專利名稱：磁共振成像裝置及磁共振成像方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過拉莫爾頻率的高頻(RF:射頻，radio frequency)信號 對被檢測體的原子核自旋進行磁激勵、而根據(jù)伴隨該激勵產(chǎn)生的核磁共振
(NMR: nuclear magnetic resonance)信號重構(gòu)圖像的磁共振成像(MRI: Magnetic Resonance Imaging)裝置及磁共振成像方法，特別涉及對于同一 被檢測體取得TR或TE等參數(shù)值不同的多個圖像的磁共振成像裝置及磁共 振成像方法。
背景技術(shù)：
磁共振成像是通過拉莫爾(Larmor)頻率的RF信號磁激勵被置于靜磁 場中的被檢測體的原子核自旋、并根據(jù)隨著該激勵產(chǎn)生的MR信號重構(gòu)圖 像的攝影法。
在磁共振成像中，通過改變?nèi)缦聟?shù)來攝影縱弛豫(Tl)加權(quán)圖像 (T1WL Tl weighted image)、橫弛豫(T2)加權(quán)圖像(T2WL T2 weighted image)、質(zhì)子密度圖像(PDWI: proton density weighted image) 、 FLAIR
(fluid attenuated IR:液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù))圖像、擴散加權(quán)圖像(DWI: diffusion weighted image)、以及毛細血管內(nèi)血流的擴散加權(quán)圖像(PWI: perfusion weighted image)等的各種各樣的參數(shù)圖像，所述參數(shù)包括作為 攝影條件的重復(fù)時間(TR: repetition time)、回波時間(TE: echo time)、 采用反轉(zhuǎn)恢復(fù)(IR: inversion recovery)法的掃描時的反轉(zhuǎn)時間(TI: inversion time)、表示在擴散加權(quán)成像(DWI: diffusion weighted imaging)中被施 加的MPG (motion probing gradient:運動梯度場)脈沖的強度的b值 (b-factor)、用于控制對比度的預(yù)脈沖的有無和強度等。
圖1是表示在現(xiàn)有MRI裝置中用于對同一被檢測體分別收集DWI和 非DWI的脈沖序列的例子的圖。
在圖1的(A) 、 (B)中，ECHO表示收集的回波數(shù)據(jù)(磁共振信號)，Gr表示讀出(RO:readout)用梯度磁場，Ge表示相位編碼(PE: phase encode)
用梯度磁場。
如圖1所示，在從同一被檢測體收集DWI以及非DWI的情況下，按 照兩個不同的序列(A) 、 (B)分別進行掃描。
艮口，如圖1 (A)所示，在收集DWI的情況下，例如，通過EPI (回波 平面成像echo planar imaging)序列來收集回波數(shù)據(jù)，該EPI序列伴隨著 施加將b值設(shè)定為非零值bn的MPG脈沖。更加具體地說，分別以抽樣間 隔At來收集Nr個回波信號，由Nr個的回波信號構(gòu)成的回波信號序列以回 波鏈間隔(ETS: echo train spacing)按每次拍攝(shot)收集Ne/m次。并 且，通過收集m次拍攝的數(shù)據(jù)來收集Ne個回波信號序列。
另一方面，如圖1 (B)所示，在收集非DWI的情況下，通過不伴隨 施加MPG脈沖的、即通過將b值設(shè)定看作零的值bo的EPI序列，來與收 集DWI倩況同樣地收集回波數(shù)據(jù)。
圖2是表示通過圖1所示的脈沖序列得到的回波數(shù)據(jù)在k-space (傅里 葉空間)的配置方法的圖。
在圖2的(A) 、 (B)中，橫軸表示k-space的導(dǎo)出方向Kr，縱軸表 示k-space的相位編碼方向Ke。如圖2所示，通過設(shè)為b^n的DWI用序 列收集的回波數(shù)據(jù)(bndata)和通過設(shè)為b-b。的非DWI序列收集的回波數(shù) 據(jù)(b。data)分別被配置在各自的k-space。例如在拍攝數(shù)m=3的情況下， Ne/3個的回波信號列被收集3次，相位編碼方向的數(shù)據(jù)數(shù)目為Ne個。另 外，由于一個回波信號列由Nr個回波信號構(gòu)成，因此，導(dǎo)出方向的數(shù)據(jù)數(shù) 目為Nr個。
在這樣的磁共振成像中作為縮短攝影時間的技術(shù)有分割收集k-space 數(shù)據(jù)的回波鏈成像(echo train imaging)。回波鏈成像是以下攝影法，艮P: 通過FSE (fast spin echo:快速自旋回波)序列或EPI序列，在一次激勵后 改變相位編碼來收集TE彼此不同的多個回波信號，并針對不同TE的回波 信號配置k-space中對應(yīng)的頻率而得到圖像。
另外，作為提高時間分辨率的技術(shù)有被稱為鎖孔(keyhole)的技術(shù)(例 如，參照MRI數(shù)據(jù)冊(MRlf—夕:/，夕)，第107及333頁，監(jiān)制土 屋一洋，編集扇和之，發(fā)行商株式會社medicalview公司(株式會社^7'力^^-—社))。鎖孔經(jīng)常被用在使用造影劑的動態(tài)成像(dynamic imaging)上。即，在注入造影劑前對所有的頻率收集數(shù)據(jù)，另一方面，在注 入造影劑之后僅對低頻區(qū)域收集數(shù)據(jù)，對高頻區(qū)域使用在注入造影劑之前 收集的數(shù)據(jù)或者降低時間分辨率。由此能夠不降低空間分辨率或者攝影視 場(FOV: field of view)的范圍而提高時間分辨率。
但是，在MRI裝置中對于同一被檢測體攝影TR或TE等參數(shù)值不同 的T1WI、 T2WI、 PDWI、 FLAIR圖像、DWI、 PWI等的各種各樣的多個 圖像。這些多個圖像需要分別取得不同的參數(shù)的個數(shù)量，所以在MRI裝置 中存在與X射線CT (電腦斷層攝影computed tomography)裝置等的圖 像診斷裝置相比攝影時間長的伺題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了針對上述現(xiàn)有的情況而完成的，其目的是提供一種能夠 對同一被檢測體以更短的時間取得TR或TE等參數(shù)值不同的多個圖像的磁
共振成像裝置以及磁共振成像方法。
本發(fā)明涉及的磁共振成像裝置，為了達到上述目的，具有數(shù)據(jù)收集 單元，改變數(shù)據(jù)量地從同一被檢測體收集多個磁共振數(shù)據(jù)，該多個磁共振 數(shù)據(jù)用于生成將控制對比度用的參數(shù)設(shè)定為彼此不同的值而對比度彼此不 同的多種圖像數(shù)據(jù)；以及圖像數(shù)據(jù)生成單元，通過對于所述多個磁共振數(shù) 據(jù)或者從所述多個磁共振數(shù)據(jù)得到的多個數(shù)據(jù)進行合成處理和圖像重構(gòu)處 理，從而生成所述多種圖像數(shù)據(jù)。
另外，本發(fā)明涉及的磁共振成像方法，為了達到上述目的，具有以下 步驟改變數(shù)據(jù)量地從同一被檢測體收集多個磁共振數(shù)據(jù)，該多個磁共振 數(shù)據(jù)用于生成將控制對比度用的參數(shù)設(shè)定為彼此不同的值而對比度彼此不 同的多種圖像數(shù)據(jù)；以及通過針于所述多個磁共振數(shù)據(jù)或者從所述多個磁 共振數(shù)據(jù)得到的多個數(shù)據(jù)進行合成處理和圖像重構(gòu)處理，來生成所述多種 圖像數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明的磁共振成像裝置以及磁共振成像方法中，能夠?qū)ν槐粰z 測體以更短的時間取得TR或TE等參數(shù)值不同的多個圖像。


圖1是示出了現(xiàn)有MRI裝置中用于對同一被檢測體分別收集DWI和
非DWI的脈沖序列的例子的圖2是示出了在由圖1所示的脈沖序列得到的回波數(shù)據(jù)的k-space (傅
里葉空間)中的配置方法的圖3是表示本發(fā)明涉及的磁共振成像裝置的實施方式的結(jié)構(gòu)圖4是表示圖1所示的RF線圈的詳細結(jié)構(gòu)的一個例子的圖5是表示在圖4所示的被檢測體的體表側(cè)設(shè)置的線圈元件的配置例
子的圖6是表示在圖4所示的在被檢測體的背面?zhèn)仍O(shè)置的線圈元件的配置 例子的圖7是圖3所示的計算機的功能框圖8是表示通過圖7所示的攝影條件設(shè)定部中設(shè)定的3個脈沖序列來 收集的k-space數(shù)據(jù)的范圍的例子以及收集的k-space數(shù)據(jù)的合成方法的圖9是表示在圖7所示的數(shù)據(jù)合成部中的合成處理所使用的窗口函數(shù) 的例子的圖10是表示通過圖3所示的磁共振成像裝置從同一被檢測體攝影作為 參數(shù)值的一個示例的b值為零的圖像數(shù)據(jù)與b值非零的DWI時的順序的流 程圖U是示出在圖7所示的攝影條件設(shè)定部中設(shè)定的非DWI用的全部 數(shù)據(jù)(full data)收集序列以及DWI用的部分數(shù)據(jù)(partial data)收集序列 的一個示例的圖12是表示在圖7所示的攝影條件設(shè)定部中設(shè)定的非DWI用的全部 數(shù)據(jù)(Ml data)收集序列以及DWI用的部分數(shù)據(jù)(partial data)收集序列 的另外的一個示例的圖13是表示合成由圖11所示的兩種EPI序列收集的k-space數(shù)據(jù)的例 子的圖14是表示合成由圖12所示的兩種EPI序列收集的k-space數(shù)據(jù)的例 子的圖15是表示在圖7所示的數(shù)據(jù)合成部中進行針對三個k-space數(shù)據(jù)的合成處理時的例子的圖16是表示在圖7所示的數(shù)據(jù)合成部中進行針對與相互不同的三個b 值對應(yīng)的k-space數(shù)據(jù)的合成處理時的例子的圖；以及
圖17是表示在圖7所示的數(shù)據(jù)合成部中進行針對FLAIR(液體衰減反 轉(zhuǎn)恢復(fù))圖像、T1WI以及T2WI用的三個k-space數(shù)據(jù)的合成處理時的例 子的圖。
具體實施例方式
參照附圖對本發(fā)明涉及的磁共振成像裝置以及磁共振成像方法的實施 方式來迸行說明。 (結(jié)構(gòu)與功能)
圖3是表示本發(fā)明的磁共振成像裝置的實施方式的結(jié)構(gòu)圖。 磁共振成像裝置20具有形成靜磁場的筒狀的靜磁場用磁鐵21、在該靜
磁場用磁鐵21的內(nèi)部設(shè)置的勻場線圈22、梯度磁場線圈23、以及RF線圈24。
另外，在磁共振成像裝置20中具有控制系統(tǒng)25?？刂葡到y(tǒng)25具有靜 磁場電源26、梯度磁場電源27、勻場線圈電源28、發(fā)送器29、接收器30、 序列控制器31、以及計算機32。控制系統(tǒng)25的梯度磁場電源27由X軸梯 度磁場電源27x、 Y軸梯度磁場電源27y、 Z軸梯度磁場電源27z構(gòu)成。另 外，在計算機32具有輸入裝置33、顯示裝置34、運算裝置35、以及存儲 裝置36。
靜磁場用磁鐵21與靜磁場電源26連接，具有通過由靜磁場電源26供 給的電流在攝影區(qū)域形成靜磁場的功能。另外，靜磁場用磁鐵21—般多由 超導(dǎo)線圈構(gòu)成，在勵磁時與靜磁場電源26連接并被提供電流， 一旦勵磁后 為非接觸狀態(tài)。另外，也存在用永久磁鐵構(gòu)成靜磁場用磁鐵21而不設(shè)置靜 磁場電源26的情況。
另外，在靜磁場用磁鐵21的內(nèi)側(cè)，在同軸上設(shè)置筒狀的勻場線圈22。 勻場線圈22構(gòu)成為與勻場線圈電源28連接，并從勻場線圈電源28向勻場 線圈22提供電流來使靜磁場均一化。
梯度磁場用線圈23由X軸梯度磁場線圈23x、Y軸梯度磁場線圈23y、、以及Z軸梯度磁場線圈23z構(gòu)成，在靜磁場用磁鐵21的內(nèi)部被形成為筒狀。 在梯度磁場線圈23的內(nèi)側(cè)設(shè)置有診視床37來作為攝影區(qū)域，在診視床37 上設(shè)置被檢測體P。在RF線圈24有內(nèi)置于機架的RF信號的收發(fā)用的全身 用線圈(WBC: whole body coil)與設(shè)置在診視床37和被檢測體P附近的 RF信號接收用的局部線圈等。
另外，梯度磁場線圈23與梯度磁場電源27連接。梯度磁場線圈23的 X軸梯度磁場線圈23x、 Y軸梯度磁場線圈23y、以及Z軸梯度磁場線圈 23z分別與梯度磁場電源27的X軸傾斜磁場電源27x、 Y軸傾斜磁場電源 27y、以及Z軸梯度磁場電源27z連接。
并且，構(gòu)成為從X軸梯度磁場電源27x、 Y軸梯度磁場電源27y、以及 Z軸梯度磁場電源27z分別向X軸梯度磁場線圈23x、 Y軸梯度磁場線圈 23y、以及Z軸梯度磁場線圈23z提供的電流，能夠在攝影區(qū)域分別形成X 軸方向的梯度磁場Gx、 Y軸方向的梯度磁場Gy、以及Z軸方向的梯度磁 場Gz。
RF線圈24與發(fā)送器29和/或接收器30連接。發(fā)送用的RF線圈24具 有從發(fā)送器29接收RF信號并向被檢測體P發(fā)送的功能，接收用RF線圈 24具有接收NMR信號并提供給接收器30的功能，該NMR信號伴隨由被 檢測體P內(nèi)部的原子核旋轉(zhuǎn)的RF信號引起的激勵而產(chǎn)生。
圖4示出了圖1所示的RF線圈24的詳細結(jié)構(gòu)的一個例子的圖，圖5 示出了設(shè)置在圖4所示的被檢測體P的體表側(cè)的線圈元件24c的配置例的 圖，圖6示出了設(shè)置在圖4所示的被檢測體P的背面?zhèn)鹊木€圈元件24c的 配置例的圖。
如圖4所示，射頻線圈24具有筒狀的全身用(WB: whole-body) 24a 線圈和相控陣線圈24b。相控陣線圈24b具有多個線圈元件24c，在被檢測 體P的體表側(cè)和背面?zhèn)确謩e配置多個線圈元件24c。
例如如圖5所示，在被檢測體的體表側(cè)配置有在x方向4列、在z方 向8列的合計32個的線圈元件24c，以覆蓋大范圍的攝影部位。另外，如 圖6所示，在被檢測體的背面?zhèn)纫餐瑯优渲糜性趚方向4列、在z方向8 列的合計32個的線圈元件24c，以覆蓋大范圍的攝影部位。在背面?zhèn)葟目?慮到被檢測體P的脊骨的存在而提高靈敏度的角度，將在體軸附近的線圈元件24c配置為比其他的線圈元件24c小。
另一方面，接收器30具有雙工器30a、放大器30b、切換合成器30c、 以及接收系統(tǒng)電路30d。雙工器30a與發(fā)送器29、 WB24a線圈和WB24a 線圈用放大器30b連接。放大器30b設(shè)置各線圈元件24c以及WB24a線圈 的數(shù)量，分別單獨地與各線圈元件24c以及WB24a線圈連接。切換合成器 30c設(shè)置一個或者多個，切換合成器30c的輸入側(cè)經(jīng)由多個放大器30b與多 個線圈元件24或者WB24a線圈連接。接收系統(tǒng)電路30d按照為各線圈元 件24c以及WB24a線圈的數(shù)量以下來設(shè)置期望數(shù)量，并設(shè)置在切換合成器 30c的輸出側(cè)。
WB24a線圈能夠用作RF信號的發(fā)送用的線圈。另外，能夠使用各線 圈元件24c作為NMR信號的接收用線圈。進而，也能夠?qū)B24a用作接 收用的線圈。
因此，雙工器30a構(gòu)成為將從發(fā)送器29輸出的發(fā)送用的RF信號送給 WB24a線圈，另一方面，將在WB24a線圈中接收的NMR信號經(jīng)由接收器 30內(nèi)的放大器24d送給切換合成器30c。另外，構(gòu)成為在各線圈元件24c 中接收的NMR信號也經(jīng)由各自對應(yīng)的放大器24d而輸出到切換合成器 30c。
切換合成器30c構(gòu)成為對從線圈元件24c或WB24a線圈接收的NMR 信號進行合成處理以及切換，并輸出給對應(yīng)的接收系統(tǒng)電路30d。換而言之， 構(gòu)成為與接收系統(tǒng)電路30d的數(shù)目一致，在切換合成器30c中對從線圈 元件24c和WB24a線圈接收的NMR信號進行合成處理以及切換，使用期 望的多個線圈元件24c來形成與攝影部位相應(yīng)的靈敏度分布而能夠接收來 自各種各樣的攝影部位的NMR信號。
其中，也可以不設(shè)置線圈元件24c而僅以WB24a線圈接收NMR信號。 另外，也可以不設(shè)置切換合成器30c而將在線圈元件24c和WB24a線圈接 收的NMR信號直接輸出到接收系統(tǒng)電路30d。進而，可將更多的線圈元件 24c配置在整個大范圍內(nèi)。
另一方面，控制系統(tǒng)25的序列控制器31與梯度磁場電源27、發(fā)送器 29、以及接收器30連接。序列控制器31具有以下功能存儲為了驅(qū)動梯 度磁場電源27、發(fā)送器29、以及接收器30而需要的控制信息，例如記述了應(yīng)施加在梯度磁場電源27上的脈沖電流的強度或施加時間、施加時刻等 動作控制信息的序列信息；以及根據(jù)所存儲的規(guī)定的序列來驅(qū)動梯度磁場 電源27、發(fā)送器29、以及接收器30，從而產(chǎn)生X軸傾斜磁場Gx、 Y軸傾 斜磁場Gy、 Z軸傾斜磁場Gz、以及RF信號。
另外，序列控制器31構(gòu)成為接收原始數(shù)據(jù)(raw data)并發(fā)送給計算 機32，該原始數(shù)據(jù)為通過在接收器30中的NMR信號的檢波以及A/D (模 擬一數(shù)字analog to digital)變換而得到的復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)。
因此，發(fā)送器29具有根據(jù)從序列控制器31接收的控制信息將RF信號 發(fā)送給RF線圈24的功能，另一方面，接收器30具有以下功能通過對從 RF線圈24接收的NMR信號進行檢波來執(zhí)行需要的信號處理并且進行A/D 變換，從而生成進行了數(shù)字化的復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)的原始數(shù)據(jù)；以及將生成的原始 數(shù)據(jù)送給序列控制器31。
另外，由運算裝置35執(zhí)行計算機32的存儲裝置36所保存的程序，從 而在計算機32中具有各種功能。但是，也可以不通過程序而在磁共振成像 裝置20中設(shè)置具有各種功能的特定的電路。
圖7是圖3所示的計算機32的功能框圖。
計算機32根據(jù)程序而作為攝影條件設(shè)定部40、序列控制器控制部41、 k空間數(shù)據(jù)庫42、數(shù)據(jù)合成部43、圖像重構(gòu)部44、圖像數(shù)據(jù)庫45、圖像處 理部46、以及靈敏度分布數(shù)據(jù)庫47發(fā)揮作用。
攝影條件設(shè)定部40具有以下功能基于來自輸入裝置33的指示信息 而設(shè)定包含脈沖序列在內(nèi)的攝影條件，并將設(shè)定的攝影條件送給序列控制 器控制部41。因此，攝影條件設(shè)定部40具有使顯示裝置34顯示攝影條件 的設(shè)定用畫面信息的功能。
在攝影條件設(shè)定部40中也能夠設(shè)定作為高速攝影技術(shù)的并行成像(PI: parallel imaging)用的攝影條件。PI是一種攝影方法，使用多個線圈元件 24c來接收回波數(shù)據(jù)，并且使相位編碼跳躍，從而減少在圖像重構(gòu)時所需的 相位編碼數(shù)。在原理上可將相位編碼數(shù)減少到以最大在圖像重構(gòu)上需要的 相位編碼數(shù)的線圈元件24c的幾分之一。采用連續(xù)收集多個回波信號的EPI 法的掃描大多通過PI來執(zhí)行。在執(zhí)行PI的情況下，以回波數(shù)據(jù)收集中使 用的線圈元件24c的個數(shù)、各線圈元件24c和攝影部位進行關(guān)聯(lián)的信息、以及倍速率(高速化率)R為首，將PI中需要的信息設(shè)定為攝影條件。倍 速率R是PI中的數(shù)據(jù)收集速度相對于不是PI的情況下的數(shù)據(jù)收集速度的 比率。從而，倍速率R在理論上可設(shè)定為以最大在數(shù)據(jù)的接收中使用的線 圈元件24c的個數(shù)或者接收信道數(shù)中小的一方的值。
序列控制器控制部41具有以下功能基于來自輸入裝置33或者其他 的結(jié)構(gòu)元件的信息，通過將包含脈沖序列在內(nèi)的攝影條件送給序列控制器 31來使其進行驅(qū)動控制。另外，序列控制器控制部41具有以下功能從序 列控制器31接收原始數(shù)據(jù)并配置在形成于k空間數(shù)據(jù)庫42的k-space。因 此，在k空間數(shù)據(jù)庫42將在接收器30生成的各原始數(shù)據(jù)保存為k-space空 間數(shù)據(jù)。
特別地，上述攝影條件設(shè)定部40具有以下功能設(shè)定用于分別收集多 個不同種類參數(shù)圖像的多個攝影條件，該多個不同種類參數(shù)圖像彼此用于 控制對比度的參數(shù)值互不相同。參數(shù)圖像數(shù)據(jù)不僅是具有x軸方向、y軸方 向以及z軸方向的空間軸中的多個任意軸的二維(2D: two dimensional) 圖像數(shù)據(jù)或3維(3D: three dimensional)圖像數(shù)據(jù)，還能夠是具有時間軸 t的動態(tài)圖像數(shù)據(jù)。從而，也能夠設(shè)定用于得到具有(x， y， z， t) 4個軸 的4維(4D: four dimensional)圖像數(shù)據(jù)的攝影條件。
其中，用于收集至少一個的參數(shù)圖像的參數(shù)序列設(shè)為收集要在k-space 生成圖像數(shù)據(jù)所需的全部數(shù)據(jù)的全部數(shù)據(jù)(foil data)收集序列，其他用于 收集至少一個的參數(shù)圖像的脈沖序列設(shè)為僅收集要在k-space生成圖像數(shù) 據(jù)所需的數(shù)據(jù)中的一部分區(qū)域的數(shù)據(jù)的部分數(shù)據(jù)(partial data)收集序列。 即，被收集的數(shù)據(jù)量相互不同的多個(第一、第二、……第N)脈沖序列 被設(shè)定為攝影條件。
并且如后所述，使用對所有區(qū)域收集的其他的參數(shù)圖像用數(shù)據(jù)來代為 某些參數(shù)圖像用的沒被收集的區(qū)域的數(shù)據(jù)而代替。因此，在取得多個不同 種類參數(shù)圖像的情況下，因根據(jù)共用的數(shù)據(jù)個數(shù)而削減應(yīng)收集的數(shù)據(jù)數(shù)， 由此可在整體上縮短攝影時間。
作為用于控制對比度的參數(shù)，列舉在采用TR、 TE、 IR法掃描的情況 下的TI、 DWI中施加的表示MPG脈沖的強度的b值以及用于控制對比度 的預(yù)脈沖的有無或強度。TR是從激勵脈沖開始到下一個激勵脈沖為止的時間，TE是從拍攝脈沖的中心到回波的峰值的時間。IR法是以下的方法在 施加卯°脈沖前作為預(yù)脈沖而施加180°的倒置脈沖，從而使z軸方向的 縱磁化成分反轉(zhuǎn)，在通過Tl恢復(fù)縱磁化的過程中施加90°脈沖，來收集 自由感應(yīng)衰減(FID: free induction decay)信號或通過掃描收集的回波信 號。IR法中的Tl是從開始的180°的倒置脈沖到接下來的被施加的90° 脈沖為止的時間間隔。
當(dāng)將這些參數(shù)值設(shè)置為多個不同的參數(shù)值來進行成像時，可得到具有 不同對比度的T1WI、 T2WI、 PDWI、 FLAIR圖像、DWI、 PWI等多個不 同種類參數(shù)圖像。
例如，在自旋回波(SE: spin echo)法或梯度回波(FE: field echo) 法的掃描中，如果將TR設(shè)定為比組織的T1時間更短，并將TE設(shè)定為與 T2時間相比非常短，則能夠強調(diào)在各組織間的Tl的差，另一方面，能夠 得到T2影響較少的Tl WI。在IR法中從反轉(zhuǎn)狀態(tài)的恢復(fù)速度也僅依賴Tl ， 因此能夠得到Tl強調(diào)度強的圖像。并且，能夠通過Tl的調(diào)節(jié)來改變Tl 強調(diào)度。
相反地，如果將TR設(shè)定得較長，為恢復(fù)所有的組織的自旋的程度， 則在各組織間的T1的差沒被反映在圖像中。并且，當(dāng)將TE設(shè)定較長時， 可得到強調(diào)了在各組織間的T2的差的T2WI。
另一方面，當(dāng)將TR設(shè)定得較長、TE設(shè)定得較短時，可得到T1和T2 的任一個的影響都較少的PDWI。 PDWI主要反映質(zhì)子的密度。PDWI有時 也稱為自旋密度圖像(spin density image)。
另外，通過將IR法中的TI設(shè)定為腦脊髓液(CSF: cerebrospinal fluid) 的磁化通過零點的1500 2500ms左右，從而能夠得到抑制來自CSF的信 號等水信號的FLAIR圖像。
另外，當(dāng)長時間地施加作為強度大的梯度磁場脈沖的MPG脈沖時，不 能忽視在MPG脈沖的施加中因各磁化矢量的移動而產(chǎn)生的相位的偏移，能 夠得到擴散越活躍的區(qū)域信號強度越低的DWI。另外，毛細血管內(nèi)血流的 DWI被稱為PWI，是與通常的DWI進行區(qū)別。表示MPG脈沖的強度的指 標是b值(b-factor)，如果設(shè)定為b"O則能夠得到非DWI數(shù)據(jù)，如果設(shè) 定為b>0則能夠得到DWI數(shù)據(jù)。b值一般是張量，由MPG脈沖的施加方向決定大小。進而，MPG脈沖的施加方向也成為用于控制對比度的參數(shù)。 作為用于控制對比度的預(yù)脈沖，列舉水選擇激發(fā)脈沖等的選擇激發(fā)脈 沖,脂肪抑制脈沖或硅抑制脈沖等的抑制脈沖，SORS (切片選擇共振sine 脈沖slice-selective off-resonance sine pulse) 、 t-SLIP (TIME-SLIP:時空 禾示記倒置脈沖time-spatial labeling inversion pulse)或ASL (Arterial spin labeling:動脈自旋標記)脈沖等的自旋標記(也稱為附帶標記或標識化) 脈沖，MTC (magnetization transfer contrast:磁化傳遞對比)脈沖、(預(yù)) 飽禾卩(presat: presaturation)脈沖。水選擇激發(fā)脈沖是選擇性的激發(fā)水的預(yù)脈沖，脂肪抑制脈沖是用于抑 制脂肪的預(yù)脈沖。水選擇激發(fā)脈沖和脂肪抑制脈沖等的選擇激發(fā)脈沖或抑 制脈沖利用了共振頻率按照每種物質(zhì)而不同的化學(xué)位移。作為利用化學(xué)位 移的脂肪抑制脈沖的例子有CHESS (chemical shift selective sequence:化學(xué) 位移選擇序列)脈沖。自旋標記脈沖是用于向流入到攝影截面的血液或CSF等運動體進行附 加標記的預(yù)脈沖。特別是用于進行血液的自旋標記的自旋標記脈沖被稱為 ASL脈沖。另外，作為自旋標記脈沖之一，有伴隨施加多個標記用脈沖的 t-SLIP 。t-SLIP由區(qū)域非選擇倒置脈沖和區(qū)域選擇倒置脈沖構(gòu)成。區(qū)域非選擇 倒置脈沖可進行開(ON) /關(guān)(OFF)的切換。g卩，t-SLIP至少包含區(qū)域選 擇倒置脈沖，并存在僅由區(qū)域選擇倒置脈沖構(gòu)成的情況和由區(qū)域選擇倒置 脈沖以及區(qū)域非選擇倒置脈沖的兩者構(gòu)成的情況。區(qū)域選擇倒置脈沖能夠與攝影截面獨立地任意設(shè)定。當(dāng)由該區(qū)域選擇 倒置脈沖對流入攝影區(qū)域的血液進行標記時，在TI后血液到達的部分的信 號強度變高。另外，當(dāng)將區(qū)域非選擇倒置脈沖設(shè)為關(guān)時，在TI后血液到達 的部分的信號強度變低。因此，能夠把握血液的移動方向和距離。即，能 夠選擇性地強調(diào)或抑制僅在TI后到達攝影截面的血液的信號強度。另外，預(yù)飽和脈沖是用于通過使期望的物質(zhì)的自旋飽和來抑制來自期 望的物質(zhì)的信號的預(yù)脈沖。飽和預(yù)脈沖在失相梯度磁場施加前施加。MTC 脈沖是使用MTC效果使結(jié)合水分的質(zhì)子的磁化飽和來抑制實際內(nèi)臟器官 的信號的預(yù)脈沖。SORS是與切面選擇梯度磁場同時施加的MTC脈沖。然而， 一般的，在不同種類參數(shù)圖像間的k-space的數(shù)據(jù)的頻率空間分 布的差在低頻區(qū)域大，越是在高頻區(qū)域越小。因此，在k-space的高頻區(qū)域 不同種類參數(shù)圖像間的數(shù)據(jù)被看作相等、能夠共用數(shù)據(jù)的情況較多。另外， 收集k-space的所有數(shù)據(jù)的掃描越少，即如果僅進行一次，則有利于攝影時 間的縮短。因此，以后對以下情況進行說明設(shè)定收集k-space的所有數(shù)據(jù) 的全部數(shù)據(jù)收集序列用于一個代表性的參數(shù)圖像，另一方面，設(shè)定僅收集 k-space的低頻區(qū)域的數(shù)據(jù)的部分數(shù)據(jù)收集序列用于其他的單一或者多個參 數(shù)圖像，在k-space高頻區(qū)域中在多個不同種類參數(shù)圖像間共用數(shù)據(jù)。圖8是表示由在圖7所示的攝影條件設(shè)定部40中設(shè)定的3個脈沖序列 收集的k-space數(shù)據(jù)的范圍的例子以及收集的k-space數(shù)據(jù)的合成方法的圖。圖8的各縱軸表示k-space的相位編碼方向Ke、橫軸表示導(dǎo)出方向Kr。 如圖8的(A)所示，在任意的全部數(shù)據(jù)收集序列中對全部頻率區(qū)域收集參 數(shù)1的圖像生成用k-space數(shù)據(jù)Sl。另一方面，分別如圖8的(B)和(C) 所示，在任意的部分數(shù)據(jù)收集序列中，僅對低頻區(qū)域收集與參數(shù)1不同的 值的參數(shù)2的圖像生成用的k-space數(shù)據(jù)S2lc)w以及與參數(shù)1和參數(shù)2不同 的值的參數(shù)3的圖像生成用的k-space數(shù)據(jù)S3tow。被收集的參數(shù)1的圖像生成用的k-space數(shù)據(jù)Sl、參數(shù)2的圖像生成 用的k-space數(shù)據(jù)S2lDW、以及參數(shù)3的圖像的生產(chǎn)用的k-space數(shù)據(jù)S3low 分別被保存在k空間數(shù)據(jù)庫42中，并被配置于對應(yīng)的k-space。這樣一來，如圖8的(D)所示，能夠提取在參數(shù)2和參數(shù)3的圖像生 成用中沒被收集的k-space數(shù)據(jù)的高頻區(qū)域的參數(shù)l的圖像生成用的k-space 數(shù)據(jù)Slhigh。并且，通過合成所提取的高頻區(qū)域中的參數(shù)l的圖像生成用的 k-space數(shù)據(jù)Slhigh和低頻區(qū)域中的參數(shù)2的圖像生成用的k-space數(shù)據(jù) S2bw，由此能夠取得關(guān)于如圖8的(E)所示的全部頻率區(qū)域的參數(shù)2的圖 像生成用的k-space數(shù)據(jù)S2。同樣，通過合成所提取的高頻區(qū)域中的參數(shù)1 的圖像生成用的k-space數(shù)據(jù)Slhigh和低頻區(qū)域中的參數(shù)3的圖像生成用的 k-space數(shù)據(jù)S31()W，由此能夠取得關(guān)于如圖8的(F)所示的全部頻率區(qū)域 的參數(shù)3的圖像生成用的k-space數(shù)據(jù)S3。另外，從合成處理的觀點看，優(yōu)選用于收集參數(shù)1的圖像生成用的 k-space數(shù)據(jù)Sl 、參數(shù)2的圖像生成用的k-space數(shù)據(jù)S21()W、以及參數(shù)3的圖像生成用的k-space數(shù)據(jù)S3,。w的增益相互相同。另外，如果以高頻區(qū)域 中的參數(shù)1的圖像生成用的k-space數(shù)據(jù)Slhigh和低頻區(qū)域中的參數(shù)2的圖 像生成用的k-space數(shù)據(jù)S2,。w交疊的方式來收集參數(shù)2的圖像生成用的 k-space數(shù)據(jù)S2lQW，即如果包含代用參數(shù)1的圖像生成用的k-space數(shù)據(jù)SI 區(qū)域的一部分在內(nèi)來收集參數(shù)2的圖像圖像生成用的k-space數(shù)據(jù)S2,。w， 則通過進行降低被合成的k-space數(shù)據(jù)間的不連續(xù)性的校正處理，能夠生成 不存在不自然的不同種類參數(shù)圖像。
另外，在圖8中示出在k-space數(shù)據(jù)間進行合成處理的例子，但也可在 圖像重構(gòu)后的圖像數(shù)據(jù)間進行合成處理。圖像重構(gòu)處理在圖像重構(gòu)部44進 行。
艮P，圖像重構(gòu)部44具有以下功能從k空間數(shù)據(jù)庫42取得k-space數(shù) 據(jù)并實施包含傅里葉變換(FT: fourier transformation)的圖像重構(gòu)處理來 重構(gòu)作為實空間(real space)數(shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)；以及將重構(gòu)得到的圖像數(shù) 據(jù)寫入到圖像數(shù)據(jù)庫45。因此，在圖像數(shù)據(jù)庫45中，對于在圖像重構(gòu)部 44重構(gòu)的、分別對應(yīng)不同的多個參數(shù)的圖像數(shù)據(jù)或在后述數(shù)據(jù)合成部43 中合成的圖像數(shù)據(jù)進行保存。
數(shù)據(jù)合成部43具有在用于生成多個不同種類參數(shù)數(shù)據(jù)圖像的數(shù)據(jù)間進 行合成處理的功能。在用于生成多個不同種類參數(shù)圖像的k-space數(shù)據(jù)間進 行合成處理的情況下，數(shù)據(jù)合成部43構(gòu)成為從k空間數(shù)據(jù)庫42讀入關(guān) 于全部頻率區(qū)域收集的用于生成參數(shù)圖像的k-space數(shù)據(jù)、和其他的僅對低 頻區(qū)域進行收集的用于生成參數(shù)圖像的k-space數(shù)據(jù)，通過進行上述的合成 處理來作成所有的參數(shù)圖像生成用的關(guān)于全部頻率區(qū)域的k-space數(shù)據(jù)。被 作成的所有的參數(shù)圖像的生成用的關(guān)于全部頻率區(qū)域的k-space數(shù)據(jù)被寫 入到k空間數(shù)據(jù)庫42。
另一方面，在對應(yīng)多個不同種類參數(shù)圖像的圖像數(shù)據(jù)間進行合成處理 的情況下，數(shù)據(jù)合成部43構(gòu)成為從圖像數(shù)據(jù)庫45讀入分別與不同的多 個參數(shù)對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)，通過對關(guān)于一部分實空間而得到的部分圖像數(shù)據(jù)、 和在關(guān)于全部實空間區(qū)域而得到的圖像數(shù)據(jù)中的應(yīng)與部分圖像數(shù)據(jù)合成的 部分的圖像數(shù)據(jù)進行合成處理，從而作成與各參數(shù)值對應(yīng)的關(guān)于全部實空 間區(qū)域的多個圖像數(shù)據(jù)。被作成的與各參數(shù)值對應(yīng)的關(guān)于全部實空間區(qū)域的多個圖像數(shù)據(jù)被寫入到圖像數(shù)據(jù)庫45。另外，在數(shù)據(jù)合成部43具有進行伴隨k-space數(shù)據(jù)間的合成處理所需 的k-space數(shù)據(jù)的校正處理的功能。例如，在合成處理之前，能夠進行按照 每個與各參數(shù)值對應(yīng)的、即成為合成處理對象的k-space數(shù)據(jù)或者圖像數(shù)據(jù) 進行振幅(增益)校正、相位校正、符號反轉(zhuǎn)校正等校正。由此能夠防止 在合成處理后的k-space數(shù)據(jù)或圖像數(shù)據(jù)的連接部分的不連續(xù)性而引起的 瞬變(ringing)等的數(shù)據(jù)劣化。即，能夠提高數(shù)據(jù)的連續(xù)性。另外，不僅能對圖像數(shù)據(jù)進行校正處理，另一方面，也能在k-space數(shù) 據(jù)間進行合成處理。在這種情況下，在數(shù)據(jù)合成部43具有以下功能通過 對校正處理后的圖像數(shù)據(jù)實施傅里葉逆變換(IFT: inverse fourier transformation)處理，從而得到合成處理用的k-space數(shù)據(jù)。振幅校正和相位校正可以是以下校正使僅對于低頻區(qū)域收集的其他 的k-space數(shù)據(jù)或圖像數(shù)據(jù)的振幅和相位與跨全部頻率區(qū)域收集的數(shù)據(jù)量 最大的k-space數(shù)據(jù)或者圖像數(shù)據(jù)的振幅和相位相一致。為此的振幅校正用 的增益和用于為此的相位校正用的相位偏移量等的校正參數(shù)能夠基于成為 合成對象的數(shù)據(jù)間的交疊部分的數(shù)據(jù)來求出。例如如式(1)所示，可以用跨全部頻率區(qū)域收集的第一個的k-space數(shù)據(jù)的交疊部分Si,一的絕對值數(shù)據(jù)的平均值除以僅對于低頻區(qū)域收集的第N個(N=2， 3， 4， ， Nmax)的k-space數(shù)據(jù)SN的交疊部分SN—。verlap的絕對值數(shù)據(jù)的平均值，所得的值作為第N個k-space數(shù)據(jù)SN的振幅校正 用的增益Gw。GN=ave [abs (SLoverl J1 / ave [abs (SLflver J ](1)其中，在式(1)中，abs (S)是求出信號強度S的絕對值的函數(shù)，ave (S)是求出信號強度S的平均值的函數(shù)。針對實空間數(shù)據(jù)的增益同樣也能 夠基于圖像數(shù)據(jù)的交疊部分的絕對值的平均值來決定。并且，通過將決定 的增益與成為合成對象的僅對低頻區(qū)域收集的數(shù)據(jù)相乘，由此能夠進行振 幅校正。即，能夠?qū)⒊蔀楹铣商幚淼膶ο蟮臄?shù)據(jù)間的交疊部分的信號強度 比作為增益來進行數(shù)據(jù)的振幅校正。另一方面，相位校正也能夠針對k-space數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)中的任一個進行，但對于FT (傅里葉變換)后的圖像數(shù)據(jù)進行時處理變得簡便。在對于 圖像數(shù)據(jù)進行相位校正的情況下，針對為了在交疊部分^^圖像數(shù)據(jù)平滑地 連接的開窗(windowing)后的圖像數(shù)據(jù)來進行，從而能夠更好地減少使圖 像數(shù)據(jù)間的相位偏移。這種情況下，能夠使用從跨全部頻率區(qū)域收集的 k-space數(shù)據(jù)的低頻區(qū)域的部分得到的成為基準的圖像數(shù)據(jù)，來對其他僅從 低頻區(qū)域收集的k-space數(shù)據(jù)得到的部分圖像數(shù)據(jù)進行相位校正。
具體地說，如式(2-1)所示，將跨全部頻率區(qū)域收集的第一個k-space 數(shù)據(jù)S,或者其低頻區(qū)域的部分Su。w乘以窗函數(shù)Wi。w并進行傅里葉變換
(FT)，從而生成與低頻區(qū)域?qū)?yīng)的圖像數(shù)據(jù)VU()W。同樣，如式(2-2) 所示，對于僅對低頻區(qū)域收集的第N個(N=2， 3， 4，……，Nmax)的各 k-space數(shù)據(jù)Sn的低頻區(qū)域的部分SN」。w分別乘以對應(yīng)的增益GN以及窗函 數(shù)W^并進行傅里葉變換(FT)，從而生成與低頻區(qū)域?qū)?yīng)的各圖像數(shù)據(jù) VN_lQW。并且，如式(2-3)所示，對于第N個的各圖像數(shù)據(jù)Vwj。w，能夠使 用與第一個k_Space數(shù)據(jù)Sl的低頻區(qū)域?qū)?yīng)的圖像數(shù)據(jù)V^。w和與第N個
各k-space數(shù)據(jù)Sw的低頻區(qū)域?qū)?yīng)的振幅校正后的各圖像數(shù)據(jù)Vn。J司的 位置差所對應(yīng)的相位差4M，進行相位校正。由此，可得到第N個k-space 數(shù)據(jù)Sw的振幅校正和相位校正后的圖像數(shù)據(jù)Vwe。r。 g口，能夠消除成為 合成對象的圖像數(shù)據(jù)或k-space數(shù)據(jù)間的振幅差和相位差。
Vu。,=FTl*SLJ (2-1) Vu。,FT[G^W^S^J (2-2) Vi饑cViM本expH^) (2-3)
其中，N=2， 3， 4， ......Nmax。
另外，如合成對象是T1WI數(shù)據(jù)和T2WI數(shù)據(jù)的情況下，在成為合成 對象的圖像數(shù)據(jù)或者k-space數(shù)據(jù)間的組織對比度彼此相反的情況下，在合 成處理之前在數(shù)據(jù)合成部43進行符號反轉(zhuǎn)校正，所述f守號反轉(zhuǎn)校正將成為 合成對象的圖像數(shù)據(jù)的任意一方或者成為合成對象的k-space數(shù)據(jù)的任意 一方的符號反轉(zhuǎn)。
合成處理如上所述能夠在k-space數(shù)據(jù)間或者圖像數(shù)據(jù)間進行。在 k-space數(shù)據(jù)間進行合成的情況下，可以使成為合成對象的k-space數(shù)據(jù)交 疊，對于成為合成對象的k-space數(shù)據(jù)乘以如上述的窗口函數(shù)而平滑地合成。圖9是表示在圖7所示的數(shù)據(jù)合成部43的合成處理中所使用的窗口函 數(shù)的例子的圖。在圖9中橫軸表示k-space的任意軸方向k、縱軸表示窗函數(shù)的權(quán)重W。 另外，在圖9中的Kmin和Kmax表示用于生成圖像數(shù)據(jù)所需要的最小和最 大的k-space數(shù)據(jù)。如圖9所示，在交疊并被抽樣的部分的權(quán)重W從低頻區(qū)域向高頻區(qū)域 從1向0平滑地變化的加權(quán)函數(shù)Wbw，被設(shè)定成用于使僅對低頻區(qū)域收集 的第N個的各k-space數(shù)據(jù)SN」。W的邊界部分平滑地變化而相乘的窗函數(shù)。 另一方面，在交疊并被抽樣的部分的權(quán)重W從低頻區(qū)域向高頻區(qū)域從O向 1平滑地變化的加權(quán)函數(shù)l-W^，被設(shè)定為用于以邊界部分為平滑的方式從 跨全部頻率區(qū)域收集的第1個k-space數(shù)據(jù)Si中提取高步頁區(qū)域的部分S^妙 的窗函數(shù)。并且，在k-space數(shù)據(jù)間進行合成處理的情況下，如式(3)所示，已經(jīng) 根據(jù)式(2-2)通過加權(quán)函數(shù)W,。w進行開窗，并且，針對進行振幅校正、FT (傅里葉變換)、以及式(2-3)所示的相位校正后的與第N個低頻區(qū)域?qū)?應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)Vwe。r實施IFT(逆傅里葉變換)，從而可得到開窗、振幅 校正、以及相位校正后的k-space數(shù)據(jù)SN」。w.e。r。并且，如式(3)所示，通 過對于低頻區(qū)域的校正后的k-space數(shù)據(jù)SNJ。w.eOT、以及通過根據(jù)加權(quán)函數(shù) 1-Wbw進行開窗而從第一個的k-space數(shù)據(jù)S!提取出的高頻區(qū)域的部分 S^igh進行加法運算，能夠得到合成處理后的跨全部頻率區(qū)域的k-space數(shù)據(jù)Sn—synoSN-s^(卜WJ氺Si+IFT[VN,.J (3)這樣合成的跨全部頻率區(qū)域的k-space數(shù)據(jù)Sn，可以寫入到K空間數(shù) 據(jù)庫42，并用于圖像重構(gòu)部44的圖像重構(gòu)處理。另一方面，在實空間的圖像數(shù)據(jù)間進行合成處理的情〗兄下，如式(4-l) 所示，通過基于加權(quán)函數(shù)l-W,。w的開窗而從第一個k-space數(shù)據(jù)S,提取出 高頻區(qū)域的部分S^igh，對提取出的高頻區(qū)域的部分Slhigh實施FT (傅里 葉變換)，由此生成與高頻區(qū)域的部分Suigh對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)V,high。接下來，通過將與高頻區(qū)域的部分SLhigh對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)Vlhigh同由式(2-3) 得到的與第N個低頻區(qū)域?qū)?yīng)的圖像數(shù)據(jù)Vw^進行加法運算，能夠得 到合成處理后的與全部頻率區(qū)域?qū)?yīng)的圖像數(shù)據(jù)VN—syn。 g卩，對每個通過 FT (傅里葉變換)生成的頻率成分圖像數(shù)據(jù)仍以復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)進行加法運算即 可。VLhigh=FT [ U-WJ *S,] (4-1)VN_syn=Vi_Mgh+VNjow. cor (4-2)如上所述被合成的與全部頻率區(qū)域?qū)?yīng)的圖像數(shù)據(jù)vN_syn被寫入圖像數(shù)據(jù)庫45中。另外，圖像處理部46具有以下功能從圖像數(shù)據(jù)庫45取入合成處理 后的各參數(shù)值的圖像數(shù)據(jù)并進行必要的圖像處理而生成顯示用二維圖像數(shù) 據(jù)；以及使顯示裝置34顯示所生成的顯示用圖像數(shù)據(jù)。另外，在通過PI收集回波數(shù)據(jù)的情況下需要針對與各線圈元件24c對 應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)，基于PI的條件進行作為在PI中的后處理的展開(unfolding) 處理，由此生成被展開的圖像數(shù)據(jù)。因此，圖像處理部46具有進行展開處 理的功能。在展開處理中，使用各線圈元件24c的靈敏度分布。在靈敏度數(shù)據(jù)庫47中保存有展開處理所需的各線圈元件24c的靈敏度 分布。并且，構(gòu)成為能夠通過圖像處理部46來參照保存在靈敏度分布數(shù)據(jù) 庫47的各線圈元件24c的靈敏度分布數(shù)據(jù)。 (動作和作用)接下來，對磁共振成像裝置20的動作和作用進行說明。圖10是表示通過圖3所示的磁共振成像裝置20從同一被檢測體攝影 作為參數(shù)值的一個示例的b值為零的圖像數(shù)據(jù)與b值非零的DWI時的順序 的流程圖，在圖中S標注的數(shù)字符號表示流程圖的各個步驟。首先在步驟Sl中，在攝影條件設(shè)定部40分別將不伴隨MPG脈沖的施 加、即作為b=b。"0來收集全部頻率區(qū)域的回波數(shù)據(jù)的全部數(shù)銜full data) 收集序列、以及將MPG脈沖的b值設(shè)定為bn>0來僅對低頻區(qū)域收集回波 數(shù)據(jù)的部分數(shù)據(jù)(partial data)收集序列設(shè)定為攝影條件。MPG脈沖的施 加方向可設(shè)定為單方向或者各向同性(isotropic)。圖11是示出在圖7所示的攝影條件設(shè)定部40中設(shè)定的非DWI用的全部數(shù)據(jù)收集序列以及DWI用的部分數(shù)據(jù)收集序列的一個示例的圖。
在圖11的(A) 、 (B)中，ECHO表示收集的回波數(shù)據(jù)(磁共振信 號)、Gr表示讀出用的梯度磁場、以及Ge表示相位編碼用的梯度磁場。
通常伴隨m次的拍攝來收集數(shù)據(jù)的多次拍攝(multi shot) EPI是如下 數(shù)據(jù)收集方法以在每次的RF激勵時收集Ne/m個回波信號列、并在k-space 上在編碼(encode)方向上成為嵌套的方式，即1， m+l， 2 m+l，……這 樣，每隔m交替(interleave)地改變方向來配置。
艮卩，如圖ll (A)所示，作為用于收集非DWI的序列而設(shè)定了例如不 伴隨MPG脈沖的施加、即將b值設(shè)定為看作零的值bo的EPI序列。在如 圖11的(A)所示的EPI序列中，將針對一個回波信號的抽樣間隔設(shè)置為 △t，由抽樣數(shù)Nro的回波信號構(gòu)成的信號列以時間間隔ETSo每次拍攝收集 Neo/mo次。從而，通過mQ次的多次拍攝數(shù)據(jù)收集，來收集總計與視圖(view) 數(shù)Neo相當(dāng)?shù)臄?shù)量的信號列。在圖ll (A)所示的例子中m(^3。由此，可 跨全部頻率區(qū)域收集設(shè)定為b-b。而得到的k-space數(shù)據(jù)(b。數(shù)據(jù))。另夕卜， 兼用PI是實用的。
另一方面，如圖ll (B)所示，作為用于收集第n個圖像數(shù)據(jù)的DWI 的序列，例如被設(shè)定為伴隨施加設(shè)定為b值是非零的bn的MPG脈沖的EPI 序列。在圖ll (B)所示DWI用的EPI序列中，以抽樣間隔At收集一個 回波信號，由抽樣數(shù)Nr。的回波信號構(gòu)成的信號列以時間間隔ETSn來收集 Nen/mn次。在圖11 (B)所示的例子中mn=l，即通過單次拍攝(single-shot) 數(shù)據(jù)收集，來收集Nen個回波信號。在收集作為設(shè)定為b-bn而得到的k-space
數(shù)據(jù)的bn數(shù)據(jù)的情況下，兼用PI是實用的。
但是，在DWI中，通過EPI序列等的序列以一次激勵收集多個回波數(shù) 據(jù)的單次拍攝(single-shot)數(shù)據(jù)收集是主流。相反地，可以想到，進行伴 隨多次激勵而收集多組回波數(shù)據(jù)的多次拍攝(multi-shot)數(shù)據(jù)收集、并在 k-space合成多組回波數(shù)據(jù)的回波鏈成像(echo train imaging)由于由運動 引起的人為因素(artifact)而在DWI中難以實現(xiàn)。艮P，在進行多次拍攝 (multi-shot)數(shù)據(jù)收集的情況下，按照每次拍攝(shot)收集相位校正用 的引導(dǎo)回波數(shù)據(jù)，使用引導(dǎo)回波數(shù)據(jù)來進行相位校正，但有可能無法以足 夠的精度來進行校正。因此如圖11的(B)所示，優(yōu)選將DWI用的序列設(shè)為僅收集由一次拍 攝可收集的低頻部分的bn數(shù)據(jù)的EPI序列。由此，能夠抑制由運動引起的 人為因素的發(fā)生。并且，作為用于生成DWI數(shù)據(jù)的高頻部分中的數(shù)據(jù)，能 夠使用由圖ll的(A)所示的EPI序列收集的高頻波部分的bo數(shù)據(jù)。因此，對于由于運動的影響而產(chǎn)生的人為因素不成為問題的bo數(shù)據(jù)， 如圖11 (A)所示通過伴隨多次激勵的多次拍攝數(shù)據(jù)收集來收集，從避免 由運動的影響導(dǎo)致的人為因素的發(fā)生的角度來看，對于bn數(shù)據(jù)優(yōu)選如圖11 (B)所示通過單次拍攝數(shù)據(jù)收集來進行收集。但是，由于在不同的時刻t 收集的b。數(shù)據(jù)以及bn數(shù)據(jù)間的運動的影響，可能會產(chǎn)生k-space數(shù)據(jù)間的 相位偏移或者對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)間的位置偏移。與此相對，在k-space中心部 的k-space數(shù)據(jù)由于共用于各圖像數(shù)據(jù)的生成，因此通過針對2D或者3D 的k-space數(shù)據(jù)的相位校正或者針對圖像數(shù)據(jù)的位置校正，能夠校正因運動 的影響而產(chǎn)生的k-space數(shù)據(jù)間的相位偏移或者對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)間的位置 偏移0另外，由于通過抽樣間隔At來決定導(dǎo)出方向的FOV，抽樣間隔At優(yōu) 選在b。數(shù)據(jù)收集用的EPI序列和bn數(shù)據(jù)收集用的EPI序列間為共同的。其 中，比起與編碼方向的抽樣間隔相當(dāng)?shù)腅TS，導(dǎo)出方向的抽樣間隔At足夠小。因此，抽樣間隔At在bo數(shù)據(jù)用EPI序列和bn用EPI序列之間即使存在若干不同，對導(dǎo)出方向的失真影響不大，不是大的問題。另外，作為在全部頻率區(qū)域的bo數(shù)據(jù)也能夠使用FSE序列來收集用于 生成T2WI數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。在用FSE序列收集bo數(shù)據(jù)的情況下，需要對于由 EPI序列收集的低頻區(qū)域的bn數(shù)據(jù)進行失真校正或?qū)Ρ榷刃Ｕ?。另外，?使用FSE系列的序列來收集bo數(shù)據(jù)和bn數(shù)據(jù)的兩者的情況下，由于不存在 由圖像數(shù)據(jù)的失真引起的制約，因而bo數(shù)據(jù)和、數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)收集條件的自 由度變大。相反地，如圖11所示在由EPI序列收集bo數(shù)據(jù)和bn數(shù)據(jù)的兩者的情況下，如果按照后述的一定條件來設(shè)定ETSC， ETSn，作為編碼方向的線數(shù) 的視圖數(shù)Neo、 Nen，導(dǎo)出方向的抽樣數(shù)N"、 Nrn，以及PI的倍速率等攝影 條件，則能夠使從bo數(shù)據(jù)和bn數(shù)據(jù)分別得到的圖像數(shù)據(jù)的失真彼此同等。另外，由擴散效果以外的因素產(chǎn)生的基本的對比度在 bo數(shù)據(jù)和b。數(shù)據(jù)分別得到的圖像數(shù)據(jù)間也為同等的。因此，在由EPI序列收集b()數(shù)據(jù)和bn數(shù) 據(jù)的兩者的情況下，不需要K數(shù)據(jù)的失真校正和對比度校正。
由EPI序列收集的圖像數(shù)據(jù)的失真在相位編碼方向大，由有效的ETS
(ETSeffeetive)來決定。艮卩，ETSe股ctive越小圖像數(shù)據(jù)的失真越少。ETSeffective
在將拍攝數(shù)設(shè)為m時，與拍攝數(shù)為1時的ETS的1/m等價。另外，當(dāng)將 PI的倍速率R設(shè)定為a倍時，與使PI的倍速率為R=l時的ETS成為1/a 的情況等價。因此使式(5)成立地設(shè)定用于bo數(shù)據(jù)收集的攝影條件以及用 于bn數(shù)據(jù)收集的攝影條件，則能夠?qū)TS有效地設(shè)為等價。
<formula>formula see original document page 25</formula>
其中，在式(5)中，Rn是用于bn數(shù)據(jù)收集的PI的倍速率，Ro是用于 bo數(shù)據(jù)收集的PI的倍速率，mo是用于bo數(shù)據(jù)收集的拍攝數(shù)，是自然數(shù)。 即如式(5)所示，如果設(shè)定用于b。數(shù)據(jù)收集的攝影條件和用于bn數(shù)
據(jù)收集的攝影條件，以使用于bn數(shù)據(jù)收集的ETSn和PI的倍速率Rn之比
(ETSn/Rn)為用于bo數(shù)據(jù)收集的ETS()和PI的倍速率Ro之比(ETSq/Rq)
的l/mQ，則從bo數(shù)據(jù)和bn數(shù)據(jù)分別得到的圖像數(shù)據(jù)的失真能夠為同等的。 因此，不需要bo數(shù)據(jù)和bn數(shù)據(jù)的失真校正。
進而，如果假定bc數(shù)據(jù)和K數(shù)據(jù)的抽樣間隔At相同，并在成為合成對 象的數(shù)據(jù)上沒有交疊部分，則如式(6-1)所示，bo數(shù)據(jù)的視圖數(shù)Neo和bn 數(shù)據(jù)的視圖數(shù)Nen之比為m。。另一方面，在成為合成對象的數(shù)據(jù)存在交疊 部分的情況下，式(6-2)成立。<formula>formula see original document page 25</formula>因此，根據(jù)式(5)，如果在用于bo數(shù)據(jù)和bn數(shù)據(jù)收集的PI的倍速率 Ro、 Rn間Ro-m。XRn的關(guān)系成立，則用于b。數(shù)據(jù)和b。數(shù)據(jù)收集的ETS能 夠設(shè)定為相同值，即能夠設(shè)定為ETSn-ETSo。其中，根據(jù)式(6)，為了將 K數(shù)據(jù)的SNR (信噪比signalto noise ratio)設(shè)定為bo數(shù)據(jù)的SNR同等以 上，只要以滿足式(7)的方式來設(shè)定攝影條件即可。<formula>formula see original document page 25</formula>
其中，NAQQ表示對多個bo數(shù)據(jù)進行平均處理而生成的圖像數(shù)據(jù)的情 況下的、成為平均處理的對象的數(shù)據(jù)數(shù)，NAQo表示對多個bn數(shù)據(jù)進行平均處理而生成DWI數(shù)據(jù)的情況下的、成為平均處理的對象的數(shù)據(jù)數(shù)。根據(jù)式(5)，即使將用于bo數(shù)據(jù)和bn數(shù)據(jù)收集的PI的倍速率R0、 Rn設(shè)為彼此相同、即設(shè)定為RQ=Rn，也如式(6)所示，如果設(shè)定視圖數(shù) Ne0、 Nen以使bo數(shù)據(jù)和bn數(shù)據(jù)的視圖數(shù)之比為mo、即Neo/Ne^mo，則為 ETS0=m0*ETSn，式(5)成立。因此，用于bo數(shù)據(jù)和bn數(shù)據(jù)收集的抽樣間隔At相同，如果導(dǎo)出梯度磁場Gr的波形是矩形，則能夠按照式(5)成立的方式來設(shè)定攝影條件。 另夕卜，即使導(dǎo)出梯度磁場Gr的波形是梯形，也能夠通過在上升沿或者下降 沿的傾斜部分也施行進行采樣的斜坡采樣(ramp sampling)，來按照使ETS0 ^moXETSn成立的方式來設(shè)定攝影條件。并且，如果僅調(diào)整視圖數(shù)Ne0、 Nen使式(5)所示條件成立是困難的，則可以通過調(diào)整PI的倍速率Ro、 Rn、導(dǎo)出方向的抽樣間隔At和減抽樣數(shù)Nro、 Nrn，使式(5)所示的條件 成立。另外，在圖ll示出的例子中，拍攝數(shù)不同但PI的倍速率Rn、 Ro相等，即Rn=Ro，為Neo/Nen-Nro/Nen-ETSo/ETS^mo-3。與相位編碼方向的抽樣 數(shù)相當(dāng)?shù)囊晥D數(shù)Neo、 Nen之比Neo/Nen和導(dǎo)出方向的抽樣數(shù)Nro、 Nr。之比 NiVNen能夠相互獨立地設(shè)置。如圖11所示的例子，在Neo/Nen-NVNen-ETSo/ETSn-mo成立的情況下， 如果設(shè)定PI的倍速率Rn、 Ro,以在bo數(shù)據(jù)和bn數(shù)據(jù)之間將拍攝數(shù)設(shè)為相 同而Rn-moRo成立，則由于能夠?qū)I的倍速率差異mQ= Ne(/Nen等價地考 慮為以與倍速率的差異相當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)數(shù)的差量來進行抽樣，因此能夠得到與 圖ll所示情況相同的效果。并且，在Neo/Nen-Nro/Nen-ETSo/ETS^m。成立 的情況下，即使拍攝數(shù)和PI的倍速率的雙方在bo數(shù)據(jù)和bn數(shù)據(jù)之間分別 不同的情況下，如果式(5)成立，則能夠得到與圖11所示的情況相同的 效果。圖12是示出在圖7所示的攝影條件設(shè)定部40中設(shè)定的非DWI用的全 部數(shù)據(jù)收集序列和DWI用的部分數(shù)據(jù)收集序列的另一個例子的圖。在圖12的(A) 、 (B)中，ECHO表示收集的回波數(shù)據(jù)(磁共振信 號)，Gr表示讀出用梯度磁場，Ge表示相位編碼用梯度磁場。如圖12 (A)所示，作為用于收集bo數(shù)據(jù)的序列，能夠設(shè)定以時間間隔ETSo在每次拍攝收集Neo/m。次信號列的多次拍攝EPI序列，所述信號 列以抽樣間隔At由抽樣數(shù)Nrc的回波信號構(gòu)成。因此，通過mo次的多次 拍攝數(shù)據(jù)收集來收集總計與視圖數(shù)Neo相當(dāng)?shù)臄?shù)目的信號列。在圖12 (A) 所示的例子是m^3。
另一方面，如圖12的(B)所示，作為用于收集bn數(shù)據(jù)的序列，能夠 設(shè)定以時間間隔ETSn收集NeJ欠信號列的單次拍攝EPI序列，所述信號列 以抽樣間隔At由抽樣數(shù)Nr。的回波信號構(gòu)成。
其中，bo數(shù)據(jù)的抽樣數(shù)Nr。和bn數(shù)據(jù)的抽樣數(shù)Nrn、 bo數(shù)據(jù)的ETSo和 bn數(shù)據(jù)的ETSn、以及bc數(shù)據(jù)的每一次拍攝的信號列數(shù)Neo/mo和^數(shù)據(jù)的 信號列數(shù)Nen分別被設(shè)定為相同。這樣，即使按照Nro/Nr^1、 Neo/Nen=m0、 ETSQ/ETSn=l來設(shè)定攝影條件，如果將PI的倍速率Rn、Ro設(shè)定為Ro=Rn/mo，
則也如式(8)所示能夠使ETSeffcetive相等。
ETSeffeclive=ETS0/m0=ETSn/fflo (8)
在這樣設(shè)定攝影條件時，在接下來的步驟S2，按照設(shè)定的攝影條件來 執(zhí)行掃描。
艮P，預(yù)先在診視床37上設(shè)置被檢測體P，并在被靜磁場電源26激勵 的靜磁場用磁鐵21 (超傳導(dǎo)磁鐵)的攝影區(qū)域形成靜磁場。另外，從勻場 線圈電源28向勻場線圈22提供電流來使在攝影區(qū)域形成的靜磁場均一化。
并且，若在從輸入裝置33向序列控制器控制部41施加掃描開始指示， 則序列控制器控制部41從攝影條件設(shè)定部40依次取得用于全部頻率區(qū)域 的bc數(shù)據(jù)收集的序列以及僅用于低頻區(qū)域的bn數(shù)據(jù)收集的序列，并施加給 序列控制器31。序列控制器31按照從序列控制器控制部41接收的脈沖序 列，驅(qū)動梯度磁場電源27、發(fā)送器29、以及接收器30，從而使設(shè)置了被檢 測體P的攝影區(qū)域形成梯度磁場，并且從RF線圈24產(chǎn)生RF信號。
因此，通過在被檢測體P內(nèi)部的核磁共振產(chǎn)生的NMR信號被RF線圈 24接收并施加給接收器30。接收器30從RF線圈24接收NMR信號并執(zhí) 行需要的信號處理后，通過進行A/D轉(zhuǎn)換來生成作為數(shù)字數(shù)據(jù)的NMR信 號的原始數(shù)據(jù)。接收器30將生成的原始數(shù)據(jù)送給序列控制器31。序列控制 器31將原始數(shù)據(jù)送給序列控制器控制部41,序列控制器控制部41將原始 數(shù)據(jù)作為k-space數(shù)據(jù)配置于在k空間數(shù)據(jù)庫42形成的k空間。由此，在k空間數(shù)據(jù)庫42的第一 k空間配置全部頻率區(qū)域的bQ數(shù)據(jù)，
在第二 k空間配置僅低頻區(qū)域的K數(shù)據(jù)。
接下來，在步驟S3，在數(shù)據(jù)合成部43進行數(shù)據(jù)合成處理。另外，在 合成處理之前，根據(jù)需要對bo數(shù)據(jù)、K數(shù)據(jù)、從bo數(shù)據(jù)得到的實空間數(shù)據(jù) 和/或從bn數(shù)據(jù)得到的實空間數(shù)據(jù)進行上述的開窗、相位校正、振幅校正等 的處理。這里，對在必要的前處理后的k-space數(shù)據(jù)間進行合成的情況進行 說明。
圖13是示出合成由圖ll所示的兩種EPI序列收集的k-space數(shù)據(jù)的例 子的圖。
在圖13中，橫軸表示k空間的導(dǎo)出方向Kr，縱軸表示k空間的相位 編碼方向Ke。
如圖13所示，bn數(shù)據(jù)被配置在低頻區(qū)域。BP,作為bn數(shù)據(jù)，拍攝數(shù)為
1 ，配置有與視圖數(shù)Nen及抽樣數(shù)Nrn相當(dāng)?shù)臄?shù)目的k-space數(shù)據(jù)。另一方面， 提取出全部頻率區(qū)域的bo數(shù)據(jù)中的、不存在bn數(shù)據(jù)的高頻區(qū)域的bo數(shù)據(jù)，
并配置在bn數(shù)據(jù)的周圍。在圖13的例子中，由于bo數(shù)據(jù)將拍攝數(shù)設(shè)為3
來進行收集，因此bo數(shù)據(jù)由與各拍攝分別對應(yīng)的視圖數(shù)Neo及抽樣數(shù)Nro 相當(dāng)?shù)臄?shù)量的k-space數(shù)據(jù)構(gòu)成。
圖14是示出合成由圖12所示的兩種EPI序列收集的k-space數(shù)據(jù)的例 子的圖。
在圖14中，橫軸表示k空間的導(dǎo)出方向Kr，縱軸表示k空間的相位 編碼方向Ke。
如圖14所示來配置bn數(shù)據(jù)。即，作為K數(shù)據(jù)，拍攝數(shù)為1，配置有與
視圖數(shù)Nen以及抽樣數(shù)Nrn相當(dāng)?shù)臄?shù)量的k-space數(shù)據(jù)。bn數(shù)據(jù)的導(dǎo)出方向 的抽樣數(shù)Nrn為了與全部頻率區(qū)域的bo數(shù)據(jù)的導(dǎo)出方向的抽樣數(shù)Nro相等，
在導(dǎo)出方向上在全部頻率區(qū)域配置bn數(shù)據(jù)。與此相對，在相位編碼方向上 在低頻區(qū)域配置bn數(shù)據(jù)。
另一方面，提取出在全部頻率區(qū)域的bo數(shù)據(jù)中、不存在bn數(shù)據(jù)的相位 編碼方向的高頻區(qū)域的bo數(shù)據(jù)，并配置在bn數(shù)據(jù)的周圍。在圖13的例子
中，由于bo數(shù)據(jù)將拍攝數(shù)作為3來進行收集，因此bo數(shù)據(jù)由與各拍攝分別 對應(yīng)的視圖數(shù)Neo及抽樣數(shù)Nro相當(dāng)?shù)臄?shù)量的k-space數(shù)據(jù)構(gòu)成。在設(shè)定如圖12所示的兩種的EPI序列時，如圖14所示，能夠?qū)τ趯?dǎo) 出方向的全部頻率區(qū)域收集bn數(shù)據(jù)。
接下來，在步驟S4中，生成對比度不同的多個圖像數(shù)據(jù)。即，如果合 成處理后的數(shù)據(jù)是k-space數(shù)據(jù)，則針對合成處理后的k-space數(shù)據(jù)以及對 于全部頻率區(qū)域收集的k_Space數(shù)據(jù)，在圖像重構(gòu)部44實施圖像重構(gòu)處理。 由此得到的兩種圖像數(shù)據(jù)被保存在圖像數(shù)據(jù)庫45。另一方面，如果合成處 理后的數(shù)據(jù)是圖像數(shù)據(jù)，則與通過基于圖像重構(gòu)部44的、針對關(guān)于全部頻 率區(qū)域收集的k-space數(shù)據(jù)的圖像重構(gòu)處理得到的圖像數(shù)據(jù)一起保存在圖 像數(shù)據(jù)庫45中。
并且，圖像處理部46從圖像數(shù)據(jù)庫45讀入合成處理后的圖像數(shù)據(jù)以 及針對關(guān)于全部頻率區(qū)域收集的k-space數(shù)據(jù)的圖像重構(gòu)處理得到的圖像 數(shù)據(jù)，并進行必要的圖像處理，同時或者依次使顯示裝置34進行顯示。例 如，在由PI收集回波數(shù)據(jù)的情況下，基于保存在靈敏度分布數(shù)據(jù)庫47的 各個線圈元件24c的靈敏度分布數(shù)據(jù)，在圖像處理部46進行針對與各線圈 元件24c對應(yīng)的多個圖像數(shù)據(jù)的展開(unfolding)處理。
這樣顯示的多個圖像數(shù)據(jù)由于低頻區(qū)域的k-space數(shù)據(jù)是共同的，因此 能夠以更短的攝影時間得到。因此，用戶能夠以更短的時間收集關(guān)于同一 個被檢測體P的對比度不同的多個圖像數(shù)據(jù)。
艮P，如上述的磁共振成像裝置20關(guān)于同一被檢測體P攝影T1WI、 T2WI、 PDWI、 FLAIR圖像、DWI、 PWI等的多個不同種類參數(shù)圖像的情 況下，通過共有k-space數(shù)據(jù)的一部分并進行數(shù)據(jù)合成處理，來不降低信息 量地縮短成像時間。例如，k-space的高頻區(qū)域的數(shù)據(jù)在不同種類參數(shù)圖像 間共有，僅k-space的低頻區(qū)域的數(shù)據(jù)被收集用于各自的不同種類參數(shù)圖 像。并且，在振幅、相位校正后，通過僅對低頻區(qū)域收集的數(shù)據(jù)和高頻區(qū) 域數(shù)據(jù)進行合成，能夠生成維持數(shù)據(jù)質(zhì)量的參數(shù)圖像數(shù)據(jù)。進而，在通過 EPI序列進行b值不同的DWI成像的情況下，ETS、拍攝數(shù)以及PI的倍速 率等的攝影條件設(shè)定為規(guī)定的條件，以使各圖像數(shù)據(jù)的失真彼此同等。 (效果)
根據(jù)磁共振成像裝置20，在從同一被檢測體P攝影多個不同種類參數(shù) 圖像的情況下，能夠維持畫質(zhì)和信息量并且縮短總計的攝影時間。另外，存在因梯度磁場生成系統(tǒng)等硬件的制約或神經(jīng)刺激而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)
換速率(slew rate)的制約等的各種各樣的制約，結(jié)果，在使用了 FOV、 空間分辨率、以及時間分辨率存在制約的EPI序列等序列的單次拍攝數(shù)據(jù) 收集中，通過有效使用其他參數(shù)圖像數(shù)據(jù)，能夠使現(xiàn)在或者將來收集困難 的3D-DWI數(shù)據(jù)成為僅由一個拍攝能夠收集的數(shù)據(jù)。因此，能夠得到抑制 了由于運動的影響而引起的人為因素的產(chǎn)生的DWI。另外，轉(zhuǎn)換速率是將
梯度磁場強度用得到梯度磁場強度所需的上升沿時間除而得到的值，當(dāng)轉(zhuǎn) 換速率變大時，每單位時間的磁場變動dB/dt變大，由于刺激末梢神經(jīng)，因 此有可能損害患者的安全性。 (變形例)
在上述例子中，關(guān)于針對兩個數(shù)據(jù)進行合成處理的情況進行了說明， 但也能夠進行針對3個以上數(shù)據(jù)的合成處理。
圖15示出在圖7所示的數(shù)據(jù)合成部43中進行針對三個k-space數(shù)據(jù)的 合成處理時的例子的圖。
在圖15中，橫軸表示k空間的導(dǎo)出方向Kr，縱軸表示k空間的相位 編碼方向Ke。如圖15所示，能夠設(shè)定3個以上的多個參數(shù)組，使由多個 參數(shù)構(gòu)成的參數(shù)組的值中的至少一個成為彼此不同的值，并收集分別與各 個參數(shù)組對應(yīng)的k-space數(shù)據(jù)，并針對收集的k-space數(shù)據(jù)進行合成處理。 在圖15所示的例子中，在與至少一個參數(shù)值彼此不同的三種參數(shù)組對應(yīng)的 高頻區(qū)域、中間程度的頻率區(qū)域、以及低頻區(qū)域的k-space數(shù)據(jù)(參數(shù) (PARAMETER) 1、參數(shù)2、參數(shù)3)被合成用于單一圖像數(shù)據(jù)。
作為多個k-space數(shù)據(jù)向k-space的配置方法，從得到期望的對比度的 觀點來看優(yōu)選的是將從各k-space數(shù)據(jù)得到的多個圖像數(shù)據(jù)中的、對比度接 近期望的對比度的圖像數(shù)據(jù)所對應(yīng)的k-space數(shù)據(jù)配置在k-space的中心的 方法。另外，對于其他k-space數(shù)據(jù)，優(yōu)選從對比度更類似于期望對比度的 圖像數(shù)據(jù)所對應(yīng)的k-space數(shù)據(jù)依次從k-space的低頻區(qū)域側(cè)向高頻區(qū)域側(cè) 進行配置。因此，對于低頻區(qū)域優(yōu)選事先分別收集與各參數(shù)組對應(yīng)的k-space 數(shù)據(jù)。另外，攝影時間與相當(dāng)于k-space的面積的數(shù)據(jù)量大體成比例。
圖16示出在圖7所示的數(shù)據(jù)合成部43中針對與彼此不同的三個b值 數(shù)據(jù)對應(yīng)的k-space數(shù)據(jù)進行合成處理時的例子的圖。在圖16中，橫軸表示k空間的導(dǎo)出方向Kr，縱軸表示k空間的相位 編碼方向Ke。如圖15所示，不僅能夠?qū)值設(shè)定為b=b。、 bn的兩級，而 且能夠設(shè)定為b-bo、 bi、 b2 (0^b^bfb2)的三級來收集k-space數(shù)據(jù)的bo DATA、 b,DATA、 b2DATA，并針對收集的k-space數(shù)據(jù)進行合成處理。
這種情況下，在生成與b2 DATA對應(yīng)的對比度的DWI數(shù)據(jù)的情況下， 只要從k-space的中心側(cè)按b2 DATA、 ^ DATA、 bc DATA的順序進行配置 即可。艮口，由于k-space的中心部是b2 DATA,因此能夠生成與b2 DATA 對應(yīng)的對比度的DWI數(shù)據(jù)。另外，在生成與^ DATA對應(yīng)的對比度的DWI 數(shù)據(jù)的情況下，也可以不使用b2DATA,而從k-space的中心側(cè)以DATA、 b(jDATA的順序進行配置。
艮P，在將b值設(shè)定為不同的3個以上的值來收集k-space數(shù)據(jù)的情況下， 從維持對比度的連續(xù)性的觀點來看，優(yōu)選按照與合成處理后的k-space數(shù)據(jù) 對應(yīng)的b值平滑地變化的方式來配置k-space數(shù)據(jù)。具體地說，優(yōu)選按照b 值從大到小的順序從k-space的中心部向高頻側(cè)配置多個k-space數(shù)據(jù)。
另外，也可以將b值和MPG脈沖施加方向設(shè)為相同，使上述的m值 為m=5、 m=3、 m=l等逐級改變來收集k-space數(shù)據(jù)。相反地，不僅是b值， 也可以將MPG脈沖的施加方向設(shè)定為不同的多個方向，來收集各自對應(yīng)的 k-space數(shù)據(jù)。這種情況下，將各向同性的方向設(shè)定為MPG脈沖施加方向 中的一個，當(dāng)將在各向同性的方向上施加MPG脈沖來收集的k-space數(shù)據(jù) 配置在k-space的中心部時，能夠提高生成的圖像數(shù)據(jù)的連續(xù)性。
圖17示出在圖7所示的數(shù)據(jù)合成部43中針對用于FLAIR (液體衰減 反轉(zhuǎn)恢復(fù))圖像、T1WI以及T2WI的三個k-space數(shù)據(jù)進行合成處理時的 例子的圖。
在圖17中，橫軸表示k空間的導(dǎo)出方向Kr，縱軸表示k空間的相位 編碼方向Ke。如圖17所示，能夠收集用于FLAIR圖像、T1WI以及T2WI 的三個k-space數(shù)據(jù)，并針對所收集的k-space數(shù)據(jù)進行合成處理。圖17表 示用于生成FLAIR圖像數(shù)據(jù)的k-space數(shù)據(jù)，在k-space的中心部的k-space 數(shù)據(jù)為FLAIR圖像用的k-space數(shù)據(jù)。另夕卜，從提高對比度的連續(xù)性的觀 點看，在k-space的中間程度的頻率區(qū)域配置T2WI用的k-space數(shù)據(jù)，在 k-space的高頻區(qū)域配置T1WI用的k-space數(shù)據(jù)。進而，也可以對于不依靠低頻區(qū)域或者高頻區(qū)域確定的N個區(qū)域中的 多個k-space數(shù)據(jù)進行合成處理。
另外，在上述例子中，是對正交(Cartesian)狀地收集k-space數(shù)據(jù)的 情況進行說明，但也可以非正交(NonCartesian)狀地收集。作為非正交狀 地收集k-space數(shù)據(jù)的方法，已知除徑向收集法之外，還有按照時間重復(fù)使 由多個并行的數(shù)據(jù)收集軌跡形成的、被稱為槳片(blade)的帶狀區(qū)域旋轉(zhuǎn) 的螺旋槳(PROPELLER:帶增強重構(gòu)的周期旋轉(zhuǎn)交疊并行線periodically rotated overlapping parallel lines with enhanced reconstruction)法(也禾爾為 BLADE法)。
并且，也可以按照成為合成處理的對象的多個k-space數(shù)據(jù)來改變數(shù)據(jù) 收集點的密度。例如，如果使針對對比度的影響少的高頻區(qū)域的數(shù)據(jù)收集 密度比低頻區(qū)域數(shù)據(jù)的收集密度稀疏，則有利于應(yīng)收集的數(shù)據(jù)數(shù)目的降低。
另外，也能夠通過網(wǎng)絡(luò)使圖像處理裝置與磁共振成像裝置連接，并在 圖像處理裝置中進行數(shù)據(jù)的合成處理。這種情況下，在圖像處理裝置中具 有以下功能通過網(wǎng)絡(luò)從磁共振成像裝置取得k-space數(shù)據(jù)或圖像數(shù)據(jù)；針 對取得的k-space數(shù)據(jù)或圖像數(shù)據(jù)實施校正處理和合成處理；以及進行圖像 重構(gòu)或者IFT (傅里葉逆變換)處理。
權(quán)利要求
1.一種磁共振成像裝置，包括數(shù)據(jù)收集單元，改變數(shù)據(jù)量地從同一被檢測體收集多個磁共振數(shù)據(jù)，該多個磁共振數(shù)據(jù)用于生成將控制對比度用的參數(shù)設(shè)定為彼此不同的值而對比度彼此不同的多種圖像數(shù)據(jù)；以及圖像數(shù)據(jù)生成單元，通過對于所述多個磁共振數(shù)據(jù)或者從所述多個磁共振數(shù)據(jù)得到的多個數(shù)據(jù)進行合成處理和圖像重構(gòu)處理，從而生成所述多種圖像數(shù)據(jù)。
2. 如權(quán)利要求1所述的磁共振成像裝置，其中，所述數(shù)據(jù)收集單元構(gòu)成為收集所述多個磁共振數(shù)據(jù)，使與控制對比 度用的至少一個參數(shù)值對應(yīng)的磁共振數(shù)據(jù)為生成圖像數(shù)據(jù)所需的全部數(shù)據(jù) 量，另一方面，使與其他的控制對比度用的至少一個參數(shù)值對應(yīng)的磁共振 數(shù)據(jù)為比生成圖像數(shù)據(jù)所需的數(shù)據(jù)量少的數(shù)據(jù)量。
3. 如權(quán)利要求1所述的磁共振成像裝置，其中，所述數(shù)據(jù)收集單元構(gòu)成為收集所述多個磁共振數(shù)據(jù)，使與控制對比 度用的至少一個參數(shù)值對應(yīng)的磁共振數(shù)據(jù)為生成圖像數(shù)據(jù)所需的全部數(shù)據(jù) 量，另一方面，使與其他的控制對比度用的至少一個參數(shù)值對應(yīng)的磁共振 數(shù)據(jù)僅為低頻區(qū)域。
4. 如權(quán)利要求1所述的磁共振成像裝置，其中，所述數(shù)據(jù)收集單元構(gòu)成為收集用于生成縱弛豫加權(quán)圖像數(shù)據(jù)、橫弛 豫加權(quán)圖像數(shù)據(jù)、質(zhì)子密度圖像數(shù)據(jù)、液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)圖像數(shù)據(jù)、擴散 加權(quán)圖像數(shù)據(jù)以及毛細血管內(nèi)血流的擴散加權(quán)圖像數(shù)據(jù)中的至少兩個數(shù)據(jù) 的多個磁共振數(shù)據(jù)，作為上述多個磁共振數(shù)據(jù)。
5. 如權(quán)利要求1所述的磁共振成像裝置，其中，所述數(shù)據(jù)收集單元構(gòu)成為將表示運動梯度場脈沖的強度的b值設(shè)定 為看作零的值以及比零大的值，來收集各自對應(yīng)的磁共振數(shù)據(jù)。
6. 如權(quán)利要求1所述的磁共振成像裝置，其中，所述數(shù)據(jù)收集單元構(gòu)成為將運動梯度場脈沖的施加方向設(shè)定為彼此 不同的方向，來收集各自對應(yīng)的磁共振數(shù)據(jù)。
7. 如權(quán)利要求l所述的磁共振成像裝置，其中，所述圖像數(shù)據(jù)生成單元構(gòu)成為在對于所述多個磁共振數(shù)據(jù)或所述多 個數(shù)據(jù)進行振幅和相位中的至少一方的校正之后，進行所述合成處理。
8. 如權(quán)利要求l所述的磁共振成像裝置，其中，所述圖像數(shù)據(jù)生成單元構(gòu)成為在對于所述多個磁共振數(shù)據(jù)或所述多 個數(shù)據(jù)進行振幅和相位中的至少一方的校正，使其他磁共振數(shù)據(jù)或從所述 其他磁共振數(shù)據(jù)得到的數(shù)據(jù)的振幅和相位中的至少一方與數(shù)據(jù)量最大的磁 共振數(shù)據(jù)或從所述數(shù)據(jù)量最大的磁共振數(shù)據(jù)得到的數(shù)據(jù)的振幅和相位中的 至少一方相一致之后，進行所述合成處理。
9. 如權(quán)利要求1所述的磁共振成像裝置，其中，所述圖像數(shù)據(jù)生成單元構(gòu)成為在對于從所述多個磁共振數(shù)據(jù)得到的 多個實空間數(shù)據(jù)，以復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)的狀態(tài)進行振幅和相位中的至少一方的校正 之后，進行所述合成處理。
10. 如權(quán)利要求1所述的磁共振成像裝置，其中，所述數(shù)據(jù)收集單元構(gòu)成為收集所述多個磁共振數(shù)據(jù)，使成為所述合 成處理的對象的所述多個磁共振數(shù)據(jù)或所述多個數(shù)據(jù)交疊；所述圖像數(shù)據(jù)生成單元構(gòu)成為使用根據(jù)所述多個磁共振數(shù)據(jù)或所述 多個數(shù)據(jù)交疊的部分的數(shù)據(jù)而得到的校正參數(shù)，來對所述多個磁共振數(shù)據(jù) 或所述多個數(shù)據(jù)進行校正處理，并在所述校正處理后進行所述合成處理。
11. 如權(quán)利要求l所述的磁共振成像裝置，其中，所述數(shù)據(jù)收集單元構(gòu)成為收集所述多個磁共振數(shù)據(jù)，使成為所述合成處理的對象的所述多個磁共振數(shù)據(jù)或所述多個數(shù)據(jù)交疊；所述圖像數(shù)據(jù)生成單元構(gòu)成為在對于所述多個磁共振數(shù)據(jù)或所述多個數(shù)據(jù)分別使用加權(quán)函數(shù)進行開窗后，進行所述合成處理。
12. 如權(quán)利要求1所述的磁共振成像裝置，其中，所述數(shù)據(jù)收集單元構(gòu)成為使用拍攝數(shù)、抽樣數(shù)、回波間隔以及多個 接收用線圈元件，來接收所述多個磁共振數(shù)據(jù)，并且按照使相位編碼跳躍 的并行成像的倍速率來收集所述多個磁共振數(shù)據(jù)，所述拍攝數(shù)、抽樣數(shù)、 回波間隔以及多個接收用線圈元件被設(shè)定為將表示運動梯度場脈沖的強 度的b值設(shè)定為看作零的第1值和比零大的第2值，并且使通過執(zhí)行將所 述b值分別設(shè)定為所述第1值和所述第2值的掃描而得到的圖像數(shù)據(jù)的失 真彼此同等。
13. 如權(quán)利要求l所述的磁共振成像裝置，其中，所述數(shù)據(jù)收集單元構(gòu)成為將表示運動梯度場脈沖的強度的b值設(shè)定 為看作零的第1值和比零大的第2值，通過單次拍攝數(shù)據(jù)收集來收集與所 述第1值對應(yīng)的磁共振數(shù)據(jù)，另一方面，通過多次拍攝數(shù)據(jù)收集來收集與所述第2值對應(yīng)的磁共振數(shù)據(jù)。
14. 如權(quán)利要求1所述的磁共振成像裝置，其中，所述數(shù)據(jù)收集單元構(gòu)成為收集多個磁共振數(shù)據(jù)，該多個磁共振數(shù)據(jù) 用于生成具有空間軸和時間軸中的多個任意軸的多種圖像數(shù)據(jù)。
15. 如權(quán)利要求1所述的磁共振成像裝置，其中，所述數(shù)據(jù)收集單元構(gòu)成為將表示運動梯度場脈沖的強度的b值設(shè)定為彼此不同的多個值，來收集所述多個磁共振數(shù)據(jù)；所述圖像數(shù)據(jù)生成單元構(gòu)成為通過對于與所述b值的多個值分別對應(yīng)的多個磁共振數(shù)據(jù)進行合成處理，根據(jù)以所對應(yīng)的b值從大到小的順序 從k空間的中心部向高頻側(cè)配置的k空間數(shù)據(jù)，來生成所述多種圖像數(shù)據(jù) 中的一個。
16. 如權(quán)利要求1所述的磁共振成像裝置，其中，所述數(shù)據(jù)收集單元構(gòu)成為將運動梯度場脈沖的施加方向設(shè)定為包括 各向同性的方向在內(nèi)的相互不同的多個方向，來收集各自對應(yīng)的磁共振數(shù) 據(jù)；所述圖像數(shù)據(jù)生成單元構(gòu)成為根據(jù)k空間數(shù)據(jù)來生成所述多種圖像數(shù)據(jù)中的一個，所述k空間數(shù)據(jù)把在所述各向同性的方向上施加所述運動 梯度場脈沖而收集的磁共振數(shù)據(jù)配置在k空間的中心部。
17. 如權(quán)利要求1所述的磁共振成像裝置，其中，所述數(shù)據(jù)收集單元構(gòu)成為將控制對比度用的同一參數(shù)設(shè)定為彼此不同的3個以上的值。
18. 如權(quán)利要求l所述的磁共振成像裝置，其中，所述數(shù)據(jù)收集單元構(gòu)成為設(shè)定彼此不同的3個以上的多個參數(shù)組，使包括控制對比度用的多個參數(shù)在內(nèi)的參數(shù)組的值的至少一個成為彼此不 同的值。
19. 如權(quán)利要求1所述的磁共振成像裝置，其中，所述圖像數(shù)據(jù)生成單元構(gòu)成為根據(jù)按照從所述多個磁共振數(shù)據(jù)得到的多種圖像數(shù)據(jù)的對比度與期望的對比度相類似的順序、在k空間從低頻 區(qū)域側(cè)配置所述多個磁共振數(shù)據(jù)從而得到的k空間數(shù)據(jù)，來生成所述多種圖像數(shù)據(jù)中的一個。
20. —種磁共振成像方法，包括以下步驟改變數(shù)據(jù)量地從同一被檢測體收集多個磁共振數(shù)據(jù)，該多個磁共振數(shù) 據(jù)用于生成將控制對比度用的參數(shù)設(shè)定為彼此不同的值而對比度彼此不同的多種圖像數(shù)據(jù)；以及通過對于所述多個磁共振數(shù)據(jù)或者從所述多個磁共振數(shù)據(jù)得到的多個 數(shù)據(jù)進行合成處理和圖像重構(gòu)處理，來生成所述多種圖像數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種磁共振成像裝置及磁共振成像方法。該磁共振成像裝置具有數(shù)據(jù)收集單元以及圖像數(shù)據(jù)生成單元。數(shù)據(jù)收集單元改變數(shù)據(jù)量地從同一被檢測體收集多個磁共振數(shù)據(jù)，該多個磁共振數(shù)據(jù)用于生成將控制對比度用的參數(shù)設(shè)定為彼此不同的值而對比度彼此不同的多種圖像數(shù)據(jù)。圖像數(shù)據(jù)生成單元通過對于多個磁共振數(shù)據(jù)或者從多個磁共振數(shù)據(jù)得到的多個數(shù)據(jù)進行合成處理和圖像重構(gòu)處理，從而生成多種圖像數(shù)據(jù)。
文檔編號A61B5/055GK101627910SQ20091016041
公開日2010年1月20日 申請日期2009年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月17日
發(fā)明者木村德典 申請人:株式會社東芝;東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會社