JP3023613B2 - MRI equipment - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はMRI装置（磁気共鳴画像撮像装置）に関し、
更に詳しくは３次元スキャンにおいて発生するエリアジ
ングイメージを分離除去し、有効なイメージを効率的に
得ることのできるMRI装置に関する。The present invention relates to an MRI apparatus (magnetic resonance imaging apparatus),
More specifically, the present invention relates to an MRI apparatus capable of separating and removing an aliasing image generated in a three-dimensional scan and efficiently obtaining an effective image.

（従来の技術） 原子核を静磁場中におくと、原子核は磁界の強さと原
子核の種類によって異なる定数に比例した角速度で歳差
運動をする。この静磁場に垂直な軸に前記の周波数の高
周波回転磁場を印加すると磁気共鳴が起こり、前記定数
を有する特定の原子核の集団は共鳴条件を満足する高周
波磁場によって準位間の遷移を生じ、エネルギー準位の
高い方の準位に遷移する。共鳴後高い準位に励起された
原子核は低い準位に戻ってエネルギーの放射を行う。MR
Iはこの特定の原子核によるNMR（核磁気共鳴）現象を観
察して被検体の断層像を撮像する装置である。(Prior Art) When an nucleus is placed in a static magnetic field, the nucleus precesses at an angular velocity proportional to a constant that varies depending on the strength of the magnetic field and the type of the nucleus. When a high-frequency rotating magnetic field having the above-mentioned frequency is applied to an axis perpendicular to the static magnetic field, magnetic resonance occurs, and a group of specific nuclei having the constant generates transition between levels by a high-frequency magnetic field satisfying the resonance condition, and energy Transit to the higher level. Nuclei excited to a higher level after resonance return to a lower level and emit energy. MR
I is an apparatus for observing an NMR (nuclear magnetic resonance) phenomenon caused by this specific atomic nucleus and capturing a tomographic image of the subject.

MRIにおいてフーリエ変換法に用いる高周波磁場及び
勾配磁場印加のパルスシーケンスを第８図に示す。図に
おいて、（イ）図はそれぞれリード軸，ワープ軸，スラ
イス軸であるx,y,z軸にGx,Gy,Gzの勾配磁場を与え、高
周波磁場をｘ軸に印加する状態を示す図で、（ロ）図は
それぞれの磁場を印加するタイミングを示す図である。
期間１において、90゜パルス１とスライス勾配２により
ｚ＝０を中心とするｚ方向に垂直なスライス面内のスピ
ンが選択的に励起される。期間２のリフェーズ勾配３は
スライス勾配２により乱れたスピンの位相を元に戻すた
めのものである。同じ期間２のディフェーズ勾配４はデ
ータ読み出し期間４の時間的中心にSE信号７の中心が一
致するようにスピンに場所に応じた位相差を与えるため
のものである。期間２では更にｙ方向の位置に比例して
スピンの位相をずらせてやるためのワープ勾配６を印加
しており、ワープ勾配６は毎周期その強度を変えて印加
されている。その後180゜パルス５を与えて磁気モーメ
ントを揃え、その後に現れるSE信号７を観察する。期間
４ではｘ軸にリード勾配８を印加する。これにより、デ
ィフェーズ勾配４で与えられた位相差は、期間４のリー
ド勾配８の時間的中心で相殺されSE信号７が現れる。こ
のシーケンスをビューといい、パルス繰り返し周期TR後
に再び90゜パルス１を加えて、次のビューを開始する。FIG. 8 shows a pulse sequence for applying a high-frequency magnetic field and a gradient magnetic field used for the Fourier transform method in MRI. In the figure, (a) is a diagram showing a state in which Gx, Gy, Gz gradient magnetic fields are applied to the x, y, and z axes, which are the lead axis, warp axis, and slice axis, respectively, and a high-frequency magnetic field is applied to the x axis. (B) is a diagram showing the timing of applying each magnetic field.
In period 1, the 90 ° pulse 1 and the slice gradient 2 selectively excite spins in a slice plane perpendicular to the z direction centered on z = 0. The rephase gradient 3 in the period 2 is for restoring the phase of the spin disturbed by the slice gradient 2. The dephase gradient 4 in the same period 2 is for giving a phase difference according to the place to the spin so that the center of the SE signal 7 coincides with the time center of the data read period 4. In period 2, a warp gradient 6 for shifting the phase of the spin in proportion to the position in the y direction is applied, and the warp gradient 6 is applied with its intensity changed every period. Thereafter, a 180 ° pulse 5 is given to align the magnetic moments, and the SE signal 7 appearing thereafter is observed. In a period 4, a read gradient 8 is applied to the x-axis. As a result, the phase difference given by the dephase gradient 4 is canceled at the time center of the read gradient 8 in the period 4, and the SE signal 7 appears. This sequence is called a view, and 90 ° pulse 1 is added again after the pulse repetition period TR, and the next view is started.

（発明が解決しようとする課題） 上記のパルスシーケンスは２次元画像データを採取す
るためのスピンエコー法パルスシーケンスであった
が、、３次元画像データを取るために従来第９図のよう
なパルスシーケンスで行っていた。図において、第８図
と同等な部分には同一の符号を付してある。図中、９は
スライス軸に印加した第２ワープ勾配で、第１ワープ勾
配６と同様に毎ビューその強度を変えて印加されてい
る。そして、第１ワープ勾配６は２次元平面を掃印し、
第２ワープ勾配９はスライス方向即ち厚み方向を掃引し
て、多数の薄いスライス像を作っているが、読み出し方
向へはLPF等を用いて帯域制限をすることにより必要な
範囲外のデータを取り除くことができるが、ワープ方向
ではデータ収集をしながらハードウェアで帯域制限をす
ることができないため、必要範囲外のデータが廻り込ん
でエリアジングとなってしまう。これを除くために第10
図や第11図に示すような方法を取ることにより、余分な
領域のデータを取り除いている。第10図はRFの感度分布
を利用した例である。図において、14はRFコイルの感度
分布を示す曲線で、コイルの端末における感度低下を利
用して余分な領域のデータを取り除こうとした状態を示
しているが、RFコイルの感度分布曲線14はなだらかなた
め必要な第２ワープ方向視野（以下FOVという）15の領
域内に、領域外のデータが廻り込んで、両端部がエリア
ジング16で潰されてしまう。第11図はRFの選択励起によ
る帯域制限を利用した例である。図において、第10図と
同等の部分には同一の符号を付してある。17はRFの選択
励起によるスライス形状である。この場合はスライス形
状17を矩形に切り出すことができればエリアジング16を
取り除くことができるが、矩形に切り出すことは難しい
という問題がある。(Problems to be Solved by the Invention) The above pulse sequence was a spin echo pulse sequence for collecting two-dimensional image data, but a conventional pulse sequence as shown in FIG. It was going in sequence. In the figure, parts equivalent to those in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals. In the figure, reference numeral 9 denotes a second warp gradient applied to the slice axis, which is applied while changing the intensity of each view similarly to the first warp gradient 6. And the first warp gradient 6 sweeps the two-dimensional plane,
The second warp gradient 9 sweeps the slice direction, that is, the thickness direction, to form a large number of thin slice images. However, in the readout direction, band limiting is performed using an LPF or the like to remove data outside a necessary range. However, in the warp direction, it is not possible to limit the band by hardware while collecting data, so that data outside the necessary range is wrapped around, resulting in aliasing. 10th to remove this
By taking a method as shown in FIG. 11 or FIG. 11, data in an extra area is removed. FIG. 10 is an example using the RF sensitivity distribution. In the figure, reference numeral 14 denotes a curve showing the sensitivity distribution of the RF coil, which shows a state in which an attempt is made to remove data in an extra area by utilizing the sensitivity drop at the terminal of the coil, but the sensitivity distribution curve 14 of the RF coil is gentle. Therefore, data outside the area enters the necessary area of the second warp direction visual field (hereinafter referred to as FOV) 15, and both ends are crushed by the aliasing 16. FIG. 11 is an example using band limitation by selective excitation of RF. In the figure, the same parts as those in FIG. 10 are denoted by the same reference numerals. Reference numeral 17 denotes a slice shape obtained by selective excitation of RF. In this case, if the slice shape 17 can be cut into a rectangle, the aliasing 16 can be removed, but there is a problem that it is difficult to cut into a rectangle.

又、第２ワープ方向のマトリックス（スライス画像枚
数）とFOVを大きくしてデータを得ることによりエリア
ジングを除くこともできるが、スキャン時間が増大し、
更に、不必要なデータを取ることになって効率が低下し
てしまう。In addition, aliasing can be eliminated by obtaining data by increasing the matrix (number of slice images) and FOV in the second warp direction, but the scan time increases,
In addition, unnecessary data is taken and efficiency is reduced.

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、その目的
は、スキャン時間の増大、分解能の劣化、SN比の劣化等
を生ずることなくエリアジングイメージを分離除去し、
効率良く有効なイメージを得るMRI装置を実現すること
にある。The present invention has been made in view of the above points, and its object is to separate and remove an aliasing image without causing an increase in scan time, deterioration in resolution, deterioration in S / N ratio, and the like,
An object of the present invention is to realize an MRI apparatus that efficiently obtains an effective image.

（課題を解決するための手段） 前記の課題を解決する本発明は、第１ワープ勾配をワ
ープ軸に印加し、第２ワープ勾配をスライス軸に印加し
てスキャンを行うMRIの３次元イメージング方法におい
て、使用者指定の厚み方向の視野FOV_Z,厚み方向マトリ
クスN_Z及びスキャン平均回数N_aを入力する条件設定の段
階と、実スキャンにおいて厚み方向視野を増加してエリ
アジングイメージングを有効視野から追い出すために次
式により実スキャン厚み方向視野FOV_Z′，実スキャン厚
み方向マトリクスN_Z′，スキャン平均回数N_a′及び
N_A′，厚み方向部分平均ビュー数N_frを演算により求め
る段階と、 N_Z′＝INT（N_Z・c/2.0＋0.999）×２ ｃはｃ≧1.2 FOV_Z′＝FOV_Z×N_Z′/N_Z N_a′＝N_a・N_Z/N_Z′ N_A′＝INT（N_a′） N_fr＝N_a・N_Z−N_A′・N_Z′ 実スキャン第２ワープステップGWS2を次式により求めて
決定し、そのGWS2の間隔を持つワープ勾配を印加する段
階と、 GWS2＝1/（γ・TSW・FOV_Z′） TSW…ワープ時間 厚み方向マトリクスN_Z′，スキャン平均回数N_A′及び厚
み方向部分平均ビュー数N_frに基づいて厚み方向マトリ
クスN_Z′で部分的に異なる実スキャン平均回数N_A′のス
キャンを行う段階と、厚み方向マトリクスN_Z′における
データの離散フーリエ変換演算を行ってデータ処理を行
う段階と、前記段階においてフーリエ変換を行ったデー
タから不必要なエリアジングデータを捨て有効データの
みを保存する段階と、前記段階で得た有効データにより
２次元画像を再構成する段階とから成ることを特徴とす
るものである。(Means for Solving the Problems) According to the present invention for solving the above problems, an MRI three-dimensional imaging method for performing scanning by applying a first warp gradient to a warp axis and applying a second warp gradient to a slice axis. in the field of view FOV _Z user specified in the thickness direction, and the stage of the condition setting inputting the thickness direction matrix N _Z and the scan average number N _a, aliasing imaging by increasing the thickness direction field from the field of view in the real scan In order to drive out, the actual scan thickness direction field of view FOV _Z ′, the actual scan thickness direction matrix N _Z ′, the average number of scans N _a ′ and
Calculating N _A ′ and the thickness direction partial average number of views N _fr , and _NZ ′ = INT (N _Z · c / 2.0 + 0.999) × 2 c is c ≧ 1.2 FOV _Z ′ = FOV _Z × N _{Z '/ N Z N a'} = N a · N Z / N Z 'N A' = INT (N a ') N fr = N a · N Z -N A' · N Z ' real scan second warp step the GWS2 determined calculated by the following equation, applying a warp gradient with distance of the GWS2, GWS2 = 1 / (γ · TSW · FOV Z ') TSW ... warped time the thickness direction matrix N _Z', scan average 'and performing a scan of the thickness direction matrix N _Z' number N _a partially different real scan average number of times 'and the thickness direction matrix N _Z based on the thickness direction partial average number of views N _fr' N _a of the data in the Performing data processing by performing a discrete Fourier transform operation, and discarding unnecessary aliasing data from the data on which the Fourier transform has been performed in the step. The method comprising storing only valid data, and is characterized in that comprising a step of reconstructing a two-dimensional image by effective data obtained in the step.

（作用） 指定された厚み方向の視野，マトリクス数及びスキャ
ン平均回数を入力し、その入力データに基づき一定の法
則に従って視野を拡大し、拡大した視野に応じたマトリ
クス数を決定し、合計のマトリクス数を指定された厚み
方向マトリクス数とスキャン平均回数によるマトリクス
数に合わせるように残りのマトリクス数を決める。(Action) A field of view in the specified thickness direction, the number of matrices, and the average number of scans are input, the field of view is enlarged according to a certain rule based on the input data, and the number of matrices is determined according to the expanded field of view. The number of remaining matrices is determined so that the number matches the designated number of matrices in the thickness direction and the number of matrices based on the average number of scans.

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の方法を詳細に説明す
る。(Example) Hereinafter, the method of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第２図は本発明の方法を実施するMRIのパルスシーケ
ンスの図である。このパルスシーケンスを説明する前に
スキャンの時間短縮のための手法を説明する。第３図は
第２図のパルスシーケンスによって行おうとする手法の
説明図である。図において、（イ）図はデータを取ろう
とする被検体10のスライス方向の厚みを示す図で、この
厚みを256ビューの走査でデータを採取するものであ
る。（ロ）図は（イ）図の被検体10の厚みを５等分し
て、10a,10b,10c,10d,10eに分け、10b,10dは関心の無い
領域としてデータを取ることなく、10a,10c,10eの部分
に対して各51ビューずつでデータを採取する場合を示し
ている。この10a,10c,10eの部分は同一TR時間内に３回
の走査をそれぞれ行って走査時間を1/5にしようとする
ものである。FIG. 2 is a diagram of an MRI pulse sequence for implementing the method of the present invention. Before describing the pulse sequence, a method for shortening the scan time will be described. FIG. 3 is an explanatory diagram of a technique to be performed by the pulse sequence of FIG. In the figure, (a) shows the thickness in the slice direction of the subject 10 for which data is to be obtained, and the thickness is collected by scanning 256 views. (B) In the figure, the thickness of the subject 10 in the figure (a) is divided into five equal parts and divided into 10a, 10b, 10c, 10d, and 10e. , 10c, and 10e are collected in 51 views. The portions 10a, 10c, and 10e are used to perform three scans within the same TR time to reduce the scan time to 1/5.

次に、第２図のパルスシーケンスについて説明する。
図において、第８図，第９図と同等の部分には同一の符
号を付してある。図中、11は90゜パルス１を印加した時
スライス勾配２によって特定の部位（以下スラブとい
う）、例えば、第３図の10aを励起し、次に180゜パルス
５を印加して反転させる時、他のスラブ10c,10eにも及
び範囲を励起すれば、その回復を待つ必要があるので、
他のスラブに影響を及ぼさないようにして第１のスラブ
10aのみに限定するためのスライス勾配である。ここで
スラブというのはデータを取る厚み範囲の中、関心のな
い領域10b,10dはデータを取らないで、関心領域10a,10
c,10eのデータを取るようにした各範囲10a,10c,10eのこ
とである。12はスライス勾配11により乱れたスピンの位
相を元に戻すためのリフェーズ勾配である。Next, the pulse sequence of FIG. 2 will be described.
In the figure, the same parts as those in FIGS. 8 and 9 are denoted by the same reference numerals. In the figure, reference numeral 11 denotes a time when a 90 ° pulse 1 is applied, a slice gradient 2 excites a specific portion (hereinafter referred to as a slab), for example, 10a in FIG. If the range is excited to other slabs 10c and 10e, it is necessary to wait for the recovery,
First slab without affecting other slabs
This is a slice gradient for limiting to only 10a. Here, the slab means that in the thickness range in which data is taken, the regions 10b and 10d that are not interested
These are the ranges 10a, 10c, and 10e for which data of c and 10e are taken. Reference numeral 12 denotes a rephase gradient for restoring the phase of the spin disturbed by the slice gradient 11.

21は同一TR内に第２スラブ10cを励起するための90゜
パルスで、第１スラブ10aを励起する90゜パルス１とは
周波数が異なっている。22は90゜パルス21と共に第２ス
ラブ10cを共鳴させるためのスライス勾配である。24〜3
2はそれぞれ４〜12の第１スラブ10aに対する各RFパルス
勾配、信号等に相当する第２スラブ10cに対するもの
で、２〜12に対して20を加えた番号のものが対応してい
る。第２スラブ10cの後に、第３スラブ10eに対してRFパ
ルス，勾配等を印加するが、前記の場合と同様なので省
略する。この場合も90゜パルス,180゜パルスの周波数は
第３スラブ10eの位置を指定する周波数となっている。Reference numeral 21 denotes a 90 ° pulse for exciting the second slab 10c in the same TR, which has a different frequency from the 90 ° pulse 1 for exciting the first slab 10a. 22 is a slice gradient for resonating the second slab 10c together with the 90 ° pulse 21. 24-3
Reference numeral 2 denotes a second slab 10c corresponding to each of the RF pulse gradients, signals, and the like for the 4 to 12 first slabs 10a, and corresponds to a number obtained by adding 20 to 2 to 12. After the second slab 10c, an RF pulse, a gradient, and the like are applied to the third slab 10e, but the description is omitted because it is the same as the above case. Also in this case, the frequency of the 90 ° pulse and the 180 ° pulse is the frequency for specifying the position of the third slab 10e.

3Dスキャンはこの各スラブについて行うもので、第１
スラブ10aについて見ると、第４図に示すようにこのス
ラブ10aの範囲内を複数のスライス面30で構成されるよ
うに３次元データを得るものである。図では６枚のスラ
イス面30によるデータを得る場合を示している。The 3D scan is performed on each of these slabs,
Referring to the slab 10a, three-dimensional data is obtained so that the area of the slab 10a is constituted by a plurality of slice planes 30 as shown in FIG. The figure shows a case where data is obtained from six slice planes 30.

次に上記のように構成された実施例のパルスシーケン
スによるスキャンを実施するためのMRIの要部構成図を
第５図に示す。Next, FIG. 5 shows a configuration diagram of a main part of the MRI for performing the scan by the pulse sequence of the embodiment configured as described above.

図において、41は内部に被検体を挿入するための空間
部分（孔）を有し、この空間部分を取巻くようにして、
被検体に一定の静磁場を印加する静磁場コイルと勾配磁
場を発生する勾配磁場コイル（勾配磁場コイルはx,y,z
の３軸のコイルを備えている。）と被検体内の原子核の
スピンを励起するためのRFパルスを与えるRF送信コイル
と被検体からのNMR信号を検出する受信コイル等が配置
されているマグネットアセンブリである。静磁場コイ
ル、勾配磁場コイル、RF送信コイル及び受信コイルは、
それぞれ静磁場電源42、勾配磁場駆動回路43、RF電力増
幅器44及び前置増幅器45に接続されている。シーケンス
記憶回路46は計算機47からの指令に従って任意のビュー
で、ゲート変調回路48を操作（所定のタイミングでRF発
振回路49のRF出力信号を変調）し、第１図のパルスシー
ケンスに基づくRFパルス信号をRF電力増幅器44からRF送
信コイルに印加する。又、シーケンス記憶回路46は、同
じく第１図のパルスシーケンスに基づくシーケンス信号
によって勾配磁場駆動回路43を操作して、第３図に示す
ようにx,y,zの３軸にそれぞれ勾配磁場を供給する。50
はRF発振回路49の出力を参照信号として、前置増幅器45
の受信信号出力を位相検波する位相検波器である。この
出力信号はAD変換器51においてディジタル信号に変換さ
れ、計算機47に入力される。52は計算機47に種々のパル
スシーケンスの実現のための指示及び種々の設定値等の
入力をするための操作コンソール、53は計算機47で再構
成された画像を表示する表示装置である。In the figure, 41 has a space portion (hole) for inserting a subject therein, so as to surround this space portion,
A static magnetic field coil that applies a constant static magnetic field to the subject and a gradient magnetic field coil that generates a gradient magnetic field (the gradient magnetic field coils are x, y, z
3 axis coil. ), A magnet assembly in which an RF transmitting coil for applying an RF pulse for exciting spins of nuclei in the subject, a receiving coil for detecting an NMR signal from the subject, and the like are arranged. Static magnetic field coil, gradient magnetic field coil, RF transmitting coil and receiving coil are
Each is connected to a static magnetic field power supply 42, a gradient magnetic field drive circuit 43, an RF power amplifier 44, and a preamplifier 45. The sequence storage circuit 46 operates the gate modulation circuit 48 (modulates the RF output signal of the RF oscillation circuit 49 at a predetermined timing) in an arbitrary view according to a command from the computer 47, and outputs an RF pulse based on the pulse sequence of FIG. A signal is applied from RF power amplifier 44 to the RF transmit coil. Also, the sequence storage circuit 46 operates the gradient magnetic field drive circuit 43 by a sequence signal based on the pulse sequence of FIG. 1 to store the gradient magnetic fields in the three axes x, y, and z as shown in FIG. Supply. 50
Represents the output of the RF oscillation circuit 49 as a reference signal,
Is a phase detector that performs phase detection on the output of the received signal. This output signal is converted into a digital signal by the AD converter 51 and input to the computer 47. Reference numeral 52 denotes an operation console for inputting instructions for realizing various pulse sequences and various set values to the computer 47, and 53 a display device for displaying an image reconstructed by the computer 47.

次に、上記のように構成された装置を用い、第２図の
パルスシーケンスで行われる本実施例の３次元イメージ
ング方法の手順を第１図のフローチャートを用いて説明
する。Next, the procedure of the three-dimensional imaging method according to the present embodiment, which is performed by the pulse sequence shown in FIG. 2 using the apparatus configured as described above, will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

ステップ１ 使用者指定の厚み方向の視野（スラブの幅に相当）FO
V_Z,厚み方向のスライス枚数であるマトリクスN_Z（≧４
の偶数），第１スラブ10aのデータ採取のために行うス
キャンの繰り返しの平均回数N_aを操作コンソール52によ
り計算機47に入力する。Step 1 Field of view in the thickness direction specified by the user (corresponding to the width of the slab) FO
V _Z , the matrix N _Z (≧ 4) which is the number of slices in the thickness direction
An even number), and inputs it to the computer 47 by repeating average number N _a operator console 52 scans performed for data collection of the first slab 10a.

ステップ２ エリアジングイメージが有効スライス以外の厚み方向
のスライス位置に分離できるように厚み方向の視野，厚
み方向のマトリクスを大きく取る。この場合、厚み方向
の１枚当たりのスライス厚を変化させないように厚み方
向の視野とマトリクスを決定する。このように大きく取
った視野をFOV_Z′とし、マトリクスをN_Z′とする。この
ステップではステップ１で入力された各データに基づき
計算機47は次式の計算を行い、マトリクスN_Z′，視野FO
V_Z′，スキャン平均回数N_a′を求める。平均回数N_a′は
全範囲のスキャン回数即ち整数スキャン回数N_A′と厚み
方向部分平均ビュー数N_frとに分けられる。Step 2 The field of view in the thickness direction and the matrix in the thickness direction are large so that the aliasing image can be separated into slice positions in the thickness direction other than the effective slice. In this case, the field of view and the matrix in the thickness direction are determined so as not to change the slice thickness per sheet in the thickness direction. The field of view thus taken large is FOV _Z ′, and the matrix is N _Z ′. In this step, the computer 47 calculates the following equation based on each data input in step 1, and calculates a matrix _NZ ', a field of view FO
V _Z ′ and the average number of scans N _a ′ are obtained. The average number of times N _a ′ is divided into the number of scans of the entire range, that is, the integer number of scans N _A ′, and the thickness direction partial average number of views N _fr .

N_Z′＝INT（N_Z・c/2.0＋0.999）×２ …（１） 式中、INTは整数化を意味し、0.999を加えて整数化する
のは切り上げを意味している。又、INT中で1/2にし整数
化後２倍するのはｃ倍した範囲内の偶数マトリクスの数
を得るためである。尚、平均回数N_aはN_a≧1.5で指定さ
れる。又、ｃは厚み方向マトリクスN_Zに対する倍数で、
ｃ≧1.2である。N _Z ′ = INT ( _NZ · c / 2.0 + 0.999) × 2 (1) In the expression, INT means conversion into an integer, and adding 0.999 to convert into an integer means rounding up. The reason why the number is doubled after being converted to 1/2 in INT after being converted into integers is to obtain the number of even-numbered matrices within the range multiplied by c. The average number of N _a are designated by N _a ≧ 1.5. C is a multiple of the thickness direction matrix _NZ ,
c ≧ 1.2.

FOV_Z′＝FOV_Z×N_Z′/N_Z …（２） この式は（１）式によって増やされたマトリクスに対応
して増加したFOVである。 _{FOV Z '= FOV Z × N} Z' / N Z ... (2) This equation is FOV was increased in response to a matrix was increased by (1).

スキャン時間を使用者指定のものと等しくするために
実スキャンパラメータとなるN_Z′で行う平均回数N_a′を
決定する。In order to make the scan time equal to the one designated by the user, the average number of times N _a 'to be performed with N _Z ' which is the actual scan parameter is determined.

N_a′＝N_a・N_Z/N_Z′ …（３） （３）式で決定されるN_a′から実スキャンにおいて全厚
み方向のビューに亘るスキャンの平均回数N_A′及び部分
的に平均を行う厚み方向のビュー数N_frを求めると、 N_A′＝INT（N_a′） …（４） （４）式のINTは小数部分を切り捨てた整数部分を意味
する。 _{N a '= N a · N} Z / N Z' ... (3) (3) formula N _a determined 'average from scanning across the view of all thickness direction in the real number of scans N _A' and partially in When the number of views N _fr in the thickness direction to be averaged is obtained, N _A ′ = INT (N _a ′) (4) INT in the equation (4) means an integer part obtained by truncating the decimal part.

N_fr＝N_a・N_Z−N_A′・N_Z′ …（５） N_frはFOV_Z′の整数部分を除いた部分的なスキャンの平
均マトリクス数である。以上の演算はすべて計算機47で
行われる。 _{N fr = N a · N Z} -N A '· N Z' ... (5) N fr is the average number of matrices of partial scans excluding the integer part of the FOV _Z '. All of the above operations are performed by the computer 47.

ステップ３ （１）式，（２）式で得られたマトリクスN_Z′及びFO
V_Z′を実スキャンのパラメータとして厚み方向のワープ
ステップGWS2を次式により求める。Step 3 The matrices N _Z 'and FO obtained by the equations (1) and (2)
The warp step GWS2 in the thickness direction is obtained by the following equation using V _Z ′ as a parameter of the actual scan.

GWS2＝1/（γ・TSW・FOV_Z′） …（６） 但し；γ…核磁気回転比 TSW…ワープ時間 このGWS2はシーケンス記憶回路46に与えられ、勾配磁場
駆動回路43によりGWS2の間隔で変化するワープ勾配を印
加する。GWS2 = 1 / (γ · TSW · FOV _Z ′) (6) where: γ: Nuclear magnetic rotation ratio TSW: Warp time Apply a changing warp gradient.

ステップ４ 計算機47はステップ２とステップ３で得られた演算結
果に基づき、シーケンス記憶回路46に視野FOV_Z′，厚み
方向のマトリクスN_Z′，ワープステップGWS2,スキャン
回数N_A′と厚み方向部分スキャンマトリクス数N_frとを
出力する。シーケンス記憶回路46は与えられた条件によ
り第５図に示す勾配磁場駆動回路43,ゲート変調回路48,
RF発振回路49,RF電力増幅器44を動作させてスキャンを
行う。この場合、スキャンの回数は与えられたN_A′,
N_fr,N_Z′から厚み方向マトリクスN_Z′で部分的に異なる
平均回数をもつスキャンを行う（N_frはワープ勾配の低
周波部を中心に行う）。このようにして行ったスキャン
の方法と従来の方法との比較の一例を第６図に示す。図
において、（イ）は従来の方法によるスキャンの図で、
厚み方向のマトリクスをNo.1〜No.4のN_Z＝４のスライス
によって行い、スキャンの平均回数を２回とした図、
（ロ）は本実施例による３次元イメージング方法により
平均回数N_A′＝1,N_fr＝２で行うスキャンで、いずれの
場合もそのスキャンの数は（イ）では４×２＝8,（ロ）
では６＋２＝８で同一回数のスキャンを行っている。Step 4 The computer 47 stores the field of view FOV _Z ′, the matrix N _Z ′ in the thickness direction, the warp step GWS 2, the number of scans N _A ′ and the thickness direction portion in the sequence storage circuit 46 based on the calculation results obtained in Steps 2 and 3. The number of scan matrices N _fr is output. The sequence storage circuit 46 has a gradient magnetic field drive circuit 43, a gate modulation circuit 48,
The scan is performed by operating the RF oscillation circuit 49 and the RF power amplifier 44. In this case, the number of scans is given by N _A ′,
N _fr, performs scanning with partially different average number in the 'thickness direction matrix N _Z from' N _Z (N _fr performs mainly the low frequency part of the warp gradient). FIG. 6 shows an example of a comparison between the scanning method thus performed and the conventional method. In the figure, (a) is a diagram of the scan by the conventional method,
A diagram in which the matrix in the thickness direction is performed by No. 1 to No. 4 slices of _NZ = 4, and the average number of scans is 2,
(B) is a scan performed with the average number of times N _A ′ = 1 and N _fr = 2 by the three-dimensional imaging method according to the present embodiment. In each case, the number of scans is 4 × 2 = 8, (A) B)
In this example, the same number of scans is performed with 6 + 2 = 8.

ステップ５ 厚み方向へのマトリクスN_Z′点のデータを計算機47に
より離散フーリエ変換（DFT）処理する。Step 5 The data of the matrix _NZ 'point in the thickness direction is subjected to discrete Fourier transform (DFT) processing by the computer 47.

ステップ６ 第６図（ロ）のエリアジングデータNo.1とNo.6を捨
て、有効データNo.2〜No.5を計算機47のメモリに保存す
る。この状態を第７図に示す。図において、（イ）図は
第６図（ロ）に示したスキャンにより得た第１スラブ10
aのデータで＃3,＃４は部分的平均を行ったデータであ
る。（ロ）は（イ）のマトリクスN_Z′のデータをフーリ
エ変換したデータで、61はN_Z′のうち両端のスライスに
おける＃1,＃６のウリアジングデータとして捨てるデー
タ、62は残しておくスライスN_Zに相当する有効データで
ある。Step 6 The aliasing data No. 1 and No. 6 in FIG. 6B are discarded, and the effective data No. 2 to No. 5 are stored in the memory of the computer 47. This state is shown in FIG. In the figure, (a) shows the first slab 10 obtained by the scan shown in FIG. 6 (b).
In the data of a, # 3 and # 4 are data obtained by performing partial averaging. (B) is Fourier-transformed data of the matrix N _Z 'of (a), 61 is data discarded as urging data of # 1 and # 6 in both slices of N _Z ', and 62 is left This is valid data corresponding to slice _NZ .

ステップ７ 第７図（ロ）のN_Zに相当する有効データについて計算
機47は２次元画像を再構成する。Step 7 The computer 47 reconstructs a two-dimensional image with respect to the effective data corresponding to _NZ in FIG.

尚、ここで第６図の例について、ステップ２に示した
式に数値を代入して検討してみる。この例では、N_a＝2,
N_Z＝４が与えられている。ｃ＝1.2として（１）式から
厚み方向マトリクスN_Z′は N_Z′＝INT（４×1.2/2.0＋0.999）×２＝６ （３）式からスキャン平均回数N_a′は スキャンを行うビュー数は N_fr＝２×４−１×６＝２ 以上の結果から第６図（ロ）のスキャンが行われること
が分る。Here, the example of FIG. 6 will be examined by substituting numerical values into the equation shown in step 2. In this example, N _a = 2,
N _Z = 4 is given. As c = 1.2 (1) the thickness direction matrix N _Z from the equation 'is _{N Z' = INT (4 ×} 1.2 / 2.0 + 0.999) × 2 = 6 (3) scans average number N _a 'from equation The number of views to scan N _fr = 2 × 4-1 × 6 = 2 From the above results, it can be seen that the scan of FIG. 6 (b) is performed.

以上詳細に説明したように本実施例によれば、使用者
側に指定たれたパラメータであるスキャン時間を延長す
ることなく、又、SN比や分解能の劣化なしにエリアジン
グイメージを分離除去し、効率良く有効イメージを得る
ことができる。As described in detail above, according to the present embodiment, without extending the scan time, which is a parameter designated by the user, and separating and removing the aliasing image without deteriorating the SN ratio or resolution, Effective images can be obtained efficiently.

従来の選択励起によるマルチスラブ法において連続す
るマルチスラブの３次元イメージングでは、厚み方向視
野の両端のスライスがエリアジングにより潰れるために
一度に関心部位の有効イメージが得られず、２回に亘る
スキャンを行ってエリアジングによる欠落イメージを埋
めていたが、本実施例により厚み方向FOVを互いに重な
るよう大きく取ることにより、エリアジングイメージを
除去すれば、欠落イメージなしに連続した関心部位の有
効イメージが１回のスキャンで得られ、効率の良いイメ
ージングが行える。In three-dimensional imaging of a continuous multislab in the conventional multislab method using selective excitation, slices at both ends of a thickness direction visual field are collapsed by aliasing, so that an effective image of a site of interest cannot be obtained at once, and two scans are performed. Was performed to fill in the missing image due to aliasing.However, by removing the aliasing image by increasing the thickness direction FOV so as to overlap each other according to the present embodiment, the effective image of the continuous region of interest without the missing image can be obtained. It can be obtained by one scan and efficient imaging can be performed.

尚、本発明は本実施例に限定されるものではない。こ
の自動調整法は他の3Dスピンワープ法のパルスシーケン
スを用いてもよい。Note that the present invention is not limited to the present embodiment. This automatic adjustment method may use a pulse sequence of another 3D spin warp method.

又、深さ方向のフーリエ変換は離散フーリエ変換に限
る必要はなく、これと等価なアルゴリズムを用いてもよ
い。Further, the Fourier transform in the depth direction need not be limited to the discrete Fourier transform, and an algorithm equivalent to this may be used.

（発明の効果） 以上詳細に説明したように本発明によれば、スキャン
時間の増大、分解能の劣化、SN比の劣化等の不具合を生
ずることなくエリアジングイメージを分離除去し、効率
良く有効なイメージを得ることができて、実用上の効果
は大きい。(Effects of the Invention) As described in detail above, according to the present invention, aliasing images can be separated and removed without causing problems such as an increase in scan time, deterioration in resolution, and deterioration in S / N ratio. The image can be obtained, and the practical effect is great.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第１図は本発明の一実施例の方法実施の手順を示すフロ
ーチャート、 第２図は本発明の方法に用いるパルスシーケンスの図、 第３図は３次元イメージング方法において、厚み方向に
スラブを設けて厚み方向のスライスを分割する方法を示
す図、 第４図は１つのスラブをスライス面で分割した状態を示
す図、 第５図は本発明の実施例の方法を実施するための装置の
図、 第６図は本発明の実施例の方法を用いて行ったスキャン
の説明図、 第７図は第６図の方法によりスキャンして得たデータの
図、 第８図は従来のMRIのパルスシーケンスの図、 第９図は従来のMRIによる３次元イメージング方法のパ
ルスシーケンスの図、 第10図はRFコイルの感度分布を利用した視野制限の概念
図、 第11図はRFの選択励起を利用した視野制限の概念図であ
る。 1,21……90゜パルス 2,11,22,31……スライス勾配 5,25……180゜パルス 6,26……第１ワープ勾配 7,27……SE信号 9,29……第２ワープ勾配 10……被検体、10a……第１スラブ 10c……第２スラブ、10e……第３スラブ 41……マグネットアセンブリ 44……RF電力増幅器 46……シーケンス記憶回路 47……計算機、52……操作コンソール N_a……指定されたスキャン繰り返し平均回数 N_a′……実スキャン繰り返し平均回数 N_Z……指定された厚み方向マトリクス N_Z′……実スキャン厚み方向マトリクス FOV_Z……厚み方向視野 FOV_Z′……実スキャン厚み方向視野 N_A′……実スキャン整数平均回数 N_fr……厚み方向実スキャン部分平均ビュー数FIG. 1 is a flow chart showing a procedure for carrying out a method according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a pulse sequence used in the method of the present invention. FIG. FIG. 4 is a view showing a method of dividing a slice in a thickness direction, FIG. 4 is a view showing a state in which one slab is divided by a slice plane, and FIG. 5 is a view of an apparatus for carrying out a method of an embodiment of the present invention. FIG. 6 is an explanatory view of a scan performed by using the method of the embodiment of the present invention. FIG. 7 is a view of data obtained by scanning by the method of FIG. 6, and FIG. 8 is a conventional MRI pulse. Diagram of sequence, Fig. 9 is a diagram of pulse sequence of the conventional 3D imaging method by MRI, Fig. 10 is a conceptual diagram of visual field restriction using sensitivity distribution of RF coil, Fig. 11 is using selective excitation of RF It is a conceptual diagram of the restricted visual field. 1,21… 90 ° pulse 2,11,22,31… Slice gradient 5,25… 180 ° pulse 6,26… 1st warp gradient 7,27… SE signal 9,29… 2 Warp gradient 10 subject 10a First slab 10c Second slab 10e Third slab 41 Magnet assembly 44 RF power amplifier 46 Sequence storage circuit 47 Computer 52 … Operation console N _a …… Specified average number of scan repetitions N _a ′ …… Average number of actual scan repetitions N _Z …… Specified thickness direction matrix N _Z '…… Real scan thickness direction matrix FOV _Z …… Thickness FOV _Z ′ …… Real scan thickness sight N _A ′ …… Average number of real scan integers N _fr …… Thickness direction actual scan partial average number of views

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】スライス軸にワープ勾配を印加して３次元
データを取得するスキャンを繰り返して行うMRI装置で
あって、 一画像におけるスライス軸方向の厚みを変えないで画像
の枚数に対応する該スライス軸方向におけるマトリクス
の数を増加させる手段と、 前記３次元データを取得する全スキャン時間が同じにな
るように、前記数を増加させた全マトリクスのうちの一
部分については前記スキャンを繰り返す平均回数を同じ
にしてスキャンを行うとともに該全マトリクスのうちの
他の部分については該平均回数を減らしてスキャンを行
うことにより、３次元データを取得する手段と、 前記取得した３次元データのうち前記数の増加により生
じたマトリクス部分に対応するデータを用いないで画像
再構成を行う手段とを備えたことを特徴とするMRI装
置。An MRI apparatus for repeatedly performing a scan for acquiring three-dimensional data by applying a warp gradient to a slice axis, wherein the MRI apparatus corresponds to the number of images without changing the thickness in the slice axis direction in one image. Means for increasing the number of matrices in the slice axis direction, and the average number of times the scan is repeated for a part of the matrix for which the number is increased so that the total scan time for acquiring the three-dimensional data is the same. Means for acquiring three-dimensional data by performing scanning while performing the same, and performing scanning while reducing the average number of times for other parts of the entire matrix; Means for performing image reconstruction without using data corresponding to the matrix portion caused by the increase in the number of pixels. MRI apparatus.