特許 7508536 磁気共鳴イメージング装置および磁気共鳴イメージング方法

(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】

(24)【登録日】2024-06-21

(45)【発行日】2024-07-01

(54)【発明の名称】磁気共鳴イメージング装置および磁気共鳴イメージング方法

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/055 20060101AFI20240624BHJP

【ＦＩ】

A61B5/055 370

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2022205811

(22)【出願日】2022-12-22

(62)【分割の表示】P 2018147802の分割

【原出願日】2018-08-06

(65)【公開番号】P2023027362

(43)【公開日】2023-03-01

【審査請求日】2022-12-22

(73)【特許権者】

【識別番号】594164542

【氏名又は名称】キヤノンメディカルシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003708

【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所

(72)【発明者】

【氏名】新田 修平

(72)【発明者】

【氏名】今村 那芳

(72)【発明者】

【氏名】大牟禮 孝弘

(72)【発明者】

【氏名】高井 博司

(72)【発明者】

【氏名】市之瀬 伸保

(72)【発明者】

【氏名】葛西 由守

【審査官】永田 浩司

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－０００２５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１１／１５５４６１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１０－０３５９９１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ ５／０５５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

３次元静磁場分布から断面位置を決定する決定部と、
前記断面位置における静磁場分布と、前記断面位置における周波数に対する受信信号強度の分布を示す共鳴周波数分布とを取得し、前記共鳴周波数分布と前記静磁場分布のヒストグラムとを対応付け、対応付けた結果に基づき、中心周波数を調整する調整部と、
を具備する磁気共鳴イメージング装置。

【請求項2】

前記共鳴周波数分布と前記静磁場分布のヒストグラムとを対応付ける較正部を具備し、 前記調整部は、前記対応付けた結果に基づき、中心周波数を調整する、請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。

【請求項3】

前記調整部は、対応付けられた前記静磁場分布のヒストグラムに基づき、中心周波数を調整する、請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置。

【請求項4】

前記断面位置は、面積が第１閾値以上であり、かつ前記静磁場分布の標準偏差、半値幅およびエントロピーの少なくともいずれか１つが第２閾値以下である断面の位置である、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。

【請求項5】

前記断面位置は、撮像対象部位に応じた探索範囲から決定される請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。

【請求項6】

前記較正部は、前記断面位置における前記共鳴周波数分布と前記断面位置における前記静磁場分布のヒストグラムとを対応付ける請求項２または請求項３に記載の磁気共鳴イメージング装置。

【請求項7】

前記調整部は、撮像位置と対応付けられた前記静磁場分布とに基づいて、前記中心周波数を調整する請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。

【請求項8】

前記静磁場分布は、シミング後の推定静磁場分布である請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。

【請求項9】

前記静磁場分布は、収集した静磁場分布である請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。

【請求項10】

前記調整部により中心周波数が調整されたＲＦパルスを用いてＭＲ撮像を実行する撮像制御部を具備する、請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。

【請求項11】

３次元静磁場分布から断面位置を決定し、
前記断面位置における静磁場分布と、前記断面位置における周波数に対する受信信号強度の分布を示す共鳴周波数分布とを取得し、
前記共鳴周波数分布と前記静磁場分布のヒストグラムとを対応付け、対応付けた結果に基づき、中心周波数を調整する、
磁気共鳴イメージング方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、磁気共鳴イメージング装置に関する。

【背景技術】

【0002】

静磁場分布に基づいて静磁場に対するシミング（以下、静磁場シミングと呼ぶ）を実行する磁気共鳴イメージング（以下、ＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）とも呼ぶ）装置の技術が知られている。例えば、ＭＲＩ装置は、マルチスライス撮像における静磁場シミングにより、スライスごとにプリパルスの中心周波数とＲＦパルスの中心周波数とを最適化する。しかしながら、短時間に最適な中心周波数を求めるのは難しい。また、マルチスライス撮像における複数のスライス各々における静磁場の不均一性によっては、磁気共鳴画像の画質が向上しないことがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１０－３５９９１号公報

【文献】特開２０１４－１４０４７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明が解決しようとする課題は、磁気共鳴画像の画質を向上させることである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置によれば、決定部と、収集部と、構成部と、調整部とを含む。決定部は、３次元の静磁場分布から断面位置を決定する。収集部は、前記断面位置における共鳴周波数分布を収集する。構成部は、前記共鳴周波数分布と前記３次元の静磁場分布とを対応付ける。調整部は、対応付けられた前記３次元の静磁場分布に基づき、後段の撮像における中心周波数を調整する。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】図１は、本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の構成を示す図である。

【図2】図２は、本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の動作例を示すフローチャートである。

【図3】図３は、本実施形態に係るシミング収集範囲の一例を示す図である。

【図4】図４は、本実施形態に係る決定された断面位置の一例を示す図である。

【図5】図５は、本実施形態に係る位置決め画像の範囲とシミング収集範囲とＣＦＡ（Ｃｅｎｔｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ）収集範囲とを示す図である。

【図6A】図６Ａは、本実施形態に係るＣＦＡ収集範囲の一例を示す図である。

【図6B】図６Ｂは、本実施形態に係る留意すべきＣＦＡ収集範囲の一例を示す図である。

【図7】図７は、本実施形態に係る、決定された断面位置における共鳴周波数分布の一例を示す図である。

【図8】図８は、本実施形態に係る、決定された断面位置における静磁場分布のヒストグラムの一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、図面を参照しながら本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置について説明する。以下の実施形態では、同一の参照符号を付した部分は同様の動作をおこなうものとして、重複する説明を適宜省略する。
図１は、本実施形態における磁気共鳴イメージング装置１の構成を示す図である。図１に示すように、磁気共鳴イメージング装置１は、静磁場磁石１００と、シムコイル１０１と、シムコイル電源１０２と、傾斜磁場コイル１０３と、傾斜磁場電源１０５と、寝台１０７と、寝台制御回路１０９と、送信回路１１３と、送信コイル１１５と、受信コイル１１７と、受信回路１１９と、撮像制御回路１２１と、インタフェース１２５と、ディスプレイ１２７と、記憶装置１２９と、処理回路１３１とを備える。寝台制御回路１０９と、撮像制御回路１２１と、インタフェース１２５と、ディスプレイ１２７と、記憶装置１２９と、処理回路１３１とは、無線、有線を問わず、データの伝送のために接続される。なお、被検体Ｐは、磁気共鳴イメージング装置１に含まれない。

【0008】

静磁場磁石１００は、中空の略円筒状に形成された磁石である。静磁場磁石１００は、内部の空間に略一様な静磁場を発生する。静磁場磁石１００としては、例えば、超伝導磁石等が使用される。図１に示すように、Ｚ軸方向は、静磁場の方向と同方向であるとする。また、Ｙ軸方向は、鉛直方向とし、Ｘ軸方向は、Ｚ軸及びＹ軸に垂直な方向とする。

【0009】

シムコイル１０１は、静磁場磁石１００により発生された静磁場の不均一性の２次以上の複数次成分を補正する補正磁場を発生する。シムコイル１０１は、傾斜磁場コイル１０３の外周面上に、不図示の絶縁層を介して接合される。一般的に、静磁場の不均一性は、０次成分、１次成分Ｘ^１、Ｙ^１、Ｚ^１、および２次成分Ｘ^２、Ｙ^２、Ｚ^２、ＸＹ、ＹＺ、ＺＸなどの各成分に分けて表される。また、静磁場の不均一性には、３次成分以上の高次の成分も存在する。複数次成分は、２次成分以上の高次の成分に対応する。

【0010】

以下、説明を簡単にするために、高次の成分は、２次成分であるものとする。このとき、シムコイル１０１は、２次シムの構造を有する。このとき、シムコイル１０１は、例えば、静磁場の不均一性の２次成分ＺＸ、ＸＹ、ＹＺ、（Ｚ^２－（Ｘ^２＋Ｙ^２）／２）、（Ｘ^２－Ｙ^２）に対応する５つのコイルパターンの構造を有する。シムコイル１０１における５つのコイルパターンは、シムコイル電源１０２から供給された電流に応じて、静磁場の不均一性の２次成分ＺＸ、ＸＹ、ＹＺ、（Ｚ^２－（Ｘ^２＋Ｙ^２）／２）、（Ｘ^２－Ｙ^２）を補正するための５チャンネルの補正磁場をそれぞれ発生する。なお、静磁場の不均一性の複数次成分を加味した静磁場シミングを実行する場合、シムコイル１０１は、複数次成分に応じたコイルパターンを有する。本実施形態に関する静磁場シミングについては、後程説明する。

【0011】

シムコイル電源１０２は、撮像制御回路１２１による制御のもとで、シムコイル１０１に電流を供給する電源装置である。具体的には、シムコイル電源１０２は、シムコイル１０１における５つのコイルパターン各々に対して独立に電流を供給する。すなわち、シムコイル電源１０２は、本実施形態に関する静磁場シミングにより決定された２次シミング値に対応する電流を、シムコイル１０１における５つのコイルパターン各々に供給する。

【0012】

傾斜磁場コイル１０３は、中空の略円筒状に形成されたコイルである。傾斜磁場コイル１０３は、シムコイル１０１の内側に配置される。傾斜磁場コイル１０３は、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚの各軸に対応する３つのコイルが組み合わされて形成される。傾斜磁場コイル１０３における３つのコイルは、傾斜磁場電源１０５から個別に電流供給を受けて、Ｘ、Ｙ、Ｚの各軸に沿って磁場強度が変化する傾斜磁場を発生する。

【0013】

傾斜磁場コイル１０３により発生するＸ、Ｙ、Ｚ各軸の傾斜磁場は、例えば、周波数エンコード用傾斜磁場（リードアウト傾斜磁場ともいう）、位相エンコード用傾斜磁場およびスライス選択用傾斜磁場を形成する。スライス選択用傾斜磁場は、任意に撮像断面を決めるために利用される。位相エンコード用傾斜磁場は、空間的位置に応じて磁気共鳴（以下、ＭＲ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）と呼ぶ）信号の位相を変化させるために利用される。周波数エンコード用傾斜磁場は、空間的位置に応じてＭＲ信号の周波数を変化させるために利用される。加えて、傾斜磁場コイル１０３により発生するＸ、Ｙ、Ｚ各軸の傾斜磁場は、静磁場の１次シミングのオフセットとして用いられる。

【0014】

傾斜磁場電源１０５は、撮像制御回路１２１による制御のもとで、傾斜磁場コイル１０３に電流を供給する電源装置である。具体的には、Ｘ軸に対応する傾斜磁場コイルは、傾斜磁場電源１０５からの電流の供給により、静磁場の不均一性のＸ^１成分と略同様な磁場方向を有する補正磁場と、周波数エンコード用傾斜磁場とを発生する。また、Ｙ軸に対応する傾斜磁場コイルは、傾斜磁場電源１０５からの電流の供給により、静磁場の不均一性のＹ^１成分と略同様な磁場方向を有する補正磁場と、位相エンコード用傾斜磁場とを発生する。Ｚ軸に対応する傾斜磁場コイルは、傾斜磁場電源１０５からの電流の供給により、静磁場の不均一性のＺ^１成分と略同様な磁場方向を有する補正磁場と、スライス選択用傾斜磁場とを発生する。すなわち、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸にそれぞれ対応する３つの傾斜磁場コイルは、撮像に関する傾斜磁場の発生に加えて、静磁場の不均一性の１次成分を補正するためにも用いられる。

【0015】

寝台１０７は、被検体Ｐが載置される天板１０７１を備えた装置である。寝台１０７は、寝台制御回路１０９による制御のもと、被検体Ｐが載置された天板１０７１を、ボア１１１内へ挿入する。寝台１０７は、例えば、長手方向が静磁場磁石１００の中心軸と平行になるように、検査室内に設置される。

【0016】

寝台制御回路１０９は、寝台１０７を制御する回路である。寝台制御回路１０９は、インタフェース１２５を介した操作者の指示により寝台１０７を駆動することで、天板１０７１を長手方向および上下方向、場合によっては左右方向へ移動させる。

【0017】

送信回路１１３は、撮像制御回路１２１による制御のもとで、ラーモア周波数で変調された高周波パルスを送信コイル１１５に供給する。

【0018】

送信コイル１１５は、傾斜磁場コイル１０３の内側に配置されたＲＦコイルである。送信コイル１１５は、送信回路１１３からの出力に応じて、高周波磁場に相当するＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）パルスを発生する。送信コイル１１５は、例えば、複数のコイルエレメントを有する全身用コイル（以下、ＷＢ（Ｗｈｏｌｅ Ｂｏｄｙ）コイルと呼ぶ）である。ＷＢコイルは、送受信コイルとして使用されてもよい。また、送信コイル１１５は、１つのコイルにより形成されるＷＢコイルであってもよい。

【0019】

受信コイル１１７は、傾斜磁場コイル１０３の内側に配置されたＲＦコイルである。受信コイル１１７は、高周波磁場によって被検体Ｐから放射されるＭＲ信号を受信する。受信コイル１１７は、受信されたＭＲ信号を受信回路１１９へ出力する。受信コイル１１７は、例えば、１以上、典型的には複数のコイルエレメントを有するコイルアレイである。なお、図１において送信コイル１１５と受信コイル１１７とは別個のＲＦコイルとして記載されているが、送信コイル１１５と受信コイル１１７とは、一体化された送受信コイルとして実施されてもよい。送受信コイルは、被検体Ｐの撮像対象部位に対応し、例えば、頭部コイルのような局所的な送受信ＲＦコイルである。

【0020】

受信回路１１９は、撮像制御回路１２１による制御のもとで、受信コイル１１７から出力されたＭＲ信号に基づいて、デジタルのＭＲ信号（以下、ＭＲデータと呼ぶ）を生成する。具体的には、受信回路１１９は、受信コイル１１７から出力されたＭＲ信号に対して各種信号処理を施した後、各種信号処理が施されたデータに対してアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ））変換を実行する。受信回路１１９は、Ａ／Ｄ変換されたデータを標本化（サンプリング）する。これにより、受信回路１１９は、ＭＲデータを生成する。受信回路１１９は、生成されたＭＲデータを、撮像制御回路１２１に出力する。

【0021】

撮像制御回路１２１は、処理回路１３１から出力された撮像プロトコルに従って、シムコイル電源１０２、傾斜磁場電源１０５、送信回路１１３及び受信回路１１９等を制御し、被検体Ｐに対する撮像を行う。撮像プロトコルは、撮像対象部位および検査内容に応じた各種パルスシーケンスを有する。撮像プロトコルには、傾斜磁場電源１０５により傾斜磁場コイル１０３に供給される電流の大きさ、傾斜磁場電源１０５により電流が傾斜磁場コイル１０３に供給されるタイミング、送信回路１１３により送信コイル１１５に供給される高周波パルスの大きさや時間幅、送信回路１１３により送信コイル１１５に高周波パルスが供給されるタイミング、受信コイル１１７によりＭＲ信号が受信されるタイミング等が定義されている。

【0022】

インタフェース１２５は、操作者からの各種指示や情報入力を受け付けるための、スイッチボタン、マウス、キーボード、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチスクリーン、光学センサを用いた非接触入力回路、及び音声入力回路等によって実現される。インタフェース１２５は、処理回路１３１等に接続されており、操作者から受け取った入力操作を電気信号へ変換し処理回路１３１へと出力する。なお、本明細書において、インタフェースは、マウス、キーボードなどの物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、装置とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を制御回路へ出力する電気信号の処理回路もインタフェース１２５の例に含まれる。
インタフェース１２５は、操作者の指示により、後述するシミング撮像に関するＭＲ信号の収集範囲（以下、第１収集範囲と呼ぶ）を入力する。インタフェース１２５は、操作者の指示により、後述するＭＲ画像を生成する際のマルチスライス撮像に関するＭＲ信号の収集範囲（以下、第２収集範囲と呼ぶ）を、位置決め画像（Ｌｏｃａｔｏｒ）に対して入力する。第２収集範囲は、第１収集範囲と少なくとも一部が重なるものとする。なお、第１収集範囲は、第２収集範囲と同一の撮像領域であってもよい。

【0023】

ディスプレイ１２７は、処理回路１３１におけるシステム制御機能１３１１による制御のもとで、画像生成機能１３１３により生成された各種ＭＲ画像、撮像および画像処理に関する各種情報などを表示する。ディスプレイ１２７は、例えば、ＣＲＴディスプレイや液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、プラズマディスプレイ、又は当技術分野で知られている他の任意のディスプレイ、モニタ等の表示デバイスである。

【0024】

記憶装置１２９は、画像生成機能１３１３を介してｋ空間に充填されたＭＲデータ、画像生成機能１３１３により生成された画像データ、各種撮像プロトコル、撮像プロトコルを規定する複数の撮像パラメータを含む撮像条件等を記憶する。記憶装置１２９は、処理回路１３１で実行される各種機能に対応するプログラムを記憶する。記憶装置１２９は、本実施形態に関する静磁場シミングにより０次シミング値と１次シミング値と２次シミング値とを算出するプログラム（以下、算出プログラムと呼ぶ）を記憶する。

【0025】

０次シミング値は、マルチスライス収集に関する収集領域における複数のスライス各々において、水の共鳴周波数に相当する。すなわち、０次シミング値は、静磁場の不均一性の０次成分について、収集領域における複数のスライス毎の補正に関連する。１次シミング値は、マルチスライス収集に関する複数のスライス各々において、静磁場の不均一性のＸ^１成分、Ｙ^１成分、Ｚ^１成分を補正するために、傾斜磁場電源１０５から３つの傾斜磁場コイルにそれぞれ供給される電流値に相当する。すなわち、１次シミング値は、静磁場の不均一性の１次成分について、収集領域における複数のスライス毎の補正に関連する。２次シミング値は、マルチスライス収集における収集領域の全体に亘って、静磁場の不均一性のＺＸ成分、ＸＹ成分、ＹＺ成分、（Ｚ^２－（Ｘ^２＋Ｙ^２）／２）成分、および（Ｘ^２－Ｙ^２）成分を補正するために、シムコイル電源１０２からシムコイル１０１における５つのコイルパターンにそれぞれ供給される電流値に相当する。すなわち、２次シミング値は、静磁場の不均一性の２次成分について、収集領域の全体に亘る補正に関連する。

【0026】

記憶装置１２９は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスクドライブ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ソリッドステートドライブ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）、光ディスク等である。また、記憶装置１２９は、ＣＤ－ＲＯＭドライブやＤＶＤドライブ、フラッシュメモリ等の可搬性記憶媒体との間で種々の情報を読み書きする駆動装置等であってもよい。

【0027】

処理回路１３１は、ハードウェア資源として図示していないプロセッサ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ等のメモリ等を有し、本磁気共鳴イメージング装置１を制御する。処理回路１３１は、システム制御機能１３１１、画像生成機能１３１３、静磁場シミング機能１３１５、決定機能１３１７、収集機能１３１９、較正機能１３２１および調整機能１３２３を有する。システム制御機能１３１１、画像生成機能１３１３、静磁場シミング機能１３１５、決定機能１３１７、収集機能１３１９、較正機能１３２１および調整機能１３２３にて行われる各種機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶装置１２９に記憶されている。処理回路１３１は、これら各種機能に対応するプログラムを記憶装置１２９から読み出し、読み出したプログラムを実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読みだした状態の処理回路１３１は、図１の処理回路１３１内に示された複数の機能等を有する。

【0028】

なお、図１においては単一のプロセッサにてこれら各種機能が実現されるものとして説明したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路１３１を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより機能を実現するものとしても構わない。換言すると、上述のそれぞれの機能がプログラムとして構成され、１つの処理回路が各プログラムを実行する場合であってもよいし、特定の機能が専用の独立したプログラム実行回路に実装される場合であってもよい。また、図１においては、単一の記憶装置１２９が各処理機能に対応するプログラムを記憶するものとして説明したが、複数の記憶装置を配置して、処理回路１３１は、個別の記憶装置から、対応するプログラムを読み出す構成としても構わない。

【0029】

上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）或いは、特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Ｓｉｍｐｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。

【0030】

プロセッサは、記憶装置１２９に記憶されたプログラムを読み出し実行することで各種機能を実現する。なお、記憶装置１２９にプログラムを記憶する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成してもかまわない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、寝台制御回路１０９、送信回路１１３、受信回路１１９、撮像制御回路１２１等も同様に、上記プロセッサなどの電子回路により構成される。

【0031】

処理回路１３１は、システム制御機能１３１１により、磁気共鳴イメージング装置１を制御する。具体的には、処理回路１３１は、記憶装置１２９に記憶されたシステム制御プログラムを読み出してメモリ上に展開し、展開されたシステム制御プログラムに従って本磁気共鳴イメージング装置１における各種回路および各種電源を制御する。例えば、処理回路１３１は、インタフェース１２５を介して操作者から入力された撮像条件に基づいて、撮像プロトコルを記憶装置１２９から読み出す。なお、処理回路１３１は、撮像条件に基づいて、撮像プロトコルを生成してもよい。処理回路１３１は、撮像プロトコルを撮像制御回路１２１に送信し、被検体Ｐに対する撮像を制御する。

【0032】

処理回路１３１は、画像生成機能１３１３により、例えば、リードアウト傾斜磁場の強度に従って、ｋ空間のリードアウト方向に沿ってＭＲデータを充填する。処理回路１３１は、ｋ空間に充填されたＭＲデータに対してフーリエ変換を行うことにより、ＭＲ画像を生成する。処理回路１３１は、生成されたＭＲ画像を、ディスプレイ１２７や記憶装置１２９に出力する。
以上が本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１の全体構成についての概略的な説明である。

【0033】

次に、本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１の動作例について図２のフローチャートを参照して説明する。
ステップＳ２０１では、位置決めスキャンが行われる。具体的には、撮像制御回路１２１が、例えば処理回路１３１からの指示に従って、位置決めスキャンを実行する。処理回路１３１は、位置決めスキャンにより収集されたＭＲ信号を用いて、位置決め画像を生成する。処理回路１３１は、生成された位置決め画像を、ディスプレイ１２７に出力してもよい。
ステップＳ２０２では、静磁場シミング機能１３５を実行することで処理回路１３１が、静磁場シミング処理を実行し、推定された３次元の静磁場分布である３次元推定静磁場分布を生成する。静磁場シミングは、第１収集範囲に対するシミング撮像により収集されたＭＲ信号により生成された静磁場分布を用いて、第２収集範囲における静磁場の不均一性を、マルチスライス撮像に関する複数のスライス毎に補正する処理である。静磁場の不均一性は、静磁場中に配置された被検体Ｐに起因する。このため、シミング撮像は、ボア１１１内に被検体Ｐが挿入された状態で実行される。なお、静磁場シミング処理については後述する。
ステップＳ２０３では、決定機能１３１７を実行することで処理回路１３１が、第２収集範囲におけるシミング後の３次元推定静磁場分布から、静磁場分布が最も均一な断面位置を決定する。

【0034】

ステップＳ２０４では、収集機能１３１９を実行することで処理回路１３１が、断面位置においてＣＦＡ（Ｃｅｎｔｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ）計測を実行する。収集機能１３１９を実行することで処理回路１３１が、ＣＦＡ計測において、断面位置における共鳴周波数分布を収集する。
ステップＳ２０５では、較正機能１３２１を実行することで処理回路１３１が、収集された共鳴周波数分布に基づいて、３次元推定静磁場分布を較正する。具体的には、較正機能１３２１を実行することで処理回路１３１が、共鳴周波数分布と３次元推定静磁場分布とを対応付け、相対値である３次元推定静磁場分布を絶対値に換算できるようにする。
ステップＳ２０６では、調整機能１３２３を実行することで処理回路１３１が、較正後の３次元推定静磁場分布に基づいて、本スキャンなどの後段のＭＲ撮像におけるＲＦパルスの中心周波数を調整する。
ステップＳ２０７では、例えば撮像制御回路１２１が、撮像断面に応じて中心周波数が調整されたＲＦパルスを用いて、本スキャンを実行する。
以上で本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１の動作例を終了する。

【0035】

次に、本実施形態のステップＳ２０２で実行される静磁場シミング処理の詳細について説明する。
撮像制御回路１２１は、被検体Ｐに対して、シミング撮像を実行する。撮像制御回路１２１は、例えば、２つの異なるエコー時間間隔を用いたダブルエコー法を用いたマルチスライス撮像により、シミング撮像を実行する。なお、シミング撮像は、例えば、３つの異なるエコー時間間隔を用いたトリプルエコー法を用いたマルチスライス撮像など他の撮像法により実行されてもよい。具体的には、撮像制御回路１２１は、ダブルエコー法に従って、傾斜磁場電源１０５、送信回路１１３、受信回路１１９を制御する。撮像制御回路１２１は、シミング撮像により、受信コイル１１７及び受信回路１１９を介して、３次元的なＭＲ信号を収集する。すなわち、２つのエコー時間間隔に対応するＭＲ信号を収集される。なお、シミング撮像におけるＲＦパルスの中心周波数は、シミング撮像前および位置決め画像に関するＭＲ信号の収集前に実行される共鳴周波数分布計測により、決定される。

【0036】

処理回路１３１は、静磁場シミング機能１３１５により、シミング撮像により収集されたＭＲ信号に基づいて、第１収集範囲における複数のスライスにそれぞれ対応する複数の静磁場分布を生成する。具体的には、処理回路１３１は、第１収集範囲における複数のスライス各々におけるＭＲ信号に基づいて、２つのエコー時間間隔にそれぞれ対応する２つの複素画像を生成する。処理回路１３１は、２つの複素画像のうち一方の複素画像に対して複素共役演算を実施し、複素共役演算が実施された複素画像と複素共役演算が実施されていない他方の複素画像との積を計算する。処理回路１３１は、計算された積の位相を用いて位相差画像を生成する。

【0037】

処理回路１３１は、静磁場シミング機能１３１５により、２つの複素画像のうち少なくとも一つを用いて、強度画像を生成する。処理回路１３１は、強度画像に基づいて、位相差画像における背景領域を抽出する。処理回路１３１は、抽出された背景領域を用いて、位相差画像に対して背景を除去する。処理回路１３１は、背景が除去された位相差画像に対して、位相の連続性を考慮した位相アンラップ処理を実行する。処理回路１３１は、位相アンラップ処理が実行された位相差画像における複数のピクセル各々の位相差の値に対して２つのエコー時間間隔の差に相当するエコー間隔と磁気回転比とを用いた線形変換を行うことで、周波数情報としての２次元的な静磁場分布を生成する。処理回路１３１は、複数の２次元的な静磁場分布を結合することで、３次元的な静磁場分布（以下、シミング前分布と呼ぶ）を生成する。

【0038】

処理回路１３１は、第１収集範囲において、第２収集範囲における撮像位置、すなわち複数のスライスを特定する。処理回路１３１は、シミング前分布と特定された撮像位置とに基づいて、複数のスライスにそれぞれ対応する複数の静磁場分布を生成する。第２収集範囲における複数のスライスにそれぞれ対応する複数の静磁場分布の生成は、シミング前分布を用いた複数のスライスへのリフォーマット、例えば断面変換処理に相当する。なお、複数のスライスに対応する複数の静磁場分布は、撮像対象部位、性別、年齢等に応じてデフォルトで記憶装置１２９に記憶されていてもよい。このとき、シミング撮像は不要となる。

【0039】

処理回路１３１は、静磁場シミング機能１３１５により、第２収集範囲における複数の断面位置とシミング前分布とを用いて、第２収集範囲における複数の断面位置にそれぞれ対応する複数のスライス各々に対して、スライス毎静磁場シミングを実行する。具体的には、処理回路１３１は、静磁場シミング機能１３１５により、記憶装置１２９から算出プログラムを読み出し、自身のメモリに展開する。処理回路１３１は、算出プログラムにより、第２収集範囲における複数のスライス各々に対して、０次シミング値、１次シミング値および２次シミング値を計算する。処理回路１３１は、計算された０次シミング値、１次シミング値および２次シミング値を、表示断面の位置に対応するスライスに対応付ける。以下、静磁場シミングの基本式について説明し、次いでスライス毎静磁場シミングについて説明する。
静磁場シミングに関する基本式の一例を以下の式（１）に示す。

【0040】

【数1】

【0041】

式（１）におけるｘ、ｙ、ｚは、空間中の３次元位置である。具体的には、ｘは、水平方向（Ｘ軸）における静磁場の中心（以下、磁場中心と呼ぶ）を原点とした位置を表す。ｙは、鉛直方向（Ｙ軸）における磁場中心を原点とした位置を表す。ｚは、軸長方向（Ｚ軸）における磁場中心を原点とした位置を表す。ｘ、ｙ、ｚの単位は［ｍ］とする。式（１）におけるａ_０は、０次シミング値である。ａ_０は、ＲＦパルスの中心周波数にマイナスを付与した値を表す。ａ_０の単位は［ｐｐｍ］とする。式（１）におけるａ_１、ａ_２、ａ_３は、１次シミング値である。

【0042】

具体的には、ａ_１、ａ_２、ａ_３は、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸のそれぞれについて単位長さあたりの共鳴周波数の変化量を表す。単位長さあたりの共鳴周波数の変化量は、傾斜磁場の傾き、すなわち傾斜磁場コイル１０３へ印加される電流値に相当する。ａ_１、ａ_２、ａ_３の単位は［ｐｐｍ／ｍ］とする。式（１）におけるｂ_０（ｘ、ｙ、ｚ）は位置（ｘ、ｙ、ｚ）における静磁場シミング前の共鳴周波数である。換言すれば、ｂ_０（ｘ、ｙ、ｚ）は、上述のシミング前分布に相当する３次元的な静磁場分布を共鳴周波数に変換したもの、すなわち静磁場の不均一性を共鳴周波数の分布として表したものに相当する。ｂ_０（ｘ、ｙ、ｚ）の単位は［ｐｐｍ］とする。ｂ_０’（ｘ、ｙ、ｚ）は位置（ｘ、ｙ、ｚ）におけるシミング後の共鳴周波数とＲＦパルスの中心周波数ａ_０との差分値である。ｂ_０’（ｘ、ｙ、ｚ）の単位は［ｐｐｍ］とする。

【0043】

式（１）の左辺、すなわちシミングの後の共鳴周波数とＲＦパルスの中心周波数との差分値は、小さければ小さいほど理想的な静磁場シミングの条件となる。シミング前分布を示す画像について、非背景領域に対応する前景領域における複数の画素（以下、前景画素と呼ぶ）全ての位置の集合（以下、位置集合Ｓと呼ぶ）を考えると、位置集合Ｓは、例えば、以下の式（２）で表される。

【0044】

【数2】

【0045】

式（２）において、ｉは、前景画素の通し番号を表す。Ｎは、前景画素の総数を表す。 この時、式（１）は、シミング前分布の画像における全前景画素に亘ってＮ本分立てることができる。全前景画素に亘るＮ本の式をまとめると、以下の式（３）で表すことができる。

【0046】

【数3】

【0047】

式（３）において、ベクトルｂ’、行列Ｘ、ベクトルａ、ベクトルｂを、

【0048】

【数4】

【0049】

として定義すると、式（３）は、以下の式（４）のように表される。

【0050】

【数5】

【0051】

上述のように、式（１）の左辺、すなわち式（３）または式（４）の左辺のベクトルの各要素は、小さいほど理想的な静磁場シミングとなる。そこで、静磁場の均一性をベクトルｂ’の大きさとして定義し、０次シミング値と１シミング値とをまとめたベクトルａに関するコスト関数Ｅを式（５）として定義する。

【0052】

【数6】

【0053】

式（５）における行列Ωは、ベクトルｂ’の各要素の重要度や相関によって正規化するための行列である。例えば、行列Ωを単位行列とすると、コスト関数は単純なベクトル要素の二乗和となる。また、行列Ωをベクトルｂ’に関する共分散行列とすれば、コスト関数は、マハラノビス距離の二乗となる。式（５）のコスト関数を最小化する０次シミング値と１次シミング値との組み合わせであるベクトルａは、最小二乗法により以下の式（６）として求めることができる。

【0054】

【数7】

【0055】

以下、スライス毎静磁場シミングについて説明する。スライス毎静磁場シミングを実行する第２収集範囲について、第２収集範囲のスライスごとの複数の前景画素の位置集合Ｓ_ｊを考えると、位置集合Ｓ_ｊは、例えば、以下の式（７）で表される。

【0056】

【数8】

【0057】

式（７）において、ｊは、第２収集範囲におけるスライスの通し番号を表す。また、式（７）におけるＭは、第２収集範囲におけるスライス数を表す。式（７）におけるｉは、前景画素の通し番号を表す。Ｎ_ｊは、スライスｊにおける前景画素の総数を表す。

【0058】

スライス毎静磁場シミングにおいて、式（１）は、第２収集範囲における各スライスｊに対して前景画素Ｎ_ｊ本分立てることができる。スライスｊにおいて、ベクトルｂ_ｊ’、行列Ｘ_ｊ、ベクトルａ_ｊ、ベクトルｂ_ｊを、

【0059】

【数9】

【0060】

として定義する。ベクトルｂ_ｊは、上述のシミング前分布に関する複数の静磁場分布のうち、スライスｊに対応する静磁場分布における全前景画素に相当する。スライスｊにおいて、全前景画素に亘るＮ_ｊ本の式をまとめると、以下の式（８）で表すことができる。

【0061】

【数10】

【0062】

処理回路１３１は、静磁場シミング機能１３１５により、式（８）について、式（５）と同様にコスト関数を定義して解く。これにより、０次シミング値と１次シミング値との組み合わせであるベクトルａ_ｊが、Ｍ通り算出される。すなわち、マルチスライスのスライスｊごとに、ベクトルａ_ｊの値を用いてシミングすることで、スライス毎静磁場シミングによる検査画像収集を実現できる。

【0063】

次に、空間的に２次の補正磁場分布を印加可能なシムコイルを用いた２次シミングに関する基本式を式（９）に示す。

【0064】

【数11】

【0065】

式（９）におけるｘ、ｙ、ｚ、ａ_０、ａ_１、ａ_２、ａ_３、ｂ_０、ｂ_０’については式（１）と同様に定義される。ａ_４、ａ_５、ａ_６、ａ_７、ａ_８は、２次シミング値である。具体的には、ａ_４、ａ_５、ａ_６、ａ_７、ａ_８は、空間的に非線形な共鳴周波数の変化量を表す。空間的に非線形な共鳴周波数の変化量は、シムコイル１０１へ印加される電流値に相当する。ａ_４、ａ_５、ａ_６、ａ_７、ａ_８の単位は［ｐｐｍ／ｍ^２］とする。

【0066】

このとき、式（９）は、３次元の静磁場分布画像中の全前景画素についてＮ本分立てることができ、まとめると以下の式（１０）となる。

【0067】

【数12】

【0068】

式（１０）において、ベクトルｂ’、ベクトルａ、ベクトルｂ、行列Ｘ、行列Ｘ’、行列Ｘ’’を、

【0069】

【数13】

【0070】

として定義すると、式（１０）は、以下の式（１１）のように表される。

【0071】

【数14】

【0072】

式（１１）は、式（４）に対して行列Ｘ’’と、ベクトルａ’のサイズが異なるだけで同じ形式であるため、式（５）、式（６）と同じ考えで０次シミング値、１次シミング値および２次シミング値の組み合わせであるベクトルａ’を求めることができる。

【0073】

上述した０次、１次および２次のシミング値を用いた本実施形態に関する静磁場シミングについて定式化する。０次のシミングおよび１次のシミングと異なり、２次のシミングはシムコイル１０１に電流を流してから磁場が安定するまでに時間がかかるため、マルチスライス収集時に、スライス単位で高速に補正磁場を切り替えることが難しい。そこで、本実施形態に関する静磁場シミングは、収集領域における全スライス共通で２次シミングを実施することを前提で、０次のシミングおよび１次のシミングについてスライス毎に最適な補正量を算出することを目的とする。上記内容をまとめると、本実施形態に関する静磁場シミングの基本式は、以下の式（１２）となる。

【0074】

【数15】

【0075】

ここで、式（１２）におけるベクトルｂ’、行列Ｘ’’’、ベクトルａ’’、ベクトルｂは、

【0076】

【数16】

と表せる。

【0077】

式（１２）は、式（４）と同じ形をしている。このため、処理回路１３１は、静磁場シミング機能１３１５により、式（５）、式（６）と同じ考えで収集領域におけるスライス毎の０次シミング値および１次のシミング値と、収集領域全体での２次シミング値との組み合わせであるベクトルａ’’を求めることができる。具体的には、処理回路１３１は、式（１２）について、式（５）と同様にコスト関数を定義する。処理回路１３１は、式（１２）に関するコスト関数を最小化する最小二乗法により、０次シミング値と１次シミング値と２次シミング値との組み合わせであるベクトルａ’’を計算すればよい。

【0078】

次に、シミング収集範囲の一例について図３を参照して説明する。
シミング収集範囲は、静磁場シミングを行う範囲であり、上述の静磁場シミング処理の説明では、第１収集範囲として説明した範囲である。図３の例では、サジタル断面の位置決め画像３０１に対し、１１枚のスライスにより形成されるシミング収集範囲３０３が決定される。シミング収集範囲３０３は、例えば、操作者が手動で設定してもよい。または、処理回路１３１が、後段のＭＲ撮像におけるＲＯＩ（Ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）に基づき、当該ＲＯＩを含むような範囲をシミング収集範囲３０３として設定してもよい。
静磁場シミング機能１３１５を実行することで処理回路１３１が、シミング収集範囲３０３における３次元推定静磁場分布を生成する。

【0079】

次に、ステップＳ２０３で実行される断面位置の決定処理の詳細について説明する。 決定機能１３１７を実行することで処理回路１３１は、３次元推定静磁場分布について、３次元空間内で静磁場分布が最も均一な断面位置を探索して決定する。探索方法としては、例えば粒子群最適化手法を用いて探索する。

【0080】

断面位置の静磁場分布が均一かどうかを決定する条件（パラメータ）としては、例えば、３次元推定静磁場分布のシミング収集範囲３０３の中で探索中の断面の面積が閾値以上であり、かつ当該断面における静磁場分布のＳＤ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄｅｖｉａｔｉｏｎ：標準偏差）、静磁場分布に対応した共鳴周波数の半値幅および静磁場分布のエントロピーの少なくともいずれか１つが閾値以下である断面を探索し、当該断面の位置を断面位置として決定すればよい。
面積が閾値以上であることを条件とするのは、均一な静磁場分布が得られた断面の面積が極端に小さい場合、局所的には静磁場分布が均一であるがシミング収集範囲３０３全体でみれば当該断面の静磁場分布の寄与率が低い。よって、仮に、当該断面に基づき収集した後述のＣＦＡ計測により得られる共鳴周波数分布から中心周波数を決定した場合は、結果として画質劣化を招く可能性があるからである。

【0081】

なお、探索方法として粒子群最適化手法を一例と挙げたが、これに限らず、最小値（極小値）を探索するための一般的な最適化アルゴリズムを用いてもよい。また、別の探索方法として、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸の各軸に沿って、３次元推定静磁場分布について、静磁場分布が最も均一な断面位置を探索してもよい。
すなわち、ｘ軸方向に沿ってｙｚ平面の断面を探索し、シミング収集範囲３０３内で最も均一な断面位置を断面位置候補として抽出する。同様に他の軸についても、ｙ軸方向に沿って、ｚｘ平面の断面を探索し、ｚ軸方向に沿ってｘｙ平面の断面を探索し、それぞれ断面位置候補を抽出する。最終的に、３つの断面位置候補の中から最も均一なものを断面位置として決定すればよい。

【0082】

また、撮像対象部位に応じて探索範囲および断面の条件を制御してもよい。例えば、腹部と頭部とでは撮像断面の断面積が異なるので、撮像対象部位と対応する条件の閾値とを予めテーブルとして、例えば記憶装置１２９に記憶する。決定機能１３１７を実行する処理回路１３１が、撮像対象部位に対応する撮像範囲において、撮像対象部位に対応する閾値を用いて断面位置を決定してもよい。
なお、決定機能１３１７を実行する処理回路１３１は、シミング後の３次元推定静磁場分布ではなく、実際に収集した３次元の静磁場分布であるシミング前分布から断面位置を決定してもよい。

【0083】

次に、決定された断面位置の一例について図４を参照して説明する。
図４右図は、図３に示すシミング収集範囲３０３において、決定された断面位置４０１をマーカ表示した位置決め画像４００を示し、図４左図は、断面位置４０１における推定静磁場分布４１０を示す。ここで、第１収集範囲であるシミング収集範囲３０３と第２収集範囲である撮像範囲とが同一の範囲であると想定する。
図４左図に示す推定静磁場分布４１０では、同一の静磁場強度の領域を同一のパターンで示される。決定機能１３１７による断面位置の探索の結果、太線で示す断面位置４０１において、図４左図に示すような第２収集範囲内で最も静磁場分布が均一な画像が得られたと想定する。

【0084】

次に、ステップＳ２０４により得られる共鳴周波数分布の一例について図５から図７を参照して説明する。
図５は、図４に示す断面位置４０１が決定された場合の、位置決め画像４００の範囲とシミング収集範囲３０３とＣＦＡ収集範囲５０１とを示す図である。ＣＦＡ収集範囲は、被検体Ｐに対し共鳴周波数分布を収集する範囲を示す。
図５右図は、位置決め画像４００のコロナル（ｃｏｒｏｎａｌ）断面を示し、図５中央図は、位置決め画像４００のアキシャル（ａｘｉａｌ）断面を示し、図５左図は、位置決め画像４００のサジタル（Ｓａｇｉｔｔａｌ）断面を示す。

【0085】

ＣＦＡ収集範囲５０１は、シミング収集範囲３０３のように位置決め画像４００の範囲内ではなく、断面位置４０１で形成される平面の延長上無限遠において共鳴周波数を収集した範囲を示す。
よって、位置決め画像４００では撮像されない位置までＣＦＡ収集範囲５０１が及んでいることに留意すべきである。ここで、留意すべきＣＦＡ収集範囲５０１の一例について図６Ａおよび図６Ｂを参照して説明する。
図６Ａは、ＣＦＡ収集範囲５０１が位置決め画像４００に表示される被検体Ｐの領域で収まる場合を示す。つまり、被検体Ｐのアゴ部分を水平に横切るＣＦＡ収集範囲５０１の延長線上かつシミング収集範囲３０３外に、被検体Ｐの領域は存在しない。よって、図６Ａに示されるＣＦＡ収集範囲５０１は適切である。

【0086】

一方、図６Ｂは、ＣＦＡ収集範囲５０１が位置決め画像４００に表示される被検体Ｐの領域内で収まらず、シミング収集範囲３０３外の被検体Ｐの領域まで及ぶ場合を示す。つまり、被検体Ｐの体軸に沿って延びるＣＦＡ収集範囲５０１の延長線上には、シミング収集範囲３０３外にも被検体Ｐの下半身がある。よって、図６Ｂに示されるＣＦＡ収集範囲５０１に基づいて共鳴周波数分布が生成された場合、シミング収集範囲以外の領域の静磁場分布の影響が存在するため、ＣＦＡ収集範囲としては適切ではない。

【0087】

図６Ｂのように被検体Ｐが位置決め画像４００の外枠で途切れており、決定された断面位置４０１に基づき、シミング収集範囲３０３外の被検体Ｐの組織をＣＦＡ収集範囲５０１が通過する場合、処理回路１３は、操作者にアラートを出す等してＣＦＡ収集範囲の設定が適切ではない旨を警告してもよい。または、決定機能１３１７を実行することで処理回路１３１が、ＣＦＡ収集範囲５０１がシミング収集範囲３０３に表示される被検体Ｐ以外の部位を通過しないように、断面位置４０１を再探索してもよい。

【0088】

図７は、ＣＦＡ計測により得られた断面位置の共鳴周波数分布の一例を示す。横軸が周波数であり、縦軸が受信強度である。静磁場分布が略均一な断面位置では、磁場強度のムラ（ばらつき）が少ないため、支配的な磁場強度に対応する共鳴周波数の強度が高くなる。つまり、共鳴周波数分布が急峻である共鳴周波数に基づいて、中心周波数を決定するのが望ましい。

【0089】

次に、ステップＳ２０５で実行される較正機能１３２１による較正処理について図８を参照して説明する。
図８は、断面位置における静磁場分布のヒストグラムの一例を示す。横軸は、静磁場分布の磁場強度を示し、縦軸は、度数を示す。

【0090】

較正機能１３２１を実行することにより処理回路１３１は、断面位置における共鳴周波数分布と断面位置における静磁場分布のヒストグラムを対応付ける。例えば、較正機能１３２１を実行することにより処理回路は、図７に示す共鳴周波数分布のグラフと図８に示すヒストグラムとを重ね合わせる。なお、共鳴周波数分布のグラフとヒストグラムとを、それぞれのピーク値を基準として重ね合わせてもよい。
例えば、ピーク値で重ね合わせを行う場合、断面位置における静磁場分布のヒストグラムのピーク値は、断面位置で支配的な磁場強度である。一方、断面位置での共鳴周波数分布のピーク値は、上述のように、支配的な磁場強度に対応する共鳴周波数となるはずである。よって、ヒストグラムのピーク値と共鳴周波数分布のピーク値とを対応付けることで、断面位置においてどの磁場強度がどの共鳴周波数に対応するかを把握できる。

【0091】

すなわち、静磁場シミング処理で得られる静磁場分布は位相差画像に基づいて生成されるため、静磁場分布における磁場の強度差は相対値である。よって、静磁場分布だけでは中心周波数の調整は難しい。しかし、較正機能１３２１を実行することで処理回路１３１が、静磁場分布におけるある磁場強度と、対応する共鳴周波数分布に基づく共鳴周波数とを対応付けることで、相対値である強度差を絶対値である周波数差に換算することができる。結果として、３次元推定静磁場分布においてどの磁場強度がどの共鳴周波数となるかを換算できるため、任意の断面位置について共鳴周波数分布を計算できる。
よって、例えば、第１領域内の撮像プロトコルにおける撮像位置が決定した場合、較正された３次元推定静磁場分布を参照すれば任意の断面における静磁場分布が分かる。そのため、調整機能１３２３を実行することにより処理回路１３１が、当該撮像位置における静磁場分布に対応する共鳴周波数分布に基づきＲＦパルスの中心周波数を調整できる。

【0092】

以上に示した本実施形態によれば、処理回路１３１が、３次元の静磁場分布において磁場分布が均一な断面位置を決定し、断面位置における共鳴周波数分布を収集し、収集した共鳴周波数分布で３次元の静磁場分布を較正する。これにより、後段の撮像プロトコルにおけるＭＲ撮像時における撮像対象部位において、較正された３次元の静磁場分布に対応する共鳴周波数に基づいて、ＲＦパルスの中心周波数を調整できる。

【0093】

また、本実施形態における磁気共鳴イメージング装置１によれば、表示断面が複数のスライスに対応する複数の断面とは異なる断面であって、マルチスライス撮像により収集されたＭＲ信号に基づいて３次元データを生成し、表示断面の位置を用いた断面変換処理を３次元データに対して実行することにより、表示断面に対応するＭＲ画像を生成し、生成されたＭＲ画像をディスプレイ１２７に表示することができる。
すなわち、本磁気共鳴イメージング装置１によれば、後段のＭＲ撮像における任意の表示断面についても、較正された静磁場分布において当該表示断面の磁場分布に対応する共鳴周波数が得られる。
上記述べた少なくとも一の実施形態によれば、任意の断面についても磁場の均一性が良好な状態の中心周波数を選択できるため、操作者が所望するいずれの表示断面の位置であっても、高画質なＭＲ画像を生成することができる。

【0094】

なお、本実施形態では、静磁場の不均一性に関し、２次以上の高次の成分も考慮しているが、静磁場の強度が小さい場合（例えば、１．５Ｔ）などは、高次成分を補正しなくともよい。この場合、磁気共鳴イメージング装置１は、シムコイル１０１及びシムコイル電源１０２を含まなくともよい。

【0095】

加えて、実施形態に係る各機能は、当該処理を実行するプログラムをワークステーション等のコンピュータにインストールし、これらをメモリ上で展開することによっても実現することができる。このとき、コンピュータに当該手法を実行させることのできるプログラムは、磁気ディスク（ハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ、Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標）ディスクなど）、半導体メモリなどの記憶媒体に格納して頒布することも可能である。

【0096】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0097】

１・・・ＭＲＩ装置
１００・・・静磁場磁石
１０１・・・シムコイル
１０２・・・シムコイル電源
１０３・・・傾斜磁場コイル
１０５・・・傾斜磁場電源
１０７・・・寝台
１０９・・・寝台制御回路
１１１・・・ボア
１１３・・・送信回路
１１５・・・送信コイル
１１７・・・受信コイル
１１９・・・受信回路
１２１・・・撮像制御回路
１２５・・・インタフェース
１２７・・・ディスプレイ
１２９・・・記憶装置
１３１・・・処理回路
１０７１・・・天板
１３１１・・・システム制御機能
１３１３・・・画像生成機能
１３１５・・・静磁場シミング機能
１３１７・・・決定機能
１３１９・・・収集機能
１３２１・・・較正機能
１３２３・・・調整機能

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】