード画像のそれぞれを単に追加し、各低解像度ブレード画像に関するカイマップを、平均のための重み付け係数として使用することである。

【0050】

この実施形態は、より正確な低解像度画像の構成を可能にし得るため、特に有益であり得る。この画像は、例えばコイル感度マップの計算に関して、他の取得されたデータ又は画像を比較するためにも使用され得る。

【0051】

別の実施形態では、命令の実行は、更に、プロセッサに、アーチファクトのない低解像度画像を使用して、複数のアンテナ要素のそれぞれに関して、補正されたコイル感度マップを計算させる。この実施形態は、複数のアンテナ要素のそれぞれに関して補正されたコイル感度マップが計算されるため、特に有益であり得る。これは、将来の測定で使用され得るか、又は既に取得されている磁気共鳴データを補正するために使用され得る。複数のアンテナ要素のそれぞれに関する補正されたコイル感度マップは、複数のアンテナ要素に関して補正されたコイル感度の組を構成するために使用され得る。例えば、補正されたコイル感度の組は、コイル感度の組の代わりに使用され得、磁気共鳴データの分析は、より正確なコイル感度の組を使用して再び実施され得る。コイル感度の組は、コイル感度マップの組とも呼ばれ得る。

【0052】

命令の実行は、更に、プロセッサに、複数のアンテナ要素のそれぞれに関する補正されたコイル感度マップを使用してコイル感度の組を置き換えさせる。命令の実行は、更に、プロセッサに、コイル感度マップを置き換えた後に、磁気共鳴データの複数のデータのそれぞれに関して、コイル特有の磁気共鳴データを使用して複数のアンテナ要素のそれぞれに関する測定コイル画像を再構成するステップと、複数のアンテナ要素のそれぞれに関して、コイル特有の磁気共鳴データを使用してブレード画像を再構成するステップと、コイル感度の組とブレード画像とを乗算することによって複数のアンテナ要素のそれぞれに関する参照コイル画像を構成するステップと、複数のアンテナ要素のそれぞれに関する測定コイル画像と参照コイル画像のノルムとを合算することによってブレード画像に関するカイマップを構成するステップと、各ブレード画像をｋ空間に変換することによってｋ空間変換ブレード画像を計算するステップとを反復させる。

【0053】

前述のステップは、コイル感度の組を繰り返し再計算するために、低解像度カイマップ及び低解像度画像の再構成に関連して複数回繰り返され得る。これは、測定値と一致するコイル感度の組に収束するために使用され得る。これは、例えば設定された回数だけ実施され得るか、又はコイル感度の組が特定の値に収束しているかどうか評価するために何らかの種類の尺度若しくは統計尺度が使用され得る。命令の実行は、更に、プロセッサに、コイル感度マップを置き換えた後に、ｋ空間変換ブレード画像を使用して従来のプロペラ動き補正を実施することによって最終的なｋ空間データを計算させる。命令の実行は、更に、プロセッサに、最終的なｋ空間データを使用して最終的な磁気共鳴画像を計算させる。このプロペラ動き補正は、プロペラ動き補正でカイマップが使用されないため、従来のプロペラ動き補正と見なされ得る。コイル感度の組が補正されており、それにより、プロペラ動き補正を実施するときに低解像度カイマップの構成は必要ない。

【0054】

別の実施形態では、並列撮像磁気共鳴撮像プロトコルは、ＳＥＮＳＥプロトコル、ＧＲＡＰＰＡプロトコル、及びハイブリッドＳＥＮＳＥ−ＧＲＡＰＰＡプロトコルのうちの任意の１つである。

【0055】

別の態様では、本発明は、磁気共鳴撮像システムを動作させる方法を提供する。磁気共鳴撮像システムは、撮像区域から磁気共鳴データを取得するように構成される。磁気共鳴撮像システムは、磁気共鳴データを取得するための無線周波数システムを備える。無線周波数システムは、複数のアンテナ要素を有する磁気共鳴アンテナを備える。磁気共鳴撮像システムは、プロペラ磁気共鳴撮像プロトコルに従って、磁気共鳴データの複数のブレードとして磁気共鳴データを取得するように構成される。磁気共鳴撮像システムは、磁気共鳴データの複数のブレードが、複数のアンテナ要素のそれぞれに関して同時に取得されたコイル特有の磁気共鳴データを備えるように更に構成される。方法は、磁気共鳴撮像システムを制御するために、パルスシーケンスデータを使用して磁気共鳴データの複数のブレードを取得するステップを含む。パルスシーケンスデータは、プロセッサに、プロペラ磁気共鳴撮像プロトコルに従って磁気共鳴データの複数のブレードとして磁気共鳴データを取得させるように構成される。

【0056】

方法は、磁気共鳴データの各ブレードに関して、コイル特有の磁気共鳴データを使用して複数のアンテナ要素のそれぞれに関する測定コイル画像を再構成するステップを行うことを含む。方法は、更に、複数のアンテナブレードのそれぞれに関して、並列画像磁気共鳴撮像プロトコルに従って複数のアンテナ要素のそれぞれに関するコイル特有の磁気共鳴データを使用してブレード画像を再構成するステップを行うことを含む。方法は、更に、磁気共鳴データの各ブレードに関して、コイル感度の組とブレード画像とを乗算することによって複数のアンテナ要素のそれぞれに関する参照画像を構成するステップを行うことを含む。方法は、更に、磁気共鳴データの各ブレードに関して、複数のアンテナ要素のそれぞれに関する測定コイル画像と参照コイル画像との差のノルムを取ることによってブレード画像に関するカイマップを構成するステップを含む。

【0057】

別の態様では、本発明は、磁気共鳴撮像システムを制御するプロセッサによって実行するための機械実行可能命令を備えるコンピュータプログラム製品を提供する。磁気共鳴撮像システムは、撮像区域から磁気共鳴データを取得するように構成される。磁気共鳴撮像システムは、磁気共鳴データを取得するための無線周波数システムを備える。無線周波数システムは、パルスシーケンスデータと、複数のアンテナ要素に関するコイル感度の組とを含むメモリを更に備える。パルスシーケンスデータは、プロセッサに、プロペラ磁気共鳴撮像プロトコルに従って磁気共鳴データの複数のブレードとして磁気共鳴データを取得させるように構成される。パルスシーケンスデータは、磁気共鳴データの複数のブレードが、複数のアンテナ要素のそれぞれに関して同時に取得されたコイル特有の磁気共鳴データを備えるように更に構成される。

【0058】

機械実行可能命令の実行は、更に、プロセッサに、磁気共鳴撮像システムを制御するために、パルスシーケンスデータを使用して磁気共鳴データの複数のブレードを取得させる。機械実行可能命令の実行は、プロセッサに、磁気共鳴データの複数のブレードのそれぞれに関して、コイル特有の磁気共鳴データを使用して複数のアンテナ要素のそれぞれに関する測定コイル画像を再構成させる。機械実行可能命令の実行は、更に、プロセッサに、磁気共鳴データの複数のブレードのそれぞれに関して、並列画像磁気共鳴撮像プロトコルに従って、複数のアンテナ要素のそれぞれに関するコイル特有の磁気共鳴データを使用してブレード画像を再構成させる。命令の実行は、更に、プロセッサに、磁気共鳴データの複数のブレードのそれぞれに関して、コイル感度の組とブレード画像とを乗算することによって複数のアンテナ要素のそれぞれに関する参照コイル画像の構成を行わせる。機械実行可能命令の実行は、更に、プロセッサに、磁気共鳴データの複数のブレードのそれぞれに関して、複数のアンテナ要素のそれぞれに関する測定コイル画像と参照コイル画像との差のノルムを取ることによってブレード画像に関するカイマップを構成するステップを行わせる。

【0059】

本発明の上述した実施形態の１つ又は複数は、組み合わされる実施形態が相互に排他的でない限り組み合わされ得ることを理解されたい。

【0060】

以下、本発明の好ましい実施形態を、単に例として図面を参照して述べる。

【図面の簡単な説明】

【0061】

【図1】磁気共鳴撮像システムの一例を示す。

【図1A】コンピュータ記憶装置のコンテンツを示す。

【図2】図１の磁気共鳴撮像システムを動作させる方法を示す。

【図3】コンピュータ記憶装置の代替のコンテンツを示す。

【図4】図１の磁気共鳴撮像システムを動作させる代替の方法を示す。

【図5】コンピュータ記憶装置の代替のコンテンツを示す。

【図6】図１の磁気共鳴撮像システムを動作させる代替の方法を示す。

【図7】プロペラ法を示す。

【図8】異なるブレード向きにより異なる位置でアーチファクトを有する３つの異なる測定コイル画像を示す。

【図9】ＳＥＮＳＥ再構成画像を示す。

【図10】カイマップを示す。

【図11】ＳＥＮＳＥ再構成画像を示す。

【図12】カイマップを示す。

【図13】ＳＥＮＳＥ再構成画像を示す。

【図14】カイマップを示す。

【発明を実施するための形態】

【0062】

これらの図中における同様の符号を付された要素は、均等な要素であるか、又は同じ機能を果たす。機能が均等である場合には、前に論じた要素は、後の図では必ずしも論じない。

【0063】

図１は、磁石１０４を備える磁気共鳴撮像システムの一例を示す。磁石１０４は、超伝導性の円筒型の磁石１０４であり、磁石１０４を通る穴１０６を有する。異なるタイプの磁石の使用も可能であり、例えばスプリット型円筒磁石及びいわゆる開放型磁石の何れも使用することができる。スプリット型円筒磁石は、磁石の等方平面へのアクセスを可能にするようにクライオスタットが２つの区域に分割されていること以外は標準的な円柱磁石と同様であり、そのような磁石は、例えば荷電粒子ビーム療法に関連して使用され得る。開放型磁石は、被験者を受け入れるのに十分に大きい空間を挟んで上下に配置された２つの磁石区域を有する。これら２つの区域の構成は、ヘルムホルツコイルの構成と同様である。開放型磁石は、被験者があまり閉じ込められないため、好評である。円筒磁石のクライオスタットの内部には、超伝導コイルの集合がある。円筒磁石１０４の穴１０６の内部には撮像区域１０８があり、撮像区域１０８では、磁場は、磁気共鳴撮像を行うのに十分に強く均一である。

【0064】

磁石の穴１０６の内部には、磁場勾配コイル１１０の組もあり、磁場勾配コイル１１０は、磁気共鳴データを取得して、磁石１０４の撮像区域１０８内部の磁気スピンを空間的に符号化するために使用される。磁場勾配コイル１１０は、磁場勾配コイル電源１１２に接続される。磁場勾配コイル１１０は、代表的なものと意図されている。典型的な磁場勾配コイル１１０は、３つの直交する空間方向で空間的に符号化するための別個の３組のコイルを含む。磁場勾配電源が、磁場勾配コイルに電流を供給する。磁場勾配コイル１１０に供給される電流は、時間の関数として制御され、ランプ又はパルスされ得る。

【0065】

磁石１０４の穴１０６の内部には、任意選択的な身体コイル１１４がある。身体コイル１１４は、トランシーバ１１６に接続されているものとして示されている。幾つかの実施形態では、身体コイル１１４は、全身コイル無線周波数増幅器及び／又は受信機にも接続され得るが、これは、この例には示されていない。送信機と受信機とが何れも全身コイル１１４に接続される場合、送信モードと受信モードとの切替えのための手段が提供され得る。例えば、ピンダイオードを有する回路が、送信モード又は受信モードを選択するために使用され得る。被験者支持体１２０が、撮像区域内部で被験者１１８を支持する。

【0066】

トランシーバ１２２が、磁気共鳴撮像アンテナ１２４に接続されているものとして示されている。この例では、磁気共鳴撮像コイル１２４は、複数のアンテナ要素１２６、１２６’、１２６’’、１２６’’’を備える表面コイルである。トランシーバ１２２は、個々のコイル要素１２６、１２６’、１２６’’、１２６’’’に個々のＲＦ信号を送受信するように動作可能である。この例では、トランシーバ１１６とトランシーバ１２２は、個別のユニットとして示されている。しかし、他の例では、ユニット１１６及び１２２が組み合わされ得る。

【0067】

磁気共鳴撮像システムは、コンピュータシステム１３０を備える。トランシーバ１１６と、トランシーバ１２２と、磁場勾配コイル電源とは、コンピュータ１３０のハードウェアインターフェース１３２に接続されているものとして示されている。コンピュータ１３０は、更に、機械可読命令を実行するように動作可能なプロセッサ１３４を含んでいるものとして示されている。コンピュータ１３０は、更に、ユーザインターフェース１３６と、コンピュータ記憶装置１３８と、コンピュータメモリ１４０とを備えるものとして示されており、これらは全て、プロセッサ１３４からアクセス可能であり、プロセッサ１３４に接続されている。

【0068】

コンピュータ記憶装置１３８は、図１Ａに例示されており、パルスシーケンスデータ１４３に従って取得された磁気共鳴データ１４２を含むものとして示されている。パルスシーケンスデータ１４３は、プロセッサ１３４が、プロペラ磁気共鳴撮像プロトコルに従って磁気共鳴データ１４２を取得できるようにする。磁気共鳴データ１４２は、磁気共鳴データの複数のブレード１４４、１４４’を備えるものとして示されている。この図では、２つのブレード１４４、１４４’が示されている。しかし、ブレードの数は、特定の磁気共鳴撮像プロトコルにおけるブレードの数によって表されることを理解されたい。各ブレード１４４、１４４’は、各アンテナ要素１２６、１２６’、１２６’’、１２６’’’に対応するコイル特有の磁気共鳴データ１４６、１４６’、１４６’’、１４６’’’を含むものとして示されている。データ１４６は、アンテナ要素１２６を使用して取得された。磁気共鳴データ１４６’は、アンテナ要素１２６’を使用して取得された。コイル特有の磁気共鳴データ１４６’’は、アンテナ要素１２６’’を使用して取得された。コイル特有の磁気共鳴データ１４６’’’は、アンテナ要素１２６’’’を使用して取得された。コンピュータ記憶装置１３８は、更に、幾つかの測定コイル画像１４８、１４８’、１４８’’、１４８’’’を含むものとして示されている。

【0069】

各ブレード１４４、１４４’に関する測定コイル画像１４８、１４８’、１４８’’、１４８’’’がある。画像１４８、１４８’、１４８’’、１４８’’’は、ブレード１４４に関して代表的なものとして示されているに過ぎない。コイル特有の磁気共鳴データ１４６は、画像１４８を再構成するために使用された。コイル特有の磁気共鳴データ１４６’は、測定コイル画像１４８’を再構成するために使用された。コイル特有の磁気共鳴データ１４６’’は、測定コイル画像１４８’’を再構成するために使用され、コイル特有の磁気共鳴データ１４６’’’は、測定コイル画像１４８’’’を再構成するために使用された。測定コイル画像１４８、１４８’、１４８’’、及び１４８’’’は、ブレード画像１５０を再構成するために使用され、ブレード画像１５０も、コンピュータ記憶装置１３８に記憶されているものとして示されている。同様に、ブレード画像１５０’は、その磁気共鳴データから再構成された。コンピュータ記憶装置１３８は、アンテナ要素１２６、１２６’、１２６’’、１２６’’’のためのコイル感度１５６の組を更に含むものとして示されている。コイル感度１５６の組にブレード画像１５０’を乗算することによって、参照コイル画像１５２、１５２’、１５２’’、１５２’’’の組が計算された。これは、ブレード画像１５０’でも行われ得た。

【0070】

コンピュータ記憶装置１３８は、更に、カイマップ１５４を含むものとして示されており、カイマップ１５４は、画像１４８〜１５２、１４８’〜１５２’、１４８’’〜１５２’’、及び画像１４８’’’〜１５２’’’を比較することによって構成された。これらの画像のそれぞれでの特定の画素を検査し、次いで、カイマップ１５４を計算するためにノルムが使用される。同様に、ブレード画像１５０’に関してカイマップ１５４’が構成され得る。

【0071】

コンピュータメモリは、制御モジュール１６０を含むものとして示されており、制御モジュール１６０は、コンピュータ実行可能コードを含み、このコードは、プロセッサ１３４が、磁気共鳴撮像システム１００の動作及び機能を制御し、且つ磁気共鳴データ１４２の分析を行うこともできるようにする。コンピュータ記憶装置１４０は、更に、画像再構成モジュール１６２を含むものとして示されており、画像再構成モジュール１６２は、プロセッサ１３４が、磁気共鳴データ１４２を様々な画像に再構成できるようにし得る。また、コンピュータ記憶装置１４０は、画像処理モジュール１６４も含むものとして示されており、画像処理モジュール１６４は、プロセッサ１３４が、コンピュータ記憶装置１３８内の様々な画像に対する数学的演算を扱って実施できるようにする。

【0072】

図２は、図１に示される磁気共鳴撮像システム１００を動作させる方法を示すブロック図を示す。第１のステップ２００で、機械実行可能命令１６０、１６２、１６４の実行が、プロセッサ１３４に磁気共鳴データ１４２を取得させる。次いで、この方法は、幾つかの分岐に分割される。ステップ分岐２０２は、アンテナ要素１２６に関して行われる操作を示す。分岐２０４は、アンテナ要素１２６’に関して行われる操作を表す。分岐２０６は、アンテナ要素１２６’’に関して行われる操作を表す。分岐２０８は、アンテナ要素１２６’’’に関して行われる操作を表す。次いで、これらの分岐はそれぞれ、取得された磁気共鳴データの各ブレードに関しても行われる。次いで、ブロック２１０が、各ブレードに関して繰り返される。縦列２０２を参照してこの方法を説明する。他の縦列も同様に行われる。次いで、方法２００は、縦列２０２でのブロック２１２に進む。ブロック２１２で、コイル特有の磁気共鳴データ１４６から、測定コイル画像１４８が再構成される。次に、ステップ２１４で、並列撮像磁気共鳴撮像プロトコルに従って、複数のアンテナ要素のそれぞれに関するコイル特有の磁気共鳴データ１４６、１４６’、１４６’’、１４６’’’を使用して、ブレード画像１５０が再構成される。次に、ステップ２１６で、コイル感度１５６の組及びブレード画像１５０を使用して、参照コイル画像１５２が再構成される。次に、ステップ２１８で、複数のアンテナ要素４２６、４２６’、４２６’’、４２６’’’のそれぞれに関して、測定コイル画像１４８、１４８’、１４８’’、１４８’’’と参照コイル画像１５２、１５２’、１５２’’、１５２’’’との差のノルムを取ることによって、カイマップ１５４が構成される。

【0073】

図３は、磁気共鳴撮像システム１００の更なる例を示す。この例では、コンピュータ記憶装置１３８は、追加のデータを含むものとして示されている。制御モジュールの機能も拡張される。コンピュータ記憶装置１３８は、ブレード画像１５０から構成されるｋ空間ブレードデータ３００を更に含むものとして示されている。コンピュータ記憶装置１３８は、ブレード画像１５０’から再構成されたｋ空間ブレードデータ３００’を含むものとして更に示されている。要素３００及び３００’は、それぞれのブレード画像１５０及び１５０’から再構成されたｋ空間データである。コンピュータ記憶装置１３８は、それぞれｋ空間データ３００及び３００’から抽出されたｋ空間中央領域３０２及び３０２’を含むものとして示されている。コンピュータ記憶装置１３８は、領域３０２から再構成された低解像度ブレード画像３０３と、領域３０２’から再構成された低解像度ブレード画像３０３’とを含むものとして更に示されている。コンピュータ記憶装置１３８は、カイマップ１５４から再構成された低解像度カイマップ３０４と、カイマップ１５４’から再構成された低解像度カイマップ３０４’とを更に含むものとして示されている。コンピュータ記憶装置１３８は、補正されたｋ空間データ３０６を含むものとして更に示されている。コンピュータ記憶装置は、補正されたｋ空間データ３０６から再構成された磁気共鳴画像３０８を含むものとして更に示されている。

【0074】

図４は、図１及び図３に示される磁気共鳴撮像システムを動作させるための方法の更なる例を示す。ステップ２１８から続いて、この方法は、ブレード画像１５０からｋ空間変換ブレード画像３００を計算するステップ４００を更に含む。次に、ステップ４０２で、ｋ空間の中央領域３０２からの低解像度ブレード画像３０３が、ｋ空間ブレードデータ３００から抽出される。次に、ステップ４０４で、カイマップ１５４から低解像度カイマップ３０４が再構成される。次に、ステップ４０６で、複数のブレード１４４、１４４’それぞれに関するｋ空間ブレードデータ３００及び３００’と低解像度カイマップ３０４、３０４’とを使用して改良型のプロペラ動き補正を行うことによって、補正されたｋ空間データ３０６が計算される。最後に、ステップ４０８で、補正されたｋ空間データ３０６から磁気共鳴画像３０８が再構成される。

【0075】

図５は、図１に関するコンピュータ記憶装置１３８の代替コンテンツを示す。これは、図１に示される磁気共鳴撮像システム１００の機能を拡張する。制御モジュール１６０の機能も拡張される。制御モジュール１６０は、図６に示される方法を行うようにプログラムされる。

【0076】

コンピュータ記憶装置１３８は、アーチファクトのない低解像度画像５００を更に含むものとして示されており、この画像５００は、低解像度カイマップ３０４と３０４’を使用して、低解像度ブレード画像３００及び３０３’を組み合わせることによって計算された。アーチファクトのないという用語の使用は、特定の低解像度画像を区別するための標識として意図される。従って、アーチファクトのない低解像度画像は、完全にアーチファクトがない状態ではないことがあり、実際には、アーチファクトを減少された低解像度画像であり得る。コンピュータ記憶装置１３８は、補正されたコイル感度５０２を更に含むものとして示されており、これらのコイル感度５０２は、アーチファクトのない低解像度画像５００と、前に取得された磁気共鳴データ１４２とを使用して計算された。コンピュータ記憶装置１３８は、磁気共鳴データ１４２にプロペラ動き補正を適用することによって、最終的なｋ空間データ５０４を更に含むものとして示されている。最後に、コンピュータ記憶装置は、最終的なｋ空間データ５０４から再構成される最終的な磁気共鳴画像５０６を含むものとして示されている。

【0077】

図６は、図２に示される方法の続きを示すフローチャートを示す。ステップ２１８から続いて、この方法は、ブレード画像１５０からｋ空間変換ブレード画像３００を計算するステップ４００を更に含む。次に、ステップ４０２で、ｋ空間の中央領域３０２からの低解像度ブレード画像３０３が、ｋ空間ブレードデータ３００から抽出される。次に、ステップ４０４で、カイマップ１５４から低解像度カイマップ３０４が再構成される。

【0078】

ステップ４０４の後、各ブレードに関する低解像度画像３００、３０３’を平均化することによって、アーチファクトのない低解像度画像５００が計算される。これは、各低解像度ブレード画像３０３、３０３’に関連付けられる低解像度カイマップ１５４を使用して、各低解像度ブレード画像の各画素からの寄与に重み付けすることによって行われる。次に、ステップ６０２で、複数のアンテナ要素１２６、１２６’、１２６’’、１２６’’’のそれぞれに関して、アーチファクトのない低解像度画像５００を使用して、補正されたコイル感度マップ５０２が計算される。これは、例えば、測定コイル画像１４８、１４８’、１４８’’、１４８’’’のそれぞれによってアーチファクトのない低解像度画像５００を分割することによって行われ得る。ステップ６０４は、決定ボックスである。例えば、方法は、ステップ２１６に戻ることがあり、補正されたコイル感度５０２が繰り返し計算され得る。これは、例えば設定された回数だけ行われ得、又は補正されたコイル感度５０２の何らかの統計的特性が各反復で比較され得、収束基準が使用され得る。ステップ６０４は任意選択的である。次に、ステップ６０２でコイル感度が計算された後、方法はステップ６０６に進み、ステップ６０６で、プロペラ動き補正を使用して、最終的なｋ空間データ５０４が計算される。この場合、コイル感度が補正されているため、低解像度カイマップは必要とされない。ステップ６０６の後、最終的なｋ空間データ５０４を使用して、最終的な磁気共鳴画像５０６が計算される。

【0079】

プロペラ（又はＭｕｌｔｉ−Ｖａｎｅ）ＭＲＩシステムは、各ブレードに関してＳＥＮＳＥを適用することができる機能を備えるように拡張され得る。これは取得の速度を上げるが、ブレード毎にＳＥＮＳＥアーチファクトを導入することもある。これらのＳＥＮＳＥアーチファクトは、ブレード間補正の機能を妨げ、従って適切な動き補正の適用を妨げる。更に、最終的な画像品質が低下され得る（ブレード平均化後のより低いＳＮＲ、及び／又は残留するＳＥＮＳＥアーチファクト）。幾つかの例は、ＳＥＮＳＥが使用されるときに、プロペラ実装をよりロバストにし得る。

【0080】

幾つかの例は、以下のことを行うために、ブレード毎のＳＥＮＳＥアーチファクトが位置される場所の知識を使用し得る。
１．ブレード間補正を改良すること（アーチファクトを含む位置を考慮に入れないことによって）。
２．ｋ空間のアーチファクトのない中央部分を生成すること（ＳＥＮＳＥアーチファクトを含む位置が考慮に入れられない画像領域内で平均化を適用することによって）。
３．ブレード毎にコイル感度マップを更新し、それにより、後続のＳＥＮＳＥ展開でアーチファクトのないブレード画像（又はアーチファクトを減少されたブレード画像）を生成して、最適な又は改良された画像品質をもたらすことができるようにすること。

【0081】

これらのステップを適用するとき、可能な最良のＳＥＮＳＥアーチファクトのない最終的な画像を得ることができる。幾つかの例は、プロペラ製品をはるかにロバストにし得る。

【0082】

ＭＲ撮像に関する重大な残りの問題の１つは、走査中の動きの取扱いである。患者が走査中に動くとき、生成される画像はモーションアーチファクトを含み、これは画像の診断品質を低下し得る。モーションアーチファクトを減少させるための１つの方法は、プロペラ（又はＭｕｌｔｉ−Ｖａｎｅ）と呼ばれる特別な取得／再構成技法である。

【0083】

図７は、複数のブレード７０２によって形成されるｋ空間カバレッジ７００を示すことによってプロペラ法を示す。全てのブレード７０２に共通のｋ空間の中央領域７０４が存在する。ブレードは、読出し方向７０６と、位相符号化方向７０８とを有する。符号７１０は、アンダーサンプリングによる磁気共鳴データの単一のブレード７１０を示す。

【0084】

ＳＥＮＳＥ参照スキャンと臨床スキャンとの間で動きが生じたとき、再構成された画像内にＳＥＮＳＥアーチファクトが現れ得る。アーチファクトの別の原因は、ＳＥＮＳＥ参照スキャンと臨床スキャンとのコントラストの相違（例えばフレームアーチファクト、ＦＦＥ対ＴＳＥ）である。これらのアーチファクトは、画像品質を低下し、重要な解剖学的構造を隠し得る。プロペラ−ＳＥＮＳＥを用いると、個々のブレード（図７参照）がＳＥＮＳＥによって再構成され、従ってＳＥＮＳＥアーチファクトを有し得る。ここでの要点は、これらのアーチファクトの位置がブレード毎に異なることである（これは、位相符号化方向がブレード毎に異なるからである。図８参照）。

【0085】

図８は、３つの異なる測定コイル画像８００、８０２、８０４を示す。各測定コイル画像８０２、８０４、８００は、異なる位置でアーチファクト８０６を示す。異なるアーチファクト８０６の位置は、磁気共鳴画像の特定のブレード７０２の異なる向きによって引き起こされる。各画像８００、８０２、８０４上に、磁気共鳴撮像のブレード７０２の相対向きが描かれている。図８は、異なる測定コイル画像８００、８０２、８０４が、画像内の異なる位置にアーチファクト８０６を有する様子を示す。各画像内のアーチファクト８０６の位置は、アーチファクトのない低解像度画像の再構成を可能にし得る。

【0086】

画像品質の低下に次いで、これらのアーチファクトは、ブレード間補正も妨げる。なぜなら、ブレード毎にＳＥＮＳＥアーチファクトの表出が異なるからである。従って、全体として、任意のＳＥＮＳＥアーチファクトが、プロペラの全体的な効果を低下させ、従って最終的な画像品質を低下させる。

【0087】

幾つかの例は、ＳＥＮＳＥアーチファクトの悪影響を解決するための方法を提供し得る。ＳＥＮＳＥを用いる際、いわゆるカイマップによって、ＳＥＮＳＥアーチファクトを含む位置を識別することができる。このマップは、ＳＥＮＳＥ出力を測定空間上に投影して戻し、次いでその投影と真の測定値との差の平均二乗誤差を決定することによって作成される。
Ｃｈｉ＝ＭＳＥ（ｍ−Ｓｐ）
ここで、ｍは、画像領域内の測定値であり、Ｓは、画像領域内の全ての展開された位置に関するコイル感度マップ値を含むコイル感度行列であり、及びｐは、画像領域内の展開された位置での画素値を含むベクトルである。

【0088】

カイマップは、任意の不一致を含む、即ちＳＥＮＳＥアーチファクトを含む位置を「強調」する。画像領域内の特定の位置で誤差が生成されてＳＥＮＳＥアーチファクトをもたらし、例えばコイル感度マップが不正確に推定される場合、（位相符号化方向での）折返し距離の整数倍の位置もＳＥＮＳＥアーチファクトを含む（図８参照）ことに留意されたい。それぞれ同じ位相符号化方向を有して複数のスキャンを行内で行うとき、アーチファクトは、ほぼ同じ位置に現れる可能性が高い（ＳＥＮＳＥアーチファクトをもたらすＣＳＭ誤差は、各スキャンに関して同じ位置にある可能性が高い）。従って、例えば複数のＮＳＡを有することは、ＳＥＮＳＥアーチファクトを減少しない。

【0089】

しかし、プロペラでは、各ブレードが異なる位相符号化方向を有する。従って、ＳＥＮＳＥアーチファクトは、（誤差が生成された位置でのアーチファクトを除いて）ブレード毎に異なる位置に位置決めされる（図８参照）。ブレード毎のＳＥＮＳＥアーチファクト位置の知識を有することによって、以下のことができる。
１．ＳＥＮＳＥアーチファクトを含む画素を考慮に入れないことによって、ブレード間補正を改良すること。改良された補正は、プロペラの動き補正機能も改良する。
２．ＳＥＮＳＥアーチファクトのない低解像度画像を作成する、又はアーチファクト画像を減少すること。全てのブレードが画像の中央で重なり合うため、低解像度画像を使用して、誤差が生成される位置を隔離して、全ての他の位置に関する正しい推定を生成することができる。

【0090】

コイル感度マップ内の誤差によってＳＥＮＳＥアーチファクトが引き起こされる場合、画像品質の改良について更に一歩進めることができる。ＳＥＮＳＥアーチファクトのない低解像度画像と、ＣＳＭ誤差が生成される位置を隔離することができる機能とを有することによって、誤差を含まないようにＣＳＭを更新することができる。こうすることによって、各ブレードをＳＥＮＳＥアーチファクトのない状態にして、全体的な改良された画像品質を得るために、ＳＥＮＳＥの第２の反復が使用され得る。ＣＳＭの更新は、以下の関係を使用して行われ得る。

【数1】

【0091】

ここで、位置ｊは誤差を含む。この式は、折返し位置毎に誤差源が１つのみ存在すると仮定していることに留意されたい。この仮定は、一般にコイル毎に成り立つ。この単純なモデルは実用に十分である可能性が高いが、（単一の誤差源の仮定を有さない）より綿密な他のアルゴリズムも可能である。

【0092】

図９は、頭部スキャンに関するＳＥＮＳＥ再構成画像９００の一例を示す。ＳＥＮＳＥ再構成画像９００は、幾つかのアーチファクトを含む。

【0093】

図１０は、図９のＳＥＮＳＥ再構成画像９００に関するカイマップ１０００を示す。カイマップ１０００は、図９に示されるアーチファクトの位置を示す。

【0094】

図１１は、腹部横断像スキャンに関する別のＳＥＮＳＥ再構成画像１１００を示す。ＳＥＮＳＥ再構成画像１１００は、アーチファクトを含む。

【0095】

図１２は、図１１に関するカイマップ１２００を示す。カイマップ１２００は、画像１１００内のアーチファクトの位置を示す。

【0096】

図１３は、腹部冠状断像スキャンに関するＳＥＮＳＥ再構成画像１３００を示す。ＳＥＮＳＥ再構成画像１３００は、アーチファクトを含む。

【0097】

図１４は、画像１３００に関するカイマップ１４００を示す。カイマップ１４００は、画像１３００内のアーチファクトの位置を示す。

【0098】

上の例では、以下のことを行うために、ブレード毎のＳＥＮＳＥアーチファクトが位置される場所の知識が使用され得る。
１．ブレード間補正を改良すること（アーチファクトを含む位置を考慮に入れないことによって）。
２．ｋ空間のアーチファクトのない中央部を生成すること（ＳＥＮＳＥアーチファクトを含む位置が考慮に入れられない画像領域内で平均化を適用することによって）。
３．ブレード毎にコイル感度マップを更新し、それにより、後続のＳＥＮＳＥ展開でアーチファクトのない又はアーチファクトを減少されたブレード画像を生成することができるようにすること。

【0099】

最適な又は改良された最終結果は、行内で３つのステップを適用するときに取得され得るが、各個のステップが個別にも適用され得る（例えば、腹部では、ブレード回転及び並進補正が典型的には適用されないため、第１のステップが省かれ得る）。

【0100】

ＳＥＮＳＥアーチファクトが位置される場所の知識は、展開された画像を測定空間上に投影し、次いでその投影と真の測定値との差の平均二乗誤差を決定することによって取得され得る。

【0101】

本発明を図面及び前述の説明で詳細に図示して説明してきたが、そのような図示及び説明は例示又は例説と見なすべきであり、限定と見なすべきではない。本発明は、開示される実施形態に限定されない。

【0102】

開示される実施形態に対する他の変形形態は、図面、本開示、及び添付の特許請求の範囲の検討から当業者によって理解され、特許請求される本発明を実践する際に実施され得る。特許請求の範囲において、語「備える」は、他の要素又はステップを除外せず、不定冠詞「１つの（a）」又は「１つの（an）」は、複数を除外しない。単一のプロセッサ又は他のユニットが、特許請求の範囲に記載される幾つかの要素の機能を実現することができる。特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されていることのみでは、これらの手段の組合せが有利に使用され得ないことを示さない。コンピュータプログラムは、他のハードウェアと共に供給されるか、又は他のハードウェアの一部として供給される光記憶媒体又はソリッドステート媒体等の適切な媒体に記憶／分散され得るが、インターネット又は他の有線若しくは無線電気通信システムを介する形態等、他の形態でも分散され得る。特許請求の範囲内の任意の参照符号は、範囲を限定するものと見なされるべきではない。

【符号の説明】

【0103】

１００ 磁気共鳴撮像システム
１０４ 磁石
１０６ 磁石の穴
１０８ 撮像区域
１１０ 磁場勾配コイル
１１２ 磁場勾配コイル電源
１１４ 身体コイル
１１６ トランシーバ
１１８ 被験者
１２０ 被験者支持体
１２２ トランシーバ
１２４ 磁気共鳴画像アンテナ
１２６ アンテナ要素
１２６’ アンテナ要素
１２６’’ アンテナ要素
１２６’’’ アンテナ要素
１３０ コンピュータ
１３２ ハードウェアインターフェース
１３４ プロセッサ
１３６ ユーザインターフェース
１３８ コンピュータ記憶装置
１４０ コンピュータメモリ
１４２ 磁気共鳴データ
１４３ パルスシーケンスデータ
１４４ 磁気共鳴データのブレード
１４４’ 磁気共鳴データのブレード
１４６ コイル特有の磁気共鳴データ
１４６’ コイル特有の磁気共鳴データ
１４６’’ コイル特有の磁気共鳴データ
１４６’’’ コイル特有の磁気共鳴データ
１４８ 測定コイル画像
１４８’ 測定コイル画像
１４８’’ 測定コイル画像
１４８’’’ 測定コイル画像
１５０ ブレード画像
１５０’ ブレード画像
１５２ 参照コイル画像
１５２’ 参照コイル画像
１５２’’ 参照コイル画像
１５２’’’ 参照コイル画像
１５４ カイマップ
１５４’ カイマップ
１５６ コイル感度の組
１６０ 制御モジュール
１６２ 画像再構成モジュール
１６４ 画像処理モジュール
２００ 磁気共鳴データの複数のブレードを取得する
２０２ アンテナ要素１２６に関する操作
２０４ アンテナ要素１２６’に関する操作
２０６ アンテナ要素１２６’’に関する操作
２０８ アンテナ要素１２６’’’に関する操作
２１０ ブレード毎に行われる操作
３００ ブレード画像１５０からのｋ空間ブレードデータ
３００’ ブレード画像１５０’からのｋ空間ブレードデータ
３０２ ３００から抽出されたｋ空間データ
３０２’ ３００’から抽出されたｋ空間データ
３０３ ３０２から再構成された低解像度ブレード画像
３０３’ ３０２’から再構成された低解像度ブレード画像
３０４ カイマップ１５４からの低解像度カイマップ
３０４’ カイマップ１５４’からの低解像度カイマップ
３０６ 補正されたｋ空間データ
３０８ 磁気共鳴画像
５００ アーチファクトのない低解像度画像
５０２ 補正されたコイル感度
５０４ 最終的なｋ空間データ
５０６ 最終的な磁気共鳴画像
７００ ブレードによるｋ空間カバレッジ
７０２ 磁気共鳴データのブレード
７０４ ｋ空間の中央領域
７０６ 読出し方向
７０８ 位相符号化方向
７１０ 磁気共鳴ブレードの単一のブレード
８００ 測定コイル画像
８０２ 測定コイル画像
８０４ 測定コイル画像
８０６ アーチファクト
９００ ＳＥＮＳＥ再構成画像
１０００ カイマップ
１１００ ＳＥＮＳＥ再構成画像
１２００ カイマップ
１３００ ＳＥＮＳＥ再構成画像
１４００ カイマップ

【図1】

【図1A】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】