專利名稱:磁共振成象裝置及其磁共振成象裝置的數據處理方法
技術領域:
本發明涉及利用核磁共振信號對被檢測體圖象實施攝象的磁共振成象裝置以及磁共振成象裝置的數據處理方法,特別涉及能夠對信號接收用線圈的敏感度分布產生的圖象數據亮度和信號值的不均勻性實施修正的磁共振成象裝置以及磁共振成象裝置的數據處理方法。
背景技術:
在先技術中作為醫療現場使用的檢測裝置,包括如圖24所示的磁共振成象(MRIMagnetic Resonance Imaging)裝置1(比如說可以參見日本專利第3135592號公報)。
磁共振成象裝置1是以下這樣的裝置可以通過在位于形成靜磁場用的筒形靜磁場用磁鐵2的內部處的被檢測體P的攝象區域處,通過傾斜磁場線圈組件3的各傾斜磁場線圈3x、3y、3z形成沿X軸、Y軸、Z軸方向的傾斜磁場,并且通過RF(Radio Frequency)線圈4對拉莫爾(Larmor)頻率的高頻(RF)信號實施傳送,來使位于被檢測體P內部處的原子核自旋產生磁共振,并且利用激勵所產生的核磁共振(NMRNuclear Magnetic Resonance)信號對被檢測體P的圖象實施再構成處理。
換句話說就是,可以預先使用靜磁場用電源5在靜磁場用磁鐵2的內部形成靜磁場。根據由輸入裝置6接收到的指令信號,由序列信號控制器控制組件7a將作為信號控制信息的序列信號傳送至序列信號控制器8處,進而由序列信號控制器8依據序列信號,對將高頻信號傳送至與各傾斜磁場線圈3x、3y、3z相連接的傾斜磁場用電源9和RF線圈4處的信號發送器10實施控制。采用這種構成形式,可以在攝象區域處形成傾斜磁場,并且可以向被檢測體P發送出高頻信號。
由傾斜磁場線圈3x、3y、3z在這時產生的X軸傾斜磁場、Y軸傾斜磁場、Z軸傾斜磁場,主要是分別作為相位編碼(PEphase encoding)用傾斜磁場、讀取(ROreadout)用傾斜磁場、層面編碼(SEslice encoding)用傾斜磁場使用的。因此,作為原子核位置信息的X坐標、Y坐標、Z坐標,分別被變換為原子核自旋的相位、頻率、層面的位置,并且一邊改變相位編碼量,一邊重復進行序列作業。
然后,伴隨著對位于被檢測體P內部處的原子核自旋實施激勵所產生的NMR信號,利用RF線圈4接收信號,同時傳送至信號接收器11處并變換為數字化的原始數據(raw data)。該原始數據可以通過序列信號控制器8讀取至序列信號控制器控制組件7a處,進而由序列信號控制器控制組件7a將原始數據配置在形成在原始數據用數據庫7b處的K空間(傅立葉空間)處。圖象再構成組件7c可以通過對配置在K空間處的原始數據實施傅立葉變換,來獲得被檢測體P的再構成圖象數據,并將其儲存在圖象數據用數據庫7d處。而且,還可以通過顯示處理組件7e將圖象數據傳送至適當的顯示裝置7f處,以對其實施顯示。
這種磁共振成象裝置1為了能夠提高攝象速度,采用著RF線圈4由發送信號用的整體(WBwhole-body)線圈和作為接收信號用的主線圈的相控矩陣線圈(PACphased-array coil)構成的構成形式(比如可以參見Roemer PB,et al,The MNR Phased Array,MRM 16,192-225(1990))。相控矩陣線圈具有多個表面線圈,所以可以通過使用各表面線圈同時接收NMR信號以在短時間里收集更多原始數據的方式,縮短攝象所需要的時間。
當采用這種磁共振成象裝置1實施圖象診斷時,不希望在最終獲得的圖象數據中出現亮度起伏(unevenness)(信號強度起伏)。然而,當RF線圈4是由具有多個表面線圈的相控矩陣線圈構成時,由于構成RF線圈4用的各表面線圈的敏感度不均勻性,會使NMR信號的信號強度和簡單對原始數據實施傅立葉變換等再構成處理獲得的圖象數據的信號強度產生不均勻性,所以會使圖象數據產生亮度起伏。
因此,在先技術中是在實施生成被檢測體P圖象用的主掃描之前,先進行敏感度預掃描的。所以,通過敏感度預掃描利用WB線圈和相控矩陣線圈獲得圖象數據,并通過圖25所示的流程步驟,依據作為各圖象數據的信號強度SPAC、SWB的除法運算值的信號強度比(SPAC/SWB),對作為三維敏感度映象圖數據的相控矩陣線圈的敏感度分布實施推定,進而通過所獲得的三維敏感度映象圖數據對圖象數據的亮度實施修正。
首先,通過敏感度預掃描運行組件7g將敏感度推定用序列信號傳送至序列信號控制器控制組件7a處,實施敏感度預掃描作業。將通過WB線圈獲得的WB再構成圖象和通過相控矩陣線圈獲得的PAC再構成圖象,分別儲存在WB再構成圖象用數據庫7h和PAC再構成圖象用數據庫7i處。
隨后,由敏感度分布推定組件7j依據WB再構成圖象和PAC再構成圖象,求解相控矩陣線圈的敏感度分布的推定值。
換句話說就是,在步驟S1中,由閾值處理部7k對WB再構成圖象和PAC再構成圖象實施閾值處理。對WB再構成圖象和PAC再構成圖象的各信號強度小于等于閾值(包含該閾值)的區域實施屏蔽處理(mask),并且生成出WB絕對值圖象數據和PAC絕對值圖象數據。
隨后在步驟S2中,由區域抑制處理(region reduction)部71對實施PAC再構成圖象和WB再構成圖象的閾值處理后的區域實施區域抑制處理,將位于縮小后的屏蔽區域附近處的信號強度比較小的部分,從三維敏感度映象圖數據制作時使用的數據中除去。
隨后在步驟S3中,由除法運算處理部7m通過將閾值處理和區域抑制處理后的各層面中的PAC絕對值圖象(PAC再構成圖象的信號絕對值),除以WB絕對值圖象(WB再構成圖象的信號絕對值)的方式,對作為三維敏感度映象圖數據的PAC絕對值圖象和WB絕對值圖象間的信號強度比實施求解。
隨后在步驟S4中,通過標準化處理部7n對作為PAC絕對值圖象和WB絕對值圖象間的信號強度比求解出的三維敏感度映象圖數據,按每個層面實施標準化處理。
隨后在步驟S5中,由被檢測體內區域內插處理部7o對實施標準化處理后的三維敏感度映象圖數據中位于被檢測體P內部處的無信號區域,實施線型內插處理。
隨后在步驟S6中,為了對位于被檢測體外部處無信號區域中的敏感度分布實施推定,通過被檢測體外區域內插處理部7p實施區域增大(regiongrowing)處理,由此對被檢測體外部處無信號區域中的敏感度分布實施內插。
隨后在步驟S7中,為了使沿切割層面方向的敏感度分布一樣,而由層面方向加權處理部7q對三維敏感度映象圖數據沿切割層面方向加權,由此對其實施修正處理。
隨后在步驟S8中,由平滑處理部7r實施諸如數據擬合處理和平滑(smoothing)處理等各種處理,以制作出作為整個三維區域中的體積數據的敏感度映象圖,并儲存在敏感度映象圖用數據庫7s處。
隨后,可以將圖象獲得用序列信號由主掃描運行組件7t傳送至序列信號控制器控制組件7a處,運行主掃描。由圖象再構成組件7c實施圖象再構成處理,并將所獲得的圖象數據儲存在圖象數據用數據庫7d處。圖象數據修正組件7u利用儲存在敏感度映象圖用數據庫7s處的敏感度映象圖,對儲存在圖象數據用數據庫7d處的圖象數據的亮度實施修正,并且通過顯示處理組件7e將實施亮度修正后的圖象數據傳送至顯示裝置7f處,以實施顯示。
一般說來,通過敏感度預掃描和主掃描獲得的圖象數據中包含有無信號區域。在作為攝象區域的被檢測體處存在有諸如肺等的部位,所以存在有不會產生NMR信號的無信號區域。而且,位于被檢測體內的無信號區域與有信號區域間的邊界附近位置處的有信號區域,通常會出現信號強度比較小的現象。而且,這會對相控矩陣線圈的敏感度分布推定值產生影響。
然而,屬于在先技術的磁共振成象裝置1,在制作相控矩陣線圈的敏感度映象圖時的無信號區域內插方法,與位于被檢測體內外無關地僅僅對無信號區域實施區域增大處理的。
而且,使用相控矩陣線圈實施的敏感度預掃描與使用WB線圈實施的敏感度預掃描是分別實施的,所以在使用相控矩陣線圈獲得的圖象數據中的被檢測體P的形狀,與使用WB線圈獲得的圖象數據中的被檢測體P的形狀間往往會出現偏差。
而且,不只是相控矩陣線圈處的各表面線圈的敏感度分布,還會由于配置特性而產生與裝置坐標系統中Z軸方向相關的信號強度不均勻性。
然而,屬于在先技術的磁共振成象裝置1,并沒有考慮到實施敏感度預掃描時的圖象數據位置偏差和表面線圈的配置特性產生的信號強度不均勻性,僅僅是對WB再構成圖象數據和PAC再構成圖象數據的各信號強度實施閾值處理,并依據由此分別獲得的PAC絕對值圖象數據和WB絕對值圖象數據間的信號強度比,對相控矩陣線圈的敏感度分布實施推定并生成敏感度映象圖。
由于采用這種構成形式,屬于在先技術的磁共振成象裝置1,難以使通過敏感度預掃描推定出的相控矩陣線圈的敏感度分布具有良好精度,所以存在有難以對實施主掃描獲得的再構成圖象的亮度實施具有良好精度的修正的問題。
而且,在先技術中作為醫療現場使用的檢測裝置,還包括如圖26所示的磁共振成象裝置1(比如說可以參見日本專利第3135592號公報)。
如上所述,當RF線圈4是由相控矩陣線圈和WB線圈構成時,與相控矩陣線圈和WB線圈的敏感度不均勻性相關的NMR信號,以及通過再構成處理方式獲得的圖象數據的信號強度也會出現不均勻性。一般說來,WB線圈的敏感度不均勻性小到可以被忽略的程度,然而作為為了其它技術目的而設置的線圈的相控矩陣線圈中的表面線圈的敏感度不均勻性則比較大,會對圖象數據產生影響。
因此,有必要對由于相控矩陣線圈的敏感度不均勻性而產生的圖象數據信號強度中的不均勻性實施修正。
如圖26所示的磁共振成象裝置1,可以按照如圖27的示意性流程圖所示,在步驟S1中通過敏感度預掃描運行組件7g,將敏感度推定用序列信號傳送至序列信號控制器控制組件7a處,將相控矩陣線圈和WB線圈作為信號接收用線圈并實施敏感度預掃描作業。將通過WB線圈獲得的WB線圈圖象數據和通過相控矩陣線圈獲得的主線圈圖象數據,作為相控矩陣線圈的敏感度分布推定用的圖象數據實施獲取,并分別儲存在WB線圈圖象用數據庫7h和主線圈圖象用數據庫7v處。采用這種構成形式,可以按兩次方式對作為三維圖象數據的體積數據實施攝象。
隨后在步驟S2中,通過敏感度分布推定組件7j對相控矩陣線圈的敏感度分布推定值實施求解。換句話說就是,通過使用除法運算處理部7w,利用如圖28(b)所示的WB線圈圖象數據的信號強度SWB,對如圖28(a)所示的主線圈圖象數據的信號強度SPAC實施除運算的方式,求出作為相控矩陣線圈的敏感度分布推定值的、如圖28(c)所示的主線圈圖象數據與WB線圈圖象數據間的信號強度比(SPAC/SWB)。
在這時,為了不對主線圈圖象數據和WB線圈圖象數據的信號強度SPAC、SWB小于閾值(不包含該閾值)、比如說小于最大值的10%(不包括10%)的區域,實施除法運算處理,可以使用閾值處理部7x根據需要實施作為除法運算前處理的各信號強度SPAC、SWB的閾值處理,對位于小于閾值(不包含該閾值)的區域處的各信號強度SPAC、SWB實施屏蔽。
通過實施將這種閾值處理作為前處理的除法運算處理,可以消除諸如圖象對比度等的、相控矩陣線圈的敏感度分布不均勻性之外的主要因素對圖象數據的信號強度產生的影響,從而可以按照具有良好精度的方式對敏感度分布實施推定。
隨后,對由于肺葉等的存在而在實施閾值處理時產生的數據失落部分的無信號區域,使用內插處理部7y實施內插處理或外插處理,對敏感度分布實施推定,進而通過平滑處理部7z對整個二維區域實施數據擬合處理和平滑處理,獲得如圖28(d)所示的敏感度分布推定值曲線。
然后,對整個三維區域的各個剖面實施同樣的圖象數據處理,求解出作為體積數據的敏感度分布推定值。
隨后在步驟S3中,將作為三維敏感度映象圖數據的相控矩陣線圈的敏感度分布推定值,儲存在敏感度映象圖用數據庫7s處。
隨后在步驟S4中,將圖象獲得用序列信號由主掃描運行組件7t傳送至序列信號控制器控制組件7a處,在將相控矩陣線圈作為信號接收用線圈的條件下運行主掃描。對原始數據實施收集并通過圖象再構成組件7c實施的圖象再構成處理,獲得圖象數據。
隨后在步驟S5中,按照與實施主掃描時諸如攝象剖面方向、空間分辨率等攝象條件、數據收集條件、圖象再構成條件等的各條件相對應的方式,通過圖象數據修正組件7u從敏感度映象圖用數據庫7s中獲取出相對應的三維敏感度映象圖數據。
隨后在步驟S6中,圖象數據修正組件7u利用所獲取出的三維敏感度映象圖數據,對圖象數據實施修正處理。采用這種方式,可以改善圖象數據的信號強度不均勻性。
在另一方面,還采用以下的方法通過對使用相控矩陣線圈接收到的NMR信號獲得的圖象數據自身實施后處理,來對作為敏感度映象圖數據的相控矩陣線圈的敏感度分布實施推定,進而利用所獲得的相控矩陣線圈的敏感度映象圖數據,對圖象數據的信號強度起伏實施修正。如果舉例來說,可以采用通過對使用相控矩陣線圈獲得的圖象數據實施平滑處理的方式,制作出具有極低頻率成分的圖象數據,并將其作為敏感度分布使用的方法。
而且,還提出以下方案以從WB線圈實施信號發送的高頻信號的信號強度作為參考,對由通過相控矩陣線圈接收到的NMR信號獲得的圖象數據的信號強度起伏實施修正的技術(比如說可以參見日本特開昭63-132645號公報),以及利用預先儲存的相控矩陣線圈的敏感度分布和從圖象數據實施推定所獲得的相控矩陣線圈的位置信息,對圖象數據的信號強度起伏實施修正的技術(比如說可以參見日本特開平7-59750號公報)。
然而,如果采用在先技術中依據實施敏感度預掃描時分別通過相控矩陣線圈和WB線圈獲得的圖象數據的信號強度值SigPAC、SigWB的除法運算值(SigPAC/SigWB),對相控矩陣線圈的敏感度分布實施推定,由此對圖象數據的信號強度實施修正的方法時,會出現實施敏感度預掃描所需要的時間比較長的問題。因此,對于對例如被檢測體P的腹部實施攝象的場合,與敏感度預掃描的運行時間相對應地暫停呼吸時間也會比較長。
而且,在使用相控矩陣線圈實施圖象數據收集與使用WB線圈實施圖象數據收集之間,有可能由于被檢測體P移動等原因而導致被檢測體P的位置偏離(錯誤記錄)。而且,為了能夠通過相控矩陣線圈和WB線圈兩者獲取圖象數據,還需要使相控矩陣線圈和WB線圈間形成完全去耦(decoupling)的構成形式。
在另一方面,在使用對由相控矩陣線圈給出的圖象數據自身實施后處理推定出的相控矩陣線圈的敏感度分布,對圖象數據的信號強度起伏實施修正的方法中,由于對相控矩陣線圈的敏感度分布的推定精度比較低,所以難以對圖象數據的信號強度起伏實施充分修正,從而難以使最終獲得的修正后的圖象數據具有充分的均勻性。
而且,還存在有通常難以對各種各樣的圖象種類實施精度良好的修正處理的問題。如果舉例來說,在通過對圖象數據進行T1強調和T2強調的方式,使圖象數據為具有所希望的對比度的圖象數據的場合,即使能夠通過平滑處理而對敏感度分布實施推定,由于表示敏感度分布的圖象數據具有對比度,所以也難以使用實施平滑處理后的圖象數據作為敏感度分布使用。
而且,還一直存在有通過多重層面方式實施攝象時,難以對全部層面實施圖象數據修正的問題。
發明內容
本發明就是解決上述技術問題用的發明,本發明的目的就是提供一種能夠依據通過實施敏感度預掃描獲得的圖象數據,對RF線圈的敏感度分布實施更高精度的推定,從而可以依據所獲得的RF線圈的敏感度分布,對實施主掃描而獲得的圖象數據的亮度實施良好修正的磁共振成象裝置,以及磁共振成象裝置的數據處理方法。
本發明的另一目的就是提供一種能夠在更短的時間里,按照與圖象種類等攝象條件無關的方式,對信號接收用線圈的敏感度分布的不均勻性造成的圖象數據的信號強度起伏實施精度良好的修正的磁共振成象裝置,以及磁共振成象裝置的數據處理方法。
為了能夠實現上述目的,本發明提供的一種磁共振成象裝置具有執行用于生成RF線圈的敏感度映象圖數據用的掃描作業的掃描實施組件;對前述掃描作業獲得的圖象數據的無信號區域附近位置處的有信號區域,實施區域抑制處理的區域抑制處理組件;使用實施區域抑制處理后的前述圖象數據,生成敏感度映象圖數據的敏感度映象圖數據生成組件;以及對前述敏感度映象圖數據實施三維平滑濾波處理的平滑處理組件。
而且,為了能夠實現上述目的,本發明提供的另一種磁共振成象裝置具有執行用于生成RF線圈的敏感度映象圖數據用的掃描作業的掃描實施組件;使用通過前述掃描作業獲得的圖象數據,生成敏感度映象圖數據的敏感度映象圖數據生成組件;對前述敏感度映象圖數據的被檢測體內部處的無信號區域實施線性內插處理的線性內插處理組件;以及對前述敏感度映象圖數據實施三維平滑濾波處理的平滑處理組件。
而且,為了能夠實現上述目的,本發明提供的再一種磁共振成象裝置具有將實施上述圖象攝象時的信號接收用線圈作為信號接收用線圈,執行用于生成前述圖象攝象的信號接收用線圈的敏感度修正數據的掃描作業的掃描實施組件;以及僅僅將前述掃描作業中通過前述圖象攝象時的信號接收用線圈獲得的數據作為原始數據,生成前述敏感度修正用數據的敏感度修正用數據生成組件。
而且,為了能夠實現上述目的,本發明提供的一種磁共振成象裝置的數據處理方法具有對實施用于生成RF線圈的敏感度映象圖數據的掃描而獲得的圖象數據的位于無信號區域附近的有信號區域,實施區域抑制處理的步驟;使用實施區域抑制處理后的前述圖象數據,生成敏感度映象圖數據的步驟;以及對前述敏感度映象圖數據實施三維平滑濾波處理的步驟。
而且,為了能夠實現上述目的,本發明提供的另一種磁共振成象裝置的數據處理方法具有使用實施用于生成RF線圈的敏感度映象圖數據的掃描而獲得的圖象數據,生成敏感度映象圖數據的步驟;對前述敏感度映象圖數據的位于被檢測體內部的無信號區域實施線性內插處理的步驟;以及對前述敏感度映象圖數據實施三維平滑濾波處理的步驟。
而且,為了能夠實現上述目的,本發明提供的再一種磁共振成象裝置的數據處理方法具有將實施圖象攝象時的信號接收用線圈作為信號接收用線圈,執行用于生成前述圖象攝象的信號接收用線圈的敏感度修正用數據的掃描的步驟;以及僅僅將前述掃描作業中通過前述圖象攝象的信號接收用線圈獲得的數據作為原始數據,生成前述敏感度修正用數據的步驟。
根據本發明的磁共振成象裝置和磁共振成象裝置的數據處理方法,能夠依據實施敏感度預掃描而獲得的圖象數據,以更高精度對RF線圈的敏感度分布實施推定,進而能夠依據所獲得的RF線圈的敏感度分布,對通過實施主掃描而獲得的圖象數據的亮度實施更為良好的修正處理。
而且,還可以在更短的時間里,與圖象種類等攝象條件無關地,對信號接收用線圈的敏感度分布的不均勻性造成的圖象數據的信號強度起伏實施精度良好的修正。
圖1為表示本發明的磁共振成象裝置的一種實施形式的功能方框圖。
圖2為表示圖1中所示的RF線圈和信號接收器的詳細構成圖。
圖3為表示圖2中所示的WB線圈和相控矩陣線圈的一個配置實例的剖面模式圖。
圖4為表示使用圖1中所示的磁共振成象裝置對被檢測體實施斷層圖象攝象時的步驟的流程圖。
圖5為表示使用圖1中所示的磁共振成象裝置生成敏感度映象圖數據時的詳細步驟的流程圖。
圖6為表示通過圖1中所示的磁共振成象裝置實施區域抑制處理的一個實例的圖。
圖7為表示通過圖1中所示的磁共振成象裝置對三維敏感度映象圖數據的位于被檢測體內部中的無信號區域實施線性內插處理的一個實例用的圖。
圖8為說明通過26點方法對三維敏感度映象圖數據的位于被檢測體外部的無信號區域實施區域增大處理的場合的說明圖。
圖9為說明通過6點方法對三維敏感度映象圖數據的位于被檢測體外部的無信號區域實施區域增大處理的場合的說明圖。
圖10為表示通過圖1中所示的磁共振成象裝置對三維敏感度映象圖數據的位于被檢測體外部的無信號區域實施區域增大處理的一個實例的圖。
圖11為表示使用圖1中所示的磁共振成象裝置對三維敏感度映象圖數據沿切割層面方向實施加權處理時的修正系數的曲線圖。
圖12為表示使用圖1中所示的磁共振成象裝置獲得的亮度修正后的被檢測體的斷層圖象的圖。
圖13為表示使用在先技術中的磁共振成象裝置獲得的亮度修正后的被檢測體的斷層圖象的圖。
圖14為表示本發明的磁共振成象裝置的第二實施形式的功能方框圖。
圖15為表示圖14中所示的RF線圈和信號接收器的一個實例的詳細構成圖。
圖16為表示使用圖14中所示的磁共振成象裝置對被檢測體實施斷層圖象攝象時的步驟的流程圖。
圖17為表示在圖16中所示的流程圖中,對相控矩陣線圈的敏感度分布實施推定時的詳細步驟的一個實例的流程圖。
圖18為表示在低對比度攝象條件下獲得的主線圈圖象數據的信號強度分布的圖。
圖19為表示在常規對比度攝象條件下獲得的主線圈圖象數據的信號強度分布的圖。
圖20為表示使用在先技術中的磁共振成象裝置實施三維敏感度映象圖數據生成時所生成出的數據的圖。
圖21為說明使用圖14中所示的磁共振成象裝置實施三維敏感度映象圖數據生成時所存在問題的說明圖。
圖22為表示通過能夠避免如圖21所示問題的步驟,使用磁共振成象裝置作為三維敏感度映象圖數據時所生成出的數據的圖。
圖23為表示本發明的磁共振成象裝置的第三實施形式的功能方框圖。
圖24為表示在先技術中的一種磁共振成象裝置的功能方框圖。
圖25為表示通過圖24中所示的在先技術的磁共振成象裝置生成敏感度映象圖的步驟的流程圖。
圖26為表示在先技術中的一種磁共振成象裝置的功能方框圖。
圖27為表示通過圖26中所示的在先技術的磁共振成象裝置對圖象數據信號強度起伏實施修正的步驟的流程圖。
圖28為說明通過圖26中所示的在先技術的磁共振成象裝置推定敏感度分布的步驟的說明圖。
具體實施例方式
下面參考附圖,對本發明的磁共振成象裝置以及磁共振成象裝置的數據處理方法的實施形式進行說明。
圖1為表示本發明的磁共振成象裝置的第一實施形式的功能方框圖。
磁共振成象裝置20構成為將形成靜磁場用的筒形靜磁場用磁鐵21、設置在該靜磁場用磁鐵21內部處的均場線圈(shim coil)22、以及傾斜磁場線圈組件23和RF線圈24,安裝在圖中未示出的機架中。
而且,在磁共振成象裝置20中還設置有控制系統25。控制系統25具有靜磁場用電源26、傾斜磁場用電源27、均場線圈用電源28、信號發送器29、信號接收器30、序列信號控制器31和計算機32。控制系統25中的傾斜磁場用電源27由X軸傾斜磁場用電源27x、Y軸傾斜磁場用電源27y和Z軸傾斜磁場用電源27z構成。而且,計算機32具有圖中未示出的運算裝置和儲存裝置,并且設置有輸入裝置33和顯示裝置34。
靜磁場用磁鐵21與靜磁場用電源26相連接,并且具有能夠通過由靜磁場用電源26供給的電流在攝象區域形成靜磁場的功能。而且,在靜磁場用磁鐵21的內側處,還同軸地設置著筒型的均場線圈22。均場線圈22與均場線圈用電源28相連接,并且構成為能夠由均場線圈用電源28向均場線圈22供給電流而使靜磁場均勻化。
傾斜磁場線圈組件23由X軸傾斜磁場線圈23x、Y軸傾斜磁場線圈23y和Z軸傾斜磁場線圈23z構成,并且在靜磁場用磁鐵21的內部形成為筒狀。在傾斜磁場線圈組件23的內部設置有躺臥平臺35并成為攝象區域,并且可以將被檢測體P設置在躺臥平臺35上。而且,也可以采用不將RF線圈24設置在機架中,而是設置在躺臥平臺35和被檢測體P附近的構成形式。
傾斜磁場線圈組件23與傾斜磁場用電源27相連接。傾斜磁場線圈組件23中的X軸傾斜磁場線圈23x、Y軸傾斜磁場線圈23y和Z軸傾斜磁場線圈23z,分別與傾斜磁場用電源27中的X軸傾斜磁場用電源27x、Y軸傾斜磁場用電源27y和Z軸傾斜磁場用電源27z相連接。
而且,通過由X軸傾斜磁場用電源27x、Y軸傾斜磁場用電源27y和Z軸傾斜磁場用電源27z分別向X軸傾斜磁場線圈23x、Y軸傾斜磁場線圈23y和Z軸傾斜磁場線圈23z供給電流,可以在攝象區域處分別形成X軸方向的傾斜磁場Gx、Y軸方向的傾斜磁場Gy和Z軸方向的傾斜磁場Gz。
RF線圈24與信號發送器29和信號接收器30相連接。RF線圈24具有從信號發送器29接收高頻信號并傳送至被檢測體P處的功能,并且具有接收隨著被檢測體P內部的原子核自旋的高頻信號形成的激勵所產生的NMR信號,并傳送至信號接收器30的功能。
圖2為表示圖1中所示的RF線圈24和信號接收器30的詳細構成圖。
RF線圈24由例如高頻信號發送用的WB線圈24a、NMR信號接收用的相控矩陣線圈24b構成。相控矩陣線圈24b具有多個表面線圈24c,信號接收器30由多個信號接收系統回路30a構成。而且,各表面線圈24c分別獨立地與信號接收器30的各信號接收系統回路30a相連接,WB線圈與信號發送器29和信號接收系統回路30a相連接。
圖3為表示圖2中所示的WB線圈24a和相控矩陣線圈24b的一個配置實例用的剖面模式圖。
相控矩陣線圈24b的各表面線圈24c,圍繞Z軸對稱地配置在包含例如被檢測體P的特定關注部位的剖面L的周圍。而且,將WB線圈24a設置在相控矩降線圈24b的外側處。RF線圈24可以通過WB線圈24a向被檢測體P發送出高頻信號,并且可以利用WB線圈24a或相控矩陣線圈24b的各表面線圈24c,通過多信道接收由包含特定關注部位的剖面L處給出的NMR信號,進而傳送至各信號接收器30的各信號接收系統回路30a。
在另一方面,控制系統25的序列信號控制器31,與傾斜磁場用電源27、信號發送器29和信號接收器30相連接。序列信號控制器31具有以下功能對驅動傾斜磁場用電源27、信號發送器29和信號接收器30所需要的控制信息、描述諸如施加至傾斜磁場用電源27處的脈沖電流的強度和施加時間、施加定時時間等動作控制信息的序列信號信息實施儲存的功能;依據所儲存的規定的序列信號對傾斜磁場用電源27、信號發送器29和信號接收器30實施驅動,以生成出X軸傾斜磁場Gx、Y軸傾斜磁場Gy、Z軸傾斜磁場Gz和高頻信號的功能。
而且,序列信號控制器31還可以從信號接收器30接收作為數字化后的NMR信號的原始數據(raw data),并傳送至計算機32。
因此,信號發送器29具有依據從序列信號控制器31接收到的控制信息,將高頻信號傳送至RF線圈24處的功能,信號接收器30具有對由RF線圈24接收到的NMR信號實施所需要的信號處理并實施A/D變換,由此生成作為數字化后的NMR信號的原始數據的功能;將所生成出的原始數據傳送至序列信號控制器31的功能。
而且,計算機32可以通過對程序實施讀取和運行的方式,而作為敏感度預掃描運行組件36、主掃描運行組件37、序列信號控制器控制組件38、原始數據用數據庫39、圖象再構成組件40、圖象數據用數據庫41、PAC再構成圖象用數據庫42、WB再構成圖象用數據庫43、敏感度分布推定組件44、敏感度映象圖用數據庫45、圖象數據修正組件46、顯示處理組件47發揮功能。當然,不只是程序,還可以通過設置特定的電路而構成計算機32。
敏感度預掃描運行組件36具有對為了求出作為相控矩陣線圈24b的敏感度分布的三維敏感度映象圖數據,而實施敏感度預掃描時的序列信號(敏感度推定用序列信號)實施生成的功能;將所生成出的敏感度推定用序列信號,傳送至序列信號控制器控制組件38以實施敏感度預掃描的功能。
主掃描運行組件37具有將實施用于獲取圖象數據的主掃描時使用的各種序列信號,傳送至序列信號控制器控制組件38以實施主掃描的功能。
序列信號控制器控制組件38具有依據由輸入裝置33或其它構成要素給出的信息,將從敏感度預掃描運行組件36和主掃描運行組件37接收到的序列信號中的所需要的序列信號,傳送至序列信號控制器31處以實施敏感度預掃描或主掃描的功能。而且,序列信號控制器控制組件38還具有接收從序列信號控制器31通過實施敏感度預掃描或主掃描所收集到的WB線圈24a和相控矩陣線圈24b的各表面線圈24c的原始數據,并將其配置在形成在原始數據用數據庫39處的K空間(傅立葉空間)中的功能。
采用這種構成形式,原始數據用數據庫39可以對信號接收器30中生成出的各個WB線圈24a和表面線圈24c的各原始數據實施儲存。換句話說就是,將原始數據配置在形成在原始數據用數據庫39處的K空間中。
圖象再構成組件40具有對通過運行主掃描而配置在原始數據用數據庫39的K空間處的原始數據,實施諸如傅立葉變換(FT)等圖象再構成處理以再構成出被檢測體P的圖象數據的功能;將再構成出的圖象數據寫入至圖象數據用數據庫41的功能。
而且,圖象再構成組件40還具有對通過運行敏感度預掃描而配置在原始數據用數據庫39的K空間處的原始數據,按照對運行主掃描而獲得的原始數據實施再構成處理相同的方式實施再構成處理,從而根據由相控矩陣線圈24b和WB線圈24a分別獲得的被檢測體P的圖象數據,生成出PAC再構成圖象和WB再構成圖象的功能;將所生成出的PAC再構成圖象和WB再構成圖象,分別寫入至PAC再構成圖象用數據庫42和WB再構成圖象用數據庫43處的功能。
敏感度分布推定組件44具有使用分別儲存在PAC再構成圖象用數據庫42和WB再構成圖象用數據庫43中的PAC再構成圖象和WB再構成圖象,制作出相控矩陣線圈24b的三維敏感度映象圖數據的功能;將所制作出的三維敏感度映象圖數據寫入至敏感度映象圖用數據庫45處的功能。換句話說就是,敏感度分布推定組件44具有作為生成RF線圈24的敏感度映象圖數據的敏感度映象圖數據生成組件使用的功能。
因此,敏感度分布推定組件44具有閾值處理部44a、區域抑制處理部44b、除法運算處理部44c、標準化處理部44d、數據平坦化處理部44e、被檢測體內區域內插處理部44f、被檢測體外區域內插處理部44g、層面方向加權處理部44h、三維平滑處理部44i。
閾值處理部44a具有對PAC再構成圖象和WB再構成圖象實施閾值處理的功能,即具有對PAC再構成圖象和WB再構成圖象中的各信號強度小于等于分別預先設定的閾值(包括該閾值)的部分的數據實施屏蔽的功能。
區域抑制處理部44b具有通過對敏感度分布推定時使用的PAC再構成圖象和WB再構成圖象的閾值處理后的區域,實施區域抑制處理,將位于縮小后屏蔽區域附近處的信號強度比較小的部分,從三維敏感度映象圖數據制作時使用的數據中除去的功能。
除法運算處理部44c具有通過將作為閾值處理和區域抑制處理后的PAC再構成圖象的信號絕對值的PAC絕對值圖象,除以作為WB再構成圖象的信號絕對值的WB絕對值圖象,求出作為三維敏感度映象圖數據的PAC絕對值圖象和WB絕對值圖象間的信號強度的功能。
標準化處理部44d具有對三維敏感度映象圖數據實施標準化處理的功能。
數據平坦化處理部44e具有利用變換函數對三維敏感度映象圖數據實施數據平坦化處理,并且利用逆變換函數對數據平坦化處理后的三維敏感度映象圖數據實施處理,以求解出實施數據平坦化處理前的三維敏感度映象圖數據的功能。換句話說就是,數據平坦化處理部44e具有作為暫時將三維敏感度映象圖數據變換為適用線性內插的平坦化分布,并且將線性內插處理后的三維敏感度映象圖數據恢復至原始分布的數據平坦化處理組件使用的功能。因此,可以與目的相對應地將任意的函數作為這種變換函數。
被檢測體內區域內插處理部44f具有作為對三維敏感度映象圖數據的被檢測體P內部的無信號區域,實施線性內插處理的線性內插處理組件使用的功能。
被檢測體外區域內插處理部44g具有作為對三維敏感度映象圖數據的被檢測體P外部的無信號區域,通過區域增大處理而實施內插的區域增大處理組件使用的功能。
層面方向加權處理部44h具有能夠沿切割層面方向對三維敏感度映象圖數據實施加權處理的功能。
三維平滑處理部44i具有作為對三維敏感度映象圖數據實施三維平滑濾波處理的平滑處理組件使用的功能。
圖象數據修正組件46具有從儲存在敏感度映象圖用數據庫45處的三維敏感度映象圖數據中,分離并抽出與實施主掃描時的攝象條件、數據收集條件、圖象再構成條件等的圖象數據獲取條件相對應的三維敏感度映象圖數據的功能;使用所抽取出的三維敏感度映象圖數據,對通過運行主掃描而儲存在圖象數據用數據庫41處的圖象數據的亮度實施修正的功能。
顯示處理組件47具有將儲存在圖象數據用數據庫41處的圖象數據,傳送至顯示裝置34處以實施顯示的功能。
具有上述構成形式的磁共振成象裝置20,作為整體,由各個構成要素作為實施諸如主掃描和敏感度預掃描等掃描的掃描運行組件、對通過敏感度預掃描獲得的圖象數據的位于無信號區域附近處的信號區域實施區域抑制處理的區域抑制處理組件、使用通過敏感度預掃描獲得的圖象數據生成出敏感度映象圖數據的敏感度映象圖數據生成組件、以及通過對敏感度映象圖數據沿切割層面方向進行加權而對其實施修正的層面方向加權處理組件而發揮功能。
下面,對磁共振成象裝置20的作用進行說明。
圖4為表示使用圖1中所示的磁共振成象裝置20對被檢測體P實施斷層圖象攝象時的步驟的流程圖,圖中在字母S后附加有數字的參考標號,表示流程中的各步驟。
首先在步驟S10中,通過敏感度預掃描運行組件36將敏感度推定用序列信號傳送至序列信號控制器控制組件7a處,在用于獲取圖象數據的主掃描之前,先進行獲取相控矩陣線圈24b的敏感度映象圖數據的敏感度預掃描作業。
換句話說就是,將被檢測體P預先設置在躺臥平臺35上,由靜磁場用電源26向靜磁場用磁鐵21供給電流以在攝象區域形成靜磁場。而且,由均場線圈用電源28向均場線圈22供給電流以使形成在攝象區域處的靜磁場均勻化。
隨后,從輸入裝置33向序列信號控制器控制組件38發出動作指令。序列信號控制器控制組件38將敏感度推定用序列信號傳送至序列信號控制器31。序列信號控制器31依據該敏感度推定用序列信號對傾斜磁場用電源27、信號發送器29和信號接收器30實施驅動,從而在設置有被檢測體P的攝象區域處形成X軸傾斜磁場Gx、Y軸傾斜磁場Gy、Z軸傾斜磁場Gz,而且同時產生出高頻信號。
在這時,由傾斜磁場線圈產生的X軸傾斜磁場Gx、Y軸傾斜磁場Gy、Z軸傾斜磁場Gz,主要是分別作為相位編碼(PE)用傾斜磁場、讀取(RO)用傾斜磁場、層面編碼(SE)用傾斜磁場使用。因此,在被檢測體P的內部的原子核自旋的轉動方向上表現出規則性的、作為利用SE用傾斜磁場沿Z軸方向形成的層面中的二維位置信息的X坐標和Y坐標,被分別變換為通過PE用傾斜磁場和RO用傾斜磁場形成的被檢測體P內部的原子核自旋的相位變化量和頻率變化量。
與敏感度推定用序列信號相對應地將高頻信號,從信號發送器29施加至RF線圈24的WB線圈24a處,并且從WB線圈24a將高頻信號傳送至被檢測體P處。而且,在被檢測體P的內部與高頻信號的頻率相對應的包含在切割層面內的原子核核磁共振產生的NMR信號,通過RF線圈24的WB線圈24a和相控矩陣線圈24b的各表面線圈24c,通過多信道被接收并分別傳送至各信號接收器30處。
各信號接收器30從WB線圈24a和相控矩陣線圈24b的各表面線圈24c接收NMR信號,并且對其進行諸如前置放大、中間頻率變換、相位檢波、低頻放大、濾波等各種信號處理。各信號接收器30還通過對NMR信號實施A/D變換的方式,生成出作為數字數據的NMR信號的原始數據。信號接收器30還將所生成出的原始數據傳送至序列信號控制器31處。
序列信號控制器31將從信號接收器30接收到的原始數據傳送至序列信號控制器控制組件38處,由序列信號控制器控制組件38將原始數據配置在形成在原始數據用數據庫39處的K空間中。圖象再構成組件40通過分別對由WB線圈24a和相控矩陣線圈24b獲得的原始數據實施傅立葉變換(FT),而生成出作為被檢測體P的三維圖象數據的WB再構成圖象和PAC再構成圖象,并且分別將其寫入至WB再構成圖象用數據庫43和PAC再構成圖象用數據庫42中。
在這時,對通過敏感度預掃描收集到的原始數據實施的再構成處理方法,可以是與主掃描中的再構成處理方法相同的方法。如果舉例來說,在主掃描中使用相控矩陣線圈24b進行的再構成處理方法,可以是對通過各表面線圈24c獲得的圖象數據求解平方和的平方根的Sum of Square處理(SoS處理)方法,或對通過各表面線圈24c獲得的圖象數據求解信號強度絕對值的和的再構成處理方法。
隨后在步驟S11中,敏感度分布推定組件44通過利用儲存在WB再構成圖象用數據庫43和PAC再構成圖象用數據庫42處的各切割層面的WB再構成圖象和PAC再構成圖象,來生成出三維敏感度映象圖數據。
圖5為表示使用圖1中所示的磁共振成象裝置20,生成敏感度映象圖數據時的詳細步驟的流程圖,圖中在字母S后附加有數字的參考標號,表示流程中的各步驟。
首先在步驟S20中,由閾值處理部44a對PAC再構成圖象和WB再構成圖象實施閾值處理,對PAC再構成圖象和WB再構成圖象的各信號強度小于等于分別預先設定的閾值(包含該閾值)的部分的數據實施屏蔽。因此,由于位于肺葉和被檢測體外部區域的信號強度會小于等于閾值(包含該閾值),所以將被認為是無信號區域的區域處的PAC再構成圖象和WB再構成圖象,從制作三維敏感度映象圖數據用的數據中排除。
隨后在步驟S21中,由區域抑制處理部44b對敏感度分布推定時使用的PAC再構成圖象和WB再構成圖象的閾值處理后的區域實施區域抑制處理,將位于縮小后屏蔽區域附近處的信號強度比較小的部分從三維敏感度映象圖數據制作時使用的數據中除去。
圖6為表示通過圖1中所示的磁共振成象裝置20實施區域抑制處理的一個實例的圖。
實施區域抑制處理之前的PAC再構成圖象和WB再構成圖象,具有如圖6(a)所示的、通過閾值處理實施屏蔽后的無信號區域D1和有信號區域D2。位于無信號區域D1附近位置處的有信號區域D2,通常會出現信號強度比較小的現象。由于使用相控矩陣線圈24b實施的敏感度預掃描和使用WB再構成圖象實施的敏感度預掃描是分別實施的,所以對于被檢測體P的內臟等產生了位置偏離的場合,如果原封不動地使用PAC再構成圖象和WB再構成圖象的信號強度比,則在位于無信號區域D1附近位置處的有信號區域D2中會出現信號強度不連續的現象。
因此,將如圖6(b)所示的有信號區域D2中的位于無信號區域D1附近位置處的部分D2’置換為無信號區域,從而縮小有信號區域D2。采用這種方式,可以將PAC再構成圖象和WB再構成圖象中的位于無信號區域D1附近位置處的信號強度比較小的有信號區域D2,從三維敏感度映象圖數據制作時使用的數據中除去。
隨后在步驟S22中,由除法運算處理部44c通過將實施閾值處理和區域抑制處理后的各切割層面的作為PAC再構成圖象的信號絕對值的PAC絕對值圖象,除以作為WB再構成圖象的信號絕對值的WB絕對值圖象,從而求出作為三維敏感度映象圖數據的PAC絕對值圖象和WB絕對值圖象間的信號強度比。
隨后在步驟S23中,通過標準化處理部44d對作為PAC絕對值圖象和WB絕對值圖象間的信號強度比求解出的三維敏感度映象圖數據,按每個切割層面實施標準化處理。
隨后在步驟S24中,由數據平坦化處理部44e利用變換函數,對實施標準化處理后的三維敏感度映象圖數據實施數據平坦化處理,將三維敏感度映象圖數據變換為適于進行線性內插的平坦化數據。如果舉例來說,可以采用諸如n次函數、指數函數、對數函數等任意函數,對三維敏感度映象圖數據實施數據擬合,并按照能夠降低對線性內插產生影響的局部數據起伏的方式實施適當處理。
隨后在步驟S25中,由被檢測體內區域內插處理部44f對實施數據平坦化處理后的三維敏感度映象圖數據中的位于被檢測體P內部處的無信號區域,實施線性內插處理。
圖7為表示通過圖1中所示的磁共振減象裝置20,對三維敏感度映象圖數據的位于被檢測體P內部的無信號區域實施線性內插處理的一個實例的圖。
圖7(a)為表示沿切割層面方向看三維敏感度映象圖數據時的一個實例的圖,圖7(b)為表示沿PE層面方向看三維敏感度映象圖數據時的一個實例的圖。實施標準化處理和數據平坦化處理后的三維敏感度映象圖數據,具有無信號區域D1和有信號區域D2。而且,無信號區域D1由位于被檢測體P內部的無信號區域D1a和位于被檢測體P外部的無信號區域D1b構成。
被檢測體內區域內插處理部44f如圖7(b)中的箭頭所示,對位于被檢測體P內部的無信號區域D1a,通過使用直線對諸如沿RO方向剖面的有信號區域D2中的信號強度值實施連接的方式,實施線性內插處理。采用這種方式,可以將位于被檢測體P內部的無信號區域D1a置換為有信號區域D2。
而且,線性內插處理并不僅限于沿RO方向,還可以沿諸如PE方向、SL方向等任意方向進行。
隨后在步驟S26中,由數據平坦化處理部44e對實施線性內插處理后的三維敏感度映象圖數據,利用逆轉換函數將其再次轉換為實施數據平坦化處理前的狀態。
隨后在步驟S27中,由被檢測體外區域內插處理部44g對三維敏感度映象圖數據中的位于被檢測體P外部的無信號區域,通過實施區域增大處理的方式實施內插處理。
圖8為說明通過26點法對三維敏感度映象圖數據的位于被檢測體P外部的無信號區域實施區域增大處理的場合下的方法的說明圖,圖9為說明通過6點方法對三維敏感度映象圖數據的位于被檢測體P外部的無信號區域實施區域增大處理的場合下的方法的說明圖。
區域增大處理是一種用有信號區域處的值原封不動地對無信號區域處的值實施置換的處理方法。如果舉例來說,采用26點方法的區域增大處理如圖8所示,對于格子中點A的信號強度大于等于閾值(包含該閾值)的有信號區域,且與該中點A鄰接的26個格點的各信號強度小于等于閾值(包含該閾值)的無信號區域的場合,使用中點A處的信號強度對無信號區域的26個格點處的信號強度實施置換處理。
采用6點方法的區域增大處理如圖9所示,對于格子中點A的信號強度大于等于閾值(包含該閾值)的有信號區域,且與該中點A鄰接的6個格點的各信號強度小于等于閾值(包含該閾值)的無信號區域的場合,使用中點A處的信號強度對無信號區域的6個格點處的信號強度實施置換處理。
圖10為表示通過圖1中所示的磁共振成象裝置20,對三維敏感度映象圖數據的位于被檢測體P外部的無信號區域實施區域增大處理的一個實例的圖。
實施線性內插處理后的三維敏感度映象圖數據如圖10(a)所示,具有位于被檢測體P外部的無信號區域D1和位于被檢測體P內部的有信號區域D2。對位于被檢測體P外部的無信號區域D1實施區域增大處理的結果是,如圖10(b)所示,將位于被檢測體P外部的無信號區域D1置換為有信號區域D2而實施內插處理,使全部區域均為有信號區域D2。而且,對各個切割層面的所有區域均制作出三維敏感度映象圖數據。
根據相控矩陣線圈24b的信道配置形式,相控矩陣線圈24b的敏感度分布在裝置座標系統的Z軸方向(層面方向)上有可能不一樣。
因此在步驟S28中,由層面方向加權處理部44h通過對三維敏感度映象圖數據沿切割層面方向進行加權而對其實施修正。層面方向加權處理部44h可以通過諸如公式(1),對修正系數的倒數Y實施求解,進而通過將修正系數1/Y乘以三維敏感度映象圖數據,來對其沿切割層面方向加權。
Y=1if Z<B (1)Y=A×(A-B)2+1 if Z≥B其中,Z沿Z方向的層面位置A系數B偏移量圖11為表示使用圖1中所示的磁共振成象裝置20,對三維敏感度映象圖數據沿切割層面方向實施加權處理時的修正系數1/Y的曲線圖。
圖11中的縱軸表示修正系數1/Y,橫軸表示沿Z方向的層面位置Z。而且,圖11中的實線表示當公式(1)中系數A=-20、偏移量B=0時的修正系數1/Y的曲線。
換句話說就是,對于沿Z方向的層面位置Z比預先確定的偏移量B=0更小的場合,設置為修正系數1/Y=1,而不對三維敏感度映象圖數據實施修正。
在另一方面,對于沿Z方向的層面位置Z大于等于預先確定的偏移量B=0(包括0)的場合,利用二次函數的計算公式時修正系數1/Y實施計算,進而通過將所獲得修正系數1/Y乘以三維敏感度映象圖數據而對其實施修正。
然而,對修正系數的倒數Y實施計算的計算公式也可以不采用二次函數,而是采用其它任意函數實施近似處理。
隨后在步驟S29中,由三維平滑處理部44i對三維敏感度映象圖數據實施適當的、具有所需要的強度的3D平滑濾波處理。采用這種方式,可以去除局部位置處的值極端大的部位,從而可以沿RO方向、PE方向、SL方向的各方向上提高連續性,高精度地生成出最終的三維敏感度映象圖數據。
隨后在步驟S30中,將通過敏感度分布推定組件44生成出的三維敏感度映象圖數據,寫入并儲存在敏感度映象圖用數據庫45處。
隨后在圖4的步驟S12中,由主掃描運行組件37將圖象獲得用序列信號傳送至序列信號控制器控制組件38處,執行主掃描。而且,通過由圖象再構成組件40對所收集到的原始數據實施圖象再構成處理的方式,獲取圖象數據。
隨后在步驟S13中,使用三維敏感度映象圖數據對通過主掃描獲得的圖象數據的亮度實施修正。采用這種方式,可以按照與主掃描中的諸如攝象剖面方向、空間分辨率等攝象條件、數據收集條件、圖象再構成條件等的各項條件相對應地,由圖象數據修正組件46從敏感度映象圖用數據庫45中獲取出對應的三維敏感度映象圖數據。
而且,圖象數據修正組件46使用獲取出的三維敏感度映象圖數據,對圖象數據的亮度實施修正。在這時還可以根據需要,對所獲取出的三維敏感度映象圖數據實施標準化處理。
采用這種構成形式,可以抑制由于相控矩陣線圈24b的敏感度離散產生的信號強度不均勻性的影響,從而可以獲得改善亮度后的圖象數據。
如果采用具有上述構成形式的磁共振成象裝置20,可以依據實施敏感度預掃描所獲得的圖象數據,更高精度地對相控矩陣線圈24b的敏感度分布實施推定,進而可以依據所獲得的相控矩陣線圈24b的敏感度分布,對通過實施主掃描所獲得的圖象數據的亮度實施更加良好的修正。
對于使用屬于在先技術的磁共振成象裝置1的圖象數據亮度修正方法,在無法對圖象數據的亮度實施足夠修正的各種場合,比如說在敏感度預掃描攝象區域中包含有諸如肺等的無信號區域的場合,由于與被檢測體P的思維無關地內臟形狀變化,而在實施敏感度預掃描攝象時通過相控矩陣線圈24b實施攝象獲得的被檢測體P的形狀與通過WB線圈24a實施攝象獲得的被檢測體P的形狀間產生有偏差的場合,以及由于相控矩陣線圈24b的各信道配置特性,會沿裝置座標系的Z軸方向產生信號強度不均勻性的場合,如果采用磁共振成象裝置20則可以對圖象數據的亮度實施良好的修正。
圖12為表示使用圖1中所示的磁共振成象裝置20獲得的亮度修正后的被檢測體P的一個斷層圖象的示意圖,圖13為表示使用在先技術中的磁共振成象裝置20獲得的亮度修正后的被檢測體P的一個斷層圖象的示意圖。
正如圖13所示,在實施敏感度預掃描攝象時通過相控矩陣線圈24b實施攝象獲得的被檢測體P的形狀與通過WB線圈24a實施攝象獲得的被檢測體P的形狀間產生有偏差時,無法對圖象數據的亮度實施良好的修正。
在另一方面,正如圖12所示,通過對WB再構成圖象和PAC再構成圖象實施區域抑制處理的方式,即使在通過相控矩陣線圈24b實施攝象獲得的被檢測體P的形狀與通過WB線圈24a實施攝象獲得的被檢測體P的形狀間產生有偏差時,也可以高精度地生成提高連續性后的三維敏感度映象圖數據,從而可以對圖象數據的亮度實施良好的修正。
而且,在具有如上所述構成形式的磁共振成象裝置20中,也可以省略數據處理過程中的一部分,并且省略與該部分相關的構成要素中的一部分。而且,還可以代替相控矩陣線圈24b,而是采用單一線圈的構成形式。
圖14為表示本發明的磁共振成象裝置的第二實施形式的功能方框圖。
如圖14所示的磁共振成象裝置20A,其RF線圈24和信號接收器30的具體構成形式和計算機32所具有的功能,與如圖1所示的磁共振成象裝置20不同。其它構成要素和作用均與如圖1所示的磁共振成象裝置20實質上相同,因此采用相同的參考標號表示相同的構成部分,并且省略了對這些部分的詳細說明。
圖15為表示圖14中所示的RF線圈24和信號接收器30的一個實例的詳細構成圖。
RF線圈24由對高頻信號實施發送用的WB線圈24a、作為對主掃描時的NMR信號實施接收的線圈用的、成為主線圈的相控矩陣線圈24b構成。相控矩陣線圈24b具有多個表面線圈24c。
信號接收器30由多個信號接收系統回路30a構成。而且,各表面線圈24c分別與信號接收器30的信號接收系統回路30a相連接,WB線圈24a與信號發送器29相連接。另外,WB線圈24a還可以與信號接收器30的信號接收系統回路30a相連接。
WB線圈24a和相控矩陣線圈24b的具體配置形式與如圖3所示的構成形式相同。
換句話說就是,相控矩陣線圈24b處的各表面線圈24c,例如圍繞Z軸對稱地配置在包含被檢測體P的特定關注部位的剖面L周圍。而且,將WB線圈24a設置在相控矩陣線圈24b的外側。RF線圈24構成為通過WB線圈24a向被檢測體P發送出高頻信號,并且利用相控矩陣線圈24b的各表面線圈24c,通過多信道對從包含特定關注部位的剖面L處給出的NMR信號實施信號接收,進而傳送至各信號接收器30。
另外,計算機32通過對程序實施讀取和運行的方式,作為敏感度預掃描運行組件36、敏感度預掃描條件設定組件50、主掃描運行組件37、序列信號控制器控制組件38、原始數據用數據庫39、圖象再構成組件40、圖象數據用數據庫41、主線圈圖象用數據庫51、敏感度分布推定組件44、敏感度映象圖用數據庫45、圖象數據修正組件46、顯示處理組件47而發揮功能。當然,也可以不采用程序方式,而是通過特定的回路設計構成這種計算機32。
敏感度預掃描運行組件36具有依據從敏感度預掃描條件設定組件50接收到的攝象條件,對為了求出作為相控矩陣線圈24b的敏感度分布的三維敏感度映象圖數據而實施敏感度預掃描時的序列信號(敏感度推定用序列信號)實施生成的功能;將所生成出的敏感度推定用序列信號傳送至序列信號控制器控制組件38以實施敏感度預掃描的功能。
敏感度預掃描條件設定組件50具有按照為了求解三維敏感度映象圖數據而使對比度充分低的方式,對敏感度預掃描時的攝象條件實施設定的功能;將所設定的敏感度預掃描攝象條件傳送至敏感度預掃描運行組件36處的功能。
主掃描運行組件37具有將執行用于獲取圖象數據的主掃描時使用的各種序列信號,傳送至序列信號控制器控制組件38以實施主掃描的功能。
序列信號控制器控制組件38具有依據由輸入裝置33或其它構成要素給出的信息,將從敏感度預掃描運行組件36和主掃描運行組件37接收到的序列信號中所需要的序列信號,傳送至序列信號控制器31處以實施敏感度預掃描或主掃描的功能。而且,序列信號控制器控制組件38還具有接收由序列信號控制器31通過實施敏感度預掃描或主掃描所收集到的相控矩陣線圈24b的各表面線圈24c的原始數據,并將其配置在形成在原始數據用數據庫39處的K空間(傅立葉空間)處的功能。
因此,原始數據用數據庫39對在信號接收器30中生成出的每個表面線圈24c的各原始數據實施儲存。換句話說就是,可以將原始數據配置在形成在原始數據用數據庫39中的K空間處。
圖象再構成組件40具有對通過運行主掃描而配置在原始數據用數據庫39的K空間處的原始數據,實施諸如傅立葉變換(FT)等圖象再構成處理以再構成出被檢測體P的圖象數據的功能;將再構成出的圖象數據寫入至圖象數據用數據庫41處的功能。
而且,圖象再構成組件40還具有對通過運行敏感度預掃描而配置在原始數據用數據庫39的K空間處的原始數據,按照對運行主掃描而獲得的原始數據實施再構成處理相同的方式實施再構成處理,將被檢測體P的圖象數據作為主線圈圖象數據實施再構成處理的功能;將再構成出的主線圈圖象數據寫入至主線圈圖象用數據庫51的功能。
敏感度分布推定組件44具有通過將儲存在主線圈圖象用數據庫51處的主線圈圖象數據,作為構成敏感度修正用原始數據的敏感度推定用數據使用,從而制作出作為敏感度修正用數據的相控矩陣線圈24b的三維敏感度映象圖數據的功能;將所制作出的三維敏感度映象圖數據寫入至敏感度映象圖用數據庫45處的功能。敏感度分布推定組件44具有閾值處理部44j、區域縮小部44k、內插處理部441、平滑處理部44m。
閾值處理部44j具有對主線圈圖象數據實施閾值處理的功能,即具有對主線圈圖象數據的信號強度小于等于預先設定的閾值(包含該閾值)的部分處的數據實施屏蔽的功能。
區域縮小部44k具有對實施敏感度分布推定時使用的主線圈圖象數據的區域實施縮小處理,將屏蔽區域附近處的信號強度比較小的部分從三維敏感度映象圖數據制作時使用的數據中除去的功能。
內插處理部441具有通過外插處理或內插處理,對作為主線圈圖象數據實施區域縮小處理后被屏蔽了的無信號區域中的三維敏感度映象圖數據實施推定的方式,對敏感度分布推定用的主線圈圖象數據實施內插的功能。
平滑處理部44m具有對敏感度分布推定用的主線圈圖象數據,實施平滑處理以制作出最終的三維敏感度映象圖數據的功能。
圖象數據修正組件46具有從儲存在敏感度映象圖用數據庫45處的三維敏感度映象圖數據中,分離抽取與實施主掃描時的攝象條件、數據收集條件、圖象再構成條件等的圖象數據獲取條件相對應的三維敏感度映象圖數據的功能;使用所抽取出的三維敏感度映象圖數據,對通過運行主掃描而獲得的儲存在圖象數據用數據庫41處的圖象數據的信號強度實施修正的功能。
顯示處理組件47具有將儲存在圖象數據用數據庫41處的圖象數據,傳送至顯示裝置34處以實施顯示的功能。
具有上述構成形式的磁共振成象裝置20A,作為整體,各個構成要素具有作為將圖象攝象時的信號接收線圈作為信號接收線圈,而執行用于生成實施主掃描圖象攝象時的信號接收線圈的敏感度修正用數據的敏感度預掃描的掃描運行組件、僅僅將實施敏感度預掃描的圖象攝象中的由信號接收線圈獲得的數據作為原始數據,而生成敏感度修正數據的敏感度修正用數據生成組件而使用的功能。
圖16為表示使用圖14中所示的磁共振成象裝置20A,對被檢測體P實施斷層圖象攝象時的步驟的流程圖,圖中在字母S后附加有數字的參考標號,表示流程中的各步驟。
首先在步驟S40中,運行敏感度預掃描作業。敏感度預掃描條件設定組件50對敏感度預掃描的攝象條件進行設置,并將敏感度推定用序列信號傳送至敏感度預掃描運行組件36處。在此,將敏感度預掃描的攝象條件設置為,使為了制作三維敏感度映象圖數據而執行再構成處理獲得的圖象具有充分低的對比度。
如果舉例來說,低對比度的攝象條件,可以設定為通過延長重復時間(TRrepetition time)且縮短回波時間(TEecho time)的方式,使對T1(縱緩和時間)和T2(橫緩和時間)中的任何一個的影響均比較小的質子密度強調圖象攝象時的條件,或是與該條件相近似的攝象條件。
而且如果舉例來說,實施敏感度預掃描用的敏感度推定用序列信號,可以是在高速傅立葉回波(FFE)型序列信號時將TE設定為比較短的1-5毫秒(ms)左右,將反轉(flip)角設定為比較小的5~10度左右時的信號。而且,當TR為200毫秒(ms)左右時,可以對大于等于20幅(包括20幅)的切割層面的主線圈圖象數據實施收集,進而可以獲得反映了制作三維敏感度映象圖數據所需要的表面線圈24c的敏感度的整個體積的主線圈圖象數據。
在另一方面,敏感度預掃描的攝象可以是對2D的多重切割層面進行的攝象,也可以為3D攝象。實施3D攝象時的敏感度推定用序列信號,例如可以采用在FFE型序列信號中將TE設定為比較短的1-5毫秒(ms)左右,將反轉(flip)角設定為比較小的小于等于5度(包含5度)的信號。而且,當TR為10毫秒(ms)左右時,可以在與2D攝象同樣的時間內獲得所需要的主線圈圖象數據。
通過敏感度預掃描運行組件36將敏感度推定用序列信號傳送至序列信號控制器控制組件38處,并僅僅將實施主掃描時的信號接收用線圈(主線圈)的相控矩陣線圈24b作為信號接收用線圈實施敏感度預掃描。換句話說就是,在進行獲取圖象數據用的主掃描之前,先進行用于獲取相控矩陣線圈24b的敏感度映象圖數據的敏感度預掃描作業。
將被檢測體P預先設置在躺臥平臺35上,由靜磁場用電源26向靜磁場用磁鐵21供給電流以在攝象區域形成靜磁場。而且,由均場線圈用電源28向均場線圈22供給電流,以使形成在攝象區域處的靜磁場均勻化。
隨后,由輸入裝置33向序列信號控制器控制組件38發出動作指令。在接收到該指令時,序列信號控制器控制組件38將敏感度推定用序列信號傳送至序列信號控制器31。序列信號控制器31依據該敏感度推定用序列信號對傾斜磁場用電源27、信號發送器29和信號接收器30實施驅動,從而在設置有被檢測體P的攝象區域處形成X軸傾斜磁場Gx、Y軸傾斜磁場Gy、Z軸傾斜磁場Gz,并且同時產生出高頻信號。
在這時,由傾斜磁場線圈產生的X軸傾斜磁場Gx、Y軸傾斜磁場Gy、Z軸傾斜磁場Gz,主要是分別作為相位編碼(PE)用傾斜磁場、讀取(RO)用傾斜磁場、層面編碼(SE)用傾斜磁場使用。因此,被檢測體P的內部的原子核自旋沿轉動方向表現出規則性,作為利用SE用傾斜磁場沿Z軸方向形成的層面中的二維位置信息的X坐標和Y坐標,通過PE用傾斜磁場和RO用傾斜磁場分別被變換為被檢測體P內部的原子核自旋的相位變化量和頻率變化量。
從信號發送器29與敏感度推定用序列信號對應地將高頻信號施加至RF線圈24的WB線圈24a處,并且從WB線圈24a將高頻信號傳送至被檢測體P處。而且,在被檢測體P的內部與高頻信號的頻率相對應的包含在切割層面中的原子核磁共振產生的NMR信號,通過RF線圈24的、作為主線圈的相控矩陣線圈24b的各表面線圈24c,通過多信道被接收并分別傳送至各信號接收器30處。
而且,WB線圈24a可以僅僅用于對高頻信號實施發送,而不用于信號的接收作業。
各信號接收器30從相控矩陣線圈24b的各表面線圈24c處接收NMR信號,并且進行諸如前置放大、中間頻率變換、相位檢波、低頻放大、濾波等的各種信號處理。各信號接收器30還通過對NMR信號實施A/D變換的方式,生成出作為數字數據的NMR信號的原始數據。信號接收器30還將所生成出的原始數據傳送至序列信號控制器31處。
序列信號控制器31將從信號接收器30接收到的原始數據傳送至序列信號控制器控制組件38處,由序列信號控制器控制組件38將原始數據配置在形成在原始數據用數據庫39中的K空間處。圖象再構成組件40通過對配置在形成在原始數據用數據庫39中的K空間處的原始數據實施傅立葉變換(FT),來對作為主線圈圖象數據的、構成被檢測體P的三維圖象數據的體積數據實施再構成處理,并且將獲得相控矩陣線圈24b的三維敏感度映象圖數據用的敏感度推定用序列信號,寫入至主線圈圖象用數據庫51處。
在這時,對通過敏感度預掃描收集到的原始數據實施的再構成處理方法,是與主掃描中的再構成處理方法相同的方法。如果舉例來說,在主掃描中使用相控矩陣線圈24b進行的再構成處理方法,可以為對通過各表面線圈24c獲得的圖象數據求解平方和的平方根的Sum of Square處理(SoS處理)方法,和對通過各表面線圈24c獲得的圖象數據求解信號強度絕對值的和的再構成處理方法等。
隨后在步驟S41中,敏感度分布推定組件44通過將儲存在主線圈圖象用數據庫51處的成為體積數據的主線圈圖象數據作為敏感度推定用數據使用的,對敏感度分布實施推定。
圖17為表示在圖16中所示的示意性流程圖中,對相控矩陣線圈24b的敏感度分布實施推定時的步驟的流程圖,圖中在字母S后附加有數字的參考標號,表示流程中的各步驟。
首先在步驟S50中,將主線圈圖象數據從主線圈圖象用數據庫51讀取至敏感度分布推定組件44處。
圖18為表示在低對比度攝象條件下獲得的主線圈圖象數據的信號強度分布的示意圖,圖19為表示在常規對比度攝象條件下獲得的主線圈圖象數據的信號強度分布的示意圖。
在圖18和圖19中,縱軸表示主線圈圖象數據的信號值,橫軸表示包含如圖3所示的關注區域(ROIregion of interest)的剖面L方向的位置。
正如圖19所示,對于在具有常規對比度的攝象條件下獲得的主線圈圖象數據,由于對比度不同產生的影響并不是充分小,所以難以原封不動地作為相控矩陣線圈24b的敏感度推定用數據使用。
在另一方面,正如圖18所示,對于在低對比度攝象條件下獲得的主線圈圖象數據,由于對比度不同產生的影響充分小,所以即使原封不動地作為相控矩陣線圈24b的敏感度推定用數據使用,所產生的誤差也相當小。
而且在此,將主線圈圖象數據作為包含ROI的直線L上的一維數據進行說明的,然而實際上也可以構成為采用實施二維或三維攝象,將二維或三維主線圈圖象數據作為敏感度推定用數據使用,制作三維敏感度映象圖數據用的各種處理對象。
因此,將在低對比度的攝象條件下獲得的主線圈圖象數據作為敏感度推定用數據使用,實施用于制作三維敏感度映象圖數據所需要的各種處理作業。下面,對在先技術中的敏感度映象圖數據的制作方法進行比較說明。
圖20為表示使用在先技術中的磁共振成象裝置1生成三維敏感度映象圖數據時所生成出的數據的示意圖。
屬于在先技術的磁共振成象裝置1,為了將相控矩陣線圈24b和WB線圈24a均作為信號接收用線圈實施敏感度預掃描,而將如圖20(a)所示的通過相控矩陣線圈24b獲得的主線圈圖象數據、如圖20(b)所示的通過WB線圈24a獲得的WB線圈圖象數據這兩個數據均作為敏感度推定用數據使用。而且,通過將主線圈圖象數據和WB線圈圖象數據雙方與預先設定的閾值ε、ε’進行比較來實施閾值處理,將無信號區域部分由敏感度推定用數據中去除。
通過將實施閾值處理后的敏感度推定用數據區域D1中的主線圈圖象數據除以WB線圈圖象數據,來制作出如圖20(c)所示的無維化后的三維敏感度映象圖數據。而且,通過對整個區域實施外插處理或內插處理等的內插處理,來對三維敏感度映象圖數據實施推定,進而制作出如圖20(d)所示的三維敏感度映象圖數據。
在另一方面,如圖14所示的磁共振成象裝置20A,可以僅采用相控矩陣線圈24b作為信號接收用線圈實施敏感度預掃描。
圖21為說明使用圖14中所示的磁共振成象裝置20A實施三維敏感度映象圖數據生成時所存在的問題的說明圖,圖22為表示通過能夠避免如圖21所示的問題的步驟,使用磁共振成象裝置20A實施三維敏感度映象圖數據生成時所生成出的數據的示意圖。
換句話說就是,在如圖17所示的步驟S51中,通過閾值處理部44j對主線圈圖象數據實施閾值處理。即,如圖21(a)所示和如圖22(a)所示,對主線圈圖象數據中信號強度小于等于預先設定的閾值ε(直至與該閾值ε相等)的部分的數據實施屏蔽,以將位于被檢測體P的區域之外和肺部等的無信號區域的部分,從敏感度推定用數據中去除。
對于諸如質子密度強調圖象等的低對比度的主線圈圖象數據,在實施閾值處理后的敏感度推定用數據區域D1中可以不對WB線圈圖象數據實施除法運算,而將其原封不動地作為敏感度推定用數據使用,但如果僅僅實施閾值處理,如圖21(b)所示不消除位于被檢測體P的區域之外和肺部等給出的無信號區域附近位置處的信號強度比較低部分的影響,則敏感度推定用數據的值比較小,將難以對三維敏感度映象圖數據實施正確制作。
因此在步驟S52中,由區域縮小部44k對作為敏感度推定用數據使用的區域實施縮小處理。換句話說就是,如圖22(b)所示在敏感度推定用數據區域D1的屏蔽區域的邊界部附近位置處,通常會出現信號強度比其它部分小的現象,所以通過對敏感度推定用數據區域D1實施縮小處理,來去除信號強度小的邊緣部分的區域。
隨后在步驟S53中,如圖22(c)所示,將實施區域縮小處理后的新的敏感度推定用數據區域D2中的主線圈圖象數據的信號強度,看作是三維敏感度映象圖數據。而且,通過內插處理部441實施外插處理或內插處理等的內插處理,來對實施區域縮小處理后的被屏蔽了的無信號區域中的三維敏感度映象圖數據實施推定,制作出如圖22(d)所示的整個區域中的三維敏感度映象圖數據。
隨后在步驟S54中,通過對內插處理后的整個區域中的三維敏感度映象圖數據,進行諸如正交函數展開等的數據擬合處理,來實施平滑處理。采用這種方式,最終制作出連續性好的三維敏感度映象圖數據。
而且,在圖16所示的步驟S42中,將相控矩陣線圈24b的三維敏感度映象圖數據儲存在敏感度映象圖用數據庫45處。
隨后在步驟S43中,將圖象獲取用序列信號由主掃描運行組件37傳送至序列信號控制器控制組件38處,將相控矩陣線圈24b作為信號接收用線圈實施主掃描作業。然后,收集原始數據并由圖象再構成組件40實施圖象再構成處理,獲得圖象數據。
隨后在步驟S44中,按照與主掃描中的諸如攝象剖面方向、空間分辨率等攝象條件、數據收集條件、圖象再構成條件等的各項條件相對應的方式,由圖象數據修正組件46從敏感度映象圖用數據庫45中取得相對應的三維敏感度映象圖數據。
隨后在步驟S45中,由圖象數據修正組件46使用取得的三維敏感度映象圖數據,對圖象數據實施修正。換句話說就是,通過將三維敏感度映象圖數據的倒數乘以圖象數據的各信號強度的方式,實施修正處理。在這時,還可以適當地進行使三維敏感度映象圖數據非零化的處理,或是對于三維敏感度映象圖數據為零的場合,進行諸如場合分類處理等的圖象數據修正的各種常規的錯誤處理。
采用這種構成形式,可以對由于相控矩陣線圈24b的敏感度離散產生的信號強度不均勻性的影響實施抑制,可以獲得對圖象質量實施改善后的圖象數據。
如果采用具有上述構成形式的磁共振成象裝置20A,則可以采用由多個表面線圈構成的相控矩陣線圈24b進行圖象攝象,即使信號接收用線圈的敏感度產生離散,由于并不將WB線圈24a作為實施敏感度預掃描時的信號接收用線圈,所以可以在更短的時間里按照與圖象種類等攝象條件無關的方式,對圖象數據的信號強度起伏實施修正。而且,與在先技術相比,可以容易地在具有良好精度的條件下獲得在整個攝象視野范圍內均具有比較高診斷能力的圖象。
如果舉例來說,對于在如上所述的TR為200毫秒(ms)的攝象條件下,對48×48的矩陣實施攝象時,在先技術中為了能夠在實施敏感度預掃描時獲得WB線圈24a和相控矩陣線圈24b兩者的數據,攝象時間為19.2秒,然而如果采用磁共振成象裝置20A,通過在一半的時間、即9.6秒中進行憋氣攝象,就可以獲得制作三維敏感度映象圖數據所需要的全部必需的主線圈圖象數據,因此可以將攝象時間減少一半,從而可以降低患者的負擔。
而且,采用本方法時由于不需要進行使用WB線圈24a的攝象,所以可以在WB線圈24a和相控矩陣線圈24b的去耦性并不十分充分的狀態下運行,并且可以防止出現WB線圈24a與相控矩陣線圈24b間的數據位置偏差等的錯誤。
圖23為表示本發明的磁共振成象裝置的第三實施形式的功能方框圖。
如圖23所示的磁共振成象裝置20B,在計算機32作為均場(shimming)用攝影條件設定組件60使用的功能方面,與如圖14所示的磁共振成象裝置20A不同。其它構成要素和作用均與如圖14所示的磁共振減象裝置20A實質上相同,因此采用相同的參考標號表示相同的構成部分,并且省略了對這些部分的詳細說明。
磁共振成象裝置20B的計算機32,還具有能夠作為均場用攝影條件設定組件60使用的功能。均場用攝影條件設定組件60具有對為了對靜磁場空間不均勻性實施修正而進行的均場處理的攝象條件實施設定,并且將其傳送至敏感度預掃描運行組件36處的功能。采用這種構成形式,敏感度預掃描運行組件36構成為生成能夠同時實施敏感度預掃描和均場作業的攝象條件下的序列信號,并且將其傳送至序列信號控制器控制組件38處。
磁共振成象裝置20B可以在實施敏感度預掃描作業的同時實施均場作業。這時的攝象序列信號,例如在FFE中可以將TE設定為4.5毫秒(ms)/9.0毫秒(ms)的兩個回波,將反轉角設定為5~10度左右。而且,可以根據兩個回波間的信號相位差求解磁場分布并進行均場作業,將4.6毫秒(ms)的數據作為敏感度推定用數據。
因此,如果采用磁共振成象裝置20B,除了可以獲得磁共振成象裝置20A所具有的技術效果之外,還可以通過更高的效率實施攝象作業。
而且在磁共振成象裝置20A、20B中,不只是相控矩陣線圈24b,還可以將頭部用線圈、各種陣列線圈、表面線圈等目的不同的各種線圈,作為實施主掃描時的信號接收用線圈,即作為RF線圈24的主線圈。而且,RF線圈24或主線圈也可以采用單一的線圈構成。
如果采用這種構成形式,也可以使用WB線圈24a自身制作出WB線圈24a的敏感度映象圖數據。WB線圈24a的敏感度起伏比相控矩陣線圈24b小,但即使今后進一步使裝置小型化,基本上也無法對WB線圈24a產生的敏感度起伏忽略不計。所以,如果僅將WB線圈24a作為實施敏感度預掃描時的信號接收用線圈,制作WB線圈24a的敏感度映象圖數據,則可以容易地使裝置進一步小型化。
在另一方面,如果僅將實施主掃描時由信號接收用線圈獲得的圖象數據作為原始數據,來生成敏感度映象圖數據,則也可以采用實施主掃描時的信號接收用線圈之外的其它線圈,作為實施敏感度預掃描時的信號接收用線圈。
而且,還可以對上述實施形式的磁共振成象裝置20、20A、20B實施相互組合,或是省略其中的一部分構成要素和功能。
權利要求
1.一種磁共振成象裝置,具有掃描實施組件,實施用于生成RF線圈的敏感度映象圖數據的掃描作業;區域抑制處理組件,對由前述掃描作業獲得的圖象數據的位于無信號區域附近位置處的有信號區域實施區域抑制處理;使用實施區域抑制處理后的前述圖象數據,生成敏感度映象圖數據的敏感度映象圖數據生成組件;以及對前述敏感度映象圖數據實施三維平滑濾波處理的平滑處理組件。
2.一種磁共振成象裝置,具有掃描實施組件,實施用于生成RF線圈的敏感度映象圖數據的掃描作業;使用通過前述掃描作業獲得的圖象數據,生成敏感度映象圖數據的敏感度映象圖數據生成組件;對前述敏感度映象圖數據的位于被檢測體內的無信號區域實施線性內插處理的線性內插處理組件;以及對前述敏感度映象圖數據實施三維平滑濾波處理的平滑處理組件。
3.一種磁共振成象裝置,具有將實施圖象攝象時的信號接收用線圈作為信號接收用線圈,而執行用于生成實施前述圖象攝象時的信號接收用線圈的敏感度修正用數據的掃描作業的掃描實施組件;以及僅僅將在前述掃描作業中由實施前述圖象攝象時的信號接收用線圈獲得的數據作為原始數據,而生成前述敏感度修正用數據的敏感度修正用數據生成組件。
4.如權利要求1所述的磁共振成象裝置,其特征在于進一步設置有對前述敏感度映象圖數據的位于被檢測體外的無信號區域實施區域增大處理的區域增大處理組件。
5.如權利要求1所述的磁共振成象裝置,其特征在于進一步設置有通過沿切割層面方向進行加權,來對前述敏感度映象圖數據實施修正的層面方向加權處理組件。
6.如權利要求2所述的磁共振成象裝置,其特征在于進一步設置有對前述敏感度映象圖數據的位于被檢測體外的無信號區域實施區域增大處理的區域增大處理組件。
7.如權利要求2所述的磁共振成象裝置,其特征在于進一步設置有通過沿切割層面方向進行加權的方式,對前述敏感度映象圖數據實施修正的層面方向加權處理組件。
8.如權利要求2所述的磁共振成象裝置,其特征在于進一步設置有實施使用任意變換函數將前述敏感度映象圖數據變換為適合于線性內插的平坦化分布的數據平坦化處理,并且通過使用逆變換函數從而使實施線性內插處理后的前述敏感度映象圖數據恢復為前述數據平坦化處理之前的分布的數據平坦化處理組件,其中前述線性內插處理組件對前述數據平坦化處理后的前述敏感度映象圖數據的無信號區域實施線性內插處理,前述平滑處理組件對恢復為通過前述數據平坦化處理組件實施前述數據平坦化處理之前的分布的前述敏感度映象圖數據,實施三維平滑濾波處理。
9.如權利要求3所述的磁共振成象裝置,其特征在于將用于生成前述敏感度修正用數據的掃描時的攝象條件,設置為獲得為了能將僅僅使用前述圖象攝象時的信號接收用線圈獲得的數據作為前述敏感度修正用數據的原始數據而充分低的對比度的圖象的條件。
10.如權利要求3所述的磁共振成象裝置,其特征在于使用對前述敏感度修正用數據的原始數據實施閾值處理所抽取出的數據的區域縮小處理后的數據,生成前述敏感度修正用數據。
11.如權利要求3所述的磁共振成象裝置,其特征在于前述掃描實施組件將表面線圈作為信號接收用線圈,而執行用于生成前述敏感度修正用數據的掃描。
12.一種磁共振成象裝置的數據處理方法,具有對實施用于生成RF線圈的敏感度映象圖數據的掃描而獲得的圖象數據的位于無信號區域附近位置處的有信號區域,實施區域抑制處理的步驟;使用實施區域抑制處理后的前述圖象數據,生成敏感度映象圖數據的步驟;以及對前述敏感度映象圖數據實施三維平滑濾波處理的步驟。
13.一種磁共振成象裝置的數據處理方法,具有使用實施用于生成RF線圈的敏感度映象圖數據的掃描而獲得的圖象數據,生成敏感度映象圖數據的步驟;對前述敏感度映象圖數據的位于被檢測體內的無信號區域實施線性內插處理的步驟;以及對前述敏感度映象圖數據實施三維平滑濾波處理的步驟。
14.一種磁共振成象裝置的數據處理方法,具有將實施圖象攝象時的信號接收用線圈作為信號接收用線圈,執行用于生成實施前述圖象攝象時的信號接收用線圈的敏感度修正用數據的掃描作業的步驟;以及僅僅將前述掃描作業中由實施前述圖象攝象時的信號接收用線圈獲得的數據作為原始數據,生成前述敏感度修正用數據的步驟。
全文摘要
磁共振成象裝置(20)具有執行用于生成RF線圈(24)的敏感度映象圖數據的掃描作業的掃描實施組件;對掃描作業獲得的圖象數據的位于無信號區域附近位置處的有信號區域,實施區域抑制處理的區域抑制處理組件(44b);使用實施區域抑制處理后的圖象數據,生成敏感度映象圖數據的敏感度映象圖數據生成組件(44);以及時敏感度映象圖數據實施三維平滑濾波處理的平滑處理組件(44i)。
文檔編號G01R33/36GK1676097SQ200510071718
公開日2005年10月5日 申請日期2005年2月25日 優先權日2004年2月26日
發明者內薗真一, 町田好男, 市之瀨伸保 申請人:株式會社東芝, 東芝醫療系統株式會社