磁共振成像装置以及磁共振成像方法
阅读：1018发布：2020-05-27
专利汇可以提供磁共振成像装置以及磁共振成像方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且磁共振成像 装置具备谱收集单元、共振 频率 取得单元以及成像单元。谱收集单元改变来自特定的物质的 信号 的抑制或者强调效果，从被检体收集多个磁共振信号的 频谱 。共振频率取得单元根据表示所述多个频谱之间的来自所述特定的物质或者其他物质的信号的强度的差异的指标，求出所述特定的物质或者所述其他物质的共振频率。成像单元使用中心频率被设定为所述特定的物质或者所述其他物质的共振频率的高频脉冲来进行成像。，下面是磁共振成像装置以及磁共振成像方法专利的具体信息内容。
1.一种磁共振成像装置，其特征在于，具备：
谱收集单元，改变来自特定的物质的信号的抑制或者强调效果，从被检体收集磁共振信号的第1频谱和第2频谱；
共振频率取得单元，根据表示所述第1频谱和所述第2频谱之间的来自所述特定的物质或者其他物质的信号的强度的差异的指标，从所述第1频谱和所述第2频谱中选择为了求出所述特定的物质或者所述其他物质的共振频率而使用的频谱，使用选择出的频谱求出所述特定的物质或者所述其他物质的共振频率；以及
成像单元，使用中心频率被设定为所述特定的物质或者所述其他物质的共振频率的高频脉冲进行成像。
2.根据权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，
所述谱收集单元被构成为通过改变脂肪抑制脉冲的翻转角或者是否施加脂肪抑制脉冲来收集脂肪抑制效果不同的所述第1频谱和所述第2频谱，
所述共振频率取得单元被构成为在通过阈值处理判定为表示来自脂肪的信号的强度的差异的指标大的情况下，使用脂肪抑制效果小的一侧的频谱来求出脂肪的共振频率，进一步根据所求出的所述脂肪的共振频率求出水的共振频率，另一方面，在通过所述阈值处理判定为所述指标小的情况下，使用脂肪抑制效果大的一侧的频谱来求出水的共振频率。
3.根据权利要求2所述的磁共振成像装置，其特征在于，
所述共振频率取得单元被构成为将表示来自所述脂肪的信号的强度的曲线的积分值之差或者比作为所述指标。
4.根据权利要求2所述的磁共振成像装置，其特征在于，
所述共振频率取得单元被构成为将来自所述脂肪的信号强度的峰值之差或者比作为所述指标。
5.根据权利要求2所述的磁共振成像装置，其特征在于，
还具备控制单元，使用所述脂肪抑制效果大的一侧的频谱来判定是否以规定的精度求出了所述水的共振频率，在判定为以所述规定的精度求出了所述水的共振频率的情况下，对所述谱收集单元进行控制，以使得不收集所述脂肪抑制效果小的一侧的频谱。
6.根据权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，
所述谱收集单元被构成为根据所述特定的物质与其他物质的纵缓和时间的差异，收集来自所述特定的物质的信号的抑制或者强调效果的程度不同的所述第1频谱和所述第2频谱。
7.根据权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，
所述共振频率取得单元被构成为根据与脂肪抑制效果不同的多个频谱的各最大值对应的多个频带的所述多个频谱之间的多个信号变化率、以及所述多个频带与从所述多个频带分别离开了规定的频率的多个频带之间的所述多个信号变化率之比，求出水的共振频率。
8.一种磁共振成像装置，其特征在于，具备：
谱收集单元，抑制或者强调来自特定的物质的信号，从被检体收集磁共振信号的频谱；
共振频率取得单元，根据表示所述频谱与参照用的频谱之间的一致度或者不一致度的指标，使收集到的所述频谱在频率方向上偏移，求出所述特定的物质或者其他物质的共振频率；以及
成像单元，使用中心频率被设定为所述特定的物质或者所述其他物质的共振频率的高频脉冲来进行成像。
9.一种磁共振成像方法，其特征在于，具有：
改变来自特定的物质的信号的抑制或者强调效果，从被检体收集磁共振信号的第1频谱和第2频谱的步骤；
根据表示所述第1频谱和所述第2频谱之间的来自所述特定的物质或者其他物质的信号的强度的差异的指标，从所述第1频谱和所述第2频谱中选择为了求出所述特定的物质或者所述其他物质的共振频率而使用的频谱，使用选择出的频谱求出所述特定的物质或者所述其他物质的共振频率的步骤；以及
使用中心频率被设定为所述特定的物质或者所述其他物质的共振频率的高频脉冲来进行成像的步骤。
磁共振成像装置以及磁共振成像方法
技术领域
[0001] 本发明的实施方式涉及磁共振成像(MRI：Magnetic Resonance Imaging)装置以及磁共振成像方法。
背景技术
[0002] MRI是通过拉莫尔频率的高频(RF：radio frequency)信号对设置于静磁场中的被检体的原子核自旋磁性地激发，并根据伴随该激发而产生的磁共振(MR：magnetic resonance)信号重构图像的摄像法。
[0003] 在MRI中，RF脉冲的中心频率符合于信号的收集对象即水的共振频率。因此，为了检测针对每个物质而不同的共振频率的峰值，在成像扫描之前执行用于收集信号的频谱的预扫描。水的共振频率对于脂肪的共振频率相对地偏移了约3.5ppm(parts per million，百万分之一)。因此，在预扫描中，通常，以在频谱的与脂肪对应的频率下不出现峰值的方式，施加脂肪抑制脉冲。脂肪抑制脉冲是抑制来自脂肪的信号的RF脉冲。
[0004] 然后，检测通过预扫描收集到的频谱的峰值，将与检测出的峰值对应的频率作为水的共振频率而设定为RF脉冲的中心频率。
发明内容
[0006] 但是，如果特别如进行胸部的成像的情况那样在摄像区域中脂肪成分多，则脂肪抑制效果就会不充分。其结果，频谱的形状紊乱，而难以高精度地检测与峰值对应的频率。根据情况，有时在脂肪的共振频率下出现比水大的峰值。因此，有可能错误地将脂肪的共振频率识别为水的共振频率。
[0007] 另一方面，最好是可以使水的共振频率的检测以及RF脉冲的中心频率的设定为自动化。因此，重要的是：不仅在用户目视观察频谱而检测水的共振频率并使RF脉冲的中心频率符合于水的共振频率的情况下，即使在自动地进行水的共振频率的检测以及RF脉冲的中心频率的设定的情况下，也以充分的精度可靠地检测水的共振频率。
[0008] 这在进行将RF脉冲的中心频率设定为水以外的物质的共振频率，产生来自特定的物质的MR信号并影像化的分子成像(molecular imaging)的情况下也是一样的。
[0009] 本发明的目的在于提供一种磁共振成像装置以及磁共振成像方法，可以更高精度地检测水等为信号收集对象的物质的共振频率。
[0010] 本发明的实施方式涉及的磁共振成像装置，具备：谱收集单元、共振频率取得单元以及成像单元。谱收集单元改变来自特定的物质的信号的抑制或者强调效果，从被检体收集多个磁共振信号的频谱。共振频率取得单元根据表示所述多个频谱之间的来自所述特定的物质或者其他物质的信号的强度的差异的指标，求出所述特定的物质或者所述其他物质的共振频率。成像单元使用中心频率被设定为所述特定的物质或者所述其他物质的共振频率的高频脉冲进行成像。
[0011] 另外，本发明的实施方式涉及的磁共振成像方法，具有：改变来自特定的物质的信号的抑制或者强调效果，从被检体收集多个磁共振信号的频谱的步骤；根据表示所述多个频谱之间的来自所述特定的物质或者其他物质的信号的强度的差异的指标，求出所述特定的物质或者所述其他物质的共振频率的步骤；以及使用中心频率被设定为所述特定的物质或者所述其他物质的共振频率的高频脉冲来进行成像的步骤。附图说明
[0012] 图1是本发明的第1实施方式的磁共振成像装置的结构图。
[0013] 图2是图1所示的计算机的功能框图。
[0014] 图3是示出在图2所示的脉冲序列设定部中设定的序列的第1例子的图。
[0015] 图4是示出在图2所示的脉冲序列设定部中设定的序列的第2例子的图。
[0016] 图5是示出在图2所示的脉冲序列设定部中设定的序列的第3例子的图。
[0017] 图6是示出在图2所示的频谱生成部中生成的2个频谱的第1例子的图。
[0018] 图7是示出在图2所示的频谱生成部中生成的2个频谱的第2例子的图。
[0019] 图8是示出通过图1所示的磁共振成像装置使RF脉冲的中心频率与水的共振频率符合地进行成像时的流程的一个例子的流程图。
[0020] 图9是示出在本发明的第2实施方式的磁共振成像装置中执行的水的共振频率的检测处理流程的流程图。
[0021] 图10是示出在图9所示的步骤S20以及步骤S21中收集得到的第1频谱和第2频谱的组合的图。
具体实施方式
[0022] 参照附图，说明本发明的实施方式的磁共振成像装置以及磁共振成像方法。
[0023] (第1实施方式)
[0024] 图1是本发明的第1实施方式的磁共振成像装置的结构图。
[0026] 另外，在磁共振成像装置20中，具备控制系统25。控制系统25具备静磁场电源26、倾斜磁场电源27、匀场线圈电源28、发送器29、接收器30、序列控制器31以及计算机
32。控制系统25的倾斜磁场电源27由X轴倾斜磁场电源27x、Y轴倾斜磁场电源27y以及Z轴倾斜磁场电源27z构成。另外，在计算机32中，具备输入装置33、显示装置34、运算装置35以及存储装置36。
32。控制系统25的倾斜磁场电源27由X轴倾斜磁场电源27x、Y轴倾斜磁场电源27y以及Z轴倾斜磁场电源27z构成。另外，在计算机32中，具备输入装置33、显示装置34、运算装置35以及存储装置36。
[0027] 静磁场用磁铁21具有与静磁场电源26连接，通过从静磁场电源26供给的电流使得在摄像区域形成静磁场的功能。另外，静磁场用磁铁21多数情况由超导线圈构成，在励磁时与静磁场电源26连接而供给电流，但一旦在励磁之后一般成为非连接状态。另外，还有时用永久磁铁构成静磁场用磁铁21，而不设置静磁场电源26。
[0028] 另外，在静磁场用磁铁21的内侧，在同轴上设置筒状的匀场线圈22。匀场线圈22构成为与匀场线圈电源28连接，从匀场线圈电源28向匀场线圈22供给电流而使静磁场均匀。
[0029] 倾斜磁场线圈23由X轴倾斜磁场线圈23x、Y轴倾斜磁场线圈23y以及Z轴倾斜磁场线圈23z构成，在静磁场用磁铁21的内部形成为筒状。在倾斜磁场线圈23的内侧设置有床铺37并当作摄像区域，在床铺37上设置被检体P。在RF线圈24中，具有在架台中内置的RF信号的发送接收用的全身用线圈(WBC：whole body coil)、在床铺37或被检体P附近设置的RF信号的接收用的局部线圈等。
[0030] 另外，倾斜磁场线圈23与倾斜磁场电源27连接。倾斜磁场线圈23的X轴倾斜磁场线圈23x、Y轴倾斜磁场线圈23y以及Z轴倾斜磁场线圈23z分别与倾斜磁场电源27的X轴倾斜磁场电源27x、Y轴倾斜磁场电源27y以及Z轴倾斜磁场电源27z连接。
[0031] 并且，被构成为通过从X轴倾斜磁场电源27x、Y轴倾斜磁场电源27y以及Z轴倾斜磁场电源27z分别向X轴倾斜磁场线圈23x、Y轴倾斜磁场线圈23y以及Z轴倾斜磁场线圈23z供给的电流，能够在摄像区域中分别形成X轴方向的倾斜磁场Gx、Y轴方向的倾斜磁场Gy、Z轴方向的倾斜磁场Gz。
[0032] RF线圈24与发送器29以及接收器30的至少一方连接。发送用的RF线圈24具有从发送器29接收RF信号并发送到被检体P的功能，接收用的RF线圈24具有接收伴随基于被检体P内部的原子核自旋的RF信号的激发而产生的MR信号并提供给接收器30的功能。
[0033] 另一方面，控制系统25的序列控制器31与倾斜磁场电源27、发送器29以及接收器30连接。序列控制器31具有：存储序列信息的功能，该序列信息记述了为了驱动倾斜磁场电源27、发送器29以及接收器30而所需的控制信息、例如应施加给倾斜磁场电源27的脉冲电流的强度、施加时间、施加定时等动作控制信息；以及通过按照所存储的规定的序列驱动倾斜磁场电源27、发送器29以及接收器30而产生X轴倾斜磁场Gx、Y轴倾斜磁场Gy、Z轴倾斜磁场Gz以及RF信号的功能。
[0034] 另外，序列控制器31被构成为接收通过接收器30中的MR信号的检波以及A/D(analog to digital，模拟数字变换)变换得到的复数数据即元数据(raw data)并提供给计算机32。
[0035] 因此，在发送器29中，具备根据从序列控制器31接收到的控制信息将RF信号提供给RF线圈24的功能，另一方面，在接收器30中，具备：对从RF线圈24接收到的MR信号进行检波而执行所需的信号处理，并且进行A/D变换，从而生成数字化后的复数数据即元数据的功能；以及将所生成的元数据提供给序列控制器31的功能。
[0036] 图2是图1所示的计算机32的功能框图。
[0037] 计算机32的运算装置35通过执行存储装置36中保存的程序作为摄像条件设定部40以及数据处理部41发挥功能，存储装置36作为k空间数据存储部42以及图像数据存储部43发挥功能。另外，摄像条件设定部40具有脉冲序列设定部40A、频谱生成部40B、峰值检测部40C、检测精度判定部40D、差分值计算部40E、共振频率检测部40F以及中心频率设定部40G。
[0038] 摄像条件设定部40具有设定包括脉冲序列的摄像条件，将所设定的摄像条件输出到序列控制器31进行控制的功能。特别是，摄像条件设定部40具备除了成像用的摄像条件以外，还设定用于收集MR信号的频谱的预扫描用的摄像条件的功能。频谱是在决定应从通常匀场线圈电源28向匀场线圈22供给的电流的匀场用的预扫描中被收集的。然后，所收集的频谱被用于设定作为成像用的摄像条件之一的RF脉冲的中心频率。
[0039] 另外，摄像条件设定部40具备如下功能：根据表示改变来自水、脂肪等特定的物质的信号的抑制效果或者强调效果而收集到的相互不同的多个频谱之间的来自特定的物质或者其他物质的MR信号的强度的差异的指标，求出特定的物质或者其他物质的共振频率。
[0040] 脉冲序列设定部40A具有除了设定成像扫描用的脉冲序列以外，还设定改变来自特定的物质的信号的抑制效果或者强调效果从被检体P收集相互不同的多个MR信号的频谱的预扫描用的脉冲序列的功能。以下，说明收集2个频谱的情况。
[0041] 图3是示出在图2所示的脉冲序列设定部40A中设定的序列的第1例子的图。
[0042] 在图3中横轴表示时间。如果使用如图3(A)所示在施加脂肪抑制脉冲后进行数据收集的第1序列、和如图3(B)所示不施加脂肪抑制脉冲而进行数据收集的第2序列进行2次预扫描，则可以收集脂肪抑制效果不同的2组MR数据。因此，如果根据通过第1序列收集到的第1MR数据生成第1频谱，根据通过第2序列收集到的第2MR数据生成第2频谱，则第1频谱中的脂肪信号的抑制效果成为与第2频谱中的脂肪信号的抑制效果不同的效果。
[0043] 图4是示出在图2所示的脉冲序列设定部40A中设定的序列的第2例子的图。
[0044] 在图4中横轴表示时间。即使通过使用如图4(A)所示在施加翻转角(FA：flip angle)是α°的脂肪抑制脉冲后进行数据收集的第1序列、和如图4(B)所示在施加FA是与α°不同的β°的脂肪抑制脉冲后进行数据收集的第2序列，进行2次预扫描，也可以收集脂肪抑制效果不同的2组MR数据。因此，可以取得脂肪抑制效果不同的2个频谱。
[0045] 另外，使图4(B)所示的β°成为零的情况相当于图3的情形。即，通过改变是否施加脂肪抑制脉冲的FA或者脂肪抑制脉冲，可以收集脂肪抑制效果不同的2个频谱。
[0046] 图5是示出在图2所示的脉冲序列设定部40A中设定的序列的第3例子的图。
[0047] 在图5中横轴表示时间。如图5所示，通过在施加脂肪抑制脉冲后连续收集第1MR数据以及第2MR数据的多回声数据收集序列，也可以取得脂肪抑制效果不同的2个频谱。即，如果按照图5所示的序列进行预扫描，则第1MR数据以及第2MR数据是从脂肪抑制脉冲的施加时刻起在相互不同的经过时间之后被收集的。因此，第1MR数据以及第2MR数据成为脂肪抑制效果相互不同的数据。因此，如果根据第1以及第2MR数据分别生成第1以及第2频谱，则第1以及第2频谱呈现相互不同的脂肪抑制效果。
[0048] 即，如果改变对来自脂肪等特定的物质的信号抑制或者信号强调有影响的摄像条件的参数来收集2次MR数据，则可以收集表示不同的信号抑制效果或者信号强调效果的2个频谱。因此，在上述例子中，改变了与作为预脉冲被施加的脂肪抑制脉冲有关的条件，但也可以改变对其他物质的信号进行抑制的抑制脉冲或进行强调的激发脉冲的条件，或者改变不伴随抑制脉冲或激发脉冲的施加而选择性地抑制或强调特定的物质的摄像法的条件。
[0049] 作为脂肪抑制脉冲，已知短时间反转恢复(STIR：short TI inversion recovery)脉 冲、化 学 偏 移 选 择(CHESS：chemical shift selective) 脉 冲、SPIR(spectral presaturation with inversion recovery，频谱预饱和反转恢复)脉冲、SPAIR(Spectral Attenuated Inversion Recovery，光谱衰减反转恢复)脉冲等。另外，还已知施加多个同一或者不同的脂肪抑制脉冲的脂肪抑制法。进而，作为不施加预脉冲而强调来自水的信号的序列，已知PASTA(polarity alterd spectral-selective acquisition，极性改变光谱选择性收集)。另外，还已知对来自硅胶、水的信号进行抑制的摄像法。
[0050] 在大多数的情形中，成像扫描中的RF脉冲的中心频率与水的共振频率符合。在该情况下，为了检测水的共振频率而收集频谱。因此，以后，说明为了使RF脉冲的中心频率与水的共振频率符合，从频谱检测水的共振频率的情况。
[0051] 误识别为水的共振频率的可能性高的频率是针对水的共振频率相对地向负方向离开3.5ppm的脂肪的共振频率。因此，以往，在收集频谱的预扫描中，以在频谱中抑制脂肪信号的峰值的方式，施加脂肪抑制脉冲。
[0052] 另外，如果在数据收集区域中存在硅胶，则在相对水的共振频率向负侧偏移了约5ppm的频率下，在频谱中出现来自硅胶的信号的峰值。在该情况下，也可以施加硅胶抑制脉冲。
[0053] 相对于此，在脉冲序列设定部40A中，在所收集的2个频谱中，以使与水信号相当的峰值变得明了并且等同，另一方面使与脂肪信号相当的分布形状尽可能成为不同的形状的方式，设定预扫描用的摄像条件。为此，优选把将静磁场的不均匀性的影响少的STIR脉冲作为脂肪抑制脉冲而施加的第1序列和不施加STIR脉冲的第2序列作为预扫描用的摄像条件。
[0054] 伴随STIR脉冲的施加的STIR序列是通过自旋回波(SE：spin echo)法得到的序列，在自旋回波(SE：spin echo)法中，通过作为180°RF脉冲施加STIR脉冲，使数据收集部位中的纵磁化暂时反转，在通过纵(T1)缓和，脂肪的纵磁化恢复而成为零的定时，施加90°RF激发脉冲来收集MR数据。即，水的T1缓和时间比脂肪的T1缓和时间长，所以如果在脂肪的纵磁化成为零的定时施加激发脉冲来收集数据，则可以选择性地收集水信号。
[0055] 同样地，在每个物质中，T1缓和时间都不同，所以可以根据特定的物质与其他物质的T1缓和时间的差异，抑制或者强调来自特定的物质的MR信号。因此，通过改变STIR脉冲的施加有无、FA等条件，可以根据特定的物质与其他物质的T1缓和时间的差异，收集来自特定的物质的信号的抑制或者强调效果的程度不同的多个频谱。
[0056] 频谱生成部40B具有根据通过预扫描收集到的MR数据生成频谱的功能。因此，在收集到用于生成2个频谱的第1以及第2MR数据的情况下，生成第1以及第2频谱。从数据处理部41提供通过预扫描收集到的MR数据。
[0057] 峰值检测部40C具有检测在频谱生成部40B中生成的频谱的峰值以及与峰值对应的频率的功能。另外，峰值检测部40C被构成为在检测到多个峰值的情况下，求出峰值之间的偏移量以及最大值。另外，峰值检测部40C也可以判定在使与最初检测出的峰值对应的频率向正方向或者负方向偏移了3.5ppm的频率下是否检测到其他峰值。
[0058] 检测精度判定部40D具有如下功能：判定从伴随脂肪抑制而收集到的频谱中检测出的峰值的检测精度，在判定为检测精度是规定的精度且充分的情况下，控制摄像条件设定部40，以使得不执行不伴随脂肪抑制而收集频谱的预扫描。例如，也可以构成为检测精度判定部40D对脉冲序列设定部40A进行控制以使得不生成不伴随脂肪抑制而收集频谱的预扫描的序列。
[0059] 即，伴随脂肪抑制而收集到的频谱在水的共振频率下呈现明了的峰值，在可以以充分的精度检测水的共振频率的情况下，即使没有进一步收集频谱，也可以设定RF脉冲的中心频率。因此，以不执行无用的预扫描的方式，由检测精度判定部40D控制摄像条件设定部40。特别在从脂肪少的部位收集到数据的情况下，可以以充分的精度检测水的共振频率的情况较多。
[0060] 因此，在检测精度判定部40D中，使用脂肪抑制效果大的一侧的频谱来判定是否以规定的精度求出了水的共振频率，在判定为以规定的精度求出了水的共振频率的情况下，可以以不收集脂肪抑制效果小的一侧的频谱的方式，控制频谱的收集。
[0061] 差分值计算部40E具有计算表示与在频谱生成部40B中生成的2个频谱的脂肪信号以及水信号的一方或者双方相当的分布形状的差异的指标的功能。作为该指标，例如可以使用2个频谱之间的与脂肪信号或者水信号相当的峰值的差或者比、某频率的范围内的信号的积分值的差或者比。
[0062] 图6是示出在图2所示的频谱生成部40B中生成的2个频谱的第1例子的图。
[0063] 在图6(A)、(B)中横轴表示频率f，纵轴表示频率f下的各信号强度S1(f)、S2(f)。如果通过伴随STIR脉冲的施加的第1序列收集第1MR数据而生成了第1频谱，则脂肪信号被抑制，所以如图6(A)所示，在第1频谱中出现1个峰值。因此，可以容易地判定为由峰值检测部40C检测出的第1频谱的1个峰值是水的共振频率。
[0064] 然后，在由峰值检测部40C以充分的精度检测出与1个峰值对应的频率的情况下，可以如上所述在检测精度判定部40D中判定为峰值的检测精度充分。峰值的检测精度是否充分的判定例如可以通过信号强度成为阈值以上的频率的范围是否为阈值以下的判定、标准偏差等统计的指标的阈值判定来进行。
[0065] 但是，即使如图6(A)所示由峰值检测部40C检测出1个峰值，如果在检测精度判定部40D中判定为精度并不充分的情况下，例如通过不伴随STIR脉冲的施加的第2序列，收集第2MR数据。由此，在第2MR数据中没有脂肪抑制效果，所以如果根据第2MR数据生成第2频谱，则如图6(B)所示，在第2频谱中出现与脂肪的共振频率以及水的共振频率分别对应的2个峰值。
[0066] 脂肪的共振频率相对水的共振频率向负侧偏移了3.5ppm。因此，与2个峰值对应的频率中的高频率相当于水的共振频率，低频率相当于脂肪的共振频率。在图6(B)所示的例子中，高频率侧的峰值的信号强度大。因此，如果通过峰值检测部40C至少检测第1以及第2频谱的各最大值，通过差分值计算部40E以使与各最大值对应的频率成为相同位置的方式，进行第1以及第2频谱之间的相对的位置对准，则即使没有检测出第2频谱中的第2个峰值，也可以如图6所示，使第1以及第2频谱中的水的共振频率的相对的位置对准。
[0067] 因此，如式(1)所示，可以将与脂肪信号相当的峰值之差Dp，计算为从与第1以及第2频谱的最大值对应的频率向负侧低3.5ppm的频率下的信号强度P1、P2之差。
[0068] Dp＝P2-P1(1)
[0069] 另外，如果将比从与第1以及第2频谱的最大值对应的频率向负侧降低了3.5ppm的频率更低的频率f1以及更高的频率f2设定为规定的频率差Δf，则可以如式(2)所示，计算出脂肪信号S1(f)、S2(f)的积分值之差Di。
[0070]
[0071] 另外，在多个位置收集图6所示那样的频谱的情况下，信号的积分值成为由还具有位置方向轴的表示信号分布的曲面包围的范围的体积(容积)，在1个位置收集频谱的情况下，信号的积分值成为由表示信号分布的曲线包围的范围的面积。因此，为了更高精度地求出积分值，优选作为前处理进行第1以及第2频谱的曲面拟合或者曲线拟合。
[0072] 另外，对于与水信号相当的峰值之差以及积分值之差，也可以以与第1以及第2频谱的最大值对应的频率为基准而同样地进行计算。但是，由于是否施加STIR脉冲等脂肪抑制条件，水信号的强度不大幅变化。因此，如果将积分范围Δf设定得充分大，以使得明显成为包括脂肪以及水的共振频率的范围，则通过差分，水信号被消除。因此，可以将积分值之差视为脂肪信号的积分值之差。在该情况下，不需要使第1以及第2频谱中的频率的相对的位置对准的处理。
[0073] 图7是示出在图2所示的频谱生成部40B中生成的2个频谱的第2例子的图。
[0074] 在图7(A)、(B)中横轴表示频率f，纵轴表示频率f下的各信号强度S1(f)、S2(f)。如果通过伴随STIR脉冲的施加的第1序列从胸部等脂肪成分多的部位收集第1MR数据来生成了第1频谱，则脂肪信号没有被充分抑制，而存在如图7(A)所示，在相对地偏移了
3.5ppm的频率下出现与脂肪以及水的共振频率分别对应的不明了的2个峰值的情况。
3.5ppm的频率下出现与脂肪以及水的共振频率分别对应的不明了的2个峰值的情况。
[0075] 另外，如果通过不伴随STIR脉冲的施加的第2序列从脂肪成分多的部位收集第2MR数据而生成了第2频谱，则存在如图7(B)所示出现与脂肪以及水的共振频率分别对应的2个峰值、并且在脂肪的共振频率下信号强度成为最大的情况。
[0076] 进而，如果如图7(A)所示，第1频谱在水的共振频率下呈现最大的信号强度的情况下，进行与第1以及第2频谱的各最大值对应的频率的相对的位置对准，则如图7所示，第1频谱中的水的共振频率和第1频谱中的脂肪的共振频率相对应。
[0077] 因此，在这样的情况下，需要在通过峰值检测部40C检测出第1以及第2频谱的2个峰值以及峰值之间的相对的位置、并且通过差分值计算部40E根据式(1)计算出与脂肪信号相当的峰值之差Dp之前，作为预处理对第1以及第2频谱进行与3.5ppm相当的频率的相对的偏移校正处理。
[0078] 但是，如果如图7所示，设定超过水与脂肪之间的共振频率的偏移量的2倍那样宽的积分范围Δf，则由于脂肪抑制的条件，水信号的强度不会大幅变化，所以即使不进行频率的相对的偏移校正处理，也可以计算脂肪信号的积分值之差。因此，至少可以检测出第1以及第2频谱的各最大值。
[0079] 另一方面，如果进行频率的相对的偏移校正处理，则通过将积分范围设定为与脂肪信号的峰值对应的频率范围左右，可以更高精度地计算脂肪信号的积分值之差。另外，还可以计算水信号的积分值之差。
[0080] 共振频率检测部40F具有：根据差分值计算部40E中的指标的计算结果，决定根据2个频谱中的哪一个检测水的共振频率的功能；以及通过根据所决定出的一方的频谱，根据需要检测脂肪的共振频率，求出水的共振频率的功能。另外，在检测精度判定部40D中，在判定是否以所需的精度检测出水的共振频率的情况下，被构成为共振频率检测部40F根据从最初收集到的频谱检测出的峰值，检测出水的共振频率。
[0081] 在如图6(A)所示，是伴随脂肪抑制而从脂肪成分少的部位收集到的频谱的情况下，与水信号对应的峰值比与脂肪信号对应的峰值更明了地出现。因此，在精度上优选根据水信号的峰值求出水的共振频率。
[0082] 但是，在如图7(B)所示，是不伴随脂肪抑制而从脂肪成分多的部位收集到的频谱的情况下，有时与脂肪信号对应的峰值比与水信号对应的峰值明了。在该情况下，在精度上优选根据与脂肪信号对应的峰值求出脂肪的共振频率，并将比所求出的脂肪的共振频率高3.5ppm的频率视为水的共振频率。
[0083] 进而，在脂肪成分的量是中间的情况下，用户难以目视判断优选使用水信号以及脂肪信号中的哪一个峰值来求出水的共振频率。
[0084] 因此，共振频率检测部40F被构成为可以根据差分值计算部40E中的指标的计算结果，统一地决定使用水信号以及脂肪信号中的哪一个峰值来求出水的共振频率。该决定可以通过针对指标的阈值处理来进行。
[0085] 例如，在脂肪成分多的部位，通过STIR脉冲的施加，脂肪抑制效果不充分，但脂肪成分多，所以依据是否施加STIR脉冲，脂肪信号的强度大幅变化。另一方面，在脂肪成分少的部位，通过STIR脉冲的施加而抑制脂肪信号，但如果与脂肪成分多的部位相比，则由于是否施加STIR脉冲引起的脂肪信号的强度的变化量小。另外，如果着眼于水信号的强度，则在脂肪成分少的部位，由于是否施加STIR脉冲引起的水信号的绝对的强度的变化量也小。
[0086] 因此，在表示施加STIR脉冲而收集到的第1频谱与不施加STIR脉冲而收集到的第2频谱之间的脂肪信号或者水信号的强度的差或者比的指标小于阈值的情况下，判定为脂肪成分少的部位，能够决定根据施加STIR脉冲而收集到的第1频谱的峰值来计算水的共振频率。相反，在表示第1以及第2频谱之间的脂肪信号的强度的差或者比的指标大于阈值的情况下，判定为脂肪成分多的部位，能够决定根据不施加STIR脉冲而收集到的第2频谱中的脂肪信号的峰值来计算脂肪的共振频率。在该情况下，根据所计算出的脂肪的共振频率，计算水的共振频率。
[0087] 即，共振频率检测部40F被构成为在通过阈值处理判定为表示来自脂肪的信号的强度的差异的指标大的情况下，使用脂肪抑制效果小的一侧的频谱来求出脂肪的共振频率，进一步根据所求出的脂肪的共振频率来求出水的共振频率，另一方面，在通过阈值处理判定为指标小的情况下，使用脂肪抑制效果大的一侧的频谱来求出水的共振频率。另外，可以将成为阈值处理的对象的指标设成表示来自脂肪的信号的强度的曲线的积分值之差或者比。或者，也可以将来自脂肪的信号强度的峰值的差或者比设成指标。
[0088] 另外，作为根据频谱的峰值求出共振频率的方法，除了将与信号的极大值对应的频率设成共振频率的方法以外，还有将频谱中的与信号强度分布的重心对应的频率设成共振频率的方法、将与信号强度分布的半值宽度的中心对应的频率设成共振频率的方法等。
[0089] 中心频率设定部40G具有将成像用的RF脉冲的中心频率设定为由共振频率检测部40F计算出的水的共振频率的功能。
[0090] 数据处理部41具有：从序列控制器31接收元数据并配置到k空间数据存储部42中形成的k空间中的功能；从序列控制器31接收频谱的生成用的MR数据并提供给频谱生成部40B的功能；从k空间数据存储部42取得成像用的k空间数据，进行包括图像重构处理的所需的数据处理，从而生成图像数据的功能；将所生成的图像数据写入到图像数据存储部43中的功能；以及从图像数据存储部43读入期望的图像数据并实施所需的图像处理并显示于显示装置34中的功能。
[0091] 以上，说明了进行脂肪抑制的情况的例子，但即使在进行水激发而相对地抑制脂肪信号的情况下，也可以同样地求出水的共振频率。但是，在水激发的情况下，根据水激发的有无，水信号的强度大幅变化。因此，也可以定义表示频谱之间的水信号的强度分布的差异的指标，通过针对关于水信号的指标的阈值处理，决定用于求出水的共振频率的频谱。
[0092] 另外，在上述例子中，说明了收集2个频谱的情况，但也可以收集3个以上的频谱。在该情况下，可以通过期望的方法定义表示信号强度分布的差异的指标，并根据指标决定共振频率的计算中使用的单一或者多个频谱。
[0093] 接下来，说明磁共振成像装置20的动作以及作用。
[0094] 图8是通过图1所示的磁共振成像装置20使RF脉冲的中心频率与水的共振频率符合地进行成像时的流程的一个例子的流程图。此处，说明为了求出水的共振频率，通过伴随STIR脉冲的施加的第1序列以及不伴随STIR脉冲的施加的第2序列收集第1以及第2频谱的情况的例子。
[0095] 首先，预先在床铺37中设置被检体P，在由静磁场电源26励磁的静磁场用磁铁21(超导磁铁)的摄像区域中形成静磁场。另外，从匀场线圈电源28向匀场线圈22供给电流而使在摄像区域中形成的静磁场均匀。
[0096] 然后，在步骤S1中，通过伴随STIR脉冲的施加的第1序列收集第1频谱。即，摄像条件设定部40的脉冲序列设定部40A将在施加图3(A)所示那样的STIR脉冲后进行数据收集的第1序列设定为预扫描用的摄像条件。然后，从摄像条件设定部40将包括第1序列的预扫描用的摄像条件输出到序列控制器31。
[0097] 由此，序列控制器31通过按照预扫描用的摄像条件驱动倾斜磁场电源27、发送器29以及接收器30，在设置了被检体P的摄像区域中形成倾斜磁场，并且从RF线圈24产生RF信号。
[0098] 因此，通过RF线圈24接收被检体P的内部中的通过核磁共振产生的MR信号并提供给接收器30。接收器30从RF线圈24接收MR信号而生成数字数据的MR信号，并提供给序列控制器31。序列控制器31将MR信号提供给数据处理部41，数据处理部41将MR信号提供给频谱生成部40B。
[0099] 然后，频谱生成部40B根据通过第1序列收集到的第1MR数据生成第1频谱。
[0100] 接下来，在步骤S2中，峰值检测部40C检测第1频谱的峰值以及与峰值对应的频率。在检测出的峰值是1个的情况下，共振频率检测部40F将与峰值对应的频率识别为水的共振频率。另一方面，在检测出的峰值是2个、并且峰值之间的频率偏移量是3.5ppm的情况下，共振频率检测部40F将与高的频率侧的峰值对应的频率识别为水的共振频率。
[0101] 接下来，在步骤S3中，检测精度判定部40D判定是否以所需的精度检测出水的共振频率。然后，在判定为没有以所需的精度检测出水的共振频率的情况下，在步骤S4中，通过不伴随STIR脉冲的施加的第2序列，收集第2频谱。
[0102] 即，检测精度判定部40D对脉冲序列设定部40A提供第2序列的生成指示。由此，脉冲序列设定部40A将图3(B)所示那样的不伴随STIR脉冲的施加的第2序列设定为预扫描用的摄像条件。然后，通过与第1频谱的收集同样的流程收集第2频谱。另外，通过峰值检测部40C检测第2频谱的峰值以及与峰值对应的频率。
[0103] 接下来，在步骤S5中，差分值计算部40E计算表示第1以及第2频谱之间的脂肪信号强度的差异的指标。作为指标，可以使用与式(1)所示的脂肪信号相当的峰值P1、P2的差Dp或者比、式(2)所示的脂肪信号S1(f)、S2(f)的积分值的差Di或者比。另外，如图7(B)所示，在第2频谱中脂肪信号呈现最大值的情况下，根据需要校正第1以及第2频谱之间的频率偏移。
[0104] 接下来，在步骤S6中，共振频率检测部40F进行表示脂肪信号强度的差异的指标的阈值判定。然后，在判定为指标是阈值以上的情况下，认为在摄像部位脂肪成分多，与脂肪信号对应的峰值比与水信号对应的峰值更明了。因此，在步骤S7中，共振频率检测部40F根据与脂肪信号对应的峰值求出脂肪的共振频率。
[0105] 接下来，在步骤S8中，共振频率检测部40F将比脂肪的共振频率高3.5ppm的频率计算为水的共振频率。由此，得到水的共振频率。
[0106] 另外，在步骤S3的判定中，在由检测精度判定部40D判定为以所需的精度检测出水的共振频率的情况下，检测精度判定部40D对脉冲序列设定部40A提供指示，以不生成第2序列。因此，不进行第2频谱的收集。在该情况下，与在步骤S2中由峰值检测部40C检测出的峰值对应的频率被识别为水的共振频率。
[0107] 进而，在步骤S6的判定中，由共振频率检测部40F判定为表示脂肪信号强度的差异的指标不在阈值以上的情况下，被认为在摄像部位脂肪成分少，与水信号对应的峰值比与脂肪信号对应的峰值更明了。即使在该情况下，与在步骤S2中由峰值检测部40C检测出的峰值对应的频率也被识别为水的共振频率。
[0108] 接下来，在步骤S9中，中心频率设定部40G将成像用的RF脉冲的中心频率设定为水的共振频率。另外，由摄像条件设定部40设定包括脉冲序列的其他成像用的摄像条件。
[0109] 接下来，在步骤S10中，使用中心频率被设定为与特定的物质或者其他物质的一个例子相当的水的共振频率的RF脉冲来执行成像。即，从摄像条件设定部40将成像用的摄像条件输出到序列控制器31。由此，通过与预扫描同样的流程收集成像用的MR数据，所收集到的MR数据通过数据处理部41被配置到k空间数据存储部42中形成的k空间中。
[0110] 然后，通过数据处理部41中的针对MR数据的图像重构处理以及图像处理生成显示用的图像数据。进而，所生成的图像数据显示于显示装置34中。另外，必要的图像数据被保存到图像数据存储部43中。
[0111] 即，以上那样的磁共振成像装置20按照来自脂肪等特定的物质的抑制或者强调效果相互不同的条件，收集与MR信号相关的多个频谱，使用根据表示来自特定的物质的信号强度的频谱之间的差异的指标而选择出的频谱，为了RF脉冲的中心频率的设定用，而检测特定的物质或者其他物质的共振频率。例如，如果是求出水信号的共振频率的情况，则收集脂肪信号的抑制效果大的频谱和脂肪信号的抑制效果小的频谱，如果脂肪信号的强度的差异大，则从脂肪信号的抑制效果小的频谱，检测脂肪信号的共振频率。然后，根据脂肪信号与水信号之间的化学偏移量，依据脂肪信号的共振频率，计算水的共振频率。另一方面，如果脂肪信号的强度的差异小，则从脂肪信号的抑制效果大的频谱，检测水信号的共振频率。
[0112] 因此，根据磁共振成像装置20，在求出水的共振频率的情况下即使在摄像部位脂肪成分多，脂肪抑制效果不充分，也可以更高精度地求出水的共振频率。因此，在脂肪成分多的胸部中的成像中特别有效。另外，即使在求出其他物质的共振频率的情况下，也可以进行高精度的检测。
[0113] 其结果，可以将RF脉冲的中心频率设定为更适合的值。特别，在收集利用化学偏移抑制了脂肪成分的图像的情况下，可以得到良好地抑制了脂肪信号的图像。
[0114] 另外，根据磁共振成像装置20，可以使在频谱中检测出的峰值是对应于水的共振频率还是对应于脂肪的共振频率的判定精度提高，容易地进行共振频率的自动检测以及RF脉冲的中心频率的自动设定。
[0115] (第2实施方式)
[0116] 在第2实施方式中的磁共振成像装置中，共振频率检测部40F的功能与第1实施方式中的磁共振成像装置不同。其他结构以及功能与第1实施方式中的磁共振成像装置相同，所以附加相同符号而省略说明，主要说明共振频率检测部40F的功能。
[0117] 具体而言，第2实施方式中的磁共振成像装置的共振频率检测部40F具有根据与脂肪抑制效果不同的多个频谱的各最大值对应的多个频带的、多个频谱之间的多个信号变化率以及多个频带与从多个频带分别离开了规定的频率的多个频带之间的多个信号变化率之比，求出水的共振频率的功能。
[0118] 即，共振频率检测部40F被构成为作为表示多个频谱之间的来自水或者脂肪的MR信号的强度的差异的指标，使用信号量的变化率。而且，共振频率检测部40F被构成为根据多个频谱之间以及离开了规定的频率(3.5ppm)的多个频带之间的信号变化率，求出水的共振频率。
[0119] 另外，根据需要，在共振频率检测部40F中，具备执行噪声判定处理的功能。噪声判定处理是如下的处理：根据从与脂肪抑制效果不同的多个频谱的各最大值对应的频带低3.5ppm的频带中的信号量的频谱之间的变化量，判定在信号量的变化率的计算中是否使用了噪声成分的信号量，在判定为使用了噪声成分的信号量的情况下，将信号量的变化率校正为常数。
[0120] 以下，作为脂肪抑制脉冲的一个例子，说明根据施加STIR脉冲而收集到的第1频谱、和不施加STIR脉冲而收集到的第2频谱求出水的共振频率的情况的例子。在如图4所示改变了脂肪抑制脉冲的FA或者如图5所示改变了从脂肪抑制脉冲的施加时刻起的经过时间的情况下也是同样的。
[0121] 图9是示出在本发明的第2实施方式的磁共振成像装置中执行的水的共振频率的检测处理流程的流程图。
[0122] 首先，在步骤S20中，施加STIR脉冲来收集第1频谱。即，与图8的步骤S1同样地，通过伴随STIR脉冲的施加的预扫描，收集第1频谱的生成用的MR信号。然后，在频谱生成部40B中生成第1频谱。
[0123] 接下来，在步骤S21中，不施加STIR脉冲而收集第2频谱。即，与图8的步骤S4同样地，通过不伴随STIR脉冲的施加的预扫描，收集第2频谱的生成用的MR信号。然后，在频谱生成部40B中生成第2频谱。
[0124] 另外，与图8同样地，判定水的共振频率的检测精度是否充分，在判定为水的共振频率的检测精度充分的情况下，也可以不收集第2频谱。
[0125] 接下来，在步骤S22中，峰值检测部40C检测与第1以及第2频谱的最大值对应的频率fθSTIR，fθ。或者，在离第1以及第2频谱的最大值3.5ppm的负侧分别检测出与第2个峰值相当的极大值的情况下，检测与极大值对应的频率fθ’STIR，fθ’。
[0126] 对于将与最大值对应的频率fθSTIR，fθ用于以后的处理还是将与极大值对应的频率fθ’STIR，fθ’用于以后的处理，可以依照任意的算法来决定。例如，考虑如下算法：在距与最大值对应的频率fθSTIR，fθ有3.5ppm的负侧的频率fθ’STIR，fθ’处检测出最大值的1/Y(Y是大于1的正数)以下的极大值的情况下，将与最大值对应的频率fθSTIR，fθ假设为水的共振频率而用于以后的处理，另一方面，在距与最大值对应的频率fθSTIR，fθ有3.5ppm的负侧的频率fθ’STIR，fθ’处检测出比最大值的1/Y大的极大值的情况下，将与极大值对应的频率fθ’STIR，fθ’假设为脂肪的共振频率而用于以后的处理。
[0127] 接下来，在步骤S23中，共振频率检测部40F使第1以及第2频谱的频率轴上的位置对准。
[0128] 图10是示出在图9所示的步骤S20以及步骤S21中收集得到的第1频谱和第2频谱的组合的图。
[0129] 图10(A)、(B)、(C)以及(D)的各上层是伴随STIR脉冲的施加而收集到的第1频谱的例子，各下层是不施加STIR脉冲而收集到的第2频谱的例子。因此，图10中的各横轴表示频率f。另外，图10(A)、(B)、(C)以及(D)分别表示可成为第1以及第2频谱的组合的各情形(CASE1、CASE2、CASE3、CASE4)。
[0130] 如果针对如头部那样脂肪比较少的摄像部位不施加STIR脉冲而收集频谱，则得到在水的共振频率为最大值，在脂肪的共振频率呈现比最大值小的极大值的第2频谱。在该情况下，如果施加STIR脉冲而收集频谱，则得到与第2频谱相比在脂肪的共振频率下强度变小的第1频谱。因此，第1频谱以及第2频谱成为图10(A)所示那样的CASE1(情形1)的关系。
[0131] 如果分别检测图10(A)所示那样的与第1频谱以及第2频谱的各最大值对应的频率fθSTIR，fθ，则与最大值对应的频率fθSTIR，fθ都成为水的共振频率。
[0132] 另一方面，如果针对存在脂肪的摄像部位不施加STIR脉冲而收集频谱，则得到在脂肪的共振频率下成为最大值、在水的共振频率下呈现比最大值小的极大值的第2频谱的情况较多。在该情况下，如果在通过STIR脉冲的施加而充分地得到了脂肪抑制效果的状态下收集频谱，则得到在水的共振频率下成为最大值，在脂肪的共振频率下呈现比最大值小的极大值的第1频谱。因此，第1频谱以及第2频谱成为图10(B)所示那样的CASE2(情形2)的关系。
[0133] 如果分别检测图10(B)所示那样的与第1频谱以及第2频谱的各最大值对应的频率fθSTIR，fθ，则与第1频谱的最大值对应的频率fθSTIR成为水的共振频率，而与第2频谱的最大值对应的频率fθ成为脂肪的共振频率。图10(B)所示的CASE2(情形2)是典型的情形。
[0134] 另外，如果针对脂肪比较多的摄像部位不施加STIR脉冲而收集频谱，则得到在脂肪的共振频率下成为最大值，在水的共振频率下呈现比最大值小的极大值的第2频谱。在该情况下，即使施加STIR脉冲也无法得到充分的脂肪抑制效果，而能得到在脂肪的共振频率下成为最大值，在水的共振频率下呈现比最大值小的极大值的第1频谱。因此，第1频谱以及第2频谱成为图10(C)所示那样的CASE3(性情3)的关系。
[0135] 如果分别检测图10(C)所示那样的与第1频谱以及第2频谱的各最大值对应的频率fθSTIR，fθ，则与假设为水的共振频率的最大值对应的频率fθSTIR、fθ实际上都成为脂肪的共振频率。
[0136] 另外，作为几乎不产生的CASE4，考虑图10(D)所示的情形。CASE4是如下情形：与不施加STIR脉冲而收集到的第1频谱的最大值对应的频率fθSTIR相当于脂肪的共振频率，与不施加STIR脉冲而收集到的第2频谱的最大值对应的频率fθ相当于水的共振频率。
[0137] 接下来，在步骤S24中，共振频率检测部40F计算包括与伴随STIR脉冲的施加而收集到的第1频谱的最大值对应的频率fθSTIR的频带宽度为W1[Hz]中的信号量S1STIR。另一方面，计算不伴随STIR脉冲的施加而收集到的第2频谱的频带宽度为W1中的信号量S1。
[0138] 进而，由共振频率检测部40F计算包括与不伴随STIR脉冲的施加而收集到的第2频谱的最大值对应的频率fθ的频带宽度为W1’中的第2频谱的信号量S1’。另一方面，由共振频率检测部40F计算伴随STIR脉冲的施加而收集到的第1频谱的频带宽度为W1’中的信号量S1’STIR。
[0139] 通过积分处理，可以如图10所示，将各信号量S1STIR，S1，S1’STIR，S1’分别计算为由表示第1以及第2频谱的曲线和频率轴包围的部分的面积。在该情况下，可以将频带宽度W1，W1’设定为第1以及第2频谱的半值宽度等。或者，也可以将第1以及第2频谱的最大值或者半值宽度的中心处的信号强度设成各信号量S1STIR，S1，S1’STIR，S1’。在该情况下，频带宽度W1，W1’成为单位宽度。其中，在精度上优选将各信号量S1STIR，S1，S1’STIR，S1’设成面积。因此，以下，以将各信号量S1STIR，S1，S1’STIR，S1’作为面积求出的情况为例子进行说明。
[0140] 接下来，在步骤S25中，共振频率检测部40F计算包括离与第1频谱的最大值对应的频率fθSTIR有3.5ppm的负侧的频率的频带宽度为W2中的信号量S2STIR。另一方面，计算不伴随STIR脉冲的施加而收集到的第2频谱的频带宽度为W2中的信号量S2。
[0141] 进而，由共振频率检测部40F计算包括离与不伴随STIR脉冲的施加而收集到的第2频谱的最大值对应的频率fθ有3.5ppm的负侧的频率的频带宽度为W2’中的第2频谱的信号量S2’。另一方面，由共振频率检测部40F计算伴随STIR脉冲的施加而收集到的第1频谱的频带宽度为W2’中的信号量S2’STIR。
[0142] 另外，对于各信号量S2STIR，S2，S2’STIR，S2’，也可以与距离3.5ppm的正侧的各信号量S1STIR，S1，S1’STIR，S1’同样地进行计算。对于频带宽度W2、W2’，也可以与距离3.5ppm的正侧的频带宽度W1、W1’同样地进行决定。
[0143] 另外，在代替与第1以及第2频谱的最大值对应的频率fθSTIR，fθ，而检测出与第1以及第2频谱的第2个极大值对应的频率fθ’STIR，fθ’的情况下，以与第2个极大值对应的频率fθ’STIR，fθ’为基准而计算出频率低的一侧的各信号量S2STIR，S2，S2’STIR，S2’，另一方面，以离与极大值对应的频率fθ’STIR，fθ’有3.5ppm的正侧的频率为基准而计算出频率高的一侧的各信号量S1STIR，S1，S1’STIR，S1’。
[0144] 接下来，在步骤S26中，共振频率检测部40F计算各频带宽度W1、W1’、W2、W2’中的第1以及第2频谱之间的信号量的变化率R1、R2、R1’、R2’。各变化率R1、R2、R1’、R2’可以通过式(3-1)、式(3-2)、式(3-3)以及式(3-4)分别计算。
[0145] R1＝S1/S1STIR (3-1)
[0146] R2＝S2/S2STIR (3-2)
[0147] R1’＝S1’/S1’STIR (3-3)
[0148] R2’＝S2’/S2’STIR (3-4)
[0149] 接下来，在步骤S27中，共振频率检测部40F计算频率低的一侧的各信号量S2STIR，S2，S2’STIR，S2’的第1以及第2频谱之间的变化量A、B。可以将各信号量S2STIR，S2，S2’STIR，S2’的变化量A、B分别通过式(4-1)以及式(4-2)计算为面积之间的差分值。
[0150] A＝S2STIR-S2 (4-1)
[0151] B＝S2’STIR-S2’ (4-2)
[0152] 接下来，在步骤S28中，共振频率检测部40F执行噪声判定处理。噪声判定处理是如下处理：判定频率低的一侧的信号量的变化率R2、R2’的计算中使用的各信号量S2STIR，S2，S2’STIR，S2’是否为噪声成分的信号量，在判定为使用了噪声成分的信号量的情况下，将信号量的变化率R2，R2’设定为常数。该噪声判定处理可以通过基于频率低的一侧的各信号量S2STIR，S2，S2’STIR，S2’的变化量A、B的噪声判定算法来进行。
[0153] 噪声判定算法是将判定为使用噪声成分的信号量而进行计算的信号量的变化率R2、R2’强制地设成常数C1的处理。该噪声判定算法可以例如如式(5)那样决定。
[0154] R2＝C1：|A/B|＜TH1
[0155] R2’＝C1：TH2＜|A/B|
[0156] R2＝R2’＝C1：TH1≤|A/B|≤TH2，|B/max(S1STIR，S1’)|＜TH3
[0157] (5)
[0158] 其中，在式(5)中，max()是从多个值输出最大的值的函数。另外，TH1、TH2、TH3是第1、第2、第3以及第4阈值，可以经验性地或者通过仿真等设定为适合的值。同样地，对于常数C1，也可以经验性地或者通过仿真等设定为适合的值。
[0159] 在通过式(4-1)得到的信号的变化量A相对通过式(4-2)得到的信号的变化量B之比小于第1阈值TH1的情况下，可以判定为通过式(4-1)得到的信号的变化量A为噪声成分之间的微小的变化量。因此，如式(5)所示，对通过式(3-2)得到的变化率R2代入常数C1。
[0160] 相反，在通过式(4-1)得到的信号的变化量A相对通过式(4-2)得到的信号的变化量B之比大于第2阈值TH1的情况下，可以判定为通过式(4-2)得到的信号的变化量B为噪声成分之间的微小的变化量。因此，如式(5)所示，对通过式(3-4)得到的变化率R2’代入常数C1。
[0161] 另外，在通过式(4-1)得到的信号的变化量A相对通过式(4-2)得到的信号的变化量B之比是第1阈值TH1以上第2阈值TH2以下、并且与第1以及第2频谱的各最大值对应的信号量S1STIR、S1’中的低的频率侧的信号的变化量B相对大的一侧的信号量之比小于阈值TH3的情况下，可以判定为低的频率侧的信号的变化量A、B这双方为微小的变化量。因此，对通过式(3-2)以及式(3-4)得到的双方的变化率R2、R2’分别代入常数C1。
[0162] 另外，在通过式(5)的阈值判定处理，判定为在频率低的一侧的信号量的变化率R2、R2’的计算中没有使用噪声成分中的信号量的情况下，不代入常数C1而对于式(3-2)以及式(3-4)的计算结果，将信号量的变化率R2、R2’直接地用于以后的处理。
[0163] 接下来，在步骤S29中，共振频率检测部40F将频率低的一侧的信号量的各变化率R2，R2’相对频率高的一侧的信号量的各变化率R1，R1’之比计算为判定参数T，T’。即，对于判定参数T，T’，如式(6-1)以及式(6-2)所示，作为频谱之间的信号量的变化率R1，R2，R1’，R2’的、距离了3.5ppm的频率之间的变化率，分别计算判定参数T，T’。
[0164] T＝R2/R1 (6-1)
[0165] T’＝R2’/R1’ (6-2)
[0166] 接下来，在步骤S30中，共振频率检测部40F可以通过进行各判定参数T，T’与阈值ε的比较的阈值处理，确定水以及脂肪的共振频率。水的共振频率的确定例如可以按照以下那样的共振频率确定算法来执行。另外，可以将阈值ε经验性地或者通过仿真预先决定为常数。
[0167] 首先，在阈值判定的结果是T＞ε并且T’＞ε的情况下，可以判定为第1以及第2频谱相应于图10(A)所示的CASE1(情形1)。因此，可以将与伴随STIR脉冲的施加而收集到的第1频谱的最大值对应的频率fθSTIR确定为水的共振频率。
[0168] 接下来，在阈值判定的结果是T＞ε并且T’＜ε的情况下，可以判定为第1以及第2频谱相应于图10(B)所示的CASE2(情形2)。因此，即使在该情况下，也可以将与伴随STIR脉冲的施加而收集到的第1频谱的最大值对应的频率fθSTIR确定为水的共振频率。
[0169] 即，如果是T＞ε，则即使不进行T’的阈值判定，也可以将与伴随STIR脉冲的施加而收集到的第1频谱的最大值对应的频率fθSTIR确定为水的共振频率。
[0170] 另一方面，在阈值判定的结果是T＜ε并且T’＜ε的情况下，还执行式(7)所示的阈值判定。
[0171] R1＝S1/S1STIR＞X (7)
[0172] 其中，在式(7)中X是阈值，可以预先经验性地或者通过仿真决定。经验性地将X设想为比3大的值。
[0173] 在式(7)成立的情况下，可以判定为第1以及第2频谱相应于图10(C)所示的CASE3(情形3)。即，可以判定为作为第1以及第2频谱的最大值，检测出脂肪的共振频率。因此，在该情况下，可以将比与不施加STIR脉冲而收集到的第2频谱的最大值对应的频率fθ高3.5ppm的频率确定为水的共振频率。
[0174] 相反，在不满足式(7)的情况下，可以判定为第1以及第2频谱相应于图10(A)所示的CASE1(情形1)。因此，可以将与伴随STIR脉冲的施加而收集到的第1频谱的最大值对应的频率fθSTIR确定为水的共振频率。
[0175] 进而，在阈值判定的结果是T＜ε并且T’＞ε的情况下，可以判定为第1以及第2频谱相应于图10(D)所示的CASE4(情形4)。另外，CASE4是如下的稀有情形：在伴随STIR脉冲的施加而收集到的第1频谱中在脂肪的共振频率下成为最大值，另一方面，在不施加STIR脉冲而收集到的第2频谱中在水的共振频率下成为最大值。在该情况下，与伴随STIR脉冲的施加而收集到的第1频谱的最大值对应的频率fθSTIR相当于脂肪的共振频率，所以可以将比其高3.5ppm的频率确定为水的共振频率。
[0176] 根据这样的第2实施方式中的磁共振成像装置，可以在摄像部位几乎不存在脂肪的情况、几乎没有收集到来自水的MR信号的情况等各种情形下，高精度地判定频谱的峰值是对应于水的共振频率或者是对应于脂肪的共振频率。即，可以根据频谱，高精度地检测水以及脂肪的共振频率。其结果，可以适当地设定成像用的RF脉冲的中心频率，并且收集良好地得到了脂肪抑制效果的MR图像。
[0177] 特别，可以通过噪声判定处理的执行，避免为了确定水的共振频率而使用的判定参数T、T’的值成为无限接近0的值。因此，可以将使用了信号变化率的判定参数T、T’设成稳定的值，即使对于基于判定参数T、T’的水的共振频率的确定处理，也能避免出错而稳定地进行。
[0178] (第3实施方式)
[0179] 在第3实施方式中的磁共振成像装置中，共振频率检测部的功能与第1以及第2实施方式中的磁共振成像装置不同。其他结构以及功能与第1以及第2实施方式中的磁共振成像装置相同，所以省略说明，仅说明共振频率检测部的功能。
[0180] 在上述第1以及第2实施方式中，说明了根据实际收集到的频谱来求出水、脂肪等特定的物质的共振频率的方法，但还可以针对来自特定的物质的信号的抑制效果或者强调效果的程度的每一个，预先对参照用的频谱的形状进行模型化，根据模型化了的参照用的频谱和实际收集到的频谱，求出特定的物质的共振频率。
[0181] 具体而言，可以抑制或者强调来自特定的物质的信号，从被检体收集MR信号的频谱，根据表示实际收集到的频谱与参照用的频谱的一致度或者不一致度的指标，求出特定的物质或者其他物质的共振频率。换而言之，可以通过曲线拟合以概率定理方式求出水、脂肪等特定的物质的共振频率。
[0182] 作为拟合的手法，可以举出将相关系数作为一致度的指标以使相关系数更接近1的方式使频谱偏移的方法、通过将均方误差作为不一致度的指标设为最小的最小2乘法使频谱偏移的方法等。即，通过以使实际收集到的频谱与参照用的频谱的一致度成为最大的方式，使实际收集到的频谱在频率方向上偏移，可以自动判定从实际收集到的频谱检测出的各峰值相当于哪个物质的共振频率。
[0183] 因此，如果是图2所示的结构，在共振频率检测部40D中，设置上述那样的基于参照用的频谱与实际收集到的频谱的一致度或者不一致度的共振频率的自动判定功能即可。
[0184] (其他实施方式)
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