标记区域决定装置以及磁共振装置和程序的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种标记区域决定装置以及磁共振装置和程序。检测摄影对象的头部相对于体轴方向的倾斜度，基于检测到的头部的倾斜度，决定相对于对象的体轴方向的自旋的标记区域的倾斜度。例如，作为头部的倾斜度，基于设定的成像区域的切片轴方向，检测绕AP轴的旋转角度分量。标记平面以其法线方向绕AP轴旋转与该旋转角度分量对应的旋转角度量的方式倾斜。从而，在基于ASL法的磁共振摄影中，与摄影对象的头部的姿势无关地，能够恰当地决定自旋的标记区域。
【专利说明】标记区域决定装置以及磁共振装置和程序
【技术领域】
[0001]本发明涉及决定ASL(动脉自旋标记:Arterial Spin Labeling)摄影法中的标记(labeling)区域的标记区域决定装置以及磁共振装置和所需的程序(program)。
【背景技术】
[0002]在磁共振成像(MR1:Magnetic Resonance Imaging)装置中，将摄影的对象搬入磁体系统(magnet system)的内部空间，即，形成静磁场的摄影空间,施加梯度磁场以及高频(RF:radio frequency)磁场,激励对象内的自旋并产生磁共振信号,基于该接收信号重建图像。
[0003]作为使用此种MRI装置的摄影的一种，有利用被称为ASL的摄影法的灌注(perfusion)摄影。在该摄影中，预先在受检体的血流的上游侧对自旋(spin)进行磁标记，将该标记的自旋流入关心区域而产生的磁共振信号用于摄影。标记也被称为加标(tagging),在本书中统一作标记。
[0004]标记通过自旋的反转(inversion)而进行。对脑血流的灌流进行摄影时，自旋的反转在对象的颈部处进行，对关于脑的所希望的切片(slice)的灌流图像进行摄影。作为有标记的断层像即标记(label)图像和无标记的断层像即控制(control)图像的差分图像求灌流图像(例如，参照专利文献1，[0004]等)。
[0005]现有技术文献 专利文献
专利文献1:日本特许第4051232号公报。
【发明内容】
[0006]在ASL摄影法中，进行标记的区域(面)优选分支、弯曲少的区域。另外，为了使标记的血流流入关心区域的定时不在每个血管产生偏差，进行标记的区域应以进行标记的区域的法线方向与血流方向实质上一致的方式决定。出于此种理由，标记区域一般而言在如图13所示的威利斯(Willis)动脉环(也称作大脑动脉环)的下部周边处，以法线方向与受检体的体轴方向实质上一致的方式决定。
[0007]然而，若受检体的头部的姿势变化，则威利斯动脉环下部周边的动脉移动、变形并倾斜，适于标记的区域也变化。因此，若如以往那样以标记区域的法线方向与受检体的体轴方向一致的方式决定标记区域，则取决于头部的姿势，有时标记区域不被恰当地决定。
[0008]由于此种理由，在利用ASL法的摄影中，期望与摄影对象的头部的姿势无关地，能够恰当地决定自旋的标记区域的技术。
[0009]第一观点的发明提供一种标记区域决定装置，具备: 检测单元，检测进行基于ASL法的摄影的对象的头部相对于体轴方向的倾斜度；以及决定单元，基于通过所述检测单元检测到的头部的倾斜度，决定相对于所述对象的体轴方向的自旋的标记区域的倾斜度。[0010]第二观点的发明提供上述第一观点的标记区域决定装置，其中，
所述检测单元基于设定于所述头部的成像区域的切片方向，检测所述头部的倾斜度。
[0011]第三观点的发明提供上述第一观点的标记区域决定装置，其中，
所述检测单元基于通过所述头部的预备摄影而获得的图像的解析结果，检测所述头部的倾斜度。
[0012]第四观点的发明提供上述第一观点至第三观点中任一观点的标记区域决定装置，其中，
所述检测单元检测所述头部的绕AP(Antero-Posterior)轴的旋转角度分量，
所述决定单元基于所述旋转角度分量决定所述标记区域的倾斜度。
[0013]第五观点的发明提供上述第四观点的标记区域决定装置，其中，
所述决定单元以所述标记区域的法线方向成为从所述体轴方向绕所述AP轴旋转与所述旋转角度分量对应的旋转角度量而成的方向的方式，决定所述标记区域的倾斜度。
[0014]第六观点的发明提供上述第五观点的标记区域决定装置，其中，
所述决定单元以所述标记区域的法线方向成为从所述体轴方向绕所述AP轴旋转与所述旋转角度分量实质上相同的旋转角度量而成的方向的方式，决定所述标记区域的倾斜度。
[0015]第七观点的发明提供上述第四观点至第六观点中任一观点的标记区域决定装置，其中，
所述检测单元求表示所述头部的倾斜度的三维旋转矩阵，基于该三维旋转矩阵的矩阵元素检测绕AP轴的旋转角度分量。
[0016]第八观点的发明提供一种磁共振装置，具备:
检测单元，检测进行基于ASL法的摄影的对象的头部相对于体轴方向的倾斜度；以及决定单元，基于通过所述检测单元检测到的头部的倾斜度，决定相对于所述对象的体轴方向的自旋的标记区域的倾斜度。
[0017]第九观点的发明提供上述第八观点的磁共振装置，其中，
所述检测单元基于设定于所述头部的成像区域的切片方向，检测所述头部的倾斜度。
[0018]第十观点的发明提供上述第八观点的磁共振装置，其中，
所述检测单元基于通过所述头部的预备摄影而获得的图像的解析结果，检测所述头部的倾斜度。
[0019]第十一观点的发明提供上述第八观点至第十观点中任一观点的磁共振装置，其中，
所述检测单元检测所述头部的绕AP轴的旋转角度分量，
所述决定单元基于所述旋转角度分量决定所述标记区域的倾斜度。
[0020]第十二观点的发明提供上述第十一观点的磁共振装置，其中，
所述决定单元以所述标记区域的法线方向成为从所述体轴方向绕所述AP轴旋转与所述旋转角度分量对应的旋转角度量而成的方向的方式，决定所述标记区域的倾斜度。
[0021]第十三观点的发明提供上述第十一观点或第十二观点的磁共振装置，其中， 所述检测单元以所述标记区域的法线方向成为从所述体轴方向绕所述AP轴旋转与
所述旋转角度分量实质上相同的旋转角度量而成的方向的方式，决定所述标记区域的倾斜度。
[0022]第十四观点的发明提供上述第十一观点至第十三观点中任一观点的磁共振装置，其中，
所述检测单元求表示所述头部的倾斜度的三维旋转矩阵，基于该三维旋转矩阵的矩阵元素检测绕AP轴的旋转角度分量。
[0023]第十五观点的发明提供一种程序,使计算机(computer)作为下列单元起作用: 检测单元，检测进行基于ASL法的摄影的对象的头部相对于体轴方向的倾斜度；以及 决定单元，基于通过所述检测单元检测到的头部的倾斜度，决定相对于所述对象的体
轴方向的自旋的标记区域的倾斜度。
[0024]第十六观点的发明提供上述第十五观点的程序，其中，
所述检测单元基于设定于所述头部的成像 区域的切片方向，检测所述头部的倾斜度。
[0025]第十七观点的发明提供上述第十五观点的程序，其中，
所述检测单元基于通过所述头部的预备摄影而获得的图像的解析结果，检测所述头部的倾斜度。
[0026]第十八观点的发明提供上述第十五观点至第十七观点中任一观点的程序，其中， 所述检测单元检测所述头部的绕AP轴的旋转角度分量，
所述决定单元基于所述旋转角度分量决定所述标记区域的倾斜度。
[0027]第十九观点的发明提供上述第十八观点的程序，其中，
所述决定单元以所述标记区域的法线方向成为从所述体轴方向绕所述AP轴旋转与所述旋转角度分量对应的旋转角度量而成的方向的方式，决定所述标记区域的倾斜度。
[0028]第二十观点的发明提供上述第十八观点或第十九观点的程序，其中，
所述决定单元以所述标记区域的法线方向成为从所述体轴方向绕所述AP轴旋转与所述旋转角度分量实质上相同的旋转角度量而成的方向的方式，决定所述标记区域的倾斜度。
[0029]发明的效果
根据上述观点的发明，由于基于与适于标记的区域具有相关性的头部的倾斜度决定标记区域的倾斜度，故在基于ASL法的摄影中，与头部的姿势无关地，能够将适于标记的区域作为标记区域决定。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1是本实施方式的磁共振成像装置的框(block)图；
图2是与本实施方式的磁共振成像装置的灌流摄影处理有关的部分的功能框(block)
图；
图3是示出本实施方式的磁共振成像装置的灌流摄影处理的流程(flow)图；
图4是示出定位器(localizer)图像的一例的图；
图5是示出成像板(imaging slab)的设定例的图；
图6是示出使头部绕RL(Right-Left)轴旋转时的动脉的位置变化的图；
图7是示出使头部绕AP轴旋转时的动脉的位置变化的图；
图8是示出标记平面(labeling plane)Z位置的决定例的图；图9是示出标记平面的倾斜度的决定例的图；
图10是示出标记图像摄影用的脉冲序列(pulse sequence)的图；
图11是示出控制图像摄影用的脉冲序列的图；
图12是示出k空间(k-space)的概念的图； 图13是用于说明威利斯动脉环(circle of Willis)的位置的图。
【具体实施方式】[0031]以下，参照附图详细地说明发明的实施方式。此外，发明的实施方式不限于此。
[0032]图1表示磁共振成像装置的框图。如该图所示，磁共振成像装置具有磁体系统(magnet system) 100。磁体系统100具有主磁场线圈(coil)部102、梯度线圈部106以及RF (Radio Frequency)线圈部108。这些各线圈部具有大致圆筒状形状，相互同轴地配置。摄影的对象I搭载于托架(cradle) 500并由未图示的搬送单元搬入以及搬出磁体系统100的大致圆柱状的内部空间(孔:bore)。对象I的头部收容于RF线圈部108内。
[0033]主磁场线圈部102在磁体系统100的内部空间形成静磁场。静磁场的方向大致平行于对象I的体轴的方向。即，形成所谓的水平磁场。主磁场线圈部102例如使用超导线圈而构成。此外，不限于超导线圈,还可以使用常导线圈等而构成。
[0034]梯度线圈106在相互垂直的三个轴即切片轴、相位轴以及频率轴的方向上，分别产生用于使静磁场强度具有梯度的三个梯度磁场。
[0035]在将静磁场空间中相互垂直的坐标轴设为X、Y、Z时，能够将任意轴设为切片轴。此时，设剩余两个轴中的一个为相位轴，设另一个为频率轴。另外，切片轴、相位轴以及频率轴能够在保持相互间的垂直性不变的情况下关于χ、y、ζ轴具有任意的倾斜度。在磁共振成像装置中，将对象I的体轴方向设为Z轴方向。
[0036]切片轴方向的梯度磁场也称为切片梯度磁场。相位轴方向的梯度磁场也称为相位编码(encode)梯度磁场或相编码(phase encode)梯度磁场。频率轴方向的梯度磁场也称为读出(read out)梯度磁场。读出梯度磁场与频率编码梯度磁场同义。为使此种梯度磁场的产生成为可能，梯度线圈部106具有未图示的三个系统的梯度线圈。以下，也将梯度磁场简称为梯度。
[0037]RF线圈部108形成用于在静磁场空间中激励对象I的体内的自旋的高频磁场。以下，也将形成高频磁场的动作称为RF激励信号的发送。另外，RF激励信号也称为RF脉冲。另外，RF线圈部108接收被激励的自旋产生的电磁波即磁共振信号。此外，还可以另行设置接收磁共振信号的专用的线圈。
[0038]在梯度线圈部106连接有梯度驱动部130。梯度驱动部130对梯度线圈部106给予驱动信号并使其产生梯度磁场。梯度驱动部130对应于梯度线圈部106中的三个系统的梯度线圈,具有未图示的三个系统的驱动电路。
[0039]在RF线圈部108连接有RF驱动部140。RF驱动部140对RF线圈部108给予驱动信号并发送RF脉冲，激励对象I的体内的自旋。
[0040]在RF线圈部108连接有数据(data)收集部150。数据收集部150将RF线圈部108所接收的接收信号通过采样(sampling)导入，将其作为数字数据(digital data)收集。[0041]在梯度驱动部130、RF驱动部140以及数据收集部150，连接有序列控制部160。序列控制部160分别控制梯度驱动部130至数据收集部150，进行磁共振信号的收集。
[0042]序列控制部160例如使用计算机等而构成。序列控制部160具有未图示的存储器(memory) 0存储器存储序列控制部160用的程序以及各种数据。序列控制部160的功能通过执行计算机存储于存储器的程序而实现。
[0043]数据收集部150的输出端连接于数据处理部170。数据收集部150收集的数据输入数据处理部170。数据处理部170例如使用计算机等而构成。数据处理部170具有未图示的存储器。存储器存储数据处理部170用的程序以及各种数据。
[0044]数据处理部170连接于序列控制部160。数据处理部170处于序列控制部160的上位并统管其。磁共振成像装置的功能通过执行数据处理部170存储于存储器的程序而实现。
[0045]数据处理部170将数据收集部150收集的数据存储于存储器。在存储器内形成数据空间。该数据空间构成傅里叶(Fourier)空间(可考虑二维和三维，但在本例中为二维傅里叶空间)。以下，也将傅里叶空间称为k空间。数据处理部170通过将k空间的数据反傅里叶变换而重建图像。
[0046]由磁体系统100、梯度驱动部130、RF驱动部140、数据收集部150、序列控制部160以及数据处理部170构成的部分是发明中的摄影单元的一例。
[0047]在数据处理部170连接有显示部180以及操作部190。显示部180由图形显示器(graphic display)等构 成。操作部190由具备指点器件(pointing-device)的键盘(keyboard)等构成。
[0048]显示部180显示从数据处理部170输出的重建图像以及各种信息。操作部190由使用者操作，将各种指令、信息等输入数据处理部170。使用者通过显示部180以及操作部190交互(interactive)地操作磁共振成像装置。
[0049]对本实施方式的磁共振成像装置的灌流摄影处理进行说明。
[0050]在图2中，示出与本实施方式的磁共振成像装置的灌流摄影处理有关的部分的功能框图。另外，在图3中，示出本实施方式的磁共振成像装置的灌流摄影处理的流程图。
[0051]如图2所示，本实施方式的磁共振成像装置具备:定位器摄影执行部601、成像板设定部602、头部倾斜度检测部603、标记平面Z位置决定部604、标记平面倾斜度决定部605、灌流摄影执行部606、以及图像显示存储控制部607。
[0052]在步骤(step)Sl中，定位器摄影执行部601执行定位器摄影。定位器摄影是指对象I的预备摄影中的一种，进行定位器摄影以收集设定用于灌流摄影的摄影条件而必要的信息。
[0053]在图4中，示出通过定位器摄影获得的定位器图像的一例。在此，例如如图4所示，作为定位器图像，获得多个切片的轴向断层像GA1、多个切片的矢状(sagittal)断层像GS1、以及多个切片的冠状(coronal)断层像Gci。
[0054]在步骤S2中，成像板设定部602设定成像板(成像区域)。
[0055]在图5中，示出成像板IS的设定例。例如如图5所示，将头部Ih的中心附近包含于剖面的轴向断层像GA、矢状断层像GS以及冠状断层像GC显示于监视器的画面。用户在该画面上通过⑶I (Graphical User Interface)以包围头部Ih的脑实质部分的方式指定三维区域。成像板设定部602将该指定的三维区域作为成像板IS而设定。例如通过设定如下区域而规定成像板IS:切片轴SA、以切片轴SA为法线的上端面(大脑动脉血流的下游侦?Τ以及下端面(大脑动脉血流的上游侧)B、以及以切片轴SA为中心并正交于切片轴SA的摄像视野区域FOV。此外，通常以与头部Ih的轴重叠的方式设定切片轴SA。 [0056]在步骤S3中，头部倾斜度检测部603基于设定的成像板IS的几何学信息，检测头部Ih相对于对象I的体轴方向即Z轴方向的倾斜度。若头部Ih倾斜，则威利斯动脉环下部周边的动脉移动、变形而倾斜。若威利斯动脉环下部周边的动脉倾斜，则应进行自旋的标记的区域的倾斜度也变化。因此，预先检测头部Ih的倾斜度，将该倾斜度的信息利用于应进行标记的区域的倾斜度的决定。但是，根据本 申请人:的研究，威利斯动脉环下部周边的动脉的倾斜度的程度根据头部Ih的倾斜方向而不同。因此，不应以与该头部的倾斜度相同方向以及相同旋转角度一样地倾斜应进行标记的区域。对于该点，以下进行说明。
[0057]图6是头部的矢状像，是表示使头部绕RL(Right-Left)轴旋转时的威利斯动脉环下部周边的动脉的倾斜度的变化的图。另外，图7是头部的冠状像，是表示使头部绕AP (Antero-Posterior)轴旋转时的威利斯动脉环下部周边的动脉的倾斜度的变化的图。
[0058]在图6的示例中，如从图6中的角度I (角度显示为图中右下)的角度变化知道的，使头部的轴从与Z轴方向大致一致的状态(Gll)向绕RL轴(在本例中为绕X轴)约10°旋转而倾斜的状态(G12)变化。此时，如从图6中的角度2、3(角度显示为图中右下)知道的，威利斯动脉环下部周边的动脉仅仅绕RL轴旋转2至3°左右。由此可知，威利斯动脉环下部周边的动脉的移动、变形几乎不取决于头部的绕RL轴的旋转。即，即使头部的轴绕RL轴旋转，也大体上维持左右的颈动脉的Z轴(SI轴)对称性。因此，即使如以往一样将标记平面LP以其法线方向与Z轴方向一致的方式进行设定不变，也几乎不产生对各动脉的血流的标记的定时偏差。
[0059]另一方面，在图7的示例中，如从图7中的角度I (角度显示为图中右下)的角度变化知道的，使头部的轴从与Z轴方向大致一致的状态(G21)向绕AP轴(在本例中为绕Y轴)约10°旋转而倾斜的状态(G22)变化。此时，如从图7中的角度2、3(角度显示为图中右下)知道的，威利斯动脉环下部周边的动脉仅仅绕AP轴旋转约9°。由此可知，威利斯动脉环下部周边的动脉的移动、变形较大地取决于头部的绕AP轴的旋转，该倾斜度大致跟随头部的绕AP轴的旋转角度。即，若头部的轴绕AP轴旋转，则左右的颈动脉的Z轴(SI轴)对称性瓦解。因此，若如以往一样将标记平面LP以其法线方向与Z轴方向一致的方式进行设定不变，则产生对各动脉的血流的标记的定时偏差。
[0060]因此，在此，作为头部Ih的倾斜度，求头部Ih的轴的绕AP轴的旋转角度分量。然后，将标记平面以其法线相对于Z轴方向绕AP轴旋转与上述旋转角度分量对应的旋转角度量的方式倾斜。
[0061]对头部Ih的绕AP轴的旋转角度分量的求法进行说明。如前所述，通常以与头部Ih的轴重叠的方式设定成像板IS的切片轴SA。因此，将成像板IS的切片轴SA作为头部Ih的轴进行检测。然后，将相对于体轴方向即Z轴方向的该头部Ih的轴的倾斜度以从Z轴方向的三维旋转矩阵表示，基于该三维旋转矩阵的矩阵元素，求绕AP轴的旋转角度分量。将具体例示于以下。
[0062]作为三维旋转矩阵的表现的一例，能够使用欧拉角α、β、Y。即，考虑如下式那样的具有欧拉角α、β、Y的旋转角的Z-X-Z序列的三维旋转矩阵。
[0063]Rz(a),Rx’(@),RZ，(Y)…(I)
在此，将头部Ih的绕AP轴的旋转角度分量以a表示，将头部Ih的轴的倾斜度以下列旋转矩阵表示。
[0064]R(a , β , y)...(2)
此时，下式的关系成立。
[0065]R ( a，β , Y ) = Rz ( a ) Rx ’( β ) Rz，( Y )…(3)
一般而言，已知在任意的三维旋转矩阵R( a，β, Y)中，能够从其矩阵元素中唯一地导出欧拉角a、β、Y。
[0066]因此，首先，将头部Ih的轴的倾斜度考虑为与成像板IS的切片轴SA与Z轴方向的倾斜度一致而求解。接下来，以Rz(a)Rx’(P)Rz’ (Y)的形式求表示头部Ih的轴的倾斜度的三维旋转矩阵RU，β, Y)?然后，此时的欧拉角a作为头部Ih的绕AP轴的旋转 角度分量求解。
[0067]此外，表示头部Ih的轴的倾斜度的三维旋转矩阵不限于使用上述欧拉角的矩阵。例如，还可以是使用Z-Y-X序列的倾滚(roll)、间距(pitch)、偏(yaw)角r、p、y的三维旋转矩阵，还可以是使用绕X、Y、Z的固定轴的旋转角的定义的三维旋转矩阵。使用任意三维旋转矩阵，都能够作为其矩阵元素而求绕AP轴的旋转角度分量。
[0068]另外，头部倾斜度检测部603还能从定位器图像的解析结果中检测头部Ih的倾斜度。例如，从脑实质部分的模板匹配(template matching)、威利斯动脉环周边的动脉的分支点、弯曲点等解剖学特征点的位置关系、两耳轮廓的左右的位置关系等检测头部Ih的倾斜度，特别是绕AP轴的旋转角度。
[0069]在步骤S4中，标记平面Z位置决定部604决定标记平面Z位置。标记平面Z位置能够定义为例如标记平面LP中的与摄像视野区域FOV的中心对应的点的Z轴方向上的位置。
[0070]在图8中，示出标记平面Z位置的设定例。例如，如图8所示，将从成像板IS的下端面B中的与摄像视野区域FOV的中心对应的点BC，在Z轴方向上，向下方即颈动脉血流的上游侧移动既定距离Λ Z的位置作为标记平面Z位置LPZ而决定。距离ΛΖ例如为约2cm。在灌流摄影中，通常以包围包含脑实质部分的特定的解剖学特征部分的方式设定成像板IS。因此，若如此决定标记平面Z位置，则能够经验性地将标记平面LP设定于距头部Ih相对于Z轴方向没有倾斜时的威利斯动脉环的下部数cm的、头部血管的分支、弯曲少的理想位置。
[0071]另外，标记平面Z位置决定部604还可以通过如在日本特开2012-61074号公报中公开的方法决定标记平面Z位置。即，还可以预先规定标准的模型脑的模板与最佳的标记平面的位置关系，在定位器图像中进行脑的模板匹配，求标记平面的最佳的Z轴方向的位置。或者，还可以预先规定各种动脉中的解剖学特征点与最佳的标记平面的位置关系，在定位器图像中提取各种动脉中的解剖学特征点，求标记平面的最佳的Z轴方向的位置。
[0072]在步骤S5中，标记平面倾斜度决定部605决定标记平面LP的倾斜度。标记平面LP的倾斜度例如能够作为标记平面LP的法线与Z轴方向的旋转角而定义。
[0073]在图9中，示出标记平面LP的倾斜度的决定例。例如，如图9所示，将标记平面LP的倾斜度α决定为以与在步骤S2中检测到的头部Ih的轴的绕AP轴的旋转角度分量α实质上相同的旋转角度量绕AP轴旋转时的倾斜度。即，将标记平面LP作为如下平面，即将正交于Z轴方向的平面配置于先前决定的标记平面Z位置，使用旋转矩阵Rz ( α )将该平面旋转而成的平面而设定。
[0074]在步骤S6中， 灌流摄影执行部606根据设定的成像板IS以及标记平面LP，执行基于ASL法的灌流摄影。
[0075]在图10以及图11中，示出用于灌流摄影的脉冲序列的一例。基于该脉冲序列的灌流摄影被称为CASL(连续动脉自旋标记:Continuous Arterial Spin Labeling)。在CASL、PASL等ASL法中，对有标记的断层像即标记图像和无标记的断层像即控制图像进行摄影，作为这些图像的差分图像而求灌流图像。
[0076]图10是标记图像摄影用的脉冲序列，图11是控制图像摄影用的脉冲序列。脉冲序列从左向右进行。在两个图中，(I)表示高频磁场的脉冲序列。(2)~(4)均表示梯度磁场的脉冲序列。(2)是切片梯度，(3)是频率编码梯度，(4)是相位编码梯度。此外，静磁场为恒定的磁场强度且始终施加。
[0077]在图10的脉冲序列中，首先，进行标记平面LP的自旋的标记。标记通过以既定的占空比(duty ratio)施加既定次数的矩形波的反转脉冲而进行。由此,对动脉血中的自旋进行基于反转的标记。标记的自旋通过动脉灌流于成像板IS。
[0078]磁体系统100、梯度驱动部130、RF驱动部140以及序列控制部160参与自旋的标记。
[0079]在标记之后，对成像板IS进行摄影。摄影通过回拨平面成像(EP1:Echo PlanarImaging)而进行。即，对成像板进行基于90°脉冲的自旋激励。在90°激励的既定时间后进行180°激励，接着以既定的序列施加频率编码梯度Gfreq以及相位编码梯度Gphase，逐次收集多个自旋回波(spin echo)即视图数据(view data)。如此获得的视图数据被收集于数据处理部170的存储器。在存储器形成k空间。该k空间为标记图像用的k空间。
[0080]在图11的脉冲序列中，首先，进行标记平面LP的自旋的RF激励。RF激励通过以既定的占空比施加既定次数的正弦波的RF脉冲而进行。
[0081]该RF脉冲的信号强度与图10的脉冲序列中的反转脉冲同等，而由于为正弦波，故作为整体不进行自旋的反转。在为了使成像板IS上的自旋的饱和(saturation)效果与图10的反转脉冲相同而进行该RF激励。
[0082]在此种自旋操作之后，对成像板进行摄影。摄影通过EPI而进行。即，对成像板IS进行基于90°脉冲的自旋激励。在90°激励的既定时间后进行180°激励，接着以既定的序列施加频率编码梯度Gfreq以及相位编码梯度Gphase，逐次收集多个自旋回波即视图数据。如此获得的视图数据被收集于数据处理部170的存储器。在存储器形成k空间。该k空间为控制图像用的k空间。
[0083]在图12中，示出k空间的概念图。在k空间中横轴kx为频率轴，纵轴ky为相位轴。在该图中，多个横长的长方形分别表示视图数据。记入长方形内的数字表示相位编码量。相位编码量以/N归一化。N为64~512。相位编码量在相位轴ky的中心为O。从中心到两端，相位编码量逐渐增加。增加的极性相互相反。
[0084]此种k空间关于标记图像和控制图像而分别形成。数据处理部170将这些k空间的视图数据分别反傅里叶变换，分别重建标记图像以及控制图像。
[0085]数据处理部170进一步求标记图像与控制图像的差分图像。差分图像是只基于反转即标记的自旋所产生的磁共振信号的图像。由此，差分图像成为灌流图像。
[0086]在步骤S7中，图像显示存储控制部607使灌流图像显示于显示部180，并且使该图像数据存储于存储器。
[0087]以上，根据上述实施方式，由于基于与适于标记的区域具有相关性的头部的倾斜度决定标记区域的倾斜度，故在基于ASL法的摄影中，与头部的姿势无关地，能够将适于标记的区域作为标记区域决定。
[0088]另外，根据上述实施方式，由于使标记平面绕AP轴旋转与头部的绕AP轴的旋转角度分量对应的旋转角度，故能够只基于如下旋转角度分量，即主要有助于头部的倾斜度中威利斯动脉环下部周边的动脉倾斜的动作的旋转角度分量，决定标记平面的倾斜度，能够进行高效且精度高的标记平面的倾斜度调整。
[0089]此外，发明的实施方式不限于上述实施方式，能够在不脱离本发明的要旨的范围内进行各种变更、追加。
[0090]例如，数学地表现头部的轴的倾斜度的方法、提取头部的轴的绕AP轴的旋转角度分量的方法不限于上述示例，能够使用已知的所有方法。
[0091]另外例如，在头部的轴的倾斜度比既定水平小时，判断为威利斯动脉环下部周边的动脉的倾斜度也小，不倾斜标记平面，与以往一样地作为正交于Z轴方向的平面进行设定也可。
[0092]另外例如，在上述实施方式中，作为标记区域，决定在血流方向上厚度薄的标记平面，而还可以决定在血流方向上有厚度的标记板(labeling slab)。
[0093]另外例如，如上所述的标记平面的决定不仅能够适用于基于CASL的灌流摄影，还能够适用于基于PASL (脉冲动脉自旋标记:Pulse Arterial Spin Labeling)、EPISTAR(具有交替高频的回波平面成像和信号目标:Echo Planar Imaging and Signal Targetingwith Alternating Radio Frequency)、QUIPSS II (使用单一相减的灌流定量成像:Quantitative Imaging of Perfusion Using a Single Subtraction II)等的灌流摄影。
[0094]符号说明
I对象；100磁体系统；102主磁场线圈部；106梯度线圈部；108 RF线圈部；130梯度驱动部；140 RF驱动部；150数据收集部；160序列控制部；170数据处理部；180显示部；190操作部；500托架；601定位器摄影执行部；602成像板设定部；603头部倾斜度检测部；604成像平面Z位置决定部；605成像平面倾斜度决定部；606灌流摄影执行部；607图像显示存储控制部；IS成像板；LP标记平面。
【权利要求】
1.一种标记区域决定装置，具备: 检测单元，检测进行基于ASL法的摄影的对象的头部相对于体轴方向的倾斜度；以及决定单元，基于通过所述检测单元检测到的头部的倾斜度，决定相对于所述对象的体轴方向的自旋的标记区域的倾斜度。
2.如权利要求1所述的标记区域决定装置，其中， 所述检测单元基于设定于所述头部的成像区域的切片方向，检测所述头部的倾斜度。
3.如权利要求1所述的标记区域决定装置，其中， 所述检测单元基于通过所述头部的预备摄影而获得的图像的解析结果，检测所述头部的倾斜度。
4.如权利要求1至权利要求3中任一项所述的标记区域决定装置，其中， 所述检测单元检测所述头部的绕AP轴的旋转角度分量， 所述决定单元基于所述旋转角度分量决定所述标记区域的倾斜度。
5.如权利要求4所述的标记区域决定装置，其中， 所述决定单元以所述标记区域的法线方向成为从所述体轴方向绕所述AP轴旋转与所述旋转角度分量对应的旋转角度量而成的方向的方式，决定所述标记区域的倾斜度。
6.如权利要求5所述的标记区域决定装置，其中， 所述决定单元以所述标`记区域的法线方向成为从所述体轴方向绕所述AP轴旋转与所述旋转角度分量实质上相同的旋转角度量而成的方向的方式，决定所述标记区域的倾斜度。
7.如权利要求4至权利要求6中任一项所述的标记区域决定装置，其中， 所述检测单元求表示所述头部的倾斜度的三维旋转矩阵，基于该三维旋转矩阵的矩阵元素检测绕AP轴的旋转角度分量。
8.—种磁共振装置，具备: 检测单元，检测进行基于ASL法的摄影的对象的头部相对于体轴方向的倾斜度；以及决定单元，基于通过所述检测单元检测到的头部的倾斜度，决定相对于所述对象的体轴方向的自旋的标记区域的倾斜度。
9.如权利要求8所述的磁共振装置，其中， 所述检测单元基于设定于所述头部的成像区域的切片方向，检测所述头部的倾斜度。
10.如权利要求8所述的磁共振装置，其中， 所述检测单元基于通过所述头部的预备摄影而获得的图像的解析结果，检测所述头部的倾斜度。
11.如权利要求8至权利要求10中任一项所述的磁共振装置，其中， 所述检测单元检测所述头部的绕AP轴的旋转角度分量， 所述决定单元基于所述旋转角度分量决定所述标记区域的倾斜度。
12.如权利要求11所述的磁共振装置，其中， 所述决定单元以所述标记区域的法线方向成为从所述体轴方向绕所述AP轴旋转与所述旋转角度分量对应的旋转角度量而成的方向的方式，决定所述标记区域的倾斜度。
13.如权利要求11或权利要求12所述的磁共振装置，其中， 所述检测单元以所述标记区域的法线方向成为从所述体轴方向绕所述AP轴旋转与所述旋转角度分量实质上相同的旋转角度量而成的方向的方式，决定所述标记区域的倾斜度。
14.如权利要求11至权利要求13中任一项所述的磁共振装置，其中， 所述检测单元求表示所述头部的倾斜度的三维旋转矩阵，基于该三维旋转矩阵的矩阵元素检测绕AP轴的旋转角度分量。
15.一种程序，使计算机作为下列单元起作用: 检测单元，检测进行基于ASL法的摄影的对象的头部相对于体轴方向的倾斜度；以及决定单元，基于通过所述检测单元检测到的头部的倾斜度，决定相对于所述对象的体轴方向的自旋的标记区域的倾斜度。
16.如权利要求15所述的程序，其中，所述检测单元基于设定于所述头部的成像区域的切片方向，检测所述头部的倾斜度。
17.如权利要求15所述的程序，其中， 所述检测单元基于通过所述头部的预备摄影而获得的图像的解析结果，检测所述头部的倾斜度。
18.如权利要求15至权利要求17中任一项所述的程序，其中， 所述检测单元检测所述头部的绕AP轴的旋转角度分量， 所述决定单元基于所述旋转角度分量决定所述标记区域的倾斜度。
19.如权利要求18所述的程序，其中， 所述决定单元以所述标记区域的法线方向成为从所述体轴方向绕所述AP轴旋转与所述旋转角度分量对应的旋转角度量而成的方向的方式，决定所述标记区域的倾斜度。
20.如权利要求18或权利要求19所述的程序，其中，所述决定单元以所述标记区域的法线方向成为从所述体轴方向绕所述AP轴旋转与所述旋转角度分量实质上相同的旋转角度量而成的方向的方式，决定所述标记区域的倾斜度。
【文档编号】A61B5/055GK103519815SQ201310281294
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年7月5日 优先权日:2012年7月6日
【发明者】池崎吉和, 宇野万里惠 申请人:Ge医疗系统环球技术有限公司