JP4678926B2 - Ｍｒｉ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マルチスライス超高速ＭＲ（Magnetic Resonance）撮像方法およびＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置に関する。更に詳しくは、どのスライスでもＮ／２ゴーストと呼ばれるアーチファクトを抑えたＭＲ画像を得ることができるマルチスライス超高速ＭＲ撮像方法およびＭＲＩ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シングルショットＥＰＩ（Echo Plannar Imaging）法の撮像用パルスシーケンスにより得た画像作成用データをそのまま用いてＭＲ画像を再構成すると、図６に示すように、ＭＲ画像上に、Ｎ／２ゴーストと呼ばれるアーチファクトＡを生じる。そこで、シングルショットＥＰＩ法のパルスシーケンスの位相勾配のみを加えない参照用パルスシーケンスを用いた参照スキャンにより参照用データを収集し、その参照用データの位相情報を基に画像作成用データを位相補正し、位相補正した画像作成用データからＭＲ画像を再構成することが行われている。
【０００３】
複数のスライスについてのＭＲ画像を短時間に得るマルチスライス超高速ＭＲ撮像方法では、シングルショットＥＰＩ法のパルスシーケンスにより一つのスライスについての画像作成用データを収集することをスライス位置を変えながら繰り返す。
このマルチスライス超高速ＭＲ撮像方法の場合、中心スライスについて参照スキャンを行って参照用データを収集し、その参照用データの位相情報を基に全てのスライスの画像作成用データを位相補正し、位相補正した画像作成用データから各スライスのＭＲ画像を再構成している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
Ｎ／２ゴーストと呼ばれるアーチファクトを生じる原因は、渦電流等に起因して生じるエコーセンターとサンプリング中心点の位置ずれである。一方、スライス位置が異なると、渦電流等の影響が異なる。よって、マルチスライス超高速ＭＲ撮像方法でＮ／２ゴーストと呼ばれるアーチファクトを抑えるためには、位置が異なるスライスに対しては異なった位相補正を行なう必要がある。
しかし、従来のマルチスライス超高速ＭＲ撮像方法では、中心となる１スライスについてのみ参照スキャンを行っていたため、当該スライスおよびその近傍のスライスについてはＮ／２ゴーストと呼ばれるアーチファクトを抑えることが出来たが、それから離れたスライスではＮ／２ゴーストと呼ばれるアーチファクトがイメージ上に生じてしまう問題点があった。
そこで、本発明の目的は、どのスライスでもＮ／２ゴーストと呼ばれるアーチファクトを抑えたＭＲ画像を得ることができるマルチスライス超高速ＭＲ撮像方法およびＭＲＩ装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
第１の観点では、本発明は、シングルショットＥＰＩ法のパルスシーケンスにより一つのスライスについての画像作成用データを収集することをスライス位置を変えながら繰り返すマルチスライス超高速ＭＲ撮像方法であって、シングルショットＥＰＩ法のパルスシーケンスの位相勾配のみを加えない参照用パルスシーケンスにより一つのスライスについての参照用データを収集することをスライス位置を変えながら２以上のスライス位置で繰り返し、得られた参照用データの位相情報を基に対応するスライスの画像作成用データを位相補正し、位相補正した画像作成用データから各スライスのＭＲ画像を再構成することを特徴とするマルチスライス超高速ＭＲ撮像方法を提供する。
上記第１の観点によるマルチスライス超高速ＭＲ撮像方法では、中心となる１スライスについてのみ参照スキャンを行うのではなく、２以上のスライス位置の各スライスについて参照スキャンを行ってそれぞれ参照用データを収集する。そして、各スライスの画像作成用データを同一スライスもしくは最近傍スライスの参照用データの位相情報で位相補正する。よって、どのスライスでもＮ／２ゴーストと呼ばれるアーチファクトを抑えたＭＲ画像を得ることが出来る。
【０００６】
第２の観点では、本発明は、ＲＦパルスを送信するための送信コイルと、勾配磁場を印加するための勾配コイルと、ＮＭＲ信号を受信するための受信コイルと、前記送信コイルと勾配コイルと受信コイルとを駆動してシングルショットＥＰＩ法のパルスシーケンスにより一つのスライスについての画像作成用データを収集することをスライス位置を変えながら繰り返す本スキャン手段と、前記送信コイルと勾配コイルと受信コイルとを駆動してシングルショットＥＰＩ法のパルスシーケンスの位相勾配のみを加えない参照用パルスシーケンスにより一つのスライスについての参照用データを収集することをスライス位置を変えながら２以上のスライス位置で繰り返す参照スキャン手段と、得られた参照用データの位相情報を基に対応するスライスの画像作成用データを位相補正する位相補正手段と、位相補正した画像作成用データから各スライスのＭＲ画像を再構成する再構成手段とを具備したことを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第２の観点によるＭＲＩ装置では、上記第１の観点によるマルチスライス超高速ＭＲ撮像方法を好適に実施できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す実施形態により本発明をさらに詳しく説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【０００８】
図１は、本発明の一実施形態にかかるＭＲＩ装置を示すブロック図である。
このＭＲＩ装置１００において、マグネットアセンブリ１は、内部に被検体を挿入するための空間部分（ボア）を有し、この空間部分を取りまくようにして、被検体に一定の静磁場を印加する静磁場コイル１ｐと、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の勾配磁場（Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の組み合わせによりスライス勾配軸，リード勾配軸，位相エンコード勾配軸が形成される）を発生するための勾配磁場コイル１ｇと、被検体内の原子核のスピンを励起するためのＲＦパルスを与える送信コイル１ｔと、被検体からのＮＭＲ信号を検出する受信コイル１ｒとが配置されている。前記静磁場コイル１ｐ，勾配磁場コイル１ｇ，送信コイル１ｔおよび受信コイル１ｒは、それぞれ静磁場電源２，勾配磁場駆動回路３，ＲＦ電力増幅器４および前置増幅器５に接続されている。
【０００９】
シーケンス記憶回路８は、計算機７からの指令に従い、記憶しているパルスシーケンスに基づいて勾配磁場駆動回路３を操作し、前記マグネットアセンブリ１の勾配磁場コイル１ｇから勾配磁場を発生させると共に、ゲート変調回路９を操作し、ＲＦ発振回路１０の搬送波出力信号を所定タイミング・所定包絡線形状のパルス状信号に変調し、それをＲＦパルスとしてＲＦ電力増幅器４に加え、ＲＦ電力増幅器４でパワー増幅した後、前記マグネットアセンブリ１の送信コイル１ｔに印加し、所望の撮像面を選択励起する。
【００１０】
前置増幅器５は、マグネットアセンブリ１の受信コイル１ｒで検出された被検体からのＮＭＲ信号を増幅し、位相検波器１２に入力する。位相検波器１２は、ＲＦ発振回路１０の搬送波出力信号を参照信号とし、前置増幅器５からのＮＭＲ信号を位相検波して、Ａ／Ｄ変換器１１に与える。Ａ／Ｄ変換器１１は、位相検波後のアナログ信号をデジタルデータに変換して、計算機７に入力する。
【００１１】
計算機７は、操作卓１３から入力された情報を受け取るなどの全体的な制御を受け持つ。また、計算機７は、Ａ／Ｄ変換器１１からデジタルデータを読み込み、画像再構成演算を行ってＭＲ画像を生成する。
表示装置６は、前記ＭＲ画像を表示する。
【００１２】
図２は、上記ＭＲＩ装置１００によるマルチスライス超高速ＭＲ撮像処理のフローチャートである。
ステップＰ１では、スライス番号カウンタｉを“１”に初期化する。
【００１３】
ステップＰ２では、位相勾配を加えないシングルショットＥＰＩ法のパルスシーケンスにより第ｉスライスの参照用データを収集する。
図３に、第１スライス〜第Ｉスライスを例示する。
図４に、位相勾配を加えないシングルショットＥＰＩ法のパルスシーケンスを例示する。
このパルスシーケンスでは、励起パルスＲ１とスライス勾配Ｓ１とを印加する。次に反転パルスＲ２とスライス勾配ＲＳを印加する。次に正負のリード勾配ＲＯ，ＲＥを交互に連続的にｍ（例えばｍ＝２５６）回印加し、複数のエコーｅ１〜ｅｍが順に結像するのとタイミングを合せてサンプリングし、各エコーｅ１〜ｅｍに対応したデータｄ１〜ｄｍをそれぞれ収集する。位相エンコード勾配は印加しない。
【００１４】
ステップＰ３，Ｐ４では、上記ステップＰ２を第２スライス〜第Ｉスライスについて繰り返す。
【００１５】
ステップＰ１１では、スライス番号カウンタｉを“１”に初期化する。
【００１６】
ステップＰ１２では、シングルショットＥＰＩ法のパルスシーケンスにより第ｉスライスの画像作成用データを収集する。
図５に、シングルショットＥＰＩ法のパルスシーケンスを例示する。
このパルスシーケンスでは、励起パルスＲ１とスライス勾配Ｓ１とを印加する。次に反転パルスＲ２とスライス勾配ＲＳを印加する。次に正負のリード勾配ＲＯ，ＲＥを交互に連続的にｍ（例えばｍ＝２５６）回印加し、且つ、位相エンコード勾配Ｖ，Ｗを印加し、複数のエコーｅ１〜ｅｍが順に結像するのとタイミングを合せてサンプリングし、各エコーｅ１〜ｅｍに対応したデータｄ１〜ｄｍをそれぞれ収集する。
【００１７】
ステップＰ１３，Ｐ１４では、上記ステップＰ１２を第２スライス〜第Ｉスライスについて繰り返す。
【００１８】
ステップＰ２１では、スライス番号カウンタｉを“１”に初期化する。
【００１９】
ステップＰ２２では、第ｉスライスの参照用データの位相情報で第ｉスライスの画像作成用データを位相補正する。
ステップＰ２３では、位相補正した第ｉスライスの画像作成用データから第ｉスライスのＭＲ画像を再構成する。
【００２０】
ステップＰ２４，Ｐ２５では、上記ステップＰ２２，Ｐ２３を第２スライス〜第Ｉスライスについて繰り返す。
【００２１】
以上により、第１スライス〜第ＩスライスのＭＲ画像が短時間に得られる。そして、これらＭＲ画像は、同一スライス位置での参照用データで位相補正された画像作成用データから作成されているので、Ｎ／２ゴーストと呼ばれるアーチファクトが十分抑制されている。
【００２２】
なお、第１スライス〜第Ｉスライスを例えば隣接する３枚のスライスのグループに分け、各グループの真中のスライスについてのみ参照用データを収集し、同一グループの画像作成用データは当該グループの参照用データの位相情報を基に位相補正するようにしてもよい。この場合、各グループの両端のスライスでは真中のスライスに較べてＮ／２ゴーストと呼ばれるアーチファクトの抑制効果が少し落ちるが、参照スキャンの時間を１／３に短縮できる利点がある。
【００２３】
【発明の効果】
本発明のマルチスライス超高速ＭＲ撮像方法およびＭＲＩ装置によれば、シングルショットＥＰＩ法のパルスシーケンスにより画像作成用データを収集することをスライス位置を変えながら繰り返して複数のスライスについてのＭＲ画像を短時間に得る場合に、どのスライスでもＮ／２ゴーストと呼ばれるアーチファクトを抑えたＭＲ画像を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかるＭＲＩ装置のブロック図である。
【図２】図１のＭＲＩ装置におけるマルチスライス超高速ＭＲ撮像処理のフローチャートである。
【図３】複数のスライス位置の例示図である。
【図４】参照スキャンのパルスシーケンスの例示図である。
【図５】本スキャンのパルスシーケンスの例示図である。
【図６】Ｎ／２ゴーストと呼ばれるアーチファクトが生じたＭＲ画像の例示図である。
【符号の説明】
１００ ＭＲＩ装置
１ マグネットアセンブリ
３ 勾配磁場駆動回路
７ 計算機
８ シーケンス記憶回路
Ｖ，Ｗ 位相エンコード勾配

Claims (1)

1. ＲＦパルスを送信するための送信コイルと、
   勾配磁場を印加するための勾配コイルと、
   ＮＭＲ信号を受信するための受信コイルと、
   前記送信コイル、勾配コイル及び受信コイルを駆動してシングルショットＥＰＩ法のパルスシーケンスにより１枚のスライスについての画像作成用データを収集することをスライス位置を変えながら並んだ複数のスライス分繰り返して画像作成用データを収集する本スキャン手段と、
   前記複数のスライスを並んだ順の３枚のスライスで１グループとするグループ分けをし、それぞれのグループの中央のスライスと同じ位置のスライスについて、前記送信コイル、勾配コイル及び受信コイルを駆動して前記シングルショットＥＰＩ法のパルスシーケンスの位相勾配のみを加えない参照用パルスシーケンスにより参照用データを収集する参照スキャン手段と、
   前記グループ分けされたそれぞれのグループにおいて、得られた前記参照用データの位相情報を基にそれぞれのグループ内のスライスの前記画像作成用データを位相補正する位相補正手段と、
   前記位相補正した画像作成用データから各スライスのＭＲ画像を再構成する再構成手段とを具備したことを特徴とするＭＲＩ装置。

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