磁共振成像装置及其处理方法_4

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素的相位差越小则其越小,信号强度之差越小则其越小。因此,对于第3个方法而言,通过 从加权小的像素起按顺序进行区域生长,能够避开相位变化较大并且信号强度的变化较大 的区域来进行区域生长。
[0163] 〔加权的方法4〕
[0164] 第4个方法是将关注像素与相邻像素的信号强度的积或者相邻像素的信号强度 设为加权的方法。
[0165] [式 22]
[0166] W = |P(x〇-l, y〇, z〇) I · |P(x〇, y〇, z〇)
[0167] [式 23]
[0168] W = |P(x〇-l, y〇, z〇)
[0169] 通过仅以信号强度来进行加权,能够可靠地避开SNR较低的区域来进行区域生 长。
[0170] 此外,在对关注像素与相邻像素的相位差Ψ也设定范围且根据(式17)、(式19)、 (式21)求取到的相位差Ψ成为范围外的情况下,跳过步骤607,实施不向列表508保存的 处理,由此能够对基于区域生长的相位展开处理的路径施加限制。使相位差Ψ的范围越 小,具有能够降低在相位展开处理中发生主值缠绕的风险的优点,另一方面,存在产生不被 进行区域生长的像素的不利。
[0171] 在本实施例中,使用将关注像素与相邻像素的内积设为加权的方法1,来决定区域 生长的处理的顺序,但也可以使用其他的方法。
[0172] (步骤 S6〇7)
[0173] 接着,按照在步骤606中求取到的加权,将在步骤605中求取到的展开后的相位与 坐标一起保存在列表508中。图7中示出列表508的内部结构。列表508按照每个像素, 将加权和展开后的相位和坐标设为1组,以按加权的顺序排列的方式进行保存。
[0174] 在步骤606的方法1即内积的加权的情况下,值越大就保存在越靠近列表的出口 处。例如,最大的加权是"加权701",其次较大的加权是"加权702",再其次较大的加权是 "加权703"时,从靠近图7的列表的出口的一侧起按照加权701、加权702、加权703的顺序 保存。
[0175] 在步骤606的方法2的情况下,加权的值越大就保存在越靠近列表的出口处。在 步骤606的方法3的情况下,加权的值越小就保存在越靠近列表的出口处。在步骤606的 方法4的情况下,加权的值越大就保存在越靠近列表的出口处。如此,通过将展开后的相位 与坐标一起保存在列表中,能够将相邻像素的相位差和进行展开处理的像素缩减到所需最 小限度,能够减少存储器的使用容量,并且使处理高速化。
[0176] 在想要使处理更加高速化的情况下,如图8所示,只要准备多个列表并按加权的 值来划分所进行保存的列表即可。在步骤606的方法1即将内积设为加权的情况下,例如 为如下按加权的范围来划分列表的方法:准备10个列表,预先求取相位差图像的最大信号 值,若加权的值为最大信号值的10分之1以下则保存在加权范围1的列表801中,若超过 最大信号值的10分之1且为10分之2以下则保存在加权范围2的列表802中,若超过最 大信号值的10分之h-Ι且为10分之h以下则保存在加权范围h的列表803中。此时的列 表使用先入先出法(First in First Out,以下称为FIFO)。
[0177] 即,使用如下方式:将所保存的数据按照从旧到新保存的顺序取出,新保存的数据 被最后取出。因此,总是在距各列表的出口最远的位置保存数据。
[0178] (步骤 S6〇8)
[0179] 例如,确认图7的列表或图8的列表,判断是否为空。在有不为空的列表的情况 下,转移到步骤609,从列表的出口取出坐标和相位。此外,在所有的列表都为空的情况下, 结束处理。在所有的列表为空时,静磁场不均匀映射U(x,y,z)509完成。即在步骤S608中 使用图7、图8的列表,调查对相位差图像506的像素当中的需要进行基于区域生长的相位 展开处理的像素的相位展开处理是否已经全部结束,在已经全部都结束的情况下,结束图6 所示的相位展开处理,接着执行图4的步骤S404。此外,在相位展开处理尚未结束的情况 下,执行转移到步骤S609,使用图7、图8的列表来决定接下来要处理的关注像素。
[0180] (步骤 S609)
[0181] 取出在列表508中保存的坐标和相位,设为关注像素的坐标以及相位。在使用图 7的列表的情况下,从列表的出口取出坐标和相位。此外,在使用为高速化而准备了多个的 列表图8的情况下,例如在内积的情况下,从非空的编号较大的列表起按顺序取出坐标和 相位。
[0182] 接着,用从列表中取出的坐标和相位置换关注像素的坐标和相位,从步骤603起 重复处理。以此方式,进行相位展开处理403。
[0183] 如上所述,在图6的步骤S605中求取针对关注像素的相邻像素的展开相位,在步 骤S606中对相邻像素的加权进行运算。在本实施例中,相邻像素既可以是与关注像素直接 相接的像素,进而也可以不仅仅是直接相接的像素而且是具有一点宽度的像素。此外,在 上述实施例中,对进行展开处理的顺序说明了例如以1个像素为单位按顺序进行处理的方 法。
[0184] 但是这是作为代表例来进行说明的,而并不限于此。也可以以2个或者多个像素 为单位来决定处理顺序,按照处理顺序具有宽度地按顺序进行处理。以此方式也能够取得 本发明效果。特别是将来构成图像的像素数发生了增加的情况下,也能够以多个像素为决 定上述顺序的单位来进行上述的处理。
[0185] 此外也可以基于加权的计算结果来改变处理宽度。例如也可以基于加权的运算结 果,对于加权较大的像素集中的部分,汇集多个像素来进行处理,反之对于加权的结果较小 的部分即SNR低的部分或与关注像素的相位差较大的部分,减少一次处理的像素数,例如 基于以1个像素为单位的加权来决定处理顺序进行处理。
[0186] 以下,示出本实施例所涉及的模拟结果。首先,图9中示出在图4的步骤402中所 说明的相位差图像。另外,图9是表示所述相位差图像的照片。由于相位图像的数据为复 数,所以以绝对值和相位来表示。图9是表示对2点Dixon法中的相位差图像506的1个 切片进行了表示的图像的照片,表示基于相位差图像的各像素的信号的绝对值的图像的照 片是图901。此外表示基于相位差图像的各像素的信号的相位的图像的照片是图902。
[0187] 接下来示出在图4的步骤403中说明过的相位展开后的图像。图10是表示用于 表示对图9的相位差图像进行了基于区域生长的相位展开的结果的图像的照片。以往就有 的按照基于某相邻像素的相位差的加权的顺序进行区域生长(以下称为现有法)而制作的 静磁场不均匀映射为图1001,作为本发明的一例的按照基于相邻像素的内积的加权的顺序 进行区域生长(以下称为本发明法)而制作的静磁场不均匀映射为图1002。在图10中,背 景区域从区域生长排除,以11个切片的数据进行模拟,仅示出了其中1个切片。可知在现 有法的静磁场不均匀映射1001和本发明法的静磁场不均匀映射1002中分别在A地点到B 地点之间结果存在差异。
[0188] 图11是表示对现有法的水图像与脂肪图像、和实施了作为应用了本发明的一例 而在步骤S404中所说明的基于2点Dixon法的相位校正处理以及在步骤S405中所说明的 水/脂肪图像分离处理之后的水图像与脂肪图像进行说明的图像的照片。可知,在现有法 的水图像1101和脂肪图像1102中在地点P水转移到脂肪图像中,但在应用了本发明的水 图像1103和脂肪图像1104中在地点P正确地分离成了水和脂肪。这示出了应用了本发明 的静磁场不均匀映射1002更正确。
[0189] 图12是说明静磁场不均匀映射和相位差图像的绝对值的分布的图。分布1201中 示出图10中的现有法的静磁场不均匀映射1001的A地点到B地点的相位,分布1202中 示出图10中的本发明法的静磁场不均匀映射1002的A地点到B地点的相位。此外,分布 1203中示出相位差图像的绝对值901 (图9)的A地点到B地点的信号强度。
[0190] 在现有法的分布1201和应用了本发明的分布1202中,C地点和D地点的相位变 化不同。在现有法的分布1201中D地点连续,在C地点相位增加了 2 π,该区域的水移动到 脂肪图像,所以在C地点和D地点都发生了主值缠绕。
[0191] 在现有法的基于区域生长的相位展开中,与C地点相比更优先D地点进行了相位 展开,因此在D地点发生了主值缠绕(实际必须增加2 π,却错误地使其连续)。并且在C 地点未进行相位展开而发生了主值缠绕。
[0192] 在本发明的方法中,在基于区域生长的相位展开时与D地点相比更优先C地点进 行了相位展开,因此在C地点使相位连续,在D地点不进行相位展开而使相位增加2 π,都未 发生主值缠绕。这是按照区域生长的优先顺序加大了信号强度的效果。在相位差图像的绝 对值的分布1203中,由于D地点的信号强度较低,因而在本发明的应用例中,能够避开信号 强度低即SNR低的D地点来进行区域生长,能够得到正确的静磁场不均匀映射1002。
[0193] 以上,对本发明的实施例进行了说明,根据本发明,能够减少基于区域生长的相位 展开处理中的主值缠绕,更加稳定地制作正确的静磁场不均匀映射。通过制作正确的静磁 场不均匀映射,能够得到降低了水和脂肪的调换的水图像以及脂肪图像。
[0194] 此外,在通过自动匀场(通过使电流流过设置在台架内的匀场线圈来校正静磁场 不均匀的方法)来校正静磁场不均匀的情况下,也能够在制作静磁场不均匀映射时应用本 发明。
[0195] 通过应用本发明,能够稳定地制作正确的静磁场不均匀映射,因此在静磁场不均 匀映射容易不正确的部位例如颈椎的测量中特别有效。
[0196] 符号说明
[0197] I MRI装置,101被检体,102静磁场磁铁,103倾斜磁场线圈,104照射线圈,105 接收线圈,106床,107倾斜磁场电源,108 RF发送部,109信号检测部,110信号处理部, 111显示部,112控制部,201 RF脉冲,202切片编码倾斜磁场,203相位编码用倾斜磁场, 204、206负方向的频率编码倾斜磁场,205、207正方向的频率编码倾斜磁场,301信号接 收部,302 k空间数据库,303图像变换部
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