JPH11225988A - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents
磁気共鳴イメージング装置Info
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- JPH11225988A JPH11225988A JP10035995A JP3599598A JPH11225988A JP H11225988 A JPH11225988 A JP H11225988A JP 10035995 A JP10035995 A JP 10035995A JP 3599598 A JP3599598 A JP 3599598A JP H11225988 A JPH11225988 A JP H11225988A
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- resonance imaging
- noise correlation
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Abstract
(57)【要約】
【課題】各々の素画像間の雑音相関が無視できない場合
であっても高いＳ／Ｎを得ることができる実用的なフェ
ーズドアレイ画像合成アルゴリズムを備えた磁気共鳴イ
メージング装置を提供することを目的とする。 【解決手段】画像再構成計算装置１０は、通常の画像再
構成アルゴリズムに基づく計算処理を実行し、記憶装置
８に記憶されているｋスペースデータから４つの絶対値
素画像を得る。一方、雑音相関係数算出手段１２は雑音
相関係数ρjkを算出する。そして重みづけ加算手段１４
は、絶対値素画像値とρjkとから重みづけ係数を得てリ
ニア加算を行い、最終合成画像１６を得る
であっても高いＳ／Ｎを得ることができる実用的なフェ
ーズドアレイ画像合成アルゴリズムを備えた磁気共鳴イ
メージング装置を提供することを目的とする。 【解決手段】画像再構成計算装置１０は、通常の画像再
構成アルゴリズムに基づく計算処理を実行し、記憶装置
８に記憶されているｋスペースデータから４つの絶対値
素画像を得る。一方、雑音相関係数算出手段１２は雑音
相関係数ρjkを算出する。そして重みづけ加算手段１４
は、絶対値素画像値とρjkとから重みづけ係数を得てリ
ニア加算を行い、最終合成画像１６を得る
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、核磁気共鳴（ＮＭ
Ｒ：Nuclear Magnetic Resonance）現象を利用して被検
体の画像を得る磁気共鳴イメージング装置に関する。
Ｒ：Nuclear Magnetic Resonance）現象を利用して被検
体の画像を得る磁気共鳴イメージング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、磁気共鳴イメージング装置に
おいて用いられるフェーズドアレイコイルに関するいく
つかの公知の技術がある。当該技術の具体的な説明は、
例えば参考文献（１）「P.B.Roemer, W.A.Edelstein,
C.E.Hayes, S.P.Souza, O.M.Mueller, The NMR Phased
Array, page 192, Magnetic Resonance Medicine 16, 1
990」、参考文献（２）「特公平４−４２９３７号公
報」、参考文献（３）「K.Okamoto, K.Mori, et.al., S
NR Improvement with Multiple Surface Coils and Wei
ghted Addition, page 953,Proceedings of SMRM, 198
9」等に記載されている。このようなフェーズドアレイ
技術では、複数のＲＦコイルアセンブリー１〜ＮからＭ
Ｒ信号を同時に収集し、これに基づく１〜Ｎの画像を得
るとともにこれら１〜Ｎの画像を合成して高いＳ／Ｎ比
で広い視野の最終画像を得るようにしている。
おいて用いられるフェーズドアレイコイルに関するいく
つかの公知の技術がある。当該技術の具体的な説明は、
例えば参考文献（１）「P.B.Roemer, W.A.Edelstein,
C.E.Hayes, S.P.Souza, O.M.Mueller, The NMR Phased
Array, page 192, Magnetic Resonance Medicine 16, 1
990」、参考文献（２）「特公平４−４２９３７号公
報」、参考文献（３）「K.Okamoto, K.Mori, et.al., S
NR Improvement with Multiple Surface Coils and Wei
ghted Addition, page 953,Proceedings of SMRM, 198
9」等に記載されている。このようなフェーズドアレイ
技術では、複数のＲＦコイルアセンブリー１〜ＮからＭ
Ｒ信号を同時に収集し、これに基づく１〜Ｎの画像を得
るとともにこれら１〜Ｎの画像を合成して高いＳ／Ｎ比
で広い視野の最終画像を得るようにしている。
【０００３】特に、上記参考文献（１）（「Roemer文
献」と称する）には、高いＳ／Ｎが得られる合成アルゴ
リズムについて詳しく記載されているが、この合成アル
ゴリズムには次のような問題点がある。すなわち、Roem
er文献に記載の合成アルゴリズムでは各ＲＦコイルアセ
ンブリー１〜Ｎが画像上で持つ感度分布の情報を位相分
も含めて正確に得る必要があり、このように感度分布情
報を得ることは現実的には殆ど不可能である。
献」と称する）には、高いＳ／Ｎが得られる合成アルゴ
リズムについて詳しく記載されているが、この合成アル
ゴリズムには次のような問題点がある。すなわち、Roem
er文献に記載の合成アルゴリズムでは各ＲＦコイルアセ
ンブリー１〜Ｎが画像上で持つ感度分布の情報を位相分
も含めて正確に得る必要があり、このように感度分布情
報を得ることは現実的には殆ど不可能である。
【０００４】そこで、 Roemer 文献に記載の合成アルゴ
リズムに代わる次のような簡易的なアルゴリズム、すな
わちサムオブスクエア(Sum-of Squares)法（以下「Ｓｏ
Ｓ法」と称する）が一般に用いられている。ちなみにＳ
ｏＳ法はRoemer文献においても触れられている。次式
(1) はＳｏＳ法に係る最終合成画像を求める式を示して
いる。次式(1) においてＭn は合成前の画像（以下、
「素画像」と称する）の値、Ｍs は合成後の最終画像の
画素の値を表す。
リズムに代わる次のような簡易的なアルゴリズム、すな
わちサムオブスクエア(Sum-of Squares)法（以下「Ｓｏ
Ｓ法」と称する）が一般に用いられている。ちなみにＳ
ｏＳ法はRoemer文献においても触れられている。次式
(1) はＳｏＳ法に係る最終合成画像を求める式を示して
いる。次式(1) においてＭn は合成前の画像（以下、
「素画像」と称する）の値、Ｍs は合成後の最終画像の
画素の値を表す。
【０００５】
【数２】
【０００６】なお、ＳｏＳ法では素画像及び最終画像の
絶対値画像を扱う。ＳｏＳ法は合成画像を簡易的に得る
ことができるという利点を有しているが、このＳｏＳ法
は、最終合成画像のＳ／Ｎが最大となるようなアルゴリ
ズムではない。すなわち、各々の素画像の値Ｍj ，Ｍk
の間には雑音相関（この場合における雑音相関係数をρ
jkと表す）があるが、ＳｏＳ法はこの雑音相関が無視で
きる程小さいときに限って理論上最大のＳ／Ｎが得られ
るアルゴリズムである。このためρjkが充分小さい場合
には問題は無いが、フェーズドアレイコイルの設計によ
ってはρjkが大となり、これを無視できなくなる場合が
起こり得る。このような場合、ＳｏＳ法によって得られ
る合成画像のＳ／Ｎは理論上得られる筈のＳ／Ｎよりも
かなり低くなる。
絶対値画像を扱う。ＳｏＳ法は合成画像を簡易的に得る
ことができるという利点を有しているが、このＳｏＳ法
は、最終合成画像のＳ／Ｎが最大となるようなアルゴリ
ズムではない。すなわち、各々の素画像の値Ｍj ，Ｍk
の間には雑音相関（この場合における雑音相関係数をρ
jkと表す）があるが、ＳｏＳ法はこの雑音相関が無視で
きる程小さいときに限って理論上最大のＳ／Ｎが得られ
るアルゴリズムである。このためρjkが充分小さい場合
には問題は無いが、フェーズドアレイコイルの設計によ
ってはρjkが大となり、これを無視できなくなる場合が
起こり得る。このような場合、ＳｏＳ法によって得られ
る合成画像のＳ／Ｎは理論上得られる筈のＳ／Ｎよりも
かなり低くなる。
【０００７】したがって、上述のRoemer文献に記載の合
成アルゴリズムには所要の感度分布情報を得ることが困
難であり実用的ではないという問題点がある。また、上
述のＳｏＳ法によるアルゴリズムには素画像間の雑音相
関まで考慮した場合には高いＳ／Ｎが得られないという
問題点がある。
成アルゴリズムには所要の感度分布情報を得ることが困
難であり実用的ではないという問題点がある。また、上
述のＳｏＳ法によるアルゴリズムには素画像間の雑音相
関まで考慮した場合には高いＳ／Ｎが得られないという
問題点がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は各々の素画像間の雑音相関が無視できない場合で
あっても高いＳ／Ｎを得ることができる実用的なフェー
ズドアレイ画像合成アルゴリズムを備えた磁気共鳴イメ
ージング装置を提供することにある。
目的は各々の素画像間の雑音相関が無視できない場合で
あっても高いＳ／Ｎを得ることができる実用的なフェー
ズドアレイ画像合成アルゴリズムを備えた磁気共鳴イメ
ージング装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために本発明の磁気共鳴イメージング装置は次
のように構成されている。すなわち、本発明の磁気共鳴
イメージング装置は、複数のＲＦコイルアセンブリーか
ら同時的にＭＲ信号を収集し、これにより複数の素画像
を得る手段と、前記複数の素画像間の雑音相関係数に応
じた補正を包含する重みづけ係数を算出する算出手段
と、前記複数の素画像の各々の画像値に前記重みづけ係
数を乗じて合成する合成手段とを具備することを特徴と
する。
達成するために本発明の磁気共鳴イメージング装置は次
のように構成されている。すなわち、本発明の磁気共鳴
イメージング装置は、複数のＲＦコイルアセンブリーか
ら同時的にＭＲ信号を収集し、これにより複数の素画像
を得る手段と、前記複数の素画像間の雑音相関係数に応
じた補正を包含する重みづけ係数を算出する算出手段
と、前記複数の素画像の各々の画像値に前記重みづけ係
数を乗じて合成する合成手段とを具備することを特徴と
する。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を説明す
る。先ず第１実施形態においては、本発明に係るフェー
ズドアレイ画像合成アルゴリズムの導出過程について説
明する。そして第２実施形態においては、同アルゴリズ
ムに基づいてフェーズドアレイ画像合 成を行なう磁気
共鳴イメージング装置について説明する。
る。先ず第１実施形態においては、本発明に係るフェー
ズドアレイ画像合成アルゴリズムの導出過程について説
明する。そして第２実施形態においては、同アルゴリズ
ムに基づいてフェーズドアレイ画像合 成を行なう磁気
共鳴イメージング装置について説明する。
【００１１】（第１実施形態）ここでは、素画像間の雑
音相関の存在の下でも最大のＳ／Ｎが得られるようなフ
ェーズドアレイ画像合成アルゴリズムを導出する。この
アルゴリズムは素画像の絶対値画像に基づいて合成を行
なう限りにおいて理論上最大のＳ／Ｎを得ることができ
る。上述のRoemer文献に記載のアルゴリズムと比較した
場合、本実施形態のアルゴリズムのＳ／Ｎはやや劣る
が、画像に対する各ＲＦコイルアセンブリの感度分布等
を求める必要が無いため実用的である。
音相関の存在の下でも最大のＳ／Ｎが得られるようなフ
ェーズドアレイ画像合成アルゴリズムを導出する。この
アルゴリズムは素画像の絶対値画像に基づいて合成を行
なう限りにおいて理論上最大のＳ／Ｎを得ることができ
る。上述のRoemer文献に記載のアルゴリズムと比較した
場合、本実施形態のアルゴリズムのＳ／Ｎはやや劣る
が、画像に対する各ＲＦコイルアセンブリの感度分布等
を求める必要が無いため実用的である。
【００１２】以下、本実施形態のフェーズドアレイ画像
合成アルゴリズムの導出過程を詳しく説明する。先ず、
簡単のため上述した式（１）に記載されているところの
Ｎを「２」（ｎ＝１，２）とした場合について説明し、
次にＮを「３」とした場合について説明する。なお、各
々の素画像の画像値の標準偏差はσに揃っているものと
仮定する。そうでない場合は、いわゆるノイズイコライ
ゼーションの手法を用いることにより画像値の標準偏差
を所要の標準偏差σに揃えるものとする。
合成アルゴリズムの導出過程を詳しく説明する。先ず、
簡単のため上述した式（１）に記載されているところの
Ｎを「２」（ｎ＝１，２）とした場合について説明し、
次にＮを「３」とした場合について説明する。なお、各
々の素画像の画像値の標準偏差はσに揃っているものと
仮定する。そうでない場合は、いわゆるノイズイコライ
ゼーションの手法を用いることにより画像値の標準偏差
を所要の標準偏差σに揃えるものとする。
【００１３】ここでは、各々の絶対値素画像の画像値を
それぞれ変数Ｍ1 とＭ2 によって表し、各々に次のよう
な重み係数Ｗ1 とＷ2 をそれぞれ乗じ、その結果をリニ
ア加算することによってＭs を得る。さらに、Ｍs が最
大のＳ／Ｎを持つようにＷ1とＷ2 を決定する。Ｍ1 及
びＭ2 は各々が雑音を伴う。即ち、Ｍ1 はその平均値
〈Ｍ1 〉のまわりにランダム変数ε1 を伴い、Ｍ2 は平
均値〈Ｍ2 〉のまわりにランダム変数ε2 を伴ってい
る。平均値〈Ｍ1 〉および〈Ｍ2 〉は何らかの手段によ
り既知であるものとする。
それぞれ変数Ｍ1 とＭ2 によって表し、各々に次のよう
な重み係数Ｗ1 とＷ2 をそれぞれ乗じ、その結果をリニ
ア加算することによってＭs を得る。さらに、Ｍs が最
大のＳ／Ｎを持つようにＷ1とＷ2 を決定する。Ｍ1 及
びＭ2 は各々が雑音を伴う。即ち、Ｍ1 はその平均値
〈Ｍ1 〉のまわりにランダム変数ε1 を伴い、Ｍ2 は平
均値〈Ｍ2 〉のまわりにランダム変数ε2 を伴ってい
る。平均値〈Ｍ1 〉および〈Ｍ2 〉は何らかの手段によ
り既知であるものとする。
【００１４】ランダム変数ε1 とε2 の大きさは、それ
ぞれ標準偏差σ1 とσ2 によって表される。ランダム変
数ε1 とε2 の分布形状（「ガウシアン」、「矩形」、
「レーレー」等）は任意である。また、ランダム変数ε
1 とε2 との間には相関関係が存在するものとする。か
かる相関関係は雑音相関係数ρによって表す。ちなみ
に、ρは絶対値素画像の信号部の雑音相関係数である
が、これは絶対値化する以前における複素画像段階での
雑音相関係数と同じである。
ぞれ標準偏差σ1 とσ2 によって表される。ランダム変
数ε1 とε2 の分布形状（「ガウシアン」、「矩形」、
「レーレー」等）は任意である。また、ランダム変数ε
1 とε2 との間には相関関係が存在するものとする。か
かる相関関係は雑音相関係数ρによって表す。ちなみ
に、ρは絶対値素画像の信号部の雑音相関係数である
が、これは絶対値化する以前における複素画像段階での
雑音相関係数と同じである。
【００１５】ここで、上述のＭs 、Ｍ1 、Ｍ2 、＜ε1
2 ＞、＜ε2 2 ＞、＜ε1 ε2 ＞は次式(2) 〜(7) に示
す通りとなる。 Ｍs ＝Ｗ1 Ｍ1 ＋Ｗ2 Ｍ2 …(2) Ｍ1 ＝＜Ｍ1 ＞＋ε1 …(3) Ｍ2 ＝＜Ｍ2 ＞＋ε2 …(4) ＜ε1 2 ＞＝σ1 2 …(5) ＜ε2 2 ＞＝σ2 2 …(6) ＜ε1 ε2 ＞＝ρσ1 σ2 …(7) 以上から、 Ｍs の平均レベル〈Ｍs 〉と、Ｍs の分散
Var （Ｍs ）あるいは標準偏差σs とを次式(8) 〜(12)
に示すように求める。 ＜Ｍs ＞＝Ｗ1 ＜Ｍ1 ＞＋Ｗ2 ＜Ｍ2 ＞ …(8) Var （Ｍs ）＝σs 2 ＝＜（Ｍs −＜Ｍs ＞）2 ＞ …(9) ＝＜（Ｗ1 ε1 ＋Ｗ2 ε2 ）2 ＞ …(10) ＝Ｗ1 2 ＜ε1 2 ＞＋Ｗ2 2 ＜ε2 2 ＞＋２Ｗ1 Ｗ2 ＜ε1 ε2 ＞ …(11) =W1 2 σ1 2 ＋Ｗ2 2 σ2 2 ＋２Ｗ1 Ｗ2 ρσ1 σ2 …(12) これによると、Ｍs のＳ／Ｎは次式(13)に示す通りとな
る。
2 ＞、＜ε2 2 ＞、＜ε1 ε2 ＞は次式(2) 〜(7) に示
す通りとなる。 Ｍs ＝Ｗ1 Ｍ1 ＋Ｗ2 Ｍ2 …(2) Ｍ1 ＝＜Ｍ1 ＞＋ε1 …(3) Ｍ2 ＝＜Ｍ2 ＞＋ε2 …(4) ＜ε1 2 ＞＝σ1 2 …(5) ＜ε2 2 ＞＝σ2 2 …(6) ＜ε1 ε2 ＞＝ρσ1 σ2 …(7) 以上から、 Ｍs の平均レベル〈Ｍs 〉と、Ｍs の分散
Var （Ｍs ）あるいは標準偏差σs とを次式(8) 〜(12)
に示すように求める。 ＜Ｍs ＞＝Ｗ1 ＜Ｍ1 ＞＋Ｗ2 ＜Ｍ2 ＞ …(8) Var （Ｍs ）＝σs 2 ＝＜（Ｍs −＜Ｍs ＞）2 ＞ …(9) ＝＜（Ｗ1 ε1 ＋Ｗ2 ε2 ）2 ＞ …(10) ＝Ｗ1 2 ＜ε1 2 ＞＋Ｗ2 2 ＜ε2 2 ＞＋２Ｗ1 Ｗ2 ＜ε1 ε2 ＞ …(11) =W1 2 σ1 2 ＋Ｗ2 2 σ2 2 ＋２Ｗ1 Ｗ2 ρσ1 σ2 …(12) これによると、Ｍs のＳ／Ｎは次式(13)に示す通りとな
る。
【００１６】
【数３】
【００１７】このＳ／Ｎを最大に（あるいはＮ／Ｓを最
小に）するＷ1 とＷ2 を求める。ここでは、Ｗ1 とＷ2
との相対比をＫとし、Ｓ／Ｎを最大にするようなＫ（こ
れを「Ｋopt 」と記す）を求める。次式(14)はＷ1 とＷ
2 との相対比Ｋを示す。Ｓ／Ｎの極 値を与えるＫ即ち
Ｋopt は、次式(15)に従って求める。 Ｗ2 ＝ＫＷ1 …(14)
小に）するＷ1 とＷ2 を求める。ここでは、Ｗ1 とＷ2
との相対比をＫとし、Ｓ／Ｎを最大にするようなＫ（こ
れを「Ｋopt 」と記す）を求める。次式(14)はＷ1 とＷ
2 との相対比Ｋを示す。Ｓ／Ｎの極 値を与えるＫ即ち
Ｋopt は、次式(15)に従って求める。 Ｗ2 ＝ＫＷ1 …(14)
【００１８】
【数４】
【００１９】上記式(15)における計算の詳細は省略する
が、次式(16)に示すようなＫopt を得ることができる。
これは理論上最大の合成Ｓ／Ｎを得るための重みづけ係
数比である。
が、次式(16)に示すようなＫopt を得ることができる。
これは理論上最大の合成Ｓ／Ｎを得るための重みづけ係
数比である。
【００２０】
【数５】
【００２１】以上説明したようなＫopt の導出に当たっ
ては素画像の値の平均値〈Ｍ1 〉と〈Ｍ2 〉は何らかの
手段により既知であることを前提としたが、さらなる統
計計算 によると、〈Ｍ1 〉がσ1 よりも十分大きい
か、あるいは〈Ｍ2 〉がσ2 よりも十分大きければ、つ
まり臨床実使用上関心のある場所では〈Ｍ1 〉と
〈Ｍ2〉をＭ1 と Ｍ2 によって代替しても、最終画像
の雑音標準偏差σs には殆ど差が生じないことがわか
る。
ては素画像の値の平均値〈Ｍ1 〉と〈Ｍ2 〉は何らかの
手段により既知であることを前提としたが、さらなる統
計計算 によると、〈Ｍ1 〉がσ1 よりも十分大きい
か、あるいは〈Ｍ2 〉がσ2 よりも十分大きければ、つ
まり臨床実使用上関心のある場所では〈Ｍ1 〉と
〈Ｍ2〉をＭ1 と Ｍ2 によって代替しても、最終画像
の雑音標準偏差σs には殆ど差が生じないことがわか
る。
【００２２】一般に、各素画像の雑音標準偏差は、ハー
ドウェア上で略同じ程度のσになるように調整（ノイズ
イコライゼーション）するのが普通であり、これが為さ
れていないとしても、何らかの手段によって計算機上で
素画像の雑音標準偏差を把握して補正することは可能で
ある。そもそもＳｏＳ法はノイズイコライゼーションが
完全であるという前提の下で成立する手法である。した
がって、ここでも同等のノイズイコライゼーションが妥
当に為されているとする。
ドウェア上で略同じ程度のσになるように調整（ノイズ
イコライゼーション）するのが普通であり、これが為さ
れていないとしても、何らかの手段によって計算機上で
素画像の雑音標準偏差を把握して補正することは可能で
ある。そもそもＳｏＳ法はノイズイコライゼーションが
完全であるという前提の下で成立する手法である。した
がって、ここでも同等のノイズイコライゼーションが妥
当に為されているとする。
【００２３】かくして、次式(17)に示すように最終合成
画像のＳ／Ｎを最大にするＷ1 とＷ2 との比を求めるこ
とができる。 Ｗ1 ：Ｗ2 ＝｜Ｍ1 −ρ12Ｍ2 ｜：｜Ｍ2 −ρ21Ｍ1 ｜ …(17) なお、本実施形態では数式をわかり易くするために表記
上は区別しているがρ12＝ρ21である。通常の統計計算
における相関係数では、その定義上、「１」から「２」
と「２」から「１」とは区別されず、両者は同じもので
ある。
画像のＳ／Ｎを最大にするＷ1 とＷ2 との比を求めるこ
とができる。 Ｗ1 ：Ｗ2 ＝｜Ｍ1 −ρ12Ｍ2 ｜：｜Ｍ2 −ρ21Ｍ1 ｜ …(17) なお、本実施形態では数式をわかり易くするために表記
上は区別しているがρ12＝ρ21である。通常の統計計算
における相関係数では、その定義上、「１」から「２」
と「２」から「１」とは区別されず、両者は同じもので
ある。
【００２４】また、上述のようにして求めたＷ1 とＷ2
との比は、Ｓ／Ｎ最大の条件を与えるものであり、まだ
スケーリングの自由度が残っている。スケーリング（任
意である）を決めることによりＷ1 とＷ2 との比のみな
らず、各々の大きさを定めることができる。ちなみに所
定のスケーリングとして、例えば「最終合成画像の信号
部雑音標準偏差がσに等しい」という条件を課すと、上
記式(12)がσ1 ＝σ2＝σのときσに等しいという条件
を満たすためのＷ1 及びＷ2 を得ることができる。これ
らを次式(18)及び(19)に示す。なお、これらの式の導出
過程は省略する。スケーリングは、例えば感度ムラ補正
を行なうなど、上記の例に限定されるものではない。
との比は、Ｓ／Ｎ最大の条件を与えるものであり、まだ
スケーリングの自由度が残っている。スケーリング（任
意である）を決めることによりＷ1 とＷ2 との比のみな
らず、各々の大きさを定めることができる。ちなみに所
定のスケーリングとして、例えば「最終合成画像の信号
部雑音標準偏差がσに等しい」という条件を課すと、上
記式(12)がσ1 ＝σ2＝σのときσに等しいという条件
を満たすためのＷ1 及びＷ2 を得ることができる。これ
らを次式(18)及び(19)に示す。なお、これらの式の導出
過程は省略する。スケーリングは、例えば感度ムラ補正
を行なうなど、上記の例に限定されるものではない。
【００２５】
【数６】
【００２６】以上によりＮを「２」（ｎ＝１，２）とし
た場合について説明したが、次にＮを「３」とした場合
について説明する。Ｎを「３」とした場合であっても、
次式(20)に示すように最終合成画像のＳ／Ｎを最大にす
るような重み係数の比を、Ｎが「２」であるときと同様
に求めることができる。
た場合について説明したが、次にＮを「３」とした場合
について説明する。Ｎを「３」とした場合であっても、
次式(20)に示すように最終合成画像のＳ／Ｎを最大にす
るような重み係数の比を、Ｎが「２」であるときと同様
に求めることができる。
【００２７】
【数７】
【００２８】通例として、ρjkは１よりはるかに小さい
値となる。従って、上式においてρの二次の項の切り捨
てを行なっても大勢に影響は無い。これにより簡略化を
行なうと、次式(21)を得ることができる。
値となる。従って、上式においてρの二次の項の切り捨
てを行なっても大勢に影響は無い。これにより簡略化を
行なうと、次式(21)を得ることができる。
【００２９】
【数８】
【００３０】さらにこれを任意のＮの場合について一般
化する。すなわち、重みづけ係数（重みづけ関数）の比
をほぼ次式(22)の通りとすればＳ／Ｎ最大の重みづけリ
ニア加算を行なうことができる。
化する。すなわち、重みづけ係数（重みづけ関数）の比
をほぼ次式(22)の通りとすればＳ／Ｎ最大の重みづけリ
ニア加算を行なうことができる。
【００３１】
【数９】
【００３２】ところで本実施形態においては素画像とし
て絶対値画像を用いることとした。しかしながら、上記
の場合と同じ相対重みづけ比を用い、これにより絶対値
化前の複素数画像をリニア加算することによっても同様
の効果を得ることができる。また、ρの二次の項を切り
捨てることによりこれを近似的に無視する場合について
説明したが、かかる二次の項の切り捨てを行なわず、式
(20)の通りに二次の項まで求めるようにしても良い。
て絶対値画像を用いることとした。しかしながら、上記
の場合と同じ相対重みづけ比を用い、これにより絶対値
化前の複素数画像をリニア加算することによっても同様
の効果を得ることができる。また、ρの二次の項を切り
捨てることによりこれを近似的に無視する場合について
説明したが、かかる二次の項の切り捨てを行なわず、式
(20)の通りに二次の項まで求めるようにしても良い。
【００３３】（第２実施形態）次に、本発明の第2 実施
形態を説明する。図1 は本発明の第2 実施形態に係る磁
気共鳴イメージング装置の概略構成を示すブロック図で
ある。同図に示すように、本装置においては複数のＲＦ
コイルアセンブリ１〜４からＭＲ信号を同時収集する。
データ収集回路６は増幅、検波、Ａ／Ｄ変換といった信
号処理を並列的に行う。これによりサンプリングされた
結果（ｋスペースデータ）は記憶装置８に一時的に保存
される。被写体信号由来の成分が殆ど無い場合、 ｋス
ペースデータの高周波成分にはほぼ雑音のみが含まれる
ので、この雑音を分析することにより雑音相関係数ρjk
（即ち、ρ12、ρ13、ρ14、ρ23、ρ24、ρ34）を所要
の精度で得ることができる。
形態を説明する。図1 は本発明の第2 実施形態に係る磁
気共鳴イメージング装置の概略構成を示すブロック図で
ある。同図に示すように、本装置においては複数のＲＦ
コイルアセンブリ１〜４からＭＲ信号を同時収集する。
データ収集回路６は増幅、検波、Ａ／Ｄ変換といった信
号処理を並列的に行う。これによりサンプリングされた
結果（ｋスペースデータ）は記憶装置８に一時的に保存
される。被写体信号由来の成分が殆ど無い場合、 ｋス
ペースデータの高周波成分にはほぼ雑音のみが含まれる
ので、この雑音を分析することにより雑音相関係数ρjk
（即ち、ρ12、ρ13、ρ14、ρ23、ρ24、ρ34）を所要
の精度で得ることができる。
【００３４】画像再構成計算装置１０は、通常の画像再
構成アルゴリズムに基づく計算処理を実行し、記憶装置
８に記憶されているｋスペースデータから４つの絶対値
素画像を得る。一方、雑音相関係数算出手段１２は、先
に述べたようにしてＮが「４」である場合における雑音
相関係数ρjkを算出する。そして重みづけ加算手段１４
は、素画像値とρjkとから重みづけ係数を得てリニア加
算を行い、最終合成画像１６を得る。なお、オペレータ
入力により任意の値のρjkを直接、重み付け加算手段１
４に与えることもできる。
構成アルゴリズムに基づく計算処理を実行し、記憶装置
８に記憶されているｋスペースデータから４つの絶対値
素画像を得る。一方、雑音相関係数算出手段１２は、先
に述べたようにしてＮが「４」である場合における雑音
相関係数ρjkを算出する。そして重みづけ加算手段１４
は、素画像値とρjkとから重みづけ係数を得てリニア加
算を行い、最終合成画像１６を得る。なお、オペレータ
入力により任意の値のρjkを直接、重み付け加算手段１
４に与えることもできる。
【００３５】ところで、ρjkはｋスペースデータの高周
波部分に被検体由来の信号が多く含まれている場合にあ
っては上記方法では求められない。この場合は別の手段
によりρjkを求める。すなわち、フェーズドアレイコイ
ルのハードウェア設計が定まった段階で、そのコイルに
ついてファントム等の典型的な被写体により実験的ある
いは理論的にρjkを求める。あるいは、使用するコイル
の種類に関する情報をオペレータがＭＲＩの対話システ
ムから入力し、ＭＲＩシステム内にコイルの種類毎のρ
jkに関するデータベースを装備し、それを絶対値素画像
値とともに利用することで、本発明に準拠した重みづけ
係数を得ることも可能である。
波部分に被検体由来の信号が多く含まれている場合にあ
っては上記方法では求められない。この場合は別の手段
によりρjkを求める。すなわち、フェーズドアレイコイ
ルのハードウェア設計が定まった段階で、そのコイルに
ついてファントム等の典型的な被写体により実験的ある
いは理論的にρjkを求める。あるいは、使用するコイル
の種類に関する情報をオペレータがＭＲＩの対話システ
ムから入力し、ＭＲＩシステム内にコイルの種類毎のρ
jkに関するデータベースを装備し、それを絶対値素画像
値とともに利用することで、本発明に準拠した重みづけ
係数を得ることも可能である。
【００３６】また、絶対値素画像の無信号部分の統計解
析によりρjkを判定するための情報を得て、これを利用
してもよい。なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れず種々変形して実施可能である。例えば本発明はＮＭ
Ｒ現象を利用する磁気共鳴イメージング装置のみなら
ず、電子スピン共鳴（ＥＳＲ）現象を利用して画像化を
行なう装置にも適用可能である。
析によりρjkを判定するための情報を得て、これを利用
してもよい。なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れず種々変形して実施可能である。例えば本発明はＮＭ
Ｒ現象を利用する磁気共鳴イメージング装置のみなら
ず、電子スピン共鳴（ＥＳＲ）現象を利用して画像化を
行なう装置にも適用可能である。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、素画像として絶対
値画像を用いる限りは理論上最大のＳ／Ｎの最終合成画
像を得ることができる。Roemer「参考文献（１）」やOk
amoto「参考文献（３）」に記載の方法、すなわち複素
数素画像の段階における重みづけ加算を行なう方法に比
べて、ややＳ／Ｎは劣るが、ＳｏＳ法よりは優れたＳ／
Ｎを得ることができる。雑音相関係数ρが比較的小さい
場合（例えばρjk＜＝０．３）は、最終合成画像のＳ／
ＮはＳｏＳ法と大した差は生じないが、ρが大きい場合
は顕著な差が出てくる。そして、上記のような複素数素
画像の段階で重みづけ加算をする方法に比べて、ＲＦコ
イルアセンブリの各々が撮像画に対してどのような位置
関係にあるか（即ち画像のピクセル位置に対してどのよ
うな感度分布を持っているか）を知る必要がないため極
めて実用的である。
値画像を用いる限りは理論上最大のＳ／Ｎの最終合成画
像を得ることができる。Roemer「参考文献（１）」やOk
amoto「参考文献（３）」に記載の方法、すなわち複素
数素画像の段階における重みづけ加算を行なう方法に比
べて、ややＳ／Ｎは劣るが、ＳｏＳ法よりは優れたＳ／
Ｎを得ることができる。雑音相関係数ρが比較的小さい
場合（例えばρjk＜＝０．３）は、最終合成画像のＳ／
ＮはＳｏＳ法と大した差は生じないが、ρが大きい場合
は顕著な差が出てくる。そして、上記のような複素数素
画像の段階で重みづけ加算をする方法に比べて、ＲＦコ
イルアセンブリの各々が撮像画に対してどのような位置
関係にあるか（即ち画像のピクセル位置に対してどのよ
うな感度分布を持っているか）を知る必要がないため極
めて実用的である。
【００３８】したがって、本発明によれば各々の素画像
間の雑音相関が無視できない場合であっても高いＳ／Ｎ
を得ることができる実用的なフェーズドアレイ画像合成
アルゴリズムを備えた磁気共鳴イメージング装置を提供
できる。
間の雑音相関が無視できない場合であっても高いＳ／Ｎ
を得ることができる実用的なフェーズドアレイ画像合成
アルゴリズムを備えた磁気共鳴イメージング装置を提供
できる。
【図１】本発明の実施形態に係る磁気共鳴イメージング
装置の概略構成を示すブロック図。
装置の概略構成を示すブロック図。
１〜４…ＲＦコイルアセンブリー ６…データ収集回路 ８…記憶装置。 １０…画像再構成計算装置 １２…雑音相関係数算出手段 １４…重みづけ加算手段 １６…最終合成画像
Claims (3)
- 【請求項１】 複数のＲＦコイルアセンブリーから同時
的にＭＲ信号を収集し、これにより複数の素画像を得る
手段と、 前記複数の素画像間の雑音相関係数に応じた補正を包含
する重みづけ係数を算出する算出手段と、 前記複数の素画像の各々の画像値に前記重みづけ係数を
乗じて合成する合成手段とを具備することを特徴とする
磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項２】 前記複数の素画像は絶対値画像であるこ
とを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング
装置。 - 【請求項３】 Ｎ個のＲＦコイルアセンブリーから同時
的にＭＲ信号を収集し、これによりＮ個の素画像を得
て、該Ｎ個の素画像の各々の画像値（Ｍn ：n=1 〜N ）
に重みづけ係数（Ｗn ：n=1 〜N ）を乗じて合成するこ
とにより最終合成画像を得る磁気共鳴イメージング装置
において、 【数１】 （｜｜は絶対値記号、ρjkは素画像ｊ，ｋ間の信号部雑
音相関係数） 前記重みづけ係数の相対比Ｗ1 ：Ｗ2 ：，，，：ＷN が
略上式の条件を満たすこ とを特徴とする磁気共鳴イメ
ージング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10035995A JPH11225988A (ja) | 1998-02-18 | 1998-02-18 | 磁気共鳴イメージング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10035995A JPH11225988A (ja) | 1998-02-18 | 1998-02-18 | 磁気共鳴イメージング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11225988A true JPH11225988A (ja) | 1999-08-24 |
Family
ID=12457409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10035995A Pending JPH11225988A (ja) | 1998-02-18 | 1998-02-18 | 磁気共鳴イメージング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11225988A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001070277A (ja) * | 1999-09-03 | 2001-03-21 | Ge Yokogawa Medical Systems Ltd | Ｒｆコイル、磁気共鳴信号測定装置および磁気共鳴撮像装置 |
| US7230423B2 (en) | 2004-05-24 | 2007-06-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for improving the image homogeneity of image data from phase-cycled steady state sequences |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09511A (ja) * | 1995-06-19 | 1997-01-07 | Shimadzu Corp | Ｍｒイメージング装置 |
| JPH0998960A (ja) * | 1995-10-04 | 1997-04-15 | Toshiba Corp | Ｍｒｉ装置及びｍｒ画像生成方法 |
| JPH09238920A (ja) * | 1996-03-12 | 1997-09-16 | Toshiba Corp | 磁気共鳴イメージング装置 |
-
1998
- 1998-02-18 JP JP10035995A patent/JPH11225988A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09511A (ja) * | 1995-06-19 | 1997-01-07 | Shimadzu Corp | Ｍｒイメージング装置 |
| JPH0998960A (ja) * | 1995-10-04 | 1997-04-15 | Toshiba Corp | Ｍｒｉ装置及びｍｒ画像生成方法 |
| JPH09238920A (ja) * | 1996-03-12 | 1997-09-16 | Toshiba Corp | 磁気共鳴イメージング装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001070277A (ja) * | 1999-09-03 | 2001-03-21 | Ge Yokogawa Medical Systems Ltd | Ｒｆコイル、磁気共鳴信号測定装置および磁気共鳴撮像装置 |
| US7230423B2 (en) | 2004-05-24 | 2007-06-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for improving the image homogeneity of image data from phase-cycled steady state sequences |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050215 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070515 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070522 |
|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070925 |