JP3124789B2 - Mrイメージング方式 - Google Patents

Mrイメージング方式

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JP3124789B2
JP3124789B2 JP03145920A JP14592091A JP3124789B2 JP 3124789 B2 JP3124789 B2 JP 3124789B2 JP 03145920 A JP03145920 A JP 03145920A JP 14592091 A JP14592091 A JP 14592091A JP 3124789 B2 JP3124789 B2 JP 3124789B2
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嘉之 宮元
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  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はMRイメージング方式に
係り、特に血流速度など流体速度の計測に適したMRイ
メージング方式に関する。
【0002】
【従来の技術】MRイメージング方式として、形態情報
のみならず血流などの流体情報を可視化する技術が知ら
れている。この種の従来技術としては、例えば、シミズ
ケイ,マツダ テイ,エト アル:ビジュアライゼー
ション オブ ムービング フルッド:クァンティタテ
ィブ アナリシス オブ ブラッド フロウ ビィラシ
ティ ユージング エムアール イメージング.ラジオ
ロジィ 159:195−199,1986(Simi
zu K,Matuda T,etal:Visual
ization of moving fluid:Q
uantitative analysis of b
lood flow velocityusing M
R imaging.Radiology 159:1
95−199,1986),その他、特開昭61−18
7850号,特開昭62−109174号,特開昭63
−186639号,特開昭63−230157号,特開
平1−126955号公報等に記載されている。
【0003】ここで、従来のMR方式による血流イメー
ジング方式の一例を図4により説明する。
【0004】図4のパルスシーケンスに示すように、高
周波パルス(RF)パルス201と計測対象である被検
体の流体の流れ方向に対して平行な方向のスライス用傾
斜磁場211とで、流れに対し垂直な面251を選択励
起する。次いで、前記スライス用傾斜磁場と直交する傾
斜磁場221で位相エンコードを行う。この位相エンコ
ードにより毎回、一定量だけ大きさを変えた傾斜磁場を
印加し、これを所定回数繰返して、後述のエコー信号に
位置情報を与える。繰返しの回数や傾斜磁場の大きさの
変化の量は得ようとする画像の分解能によって決定され
る。
【0005】また、流れと平行方向の傾斜磁場212,
213を印加して周波数エンコードを行う。212,2
13は、流体部からの信号が大きくなるように、大き
さ,印加時間が決定される。するとエコー信号231が
発生するので、これをタイミング信号241で計測す
る。この計測を前述のように位相エンコード回数分繰返
す。このようにして得たエコー信号231を2次元フー
リエ変換すると、選択励起からエコー信号計測までの移
動距離及び流体速度がわかり、流体速度データを画像処
理して血流速像が得られる。
【0006】図5はSE画像を模式化したものである。
【0007】図5の(a)がスライス面251のSE画
像でイ,ロ,ハ,ニが流体部を速度データとして表した
ものである〔実際にはスライス面251には、流体部の
ほかにその被検体の性質に応じた形態が画像化されるが
作図の便宜上省略している。被検体として代表的なもの
に生体があり流体部は血管部(血流部)となる〕。図4
で用いた傾斜磁場211,212,213は、図5
(a)では図面に対して垂直方向に設定され、傾斜磁場
221は図の左右方向に設定される。そして、図5
(b)が上記パルスシーケンスを用いて得られた流速画
像252で、本図は所定厚スライス面251を図5
(a)のA方向側面から眺めたものに相当し、流体の移
動がそのまま画像化されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来のMRイメージン
グを用いて血流などの流体速度を画像化する場合には、
流体の流れに垂直な断面(スライス面)を励起し、励起
した信号に対し位相エンコードという操作を行って位置
情報を付加するため、スライス面全体を画像化してい
た。そのため、血流イメージを得るためには励起及び位
相エンコード操作を多数繰返して画像データを収集しな
ければならず、画像処理までに多くの時間を要し、リア
ルタイムの血流計測などを行うことは不可能であった。
【0009】本発明は以上の点に鑑みてなされ、その目
的は、一回のパルスシーケンスで準リアルタイムに被検
体の流体速度データ及びその画像表示を可能にするMR
イメージング方式を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためには、計測対象となる流体部或いはこれに加え
て周辺だけに的を絞って画像情報を得ればよいことに着
目し、基本的には次のようなMRイメージング方式を提
案する。
【0011】すなわち、静磁場中におかれた被検体に高
周波磁場を印加し、被検体より発する核磁気共鳴信号
(エコー信号)に基づき画像処理を施すMRイメージン
グ方式において、傾斜磁場を印加しつつ選択励起用RF
パルス(第1パルス)と2つの180°パルス(第2,
第3パルス)を印加して、第1のパルスにより流れに対
し垂直な面(第1面)を励起し、第2パルスで第1面に
直交した面(第2面)を励起し、第3パルスで第1面,
第2面両面と直交した面(第3面)を励起し、これらの
過程を経て発生するエコー信号に対し流れの方向に平行
な傾斜磁場(第1面励起時に使用したのと同様の傾斜磁
場)で周波数エンコードを行ってエコー信号を計測し、
且つ各傾斜磁場方向の速度に対するモーメントを零にす
る。
【0012】
【作用】上記構成よりなれば、選択励起用の第1パルス
から第3パルスによって得られた選択励起面(第1面,
第2面,第3面)同士の直交する箇所のみがエコー信号
発生領域として局所化される。
【0013】従って、予め被検体のうち流体速度データ
を知りたい箇所の位置を調べておき、この位置に合うよ
うに各方向(例えばZ軸,Y軸,X軸)の傾斜磁場(前
記第1パルス,第2パルス,第3パルスのそれぞれと協
働して選択励起を行う傾斜磁場)を設定すれば、ある特
定の流体部のみがエコー信号発生領域として的が絞られ
る。
【0014】そして、上記第1〜第3のパルス励起によ
って発生するエコー信号に対して流れ方向に平行な傾斜
磁場を印加すると、局所化された領域から流出した流体
の位置情報が周波数エンコードされる。この周波数エン
コードされたエコー信号を1次元フーリエ変換すると選
択励起用の第1パルス(RFパルス)から信号計測まで
の間の流体の移動量及び速度がわかる。このようなパル
スシーケンスを用いると、例えば図5で示した流体部イ
〜ニのうち一つのみを選択(局所化)してその速度デー
タのみの画像処理が可能となる。
【0015】
【実施例】本発明の一実施例を図1〜図3により説明す
る。
【0016】図1は本実施例のMRイメージング方式の
パルスシーケンス及びそれによって得られる励起面の説
明図、図2は本実施例に用いるMRイメージング装置の
構成図である。
【0017】まず、図2におけるMRイメージング装置
について説明する。
【0018】均一な静磁場を発生する磁石101中に被
検体102が置かれ、被検体中の 1Hに対して、核磁
気共鳴を生じさせるに必要なRF(高周波)パルスを送
受信システム106において発生させ、このRFパルス
を送信コイル104に印加して、コイル104より被検
体102に対して高周波磁場として照射する。
【0019】上記RFパルスを一定時間照射後に、被検
体中の1Hから発生する核磁気共鳴信号(エコー信号)
を受信コイル105によって検出し、送受信システム1
06に取り込まれる。このエコー信号は、送受信システ
ム106によって可聴周波数に変換され、さらにA/D
変換器107によってディジタル信号となる。このディ
ジタル信号は計算機109により必要な処理がなされ、
得られた画像をディスプレイ110に表示する。
【0020】また、上記のRFパルスによる励起を行う
場合は、計算機109が予め決められた条件に基づき傾
斜磁場電源108を制御して電源108と接続された傾
斜磁場コイル103を印加し、これによりイメージング
に必要な位置情報をエコー信号に付加するための傾斜磁
場を発生させる。なお、送受信システム106も計算機
109によって制御される。
【0021】次に本実施例のMRイメージング方式を図
1により説明する。
【0022】まず、RFパルス(90°パルス;第1パ
ルス)301と傾斜磁場311(流体の流れ方向と平行
な傾斜磁場Gz)で計測対象である流体の流れ方向に対
して垂直な面361(第1面)を励起する。次いで、第
2パルス302と傾斜磁場322で第1面に直交した面
362(第2面)を励起し、その後、第3パルス303
と傾斜磁場332で第1面及び第2面と直交した面36
3(第3面)を励起する。以上の一連の過程を経て被検
体102には、第1面361,第2面362,第3面3
63の直交する領域Pがエコー信号発生箇所として局所
的に設定される(図中、斜線部が信号を発生する領域で
ある)。
【0023】この局所領域Pを形成する場合には、予め
計測すべき流体部の位置を確認しておき、これに合わせ
て傾斜磁場311,322,332を設定しておく。ま
た、上記各傾斜磁場によって第1面361,第2面36
2,第3面363の厚みを制御でき、ひいては局所Pの
大きさを任意に変えることが可能である。
【0024】RFパルス301〜303の印加後に発生
するエコー信号341に対し流れの方向に平行な傾斜磁
場313(第1面励起時に使用したのと同様の傾斜磁
場)で周波数エンコードを行い、タイミング351で信
号を計測する。この計測信号は局所化された領域から流
出した流体の位置情報が周波数エンコードされたもの
で、この信号を1次元フーリエ変換するとRFパルス3
01印加から信号計測までの間の流体の移動量及び速度
がわかる。また、傾斜磁場312,321,323,3
31,333は各傾斜磁場方向の速度に対するモーメン
トを零にするように印加する。これにより、流体移動に
伴うスピンの位相変化が補正され、大きな流体速度信号
が得られる。
【0025】1次元フーリエ変換された流体速度データ
は、ディスプレイ110の画面にライン表示される。な
お、この画像表示を行う場合、図3に示すように1次元
フーリエ変換により得られた流体速度データの最新のも
のをディスプレイ上の画面の一端に表示すると共に、最
新の流体速度を得るたびにその前のデータを順に同一画
面内で1ラインづつ画像中央側へシフトさせると、時間
軸上に対応させて一連の流体速度データをグラフ表示す
ることができる。
【0026】この流体速度データのディスプレイ表示は
上記方式にかえて最新のデータのみを1ラインごとに画
像のこまを変えて表示してもよい。
【0027】以上の実施例によれば、必要最小限の局所
のみの流体部(例えば血管部)に的を絞ってMRイメー
ジングのための血流速データが得られる。その結果、準
リアルタイム(30ms)での血流計測を可能にし、ひ
いてはその結果を準リアルタイムでディスプレイを通し
て見ることができる。従って、ユーザ側の要求である不
正脈のような突発的な異常血流の観測も実現可能にす
る。
【0028】また、上記グラフと同じ画面上に心電波形
を表示すると、例えば人体の各部位の血流速と心臓の動
きの関係が分かり易くなるという利点がある。
【0029】
【発明の効果】本発明によれば、被検体のうちの流体部
のみを局所的に的を絞って、その流体速度を一回のパル
スシーケンスにより計測でき、従来に比べて流体速度に
関する計測及びその画像処理に要する時間を大幅に短縮
でき(従来のMRI方式のように位相エンコードを用い
る場合は約2〜3分要していたのが、本発明によれば3
0ms程度となった)、準リアルタイムで流体速度の画
像表示を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るMRイメージングのパ
ルスシーケンス及びそれにより得られる励起面の説明
図。
【図2】上記実施例に用いるMRイメージング装置の構
成図。
【図3】上記実施例によって得られた流体速度データの
ディスプレイ表示の一例を示す説明図。
【図4】従来のMRイメージングの一例を示すパルスシ
ーケンス及びそれにより得られる励起面の説明図。
【図5】上記従来のパルスシーケンスにより得られるS
E画像の模式図及びその流体速度を画像表示した状態の
説明図。
【符号の説明】
301…第1パルス、302…第2パルス、303…第
3パルス、311,322,332…傾斜磁場、361
…第1面、362…第2面、363…第3面。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI G01N 24/08 510Y (56)参考文献 特開 昭60−146138(JP,A) 特開 昭63−117743(JP,A) 特開 平4−303418(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 5/055 JICSTファイル(JOIS)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 静磁場中におかれた被検体に高周波磁場
    (RFパルス)を印加し、被検体より発する核磁気共鳴
    信号(エコー信号)に基づき画像処理を施すMR(核磁
    気共鳴)イメージング方式において、傾斜磁場を印加し
    つつ選択励起用のRFパルス(第1パルス)と2つの1
    80°RFパルス(第2,第3パルス)を印加して第1
    のパルスにより流れに対し垂直な面(第1面)を励起
    し、第2パルスで第1面に直交した面(第2面)を励起
    し、第3パルスで第1面,第2面両面と直交した面(第
    3面)を励起し、これらの過程を経て発生するエコー信
    号に対し流れの方向に平行な傾斜磁場(第1面励起時に
    使用したのと同様の傾斜磁場)で周波数エンコードを行
    ってエコー信号を計測し、且つ各傾斜磁場方向の速度に
    対するモーメントを零にすることを特徴とするMRイメ
    ージング方式。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記計測したエコー
    信号を即、1次元フーリエ変換して流体速度データを
    得、この流体速度データをディスプレイ上にライン表示
    するよう設定したことを特徴とするMRイメージング方
    式。
  3. 【請求項3】 請求項1において、前記計測したエコー
    信号を即、1次元フーリエ変換して流体速度データを
    得、この流体速度データの最新のものをディスプレイ上
    の画面の一端に表示すると共に、最新の流体速度を得る
    度にその前のデータを順に同一画面内で1ラインづつシ
    フトさせて一連の流体速度データを画像表示するよう設
    定したことを特徴とするMRイメージング方式。
  4. 【請求項4】 請求項2又は請求項3において、前記流
    体速度データが血流の流速である場合に前記ディスプレ
    イの同じ画面上に心電波形を表示するよう設定したこと
    を特徴とするMRイメージング方式。
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