JPH0581140B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、磁気共鳴（MR：magnetic
resonance）現象を利用して被検体（生体）のス
ライス画像等の構造情報を得る磁気共鳴イメージ
ング方法に関し、特に被検体対象部位中の病変部
等の位置把握を容易に行えるようにした磁気共鳴
イメージング方法に関する。

（従来の技術） 磁気共鳴現象は、静磁場中に置かれた零でない
スピン及び磁気モーメントを持つ原子核が特定の
周波数の電磁波のみを共鳴的に吸収・放出する現
象であり、この原子核は下記式に示す角周波数
ω₀（ω₀＝2πν₀，ν₀；ラーモア周波数）で共鳴す
る。

ω₀＝γH₀ ここで、γは原子核の種類に固有の磁気回転比
であり、また、H₀は静磁場強度である。

以上の原理を利用して生体診断を行う装置は、
上述の共鳴吸収の後に誘起される上記と同じ周波
数の電磁波を信号処理して、原子核密度、縦緩和
時間T1、横緩和時間T2、流れ、化学シフト等の
情報が反映された診断情報例えば被検体のスライ
ス像等を無侵襲で得るようにしている。

そして、磁気共鳴による診断情報の収集は、静
磁場中に配置した被検体の全部位を励起しかつ信
号収集することができるものであるが、装置構成
上の制約やイメージング像の臨床上の要請から実
際の装置としては特定部位に対する励起とその信
号収集を行うことにしている。

ここで、従来の磁気共鳴イメージング方法の概
要を第１０図乃至第１２図を参照して説明する。

まず、第１０図に示すように表面コイル３の穴
部を被検体Ｐの頭部PHの頂部に臨ませて近接配
置し、この状態で第11頭に示すスピンエコー法
（SE法）によるシーケンスを実行する。すなわ
ち、第１１図に示すように90°パルスと共に図示
しないスライス部位決定用傾斜磁場（この場合は
Ｚ軸）を印加する。この場合、第１０図に示すよ
うに、頭部PHの略半分が励起スライス部位にな
るように傾斜磁場の条件を設計する。そして、
180°パルス及び図示しないエンコード用及び読出
し用傾斜磁場（この場合はＸ，Ｙ軸）を印加し、
通常よりも時間を長く例えば250mesc（通常は
100msec以下である。）に設定したエコー時間Te
により、第１２図に示すようにエコー信号を収集
する。そして、通常よりも時間を長く例えば
2000msec（通常は1000msec以下である。）に設定
したエコパルス繰返し時間Trにて上記のパルス
系列を繰返し実行する。

以上のシーケンスを実行することにより、第１
０図に示す頭部PHの略半分が励起スライス部位
として定まり、かつ通常よりも時間を長く例えば
2000msecに設定してエコーパルス繰返し時間Tr
により、水はそのTrの間で十分に回復するので、
得られる信号強度は大きい。また、通常よりも時
間を長く例えば250msecに設定したエコー時間
Teにより、脂肪からの信号は抑制されたものと
なる。

以上述べた方法により第１２図に示すようにデ
イスプレイ１２上には、脳溝が他のものと重複な
く抽出され脳表面と病変部との位置関係が明らか
な診断情報を得ることができる。

ところで、上述したような方法は、脳表面構造
抽出撮影方法（Surface Auatomy Scan，SAS）
として知られており、被検体の立体的な対象部位
の診断情報を得るのに有効である。

しかしながら、上述した方法により求めた診断
画像のみでは、対象部位中の特定部位、例えば病
変部が脳表面からどの位の深さにあるかを示す深
さ情報を何等得ることができず、病変部の位置把
握が困難であるという問題がある。

これに付随して、被検体に対する実際の画像収
集に際して病変部を含むスライス部位に到達する
まで何回も被検体に対するスキヤン動作を繰返さ
れなければならず、撮像時間を多く要するという
問題もある。

（発明が解決しようとする課題） 上述したように従来方法においては、対象部位
中の病変部等の正確な位置把握が困難であると共
に、病変部の画像収集に多くの撮像時間を要する
という問題がある。

そこで、本発明は、対象部位中の特定部位の三
次元的な位置把握が容易な画像を求めることがで
きると共に、その画像収集時間も従来例の場合よ
り大幅に短縮することができる磁気共鳴イメージ
ング方法を提供することを目的とするものであ
る。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の磁気共鳴イメージング方法は、静磁場
中に配置した被検体から誘起した磁気共鳴信号を
基に当該誘起部位の構造情報を生成する磁気共鳴
イメージング方法において、特定のパルスシーケ
ンスにより被検体対象部位の磁気共鳴信号を収集
し、これを基にこの対象部位の構造画像を表示す
ると共に表示画像における特定領域を指定し、指
定領域情報を基に、前記特定領域に対応する対象
部位中の特定部位を含み、かつ、この対象部位の
深さ方向の情報を有する投影情報を選択励起の方
法で収集し、この投影情報に基づく深さ方向の画
像を前記構造画像に付加して表示するようにした
ことを特徴とするものである。

（作用） 上記構成によれば、まず、特定のパルスシーケ
ンスにより被検体対象部位の磁気共鳴信号を収集
してこれを基に当該対象部位の二次元的な構造画
像を表示し対象部位中の特定部位の存在を把握す
る。そして、この構造画像中の特定領域の領域指
定を行つて、これを基に特定領域に対応する対象
部位中の特定部位を含んだ深さ方向の投影情報を
収集し、投影情報に基づく深さ方向の画像を構造
画像に付加して表示するようにしたものであるか
ら、構造画像と深さ方向の画像とにより、特定部
位の三次元的な位置把握が容易となる。また、上
述した深さ方向の投影情報の収集は一回の選択励
起により行えるので、画像収集時間が短くなる。

（実施例） 以下本発明にかかる磁気共鳴イメージング方法
の一実施例を図面を参照して説明する。第１図は
同実施例を実施することができる磁気共鳴イメー
ジング装置の構成を示す図である。

第１図に示すように、被検体Ｐを内部に収容す
ることができるようになつているマグネツトアツ
センブリとして、常電導または超電導方式による
静磁場コイル（静磁場補正用シムコイルが付加さ
れていることもある。）１と、磁気共鳴信号の誘
起部位の位置情報付与のための傾斜磁場を発生す
るための傾斜磁場発生コイル２と、回転高周波磁
場を送信すると共に誘起された磁気共鳴信号
（MR信号）を検出するための送受信系である表
面コイル３とを有している。ここで、表面コイル
３はその穴部を被検体Ｐの頭部PHの側面部に臨
みかつ近接して配置されている。

また、静磁場コイル１が超電導方式であれば冷
媒の供給制御系を含むものであつて主として静磁
場電源の通電制御を行う静磁場制御系４、Ｘ軸、
Ｙ軸、Ｚ軸傾斜磁場電源５，６，７、送信器８、
受信器９、後述するパルスシーケンスを実施する
シーケンサ１０、前記受信器９からの磁気共鳴信
号に基づく出力信号を取込み後述するような画像
処理を行つて処理結果を出力する画像処理部１
３、この画像処理部１３の処理結果を画像として
表示するデイスプレイ１２、デイスプレイ１２に
表示される画像に対しROI（特定領域）を指定す
る機能を具備したキーボード１４及び前記各要素
の制御を行う制御部１１を備えている。

次に、この装置を用いた本実施例方法を第２図
乃至第９図をも参照して説明する。

まず、第３図ａに示すような従来方法と同じス
ピンエコー法によるパルスシーケンスを用いて、
または、第３図ｂに示すインバーシヨンリカバリ
ー（IR）法を用いて、第２図ａ，ｂに示す被検
体Ｐの頭部PHの対象部位をスキヤンし、この対
象部位からの磁気共鳴信号（エコー信号）を受信
器９で収集する。そして、この受信器９の出力信
号を画像処理部１３で処理し、デイスプレイ１２
上に第６図ａまたは第７図ａに示すような対象部
位の構造画像G₁を表示する。この構造画像G₁は、
脳溝が他の部分から重複され脳表面と病変部（特
定部位）X₁のＺ−Ｙ平面上の位置関係が明確に
区別されているSAS画像である。なお、このよ
うなSAS画像を得る方法は、本出願人による特
願昭62−232949号に記載されている。

次に、この装置のオペレータは、キーボード１
４を操作し、第６図ａまたは第７図ａに示す病変
部X₁を含む領域を特定領域ROI₁，ROI₂として指
定する。

第６図ａに示す特定領域ROI₁は、病変部X₁の
大きさに略等しく正方形状であり、また、第７図
ａに示す特定領域ROI₂は、病変部X₁の一部を含
み、かつ、Ｚ方向に長い長方形状のものである。

次に、特定領域ROI₁に関する投影情報を得る
場合について説明する。特定領域ROI₁の情報は、
制御部１１によりシーケンサ１０に送られ、シー
ケンサ１０は第４図に示すスピエコー法によるパ
ルスシーケンスにより、第６図ｂに示すＸ方向に
長い直方体状のデータ収集領域（前記特定領域
ROI₁に対応する）Ｒの投影情報を得るためのス
キヤンを一回行う。

このスキヤンは、Ｘ方向に第４図に示すタイミ
ングで、磁気共鳴信号読出し用の傾斜磁場を印加
すると共に、スライス面選択用の傾斜磁場を90°
パルスと180°パルスで互いに垂直な方向（例え
ば、Ｙ方向とＺ方向）に変化させつつ行う選択励
起の方法である。

このようなスキヤンによる対象部位からの磁気
共鳴信号の収集過程を第５図に模式的に示す。同
図は、Ｘ方向にΔxの間隔で徐々に大きくなる傾
斜磁場を対象部位に印加し、対象部位からのΔw
ずつ周波数が異なる磁気共鳴信号を求め、これら
を合成した磁気共鳴信号（FID）を受信器９によ
り電気信号に変換した後、画像処理部１３におい
て前記電気信号をフーリエ変換する過程を示すも
のである。

画像処理部１３においてフーリエ変換された信
号は、第６図ｂに示すように病変部X₁に対応す
る部分が信号強度が大きく、しかもこの部分の位
置情報が磁気共鳴信号の周波数情報に対応してい
る。

従つて、対象部位の中心に相当する位置を原点
とし、中心から脳表面方向への距離を前記周波数
情報に対応した距離ｌとして、前記投影情報を第
８図に示すようにプロフアイル状に表示し、この
とき、前記構造画像G₁も同時に表示するように
すれば、投影情報によつて把握される脳表面から
病変部X₁までの深さ情報と、構造画像G₁から把
握される病変部X₁の脳表面から見た位置情報と
を同時に認識することができる。

尚、投影情報の表示態様としては、第９図に示
すようなグレースケールバーでも上述した場合と
同様な認識が可能である。第９図にグレースケー
ルバーの輝度は第８図のプロフアイル状の曲線の
高さに比例するように表現すると第９図に示すグ
レースケールバーは、病変部X₁相当する部分を
白色で、信号強度の小さい部分を灰色（第９図で
は灰色を斜線またはクロス斜線で表現）で、残余
の部分を黒色で表す場合を示している。

上述した第８図、第９図に示す投影情報の表示
に際しては、この投影情報の収集の際、構造画像
G₁の収集と同じパルスシーケンスを用いる場合、
構造画像G₁上の特定領域ROI₁，ROI₂内の画像値
の積分値と、投影情報の積分値とは等しくなるの
で、前記構造画像の画像値の積分値を用いて投影
情報の規格化を行うようにすればより明確な投影
情報を得ることができる。

また、第７図ａに示すような特定領域ROI₂を
指定した場合の投影情報の収集領域は第７図ｂに
示す如く病変部X₁を含む対象部位の深さ方向全
域となり、この場合にも、第６図ｂに示すものと
同様な投影情報を得ることができる。

そして、上述したような投影情報の収集は、既
述した如く一回のスキヤンで済むため、従来方法
のように所定のエンコード回数（例えば128回、
256回）分スキヤンを行う場合に比較し、スキヤ
ン時間を1/128または1/256というように、極めて
短時間で特定領域についての深さ方向の情報を得
ることができる。

本発明は上述した実施例に限定されるものでな
く、例えば、上述したようなSAS画像のほか、
通常のスライス画像を基にして投影情報を求める
ようにすることももちろん可能である。

［発明の効果］ 以上詳述した本発明によれば、被検体対象部位
中の特定部位の三次元的な位置を正確に把握でき
ると共に、撮影時間も従来方法に比べ大幅に短縮
できる磁気共鳴イメージング方法を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例方法を実施するための
装置の構成を示す説明図、第２図ａ，ｂは、それ
ぞれ実施例方法における表面コイルと被検体頭部
との位置関係を示す説明図、第３図ａ，ｂは、そ
れぞれスピンエコー法、インバーシヨンリカバリ
ー法におけるパルスシーケンスを示すタイミング
チヤート、第４図は本実施例方法における投影情
報を得る際のパルスシーケンスを示すタイミング
チヤート、第５図は投影情報を収集する過程を模
式的に示す説明図、第６図ａは構造画像上に特定
領域を指定した状態を示す説明図、第６図ｂは投
影情報収集領域及び投影情報を示す説明図、第７
図ａは構造画像上に別の特定領域を指定した状態
を示す説明図、第７図ｂは第７図ａに対応する投
影情報収集領域及び投影情報を示す説明図、第８
図、第９図はそれぞれ構造画像及び投影情報の表
示態様を示す説明図、第１０図は従来方法の表面
コイルと被検体頭部との位置関係を示す説明図、
第１１図はスピンエコー法によるパルスシーケン
スを示すタイミングチヤート、第１２図は従来方
法により生成した構造画像を示す説明図である。 １……静磁場コイル、２……傾斜磁場コイル、
３……表面コイル、４……静磁場制御系、５……
送信器、６……受信器、７……Ｘ軸傾斜磁場電
源、８……Ｙ軸傾斜磁場電源、９……Ｚ軸傾斜磁
場電源、１０……シーケンサ、１１……制御部、
１２……デイスプレイ、１３……画像処理部、１
４……キーボード。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 静磁場中に配置した被検体から誘起した磁気
   共鳴信号を基に当該誘起部位の構造情報を生成す
   る磁気共鳴イメージング方法において、特定のパ
   ルスシーケンスにより被検体対象部位の磁気共鳴
   信号を収集し、これを基にこの対象部位の構造画
   像を表示すると共に表示画像における特定領域を
   指定し、指定領域情報を基に、前記特定領域に対
   応する対象部位中の特定部位を含み、かつ、この
   対象部位の深さ方向の情報を有する投影情報を選
   択励起の方法で収集し、この投影情報に基づく深
   さ方向の画像を前記構造画像に付加して表示する
   ようにしたことを特徴とする磁気共鳴イメージン
   グ方法。 ２ 前記構造画像は、前記被検体の特定部位の表
   面構造が描出された画像である請求項１記載の磁
   気共鳴イメージング方法。