JP2006320527A - Magnetic resonance imaging system - Google Patents

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博幸 板垣
Tetsuhiko Takahashi
哲彦 高橋
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an MRI system where deterioration of an image quality, degrading of detection ability of a breathing cycle etc. can be prevented even when an area for obtaining an NMR signal for monitoring breathing movement etc. is overlapped with an imaging area. <P>SOLUTION: Imaging operation for obtaining the NMR signal in order about a plurality of slices of an imaging range 301 and monitoring operation for exciting a prescribed excitation area 204 and detecting the NMR signal are repeated alternately. When a part of the imaging range 301 is overlapped with the excitation area 204 for monitoring, a slice which is not overlapped with the excitation area 204 is selected as an imaging slice just before the monitoring operation and that just after the monitoring operation. Thus, continuous excitation of the overlapped area by the imaging operation and the monitoring operation is avoided, so that modulation of the NMR signal due to the continuous excitation is prevented. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、呼吸動をモニタしながら、撮像を行う磁気共鳴イメージング(以下、MRI)装置に関する。   The present invention relates to a magnetic resonance imaging (hereinafter referred to as MRI) apparatus that performs imaging while monitoring respiratory motion.

MRI装置において被検体の画像を撮像する際に、呼吸性体動によるアーチファクトを防止するため、呼吸動を検出しながら撮像を行う方法がある。この撮像方法では、画像作成用の核磁気共鳴(NMR)信号の取得動作と、呼吸動モニタ用のNMR信号の取得動作とを1組にして繰り返し行う。取得された呼吸動モニタ用のNMR信号から横隔膜の位置を検出し、横隔膜の位置が予め定めた許容範囲内である場合には、同じ組で取得した画像作成用のNMR信号を画像再構成に使用する。また、冠状動脈等の心拍性体動のある部位を撮像する場合には、心電図波形に同期して画像作成用NMR信号の取得動作と呼吸動モニタ用NMR信号取得動作とを行うことにより、心拍性体動と呼吸性体動の両者を除去した画像を取得することが可能である。   There is a method of performing imaging while detecting respiratory motion in order to prevent artifacts due to respiratory motion when capturing an image of a subject in an MRI apparatus. In this imaging method, a nuclear magnetic resonance (NMR) signal acquisition operation for image creation and an NMR signal acquisition operation for respiratory motion monitoring are repeated as one set. When the position of the diaphragm is detected from the acquired NMR signal for respiratory motion monitoring and the diaphragm position is within a predetermined allowable range, the NMR signal for image creation acquired in the same set is used for image reconstruction. use. In addition, when imaging a site with heartbeat body movement such as a coronary artery, an operation for acquiring an NMR signal for image creation and an operation for acquiring an NMR signal for respiratory monitoring are performed in synchronization with an electrocardiogram waveform. It is possible to acquire an image from which both the physical body movement and the respiratory body movement are removed.

特許文献1には、心拍周期に同期して画像作成用NMR信号と呼吸動モニタ用NMR信号とを取得する撮像方法において、位相エンコード情報を変更するタイミングを心拍周期と呼吸周期とに基づいて最適化することにより、撮像時間の短縮を図ることが開示されている。
特開平9−106864号公報
In Patent Document 1, in an imaging method for acquiring an NMR signal for image creation and an NMR signal for respiratory motion monitoring in synchronization with a heartbeat cycle, the timing for changing phase encoding information is optimized based on the heartbeat cycle and the respiratory cycle. It has been disclosed that the imaging time can be shortened by making it easier.
JP-A-9-106864

呼吸動モニタ用のNMR信号を取得するための励起領域204は、図9のように呼吸による横隔膜の移動範囲を含むように設定する必要がある。このため、励起領域204には、横隔膜に隣接する肝臓および肺の一部が含まれ、撮像領域701が肝臓全体、肺全体、または胸部全体等の場合、撮像領域701の一部にモニタ用励起領域204が重なる。撮像領域701とモニタ用励起領域204とが重なる部分は、短時間に呼吸動モニタ用NMR信号取得および画像作成用NMR信号取得動作により2回励起され、1回のみ励起された場合とは磁化の励起状態が異なる。このため、呼吸動モニタ用NMR信号取得と画像作成用NMR信号取得とをこの順に行う場合、短時間に2回の励起を受けるモニタ用励起領域204は、周辺領域とは異なるNMR信号強度を示し、再構成された画像の画質が劣化することがある。一方、画像作成用NMR信号取得と呼吸動モニタ用NMR信号取得とをこの順に行う場合には、モニタ用励起領域204で取得されるNMR信号が2回の励起の影響を受けるため、呼吸動の検出精度が低下する可能性がある。特許文献1に記載の技術では、モニタ用励起領域204が2回の励起を受けることは全く考慮されていない。   The excitation region 204 for acquiring the NMR signal for respiratory motion monitoring needs to be set so as to include the moving range of the diaphragm due to respiration as shown in FIG. Therefore, the excitation region 204 includes a part of the liver and lung adjacent to the diaphragm. When the imaging region 701 is the entire liver, the entire lung, the entire chest, or the like, a part of the imaging region 701 is excited for monitoring. Regions 204 overlap. The portion where the imaging region 701 and the monitor excitation region 204 overlap is excited twice in a short time by the respiratory motion monitor NMR signal acquisition and the image creation NMR signal acquisition operation. Excited state is different. Therefore, when the respiratory motion monitor NMR signal acquisition and the image creation NMR signal acquisition are performed in this order, the monitor excitation region 204 that receives two excitations in a short time exhibits an NMR signal intensity different from that of the surrounding region. The image quality of the reconstructed image may deteriorate. On the other hand, when the acquisition of the NMR signal for image creation and the acquisition of the NMR signal for respiratory motion monitoring are performed in this order, the NMR signal acquired in the monitoring excitation region 204 is affected by two excitations. The detection accuracy may be reduced. In the technique described in Patent Document 1, it is not considered at all that the excitation region 204 for monitoring receives two excitations.

本発明の目的は、呼吸動モニタ等のためにNMR信号を取得する領域が、撮像領域と重なる場合であっても、画質の劣化や呼吸周期等の検出能の低下を防ぐことのできるMRI装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an MRI apparatus capable of preventing deterioration in image quality and deterioration in detection ability such as a respiratory cycle even when a region where an NMR signal is acquired for a respiratory motion monitor or the like overlaps with an imaging region Is to provide.

上記目的を達成するために、本発明によれば以下のようなMRI装置が提供される。すなわち、静磁場を発生する静磁場発生部と、傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生部と、高周波磁場を発生する高周波磁場発生部と、被検体から発生する核磁気共鳴信号を検出する信号検出部と、傾斜磁場発生部と高周波磁場発生部と信号検出部とを制御して所定のパルスシーケンスを実行させる制御部とを有するMRI装置であり、パルスシーケンスは、所定の撮像範囲内の複数のスライスについて核磁気共鳴信号を順に取得する第1信号取得動作と、第1信号取得動作とは異なる目的で被検体の所定の励起領域を励起して核磁気共鳴信号を検出する第2信号取得動作とを交互に繰り返し行うものである。制御部には、第1信号取得動作における撮像範囲のスライス撮像順を定める撮像順決定部が配置されている。撮像順決定部は、撮像範囲の一部が第2信号取得動作の励起領域と重複する場合、第2信号取得動作時の時間的近傍における撮像スライスとして、第2信号取得動作の励起領域とは重複しないスライスを選択する。これにより、重複領域を第1および第2信号取得動作により連続励起することが避けられるため、連続励起によるNMR信号の変調を防止できる。   In order to achieve the above object, according to the present invention, the following MRI apparatus is provided. That is, a static magnetic field generation unit that generates a static magnetic field, a gradient magnetic field generation unit that generates a gradient magnetic field, a high frequency magnetic field generation unit that generates a high frequency magnetic field, and a signal detection unit that detects a nuclear magnetic resonance signal generated from a subject And a control unit that controls the gradient magnetic field generation unit, the high-frequency magnetic field generation unit, and the signal detection unit to execute a predetermined pulse sequence, and the pulse sequence includes a plurality of slices within a predetermined imaging range. A first signal acquisition operation for acquiring nuclear magnetic resonance signals in order, and a second signal acquisition operation for detecting a nuclear magnetic resonance signal by exciting a predetermined excitation region of the subject for a purpose different from the first signal acquisition operation Are repeated alternately. The control unit includes an imaging order determination unit that determines the slice imaging order of the imaging range in the first signal acquisition operation. When a part of the imaging range overlaps with the excitation region of the second signal acquisition operation, the imaging order determination unit determines the excitation region of the second signal acquisition operation as an imaging slice in the temporal vicinity during the second signal acquisition operation. Select slices that do not overlap. Thereby, since it is avoided that the overlapping region is continuously excited by the first and second signal acquisition operations, the modulation of the NMR signal due to the continuous excitation can be prevented.

上述の第1信号取得動作は、1回の動作で3以上のk枚のスライスについて順に核磁気共鳴信号を取得する動作であり、撮像順決定部は、第2信号取得動作の励起領域と重複するスライスを、第2番目から第k−1番目のいずれかで撮像するように撮像順に決定することにより、連続励起を避ける構成とすることができる。   The first signal acquisition operation described above is an operation of acquiring nuclear magnetic resonance signals in order for three or more k slices in one operation, and the imaging order determination unit overlaps the excitation region of the second signal acquisition operation. By determining the slices to be imaged in the imaging order so as to be imaged at any one of the second to (k-1) th, it is possible to avoid continuous excitation.

上述の第2信号取得動作は、体動をモニタするために前記励起領域から信号を取得する動作を用いることが可能である。   The second signal acquisition operation described above can use an operation of acquiring a signal from the excitation region in order to monitor body movement.

上述の撮像順決定部は、例えば以下の(1)〜(4)の処理により撮像順を決定する構成にすることができる。
(1)第2信号取得動作の前記励起領域と重複するスライス領域を求め、
(2)撮像範囲の全スライス数nから、第1信号取得動作が1回の動作で信号を取得するスライス数aと、全スライスの信号取得に必要な繰り返し動作回数bを求め、
(3)第1〜第nスライスの第1スライスからb枚おきにa枚のスライスを順に選択することにより、第1回の第1信号取得動作で撮像する仮スライス撮像順を決定し、仮スライス撮像順の各スライスの位置を、前記(1)の処理で求めた前記重複スライス領域と全スライスの中央との距離gに相当するスライス数だけずらすことにより第1回の第1信号取得動作で撮像する真のスライス撮像順を決定し、
(4)前記(3)で求めた真のスライス撮像順を1スライスづつ順にずらすことにより、第2〜第b回の第1信号取得動作で撮像するスライス撮像順を決定する。
The imaging order determination unit described above can be configured to determine the imaging order by the following processes (1) to (4), for example.
(1) Find a slice region that overlaps the excitation region of the second signal acquisition operation,
(2) From the total number of slices n in the imaging range, obtain the number of slices a in which the first signal acquisition operation acquires a signal in one operation and the number of repetition operations b required for signal acquisition of all slices,
(3) By selecting a slice from the first slice of the first to n-th slices every b in order, the provisional slice imaging order for imaging in the first first signal acquisition operation is determined, The first signal acquisition operation for the first time by shifting the position of each slice in the slice imaging order by the number of slices corresponding to the distance g between the overlapping slice region obtained in the processing of (1) and the center of all slices. Determine the true slice imaging order for imaging with
(4) The slice imaging order to be imaged in the second to b-th first signal acquisition operations is determined by shifting the true slice imaging order obtained in (3) one by one in order.

また、撮像順決定部が定めたスライス撮像順を示す画面をディスプレイに表示する構成にすることも可能である。   It is also possible to adopt a configuration in which a screen showing the slice imaging order determined by the imaging order determining unit is displayed on the display.

以下、本発明の実施形態について図面を参照し説明する。
まず、第1の実施の形態のMRI装置の構成について図1を用いて説明する。第1の実施の形態のMRI装置は、撮像空間に静磁場を発生する静磁場発生装置101、患者などの被検体102を搭載し、撮像空間に配置するためのベッド103と、高周波磁場(RF)パルスを被検体102に印加し、核磁気共鳴(NMR)信号を検出するための高周波磁場(RF)コイル104、ならびに、撮像空間にX方向、Y方向、Z方向の傾斜磁場をそれぞれ発生させる傾斜磁場発生コイル105、106、107を有している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
First, the configuration of the MRI apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIG. The MRI apparatus according to the first embodiment includes a static magnetic field generator 101 that generates a static magnetic field in an imaging space, a subject 102 such as a patient, a bed 103 for placement in the imaging space, and a high-frequency magnetic field (RF ) A pulse is applied to the subject 102 to generate a high-frequency magnetic field (RF) coil 104 for detecting a nuclear magnetic resonance (NMR) signal, and gradient magnetic fields in the X, Y, and Z directions in the imaging space, respectively. Gradient magnetic field generating coils 105, 106, and 107 are provided.

RFコイル104には、RFパルスを発生させるための高周波電流を供給する高周波電源108と、受信したNMR信号を増幅する増幅器114が接続されている。高周波電源108には、変調器113と、高周波信号を発振する発振器112が接続されている。増幅器114には、増幅後の信号をA/D変換し検波する受信器115が接続されている。受信器115が検出したNMR信号は、計算機118に受け渡される。計算機118は、内蔵するCPUが記憶媒体117に格納されている画像再構成プログラムを読み込んで実行することにより、受信器115から受け取ったNMR信号と、接続されている記憶媒体117に格納されている撮影条件などのデータとを参照して画像再構成を行う。再構成した画像は、計算機に接続されているディスプレイ119に表示される。また、傾斜磁場発生コイル105、106、107には、それぞれ電流を供給するための傾斜磁場電源109、110、111が接続されている。   The RF coil 104 is connected to a high frequency power supply 108 that supplies a high frequency current for generating an RF pulse and an amplifier 114 that amplifies the received NMR signal. A modulator 113 and an oscillator 112 that oscillates a high frequency signal are connected to the high frequency power source 108. A receiver 115 for A / D converting and detecting the amplified signal is connected to the amplifier 114. The NMR signal detected by the receiver 115 is transferred to the computer 118. The computer 118 stores the NMR signal received from the receiver 115 and the connected storage medium 117 when the built-in CPU reads and executes the image reconstruction program stored in the storage medium 117. Image reconstruction is performed with reference to data such as shooting conditions. The reconstructed image is displayed on a display 119 connected to the computer. Further, gradient magnetic field power sources 109, 110, and 111 for supplying current are connected to the gradient magnetic field generating coils 105, 106, and 107, respectively.

傾斜磁場電源109、110、111、発振器112、高周波電源108、増幅器114および受信器115は、これらの動作を制御するシーケンサ116に接続されている。計算機118は、記憶媒体117に予め格納されているパルスシーケンス作成プログラムを読み込んで実行することにより、所望の撮像方法を実現するために所定のタイミングで各部を動作させる撮像パルスシーケンスを作成し、シーケンサ116に受け渡す。また、計算機118内には、時空間マップ作成部118aが配置されており、撮像パルスシーケンスにおいて撮像するスライス順を定める時空間マップを作成する。時空間マップ作成部118aの動作について後で詳しく説明する。   The gradient magnetic field power supplies 109, 110, 111, the oscillator 112, the high frequency power supply 108, the amplifier 114, and the receiver 115 are connected to a sequencer 116 that controls these operations. The computer 118 reads and executes a pulse sequence creation program stored in advance in the storage medium 117 to create an imaging pulse sequence that operates each unit at a predetermined timing in order to realize a desired imaging method. It passes to 116. In addition, a spatio-temporal map creation unit 118a is arranged in the computer 118, and creates a spatio-temporal map that determines the slice order for imaging in the imaging pulse sequence. The operation of the spatiotemporal map creation unit 118a will be described in detail later.

シーケンサ116は、計算機118から受け取った撮像パルスシーケンスに従って、各部に所定のタイミングで制御信号を出力して動作させ、パルスシーケンスを実現する。パルスシーケンスのパラメータとなる具体的な撮像条件は、予め設定された条件および入力部121によりオペレータより受け付けた条件を用いる。また、シーケンサ116には、被検体102である患者に取り付けられた心電計120が接続され、その出力信号を受け取っており、心拍周期に同期させてパルスシーケンスを行うことが可能である。   In accordance with the imaging pulse sequence received from the computer 118, the sequencer 116 outputs a control signal to each unit and operates at a predetermined timing, thereby realizing a pulse sequence. As specific imaging conditions serving as parameters of the pulse sequence, conditions set in advance and conditions accepted from the operator by the input unit 121 are used. The sequencer 116 is connected to an electrocardiograph 120 attached to a patient who is the subject 102, receives an output signal thereof, and can perform a pulse sequence in synchronization with a cardiac cycle.

パルスシーケンス実行時の各部の動作について簡単に説明する。入力部121を介してオペレータにより指定された撮影条件に従い、計算機118は撮像パルスシーケンスを作成し、シーケンサ116に受け渡す。シーケンサ116は、傾斜磁場電源109〜111に制御信号を送信し、傾斜磁場コイル105〜107により撮像空間に所望の方向の傾斜磁場を発生させる。同時に、発振器112および変調器113に命令を送信して所定の高周波磁場波形を生成させ、この波形を持つ電流信号を高周波電源108により生じさせ、高周波磁場コイル104に送る。これにより高周波磁場コイル104はRFパルスを発生し、被検体102に印加する。被検体102から発生したNMR信号は、高周波磁場コイル104により受信された後、増幅器114で増幅され、受信器115でA/D変換と検波が行われる。なお、心拍周期に同期させる場合には、心電計120からの信号に同期して、傾斜磁場の印加およびRFパルスの印加を行う。検波されたNMR信号は、計算機118において処理され、横隔膜位置の検出および画像再構成が行われ、画像再構成等の結果はディスプレイ119に表示される。   The operation of each unit when executing the pulse sequence will be briefly described. The computer 118 creates an imaging pulse sequence according to the imaging conditions specified by the operator via the input unit 121, and passes it to the sequencer 116. The sequencer 116 transmits a control signal to the gradient magnetic field power sources 109 to 111 and causes the gradient magnetic field coils 105 to 107 to generate a gradient magnetic field in a desired direction in the imaging space. At the same time, a command is transmitted to the oscillator 112 and the modulator 113 to generate a predetermined high-frequency magnetic field waveform, and a current signal having this waveform is generated by the high-frequency power source 108 and sent to the high-frequency magnetic field coil 104. As a result, the high frequency magnetic field coil 104 generates an RF pulse and applies it to the subject 102. The NMR signal generated from the subject 102 is received by the high-frequency magnetic field coil 104, amplified by the amplifier 114, and A / D converted and detected by the receiver 115. In addition, when synchronizing with a cardiac cycle, application of a gradient magnetic field and application of an RF pulse are performed in synchronization with a signal from the electrocardiograph 120. The detected NMR signal is processed by the computer 118, detection of the diaphragm position and image reconstruction are performed, and the result of image reconstruction and the like is displayed on the display 119.

本実施の形態の撮像パルスシーケンスのタイムチャートを図2(a)に示す。この撮像パルスシーケンスは、呼吸性体動によるアーチファクトを防止するために、呼吸周期モニタ用NMR信号取得動作(以下ナビゲートシーケンスと呼ぶ)201と、画像作成用NMR信号取得動作(以下撮像シーケンスと呼ぶ)202とをこの順番で一組として、周期Twで繰り返し行うシーケンスである。なお、図2(a)の撮像パルスシーケンスは、心電同期は行わない。   FIG. 2A shows a time chart of the imaging pulse sequence of the present embodiment. In order to prevent artifacts due to respiratory body movements, this imaging pulse sequence includes an NMR signal acquisition operation for respiratory cycle monitoring (hereinafter referred to as a navigation sequence) 201 and an NMR signal acquisition operation for image creation (hereinafter referred to as an imaging sequence). ) 202 as a set in this order and repeated in the cycle Tw. Note that the imaging pulse sequence of FIG. 2A does not perform electrocardiographic synchronization.

ナビゲートシーケンス201の励起領域(以下ナビ用励起領域と称する)204は、図3に示した横隔膜206を含む領域であり、この領域のNMR信号を取得することにより横隔膜206の位置を検出する。一方、撮像シーケンス202の撮像領域301は、胸部全体であり、一部がナビ用励起領域204と重なっている。撮像領域301には、体軸方向にn枚のスライスが設定されている。撮像シーケンス202は、高速撮像方法によって、1周期Twで予め定めた複数枚(a枚)のスライスについて画像再構成に必要なk空間を全て埋めるNMR信号を取得する。よって、1周期の撮像シーケンス202でa枚のスライスについて画像再構成が可能になる。   The excitation region (hereinafter referred to as “navigation excitation region”) 204 of the navigation sequence 201 is a region including the diaphragm 206 shown in FIG. 3, and the position of the diaphragm 206 is detected by acquiring the NMR signal in this region. On the other hand, the imaging region 301 of the imaging sequence 202 is the entire chest, and a part thereof overlaps with the navigation excitation region 204. In the imaging region 301, n slices are set in the body axis direction. The imaging sequence 202 acquires an NMR signal that fills all k spaces necessary for image reconstruction for a plurality of (a) slices predetermined in one cycle Tw by a high-speed imaging method. Therefore, image reconstruction can be performed for a slice in the imaging sequence 202 of one cycle.

しかしながら、計算機118は、ナビゲートシーケンス201で取得したNMR信号から励起領域204内の横隔膜206の位置を検出し、検出した横隔膜206の位置が予め定めたゲートウインドウ207から外れている場合には、その周期Twの撮像シーケンス202で取得したNMR信号は破棄し、その周期Twで撮像したa枚のスライスの画像再構成には使用せず、横隔膜206の位置がゲートウインドウ207内に位置する場合にのみ、取得したNMR信号を画像再構成に使用する。従って、横隔膜206の位置がゲートウインドウ207内に位置する状態で、全てのスライスについてNMR信号が取得できるまで、図2(a)の撮像パルスシーケンスを繰り返し行う。   However, the computer 118 detects the position of the diaphragm 206 in the excitation region 204 from the NMR signal acquired in the navigation sequence 201, and when the detected position of the diaphragm 206 is out of the predetermined gate window 207, When the NMR signal acquired in the imaging sequence 202 of the cycle Tw is discarded and not used for image reconstruction of the a slice imaged in the cycle Tw, and the position of the diaphragm 206 is located in the gate window 207 Only use the acquired NMR signal for image reconstruction. Therefore, the imaging pulse sequence of FIG. 2A is repeatedly performed until NMR signals can be acquired for all slices in a state where the diaphragm 206 is positioned within the gate window 207.

なお、ナビゲートシーケンス201および撮像シーケンス202の撮像方法としては所望の撮像方法を用いることができるが、呼吸周期(5秒前後)を考慮すると周期Twは1秒以下に設定することが望ましい。このため、撮像シーケンス202の撮像方法としては、1秒間に枚数aのスライスについて撮像が可能な高速撮像方法を用いる。例えばエコプラナーイメージング法や高速グラディエントエコー法等を用いることができる。エコプラナーイメージング法を用いる場合には、傾斜磁場電源109〜111として傾斜磁場コイル105〜107への供給電流を高速反転させることが可能なものを用いる。なお、ここでは、1周期の撮像シーケンス202でa枚のスライスについて画像再構成に必要なk空間を全て埋めるNMR信号を取得する構成について説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、1周期でa枚のスライスについてそれぞれk空間の一部分ずつNMR信号を取得し、数周期でk空間を埋めるように撮像することも可能である。   Note that a desired imaging method can be used as the imaging method of the navigation sequence 201 and the imaging sequence 202, but it is desirable to set the cycle Tw to 1 second or less in consideration of the respiratory cycle (around 5 seconds). For this reason, as the imaging method of the imaging sequence 202, a high-speed imaging method capable of imaging a slice of a number a per second is used. For example, an ecoplanar imaging method, a high-speed gradient echo method, or the like can be used. When the ecoplanar imaging method is used, the gradient magnetic field power sources 109 to 111 that can invert the supply current to the gradient coils 105 to 107 at high speed are used. Note that, here, a description will be given of a configuration for acquiring an NMR signal that fills all k spaces necessary for image reconstruction for a slice in the imaging sequence 202 of one cycle, but the present invention is not limited to this. It is also possible to acquire an NMR signal for a part of k space for each of a slices in one cycle, and take an image so as to fill the k space in several cycles.

このような撮像パルスシーケンスにおいて、撮像領域301は、ナビ用励起領域204と一部重なっているため、撮像領域301の第1〜第nスライスのうちナビ用励起領域204と重複するスライスは、連続して2回励起されると画質劣化、或いはナビゲート用NMR信号の精度低下が生じる可能性がある。そこで、本実施の形態では、計算機118に備えた時空間マップ作成部(撮像順決定部)118aが図4(a)のように撮像するスライスの順番を定めた時空間マップを予め作成し、この時空間マップにしたがって撮像パルスシーケンスを実行することにより、2回の励起の影響を解消する。   In such an imaging pulse sequence, since the imaging region 301 partially overlaps with the navigation excitation region 204, slices overlapping with the navigation excitation region 204 among the first to nth slices of the imaging region 301 are continuous. If excited twice, the image quality may deteriorate or the accuracy of the navigating NMR signal may decrease. Therefore, in the present embodiment, the spatio-temporal map creation unit (imaging order determination unit) 118a provided in the computer 118 creates in advance a spatio-temporal map in which the order of slices to be imaged is determined as shown in FIG. By executing the imaging pulse sequence according to this space-time map, the influence of the two excitations is eliminated.

図4(a)の時空間マップについて、具体的に説明する。この時空間マップは、ナビゲートシーケンス201の励起位置(励起領域204)とその励起タイミング、および、撮影シーケンス202の撮像スライス面とその励起タイミングを実線で示したものである。図4(a)において、左端に示した縦軸310は、被検体102の体軸方向を示す空間座標軸であり、図3に示した縦軸310と同様に、励起されるスライス面とナビ用励起領域204の位置を示す。一方、図4(a)の横軸は、時間軸である。なお、図4(a)では、撮像領域301の全スライス数n=15、ナビゲートシーケンスの励起領域204と重複するスライスは、第7スライスから第10スライスの4枚、1回の撮影シーケンス201で撮像されるスライス数5枚とした例を示している。   The space-time map in FIG. 4A will be specifically described. This space-time map shows the excitation position (excitation region 204) of the navigation sequence 201 and the excitation timing thereof, and the imaging slice plane of the imaging sequence 202 and the excitation timing thereof by solid lines. In FIG. 4A, the vertical axis 310 shown at the left end is a spatial coordinate axis indicating the body axis direction of the subject 102, and the slice plane to be excited and the navigation are the same as the vertical axis 310 shown in FIG. The position of the excitation region 204 is shown. On the other hand, the horizontal axis of FIG. 4A is a time axis. In FIG. 4A, the total number of slices n = 15 in the imaging region 301 and four slices that overlap with the excitation region 204 of the navigation sequence are four slices from the seventh slice to the tenth slice, and one imaging sequence 201. In the example shown in FIG.

本実施の形態では、図4(a)のように、ナビゲートシーケンス201の直前・直後に、ナビ用励起領域204と重なるスライス面(第7〜第10スライス)の撮影(励起)を避けるように時空間マップを作成している。すなわち、ナビゲートシーケンス201の直前および直後には、必ず、ナビ用励起領域204とは重ならないスライス面(第1〜6もしくは第11〜15スライス)を撮像し、ナビ用励起領域204と重なるスライス面は、ナビゲートシーケンス201から1スライス分の撮像時間以上離れたタイミングで撮像する。これにより、同じ領域をナビゲートシーケンス201と撮像シーケンス202により2回連続して励起することがないため、撮像シーケンス202で取得される画像の画質劣化や、ナビゲート信号の精度低下を防止することができる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 4A, imaging (excitation) of the slice plane (seventh to tenth slices) that overlaps with the navigation excitation area 204 immediately before and after the navigation sequence 201 is avoided. A space-time map has been created. That is, immediately before and immediately after the navigation sequence 201, a slice plane (first to sixth or 11th to 15th slices) that does not overlap the navigation excitation area 204 is always imaged, and the slice that overlaps the navigation excitation area 204 The plane is imaged at a timing away from the navigation sequence 201 by an imaging time of one slice or more. This prevents the same area from being excited twice consecutively by the navigation sequence 201 and the imaging sequence 202, thereby preventing image quality degradation of the image acquired by the imaging sequence 202 and degradation of the navigation signal accuracy. Can do.

比較例として、一般的な手法として、第1〜第10スライスを順に撮像していく場合の時空間マップを図4(b)に示す。図4(b)の時空間マップにおいては、ナビゲートシーケンス201の直前に、励起領域204と重複する第10スライスが撮像されるため、直後のナビゲートシーケンス201で取得されるナビゲート信号の精度低下の可能性がある。   As a comparative example, FIG. 4B shows a spatio-temporal map when the first to tenth slices are sequentially imaged as a general technique. In the spatio-temporal map of FIG. 4B, the tenth slice overlapping with the excitation region 204 is imaged immediately before the navigation sequence 201, so the accuracy of the navigation signal acquired in the immediately following navigation sequence 201 is captured. There is a possibility of decline.

このように本実施の形態のMRI装置の撮像方法では、撮像の指示を受けた段階で、時空間マップ作成部118aが、同じ領域を2回連続して励起しないように予め時空間マップを作成する。計算機118による撮像手順は図5のフローチャートに示したようになる。まず、MRI装置の計算機118は、入力部121を介してユーザから呼吸動モニタを行う撮像の指示を受けた場合には、ステップ501において、ディスプレイ119に撮像条件の入力を促す画面等を表示し、ナビゲートシーケンス201の励起領域204の位置および撮像領域301およびそのスライス数Snの入力を入力部121を介して受け付ける。例えば、スライス数Snは、数値データとして入力され、位置決め用の被検体画像を用いて、被検体画像上でその位置合わせを行うことにより撮像領域301の設定を受け付ける。ナビ用励起領域204も同様に、位置決め用の被検体画像を用いて、その上で位置指定を受けることにより受け付ける。同時に、適用する撮像方法の種類(グラディエントエコー法かエコプラナーイメージング法か等)、RFパルスの繰り返し時間TR、取得エコー数等の撮像条件の設定も受け付ける。   As described above, in the imaging method of the MRI apparatus of the present embodiment, when receiving an imaging instruction, the spatiotemporal map creation unit 118a creates a spatiotemporal map in advance so as not to excite the same region twice consecutively. To do. The imaging procedure by the computer 118 is as shown in the flowchart of FIG. First, when the computer 118 of the MRI apparatus receives an instruction for imaging for performing respiratory motion monitoring from the user via the input unit 121, in step 501, a screen for prompting input of imaging conditions is displayed on the display 119. The position of the excitation region 204 and the input of the imaging region 301 and the number of slices Sn of the navigation sequence 201 are received via the input unit 121. For example, the number of slices Sn is input as numerical data, and the setting of the imaging region 301 is accepted by performing alignment on the subject image using the subject image for positioning. Similarly, the navigation excitation area 204 is received by receiving a position designation on the object image for positioning. At the same time, the setting of imaging conditions such as the type of imaging method to be applied (gradient echo method or eco-planar imaging method, etc.), the RF pulse repetition time TR, and the number of acquired echoes is also accepted.

次のステップ502において、計算機118は、ユーザに選択を促す画面をディスプレイ119に表示し、2回連続励起することを避けるようにスライス撮像順番を最適化した時空間マップ(図4(a))に沿って撮像するか、もしくは、図4(b)に示した一般的なスライス順に撮像するか、ユーザの選択を受け付ける。ユーザが図4(a)のようにスライス撮像順番を調整した時空間マップでの撮像を選択した場合には、ステップ503に進む。ステップ503では、計算機118内の時空間マップ作成部118aが時空間マップを作成する。時空間マップ作成部118aは、計算機118とは別途備えることも可能であるが、本実施の形態では、計算機118内のメモリに格納された時空間マップ作成用プログラムを計算機118内のCPUが読み込んで実行することにより、時空間マップ計算部118aとして動作し、図4(a)のような時空間マップを作成する。   In the next step 502, the computer 118 displays a screen prompting the user to make a selection on the display 119, and a spatio-temporal map in which the slice imaging order is optimized so as to avoid two consecutive excitations (FIG. 4 (a)). 4 or according to the general slice order shown in FIG. 4B, or accepts the user's selection. If the user selects imaging on the spatio-temporal map with the slice imaging order adjusted as shown in FIG. In step 503, the spatiotemporal map creation unit 118a in the computer 118 creates a spatiotemporal map. Although the spatiotemporal map creation unit 118a can be provided separately from the computer 118, in this embodiment, the CPU in the computer 118 reads the spatiotemporal map creation program stored in the memory in the computer 118. Is executed as the spatiotemporal map calculation unit 118a, and a spatiotemporal map as shown in FIG. 4A is created.

ステップ503における時空間マップの作成動作を図6のフローを用いてさらに具体的に説明する。まず、図4(a)の時空間マップの縦軸(空間座標軸310)を決定する(ステップ601)。縦軸である空間座標軸310は2つの構成要素からなる。第1は撮影シーケンス202におけるスライス数Snおよびその範囲であり、第2はナビゲートシーケンス201における励起領域204の位置である。これらは図5のステップ502で受け付けた情報を用いて求める。すなわち、スライス数Snおよびその位置、ならびにナビゲートシーケンス202の励起領域204の位置から、ナビ用励起領域204と重なるスライスの枚数Smとその位置を求める。以上により、時空間マップの空間座標軸が決定される(ステップ601)。   The spatiotemporal map creation operation in step 503 will be described more specifically with reference to the flowchart of FIG. First, the vertical axis (spatial coordinate axis 310) of the spatiotemporal map of FIG. 4A is determined (step 601). The spatial coordinate axis 310, which is the vertical axis, consists of two components. The first is the number of slices Sn in the imaging sequence 202 and its range, and the second is the position of the excitation region 204 in the navigation sequence 201. These are obtained using the information received in step 502 of FIG. That is, the number Sm of slices overlapping the navigation excitation area 204 and its position are determined from the number of slices Sn and the position thereof and the position of the excitation area 204 of the navigation sequence 202. As described above, the spatial coordinate axis of the spatiotemporal map is determined (step 601).

次に、横軸である時間軸を決定する(ステップ602)。このために、まず、ナビゲートシーケンス201の実行周期Twと、一周期Tw内の撮像シーケンス202で撮像するスライス数aと、全スライス数Snの取得が完了するまでの繰り返し回数bを導出する必要がある。一般的に呼吸周期は5秒前後であることから、撮像効率がよく、しかも、呼吸周期を精度良く検出するために、ナビゲートシーケンス201を500msから1秒の頻度で実行することが望ましい。周期Twは、Tn+Ts×aで表すことができる。ここでTnは、ナビゲートシーケンス201の実行に要する時間であり、Tsは、撮影シーケンス202において1スライスあたりの撮影時間Tsである。時間Tnおよび時間Tsは、それぞれ適用する撮像方法の種類、RFパルス繰り返し時間TR、取得エコー数などのステップ501で入力された撮影条件を予め定めておいた数式に代入することにより求める。求めた時間Tnおよび時間Tsを用いて、以下の式を満足する整数a、bの組み合わせを求める。これにより、スライス数aと、全スライス数Snの取得が完了するまでの繰り返し回数bを算出することができる。
0.5<Tn+Ts×a<1.0 かつ Sn/a=b
ただし、TnとTsの単位は秒である。なお、設定した全スライス数Snの値によっては、Sn/a=bの値を整数にすることができない場合もあり得るが、この場合は、繰り返し回数bの小数点以下を繰り上げ、整数にする。
Next, a time axis that is a horizontal axis is determined (step 602). For this purpose, first, it is necessary to derive the execution cycle Tw of the navigation sequence 201, the number of slices a captured by the imaging sequence 202 within one cycle Tw, and the number of repetitions b until the acquisition of the total number of slices Sn is completed. There is. In general, since the respiratory cycle is around 5 seconds, it is desirable to execute the navigation sequence 201 at a frequency of 500 ms to 1 second in order to improve the imaging efficiency and to accurately detect the respiratory cycle. The period Tw can be expressed by Tn + Ts × a. Here, Tn is the time required to execute the navigation sequence 201, and Ts is the imaging time Ts per slice in the imaging sequence 202. The time Tn and the time Ts are obtained by substituting the imaging conditions input in step 501 such as the type of imaging method to be applied, the RF pulse repetition time TR, the number of acquired echoes, and the like into predetermined mathematical expressions. Using the obtained time Tn and time Ts, a combination of integers a and b satisfying the following expression is obtained. Thereby, it is possible to calculate the number of slices a and the number of repetitions b until the acquisition of the total number of slices Sn is completed.
0.5 <Tn + Ts × a <1.0 and Sn / a = b
However, the unit of Tn and Ts is second. Note that depending on the set value of the total number of slices Sn, the value of Sn / a = b may not be an integer. In this case, the number of repetitions b is rounded up to the integer.

以上により、図4(a)の時空間マップの横軸(時間軸)が決定される。決定された空間座標軸と時間軸を用いて時空間マップを作成する。既に説明した様に、時空間マップ作成の目的は、ナビ用励起領域204と重なるスライス面を、ナビゲートシーケンス201の直前および直後の撮影シーケンス202で撮影しないことであり、これにより撮影シーケンスにおけるスライスの取得順序を最適化することである。以下、最適化を実現するデータ処理方法を、図6のフローチャートと図7の時空間マップ上の励起対象スライス位置とを対比させて説明する。   As described above, the horizontal axis (time axis) of the spatiotemporal map in FIG. A spatio-temporal map is created using the determined spatial coordinate axis and time axis. As described above, the purpose of creating the spatio-temporal map is not to capture the slice plane overlapping the navigation excitation area 204 in the imaging sequence 202 immediately before and immediately after the navigation sequence 201. Is to optimize the acquisition order. Hereinafter, a data processing method for realizing the optimization will be described by comparing the flowchart of FIG. 6 with the excitation target slice position on the space-time map of FIG.

まず、図7(a)のように第1スライスS1と第nスライスSnの中央位置を中心としてSm枚のスライス厚さの領域を設定し、これを仮のナビ用励起領域704とする。Smの値は、ステップ601で求めたナビ用励起領域204と重なるスライス枚数Smを用いる。つぎに、撮影シーケンス202において最初に撮影するスライスを第1スライスS1に設定し、以降、ステップ602で求めた繰り返し数bおきに、順番にa枚のスライスを選択し、これをこのナビゲートシーケンス201で順に撮像するスライスとして仮設定する。これにより、仮の時空間マップが一周期Tw分作成される(ステップ603)。これにより、例えばSn=15枚,Sm=4、a=5、b=3とすると、図7(a)のように第1,第4,第7,第10,第13スライスが仮スライスとして選択される。   First, as shown in FIG. 7A, an Sm slice thickness region is set around the center position of the first slice S1 and the nth slice Sn, and this is set as a temporary navigation excitation region 704. As the value of Sm, the number Sm of slices overlapping the navigation excitation area 204 obtained in step 601 is used. Next, the first slice to be photographed in the photographing sequence 202 is set as the first slice S1, and thereafter, a slice is selected in turn for every repetition number b obtained in step 602, and this is the navigation sequence. In 201, the image is temporarily set as a slice to be sequentially imaged. Thereby, a temporary space-time map is created for one cycle Tw (step 603). Thus, for example, if Sn = 15, Sm = 4, a = 5, and b = 3, the first, fourth, seventh, tenth, and thirteenth slices are temporary slices as shown in FIG. Selected.

つぎに、ステップ603で定めた仮のナビ用励起領域704と、ステップ601で決定した真のナビ用励起領域204との距離gを算出する(ステップ604、図7(a))。   Next, a distance g between the temporary navigation excitation area 704 determined in step 603 and the true navigation excitation area 204 determined in step 601 is calculated (step 604, FIG. 7A).

ステップ603で設定した仮の時空間マップの仮の励起領域704と仮のスライスとの位置関係を保ったまま、図7(b)のように仮の励起領域704と仮のスライスの全体を空間座標軸方向に距離gだけ移動させ、仮のナビ用励起領域704を真のナビ用励起領域204と一致させる(ステップ605)。例えば距離gが、スライス厚1枚分である場合には、図7(b)のように一致後のスライス位置は、第2,第5、第8、第11、第14スライスとなる。これにより、繰り返し回数1回目の時空間マップが作成される。なお、距離gが大きく、移動後の先頭スライス又は最終スライスがスライスS1〜Snの範囲を超える場合、例えばgがスライス厚3枚分であり一致後のスライス位置は、第4、第7、第10、第13、第16スライスとなるような場合には、Sn=15を超えるスライスについて、そのスライス位置からSnを差し引く(16−Sn)を計算し、差し引き後のスライス位置(第1スライス)を選択する。   While maintaining the positional relationship between the temporary excitation region 704 and the temporary slice in the temporary space-time map set in step 603, the entire temporary excitation region 704 and the temporary slice are spatially maintained as shown in FIG. The temporary navigation excitation area 704 is made to coincide with the true navigation excitation area 204 by moving the distance g in the coordinate axis direction (step 605). For example, when the distance g is one slice thickness, the matched slice positions are the second, fifth, eighth, eleventh, and fourteenth slices as shown in FIG. 7B. As a result, a spatiotemporal map having the first repetition count is created. When the distance g is large and the first slice or the last slice after the movement exceeds the range of the slices S1 to Sn, for example, g is a slice thickness of 3, and the slice positions after matching are the fourth, seventh, In the case of the tenth, thirteenth, and sixteenth slices, for a slice exceeding Sn = 15, subtracting Sn from the slice position (16-Sn) is calculated, and the slice position after the subtraction (first slice) Select.

つぎに、繰り返し回数1回目の時空間マップを用いて、2回目以降C回目では、各スライス位置に(C−1)を加えることにより、C回目の繰り返し回数の時空間マップを作成する(ステップ606)。例えば、繰り返し1回目のスライスが、図7(b)のように第2,第5、第8、第11、第14スライスである場合には、繰り返し2回目および3回目のスライスは、図7(b)のように第3、第6、第9、第12、第15スライスおよび第4、第7、第10、第13、第16スライスとなる。全スライス数Snを超えるスライス位置については、ステップ605と同様にSnを差し引き、差し引き後の位置とする。以上により、繰り返し回数bまでの時空間マップを作成する。   Next, using the spatio-temporal map for the first iteration, the second and subsequent C-th time maps are added to each slice position to create a spatio-temporal map for the C-th iteration (step 1). 606). For example, when the first slice is the second, fifth, eighth, eleventh, and fourteenth slices as shown in FIG. 7B, the second and third slices are shown in FIG. As shown in (b), the third, sixth, ninth, twelfth and fifteenth slices and the fourth, seventh, tenth, thirteenth and sixteenth slices are obtained. For slice positions exceeding the total number of slices Sn, as in step 605, Sn is subtracted to be the position after subtraction. As described above, a spatio-temporal map up to the number of repetitions b is created.

図5のステップ505において、計算機118はステップ606で作成された時空間マップのスライス位置およびタイミングを、シーケンサ116に受け渡し、撮像パルスシーケンスを実行させる。計算機118は、取得されたナビゲートシーケンス201のNMR信号からナビ用撮像領域204の横隔膜の位置を検出し、横隔膜の位置が図2(a)のように所定のゲートウインドウ207内である場合には、その周期Twで取得した撮像シーケンス202で取得したNMR信号を画像再構成に使用し、ゲートウインドウ207から外れている場合にはそのNMR信号を廃棄する。全てのスライスの画像再構成のNMR信号が取得できるまで、時空間マップに従って繰り返し撮像パルスシーケンスを実行する。このとき計算機118は、図8のような被検体における撮像スライス位置とそのスライス撮像順序を示す画像を示し、最適化されたスライス順に撮像を行っていることをユーザに報知する。   In step 505 of FIG. 5, the computer 118 passes the slice position and timing of the spatiotemporal map created in step 606 to the sequencer 116 and causes the imaging pulse sequence to be executed. The computer 118 detects the position of the diaphragm of the navigation imaging region 204 from the acquired NMR signal of the navigation sequence 201, and when the position of the diaphragm is within the predetermined gate window 207 as shown in FIG. Uses the NMR signal acquired by the imaging sequence 202 acquired at the period Tw for image reconstruction, and discards the NMR signal when it is out of the gate window 207. The imaging pulse sequence is repeatedly executed according to the spatiotemporal map until NMR signals for image reconstruction of all slices can be acquired. At this time, the computer 118 shows an image indicating the imaging slice position and the slice imaging order in the subject as shown in FIG. 8, and notifies the user that the imaging is performed in the optimized slice order.

このようにナビ用励起領域204を含むスライス面を、ナビゲートシーケンス201の直前・直後には撮影しないことにより、2回の連続励起によって再構成画像およびナビゲート用信号のいずれかに影響が生じることを防止できる。よって、2回励起によるアーチファクトを防止した再構成画像を得ることができるとともに、呼吸動モニタを精度良く行うことができる。   Thus, by not photographing the slice plane including the navigation excitation area 204 immediately before and after the navigation sequence 201, either the reconstructed image or the navigation signal is affected by two consecutive excitations. Can be prevented. Therefore, it is possible to obtain a reconstructed image in which artifacts due to twice excitation are prevented, and to perform respiratory motion monitoring with high accuracy.

一方、図5のフローのステップ502において、ステップ502でユーザが撮像スライス順を最適化する撮像方法を望まなかった場合には、ステップ504に進み、図4(b)のようにスライス順通りに撮像を行う一般的なスライス撮像順の時空間マップを作成し、ステップ505ではそれに沿って撮像を行う。   On the other hand, in step 502 of the flow of FIG. 5, when the user does not desire an imaging method that optimizes the imaging slice order in step 502, the process proceeds to step 504 and follows the slice order as shown in FIG. A spatio-temporal map in a general slice imaging order in which imaging is performed is created, and in step 505, imaging is performed along that map.

なお、ステップ604において距離gの大きさが、一スライスの整数分ではない場合、ステップ605において1スライス未満の端数の処理は、例えば繰り上げて1スライス分移動しても良いし、あるいは、端数相当の厚さ分、撮影領域301を移動してもよい。例えば、仮のスライス位置が図7(a)のように第1、第4、第7、第10、第13スライスである場合、距離gが0.5スライスである場合には、移動後のスライス位置は、第1.5スライスから第13.5スライスとなるが、これを繰り上げて図7(b)のように第2、第5、第8、第11、第14スライスに決定することができる。   If the size of the distance g is not an integral part of one slice in step 604, the fractional processing of less than one slice in step 605 may be moved up by one slice, for example, or it may correspond to a fraction. The imaging region 301 may be moved by the thickness of For example, when the temporary slice position is the first, fourth, seventh, tenth, and thirteenth slices as shown in FIG. 7A, and the distance g is 0.5 slices, The slice position is changed from the 1.5th slice to the 13.5th slice, and this is moved up and determined as the second, fifth, eighth, eleventh and fourteenth slices as shown in FIG. 7B. Can do.

つぎに、第2の実施の形態のMRI装置について説明する。
上述した第1の実施の形態では、心電同期を行わず呼吸動モニタをする構成であったが、第2の実施の形態では、図2(b)のように心電計120から取得した信号のR波203に同期して遅延時間Td後にナビゲートシーケンス201と撮像シーケンス202を行う。第1の実施の形態で説明したように、ナビゲートシーケンス201の周期Twは1秒以下に設定されているので、R波からの遅延時間Tdを適切に設定することにより、一般的な心拍周期1秒に同期してナビゲートシーケンス201と撮像シーケンス202を実行することができる。これにより、呼吸性体動のみならず、心拍性体動によるアーチファクトを除去することができるため、冠状動脈等の撮像に適している。
Next, the MRI apparatus of the second embodiment will be described.
In the first embodiment described above, respiratory motion monitoring is performed without performing electrocardiogram synchronization. In the second embodiment, it is obtained from the electrocardiograph 120 as shown in FIG. The navigation sequence 201 and the imaging sequence 202 are performed after a delay time Td in synchronization with the R wave 203 of the signal. As described in the first embodiment, since the cycle Tw of the navigation sequence 201 is set to 1 second or less, a general heartbeat cycle can be obtained by appropriately setting the delay time Td from the R wave. The navigation sequence 201 and the imaging sequence 202 can be executed in synchronization with 1 second. Thereby, not only respiratory body motion but also artifacts caused by heartbeat body motion can be removed, which is suitable for imaging of coronary arteries and the like.

なお、心臓収縮期には撮像シーケンス202を行わず心臓拡張期にのみ撮像シーケンス202を実施する場合等、特定の心時相での撮像をユーザが望む場合には、1スライスあたりの撮影時間Tsと撮像スライス数aとを掛けたTs×aが、特定の心時相区間内に収まるように撮像スライス数aを設定する。この他の構成については、第1の実施の形態と同様であるので説明を省略する。   Note that when the user desires imaging at a specific cardiac time phase, such as when the imaging sequence 202 is performed only during the diastole, without performing the imaging sequence 202 during the systole, the imaging time Ts per slice. The number of imaging slices a is set so that Ts × a obtained by multiplying the number of imaging slices a falls within a specific cardiac phase section. Since other configurations are the same as those in the first embodiment, description thereof will be omitted.

なお、第1および第2の実施の形態においては、ナビゲートシーケンス201と撮像シーケンス202をこの順に一組として繰り返し行う構成であったが、撮像シーケンス202、ナビゲートシーケンス201の順に行う構成にすることも可能である。   In the first and second embodiments, the navigation sequence 201 and the imaging sequence 202 are repeated as a set in this order. However, the imaging sequence 202 and the navigation sequence 201 are performed in this order. It is also possible.

また、第1および第2の実施の形態においては、時空間マップ作成部118aが、ナビゲートシーケンス201の直前および直後の両方について、ナビ用励起領域204と重なるスライスの撮像を避けるように時空間マップを作成する例について説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば心臓収縮期には撮像シーケンス202を行わない場合のように、撮像シーケンス202とその直後のナビゲートシーケンス201、または直前のナビゲートシーケンス201との間に時間が空いている場合には、時間を空けて行われるナビゲートシーケンス201と連続して撮像するスライスについては、ナビ用励起領域204を含むスライスの撮像を許容するよう時空間マップを作成する構成にすることも可能である。この場合、心臓収縮期等の時間が経過することにより、連続励起の影響が低減するためである。   In the first and second embodiments, the spatiotemporal map creation unit 118a is spatiotemporal so as to avoid imaging of slices that overlap the navigation excitation area 204 both immediately before and immediately after the navigation sequence 201. Although an example of creating a map has been described, the present invention is not limited to this configuration. For example, when there is a time between the imaging sequence 202 and the immediately following navigation sequence 201 or the immediately preceding navigation sequence 201, as in the case where the imaging sequence 202 is not performed during the systole, For a slice that is imaged continuously with the navigation sequence 201 performed with a gap, a space-time map may be created so as to allow imaging of the slice including the navigation excitation region 204. In this case, it is because the influence of continuous excitation is reduced by elapse of time such as systole.

上述してきた実施の形態では、励起領域204を横隔膜の位置に設定する場合について説明したが、胸部・腹部の体脂肪を含む領域を励起領域204としてNMR信号を取得するナビゲートシーケンス201に対しても本発明を用いることができる。また、上述の実施の形態では、ナビゲートシーケンス201は、呼吸動をモニタするシーケンスであったが、ナビゲートシーケンス201に代えて、所定の領域204を励起するシーケンスであれば呼吸動モニタに限らず本発明を適用することができる。例えば、太い血管中の血液や脳脊髄液からのNMR信号を抑圧するプリサチュレーションシーケンスをナビゲーションシーケンスに代えて用いることができる。この場合、血液の緩和時間T1に基づきプリサチュレーションシーケンスの頻度を決定する。スライス順の決定等は、第1の実施の形態と同様の処理で決定することができる。このように、本発明によれば撮像シーケンスとそれ以外のシーケンスを併用し、かつ両方シーケンスでNMR信号を取得する撮像に適用することができ、両シーケンスで取得するNMR信号のS/N低下を防止する効果を得ることができる。   In the embodiment described above, the case where the excitation region 204 is set to the position of the diaphragm has been described. However, the navigation sequence 201 that acquires NMR signals using the region including the body fat of the chest and abdomen as the excitation region 204 is described. The present invention can also be used. In the above-described embodiment, the navigation sequence 201 is a sequence for monitoring respiratory motion. However, instead of the navigation sequence 201, the navigation sequence 201 is limited to the respiratory motion monitor as long as it is a sequence that excites a predetermined region 204. The present invention can be applied. For example, a pre-saturation sequence that suppresses NMR signals from blood in a thick blood vessel or cerebrospinal fluid can be used instead of the navigation sequence. In this case, the frequency of the pre-saturation sequence is determined based on the blood relaxation time T1. The determination of the slice order and the like can be determined by the same processing as in the first embodiment. As described above, according to the present invention, the imaging sequence and other sequences can be used together, and can be applied to imaging in which NMR signals are acquired in both sequences, and the S / N reduction of NMR signals acquired in both sequences can be reduced. The effect to prevent can be acquired.

第1の実施の形態のMRI装置の全体構成を示すブロック図。1 is a block diagram showing the overall configuration of an MRI apparatus according to a first embodiment. (a)は、第1の実施の形態のナビゲートシーケンス201および撮像シーケンス202のタイミングと横隔膜の変化との関係を示す説明図、(b)は、第2の実施の形態の心電図のR波203に同期させた場合のナビゲートシーケンス201および撮像シーケンス202のタイミングを示す説明図。(A) is explanatory drawing which shows the relationship between the timing of the navigation sequence 201 and the imaging sequence 202 of 1st Embodiment, and the change of a diaphragm, (b) is R wave of the electrocardiogram of 2nd Embodiment. FIG. 5 is an explanatory diagram showing timings of a navigation sequence 201 and an imaging sequence 202 when synchronized with 203. 第1の実施の形態においてナビ用励起領域と撮像領域301との位置関係を示す説明図。Explanatory drawing which shows the positional relationship of the navigation excitation area | region and the imaging area 301 in 1st Embodiment. (a)は、第1の実施の形態で作成した最適化したスライス順の時空間マップを示す説明図、(b)はスライス順に撮像する一般的な撮像方法を時空間マップに示した説明図。(A) is explanatory drawing which shows the spatio-temporal map of the optimized slice order produced in 1st Embodiment, (b) is explanatory drawing which showed the general imaging method imaged in slice order in the spatio-temporal map . 第1の実施の形態の撮像手順を示すフローチャート。3 is a flowchart illustrating an imaging procedure according to the first embodiment. 第1の実施の形態の図5のステップ503の時空間マップの作成手順を詳細に示すフローチャート。The flowchart which shows the creation procedure of the spatiotemporal map of step 503 of FIG. 5 of 1st Embodiment in detail. (a)〜(c)は、第1の実施の形態の時空間マップの作成手順を示す説明図。(A)-(c) is explanatory drawing which shows the preparation procedure of the spatiotemporal map of 1st Embodiment. 第1の実施の形態において、撮像手順が最適化されていることをユーザに示す画面の内容を示す説明図。Explanatory drawing which shows the content of the screen which shows a user that the imaging procedure is optimized in 1st Embodiment. 従来の呼吸動モニタを行う場合の励起領域204と撮像スライス205との関係を示す説明図。Explanatory drawing which shows the relationship between the excitation area | region 204 and the imaging slice 205 in the case of performing the conventional respiratory motion monitor.

符号の説明Explanation of symbols

101・・・静磁場発生装置、102・・・被検体、103・・・ベッド、104・・・高周波磁場コイル(RFコイル)、105・・・X方向傾斜磁場コイル、106・・・Y方向傾斜磁場コイル、107・・・Z方向傾斜磁場コイル、108・・・高周波磁場電源、109・・・X方向傾斜磁場コイル、110・・・Y方向傾斜磁場コイル、111・・・Z方向傾斜磁場コイル、112・・・発振器、113・・・変調装置、114・・・増幅器、115・・・受信器、116・・・制御装置、117・・・記憶媒体、118・・・計算機、118a・・・時空間マップ作成部(撮像順決定部)119・・・ディスプレイ、120・・・心電計、121・・・入力部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Static magnetic field generator, 102 ... Subject, 103 ... Bed, 104 ... High frequency magnetic field coil (RF coil), 105 ... X direction gradient magnetic field coil, 106 ... Y direction Gradient magnetic field coil, 107 ... Z direction gradient magnetic field coil, 108 ... High frequency magnetic field power supply, 109 ... X direction gradient magnetic field coil, 110 ... Y direction gradient magnetic field coil, 111 ... Z direction gradient magnetic field Coil, 112 ... Oscillator, 113 ... Modulator, 114 ... Amplifier, 115 ... Receiver, 116 ... Control device, 117 ... Storage medium, 118 ... Computer, 118a -Spatio-temporal map creation part (imaging order determination part) 119 ... Display, 120 ... Electrocardiograph, 121 ... Input part.

Claims (5)

静磁場を発生する静磁場発生部と、傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生部と、高周波磁場を発生する高周波磁場発生部と、被検体から発生する核磁気共鳴信号を検出する信号検出部と、前記傾斜磁場発生部と前記高周波磁場発生部と前記信号検出部とを制御して所定のパルスシーケンスを実行させる制御部とを有し、
前記パルスシーケンスは、所定の撮像範囲内の複数のスライスについて核磁気共鳴信号を順に取得する第1信号取得動作と、前記第1信号取得動作とは異なる目的で前記被検体の所定の励起領域を励起して前記核磁気共鳴信号を検出する第2信号取得動作とを交互に繰り返し行うものであり、
前記制御部は、前記第1信号取得動作における前記撮像範囲のスライス撮像順を定める撮像順決定部を有し、該撮像順決定部は、前記撮像範囲の一部が前記第2信号取得動作の前記励起領域と重複する場合、前記第2信号取得動作時の時間的近傍における撮像スライスとして、前記第2信号取得動作の励起領域とは重複しないスライスを選択することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
A static magnetic field generating unit for generating a static magnetic field, a gradient magnetic field generating unit for generating a gradient magnetic field, a high frequency magnetic field generating unit for generating a high frequency magnetic field, a signal detecting unit for detecting a nuclear magnetic resonance signal generated from a subject, A control unit that controls the gradient magnetic field generation unit, the high-frequency magnetic field generation unit, and the signal detection unit to execute a predetermined pulse sequence;
The pulse sequence includes a first signal acquisition operation for sequentially acquiring nuclear magnetic resonance signals for a plurality of slices within a predetermined imaging range, and a predetermined excitation region of the subject for a purpose different from the first signal acquisition operation. A second signal acquisition operation of exciting and detecting the nuclear magnetic resonance signal alternately and repeatedly,
The control unit includes an imaging order determination unit that determines a slice imaging order of the imaging range in the first signal acquisition operation, and the imaging order determination unit includes a part of the imaging range in which the second signal acquisition operation is performed. When overlapping with the excitation region, a magnetic resonance imaging apparatus selecting a slice that does not overlap with the excitation region of the second signal acquisition operation as an imaging slice in the temporal vicinity at the time of the second signal acquisition operation .
請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置において、前記第1信号取得動作は、1回の動作で3以上のk枚のスライスについて順に核磁気共鳴信号を取得する動作であり、前記撮像順決定部は、前記第2信号取得動作の前記励起領域と重複するスライスを、第2番目から第k−1番目のいずれかで撮像するように撮像順を決定することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。   2. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the first signal acquisition operation is an operation of sequentially acquiring nuclear magnetic resonance signals for three or more k slices in one operation, and the imaging order determination unit The magnetic resonance imaging apparatus is characterized in that the imaging order is determined so that a slice overlapping with the excitation region in the second signal acquisition operation is imaged at any one of the second to (k−1) th. 請求項1または2に記載の磁気共鳴イメージング装置において、第2信号取得動作は、体動をモニタするために前記励起領域から信号を取得する動作であることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。   3. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the second signal acquisition operation is an operation of acquiring a signal from the excitation region in order to monitor body movement. 4. 請求項1ないし3のいずれか1項に記載の磁気共鳴イメージング装置において、前記撮像順決定部は、
(1)前記第2信号取得動作の前記励起領域と重複するスライス領域を求める処理と、
(2)前記撮像範囲の全スライス数nから、前記第1信号取得動作が1回の動作で信号を取得するスライス数aと、全スライスの信号取得に必要な繰り返し動作回数bを求める処理と、
(3)第1〜第nスライスの第1スライスからb枚おきにa枚のスライスを順に選択することにより、第1回の第1信号取得動作で撮像する仮スライス撮像順を決定し、仮スライス撮像順の各スライスの位置を、前記(1)の処理で求めた前記重複スライス領域と全スライスの中央との距離gに相当するスライス数だけずらすことにより第1回の第1信号取得動作で撮像する真のスライス撮像順を決定する処理と、
(4)前記(3)で求めた真のスライス撮像順を1スライスづつ順にずらすことにより、第2〜第b回の第1信号取得動作で撮像するスライス撮像順を決定する処理
とを実行することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
The magnetic resonance imaging apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the imaging order determination unit includes:
(1) A process of obtaining a slice region overlapping with the excitation region of the second signal acquisition operation;
(2) A process of obtaining the number of slices a in which the first signal acquisition operation acquires a signal in one operation and the number of repetition operations b required for acquiring signals of all slices from the total number of slices n in the imaging range. ,
(3) By selecting a slice from the first slice of the first to n-th slices every b in order, the provisional slice imaging order for imaging in the first first signal acquisition operation is determined, The first signal acquisition operation for the first time by shifting the position of each slice in the slice imaging order by the number of slices corresponding to the distance g between the overlapping slice region obtained in the processing of (1) and the center of all slices. Processing for determining the true slice imaging order for imaging with
(4) The processing of determining the slice imaging order for imaging in the second to b-th first signal acquisition operations is performed by shifting the true slice imaging order obtained in (3) one by one in order. A magnetic resonance imaging apparatus.
請求項1ないし4のいずれか1項に記載の磁気共鳴イメージング装置において、前記撮像順決定部が定めたスライス撮像順を示す画面をディスプレイに表示することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
5. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein a screen showing a slice imaging order determined by the imaging order determining unit is displayed on a display. 6.
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