JP2007511269A - 径方向磁気共鳴イメージングデータの収集における読み出し順序付け装置及び方法 - Google Patents

Abstract

磁気共鳴イメージング装置において、センサ（１２０，１２２，１２４，１２６，１３０）は対象の特徴の移動を測定する。磁気共鳴イメージングスキャナ（１０）は磁気共鳴イメージングデータの径方向読み取りラインを取得する。再構成処理器（５８）は取得された読み出しラインを再構成画像データに再構成する。調整処理器（１３４，１４０）は径方向読み出しラインの方向を決定された移動と調整する。調整処理器（１３４，１４０）は、対象の特徴の決定された移動と読み出し磁場勾配方向との間の選択された関係の方向に再構成処理器（５８）及び磁気共鳴イメージングスキャナ（１０）の少なくとも一を偏らせる。

Description

本発明は、磁気共鳴技術に関する。本発明は、特に、データの径方向の収集を用いる磁気共鳴イメージングにおけるアプリケーションに関し、以下、特定の実施形態について詳述する。しかしながら、磁気共鳴スペクトロスコピーのような他の磁気共鳴の用途におけるアプリケーションに又、関する。

動きアーティファクトは、磁気共鳴イメージング及び他のイメージングモダリティの両方において周知の問題点である。画像の再構成についての十分なイメージングデータの取得には限定された時間の期間を必要とする。その限定された取得時間の間のイメージング被検体の動きは、典型的には、再構成画像における動きアーティファクトをもたらす。医療用イメージングの場合、動きアーティファクトは、例えば、患者の動きのみならず、心周期、呼吸周期及び他の生理学的事象からもたらされる。

径方向の磁気共鳴イメージングデータ取得において、複数の読み出しライン又は“投影”が投影角度の範囲に対して取得される。径方向において取得される磁気共鳴イメージングデータから再構成される画像における動きに関連する画像アーティファクトは、画像においてある距離、動いている対象から伸びるストリークアーティファクト及び動いている対象の一般的ぼやけを含む。一般的ぼやけは動いている対象の画像分解能を低下させる一方、動き関連ストリークアーティファクトは、ストリークが重なり合ったはっきりとした鮮明なアーティファクトの特徴を生成する。複雑な動きの場合、ストリークアーティファクトが画像を横断して複数の方向全てに伸びることとなる。

ゲート式イメージングが、ときどき、動きアーティファクトを低減するために用いられるゲート式イメージングにおいては、データ収集は動きと関連付けられるゲーティング信号とタイミングを合わせる。例えば、心臓のゲート式イメージングにおいて、心電図又は他の心臓モニタが心周期を追跡するために用いられる。イメージングデータ取得は、動きが限定される心周期の僅かな部分に時間的に限定される。画像再構成のために十分なデータ量を取得するために、ゲート式データが幾つかの心周期に亘って取得される。しかしながら、心拍におけるイメージング被検体の並進運動を含む動きは連続する心周期からのデータの登録ミスの原因となる。このような登録ミスは再構成画像における動きアーティファクトに対応する。

本発明は、上記の短所及び他の短所を克服する改善された装置及び方法を検討するものである。

一特徴に従って、磁気共鳴イメージング装置について開示している。磁気共鳴イメージングデータの径方向の読み取りラインを取得するための手段を提供する。取得される読み取りラインは再構成画像データに再構成される手段を提供する。対象の特徴の移動を伴う径方向の読み取りラインの方向を調整するための手段を提供する。その調整手段は、読み取り地場勾配方向と対象の特徴の移動との間の選択された関係の方向に再構成手段及び取得手段の少なくとも１つを偏らせる。

他の特徴に従って、磁気共鳴イメージング方法が提供される。対象の特徴の移動が決定される。径方向の読み取りラインの方向が決定された移動に基づいて選択される。磁気共鳴イメージングデータの径方向の読み取りラインがその選択された方向を有する読み取り磁場勾配を用いて取得される。それらの決定、選択及び取得は、径方向の読み取りラインのデータ集合を収集するために繰り返される。径方向の読み取りラインのデータ集合は再構成画像データに再構成される。

１つの有利点は、径方向において収集された磁気共鳴イメージングデータから再構成される画像における動きアーティファクトの低減にある。

他の有利点は、径方向において収集された磁気共鳴イメージングデータから再構成される画像におけるストリークアーティファクトの低減にある。

他の有利点は、その移動がイメージング中の読み取り磁場勾配方向に対して一般に横断してなされるように、データ取得の間に対象のイメージングの特徴の移動と径方向の投影の方向を調整することによる動きアーティファクトの低減にある。

他の有利点は、移動と読み取り磁場勾配方向との間の角度がイメージング中に一般にスムーズに変わるように、データ取得中に対象のイメージングの特徴の移動と径方向の投影の方向を調整することによる動きアーティファクトの低減にある。

以下の好適な実施形態の詳細説明を読むことにより、種々の付加的な優位性及び有利点について当業者は理解することができるであろう。

本発明においては、種々の構成要素及び構成要素の組み合わせ、並びに種々の処理段階及び処理段階の組み合わせを具現することができる。図面は好適な実施形態の例示目的のみのためのものであり、本発明を限定することを意図されるものではない。

図１を参照するに、磁気共鳴イメージングスキャナ１０は、関連イメージング被検体１６が配置されている、一般には、円筒形のスキャナボア１４の内側を規定するハウジング１２を有する。主磁場コイル２０はハウジング１２の内側に備えられている。主磁場コイル２０は、スキャナボア１４の中心軸２２に沿って方向付けられた主Ｂ_０磁場を生成するように一般のソレノイド状構成の状態で備えられている。主磁場コイル２０は、典型的には、クライオシュラウディング（ｃｒｙｏｓｈｒｏｕｄｉｎｇ）２４の内部に備えられている、代表的には、超音波コイルであるが、抵抗主磁石が又、用いられることが可能である。更に、スキャナ１０は、イメージング被検体１６にアクセスするために円筒形スキャナボア１４の端部以外に付加的なアクセス開口部を有することが可能である。例えば、閉じた、一般に“Ｏ字型”形状の断面を有する閉じたソレノイド状構成というよりむしろ、非常に開いた、一般に“Ｕ字型”形状の断面の磁石を用いることができる。

ハウジング１２は又、中心軸２２に対して横断する方向に沿って又は他の選択された方向に沿って、ボア１４の中心軸２２に対して平行な磁場勾配を選択的に生成するために磁場勾配コイル３０を収容する又は支持する。ハウジング１２は又、磁気共鳴を選択的に励起及び／又は検出するためにバードケージ高周波ボディコイル３２を収容する又は支持する。バードケージコイルに加えて、横型電磁（ＴＥＭ）コイル、フェーズドコイルアレイ又は他の種類の高周波コイル等の他のコイルを用いることできる。更に、例えば、頭部コイル若しくは表面コイル又はコイルアレイ等の局部コイルを用いることができる。ハウジング１２は、典型的には、スキャナボア１４を規定するコズメティックインナーライナー（ｃｏｓｍｅｔｉｃ ｉｎｎｅｒ ｌｉｎｅｒ）３６を有する。

主磁場コイル２０は主磁場Ｂ_０を生成する。磁気共鳴イメージング制御器４４は、磁場勾配コイル３０を選択的に励起するように磁石制御器４６を動作させ、高周波コイル３２を選択的に励起するように高周波コイル３２に結合されている高周波送信器５０を動作させる。磁場勾配コイル３０及び高周波コイル３２を選択的に動作させることにより、磁気共鳴が発生され、イメージング被検体１６の選択された対象領域の少なくとも一部において空間的に符号化される。磁気共鳴イメージング制御器４４は、読み出しラインメモリ５６に記憶されている選択された径方向の磁気共鳴読み取りラインを読み取るように勾配コイル３０と共に高周波コイル３２に結合されている高周波受信器５２を動作させる。図に示しているコイル３２を用いることに代えて、局部コイル、表面コイル、相コイルアレイ等を高周波送信又は受信のために用いることができる。

再構成処理器５８は、イメージング被検体の対象領域の少なくとも一部を有する再構成画像に読み取りラインを再構成するように適切な再構成アルゴリズムを適用する。再構成画像は、画像メモリ６０に記憶され、ユーザインターフェース６２に表示され、不揮発性メモリに記憶され、ローカルイントラネット（登録商標）又はインターネットにおいて送信される、若しくは、見られ、記憶され、操作される等が、なされる。ユーザインターフェース６２は又、磁気共鳴イメージングスキャナ１０の放射線技師、技術者又は他のオペレータが磁気共鳴イメージングシーケンスを選択し、修正し且つ実行するために、磁気共鳴イメージング制御器４４と通信することを可能にすることができる。

径方向のスキャンモードにおいて、磁気共鳴は、高周波励起中に適用される磁場勾配により規定される対象のボリューム、スラブ又はスライスにおいて励起される。例えば、スキャナボア１４の中心軸２２に沿って適用される、スライスが選択された磁場勾配は、図１に示す例としての軸方向のスライス６６のような、イメージング被検体１６の軸方向のスライスの選択的な磁気共鳴励起を可能にする。励起されたボリューム、スラブ又はスライスのイメージングデータは、径方向の読み取りラインとして読み出される。各々の径方向の読み出しラインは、磁気共鳴信号の受信中に選択された方向に沿った読み出し磁場勾配を適用することにより取得される。

図２を参照するに、スライス６６の径方向の読み出しの例を示している。読み出し磁場勾配Ｇ_ｒｅａｄは大きい矢印７０で示されている。読み出し磁場勾配７０はその勾配７０に沿って磁気共鳴信号の単調に増加する周波数を生成する一方、磁気共鳴信号の周波数は、勾配７０に対して横断する方向に沿って一定に保たれる。それ故、例えば、読み出し磁場勾配７０の方向に対して横断するように方向付けられたスライス６６の細い部分又はコラム７２は、中心周波数ω_１を有する第１周波数ビンの範囲内にある周波数を有する磁気共鳴を発する。細い部分７２に対して平行であり、更に勾配７０に沿って配置されているスライス６６の他の細い部分又はコラム７４は、第１中心周波数ω_１より高い中心周波数ω_２を有する第２周波数ビンの範囲内にある周波数を有する磁気共鳴を発する。細い部分７２、７４に対して平行であり、更に勾配７０に沿って配置されているスライス６６の他の細い部分又はコラム７６は、第１又は第２中心周波数ω_１、ω_２より高い中心周波数ω_３を有する第３周波数ビンの範囲内にある周波数を有する磁気共鳴を発する。

３つの実施例の部分７２、７４、７６が示されているが、連続した周波数が読み出し磁場勾配７０の方向に沿って生成されることができることが理解されるであろう。磁気共鳴信号のフーリエ変換は、角度θにおいて方向付けられた読み出し磁場勾配７０を用いて径方向の読み出し磁気共鳴信号に対応する、図２に示す周波数スペクトル８０を生成する。離散的フーリエ変換が用いられる場合、周波数は、中心周波数ω_１、ω_２、ω_３を有する、図に示している周波数ビンのような周波数ビンにビニングされる。類似する方法で、他の径方向の読み出しが他の角度に沿って取得される。

径方向の読み出し方向は面内に配置されることが可能であり、そのことは二次元画像スライスの再構成に繋がる。任意に、複数のスライスを、三次元画像を生成するようにこのような様式で取得することができる。代替として、径方向の読み出し方向は、球又は半球に沿って三次元的に分布されることが可能であり、そのことは三次元ボリューム画像の再構成に繋がる。

二次元の場合、典型的には、少なくとも約１８０°の角度範囲及び任意に、３６０°のような大きい範囲を有する径方向の読み出しのデータの集合が、再構成画像データに再構成処理器５８により取得され、再構成される。二次元の場合、スライス６６についてデータを取得するために用いられる勾配Ｇ_ｒｅａｄは角度θにより適切に特徴付けられる。しかしながら、読み出し勾配は又、他の径方向の磁気共鳴イメージングデータ取得方法についての二次元又は三次元におけるベクトルをして表されることができる。

１つの適切な再構成においては、径方向の読み出しのフーリエ変換スペクトルが、フィルタリング逆投影再構成アルゴリズムを用いて再構成される。多くの他の再構成アルゴリズムが又、再構成画像データに径方向の読み出し磁気共鳴イメージングデータを再構成するために適切である。それらの再構成は、読み出し信号及び／又は読み出し信号のフーリエ変換において機能する。

継続して図２を参照するに、対象の特徴９０について示している。その特徴９０は、例えば、対象の血管、腫瘍、心臓又は肺の損傷領域等を表す。対象の特徴９０は、径方向の読み出しラインの取得中に動く。例えば、その特徴９０が基準位置に示されている場合、その特徴は、オリジナルの基準位置に対する移動９４（図２において矢印で示している）に対応する移動位置９２に移動する。この動きは、例えば、患者の冠動脈又は肺動脈周期による。

一般に、そのような動きは、再構成画像における動きアーティファクトとして現れる。しかしながら、移動９４は細い部分７４の範囲内にあることを特に記しておく。読み出し磁場勾配７０の方向がその移動に対して垂直であるとき、対象９０の特徴から発せられる磁気共鳴信号はその移動により変化しない。同様に、フーリエスペクトル８０は移動９４により変化しない。基準位置において、特徴９０は、略中心周波数ω_２において磁気共鳴を発する。特徴９０が、読み出し磁場勾配７０の方向に対して横方向への移動９４に対応する位置９２に移動するとき、特徴９０は又、略中心周波数ω_２において磁気共鳴を発する。実際には、特徴９０は、磁気共鳴信号周波数を変えることなく及びフーリエ周波数スペクトル８０又は対応する時間ドメイン磁気共鳴信号を変えることなく、細い部分又はコラム７４におけるどこかに移動することが可能である。読み出し勾配が、それに代えて、移動９４に対して平行である場合、特徴９０からの磁気共鳴信号は、移動９４により範囲付けされた複数の隣接する細い部分又はコラムに亘って広げられることに留意されたい。その結果、径方向の読み出しラインが、各々の径方向の読み出しライン取得中に、読み出し磁場勾配の方向が移動に対して一般に横方向であるように取得されるとき、動きアーティファクトは実質的に低減される。

図３を参照するに、動きアーティファクト抑制の一実施例において、対象の特徴は、基準位置１０２（十字により示されている）に関連して、楕円形の周期的移動軌道１００に従う（破線の軌道経路及び方向付けする矢印で示されている）。時間ｔ_１において、時間ｔ_１における特徴の移動に対して横断する方向を有する正の読み出し勾配Ｇ_１か又は負の読み出し勾配Ｇ_３のどちらかが、磁気共鳴データの径方向の読み出しラインの取得において最適に用いられる。同様に、時間ｔ_１に続く時間ｔ_２において、時間ｔ_２における特徴の移動に対して横断する方向を有する正の読み出し勾配Ｇ_２か又は負の読み出し勾配Ｇ_４のどちらかが、磁気共鳴データの径方向の読み出しラインの取得において最適に用いられる。典型的には、約１８０°又はそれ以上の角度範囲が取得される。時間ｔ_１及びｔ_２に続く時間ｔ_３において、時間ｔ_１において用いられない勾配Ｇ_１又はＧ_３は、時間ｔ_３において径方向の読み出しラインを取得するように最適に用いられる。

一部の場合、各々の読み出しが読み出し方向に対して横方向への移動を用いて取得されるように、読み出し角度又は方向を順序付けすることは困難又は不可能である可能性がある。例えば、線形の移動軌道の場合、２つの読み出し勾配方向のみが線形移動に対して適切に垂直である。しかしながら、対象の特徴の最大移動の変わり目の読み出しが最大移動に対して一般に横方向である読み出し勾配を採用するように、移動軌道に対して径方向の読み出し角度又は方向の選択を偏らせることにより、動きアーティファクトは実質的に低減される。線形軌道に対して略直交するように調節できない読み出し勾配方向は、対象の特徴の最小移動の変わり目に取得される。

線形軌道以外の他の移動軌道は、読み出し磁場勾配方向条件に対して横方向の有利な移動が、径方向の読み出し範囲１８０°又はそれ以上の集合における全ての径方向の読み出しに対して満足するには困難又は不可能である状況をもたらす。更に、対象の特徴の軌道について、正確に得ることができない。

そのような場合、動きアーティファクトであって、特に、ストリーク動きアーティファクトは、読み出し磁場勾配方向と対象の特徴の移動との間の角度がスムーズに変化する径方向の読み出しについて順序付けして、読み出し磁場勾配角度を選択することにより低減される。このようにスムーズに変化するように順序付けすることは、読み出し磁場勾配方向と対象の特徴の移動との間の角度の変化における不連続性が実質的なストリーク画像アーティファクトに繋がることを認識する。よりスムーズな変化はそのようなストリークアーティファクトを抑制する。

図１を再び参照するに、移動処理器１２０は時間の関数として移動を決定する。移動処理器１２０は種々の種類のセンサを用いて移動を決定する。例えば、心周期を測定する心電図（ＥＫＧ）１２２のような心臓モニタは、心臓及び主血管のような対象の血管の特徴の移動をモニタリングするために適切である。呼吸ベローズ１２６又は呼吸周期を測定する他の装置を採用する呼吸モニタ１２４は、肺、横隔膜、唇、呼吸周期と同期して動く他の解剖学的特徴の移動をモニタリングするために適切である。

ＥＫＧ及び呼吸測定は、典型的には、動きの間接的な測定である。対象の特徴の実際の動きは、心周期又は呼吸周期を有する特徴の動きに関連するモデルを用いる移動処理器１２０により評価される。そのモデルを構成するために、ＥＫＧ１２２又は呼吸モニタ１２４のような間接的な測定による移動モニタリングは、磁気共鳴イメージングを用いて較正される。その較正は、測定される心周期、呼吸周期又は他の生理学的周期と二次元又は三次元の移動を関連付ける。一旦、較正されると、心周期、呼吸周期又は他の生理学的周期の間接的な測定が、リアルタイムの移動情報を与えるように用いられる。

間接的な測定を採用するのではなく、対象の特徴の動きを、磁気共鳴イメージングシステムを用いて特徴のイメージングにより決定することができる。対象の特徴の周期的動きに対して、移動処理器１２０は、幾つかの動き周期の磁気共鳴イメージングに基づいて時間の関数として移動ｒ（ｔ）を任意に決定する。ナビゲータエコー手段１３０は、対象の特徴の動き及び位置を決定するようにイメージングエコー間に散在している取得された磁気共鳴エコーを即座に受信する。

有利であることに、その方法は、相対的な移動又は軌道を用いるが、絶対位置から独立して適用される。それ故、ボア内の１つの位置において患者により決定される動きモデルは、患者が並進移動する場合、利用されることが可能である。

相対的に予測可能な周期的移動軌道の場合、移動較正は、動きアーティファクトを低減する読み出しラインの順序付けを選択するために用いられる。これは、移動に対して横断する読み出し磁場勾配方向を有するように殆どの読み出しラインを選択することにより、又は、移動と勾配方向との間の角度が勾配方向と共にスムーズに変化するように読み出し磁場勾配方向を有するように読み出しラインを選択することにより、なされるものである。理想的には、両者共に最適化される。この演繹的に順序づける方法において、角度又は勾配方向順序付け処理器１３４は、磁気共鳴イメージング制御器４４により磁気共鳴イメージング中に実行される読み出し勾配角度又は読み出し勾配方向順序づけ１３６を生成するように、適切な性能指数に基づいて読み出し磁場勾配の角度（二次元イメージングについては、例えば、図２に示す角度θ）又は方向（三次元イメージングについて）を最適化する。典型的には、イメージングは、心周期、呼吸周期又は他の基準の生理学的周期によりゲート化処理される。

実施例として、順序づけ処理器１３４が移動に対して横断する読み出し磁場勾配方向を有するように殆どの読み出しラインを選択する場合について、適切な角度又は方向順序づけ最適化方法は、次式に従って最小自乗法による最適化を用い、
ＦＯＭ＝√（Σ（ｒ（ｔ［ｎ］）・ｕ（θ［ｎ］）））^２ （１）
ここで、ｎは読み出しライン取得順序の指数であり、Ｎは読み出しラインの総数（即ち、読み出しｎはｎ＝１からｎ＝Ｎまでの順序において取得される）であり、ｔ［ｎ］は心周期又は呼吸周期の開始のようなゲート化信号を参照する読み出しの回数ｎであり、ｒ（ｔ［ｎ］）は読み出しｎについての移動ベクトル、ｕ（θ［ｎ］）は読み出しｎにおいて用いられる読み出し磁場勾配の方向における単位ベクトルであり、シンボル“・”はベクトルドット積（ベクトルａ及びｂが正確に直行しているとき、ドット積ａ・ｂは、同様に０である）を表し、そして、ＦＯＭは、移動に対して横断する読み出し磁場勾配方向を有する殆どの読み出しラインを選択するように角度又は方向θ［ｎ］の順序付けられた集合に関し最小自乗法で最小化される性能係数である。角度θ［ｎ］の順序付けられた集合の最小化された値は角度の順序付け１３６である。

有利であることに、最小自乗法による最小化は、移動に対して一般に横断する読み出し磁場勾配方向に方向付けされる方向に読み出し角度又は方向の選択を偏らせる。更に、最小自乗法による最小化は、より大きい移動のための横方向の読み出し勾配の方向に更に強く偏らせる。相対的に小さい大きさの移動ｒ（ｔ［ｎ］）に対して、ドット積ｒ（ｔ［ｎ］）・ｕ（θ［ｎ］）は、移動及び勾配方向ベクトルが平行又は反平行である場合でさえ、比較的小さい。それと対照的に、より大きい移動の大きさに対して、ｒ（ｔ［ｎ］）・ｕ（θ［ｎ］）^２は、移動及び勾配方向ベクトルは直交していることからずれ、平行又は反平行に近づき始める。

演繹的に順序付けする方法は、移動軌道が周期的であり、実質的に定期的であり、予測可能である場合、最も効果的である。不定期な心拍の場合におけるような不定期の周期的動き又は非周期的動きに対しては、勾配角度又は方向順序付け処理器１３４は、イメージングデータ取得中に実質的にリアルタイムベースで読み出しラインについて読み出し勾配角度又は方向を選択するように磁気共鳴イメージングデータ取得と実質的に同時に動作することができる。この方法においては、移動は次の読み出しラインの取得の直前に移動処理器１２０により決定される。第１読み出しラインが取得される前に、全ての読み出し角度又は方向はまだ取得されていず、それ故、測定された移動に対して横断する読み出し方向が選択される。取得される読み出しラインの数が増加するにつれて、取得されるべき残りの読み出しライン角度又は方向の数は減少する。後の読み出しラインに対して、現在の移動に対して最も横断する方向の読み出しラインは完全な直交に比べて非常に少ないことがあり得る。この困難性は、勾配角度又は方向の一部、殆ど又は全てについての読み出しデータを取得することにより対処されることができ、それ故、殆どの勾配角度又は方向が、一般に直交する移動と共に取得される可能性を増大させることができる。

代替として、この困難性については、移動と読み出し勾配方向との間の角度が勾配方向と共にスムーズに変化するように読み出し磁場勾配方向を有するように読み出しラインを選択することにより動きアーティファクトを低減することにより対処することができる。時間に伴う移動の変化は連続的であるため、各々の読み出しについての読み出し磁場勾配方向は、不連続を回避するために容易に選択することができる。

データ取得の前又はその間に読み出し勾配方向を順序付けるために磁気共鳴データ取得の前又はその間に移動軌道情報を用いることではなく、移動軌道情報は、読み出しラインの冗長数間から画像再構成で用いられる読み出しラインの最適なデータ集合を最適に選択するためのデータ取得後、用いられることができる。この方法においては、磁気共鳴データは、移動処理器１２０、及びＥＫＧ１２２、呼吸モニタ１２４又はナビゲータ１３０のような関連センサを用いて対象の特徴の移動をモニタリングしている間に実質的に同時に、収集される。冗長読み出しデータが収集され、それ故、２つ以上の読み出しラインが、多くの、殆どの又は全ての読み出し磁場勾配角度又は方向について取得される。各々の読み出し勾配角度又は方向θに対しては、例えば、Ｍ個の取得される読み出しライン（ｉ＝１，．．．，Ｍで指数付けされる）が存在する。各々の取得された読み出しラインは、その読み出し取得の時点で移動を特定する対応する移動ベクトルｒ［ｉ］を有する。読み出しライン選択処理器１４０は、最も小さいドット積ｒ［ｉ］・ｕ（θ）を有するその読み出しラインをＭ個の読み出しライン間から選択し、ここで、ｕ（θ）は読み出し磁場勾配の方向θにおける単位ベクトルである。

選択された読み出しラインは、取得された読み出しラインの副集合であるデータ集合を構成する。読み出しラインの選択された副集合は、動きアーティファクトの低減を伴う画像を生成するように再構成プロセッサ５８により再構成される。移動に対して実質的に横断する方向の読み出し磁場勾配を用いて殆どの読み出しラインが取得されるようにドット積ｒ［ｉ］・ｕ（θ）を最小化することにより読み出しラインを選択するのではなく、読み出しライン選択処理器１４０は、ストリーク動きアーティファクトを低減するように、移動と勾配方向との間の角度が勾配方向と共にスムーズに変化するように読み出しラインを選択することができる。

本発明について、好適な実施形態に関連して詳述した。明らかに、上記の説明を読み、理解することにより、変形及び修正が可能である。本発明は、そのような修正及び変形全てを網羅し、同時提出の特許請求又はそれらと同等である範囲内に含まれるとして解釈されるように意図されている。

イメージングデータの径方向収集中に選択された読み出し順序付けを用いる磁気共鳴イメージングシステムを示す図である。この図において、磁気共鳴イメージングスキャナは、スキャナの内部の構成要素及びスキャナボアにおいて備えられている関連イメージング被検体を示すためにスキャナの約半分に切断して示されている。 対象の特徴の移動と読み出し磁場勾配との間の角度又は方向がその対象の特徴の再構成画像の動きアーティファクトにどのように影響するかについて示す図である。 楕円形移動軌道に従う対象の特徴の再構成画像における動きアーティファクトを実質的に低減させる読み出し順序付けを選択するための適切な処理を示す図である。

Claims (20)

1. 磁気共鳴イメージング装置であって：
   磁気共鳴イメージングデータの径方向の読み出しラインを取得するための手段；
   再構成画像データに取得された前記読み出しラインを再構成するための手段；
   対象の特徴の移動と径方向読み取りラインの方向とを調整するための手段であって、前記調整手段は、前記の対象の特徴の前記移動と読み出し磁場勾配方向との間の選択された関係の方向に前記再構成手段及び前記取得手段の少なくとも１つを偏らせる、手段；
   を有することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
2. 請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置であって：
   前記の対象の特徴の移動を決定するための手段；
   を更に有する、ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
3. 請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、前記決定手段は：
   前記の対象の特徴の移動と関連付けられる生理学的パラメータを測定するための手段であって、前記移動は前記の測定された生理学的パラメータに基づいて決定される、手段；
   前記取得手段により取得される磁気共鳴イメージングデータから前記の対象の特徴の位置を抽出するための手段であって、前記移動は基準位置から前記の対象の特徴の前記位置の移動として決定される、手段；並びに
   前記取得手段と協働する磁気共鳴ナビゲータ；
   を有する群から選択される、ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
4. 請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、前記調整手段は：
   前記移動に対して横断する前記読み出し磁場勾配方向を方向付ける方向に前記径方向読み出しラインを偏らせるための手段；
   を更に有する、ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
5. 請求項４に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、前記調整手段は：
   径方向読み出しラインの取得順序を計算するための手段であって、前記取得順序は、前記移動に対して横断する前記読み出し磁場勾配方向を方向付ける方向に前記偏らせるための手段により偏らされる、手段；
   を更に有する、ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
6. 請求項４に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、前記調整手段は、前記取得手段と実質的に同時に動作し、前記調整手段は、前記の対象の特徴の現在の移動に基づいて次の読み出しライン取得についての読み出し磁場勾配方向を選択する、ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
7. 請求項４に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、前記調整手段は：
   前記取得読み出しラインの副集合である取得読み出しラインのデータ集合を選択するための手段であって、前記選択は前記読み出し磁場勾配方向が前記移動に対して一般に横断する方向である読み出しラインを選択する方向に偏らせるための手段により偏らされ、前記再構成手段は再構成画像データに取得読み出しラインの前記データ集合を再構成する、手段；
   を更に有する、ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
8. 請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、前記調整手段は：
   前記読み出し磁場勾配方向と前記移動との間の角度がスムーズに変わる径方向の読み出しラインの順序付けを選択するための手段；
   を有する、ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
9. 請求項８に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、前記調整手段は：
   前記の選択された順序付けを有する磁気共鳴イメージングデータの読み出しラインを取得するように前記取得手段を制御するための手段；及び
   前記取得読み出しラインの副集合である取得読み出しラインのデータ集合を選択するための手段であって、前記データ集合は前記の選択された順序付けを有し、前記再構成手段は再構成画像データに前記の取得読み出しラインのデータ集合を再構成する、手段；
   の少なくとも１つを更に有する、ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
10. 請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、前記調整手段は：
    周期的移動軌道に基づいて読み出しラインの集合の最適化順序付けを決定するための手段であって、前記取得手段は前記最適化順序付けを用いて磁気共鳴イメージングデータの前記径方向の読み出しラインを取得する、手段；
    を有する、ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
11. 請求項１０に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、前記の最適化順序付けを決定するための手段は：
    読み出し磁場勾配方向と前記対象の特徴の前記決定された移動との間の前記選択された関係を示す性能指数を最小化するように前記の読み出しラインの集合の前記順序付けを最適化するための最適化手段；
    を有する、ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
12. 磁気共鳴イメージング方法であって：
    対象の特徴の移動を決定する段階；
    前記の決定された移動に基づいて径方向読み出しラインの方向を選択する段階；
    前記の選択された方向を有する読み出し磁場勾配を用いて磁気共鳴イメージングデータの径方向読み出しラインを取得する段階；
    径方向読み出しラインのデータ集合を収集するように、前記決定する段階、選択する段階及び取得する段階を繰り返す段階；並びに
    前記の径方向読み出しラインのデータ集合を再構成されるデータ画像に再構成する段階；
    を有することを特徴とする磁気共鳴イメージング方法。
13. 請求項１２に記載の磁気共鳴イメージング方法であって、前記の読み出しラインの方向を選択する段階は：
    前記移動に対して一般に横断する方向に前記径方向読み出しライン方向を方向付ける方向に前記方向を偏らせる手順；
    大きい移動に対して更に強く偏らせる手順；及び
    前記の対象の特徴の前記方向と前記移動との間の角度がスムーズに変わるように前記方向を選択する手順；
    の少なくとも１つを有する、ことを特徴とする磁気共鳴イメージング方法。
14. 請求項１２に記載の磁気共鳴イメージング方法であって：
    前記の対象の特徴の移動を決定する段階は前記の対象の特徴の周期的移動を決定するために繰り返され、前記の径方向読み出しラインの方向を選択する段階は、前記の対象の特徴の前記周期的移動に関する読み出しラインの集合の順序付けを最適化する手順を有し；
    磁気共鳴イメージングデータの径方向読み出しラインを取得する段階は、前記の選択された順序付けにおいて複数の読み出しラインを取得する手順を有する；
    ことを特徴とする磁気共鳴イメージング方法。
15. 請求項１４に記載の磁気共鳴イメージング方法であって、前記順序付けの前記最適化は、前記の対象の特徴の前記移動が大きいときに前記の取得された径方向読み出しラインが前記大きい移動に対して実質的に垂直に選択された方向を有するようになっている、ことを特徴とする磁気共鳴イメージング方法。
16. 請求項１２に記載の磁気共鳴イメージング方法であって、前記の対象の特徴の移動を決定する段階は、前記の対象の特徴の周期的移動を決定するために繰り返され、前記の決定された移動に基づいて前記の径方向読み出しラインの方向を選択する段階は：
    前記読み出しラインが取得された時点で前記の対象の特徴の前記移動と前記読み出しラインとの間の角度に基づいて前記の取得された径方向読み出しラインの副集合を選択する手順であって、前記再構成は前記の選択された副集合において実行される、手順；
    を有する、ことを特徴とする磁気共鳴イメージング方法。
17. 請求項１６に記載の磁気共鳴イメージング方法であって、前記の副集合を選択する手順は群から選択された基準を用いる手順であり：
    前記の対象の特徴の移動と読み出し磁場勾配方向との間の９０°の角度の方向に偏らされた副集合を選択するステップ；及び
    前記読み出しラインと前記の対象の特徴の前記移動との間の角度がスムーズに変わる副集合を選択するステップ；
    を有する、ことを特徴とする磁気共鳴イメージング方法。
18. 請求項１２に記載の磁気共鳴イメージング方法であって、前記の対象の特徴の移動を決定する段階は：
    前記の対象の特徴の移動と関連付けられる生理学的パラメータを測定する手順であって、前記移動は前記の測定された生理学的パラメータに基づいて決定される、手順；
    取得された磁気共鳴画像から前記の対象の特徴の位置を抽出する手順であって、前記移動は、基準位置から前記の対象の特徴の前記位置の移動として決定される、手順；及び
    前記の対象の特徴の前記移動を決定するようにイメージングエコー間に散在する磁気共鳴エコーを取得する手順；
    の一の手順を有する、ことを特徴とする磁気共鳴イメージング方法。
19. 磁気共鳴イメージング装置であって：
    主磁石；
    磁場勾配コイル；
    高周波コイル；
    請求項１２の方法を実行するための処理器；及び
    再構成処理器；
    を有することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
20. 磁気共鳴イメージング装置であって：
    対象の特徴の移動を測定するセンサ；
    磁気共鳴イメージングデータの径方向読み出しラインを取得する磁気共鳴イメージングスキャナ；
    前記の取得された読み出しラインを再構成された画像データに再構成する再構成処理器；及び
    前記の決定された移動を径方向読み出しラインの方向を調整する調整処理器であって、前記の対象の特徴の決定された位置と読み出し磁場勾配方向との間の選択された関係の方向に前記再構成処理器及び前記磁気共鳴イメージングスキャナの少なくとも一を偏らせる、調整処理器；
    を有することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    

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