CN102215749A - 磁共振成像装置及磁共振成像方法 - Google Patents

Abstract

为了获取摄像效率高、体动伪影少的图像，基于从具有周期性的体动的被检者检测出的、多个周期的体动信息，检测每个周期的测量期间，并按照所检测出的测量期间的时间宽度来控制测量的回波信号数。

Description

磁共振成像装置及磁共振成像方法

技术领域

本发明涉及测定被检者体内的氢、磷等的核磁共振(以下称为“NMR”)信号并对核的密度分布、弛豫时间分布等进行图像化的核磁共振成像(以下称为“MRI”)装置的呼吸同步测量。

背景技术

MRI装置是测量构成被检者、特别是人体的组织的原子核自旋所产生的NMR信号(回波信号)，并将其头部、腹部、四肢等的形态、机能进行二维或三维图像化的装置。在摄像中，对于回波信号，由倾斜磁场付与不同相位编码并进行频率编码，来作为时间序列数据进行测量。所测量的回波信号，通过二维或三维傅立叶变换而重构为图像。

若使用上述MRI装置来对被检者进行摄像，则在摄像中发生被检者的体动的情况下，在图像中会产生因该体动而引起的伪影(artifact)，从而成为诊断的阻碍。呼吸动是作为被检者的体动的一种，为了排除呼吸动所致的伪影，采用了各种各样的手法。例如，有与呼吸同步来进行摄像的手法。该手法使用用于监测呼吸的体动检测传感器以及导航回波(navigator echo)来进行呼吸时相即呼吸所致的腹壁面等的位移位置的检测，并使用在规定的呼吸时相即规定的位移位置所得到的回波信号来重构图像。此呼吸同步摄像有时也与心电图波形的同步并用来进行。

在使用了用于监测呼吸的体动检测传感器的呼吸同步摄像中，操作者要从视觉上判断呼吸波形，并设定从按照呼吸而驱动的触发信号起到呼吸稳定为止的延迟时间、以及呼吸处于稳定的时间。然后，按照此设定，装置在所设定的呼吸稳定时间内执行下降(収まる)时间部分的脉冲序列。

另外，作为混入图像的呼吸伪影的消减策略，有例如在专利文献1中记载的方法。该方法控制相位编码的施加以使得将在呼吸所致的腹壁移动的加速度变得最低的时机所测量的回波信号配置于k空间的低频区域。该方法的时间效率与没有这样的相位编码控制的通常摄像相同，但与通常摄像相比，伪影将变少。

专利文献1：JP特开2008-148918号公报

在使用了用于监测呼吸的体动检测传感器的呼吸同步摄像中，如上所述，由于在所设定的呼吸稳定时间内执行下降时间部分的脉冲序列，必然会使在呼吸稳定时间内重复的脉冲序列次数以及所测量的回波信号数不依赖呼吸周期而保持恒定。因此，在被检者的呼吸间隔不规则的情况下，有摄像时间过长导致没有效率的可能性。其原因是，若想获取体动伪影较少的图像，则在不规则的呼吸稳定时间内，必须使一次呼吸的脉冲序列的执行时间与最小呼吸稳定时间一致，为此，在一次呼吸时间内能够测量的回波信号数会减少。进而，无论如何缩短一次呼吸的脉冲序列执行时间，由于不规则的呼吸，在呼吸紊乱的时机所测量的回波信号一进入到k空间的低频区域，伪影就变得明显。

另外，在专利文献1所记载的方法中，在呼吸不稳定状态下所测量的回波信号有进入k空间的低频区域的可能性，从而运动伪影消减的程度将依赖于呼吸状态。进而，在为呼吸不规则的被检者的情况下，与心电图波形同步来进行相同的呼吸时相的检测将变得困难，有画质不稳定而导致摄像耗时太多的可能性。也就是说，摄像时间将依赖于心电图波形的周期和呼吸稳定度。

发明内容

为此，本发明的目的是，在使用磁共振成像装置的摄像中，即使有不规则的体动，也能够获取摄像效率高、体动伪影少的图像。

为了实现上述目的，本发明的磁共振成像装置及磁共振成像方法，基于从具有周期性体动的被检者中检测出的、多个周期的体动信息，检测每个周期的测量期间，并按照所检测出的测量期间的时间宽度来控制测量的回波信号数。

具体地说，本发明的磁共振成像装置，具备：体动检测部，其检测自由呼吸的被检者的周期性的体动信息；测量控制部，其基于规定的脉冲序列，按照体动信息，从被检者测量规定的相位编码的回波信号；运算处理部，其使用回波信号来重构被检者的图像；和显示部，其显示图像，其中，运算处理部基于多个周期的体动信息来检测每个周期的测量期间，测量控制部按照所检测出的测量期间的时间宽度来控制测量的回波信号数。

另外，本发明的磁共振成像方法，具备：体动检测步骤，检测自由呼吸的被检者的周期性的体动信息；基于多个周期的体动信息来检测每个周期的测量期间的步骤；和测量步骤，基于规定的脉冲序列，按照体动信息，从被检者测量规定的相位编码的回波信号，在测量步骤中，按照所检测出的测量期间的时间宽度，来控制测量的回波信号数。

根据本发明的磁共振成像装置及磁共振成像方法，能够不依赖于体动的稳定度地进行同一体动时相下的测量。其结果是，即使有不规则的体动，也能够获取摄像效率高、体动伪影少的图像。

附图说明

图1是表示本发明涉及的MRI装置的一实施例的整体构成的框图。

图2是说明在呼吸规则情况下的呼吸波形的一例、和本发明涉及的呼吸同步摄像的第一实施方式的图。

图3是说明在呼吸不规则情况下的呼吸波形的一例、和本发明涉及的呼吸同步摄像的第一实施方式的图。

图4是表示本发明的第一实施方式涉及的处理流程的流程图。

图5是说明在呼吸不规则情况下的呼吸波形的一例、和本发明涉及的呼吸同步摄像的第二实施方式的图。

图6是表示解析呼吸波形而得到的柱状图的一例的图。

图7是表示在呼吸波形上设定用于选择平坦期间的阈值的GUI的一例的图。

图8是表示显示本发明涉及的呼吸同步摄像的进行状况的显示例的图。

图9是说明在呼吸不规则情况下的呼吸波形的一例、和本发明涉及的呼吸同步摄像的第三实施方式的图。

(符号说明)

1被检者、2静磁场发生部、3倾斜磁场发生部、4测量控制部、5发送部、6接收部、7信号处理部、8中央处理装置(CPU)、9倾斜磁场线圈、10倾斜磁场电源、11高频振荡器、12调制器、13高频放大器、14a高频线圈(发送线圈)、14b高频线圈(接收线圈)、15信号放大器、16正交相位检波器、17A/D变换器、18磁盘、19光盘、20显示器、21ROM(只读存储器)、22RAM(随机存取存储器)、23轨迹球或鼠标、24键盘、51龙门(gantry)、52工作台、53筐体、54处理装置

具体实施方式

以下，依照附图，针对本发明的MRI装置的优选实施方式进行详细说明。另外，在用于说明发明的实施方式的全部图中，具有相同机能的部分标注同一符号，并省略其重复的说明。

首先，基于图1说明本发明涉及的MRI装置的一例的整体概要。图1是表示本发明涉及的MRI装置的一实施例的整体构成的框图。此MRI装置是利用NMR现象来得到被检者的断层图像的装置，如图1所示，MRI装置具备静磁场发生部2、倾斜磁场发生部3、发送部5、接收部6、运算处理部7、以及测量控制部4而构成。

静磁场发生部2，若是垂直磁场方式，则在被检者1周围的空间与其体轴正交的方向上，若是水平磁场方式，则在其体轴方向上使均匀的静磁场产生，在被检者1的周围配置有永久磁铁方式、常导方式或超导方式的静磁场发生源。

倾斜磁场发生部3由在MRI装置的坐标系(静止坐标系)X、Y、Z三轴方向上所卷绕的倾斜磁场线圈9、以及驱动各倾斜磁场线圈的倾斜磁场电源10构成。通过依照来自后述的测量控制部4的命令来驱动各线圈的倾斜磁场电源10，X、Y、Z三轴方向的倾斜磁场Gx、Gy、Gz被施加于被检者1的横向静磁场空间。摄像时，在与切片(slice)面(摄像截面)正交的方向上施加切片方向倾斜磁场脉冲(Gs)，设定对于被检者1的切片，在与该切片面正交且彼此正交的剩下的两个方向上施加相位编码方向倾斜磁场脉冲(Gp)和频率编码方向倾斜磁场脉冲(Gf)，并在回波信号中编码各方向的位置信息。

发送部5为了在构成被检者1的生物组织的原子的原子核自旋中激发NMR现象，对被检者1照射高频磁场脉冲(以下称为“RF脉冲”)，发送部5由高频振荡器11、调制器12、高频放大器13、以及发送端的高频线圈(发送线圈)14a构成。从高频振荡器11输出的高频脉冲，在基于来自测量控制部4的指令的时机，由调制器12进行振幅调制，并在经该振幅调制的高频脉冲由高频放大器13放大后，提供到接近被检者1进行配置的高频线圈14a，从而将RF脉冲照射到被检者1。

接收部6检测通过构成被检者1的生物组织的原子核自旋的NMR现象所释放的回波信号，由接收端的高频线圈(接收线圈)14b、信号放大器15、正交相位检波器16、以及A/D转换器17构成。由从发送端的高频线圈14a照射的RF脉冲所激发的被检者1的响应的回波信号，由接近被检者1进行配置的高频线圈14b检测出，并在由信号放大器15放大后，在基于来自测量控制部4的指令的时机，由正交相位检波器16分割成正交的两个***的信号，且分别由A/D转换器17转换为数字量，作为回波数据送往运算处理部7。

测量控制部4是基于某个规定的脉冲序列来控制倾斜磁场发生部3、发送部5、以及接收部6，并对RF脉冲和倾斜磁场脉冲的施加、回波信号的测量进行重复的控制单元。测量控制部4在CPU8的控制下工作，将被检者1的断层图像的重构所需的回波数据收集所需的各种命令送往倾斜磁场发生部3、发送部5、以及接收部6，并对它们进行控制。

运算处理部7进行各种数据处理和处理结果的显示以及保存等，由CPU8、光盘19、磁盘18等外部存储设备以及显示器20构成。若将来自接收部6的回波数据输入到CPU8中，则该回波数据被存储到CUP8内的与K空间对应的存储器中(以下，有关将回波信号或回波数据配置于K空间的内容的描述，是指将回波数据写入该存储器来进行存储。而且，将配置于K空间的回波数据称为K空间数据)。然后，CPU8对该K空间数据执行信号处理、图像重构等运算处理，在显示器20中显示作为其结果的被检者1的断层图像，并储存到外部存储装置。

操作部25受理来自操作者的、MRI装置的各种控制信息或用上述运算处理部7进行处理的控制信息的输入，由轨迹球或鼠标23、以及键盘24构成。该操作部25接近显示器20进行配置，操作者边观察显示器20边通过操作部25交互式地控制MRI装置的各种处理。

另外，本发明涉及的MRI装置具备：体动传感器，其安装于被检者处或配置于其近旁，用于检测被检者的体动；和体动检测单元26，其被输入来自体动传感器的信号，并检测被检者的体动信息。然后，由体动检测单元26检测出的体动信息经由测量控制部4输入到CPU8。

例如，作为检测基于呼吸的腹壁面的位置变动的体动检测传感器的例子，在腹部安装按照腹壁面进行伸缩的中空波纹管，能够使用检测此中空波纹管内部的气压的气压传感器。由于与波纹管的伸缩对应，波纹管内部气压会产生变动，因此通过该气压能够间接地检测腹壁面的变动位置。或者，也可以是超声波传感器，其用超声波照射腹壁面，根据反射波的检测所需的时间来检测腹壁面的变动位置。

另外，在图1中，发送端的高频线圈14a和倾斜磁场线圈9，若在被检者1被***的静磁场发生部2的静磁场空间内是垂直磁场方式，则与被检者1对峙地进行配置，若是水平磁场方式，则按照环绕被检者1的方式进行配置。此外，接收端的高频线圈14b按照与被检者对峙或环绕的方式进行设置。

目前的MRI装置的摄像对象核种，在临工作台上普及的是被检者的主要构成物质，即氢原子核(质子)。通过对与质子密度的空间分布、激发状态的弛豫时间的空间分布有关的信息进行图像化，来对人体头部、腹部、四肢等的形态或机能进行二维或三维摄像。

(第一实施方式)

接下来，关于本发明的MRI装置及MRI方法的第一实施方式进行说明。本实施方式基于多个周期的体动信息来检测体动的稳定期间，并按照各稳定期间的时间宽度来控制测量的回波信号数。以下，以作为体动的呼吸动为例，详细地说明本实施方式，但本发明及本实施方式并非限定于呼吸动。首先，说明本实施方式的概要，其次，详细地说明本实施方式的处理流程。

本实施方式的概要如下。

在执行本实施方式时，操作者预先将被检者载于工作台上，将体动检测传感器安装于被检者，并使工作台移动使得被检者的所希望的摄像部位位于磁场中心。在该预先准备期间中和接下来的本测量期间中，使被检者不屏气而保持自由呼吸。即本发明及本实施方式不强行要求被检者屏气。

来自体动检测传感器的信号被输入到体动检测单元26。若将被检者所希望的摄像部位配置于磁场中心，则CPU8在实施本测量前，经过多个周期监测从体动检测单元26输入的被检者的呼吸波形，并进行多个周期的呼吸波形的解析。然后，CPU8从呼吸波形之中决定应该检测的呼吸稳定期间，即呼吸波形的平坦期间(也就是，回波信号的测量期间)。

图2和图3表示从体动检测单元26输入的被检者的呼吸波形的一例。图2是表示呼吸规则的被检者的呼吸波形200的一例，图3是表示呼吸不规则的被检者的呼吸波形300的一例。它们都表示伴随着被检者的周期性的呼吸，腹壁面在垂直方向上周期性地上下起伏。图2和图3所示的呼吸波形，纵轴表示腹壁面的垂直方向的位移位置，横轴表示时间。纵轴的上侧对应由于吸气而腹部膨胀、腹壁面上升的状态，纵轴的下侧对应由于呼气而腹部凹陷、腹壁面下降的状态。另外，腹壁面的位置变化不大的呼吸稳定期间即平坦期间，在呼吸规则的图2中经过多个周期，时间间隔大致相同，201a、201b是平坦期间。另一方面，在呼吸不规则的图3中301a、301b、301c是平坦期间，在多个周期之中时间间隔不同。另外，这些平坦期间之间的期间是腹壁面急速位移的非平坦期间。

在本实施方式中，按照平坦期间的长度，改变测量的回波信号的数目，并控制施加到测量的回波信号的相位编码。其结果是，相比现有技术，能够在时间上更高效地测量图像重构所需的回波信号。即，在现有的呼吸同步摄像中，由于将在一次的呼吸周期中测量的回波信号数设为恒定(例如四个)，因此，在图3那样为呼吸不规则的被检者的情况下，在第一次的平坦期间301a在一定数目的回波信号的测量中时间剩余过多，造成在第二次的平坦期间301b在相同的一定数目的回波信号的测量中时间不足。然而，本实施方式按照平坦期间的长度，使测量的回波信号的数目不同。优选使用平坦期间的整个期间来测量最大可能数目的回波信号。因此，能够高效地使用时间来测量图像重构所需的回波信号。

(呼吸波形的平坦期间的决定方法)

接下来，说明呼吸波形的平坦期间的决定方法。首先，作为第一决定方法，说明使用表示呼吸波形的值的次数分布的柱状图的方法。

CPU8使用如图2所示那样的呼吸波形，创建表示呼吸波形的值的次数分布即针对与腹壁面垂直的方向(以下称为z方向)的腹壁面的位置频率的柱状图。图6表示柱状图的一例。图6所示的柱状图的横轴，是将伴随呼吸的腹壁面位置的z方向的位移，从其最低值到最高值之间用规定的间隔来量化表示。也就是说，0(零)与z方向的腹壁面位置的最低位置对应，144与z方向的腹壁面位置的最高位置对应，中间的值分别与腹壁面的中间位置对应。柱状图的纵轴表示在呼吸的一个周期内z方向的腹壁面的各位置的发生频率。一般在呼吸周期中，因呼气而z方向的腹壁面位置低的状态的期间比因吸气而z方向的腹壁面位置高的状态的期间长，因此在柱状图中，左侧的低腹壁面位置一方形成高频。

在创建表示上述那样的呼吸波形的值的次数分布的柱状图后，CPU8根据创建的柱状图，在与呼气状态对应的呼吸波形的范围即呼吸波形的值较低的范围，检测次数最多的呼吸波形的值601。然后，CPU8在以601为中心的柱状图的左右双向上，选择具有规定次数的呼吸波形的值的范围作为呼吸稳定状态，并选择该呼吸稳定状态的期间作为回波信号的测量期间。以后，将该期间称为平坦期间。具体来说，将从601起右侧即呼吸波形的值较大的方向上的、既具有规定的次数又与位于规定宽度β处的次数对应的呼吸波形的值决定为上限阈值602，将从601起左侧即呼吸波形的值较小的方向上的、既具有规定的次数又与位于规定宽度α处的次数对应的呼吸波形的值决定为下限阈值603，而将夹在中间的呼吸波形的值的范围设为呼吸波形的平坦期间。另外，可以将α设为从601起到呼吸波形最小值为止，进而将β设为0，从而将从呼吸波形最小值起到601为止设为呼吸波形的平坦期间。

以上是呼吸波形的平坦期间的第一决定方法的说明。

接下来，关于呼吸波形的平坦期间的第二决定方法进行说明。第二决定方法是操作者在呼吸波形上直接选择平坦期间的方法。图7表示用于操作者选择呼吸波形的平坦期间的GUI(Graphical User Interface：图形用户界面)的一例。在显示于显示器20上的呼吸波形700上，将表示用于选择平坦期间的范围的上限阈值的横条(bar)701与表示下限阈值的横条702重叠显示。操作者使用轨迹球或鼠标23来调整设定这些横条701和702的上下方向的位置，由此分别设定上限阈值和下限阈值。CPU8选择呼吸波形的值为夹在所设定的这些上限阈值与下限阈值之间的值的期间来作为平坦期间。另外，可以将下限阈值302设为呼吸波形最小值，将从呼吸波形最小值起到上限阈值701为止设为呼吸波形的平坦期间。

以上是呼吸波形的平坦期间的第二决定方法的说明。

另外，可以对上述两种方法进行结合来决定用于检测平坦期间的阈值。例如，可以将用第一方法决定的阈值用第二方法进行再调整。在这种情况下，例如，将用第一方法决定的各阈值作为第二方法中的上下限阈值横条701、702的初始位置进行显示。

(本测量)

接下来，关于自由呼吸的被检者的呼吸同步测量进行说明。基于由操作者设定的摄像条件，测量控制部4以作为摄像条件之一设定的重复时间(TR)重复执行脉冲序列。优选使该脉冲序列的重复不仅是在平坦期间，而且在非平坦期间也持续。特别是在稳定状态下测量回波信号SSFP(Steady State Free Precision：稳态自由进动)型脉冲序列，为了维持稳定状态，需要以短的重复时间(TR)来持续重复脉冲序列，因此优选在平坦期间以外也以相同的重复时间(TR)来持续脉冲序列。

在执行脉冲序列的状态下，CPU8从体动检测单元26连续输入呼吸波形，基于按照上述的方式设定或选择的各阈值，随时检测呼吸波形的平坦期间的开始时间点和结束时间点。平坦期间的开始时间点是呼吸波形从上下限的阈值范围外转为范围内的时间点，平坦期间的结束时间点是呼吸波形从上下限的阈值范围内转为范围外的时间点。

然后，CPU8若检测出平坦期间的开始时间点，则对测量控制部4指示回波信号的测量的开始或重新开始。然后，测量控制部4依照来自CPU8的测量开始或重新开始的指示，由基于预先设定的摄像条件的脉冲序列开始或重新开始回波信号的测量。在回波信号的测量中，CPU8若检测出平坦期间的结束时间点，则对测量控制部4指示回波信号的测量中断。然后，测量控制部4依照来自CPU8的测量中断的指示，中断回波信号的测量。CPU8直到图像重构所需的回波信号的测量结束为止，都分别按照平坦期间的开始时间点和结束时间点的每一次检出，来进行这样的向测量控制部4发出回波信号的测量的开始或重新开始、以及中断指示。若图像重构所需的回波信号的测量结束，则CPU8对测量控制部4指示测量的结束，测量控制部依照来自CPU8的测量结束的指示，结束脉冲序列的执行。

另一方面，测量控制部4在各平坦期间基于同一脉冲序列来进行回波信号的测量。此时，测量控制部4按照平坦期间各自的长度来控制测量的回波信号的数目。具体地说，测量控制部4在长的平坦期间测量较多的回波信号，在短的平坦期间测量较少的回波信号。优选使测量控制部4不管平坦期间的长短，在各平坦期间使用其各自的整个期间来测量最大可能数的回波信号。其结果是，根据平坦期间各自的长度，所测量的回波信号的数目将不同。

另外，测量控制部4在各平坦期间使脉冲序列的相位编码不同来进行回波信号的测量。具体地说，在各平坦期间的回波信号的测量中，测量控制部4预储存已测量的相位编码，在下一个平坦期间的回波信号的测量中，控制相位编码的施加以测量未测量的相位编码的回波信号。例如，在平坦期间结束而回波信号的测量中断时，测量控制部4预存储在最后的回波信号的测量时所施加的相位编码，在下一个平坦期间的测量重新开始的时间点，测量控制部4从所存储的最后的相位编码的下一个相位编码起重新开始回波信号的测量。也就是说，接着上次平坦期间的回波信号的测量来进行本次平坦期间的回波信号的测量。这样，测量控制部4控制各平坦期间的相位编码的施加以使得：对在各平坦期间测量的回波信号施加的相位编码不重复，且测量图像重构所需的所有的相位编码的回波信号。

图2表示在呼吸规则的被检者的各平坦期间的回波信号的测量的一例。纵线表示脉冲序列中的激发脉冲的施加时机。在下述的图3、5、9中也是同样。将在平坦期间201a前的非平坦期间所测量的回波信号202a废弃。在平坦期间201a测量出相位编码1～7的七回波信号203a，并废弃到下一个平坦期间201b之间所测量的回波信号202b。另外，由于平坦期间201b为与此前的平坦期间201a相同的期间宽度，因此在平坦期间201b所测量的相位编码是8～14，从而成为相同的七回波信号203b。此后相同。这样，在呼吸规则的情况下，在各平坦期间所测量的回波信号数目大致相同，并且控制施加于各回波信号的相位编码以使其在各平坦期间之间连续。

另一方面，图3表示在呼吸不规则的被检者的各平坦期间的回波信号的测量的一例。将在平坦期间301a前的非平坦期间所测量的回波信号302a废弃。在平坦期间301a测量出相位编码1～5的五回波信号303a，并废弃到下一个平坦期间301b为止所测量的回波信号302b。另外，由于平坦期间301b与此前的平坦期间301a相比期间更短，因此测量的相位编码只形成6、7的二回波信号303b。同样，由于从平坦期间301b起到下一个平坦期间301c为止之间的期间较长，因此在其间所测量、废弃的回波信号302c变多。然后，示出了在下一个平坦期间301c测量出相位编码8～11的四回波信号303c。并将在平坦期间301c的下一非平坦期间所测量的回波信号302d废弃。这样，在呼吸不规则的情况下，将按照平坦期间宽度来控制在各平坦期间所测量的回波信号数。即，若平坦期间短，则也使回波信号数变少，若平坦期间长，则也使回波信号数变多。然后，与呼吸规则的情况相同，控制施加于各回波信号的相位编码以使其在各平坦期间之间连续。

在图2的规则的呼吸和图3的不规则的呼吸之中的任何一种情况下，测量控制部4若完成图像重构所需的所有的回波信号的测量，则使自由呼吸测量结束。

如上述的两个例子，测量控制部4与呼吸是规则还是不规则无关地来重复平坦期间的回波信号的测量和非平坦期间的回波信号的废弃。此时，不仅按照平坦期间各自的长度来控制测量的回波信号的数目，而且控制相位编码的施加以使得施加于在测量的回波信号的相位编码在各平坦期间连续。这样，与呼吸是规则还是不规则无关，能够进行时间效率高的摄像。另外，由于在非平坦期间也连续执行脉冲序列，因此回波信号的强度长期稳定，画质将提高。

另外，上述的说明，虽然说明了呼吸波形在非平坦期间也持续回波信号的测量的例子，但是呼吸波形在非平坦期间也可以不持续脉冲序列以及回波信号的测量而中断。

以上是本实施方式的概要的说明。

(测量进行状况显示)

接下来，关于测量的进行状况的显示进行说明。在持续自由呼吸的被检者的呼吸同步测量的期间，可以将测量的进行状况向操作者，优选也向被检者易懂地进行显示。作为显示内容，例如，可以是已测量的相位编码相对于全相位编码的比例、已测量/未测量的相位编码数、摄像剩余时间的预测值等。通过将它们之中的至少一个的值显示在显示器20等中，能够向操作者易懂地显示呼吸同步测量的进行状况。

图8示出了呼吸同步测量的进行状况显示的一例。图8(a)是相对于全相位编码数(801)，在与已测量的相位编码数(802)之间夹入“/”来左右显示的例子。图8(b)示出了在实际的测量经过时间(804)、与根据全相位编码数来进行预测的全测量时间(803)之间夹入“/”来左右显示的例子。图8(c)是用进度条来显示与全相位编码数对应的已测量的相位编码数的比例的例子，示出了用与已测量的相位编码数的比例对应的不同颜色的横条来逐渐填涂与全相位编码数对应的整个横条的例子。

(处理流程)

接下来，说明本实施方式的处理流程。本实施方式的处理流程，由预先准备处理流程和本测量处理流程这两个流程构成。图4是分别表示本实施方式的两个处理流程的流程图。以下说明各步骤的处理。

在本测量之前的预先准备处理流程中，首先，操作者将被检者载于工作台上，将体动检测传感器安装于被检者，并使工作台移动从而在将被检者的所希望的摄像部位配置于磁场中心的状态下，执行以下各步骤。

在步骤401中，CPU8每隔一定时间监测从体动检测单元26输入的、自由呼吸的被检者的呼吸波形。

在步骤402中，CPU8解析呼吸波形来决定用于检测呼吸波形的平坦期间的阈值。平坦期间的决定可以是上述的第一方法即使用柱状图的方法、和第二方法即操作者直接选择的方法这两者中的任何一种。或者，可以将用第一方法决定的阈值用第二方法进行再调整。

若如上所述的预先准备结束，则转移到以下说明的本测量的处理流程403～410。

在步骤403中，基于由操作者设定的摄像条件，测量控制部4以重复时间(TR)重复执行脉冲序列，并开始回波信号的测量。

在步骤404中，CPU8取得从体动检测单元26输入的被检者的呼吸波形的值，即腹壁面的位移位置。

在步骤405中，CPU8基于在步骤402中决定的各阈值，判定呼吸波形的值是属于平坦期间还是属于非平坦期间。在判定为属于平坦期间的情况下转移到步骤406，在判定为属于非平坦期间的情况下转移到步骤408。

在步骤406中，由于所测量的回波信号是在平坦期间测量出来的，因此，CPU8为了在图像重构中采用该回波信号，将回波数据配置于与施加于该回波信号的相位编码对应的k空间位置。另外，如上所述，CPU8还可以按照已测量的相位编码数来更新测量的进行状况显示。

在步骤407中，测量控制部4使相位编码进入下一步骤。

在步骤408中，由于所测量的回波信号是在非平坦期间测量出来的，因此，CPU8废弃该回波信号而不使用于图像重构。

在步骤410中，CPU8判定是否已测量全相位编码的回波信号，若已测量全相位编码的回波信号，则结束本测量处理流程，若没有测量到全相位编码的回波信号，则返回步骤404。

以上是本实施方式的处理流程的说明。

另外，在本实施方式的说明中，虽然以呼吸波形为例进行了说明，但是对于使用心电波形或脉搏波等其他的生物信息的测量，也同样能够应用本发明。

如以上说明所述，根据本实施方式的MRI装置及MRI方法，与呼吸是规则还是不规则无关，仅使用在呼吸波形的平坦期间测量的回波信号来重构图像，因此，即使呼吸不规则，也能够抑制基于此不规则的呼吸的伪影而取得高画质的图像。另外，按照呼吸波形的平坦期间的长度来控制测量的回波信号的数目，且在测量跨多个平坦期间的情况下，控制相位编码的施加以使得施加于在各平坦期间测量的回波信号的相位编码不重复。其结果是，不必强行要求被检者屏气而能够在自由呼吸下摄像，并与呼吸是规则还是不规则无关，使摄像效率变高，因此能够使摄像时间的延长最小化。

(第二实施方式)

接下来，关于本发明的MRI装置及MRI方法的第二实施方式进行说明。本实施方式是将本发明的呼吸同步测量应用于多切片(multi-slice)摄像中。与上述的第一实施方式的不同点在于，作为多切片摄像，优先进行各切片的同一相位编码的回波信号的测量来实施平坦期间的回波信号的测量。也就是说，在一次重复时间(TR)内，使相位编码相同来测量来自各切片的回波信号。以下基于图5仅说明与上述的第一实施方式的不同点，而针对相同点省略说明。图5示出了进行三片的多切片摄像的一例。

本测量之前的预先准备因与上述的第一实施方式相同而省略说明。

在本测量中，在呼吸波形处于平坦期间时，测量控制部4在一次重复时间(TR)用同一相位编码来测量每个切片的回波信号。例如，如图5所示，在平坦期间501a，测量控制部4重复多切片序列三次，在第一次重复时间(TR)按每个切片来测量相位编码1的回波信号，并测量相位编码1-1～相位编码3-1的回波信号。在此，第一个数字代表切片号码，第二个数字代表相位编码号码。在第二次重复时间(TR)，测量控制部4按每个切片测量下一个相位编码2的回波信号，并测量相位编码1-2～相位编码3-2的回波信号。在第三次重复时间(TR)，测量控制部4按每个切片测量下一个相位编码3的回波信号，并测量相位编码1-3～相位编码3-3的回波信号。

在下一个平坦期间501b中，测量控制部4按每个切片测量在平坦期间501a最后测量的相位编码的下一个步骤的、相位编码4的回波信号，并测量相位编码1-4～相位编码3-4的回波信号。另外，在各平坦期间之间，只要不重复测量相同的切片号码以及相位编码的回波信号即可，因此可以使切片号码以及相位编码不连续。

以下，同样地，测量控制部4在后续的各平坦期间改变相位编码地来以重复时间(TR)按每个切片重复同一相位编码的回波信号的测量，且直到按每个切片全相位编码的回波信号的测量结束为止都重复在平坦期间的回波信号的测量。

此外，测量控制部4虽然在非平坦期间也重复多切片序列，但此时的相位编码任意即可，或者不施加也可以。由此，回波信号的信号强度将稳定，画质将提高。另外，在非平坦期间即平坦期间501a之前、平坦期间501a与下一个平坦期间501b之间、以及平坦期间501b之后所测量的各切片的回波信号将不采用于图像重构而被废弃。

如以上说明所述，根据本实施形式的MRI装置及MRI方法，在多切片摄像中也能够得到与上述的第一实施方式同样的效果。即，与呼吸是规则还是不规则无关，按每个切片仅使用在呼吸波形的平坦期间测量的回波信号来进行图像重构，因此能够抑制基于呼吸的伪影，且时间效率高地按每个切片取得高画质的图像。

(第三实施方式)

接下来，关于本发明的MRI装置及MRI方法的第三实施方式进行说明。本实施方式将本发明的呼吸同步测量应用于三维摄像。三维摄像代替多切片摄像中的使切片位置不同，是在激发大量(volume)后在切片方向上与相位编码独立地施加切片编码，从而对回波信号编码切片方向的位置信息。与上述的各实施方式的不同点是，作为三维摄像，控制各编码的施加以使得在各平坦期间间的回波信号的测量按照切片编码与相位编码不重复，也就是说切片编码和相位编码中的至少一者不同的方式来进行。以下基于图9仅说明与上述的各实施方式的不同点，针对相同点省略说明。图9是表示进行切片编码数4的三维摄像的一例。

因本测量之前的预先准备与上述的第一实施方式相同而省略说明。

在本测量中，当呼吸波形是平坦期间时，测量控制部4以一次的重复时间(TR)测量规定的切片编码及相位编码的回波信号，并在每次反复中至少改变切片编码及相位编码中的至少一者来测量回波信号。图9示出了将对相位编码进行固定而改变切片编码来重复回波信号的测量的单位，通过改变相位编码来重复的例子。即，测量控制部4在以重复时间(TR)重复脉冲序列时，使切片编码的循环(loop)变更到内侧，并在该循环的外侧设置改变相位编码的循环，来控制两编码的施加。另外，相反地，对切片编码进行固定而改变相位编码来重复回波信号的测量的单位，也可以通过改变切片编码来重复。

并且，测量控制部4在各平坦期间，按照切片编码与相位编码的至少一者不同的方式来控制各编码的施加。图9示出了测量控制部4控制各编码以使得切片编码及相位编码的测量顺序在各平坦期间连续的例子。另外，由于在各平坦期间只要至少一者的编码不同就可以，因此不连续也可以。

具体地说，在图9所示的三维摄像中，测量控制部4在平坦期间901a重复三维脉冲序列，并将相位编码固定为1，作为改变切片编码的最初的循环，来测量编码1-1～4-1的四回波信号。在此，第一数字表示切片编码，第二数字表示相位编码。接下来，将相位编码变为2，重复改变切片编码的循环，并测量编码2-1～2-4的四回波信号。以下同样地，测量控制部4按照此平坦期间901a的期间宽度，测量到编码3-3的回波信号为止，从而总共测量编码1-1～3-3的十一回波信号(903a)。

在下一个平坦期间901b，测量控制部4从在之前的平坦期间901a所施加的最后的编码3-3的下一个的编码4-3起，开始回波信号的测量。接下来，将相位编码变为4来重复改变切片编码的循环，并测量编码1-4～4-4的四回波信号。接下来，将相位编码变为5来重复改变切片编码的循环，并测量编码1-5～2-5的二回波信号。也就是说，测量控制部4按照此平坦期间901b的期间宽度，测量从编码4-3到2-5为止的回波信号，从而总共测量编码1-1～3-3的七回波信号(903b)。以后的平坦期间也是同样。

另外，测量控制部4虽然在非平坦期间也重复三维脉冲序列，但此时的切片编码和相位编码任意即可，或者不施加也可以。由此，回波信号的信号强度将稳定，画质将提高。另外，在非平坦期间即平坦期间901a之前、平坦期间901a与下一个平坦期间901b之间、以及平坦期间901b之后所测量的各切片的回波信号将不采用于图像重构而被废弃。

如以上说明所述，根据本实施方式的MRI装置及MRI方法，在三维摄像中也能够取得与上述第一实施方式同样的效果。即，与呼吸是规则还是不规则无关，仅使用在呼吸波形的平坦期间测量的回波信号来重构图像，因此能够抑制基于呼吸的伪影，时间效率高地取得高画质的三维图像。

以上是本发明的MRI装置及MRI方法的各实施方式的说明。但是，本发明的MRI装置及MRI方法不限于上述各实施方式的说明所公开的内容，而能够在本发明的主旨的基础上取得其他方式。

例如，在上述的各实施方式中，作为回波信号的测量期间，虽然说明了选择体动波形的平坦期间的例子，但是本发明不限于平坦期间，也可以选择体动波形的所希望的期间。在还另有体动稳定的期间的情况下，也可以选择那样的稳定期间。例如，能够是在呼吸动中的吸气状态的期间。只要设定阈值以能够选择所希望的期间即可。

Claims (15)

1.一种磁共振成像装置，具备：

体动检测部，其检测自由呼吸的被检者的周期性的体动信息；

测量控制部，其基于规定的脉冲序列，按照所述体动信息，从所述被检者测量规定的相位编码的回波信号；

运算处理部，其使用所述回波信号来重构所述被检者的图像；和

显示部，其显示所述图像，

所述磁共振成像装置的特征在于，

所述运算处理部，基于多个周期的所述体动信息来检测每个周期的测量期间，

所述测量控制部，按照所检测出的所述测量期间的时间宽度来控制测量的回波信号数。

2.如权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，

所述测量控制部按照所述测量期间的期间宽度，使测量的回波信号数不同。

3.如权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，

所述测量控制部使在第一测量期间测量的回波信号数比在第二测量期间测量的回波信号数多，其中，所述第二测量期间的期间宽度比所述第一测量期间的期间宽度短。

4.如权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，

所述测量控制部使在第一测量期间测量的回波信号的相位编码与在第二测量期间测量的回波信号的相位编码不同。

5.如权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，

所述测量控制部控制相位编码使得：在第一测量期间测量的回波信号的相位编码、与在第二测量期间测量的回波信号的相位编码连续。

6.如权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，

所述测量控制部在所述测量期间和除此以外的非测量期间连续执行规定的脉冲序列，并将在所述非测量期间测量的回波信号不用于所述图像的重构而废弃。

7.如权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，

所述测量控制部仅在所述测量期间执行规定的脉冲序列来测量所述回波信号。

8.如权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，

所述体动检测部检测波形，该波形表示所述被检者的所希望的位置的时间上的位移，

所述运算处理部，基于所述多个周期的所述波形来创建针对波形的值的柱状图，并基于该柱状图来检测所述每个周期的测量期间。

9.如权利要求8所述的磁共振成像装置，其特征在于，

所述运算处理部，基于所述柱状图来决定用于检测所述测量期间的、针对所述波形的值的阈值，并基于针对该波形的值的阈值来检测所述每个周期的测量期间。

10.如权利要求9所述的磁共振成像装置，其特征在于，

夹在针对所述波形的值的阈值之间的期间，与其他波形领域相比，在实质上是平坦的期间。

11.如权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，

所述体动检测部检测波形，该波形表示所述被检者的所希望的位置的时间上的变动，

所述显示部在该波形上重叠显示阈值设定部，该阈值设定部受理用于检测所述测量期间的、针对所述波形的值的阈值的设定，

所述磁共振成像装置具备输入部，该输入部受理所述阈值设定部的操作，

所述运算处理部，基于经由所述阈值设定部进行设定的阈值来检测所述每个周期的测量期间。

12.如权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，

所述显示部显示信息，该信息表示所测量出的相位编码数和测量经过时间这两者之中的至少一者。

13.如权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，

在所述脉冲序列的重复时间之间，是从多个切片测量回波信号的多切片脉冲序列，

所述测量控制部，在各测量期间，改变相位编码地来重复每个切片的同一相位编码的回波信号的测量。

14.如权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，

所述脉冲序列是进行三维摄像的脉冲序列，

所述测量控制部控制切片编码和相位编码的施加以使得：在各测量期间，该切片编码和相位编码中的至少一者不同。

15.一种磁共振成像方法，具备：

体动检测步骤，检测自由呼吸的被检者的周期性的体动信息；

基于多个周期的所述体动信息来检测每个周期的测量期间的步骤；和

测量步骤，基于规定的脉冲序列，按照所述体动信息，从所述被检者测量规定的相位编码的回波信号，

所述磁共振成像方法的特征在于，

在所述测量步骤中，按照所检测出的测量期间的时间宽度，来控制测量的回波信号数。

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