特許 6800708 磁気共鳴イメージング装置及び画像処理方法

(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】6800708

(24)【登録日】2020年11月27日

(45)【発行日】2020年12月16日

(54)【発明の名称】磁気共鳴イメージング装置及び画像処理方法

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/055 20060101AFI20201207BHJP

【ＦＩ】

   A61B5/055 380

   A61B5/055 370

   A61B5/055 311

【請求項の数】7

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2016-224284(P2016-224284)

(22)【出願日】2016年11月17日

(65)【公開番号】特開2018-79147(P2018-79147A)

(43)【公開日】2018年5月24日

【審査請求日】2019年7月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005108

【氏名又は名称】株式会社日立製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110000888

【氏名又は名称】特許業務法人 山王坂特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】長嶋 克成

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 善隆

【審査官】 相川 俊

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−０９７２９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２１５５６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１４−５０８０１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１４３１２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０７８２１２６４（ＵＳ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ５／０５５

Ｇ０１Ｒ ３３／２０ − ３３／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

予め定めた撮像シーケンスに従って、所定の周波数帯域の高周波パルスを被検体に照射し、複数のＮＭＲ信号を取得して画像を生成する動作を、前記高周波パルスの周波数を変えながら複数回繰り返し、照射した前記高周波パルスの前記周波数帯域の異なる複数の画像を取得する画像取得部と、
前記画像取得部により取得された画像を合成して合成画像を生成し、画像表示部に表示させる画像合成部と、を備え、
前記画像取得部及び前記画像合成部を用いて、操作者に金属アーチファクトを低減した画像を提供する機能を備える磁気共鳴イメージング装置であって、
前記画像合成部は、前記画像取得部により新たに取得された画像と、先に合成された前記合成画像とを合成することにより合成画像を順次更新し、更新された合成画像を前記画像表示部に表示させ、
前記画像合成部は、前記画像取得部により取得された画像を所定数毎に合成して合成画像を生成する磁気共鳴イメージング装置。

【請求項2】

予め定めた撮像シーケンスに従って、所定の周波数帯域の高周波パルスを被検体に照射し、複数のＮＭＲ信号を取得して画像を生成する動作を、前記高周波パルスの周波数を変えながら複数回繰り返し、照射した前記高周波パルスの前記周波数帯域の異なる複数の画像を取得する画像取得部と、
前記画像取得部により取得された画像を合成して合成画像を生成し、画像表示部に表示させる画像合成部と、を備え、
前記画像取得部及び前記画像合成部を用いて、操作者に金属アーチファクトを低減した画像を提供する機能を備える磁気共鳴イメージング装置であって、
前記画像合成部は、前記画像取得部により新たに取得された画像と、先に合成された前記合成画像とを合成することにより合成画像を順次更新し、更新された合成画像を前記画像表示部に表示させ、
前記画像取得部は、前記撮像シーケンスに定められた周波数帯域の中心から順に高周波パルスを照射してＮＭＲ信号を取得し、これに基づいて画像を取得する磁気共鳴イメージング装置。

【請求項3】

予め定めた撮像シーケンスに従って、所定の周波数帯域の高周波パルスを被検体に照射し、複数のＮＭＲ信号を取得して画像を生成する動作を、前記高周波パルスの周波数を変えながら複数回繰り返し、照射した前記高周波パルスの前記周波数帯域の異なる複数の画像を取得する画像取得部と、
前記画像取得部により取得された画像を合成して合成画像を生成し、画像表示部に表示させる画像合成部と、を備え、
前記画像取得部及び前記画像合成部を用いて、操作者に金属アーチファクトを低減した画像を提供する機能を備える磁気共鳴イメージング装置であって、
前記画像合成部は、前記画像取得部により新たに取得された画像と、先に合成された前記合成画像とを合成することにより合成画像を順次更新し、更新された合成画像を前記画像表示部に表示させ、
複数回の計測を断続的に行う繰り返し計測の際に、前記画像合成部が、前回の計測において前記画像取得部により取得された画像を利用して合成画像を生成する磁気共鳴イメージング装置。

【請求項4】

請求項１ないし３のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記画像取得部が、前記合成画像のアーチファクトが所定量以下であるかを判断し、前記合成画像のアーチファクトが所定量以下である場合には、前記合成画像を生成する動作を終了する磁気共鳴イメージング装置。

【請求項5】

請求項４に記載の磁気共鳴イメージング装置において、
ユーザから前記合成画像のアーチファクトが所定量以下に到達したとの判定を受け付ける入力部をさらに有し、
前記画像取得部は、前記入力部がユーザから前記判定を受け付けた場合には、前記合成画像を生成する動作を終了する磁気共鳴イメージング装置。

【請求項6】

予め定めた撮像シーケンスに従って、所定の周波数帯域の高周波パルスを被検体に照射し、複数のＮＭＲ信号を取得して画像を生成する動作を、前記高周波パルスの周波数を変えながら複数回繰り返し、照射した前記高周波パルスの前記周波数帯域の異なる複数の画像を取得する画像取得ステップと、
前記画像取得ステップにより取得された画像を合成して合成画像を生成し、画像表示部に表示させる画像合成ステップと、を備え、
操作者に金属アーチファクトを低減した画像を提供する機能を備える画像処理方法であって、
前記画像合成ステップにおいて、前記画像取得ステップにより新たに取得された画像と、先に合成された前記合成画像とを合成することにより合成画像を順次更新し、更新された合成画像を前記画像表示部に表示させ、
前記画像合成ステップは、前記画像取得ステップにより取得された画像を所定数毎に合成して合成画像を生成する画像処理方法。

【請求項7】

予め定めた撮像シーケンスに従って、所定の周波数帯域の高周波パルスを被検体に照射し、複数のＮＭＲ信号を取得して画像を生成する動作を、前記高周波パルスの周波数を変えながら複数回繰り返し、照射した前記高周波パルスの前記周波数帯域の異なる複数の画像を取得する画像取得ステップと、
前記画像取得ステップにより取得された画像を合成して合成画像を生成し、画像表示部に表示させる画像合成ステップと、を備え、
操作者に金属アーチファクトを低減した画像を提供する機能を備える画像処理方法であって、
前記画像合成ステップにおいて、前記画像取得ステップにより新たに取得された画像と、先に合成された前記合成画像とを合成することにより合成画像を順次更新し、更新された合成画像を前記画像表示部に表示させ、
前記画像取得ステップは、前記撮像シーケンスに定められた周波数帯域の中心から順に高周波パルスを照射してＮＭＲ信号を取得し、これに基づいて画像を取得する画像処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被検体中の水素や燐等からの核磁気共鳴（以下、「ＮＭＲ」という）信号を測定し、核の密度分布や緩和時間分布等を画像化する核磁気共鳴イメージング（以下、「ＭＲＩ」という）装置及び画像処理方法に関し、特に被検体内に金属がある場合の金属アーチファクト低減計測を行うＭＲＩ装置及び画像処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、被検体、特に人体の組織を構成する原子核スピンが発生するＮＭＲ信号を計測し、その頭部、腹部、四肢等の形態や機能を２次元的に或いは３次元的に画像化するＭＲＩ装置が知られている。ＭＲＩ装置での撮影においては、傾斜磁場を生じさせ、被検体に高周波パルス（以下、「ＲＦパルス」という）を照射し、磁気共鳴させることによって被検体から得られる時系列データとしてのＮＭＲ信号を測定し、これを２次元又は３次元フーリエ変換することにより画像を取得する。基本的なＭＲＩ撮像は、１回の計測で取得したＮＭＲ信号をフーリエ変換して再構成像を取得している。

【0003】

ところで、近年、インプラント等の金属を持った被検体に対する撮影の要望が高まっている。被検体にインプラント等の金属が含まれる場合は、ＭＲＩ装置が発生する静磁場Ｂ０により金属が磁化されて磁場が発生し、その金属周辺の静磁場が歪む。このため、ＭＲＩ装置で得られる画像のうち、金属周辺領域に周波数方向およびスライス方向に強いアーチファクトが生じてしまう。

【0004】

このようなアーチファクトを低減させるために、例えば、特許文献１では、スライス位置を選択する傾斜磁場を印加しないことでスライス方向のアーチファクトを低減する。かつ、１回の計測中に照射及び受信するＲＦパルスの周波数帯域を複数回変更させながら複数の３次元画像を取得し（以下、各３次元画像をｂｉｎと呼ぶ）し、これらを合成することで周波数方向のアーチファクトを低減させた合成画像を生成している（以下、この撮像方法を「金属アーチファクト低減計測」という）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】米国特許第７８２１２６４号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に開示されたＭＲＩ装置における金属アーチファクト低減計測では、１回の計測において、予め設定された全てのｂｉｎを撮像してから合成画像を生成しており、合成画像を生成するまで金属アーチファクトをどの程度低減できたかの確認を行うことができない。一方、撮像する（合成する）ｂｉｎ数が多ければ歪み低減効果は高くなるが、撮像時間が長くなるというトレードオフの関係にある。そのため、予め設定された全てのｂｉｎを撮像して合成画像を生成した場合には、被検体によってはアーチファクトが十分に低減されず合成画像が低画質となってしまう場合の他、十分にアーチファクトを低減しているものの結果的に必要以上の撮影をしている場合も含まれることとなる。

【0007】

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、金属アーチファクト低減計測において、アーチファクトを低減させて画質を向上させると共に、取得する画像数を最適化して短時間で撮影をすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の一態様は、予め定めた撮像シーケンスに従って、所定の周波数帯域の高周波パルスを被検体に照射し、複数のＮＭＲ信号を取得して画像を生成する動作を、前記高周波パルスの周波数を変えながら複数回繰り返し、照射した前記高周波パルスの前記周波数帯域の異なる複数の画像を取得する画像取得部と、前記画像取得部により取得された画像を合成して合成画像を生成し、画像表示部に表示させる画像合成部と、を備え、前記画像取得部及び前記画像合成部を用いて、操作者に金属アーチファクトを低減した画像を提供する機能を備える磁気共鳴イメージング装置であって、前記画像合成部は、前記画像取得部により新たに取得された画像と、先に合成された前記合成画像を合成することにより合成画像を順次更新し、更新された合成画像を前記画像表示部に表示させる磁気共鳴イメージング装置を提供する。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、被検体内に金属が含まれる場合であっても、アーチファクトを低減させて取得する画像の画質を向上させると共に、取得する画像数を最適化して過剰な撮影を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の第１の実施形態に係るＭＲＩ装置の概略構成を示すブロック図である。

【図2】本発明の第１の実施形態に係るＭＲＩ装置における金属アーチファクト低減計測処理において取得するｂｉｎと合成画像との関係を示す説明図であり、（Ａ）は本発明の第１の実施形態の説明図、（Ｂ）は従来の説明図である。

【図3】本発明の第１の実施形態に係るＭＲＩ装置における金属アーチファクト低減計測処理のフローチャートである。

【図4】本発明の第１の実施形態に係るＭＲＩ装置において、金属アーチファクト低減計測処理において取得するｂｉｎと周波数帯域の関係を示す説明図である。

【図5】本発明の第１の実施形態に係るＭＲＩ装置のディスプレイに表示される画面の一例を示す参考図である。

【図6】本発明の第２の実施形態に係るＭＲＩ装置における金属アーチファクト低減計測処理のフローチャートである。

【図7】本発明の第２の実施形態に係るＭＲＩ装置における金属アーチファクト低減計測処理において取得するｂｉｎと合成画像との関係を示す説明図である。

【図8】本発明の第１の実施形態及び第２の実施形態に係るＭＲＩ装置の変形例１に係り、金属アーチファクト低減計測処理において取得するｂｉｎと周波数帯域の関係を示す説明図である。

【図9】本発明の第１の実施形態及び第２の実施形態に係るＭＲＩ装置の変形例２に係り、繰り返し撮像において取得するｂｉｎと周波数帯域の関係を示す説明図であり、（Ａ）は、１回目のｂｉｎの撮像状況を、（Ｂ）は２回目のｂｉｎの撮像状況を、（Ｃ）は、３回目のｂｉｎの撮像状況を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

【0012】

本発明の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置（以下、単にＭＲＩ装置という）は、予め定めた撮像シーケンスに従って、所定の周波数帯域の高周波パルスを被検体に照射し、複数のＮＭＲ信号を取得して画像を生成する動作を、高周波パルスの周波数を変えながら複数回繰り返し、照射した高周波パルスの周波数帯域の異なる複数の画像を取得する画像取得部と、画像取得部により取得された画像を合成して合成画像を生成する画像合成部と、画像合成部により合成された画像を表示する画像表示部と、を備えている。そして、画像合成部は、画像取得部により新たに取得された画像と、先に合成された合成画像とを合成することにより合成画像を順次更新し、更新された合成画像を画像表示部に表示させる。

【0013】

＜第１の実施形態＞
具体的には、図１に示すように、本発明の第１の実施形態に係るＭＲＩ装置は、静磁場発生系２、傾斜磁場発生系３、シーケンサ４、送信系５、受信系６、信号処理系７、及び中央処理装置（ＣＰＵ）８を備えている。

【0014】

静磁場発生系２は、垂直磁場方式であれば、被検体１の周りの空間にその体軸と直交する方向に、水平磁場方式であれば、体軸方向に均一な静磁場を発生させる。被検体１の周りに永久磁石方式、常電導方式あるいは超電導方式の静磁場発生源を配置することにより静磁場発生系２を実現する。

【0015】

傾斜磁場発生系３は、ＭＲＩ装置の座標系（静止座標系）であるＸ，Ｙ，Ｚの３軸方向の傾斜磁場を印加する傾斜磁場コイル９と、各傾斜磁場コイル９を駆動する傾斜磁場電源１０とを備えている。後述するシ−ケンサ４からの命令に従ってそれぞれのコイルの傾斜磁場電源１０を駆動することにより、Ｘ，Ｙ，Ｚの３軸方向に傾斜磁場Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚを印加する。撮影時には、スライス面（撮影断面）に直交する方向にスライス方向傾斜磁場パルス（Ｇｓ）を印加して被検体１に対するスライス面を設定し、そのスライス面に直交して且つ互いに直交する残りの２つの方向に位相エンコード方向傾斜磁場パルス（Ｇｐ）と周波数エンコード方向傾斜磁場パルス（Ｇｆ）を印加して、エコー信号にそれぞれの方向の位置情報をエンコードする。

【0016】

シーケンサ４は、高周波磁場パルス（以下、「ＲＦパルス」という）と傾斜磁場パルスを所定のパルスシーケンスで繰り返し印加するように制御する。シーケンサ４は、後述するＣＰＵ８の制御で動作し、被検体１の断層画像のデータ収集に必要な種々の命令を送信系５、傾斜磁場発生系３、及び受信系６に送信する。

【0017】

送信系５は、被検体１の生体組織を構成する原子の原子核スピンに核磁気共鳴を起こさせるために、被検体１にＲＦパルスを照射するものであり、高周波発振器１１、変調器１２、高周波増幅器１３、及び送信側の高周波コイル（送信コイル）１４ａを備えている。高周波発振器１１から出力されたＲＦパルスをシーケンサ４からの指令によるタイミングで変調器１２により振幅変調し、この振幅変調された高周波パルスを高周波増幅器１３で増幅した後に被検体１に近接して配置された高周波コイル１４ａに供給することにより、ＲＦパルスが被検体１に照射される。

【0018】

受信系６は、被検体１の生体組織を構成する原子核スピンの核磁気共鳴により放出されるエコー信号（ＮＭＲ信号）を検出するものであり、受信側の高周波コイル（受信コイル）１４ｂ、信号増幅器１５、直交位相検波器１６、及びＡ／Ｄ変換器１７を備えている。送信側の高周波コイル１４ａから照射されたＲＦパルスによって誘起された被検体１の応答のＮＭＲ信号が、被検体１に近接して配置された高周波コイル１４ｂで検出され、信号増幅器１５で増幅された後、シーケンサ４からの指令によるタイミングで直交位相検波器１６により直交する二系統の信号に分割され、それぞれがＡ／Ｄ変換器１７でディジタル量に変換されて、計測データとして信号処理系７に送られる。

【0019】

信号処理系７は、各種データ処理と処理結果の表示及び保存等を行うものであり、ＣＰＵ８と、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の記憶装置１８と、磁気ディスク、光ディスク等の外部記憶装置１９と、ＣＲＴ等のディスプレイ２０とを備えている。
ＣＰＵ８は、ＭＲＩ装置全体を制御し、ＣＰＵ８に受信系６からのデータが入力されると、ＣＰＵ８において信号処理、画像再構成等の処理を実行し、その結果である被検体１の断層画像をディスプレイ２０に表示すると共に、磁気ディスク等の記憶装置１８や外部記憶装置１９に記録する。

【0020】

すなわち、ＣＰＵ８は、撮像制御部３０、画像取得部３１、画像合成部３２の機能を実現する。これらの機能は、記憶装置１８内のプログラムをＣＰＵにより読み込んで実行することによりソフトウェアとして実現することもでき、また、ＡＳＩＣ等のハードウェアにより実現することもできる。

【0021】

撮像制御部３０は、後述する入力部２３により入力された撮像条件に基づく撮像シーケンスに従って撮像を制御するためにシーケンサ４を制御する。特に、撮像制御部３０は、本実施形態においては、金属アーチファクト低減計測として、予め定めた撮像シーケンスに従って、所定の周波数帯域の高周波パルスを被検体に照射し、複数のＮＭＲ信号を取得して画像を生成する動作を、高周波パルスの周波数を変えながら複数回繰り返し、照射した高周波パルスの周波数帯域の異なる複数の画像を取得するシーケンサ４を制御する。

【0022】

画像取得部３１は、取得したＮＭＲ信号に対して画像再構成等の各種処理を行う。特に、金属アーチファクト低減計測において取得した高周波パルスの周波数毎に得た複数のＮＭＲ信号に対して夫々画像再構成を行い、３次元画像を取得する。そして、取得した３次元画像を画像合成部３２に受け渡す。

【0023】

画像合成部３２は、画像取得部３１により金属アーチファクト低減計測において高周波パルスの周波数毎に得られた複数の画像を合成し、一枚の合成画像を生成する。このとき、画像合成部３２は、１回の計測において取得する画像のうち、画像取得部３１により新たに取得された画像と、先に合成された合成画像とを合成することにより合成画像を順次更新し、合成画像が更新される毎に、更新された合成画像を画像表示部としてのディスプレイ２０に表示させる。なお、画像合成部３２は、生成または更新された合成画像を記憶装置１８等に記憶する。

【0024】

画像取得部３１は、１ｂｉｎ分の撮像から画像を取得するたびに取得した画像を画像合成部３２に送信する。画像合成部では、画像取得部３１から画像を受信する都度、合成画像を生成又は更新し、当該合成画像をディスプレイ２０に表示させる。

【0025】

例えば、金属アーチファクト低減計測が開始されると、画像取得部３１により順次画像が取得される。図２（Ａ）に示すように、画像合成部３２では、１ｂｉｎ目の画像合成対象の画像が存在しないため、このまま画像をディスプレイに表示させ、２ｂｉｎ目の画像を取得した時に、１ｂｉｎ目の画像と２ｂｉｎ目の画像とを合成した合計２枚の画像を合成した合成画像を生成し、表示させる。続いて、３ｂｉｎ目の画像を取得した時に、この３ｂｉｎ目の画像と先に生成された合成画像とを合成することにより合成画像を更新し、更新した合成画像をディスプレイ２０に表示させる。

【0026】

画像合成部３２は、このような処理を繰り返すことにより、順次合成画像を更新すると共に、更新した合成画像をディスプレイ２０に表示させる。ユーザは、ディスプレイに表示された合成画像を確認して、アーチファクトが十分に低減されていると判断できる場合には、撮像を終了させることができる。

【0027】

一方、図２（Ｂ）に示すように、従来のＭＲＩ装置では、金属アーチファクト低減計測が開始されると、画像取得部３１では、予め定めたｂｉｎ数の撮像を行い所定数の画像を取得し、取得した画像全てを用いて合成画像を生成しディスプレイに表示させることとなる。
このように、本実施形態における金属アーチファクト低減計測では、画像を取得するたびにそれまでに合成された合成画像を更新し、都度ディスプレイ２０に表示させるので、アーチファクトが十分に低減されたと判断できるときは、撮影を終了させることができる。このため、アーチファクトを低減させた画像を取得しながらも、計測時間を短縮することができ、被験者の負担を軽減させることができる。

【0028】

操作部２５は、ＭＲＩ装置の各種制御情報や上記信号処理系７で行う処理の制御情報を入力するものであり、入力部２３を備えている。入力部２３としては、マウス、キーボード又はトラックボール等の入力デバイスを１つ又は複数組み合わせて適用することができる。また、入力部２３は撮像条件の入力をユーザから受け付け、入力された撮像条件をＣＰＵ８に送信する。ここで、撮像条件には、撮像対象の部位、総ｂｉｎ数、高周波磁場の帯域幅、スライスエンコード数、位相エンコード数、シーケンス、ＧＡＰ、撮像範囲等が含まれる。
操作部２５を、ディスプレイ２０に近接して配置することで、操作者がディスプレイ２０を見ながら操作部２５を介してインタラクティブにＭＲＩ装置の各種処理を制御することができる。

【0029】

なお、図１において、送信側の高周波コイル１４ａと傾斜磁場コイル９は、被検体１が挿入される静磁場発生系２の静磁場空間内に、垂直磁場方式であれば被検体１に対向して、水平磁場方式であれば被検体１を取り囲むようにして設置されている。また、受信側の高周波コイル１４ｂは、被検体１に対向して、或いは取り囲むように設置されている。

【0030】

現在ＭＲＩ装置の撮像対象核種は、臨床で普及しているものとしては、被検体の主たる構成物質である水素原子核（プロトン）である。プロトン密度の空間分布や、励起状態の緩和時間の空間分布に関する情報を画像化することで、人体頭部、腹部、四肢等の形態または、機能を２次元もしくは３次元的に撮像する。

【0031】

このように構成されたＭＲＩ装置における、金属アーチファクト低減計測処理について図３のフローチャートに従って説明する。
まず、金属アーチファクト低減計測処理の開始に先立って、ＭＲＩ装置に被検体登録を行う。具体的には、入力部２３が、操作者による被検体の氏名、年齢、等被検体に係る情報の入力を受け付ける。入力部２３は、入力された被検体情報をＣＰＵ８に送信し、ＣＰＵ８が被検体情報を記憶装置１８等に記憶させることによりＭＲＩ装置に対して被検体登録を行う。そして、入力部２３が操作者による金属アーチファクト低減計測に総ｂｉｎ数、高周波磁場の帯域幅等の撮像条件の入力を受け付け、ＣＰＵ８が入力部２３から撮像条件を受け取り、撮像条件に基づく撮像シーケンスを設定する。これにより図４のようにｂｉｎ毎の高周波磁場の周波数帯域を設定する。

【0032】

図３に戻り、ステップＳ１０１において、撮像制御部３０は、ＣＰＵ８が設定した撮像シーケンスの１回目のｂｉｎの周波数帯域の高周波磁場を励起パルスとして用いて、ＣＰＵ８が設定した撮像シーケンス（例えば、３Ｄ−ＦＳＥ）により、３次元撮像を行う。ただし、この撮像シーケンスにおいて、スライス選択傾斜磁場は印加せず、高周波コイル１４ａ，１４ｂによる高周波の照射範囲及び受信範囲の全体を撮像範囲とする。

【0033】

これにより、１回目のｂｉｎの周波数帯域の高周波磁場の励起パルス及び反転パルスを印加して、被検体１の所定の元素のスピンを励起し、スライスエンコード及び位相エンコードの各方向の傾斜磁場を印加した後、周波数エンコード方向の傾斜磁場を印加しながら、被検体１からのＮＭＲ信号を受信する。

【0034】

このシーケンスを、入力部２３がユーザから受け付けたスライスエンコード数及び位相エンコード数の回数ずつスライスエンコード及び位相エンコードをそれぞれ変化させながら繰り返し行って、１つの３次元画像（ｂｉｎ）を再構成するために必要な数のＮＭＲ信号を取得する。画像取得部３１は、撮像制御部３０が取得した複数のＮＭＲ信号を用いて、３次元画像（ｂｉｎ）を再構成する。なお、ステップＳ１０１において画像の取得が開始されるとすぐに次のステップＳ１０２に進み、画像取得部３１は、ステップＳ１０２以降の処理と並行して画像の取得を継続する。

【0035】

次のステップＳ１０２では、画像合成部３２が、画像取得部３１により再構成した画像（ｂｉｎ）を用いて合成画像を生成する。画像合成部３２は、先に取得した画像が存在しない場合は、画像取得部３１から受け渡された画像をそのまま合成画像とし、既に合成画像が存在する場合には、当該合成画像を記憶装置１８から読出して、画像取得部３１から受け取った画像と合成することにより合成画像を更新する。生成又は更新された合成画像はディスプレイ２０に送信される。

【0036】

ステップＳ１０３では、ディスプレイ２０が、ステップＳ１０２で画像合成部３２により生成又は更新された合成画像を受信して、これを表示する。これにより、ユーザが、ディスプレイ２０に表示された合成画像を確認することができる。ディスプレイ２０には、例えば図５に示すように合成画像が表示されると共に、予め定めた全ｂｉｎ数と、撮影済みのｂｉｎ数、及び、撮影の終了を指示するためＳｔｏｐボタン５２が表示される。

【0037】

続いて、ステップＳ１０４では、ＣＰＵ８が、ディスプレイ２０に表示された合成画像がＯＫであるか否かの判定を行う。すなわち、ディスプレイ２０に表示された合成画像において、アーチファクトが所定量以下であるか（例えば、十分に低減されているか）否かを判定する。これは、入力部２３に入力される、ユーザからの画像がＯＫであるか否か、すなわち、金属アーチファクト低減計測を終了させるか否かの指示に係る入力に基づいて判定する。又は、画像合成部３２が、合成画像のノイズ量を画像処理により算出して、ノイズ量に基づいてアーチファクトが所定量以下であるかを判断してもよい。

【0038】

ユーザは、ディスプレイ２０に表示された画像を確認し、アーチファクトが十分に低減されていると判断できた場合には、ディスプレイ２０に表示されたＳｔｏｐボタン５２をマウス等からなる入力部２３により押下する。一方、ユーザは、アーチファクトが低減されていないと判断した場合には、Ｓｔｏｐボタン５２を押下せず、そのまま撮影を継続する。つまり、合成画像のアーチファクトが低減されておりＳｔｏｐボタン５２が押下された場合には、次のステップＳ１０５に進み、Ｓｔｏｐボタン５２が押下されなかった場合には、ステップＳ１０６に進む。

【0039】

ステップＳ１０５では、画像取得部３１がステップＳ１０４における指示に従って金属アーチファクト対応計測を終了する。ステップＳ１０６では、ユーザから受け付けた予め定めた数のｂｉｎの撮影が終了しているか否かをＣＰＵ８により判定する。全てのｂｉｎの撮影が終了していないと判定された場合には、ステップＳ１０１に戻り、次のｂｉｎの周波数帯域の高周波磁場を用いて上記処理を繰り返す。一方、全てのｂｉｎの撮影が終了したと判定された場合には、ステップＳ１０７に進み、金属アーチファクト低減計測を終了する。

【0040】

このように本実施形態によれば、画像の取得に係る処理と、合成画像の生成及びその表示に係る処理とを並行して行い、生成される合成画像を都度ディスプレイに表示させることで、ユーザに計測の進行状況を提示することができる。このため、ユーザは予め定めた全てのｂｉｎの計測の終了を待たなくとも、計測中に画像を確認することができ、当該画像を確認することにより、計測の終了を判断することができる。従って、被検体内に金属が含まれる場合であっても、アーチファクトを低減させて取得する画像の画質を向上させると共に、取得する画像数を最適化して過剰な撮影を抑制することができる。

【0041】

＜第２の実施形態＞
以下、本発明の第２の実施形態について説明する。上述した第１の実施形態に係るＭＲＩ装置では、画像取得部３１が画像を取得する度に画像合成部３２において、合成画像の生成又は更新を行う例について説明した。画像合成部３２における合成画像生成処理は、必ずしも画像取得の都度行う必要はなく、例えば、所定数の画像を取得する毎に合成画像を生成してもよい。

【0042】

なお、本実施形態に係るＭＲＩ装置の構成は、上記した第１の実施形態におけるＭＲＩ装置と同様である。また、本実施形態のＭＲＩ装置は、画像合成部における合成画像生成時に使用する画像数が異なるものの、その他の処理は上記した第１の実施形態における処理と同様である。このため、第１の実施形態と同様の構成及び処理については、その詳細な説明を省略する。

【0043】

以下、本実施形態に係るＭＲＩ装置における、金属アーチファクト低減計測処理について図６のフローチャートに従って説明する。以下の説明において、上記第１の実施形態に係るＭＲＩ装置における金属アーチファクト低減計測処理と同様の処理については詳細な説明を省略する。

【0044】

まず、金属アーチファクト低減計測処理の開始に先立って、ＭＲＩ装置に被検体登録を行い、ステップＳ２０１で、入力部２３により合成画像生成頻度を設定する。例えば、画像合成部３２により合成画像を生成するｂｉｎ数がいくつであるかをユーザが設定する。より具体的には、例えば図７に示すように、合成画像を生成するｂｉｎ数を「３」とユーザが設定した場合には、画像合成部３２は、３ｂｉｎ毎に合成画像を生成しディスプレイ２０に表示させる。この間、画像取得部３１は継続して画像を撮像しており、画像合成部３２は、次の３ｂｉｎを取得した時に、先に生成した合成画像に更にこの３ｂｉｎを加えて合成画像を更新し、ディスプレイ２０に表示させる。

【0045】

ステップＳ２０２は、撮像制御部３０と画像取得部３１が、図３のフローチャートにおけるステップＳ１０１と同様に撮像シーケンスによってｂｉｎ毎にそれぞれの周波数帯域の高周波磁場を用いて計測を実施し、ｂｉｎ毎の画像を生成する動作を、ステップＳ２０１において設定した回数だけ繰り返し、得られた画像を画像合成部に送信する。撮像制御部３０及び画像取得部３１は、以降の処理と並行して画像の取得を継続する。

【0046】

次のステップＳ２０３では、画像合成部３２が、取得した画像（ｂｉｎ）を用いて予め定めてｂｉｎ数毎に（ここでは、図７の例に従って３ｂｉｎとする）合成画像を生成する。画像合成部３２は、上述したように、３ｂｉｎ分の画像を取得してから合成画像を生成し、次の合成画像を更新する際も３ｂｉｎ分の画像を取得してから、既に生成された合成画像合成画像を記憶装置１８から読出して合成することにより合成画像を更新する。生成又は更新された合成画像はディスプレイ２０に送信される。

【0047】

ステップＳ２０４では、ディスプレイ２０が、画像合成部３２により生成又は更新された合成画像を受信して、これを表示する。続いて、ステップＳ２０５では、ＣＰＵ８が、ディスプレイ２０に表示された合成画像がＯＫであるか否かの判定を行う。すなわち、ディスプレイ２０に表示された合成画像において、アーチファクトが十分に低減されているか否かを、ユーザによるＳｔｏｐボタン５２（図４参照）の押下の有無に基づいて判定する。

【0048】

ユーザは、ディスプレイ２０に表示された画像を確認し、アーチファクトが十分に低減されていると判断できた場合には、ディスプレイ２０に表示されたＳｔｏｐボタン５２をマウス等からなる入力部２３により押下する。一方、ユーザは、アーチファクトが低減されていないと判断した場合には、Ｓｔｏｐボタン５２を押下せず、そのまま撮影を継続する。つまり、合成画像のアーチファクトが低減されておりＳｔｏｐボタン５２が押下された場合には、次のステップＳ２０６に進み、Ｓｔｏｐボタン５２が押下されなかった場合には、ステップＳ２０７に進む。

【0049】

ステップＳ２０６では、ステップＳ２０５における指示に従って金属アーチファクト対応計測を終了する。ステップＳ２０７では、予め定めた数のｂｉｎの撮影が終了しているか否かをＣＰＵ８により判定する。全てのｂｉｎの撮影が終了していないと判定された場合には、ステップＳ２０２に戻り上記処理を繰り返す。一方、全てのｂｉｎの撮影が終了したと判定された場合には、ステップＳ２０８に進み、金属アーチファクト低減計測を終了する。

【0050】

このように本実施形態によれば、画像の取得に係る処理と、合成画像の生成及びその表示に係る処理とを並行して行い、生成される合成画像を都度ディスプレイに表示させることで、ユーザに計測の進行状況を提示することができる。このため、ユーザは予め定めた計測の終了を待たなくとも、計測中に画像を確認することができ、当該画像を確認することにより、計測の終了を判断することができる。

【0051】

従って、被検体内に金属が含まれる場合であっても、アーチファクトを低減させて取得する画像の画質を向上させると共に、取得する画像数を最適化して過剰な撮影を抑制することができる。また、画像の表示頻度を設定することで、合成画像の処理に要する時間等を削減することができる。

【0052】

なお、上述の例では、合成画像生成頻度の設定について、画像合成部３２により合成画像を生成するｂｉｎ数がいくつであるかを設定する例について説明した。この他、画像表示頻度の設定は、例えば、撮影が予定されている全ｂｉｎ数に鑑みて、全ｂｉｎを何回に分けて合成画像を生成するか定めることもできる。

【0053】

具体的には、金属アーチファクト低減計測として総数３０ｂｉｎの撮影が予定されていると仮定すると、例えば、これを６回に分けて合成画像を生成する、と定めることができる。このように定めた場合、ＣＰＵ８が全ｂｉｎ数と合成画像生成回数とから、合成画像を生成する際に使用するｂｉｎ数を算出し、これに基づいて画像合成部３２が合成画像を生成又は更新する。

【0054】

（変形例１）
上述した第１の実施形態及び第２の実施形態においては、照射する周波数帯域について特段の定めていない。本変形例では、撮像する周波数帯域の全範囲のうち、中心から優先的にｂｉｎを撮像する。
ここで、金属アーチファクトが発生していない場合と発生している場合における信号の周波数帯域の分布について説明する。図４に示すように、金属アーチファクトの影響で信号が分布する周波数帯域８０２は、金属アーチファクトが発生してないときに信号が分布する周波数帯域８０１に比して、周波数帯域幅が広いことがわかる。

【0055】

このため、金属アーチファクト低減計測では、照射および受信の周波数帯域を複数回変更して複数のｂｉｎを取得している。この時、図４中の帯状に区切った帯域幅を１つずつずらしながら、撮影対象の周波数帯域の端から順に周波数帯域を変更してｂｉｎを撮像している。図４の例では、左端から２つに区切られた帯域幅を１ｂｉｎ目、左から２つ目と３つ目の帯域幅を２ｂｉｎ目、左から３つ目と４つ目の帯域幅を３ｂｉｎ目・・・と順次ずらしながら撮影する。

【0056】

一方、図８に示すように、本変形例では、ｂｉｎの撮像順を異ならせ、周波数帯域の中心から外側に向かってｂｉｎを撮像する。周波数帯域の中心付近にはより多くの信号が分布していることから、中心から順にｂｉｎを撮像することで、撮像の早い段階でより多くの信号データを収集することができる。したがって、周波数帯域の端のｂｉｎを合成しなくとも十分な金属アーチファクト低減効果が得られる場合などは、端のｂｉｎから撮像した場合と比べて、より早い段階で撮像を終了することができる。

【0057】

（変形例２）
本変形例は、所謂、繰り返し撮像において、前の撮像までに取得したｂｉｎデータを再利用して合成した画像を作成し表示する。ここで、繰り返し撮像とは、一度被検体を撮像した後、例えば、造影剤等を被検体に注入した後等一定時間経過後に再び撮像を行う撮像をいう。
図９（Ａ）は、１回目のｂｉｎの撮像状況を、（Ｂ）は２回目のｂｉｎの撮像状況を、（Ｃ）は、３回目のｂｉｎの撮像状況を夫々示している。

【0058】

図９（Ａ）中、ハッチングのある領域９０２が繰り返し１回目で撮像したｂｉｎを示しており、図９（Ｂ）中、ハッチングのある領域９０４が２回目の繰り返しで撮像したｂｉｎを示している。この際、繰り返し２回目で撮像しないｂｉｎは１回目の繰り返しで撮像したｂｉｎのデータを再利用する。また、図９（Ｃ）中、ハッチングのある領域９０６は、３回目の繰り返しで撮像したｂｉｎを示している。この際、繰り返し３回目で撮像しないｂｉｎは１回目の繰り返しで撮像したｂｉｎのデータを再利用する。

【0059】

このように、例えば造影剤などを注入して繰り返し撮像を実施する場合などで、繰り返し撮像によって変化する部分のｂｉｎを撮像するだけで、金属アーチファクトを低減した造影剤画像を得ることができる。

【符号の説明】

【0060】

２・・・静磁場発生系、３・・・傾斜磁場発生系、４・・・シーケンサ、５・・・送信系、６・・・受信系、７・・・信号処理系、８・・・中央処理装置（ＣＰＵ）、９・・・傾斜磁場コイル、１０・・・傾斜磁場電源、１１・・・高周波発振器、１２・・・変調器、１３・・・高周波増幅器、１４ａ，１４ｂ・・・高周波コイル、１５・・・信号増幅器、１６・・・直交位相検波器、１７・・・Ａ／Ｄ変換器、１８・・・記憶装置、１９・・・外部記憶装置、２０・・・ディスプレイ、２３・・・入力部、２５・・・操作部、３０・・・撮像制御部、３１・・・画像取得部、３２・・・画像合成部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】