本發(fā)明涉及磁共振成像裝置(以下稱作mri裝置)及其時間序列圖像作成方法,尤其涉及在mri裝置中在時間序列上連續(xù)地取得水/脂肪分離圖像的技術(shù)。
背景技術(shù):
在采用mri裝置的攝像方法中公知各種方法,其中之一有以下的技術(shù),即利用高頻磁場施加后的水質(zhì)子和脂肪質(zhì)子的行為的不同,得到分離成以高對比度描繪出水的圖像(以下稱作水圖像)和以高對比度描繪出脂肪的圖像(以下稱作脂肪圖像)的圖像(以下稱作水/脂肪分離技術(shù))。在水/脂肪分離技術(shù)的其中一種技術(shù)中,有通過根據(jù)在使回波時間(te:echotime)不同的情況下測量到的回波信號而得到的多個圖像的運算來進行水/脂肪分離的dixon法,根據(jù)te的設(shè)置方式有2點dixon法、3點dixon法等方法。
dixon法是利用取得回波信號的各te處的水質(zhì)子和脂肪質(zhì)子的相位旋轉(zhuǎn)之差的攝像方法,容易受到靜磁場不均勻的影響。因此,求取因靜磁場不均勻引起的相位旋轉(zhuǎn)分量(靜磁場不均勻圖),使用該靜磁場不均勻圖,進行將該影響消除的校正。在此,在求取靜磁場不均勻圖時,為了防止水和脂肪的替換,進行相位解纏繞(phaseunwrapping)處理。
相位解纏繞處理是以下處理,將為了在-π~π的范圍內(nèi)再表現(xiàn)超過了-π~π的范圍的相位(將該狀態(tài)稱作引起相位纏繞(phasewrapping))而產(chǎn)生的不連續(xù)的跳動消除,使空間上的相位變化連續(xù),以超過了-π~π的范圍的相位的值進行表現(xiàn)的處理。
上述的相位纏繞有時在攝像整體中產(chǎn)生。在攝像整體中產(chǎn)生了相位纏繞的情況下,水和脂肪的全體發(fā)生替換。在專利文獻1中,公開了在2點dixon法中,為了減輕攝像整體的水和脂肪的替換而進行正誤判定的處理的技術(shù)。
此外,在相位和頻率之間存在一定的關(guān)系(相位=2π×頻率×?xí)r間),公知采用由頻率的偏離量而不是相位旋轉(zhuǎn)分量表示的靜磁場不均勻圖來分離水和脂肪的技術(shù)(專利文獻2)。專利文獻2中記載有以下內(nèi)容,即在3點dixon法或者多點dixon法中,利用靜磁場不均勻圖(頻率的靜磁場不均勻圖)和由水/脂肪質(zhì)子構(gòu)成的信號模型,通過基于最小二乘估計的反復(fù)運算來分離水/脂肪。在該方法中,由于通過基于最小二乘估計的反復(fù)運算而求取的靜磁場不均勻圖有時會收斂到錯誤的局部的解(將該狀態(tài)稱作引起局部收斂),因此與相位解纏繞處理同樣地,通過進行用于連結(jié)的處理,以使得靜磁場不均勻圖的解在空間上連續(xù),從而減輕該問題。
另一方面,在mri裝置中,給出造影劑,在時間序列上重復(fù)進行攝像,對造影劑的涂染方式進行監(jiān)控,這一方法正在實用化。這樣連續(xù)取得圖像的方法已知為動態(tài)成像(dynamicimaging)。在該動態(tài)成像中也有想要分離水和脂肪這樣的要求,采用通過同時使用dixon法從而取得將來自脂肪的信號分離后的水圖像的方法(專利文獻3)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻
專利文獻
專利文獻1:jp特開2014-90949號公報
專利文獻2:美國專利第7176683號說明書
專利文獻3:jp特開2002-52005號公報
在動態(tài)成像中同時使用了dixon法的情況下,存在以下這樣的課題,即在以時間序列重復(fù)的攝像期間,靜磁場不均勻圖發(fā)生變化,作為結(jié)果,表示最終所構(gòu)成的組織的圖像的準(zhǔn)確性降低。如果也有時該靜磁場不均勻圖的變化部分地產(chǎn)生,則也會在攝像整體中產(chǎn)生。關(guān)于靜磁場不均勻圖發(fā)生變化的原因,以肝臟的動態(tài)成像為例進行說明。
在肝臟的動態(tài)成像中,為了抑制因呼吸的運動導(dǎo)致的偽影而在停止了呼吸的狀態(tài)進行攝像。重復(fù)多次該呼吸停止和攝像并對造影劑的涂染方式進行監(jiān)控。因此,由于攝像期間呼吸停止的位置產(chǎn)生偏離或者造影劑的流入狀態(tài)發(fā)生變化,因而靜磁場不均勻圖部分地發(fā)生變化。由于該靜磁場不均勻圖的部分的變化而存在產(chǎn)生部分的相位纏繞的可能性。
此外,到造影劑完全涂染為止需要15分鐘左右的時間。當(dāng)在造影劑完全涂染之前進行攝像時,由于自攝像開始起的溫度變化所引起的共振頻率的偏離而在靜磁場不均勻圖中產(chǎn)生偏移。在該情況下,也在時間序列間產(chǎn)生相位纏繞,該相位纏繞在攝像整體中產(chǎn)生。
在這些時間序列圖像間,作為部分或者攝像整體而產(chǎn)生的相位纏繞有時在現(xiàn)有的空間上的相位解纏繞處理中無法消除。即使采用專利文獻1記載的判定正誤的處理,水和脂肪整體也有時會因誤判定而在時間序列間進行替換。此外,即使采用專利文獻2所示的方法,也會發(fā)生局部收斂,同樣會發(fā)生水和脂肪的替換。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于,在mri裝置及其時間序列圖像作成方法中,在以時間序列重復(fù)攝像來取得時間序列的組織對比度圖像時,得到更準(zhǔn)確地表示組織的狀態(tài)的圖像。
為了解決上述課題,本發(fā)明的mri裝置具備以下單元,該單元在根據(jù)以時間序列得到的te不同的多個回波信號作成靜磁場不均勻圖時,除了對因相位纏繞或者局部收斂導(dǎo)致的相位或者頻率在空間方向的不連續(xù)進行校正的處理(空間方向不連續(xù)校正處理)之外,還進行對時間序列方向的不連續(xù)進行校正的處理(時間序列方向不連續(xù)校正處理)。此外,本發(fā)明的mri裝置判斷是否需要時間序列方向不連續(xù)校正處理,在判斷為需要時,部分或者整體地進行時間序列方向的不連續(xù)校正處理。
此外,在本發(fā)明的mri裝置的時間序列圖像作成方法中,使用根據(jù)通過mri裝置在時間序列的攝像中分別取得的、回波時間不同的回波信號重構(gòu)出的多個原圖像,通過原圖像間的運算形成多種組織對比度圖像作為時間序列圖像,該mri裝置的時間序列圖像作成方法包括:在時間序列的每次攝像時,根據(jù)上述多個原圖像作成表示因靜磁場不均勻引起的相位旋轉(zhuǎn)或者頻率的偏離的靜磁場不均勻圖的處理;對在時間序列的每次攝像時得到的上述靜磁場不均勻圖,校正相位或者頻率的空間方向的不連續(xù)的處理;對在時間序列的每次攝像時得到的上述靜磁場不均勻圖,將相位或者頻率的時間序列方向的偏移的大小與規(guī)定的閾值進行比較的處理;當(dāng)上述時間序列方向的偏移處于規(guī)定的閾值范圍時,校正上述時間序列方向的不連續(xù)的處理;以及使用校正后的上述靜磁場不均勻圖和上述多個原圖像,作成多種組織對比度圖像的處理。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明,在動態(tài)成像中,能夠取得更準(zhǔn)確地表示組織的狀態(tài)的圖像(組織對比度圖像)。
附圖說明
圖1為表示mri裝置的一實施方式的結(jié)構(gòu)圖。
圖2為信號處理部的功能框圖。
圖3為信號處理部的主要部分的功能框圖。
圖4為表示實施方式的信號處理部的處理流程的圖。
圖5為表示空間方向的不連續(xù)校正處理和時間序列方向的不連續(xù)校正處理的概要的圖,(a)表示時間序列的原圖像,(b)表示靜磁場不均勻圖,(c)表示空間方向的不連續(xù)校正處理,(d)表示時間序列方向的不連續(xù)校正處理。
圖6為表示2點dixon法的梯度回波序列的一例的圖。
圖7為表示2點dixon法的梯度回波序列的其它例的圖。
圖8為表示動態(tài)成像的概要的圖。
圖9為表示第1實施方式的處理流程的圖。
圖10為表示時間序列方向的相位解纏繞處理的概要的圖。
圖11為表示3點dixon法的梯度回波序列的一例的說明圖。
圖12為表示第2實施方式的處理流程的圖。
圖13為表示時間序列方向的區(qū)域擴展處理的概要的圖。
圖14為表示第3實施方式的用戶界面的一例的圖。
圖15為表示第3實施方式的處理流程的圖。
圖16為第4實施方式的動態(tài)成像的序列圖。
圖17為表示第4實施方式的用戶界面的一例的圖。
符號的說明
1mri裝置、101被檢測體、102靜磁場磁鐵、103傾斜磁場線圈、104照射線圈、105接收線圈、106臥臺、107傾斜磁場電源、108rf發(fā)送部、109信號檢測部、110信號處理部、111顯示部、112控制部、1101信號接收部、1102k空間數(shù)據(jù)庫、1103圖像重構(gòu)部、1104圖像數(shù)據(jù)庫、1105圖像處理部、1107圖像發(fā)送部、1106參數(shù)保存部、1109存儲器、1111靜磁場不均勻圖作成部、1113不連續(xù)校正處理部、1114空間不連續(xù)校正處理部、1115時間序列不連續(xù)校正處理部、1116判定部、1117分離圖像運算部、1118圖像比較部
具體實施方式
以下,參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。此外,在用于說明本發(fā)明的實施方式的所有圖中,對具有相同功能的部件賦予相同符號,并省略其重復(fù)說明。
圖1為表示應(yīng)用了本發(fā)明的mri裝置1的一實施例的整體結(jié)構(gòu)的圖。該mri裝置1作為攝像部在被檢測體101的周圍具備:產(chǎn)生靜磁場的靜磁場產(chǎn)生用磁鐵102;產(chǎn)生傾斜磁場的傾斜磁場線圈103;對被檢測體照射高頻磁場脈沖(以下記作rf脈沖)的照射線圈104;以及對來自被檢測體的nmr信號進行檢測的接收線圈105。此外,mri裝置1具備載置被檢測體101的臥臺106。照射線圈104與rf發(fā)送部108連接,接收線圈105與信號檢測部109連接。此外,傾斜磁場線圈103與傾斜磁場電源107連接。
mri裝置1還具備:對接收線圈105所接收到的nmr信號進行處理的信號處理部110;對包括上述攝像部的傾斜磁場電源107、rf發(fā)送部108以及信號檢測部109在內(nèi)的裝置整體進行控制的控制部112;顯示作為信號處理部110的處理結(jié)果的圖像等的顯示部111;以及用于操作者設(shè)定攝像條件等的操作部113。顯示部111和操作部113互相接近配置,操作者和裝置可以通過它們交互地進行工作。
靜磁場產(chǎn)生用磁鐵102被配置在被檢測體101的周邊的具有一定廣度的空間,且由永磁鐵、或超導(dǎo)磁鐵、或常導(dǎo)磁鐵構(gòu)成,使均勻的靜磁場在與被檢測體101的體軸平行或垂直的方向上產(chǎn)生。
傾斜磁場線圈103基于來自傾斜磁場電源107的信號,對被檢測體101施加x軸、y軸、z軸這3軸方向的傾斜磁場。通過該傾斜磁場的施加方式來設(shè)定被檢測體的攝像截面。
照射線圈104按照來自rf發(fā)送部108的信號產(chǎn)生rf脈沖。通過該rf脈沖,構(gòu)成由傾斜磁場線圈103設(shè)定的被檢測體101的攝像截面的生物體組織的原子的原子核被激勵,誘發(fā)nmr現(xiàn)象。在通常的mri裝置中成為測定的對象的原子核是氫的原子核即質(zhì)子。
通過由從照射線圈104照射的rf脈沖誘發(fā)的構(gòu)成被檢測體101的生物體組織的原子的原子核的nmr現(xiàn)象,產(chǎn)生作為nmr信號的回波信號,該回波信號通過與被檢測體101接近配置的接收線圈105由信號檢測部109檢測。所檢測出的回波信號由信號處理部110進行信號處理而變換成圖像。變換后的圖像顯示于顯示部111。
控制部112為了以某規(guī)定的脈沖序列重復(fù)產(chǎn)生切片編碼、相位編碼、頻率編碼的各傾斜磁場和rf脈沖,而控制傾斜磁場電源107、rf發(fā)送部108,進而控制信號處理部110。脈沖序列將根據(jù)攝像方法的不同而不同的各種情況預(yù)先作為程序保存于控制部112中,操作者經(jīng)由操作部113設(shè)定規(guī)定的脈沖序列和攝像參數(shù),由此由控制部112讀出并執(zhí)行。
本實施方式的mri裝置1具備dixon法的脈沖序列作為脈沖序列。dixon法使從基于照射線圈104的rf脈沖的施加到取得回波信號為止的回波時間(te)不同地取得多個回波信號。在測定對象為質(zhì)子時,選擇各個te,以使得rf照射后的水質(zhì)子的相位旋轉(zhuǎn)和脂肪質(zhì)子的相位旋轉(zhuǎn)之差成為規(guī)定的值。通過重復(fù)脈沖序列,從而在不同的每個回波時間收集回波信號的集合(回波數(shù)據(jù))。
在dixon法中,按照所取得的原圖像的數(shù)目、te的設(shè)定方式,有2點dixon法、3點dixon、多點dixon法等,本實施方式能夠采用任一種方法。3點dixon法中,改變te而進行3次拍攝,在2點dixon法中,改變te而進行2次拍攝。3點dixon法由于改變te而進行3次拍攝,因此比2點dixon法更花費時間,但得到精度更高的圖像。此外,在多點dixon法中,改變te而進行3次以上的拍攝。越增加拍攝的次數(shù)就越花費時間,但得到精度高的圖像。此外,在脈沖序列中有得到2維數(shù)據(jù)的2d脈沖序列、得到3維數(shù)據(jù)的3d脈沖序列,其中任一種都是可以的。
控制部112以規(guī)定的間隔執(zhí)行多次使用了這種dixon法的脈沖序列的攝像,取得時間序列的回波數(shù)據(jù)。攝像的間隔、次數(shù)根據(jù)成為對象的部位、攝像的目的的不同而不同,可以被預(yù)先設(shè)定,也可以由操作者經(jīng)由操作部113來設(shè)定。
信號處理部110通過這種dixon法的脈沖序列的執(zhí)行,對在不同的每個回波時間收集的回波數(shù)據(jù)進行圖像重構(gòu),得到每個回波時間的圖像(稱作原圖像)。通過多個原圖像間的運算,得到以高對比度描繪出水質(zhì)子的圖像(以下稱作水圖像)和以高對比度描繪出脂肪質(zhì)子的圖像(以下稱作脂肪圖像)。以下,也將水圖像以及脂肪圖像合并稱作水/脂肪圖像。信號處理部110還使用在不同的每個回波時間收集的回波信號,將在這些回波信號中包含的因靜磁場不均勻引起的相位旋轉(zhuǎn)或者頻率的偏離作成為靜磁場不均勻圖,并將該靜磁場不均勻圖用于多個原圖像間的運算。信號處理部110在以時間序列執(zhí)行的多次攝像的每次攝像時進行這些處理。
靜磁場不均勻圖是表示每個像素的相位旋轉(zhuǎn)量或者頻率的偏離的圖,并按照此后的原圖像間的運算的方法適當(dāng)選擇作成哪一個。
此外,在通過靜磁場產(chǎn)生用磁鐵102在載置有被檢測體101的空間中產(chǎn)生的靜磁場中,產(chǎn)生因磁鐵結(jié)構(gòu)引起的靜磁場本身的空間的不均勻、和因在靜磁場空間中載置的被檢測體的每個部位處磁敏感度不同而引起的靜磁場的空間的不均勻。由靜磁場不均勻圖得到的靜磁場不均勻是將兩者疊加后得到的。
進一步地,信號處理部110進行對在所作成的靜磁場不均勻圖中產(chǎn)生的相位、頻率的不連續(xù)(相位纏繞或者局部收斂)進行校正的處理。將該處理稱作不連續(xù)校正處理。信號處理部110不僅在空間方向上進行該不連續(xù)校正處理,針對時間序列方向也進行該不連續(xù)校正處理。所謂空間方向的處理是指針對一個靜磁場不均勻圖在相鄰的像素間檢測相位纏繞或局部收斂并進行校正的處理,所謂時間序列方向的處理是指針對在時間序列方向上相鄰的靜磁場不均勻圖檢測對應(yīng)的像素(同一坐標(biāo)的像素)之間的相位纏繞或者局部收斂并進行校正的處理。
說明進行以上所述的處理的信號處理部110的結(jié)構(gòu)。圖2為用于說明信號處理部110的處理功能的功能框圖。
信號處理部110具備信號接收部1101、圖像重構(gòu)部1103、圖像處理部1105、圖像發(fā)送部1107以及作為存儲器的k空間數(shù)據(jù)庫1102、圖像數(shù)據(jù)庫1104以及參數(shù)保存部1106。參數(shù)保存部1106從控制部112取得并保存信號接收部1101所需的脈沖序列的切片編碼、頻率編碼、相位編碼、動態(tài)成像的攝像序號的信息、或圖像重構(gòu)部1103、圖像處理部1105、圖像發(fā)送部1107所需的圖像矩陣、濾波等的參數(shù)、控制信息。
信號接收部1101基于由在參數(shù)保存部1106中保存的參數(shù)例如切片編碼、頻率編碼、相位編碼、動態(tài)成像的攝像序號構(gòu)成的對k空間的配置信息,將來自信號檢測部109的回波信號保存于k空間數(shù)據(jù)庫1102中。圖像重構(gòu)部1103對在k空間數(shù)據(jù)庫1102中保存的k空間數(shù)據(jù)進行傅里葉變換而將其變換為圖像,并保存于圖像數(shù)據(jù)庫1104中。圖像處理部1105對在圖像數(shù)據(jù)庫1104中保存的圖像實施圖像處理,并傳送到圖像發(fā)送部1107。圖像處理中例如有作成水圖像和脂肪圖像的處理、對接收線圈105的靈敏度的不勻進行校正的處理等。圖像發(fā)送部1107將進行了圖像處理的圖像發(fā)送到顯示部111。
進一步地,圖3示出與信號處理部110的圖像重構(gòu)以及圖像處理的運算相關(guān)的功能的框圖。如圖示那樣,信號處理部110除了圖像重構(gòu)部1103以及存儲器1109之外,作為圖像處理部1105還具備靜磁場不均勻圖作成部1111、不連續(xù)校正處理部1113、以及分離圖像運算部1117。不連續(xù)校正處理部1113還具備進行空間方向的不連續(xù)校正處理的空間不連續(xù)校正部1114、以及進行時間序列方向的不連續(xù)校正處理的時間序列不連續(xù)校正部1115。此外,不連續(xù)校正處理部1113也可以具備判定是否進行時間序列方向的不連續(xù)校正處理的判定部1116、和判定是否進行時間序列方向的圖像匹配等的圖像比較部1118。也可以與進行判定的對象相應(yīng)地具備多個判定部,此外,操作者也可以經(jīng)由操作部113來執(zhí)行判定部1116、圖像比較部1118的功能。此時,可以省略判定部1116、圖像比較部1118。在存儲器1109中,除了由圖像重構(gòu)部1103進行了重構(gòu)的原圖像數(shù)據(jù)之外,還保存由靜磁場不均勻圖作成部1111作成的靜磁場不均勻圖、計算過程中的數(shù)據(jù)等。
此外,圖3所示的信號處理部110的各功能部例如可以構(gòu)筑于cpu上,也可以由cpu81以外的硬件、例如asic(applicationspecificintegratedcircuit)或fpga(fieldprogrammablegatearray)等來實現(xiàn)其一部分或全部功能。
接下來,參照圖4所示的動作過程和圖5來說明上述結(jié)構(gòu)的信號處理部110的動作。
首先,圖像重構(gòu)部1103根據(jù)在時間序列的攝像中分別取得的、回波時間不同的回波信號(回波數(shù)據(jù))重構(gòu)多個原圖像(s41)。圖5(a)中作為一例以2d脈沖序列表示2幅原圖像501、502。圖中的各符號后的括號內(nèi)的數(shù)字表示攝像的順序,在此表示執(zhí)行了n次攝像。
接下來,靜磁場不均勻圖作成部1111在時間序列的每次攝像時,根據(jù)多個原圖像501、502作成表示因靜磁場不均勻引起的相位旋轉(zhuǎn)或者頻率的偏離的靜磁場不均勻圖503(圖5(b))(s42)。算出靜磁場不均勻圖503的具體的方法在后述的實施方式中詳細(xì)敘述。靜磁場不均勻圖503由與原圖像的各像素相對應(yīng)的像素構(gòu)成,像素的值是相位或者頻率。
接下來,不連續(xù)校正處理部1113求取時間序列間的靜磁場不均勻圖的偏移,在偏移小的時間序列間實施時間序列間的不連續(xù)校正處理(相位解纏繞處理或者區(qū)域擴展處理)來消除相位纏繞或者局部收斂。另一方面,在偏移大的時間序列間,比較時間序列間的圖像,使一致的程度高的圖像齊整地輸出。
具體來說,首先對在時間序列的每次攝像時得到的靜磁場不均勻圖,將相位或者頻率的時間序列方向的偏移的大小與規(guī)定的閾值進行比較(s43),在時間序列方向的偏移處于規(guī)定的閾值范圍時,對時間序列方向的不連續(xù)進行校正(s44)。
如圖5(d)所示那樣,時間序列方向的不連續(xù)校正處理是,對在時間序列方向上相鄰的靜磁場不均勻圖503(n)(n為1~n的整數(shù))、503(n+1)的相同位置的像素的值進行比較,如果消除了該相位纏繞或者局部收斂后的差分處于規(guī)定的范圍內(nèi),則進行不連續(xù)校正處理。時間序列方向的不連續(xù)校正處理也可以針對靜磁場不均勻圖的所有像素進行,但例如通過僅對存在物體的像素進行,從而將噪聲的像素的影響排除在外,能得到更準(zhǔn)確的結(jié)果。在靜磁場不均勻圖的時間序列方向的偏移處于規(guī)定的范圍外時,即使進行不連續(xù)校正處理也得不到準(zhǔn)確的結(jié)果的可能性高,因此不進行時間序列方向的不連續(xù)校正處理。
不連續(xù)校正處理部1113針對進行了時間序列方向的不連續(xù)校正處理的像素,或者在沒有進行時間序列方向的不連續(xù)校正處理的情況下,對在時間序列的每次攝像時得到的靜磁場不均勻圖503,校正相位或者頻率的空間方向的不連續(xù)(s45)。圖5(c)示出空間方向的不連續(xù)校正處理的概要??臻g方向的不連續(xù)校正處理在例如靜磁場不均勻圖503為相位圖的情況下,是校正相位纏繞的處理,在相鄰的像素間的相位的變化超過了π時,對一方進行加上2π或者減去2π這樣的處理,使相位變化連續(xù)。該處理以規(guī)定的像素作為基準(zhǔn),在上下方向以及左右方向上依次進行掃描,同時檢測不連續(xù)并進行校正,這樣來推進。
執(zhí)行空間方向的不連續(xù)校正處理(s45)和時間序列方向的不連續(xù)校正處理(s44)的順序并不被限定。例如也可以在以空間方向?qū)Ω鞔螖z像中得到的靜磁場不均勻圖503進行了不連續(xù)校正處理之后,進行時間序列方向的不連續(xù)校正處理,也可以如針對進行了時間序列方向的不連續(xù)校正處理的像素來進行空間方向的不連續(xù)校正處理那樣,針對進行了一個處理的像素進行另一個處理,依次推進校正處理。即,本實施方式中進行的不連續(xù)校正處理是在空間(3維)上加上了時間軸的4維的不連續(xù)校正處理。步驟s44~s45對每個像素進行。
最后,分離圖像運算部1117使用校正后的靜磁場不均勻圖和多個原圖像,作成多種組織對比度圖像(s46)。分離圖像運算部1117所進行的運算與公知的dixon法的運算相同,在后述的實施方式中詳細(xì)敘述。
在根據(jù)步驟s43的比較結(jié)果而沒有進行時間序列方向的不連續(xù)校正處理的情況(靜磁場不均勻圖的時間序列方向的偏移處于規(guī)定的范圍外的情況)下,針對步驟s46中得到的多種圖像,通過在時間序列方向上相鄰的圖像間的比較來對多種圖像間的替換進行校正。圖像的替換是以以下形式發(fā)生的:在2個靜磁場不均勻圖間產(chǎn)生了相位纏繞或者局部收斂,基于此結(jié)果作成的多種圖像例如一部分水圖像和脂肪圖像發(fā)生替換,從而會在連續(xù)的水圖像之中包含脂肪圖像。通過評價相鄰的圖像彼此的一致度,能夠檢測圖像的替換。通過將發(fā)生了替換的圖像再次替換,從而得到同種圖像齊整的時間序列圖像。
最終所得到的時間序列的多種組織對比度圖像被適當(dāng)?shù)仫@示于顯示部111中。
如以上說明的那樣,本實施方式的mri裝置具備:對置于靜磁場中的被檢測體施加高頻磁場以及傾斜磁場,在一次攝像中收集使回波時間不同的回波信號的攝像部;以及使用上述回波時間不同的多個回波信號來作成上述回波時間不同的多個圖像的信號處理部。信號處理部具備:使用上述多個圖像作成表示因靜磁場不均勻引起而在上述圖像中產(chǎn)生的相位旋轉(zhuǎn)或者頻率的偏離的靜磁場不均勻圖的靜磁場不均勻圖作成部;對在上述1次攝像中取得的靜磁場不均勻圖,進行在空間方向上校正相位或者頻率的不連續(xù)的不連續(xù)校正處理的空間方向不連續(xù)校正部;以及對在時間序列的攝像中取得的多個靜磁場不均勻圖,進行在時間序列方向上校正相位或者頻率的不連續(xù)的不連續(xù)校正處理的時間序列不連續(xù)校正部,使用上述回波時間不同的多個圖像、和在空間方向以及/或者時間序列方向上進行了不連續(xù)校正處理后的上述靜磁場不均勻圖,作成具有多個不同的組織對比度的多種時間序列圖像。
此外,信號處理部還具備圖像比較部,該圖像比較部在時間序列方向上相鄰的圖像間對上述多種時間序列圖像進行比較,判定圖像的一致度,按照上述圖像比較部的判定結(jié)果作成同種圖像齊整的時間序列圖像。
根據(jù)本實施方式的mri裝置,在動態(tài)成像中,能夠取得更準(zhǔn)確地表示組織的狀態(tài)的圖像(組織對比度圖像)。此外,根據(jù)本實施方式,能夠減少以時間序列重復(fù)進行攝像時的靜磁場不均勻圖的部分的相位纏繞(或者局部收斂),更穩(wěn)定地作成準(zhǔn)確的靜磁場不均勻圖。通過作成準(zhǔn)確的靜磁場不均勻圖,從而能夠取得減少了水和脂肪的替換的水圖像以及脂肪圖像。此外,在某時間序列的靜磁場不均勻圖整體發(fā)生了相位纏繞(或者局部收斂)時,也能減少水圖像和脂肪圖像的替換。
將以上所說明的本實施方式的mri裝置的結(jié)構(gòu)作為基礎(chǔ),進一步在以下說明將本發(fā)明應(yīng)用于2點dixon法和3點dixon法的實施方式。在以下的實施方式中,主要說明基于相位解纏繞處理的帶靜磁場校正的2點dixon法和使用了基于最小二乘估計的反復(fù)運算的帶靜磁場校正的3點dixon法,但本發(fā)明并不限定于這些,也同樣能夠應(yīng)用于3點dixon法或多點dixon法,且能夠?qū)崿F(xiàn)同樣的效果。
<第1實施方式>
第1實施方式為采用了2點dixon法的實施方式。此外,本實施方式的裝置的結(jié)構(gòu)與上述的實施方式相同,以下適當(dāng)參照圖1~圖3。
首先,對在本實施方式中采用的2點dixon法中使用的脈沖序列進行說明。圖6示出其一例。該脈沖序列是穩(wěn)態(tài)自由進動型的3維梯度回波(gradientecho)序列,且是得到te不同的兩種圖像數(shù)據(jù)的序列??刂撇?12進行以下控制,將該脈沖序列經(jīng)由rf發(fā)送部108進行發(fā)送。即,與rf脈沖201的照射同時地通過傾斜磁場線圈103施加切片編碼傾斜磁場202,對成為目標(biāo)的斷層體進行激勵,施加用于對切片方向的位置信息進行編碼的切片編碼傾斜磁場203。
而且,在施加了用于對位置信息進行編碼的相位編碼傾斜磁場204,并施加了負(fù)方向的頻率編碼傾斜磁場(前置脈沖)205之后,施加正方向的頻率編碼傾斜磁場206,在自rf脈沖起經(jīng)過了te1之后產(chǎn)生第1回波信號。接下來,再次施加負(fù)方向的頻率編碼傾斜磁場(重繞脈沖:rewindpulse)207、正方向的頻率編碼傾斜磁場208,在自rf脈沖起經(jīng)過了te2之后產(chǎn)生第2回波信號。在得到將水和脂肪分離的圖像的情況下,例如te1是從水和脂肪得到的回波信號彼此成為相反相位的時間,te2是從水和脂肪得到的回波信號彼此成為相同相位的時間。
接下來,施加正方向的頻率編碼傾斜磁場209(擾相脈沖:spoilerpulse),同時施加切片編碼傾斜磁場210(重繞脈沖)和相位編碼傾斜磁場211(重繞脈沖),以便分別將切片編碼傾斜磁場203和相位編碼傾斜磁場204抵消。
分別改變切片編碼傾斜磁場203和210、相位編碼傾斜磁場204和211的面積,同時重復(fù)執(zhí)行切片編碼和相位編碼的次數(shù)的這種序列,收集切片編碼×相位編碼數(shù)量的回波信號。關(guān)于由接收線圈105接收到的回波信號,由信號檢測部109取得k空間的數(shù)據(jù),并由信號處理部110來進行處理。
圖6所示的脈沖序列為一例,除此之外還有各種在2點dixon法中使用的梯度回波的脈沖序列。圖7示出另一例。
在圖7所示的脈沖序列中,是在經(jīng)過te2之后由負(fù)方向的頻率編碼傾斜磁場產(chǎn)生第2回波信號的方法。與圖6的脈沖序列相比具有能夠縮短te1與te2之間的時間的優(yōu)點。
在該脈沖序列中,與rf脈沖301的照射同時地施加切片編碼傾斜磁場302來僅對成為目標(biāo)的斷層體進行激勵,并施加用于對切片方向的位置信息進行編碼的切片編碼傾斜磁場303。接下來,在施加了用于對位置信息進行編碼的相位編碼傾斜磁場304,并施加了負(fù)方向的頻率編碼傾斜磁場(前置脈沖)305之后,施加正方向的頻率編碼傾斜磁場306,在自rf脈沖起經(jīng)過了te1后產(chǎn)生第1回波信號。接下來,施加負(fù)方向的頻率編碼傾斜磁場307,在自rf脈沖起經(jīng)過了te2之后產(chǎn)生第2回波信號。
而且,施加負(fù)方向的頻率編碼用傾斜磁場308(擾相脈沖),同時施加切片編碼傾斜磁場309(重繞脈沖)和相位編碼傾斜磁場310(重繞脈沖),以便分別將切片編碼傾斜磁場303和相位編碼傾斜磁場304抵消。在此,rf脈沖301、切片編碼傾斜磁場302和303、相位編碼傾斜磁場304、頻率編碼傾斜磁場305、頻率編碼傾斜磁場306、切片編碼傾斜磁場309、相位編碼傾斜磁場310分別與圖6的rf脈沖201、切片編碼傾斜磁場202和203、相位編碼用傾斜磁場204、前置脈沖205、頻率編碼傾斜磁場206、切片編碼傾斜磁場210、相位編碼傾斜磁場211相對應(yīng),作用和效果基本相同。
本實施方式的mri裝置(控制部112)進行基于這種脈沖序列的攝像,作為動態(tài)成像。圖8為表示動態(tài)成像的概要的圖,白色矩形表示利用圖6或者圖7所示的脈沖序列取得遍及攝像范圍的圖像數(shù)據(jù)的各次攝像401~405。此外,由虛線示出的矩形表示在間隔較長的攝像間(圖中攝像404與405之間)利用等待時間執(zhí)行的與動態(tài)成像不同的攝像,例如t2增強圖像的攝像406,其根據(jù)需要來追加。
此外,攝像間隔根據(jù)在動態(tài)成像中使用的造影劑的移動時間、攝像部位的不同而不同。例如,在肝臟的動態(tài)成像的情況下,在給出造影劑之前在最初的攝像401中取得最初的圖像數(shù)據(jù)。攝像401在停止了呼吸的狀態(tài)下以20秒左右的時間進行攝像。接下來,在給出造影劑之后,以攝像402、403、404的順序以與造影劑的涂染程度相匹配的時間,在停止了呼吸的狀態(tài)下對與攝像401相同的攝像截面進行20秒左右的攝像。而且,最后在造影劑完全被涂染完的時間進行攝像405。
接下來,按照上述結(jié)構(gòu),以本實施方式的mri裝置的動作尤其以信號處理部的處理為中心來進行說明。圖9為表示信號處理部110中的處理流程的圖。在此,用于執(zhí)行本處理流程的程序被存儲于圖像處理部1105內(nèi),圖像處理部1105執(zhí)行基于圖9說明的各步驟的處理。圖9的處理流程按動態(tài)成像的每個攝像序號來執(zhí)行。在以下的說明中,將通過設(shè)定于水和脂肪成為相反相位的te從而得到的復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)的圖像(原圖像)設(shè)為te1的圖像s1,將通過設(shè)定于水和脂肪成為相同相位的te從而得到的復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)的圖像(原圖像)設(shè)為te2的圖像s2。
(步驟s901)
靜磁場不均勻圖作成部1111根據(jù)在圖像數(shù)據(jù)庫1104中保存的、te1的圖像s1和te2的圖像s2算出靜磁場不均勻圖。如果將靜磁場不均勻圖設(shè)為p,將從te2的圖像s2減去了te1的圖像s1的相位后得到的相位減法運算圖像設(shè)為t,則靜磁場不均勻圖p通過下式(1)、(2)來求取。
【數(shù)學(xué)式1】
【數(shù)學(xué)式2】
在式(1)中,x表示圖像的橫坐標(biāo),y表示圖像的縱坐標(biāo),x表示圖像的切片序號、t表示動態(tài)成像的攝像序號、*表示復(fù)共軛(以下相同)。式(2)中,將相位減法運算圖像t的相位設(shè)為2倍,來求取復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)的靜磁場不均勻圖p,但這是由于,因為水和脂肪的相位錯開180°,因此通過設(shè)為2倍而使水和脂肪的相位一致。此外,雖然未圖示,但靜磁場不均勻圖作成部1111也可以通過對靜磁場不均勻圖p實施低通濾波器或者實施平滑來減小噪聲的影響,減少相位纏繞。
(步驟s902)
在與前次的攝像序號(t-1)的攝像之間,求取因共振頻率的偏離等引起的相位的偏移。將靜磁場不均勻圖p與前次攝像的靜磁場不均勻圖進行相位差分,算出相位的偏移α。其中,在最初的攝像序號的情況下跳過本步驟。
【數(shù)學(xué)式3】
α(t)=arg{∑x,y,zp(x,y,z,t)×p*(x,y,z,t-1)}(3)
式(3)的arg表示根據(jù)復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)求取相位。
(步驟s903)
利用判定部1116,使用在步驟s902中算出的相位的偏移α,進行是否實施時間序列的相位解纏繞處理的判定。在相位的偏移α大的情況下,即使進行時間序列的相位解纏繞處理,時間序列方向的相位纏繞不能消除的風(fēng)險也較高,因此不進行時間序列的相位解纏繞處理較好。因此,例如如果相位的偏移α為-π/2~π/2,則設(shè)為時間序列的相位解纏繞處理的判定,向步驟s904轉(zhuǎn)移。在相位的偏移α小于-π/2、大于π/2的情況下,即α的絕對值大的情況下,設(shè)為不進行時間序列的相位解纏繞處理的判定,向步驟s907轉(zhuǎn)移。其中,在最初的攝像序號的情況下,由于不進行時間序列的相位解纏繞處理,因此向步驟s907轉(zhuǎn)移。
(步驟s904)
不連續(xù)校正處理部1113(時間序列不連續(xù)校正部1115)使用前次的攝像序號的靜磁場不均勻圖來進行時間序列的相位解纏繞處理。圖10為表示動態(tài)成像的靜磁場不均勻圖的數(shù)據(jù)的圖,在此示出3d的靜磁場不均勻圖701、702。圖10的θ是相位解纏繞完成的靜磁場不均勻圖,相位由角度的信息表示。時間序列方向的相位解纏繞處理是,從時間序列方向的坐標(biāo)(t-1)的相位解纏繞完成的像素(例如a)起,將時間序列方向的坐標(biāo)(t)的空間坐標(biāo)(xyz)相同的未處理像素(例如b)設(shè)為相鄰的像素來進行相位解纏繞。
如果設(shè)前次的攝像序號的靜磁場不均勻圖p(x,y,z,t-1)、相位解纏繞完成的靜磁場不均勻圖θ(x,y,z,t-1)、本次的攝像序號的靜磁場不均勻圖p(x,y,z,t),則進行了相位解纏繞處理的靜磁場不均勻圖θ(x,y,z,t)如下所示。
【數(shù)學(xué)式4】
θ(x,y,z,t)=
θ(x,y,z,t-1)+arg{p(x,y,z,t)×p*(x,y,z,t-1)}(4)
上述的步驟s904針對靜磁場不均勻圖的各像素進行,但不需要對所有像素進行。例如通過僅對存在物體的像素進行實施,從而消除噪聲的影響,能夠進一步減少相位解纏繞處理后殘留的相位纏繞。
此外,通過僅在相鄰的相位解纏繞完成的像素和未處理像素間的相位差小的情況下(例如-π/2~π/2的范圍內(nèi))執(zhí)行步驟s904的處理,從而能夠進一步減少相位纏繞。在前次(t-1)的攝像中的屏住呼吸的位置和本次(t)的攝像的屏住呼吸的位置產(chǎn)生了偏離的情況下,可能會有相位變化變大或者物體的位置發(fā)生偏離從而相鄰像素成為噪聲的情況,但通過根據(jù)存在物體的像素、相鄰像素的相位差來判斷是否實施相位解纏繞,從而在這種情況下電能準(zhǔn)確地求取相位解纏繞完成的靜磁場不均勻圖θ。
(步驟s905)
在時間序列方向的相位解纏繞處理之后,通過空間不連續(xù)校正部1114執(zhí)行空間上的相位解纏繞處理,從而對剩余的未處理像素(沒有進行時間序列方向的相位解纏繞處理的像素)進行相位解纏繞。未處理像素在以下情況下產(chǎn)生:前面的攝像序號的相鄰的像素不是相位解纏繞完成的情況、在時間序列方向上相鄰的像素的相位差較大的情況(-π/2~π/2的范圍外)。對于空間上的相位解纏繞處理來說,在存在與時間序列方向的相位解纏繞完成的像素在空間上相鄰的未處理像素的情況下,對未處理像素進行相位解纏繞處理,直到能進行相位解纏繞處理的未處理像素消失為止,都進行處理。
空間方向的相位解纏繞的方法與式(4)同樣地,對x,y,z的坐標(biāo)軸的各自的正負(fù)兩個方向進行。例如從y+1向y的相位解纏繞處理使用下式(5)。
【數(shù)學(xué)式5】
θ(x,y,z,t)=θ(x,y+1,z,t)+arg{p(x,y,z,t)×p*(x,y+1,z,t}(5)
對于步驟s904所示的時間序列方向的相位解纏繞處理和步驟s905所示的空間方向的相位解纏繞處理來說,也可以按每個像素替換進行相位解纏繞的順序。即,能夠?qū),y,z,t的4維的靜磁場不均勻圖進行4維的相位解纏繞處理。對于在步驟s904以及s905中進行相位解纏繞處理的像素的順序來說,通過組合在與相位解纏繞完成像素相鄰(空間上的相鄰和時間序列上的相鄰)的未處理像素之內(nèi)以信號值(靜磁場不均勻圖p的絕對值)從高到低的順序進行處理等的方法,從而與現(xiàn)有的x,y,z的3維的相位解纏繞處理相比,能夠減少相位纏繞。
(步驟s906)
分離圖像運算部1117最初使用相位解纏繞完成的靜磁場不均勻圖θ(x,y,z,t)對te2的圖像s2(x,y,z,t)進行相位校正。此時,在相位解纏繞完成的靜磁場不均勻圖θ(x,y,z,t)中,還包含沒有被相位解纏繞處理的像素,因此沒有進行相位解纏繞處理的像素通過外插來求值。此外,由于在步驟s901中相位的值設(shè)為2倍,因此te2的圖像s2(x,y,z,t)的相位校正是,從圖像s2(x,y,z,t)減去靜磁場不均勻圖θ(x,y,z,t)的一半的相位,求取相位校正圖像s2’(x,y,z,t)。即,如果用i表示虛數(shù),用e表示指數(shù)函數(shù),則相位校正圖像s2’(x,y,z,t)通過下式(6)來求取。
【數(shù)學(xué)式6】
s2′(x,y,z,t)=s2(x,y,z,t)×e-iθ(x,y,z,t)/2
=s2(x,y,z,t)×{cos(θ(x,y,z,t)/2)-
isin(θ(x,y,z,t)/2)}(6)
接下來,分離圖像運算部1117對te1的圖像s1(x,y,z,t)和相位校正圖像s2’(x,y,z,t)進行復(fù)數(shù)加法運算來作成水圖像w,進行復(fù)數(shù)減法運算來作成脂肪圖像f。即,水圖像w(x,y,z,t)和脂肪圖像f(x,y,z,t)通過下式(7-1)、(7-2)來求取。
【數(shù)學(xué)式7】
w(x,y,z,t)=s1(x,y,z,t)+s2′(x,y,z,t)(7-1)
f(x,y,z,t)=s1(x,y,z,t)-s2′(x,y,z,t)(7-2)
此后,將求取到的圖像數(shù)據(jù)輸出到圖像發(fā)送部1107。
(步驟s907)
在進行時間序列的相位解纏繞的判定時,通過由空間不連續(xù)校正部1114使用本次的攝像序號的靜磁場不均勻圖p(x,y,z,t)來進行空間上的相位解纏繞處理,從而求取相位解纏繞完成的靜磁場不均勻圖θ(x,y,z,t)。此時的相位解纏繞處理是,確定開始處理的像素(開始像素),對在x,y,z方向的任一個方向上相鄰的像素依次進行相位解纏繞處理。
開始像素例如設(shè)為靜磁場不均勻圖p(x,y,z,t)的絕對值成為最大的像素,對開始像素的相位解纏繞完成的靜磁場不均勻圖θ(x,y,z,t)的值設(shè)定同坐標(biāo)的靜磁場不均勻圖p(x,y,z,t)的相位。對于進行相位解纏繞處理的像素的順序來說,通過組合在與相位解纏繞完成像素相鄰(空間上的相鄰)的未處理像素之內(nèi)以信號值(靜磁場不均勻圖p的絕對值)從高到低的順序進行處理等方法,能夠減少相位纏繞。相位解纏繞的方法與步驟s905相同。
(步驟s908)
分離圖像運算部1117使用相位解纏繞完成的靜磁場不均勻圖θ(x,y,z,t)、te1的圖像s1(x,y,z,t)、te2的圖像s2(x,y,z,t),作成水圖像w(x,y,z,t)和脂肪圖像f(x,y,z,t)。處理內(nèi)容與步驟s906相同。
(步驟s909)
圖像比較部1118比較時間序列的圖像,判定是否在時間序列間進行使圖像齊整的處理。針對動態(tài)成像的最初的攝像序號,設(shè)為不進行使圖像齊整的處理的判定,向步驟s911轉(zhuǎn)移。針對其他的攝像序號,設(shè)為進行使圖像齊整的處理的判定,向步驟s910轉(zhuǎn)移。
(步驟s910)
在前次攝像的水圖像w(x,y,z,t-1)、脂肪圖像f(x,y,z,t-1)與本次攝像的步驟s908中作成的水圖像w(x,y,z,t)、脂肪圖像f(x,y,z,t)之間比較一致的程度。在比較的結(jié)果一致的情況下,將水圖像w(x,y,z,t)、脂肪圖像f(x,y,z,t)直接輸出到圖像發(fā)送部1107。在不一致的情況下,在將水圖像w(x,y,z,t)和脂肪圖像f(x,y,z,t)的數(shù)據(jù)替換后,向圖像發(fā)送部1107輸出。此外,在不一致的情況下,由于在靜磁場不均勻圖θ中產(chǎn)生了偏移的相位纏繞,因此為了接下來的攝像序號的相位解纏繞處理,對靜磁場不均勻圖θ的所有像素相加2π或者減去2π,消除相位纏繞。
圖像比較部1118有幾種對兩個圖像進行比較來判定是否一致的方法,其中的一個方法是求取圖像間的相關(guān)的方法。例如,求取前次攝像的脂肪圖像f(x,y,z,t-1)與本次攝像的水圖像w(x,y,z,t)、脂肪圖像f(x,y,z,t)的相關(guān)qwf和qff。相關(guān)由下式(8)、(9)求取。
【數(shù)學(xué)式8】
【數(shù)學(xué)式9】
在相關(guān)qff比qwf大時設(shè)為一致,在相關(guān)qwf比qff大時設(shè)為不一致。用于比較的基準(zhǔn)的圖像可以是水圖像和脂肪圖像中的任一個,但由于水圖像會因造影劑的流入而使信號發(fā)生變化,因此優(yōu)選將脂肪圖像作為基準(zhǔn)來進行比較。
在其他的比較的方法中,有求取前次攝像的水圖像w(x,y,z,t-1)、脂肪圖像f(x,y,z,t-1)與本次攝像的水圖像w(x,y,z,t)、脂肪圖像f(x,y,z,t)的差分dwf、dff的方法。差分dwf、dff由下式(10)、(11)給出。
【數(shù)學(xué)式10】
dwf=∑x,y,z||w(x,y,z,t)|-|f(x,y,z,t-1)||(10)
【數(shù)學(xué)式11】
dff=∑x,y,z||f(x,y,z,t)|-|f(x,y,z,t-1)||(11)
在差分dff比dwf小時設(shè)為一致,在差分dwf比dff小時設(shè)為不一致。
使用以上說明的時間序列的圖像的一致程度的比較方法能夠直接進行圖像的比較,因此相比按每個攝像序號來實施步驟s911中說明的水/脂肪判定處理,能夠減少水圖像和脂肪圖像的攝像序號間的替換。
(步驟s911)
步驟s909中,針對成為在時間序列間不進行使圖像齊整的處理的判定的、最初的攝像序號的圖像,進行水/脂肪判定處理。在水/脂肪判定處理中有幾種方法。例如有求取te1的圖像s1和te2的圖像s2的每個像素的信號比,將占有信號比的偏差大的區(qū)域的圖像設(shè)為水圖像的方法。水圖像的區(qū)域使用分離后的水圖像w、脂肪圖像f通過閾值處理等來求取。作為其他的方法,有作成水圖像w(x,y,z,t)和脂肪圖像f(x,y,z,t)的直方圖,根據(jù)其趨勢進行判定的(例如將直方圖的方差大的一方設(shè)為脂肪圖像)方法。
此外,步驟s911的處理在步驟s909、s910之前進行,可以針對第2個以后的攝像序號的圖像,進行基于時間序列圖像間的比較以及判定結(jié)果的圖像的替換。在步驟s906、s910、s911的處理后輸出到圖像發(fā)送部1107的圖像作為時間序列圖像顯示于顯示部111中。
根據(jù)本實施方式,能夠進一步減小在時間序列方向上產(chǎn)生的靜磁場不均勻圖的相位偏移、部分的相位變化的影響,能夠顯示更準(zhǔn)確的水圖像和脂肪圖像的時間序列圖像。此外,針對時間序列方向,按照相位偏移的大小,判定是否需要時間序列方向的相位解纏繞處理并進行處理,因此能夠減少時間序列方向的相位解纏繞處理中未消除的相位纏繞殘留的情況。
以上,對采用了2點dixon法的動態(tài)成像中得到的圖像的處理進行了說明,在采用3點dixon法的情況下,對靜磁場不均勻圖進行相位解纏繞的方法也相同,能夠應(yīng)用本實施方式。
<第2實施方式>
第2實施方式是采用了3點dixon法的實施方式。此外,作為不連續(xù)校正處理,相對于在第1實施方式中進行相位旋轉(zhuǎn)量的靜磁場不均勻圖的相位解纏繞處理,特征在于使用基于最小二乘估計的反復(fù)運算來進行對頻率的靜磁場不均勻圖的不連續(xù)進行校正的處理。以下,以與第1實施方式不同的點為中心對本實施方式進行說明。此外,本實施方式的裝置的結(jié)構(gòu)與上述的實施方式相同,以下適當(dāng)參照圖1~圖3。
首先,針對在本實施方式中采用的3點dixon法中使用的脈沖序列進行說明。圖11中示出在3點dixon法中使用的脈沖序列的一例。該脈沖序列是穩(wěn)態(tài)自由進動型的3維梯度回波(gradientecho)序列,且是得到te不同的3種圖像數(shù)據(jù)的序列。
控制部112進行以下控制,將該脈沖序列經(jīng)由rf發(fā)送部108進行發(fā)送。即,與rf脈沖801的照射同時地施加切片編碼傾斜磁場802,僅對成為目標(biāo)的斷層體進行激勵,并且施加用于對切片方向的位置信息進行編碼的切片編碼傾斜磁場803。
接下來,在施加了用于對位置信息進行編碼的相位編碼傾斜磁場804,并施加了負(fù)方向的頻率編碼傾斜磁場(前置脈沖)805之后,施加正方向的頻率編碼傾斜磁場806,在自rf脈沖起經(jīng)過了te1之后產(chǎn)生第1回波信號。接下來,再次施加負(fù)方向的頻率編碼傾斜磁場(重繞脈沖)807、正方向的頻率編碼傾斜磁場808,在自rf脈沖起經(jīng)過了te2之后產(chǎn)生第2回波信號。進一步地,再次施加負(fù)方向的頻率編碼傾斜磁場(重繞脈沖)809、正方向的頻率編碼傾斜磁場810,在自rf脈沖起經(jīng)過te3之后產(chǎn)生第3回波信號。在得到將水和脂肪分離的精度良好的圖像的情況下,例如te1是從水和脂肪得到的回波信號成為-π/6的相位的時間,te2是從水和脂肪得到的回波信號成為π/2的相位的時間,te3是從水和脂肪得到的回波信號成為7π/6的相位的時間。
最后,施加正方向的頻率編碼傾斜磁場811(擾相脈沖),同時施加切片編碼傾斜磁場812(重繞脈沖)和相位編碼傾斜磁場813(重繞脈沖)以便分別將切片編碼傾斜磁場803和相位編碼傾斜磁場804抵消。
分別改變切片編碼傾斜磁場803和812、相位編碼傾斜磁場804和813的面積,同時重復(fù)執(zhí)行切片編碼和相位編碼的次數(shù)的這種序列,由信號檢測部109經(jīng)由接收線圈105收集切片編碼×相位編碼數(shù)目的回波信號。所收集的回波數(shù)據(jù)被保存于k空間數(shù)據(jù)庫1102中,信號處理部110對其進行處理。信號處理部110(圖像重構(gòu)部1103)將k空間的數(shù)據(jù)進行3維傅里葉變換,得到te不同的3種圖像數(shù)據(jù)。這些圖像數(shù)據(jù)被保存于圖像數(shù)據(jù)庫1104中。此外,即使在使用了基于最小二乘估計的反復(fù)運算的3點dixon法中,te也能設(shè)定為水和脂肪的相位差不同的任意的值。
本實施方式中,也將基于這種脈沖序列的攝像作為動態(tài)成像進行,其過程與參照圖8所說明的第1實施方式的過程相同,通過其執(zhí)行得到回波時間不同的多個圖像分別作為時間序列的原圖像。
接下來,參照圖12對使用了通過上述動態(tài)成像取得的時間序列的多個原圖像的水/脂肪分離處理的處理過程進行說明。圖12是主要表示信號處理部110(圖像處理部1105)的處理的流程圖。用于執(zhí)行本處理流程的程序被存儲于圖像處理部1105內(nèi),圖像處理部1105執(zhí)行基于圖12說明的各步驟的處理。圖12的處理流程按動態(tài)成像的每個攝像序號執(zhí)行。在此,對于3個不同te的原圖像,將te1的圖像設(shè)為s1,te2的圖像設(shè)為s2,將te3的圖像設(shè)為s3,進行說明。
(步驟s1201)
靜磁場不均勻圖作成部1111在保存于圖像數(shù)據(jù)庫1104的、te1的圖像s1(x,y,z,t)和te2的圖像s2(x,y,z,t)以及前次的攝像序號(t-1)的te1的圖像s1(x,y,z,t-1)和te2的圖像s2(x,y,z,t-1)的攝像之間,通過式(12)求取因共振頻率的偏離等導(dǎo)致的相位或者頻率偏移ψoffset。由于相位和頻率是相關(guān)聯(lián)的物理量(相位=2π×頻率×?xí)r間),因此使用哪一個都可以,在本實施方式中使用頻率進行說明。
【數(shù)學(xué)式12】
(步驟s1202)
判定部1116根據(jù)頻率偏移的值來判斷是否進行時間序列處理。在頻率偏移ψoffset小的情況下,判斷為進行時間序列處理,轉(zhuǎn)移到步驟s1203,在頻率偏移ψoffset大的情況下,判斷為不進行時間序列處理,轉(zhuǎn)移到步驟s1206。大小的判斷以基于脂肪的化學(xué)位移的頻率(1.5t時223hz)為基準(zhǔn),在例如頻率偏移ψoffset為(-223/4~223/4)時設(shè)為小。該判斷與第1實施方式中的步驟s903同樣地,是為了避免因時間序列處理使不連續(xù)校正處理變得不準(zhǔn)確而進行的。
(步驟s1203)
不連續(xù)校正處理部1113(時間序列不連續(xù)校正部1115)使用前次的攝像序號的靜磁場不均勻圖ψ,進行時間序列的處理。該處理是通過最小二乘估計的反復(fù)運算來求取靜磁場不均勻圖的處理,在此稱作區(qū)域擴展處理。圖13是表示動態(tài)成像的靜磁場不均勻圖1301、1302的數(shù)據(jù)的圖。圖13的靜磁場不均勻圖由頻率ψ的信息表示。時間序列方向的區(qū)域擴展處理是,從時間序列方向的坐標(biāo)(t-1)的區(qū)域擴展完成像素(例如1301的a)起,將時間序列方向的坐標(biāo)(t)的空間坐標(biāo)相同的未處理像素(例如1302的b)作為相鄰的像素來進行區(qū)域擴展。
在求取本次的攝像序號的靜磁場不均勻圖ψ(x,y,z,t)時,在對下式(13)所示的非線性方程式進行非線性最小二乘估計時,將前次的攝像序號的區(qū)域擴展完成靜磁場不均勻圖ψ(x,y,z,t-1)使用為反復(fù)運算的初始值。
【數(shù)學(xué)式13】
s1(x,y,z,t)={w(x,y,z,t)+f(x,y,z,t)exp(i2πff·te1)}exp{i2πψ(x,y,z,t)·te1}
s2(x,y,z,t)={w(x,y,z,t)+f(x,y,z,t)exp(i2πff·te2)}exp{i2πψ(x,y,z,t)·te2}
s3(x,y,z,t)={w(x,y,z,t)+f(x,y,z,t)exp(i2πff·te3)}exp{i2πψ(x,y,z,t)·te3}
(13)
式(13)的ff是脂肪的化學(xué)位移的頻率,在1.5t裝置的情況下成為223hz。而且,通過非線性最小二乘估計的反復(fù)運算來求取該像素的靜磁場不均勻圖ψ的值。本區(qū)域擴展通過僅對存在物體的像素進行實施,從而能夠減少局部收斂。
(步驟s1204)
在時間序列方向的區(qū)域擴展處理之后,不連續(xù)校正處理部1113(空間不連續(xù)校正部1114)執(zhí)行空間上的區(qū)域擴展處理,對在時間序列方向上未被處理的未處理像素進行區(qū)域擴展處理。未處理像素在前面的攝像序號的相鄰的像素不是區(qū)域擴展完成的情況下產(chǎn)生。在存在區(qū)域擴展完成的像素和空間上相鄰的未處理像素的情況下,對未處理像素進行區(qū)域擴展處理,直到能進行區(qū)域擴展處理的未處理像素消失為止,都進行處理。
區(qū)域擴展處理的方法與時間序列間的區(qū)域擴展處理同樣地,對x,y,z的坐標(biāo)軸的各自的正負(fù)兩方向進行。例如,在從ψ(x-1,y,z,t)向ψ(x,y,z,t)的區(qū)域擴展的情況下,對求取ψ(x,y,z,t)時的非線性最小二乘估計的反復(fù)運算的初始值使用ψ(x-1,y,z,t)。
對于步驟s1203所示的時間序列方向的區(qū)域擴展處理和步驟s1204所示的空間方向的區(qū)域擴展處理來說,也可以替換對每個像素進行區(qū)域擴展的順序。即,例如也可采用以下等方法來推進:在攝像(t-1)的像素(x)和攝像(t)的相當(dāng)?shù)南袼?x)之間進行了時間方向的區(qū)域擴展處理之后,在與(t)的像素(x+1)之間進行空間方向的區(qū)域擴展處理,接下來在(t-1)的像素(x+2)和攝像(t)的相當(dāng)?shù)南袼?x+2)之間進行了時間方向的區(qū)域擴展處理之后,在與(t)的像素(x+3)之間進行空間方向的區(qū)域擴展處理。
如上那樣本實施方式的區(qū)域擴展處理是對x,y,z,t的4維的靜磁場不均勻圖進行的4維的區(qū)域擴展處理。對于進行區(qū)域擴展處理的像素的順序來說,通過組合在與區(qū)域擴展完成像素相鄰(空間上的相鄰和時間序列上的相鄰)的未處理像素之內(nèi)以信號值(s1×s2×s3的絕對值)從高到低的順序進行處理等的方法,從而相比現(xiàn)有的x,y,z的3維的區(qū)域擴展處理,能夠減少局部收斂。
(步驟s1205)
分離圖像運算部1117使用區(qū)域擴展完成的靜磁場不均勻圖ψ(x,y,z,t)、te1的圖像s1(x,y,z,t)、te2的圖像s2(x,y,z,t)、te3的圖像s3(x,y,z,t),作成水圖像w(x,y,z,t)和脂肪圖像f(x,y,z,t),并向圖像發(fā)送部1107輸出。此時,區(qū)域擴展完成的靜磁場不均勻圖ψ(x,y,z,t)也包含沒有被區(qū)域擴展處理的像素,因此沒有進行區(qū)域擴展處理的像素通過外插來求取值。通過將由步驟s1204求取到的靜磁場不均勻圖ψ(x,y,z,t)代入到式(13),對未知數(shù)w(x,y,z,t)、f(x,y,z,t)的線性方程式進行最小二乘估計,能夠求取水圖像w(x,y,z,t)和脂肪圖像f(x,y,z,t)。
(步驟s1206)
在基于判定部1116的判定步驟s1202中是不進行時間序列的區(qū)域擴展處理的判定時,通過進行空間上的區(qū)域擴展處理,從而求取區(qū)域擴展完成的靜磁場不均勻圖ψ(x,y,z,t)。此時的區(qū)域擴展處理是,確定開始的像素,依次對在x,y,z方向的任一個方向上相鄰的像素進行區(qū)域擴展處理。關(guān)于開始像素,例如有設(shè)為te1的圖像s1、te2的圖像s2、te3的圖像s3的信號變化大的像素的方法。
這是由于水和脂肪同時存在的像素的信號變化大,并且水和脂肪同時存在的像素難以局部收斂,所以采用這種方法。對于進行區(qū)域擴展處理的像素的順序來說,通過組合在與區(qū)域擴展完成像素相鄰(空間上的相鄰)的未處理像素之內(nèi)以信號值(s1×s2×s3的絕對值)從高到低的順序進行處理等的方法,從而能夠減少局部收斂。
(步驟s1207)
分離圖像運算部1117使用區(qū)域擴展完成的靜磁場不均勻圖ψ(x,y,z,t)、te1的圖像s1(x,y,z,t)、te2的圖像s2(x,y,z,t)、te3的圖像s3(x,y,z,t),作成水圖像w(x,y,z,t)和脂肪圖像f(x,y,z,t)。處理內(nèi)容與步驟s1205相同。
(步驟s1208)
該處理與第1實施方式的步驟s909相同,圖像比較部1118對時間序列的圖像進行比較,判定是否在時間序列間進行使圖像齊整的處理。關(guān)于該判定,針對動態(tài)成像的最初的攝像序號,作為不進行使圖像齊整的處理的判定而結(jié)束。針對其他的攝像序號,作為進行使圖像齊整的處理的判定,向步驟s1209轉(zhuǎn)移。
(步驟s1209)
在前次攝像的水圖像w(x,y,z,t-1)、脂肪圖像f(x,y,z,t-1)與本次攝像的步驟s1207中作成的水圖像w(x,y,z,t)、脂肪圖像f(x,y,z,t)之間比較一致的程度。在比較的結(jié)果一致的情況下,將水圖像w(x,y,z,t)、脂肪圖像f(x,y,z,t)直接輸出到圖像發(fā)送部1107。在不一致的情況下,在將水圖像w(x,y,z,t)和脂肪圖像f(x,y,z,t)的數(shù)據(jù)替換后,向圖像發(fā)送部1107輸出。此外,在不一致的情況下,由于靜磁場不均勻圖ψ局部收斂,因此為了接下來的攝像序號的區(qū)域擴展處理,對靜磁場不均勻圖ψ的所有像素加上或減去脂肪的化學(xué)位移的頻率。比較的方法與第1實施方式所示的步驟s910的方法相同。
在本實施方式中,與第1實施方式同樣地,能夠減小在時間序列方向上產(chǎn)生的靜磁場不均勻圖的頻率的偏移、部分的變化的影響,能夠顯示更準(zhǔn)確的水圖像和脂肪圖像的時間序列圖像。此外,針對時間序列方向,按照頻率偏移的大小,判定是否需要時間序列方向的區(qū)域擴展處理并進行處理,因此能夠在重復(fù)計算中減少局部收斂的情況。
此外,以上對在采用了3點dixon法的動態(tài)成像中得到的圖像的處理進行了說明,但本實施方式的處理在采用了2點dixon法、多點dixon法的情況下也能應(yīng)用。
<第3實施方式>
在第1實施方式以及第2實施方式的mri裝置中,判定部1116使用靜磁場不均勻圖的相位偏移或者頻率偏移的值自動判定是否進行時間序列的相位解纏繞處理或者時間序列的區(qū)域擴展處理的判定,但本實施方式的mri裝置具備用于操作者進行這些判定的單元。在第1以及第2實施方式中,通過圖像比較部1118自動地進行圖像的比較,但本實施方式的mri裝置具備用于操作者進行這些比較的單元。具體來說,經(jīng)由mri裝置的操作部受理操作者的判定結(jié)果、選擇。
操作者選擇的項目是時間序列方向和空間方向的4維相位解纏繞處理或者4維區(qū)域擴展處理、時間序列的圖像比較這兩個,對各時間序列擇一地選擇任一個。
在本實施方式中,裝置的結(jié)構(gòu)與上述的實施方式相同,因此以不同的特征為中心來說明本實施方式。在以下的說明中,適當(dāng)參照在上述的實施方式中使用的附圖。
圖14是選擇4維相位解纏繞處理和時間序列圖像的比較的用戶界面(ui)。圖14的“4dunwrapping”參數(shù)是對4維相位解纏繞處理或者4維區(qū)域擴展的實施進行選擇的參數(shù),能夠選擇off和on。
在“4dunwrapping”中選擇了on時,能輸入“startnumber”和“endnumber”參數(shù)。“startnumber”和“endnumber”參數(shù)表示進行4維相位解纏繞處理或者4維區(qū)域擴展的攝像序號的范圍。
在“4dunwrapping”為off的情況(沒有選擇on的情況)下或者“4dunwrapping”為on且存在不與由“startnumber”和“endnumber”參數(shù)表示的攝像序號的范圍相符合的攝像序號的情況下,針對表示時間序列圖像的比較的實施的“seriesmatching”參數(shù),可選擇off和on。在選擇為on時,能輸入“standardnumber”和“matchingnumber”。“standardnumber”是成為時間序列圖像的比較的基礎(chǔ)的攝像序號,“matchingnumber”是進行時間序列圖像的比較的攝像序號?!癿atchingnumber”能夠輸入不與從“startnumber”到“endnumber”的范圍相符合的攝像序號。此外,在“standardnumber”不處于從“startnumber”到“endnumber”的范圍的情況下,能對“matchingnumber”輸入“endnumber”。
接下來,基于圖15說明在2點dixon法的時間序列的水/脂肪分離圖像作成中應(yīng)用了本實施方式的情況的處理過程。圖15是說明本實施例的處理流程圖。用于執(zhí)行本處理流程的程序被存儲于圖像處理部1105內(nèi),圖像處理部1105執(zhí)行基于圖15所說明的各步驟的處理。圖15的處理流程按動態(tài)成像的每個攝像序號執(zhí)行。
(步驟s1501)
使用圖14所示的“4dunwrapping”、“startnumber”、“endnumber”參數(shù)來進行時間序列的相位解纏繞的判定。在“4dunwrapping”為on且攝像序號為“startnumber”以上且小于“endnumber”時結(jié)束本攝像序號的處理。在“4dunwrapping”為on且攝像序號為“endnumber”時,向步驟s1502轉(zhuǎn)移。在其他的情況下,向步驟s1505轉(zhuǎn)移。
(步驟s1502)
根據(jù)從“startnumber”到“endnumber”的te1的圖像s1(x,y,z,t)和te2的圖像s2(x,y,z,t)求取靜磁場不均勻圖p(x,y,z,t)。計算式與式(1)和式(2)相同。
(步驟s1503)
使用從“startnumber”到“endnumber”的靜磁場不均勻圖p(x,y,z,t),進行將時間序列和空間合并的4維的相位解纏繞處理。
最初,確定開始像素,對在x,y,z,t方向的任一個方向上相鄰的像素依次進行相位解纏繞處理,作成相位解纏繞完成的靜磁場不均勻圖θ(x,y,z,t)。
開始像素例如設(shè)為從“startnumber”到“endnumber”的靜磁場不均勻圖p(x,y,z,t)的絕對值成為最大的像素,對于開始像素的相位解纏繞完成的靜磁場不均勻圖θ(x,y,z,t)的值來說,設(shè)定同坐標(biāo)的靜磁場不均勻圖p(x,y,z,t)的相位。對于進行相位解纏繞處理的像素的順序來說,能夠組合在與相位解纏繞完成像素相鄰(空間上的相鄰和時間序列上的相鄰)的未處理像素之內(nèi)以靜磁場不均勻圖p的絕對值從高到低的順序進行處理等的方法。
例如在因造影劑的流入而使水和脂肪處于相反相位的圖像s1中,有時會大范圍地引起信號降低,但通過如上述那樣以絕對值從高到低的順序進行處理,從而即使是很難在僅空間的3維的相位解纏繞處理中將相位纏繞消除的區(qū)域,也能減少相位纏繞。相位解纏繞的方法與第1實施方式相同,使用式(5),對x,y,z,t的坐標(biāo)軸的各自的正負(fù)兩方向進行。
(步驟s1504)
使用從“startnumber”到“endnumber”的、4維的相位解纏繞完成的靜磁場不均勻圖θ(x,y,z,t)、te1的圖像s1(x,y,z,t)、te2的圖像s2(x,y,z,t),作成從“startnumber”到“endnumber”的水圖像w(x,y,z,t)和脂肪圖像f(x,y,z,t)。該處理內(nèi)容與第1實施方式的步驟s906相同,使用式(6)以及式(7-1)、(7-2)來求取。
(步驟s1505~步驟s1507)
步驟s1505~s1507是沒有進行4維相位解纏繞處理或者4維區(qū)域擴展的情況,與第1實施方式的流程(圖9)的步驟s901、s907、s908相同。即,步驟s1505中,使用本次的攝像序號的、te1的圖像s1(x,y,z,t)和te2的圖像s2(x,y,z,t),作成靜磁場不均勻圖p(x,y,z,t)。步驟s1506中,通過對靜磁場不均勻圖p(x,y,z,t)進行空間上的相位解纏繞處理,從而求取相位解纏繞完成的靜磁場不均勻圖θ(x,y,z,t)。進一步地,在步驟s1507中,使用相位解纏繞完成的靜磁場不均勻圖θ(x,y,z,t)、te1的圖像s1(x,y,z,t)、te2的圖像s2(x,y,z,t),作成水圖像w(x,y,z,t)和脂肪圖像f(x,y,z,t)。
(步驟s1508)
另一方面,在圖14的ui中,在“seriesmatching”為on且在“macthingnumber”中有本次的攝像序號時,向步驟s1509轉(zhuǎn)移,在其他的情況下向步驟s1510轉(zhuǎn)移。
(步驟s1509)
使用圖14的ui“standardnumber”中所輸入的攝像序號(圖示的例子中為t=1)的水圖像w(x,y,z,1)、脂肪圖像f(x,y,z,1)和在本次攝像的步驟s1207中作成的水圖像w(x,y,z,t)、脂肪圖像f(x,y,z,t),進行圖像的比較和時間序列方向的圖像匹配。該處理與第1實施方式的步驟s910相同,根據(jù)圖像的一致度判斷是否需要圖像的替換,按照判斷結(jié)果實施或者不實施替換。對于圖像的替換來說,在本次的攝像序號為“endnumber”的情況下,將從“startnumber”到“endnumber”的圖像全部替換。
(步驟s1510)
在圖14的ui“seriesmatching”為off的情況(或者沒有選擇on的情況)下,不進行時間序列的圖像的比較,而進行水/脂肪判定處理。該處理與第1實施方式的步驟s911相同。
此外,在本實施方式中,記載了以第1實施方式(2點dixon法與4維相位解纏繞處理的組合)為基礎(chǔ)應(yīng)用用戶界面和4維相位解纏繞處理的例子,但也能夠通過使用同樣的用戶界面而應(yīng)用于第2實施方式(3點dixon法與4維區(qū)域擴展處理的組合)的處理。此外,在圖14所示的ui畫面之前,顯示選擇4維相位解纏繞處理和4維區(qū)域擴展處理中的任一個的畫面,操作者可以選擇任一個。
如以上說明的那樣,本實施方式的mri裝置具備受理操作者所進行的時間序列方向的不連續(xù)校正處理的選擇的操作部,上述信號處理部在上述操作部受理了時間序列方向的不連續(xù)校正處理的選擇時,進行基于上述時間序列方向不連續(xù)校正部的不連續(xù)校正處理。
此外,本實施方式的mri裝置具備受理操作者所進行的時間序列方向的不連續(xù)校正處理的范圍的指定的操作部,信號處理部在上述操作部受理的時間序列方向的不連續(xù)校正處理的范圍內(nèi),進行基于上述時間序列方向不連續(xù)校正部的不連續(xù)校正處理。進一步地,本實施方式的mri裝置具備在時間序列方向上相鄰的圖像間對上述多種時間序列圖像進行比較,判定圖像的一致度的圖像比較部,且具備受理操作者所進行的時間序列方向的圖像的比較的指示的操作部。
根據(jù)本實施方式的mri裝置,通過具備使操作者進行是否進行時間序列方向不連續(xù)校正處理的判定或選擇的單元,從而能夠如以下所述那樣,進一步提高圖像的精度和便利性。
例如,對于4維相位解纏繞處理或者4維區(qū)域擴展處理來說,通過對4維數(shù)據(jù)確定一個開始像素來進行處理,從而能夠最大程度減少相位纏繞或者局部收斂,但其反面是,不能按每個攝像序號作成圖像,因此在需要實時地對圖像進行確認(rèn)時不能利用。本實施方式通過在不需要實時地對圖像進行確認(rèn)的情況下由操作者進行選擇,從而能夠得到精度最高的圖像。
此外,在第1以及第2實施方式中,在時間序列方向的靜磁場不均勻圖的相位偏移α或者頻率偏移為規(guī)定的值以上時,進行時間序列圖像的比較(步驟s903、s1202),但在自動判定的情況下,也能弄錯這些步驟中的判定。在已知攝像的時間間隔是空開的情況下,按照本實施方式,操作者不實施時間序列方向的相位解纏繞處理,而將進行時間序列圖像的比較設(shè)為能選擇,從而能夠更可靠地減少相位纏繞或者局部收斂。
<第4實施方式>
本實施方式也具備操作者選擇4維相位解纏繞處理或者4維區(qū)域擴展處理、時間序列的圖像比較的單元,這一點與第3實施方式相同。本實施方式為了使操作者所進行的選擇更加便利化,而具備提供成為操作者的判斷的指標(biāo)的信息的單元。作為這種信息,例如有共振頻率的時間序列的變化。
以下,以所提供的信息是時間序列的共振頻率的情況為例來說明本實施方式的動作。此外,裝置結(jié)構(gòu)與上述的實施方式相同,但在本實施方式的mri裝置中,控制部112與通常的2點dixon法、3點dixon法的脈沖序列不同,進行按每次攝像測定共振頻率的控制。
圖16示出帶共振頻率測定的動態(tài)成像的序列圖。如圖示那樣,在該序列中,對動態(tài)成像的圖像數(shù)據(jù)的測量1601追加共振頻率的測定1602。測量1601例如由圖5或圖6中所示的脈沖序列的重復(fù)構(gòu)成。此外,共振頻率的測定1602例如不使用頻率編碼傾斜磁場或相位編碼傾斜磁場,而施加rf脈沖,在施加了使旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)復(fù)原的rf脈沖之后,測量回波信號。成為該回波信號的頻率分布的峰值的頻率是共振頻率。這種共振頻率的測定1602能以極短的時間進行。
這樣測定的共振頻率例如圖17所示那樣,在每次攝像時顯示于顯示部111。在圖17所示的例子中,顯示共振頻率的波形1701和峰值頻率的數(shù)值1702,并且顯示用于選擇時間序列方向的相位解纏繞的u11705、1706。進一步地,顯示與前次攝像時測定的共振頻率的差1703、脂肪的共振頻率差1704。脂肪的共振頻率差1704是依賴于磁場強度的固定值,在磁場強度為1.5t的情況下成為-223hz。
操作者確認(rèn)共振頻率的值1702、與前次的共振頻率的差1703,并確認(rèn)脂肪的共振頻率差1704,能夠選擇對時間序列方向的相位解纏繞進行選擇的按鍵1705或者不對時間序列方向的相位解纏繞進行選擇的按鍵1706中的任一個。
基于本實施方式的信號處理部的處理流程與圖9或者圖12所示的流程相同,在操作者按壓了選擇時間序列方向的相位解纏繞的按鍵1705的情況下,例如在圖9所示的流程中,在時間序列解纏繞判定s903中選擇“是”,向s904轉(zhuǎn)移。在按壓了不進行選擇的按鍵1706的情況下,在時間序列解纏繞判定s903中選擇“否”,向s907轉(zhuǎn)移。進行時間序列方向的區(qū)域擴展處理的圖12的流程情況也相同。但是在本實施方式中,由于確認(rèn)所顯示的共振頻率并決定時間序列方向的相位解纏繞的選擇,因此能夠省略圖9的步驟s902或者圖12的步驟s1201。
這樣根據(jù)本實施方式,操作者按圖像數(shù)據(jù)的每個測量1601確認(rèn)頻率偏移,能夠選擇時間序列方向的相位解纏繞或者區(qū)域擴展處理。
此外,在以上的說明中,僅說明了時間序列方向的相位解纏繞或者區(qū)域擴展處理的選擇的ui,但在沒有選擇這些系列方向的處理的情況下,與第3實施方式同樣地,針對時間序列的圖像比較,也當(dāng)然可以利用圖14所示那樣的ui,使操作者能夠選擇時間序列的圖像比較。
如以上說明的那樣,本實施方式的mri裝置具備受理操作者所進行的時間序列方向的不連續(xù)校正處理的選擇、操作者所進行的時間序列方向的圖像的比較的指示的操作部,并且攝像部在每1次攝像時,進行共振頻率測定,上述操作部具備顯示由上述攝像部測定的每次攝像的共振頻率的顯示部。由此,與第3實施方式同樣地,能夠提高圖像的精度并且提高操作者的便利性。
以上說明了本發(fā)明的mri裝置以及方法的實施方式,但本發(fā)明并不限定于這些實施方式,能進行一部分要素的刪除、其他要素的追加等適當(dāng)變更。此外,也可以將在各實施方式中采用的處理、方法與在其他實施方式中采用的處理、方法適當(dāng)組合。
進一步地,在以上的實施方式中,信號處理部作為mri裝置的一部分要素進行了說明,但信號處理部的功能(圖2以及圖3中所示的運算功能)也可以作為與mri裝置不同的模式(圖像處理裝置),也可以與mri裝置的攝像獨立地進行上述各實施方式的動作。