JP6708504B2 - Magnetic resonance imaging equipment - Google Patents

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Description

本発明は、血管撮像機能を有する磁気共鳴イメージング装置(以下、MRI装置という)に関し、特に2次元選択励起パルスをプリサチュレーションパルスとして用いるTOF(Time−off−Fright)撮像を行うMRI装置とその制御方法に関する。 The present invention relates to a magnetic resonance imaging apparatus (hereinafter referred to as an MRI apparatus) having a blood vessel imaging function, and particularly to an MRI apparatus for performing TOF (Time-off-Flight) imaging using a two-dimensional selective excitation pulse as a presaturation pulse and its control. Regarding the method.

2次元選択励起パルス(以下、2DRFパルスという)は、所定の形状の領域を選択的に励起することができるため、これをTOF撮像においてプリサチュレーションパルスとして印加することで特定血管の支配領域を確認できる。このようなプリサチュレーションパルスを用いたTOF撮像は、例えば非特許文献1に開示されており、Selective TOF MRAと呼ばれる。またプリサチュレーションパルスとして用いられる2DRFパルスは、BeamSaturationパルス(略してBeamSatパルス)と呼ばれる。 Since a two-dimensional selective excitation pulse (hereinafter referred to as a 2DRF pulse) can selectively excite a region having a predetermined shape, by applying this as a presaturation pulse in TOF imaging, the dominant region of a specific blood vessel can be confirmed. it can. TOF imaging using such a presaturation pulse is disclosed in Non-Patent Document 1, for example, and is referred to as Selective TOF MRA. The 2DRF pulse used as the presaturation pulse is called a BeamSaturation pulse (BeamSat pulse for short).

Selective TOF MRAでは、BeamSatパルスを用いない通常のTOF撮像に加えて、支配領域を調べたい血管数分だけBeamSatパルスを併用した撮像を行う必要がある。このため撮像時間が、血管数に比例して延長する。例えば、TOFの撮像時間は通常5分程度であるが、左右の内頸動脈2本の支配領域を調べるためには、合計10分(5分×2回)程度の撮像時間を要する。撮像時間が長い場合、検査効率が悪いだけではなく、被検体の体動に依存する位置ずれも起きるので検査の精度も低下する。また、Selective TOF MRAでは、BeamSatパルスによって抑制された血管のみを描出するために、BeamSatパルスを用いた撮像と用いない撮像との差分画像を取得する。これら2つの撮像間で、上述した位置ずれがあった場合、差分不良も起きる。 In Selective TOF MRA, in addition to normal TOF imaging that does not use the BeamSat pulse, it is necessary to perform imaging that also uses the BeamSat pulse for the number of blood vessels for which the dominant region is to be examined. Therefore, the imaging time is extended in proportion to the number of blood vessels. For example, the imaging time of TOF is usually about 5 minutes, but a total of about 10 minutes (5 minutes×2 times) of imaging time is required to examine the dominant region of two left and right internal carotid arteries. When the imaging time is long, not only the inspection efficiency is poor, but also the positional deviation depending on the body movement of the subject occurs, so that the accuracy of the inspection also deteriorates. Further, in Selective TOF MRA, in order to visualize only the blood vessels suppressed by the BeamSat pulse, a difference image between the imaging using the BeamSat pulse and the imaging not used is acquired. If there is the above-mentioned positional deviation between these two images, a difference difference also occurs.

プリサチュレーションパルスを用いた血管撮像時間を短縮する技術として、効果的に信号を取得することで高速撮像が可能な手法も提案されている。例えば、特許文献1に開示された技術では、取得すべき3Dデータのうち、スライス方向又は位相方向のエンコードをカットして撮像時間を短縮する方法を開示している。 As a technique for shortening a blood vessel imaging time using a presaturation pulse, a method capable of high-speed imaging by effectively acquiring a signal has been proposed. For example, the technique disclosed in Patent Document 1 discloses a method of shortening the imaging time by cutting the encoding in the slice direction or the phase direction of the 3D data to be acquired.

Selective TOF MRA using Beam Saturation pulse,Takashi Nishihara,et al, Proc. ISMRM 2012, 2497Selective TOF MRA using Beam Saturation pulse, Takashi Nishihara, et al, Proc. ISMRM 2012, 2497

特開2014−100392号公報JP, 2014-100392, A

特許文献1に記載された技術は、3Dデータを観察したい方向から投影処理した画像を作成した場合、エンコードを減らした方向を上述の観察した方向に一致させておくことで、画質を低下させることなく血管の視認性に優れた画像を得られるという利点がある。しかし、単純にエンコードをカット又はエンコード数を減らした場合、BeamSatパルス印加領域や体動により位置ずれした領域が差分画像において高信号になり、特に投影画像において、血管の視認性が悪くなるという問題がある。 In the technique described in Patent Document 1, when an image is projected from the direction in which 3D data is desired to be observed, the image quality is degraded by making the direction in which the encoding is reduced coincide with the above-described observed direction. There is an advantage that an image having excellent visibility of blood vessels can be obtained. However, when the encoding is simply cut or the number of encodings is reduced, the problem that the signal of the BeamSat pulse application region or the region displaced due to the body motion becomes high in the difference image, and the visibility of the blood vessel is deteriorated particularly in the projection image. There is.

本発明は、特許文献1に記載された技術を基本として、位置ずれが問題となりやすい血管周辺の臓器或いは組織と目的とする血管との構造の微細さの違いに着目し、エンコード数を減らす方向について、データを取得する帯域を制限することにより上記課題を解決する。 The present invention is based on the technique described in Patent Document 1 and focuses on the difference in the fineness of the structure between an organ or tissue around a blood vessel and a target blood vessel in which positional misalignment is likely to be a problem, and a direction to reduce the number of encodings Regarding the above, the above problem is solved by limiting the band for acquiring data.

具体的には、本発明のMRI装置は、プリサチュレーションパルスを用いた3D血管撮像を行い、3D−k空間データを収集する撮像部と、前記撮像部による撮像の条件を設定する撮像条件設定部と、前記撮像部の動作を制御する制御部と、を備える。前記撮像条件設定部が設定する条件は、前記3D−k空間データのうちエンコード数を減らすデータ方向の設定を含み、前記制御部は、前記撮像条件設定部で設定された前記データ方向について、データを取得するk空間帯域を設定する帯域設定部を備える。 Specifically, the MRI apparatus of the present invention performs 3D blood vessel imaging using a presaturation pulse, an imaging unit that collects 3D-k spatial data, and an imaging condition setting unit that sets imaging conditions by the imaging unit. And a control unit that controls the operation of the imaging unit. The condition set by the imaging condition setting unit includes a setting of a data direction in which the number of encodes in the 3D-k space data is reduced, and the control unit sets a data direction for the data direction set by the imaging condition setting unit. A band setting unit that sets a k-space band for acquiring

本発明によれば、データを取得する帯域を目的血管に合わせた帯域に制限することで、血管以外の臓器や組織或いはBeamSatパルス印加領域の高信号化を抑制し、血管の視認性が優れた画像が得られる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, by restricting the band which acquires data to the band which matched the target blood vessel, the high signal of the organ or tissue other than the blood vessel or the BeamSat pulse application region was suppressed, and the visibility of the blood vessel was excellent. An image is obtained.

本発明が適用されるMRI装置の全体構成を示す図。The figure which shows the whole structure of the MRI apparatus to which this invention is applied. 本発明のMRI装置のパルスシーケンスの一例を示す図。The figure which shows an example of the pulse sequence of the MRI apparatus of this invention. (a)、(b)は、それぞれ、プリサチュレーションパルスの一例を示す図。(A), (b) is a figure which shows an example of a presaturation pulse, respectively. 第一実施形態の演算部の機能ブロック図。The functional block diagram of the calculating part of 1st embodiment. 第一実施形態のMRI装置の動作の流れを示す図。The figure which shows the flow of operation|movement of the MRI apparatus of 1st embodiment. 第一実施形態のMRI装置において表示部に表示されるGUIの一例を示す図。FIG. 6 is a diagram showing an example of a GUI displayed on a display unit in the MRI apparatus of the first embodiment. (a)、(b)は、それぞれ、第一実施形態のプリスキャンのパルスシーケンス例を示す図。(A) And (b) is a figure which shows the pulse sequence example of the prescan of 1st embodiment, respectively. 帯域設定のための画像表示例を示す図。The figure which shows the example of an image display for band setting. 異なるエンコードで取得した差分画像の例を示す図。The figure which shows the example of the difference image acquired by different encoding. 第二実施形態のMRI装置の動作の流れを示す図。The figure which shows the flow of operation|movement of the MRI apparatus of 2nd embodiment. 第三実施形態の演算部の機能ブロック図。The functional block diagram of the calculating part of 3rd embodiment. 第三実施形態のMRI装置の動作の流れを示す図。The figure which shows the flow of operation|movement of the MRI apparatus of 3rd embodiment. (a)〜(c)は、部位と帯域との関係を説明する図。(A)-(c) is a figure explaining the relationship between a site|part and a zone|band. 第四実施形態のMRI装置の動作の流れを示す図。The figure which shows the flow of operation|movement of the MRI apparatus of 4th embodiment. 第四実施形態のMRI装置において表示部に表示されるGUIの一例を示す図。The figure which shows an example of GUI displayed on a display part in the MRI apparatus of 4th embodiment.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
まず本発明が適用されるMRI装置の全体構成を説明する。図1に典型的なMRI装置の構成を示す。このMRI装置は、撮像系として、被検体101が置かれる空間に静磁場を発生する磁石102と、この空間に傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイル103と、静磁場空間に置かれた被検体に対し高周波磁場を印加するRFコイル104と、被検体101が発生するMR信号を検出するRFプローブ105と、被検体101を配置し、静磁場空間に搬入するためのベッド112と、を備える。また演算制御系として、信号処理部107と、演算部108と、制御部111と、記憶装置115とを備える。演算制御系は、また、操作者とのやり取りを行うためのユーザーインターフェイスとして入力部113や表示部114を備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, the overall configuration of the MRI apparatus to which the present invention is applied will be described. FIG. 1 shows the configuration of a typical MRI apparatus. As an imaging system, this MRI apparatus includes a magnet 102 that generates a static magnetic field in a space where the subject 101 is placed, a gradient magnetic field coil 103 that generates a gradient magnetic field in this space, and a subject placed in the static magnetic field space. An RF coil 104 for applying a high-frequency magnetic field, an RF probe 105 for detecting an MR signal generated by the subject 101, and a bed 112 for placing the subject 101 and bringing the subject 101 into a static magnetic field space are provided. The arithmetic control system includes a signal processing unit 107, an arithmetic unit 108, a control unit 111, and a storage device 115. The arithmetic control system also includes an input unit 113 and a display unit 114 as a user interface for communicating with the operator.

傾斜磁場コイル103は、X、Y、Zの3方向の傾斜磁場コイルで構成され、傾斜磁場電源109からの信号に応じてそれぞれ傾斜磁場を発生する。X,Y,Zの3方向の組み合わせによって、互いに直交する3方向、スライス方向、位相エンコード方向及び読出し方向を任意に設定することができる。RFコイル104はRF送信部110の信号に応じて高周波磁場を発生する。RFプローブ105で受信した信号は、信号検出部106で検出され、信号処理部107で信号処理された後、演算部108で画像再構成や補正などの演算処理がされ、画像に変換される。画像は表示部114で表示される。傾斜磁場電源109、RF送信部110、信号検出部106は制御部111で制御され、制御のタイムチャートは一般にパルスシーケンスと呼ばれている。パルスシーケンスは、撮像方法によって種々のものがあり、これら基本形は予めプログラムとして制御部111の内部メモリ或いは記憶装置115に格納されている。またパルスシーケンスの生成に必要な撮像条件は、入力部113より入力し、表示部114で確認することができる。 The gradient magnetic field coil 103 is composed of gradient magnetic field coils in three directions of X, Y and Z, and generates a gradient magnetic field according to a signal from the gradient magnetic field power source 109. By the combination of the three directions of X, Y, and Z, the three directions orthogonal to each other, the slice direction, the phase encoding direction, and the reading direction can be arbitrarily set. The RF coil 104 generates a high frequency magnetic field according to the signal from the RF transmitter 110. The signal received by the RF probe 105 is detected by the signal detection unit 106, subjected to signal processing by the signal processing unit 107, and then subjected to arithmetic processing such as image reconstruction and correction by the arithmetic unit 108 to be converted into an image. The image is displayed on the display unit 114. The gradient magnetic field power supply 109, the RF transmission unit 110, and the signal detection unit 106 are controlled by the control unit 111, and the control time chart is generally called a pulse sequence. There are various pulse sequences depending on the imaging method, and these basic forms are stored in advance in the internal memory of the control unit 111 or the storage device 115 as a program. Further, the imaging conditions necessary for generating the pulse sequence can be input from the input unit 113 and confirmed on the display unit 114.

本実施形態のMRI装置は、パルスシーケンスとしてTOFパルスシーケンスが格納されており、これを特定の条件で実行する。TOFパルスシーケンスの一例を図2に示す。図2中、横軸は時間軸であり、RF/Signalの軸は、RFパルスの印加とエコー信号の計測、Gsはスライス方向の傾斜磁場、Gpは位相エンコード方向の傾斜磁場、Grは読出し方向の傾斜磁場を表す。 The MRI apparatus of this embodiment stores a TOF pulse sequence as a pulse sequence and executes this under a specific condition. An example of the TOF pulse sequence is shown in FIG. In FIG. 2, the horizontal axis is the time axis, the RF/Signal axis is the application of the RF pulse and the measurement of the echo signal, Gs is the gradient magnetic field in the slice direction, Gp is the gradient magnetic field in the phase encoding direction, and Gr is the reading direction. Represents the gradient magnetic field of.

図2に示すパルスシーケンスは、3D−グラディエントエコー(GrE)系のパルスシーケンス200にプリサチュレーションパルス210が追加されたパルスシーケンスである。プリサチュレーションパルス210は、その後のパルスシーケンス200で撮像する領域(目的撮像領域)に流入する血液を飽和させるために目的撮像領域とは異なる領域(プリサチ領域という)を励起するパルスである。プリサチュレーションパルスとしては、図3(a)に示すような従来のスライス選択型のパルスでもよいし、図3(b)に示すようなBeamSatパルスでもよいが、本実施形態ではBeamSatパルスを用いる。BeamSatパルスは、所定の形状のRFパルス211と、2方向ないし3方向の、振幅が振動する傾斜磁場212、213、ここではX方向の傾斜磁場GxとY方向の傾斜磁場Gy、とから構成され、従来のスライス選択と異なり、例えば傾斜磁場の方向で決まる柱状の領域のみを選択的に励起することができる。従って従来ならばプリサチュレーションパルスで同時に励起される同一スライス内の複数の血管も、それぞれ、別個に励起することができ、また、プリサチュレーション領域の設定の自由度が大きい。なお図3では省略しているが、このようなプルサチュレーションパルスの後に、磁場強度の大きいクラッシャー傾斜磁場パルスを印加する。それにより特定領域の信号を抑制できる。 The pulse sequence shown in FIG. 2 is a pulse sequence in which a presaturation pulse 210 is added to the pulse sequence 200 of the 3D-gradient echo (GrE) system. The presaturation pulse 210 is a pulse that excites a region (referred to as a presati region) different from the target imaging region in order to saturate the blood flowing into the region to be imaged by the pulse sequence 200 (target imaging region). The presaturation pulse may be a conventional slice selection type pulse as shown in FIG. 3A or a BeamSat pulse as shown in FIG. 3B, but a BeamSat pulse is used in this embodiment. The BeamSat pulse is composed of an RF pulse 211 having a predetermined shape and gradient magnetic fields 212 and 213 in two or three directions with oscillating amplitudes, here a gradient magnetic field Gx in the X direction and a gradient magnetic field Gy in the Y direction. Unlike the conventional slice selection, for example, only a columnar region determined by the direction of the gradient magnetic field can be selectively excited. Therefore, a plurality of blood vessels in the same slice that are conventionally excited at the same time by the presaturation pulse can also be separately excited, and the degree of freedom in setting the presaturation region is large. Although not shown in FIG. 3, a crusher gradient magnetic field pulse having a large magnetic field intensity is applied after such a pull saturation pulse. Thereby, the signal in the specific area can be suppressed.

パルスシーケンス200は、一般的に3D−GrE系パルスシーケンスとほぼ同様であるので、詳しい説明を省略するが、操作者からの指示や後述するプリスキャンの結果に応じて、スライスエンコード或いは位相エンコードの一方についてエンコード数を間引いた計測が行われる。 Since the pulse sequence 200 is generally similar to the 3D-GrE system pulse sequence, detailed description thereof will be omitted, but slice encoding or phase encoding is performed according to an instruction from an operator or a result of prescan described later. For one of the measurements, the number of encodes is thinned out.

本実施形態のMRI装置は、エンコード数を間引いた計測を前提として、エンコード数を間引く方向について、さらにデータを取得する帯域(k空間帯域)を制御する。帯域は、撮像対象である血管やその周囲組織や臓器の構造の微細度を考慮して制御される。具体的には、制御部111が、最適帯域設定のためのプリスキャンを実行し、プリスキャンで得た画像をもとに手動或いは自動で帯域を決定する、或いは、操作者が指定する撮像条件や撮像部位、又は画像から除去したい組織の情報をもとに自動的に帯域を決定する。以下、制御の手法とそれを実現するための装置構成の実施形態を詳述する。 The MRI apparatus according to the present embodiment controls a band (k-space band) in which data is further acquired in a direction in which the number of encodes is thinned, on the premise of measurement in which the number of encodes is thinned. The band is controlled in consideration of the fineness of the structure of the blood vessel to be imaged and its surrounding tissues and organs. Specifically, the control unit 111 executes a pre-scan for setting the optimum band, determines the band manually or automatically based on the image obtained by the pre-scan, or an imaging condition specified by the operator. The band is automatically determined based on the information of the imaged region or the tissue to be removed from the image. Hereinafter, embodiments of a control method and a device configuration for realizing the control method will be described in detail.

<第一実施形態>
本実施形態は、操作者が最適帯域を入力し、撮像部は入力された最適帯域を用いて、エンコードを間引く方向(以下、エンコード低減方向という)について帯域のオフセット量を設定し、このオフセット量で、プリサチュレーションパルスなしの撮像とプリサチュレーション有の撮像を行う。この際、操作者が最適帯域を決定するために必要な情報を取得し、提示する。
<First embodiment>
In the present embodiment, the operator inputs the optimum band, and the imaging unit uses the input optimum band to set an offset amount of the band in the encoding thinning direction (hereinafter, referred to as an encoding reduction direction). Then, imaging without presaturation pulse and imaging with presaturation are performed. At this time, the operator acquires and presents information necessary for determining the optimum band.

まず本実施形態の演算部の機能を、図4を参照して説明する。演算部は、図1に示すMRI装置の演算制御系の機能(演算部108の一部の機能と制御部111の機能)を実現するもので、主な機能部として、上述した3D−TOF撮像のパルスシーケンスとユーザ設定の撮像条件に従って撮像系の動作を制御する撮像制御部(撮像条件設定部を含む)401、自動又は手動で3D−TOF撮像の際にエンコード低減方向についての帯域を設定する帯域設定部402、3D−TOF撮像で取得した3D−k空間データに対しフーリエ変換等の演算を行って画像データを作成したりk空間データ或いは画像データの差分を行って差分画像を作成するなど画像再構成に必要な演算を行う画像再構成部403、及び画像データを他の付帯情報とともに表示部114に表示させる表示画像を作成するとともに入力部113を介して入力された指令等に従って表示を制御する表示制御部404を備える。 First, the function of the calculation unit of this embodiment will be described with reference to FIG. The arithmetic unit realizes the functions of the arithmetic control system of the MRI apparatus shown in FIG. 1 (a part of the functions of the arithmetic unit 108 and the functions of the control unit 111). As the main functional unit, the above-described 3D-TOF imaging is performed. An imaging control unit (including an imaging condition setting unit) 401 that controls the operation of the imaging system according to the pulse sequence and the imaging condition set by the user, and automatically or manually sets a band in the encoding reduction direction during 3D-TOF imaging. The band setting unit 402 performs an operation such as Fourier transform on the 3D-k space data acquired by 3D-TOF imaging to create image data, or performs a difference between k-space data or image data to create a difference image. An image reconstructing unit 403 that performs calculations necessary for image reconstruction, and a display image that causes image data to be displayed on the display unit 114 together with other incidental information are created and displayed in accordance with a command or the like input via the input unit 113. A display control unit 404 for controlling is provided.

これら演算制御系の機能は、例えば、CPUに実装されたプログラムを実行することで、また一部はASICやFPGAなどのハードウェアで実現される。 The functions of these arithmetic control systems are realized, for example, by executing a program installed in a CPU, and part of the functions is realized by hardware such as ASIC and FPGA.

次に、図5を参照して、本実施形態のMRI装置の動作を詳述する。なお図5において、右側のステップS12、S15、S17は主として操作者の入力部を介して操作に伴う設定処理を表し、左側のステップはそれ以外の装置の動作を表す(他の処理フローを示す図面においても同様である)。 Next, the operation of the MRI apparatus of this embodiment will be described in detail with reference to FIG. In FIG. 5, steps S12, S15, and S17 on the right side mainly show the setting process associated with the operation via the input unit of the operator, and the steps on the left side show the operation of the other devices (show other process flow). The same applies to the drawings).

[ステップS11]
まず検査対象の所望の撮像部位を静磁場空間(検査空間)の中央に配置した後、詳細な撮像位置やプリサチュレーションパルスによって予備励起する部位を決定するための予備撮像(プリスキャン1)を行う。プリスキャン1で実行するパルスシーケンスは、基本的に、図2に示す3D−TOFのパルスシーケンス200と同じであり、プリサチュレーションパルス210は用いない。プリスキャン1の撮像条件は、特に限定されないが、目的撮像領域を比較的広い領域を選択して撮像を行う。また、後述する帯域決定のためのステップS14で、プリスキャン1のデータを利用する場合には、ステップS14で実行する予備撮像(プリスキャン2)と、撮像条件を一致させておく。撮像条件として、具体的には、プリスキャン1のRF条件、TR及びエンコード方向のステップ幅などを、プリスキャン2のRF条件、TR及びエンコードステップ幅などと一致させる。ここでは、プリスキャン1のデータを利用する場合を例に説明する。
[Step S11]
First, after arranging a desired imaging region of the inspection object in the center of the static magnetic field space (inspection space), preliminary imaging (prescan 1) for determining a detailed imaging position and a region to be preexcited by the presaturation pulse is performed. .. The pulse sequence executed in the prescan 1 is basically the same as the 3D-TOF pulse sequence 200 shown in FIG. 2, and the presaturation pulse 210 is not used. The imaging condition of the pre-scan 1 is not particularly limited, but a relatively wide area is selected as the target imaging area and imaging is performed. Further, when the data of the prescan 1 is used in step S14 for determining a band described below, the preliminary imaging (prescan 2) executed in step S14 is made to match the imaging condition. As the imaging conditions, specifically, the RF condition of the prescan 1, the TR, the step width in the encoding direction, and the like are made to match the RF condition of the prescan 2, the TR, the encode step width, and the like. Here, a case where the data of the prescan 1 is used will be described as an example.

画像再構成部403は、プリスキャン1で得られたエコー信号を用いて画像を再構成し、表示制御部404が画像を表示部114に表示させる。画像としては、例えば、3Dデータを投影したMIP(Maximum Intensity Projection)画像などが作成、表示される。 The image reconstruction unit 403 reconstructs an image using the echo signal obtained in the prescan 1, and the display control unit 404 causes the display unit 114 to display the image. As the image, for example, a MIP (Maximum Intensity Projection) image in which 3D data is projected is created and displayed.

[ステップS12]
操作者が表示部114に表示された画像を見て、目的撮像領域、プリサチュレーションパルスで励起すべき領域、及び、エンコード低減方向(スライスエンコード方向か位相エンコード方向か)を入力すると、この入力された条件に従い、撮像制御部401は、プリサチュレーションパルスを含むパルスシーケンスを計算し、設定する。領域の設定は、例えば図6に示すように、表示部114に表示されたMIP画像600の上に、目的撮像領域を矩形(直方体)の枠601で囲って指定したり、プリサチュレーション位置をプリサチュレーションパルスの励起形状を模した柱状の位置決め用UI602で指定する。位置決め用UI602と血管とが交差する場所が目的とするプリサチュレーション領域であり、例えば、ハッチングで表示される。
撮像制御部401は、指定された画面上の座標を用いて、例えばスライス選択傾斜磁場の強度やエンコードステップ幅などを計算してパルスシーケンスを設定する(撮像条件設定部の機能)。エンコード数を間引く方向については、領域指定のための画像とともに表示制御部404が方向を選択させるボックスを含むGUIを表示部114に表示させることで、操作者が選択できるようにしてもよい。
[Step S12]
When the operator looks at the image displayed on the display unit 114 and inputs the target imaging region, the region to be excited by the presaturation pulse, and the encoding reduction direction (slice encoding direction or phase encoding direction), this is input. According to the above conditions, the imaging control unit 401 calculates and sets a pulse sequence including a presaturation pulse. As for the area setting, as shown in FIG. 6, for example, the target imaging area is designated by enclosing it in a rectangular (rectangular parallelepiped) frame 601 on the MIP image 600 displayed on the display unit 114, and the presaturation position is set. It is specified by a columnar positioning UI 602 that imitates the excitation shape of the saturation pulse. The target presaturation region is the location where the positioning UI 602 and the blood vessel intersect, and is displayed by hatching, for example.
The imaging control unit 401 uses the designated coordinates on the screen to calculate, for example, the strength of the slice selection gradient magnetic field and the encoding step width, and sets the pulse sequence (function of the imaging condition setting unit). The direction in which the number of encodings is thinned may be selected by the operator by displaying a GUI including a box for the display control unit 404 to select the direction together with the image for specifying the region on the display unit 114.

[ステップS13]
ステップS12で設定されたプリサチュレーション位置で、プリサチュレーションパルスを追加して3D−TOFのパルスシーケンスを実行する。この撮像は、エンコード数を間引く方向における帯域を設定するための予備撮像(プリスキャン2)であり、当該方向のエンコードをゼロから1エンコードずつ進めながら、数エンコード分(例えば5〜10エンコード程度)計測する。このエンコード数は、演算制御系内部で予め保持していてもよいし、その前のステップ(例えばS12)で操作者が設定してもよい。
[Step S13]
At the presaturation position set in step S12, a presaturation pulse is added and a 3D-TOF pulse sequence is executed. This image capturing is a preliminary image capturing (pre-scan 2) for setting a band in the direction in which the number of encodes is thinned out, and several encodings (for example, about 5 to 10 encodings) are performed while advancing the encoding in the direction by one encoding from zero. measure. This number of encodings may be held in advance inside the arithmetic control system, or may be set by the operator in the previous step (for example, S12).

プリスキャン2のパルスシーケンスの例を図7に示す。図7(a)はスライス方向のエンコードを間引く場合、図7(b)は位相エンコード方向のエンコードを間引く場合である。いずれも基本形は、図2のパルスシーケンス200と同様であるが、これらのパルスシーケンスでは、エンコードを間引く方向については、ks空間或いはkp区間の中心付近のエンコードのみを取得する。 FIG. 7 shows an example of the pulse sequence of the prescan 2. FIG. 7A shows a case of thinning out the encoding in the slice direction, and FIG. 7B shows a case of thinning out the encoding in the phase encoding direction. Both have the same basic form as the pulse sequence 200 of FIG. 2, but in these pulse sequences, only the encoding near the center of the ks space or the kp section is acquired in the encoding thinning direction.

なお図7では示していないが、プリスキャン2では、目的撮像領域内の血液が十分に抑制されるまで、プリサチュレーションパルスを例えば1秒程度空打ちしてからデータを取得する必要がある。またプリスキャン2の時間短縮のため、ステップS12で選択されていない方向のエンコード数を減らしてもよい。 Although not shown in FIG. 7, in the prescan 2, it is necessary to blank the presaturation pulse, for example, for about 1 second before acquiring the data until the blood in the target imaging region is sufficiently suppressed. Further, in order to shorten the time of the prescan 2, the number of encodes in the direction not selected in step S12 may be reduced.

[ステップS14]
プリスキャン2で得たデータとプリスキャン1で得たデータとを、同一エンコード同士で差分し、差分データをエンコード毎に2D−フーリエ変換し、画像再構成する。こうして得られる画像は、例えば、エンコード低減方向がスライス方向Gsであると、スライス面の画像であり、エンコード毎の画像として表示部114に表示される。図8に、表示画面の一例を示す。ここではステップS13でエンコードE=0〜5まで6エンコード数の撮像を行い、6枚の差分画像が表示されている。実際の撮像した頭部差分画像の2枚を図9に示す。図9の左側はエンコードE=0の場合、右側はエンコードE=5の場合である。これらの比較からわかるように、エンコードE=5の方が血管描出能がよい。
[Step S14]
The data obtained by the prescan 2 and the data obtained by the prescan 1 are subjected to difference between the same encodings, and the difference data is subjected to 2D-Fourier transform for each encoding to reconstruct an image. The image thus obtained is, for example, an image of a slice plane when the encoding reduction direction is the slice direction Gs, and is displayed on the display unit 114 as an image for each encoding. FIG. 8 shows an example of the display screen. Here, in step S13, images of 6 encodings from encoding E=0 to 5 are picked up, and 6 difference images are displayed. FIG. 9 shows two actually captured head difference images. The left side of FIG. 9 is for the case of encoding E=0, and the right side is for the case of encoding E=5. As can be seen from these comparisons, the encoding E=5 has a better blood vessel depiction ability.

[ステップS15]
操作者は、表示された画像を比較することで目的とする血管の描出能が最もよいエンコード即ち帯域を選択することができ、この帯域をエンコード0からのオフセット量として、設定する。設定の仕方は、表示された画像を選択させてもよいし、図9に示すように、数値として入力(選択)させてもよい。
[Step S15]
The operator can select the encoding, that is, the band in which the target blood vessel rendering capability is the best, by comparing the displayed images, and sets this band as the offset amount from the encoding 0. As for the setting method, the displayed image may be selected, or as shown in FIG. 9, a numerical value may be input (selected).

[ステップS16]〜[ステップS18]
入力部114を介して、オフセット量が設定されると、設定されたオフセット量を指定帯域として本撮像を開始する。本撮像は、図2に示す3D−TOF撮像パルスシーケンスを、プリサチュレーションパルス無(S16)、及び、プリサチュレーションパルス有(S18)の両方の条件で実行する。この際、ステップS12で指定された方向については、エンコードを間引くとともに設定されたオフセット量で撮像を行う。例えば、エンコードを間引いて一つのエンコードのデータを取得する場合には、オフセット量で指定された帯域のみ、所定の数のエンコードのデータを取得する場合には、オフセット量で指定された帯域(例えば、+5と−5)を中心とする複数のエンコードのデータを取得する。
[Step S16] to [Step S18]
When the offset amount is set via the input unit 114, main imaging is started with the set offset amount as the designated band. In the main imaging, the 3D-TOF imaging pulse sequence shown in FIG. 2 is executed under both conditions of no presaturation pulse (S16) and with presaturation pulse (S18). At this time, with respect to the direction designated in step S12, the thinning of the encoding is performed and the imaging is performed with the set offset amount. For example, when the data of one encoding is obtained by thinning out the encoding, only the band specified by the offset amount is acquired, and when the data of the predetermined number of encodes is acquired, the band specified by the offset amount (for example, , +5 and -5) as the center, and data of a plurality of encodings are acquired.

プリサチュレーションパルス無の撮像(S16)とプリサチュレーションパルス有の撮像(S18)は、連続して行ってもよいが、図5に示すフローでは、プリサチュレーションパルス無の撮像(S16)が終了した段階で計測を一旦中断し、操作者による指示を待つステップS17を挿入している。この場合、例えば図8に示すように、計測を継続する「Continue」ボタンと、計測を終了する「Stop」ボタンを表示させて、操作者の操作を待つ。或いは別デバイスの押しボタンを容易してもよい。このようなステップS17を挿入することにより公知の血管撮像技術であるDSA(Digital Subtraction Angiography)と操作を共通化し、操作者が慣れた手順で撮像を進められるようにしている。但しこの手順は本実施形態において必須ではない。 The imaging without presaturation pulse (S16) and the imaging with presaturation pulse (S18) may be performed continuously, but in the flow shown in FIG. 5, the stage where the imaging without presaturation pulse (S16) is completed. In step S17, the measurement is temporarily stopped and the operator's instruction is awaited. In this case, for example, as shown in FIG. 8, a “Continue” button for continuing the measurement and a “Stop” button for ending the measurement are displayed to wait for the operation of the operator. Alternatively, the push button of another device may be facilitated. By inserting step S17 as described above, the operation is shared with a known blood vessel imaging technique, DSA (Digital Subtraction Angiography), so that the operator can proceed with imaging in a familiar procedure. However, this procedure is not essential in this embodiment.

計測を継続するボタンが選択されると、撮像制御部401はプリサチュレーションパルス有の3D−TOF撮像パルスシーケンスを実行する。このときのエンコードも、エンコード低減方向については指定された帯域である。なおステップS16の撮像終了後に被検体101の位置がずれて、S18を行っても有意な情報が得られないような場合には、計測を停止し、再度ステップS16を繰り返してもよい。 When the button for continuing the measurement is selected, the imaging control unit 401 executes the 3D-TOF imaging pulse sequence with presaturation pulse. The encoding at this time is also the designated band in the encoding reduction direction. In addition, when the position of the subject 101 is shifted after the imaging in step S16 and no meaningful information is obtained even after performing S18, the measurement may be stopped and step S16 may be repeated.

[ステップS19]
画像再構成部403は、ステップS16及びS18の撮像で得た計測データを差分し、差分画像を作成する。差分は画像再構成前のデータ(RAW DATA)に対して行ってもよいし、再構成画像に対して行ってもよい。表示制御部404は差分画像を表示部113に表示させる。表示の仕方は、任意であり、例えば、差分画像だけを表示してもよいし、差分画像を半透明のカラー画像とし、ステップS11など事前に取得した血管画像や形態画像に重畳してもよい。これにより血行動態をより直観的に確認することができる。
[Step S19]
The image reconstruction unit 403 subtracts the measurement data obtained by the imaging in steps S16 and S18 to create a difference image. The difference may be applied to the data before image reconstruction (RAW DATA) or to the reconstructed image. The display control unit 404 causes the display unit 113 to display the difference image. The display method is arbitrary. For example, only the difference image may be displayed, or the difference image may be a semitransparent color image and may be superimposed on the blood vessel image or the morphological image acquired in advance such as in step S11. .. This allows more intuitive confirmation of hemodynamics.

以上説明したように、本実施形態のMRI装置によれば、複数のエンコードで取得した画像を提示し、最も血管描出能のよいエンコードを指定して本撮像を行うので、効果的に所望の方向についてエンコード数を低減し、撮像時間の短縮と画質の向上を図ることができる。 As described above, according to the MRI apparatus of the present embodiment, the images acquired by a plurality of encodings are presented, and the main imaging is performed by designating the encoding having the best blood vessel rendering ability. The number of encodings can be reduced to shorten the imaging time and improve the image quality.

なお以上の説明では、ステップS11で実行するプリスキャン1とステップS13で実行するプリスキャン2とで、TRやエンコードステップ幅等の撮像条件を一致させて、差分データ取得のためのスキャン数を減らす場合を説明したが、プリスキャン2において、プリサチュレーションパルス有と無の両方の撮像を行ってもよい。その場合には、プリスキャンの時間が延長するものの、プリスキャン2はプリスキャン1の撮像条件の制限を受けないので、より細かく帯域を変更することが可能となり、高精度に最適な帯域を見つけることができる。またこの際、プリサチュレーションパルス有と無の両撮像でTRは一致させ、プリサチュレーションパルス無でも目的撮像領域に影響を与えない外部に同様のプリサチュレーションパルスを印加することにより、プリサチュレーションパルスによるMT(Magnetization Transfer)効果を両撮像で一致させることができるため、差分画像における頭蓋骨な脳実質などの信号を低下させることができる。これにより血管の視認性をさらに向上させることができる。 In the above description, the imaging conditions such as TR and the encoding step width are matched between the prescan 1 executed in step S11 and the prescan 2 executed in step S13 to reduce the number of scans for acquiring the difference data. Although the case has been described, in the pre-scan 2, the imaging with and without the pre-saturation pulse may be performed. In that case, although the prescan time is extended, the prescan 2 is not limited by the imaging conditions of the prescan 1, so that the band can be changed more finely, and the optimum band can be found with high accuracy. be able to. Further, at this time, the TRs are matched between the imaging with and without the presaturation pulse, and the same presaturation pulse that does not affect the target imaging region even without the presaturation pulse is applied to the MT by the presaturation pulse. Since the (Magnification Transfer) effect can be matched in both imagings, it is possible to reduce signals such as skull parenchyma in the difference image. This can further improve the visibility of blood vessels.

<第二実施形態>
本実施形態は、第一実施形態の構成を基本として、プリサチュレーション位置指定の制限を追加したことが特徴である。図4に示す機能ブロック図は共通しているので、以下、図10に示すフローを参照して、本実施形態の動作を説明する。なお図10において、図5と同じ内容の処理は同じ符号で示し、重複する説明は省略する。
<Second embodiment>
The present embodiment is characterized in that the restriction of presaturation position designation is added based on the configuration of the first embodiment. Since the functional block diagram shown in FIG. 4 is common, the operation of this embodiment will be described below with reference to the flow shown in FIG. Note that, in FIG. 10, processes having the same contents as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and overlapping description will be omitted.

まず、第一実施形態と同様にプリスキャン1を行い、画像を表示する(S11)。この画像を見て、操作者が撮像領域と、エンコード低減方向を設定する(S21)。ここではプリサチュレーションパルスの励起位置は、まだ指定されない。図6に示したような枠601で撮像領域が指定され、エンコードを間引く方向(例えばスライス方向とする)が設定されると、演算部108は、撮像領域と重なる領域をプリサチュレーションパルスによる励起を制限する(S22)。このため、例えば図6に示すように、プリサチュレーションパルスの励起プロファイル(理論値)に対応するマークを、プリサチュレーションの位置決め用UI602として表示し、この位置決め用UI602を目的血管の位置に移動(回転も含む)させてプリサチュレーション位置を決定する。このとき、位置決め用UI602の移動範囲を制限し、撮像領域を指定する枠601と重なる位置へは移動できないようにする。操作者は位置決め用UI602を移動可能な範囲において移動したり角度を変えたりすることで、目的血管を励起可能な位置に設定することができる(S23)。 First, as in the first embodiment, prescan 1 is performed to display an image (S11). Looking at this image, the operator sets the image pickup area and the encoding reduction direction (S21). The excitation position of the presaturation pulse is not specified here yet. When the imaging region is designated by the frame 601 as shown in FIG. 6 and the direction in which the encoding is thinned (for example, the slice direction) is set, the calculation unit 108 excites the region overlapping the imaging region with the presaturation pulse. Restrict (S22). Therefore, for example, as shown in FIG. 6, a mark corresponding to the excitation profile (theoretical value) of the presaturation pulse is displayed as the presaturation positioning UI 602, and the positioning UI 602 is moved (rotated) to the position of the target blood vessel. Also includes) to determine the presaturation position. At this time, the movement range of the positioning UI 602 is limited so that the UI cannot be moved to a position overlapping the frame 601 that specifies the imaging region. The operator can set the target blood vessel to a position where it can be excited by moving the positioning UI 602 within the movable range or changing the angle (S23).

なお実際のプリサチュレーションパルスの励起プロファイルは、位置決め用UI602の作成に用いた励起プロファイルの理論値よりもブロードになる場合がある。そのような場合を想定して、例えば、UI602よりも所定のサイズ大きな領域が撮像領域と重畳しないように制限を設けてもよい。 The actual excitation profile of the presaturation pulse may be broader than the theoretical value of the excitation profile used to create the positioning UI 602. In consideration of such a case, for example, a restriction may be provided so that an area having a predetermined size larger than the UI 602 does not overlap the imaging area.

その後、ステップS23で設定したプリサチュレーション位置でステップS13のプリスキャン2を行う。次いで差分画像の作成表示(S14)及び帯域設定処理を行うこと(S15)、設定された帯域をオフセット量として本撮像と画像表示とを行うこと(S16〜S19)は第一実施形態と同じである。なお本撮像についてもプリサチュレーション位置は、ステップS23で設定したプリサチュレーション位置とする。 Then, the pre-scan 2 of step S13 is performed at the pre-saturation position set in step S23. Next, the creation and display of the difference image (S14) and the band setting process (S15), and the main imaging and the image display with the set band as the offset amount (S16 to S19) are the same as in the first embodiment. is there. Note that the pre-saturation position is also the pre-saturation position set in step S23 for the main imaging.

本実施形態によれば、プリサリュレーション励起領域を撮像領域と重畳しないように制限しておくことにより、ステップS14で得られる差分画像は血管のみの画像になる。その結果、血管描出能が優れた画像が得られる最適帯域を決定する際の判断が容易となる。また本撮像においても血管描出能が優れた画像が得られる。 According to the present embodiment, by limiting the pre-sallation excitation region so as not to overlap the imaging region, the difference image obtained in step S14 is an image of only blood vessels. As a result, it becomes easy to make a determination when determining the optimum band in which an image with excellent blood vessel rendering capability is obtained. Also, in the main imaging, an image with excellent blood vessel depiction ability can be obtained.

<第三実施形態>
第一及び第二実施形態では、帯域決定のためのプリスキャン(プリスキャン2)の結果を表示し、表示された結果をもとに操作者が本撮像でエンコードを低減する方向のオフセット量を設定したが、本実施形態は、プリスキャンの結果を装置が分析し、その結果をもとに最適帯域を決定する。
<Third embodiment>
In the first and second embodiments, the result of prescan (prescan 2) for band determination is displayed, and the operator determines the offset amount in the direction in which encoding is reduced in the main imaging based on the displayed result. However, in this embodiment, the apparatus analyzes the result of the prescan and determines the optimum band based on the result.

本実施形態の演算制御系の構成は、図11に示すように、図4に示す機能ブロック図の帯域設定部402を、システムが帯域を算出する帯域算出部405に代える以外は第一実施形態と同様である。また、本実施形態の演算制御系の動作は、図12に示すように、図10に示すステップS14、S15が、差分データ算出ステップS24、帯域算出ステップS25に代わった以外は第二実施形態と同様である。以下、第二実施形態と異なる点を中心に本実施形態を説明する。 As shown in FIG. 11, the configuration of the arithmetic control system of the present embodiment is the same as that of the first embodiment except that the band setting unit 402 of the functional block diagram shown in FIG. 4 is replaced with a band calculating unit 405 for calculating the band by the system. Is the same as. Further, as shown in FIG. 12, the operation of the arithmetic control system of this embodiment is the same as that of the second embodiment except that steps S14 and S15 shown in FIG. 10 are replaced by difference data calculation step S24 and band calculation step S25. It is the same. Hereinafter, the present embodiment will be described focusing on the points different from the second embodiment.

まず撮像領域設定のためのプリスキャン1と画像表示(S11)を行った後、撮像領域とエンコード低減方向の設定を受け付ける(S12)。プリサチュレーション制限領域を設定した後、プリサチュレーション位置の設定を受け付ける(S22、S23)。プリサチュレーション位置の制限は、第二実施形態と同様に、位置決め用UI602の移動を制限することで実施してもよい。この際、実際の励起プロファイルを考慮して、理論的な励起プロファイルより大きい領域となるように位置決め用UI602を設けてもよい。 First, after performing the prescan 1 and the image display (S11) for setting the image pickup area, the setting of the image pickup area and the encoding reduction direction is accepted (S12). After setting the presaturation restricted area, the setting of the presaturation position is accepted (S22, S23). The limitation of the presaturation position may be performed by limiting the movement of the positioning UI 602, as in the second embodiment. At this time, in consideration of the actual excitation profile, the positioning UI 602 may be provided in a region larger than the theoretical excitation profile.

次いで設定されたプリサチュレーション位置で帯域設定のためのプリスキャン2を所定のエンコード分、行い(S13)、エンコード毎にプリスキャン1との差分を算出する(S24)。差分データでは、プリサチュレーション領域が撮像領域と重畳していないため、血管からの信号のみが支配的である。 Next, prescan 2 for band setting is performed for a predetermined encoding at the set presaturation position (S13), and the difference from prescan 1 is calculated for each encoding (S24). In the difference data, the presaturation region does not overlap the imaging region, and therefore only the signal from the blood vessel is dominant.

帯域算出部405は、各エンコードの差分データのピーク強度や信号積分値などの特徴量を抽出し、ピーク強度或いは信号積分値が最大となるエンコードを決定する。これらの特徴量は血管描出能の指標であり、これらが最大であるとき血管描出能が最もよいと推定されるので、帯域算出部405は、このエンコードを最適帯域すなわちオフセット量に設定する(S25)。なお最適帯域の推定の精度を高めるために、差分データをフーリエ変換して実空間データとし、高信号となる可能性がある頭皮や頭蓋骨を自動でクリッピングしてから、再度逆フーリエ変換してk空間データに戻し、特徴量に基く最適帯域の推定を行ってもよい。 The band calculation unit 405 extracts the characteristic amount such as the peak intensity or the signal integrated value of the difference data of each encoding, and determines the encode that maximizes the peak intensity or the signal integrated value. These feature quantities are indicators of blood vessel visualization ability, and when these are the maximum, the blood vessel visualization ability is estimated to be the best, so the band calculation unit 405 sets this encoding to the optimum band, that is, the offset amount (S25). ). In order to improve the accuracy of the optimum band estimation, the difference data is Fourier-transformed into real-space data, and the scalp and skull that may become high signals are automatically clipped, and then the inverse Fourier transform is performed again to obtain k. It is also possible to return to the spatial data and estimate the optimum band based on the feature amount.

その後、エンコード低減領域について、設定したオフセット量で本撮像(S16〜S19)を行うことは第一及び第二実施形態と同様である。 After that, the main imaging (S16 to S19) is performed with the set offset amount for the encoding reduction region, as in the first and second embodiments.

本実施形態によれば、プリサチュレーション位置に制限を設けておくことにより、最適帯域設定の精度を高めることができ、またプリスキャン2で得た画像の特徴量を用いて自動的に最適帯域を決定することができる。 According to the present embodiment, by setting the limit on the presaturation position, the accuracy of the optimum band setting can be improved, and the optimum band is automatically set using the feature amount of the image obtained in the prescan 2. You can decide.

<第四実施形態>
第一〜第三実施形態では、帯域決定のためのプリスキャン(プリスキャン2)の結果をもとに、手動又は自動で、本撮像でエンコードを低減する方向のオフセット量を設定したが、本実施形態のMRI装置は、帯域決定のためのプリスキャンを行うことなく、撮像条件として設定された撮像部位等をもとに自動で最適帯域を判断し、決定する。
<Fourth Embodiment>
In the first to third embodiments, based on the result of the prescan (prescan 2) for band determination, the offset amount in the direction in which the encoding is reduced in the main imaging is set manually or automatically. The MRI apparatus of the embodiment automatically determines and determines the optimum band based on the imaged region set as the imaging condition without performing the pre-scan for band determination.

本実施形態の演算制御系の構成は、図10に示す機能ブロック図と同様であるが、演算制御系のメモリ或いは外部の記憶装置に、被検体の部位と帯域との関係を予めテーブル化したものを格納しておく。被検体の部位と帯域との関係とは、構造の微細度が異なる複数の部位について、各部位の構造の描出能が最も高くなる帯域を予め定めたものである。 The configuration of the arithmetic control system of the present embodiment is the same as that of the functional block diagram shown in FIG. 10, but the relation between the site of the subject and the band is previously tabulated in the memory of the arithmetic control system or an external storage device. Store things. The relationship between the site of the subject and the band is a predetermined band having the highest ability to visualize the structure of each site for a plurality of sites having different fineness of structure.

部位と帯域との関係について、図13を参照して説明する。図13(a)は、一例として脳500の断層像(x−y断面)を示す図で、この画像には脳の実質510と血管520が含まれている。血管520の径は例えば1〜2mm程度であるが、血管が含まれる脳実質の構造は1〜3cm程度である。図13(a)の右側のグラフ(図13(b))は、縦軸が画像のy方向、横軸が血管及び脳実質の信号強度である。このグラフで表される信号をフーリエ変換し、図13(c)に示すようなk空間データにすると、脳実質の信号はk空間の中央を挟んで比較的狭い帯域511に存在するのに対し、血管の信号は、それより広い帯域512に存在する。前掲の例で1〜3cmの脳実質の帯域幅は、66.6〜200[m−1]、1〜2mmの血管の帯域幅は1000〜2000[m−1]である。従って、k空間中心を0とすると、下限を33.3〜100[m−1]とし、上限を500〜1000[m−1]とする範囲は、血管の信号と脳実質の信号が混在しにくい範囲、つまり血管が支配的な帯域である。同様に下限を−1000〜−500[m−1]とし、上限を−100〜−33.3[m−1]とする範囲は、血管が支配的な帯域である。 The relationship between the part and the band will be described with reference to FIG. FIG. 13A is a diagram showing a tomographic image (xy cross section) of the brain 500 as an example, and the parenchyma 510 and blood vessels 520 of the brain are included in this image. The diameter of the blood vessel 520 is, for example, about 1 to 2 mm, but the structure of the brain parenchyma including the blood vessel is about 1 to 3 cm. In the graph on the right side of FIG. 13A (FIG. 13B), the vertical axis represents the y direction of the image, and the horizontal axis represents the signal intensities of blood vessels and brain parenchyma. When the signal represented by this graph is Fourier-transformed into k-space data as shown in FIG. 13C, the brain parenchyma signal exists in a relatively narrow band 511 with the center of the k-space interposed therebetween. , The blood vessel signal exists in a wider band 512. In the above example, the bandwidth of the brain parenchyma of 1 to 3 cm is 66.6 to 200 [m −1 ] and the bandwidth of the blood vessel of 1 to 2 mm is 1000 to 2000 [m −1 ]. Therefore, when the k-space center is 0, the lower limit is 33.3 to 100 [m −1 ] and the upper limit is 500 to 1000 [m −1 ] where blood vessel signals and brain parenchymal signals are mixed. It is a difficult range, that is, a zone where blood vessels are dominant. Similarly, the range in which the lower limit is −1000 to −500 [m −1 ] and the upper limit is −100 to −33.3 [m −1 ] is a band where blood vessels are dominant.

このように部位の構造(例えば径)と帯域とはフーリエ変換によって求められ、帯域はk空間を規定するエンコードに対応しているので、この関係から撮像目的の部位に応じた最適帯域或いはエンコードのオフセット量を求めることができる。例えば、血管が支配的な範囲の中間値、上記した例では300[m−1]、をオフセット量とする。 In this way, the structure (for example, diameter) of the region and the band are obtained by Fourier transform, and the band corresponds to the encoding that defines the k-space. From this relationship, the optimum band or encoding of the region to be imaged The offset amount can be calculated. For example, the offset amount is an intermediate value in the range in which blood vessels are dominant, which is 300 [m −1 ] in the above example.

以上の説明を前提として、以下、本実施形態の演算制御系の処理を説明する。図14に演算制御系の処理のフローを示す。図14において、図5及び図10と同じ処理内容のステップは、同じ符号で示し、重複する説明は省略する。 Based on the above description, the processing of the arithmetic control system of this embodiment will be described below. FIG. 14 shows a processing flow of the arithmetic control system. 14, steps having the same processing contents as those in FIGS. 5 and 10 are denoted by the same reference numerals, and overlapping description will be omitted.

[ステップS11]
まず、第一実施形態と同様にプリスキャン1を行い、画像を表示する。
[Step S11]
First, similarly to the first embodiment, prescan 1 is performed to display an image.

[ステップS31]
操作者による、撮像条件と撮像部位の設定、プリサチュレーションパルス位置の設定、及びエンコードを低減する方向の設定を受け付ける。撮像部位の設定の仕方は、特に限定されないが、例えば図15に示すようなMRAの撮像条件設定画面(UI)で、目的血管の径や対象部位を選択する。目的血管の径のみでもよいが、対象部位を併せて指定することで、その周囲の部位や組織のサイズも推定できるので、次のステップで目的血管が支配的となる帯域を精度よく設定できる。
[Step S31]
The operator receives the setting of the imaging condition and the imaging region, the setting of the presaturation pulse position, and the setting of the direction for reducing the encoding. The method of setting the imaging region is not particularly limited, but the diameter of the target blood vessel and the target region are selected on the imaging condition setting screen (UI) of MRA as shown in FIG. 15, for example. Although only the diameter of the target blood vessel may be used, by designating the target site together, the size of the surrounding site and tissue can also be estimated, so that the band in which the target blood vessel is dominant can be accurately set in the next step.

[ステップS32]
帯域算出部402は、ステップS31で設定された撮像部位と、記憶装置に格納された部位と帯域との関係を表すテーブル450とを用いて、その撮像部位の描出能が最も高くなる帯域(最適帯域)を算出し、オフセット量として設定する。
[Step S32]
The band calculation unit 402 uses the imaged region set in step S31 and the table 450 representing the relationship between the region and the band stored in the storage device, and uses the band having the highest imaging capability of the imaged region (optimum). Bandwidth) is calculated and set as an offset amount.

[ステップS16〜S19]
その後、設定したエンコード低減方向について、設定したオフセット量で、本撮像を行い、適宜DASと同様の操作手順(S17)を採用し、差分画像の作成と表示を行うことは第一実施形態と同様である。
[Steps S16 to S19]
After that, the main imaging is performed with the set offset amount in the set encoding reduction direction, the operation procedure (S17) similar to that of the DAS is appropriately adopted, and the difference image is created and displayed as in the first embodiment. Is.

本実施形態によれば、プリスキャンを行うことなく、装置側で最適帯域を算出し決定するので、撮像時間を短縮することができる。 According to the present embodiment, the optimum band is calculated and determined on the device side without performing the prescan, so that the imaging time can be shortened.

本実施形態でも、第二実施形態と同様に、プリスキャン領域について制限を与える機能を追加してもよい。例えば、図14のステップS31に、図10に示すステップS21〜S23を追加する。すなわち、操作者による撮像条件や撮像部位等の設定スッテプS31において、撮像領域とエンコード低減方向の設定を受け付ける(S21)。エンコード低減方向が設定されたならば、その方向について撮像領域とプリサチュレーション位置とが重畳しないように、プリサチュレーション位置に対し制限を設ける範囲を算出する(S22)。これにより操作者は撮像領域と重畳しない位置にプリサチュレーション位置を設定することができる(S23)。 Also in the present embodiment, as in the second embodiment, a function of limiting the prescan area may be added. For example, steps S21 to S23 shown in FIG. 10 are added to step S31 of FIG. That is, the setting of the imaging region and the encoding reduction direction is accepted in the setting step S31 of the imaging condition and the imaging region by the operator (S21). If the encoding reduction direction is set, a range in which the presaturation position is restricted is calculated so that the imaging region and the presaturation position do not overlap in that direction (S22). This allows the operator to set the presaturation position at a position that does not overlap the imaging area (S23).

その後、ステップS31で設定された撮像部位と、記憶装置に格納されたテーブル450とを用いて最適帯域を算出すること、算出した最適帯域及びステップS23で設定されたプリサチュレーション位置で、本撮像を行うこと(S16〜S19)は上述した第四実施形態の動作と同様である。 After that, the optimum band is calculated using the imaging region set in step S31 and the table 450 stored in the storage device, and the main imaging is performed using the calculated optimum band and the presaturation position set in step S23. What is performed (S16 to S19) is the same as the operation of the above-described fourth embodiment.

以上、本発明の各実施形態を説明したが、これら実施形態やその変形例は技術的に矛盾しないかぎり適宜組み合わせることが可能である。また演算制御系以外の要素については、適宜、省略したり新たな要素を追加することも本発明に包含される。さらに以上の実施形態では、演算制御系の機能はMRI装置の演算部や制御部が行う機能として説明したが、その一部(撮像を除く機能)をMRI装置以外の演算装置で実現することも可能である。 Although the respective embodiments of the present invention have been described above, these embodiments and their modifications can be appropriately combined unless technically contradictory. It is also included in the present invention that elements other than the arithmetic and control system are appropriately omitted or new elements are added. Further, in the above embodiments, the function of the arithmetic control system is described as the function performed by the arithmetic unit and the control unit of the MRI apparatus, but a part (function other than imaging) may be realized by an arithmetic apparatus other than the MRI apparatus. It is possible.

本発明によれば、3D−血管撮像において、効果的に信号を取得することで高速撮像が可能なMRI装置およびその制御方法が提供される。 According to the present invention, in 3D-blood vessel imaging, an MRI apparatus capable of high-speed imaging by effectively acquiring a signal and a control method thereof are provided.

102:静磁場磁石、103:傾斜磁場コイル、104:RFコイル、105:RFプローブ、106:信号検出部、107:信号処理部、108:演算部、109:傾斜磁場電源、110:RF送信部、112:ベッド、113:入力部、114:表示部、115:記憶装置、401:撮像制御部、402:帯域設定部、403:画像再構成部、404:表示制御部、405:帯域算出部。 102: static magnetic field magnet, 103: gradient magnetic field coil, 104: RF coil, 105: RF probe, 106: signal detector, 107: signal processor, 108: calculator, 109: gradient magnetic field power supply, 110: RF transmitter. , 112: bed, 113: input unit, 114: display unit, 115: storage device, 401: imaging control unit, 402: band setting unit, 403: image reconstruction unit, 404: display control unit, 405: band calculation unit. ..

Claims (9)

プリサチュレーションパルスを用いた3D血管撮像を行い、3D−k空間データを収集する撮像部と、前記撮像部による撮像の条件を設定する撮像条件設定部と、前記撮像部の動作を制御する制御部と、操作者によるk空間帯域の指定を受け付ける入力部と、を備え、
前記撮像条件設定部が設定する条件は、前記3D−k空間データのうちエンコード数を減らすデータ方向の設定を含み、
前記制御部は、前記撮像条件設定部で設定された前記データ方向について、データを取得するk空間帯域を設定する帯域設定部を備え、前記帯域設定部は前記入力部が受け付けたk空間帯域を前記3D血管撮像の条件として設定することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
An imaging unit that performs 3D blood vessel imaging using a presaturation pulse and collects 3D-k spatial data, an imaging condition setting unit that sets imaging conditions by the imaging unit, and a control unit that controls the operation of the imaging unit. And an input unit for accepting the designation of the k-space band by the operator ,
The conditions set by the imaging condition setting unit include a data direction setting for reducing the number of encodes of the 3D-k space data,
The control unit includes a band setting unit that sets a k-space band for acquiring data with respect to the data direction set by the imaging condition setting unit, and the band setting unit sets the k-space band received by the input unit. A magnetic resonance imaging apparatus, which is set as a condition for the 3D blood vessel imaging .
プリサチュレーションパルスを用いた3D血管撮像を行い、3D−k空間データを収集する撮像部と、前記撮像部による撮像の条件を設定する撮像条件設定部と、前記撮像部の動作を制御する制御部と、操作者による撮像部位に関する情報の入力を受け付ける入力部と、を備え、
前記撮像条件設定部が設定する条件は、前記3D−k空間データのうちエンコード数を減らすデータ方向の設定を含み、
前記制御部は、前記撮像条件設定部で設定された前記データ方向について、データを取得するk空間帯域を設定する帯域設定部を備え、前記帯域設定部は前記入力部が受け付けた情報を用いて当該撮像部位のk空間帯域を決定し、前記3D血管撮像の条件として設定することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
An imaging unit that performs 3D blood vessel imaging using a presaturation pulse and collects 3D-k spatial data, an imaging condition setting unit that sets imaging conditions by the imaging unit, and a control unit that controls the operation of the imaging unit. And an input unit that receives input of information regarding an imaging region by an operator ,
The conditions set by the imaging condition setting unit include a data direction setting for reducing the number of encodes of the 3D-k space data,
The control unit includes a band setting unit that sets a k-space band for acquiring data in the data direction set by the imaging condition setting unit, and the band setting unit uses information received by the input unit. A magnetic resonance imaging apparatus, characterized in that a k-space band of the imaging region is determined and set as a condition for the 3D blood vessel imaging .
請求項記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記撮像部位に関する情報は、前記撮像部位又は画像から除去したい組織の名称、大きさ、径、構造上の特徴のいずれかを含む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 claim 2 , wherein
The magnetic resonance imaging apparatus characterized in that the information regarding the imaged region includes any of the name, size, diameter, and structural feature of the tissue to be removed from the imaged region or image.
プリサチュレーションパルスを用いた3D血管撮像を行い、3D−k空間データを収集する撮像部と、前記撮像部による撮像の条件を設定する撮像条件設定部と、前記撮像部の動作を制御する制御部と、プリサチュレーションパルスを用いた3D血管撮像とプリサチュレーションを用いない3D血管撮像との差分画像を作成する演算部と、を備え、
前記撮像条件設定部が設定する条件は、前記3D−k空間データのうちエンコード数を減らすデータ方向の設定を含み、
前記制御部は、前記撮像条件設定部で設定された前記データ方向について、データを取得するk空間帯域を設定する帯域設定部を備え、前記撮像条件設定部で設定された前記データ方向について、所定の複数のエンコード分、プリサチュレーションパルスを用いた3D血管撮像を行うように前記撮像部を制御し、
前記演算部は、前記複数のエンコードのそれぞれについて、プリサチュレーションパルスを用いた第一の3D血管撮像と、プリサチュレーションを用いない第二の3D血管撮像との差分画像を作成し、表示装置に表示させることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
An imaging unit that performs 3D blood vessel imaging using a presaturation pulse and collects 3D-k spatial data, an imaging condition setting unit that sets imaging conditions by the imaging unit, and a control unit that controls the operation of the imaging unit. And a calculation unit that creates a difference image between 3D blood vessel imaging using presaturation pulses and 3D blood vessel imaging without presaturation ,
The conditions set by the imaging condition setting unit include a data direction setting for reducing the number of encodes of the 3D-k space data,
The control unit includes a band setting unit that sets a k-space band for acquiring data with respect to the data direction set by the imaging condition setting unit, and a predetermined band is set for the data direction set by the imaging condition setting unit. Controlling the imaging unit to perform 3D blood vessel imaging using a presaturation pulse for a plurality of encoded
The calculation unit creates, for each of the plurality of encodings, a difference image between the first 3D blood vessel imaging using the presaturation pulse and the second 3D blood vessel imaging without the presaturation, and displays the difference image on the display device. magnetic resonance imaging apparatus characterized by letting.
プリサチュレーションパルスを用いた3D血管撮像を行い、3D−k空間データを収集する撮像部と、前記撮像部による撮像の条件を設定する撮像条件設定部と、前記撮像部の動作を制御する制御部と、プリサチュレーションパルスを用いた3D血管撮像とプリサチュレーションを用いない3D血管撮像との差分画像を作成する演算部と、を備え、
前記撮像条件設定部が設定する条件は、前記3D−k空間データのうちエンコード数を減らすデータ方向の設定を含み、
前記制御部は、前記撮像条件設定部で設定された前記データ方向について、データを取得するk空間帯域を設定する帯域設定部を備え、前記撮像条件設定部で設定された前記データ方向について所定の複数のエンコード分、プリサチュレーションパルスを用いた第一の3D血管撮像を行うように前記撮像部を制御し、
前記演算部は、前記複数のエンコードのそれぞれについて、プリサチュレーションパルスを用いた第一の3D血管撮像と、プリサチュレーションを用いない第二の3D血管撮像との差分データを作成し、
前記帯域設定部は、前記複数のエンコードの差分データをもとに前記k空間帯域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。
An imaging unit that performs 3D blood vessel imaging using a presaturation pulse and collects 3D-k spatial data, an imaging condition setting unit that sets imaging conditions by the imaging unit, and a control unit that controls the operation of the imaging unit. And a calculation unit that creates a difference image between 3D blood vessel imaging using presaturation pulses and 3D blood vessel imaging without presaturation ,
The conditions set by the imaging condition setting unit include a data direction setting for reducing the number of encodes of the 3D-k space data,
The control unit includes a band setting unit that sets a k-space band for acquiring data with respect to the data direction set by the imaging condition setting unit, and has a predetermined direction for the data direction set by the imaging condition setting unit. Controlling the imaging unit to perform a first 3D blood vessel imaging using a presaturation pulse for a plurality of encodings;
The calculation unit creates difference data between the first 3D blood vessel imaging using the presaturation pulse and the second 3D blood vessel imaging without using the presaturation, for each of the plurality of encodes,
The magnetic resonance imaging apparatus , wherein the band setting unit determines the k-space band based on difference data of the plurality of encodes .
請求項5記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記帯域設定部は、前記複数のエンコードの差分データのピーク強度及び信号積分値の少なくとも一方を用いて前記k空間帯域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。
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 5, wherein
The magnetic resonance imaging apparatus, wherein the band setting unit determines the k-space band using at least one of a peak intensity and a signal integration value of difference data of the plurality of encodes.
請求項又は請求項記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記第二の3D血管撮像は、撮像領域を決めるための位置決め撮像であり、
前記制御部は、前記位置決め撮像を前記第一の3D血管撮像と同じTR及びエンコードステップで行うよう前記撮像部を制御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 claim 4 or 5 , wherein
The second 3D blood vessel imaging is positioning imaging for determining an imaging region,
The magnetic resonance imaging apparatus, wherein the control unit controls the imaging unit to perform the positioning imaging at the same TR and encoding steps as the first 3D blood vessel imaging.
請求項1ないしのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記撮像条件設定部が設定する条件は、プリサチュレーション位置を含み、
前記制御部は、前記プリサチュレーションパルス位置を撮像領域と重畳しない位置に制御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 7 ,
The condition set by the imaging condition setting unit includes a presaturation position,
The magnetic resonance imaging apparatus, wherein the control unit controls the presaturation pulse position so as not to overlap the imaging region.
請求項1ないしのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記プリサチュレーションパルスは、ビームサチュレーションパルスであ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 8 ,
The magnetic resonance imaging apparatus, wherein the presaturation pulse is a beam saturation pulse.
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