磁共振成像装置以及图像处理装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明的实施方式涉及磁共振成像装置以及图像处理装置。
【背景技术】
[0002]磁共振成像装置(以下，称为MRI (Magnetic Resonance Imaging)装置)是利用配置于磁场中的氢等原子在各种频率的电磁波中只选择性地吸收/释放依赖于原子以及磁场的种类而决定的频率的电磁波这一性质，来对检体内部的原子分布非破坏性地进行可视化的装置。将通过线圈测量从检体释放出的电磁波，并对其进行数字化而得到的信号称为k空间数据。
[0003]k空间数据例如是通过反复进行一维的摄像而得到的二维或者三维的数据，检体内部的原子分布图像通过对于k空间数据实施傅里叶变换(以后，如果提及傅里叶变换则还包含傅里叶逆变换)而得到。将所得到的原子分布图像称为MR (Magnetic Resonance)图像，将根据k空间数据计算MR图像的过程称为重建或者图像重建、图像生成等。k空间数据的中心部与对MR图像实施了傅里叶变换时的低频分量对应，k空间数据的周边部位与对MR图像实施了傅里叶变换时的高频分量对应。
[0004]在MRI装置中，公知通过复返进行一维的摄像来得到重建所需的k空间数据，但该摄像一般花费时间。并且，还公知当检体的状态与时间一起变化时，被重建后的MR图像的画质变差。因此，在检体的状态发生变化且数据量多的时间序列数据的摄像中，例如在心脏的拍动的摄像中，强烈要求缩短该时间。鉴于此，为了进行更高速的摄像，例如正在研宄开发利用灵敏度根据线圈的配置而不同的情况，由多个线圈同时对k空间数据进行剔除摄像，根据所得到的多个k空间数据，在抑制伪影的同时重建MR图像的并行成像技术。
[0005]作为将时间序列的k空间数据作为对象的并行成像技术之一，公知有一种被称为k~t BLAST (k-space time Broad-use Linear Acquisit1n Speed-up Technique)或者k_tSENSE (sensitivity encoding)的技术。在线圈数相对于已剔除的采样的比例较少的情况下称为k-t BLAST，否则称为k-t SENSE，在以后的说明中，只要没有明确地区别，也包含k_tBLAST而称为k-t SENSE。以后，主要针对线圈为多个的情况进行说明，但作为k_t BLAST的特别的情况，也容许线圈数为一个的情况。在线圈为一个的情况下，为了方便起见，称为k-t SENSE。
[0006]非专利文献1:J.Tsao，P.Boesiger, K.P.Pruessmann，“k_t BLAST andk-t SENSE: Dynamic MRI With High Frame Rate Exploiting Spat1temporalCorrelat1ns，，，Magnetic Resonance in Medicine 50:1031-1042 (2003).
[0007]非专利文献2:D.Xu，K.F.King，Z.Liang，“Improving k-t SENSE by AdaptiveRegularizat1n，，，Magnetic Resonance in Medicine 57:918-930 (2007).
[0008]专利文献1:美国专利第7319324号
[0009]专利文献2:日本特开2003-325473号公报
【发明内容】
[0010]本发明要解决的问题在于，提供一种能够缩短摄像时间的磁共振成像装置以及图像处理装置。
[0011]实施方式所涉及的磁共振成像装置具有配置部、灵敏度导出部、以及图像生成部。上述配置部在根据摄像参数而决定的k空间的采样位置中的一部分的采样位置配置时间序列数据。上述灵敏度导出部在通过实施时间方向的变换而由变换后的系数值表现上述时间序列数据的时间空间上，根据上述时间序列数据导出灵敏度分布。上述图像生成部使用上述时间序列数据以及上述灵敏度分布，来生成上述时间序列数据的图像。
【附图说明】
[0012]图1是表示第I实施方式所涉及的MRI装置的框图。
[0013]图2是在本实施方式中，用于说明k-t空间以及χ-f空间的图。
[0014]图3是在本实施方式中，用于说明k-t空间以及χ-f空间的图。
[0015]图4是用于说明k-t SENSE中的图像生成的图。
[0016]图5是用于说明本实施方式所涉及的控制部的图。
[0017]图6是表示本实施方式所涉及的处理步骤的流程图。
[0018]图7是表示本实施方式中的采样位置的一个例子的图。
[0019]图8是用于说明本实施方式中的欠缺采样的导出的图。
[0020]图9是表示本实施方式中的FIR(Finite Impulse Response)滤波的例子的图。
[0021]图10是表示在本实施方式中导出二值化灵敏度图的处理步骤的流程图。
[0022]图11是用于说明本实施方式中的二值化灵敏度图的导出的图。
[0023]图12是用于说明本实施方式中的二值化灵敏度图的导出的图。
[0024]图13是用于说明本实施方式中的二值化灵敏度图的导出的图。
[0025]图14是表示本实施方式的具体例所涉及的处理步骤的流程图。
[0026]图15是表示本实施方式的具体例中的输出的图。
[0027]图16是表示本实施方式的具体例中的输出的图。
[0028]图17是表示本实施方式的具体例中的输出的图。
[0029]图18是用于说明本实施方式的具体例中的最终灵敏度图的导出的图。
[0030]图19是表示实施方式所涉及的图像处理装置的硬件构成的图。
【具体实施方式】
[0031]以下，详细地说明实施方式所涉及的磁共振成像装置以及图像处理装置。
[0032](第I实施方式)
[0033]图1是表示第I实施方式所涉及的MRI装置100的框图。如图1所示，MRI装置100具备静磁场磁铁101、倾斜磁场线圈102、倾斜磁场电源103、床104、床控制部105、发送线圈106、发送部107、接收线圈阵列108、接收部109、序列控制部110、计算机系统120 (也被称为“图像处理装置”)。其中，MRI装置100中不包含被检体P (例如，人体)。
[0034]静磁场磁铁101是形成为中空的圆筒形的磁铁，在内部的空间产生均匀的静磁场。静磁场磁铁101例如是永久磁铁、超导磁铁等。倾斜磁场线圈102是形成为中空的圆筒形的线圈，被配置于静磁场磁铁101的内侧。倾斜磁场线圈102通过与相互正交的X、Y、Z各轴对应的3个线圈组合而形成，这三个线圈从倾斜磁场电源103单独地接受电流，沿着X，Y，Z各轴产生磁场强度变化的倾斜磁场。其中，设Z轴方向为与静磁场相同的方向。
[0035]倾斜磁场电源103向倾斜磁场线圈102供给电流。在此，由倾斜磁场线圈102产生的X、Y、Z各轴的倾斜磁场例如分别与切片选择用倾斜磁场Gs、相位编码用倾斜磁场Ge、以及读出用倾斜磁场Gr对应。切片选择用倾斜磁场Gs被用于任意地决定摄像剖面。相位编码用倾斜磁场Ge被用于根据空间位置使NMR信号的相位变化。读出用倾斜磁场Gr被用于根据空间位置使NMR信号的频率变化。
[0036]床104具备载置被检体P的顶板104a，在床控制部105的控制下，将顶板104a在载置被检体P的状态下向倾斜磁场线圈102的空洞(摄像口)内插入。通常，床104被设置成长度方向与静磁场磁铁101的中心轴平行。床控制部105在计算机系统120的控制下，驱动床104来将顶板104a向长度方向以及上下方向移动。
[0037]发送线圈106被配置于倾斜磁场线圈102的内侧，从发送部107接受RF脉冲的供给，产生高频磁场。发送部107向发送线圈106供给与由作为对象的原子的种类以及磁场的强度决定的拉莫尔频率对应的RF脉冲。
[0038]接收线圈阵列108被配置于倾斜磁场线圈102的内侧，接收因高频磁场的影响而从被检体P发出的NMR信号。当接收NMR信号时，接收线圈阵列108将接收到的NMR信号向接收部109输出。其中，在第I实施方式中，接收线圈阵列108是具有I个以上、典型的情况下具有多个接收线圈的线圈阵列。
[0039]接收部109根据从接收线圈阵列108输出的NMR信号来生成NMR数据。具体而言，接收部109通过对从接收线圈阵列108输出的NMR信号进行数字变换来生成NMR数据。另夕卜，接收部109将所生成的NMR数据向序列控制部110发送。此外，接收部109也可以被安装于具备静磁场磁铁101、倾斜磁场线圈102等的架台装置侧。在此，在第I实施方式中，从接收线圈阵列108的各线圈元件(各接收线圈)输出的NMR信号被适当地分配合成，从而按照被称为信道等的单位向接收部109输出。因此，NMR数据在接收部109以后的后级处理中被按每个信道进行处理。对于线圈元件的总数与信道的总数的关系而言，既存在相同的情况，也存在相对于线圈元件的总数，信道的总数少的情况，或者相反，信道的总数相对于线圈元件的总数较多的情况。以下，当如“每个信道”那样表明时，表示该处理可以按每个线圈元件进行，或者按被分配合成了线圈元件的每个信道进行。此外，分配合成的定时并不限定于上述的定时。NMR信号或者NMR数据只要按信道单位被分配合成，直到通过后述的控制部123进行处理之前即可。
[0040]序列控制部110根据从计算机系统120发送的序列信息，来驱动倾斜磁场电源103、发送部107以及接收部109，由此进行被检体P的摄像。在此，序列信息是对用于进行摄像的步骤进行了定义的信息。在序列信息中，定义了倾斜磁场电源103向倾斜磁场线圈102供给的电源的强度、供给电源的定时、发送部107向发送线圈106发送的RF脉冲的强度、施加RF脉冲的定时、以及接收部109检测NMR信号的定时等。
[0041]其中，序列控制部110驱动倾斜磁场电源103、发送部107以及接收部109来对被检体P摄像的结果是，当从接收部109接收NMR数据(在本实施方式中，是沿着时间轴按照时间序列收集到的时间序列数据)时，将接收到的NMR数据向计算机系统120转送。
[0042]计算机系统120进行MRI装置100的整体控制、数据收集、图像重建等，具有接口部121、存储部122、控制部123、输入部124、以及显示部125。
[0043]接口部121将序列信息向序列控制部110发送，从序列控制部110接收NMR数据。另外，当接收NMR数据时，接口部121将接收到的NMR数据保存在存储部122中。保存于存储部122的NMR数据通过后述的配置部123a被配置于k空间。其结果，存储部122存储多个信道量的k空间数据。
[0044]存储部122存储由接口部121接收到的NMR数据、由配置部123a配置于k空间的时间序列数据、由后述的图像生成部123d生成的图像数据等。例如，存储部122是RAM (Random Access Memory)、闪存存储器等半导体存储器元件、硬盘、光盘等。输入部124接受来自操作者的各种指示、信息输入。输入部124例如是鼠标或轨迹球等定位设备、模式切换开关等选择设备、或者键盘等输入设备。显示部125在控制部123的控制下，显示频谱数据、图像数据等各种信息。显示部125例如是液晶显示器等显示设备。
[0045]控制部123进行MRI装置100的整体控制。具体而言，控制部123根据经由输入部124由操作者输入的摄像条件来生成序列信息，通过将所生成的序列信息向序列控制部110发送来控制摄像。另外，控制部123控制根据作为摄像的结果而从序列控制部110发送的NMR数据来进行的图像的生成，或者控制由显示部125进行的显示。例如，控制部123是 ASIC (Applicat1n Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Ga