CN100589756C - 磁共振摄影装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种移动工作台(移动机构),同时多次接收磁共振信号时,在工作台移动方向上施加倾斜磁场,并按取得数据改变工作台移动方向的倾斜磁场的施加量(强度或施加时间)。基于该工作台移动方向的倾斜磁场的编码与以往的相位编码不同,因为在检查对象的不同位置进行一系列的相位编码,所以在图像再构成中不能适用傅里叶变换。因此,以接收的信号与由作为参数设定的磁化分布计算的信号的差的绝对值的二次幂的和最小的方式设定检查对象中的total FOV的磁化分布,进行再构成。本发明的磁共振摄影装置即使在信号取得区域的工作台移动方向的大小窄的情况下,通过连续地移动工作台,同时进行摄影,能够高速地摄影更大的视野。

Description

磁共振摄影装置
技术领域
本发明涉及使用核磁共振的检查装置(MRI:Magnetic ResonanceImaging),尤其涉及使用移动式的工作台,对大于装置内限定的可摄影区域的视野进行摄像的技术。此外,涉及该摄像技术中图像再构成需要的装置特性数据。
背景技术
MRI装置使包含在放置于静磁场空间内的检察对象组织内的氢原子核产生核磁共振,从产生的核磁共振信号得到检察对象的断层像的医用图像诊断装置。MRI装置中,因为可取得信号的区域限于静磁场空间,所以以往仅能在比较狭小的区域进行摄影,但今年来,通过工作台移动,可进行全身摄影,使用MRI的全身屏蔽(screening)的新的进展开始了。
全身摄影大致分为多工位摄影法(非专利文献1)和移动工作台摄影法(专利文献1、非专利文献2)两种。无论哪种均是在MRI装置的有限的可摄影区域(称为sub FOV),对更大区域(称为total FOV)进行摄影的方法。多工位摄影法是指将全身分为sub FOV而进行摄影,并将这些图像接合起来制作全身图像的摄影法。因为在各sub FOV进行的摄影与通常的摄影法相同,所以具有易适用以往的摄影技术的优点,但也存在由于静磁场不均匀或倾斜磁场的非线性导致在接合部分处图像变形,接合部分不平滑的缺点,或因为在工作台移动中,无法进行摄影,其分摄影时间变长的缺点。在工作台移动方向的视野窄的情况下,增加中断摄影并移动工作台的次数,存在摄影时间进一步变长的问题。
另一方面,移动工作台摄影法是使工作台移动的同时,取得信号的摄影法,在对沿工作台的移动方向的断面进行摄影的移动工作台摄影法中,必须将读取(read out)方向设为工作台的移动方向,但具有以短时间取得无接缝的图像的优点。
专利文献1:日本专利特开2003-135429号公报
非专利文献1:ThomasK.Foo,Vincent B.Ho,Maureen N.Hood,HaniB.Marcos,Sandra L.Hess,and Peter L.Choyke,Radiology.2001:219:835-841.
非专利文献2:DavidG.Kruger,Stephen J.Riederer,Roger C.Grimmk,andPhillip J.Rossman,Magn.Reson.Med.2002:47:224-231.
在上述的移动工作台摄影法中,能够在短时间内取得无接缝的图像,但因为存在读取方向必须为工作台移动方向的限制,所以存在sub FOV在移动方向上变窄的情况下,摄影时间增大的问题。
即,在工作台移动方向上sub FOV变窄的情况下,为得到同样析像度的图像,通过减少频率编码方向(读取方向)的采样数,相位编码数不变化。通常摄影时间与相位编码数大致成比例,且受到来自频率编码方向的采样数的影响少。因而,在工作台移动方向上,sub FOV窄的情况也好,宽的情况也好,对用于一个sub FOV的数据取得花费相同的时间,在工作台移动方向上,sub FOV窄的情况下,扩大的视野的摄影时间变长。
为解决此问题,考虑在工作台移动方向上进行相位编码,但用为进行再构成而使用傅里叶变换的以往的思考方法,难以在工作台移动方向上进行相位编码。理由如下。在移动工作台摄影法中,在工作台移动方向上通常激励的范围发生变化。在读取的一个信号计测期间,即在能够忽略激励范围的变化的时间内,完成所有编码,但在相位编码的情况下,因为对每一个信号计测赋予不同的编码,所以至所有编码完成之前,激励范围发生较大的变化。在利用傅里叶变换的图像再构成中,以对象图像范围接受一系列的编码为前提,并不适用于此种情况。
发明内容
因此,本发明的目的在于提供一种即使在工作台移动方向的sub FOV窄的情况下,可在短时间内对total FOV的图像进行摄影的MRI装置。
本发明的MRI装置使工作台(移动机构)移动的同时,沿工作台移动方向施加倾斜磁场,多次接收磁共振信号,每获得数据时改变工作台移动方向的倾斜磁场的施加量(强度或施加时间)。基于所述工作台移动方向的倾斜磁场的编码是使一系列的相位编码在检查对象不同的位置进行的新的编码(称为滑动相位编码)。通过按照使接收的信号、和由作为系数设定的磁化分布计算的信号之差的绝对值的二次幂的和最小地确定的方式,将检查对象中的total FOV的磁化分布再构成。
为了由作为系数设定的磁化的分布、即假设的磁化分布计算信号,使用倾斜磁场非线形、静磁场不均匀、照射线圈激励分布、受信线圈感度分布等装置特性数据。本发明的MRI装置使用如下装置特性数据进行图像再构成,即:进行用于求出该装置特性的核磁共振信号的测量(以下,称为装置特性测量),由测量的核磁共振信号算出装置特性数据。装置特性数据的测量可以独立于用于求出检查对象的磁化分布的核磁共振信号的测量(以下,称为本摄影),也可以与本摄影同时进行。在前者的情况下,例如,装置特性测量通过多工位摄影法进行。即,使移动机构在多个工位间移动,在移动机构的各工位执行装置特性测量。另外,后者的情况下,可以将在本摄影中测量的核磁共振信号的一部分兼用作求出装置特性数据的信号。所兼用的一部分核磁共振信号优选为低频区域数据。
本发明的MRI装置可以适用在垂直磁场型、水平磁场型的任一种中。另外,滑动相位编码独立于频率编码或相位编码而进行,因此,还可以适用在2D、3D、多工位的任一种摄影中。
根据本发明可知,通过沿工作台移动方向进行滑动相位编码,使得在工作台移动方向的sub FOV缩小的情况下,可以与此对应而减少相对于subFOV的滑动相位编码。由此,编码工作台移动方向的单位距离所需的时间变得大致恒定,因此,不影响工作台移动方向的sub FOV的长度,从而,能够进行高速的摄影。
附图说明
图1是表示适用本发明的MRI装置的概观的图,(a)是水平磁场型装置,(b)是垂直磁场型装置。
图2是表示适用本发明的MRI装置的构成例的图。
图3是表示检查对象的total FOV与信号取得区域的关系的图。
图4是表示本发明的第一实施方式所述的移动工作台摄影的顺序的图。
图5是表示装置特性数据取得用sub FOV与本摄影的sub FOV的关系的图。
图6是表示第一实施方式的本摄影的顺序的图。
图7是表示用于移动工作台摄影的脉冲序列的一例的图。
图8是表示2D摄影中用于图像再构成的信号与处理结果的图。
图9是表示工作台位置与滑动相位编码的关系的图。
图10是表示信号取得区域的装置特性的图。
图11是表示本发明的MRI装置的移动工作台摄影的其他的顺序的图。
图12是表示用于移动台摄影的脉冲序列的其他的例子的图。
图13是表示用于3D摄影中的图像再构成的信号与处理结果的图。
图14是表示本发明的第五实施方式的移动工作台摄影的顺序的一例的图。
图15是表示本发明的第五实施方式的装置特性数据取得顺序的图。
图16(a)(b)是分别表示第五实施方式的变更例中的滑动相位编码与工作台位置的关系的图。
图17是表示第五实施方式的顺序的其他的例子的图。
图18是表示由第五实施方式的顺序的其他的例子得到的SPE数据的图。
图19是表示第六及第七实施方式中的检查对象与线圈的关系的图。
图20是说明第六及第七实施方式的装置特性计测中的线圈位置。
图21是表示检查对象的图。
图22是表示基于以往的移动工作台法的再构成图像。
图23是表示第一实施方式的再构成图像。
图24是表示基于第五实施方式的图21的检查对象的再构成图像的图。
图25是以往法与本发明的摄影时间的比较。
图中,101-产生静磁场的磁铁;102-倾斜磁场线圈;103-检查对象;104-序列发生器;105-倾斜磁场电源;106-高频磁场发生器;107-照射用线圈;108-接收器;109-计算机;110-显示器;111-存储介质;112-均磁线圈;113-均磁线圈电源;114-接收线圈;301-工作台;302-工作台控制装置。
具体实施方式
以下,参照附图,对本发明的实施方式进行说明。
首先,对适用本发明的MRI装置的结构进行说明。图1(a)、(b)分别是水平磁场型的MRI装置及垂直磁场型的MRI装置的示意图,本发明的MRI装置能够适用于任一型的MRI装置。在水平磁场型的MRI装置中,采用产生水平方向的静磁场的电磁线圈型等的静磁场磁铁101,受检体103以躺在工作台301上的状态,被送入磁铁的孔洞内,进行摄影。此外,垂直磁场型的MRI装置在放置受检体103的空间的上下配置一对静磁场磁铁101,受检体103以躺在工作台301上的状态,被送入静磁场空间内。而且,图中箭头r表示工作台的移动方向,在(a)所示的水平磁场型的MRI装置中,静磁场方向与r一致,在(b)所示的垂直磁场型的MRI装置中,工作台的移动方向是与静磁场方向正交的方向。
图2是表示MRI装置的概略结构的框图,与图1相同的结构要素标注相同符号。如图所示,在静磁场磁铁101产生的静磁场空间(摄影空间)内配置:用于提高静磁场的均匀度的匀磁线圈(shim coil)112;给予静磁场梯度的倾斜磁场线圈102;用于产生对构成检查对象(人)的组织的原子的原子核(通常为质子)进行激励的高频磁场的照射用线圈107;用于检测从检查对象发出的核磁共振信号的接收线圈114等。受检体103躺倒的工作台301被工作台控制装置302控制,将受检体103送入摄影空间内的同时,使其在空间内移动。工作台控制装置302可进行工作台的速度、位置的控制及监控。
上述的匀磁线圈112、倾斜磁场线圈102、照射用线圈107、和接收线圈114分别与匀磁线圈电源113、倾斜磁场电源105、高频磁场发生器106、接收器108连接,并利用序列发生器104控制动作。序列发生器104以预先编程的时刻、强度(脉冲序列)进行控制,以使这些装置工作,同时配合工作台控制装置的驱动,进行起动脉冲序列等的控制。此外,MRI装置作为信号处理系统,具备计算机109、显示器110、存储介质111等。
在此种结构中,高频磁场发生器106产生的高频磁场通过照射用线圈107,施加在检查对象103上。从检查对象103产生的信号通过接收线圈114接收,并在接收器108进行检波。形成检波的基准的核磁共振频率通过序列发生器104进行设置。被检波后的信号送往计算机109,并在此处进行图像再构成等的信号处理。在本发明中,特别除通常的修正计算、傅里叶变换等的运算以外,进行后述的移动工作台摄影独自的图像再构成运算。计算机109的处理结果显示在显示器110的同时,存储在存储介质111中。根据需要,也能使检波后的信号或测定条件存储在存储介质111中。
第一实施方式
接下来,对本发明采用的移动工作台摄影法的实施方式进行说明。图3表示MRI装置中的可摄影区域(sub FOV)与构成摄影目的的宽视野(此处为受检体的全身total FOV)的关系,图4表示摄影与图像再构成处理的顺序。
在移动工作台摄影中,如图3所示,使工作台301(检查对象103)向箭头303的方向移动,同时进行摄影。接收线圈114即可是固定在装置内的接收线圈,也可是固定在受检体上的多个线圈的组合,但此处对使用如图3所示的固定在装置内的接收线圈的情况进行说明。单次信号取得时的视野(sub FOV)304能够任意设定,但最好设定在与能够接收足够大的信号的区域相同程度的大小。单次的信号取得时的视野是限制了的大小,但通过使工作台移动同时进行摄影,对全身(total FOV)305进行摄影。摄影为2D、3D均可,并将滑动相位方向设定为工作台移动方向。例如2D中,断面为冠状面、矢状面均可,只要是在面内包括工作台移动方向的轴的断面,没有特别限定。读取方向选择为与工作台移动方向正交的方向。在以下的实施例中,以2D进行说明,但如果增加一个滑动相位编码以外的编码,则构成3D的情况。
摄影如图4(a)所示,包括:取得线圈感度等装置特性数据604的步骤601;取得检查对象的数据605的步骤602;使用装置特性数据和检查对象数据,对检查对象的再构成图像606进行计算的步骤603。
在步骤601中,进行用于求得静磁场的分布、照射用线圈107的激励分布及接收线圈114的感度分布等的装置特性数据。从图像求得静磁场分布或照射用线圈的激励分布或线圈感度分布的方法能够采用公知的方法。例如静磁场分布能够通过取得回波时间不同的信号,且检测在取得时间的差之间产生的信号的相位差而得到分布。照射用线圈的激励分布能够通过取得照射功率不同的信号,并检测强度差而得到分布。此外感度分布能够通过对由如体线圈的带有均匀感度分布的线圈得到的图像数据与由在步骤602的摄影时使用的线圈得到的图像数据进行比较而求得。或者,如果取得均质的仿真的图像数据,仅以此,将静磁场分布、激励分布、感度分布的效果作为概括的装置特性。进而,以由均质的仿真求得装置特性为基础,将静磁场分布、或激励分布、感度分布中的一部份以对于实际的受检体求得的装置特性进行替换,能够得到更正确的装置特性数据。这些装置特性用于后述的图像再构成。
以下,对用于求得装置特性数据的摄影(装置特性计测)具体地进行说明。
装置特性数据包括:倾斜磁场非线性、静磁场不均匀、照射用线圈的激励分布、接收线圈的感度分布等。其中,倾斜磁场非线性因为基本不依赖于受检体,所以不必在每次摄影中取得,将以使用仿真的摄影等其他的计测测定的数据事先保存在存储介质中。
因而,在装置特性计测步骤601中,进行用于求得与由静磁场不均匀引起的信号强度的分布、照射用线圈107的激励分布及接收线圈114的感度分布等构成的信号强度和相位相关的装置特性数据的摄影。
图4(b)详细地表示装置特性计测步骤601。如图所示,该摄影是使工作台在工位间移动,并在各工位进行RF发送接收的步骤重复进行的多工位摄影,从而得到各工位的图像数据(步骤631)。此情况下的摄影能够采用公知的2D摄影法或3D摄影法。因为装置特性数据通常平滑地变化,所以低析像度是足够的,并能缩短摄影时间。
装置特性数据能够通过将在各工位得到的图像除以total FOV均匀图像而求得。均匀图像是指在线圈感度等均匀的情况下得到的图像,totalFOV的均匀图像例如能够通过合成各工位的图像而制成(步骤632、633)。
在用于求得装置特性数据的摄影中,装置特性数据取得用的sub FOV,如图5所示,设定为足够大,以覆盖本摄影中的可取得信号的范围整体。此外,在工位间重叠某种程度的sub FOV。由此,易于进行均匀图像的合成,和装置特性数据的插补。为得到正确的装置特性数据,优选仅以各工位图像认为均匀的区域覆盖total FOV的方式,重叠sub FOV。此外,在与正确性相比,在优先缩短摄影时间的情况下,更减少重叠。为制成更均匀的total FOV图像,也可追加使用体线圈等其他的线圈的摄影。
利用各工位的摄影得到图像数据后,由各工位得到的图像合成totalFOV的均匀图像。接下来,将各工位得到的图像除以该total FOV图像,从而得到各工位上的受检体与线圈的位置关系下的、与由静磁场不均匀引起的信号强度的分布、照射用线圈的激励分布、接收线圈的感度分布相符合的装置特性数据。而且,在该计算中,根据需要,对得到的图像赋予低通滤波器,或掩蔽无受检体的区域地进行计算。由此,相对于噪音能够稳定地取得装置特性数据。
如此取得的装置特性数据是每个工位的数据,但在图像再构成中,需要本摄影中连续地变化的受检体的各位置处的装置特性数据。在图像再构成时,可以使用最靠近的工位处的装置特性数据,但优选通过对各工位间的装置特性数据进行插补而生成。由此,能够有效地取得装置特性数据。
接下来,对取得检查对象的数据的步骤(本摄影)602进行说明。在该步骤602中,如图6(a)中详细地表示,首先开始工作台的移动(步骤607)。接下来进行RF的发送接收(步骤608)。RF的发送接收在使工作台移动以覆盖total FOV之前重复进行(步骤609)。移动工作台以覆盖totalFOV后,完成数据的取得(步骤610)。
用于覆盖total FOV的工作台移动范围在如图3所示的全身摄影的情况下,从以虚线描绘的受检体及工作台的位置至以实线描绘的检查对象103及工作台的位置301为止为用于覆盖total FOV的移动范围。通常,为能够在工作台的移动速度变为固定后,开始数据取得,作为助起动区间,从移动范围之前开始移动工作台,并在total FOV的一端位于构成信号取得区域的中心的位置处,开始数据取得,在total FOV的另一端构成信号取得区域的中心的位置的时刻,完成数据取得。工作台位置由工作台控制装置30检测,并将其信息送往序列发生器。
图7表示在步骤608的摄影中采用的脉冲序列的一例。而且图7中,RF表示激励高频脉冲、Gs表示层选择倾斜磁场、GP表示滑动相位编码倾斜磁场、Gr表示读取倾斜磁场。该脉冲序列从外观上与一般的2D梯度回波系脉冲序列相同,但Gp轴与工作台的移动方向一致,且对在工作台的移动方向上的每个取得位置不同的取得数据,改变施加量(强度或时间)地施加倾斜磁场这一点上不同。在本发明中,将此种Gp轴的倾斜磁场称为滑动相位编码倾斜磁场。
在摄影中,具备首先对检查对象施加去相(dephase)用层倾斜磁场203,从而与由后面的层倾斜磁场202施加的倾斜磁场取得平衡。接下来,与层倾斜磁场202同时施加激励高频脉冲201,从而仅对期望的层进行激励。由此,仅特定的层产生磁共振信号208。此外,马上施加聚相(rephase)用层倾斜磁场204,从而将由层倾斜磁场202去相的部分返回到原来状态。接下来,施加滑动相位编码倾斜磁场205。同时施加去相用读取倾斜磁场206,从而与由后面的读取倾斜磁场207施加的倾斜磁场达到平衡。接下来施加读取倾斜磁场207,从而由去相用读取倾斜磁场206导致一度减衰的磁共振信号208在再次变大的时刻,计测信号。最后,施加聚相用滑动相位编码倾斜磁场209和聚相用读取倾斜磁场210,将磁共振信号208取得时的编码返回原样,并备置下个激励高频脉冲211。
从激励高频脉冲201开始,经过时间TR后,以激励高频脉冲211进行激励,并重复与上述同样的倾斜磁场的施加和信号的计测。但是,在重复时,使滑动相位编码倾斜磁场205、聚相用滑动相位编码倾斜磁场209分别变化,赋予滑动相位编码方向的位置信息。
如此,在工作台移动的同时,每隔TR时间进行磁共振信号208的取得的情况下的工作台的移动速度v与TR的关系构成以下式(1)表示的关系。
[数1]
V=FOVtotal/Ntotal/TR  (1)
式中,FOVtotal表示工作台移动方向的total FOV305的大小,Ntotal表示再构成图像的工作台移动方向的矩阵大小。
场的最大值设为Gmax,则第n次重复中的滑动相位编码倾斜磁场205的值G(n)以下式(2)表示。
[数2]
G(n)=Gmax×(n%Nsub-Nsub/2)/(Nsub/2)  (2)
式中,Nsub是最接近
[数3]
[Ntotal×FOVsub/FOVtotal]的整数,n%Nsub是将n除以Nsub后的余数。
如此,通过赋予滑动相位编码,得到信号S(n,ky)。在S(n,ky)中,ky表示与y方向(读取方向)对应的k空间上的坐标。S(n,ky)是第n次接收的磁共振信号的k空间上的点ky处的信号值。信号S(n,ky)如图8(a)所示,作为计测数据存储在用于图像再构成的计测存储器401中。
再构成图像的计算(步骤603)中,使用此种检查对象的计测数据605和由步骤601得到的装置特性604,进行图像再构成运算。图像再构成运算以将检查对象的磁矩分布(初始值)作为参数计算的信号和实际接收的信号的差的二次幂的和最小的方式,确定检查对象的磁矩分布。以下,进行详细说明。
计测的信号S(n,ky)能够使用工作台的位置信息,以下式(3)表示。
[数4]
( n , k y ) = ∫ r = 0 FO V total M ( r , k y ) exp ( - i r ′ k ( n ) ( 1 + d ( r ′ ) ) ) w n ( r ′ ) dr - - - ( 3 )
将信号S(n,ky)在读取方向(y方向)做傅里叶变换后能够以下式(4)表示。
[数5]
s ( n , k y ) = ∫ r = 0 FOV total m ( r , y ) exp ( - i r ′ k ( n ) ( 1 + d ( r ′ ) ) ) w n ( r ′ ) dr - - - ( 4 )
在式(3)、(4)中,r是固定在受检体上的坐标系中的工作台的移动方向的位置,r’是固定在装置整体上的静止坐标系中的工作台移动方向的位置。
[数6]
r′=r-rtable(n)  (5)
而且,rtable(n)是第n次磁共振信号取得时的工作台的移动量,能够由下式(6)求得。
[数7]
rtable(n)=n·v·TR    (6)
此外,k(n)与由第n次的磁共振信号接受的滑动相位编码倾斜磁场产生的相位旋转相对应,以下式(7)定义。如果将其表示为图表,则如图9所示。
[数8]
k(n)=∫γG(n)dt    (7)
式中,γ是回转磁比率。
在存在倾斜磁场的非线性,且G(n)大小的倾斜磁场偏移G(n)(1+d(r’))的情况下,实际的倾斜磁场产生的相位旋转变为
[数9]
∫γG(n)(1+d(r′))dt=(1+d(r′))∫γG(n)dt=(1+d(r′))k(n)
式(3)、(4)的项k(n)(1+d(r’))是考虑了倾斜磁场非线性的项。
函数wn(r’)是在第n次信号取得(接收)时的受检体与线圈的位置关系中,表示位置r’处的由大小1的磁化得到的信号的大小与相位的函数,通过静磁场的分布、RF线圈的激励分布及接收线圈的感度分布确定。他们由在步骤601中计测装置特性数据得到。在信号取得区域(sub FOV,工作台移动方向的长度为FOV sub)内,静磁场的分布、RF线圈的激励分布及接收线圈的感度分布同样,在sub FOV外,接收线圈不带有感度的情况下,wn(r’)变为如图10所示的阶梯状。
m(r,y)是受检体的位置(r,y)处磁化,即欲求的检查对象的图像,M(r,ky)与将m(r,y)关于y进行逆傅里叶变换后相当。
通过将信号S(n,ky)在读取方向上进行傅里叶变换而得到的信号s(n,y)存储在如图8(b)所示的中间存储器402中。该信号S(n,ky)在检查对象的不同位置上进行从-π至π的一系列的相位编码,所以无法如以往地通过傅里叶变换法解出m(r,y)。因此,本发明中,首先将假定的磁化分布m’(r,y)作为参数进行设定,使用m’(r,y),通过式(4)计算并求得磁共振信号s’(n,y)。为解式(4),需要知道r’、k(n)、(1+d(r’))、wn(r’),但如上所述,r’能够由式(5),k(n)能够由式(7)求得。此外,(1+d(r’))是表示倾斜磁场的非线性的数据,预先求得,wn(r’)通过步骤601的计测求得。因而,通过设定m’(r,y),通过式(4)利用计算求得s’(n,y)。
并且,并以使通过计算求得的磁共振信号s’(n,y)与实际测定的磁共振信号s(n,y)的差的绝对值的二次幂的和(下式(8))形成最小的方式,求得m(r,y),由此进行图像再构成。
[数10]
σ2=∑n|s(n,y)-s′(n,y)|2    (8)
作为假定的磁化分布m’(r,y),例如可使用零值,也可利用预先以低空间分辨率对检查对象进行计测的定位图像。在后者的情况下,能够以短时间使式(8)的最优化计算收敛。
图6(b)表示此种图像再构成的顺序。首先将作为最优化参数的检查对象的磁化分布612初始化(步骤611)。如上所述,作为初始值,使用零值或在具有定位图像数据的情况下,使用其值。接下来,使用由步骤611设定的磁化分布的初始值612和装置特性数据,并通过式(4)由计算求得检查对象数据614(步骤613)。对由计算求得的检查对象数据(计算数据)614与实际计测的检查对象数据(计测数据)605的平均二次幂误差是否足够小进行判断(步骤615),在足够小的情况下,将此时用于计算的磁化分布作为检查对象的图像,从而完成图像再构成运算(步骤617)。在步骤615中,例如判定平均二次幂误差在设定的阈值以上的情况下,使平均二次幂误差向减小的方向,变更最优化参数(步骤616),并重复613、615。如此求得的m(r,y)如图8(c)所示地存储在图像存储器403中。
如以上说明,根据本实施方式,通过在工作台的移动方向上进行赋予滑动相位编码的摄影,并通过使用假定的磁化分布作为最优化参数的运算而进行图像再构成,在工作台移动方向的可摄影区域(sub FOV)窄的情况下,也不会延长摄影时间,且可维持与以往方法同样的画质并进行扩大了视野的摄影。
而且,以往,如果在工作台移动方向上进行相位编码,则不能进行基于傅里叶变换的图像再构成。作为图像再构成法,取代傅里叶变换,可通过采用将平均二次幂误差设为最小的最优化法,首次进行图像再构成。
进一步,根据本发明,通过多工位摄影法计测再构成需要的装置特性数据,由此,能够在比较短的时间内容易地得到近似的装置特性数据。
而且,在上述实施方式中,作为摄影方法例示了图7的脉冲序列,但例如也可对此赋予层方向的相位编码,进行3D摄影。在此情况下,仅通过增加处理的信号、位置的次元,能够同样地进行图像再构成。
第二实施方式
而且,在上述实施方式中,对工作台的移动速度恒定的情况进行了说明,但本发明也能够适用于工作台移动速度不等速的情况。以下,作为本发明的第二实施方式,对工作台移动速度不等速的情况进行说明。
在本实施方式中,装置的结构及摄影的顺序与上述的第一实施方式相同。即,在步骤601中取得线圈感度等装置特性数据604,接下来在步骤602中,取得检查对象的数据605。最后在步骤603中,使用装置特性数据604和检查对象数据605,计算检查对象的再构成图像606。但是,在本实施方式中,序列发生器104按照预先设定的程序,或来自用户的指令,对工作台的移动速度进行变更。因为信号取得时的工作台位置能够由工作台控制装置把握,所以工作台位置与滑动相位编码的关系如图9所示恒定的情况下,从其关系确定各信号接收时的编码量。例如,工作台移动速度慢的期间变更脉冲序列,以增多滑动相位编码的步数。在图7所示的脉冲序列中,每TR变更的滑动相位编码倾斜磁场205及聚相用倾斜磁场209的施加量由工作台位置确定。
此外,在由得到信号S(n,y)求得m(r,y)的图像图像再构成步骤603中,使用作为参数的磁化分布m’(r,y),由式(4)通过计算求得信号s’(r,y),并以使该信号s’(r,y)与实际测定的磁共振信号s(n,y)的差的二次幂的和最小的方式,求得磁化分布m(r,y),此与第一实施方式相同。但是在求信号s’(r,y)的式(4)中,第n次的磁共振信号取得时的工作台的移动量rtable(n)使用由工作台控制装置得到的值。
[数11]
s ( n , k y ) = ∫ r = 0 FOV total m ( r , y ) exp ( - i r ′ k ( n ) ( 1 + d ( r ′ ) ) ) w n ( r ′ ) dr - - - ( 4 )
k(n)是图9所示的函数(图表),函数wn(r’)是由步骤601计测的装置特性数据。如此求得的磁化分布m(r,y)作为图像数据存储在图像存储器403中,并作为检查对象的宽视野断层像显示。
如此,根据本实施方式,与第一实施方式同样地,可缩短对于在工作台移动方向上的可摄影区域(sub FOV)的减少相对应的sub FOV的摄影时间,且作为整体的摄影时间不会延长。并且,在本实施方式中,因为速度可变,所以可进行追随血管内的造影剂的摄影或仅对欲详细地摄影的部分,以低速进行花费时间的摄影等,摄影的自由度扩大。
第三实施方式
接下来,对本发明的第三实施方式进行说明。
在本实施方式中特征在于,使工作台往复移动,在往路上取得装置特性,在复路上取得检查对象的计测数据。图11表示本实施方式中的摄影的流程。
如图所示,首先使工作台移动total FOV(步骤620),并取得线圈感度等装置特性数据604(步骤621)。装置特性数据604存储在存储器中。接下来,使工作台逆向移动(步骤622),取得检查对象的数据605(步骤623)。检查对象的数据605存储在计测存储器401中。最后,使用装置特性数据604和检查对象数据605,计算检查对象的再构成图像(步骤624)。
取得检查对象的数据的步骤623及计算再构成图像的步骤624与第一或第二实施方式相同。在工作台的移动速度恒定的情况下,与第一实施方式同样,基于由工作台移动速度确定的信号取得时工作台位置信息与图9所示的滑动相位编码量的关系,赋予滑动相位编码,并使用由工作台移动速度确定的信号取得时工作台位置信息,求得假定的信号值。此外,如第二实施方式,在任意变更工作台的移动速度的情况下,对滑动相位编码量的确定及信号的像素位置,使用由工作台控制装置得到的信号取得时工作台位置信息。
在本实施方式中,除上述的第一及第二实施方式的效果外,能够在工作台的一个往复(通常向装置内的出入)取得装置特性数据和检查对象的数据两种,所以得到检查整体耗时缩短的效果。此外,因为装置特性数据(式(4)中的函数wn)并不是图10所示的理想类的值,而是采用检查对象在装置内时实测的值,所以能够得到更优质的图像。进一步,作为装置特性数据,通过预先取得低空间分辨率图像数据,能够将该数据作为图像再构成运算时的最优化参数(m’(r,y))使用,从而能够缩短最优化运算的时间。
第四实施方式
接下来,对本发明的第四实施方式进行说明。
在第四实施方式中,装置的结构与摄影的顺序与上述第一实施方式相同。即,如图4(a)所示,由步骤601取得线圈感度等装置特性数据604,接下来,由步骤602取得检查对象的数据605。最后,由步骤603,使用装置特性数据604和检查对象数据605,计算检查对象的再构成图像606。但是,在本实施方式中,步骤602中,采用3D摄影作为摄影方法。
图12表示本实施方式中采用的脉冲序列的一例。图中,RF表示激励高频脉冲、此外,Gs表示层选择倾斜磁场、GP表示滑动相位编码倾斜磁场、Gr表示读取倾斜磁场。该脉冲序列从外观上与一般的3D梯度回波系脉冲序列相同,但Gp轴与工作台的移动方向一致,且为滑动相位编码轴,Gs轴为相位编码轴这一点上不同。
在该脉冲序列中,具备首先对检查对象施加去相用层倾斜磁场203,从而与由后面的层倾斜磁场202施加的倾斜磁场取得平衡。接下来,与层倾斜磁场202同时施加激励高频脉冲201,从而仅对期望的层进行激励。由此,仅特定的层产生磁共振信号208。此外,马上施加聚相用层倾斜磁场204,从而将由层倾斜磁场202去相的部分返回到原样。
接下来,施加相位编码倾斜磁场215和滑动相位编码倾斜磁场205。同时施加去相用读取倾斜磁场206,从而与由后面的读取倾斜磁场207施加的倾斜磁场达到平衡。接下来施加读取倾斜磁场207,从而由去相用读取倾斜磁场206导致一度减衰的磁共振信号208在再次变大的时刻,计测信号。接下来,施加聚相用相位编码倾斜磁场216、聚相用滑动相位编码倾斜磁场209和聚相用读取倾斜磁场210,将磁共振信号208取得时的编码返回原样,并备置下个激励高频脉冲211。
从激励高频脉冲201开始,经过时间TR后,以激励高频脉冲211进行激励,并与上述同样地重复倾斜磁场的施加和信号的计测。但是,在重复时,使滑动相位编码倾斜磁场205及聚相用滑动相位编码倾斜磁场209恒定,使相位编码倾斜磁场215及聚相用相位编码倾斜磁场216依次变化,对一系列的相位编码的信号进行计测(内循环的计测),接下来,以不同的滑动相位编码倾斜磁场205及聚相用滑动相位编码倾斜磁场209进行同样的内循环的计测,最终对所有的滑动相位编码,计测所有的相位编码信号。由此,得到赋予了层方向及滑动相位编码方向的位置信息。
如此,在工作台移动的同时,每隔TR时间进行磁共振信号208的取得的情况下的工作台的移动速度v与TR的关系构成以下式(9)表示的关系。
[数12]
V=FOVtotal/Ntotal/(TR×Ns)    (9)
式中,FOVtotal表示工作台移动方向的total FOV305的大小,Ntotal表示再构成图像的工作台移动方向的矩阵大小,Ns表示层方向的相位编码数。
此外,在重复取得磁共振信号208的过程中,将滑动相位编码倾斜磁场的最大值设为Gmax,则层方向第j次的相位编码步骤中的第n次(作为摄影整体,m(=j+Ns(n-1)次)重复中的滑动相位编码倾斜磁场205的值G(n)以前式(2)表示。
计测的信号S(n,kx,ky)使用工作台的位置信息,能够以下式(10)表示。
[数13]
S ( n , k x , k y ) = ∫ r = 0 FO V total M ( r , k x , k y ) exp ( - i r ′ k ( n ) ( 1 + d ( r ′ ) ) ) w n ( r ′ ) dr - - - ( 10 )
此处,kx、ky分别表示与层方向(x方向)及读取方向(y方向)对应的k空间上的坐标。n表示第n次的滑动相位编码。将该信号S(n,kx,ky)在层方向(x方向)及读取方向(y方向)进行傅里叶变换后能够如式(11)所示。
[数14]
s ( n , , x , y ) = ∫ r = 0 FOV total m ( r , x , , y ) exp ( - i r ′ k ( n ) ( 1 + d ( r ′ ) ) ) w n ( r ′ ) dr - - - ( 11 )
在这些式(10)、(11)中,r是固定在受检体上的坐标系中的工作台的移动方向的位置,r’是固定在装置整体上的静止坐标系中的工作台移动方向的位置,
[数15]
r′=r-rtable(n)    (5)
而且,rtable(n)是第n次磁共振信号取得时的工作台的移动量。此外,k(n)与由第n次的通过滑动相位编码倾斜磁场产生的磁共振信号接受的相位旋转相对应,以前式(7)定义,将其仅在二维方向上表示与图9所示的图表同样。函数wn(r’)是通过计测装置特性数据得到的函数。
计测的信号S(n,kx,ky)如图13所示,存储在计测存储器401中,将S(n,kx,ky)在层方向(x方向)及读取方向(y方向)进行傅里叶变换后的信号s(n,x,y)存储在中间存储器402中。
在此情况下,该信号s(n,x,y)在检查对象的不同位置上进行从-π至π的一系列的相位编码,所以无法由式(11)通过傅里叶变换法解出m(r,x,y)。因此,将假定的磁化分布m’(r,x,y)作为参数进行设定,使用m’(r,x,y),通过式(11)计算并求得磁共振信号s’(n,x,y)。并且以使通过计算求得的磁共振信号s’(n,x,y)与实际测定的磁共振信号s(n,x,y)的差的绝对值的二次幂的和构成最小的方式,求得m(r,x,y),由此进行图像再构成。在本实施方式中,作为假定的磁化分布m’(r,x,y),可使用零值,也可利用预先以低空间分辨率对检查对象进行计测的定位图像。
得到的3D图像数据存储在图像存储器403中,作为规定的剖面的断层像,此外根据需要实施投影或体绘制(volume rendering)等的图像处理并显示。
根据本实施方式,不仅平面的视野扩大,作为体积的视野也可扩大。如果以平面的视野扩大的方法获得体积,则需要将工作台往复数次,效率低,对于患者,也不舒适,但以3D摄影,一次的工作台移动完成摄影,能够有效且快速地摄影体积。
而且,在本实施方式中,与第二实施方式同样,可根据需要变化工作台移动速度。此外,也可与第三实施方式同样,使工作台往复移动,例如在往路上取得装置特性数据,在复路上计测检查对象的数据。
第五实施方式
在以上的实施方式中,取得装置特性数据时,对独立于本摄影进行摄影的情况进行了说明,但装置特性数据的取得可与本摄影同时进行。以下,作为本发明的第五实施方式,参照图14及图15,对与本摄影同时进行装置特性数据的取得的方法进行说明。
在本实施方式中,装置的结构与所述的第一实施方式相同。但在本实施方式中,摄影的顺序如图14(a)所示,在最初的步骤中,同时进行装置特性数据的取得和本摄影(625),在接下来的步骤中,使用装置特性数据和检查对象数据,对检查对象的再构成图像进行计算(626)。
装置特性数据的同时取得通过在本摄影中仅利用频率区域的低带数据实现。即,仅留下在本摄影中取得的SPE数据中的低带,并利用傅里叶变换,取得装置数据用的低通图像。此时,在可取得信号的区域未处于subFOV内的情况下,密集地取低带数据,并扩张FOV。例如,如图14(b)所示,本摄影与第一实施方式的本摄影同样地移动工作台,同时进行摄影(627、628),并仅将低带的滑动相位编码步增加0.5(629)。
由此种摄影得到的SPE数据,留下密集计测的低带数据,并首先进行原点修正(图15,步骤641)。本摄影因为在移动工作台位置的同时进行摄影,所以在各信号取得中,原点位置不同。原点位置不同意味着倾斜磁场的偏移值错开。原点位置的修正是对此种倾斜磁场的偏移值的错开进行修正的修正,通过对信号施加exp(-irtable(n)k(n)(1+d(r’))),能够进行修正。即,进行下式(13)的处理。
[数16]
S ( n , k y ) × exp ( - i r table ( n ) k ( n ) ( 1 + d ( r ′ ) ) )
= ∫ r = 0 FOV tatal M ( r , k y ) exp ( - irk ( n ) ( 1 + d ( r ′ ) ) ) w n ( r ′ ) dr - - - ( 13 )
在上式(13)中,包括倾斜磁场的非线性的项,但在能够忽视倾斜磁场的非线性的情况下,也可对信号施加exp(-irtable(n)k(n))信号。该情况的处理如下式(14)表示。
[数17]
S ( n , k y ) × exp ( - i r table ( n ) k ( n ) )
≈ ∫ r = 0 FOV tatal M ( r , k y ) exp ( - irk ( n ) ) w n ( r ′ ) dr - - - ( 14 )
对原点位置进行修正后,如图15所示,通过进行将高带数据填为零,填补k-space,从而制作一张低通图像用的k-space数据(步骤642)。通过将该k-space数据进行傅里叶变换,能够取得一个工作台位置处的低通图像(步骤643)。而且,在工作台移动方向上进行相位编码的滑动相位编码中,因为对于每个数据取得,FOV不同,所以通常不能利用傅里叶变换进行图像再构成,但在仅使用低带数据的情况下,因为工作台位置的变化少,FOV不太变化,所以只要进行各数据的原点位置的修正,可近似地通过傅里叶变换进行图像再构成。
该低通图像能够按滑动相位编码的一个循环得到,使用各位置的低通图像数据,能够与第一实施方式同样地生成装置特性数据。即通过将各低通图像数据除以total FOV的均匀图像数据,能够得到装置特性数据。由在各位置得到的装置特性数据,通过进行插补,生成作为整体的装置特性数据(644)。
而且能够取得装置特性数据的位置的间隔由滑动相位编码器的循环数确定。间隔越窄,即装置特性数据取得用的各图像的取得位置越密,均匀图像的生成或装置特性数据的插补越正确。在本实施方式中,能够通过减慢工作台移动速度,或使滑动相位编码步稀疏,并如图16所示地增加滑动相位编码的循环,使取得位置的间隔变窄。
此外,对低带的滑动相位编码步增加0.5的情况进行了说明,但在此情况下,因为信号取得次数增加,所以本摄影的摄影时间增加。为抑制本摄影的摄影时间的增加,如图17所示,可通过在高带中例如增加两个滑动相位编码步,使信号取得次数减少。图16(b)表示此种滑动相位编码量的变化,图18表示以基于此种滑动相位编码步的摄影得到的SPE数据。
使用如此取得的装置特性数据及同时取得的图像数据进行图像再构成的计算法与第一实施方式相同。
根据本实施方式,不需要独立于本摄影,而进行用于取得装置特性数据的摄影,所以能够缩短作为整体的摄影时间。
第六实施方式
而且,在以上的实施方式中,对接收线圈固定在装置上的情况进行了说明,但也能够适用于固定在受检体上的情况。首先,作为第六实施方式,对使用固定在受检体上的线圈,并事先取得装置特性数据后进行本摄影的方法进行说明。
在本实施方式中,在本摄影602之前,进行装置特性计测601,使用装置特性数据进行图像再构成603与图4(a)所示的第一实施方式相同。但在本实施方式中,如图19所示,因为线圈114固定在受检体103上,所以伴随受检体(工作台301)的移动而移动,为对total FOV进行摄影,多个线圈交替使用。在交替使用多个线圈的情况下,也可同时使用多个线圈进行接收。
由此种摄影得到的信号为区别由各线圈得到的信号,追加与线圈序号相当的次元,并执行适用式(8)的图像再构成。例如,由第C号线圈得到信号S(n,ky,c)以下式(15)表示。
[数18]
S ( n , k y , c ) = ∫ r = 0 FOV total M ( r , k y ) exp ( - i r ′ k ( n ) ( 1 + d ( r ′ ) ) ) w n , c ( r ′ ) dr - - - ( 15 )
此处,因为使表示线圈序号c的次元和信号序号n的次元配合,能够作为n×c个信号处理,所以能够使用式(3)、(4)及(8)进行图像再构成的计算。即,式(8)总和如下式(16)对n,c进行。
[数19]
σ2=∑n,c|s(n,y,c)-s′(n,y,c)|2     (16)
另一方面,对于装置特性数据的取得601,按线圈求式(15)所示的装置特性数据wn,c(r’)。首先对第C号线圈,对取得关于由该线圈接收的信号的装置特性数据的情况进行说明。
最优为,如图20所示地设定工位,以使静磁场分布、照射用线圈的激励分布皆均匀的区域通过一次或多次摄影,覆盖接收线圈的感度区域。从该摄影结果留下均匀的区域并接合,由此能够制作静磁场与照射均匀时的接收线圈的感度区域整体的图像。在图20所示的例中,通过合成第一工位的图像1601中的静磁场与照射均匀区域的图像1601b与第二工位的图像1602中的静磁场与照射均匀区域的图像1602a,得到接收线圈的感度区域整体的图像1603。将表示该感度分布的图像除以通常使用多工位摄影法制成的均匀图像1600,能够得到第c号线圈的感度分布。
<图像1603>÷<均匀图像1600>=<第c号线圈的感度分布>
接下来,通过将由第c号线圈得到的图像除以图像1603,能够得到其余的装置特性,即静磁场不均匀、照射线圈激励分布。
在图20的例子中,将在工位1得到的图像1601、在工位2得到1 602分别除以合成图像1603,由此得到工位1、工位2中的感度分布以外的装置特性数据。
<图像1601>÷<图像1603>=<工位1的装置特性>
<图像1602>÷<图像1603>=<工位2的装置特性>
对于第c号线圈的装置特性数据wn,c(r’)能够通过使接收线圈感度分布、静磁场不均匀、照射线圈激励分布相乘获得。
对于其他的线圈也进行同样的处理,对于所有的线圈,得到包括感度分布的装置特性数据wn,c(r’)。
装置特性数据取得后,取得检查对象的数据605的步骤和使用装置特性数据和检查对象数据,对检查对象的再构成图像606进行计算的步骤能够与如上所述的第一实施方式同样地进行。在此情况下,可对由各位置得到的装置特性数据进行插补,也可在图像再构成时,使用最靠近的位置的装置特性数据。
第七实施方式
接下来作为第七实施方式,对使用固定在受检体上的线圈,且与本摄影同时进行装置特性数据的取得的方法进行说明。在此情况下,进行与第五实施方式同样的摄影,且在装置特性数据的取得中,如第六实施方式,区别各个线圈,将由第c号线圈得到的信号作为S(n,ky,c)考虑。
首先,在本实施方式中,装置的结构与上述的第六实施方式相同。摄影的顺序如第五实施方式的图14所示,在步骤625中,同时地进行装置特性数据的取得与本摄影,在步骤626中,使用装置特性数据604和检查对象数据605,对检查对象的再构成图像606进行计算。
装置特性数据的同时取得在本实施方式中,仅利用频率区域的低带数据,并进行各数据的原点位置的修正,并近似地进行基于傅里叶变换的图像再构成,此与第五实施方式相同。但是,在本实施方式中,与第六实施方式同样,对每个线圈取得装置特性数据。
首先,着眼于第c号线圈,考虑取得关于由该线圈接收的信号的装置特性数据的情况。
最优为,如图20所示地设定低带数据取得位置,以使静磁场分布、照射用线圈的激励分布皆均匀的区域通过一次或多次摄影,覆盖接收线圈的感度区域。即,图20表示多工位中的线圈位置,但如图15所示,移动工作台(即线圈)的同时执行滑动相位编码步,以使设定了滑动相位编码步的情况下的滑动相位编码的第一循环(从-π至π)的中心位置(取得低频分量时的位置)是图20的第一摄影位置,第二循环的中心位置(取得低频分量时的位置)是图20的第二摄影位置。从SPE数据中留下低带数据从而再构成一张图像的方法与第五实施方式相同,此处,从利用第一循环及第二循环得到的图像,分别留下低带数据,进行原点修正,将高带数据填为零,并进行傅里叶变换,从而再构成图像。
接下来,由如此再构成的各图像制作均匀的图像。均匀图像可将各图像接合,也可仅留下使用均匀的部分,也可预先通过多工位摄影取得。
从如此得到的各线圈的图像与生成的均匀图像,与第六实施方式同样地得到装置特性。即,首先对第c号线圈,通过将对各取得位置的图像进行合成的图像除以均匀分布图像,得到第c号线圈的感度分布。接下来,对于第c号线圈,将各取得位置的图像除以将各取得位置的图像合成后的图像,由此,得到各取得位置中的感度分布以外的装置特性。
<图像1603>÷<均匀图像1600>=<第c号线圈的感度分布>
<图像1601>÷<仅包括感度分布的影响的图像1603>=<取得位置1的装置特性>
<图像1602>÷<仅包括感度分布的影响的图像1603>=<取得位置2的装置特性>
通过使如此得到的感度分布、静磁场不均匀、照射线圈的激励分布相乘,得到整体的装置特性数据。在此情况下,可对在各取得位置处得到的装置特性数据进行插补,也可在图像再构成时,使用最近的取得位置的装置特性数据。
与上述的实施方式同样地,由本摄影得到的信号和使用装置特性数据计算的信号再构成图像。
实施例
为确认本发明的效果,使用如图21所示的检查对象,进行以往的移动工作台摄影和基于第一实施方式及第五实施方式的移动工作台摄影的比较实验。图21中,下侧的图(b)表示检查对象的二维图像,上侧的图(a)是将其图像投影于r轴的一维轮廓。图(b)的r轴及y轴是表示位置的轴,刻度为使像素尺寸为1。此外,图(a)所示的轮廓的纵轴表示像素值。在检查对象上具有多个缝隙。左端与中央的缝隙宽度为一个像素,在各自的右侧排列有宽度逐渐扩大一个像素的缝隙。图(b)中,白色表示的区域是检查对象的存在区域,其间具有检查对象不存在的区域。
摄影参数设为sub FOV=420mm×210mm(64像素×32像素),totalFOV=420mm×1260mm(64像素×192像素)。
在第一实施方式所述的摄影中,将r轴方向设为工作台的移动方向,并在该移动方向上进行滑动相位编码,将与工作台的移动方向垂直的y轴方向设为读取方向。此外,在SNR=60的条件下进行,表示信号取得范围的wn(r’)为图1所示的阶梯状的函数。在第五实施方式的摄影中,将r轴方向设为工作台移动方向,并在该方向上进行滑动相位编码,并将与工作台的移动方向垂直的y轴方向设为读取方向。此外,在在SNR=50的条件下进行。
在以往的移动台摄影中,将r轴方向设为工作台的移动方向,并将该方向设为读取方向,与工作台的移动方向垂直的y轴方向设为滑动相位编码方向。
图22表示用以往的移动工作台法取得的再构成图像,图23表示利用第一实施方式得到的再构成图像,图24表示利用第五实施方式得到的再构成图像。图22~图24的刻度与图21相同,以使像素大小为1。从比较这些图像可知,每个都能够分辨宽度一个像素的缝隙,具有足够的分辨率。此外,第一实施方式的SNR为60,与以往的方法相同。如此可知,利用本实施方式,维持与以往方法同样的画质,且可进行扩大视野的摄影。此外,对于其他的实施方式,得到同样的结果。
另一方面,对于摄影时间,如图25所示,以往的移动工作台摄影法的摄影时间501如果将工作台移动方向的sub FOV=40cm时的摄影时间设为1,则伴随sub FOV的变窄,时间延长,与此相反,在本实施方式中,与sub FOV的缩小对应,相对于sub FOV的滑动相位编码数减少,所以摄影时间502不变。
此外,对于装置特性数据的取得时间,利用本发明的方法,能够在比较少的时间内取得近似的装置特性数据。特别在同时取得装置特性数据的情况下,整体的摄影时间也不增加。在预先取得装置特性数据的情况下,工作台的出入与摄影时间发生了多余的花费,但对装置特性数据的取得,不需要高析像度的图像,所以摄影在短时间内完成。
具体地,作为典型的例子,如果考虑以本摄影进行1000次的信号取得,则为得到严密的装置特性,装置特性数据的计侧仅需要本摄影的信号取得次数的数值,摄影整体的时间变为本摄影的1001倍。与此相反,在通过本发明的多工位取得装置特性数据的方法中,整体的摄影时间在两倍以下,在同时取得装置特性的方法中为一倍,即本摄影的摄影时间。
工业上的可利用性
根据本发明,即使在工作台移动方向上,信号取得区域狭窄的情况下,摄影时间能够不发生延长地进行移动工作台摄影。在工作台移动方向上可摄影区域狭窄的装置中,仍可高速地进行全身摄影。

Claims (13)

1.一种磁共振摄影装置,其具备:
高频磁场产生机构,其产生施加于放置在产生有静磁场的摄影空间中的检查对象的高频磁场;
倾斜磁场产生机构,其产生施加于所述检查对象的倾斜磁场;
可移动的移动机构,其搭载所述检查对象;
接收机构,其接收从所述检查对象产生的磁共振信号;
图像再构成机构,其基于接收的所述磁共振信号,再构成所述检查对象的图像;
控制机构,其控制所述高频磁场产生机构、所述倾斜磁场产生机构、所述移动机构、所述接收机构及所述图像再构成机构的动作;
显示机构,其显示再构成的所述图像,
所述磁共振摄影装置的特征在于,
所述控制机构以在所述移动机构的移动中多次接收所述磁共振信号,并按每次接收,改变所述移动机构的移动方向的倾斜磁场的施加量的方式,控制所述倾斜磁场产生机构及所述接收机构,
所述图像再构成机构以使接收的信号与由作为参数设定的磁化分布计算的信号的差的绝对值的二次幂的和最小的方式,确定大于所述摄影空间的视野内的所述检查对象的磁化分布。
2.如权利要求1所述的磁共振摄影装置,其特征在于,
所述图像再构成机构使用信号获得时的所述移动机构的位置、所述移动机构的位置与移动方向的倾斜磁场强度的关系及装置特性数据,计算出由作为参数设定的磁化分布计算的信号。
3.如权利要求1或2所述的磁共振摄影装置,其特征在于,
所述控制机构在所述磁共振信号的接收时,使所述移动机构匀速移动。
4.如权利要求1或2所述的磁共振摄影装置,其特征在于,
所述控制机构使所述移动机构往复移动,并由往路或复路中的任一个获得图像再构成所需的装置特性数据。
5.如权利要求1或2所述的磁共振摄影装置,其特征在于,
所述控制机构在所述磁共振信号的接收时,控制所述倾斜磁场产生机构及所述接收机构,以施加与所述移动机构的移动方向不同方向的相位编码倾斜磁场。
6.如权利要求1或2所述的磁共振摄影装置,其特征在于,
所述静磁场的方向为垂直方向。
7.如权利要求1或2所述的磁共振摄影装置,其特征在于,
所述静磁场的方向为水平方向。
8.一种磁共振摄影装置,其具备:
高频磁场产生机构,其产生施加于放置在产生有静磁场的摄影空间中的检查对象的高频磁场;
倾斜磁场产生机构,其产生施加于所述检查对象的倾斜磁场;
可移动的移动机构,其搭载所述检查对象;
接收机构,其接收从所述检查对象产生的核磁共振信号;
图像再构成机构,其基于接收的所述核磁共振信号,再构成所述检查对象的图像;
控制机构,其控制所述高频磁场产生机构、所述倾斜磁场产生机构、所述移动机构、所述接收机构及所述图像再构成机构的动作;
显示机构,其显示再构成的所述图像,
所述磁共振摄影装置的特征在于,
所述控制机构进行作为装置特性计测的用于求得装置特性数据的核磁共振信号的计测;和
作为本摄影的用于求得所述检查对象的磁化分布的核磁共振信号的计测,
并在所述本摄影中,以在所述移动机构的移动中多次接收所述核磁共振信号,并按每次接收,改变所述移动机构的移动方向的倾斜磁场的施加量的方式,控制所述倾斜磁场产生机构及所述接收机构,
所述图像再构成机构使用在所述装置特性计测中计测的核磁共振信号,计算出装置特性,并使用该装置特性,由假定的磁化分布计算出假定的信号,
并以使在所述本摄影中计测的信号与所述假定的信号的差的绝对值的二次幂的和最小的方式,确定大于所述摄影空间的视野内的所述检查对象磁化分布。
9.如权利要求8所述的磁共振摄影装置,其特征在于,
所述控制机构以使所述移动机构在多个位置间移动,并在所述移动机构的各位置执行所述装置特性计测的方式,进行控制。
10.如权利要求8所述的磁共振摄影装置,其特征在于,
所述控制机构同时进行所述装置特性计测与所述本摄影。
11.如权利要求10所述的磁共振摄影装置,其特征在于,
所述图像再构成机构将在所述本摄影中计测的核磁共振信号的一部分使用在用于求得所述装置特性的核磁共振信号中。
12.如权利要求8~11中任一项所述的磁共振摄影装置,其特征在于,
所述接收机构具备固定在装置上的接收线圈,
所述图像再构成机构使用固定在装置上的接收线圈接收的信号,在所述本摄影中,计算出对核磁共振信号进行计测时的各移动机构位置中的装置特性。
13.如权利要求8~11中任一项所述的磁共振摄影装置,其特征在于,
所述接收机构具备固定在检查对象上的接收线圈,
所述图像再构成机构使用固定在检查对象上的接收线圈接收的信号,在所述本摄影中,计算出对核磁共振信号进行计测时的各移动机构位置中的装置特性。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011005445B4 (de) * 2011-03-11 2014-10-09 Siemens Aktiengesellschaft Normalisierung von Magnetresonanzbilddaten bei bewegtem Tisch
DE102011005649B4 (de) * 2011-03-16 2013-07-04 Siemens Aktiengesellschaft Bestimmung des tatsächlichen Kippwinkels und Justierung der Transmitterspannung bei der MR-Bildgebung eines kontinuierlich verfahrenen Untersuchungsobjekts
US10768252B2 (en) * 2018-10-24 2020-09-08 General Electric Company Methods and systems for sampling k-space data in magnetic resonance imaging

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Correction for Gradient Field Distortions inMoving Table Imaging. Jason A. Polzin et al.Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med.,No.10. 2002
Correction for Gradient Field Distortions inMoving Table Imaging. Jason A.Polzin et al.Proc.Intl.Soc.Mag.Reson.Med,No.10. 2002 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102551720A (zh) * 2010-11-26 2012-07-11 株式会社东芝 磁共振诊断装置、以及磁共振光谱法的数据收集方法

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