JP3342721B2 - Mri装置 - Google Patents
Mri装置Info
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Description
さらに詳しくは、複数エコーを用いたMRI撮像を行う
MRI装置の改良に関する。
方法の一例の説明図である。k空間kspは、400
(=N)ビューから構成される。各ビューは、+200
*gwsから−199*gwsまでの位相に対応付けら
れている(gwsは、1ワープステップの勾配量であ
る)。k空間kspを、連続する80(=M)ビューず
つの5(=S)個のブロックb1,b2,b3,b4,
b5に分け、それぞれにブロック番号1〜5を付ける
(なお、NとSによっては、一部のブロックのビュー数
が他のブロックのビュー数と少し異なる場合も生じ
る)。また、各ブロックのビューに、正側に大きい位相
の順にビューナンバ#1〜#80を付加する。
数エコーについては、各ブロックb1,b2,b3,b
4,b5内の最も正側に大きい位相勾配を与えて、各ブ
ロックb1,b2,b3,b4,b5の#1ビューのデ
ータを収集する。第2回目の1次から5次までの複数エ
コーについては、各ブロックb1,b2,b3,b4,
b5内の2番目に正側に大きい位相勾配を与えて、各ブ
ロックb1,b2,b3,b4,b5の#2ビューのデ
ータを収集する。一般に、第k回目の1次から5次まで
の複数エコーについては、各ブロックb1,b2,b
3,b4,b5内のk番目に正側に大きい位相勾配を与
えて、各ブロックb1,b2,b3,b4,b5の#k
ビューのデータを収集する。これを第80回目まで繰り
返し、k空間kspのN(400=5×80)ビューの
データを収集する。そして、Nビューのデータに基づい
て画像を再構成する。
数エコーE1〜E5を収集するRARE法のパルスシー
ケンス図である(但、エコーE4,E5は図示省略)。
1次のエコーE1からは、ブロックb1内の最も大きい
位相(位相勾配=+200*gws)のビュー#1に対
応するデータが得られる。2次のエコーE2からは、ブ
ロックb2内の最も大きい位相(位相勾配=+120*
gws)のビュー#1に対応するデータが得られる。3
次のエコーE3からは、ブロックb3内の最も大きい位
相(位相勾配=+40*gws)のビュー#1に対応す
るデータが得られる。図示していないが、4次のエコー
E4からは、ブロックb4内の最も大きい位相(位相勾
配=−40*gws)のビュー#1に対応するデータが
得られる。5次のエコーE5からは、ブロックb5内の
最も大きい位相(位相勾配=−120*gws)のビュ
ー#1に対応するデータが得られる。
むDCブロックは、ブロックb3である。そこで、図7
に示すように、ブロックb3を担当する3次のエコーE
3までの時間3・TeがDCエコー時間TEである。な
お、Teは、エコー間隔である。DCブロックが支配的
に画像のコントラストを決めるから、換言すれば、この
DCエコー時間TEによって画像のコントラストが決ま
る。
では、DCブロックのブロック番号jは、 j=(S+1)/2 …(1) となる。そこで、DCエコー時間TEは、 TE=Te・j=Te・(S+1)/2 …(2) となる。エコー間隔Teは、MRI装置のハードウエア
(例えば勾配電源の能力)的な制限により最小値Te_m
inを持っている。そこで、(2)式は、 TE≧Te_min・(S+1)/2 …(3) となる。この(3)式は、ブロック数SによりDCエコー
時間TEが制約されることを表している。
集時間を短縮するためにブロック数Sを増やすと,DC
エコー時間TEが大きくなり,小さなDCエコー時間T
Eのコントラストの画像が得られなくなる問題点があ
り、逆に、小さなDCエコー時間TEのコントラストの
画像を得ようとすると,ブロック数Sを増やせず,デー
タ収集時間を短縮できなくなる問題点があった。そこ
で、この発明の目的は、DCエコー時間TEがブロック
数Sにより制約されないように改良し、ブロック数Sを
増やしても,小さなDCエコー時間TEのコントラスト
の画像を得られるようにしたMRI装置を提供すること
にある。
は、k空間を構成するNビューを、Mビューずつを1ブ
ロックとするS個のブロックに分けて1次からS次まで
の複数エコーにそれぞれ分担させ、データ収集するMR
I装置において、DCビューを含むDCブロックを分担
するエコーまでのDCエコー時間TEを直接的に又は間
接的に指定するDCエコー時間指定手段と、そのDCエ
コー時間TEを満足するようにDCブロックを分担する
エコーの次数iを決定すると共に,その次数iに合わせ
てDCブロック以外のブロックを分担するエコーの次数
を決定するブロック分担エコー決定手段とを具備したこ
とを特徴とするものである。なお、上記構成において、
DCエコー時間TEを直接的に指定するとは、DCエコ
ー時間を明示的に指定することを意味する。また、DC
エコー時間TEを間接的に指定するとは、DCエコー時
間以外のパラメータを指定することにより関連してDC
エコー時間が決定されることを意味する。
コーの中央のエコーにDCブロックに対応するエコーが
固定されていたが、この発明のMRI装置では、1次か
らS次までのエコーの中央のエコーに固定せず、指定さ
れたDCエコー時間TEを満足するような次数iのエコ
ーにDCブロックを分担させると共に,DCブロック以
外のブロックは次数i以外の次数のエコーに分担させ
る。このため、DCエコー時間TEがブロック数Sによ
り制約されなくなり、ブロック数Sを増やしても,小さ
なDCエコー時間TEのコントラストの画像を得られる
ようになる。
説明する。なお、これによりこの発明が限定されるもの
ではない。図1は、この発明の一実施例のMRI装置1
のブロック図である。計算機2は、操作卓13からの指
示に基づき、全体の作動を制御する。シーケンスコント
ローラ3は、記憶しているシーケンスに基づいて、勾配
磁場駆動回路4を作動させ、マグネットアセンブリ5の
勾配磁場コイルで勾配磁場を発生させる。また、ゲート
変調回路7を制御し、RF発振回路6で発生したRFパ
ルスを所定の波形に変調して、RF電力増幅器8からマ
グネットアセンブリ5の送信コイルに加える。
られたNMR信号は、前置増幅器9を介して位相検波器
10に入力され、さらにAD変換器11を介して計算機
2に入力される。計算機2は、AD変換器11から得た
NMR信号のデータに基づき、イメージを再構成し、表
示装置12で表示する。図2は、このMRI装置1によ
り実施される複数エコーを用いたMRI撮像方法につい
ての説明図である。k空間kspは、400(=N)ビ
ューから構成される。各ビューは、+200*gwsか
ら−199*gwsまでの位相に対応付けられている
(gwsは、1ワープステップの勾配量である)。k空
間kspを、連続する80(=M)ビューずつの5(=
S)個のブロックb1,b2,b3,b4,b5に分
け、それぞれにブロック番号1〜5を付ける(なお、N
とSによっては、一部のブロックのビュー数が他のブロ
ックのビュー数と少し異なる場合も生じる)。また、各
ブロックのビューに、正側に大きい位相の順にビューナ
ンバ#1〜#80を付加する。
数エコーについては、ブロックb2,b3,b4,b5
内の最も正側に大きい位相勾配を与えて、各ブロックb
2,b3,b4,b5の#1ビューのデータを収集す
る。ブロックb1については、エコーを対応させず、デ
ータの収集も行わない。第2回目の1次から4次までの
複数エコーについては、ブロックb2,b3,b4,b
5内の2番目に正側に大きい位相勾配を与えて、各ブロ
ックb2,b3,b4,b5の#2ビューのデータを収
集する。ブロックb1については、エコーを対応させ
ず、データの収集も行わない。一般に、第k回目の1次
から4次までの複数エコーについては、ブロックb2,
b3,b4,b5内のk番目に正側に大きい位相勾配を
与えて、各ブロックb2,b3,b4,b5の#kビュ
ーのデータを収集する。ブロックb1については、エコ
ーを対応させず、データの収集も行わない。これを第8
0回目まで繰り返し、k空間kspのブロックb2,b
3,b4,b5の合計320=4×80ビューのデータ
を収集する。そして、ブロックb1についてのデータが
収集されないことを補正するために、フーリエ変換の特
性を利用した複素共役や,ヒルベルト変換過程などを利
用した再構成法を実行し、画像を再構成する。
数エコーを収集するRARE法のパルスシーケンス図で
ある。1次のエコーE1からは、ブロックb2内の最も
大きい位相(位相勾配=+120*gws)のビュー#
1に対応するデータが得られる。2次のエコーE2から
は、ブロックb3内の最も大きい位相(位相勾配=+4
0*gws)のビュー#1に対応するデータが得られ
る。3次のエコーE3からは、ブロックb4内の最も大
きい位相(位相勾配=−40*gws)のビュー#1に
対応するデータが得られる。図示していないが、4次の
エコーE4からは、ブロックb5内の最も大きい位相
(位相勾配=−120*gws)のビュー#1に対応す
るデータが得られる。なお、図3のRARE法のパルス
シーケンスAと前記図7のRARE法のパルスシーケン
スBとの差は、ワープ軸にかける勾配である。
むDCブロックは、ブロックb3である。そこで、図3
に示すように、ブロックb3を担当する2次のエコーE
2までの時間2・TeがDCエコー時間TEである。な
お、Teは、エコー間隔である。上記の例ではブロック
b3を2次のエコーE2に分担させたが、もし、ブロッ
クb3を1次のエコーE1に分担させると、DCエコー
時間TE=Teとなる。このように、ブロック数Sに関
係なく,エコー時間TEを小さく出来る。従って、ブロ
ック数Sを増やしても,小さなDCエコー時間TEのコ
ントラストの画像を得られるようになる。
複数エコーを用いたMRI撮像方法を実施する際の動作
のフロー図である。マグネットアセンブリ5に被検体を
セットした後、ユーザが、操作卓13を用いて、複数エ
コーを用いたMRI撮像方法を実施するように指示を与
えると、計算機2が以下の処理を実行する。
のブロック数Sと,所望のDCエコー時間TEを指定す
る。例えば、S=5,TE=50msと指定する。ステ
ップS2では、本来のDCブロックのブロック番号jを
算出する。このブロック番号jは、1からSまでの中央
であるから、 j=(S+1)/2 である。例えば、S=5なら、j=(5+1)/2=3
となる。ステップS3では、実際のDCブロックのブロ
ック番号iに、前記jを当て嵌める。すなわち、 i=j とする。例えば、i=j=3となる。
する。実際のDCブロックのブロック番号iは、i次の
エコーに対応し、このi次のエコーまでのエコー時間
は、前記ステップS1で指定されたDCエコー時間TE
だから、エコー間隔Teは、 Te=TE/i である。例えば、TE=50ms,i=3なら、Te=
50/3=16.7msとなる。ステップS5では、エ
コー時間Teが、MRI装置1のハードウエア的な制限
により決まる最小値Te_minより大きいかチェックす
る。Te≧Te_minでないなら、実施不能なので、ステ
ップS6に進む。Te≧Te_minなら、実施可能なの
で、ステップS7に進む。例えば、Te=16.7m
s,Te_min=20msなら、Te≧Te_minでないか
ら、実施不能なので、ステップS6に進む。ステップS
6では、実際のDCブロックのブロック番号iを1つ繰
り上げて、前記ステップS4に戻る。例えば、i=3−
1=2とし、前記ステップS4に戻る。戻ったステップ
S4では、エコー間隔Teを、Te=TE/iにより求
める。例えば、TE=50ms,i=2なら、Te=5
0/2=25msとなる。ステップS5では、エコー時
間Teが最小値Te_minより大きいかチェックする。例
えば、Te=25ms,Te_min=20msなら、Te
≧Te_minであるから、実施可能なので、ステップS7
に進む。
i)+1からブロック番号Sまでのブロックのみを次数
1から次数S−(j−i)のエコーに分担させる。例え
ば、j=3,i=2なら、ブロック番号2からブロック
番号5までのブロックb2,b3,b4,b5のみを次
数1から次数4のエコーに分担させる。ステップS8で
は、スキャンを実行し、データを収集する。例えば、ブ
ロック番号2からブロック番号5までのブロックb2,
b3,b4,b5のみを次数1から次数4のエコーに分
担させるたときは、図2のk空間kspの実線部分のデ
ータが得られる。図2のk空間kspの破線部分のデー
タは得られない。つまり、データは非対称になる。
非対称かをチェックする。非対称なら、k空間のデータ
が揃っていないので、ステップR2に進む。非対称でな
いなら、k空間のデータが揃っているので、ステップR
3に進む。ステップR2では、ブロック番号1からブロ
ック番号(j−i)までのブロックについてのデータが
収集されていないことを補正するために、フーリエ変換
の特性を利用した複素共役や,ヒルベルト変換過程など
を利用した再構成法を実行して画像を得る。例えば、j
=3,i=2なら、ブロック番号1のブロックについて
のデータが収集されていないから、これを補正するため
に、フーリエ変換の特性を利用した複素共役や,ヒルベ
ルト変換過程などを利用した再構成法を実行して画像を
得る。ステップR3では、通常の再構成法を実行して画
像を得る。
数エコーを用いてMRI撮像する際に、DCエコー時間
TEがブロック数Sにより制約されなくなり、ブロック
数Sを増やしても,小さなDCエコー時間TEのコント
ラストの画像を得られるようになる。なお、利用するエ
コーの次数が減るので、繰り返し時間TRを短縮した
り,スライスをつめることが可能となり、それによりデ
ータ収集時間を短縮する効果も得られる。
ア的な制限により決まる最小エコー間隔Te_minに起因
する問題点を解消するだけでなく、1エコー列より2枚
の画像を得る2−コントラスト法でのエコー間隔の制限
に起因する問題点をも解消することが出来る。これは見
方を変えると、ユーザが所望のTe_minを設定すれば、
DCエコー時間TEを変えずに,エコー間隔Teを大き
くすることが可能になるということであるが、そうする
と、サンプリングが楽になるため、SN比を向上できる
効果が得られる。
小さくすることなく,DCエコー時間TEを小さくする
ために、DCブロックに対応するエコーの次数を前へ繰
り上げるものであったが、これと逆の実施例として、エ
コー間隔Teを大きくすることなく,DCエコー時間T
Eを大きくするために、DCブロックに対応するエコー
の次数を後へ繰り下げるものが挙げられる。
コーを用いてMRI撮像する際に、エコー間隔Teを小
さくすることなく,DCエコー時間TEを小さくことが
出来る。また、逆に、エコー間隔Teを大きくすること
なく,DCエコー時間TEを大きくすることが出来る。
このため、小さなDCエコー時間TEのコントラストの
画像から大きなDCエコー時間TEのコントラストの画
像までの広い範囲のコントラストの画像を好適に得られ
るようになる。
である。
たMRI撮像についての説明図である。
ルスシーケンスの例示図である。
I撮像方法を実施する際のデータ収集動作のフロー図で
ある。
I撮像方法を実施する際の再構成動作のフロー図であ
る。
の説明図である。
れるパルスシーケンスの例示図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 k空間を構成するNビューを、Mビュー
ずつを1ブロックとするS個のブロックに分けて1次か
らS次までの複数エコーにそれぞれ分担させ、データ収
集するMRI装置であって、 DCビューを含むDCブロックを分担するエコーまでの
DCエコー時間TEを直接的に又は間接的に指定するD
Cエコー時間指定手段と、 前記ブロックに対して前記エコーが分担した結果が前記
k空間上で非対称になる場合を含めて、そのDCエコー
時間TEを満足するようにDCブロックを分担するエコ
ーの次数iを決定すると共に、その次数iに合わせてD
Cブロック以外のブロックを分担するエコーの次数を決
定するブロック分担エコー決定手段とを具備したことを
特徴とするMRI装置。 - 【請求項2】 k空間を構成するNビューを、Mビュー
ずつを1ブロックとするS個のブロックに分けて1次か
らS次までの複数エコーにそれぞれ分担させ、データ収
集するMRI装置であって、 DCビューを含むDCブロックを分担するエコーまでの
DCエコー時間TEを直接的に又は間接的に指定するD
Cエコー時間指定手段と、 そのDCエコー時間TEを満足するようにDCブロック
を分担するエコーの次数iを決定すると共に、その次数
iに合わせてDCブロック以外のブロックを分担するエ
コーの次数を決定するブロック分担エコー決定手段とを
具備し、 k空間を構成するNビューを,高周波側から,連続する
Mビューずつを1ブロックとするS個のブロックに分
け,順に各ブロックにブロック番号1〜Sを付けると共
に、MRI装置で可能な最小エコー間隔をTe_minと
し、且つ、j=(S+1)/2とするとき、 ブロック分担エコー決定手段は、i≦j,且つ,TE/
i≧Te_min を満足するようにDCブロックを分担す
るエコーの次数iを決定すると共に、ブロック番号(j
−i)+1からブロック番号Sまでのブロックのみを次
数1から次数S−(j−i)のエコーに分担させるもの
であり、 ブロック番号1からブロック番号(j−i)までのブロ
ックについてのデータが収集されないことを補正するた
めに、フーリエ変換の特性を利用した複素共役や,ヒル
ベルト変換過程などを利用した再構成法を実行する再構
成手段をさらに具備したことを特徴とするMRI装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00410293A JP3342721B2 (ja) | 1993-01-13 | 1993-01-13 | Mri装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00410293A JP3342721B2 (ja) | 1993-01-13 | 1993-01-13 | Mri装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06209911A JPH06209911A (ja) | 1994-08-02 |
JP3342721B2 true JP3342721B2 (ja) | 2002-11-11 |
Family
ID=11575432
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP00410293A Expired - Fee Related JP3342721B2 (ja) | 1993-01-13 | 1993-01-13 | Mri装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3342721B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5164443B2 (ja) * | 2007-06-18 | 2013-03-21 | 株式会社日立メディコ | 磁気共鳴イメージング装置 |
-
1993
- 1993-01-13 JP JP00410293A patent/JP3342721B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06209911A (ja) | 1994-08-02 |
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