JPH0321224A - 磁気共鳴映像法 - Google Patents
磁気共鳴映像法Info
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- JPH0321224A JPH0321224A JP1155573A JP15557389A JPH0321224A JP H0321224 A JPH0321224 A JP H0321224A JP 1155573 A JP1155573 A JP 1155573A JP 15557389 A JP15557389 A JP 15557389A JP H0321224 A JPH0321224 A JP H0321224A
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- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
この発明は、NMR(核磁気共鳴)、又はESR(電子
スピン共III)等を用いて被検体のスペクトルや断層
像を構成する磁気共鳴映像法に関し、特に被検体が撮像
視野より大きい場合に生じるエリアジングアーチファク
ト(折り返し偽像)を、信号収集シーケンスの違いによ
らず、空間分解能を劣化することなく除去できる磁気共
鳴映像法に関するものである. [従来の技術] 従来より、静磁場中の被検体に対し、靜磁場と垂直な高
周波磁場パルス(以下、RFパルスという)と、静磁場
と平行な直交3軸(X Y Z )の傾斜磁場とを印加
して、被検体から誘起される磁気共鳴信号に基づく画像
データを所定数取得して、フーリエ変換により被検体の
所望のyJTN面を映像化する磁気共鳴映像装置は良く
知られている。
スピン共III)等を用いて被検体のスペクトルや断層
像を構成する磁気共鳴映像法に関し、特に被検体が撮像
視野より大きい場合に生じるエリアジングアーチファク
ト(折り返し偽像)を、信号収集シーケンスの違いによ
らず、空間分解能を劣化することなく除去できる磁気共
鳴映像法に関するものである. [従来の技術] 従来より、静磁場中の被検体に対し、靜磁場と垂直な高
周波磁場パルス(以下、RFパルスという)と、静磁場
と平行な直交3軸(X Y Z )の傾斜磁場とを印加
して、被検体から誘起される磁気共鳴信号に基づく画像
データを所定数取得して、フーリエ変換により被検体の
所望のyJTN面を映像化する磁気共鳴映像装置は良く
知られている。
第4図は一般的な磁気共鳴装置を示すブロック図であり
、図において、人体などの被検体(1)は、Z軸方向の
静磁場を発生する静磁場発生装置(2)内に診察台(3
〉を介して配置されている.被検体(1〉に対してRF
パルスA(高周波エネルギ〉を印加し且つ被検体(1)
からの磁気共鳴信号(例えば、NMR信号)Bを受信す
る高周波コイル(4)は、整合装置(5)及び送受切換
装置(6)を介して送信機(7)及び受信機(8〉に接
続されている. 被検体(1)に対して直交3軸方向の傾斜磁堝G R
.Gp及びG.を印加する傾斜磁場コイル〈9〉、(1
1)及び(13)は、各傾斜磁場電源(10〉、(l2
)及び(14)に接続されている.ここでは、X軸傾斜
磁場を周波数エンコード用の信号読み出し磁場O R
, Y軸傾斜磁場を位相エンコード量を与える位相エン
コード磁堝G p , Z軸傾斜磁場を断層面指定用の
スライス磁堝G1とする. シーケンス制御装置(15》は、診察台〈3)、送信機
(7)、受信機(8)、各傾斜磁場電源(10)、(1
2)及び(14)を含む装置全体を所定のシーケンスで
制御する.受信機(8)及びシーケンス制御装置(15
)に接続された計算機(16)は、画像構戒に必要なパ
ラメータ等を入力するための操作卓(17)を備えてお
り、画像構成用の制御データを生戒すると共に、演算処
理及び磁気共鳴信号Bの処理を行う.操作卓(17)に
は断層像表示用の画像表示装置(18〉が接続されてい
る. 次に、第5図のパルスシーケンス図を参照しながら、第
4図の装置を用いた従来の磁気共鳴映像法について説明
する.尚、第5図のパルスシーケンスは、第4図内の計
算機《16)にプログラムの一部として予め格納されて
おり、シーケンス制御装置(15)によって実行される
。又、ここでは、スビンエコー法により磁気共鳴信号B
を受信し、磁気共鳴信号Bに基づく画像データから2次
元フーリエ変換法を用いて断層像を構戒する場合を示す
.まず、被検休(1〉を高周波コイル(4)並びに各傾
斜磁場コイル(9〉、(11)及び〈13〉内に挿入し
、高周波コイル(4)及びZ軸傾斜磁場コイル〈13)
を駆動し、選択性の周波数を有する高周波磁場パルス(
RFパルス)^1及びスライス磁場0.1を被検体(1
3)に印加する.このRFパルス^1は、フリップ角度
が通常9G”であり、90°パルスと呼ばれる.これに
より、被検体(1》内の所望の断層面内の核スピンに高
周波エネルギが供給され、RFパルス^1の中心(ピー
ク)位置からスピンの位相が乱され始める. 続いて、反極性のスライス磁場aa2を印加して、スラ
イス方向にスピンの位相を揃える.このとき、スライス
磁場0.2は、そのパルス面積(斜線部》がRFパルス
A1のピーク以降のスライス磁場0.1のパルス面積と
一致するように印加され゛る.次に、Y軸傾斜磁場コイ
ル(11)を駆動して位相エンコード磁場Gpを印加し
、断層面内のY軸方向のスピンの位相を乱すと共に、X
軸傾斜磁場コイル(9》を駆動して信号読み出し磁場G
,11を印加する. 次に、フリップ角度が1800のRFパルス^2を印加
した後、Galと同極性の信号読み出し磁場G *.1
を印加しながら、磁気共鳴信号(スビンエコー信号)B
を受信する.この磁気共鳴信号Bは、高周波コイル(4
)から、送受切換装置(6)及び受信機(8〉を介して
計算機(16)内に取り込まれる.この信号収集シーケ
ンスにおいて、各信号読み出し磁場Gel及びGs2の
斜線部で示すパルス面積が一致した時点、即ち、90゜
パルスA1のピーク時刻からエコー時間TEだけ経過し
た時点で、磁気共鳴信号Bはピーク値となる.又、磁気
共鳴信号Bがピークとなるタイミングは、信号読み出し
磁場Glll及びRFパルスAの印加タイミングに依存
し、180°パルス^2は、90°パルス^1のピーク
時刻がらエコー時間TEの172だけ経過した時点でピ
ークとなるように印加される. そして、画像データは、信号読み出し磁場GR2の中加
中に、所定数のサンプリング点により磁気共鳴信号Bを
サンプリングすることにより収集される. 以上の信号収集シーケンスは、位相エンコード磁場Gp
のパルス面積に相当する位相エンコード量を所定のピッ
チ(破線及び矢印参照)で順次変化させながら、所定画
素数N(例えば、256)仁対応する回数(信号収集回
数)だけ繰り返される.従って、最終的に楕或される断
層像の画素数がNXNの場合、1回の磁気共鳴信号Bに
対するサンプリング点はN個以上であり、又、磁気共鳴
信号Bの信号収集回数はN回である。
、図において、人体などの被検体(1)は、Z軸方向の
静磁場を発生する静磁場発生装置(2)内に診察台(3
〉を介して配置されている.被検体(1〉に対してRF
パルスA(高周波エネルギ〉を印加し且つ被検体(1)
からの磁気共鳴信号(例えば、NMR信号)Bを受信す
る高周波コイル(4)は、整合装置(5)及び送受切換
装置(6)を介して送信機(7)及び受信機(8〉に接
続されている. 被検体(1)に対して直交3軸方向の傾斜磁堝G R
.Gp及びG.を印加する傾斜磁場コイル〈9〉、(1
1)及び(13)は、各傾斜磁場電源(10〉、(l2
)及び(14)に接続されている.ここでは、X軸傾斜
磁場を周波数エンコード用の信号読み出し磁場O R
, Y軸傾斜磁場を位相エンコード量を与える位相エン
コード磁堝G p , Z軸傾斜磁場を断層面指定用の
スライス磁堝G1とする. シーケンス制御装置(15》は、診察台〈3)、送信機
(7)、受信機(8)、各傾斜磁場電源(10)、(1
2)及び(14)を含む装置全体を所定のシーケンスで
制御する.受信機(8)及びシーケンス制御装置(15
)に接続された計算機(16)は、画像構戒に必要なパ
ラメータ等を入力するための操作卓(17)を備えてお
り、画像構成用の制御データを生戒すると共に、演算処
理及び磁気共鳴信号Bの処理を行う.操作卓(17)に
は断層像表示用の画像表示装置(18〉が接続されてい
る. 次に、第5図のパルスシーケンス図を参照しながら、第
4図の装置を用いた従来の磁気共鳴映像法について説明
する.尚、第5図のパルスシーケンスは、第4図内の計
算機《16)にプログラムの一部として予め格納されて
おり、シーケンス制御装置(15)によって実行される
。又、ここでは、スビンエコー法により磁気共鳴信号B
を受信し、磁気共鳴信号Bに基づく画像データから2次
元フーリエ変換法を用いて断層像を構戒する場合を示す
.まず、被検休(1〉を高周波コイル(4)並びに各傾
斜磁場コイル(9〉、(11)及び〈13〉内に挿入し
、高周波コイル(4)及びZ軸傾斜磁場コイル〈13)
を駆動し、選択性の周波数を有する高周波磁場パルス(
RFパルス)^1及びスライス磁場0.1を被検体(1
3)に印加する.このRFパルス^1は、フリップ角度
が通常9G”であり、90°パルスと呼ばれる.これに
より、被検体(1》内の所望の断層面内の核スピンに高
周波エネルギが供給され、RFパルス^1の中心(ピー
ク)位置からスピンの位相が乱され始める. 続いて、反極性のスライス磁場aa2を印加して、スラ
イス方向にスピンの位相を揃える.このとき、スライス
磁場0.2は、そのパルス面積(斜線部》がRFパルス
A1のピーク以降のスライス磁場0.1のパルス面積と
一致するように印加され゛る.次に、Y軸傾斜磁場コイ
ル(11)を駆動して位相エンコード磁場Gpを印加し
、断層面内のY軸方向のスピンの位相を乱すと共に、X
軸傾斜磁場コイル(9》を駆動して信号読み出し磁場G
,11を印加する. 次に、フリップ角度が1800のRFパルス^2を印加
した後、Galと同極性の信号読み出し磁場G *.1
を印加しながら、磁気共鳴信号(スビンエコー信号)B
を受信する.この磁気共鳴信号Bは、高周波コイル(4
)から、送受切換装置(6)及び受信機(8〉を介して
計算機(16)内に取り込まれる.この信号収集シーケ
ンスにおいて、各信号読み出し磁場Gel及びGs2の
斜線部で示すパルス面積が一致した時点、即ち、90゜
パルスA1のピーク時刻からエコー時間TEだけ経過し
た時点で、磁気共鳴信号Bはピーク値となる.又、磁気
共鳴信号Bがピークとなるタイミングは、信号読み出し
磁場Glll及びRFパルスAの印加タイミングに依存
し、180°パルス^2は、90°パルス^1のピーク
時刻がらエコー時間TEの172だけ経過した時点でピ
ークとなるように印加される. そして、画像データは、信号読み出し磁場GR2の中加
中に、所定数のサンプリング点により磁気共鳴信号Bを
サンプリングすることにより収集される. 以上の信号収集シーケンスは、位相エンコード磁場Gp
のパルス面積に相当する位相エンコード量を所定のピッ
チ(破線及び矢印参照)で順次変化させながら、所定画
素数N(例えば、256)仁対応する回数(信号収集回
数)だけ繰り返される.従って、最終的に楕或される断
層像の画素数がNXNの場合、1回の磁気共鳴信号Bに
対するサンプリング点はN個以上であり、又、磁気共鳴
信号Bの信号収集回数はN回である。
そして、N回の信号収集シーケンスを実行した後、計算
機(16)は、磁気共鳴信号Bに基づく画像データのパ
ルス列を2次元フーリエ変換して所望のマトリックスサ
イズNXNの断層像を再構成し、画像表示装置(18〉
に表示する. 例えば、各シーケンス毎に変化する位相エンコード磁場
Gpの強度は、核磁気共鳴比をγ、位相エンコード方向
の撮像視野(以下、単に視野という)をLP、位相エン
コード方向のマトリクスサイズをNpとすると、 γLpSGp−dt=2−π ・・・■但し、
輸= Np/2、NP/2−1 ,・・・、1,O,−
1,・・・、−Np/2+1を満たすように順次変化さ
れる.従って、位相エンコード磁場Gpの変化量ΔGp
は、 SΔG1dt=2π/(γ・2LP) ・・・■とな
る。
機(16)は、磁気共鳴信号Bに基づく画像データのパ
ルス列を2次元フーリエ変換して所望のマトリックスサ
イズNXNの断層像を再構成し、画像表示装置(18〉
に表示する. 例えば、各シーケンス毎に変化する位相エンコード磁場
Gpの強度は、核磁気共鳴比をγ、位相エンコード方向
の撮像視野(以下、単に視野という)をLP、位相エン
コード方向のマトリクスサイズをNpとすると、 γLpSGp−dt=2−π ・・・■但し、
輸= Np/2、NP/2−1 ,・・・、1,O,−
1,・・・、−Np/2+1を満たすように順次変化さ
れる.従って、位相エンコード磁場Gpの変化量ΔGp
は、 SΔG1dt=2π/(γ・2LP) ・・・■とな
る。
計算機〈16)は、複数の磁気共鳴信号Bに基づく撮像
データを2次元フーリエ変換し、マトリクスサイズがN
+txNpの所望のスライス面の断層画像として再i戊
する。通常、周波数エンコード方向のマトリクスサイズ
NRは、位相エンコード方向のマトリクスサイズN,と
等しい。
データを2次元フーリエ変換し、マトリクスサイズがN
+txNpの所望のスライス面の断層画像として再i戊
する。通常、周波数エンコード方向のマトリクスサイズ
NRは、位相エンコード方向のマトリクスサイズN,と
等しい。
しかし、一般に、被検体(1)のサイズは、視野N.及
びNpと一致せず、特に第6図のように位相エンコード
方向くY軸方向)の被検体サイズが視野L,より大きい
場合は、非撮像部分の折り返し画像によって第7図のよ
うなエリアジングアーチファクトB’(斜線部)が発生
する。なぜなら、l80゜パルス^之を印加したときに
、位相エンコード方向に対するスライス領域外のスピン
も励起され、磁気共鳴信号Bに寄与するからである. このようなエリアジングアーチファクトを除去するため
に、マトリクスサイズNp及び視野Lpを大きく設定し
て撮像し、そのうちの中心部のマトリクスサイズ及び視
野分の撮像データを取得する方法が考えられる.しかし
、この場合、■式から明らかなように、位相エンコード
磁場G9の最小変化量ΔGpが小さくなるため、雑音信
号の影響が大きくなり空間分解能は劣化する. 又、第5図に破線で示したように、180゜パルス^2
の印加時に位相エンコード磁場GP′を印加して、位相
エンコード方向に更にスライスすることにより、スライ
ス領域以外の励起を防止する方法も考えられる。
びNpと一致せず、特に第6図のように位相エンコード
方向くY軸方向)の被検体サイズが視野L,より大きい
場合は、非撮像部分の折り返し画像によって第7図のよ
うなエリアジングアーチファクトB’(斜線部)が発生
する。なぜなら、l80゜パルス^之を印加したときに
、位相エンコード方向に対するスライス領域外のスピン
も励起され、磁気共鳴信号Bに寄与するからである. このようなエリアジングアーチファクトを除去するため
に、マトリクスサイズNp及び視野Lpを大きく設定し
て撮像し、そのうちの中心部のマトリクスサイズ及び視
野分の撮像データを取得する方法が考えられる.しかし
、この場合、■式から明らかなように、位相エンコード
磁場G9の最小変化量ΔGpが小さくなるため、雑音信
号の影響が大きくなり空間分解能は劣化する. 又、第5図に破線で示したように、180゜パルス^2
の印加時に位相エンコード磁場GP′を印加して、位相
エンコード方向に更にスライスすることにより、スライ
ス領域以外の励起を防止する方法も考えられる。
しかし、この方法は、RFパルスAの周波数を変化させ
ながら信号収集シーケンスを繰り返すマルチスライス法
に対しては、他のスライス面に影響を及ぼすため適用す
ることができない。又、ローフリップアングルのRFパ
ルスAを印加して高速化を実現したグラジェントフィー
ルドエコー法に対しては、180″′パルスが用いられ
ていないため適用することができない。
ながら信号収集シーケンスを繰り返すマルチスライス法
に対しては、他のスライス面に影響を及ぼすため適用す
ることができない。又、ローフリップアングルのRFパ
ルスAを印加して高速化を実現したグラジェントフィー
ルドエコー法に対しては、180″′パルスが用いられ
ていないため適用することができない。
[発明が解決しようとする問題点]
従来の磁気共鳴映像法は以上のように、位相エンコード
方向の視野L,の外側に被検体(1)が存在すると、視
野LP内の位相エンコード量と区別がつかないため、折
り返し画像として視野L内の画像に重なり、いわゆるエ
リアジングアーチファクトが生じるという問題点があっ
た。
方向の視野L,の外側に被検体(1)が存在すると、視
野LP内の位相エンコード量と区別がつかないため、折
り返し画像として視野L内の画像に重なり、いわゆるエ
リアジングアーチファクトが生じるという問題点があっ
た。
又、これを防ぐため、視野Lp及びマトリクスサイズN
pを大きくすると、最小変化量ΔGeが小さくなり、空
間分解能が劣化するという問題点があった。
pを大きくすると、最小変化量ΔGeが小さくなり、空
間分解能が劣化するという問題点があった。
更に、180”パルス^2の印加時に位相エンコード磁
場G p’(第5図破線参照〉を印加する方法は、マル
チスライス法やグラジェントフィールドエコー法等に適
用することができないという問題点があった. この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、信号収集シーケンスの違いによらず、空間分
解能を劣化することなくエリアジングアーチファクトを
除去し、高画質の映像を高速に復元することのできる磁
気共鳴映像法を得ることを目的とする。
場G p’(第5図破線参照〉を印加する方法は、マル
チスライス法やグラジェントフィールドエコー法等に適
用することができないという問題点があった. この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、信号収集シーケンスの違いによらず、空間分
解能を劣化することなくエリアジングアーチファクトを
除去し、高画質の映像を高速に復元することのできる磁
気共鳴映像法を得ることを目的とする。
[問題点を解決するための手段]
この発明に係る磁気共鳴映像法は、信号収集シーケンス
を実行する前に、飽和用位相エンコード磁場及び互いに
送信周波数の異なる一対の飽和用RFパルスを印加する
飽和シーケンスを実行し、撮像対象となる位相エンコー
ド方向の視野の外側の領域を励起するようにしたもので
ある.[作用] この発明においては、信号収集シーケンスを実行する前
に、視野の外側のスピンを予め選択的に飽和させ、マル
チスライス法やグラジェントフィールドエコー法等のい
かなる信号収集シーケンスに対しても、空間分解能を劣
化することなくエリアジングアーチファクトの発生を防
止する.これにより、位相エンコード方向の視野が小さ
い場合には、位相エンコード数が節減されて高速化又は
SN比の向上が実現する. [実施例] 以下、前述と同様に、スピンエコー法により磁気共鳴信
号Bを受信し、2次元フーリエ変換法により画像構戒す
る場合を例にとって、この発明の一実施例を図について
説明する.尚、この発明が適用される磁気共鳴装置は第
4図に示した通りであり、信号収集シーケンスは従来通
りの一般的なものである.従って、第4図のシーケンス
制御装置(15)又は計算機(16〉内の一部のプログ
ラム及びメモリを入れ換えるか、新たなプログラムを追
加すればよい. 第1図はこの発明の一実施例を示すパルスシーケンス図
、第2図はこの発明におけるシーケンス制御装置(15
)及び計算機(16)の動作を示すフローチャート図で
ある.又、第3図は被検体(1)内の撮像視野Lp及び
飽和領′域LP’のスピン状態を示す説明図であり、第
6図のように視野をL a X L p(マトリクスサ
イズをN*xNp)とした場合を示している.尚、ここ
では、信号収集シーケンスとして、マルチスライス法を
適用した場合を示している. まず、操作卓(l7)を介して、マルチスライス数n、
スライス厚さd、スライスピッチΔS、位相エンコード
方向視野L.及び周波数エンコード視野L7を入力し、
初期設定を行う(ステップS1).計算機(16)は、
各入力値に基づいて、スライス磁場G.、信号読み出し
磁場G8及び位相エンコード磁場G,の強度を算出する
と共に(ステップS2)、マルチスライスの各スライス
に対応するRFパルス^1及び^2の送信周波数を導出
する(ステップS3).又、飽和用位相エンコード磁場
Gp’の強度を算出すると共に(ステップS4),位相
エンコード方向に対する飽和用RFパルス^11及び^
12の送信周波数fst及びfslを求め(ステップS
5).更に、信号収集シーケンスに対する最初の位相エ
ンコード量を設定する(ステップS6). 尚、ステップS5で導出される飽和用RFパルス^11
の送信周波数fs’1及びrs2は、信号収集シーケン
ス時のRFパルス^1及びA2の送信周波数foからの
周波数シフト量に相当し、 fst=(?’/2ff)・Gp”(L=/2)+fs
inc ・・−■fs4==fsl
・ ・・・■で表わされる.但し・、γは核磁気
共鳴比、G1は飽和用位相エンコード磁場,Ltは位相
エンコード方向の視野、fsincは飽和用RFパルス
^11及び^12?siM周波数、Lp”は飽和領域の
位相エンコード方向のサイズであり、飽和用位相エンコ
ード磁場Gp”は、 G p”= 4r ・fsinc/ r L pで表わ
される. 以下、シーケンス制御装置(15〉は、計算機(16〉
から伝送された飽和シーケンス用及び信号収集シーケン
ス用の磁場制御データに基づいて、第1図の信号収集シ
ーケンスを実行し、所定の画像一データを全て収集する
.尚、RFパルス及び傾斜磁場を印加する前の初期状態
において、被検体(1〉内のスピンは、第3図(a)の
矢印ように、撮像視野L.及び飽和領域Lp″にかかわ
らず、静磁場に従う熟平衡状態にあり、全て縦方向を向
いている.ここで、飽和領域L■″及びLP2″の励起
を行い(ステップS7)、第3図(b)のように、各飽
和領域L p l″及びLea−のスピンを904倒す
.即ち、飽和用位相エンコード磁場GP”を印加しなが
ら、■式の送信周波数fslを有する飽和用RFパルス
^11(90”パルス〉を印加して、第1の飽和領域L
.″のスビンを90゜倒し、続いて、■式の送信周波数
fs2の飽和用RFパルスA12(90゜パルス)を印
加して、第2の飽和領域L,“のスピンを90゜倒す. その後、飽和用位相エンコード磁場GP″を更に印加す
ることにより(斜線部)、第3図(c)→(d)のよう
に、飽和領域L.″及びLP2″のスピンの位相を乱し
(ディフェーズ:dephaseと呼ばれる〉、飽和状
態として、スピンの縦方向戒分を非常に小さくする. こうして飽和シーケンスが終了した後、通常の信号収集
シーケンスを行い、各スライスの磁気共鳴信号Bを収集
する(ステップS8).このとき、撮像視野LP及び飽
和領域L,″内のスピンが、RFパルス^1により90
″倒されるが、撮像視野Lpのスピンのみが、後に受信
される磁気共鳴信号B(画像化〉に寄与し、飽和領域L
P″のスピンは、第3図(e)のように磁気共鳴信号B
にほとんど寄与しない.従って、後の画像化において、
位相エンコード視野L,以外〈飽和領域t, p−>の
画像が視野LP内に重なることはない. この場合、マルチスライス法であるため、RFパルス^
1及び^2の送信周波数を、スライスビッチΔSに対応
させてシフトさせながら、磁気共鳴信号Bを繰り返し受
信する。
を実行する前に、飽和用位相エンコード磁場及び互いに
送信周波数の異なる一対の飽和用RFパルスを印加する
飽和シーケンスを実行し、撮像対象となる位相エンコー
ド方向の視野の外側の領域を励起するようにしたもので
ある.[作用] この発明においては、信号収集シーケンスを実行する前
に、視野の外側のスピンを予め選択的に飽和させ、マル
チスライス法やグラジェントフィールドエコー法等のい
かなる信号収集シーケンスに対しても、空間分解能を劣
化することなくエリアジングアーチファクトの発生を防
止する.これにより、位相エンコード方向の視野が小さ
い場合には、位相エンコード数が節減されて高速化又は
SN比の向上が実現する. [実施例] 以下、前述と同様に、スピンエコー法により磁気共鳴信
号Bを受信し、2次元フーリエ変換法により画像構戒す
る場合を例にとって、この発明の一実施例を図について
説明する.尚、この発明が適用される磁気共鳴装置は第
4図に示した通りであり、信号収集シーケンスは従来通
りの一般的なものである.従って、第4図のシーケンス
制御装置(15)又は計算機(16〉内の一部のプログ
ラム及びメモリを入れ換えるか、新たなプログラムを追
加すればよい. 第1図はこの発明の一実施例を示すパルスシーケンス図
、第2図はこの発明におけるシーケンス制御装置(15
)及び計算機(16)の動作を示すフローチャート図で
ある.又、第3図は被検体(1)内の撮像視野Lp及び
飽和領′域LP’のスピン状態を示す説明図であり、第
6図のように視野をL a X L p(マトリクスサ
イズをN*xNp)とした場合を示している.尚、ここ
では、信号収集シーケンスとして、マルチスライス法を
適用した場合を示している. まず、操作卓(l7)を介して、マルチスライス数n、
スライス厚さd、スライスピッチΔS、位相エンコード
方向視野L.及び周波数エンコード視野L7を入力し、
初期設定を行う(ステップS1).計算機(16)は、
各入力値に基づいて、スライス磁場G.、信号読み出し
磁場G8及び位相エンコード磁場G,の強度を算出する
と共に(ステップS2)、マルチスライスの各スライス
に対応するRFパルス^1及び^2の送信周波数を導出
する(ステップS3).又、飽和用位相エンコード磁場
Gp’の強度を算出すると共に(ステップS4),位相
エンコード方向に対する飽和用RFパルス^11及び^
12の送信周波数fst及びfslを求め(ステップS
5).更に、信号収集シーケンスに対する最初の位相エ
ンコード量を設定する(ステップS6). 尚、ステップS5で導出される飽和用RFパルス^11
の送信周波数fs’1及びrs2は、信号収集シーケン
ス時のRFパルス^1及びA2の送信周波数foからの
周波数シフト量に相当し、 fst=(?’/2ff)・Gp”(L=/2)+fs
inc ・・−■fs4==fsl
・ ・・・■で表わされる.但し・、γは核磁気
共鳴比、G1は飽和用位相エンコード磁場,Ltは位相
エンコード方向の視野、fsincは飽和用RFパルス
^11及び^12?siM周波数、Lp”は飽和領域の
位相エンコード方向のサイズであり、飽和用位相エンコ
ード磁場Gp”は、 G p”= 4r ・fsinc/ r L pで表わ
される. 以下、シーケンス制御装置(15〉は、計算機(16〉
から伝送された飽和シーケンス用及び信号収集シーケン
ス用の磁場制御データに基づいて、第1図の信号収集シ
ーケンスを実行し、所定の画像一データを全て収集する
.尚、RFパルス及び傾斜磁場を印加する前の初期状態
において、被検体(1〉内のスピンは、第3図(a)の
矢印ように、撮像視野L.及び飽和領域Lp″にかかわ
らず、静磁場に従う熟平衡状態にあり、全て縦方向を向
いている.ここで、飽和領域L■″及びLP2″の励起
を行い(ステップS7)、第3図(b)のように、各飽
和領域L p l″及びLea−のスピンを904倒す
.即ち、飽和用位相エンコード磁場GP”を印加しなが
ら、■式の送信周波数fslを有する飽和用RFパルス
^11(90”パルス〉を印加して、第1の飽和領域L
.″のスビンを90゜倒し、続いて、■式の送信周波数
fs2の飽和用RFパルスA12(90゜パルス)を印
加して、第2の飽和領域L,“のスピンを90゜倒す. その後、飽和用位相エンコード磁場GP″を更に印加す
ることにより(斜線部)、第3図(c)→(d)のよう
に、飽和領域L.″及びLP2″のスピンの位相を乱し
(ディフェーズ:dephaseと呼ばれる〉、飽和状
態として、スピンの縦方向戒分を非常に小さくする. こうして飽和シーケンスが終了した後、通常の信号収集
シーケンスを行い、各スライスの磁気共鳴信号Bを収集
する(ステップS8).このとき、撮像視野LP及び飽
和領域L,″内のスピンが、RFパルス^1により90
″倒されるが、撮像視野Lpのスピンのみが、後に受信
される磁気共鳴信号B(画像化〉に寄与し、飽和領域L
P″のスピンは、第3図(e)のように磁気共鳴信号B
にほとんど寄与しない.従って、後の画像化において、
位相エンコード視野L,以外〈飽和領域t, p−>の
画像が視野LP内に重なることはない. この場合、マルチスライス法であるため、RFパルス^
1及び^2の送信周波数を、スライスビッチΔSに対応
させてシフトさせながら、磁気共鳴信号Bを繰り返し受
信する。
又、180゜パルス^2と共にスライス磁場Gs1.2
を印加し、対象スライス以外のスピンを励起しないよう
にしており、90°パルス^1の斜線部によるスピンの
位相乱れを揃えるために、180゜パルス^2を同じパ
ルス面積〈斜線部〉だけ長く印加している。
を印加し、対象スライス以外のスピンを励起しないよう
にしており、90°パルス^1の斜線部によるスピンの
位相乱れを揃えるために、180゜パルス^2を同じパ
ルス面積〈斜線部〉だけ長く印加している。
通常、画像化対象スピンの縦緩和時間T1は1秒〜数1
00一秒であり、マルチスライス信号収集シーケンスに
おける各繰り返し時間(数10m秒)より長いので、図
示したように、1回の飽和シーゲンスの後に複数回の信
号収集が可能となる。従って、飽和シーケンスの実行後
に数100+s秒だけ経過する前に、再び飽和シーケン
スを実行すればよい.そして、位相エンコードマトリク
スN,分だけの信号収集が終了したか否かを判定しくス
テップS9)、終了していなければ、次の位相工冫コー
ド量を設定した後(ステップStO) 、ステップS7
に戻る。又、終了していれば、各スライスの画像を再楕
或して(ステップS11〉、画像表示装置(18〉に表
示し(ステッ7’S12)、撮像パルスシーゲンスを終
了する。
00一秒であり、マルチスライス信号収集シーケンスに
おける各繰り返し時間(数10m秒)より長いので、図
示したように、1回の飽和シーゲンスの後に複数回の信
号収集が可能となる。従って、飽和シーケンスの実行後
に数100+s秒だけ経過する前に、再び飽和シーケン
スを実行すればよい.そして、位相エンコードマトリク
スN,分だけの信号収集が終了したか否かを判定しくス
テップS9)、終了していなければ、次の位相工冫コー
ド量を設定した後(ステップStO) 、ステップS7
に戻る。又、終了していれば、各スライスの画像を再楕
或して(ステップS11〉、画像表示装置(18〉に表
示し(ステッ7’S12)、撮像パルスシーゲンスを終
了する。
この結果、計算機(16)内のプログラム変更のみで、
必要に応じた信号収集シーケンスに基づいて、エリアジ
ングアーチファクトの抑制された所望の断層像が構成さ
れる. このとき、画像化に必要な信号収集シーケンスに要する
撮像時間Tは、繰り返し時間をTRとすれば、 T=TRxNp で表わされる.従って、画像化に必要な断層像領域の大
きさに応じて、位相エンコード視野LPの大きさを、周
波数エンコード方向視野Ll.lよりも小さく設定し、
又、位相エンコード視野Lpを小さくした分だけ位相エ
ンコードマトリクスN,を減少させれば、撮像時間Tを
短縮することができる。例えば、通常のように、各マト
リクスサイズNp及びNIIを、 N −= N * と設定したときと比べて、(L,/L,l)倍に短縮で
きる. このとき、■式より、位相エンコード磁場G2の最大値
G ,waxと、位相エンコード視野Lp及びマトリク
スサイズNPとの関係は、 7 L p 5 G pmax−dt= N px
−■であるから、最大位相エンコード磁場G pl
naXは、■式を満たすように設定される. 又、短縮された撮像時間Tにおいて、信号収集シーケン
スを更に繰り返して画像データの加算を行えば、断層像
のSN比を向上させることもできる. 尚、上記実施例では、飽和用位相エンコード磁場G1を
斜線部だけ長く印加して飽和領域L1の位相を乱したが
、続いて実行される通常の信号収集シーケンスにおいて
、位相エンコード磁場G9が印加されて飽和領域L1の
スピンの位相が乱されるので、飽和用位相エンコード磁
場G1の斜線部を印加しなくても同等の効果を奏する。
必要に応じた信号収集シーケンスに基づいて、エリアジ
ングアーチファクトの抑制された所望の断層像が構成さ
れる. このとき、画像化に必要な信号収集シーケンスに要する
撮像時間Tは、繰り返し時間をTRとすれば、 T=TRxNp で表わされる.従って、画像化に必要な断層像領域の大
きさに応じて、位相エンコード視野LPの大きさを、周
波数エンコード方向視野Ll.lよりも小さく設定し、
又、位相エンコード視野Lpを小さくした分だけ位相エ
ンコードマトリクスN,を減少させれば、撮像時間Tを
短縮することができる。例えば、通常のように、各マト
リクスサイズNp及びNIIを、 N −= N * と設定したときと比べて、(L,/L,l)倍に短縮で
きる. このとき、■式より、位相エンコード磁場G2の最大値
G ,waxと、位相エンコード視野Lp及びマトリク
スサイズNPとの関係は、 7 L p 5 G pmax−dt= N px
−■であるから、最大位相エンコード磁場G pl
naXは、■式を満たすように設定される. 又、短縮された撮像時間Tにおいて、信号収集シーケン
スを更に繰り返して画像データの加算を行えば、断層像
のSN比を向上させることもできる. 尚、上記実施例では、飽和用位相エンコード磁場G1を
斜線部だけ長く印加して飽和領域L1の位相を乱したが
、続いて実行される通常の信号収集シーケンスにおいて
、位相エンコード磁場G9が印加されて飽和領域L1の
スピンの位相が乱されるので、飽和用位相エンコード磁
場G1の斜線部を印加しなくても同等の効果を奏する。
又、磁気共鳴信号Bがスビンエコー信号ノ場合を示した
が、180’″パルス^2及びスライス磁場0.12を
印加せずに受信されるグラジエントフィールドエコー信
号〈傾斜磁場エコー信号〉、又は電子スピン共鳴信号な
どであっても良い。例えば、倒れ角の小さい(ローフリ
ップアングルの)RFパルス^1を用いたグラジェント
フィールドエコー法等の高速撮像法においても、信号収
集シーケンスの前に視野Lpの外側を飽和させることに
より、上述と同様にエリアジングアーチファクトのない
画像が取得できる. 又、飽和用RFパルス^l1及び^12の送信周波数f
s.及びfstを、位相エンコード方向の中心周波数f
oから対称的にシフトさせたが、各送信周波数fsl及
びfs.を任意に設定すれば、位相エンコードの中心部
分のみならず、中心からずれた断層像を撮像対象とした
場合でもエリアジングアーチファクトのない画像を取得
することができる. 又、2次元フーリエ変換法により画像構成する場合につ
いて説明したが、3次元フーリエ変換法の場合でも同等
の効果を奏する. 更に、磁気共鳴信号Bに基づいて断層像を構成する場合
を示したが、特定の磁気共鳴信号Bを収集してスペクト
口スコピーを得る映像法の場合にも適用できる. [発明の効果] 以上のようにこの発明によれば、信号収集シーケンスを
実行する前に、飽和用位相エンコード磁場を及び互いに
送信周波数の異なる一対の飽和用RFパルスを印加する
飽和シーケンスを実行し、撮像対象となる位相エンコー
ド方向の視野の外側の領域を予め励起して飽和させるよ
うにしたので、マlレ゜チスライス法やグラジエントフ
ィールドエコー法等のいかなる信号収集シーケンスに対
しても、空間分解能を劣化することなくエリアジングア
ーチファクトの発生を防止することができる。又、位相
エンコード方向の視野が小さい場合には、必要な位相エ
ンコード数が節減されるので、高速化又はSN比の向上
を実現することができる.従って、シーケンス制御装置
及び計算機を含む従来システムを用いて、特にコストア
ップすることもなく、エリアジングアーチファクトを抑
制した高画質の映像を高速に復元することのできる磁気
共鳴映像法が得られる効果がある。
が、180’″パルス^2及びスライス磁場0.12を
印加せずに受信されるグラジエントフィールドエコー信
号〈傾斜磁場エコー信号〉、又は電子スピン共鳴信号な
どであっても良い。例えば、倒れ角の小さい(ローフリ
ップアングルの)RFパルス^1を用いたグラジェント
フィールドエコー法等の高速撮像法においても、信号収
集シーケンスの前に視野Lpの外側を飽和させることに
より、上述と同様にエリアジングアーチファクトのない
画像が取得できる. 又、飽和用RFパルス^l1及び^12の送信周波数f
s.及びfstを、位相エンコード方向の中心周波数f
oから対称的にシフトさせたが、各送信周波数fsl及
びfs.を任意に設定すれば、位相エンコードの中心部
分のみならず、中心からずれた断層像を撮像対象とした
場合でもエリアジングアーチファクトのない画像を取得
することができる. 又、2次元フーリエ変換法により画像構成する場合につ
いて説明したが、3次元フーリエ変換法の場合でも同等
の効果を奏する. 更に、磁気共鳴信号Bに基づいて断層像を構成する場合
を示したが、特定の磁気共鳴信号Bを収集してスペクト
口スコピーを得る映像法の場合にも適用できる. [発明の効果] 以上のようにこの発明によれば、信号収集シーケンスを
実行する前に、飽和用位相エンコード磁場を及び互いに
送信周波数の異なる一対の飽和用RFパルスを印加する
飽和シーケンスを実行し、撮像対象となる位相エンコー
ド方向の視野の外側の領域を予め励起して飽和させるよ
うにしたので、マlレ゜チスライス法やグラジエントフ
ィールドエコー法等のいかなる信号収集シーケンスに対
しても、空間分解能を劣化することなくエリアジングア
ーチファクトの発生を防止することができる。又、位相
エンコード方向の視野が小さい場合には、必要な位相エ
ンコード数が節減されるので、高速化又はSN比の向上
を実現することができる.従って、シーケンス制御装置
及び計算機を含む従来システムを用いて、特にコストア
ップすることもなく、エリアジングアーチファクトを抑
制した高画質の映像を高速に復元することのできる磁気
共鳴映像法が得られる効果がある。
第1図はこの発明の一実施例を示すパルスシーケンス図
、第2図は第1図のパルスシーケンスにより画像化する
動作を説明するためのフローチャート図、第3図は第1
図内の飽和シーケンスによって変化する飽和領域のスピ
ンの状態を示す説明図、第4図は一般的な磁気共鳴装置
を示すブロック図、第5図は従来の磁気共鳴映像法を示
すパルスシーケンス図、第6図は位相エンコード方向及
び周波数エンコード方向の視野を示す説明図、第7図は
従来方法により生じるエリアジングアーチファクトを示
す説明図である。 (1〉・・・被検体 A・・・RFパルス^1
1,^12・・・飽和用RFパルスB・・・磁気共鳴信
号 B′・・・エリアジングアーチファクトG1・・スライ
ス磁場 G1・・位相エンコード磁場 G1・・・飽和用位相エンコード磁場 G1・・信号読み出し磁場 L1・・位相エンコード方向の撮像視野LPI”、Ll
l!・・・飽和領域 S7・・・飽和領域を励起するステップS8・・・信号
収集するステップ Sll・・・断層像の画像を再構成するステップ尚、図
中、同一符号は同一又は相当部分を示す。 第 3 図 1 第 4 図 ? 事件の表示 特願平 1−155573号 発明の名称 磁気共鳴映像法 補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号
名 称 (601)三菱電機株式会社代表者 志岐守
哉
、第2図は第1図のパルスシーケンスにより画像化する
動作を説明するためのフローチャート図、第3図は第1
図内の飽和シーケンスによって変化する飽和領域のスピ
ンの状態を示す説明図、第4図は一般的な磁気共鳴装置
を示すブロック図、第5図は従来の磁気共鳴映像法を示
すパルスシーケンス図、第6図は位相エンコード方向及
び周波数エンコード方向の視野を示す説明図、第7図は
従来方法により生じるエリアジングアーチファクトを示
す説明図である。 (1〉・・・被検体 A・・・RFパルス^1
1,^12・・・飽和用RFパルスB・・・磁気共鳴信
号 B′・・・エリアジングアーチファクトG1・・スライ
ス磁場 G1・・位相エンコード磁場 G1・・・飽和用位相エンコード磁場 G1・・信号読み出し磁場 L1・・位相エンコード方向の撮像視野LPI”、Ll
l!・・・飽和領域 S7・・・飽和領域を励起するステップS8・・・信号
収集するステップ Sll・・・断層像の画像を再構成するステップ尚、図
中、同一符号は同一又は相当部分を示す。 第 3 図 1 第 4 図 ? 事件の表示 特願平 1−155573号 発明の名称 磁気共鳴映像法 補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号
名 称 (601)三菱電機株式会社代表者 志岐守
哉
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 被検体に対し、RFパルスと、断層面指定用のスライ
ス磁場、位相エンコード量を与える位相エンコード磁場
及び周波数エンコード用の信号読み出し磁場からなる傾
斜磁場とを印加して、前記被検体から磁気共鳴信号を受
信する信号収集シーケンスを、前記位相エンコード量を
変化させながら複数回繰り返し、前記被検体の所望の断
層像を構成する磁気共鳴映像法において、 前記信号収集シーケンスの前に、 飽和用位相エンコード磁場及び互いに送信周波数の異な
る一対の飽和用RFパルスを印加する飽和シーケンスを
実行し、 撮像対象となる位相エンコード方向の視野の外側の領域
を励起するようにしたことを特徴とする磁気共鳴映像法
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1155573A JPH0321224A (ja) | 1989-06-20 | 1989-06-20 | 磁気共鳴映像法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1155573A JPH0321224A (ja) | 1989-06-20 | 1989-06-20 | 磁気共鳴映像法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0321224A true JPH0321224A (ja) | 1991-01-30 |
Family
ID=15609001
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1155573A Pending JPH0321224A (ja) | 1989-06-20 | 1989-06-20 | 磁気共鳴映像法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0321224A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008259749A (ja) * | 2007-04-13 | 2008-10-30 | Hitachi Medical Corp | 磁気共鳴イメージング装置 |
WO2009125842A1 (ja) | 2008-04-10 | 2009-10-15 | 株式会社ブリヂストン | 重荷重用タイヤ |
JP2012192216A (ja) * | 2012-07-09 | 2012-10-11 | Toshiba Corp | 磁気共鳴イメージング装置 |
-
1989
- 1989-06-20 JP JP1155573A patent/JPH0321224A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008259749A (ja) * | 2007-04-13 | 2008-10-30 | Hitachi Medical Corp | 磁気共鳴イメージング装置 |
WO2009125842A1 (ja) | 2008-04-10 | 2009-10-15 | 株式会社ブリヂストン | 重荷重用タイヤ |
JP2012192216A (ja) * | 2012-07-09 | 2012-10-11 | Toshiba Corp | 磁気共鳴イメージング装置 |
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