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(guò)拉莫爾頻率的高頻率(RF: radio frequency)信號(hào)磁激 勵(lì)被檢體的原子核自旋、根據(jù)隨著該激勵(lì)產(chǎn)生的核磁共振(NMR: nuclear magnetic resonance)信號(hào)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，特別涉及通過(guò)不取決于每個(gè)被檢體的特 征而進(jìn)行普遍的B1勻場(chǎng)化(shimming)、能夠降低Bl不均勻性的影響的磁 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(guò)拉莫爾頻率的RF信號(hào)磁激勵(lì)被置于靜磁場(chǎng)中的被 檢體的原子核自旋、根據(jù)隨著該激勵(lì)產(chǎn)生的MR信號(hào)重構(gòu)圖像的攝像法。
近年來(lái)，隨著裝置的高磁場(chǎng)化，Bl不均勻性成為問(wèn)題。Bl不均勻性也 稱作RF磁場(chǎng)不均勻性，是下述現(xiàn)象在共振頻率較高的高磁場(chǎng)裝置中，因 為波長(zhǎng)較短的RF脈沖在生物體內(nèi)衰減而不均勻度增加，并且伴隨RF脈沖 的不均勻性而回波信號(hào)也變得不均勻。即，在髙磁場(chǎng)MRI裝置中，由于被 檢體的介電常數(shù)的差異等的影響，在攝影區(qū)域的中心和周邊部分RF發(fā)送脈 沖的信號(hào)強(qiáng)度分布較大地不同。
因此，為了減小B1不均勻性的影響，需要進(jìn)行B1勻場(chǎng)化。即，如果 不進(jìn)行使RF發(fā)送脈沖的信號(hào)強(qiáng)度分布變得均勻的修正，則有可能在攝影區(qū) 域的中心部分和周邊部分發(fā)生感度不均勻。所以，已知有下述研究報(bào)告-為了減小Bl不均勻性的影響，有效的方法是對(duì)于發(fā)生感度不均勻的區(qū)域發(fā) 送修正了振幅或相位的RF發(fā)送脈沖是有效(例如參照G McKinnon et al.， "RF Shimming With a Conventional 3T Body Coil", Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med. 15 (2007)， p173, D. \^eyers et al.， "Shading Reduction at 3.0T using an Elliptical Drive", Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med. 14 (2006)， p2023 及J. Nistler et al.， "Homogeneity Improvement Using A 2 Port Birdcage coil",Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med. 15 (2007)， pi063)。
但是，因Bl不均勻性的影響而發(fā)生感度不均勻的區(qū)域以及適當(dāng)?shù)腞F 發(fā)送脈沖的相位及振幅根據(jù)被檢體的體重、身高、體積、水的分布、脂肪 的分布、肌肉的分布等特征而不同。對(duì)此，以往提出的Bl勻場(chǎng)化的方法是， 預(yù)先求出與某個(gè)特定的被檢體的特征對(duì)應(yīng)的發(fā)送RF脈沖的相位及振幅，按 照被檢休的特征，將具有所決定的相位及振幅的發(fā)送RF脈沖發(fā)送給發(fā)生感 度不均勻的區(qū)域。因此，如果被檢體變化，則感度不均勻區(qū)域及適當(dāng)?shù)腞F 發(fā)送脈沖的振幅及相位也變化，有不能穩(wěn)定地進(jìn)行良好的Bl勻場(chǎng)化的問(wèn)題。 反言之，如果原樣采用以往的方法，則成為盡管按照每個(gè)被檢體而感度不 均勻區(qū)域不同，但還是對(duì)預(yù)先決定的共通的感度不均勾區(qū)域調(diào)節(jié)發(fā)送RF 脈沖的振幅或相位。
此外，每當(dāng)被檢體變化時(shí)，用戶需要求出適當(dāng)?shù)陌l(fā)送RF脈沖的相位及 振幅，并且需要通過(guò)手動(dòng)頻繁地進(jìn)行發(fā)送RF脈沖的相位及振幅的調(diào)節(jié)。
以上的問(wèn)題成為B1勻場(chǎng)化功能向高磁場(chǎng)裝置安裝的妨礙。所以，希望 開(kāi)發(fā)即使被檢體變化也可普遍且簡(jiǎn)便地進(jìn)行Bl勻場(chǎng)化的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為了應(yīng)對(duì)以往的狀況而做出的，目的是提供一種通過(guò)不取 決于每個(gè)被檢體的特征而進(jìn)行普遍的Bl勻場(chǎng)化、從而能夠減小Bl不均勻 性的影響的磁共振成像裝置及磁共振成像方法。
有關(guān)本發(fā)明的磁共振成像裝置為了達(dá)到上述目的，具備攝影條件取 得單元，取得能夠減小設(shè)定在被檢體內(nèi)的至少1個(gè)關(guān)注區(qū)域中的數(shù)據(jù)的不 均勻的高頻率發(fā)送信號(hào)的振幅及相位中的至少一方；以及成像單元，通過(guò) 將上述振幅及相位中的至少一方作為攝影條件進(jìn)行成像，來(lái)取得圖像數(shù)據(jù)。
此外，有關(guān)本發(fā)明的磁共振成像裝置為了達(dá)到上述目的，具備攝影 條件取得單元，基于與被檢體的體型及在高頻率發(fā)送信號(hào)的發(fā)送中使用的 線圈中的至少一方相對(duì)應(yīng)的高頻率磁場(chǎng)分布，取得能夠減小設(shè)定在上述被 檢體內(nèi)的至少1個(gè)關(guān)注區(qū)域中的數(shù)據(jù)的不均勻的高頻率發(fā)送信號(hào)的振幅及 相位中的至少一方；以及成像單元，通過(guò)將上述振幅及相位中的至少一方 作為攝影條件進(jìn)行成像，來(lái)取得圖像數(shù)據(jù)。此外，有關(guān)本發(fā)明的磁共振成像方法為了達(dá)到上述目的，具有取得 能夠減小設(shè)定在被檢體內(nèi)的至少1個(gè)關(guān)注區(qū)域中的數(shù)據(jù)的不均勻的高頻率
發(fā)送信號(hào)的振幅及相位中的至少一方的步驟；以及通過(guò)將上述振幅及相位
中的至少一方作為攝影條件進(jìn)行成像，來(lái)取得圖像數(shù)據(jù)的步驟。
此外，有關(guān)本發(fā)明的磁共振成像方法為了達(dá)到上述目的，具有基于 與被檢休的體型及在高頻率發(fā)送信號(hào)的發(fā)送中使用的線圈中的至少一方相 對(duì)應(yīng)的高頻率磁場(chǎng)分布，取得能夠減小設(shè)定在上述被檢體內(nèi)的至少1個(gè)關(guān) 注區(qū)域中的數(shù)據(jù)的不均勻的高頻率發(fā)送信號(hào)的振幅及相位中的至少一方的 步驟；以及通過(guò)將上述振幅及相位中的至少一方作為攝影條件進(jìn)行成像， 來(lái)取得圖像數(shù)據(jù)的步驟。
在這樣的有關(guān)本發(fā)明的磁共振成像裝置及磁共振成像方法中，通過(guò)不 取決于各個(gè)被檢體的特征而進(jìn)行普遍的Bl勻場(chǎng)化，能夠減小Bl不均勻性 的影響。


圖l是表示有關(guān)本發(fā)明的磁共振成像裝置的實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是表示圖1所示的順序控制器、發(fā)送器及RF線圈的詳細(xì)結(jié)構(gòu)例的圖。
圖3是圖1所示的計(jì)算機(jī)的功能塊圖。
圖4是說(shuō)明在圖3所示的ROI設(shè)定部中基于通過(guò)預(yù)備掃描而收集的數(shù) 據(jù)來(lái)決定用來(lái)設(shè)定ROI的區(qū)域的方法的圖。
圖5是表示在圖3所示的ROI設(shè)定部中設(shè)定的多個(gè)ROI的一例的圖。
圖6是說(shuō)明在圖3所示的振幅相位設(shè)定部中通過(guò)柵格探索法探索最優(yōu) 的RF發(fā)送信號(hào)的振幅及相位的方法的圖。
圖7是說(shuō)明在圖3所示的振幅相位設(shè)定部中通過(guò)2分法探索最優(yōu)的RF 發(fā)送信號(hào)的振幅及相位的方法的圖。
圖8是表示通過(guò)圖1所示的磁共振成像裝置隨著基于RF發(fā)送信號(hào)的相 位及振幅的調(diào)節(jié)的Bl勻場(chǎng)化而收集被檢體的圖像數(shù)據(jù)時(shí)的順序的流程圖。
具體實(shí)施方式
參照附圖對(duì)有關(guān)本發(fā)明的磁共振成像裝置及磁共振成像方法的實(shí)施方 式進(jìn)行說(shuō)明。
(結(jié)構(gòu)及功能)
圖1是表示有關(guān)本發(fā)明的磁共振成像裝置的實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)圖。
磁共振成像裝置20具備形成靜磁場(chǎng)的筒狀的靜磁場(chǎng)用磁鐵21、設(shè)在該 靜磁場(chǎng)用磁鐵21的內(nèi)部中的勻場(chǎng)線圈22、梯度磁場(chǎng)線圈23及RF線圈24。
此外，在磁共振成像裝置20中具備控制系統(tǒng)25?？刂葡到y(tǒng)25具備靜 磁場(chǎng)電源26、梯度磁場(chǎng)電源27、勻場(chǎng)線圈電源28、發(fā)送器29、接收器30、 順序控制器31及計(jì)算機(jī)32?？刂葡到y(tǒng)25的梯度磁場(chǎng)電源27由X軸梯度 磁場(chǎng)電源27x、 Y軸梯度磁場(chǎng)電源27y及Z軸梯度磁場(chǎng)電源27z構(gòu)成。此 外，在計(jì)算機(jī)32中，具備輸入裝置33、顯示裝置34、運(yùn)算裝置35及存儲(chǔ) 裝置36。
靜磁場(chǎng)用磁鐵21與靜磁場(chǎng)電源26連接，具有通過(guò)從靜磁場(chǎng)電源26供 給的電流而在攝像區(qū)域中形成靜磁場(chǎng)的功能。另外，靜磁場(chǎng)用磁鐵21由超 導(dǎo)線圈構(gòu)成的情況較多，在勵(lì)磁時(shí)與靜磁場(chǎng)電源26連接而被供給電流，但 一般一旦被勵(lì)磁后就成為非連接狀態(tài)。此外，也有將靜磁場(chǎng)用磁鐵21用永 久磁鐵構(gòu)成而不設(shè)置靜磁場(chǎng)電源26的情況。
此外，在靜磁場(chǎng)用磁鐵21的內(nèi)側(cè)，在同軸上設(shè)有筒狀的勻場(chǎng)線圈22。 勻場(chǎng)線圈22與勻場(chǎng)線圈電源28連接，構(gòu)成為，從勻場(chǎng)線圈電源28對(duì)勻場(chǎng) 線圈22供給電流而使靜磁場(chǎng)均勻化。
梯度磁場(chǎng)線圈23由X軸梯度磁場(chǎng)線圈23x、 Y軸梯度磁場(chǎng)線圈23y及 Z軸梯度磁場(chǎng)線圈23z構(gòu)成，在靜磁場(chǎng)用磁鐵21的內(nèi)部中形成為筒狀。在 梯度磁場(chǎng)線圈23的內(nèi)側(cè)設(shè)有診視床37并作為攝像區(qū)域，將被檢體P設(shè)置 在診視床37上。在RF線圈24中，有內(nèi)置于機(jī)架中的RF信號(hào)的收發(fā)用的 全身用線圈(WBC: whole bodycoil)、及設(shè)在診視床37及被檢體P附近 的RF信號(hào)接收用的局部線圈等。
此外，梯度磁場(chǎng)線圈23與梯度磁場(chǎng)電源27連接。梯度磁場(chǎng)線圈23的 X軸梯度磁場(chǎng)線圈23x、 Y軸梯度磁場(chǎng)線圈23y及Z軸梯度磁場(chǎng)線圈23z 分別與梯度磁場(chǎng)電源27的X軸梯度磁場(chǎng)電源27x、 Y軸梯度磁場(chǎng)電源27y 及Z軸梯度磁場(chǎng)電源27z連接。并且，構(gòu)成為，利用從X軸梯度磁場(chǎng)電源27x、 Y軸梯度磁場(chǎng)電源27y 及Z軸梯度磁場(chǎng)電源27z分別供給到X軸梯度磁場(chǎng)線圈23x、 Y軸梯度磁 場(chǎng)線圈23y及Z軸梯度磁場(chǎng)線圈23z中的電流，能夠在攝像區(qū)域中分別形 成X軸方向的梯度磁場(chǎng)Gx、 Y軸方向的梯度磁場(chǎng)Gy、以及Z軸方向的梯 度磁場(chǎng)Gz。
RF線圈24與發(fā)送器29及/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(hào)并對(duì)被檢體P發(fā)送的功能，接收用的RF線圈 24具有接收隨著被檢體P內(nèi)部的原子核自旋的因RF信號(hào)引起的激勵(lì)而產(chǎn) 生的NMR信號(hào)，并將NMR信號(hào)傳送給發(fā)送器30的功能。
另一方面，控制系統(tǒng)25的順序控制器31與梯度磁場(chǎng)電源27、發(fā)送器 29及接收器30連接。順序控制器31具有存儲(chǔ)順序信息的功能、和通過(guò)按 照存儲(chǔ)的規(guī)定的順序使梯度磁場(chǎng)電源27、發(fā)送器29及接收器30驅(qū)動(dòng)而產(chǎn) 生X軸梯度磁場(chǎng)Gx、 Y軸梯度磁場(chǎng)Gy、 Z軸梯度磁場(chǎng)Gz及RF信號(hào)的功 能，上述順序信息記述了使梯度磁場(chǎng)電源27、發(fā)送器29及接收器30驅(qū)動(dòng) 所需的控制信息、例如要對(duì)梯度磁場(chǎng)電源27施加的脈沖電流的強(qiáng)度及施加 時(shí)間、施加定時(shí)等動(dòng)作控制信息。
此外，順序控制器31構(gòu)成為，接收作為通過(guò)接收器30的NMR信號(hào) 的檢波及A/D (analog to digital:模數(shù)變換)變換得到的復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)的原始數(shù) 據(jù)(raw data)并傳遞給計(jì)算機(jī)32。
因此，在發(fā)送器29中，具備基于從順序控制器31接收到的控制信息 將RF信號(hào)傳遞給RF線圈24的功能，另一方面，在接收器30中，具備通 過(guò)對(duì)從RF線圈24接收到的NMR信號(hào)進(jìn)行檢波、執(zhí)行所需的信號(hào)處理并 進(jìn)行A/D變換來(lái)生成作為數(shù)字化后的復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)的原始數(shù)據(jù)的功能、以及將 生成的原始數(shù)據(jù)傳遞給順序控制器31的功能。
圖2是表示圖1所示的順序控制器31、發(fā)送器29及RF線圈24的詳 細(xì)結(jié)構(gòu)例的圖。
如圖2所示，在順序控制器31中，具備振幅控制部31A、相位控制部 31B及信號(hào)發(fā)生器31C。在發(fā)送器29中，具備90度信號(hào)分配器29A、振 幅相位平衡器29B、 一對(duì)發(fā)送前級(jí)放大器29C、 一對(duì)功率放大器29D、 一 對(duì)隔離器29E、 一對(duì)50Q終端29F，上述這些部件作為使從1個(gè)信號(hào)分配而得到的兩個(gè)RF信號(hào)并列地放大的并列驅(qū)動(dòng)RF放大器發(fā)揮功能。此外， 在發(fā)送器29與RF線圈24之間設(shè)有RF前端38。在RF前端38中，具備 收發(fā)切換開(kāi)關(guān)38A、 I信號(hào)收發(fā)通道38B、 Q信號(hào)收發(fā)通道38C、 90度相位 合成器38D、 50Q終端38E及接收前級(jí)放大器38F。在RF線圈24中，具 備多個(gè)線圈元件，該多個(gè)線圈元件包括用來(lái)收發(fā)I信號(hào)的線圈元件24A及 用來(lái)收發(fā)Q信號(hào)的線圈元件24B。
順序控制器31的振幅控制部31A、相位控制部31B及信號(hào)發(fā)生器31C 構(gòu)成為，能夠分別由來(lái)自計(jì)算機(jī)32的控制信號(hào)控制。振幅控制部31A具有 通過(guò)對(duì)發(fā)送器29的振幅相位平衡器29B賦與控制信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)I信號(hào)的振幅 的功能。相位控制部31B具有通過(guò)對(duì)發(fā)送器29的振幅相位平衡器29B賦 與控制信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)I信號(hào)的相位的功能。信號(hào)發(fā)生器31C具有使RF信號(hào)產(chǎn) 生并對(duì)發(fā)送器29的90度信號(hào)分配器29A輸出的功能。
在發(fā)送器29的90度信號(hào)分配器29A上，并聯(lián)連接著振幅相位平衡器 29B及Q信號(hào)用的發(fā)送前級(jí)放大器29C。在振幅相位平衡器29B的后級(jí)上， 串聯(lián)連接著I信號(hào)用的發(fā)送前級(jí)放大器29C、功率放大器29D及隔離器29E， 在Q信號(hào)用的發(fā)送前級(jí)放大器29C的后級(jí)上，串聯(lián)連接著Q信號(hào)用的功率 放大器29D及隔離器29E。此外，在I信號(hào)及Q信號(hào)用的各隔離器29E上， 分別連接著50Q終端29F。
90度信號(hào)分配器29A具有將從信號(hào)發(fā)生器31C取得的RF信號(hào)分配為 相位為0度的I信號(hào)及相位為90度的Q信號(hào)的功能、和將分配的I信號(hào)輸 出給振幅相位平衡器29B并將Q信號(hào)輸出給對(duì)應(yīng)的發(fā)送前級(jí)放大器29C的 功能。發(fā)送前級(jí)放大器29C具有按照來(lái)自振幅控制部31A及相位控制部31B 的控制信號(hào)將I信號(hào)的振幅及相位設(shè)定為規(guī)定的值的功能、和將調(diào)節(jié)后的I 信號(hào)輸出給對(duì)應(yīng)的發(fā)送前級(jí)放大器29C的功能。各發(fā)送前級(jí)放大器29C及 各功率放大器29D分別具有將信號(hào)放大的功能。各隔離器29E分別具有為 了防止信號(hào)回旋及電路的保護(hù)而通過(guò)50 Q終端38E將輸入信號(hào)與輸出信號(hào) 串聯(lián)地絕緣的功能。
RF前端38的收發(fā)切換開(kāi)關(guān)38A具有下述功能通過(guò)將I信號(hào)收發(fā)通 道38B在I信號(hào)用的隔離器29E側(cè)和90度相位合成器38D側(cè)之間切換， 將Q信號(hào)收發(fā)通道38C在Q信號(hào)用的隔離器29E側(cè)和90度相位合成器38D側(cè)之間切換，來(lái)切換RF信號(hào)發(fā)送時(shí)的電路連接結(jié)構(gòu)和回波信號(hào)接收時(shí)的電 路連接結(jié)構(gòu)。I信號(hào)收發(fā)通道38B發(fā)送I信號(hào)，并與接收對(duì)應(yīng)于I信號(hào)的回 波信號(hào)的線圈元件24A連接。Q信號(hào)收發(fā)通道38C發(fā)送Q信號(hào)，并與接收 對(duì)應(yīng)于Q信號(hào)的回波信號(hào)的線圈元件24B連接。90度相位合成器38D具 有通過(guò)將從I信號(hào)收發(fā)通道38B及Q信號(hào)收發(fā)通道38C分別輸出的回波信 號(hào)在進(jìn)行消除90度的相位差的相位修正之后進(jìn)行合成而得到單一的回波信 號(hào)的功能、和將接收回波信號(hào)輸出給接收前級(jí)放大器38F的功能。接收前 級(jí)放大器38F具有將在90度相位合成器38D中合成的回波信號(hào)放大并輸 出給接收器30的功能。
此外，通過(guò)由運(yùn)算裝置35執(zhí)行保存于計(jì)算機(jī)32的存儲(chǔ)裝置36中的程 序，在計(jì)算機(jī)32中能夠具備各種功能。但是，也可以不通過(guò)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3是圖1所示的計(jì)算機(jī)32的功能塊圖。
計(jì)算機(jī)32通過(guò)程序而作為攝像條件設(shè)定部40、順序控制器控制部41、 k空間數(shù)據(jù)庫(kù)42、圖像重構(gòu)部43、圖像數(shù)據(jù)庫(kù)44、圖像處理部45及振幅 相位平衡數(shù)據(jù)庫(kù)46發(fā)揮功能。攝像條件設(shè)定部40具有ROI設(shè)定部40A及 振幅相位設(shè)定部40B。
攝像條件設(shè)定部40具有基于來(lái)自輸入裝置33的指示信息設(shè)定包括脈 沖順序的攝影條件、將設(shè)定的攝影條件傳遞給順序控制器控制部41的功能。 因此，攝像條件設(shè)定部40具備使顯示裝置34顯示攝影條件的設(shè)定用畫(huà)面 信息的功能。
攝像條件設(shè)定部40的ROI設(shè)定部40A具有設(shè)定單一或多個(gè)關(guān)注區(qū)域 (ROI: region of interest)的功能。因此，在ROI設(shè)定部40A中構(gòu)成為， 能夠根據(jù)需要來(lái)參照?qǐng)D像數(shù)據(jù)庫(kù)44。
此外，振幅相位設(shè)定部40B具備決定能夠降低對(duì)ROI設(shè)定部40A中設(shè) 定的各ROI收集的數(shù)據(jù)間的信號(hào)強(qiáng)度的不均勻及/或單一的ROI內(nèi)的數(shù)據(jù)的 不均勻的被檢體P的激勵(lì)用的RF發(fā)送信號(hào)的相位及振幅中的一個(gè)或兩者 的絕對(duì)值或相對(duì)值的功能。因此，在振幅相位設(shè)定部40B中構(gòu)成為，能夠 參照?qǐng)D像數(shù)據(jù)庫(kù)44。并且，振幅相位設(shè)定部40B構(gòu)成為，將決定的RF發(fā) 送信號(hào)的相位及振幅設(shè)定為成像掃描用的攝影條件。艮P，特別是在磁共振成像裝置20是高磁場(chǎng)裝置的情況下，因?yàn)樗^的 Bl不均勻性的影響，RF發(fā)送信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度按照每個(gè)攝影部位進(jìn)行變化。 即，RF發(fā)送信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度在空間上變得不均勻。此外，RF發(fā)送信號(hào)的 空間上的不均勻性也根據(jù)被檢體的體重、身高、體積、水的分布、脂肪的 分布、肌肉的分布、體格、年齡等特征而變化。因此，由于B1不均勻性的 影響，收集的信號(hào)的強(qiáng)度的不均勻按照每個(gè)ROI、每個(gè)ROI內(nèi)的位置、以 及每個(gè)被檢體的特征而變化。
所以，為了降低B1不均勻性的影響，通過(guò)振幅相位設(shè)定部40B，決定 能夠降低在各ROI中收集的數(shù)據(jù)間的信號(hào)強(qiáng)度的不均勻及/或單一的ROI 內(nèi)的數(shù)據(jù)的不均勻的適當(dāng)?shù)腞F發(fā)送信號(hào)的相位或振幅。作為信號(hào)強(qiáng)度的不 均勻的降低對(duì)象的單一或多個(gè)ROI能夠基于來(lái)自輸入裝置33的指示信息而 通過(guò)手動(dòng)、或者按照預(yù)先決定的條件自動(dòng)地在ROI設(shè)定部40A中被設(shè)定。 例如，可以設(shè)置通過(guò)用戶操作輸入裝置33來(lái)手動(dòng)設(shè)定ROI的ROI設(shè)定模 式和自動(dòng)地設(shè)定ROI的ROI設(shè)定模式。
在設(shè)定ROI的情況下，需要決定用來(lái)設(shè)定ROI的區(qū)域。用來(lái)設(shè)定ROI 的區(qū)域也可以作為默認(rèn)值而預(yù)先存儲(chǔ)在ROI設(shè)定部40A中，但也可以基于 進(jìn)行用來(lái)決定ROI的設(shè)定區(qū)域的定位用預(yù)備掃描而收集的數(shù)據(jù)來(lái)自動(dòng)地或 手動(dòng)地決定。
圖4是說(shuō)明在圖3所示的ROI設(shè)定部40A中基于通過(guò)預(yù)備掃描而收集 的數(shù)據(jù)來(lái)決定用來(lái)設(shè)定ROI的區(qū)域的方法的圖。
在圖4中，橫軸表示某l方向的位置，縱軸表示圖像數(shù)據(jù)的信號(hào)強(qiáng)度。 例如，如果通過(guò)預(yù)備掃描攝像圓柱狀的人體等價(jià)模型，則平行于中心軸的 截面上的重構(gòu)圖像數(shù)據(jù)的信號(hào)強(qiáng)度成為圖4的實(shí)線所示那樣。另外，圖像 數(shù)據(jù)的信號(hào)強(qiáng)度設(shè)定為由ROI設(shè)定部40A自動(dòng)測(cè)量可帶來(lái)處理的自動(dòng)化及 用戶作業(yè)的勞動(dòng)減輕。如圖4所示，由于B1不均勻性的影響，圖像數(shù)據(jù)的 信號(hào)強(qiáng)度在人體等價(jià)模型的中心部分變大，而在人體等價(jià)模型的周邊部分 變小。
相對(duì)于此，假設(shè)沒(méi)有Bl不均勻性的影響的情況下的圖像數(shù)據(jù)的信號(hào)強(qiáng) 度的理想值如圖4的單點(diǎn)劃線所示，在存在人體等價(jià)模型的范圍中取一定 的值，在人體等價(jià)模型的外部是零。因而，需要決定RF發(fā)送脈沖的振幅及相位，以使圖4的用實(shí)線表示的圖像數(shù)據(jù)的測(cè)量值接近于用單點(diǎn)劃線表示 的理想值。
可以將用來(lái)設(shè)定ROI的區(qū)域參照?qǐng)D像數(shù)據(jù)的信號(hào)強(qiáng)度設(shè)定為認(rèn)為存在 人體等價(jià)模型的某個(gè)閾值以上的范圍。由此，能夠?qū)⑷梭w等價(jià)模型等被檢 體P的存在區(qū)域作為用來(lái)設(shè)定ROI的區(qū)域進(jìn)行提取?？梢酝ㄟ^(guò)使顯示裝置 34顯示圖4所示那樣的圖像數(shù)據(jù)的信號(hào)強(qiáng)度的分布圖，操作鼠標(biāo)等輸入裝 置33指定范圍，從而通過(guò)用戶的手動(dòng)來(lái)進(jìn)行該區(qū)域的設(shè)定，但也可以在 ROI設(shè)定部40A中基于閾值與數(shù)據(jù)的信號(hào)值的大小關(guān)系來(lái)自動(dòng)地進(jìn)行該區(qū) 域的設(shè)定。
另外，閾值可以定義為相對(duì)于信號(hào)強(qiáng)度的絕對(duì)值，但也可以從圖像數(shù) 據(jù)中自動(dòng)地提取認(rèn)為是背景的噪音區(qū)域的低信號(hào)部分，將閾值定義為相對(duì) 于低信號(hào)部分的相對(duì)值。
此外，ROI的設(shè)定也可以通過(guò)手動(dòng)或自動(dòng)來(lái)進(jìn)行。作為用來(lái)設(shè)定ROI 的條件，除了ROI的數(shù)量、位置、形狀以外，還可以舉出相鄰的ROI間的 交疊率或交疊量、ROI的面積相對(duì)于ROI的設(shè)定區(qū)域的面積的比例。如果 使相鄰的ROI交疊，則通過(guò)成像掃描能夠得到連續(xù)的圖像數(shù)據(jù)。因此，能 夠配合成像掃描用的ROI而將交疊的多個(gè)ROI設(shè)定為預(yù)備掃描用。用來(lái)設(shè) 定ROI的參數(shù)可以作為默認(rèn)值存儲(chǔ)在ROI設(shè)定部40A中，也可以通過(guò)輸入 裝置33的操作來(lái)變更。
圖5是表示在圖3所示的ROI設(shè)定部40A中設(shè)定的多個(gè)ROI的一例的圖。
如圖5所示，基于圖像數(shù)據(jù)的分布(profile)提取人體等價(jià)模型的截面 的輪廓作為用來(lái)設(shè)定ROI的區(qū)域。并且，例如可以在中心部分將希望尺寸 的1個(gè)R0IA1、在周邊部分將4個(gè)希望尺寸的ROIBl、 ROIB2、 ROIB3、 ROI B4相互以希望的交疊率交疊地設(shè)定。有關(guān)設(shè)定的多個(gè)ROI的信息可以 從ROI設(shè)定部40A傳遞給振幅相位設(shè)定部40B。
但是，如圖4所示，在圖像數(shù)據(jù)的中心部分和周邊部分因?yàn)锽l不均勻 性的影響而在信號(hào)強(qiáng)度中存在偏差。因此，在各ROI中，在信號(hào)強(qiáng)度中存 在不均勻。此外，在單一的ROI內(nèi)，也在信號(hào)強(qiáng)度中存在不均勻。所以， 振幅相位設(shè)定部40B構(gòu)成為，求出單一的ROI內(nèi)及/或多個(gè)ROI間的信號(hào)強(qiáng)度間的不均勻?yàn)樽钚〉腞F發(fā)送信號(hào)的振幅及相位作為成像掃描用的攝 影條件。
作為使ROI內(nèi)及ROI間的信號(hào)強(qiáng)度的不均勻變?yōu)樽钚〉姆椒?，有下?方法定義表示信號(hào)強(qiáng)度的不均勻的指標(biāo)，求出定義的指標(biāo)成為最小的RF 發(fā)送信號(hào)的振幅及相位，并將其設(shè)定為攝影條件的方法；以及求出能夠得 到均勻的Bl分布的RF發(fā)送信號(hào)的振幅及相位并將其設(shè)定為攝影條件的方 法。
首先，對(duì)求出表示信號(hào)強(qiáng)度的指標(biāo)成為最小的RF發(fā)送信號(hào)的振幅及相 位的方法進(jìn)行說(shuō)明。
例如，如圖5所示，在中心部分設(shè)定l個(gè)ROIAl，在周邊部分中設(shè)定
i個(gè)ROIBl、 R0IB2、 ROIB3、 ......、 ROIBi的情況下，ROI間的數(shù)據(jù)的
信號(hào)強(qiáng)度的偏差D可以如式(1)那樣定義。
D=Ial— (IM+Ib2+Ib3+......+Ibi) /i (1)
其中，Ial是關(guān)于ROI Al的信號(hào)強(qiáng)度的代表值，Ibk (1《k《i)是關(guān) 于ROI Bk的信號(hào)強(qiáng)度的代表值。信號(hào)強(qiáng)度的代表值可以為各ROI內(nèi)的信 號(hào)強(qiáng)度的平均值、中間值、最大值或最小值。此外，也可以將特異值或錯(cuò) 誤值除去而求出平均值或中間值等代表值。
艮P，如式(1)所示，可以將關(guān)于信號(hào)強(qiáng)度相對(duì)較大的中心部分的ROI Al的信號(hào)強(qiáng)度的代表值與關(guān)于信號(hào)強(qiáng)度相對(duì)較小的周邊部分的ROI Bk的 信號(hào)強(qiáng)度的平均值之差定義為多個(gè)ROI間的數(shù)據(jù)的信號(hào)強(qiáng)度的偏差D。其 中，可以不根據(jù)式(1)，而根據(jù)ROI的數(shù)量、形狀或攝影目的等條件任意 地定義ROI間的數(shù)據(jù)的信號(hào)強(qiáng)度的偏差D。此外，關(guān)于單一ROI內(nèi)的數(shù)據(jù) 的信號(hào)強(qiáng)度的偏差，也可以通過(guò)在ROI內(nèi)設(shè)定多個(gè)區(qū)域或點(diǎn)而同樣如式(l) 那樣進(jìn)行定義。
另外，各ROI內(nèi)的信號(hào)強(qiáng)度可以使用在ROI設(shè)定部40A中自動(dòng)測(cè)量的 值，但也可以在振幅相位設(shè)定部40B中自動(dòng)測(cè)量。
如果這樣作為數(shù)值求出多個(gè)ROI間或單一 ROI內(nèi)的數(shù)據(jù)的信號(hào)強(qiáng)度的 偏差D，則能夠通過(guò)任意的探索方法計(jì)算使偏差D為最小的RF發(fā)送信號(hào) 的振幅及相位。作為探索使偏差D為最小的RF發(fā)送信號(hào)的振幅及相位的 代表性的方法，可以舉出柵格探索法及2分法。根據(jù)需要也可以使用柵格探索法及2分法這兩者。
柵格探索法是:取得使RF發(fā)送信號(hào)的相位及振幅2維變化的情況下的、 即以相位及振幅作為參數(shù)的ROI間或ROI內(nèi)的信號(hào)強(qiáng)度的偏差Ddata群， 基于偏差Ddata群探索使偏差D為最小的RF發(fā)送信號(hào)的振幅及相位。因 此，在采用柵格探索法的情況下，執(zhí)行分別改變了RF發(fā)送信號(hào)的相位及振 幅的預(yù)備掃描。分別改變了 RF發(fā)送信號(hào)的相位及振幅的預(yù)備掃描的攝影條 件在攝像條件設(shè)定部40中被設(shè)定，但如果考慮到弛豫時(shí)間等，則作為多切 片攝影，按照每個(gè)切片截面使RF發(fā)送信號(hào)的相位或振幅以規(guī)定的間隔逐漸 變化帶來(lái)攝影時(shí)間的縮短。進(jìn)而，使用來(lái)收集用于提取上述被檢體P的輪 廓的數(shù)據(jù)的預(yù)備掃描和分別改變了 RF發(fā)送信號(hào)的相位及振幅的預(yù)備掃描 共用化也帶來(lái)攝影時(shí)間的縮短。
在攝像條件設(shè)定部40中被設(shè)定為攝影條件的RF發(fā)送信號(hào)的振幅及相 位分別經(jīng)由順序控制器控制部41被輸出給順序控制器31的振幅控制部 31A及相位控制部31B。并且，通過(guò)振幅控制部31A及相位控制部31B對(duì) 振幅相位平衡器29B的控制，能夠?qū)F發(fā)送信號(hào)的I信號(hào)的振幅及相位分 別調(diào)節(jié)為設(shè)定的值。
圖6是說(shuō)明在圖3所示的振幅相位設(shè)定部40B中通過(guò)柵格探索法探索 最優(yōu)的RF發(fā)送信號(hào)的振幅及相位的方法的圖。
在圖6中，橫軸將RF發(fā)送信號(hào)的振幅表示為Q信號(hào)的振幅Aq與I信 號(hào)的振幅Ai之比。此外，縱軸將RF發(fā)送信號(hào)的相位表示為Q信號(hào)的相位 4)q與I信號(hào)的相位cH之比。
例如，將Q信號(hào)的相位小q設(shè)為0度并使I信號(hào)的相位(H在+X到-Y 的范圍內(nèi)從90度開(kāi)始以一定的間隔變化，另一方面，通過(guò)控制I信號(hào)的振 幅Ai，使Q信號(hào)的振幅Aq與I信號(hào)的振幅Ai之比在從Aqmax: Aimin到 Aqmin:Aimax的范圍內(nèi)以一定間隔變化，來(lái)執(zhí)行預(yù)備掃描。另夕卜，有Aqmax: Aimin的界限為4: 1、 Aqmin: Aimax的界限為1: 4的報(bào)告。這樣，在圖 6所示那樣的2維空間的各柵格點(diǎn)上能夠得到與Q信號(hào)和I信號(hào)的振幅比 Aq/Ai及I信號(hào)的相位4>i相對(duì)應(yīng)的信號(hào)強(qiáng)度的偏差Ddata (Aq/Ai, 4>i)。 在多切片攝影的情況下，存在數(shù)量等于切片數(shù)的柵格點(diǎn)。
這里，探索柵格點(diǎn)上的偏差Ddata中的成為最小的偏差Ddatajmin。接著，提取包圍作為最小的偏差Ddata_min的柵格點(diǎn)上的周圍的點(diǎn)。這樣， 可以認(rèn)為取信號(hào)強(qiáng)度的最小的偏差Dmin的點(diǎn)存在于由作為最小的偏差
0(13&_111111的柵格點(diǎn)的周圍的點(diǎn)包圍的范圍內(nèi)。所以，通過(guò)使用作為最小的
偏差Ddata—min的柵格點(diǎn)的周圍的點(diǎn)的各自的偏差Ddata的插值處理，能 夠推定最小的偏差Dmin及對(duì)應(yīng)的點(diǎn)、即Q信號(hào)與I信號(hào)的振幅比 Aqopt/Aiopt以及I信號(hào)的相位d)i-90+A (bopt。作為插值處理，可以為線 性插值、樣條插值、2次插值等任意的插值處理，也可以使用戶能夠從這些 插值方法的候選中選擇。例如3維樣條插值是有實(shí)用性的。
另外，也可以通過(guò)使用所有柵格點(diǎn)上的偏差Ddata進(jìn)行使用任意次數(shù) 的函數(shù)的擬合，來(lái)求出最小的偏差Dmin及對(duì)應(yīng)的Q信號(hào)與I信號(hào)的振幅 比Aqopt/Aiopt以及I信號(hào)的相位4)i-90+A小opt。但是，如上所述，僅使 用作為最小偏差Ddata一min的柵格點(diǎn)的周圍的點(diǎn)在較小的范圍內(nèi)進(jìn)行擬合 更能夠使近似成立而提高計(jì)算精度。
另一方面，2分法是通過(guò)反復(fù)進(jìn)行下述作業(yè)來(lái)探索使偏差D為最小的 RF發(fā)送信號(hào)的振幅及相位的方法，其中，所述作業(yè)是指判斷改變了 RF 發(fā)送信號(hào)的振幅及相位中的任一個(gè)而收集到的兩個(gè)圖像數(shù)據(jù)的ROI間或 ROI內(nèi)的信號(hào)強(qiáng)度的偏差D1、 D2的大小關(guān)系，對(duì)值較小側(cè)的附近再次改 變RF發(fā)送信號(hào)的振幅及相位中的任一個(gè)，并收集兩個(gè)圖像數(shù)據(jù)。因此，在 使用2分法的情況下，反復(fù)執(zhí)行改變RF發(fā)送信號(hào)的相位及振幅中的任一個(gè) 來(lái)收集圖像數(shù)據(jù)的預(yù)備掃描、和判斷兩個(gè)圖像數(shù)據(jù)的ROI間的信號(hào)強(qiáng)度的 偏差D1、 D2的大小關(guān)系的處理。
圖7是說(shuō)明在圖3所示的振幅相位設(shè)定部40B中通過(guò)2分法探索最優(yōu) 的RF發(fā)送信號(hào)的振幅及相位的方法的圖。
在圖7中，橫軸表示RF發(fā)送信號(hào)的I信號(hào)的振幅A，縱軸表示與I信 號(hào)的振幅A相對(duì)應(yīng)的ROI間的信號(hào)強(qiáng)度的偏差D (A)。例如，在改變RF 發(fā)送信號(hào)的振幅A的情況下，將認(rèn)為在中間存在與最小的偏差Dmin對(duì)應(yīng) 的振幅Aopt的、充分離開(kāi)的兩個(gè)振幅決定為基點(diǎn)A1、 A2，求出與兩個(gè)振 幅A1、 A2的中點(diǎn)(Al+A2) /2相當(dāng)?shù)恼穹?。接著，求出與中點(diǎn)(Al+A2) /2相鄰兩側(cè)的、與兩個(gè)基點(diǎn)A1、A2之間的各個(gè)中點(diǎn)(3A1+A2)/4、(A1+3A2) /4。接著，通過(guò)預(yù)備掃描將RF發(fā)送信號(hào)的振幅設(shè)定為與中點(diǎn)(Al+A2) /2 的兩側(cè)的兩點(diǎn)(3A1+A2) /4、 (A1+3A2) /4相當(dāng)?shù)?個(gè)振幅，來(lái)進(jìn)行圖像 數(shù)據(jù)的收集。接著，計(jì)算分別對(duì)應(yīng)于兩點(diǎn)(3A1+A2) /4、 (A1+3A2) /4的 圖像數(shù)據(jù)的信號(hào)強(qiáng)度的各偏差D ((3Al+A2) /4)、 D ((A1+3A2) /4)。接 著，比較兩個(gè)偏差D ((3Al+A2) /4)、 D ((A1+3A2) /4)，確定取較小的 值的一側(cè)。這樣，可以認(rèn)為對(duì)應(yīng)于最小的偏差Dmin的振幅Aopt存在于取 比兩個(gè)基點(diǎn)A1、 A2的中點(diǎn)(Al+A2) /2小的偏差D (A)的值的一側(cè)。
所以，將以對(duì)應(yīng)于較小的偏差D(A)的值的點(diǎn)(3A1+A2)/4或(A1+3A2) /4作為中點(diǎn)的兩側(cè)的兩點(diǎn)Al或A2與(Al+A2)/2作為新的基點(diǎn)，進(jìn)行對(duì) 應(yīng)于上述兩個(gè)不同的振幅的圖像數(shù)據(jù)收集及比較判斷處理。通過(guò)反復(fù)進(jìn)行 這樣的圖像數(shù)據(jù)收集及比較判斷處理，能夠求出最小的偏差Dmin及對(duì)應(yīng) 的振幅Aopt。
另外，優(yōu)選的是，在一定程度上關(guān)于振幅的探索完成后通過(guò)同樣的方 法進(jìn)行關(guān)于相位的探索。并且，通過(guò)一邊反映探索結(jié)果一邊交替地反復(fù)進(jìn) 行關(guān)于振幅的探索及關(guān)于相位的探索，能夠求出用來(lái)使偏差D成為最小的 RF發(fā)送信號(hào)的相位小opt及振幅Aopt。在此情況下，例如分別準(zhǔn)備多組以 相互不同的振幅發(fā)送RF發(fā)送信號(hào)并收集兩個(gè)切片圖像數(shù)據(jù)的多切片攝影 用的順序、和以相互不同的相位發(fā)送RF發(fā)送信號(hào)并收集兩個(gè)切片圖像數(shù)據(jù) 的多切片攝影用的順序，在各多切片攝影之間進(jìn)行偏差D的計(jì)算及偏差D 的比較判斷處理，使處理結(jié)果反映到接著的多切片攝影中，這樣會(huì)帶來(lái)攝 影時(shí)間的縮短?？梢钥紤]到，如果關(guān)于振幅及相位分別反復(fù)進(jìn)行4次左右 的多切片攝影，則能夠以實(shí)用的精度求出最小的偏差Dmin及對(duì)應(yīng)的振幅 Aopt、相位小opt。
接著，對(duì)求出能夠得到更均勻的Bl分布的RF發(fā)送信號(hào)的振幅及相位 并將其設(shè)定為攝影條件的方法進(jìn)行說(shuō)明。
在此情況下，通過(guò)分別改變了 RF發(fā)送信號(hào)的相位及振幅的預(yù)備掃描， 預(yù)先取得Bl分布(RF磁場(chǎng)分布)。Bl分布可以通過(guò)公知的方法在出廠前或 每次攝像時(shí)取得。例如，通過(guò)利用施加30度RF脈沖及60度RF脈沖分別 收集的信號(hào)間的運(yùn)算將Bl分布以外的影響所引起的成分除去，能夠提取 Bl分布成分。求出Bl分布時(shí)的被檢體P也可以是模型，但是從精度上考慮優(yōu)選設(shè)為人體。此外，Bl分布按照被檢體P的體重及身高等體型、在RF 發(fā)送信號(hào)的發(fā)送中使用的RF線圈24及攝像部位的不同而不同。因此，從 精度上考慮優(yōu)選事先按照每個(gè)被檢體P的體型、使用的RF線圈24及攝像 部位來(lái)取得B1分布。
這樣取得的B1分布具有與信號(hào)強(qiáng)度分布同樣的特性。并且，能夠基于 Bl分布求出最優(yōu)的RF發(fā)送信號(hào)的相位小opt及振幅Aopt。即，能夠?qū)⑴c被 檢體P的體型等攝像條件相對(duì)應(yīng)的、能夠得到更均勾的Bl分布的RF發(fā)送 信號(hào)的振幅及相位設(shè)定為攝影條件。
另外，到這里為止，說(shuō)明了基于通過(guò)預(yù)備掃描收集到的數(shù)據(jù)求出信號(hào) 強(qiáng)度的偏差為最小的RF發(fā)送信號(hào)的相位4)opt及振幅Aopt的方法及求出能 夠得到最均勻的Bl分布的RF發(fā)送信號(hào)的相位4>opt及振幅A叩t的方法， 但也可以構(gòu)成為，將預(yù)先根據(jù)被檢體P的特征、攝影部位、RF線圈24的 特征等攝影條件求出的使Bl不均勻性的影響降低的最優(yōu)RF發(fā)送信號(hào)的相 位4opt及振幅Aopt數(shù)據(jù)庫(kù)化，并預(yù)先保存在計(jì)算機(jī)32中，根據(jù)攝影條件 來(lái)利用適當(dāng)?shù)腞F發(fā)送信號(hào)的相位4 opt及振幅Aopt。
所以，在計(jì)算機(jī)32的數(shù)據(jù)振幅相位平衡數(shù)據(jù)庫(kù)46中，保存有與被檢 體P的特征、攝影部位、RF線圈24的特征等攝影條件相對(duì)應(yīng)的最優(yōu)的RF 發(fā)送信號(hào)的相位cl)opt及振幅A叩t。作為被檢體P的特征，可以舉出被檢 體P的體重及身高等體型、體積、水的分布、脂肪的分布、肌肉的分布、 體格、年齡。此外，作為RF線圈24的特征，可以舉出在RF信號(hào)的發(fā)送 中使用的表面線圈的數(shù)量、尺寸、形狀、種類。
過(guò)去執(zhí)行預(yù)備掃描并通過(guò)上述方法在振幅相位設(shè)定部40B中求出的每 個(gè)攝影條件的RF發(fā)送信號(hào)的相位<!>鄰t及振幅Aopt可以通過(guò)寫(xiě)入到數(shù)據(jù)振 幅相位平衡數(shù)據(jù)庫(kù)46中進(jìn)行保存。在此情況下，適當(dāng)?shù)腞F發(fā)送信號(hào)的相 位4)opt及振幅Aopt成為按照裝置的不同而不同的值。另一方面，也可以 不通過(guò)伴隨著預(yù)備掃描的上述方法，而將通過(guò)其他方法事前推定或求出的 每個(gè)攝影條件的適當(dāng)?shù)腞F發(fā)送信號(hào)的相位<!> opt及振幅Aopt在裝置的出廠 時(shí)預(yù)先保存到數(shù)據(jù)振幅相位平衡數(shù)據(jù)庫(kù)46中。在此情況下，也可以使RF 發(fā)送信號(hào)的相位4> opt及振幅A叩t成為對(duì)應(yīng)于磁共振成像裝置20的機(jī)種的 值。但是，從精度提高的觀點(diǎn)來(lái)看，也可以在每次攝像時(shí)求出適當(dāng)?shù)腞F發(fā)送信號(hào)的相位4)opt及振幅Aopt并將其保存到數(shù)據(jù)振幅相位平衡數(shù)據(jù)庫(kù) 46中。
并且，振幅相位設(shè)定部40B構(gòu)成為，參照數(shù)據(jù)振幅相位平衡數(shù)據(jù)庫(kù)46， 從數(shù)據(jù)振幅相位平衡數(shù)據(jù)庫(kù)46讀取與從輸入裝置33輸入的被檢體P的特 征、攝影部位、RF線圈24的特征等攝影條件相對(duì)應(yīng)的RF發(fā)送信號(hào)的相位 cl)opt及振幅Aopt，并將其設(shè)定為成像掃描用的攝影條件。
另外，也可以構(gòu)成為，代替RF發(fā)送信號(hào)的相位4)opt及振幅Aopt而將 表示每個(gè)攝影條件的Bl分布的函數(shù)或表保存到數(shù)據(jù)振幅相位平衡數(shù)據(jù)庫(kù) 46中，基于對(duì)應(yīng)于攝影條件的Bl分布，振幅相位設(shè)定部40B設(shè)定最優(yōu)的 RF發(fā)送信號(hào)的相位小opt及振幅Aopt。 (動(dòng)作及作用)
接著，對(duì)計(jì)算機(jī)32的其他功能進(jìn)行說(shuō)明。
順序控制器控制部41具有通過(guò)基于來(lái)自輸入裝置33或其他構(gòu)成要素 的信息對(duì)順序控制器31賦與包含從攝像條件設(shè)定部40接收到的脈沖順序 的攝影條件，來(lái)使順序控制器31進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的功能。此外，順序控制器 控制部41具有從順序控制器31接收原始數(shù)據(jù)并配置到形成于k空間數(shù)據(jù) 庫(kù)42中的k空間中的功能。因此，將在接收器30中生成的各原始數(shù)據(jù)作 為k空間數(shù)據(jù)保存在k空間數(shù)據(jù)庫(kù)42。
圖像重構(gòu)部43具有從k空間數(shù)據(jù)庫(kù)42取入k空間數(shù)據(jù)、通過(guò)實(shí)施包 括傅立葉變換(FT: Fourier transformation)的圖像重構(gòu)處理來(lái)重構(gòu)被檢體 P的圖像數(shù)據(jù)的功能；和將重構(gòu)得到的圖像數(shù)據(jù)寫(xiě)入到圖像數(shù)據(jù)庫(kù)44中的 功能。因此，在圖像數(shù)據(jù)庫(kù)44中，保存有在圖像重構(gòu)部43中重構(gòu)的圖像 數(shù)據(jù)。
圖像處理部45具有從圖像數(shù)據(jù)庫(kù)44取入圖像數(shù)據(jù)、進(jìn)行必要的圖像 處理并生成顯示用的2維圖像數(shù)據(jù)的功能；和使顯示裝置34顯示所生成的 顯示用的圖像數(shù)據(jù)的功能。
接著，對(duì)磁共振成像裝置20的動(dòng)作及作用進(jìn)行說(shuō)明。 這里，說(shuō)明設(shè)定多個(gè)ROI并決定RF發(fā)送信號(hào)的振幅及相位以使ROI 間的信號(hào)強(qiáng)度的偏差成為最小的情況。對(duì)于決定RF發(fā)送信號(hào)的振幅及相位 以使單一的ROI內(nèi)的信號(hào)強(qiáng)度的偏差成為最小的情況、以及決定RF發(fā)送信號(hào)的振幅及相位以便能夠得到均勻的Bl分布的情況，也能夠以同樣的流 程進(jìn)行成像。
圖8是表示通過(guò)圖1所示的磁共振成像裝置20隨著基于RF發(fā)送信號(hào) 的相位及振幅的調(diào)節(jié)的B1勻場(chǎng)化而收集被檢體P的圖像數(shù)據(jù)時(shí)的順序的流 程圖，圖中對(duì)S賦與了數(shù)字的標(biāo)號(hào)表示流程圖的各步驟。
首先，在步驟S1中，在計(jì)算機(jī)32的ROI設(shè)定部40A中以手動(dòng)或自動(dòng) 制作多個(gè)ROI。在自動(dòng)制作ROI的情況下，執(zhí)行預(yù)備掃描，通過(guò)后述的信 號(hào)處理及圖像重構(gòu)處理得到圖像數(shù)據(jù)。并且，隨著圖像數(shù)據(jù)的信號(hào)強(qiáng)度的 閾值處理而提取用來(lái)設(shè)定ROI的區(qū)域。
接著，在步驟S2中，通過(guò)振幅相位設(shè)定部40B參照數(shù)據(jù)振幅相位平衡 數(shù)據(jù)庫(kù)46，判斷在數(shù)據(jù)振幅相位平衡數(shù)據(jù)庫(kù)46中是否保存有對(duì)應(yīng)于被檢體 P的特征及ROI等攝影條件的適當(dāng)?shù)腞F發(fā)送信號(hào)的相位及振幅。
接著，在數(shù)據(jù)振幅相位平衡數(shù)據(jù)庫(kù)46中沒(méi)有保存有適當(dāng)?shù)腞F發(fā)送信 號(hào)的相位及振幅的情況下，在步驟S3中，執(zhí)行改變了 RF發(fā)送信號(hào)的振幅 及相位的預(yù)備掃描。另外，在數(shù)據(jù)振幅相位平衡數(shù)據(jù)庫(kù)46中保存有適當(dāng)?shù)?RF發(fā)送信號(hào)的相位及振幅的情況下，在從輸入裝置33對(duì)振幅相位設(shè)定部 40B輸入了通過(guò)預(yù)備掃描計(jì)算適當(dāng)?shù)腞F發(fā)送信號(hào)的相位及振幅的指示的 情況下，也在步驟S3中執(zhí)行預(yù)備掃描。
因此，由攝影條件設(shè)定部40設(shè)定改變了 RF發(fā)送信號(hào)的振幅及相位的 預(yù)備掃描用的攝影條件。并且，按照設(shè)定的攝影條件進(jìn)行數(shù)據(jù)收集。
艮P，預(yù)先將被檢體P設(shè)置在診視床37上，在由靜磁場(chǎng)電源26勵(lì)磁的 靜磁場(chǎng)用磁鐵21 (超導(dǎo)磁鐵)的攝像區(qū)域中形成靜磁場(chǎng)。此外，從勻場(chǎng)線 圈電源28對(duì)勻場(chǎng)線圈22供給電流，使形成在攝像區(qū)域中的靜磁場(chǎng)均勻化。
并且，如果從輸入裝置33對(duì)順序控制器控制部41賦與預(yù)備掃描的開(kāi) 始指示，則順序控制器控制部41從攝影條件設(shè)定部40取得改變了 RF發(fā)送 信號(hào)的振幅及相位的攝影條件，并傳遞給順序控制器31。順序控制器31 通過(guò)按照從順序控制器控制部41接收到的攝影條件使梯度磁場(chǎng)電源27、發(fā) 送器29及接收器30驅(qū)動(dòng)，在設(shè)置了被檢體P的攝像區(qū)域中形成梯度磁場(chǎng)， 并且使RF信號(hào)從RF線圈24產(chǎn)生。
具體而言，在順序控制器31的信號(hào)發(fā)生器31C中產(chǎn)生的RF信號(hào)被輸出給發(fā)送器29的90度信號(hào)分配器29A，在90度信號(hào)分配器29A中被分配 為I信號(hào)及Q信號(hào)。在振幅相位平衡器29B中按照來(lái)自振幅控制部31A及 相位控制部31B的控制信號(hào)調(diào)節(jié)I信號(hào)的振幅及相位。并且，I信號(hào)及Q 信號(hào)經(jīng)由發(fā)送前級(jí)放大器29C、功率放大器29D、隔離器29E及收發(fā)切換 開(kāi)關(guān)38A分別被從I信號(hào)收發(fā)通道38B及Q信號(hào)收發(fā)通道38C輸出給對(duì)應(yīng) 的線圈元件24A、 24B。由此，從線圈元件24A、 24B朝向被檢體P發(fā)送振 幅及相位被調(diào)節(jié)后的RF發(fā)送信號(hào)。
因此，通過(guò)被檢體P的內(nèi)部中的核磁共振產(chǎn)生的NMR信號(hào)被RF線圈 24的線圈元件24A、 24B接收，經(jīng)由收發(fā)切換開(kāi)關(guān)38A、 90度相位合成器 38D及接收前級(jí)放大器38F被傳遞給接收器30。接收器30從RF線圈24 接收NMR信號(hào)，執(zhí)行所需的信號(hào)處理后，通過(guò)A/D變換，生成作為數(shù)字 數(shù)據(jù)的NMR信號(hào)的原始數(shù)據(jù)。接收器30將生成的原始數(shù)據(jù)傳遞給順序控 制器31。順序控制器31將原始數(shù)據(jù)傳遞給順序控制器控制部41，順序控 制器控制部41將原始數(shù)據(jù)作為k空間數(shù)據(jù)配置在形成于k空間數(shù)據(jù)庫(kù)42 中的k空間中。
接著，圖像重構(gòu)部43從k空間數(shù)據(jù)庫(kù)42取入k空間數(shù)據(jù)來(lái)重構(gòu)圖像 數(shù)據(jù)，將得到的圖像數(shù)據(jù)寫(xiě)入到圖像數(shù)據(jù)庫(kù)44中。由此，在圖像數(shù)據(jù)庫(kù)44 中，保存有對(duì)應(yīng)于不同的RF發(fā)送信號(hào)的振幅及相位的多個(gè)ROI各自的圖 像數(shù)據(jù)。
接著，在步驟S4中，計(jì)算機(jī)32的振幅相位設(shè)定部40B按照預(yù)先決定 的定義求出信號(hào)強(qiáng)度的代表值ROI間的偏差，作為表示ROI間的圖像數(shù)據(jù) 的信號(hào)強(qiáng)度的不均勻的指標(biāo)。并且，基于對(duì)應(yīng)于不同的RF發(fā)送信號(hào)的振幅 及相位的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)的偏差，通過(guò)任意的探索方法計(jì)算偏差為最小的RF 發(fā)送信號(hào)的振幅及相位。
接著，在步驟S5中，振幅相位設(shè)定部40B將計(jì)算出的RF發(fā)送信號(hào)的 振幅及相位設(shè)定為成像掃描用的攝影條件。
另一方面，在步驟S2中，在判斷在數(shù)據(jù)振幅相位平衡數(shù)據(jù)庫(kù)46中保 存有對(duì)應(yīng)于被檢體P的特征及ROI等攝影條件的適當(dāng)?shù)腞F發(fā)送信號(hào)的相 位及振幅的情況下，在步驟S6中，振幅相位設(shè)定部40B將對(duì)應(yīng)的適當(dāng)?shù)?RF發(fā)送信號(hào)的相位及振幅設(shè)定為成像掃描用的攝影條件。接著，在步驟S7中，利用設(shè)定為攝影條件的RF發(fā)送信號(hào)的相位及振 幅執(zhí)行成像掃描。成像掃描的流程與預(yù)備掃描的流程是同樣的。
接著，進(jìn)行步驟S8中的圖像重構(gòu)處理。因此，在圖像數(shù)據(jù)庫(kù)44中， 保存有通過(guò)成像掃描收集到的、通過(guò)適當(dāng)?shù)腞F發(fā)送信號(hào)的相位及振幅的調(diào) 節(jié)帶來(lái)的Bl勻場(chǎng)化而減小了 Bl不均勻性的影響的圖像數(shù)據(jù)。并且，圖像 處理部45從圖像數(shù)據(jù)庫(kù)44取入圖像數(shù)據(jù)，進(jìn)行必要的圖像處理后生成顯 示用的2維圖像數(shù)據(jù)。進(jìn)而，將生成的顯示用的圖像數(shù)據(jù)顯示在顯示裝置 34上。
艮P，以上那樣的磁共振成像裝置20是為了減小Bl不均勻性的影響而 使從RF線圈24發(fā)送的RF發(fā)送信號(hào)的振幅及相位變化的裝置。特別是， 在磁共振成像裝置20中，能夠設(shè)定所希望的單一或多個(gè)ROI。并且，例如 決定RF發(fā)送信號(hào)的振幅或相位以減小ROI內(nèi)及域ROI間的數(shù)據(jù)的信號(hào)強(qiáng) 度的不均勻?；蛘邲Q定RF發(fā)送信號(hào)的振幅或相位以便能夠得到更均勻的 B分布。
(效果)
因此，根據(jù)磁共振成像裝置20，作為信號(hào)強(qiáng)度的不均勻的修正對(duì)象的 區(qū)域的設(shè)定自由度提高，能夠改善有關(guān)Bl勻場(chǎng)化對(duì)象區(qū)域的操作性。此外， 能夠簡(jiǎn)單地求出適合于被檢體P的特征等攝影條件的最優(yōu)的RF發(fā)送信號(hào) 的振幅及相位，來(lái)進(jìn)行B1勻場(chǎng)化。因此，能夠不使NMR信號(hào)劣化地從RF 線圈24對(duì)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)傳送NMR信號(hào)，能夠?qū)l勻場(chǎng)化功能安裝在裝置 中。
(變形例)
另外，在上述實(shí)施方式中，將對(duì)應(yīng)于各ROI的圖像數(shù)據(jù)的信號(hào)強(qiáng)度的 偏差作為不均勻的指標(biāo)，但也可以將對(duì)應(yīng)于各ROI的k空間數(shù)據(jù)的信號(hào)強(qiáng) 度的偏差作為不均勻的指標(biāo)。
權(quán)利要求
1、一種磁共振成像裝置，其特征在于，具備攝影條件取得單元，取得能夠減小設(shè)定在被檢體內(nèi)的至少1個(gè)關(guān)注區(qū)域中的數(shù)據(jù)的不均勻的高頻率發(fā)送信號(hào)的振幅及相位中的至少一方；以及成像單元，通過(guò)將上述振幅及相位中的至少一方作為攝影條件進(jìn)行成像，來(lái)取得圖像數(shù)據(jù)。
2、 如權(quán)利要求1所述的磁共振成像裝置，其特征在于，還具備設(shè)定上 述至少l個(gè)關(guān)注區(qū)域的關(guān)注區(qū)域設(shè)定單元。
3、 如權(quán)利要求l所述的磁共振成像裝置，其特征在于，上述攝影條件 取得單元構(gòu)成為，取得能夠減小多個(gè)關(guān)注區(qū)域間的數(shù)據(jù)的不均勻的上述高 頻率發(fā)送信號(hào)的振幅及相位中的至少一方。
4、 如權(quán)利要求1所述的磁共振成像裝置，其特征在于，上述攝影條件 取得單元構(gòu)成為，根據(jù)通過(guò)使高頻率發(fā)送信號(hào)的振幅及相位中的至少一方變化來(lái)執(zhí)行預(yù)備掃描而得到的數(shù)據(jù)，求出表示上述至少1個(gè)關(guān)注區(qū)域中的 數(shù)據(jù)的不均勻的指標(biāo)，計(jì)算上述指標(biāo)為最小的高頻率發(fā)送信號(hào)的振幅及相 位中的至少一方。
5、 如權(quán)利要求4所述的磁共振成像裝置，其特征在于，上述攝影條件 取得單元構(gòu)成為，根據(jù)通過(guò)按照每個(gè)切片使高頻率發(fā)送信號(hào)的振幅及相位 中的至少一方變化的多切片攝影而得到的數(shù)據(jù)，求出表示上述至少1個(gè)關(guān) 注區(qū)域中的數(shù)據(jù)的不均勻的指標(biāo)。
6、 如權(quán)利要求4所述的磁共振成像裝置，其特征在于，上述攝影條件 取得單元構(gòu)成為，利用柵格探索法計(jì)算上述指標(biāo)為最小的高頻率發(fā)送信號(hào) 的振幅及相位中的至少一方。
7、 如權(quán)利要求4所述的磁共振成像裝置，其特征在于，上述攝影條件 取得單元構(gòu)成為，利用2分法計(jì)算上述指標(biāo)為最小的高頻率發(fā)送信號(hào)的振 幅及相位中的至少一方。
8、 如權(quán)利要求1所述的磁共振成像裝置，其特征在于，上述攝影條件 取得單元構(gòu)成為，具備按照包括被檢體的特征的每個(gè)攝影條件保存適當(dāng)?shù)?高頻率發(fā)送信號(hào)的振幅及相位中的至少一方的存儲(chǔ)單元，通過(guò)從上述存儲(chǔ) 單元讀取而取得與包括被檢體的特征的成像用的上述攝影條件相對(duì)應(yīng)的適 當(dāng)?shù)母哳l率發(fā)送信號(hào)的振幅及相位中的至少一方。
9、 如權(quán)利要求2所述的磁共振成像裝置，其特征在于，上述關(guān)注區(qū)域 設(shè)定單元構(gòu)成為，在基于通過(guò)執(zhí)行預(yù)備掃描而得到的圖像數(shù)據(jù)的信號(hào)值所 提取的區(qū)域內(nèi)，按照預(yù)先決定的條件自動(dòng)地設(shè)定多個(gè)關(guān)注區(qū)域。
10、 如權(quán)利要求2所述的磁共振成像裝置，其特征在于，上述關(guān)注區(qū) 域設(shè)定單元構(gòu)成為，按照來(lái)自輸入裝置的信息，對(duì)多個(gè)關(guān)注區(qū)域進(jìn)行可變 設(shè)定。
11、 如權(quán)利要求1所述的磁共振成像裝置，其特征在于，上述攝影條 件取得單元構(gòu)成為，基于高頻率磁場(chǎng)分布，取得上述高頻率發(fā)送信號(hào)的振 幅及相位中的至少一方。
12、 如權(quán)利要求11所述的磁共振成像裝置，其特征在于，上述攝影條 件取得單元構(gòu)成為，具備將與被檢體的體型、攝像部位及在高頻率發(fā)送信 號(hào)的發(fā)送中使用的線圈中的至少1方相對(duì)應(yīng)的高頻率磁場(chǎng)分布、與適當(dāng)?shù)?高頻率發(fā)送信號(hào)的振幅及相位中的至少一方作為表或函數(shù)相關(guān)聯(lián)地進(jìn)行保 存的存儲(chǔ)單元，基于上述表或上述函數(shù)，取得與上述成像中的上述被檢體 的體型、上述成像中的攝像部位及在上述成像中用于高頻率發(fā)送信號(hào)的發(fā) 送的上述線圈中的至少1方相對(duì)應(yīng)的適當(dāng)?shù)母哳l率發(fā)送信號(hào)的振幅及相位 中的至少一方。
13、 一種磁共振成像裝置，其特征在于，具備攝影條件取得單元，基于與被檢體的體型及在高頻率發(fā)送信號(hào)的發(fā)送 中使用的線圈中的至少一方相對(duì)應(yīng)的高頻率磁場(chǎng)分布，取得能夠減小設(shè)定 在上述被檢體內(nèi)的至少1個(gè)關(guān)注區(qū)域中的數(shù)據(jù)的不均勻的高頻率發(fā)送信號(hào) 的振幅及相位中的至少一方；以及成像單元，通過(guò)將上述振幅及相位中的至少一方作為攝影條件進(jìn)行成 像，來(lái)取得圖像數(shù)據(jù)。
14、 一種磁共振成像方法，其特征在于，具有取得能夠減小設(shè)定在被檢體內(nèi)的至少1個(gè)關(guān)注區(qū)域中的數(shù)據(jù)的不均勻 的高頻率發(fā)送信號(hào)的振幅及相位中的至少一方的步驟；以及通過(guò)將上述振幅及相位中的至少一方作為攝影條件進(jìn)行成像，來(lái)取得 圖像數(shù)據(jù)的步驟。
15、 一種磁共振成像方法，其特征在于，具有基于與被檢體的體型及在高頻率發(fā)送信號(hào)的發(fā)送中使用的線圈中的至 少一方相對(duì)應(yīng)的高頻率磁場(chǎng)分布，取得能夠減小設(shè)定在上述被檢體內(nèi)的至 少1個(gè)關(guān)注區(qū)域中的數(shù)據(jù)的不均勻的高頻率發(fā)送信號(hào)的振幅及相位中的至 少一方的步驟；以及通過(guò)將上述振幅及相位中的至少一方作為攝影條件進(jìn)行成像，來(lái)取得 圖像數(shù)據(jù)的步驟。
全文摘要
本發(fā)明目的是提供一種通過(guò)不取決于每個(gè)被檢體的特征而進(jìn)行普遍的B1勻場(chǎng)化、從而能夠減小B1不均勻性的影響的磁共振成像裝置及磁共振成像方法。磁共振成像裝置具備攝影條件取得單元及成像單元。攝影條件取得單元取得能夠減小設(shè)定在被檢體內(nèi)的至少1個(gè)關(guān)注區(qū)域中的數(shù)據(jù)的不均勻的高頻率發(fā)送信號(hào)的振幅及相位中的至少一方。成像單元通過(guò)將上述振幅及相位中的至少一方作為攝影條件進(jìn)行成像，來(lái)取得圖像數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)A61B5/055GK101612042SQ200910140910
公開(kāi)日2009年12月30日 申請(qǐng)日期2009年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月26日
發(fā)明者岡本和也, 塙政利, 安達(dá)公平 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝;東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會(huì)社