特開 2024-7097 制御装置、制御方法、およびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024007097

(43)【公開日】2024-01-18

(54)【発明の名称】制御装置、制御方法、およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/055 20060101AFI20240111BHJP

【ＦＩ】

A61B5/055 311

A61B5/055 382

A61B5/055 390

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022108311

(22)【出願日】2022-07-05

(71)【出願人】

【識別番号】305027401

【氏名又は名称】東京都公立大学法人

(74)【代理人】

【識別番号】100165179

【弁理士】

【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡

(74)【代理人】

【識別番号】100175824

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 淳一

(74)【代理人】

【識別番号】100152272

【弁理士】

【氏名又は名称】川越 雄一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100181722

【弁理士】

【氏名又は名称】春田 洋孝

(72)【発明者】

【氏名】沼野 智一

(72)【発明者】

【氏名】伊東 大輝

(72)【発明者】

【氏名】陣崎 雅弘

(72)【発明者】

【氏名】奥田 茂男

【テーマコード（参考）】

4C096

【Ｆターム（参考）】

4C096AA18

4C096AA20

4C096AB24

4C096AD07

4C096BB02

4C096FC20

(57)【要約】

【課題】従来の画質を維持あるいは向上させた状態で撮像時間を短縮し、対象物内の硬さの情報を取得する。
【解決手段】被検査部に振動を加えるとともに磁場を印加することで、前記被検査部に含まれるプロトンが緩和するときに発する電磁波信号を受信するＭＲＩ装置を制御する制御装置であって、前記ＭＲＩ装置を制御して、空間上の複数の軸に対して発生タイミングが異なる傾斜磁場を発生させる傾斜磁場制御部と、前記ＭＲＩ装置が受信した前記電磁波信号に基づいて対象内部を伝わる伝播波を可視化したウェーブイメージを生成するウェーブイメージ生成部と、前記ウェーブイメージから、前記傾斜磁場の異なる発生タイミングに基づいて、前記複数の軸ごとのウェーブイメージを抽出するウェーブイメージ抽出部と、前記抽出されたウェーブイメージを用いて前記被検査部の硬さを示す画像であるＭＲＥ画像を生成するＭＲＥ画像生成部と、を備える制御装置。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被検査部に振動を加えるとともに磁場を印加することで、前記被検査部に含まれるプロトンが緩和するときに発する電磁波信号を受信するＭＲＩ装置を制御する制御装置であって、
前記ＭＲＩ装置を制御して、空間上の複数の軸に対して発生タイミングが異なる傾斜磁場を発生させる傾斜磁場制御部と、
前記ＭＲＩ装置が受信した前記電磁波信号に基づいて対象内部を伝わる伝播波を可視化したウェーブイメージを生成するウェーブイメージ生成部と、
前記ウェーブイメージから、前記傾斜磁場の異なる発生タイミングに基づいて、前記複数の軸ごとのウェーブイメージを抽出するウェーブイメージ抽出部と、
前記抽出されたウェーブイメージを用いて前記被検査部の硬さを示す画像であるＭＲＥ画像を生成するＭＲＥ画像生成部と、
を備える制御装置。

【請求項2】

前記ウェーブイメージ抽出部は、前記ウェーブイメージをフーリエ変換し、フーリエ変換により生じる前記発生タイミングごとに異なる周波数のピークを検出し、前記ピークに対して逆フーリエ変換を行うことで、前記複数の軸ごとのウェーブイメージを抽出する、
請求項１に記載の制御装置。

【請求項3】

前記傾斜磁場制御部は、前記ＭＲＩ装置を制御して、空間上において互いに直交する３つの軸に対して、撮像ごとに前記振動の位相に対してそれぞれ45度、90度、135度ずつずれる傾斜磁場を発生させる、
請求項１又は２に記載の制御装置。

【請求項4】

被検査部に振動を加えるとともに磁場を印加することで、前記被検査部に含まれるプロトンが緩和するときに発する電磁波信号を受信するＭＲＩ装置を制御する制御方法であって、
前記ＭＲＩ装置を制御して、空間上の複数の軸に対して発生タイミングが異なる傾斜磁場を発生させる傾斜磁場制御ステップと、
前記ＭＲＩ装置が受信した前記電磁波信号に基づいて対象内部を伝わる伝播波を可視化したウェーブイメージを生成するウェーブイメージ生成ステップと、
前記ウェーブイメージから、前記傾斜磁場の異なる発生タイミングに基づいて、前記複数の軸ごとのウェーブイメージを抽出するウェーブイメージ抽出ステップと、
前記抽出されたウェーブイメージを用いて前記被検査部の硬さを示す画像であるＭＲＥ画像を生成するＭＲＥ画像生成ステップと、
を有する制御方法。

【請求項5】

請求項４に記載の制御方法をコンピュータに実行させるプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、制御装置、制御方法、およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

医療機関などにおいて生体内を撮像する手法にＭＲＥ（Magnetic Resonance Elastography：磁気共鳴エラストグラフィ）と呼ばれる手法がある。ＭＲＥは、対象物に外部から振動を与えながらＭＲＩ装置で撮像することで、対象物内の伝播波を画像化（wave image）し、伝播波の局所波長を推定することで、対象物内の硬さ（弾性率）を画像化する手法である。ＭＲＥは触診が難しい部分の硬さの計測を可能にすることができることから、研究が進められている（例えば、特許文献１及び２など）。

【0003】

振動の伝播をwave image上に表示するためには、静止画ではなく動画として描画する必要がある。MRI（MREも含む）撮像は振動を動画として描画できるほどの時間分解能はないため、MREではMRIと振動を同期させて「コマ撮り」の画像を複数回撮像する。この「コマ撮り」の回数を増やすほど、伝播波の波長や振幅を読み出す精度を向上させることができる。また、生体内は音響インピーダンスが異なる組織（骨や空気など）が複雑に位置するため、生体内を伝播する波は散乱、反射及び回折などの影響を強く受ける。そのため、1方向（1軸）に変位する伝播波を画像化しただけでは伝播波の波長推定精度が高くない。例えば軸を変えて伝播波を画像化し、複数の画像を取得することで伝搬波を軸ごとに分解して観察し、硬さをより正確に算出することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１７－０６４３０９号公報

【特許文献2】特開２０１１－１５６４１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、分解する軸の数及び振動位相を変える回数を増加させると、撮像時間が増加する。各々の撮像において、対象物の撮像断面位置が変化しないことが前提となっているため、全撮像が終了するまで患者は動かないことが必要である。現臨床でMREの対象となっている肝臓などの体幹部臓器においては、体動に加えて呼吸変動の影響も強く受ける。そのため、撮像時間が増加すると患者への負担が大きくなるだけでなく、息止め不良や体動が生じた場合に弾性率推定精度が低下する。また、MRI（MRE）の画質をあえて低下させることで、撮像時間の短縮は可能であるが、画像ノイズや空間分解能の低下によって弾性率推定精度が低下する。このような状況より、臨床では1軸の変位データのみを使用して弾性率推定を行っており、複数軸を用いた正確な弾性率解析を実施できていないのが現状である。

【0006】

本発明の目的は、このような事情を考慮してなされたものであり、従来の画質を維持あるいは向上させた状態で、撮像時間の短縮を可能とした対象物内の硬さの情報を取得する制御装置、制御方法、およびプログラムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様に係る制御装置は、被検査部に振動を加えるとともに磁場を印加することで、前記被検査部に含まれるプロトンが緩和するときに発する電磁波信号を受信するＭＲＩ装置を制御する制御装置であって、前記ＭＲＩ装置を制御して、空間上の複数の軸に対して発生タイミングが異なる傾斜磁場を発生させる傾斜磁場制御部と、前記ＭＲＩ装置が受信した前記電磁波信号に基づいて対象内部を伝わる伝播波を可視化したウェーブイメージを生成するウェーブイメージ生成部と、前記ウェーブイメージから、前記傾斜磁場の異なる発生タイミングに基づいて、前記複数の軸ごとのウェーブイメージを抽出するウェーブイメージ抽出部と、前記抽出されたウェーブイメージを用いて前記被検査部の硬さを示す画像であるＭＲＥ画像を生成するＭＲＥ画像生成部と、を備える。

【0008】

本発明の一態様に係る制御方法は、被検査部に振動を加えるとともに磁場を印加することで、前記被検査部に含まれるプロトンが緩和するときに発する電磁波信号を受信するＭＲＩ装置を制御する制御方法であって、前記ＭＲＩ装置を制御して、空間上の複数の軸に対して発生タイミングが異なる傾斜磁場を発生させる傾斜磁場制御ステップと、前記ＭＲＩ装置が受信した前記電磁波信号に基づいて対象内部を伝わる伝播波を可視化したウェーブイメージを生成するウェーブイメージ生成ステップと、前記ウェーブイメージから、前記傾斜磁場の異なる発生タイミングに基づいて、前記複数の軸ごとのウェーブイメージを抽出するウェーブイメージ抽出ステップと、前記抽出されたウェーブイメージを用いて前記被検査部の硬さを示す画像であるＭＲＥ画像を生成するＭＲＥ画像生成ステップと、を有する。

【0009】

本発明の一態様に係るプログラムは、上記制御方法をコンピュータに実行させる。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、従来の画質を維持あるいは向上させた状態で撮像時間を短縮して、対象物内の硬さの情報を取得することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１の実施形態に係る磁気共鳴撮像装置１を示す図である。

【図2】第１の実施形態に係る制御装置２１の構成を示す図である。

【図3】被検査部に印加される磁場及び被検査部に与えられる振動を示す図である。

【図4】設定される位相オフセットの一例を示した図である。

【図5】従来例と実施形態におけるウェーブイメージを示す図である。

【図6】従来例と実施形態におけるＭＲＥ画像を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。

【0013】

〈磁気共鳴撮像装置の構成〉
図１は、第１の実施形態に係る磁気共鳴撮像装置１を示す図である。磁気共鳴撮像装置１は、磁場発生装置２を有する。磁場発生装置２は、内部を水平方向に貫通する貫通孔３を有する。寝台４は、貫通孔３を通って磁場発生装置２に対して相対的に摺動可能に設置される。これにより、寝台４と寝台４に横になった被験者５は、貫通孔３を通り抜けることができる。

【0014】

磁場発生装置２は、静磁場発生装置１１、傾斜磁場発生装置１２、高周波磁場発生装置１３及び電磁波受信装置１４を備える。静磁場発生装置１１は、例えば超伝導電磁石や永久磁石を含み、貫通孔３内に静磁場を発生させる。傾斜磁場発生装置１２は静磁場発生装置１１よりも貫通孔側に配置され、例えばコイルを有する。傾斜磁場発生装置１２は、貫通孔３に傾斜磁場を発生させる。高周波磁場発生装置１３は傾斜磁場発生装置１２よりも貫通孔側に配置され、例えばコイルを有する。高周波磁場発生装置１３は貫通孔３に高周波磁場を発生させる。電磁波受信装置１４は、高周波磁場発生装置１３よりも貫通孔側に配置され、例えばコイルを有する。電磁波受信装置１４は、貫通孔３内の撮像対象で発生した電磁波を受信する。

【0015】

磁気共鳴撮像装置１は、振動発生装置１５を有する。振動発生装置１５は、例えば被験者５の被検査部に対応する体表面に取り付けられる。振動発生装置１５は予め設定された周波数の振動を任意の波形と任意の振動位相で被験者５に与える。

【0016】

磁場発生装置２は制御装置２１とケーブルを介して電気的に接続される。制御装置２１は制御信号を磁場発生装置２に送信することで、磁気発生及び振動発生のタイミングや大きさなどを制御する。また、制御装置２１は、電磁波受信装置１４から電磁波に関する情報を取得する。制御装置２１は、無線通信により磁場発生装置２及び振動発生装置１５と信号を送受信してもよい。制御装置２１は、音圧発生装置も含み、制御装置２１で発生した音圧は非磁性体の管を通って振動発生装置１５が振動し、振動発生装置１５の振動が被験者５の被検査部を振動させる。

【0017】

〈制御装置の構成〉
図２は、第１の実施形態に係る制御装置２１の構成を示す図である。制御装置２１は、磁場制御部３１を備える。

【0018】

磁場制御部３１は、磁場発生装置２を制御し、被験者５の被検査部をＭＲ撮影するための磁場を制御する。磁場制御部３１は、静磁場制御部３１１、傾斜磁場制御部３１２、高周波磁場制御部３１３、ＴＲ記憶部３１４、ＴＥ記憶部３１５を備える。

【0019】

図３は、一般的なスピンエコー法を用いた被検査部に印加される磁場及び被検査部に与えられる振動を示す図である。図３において、時間は横軸に取っている。なお、スピンエコー法は一例であり、グラディエントエコー法などの他のMRI撮像法でも実施可能である。

【0020】

ＴＲ記憶部３１４は、高周波磁場を印加する間隔である繰り返し時間ＴＲを記憶する。高周波磁場は、被験者５の被検査部に含まれるプロトンを励起するために印加される。

【0021】

ＴＥ記憶部３１５は、エコー時間ＴＥを記憶する。エコー時間ＴＥは、高周波磁場が印加されてから励起されたプロトンが緩和する際に発する電磁波を取得するまでの間隔である。なお、繰り返し時間ＴＲ及びエコー時間ＴＥは、予め設定されていてもよく、利用者による入力などにより設定されてもよい。

【0022】

静磁場制御部３１１は、静磁場発生装置１１を制御して静磁場を発生させる。

【0023】

傾斜磁場制御部３１２は、傾斜磁場発生装置１２を制御して位置に応じて磁場が変化する傾斜磁場を発生させる。傾斜磁場制御部３１２は、傾斜磁場発生装置１２を制御して空間上の複数の軸に対して振動検出傾斜磁場ＭＥＧ（motion encoding gradient）と呼ばれる傾斜磁場を発生させる。ＭＥＧは、例えば、図３に示すように互いに直交するスライス(slice)方向（ｚ軸）、リードアウト(read out)方向（ｘ軸）及びフェーズ(phase)方向（ｙ軸）の３軸方向において、繰り返し時間ＴＲごとにリードアウト方向に発生される第１の傾斜磁場４１、フェーズ方向に発生される第２の傾斜磁場４２及びスライス方向に発生される第３の傾斜磁場４３である。以下、ＭＥＧとして第１の傾斜磁場４１、第２の傾斜磁場４２及び第３の傾斜磁場４３を発生させる場合を説明する。

【0024】

高周波磁場制御部３１３は、高周波磁場発生装置１３を制御して、９０度パルス４４ａ、１８０度パルス４４ｂ、エコー４４ｃを発生させる。９０度パルス４４ａ、１８０度パルス４４ｂ、エコー４４ｃを発生させるタイミングは、一般的なスピンエコー法と同様である。つまり、１８０度パルス４４ｂは、９０度パルス４４ａが発生してからエコー時間ＴＥの半分の時間経過後に発生される。エコー４４ｃは、１８０度パルス４４ｂが発生してからエコー時間ＴＥの半分の時間経過後に発生される。

【0025】

振動制御部３２は、振動発生装置１５を制御して被検査部に振動４５を加える。例えば、振動制御部３２は、音圧を発生させ振動発生装置１５を振動させる。図３において、振動４５の周期は、繰り返し時間ＴＲに同期している。つまり、繰り返し時間ＴＲは振動４５の周期Ｔ_０に従って決定される。振動４５の位相は、高周波磁場の発生タイミングを基準として定められる。

【0026】

第１の傾斜磁場４１、第２の傾斜磁場４２及び第３の傾斜磁場４３は、それぞれ９０度パルス４４ａ発生後１８０度パルス４４ｂ発生前に発生される第１の傾斜磁場４１ａ、第２の傾斜磁場４２ａ及び第３の傾斜磁場４３ａと、１８０度パルス４４ｂ発生後エコー４４ｃ発生前に発生される第１の傾斜磁場４１ｂ、第２の傾斜磁場４２ｂ及び第３の傾斜磁場４３ｂとに分けられる。第１の傾斜磁場４１ｂ、第２の傾斜磁場４２ｂ及び第３の傾斜磁場４３ｂは、それぞれ第１の傾斜磁場４１ａ、第２の傾斜磁場４２ａ及び第３の傾斜磁場４３ａを振動４５の振動位相に対して強め合う。例えば、第１の傾斜磁場４１ａ発生時の振動４５の位相と、第１の傾斜磁場４１ｂ発生時の振動４５の位相を逆位相とすることで、１８０度パルス４４ｂ発生後反転された信号が増強される。

【0027】

複数の軸に対して発生されるＭＥＧは、複数の撮像のうち、少なくとも１回の撮像において、発生タイミングが異なる。
例えば、ある撮像において、第１の傾斜磁場４１ａ、第２の傾斜磁場４２ａ及び第３の傾斜磁場４３ａは、ある特定の時点を基準としてＴｘ、Ｔｙ、Ｔｚ秒遅れて発生されるが、Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚはそれぞれ異なる値である。
Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚは、振動発生装置１５により発生される振動４５の位相のずれθｘ、θｙ、及びθｚを用いて表すと、Ｔｘ＝Ｔ_０θｘ／３６０、Ｔｙ＝Ｔ_０θｙ／３６０、Ｔｚ＝Ｔ_０θｚ／３６０である。θｘ、θｙ、及びθｚをそれぞれ第１の傾斜磁場４１、第２の傾斜磁場４２及び第３の傾斜磁場４３における位相オフセットと呼ぶ。第１の傾斜磁場４１をＴｘ秒遅れて発生させることで、第１の傾斜磁場４１を発生させた軸方向において、振動４５の位相をθｘずらしたときと同じ効果を得ることができる。

【0028】

また、傾斜磁場を反転させることで、Ｔ_０／２だけ早く傾斜磁場を印加することができ、振動４５の位相を１８０度ずらしたときと同じ効果を得ることができる。図３に示す例においては、第２の傾斜磁場４２を反転することで、振動４５の位相をθｙ＋１８０度ずらしたときと同じ効果を得ることができる。

【0029】

θｘ、θｙ、及びθｚを変化させることで、軸ごとに異なる大きさの振動の位相をずらしたことと同じ効果を得ることができる。例えば、最終的には高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を行い、位相オフセットに起因する周波数におけるピークを検出し、検出したピークごとに信号を算出する。そのため、位相オフセットθｘ、θｙ、及びθｚは、上記のようにθ、２θ、３θの関係であるのが望ましい。例えば８回撮像する場合、θは360度を撮像回数の８で割ったθ＝３６０／８＝４５度である。

【0030】

図４は、設定される位相オフセットの一例を示した図である。図４に示す例においては１回撮像するごとに、θｘは45度ずつ増加させ、θｙは90度ずつ増加させ、θｚは135度ずつ増加させる。

【0031】

信号取得部３３は、電磁波受信装置１４を介して被験者５の被検査部に含まれるプロトンが緩和するときに発する電磁波信号を取得する。信号取得部３３は、エコー時間ＴＥにおいて電磁波信号を取得する。また、信号取得部３３は、第１の傾斜磁場４１、第２の傾斜磁場４２及び第３の傾斜磁場４３のパターンの数（例えば、８通り）の電磁波信号を取得する。

【0032】

信号処理部３４は、電磁波信号に信号処理を行う。ここで電磁波信号に行われる信号処理は通常のＭＲＩ装置で行われている処理と同様の処理である。具体的には信号処理部３４は信号取得部３３により取得される信号からｋ空間の信号を生成する。より具体的には、信号処理部３４は、始めに信号取得部３３により取得された信号を実数部ｒとし、当該信号をπ／２位相遅らせた信号を虚数部ｉとする。その後、信号処理部３４は、実数部ｒ及び虚数部ｉに対してフーリエ逆変換を行い、実空間における実数部Ｒ及び虚数部Ｉを生成する。その後、信号処理部３４は、Ｒ及びＩに基づいて複素平面における電磁波信号の強度Ｍ及び電磁波信号の位相Φを算出する。電磁波信号の強度ＭはＭ＝（Ｒ^２＋Ｉ^２）^１／２と算出され、電磁波信号の位相ΦはΦ＝ｔａｎ^－１（１／Ｒ）と算出される。

【0033】

ウェーブイメージ生成部３５は、信号処理部３４により算出された電磁波信号の位相Φから生成されるＭＲ位相画像に基づいてウェーブイメージを生成する。ここでウェーブイメージ(wave image)と呼ばれる画像はＭＲ位相画像に対して位相アンラッピングと呼ばれる画像処理を行うことで生成される画像であって、対象内部を伝わる伝播波を可視化した画像である。ウェーブイメージの各画素が対応する位置の複素平面における位相を示す。ウェーブイメージ生成部３５により生成されるウェーブイメージは、第１の傾斜磁場４１、第２の傾斜磁場４２及び第３の傾斜磁場４３が印加されたときのウェーブイメージ（3軸の変位が積算されたウェーブイメージ）である。

【0034】

ウェーブイメージ抽出部３６は、ウェーブイメージ生成部３５により生成されたウェーブイメージから傾斜磁場が加えられた各軸におけるウェーブイメージを抽出する。具体的には、ウェーブイメージ抽出部３６は以下の処理を行う。
ウェーブイメージ抽出部３６は、3軸の変位が積算されたウェーブイメージに示される変位を時間軸方向にフーリエ変換（例えば、ＦＦＴ）する。フーリエ変換を行うと、各軸において撮像ごとに増加させた位相オフセットの大きさごとにピークが観察される。その後、各ピークを逆フーリエ変換（例えばＩＦＦＴ）することで各軸におけるウェーブイメージが抽出される。

【0035】

波長推定部３７は、振動４５により被験者５の内部を伝播する伝播波の波長λを推定する。波長推定部３７は、各軸におけるウェーブイメージの画像から得られる伝播波が伝播する様子から画像の局所領域ごとに伝播波の局所波長λを推定する。

【0036】

硬さ推定部３８は、波長推定部３７により推定される伝播波の局所波長λ、振動発生装置１５により発生された振動の周波数ｆ及び被検査部の密度ρに基づいて被検査部の硬さμを推定する。硬さμは、例えば局所波長を用いて式μ＝ρ×（λ×ｆ）^２により算出される。また、硬さμは、例えば伝播波による変位ｕを用いて式（１）によって算出されてもよい。

【0037】

【数1】

【0038】

式（１）においてω＝２πｆ（つまり、振動の角周波数）であり、分母は変位ｕにラプラシアンを作用させた結果である。なお、周波数ｆは制御装置２１などから知ることができ、密度ρはおよそ１ｇ／ｃｍ^３として計算することができる。硬さ推定部３８は、波長推定部３７と同様に、局所領域ごとに硬さμを推定する。

【0039】

ＭＲＥ画像生成部３９は、硬さ推定部３８により推定された硬さμを画像化したＭＲＥ画像（ＭＲエラストグラム）を生成する。ＭＲＥ画像生成部３９は、例えば局所領域ごとに推定された硬さμの大きさにより色分けされたＭＲＥ画像を生成する。

【0040】

（実験例）
以下、従来例と実施形態の比較を示す。従来例と実施形態とは、傾斜磁場を印加する方法及び取得したウェーブイメージの処理方法が異なる。従来例において、傾斜磁場を印加する方法及び取得したウェーブイメージの処理方法以外の手順は実施形態と同じである。

【0041】

従来例においては、互いに直交するスライス(slice)方向（ｚ軸）、リードアウト(read out)方向（ｘ軸）及びフェーズ(phase)方向（ｙ軸）の３軸方向のうち、１軸ごとにＭＥＧを印加した。また、軸ごとに振動４５の振動位相を９０度ずつ変化させ、４回伝搬波を画像化した。これにより、軸ごとに４枚、計１２枚のウェーブイメージを生成した。従来例においては、軸ごとに傾斜磁場を印加しウェーブイメージを生成していることから、実施形態のように、ウェーブイメージをフーリエ変換などで処理する必要はない。

【0042】

実施形態においては、ＭＥＧとして第１の傾斜磁場４１、第２の傾斜磁場４２、第３の傾斜磁場４３を発生させ、図４に示す位相オフセットにより８枚のウェーブイメージを生成した。その後、ウェーブイメージに対してＦＦＴを行い、各ピークに対してＩＦＦＴを行うことで軸ごとのウェーブイメージを生成した。従来例においては１２枚のウェーブイメージを生成しており、本実施形態においては、８枚のウェーブイメージを生成している。１枚のウェーブイメージを生成するための撮像時間は従来例と本実施形態において同じであることから、本実施形態の方が撮像時間が短かった。また、従来法では各軸で4枚の撮像に対し、本実施形態では各軸で8枚の撮像を行っている。よって、撮像時間の短い本実施形態の方が「コマ撮り」の回数が多いため、従来法と比較して弾性率推定精度が向上している可能性がある。

【0043】

図５は、従来例と実施形態におけるウェーブイメージを示す図である。また、図６は、従来例と実施形態におけるＭＲＥ画像を示す図である。ＭＲＥ画像において、対象物（ファントム）の周縁はＭＲＩの特性上誤差が生じやすい部分であり、測定領域からは除外するのが一般的である。除外される対象物の周縁を除くと、実施形態において、従来例と同様の精度で対象物の硬さを測定できていることが分かる。以上より、撮像時間を短くして、同様の精度で対象物の硬さを測定することができた。

【0044】

《作用・効果》
以上説明したように、第１の実施形態に係る磁気共鳴撮像装置１は、空間上の複数の軸において、発生タイミングの異なる傾斜磁場を発生させ、生成されたウェーブイメージから、軸ごとのウェーブイメージを抽出することで空間上の軸ごとに撮像をすることなく、各軸におけるウェーブイメージを取得することができる。これにより、軸ごとに撮像を行う一般的な方法と比較して、撮像時間を短くすることができ、被験者の負担を減らすことができる。

【0045】

〈他の実施形態〉
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
例えば、上述した実施形態では傾斜磁場として、第１の傾斜磁場４１、第２の傾斜磁場４２及び第３の傾斜磁場４３の３つの傾斜磁場を使用する形態を説明したが、これに限らない。例えば、異なる軸方向に対して４つ以上の傾斜磁場を印加してもよい。テンソルイメージングにおいては、より多くの異なる軸におけるデータを取得することができ、より正確な弾性率情報を得ることにつながりうる。

【0046】

本実施形態において、ウェーブイメージ抽出部３６はフーリエ変換（ＦＦＴ）により、ウェーブイメージ生成部３５により生成されたウェーブイメージから傾斜磁場が加えられた各軸におけるウェーブイメージを抽出するが、これに限られない。例えば、ウェーブイメージ抽出部３６は、深層学習などの手段により作成した、3軸の変位が積算されたウェーブイメージを入力として各軸におけるウェーブイメージを出力する画像生成モデルを使用して、各軸におけるウェーブイメージを抽出してもよい。

【0047】

上述した実施形態における制御装置２１の一部又は全部をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記録装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものを含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。また、制御装置２１の一部または全部は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。

【符号の説明】

【0048】

１ 磁気共鳴撮像装置、２ 磁場発生装置、３ 貫通孔、４ 寝台、５ 被験者、１１ 静磁場発生装置、１２ 傾斜磁場発生装置、１３ 高周波磁場発生装置、１４ 電磁波受信装置、１５ 振動発生装置、２１ 制御装置、３１ 磁場制御部、３１１ 静磁場制御部、３１２ 傾斜磁場制御部、３１３ 高周波磁場制御部、３１４ ＴＲ記憶部、３１５ ＴＥ記憶部、３２ 振動制御部、３３ 信号取得部、３４ 信号処理部、３５ ウェーブイメージ生成部、３６ ウェーブイメージ抽出部、３７ 波長推定部、３８ 推定部、３９ ＭＲＥ画像生成部、４１ 第１の傾斜磁場、４２ 第２の傾斜磁場、４３ 第３の傾斜磁場、４４ａ ９０度パルス、４４ｂ １８０度パルス、４４ｃ エコー、４５ 振動

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】