CN113050008A - 磁共振拍摄装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供以最短的拍摄时间获取包括FLAIR图像等的多个对比度图像的MRI装置。在MRI装置的拍摄控制部中,作为规定的脉冲序列,具有:IR序列即反转恢复序列,其包括施加反转脉冲和从施加上述反转脉冲开始经过反转时间后收集信号的信号收集序列,并获取第1切片组的图像;以及拍摄序列,其被插入1次IR序列的反转脉冲与下次IR序列的反转脉冲之间,并获取对比度与上述IR序列不同的图像,且该图像是与上述第1切片组不同的第2切片组的图像。

Description

磁共振拍摄装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及使用磁共振拍摄装置(下面称为MRI装置)拍摄的技术,尤其涉及同时获取包括FLAIR图像等的多个对比度不同的图像的技术。
背景技术
作为MRI拍摄技术之一,存在被称作FLAIR(Fluid Attenuated InversionRecovery;液体衰减反转恢复)的拍摄方法。在该拍摄方法中,施加使自旋反转的高频脉冲(IR脉冲),利用水的自旋与脂肪的自旋之间的纵向弛豫时间之差,在水的自旋仅成为横磁化的时刻,执行用于信号测量的脉冲序列,例如执行FSE等脉冲序列,从而测量出对来自水的自旋的信号进行抑制而得到的回波信号。由于从IR脉冲到信号测量的等待时间(TI)比信号测量时间长,因此为了有效地使用该时间,通常进行的是使切片位置不同而依次进行IR脉冲和信号测量的多层切片拍摄。
然而,由于IR脉冲与IR脉冲之间的间隔依赖于信号测量时间,因此,如果希望在信号测量中测量例如10至20个回波,则必须空出某种程度的间隔。即,等待时间TI的活用是有限制的。
另一方面,在使用了MRI装置的检查中,存在如下要求:希望获取的不只是一个对比图像,而是质子(PD)图像、T1加权(T1W)图像、T2加权(T2W)图像等多个对比图像。针对这样的要求,例如在专利文献1中提出了组合上述FLAIR和T2W拍摄而成的拍摄方法。在该方法中,针对一个切片施加IR脉冲,然后使用同时激励多个切片的快速自旋回波法(FSE)序列,同时获取FLAIR图像和T2W图像。
另外,在专利文献2中公开了如下的技术:在多层切片的FLAIR中,在多个切片的IR脉冲之后,到第1次IR脉冲施加后的信号测量为止的期间,针对与由FLAIR激励的切片不同的切片,进行T2加权拍摄等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:美国专利10261153号
专利文献2:美国专利申请公开公报2018/0128891号
发明内容
发明所要解决的课题
在专利文献1记载的技术中,具有通过1次拍摄就能够获取2种图像的优点,但由于IR序列的等待时间TI未得到活用,所以时间的缩短是有限的。
在专利文献2记载的技术中,满足了上述的利用FLAIR中的等待时间和同时获取多个对比图像这2个要求,但与信号测量时间对应的IR脉冲间的时间依然作为等待时间而残留,作为整体的拍摄时间的缩短效果是有限的。
本发明的课题如下:解决上述现有的问题,提供以最短的拍摄时间获取包括FLAIR图像等的多个对比图像的技术。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题,本发明利用IR脉冲间的间隙进行多个对比图像的拍摄。此时,控制切片位置,使得在时间上相邻的拍摄间分别使用的RF脉冲的影响为最小。
即,就本发明的第1形态的MRI装置而言,其特征在于,具备:拍摄部,其收集检查对象所发出的核磁共振信号并获取检查对象的图像;以及拍摄控制部,其使用脉冲序列来控制上述拍摄部,上述脉冲序列包括组合了分别获取对比度不同的多个图像的多个拍摄序列得到的脉冲序列,上述多个拍摄序列中的一个拍摄序列是包括反转脉冲的施加和从上述反转脉冲的施加起经过了反转时间后收集信号的信号收集序列的IR(反转恢复)序列,上述拍摄控制部针对多个切片一边错开上述IR序列的上述反转脉冲的施加时刻一边执行多次IR序列,在1次IR序列的反转脉冲与下次IR序列的反转脉冲之间,针对与被施加了这2种反转脉冲的切片不同的切片,执行与上述IR序列不同的拍摄序列。
另外,就本发明的第2形态的MRI而言,其具备静磁场产生部、对静磁场提供梯度磁场的梯度磁场产生部、产生高频脉冲的发送部、以及接收核磁共振信号的接收部,并且根据规定的脉冲序列使上述梯度磁场产生部、上述发送部、以及上述接收部进行动作并获取检查对象的图像,其特征在于,作为上述规定的脉冲序列,具有:IR(反转恢复)序列,其包括反转脉冲的施加和从上述反转脉冲的施加起经过了反转时间后收集信号的信号收集序列,并获取第1切片组的图像;以及拍摄序列,其被插入1次IR序列的反转脉冲与下次IR序列的反转脉冲之间,并获取对比度与上述IR序列不同的图像,且该图像是与上述第1切片组不同的第2切片组的图像。
附图说明
图1是表示应用本发明的MRI装置的整体结构的图。
图2是表示第一实施方式的MRI装置所执行的脉冲序列的一例的图。
图3是表示图1的拍摄序列中的FLAIR序列的图。
图4中的(A)、图4中的(B)分别是说明第一实施方式及第二实施方式中的切片的拍摄顺序的图。
图5是表示第二实施方式的脉冲序列的一例的图。
图6是说明第二实施方式的切片测量顺序的图。
图7是表示第三实施方式的脉冲序列的一例的图。
图8是说明第三实施方式的切片测量顺序的图。
图9是表示第四实施方式的脉冲序列的一例的图。
图10是表示UI画面示例的图。
附图标记说明
10—拍摄部,11—静磁场产生部,12—梯度磁场线圈,13—发送线圈,14—接收线圈,20—计算机,22—拍摄控制部,30—UI部,40—存储装置。
具体实施方式
下面,关于本发明的MRI装置的实施方式进行说明。
首先,关于应用本发明的MRI装置的概要进行说明。如图1所示,在MRI装置100中,作为主要结构,具备:拍摄部10、以及使用拍摄部10收集到的信号进行各种运算并且对装置整体进行控制的计算机20。
拍摄部10具备:产生静磁场的磁石11;对静磁场施加磁场梯度的梯度磁场线圈12;产生高频磁场的RF发送线圈13;接收核磁共振信号的RF接收线圈14;以及定序器15。
在磁石11中,根据产生的静磁场的方向,存在水平磁场方式和垂直磁场方式,在放置被检体50的检查空间中产生均匀的磁场。梯度磁场线圈12与梯度磁场电源16连接,产生梯度磁场。梯度磁场线圈12由在互相正交的三轴方向上产生梯度磁场的3组线圈构成,通过组合这些梯度磁场线圈12产生的梯度线圈,能够产生任意方向的梯度磁场。
RF发送线圈13与高频磁场产生器17连接,对被检体50照射(发送)高频磁场。RF接收线圈14与接收器18连接,接收来自被检体(检查对象)50的核磁共振信号。在使核磁共振信号产生并进行接收的期间,通过梯度磁场线圈12在规定的时刻施加规定的方向的梯度磁场,由此能够对核磁共振信号赋予相位编码、频率编码等信息。
定序器15在接收器18中设置以检波为基准的磁共振频率,并且按照来自计算机(PC)20的指示将命令发送到梯度磁场电源16、高频磁场产生器17以及接收器18,并分别进行动作。
计算机20经由A/D转换电路接收由接收器18检波后的信号,进行图像重建等信号处理,并使其结果显示于显示装置等。计算机20可以由具备CPU或GPU和存储器的通用计算机、工作站构成,其各种功能是作为通过CPU读入存储在存储部中的程序来执行的软件来被实现的。但信号处理、运算的一部分也可以由ASIC、FPGA等硬件来实现,在本实施方式中,将这些包括在内称为计算机20。
计算机20连接有用户界面(UI)部30、存储装置40(包括计算机的内部存储装置和外部存储装置),该用户界面(UI)部30用于与用户之间交互地控制装置,该存储装置40用于存储计算机20中的运算、控制所必需的数据、程序等。UI部30具备:显示作为计算机20的运算结果的图像、GUI的显示器31;以及接收来自用户的指令的输入设备32等。
拍摄部10的拍摄是根据在定序器15中设定的脉冲序列和经由UI部30输入的拍摄参数进行的。
脉冲序列确定了RF发送线圈13产生的RF脉冲和梯度磁场线圈12产生的梯度磁场脉冲的强度、施加时刻、以及接收器18中的信号收集时间,根据拍摄方法、拍摄目的存在各种脉冲序列,将它们存储在存储装置40内。
拍摄参数包括:回波时间(TE)、重复时间(TR)、切片厚度、切片数等。用户根据想要加权并拍摄的物性值(例如:纵向弛豫时间(T1)、横向弛豫时间(T2)、表观横向弛豫时间(T2*)、质子密度(PD)、扩散系数等)设定脉冲序列或者拍摄参数,由此能够拍摄出物性值不同的加权程度不同的各种图像(例如:T1加权图像、T2加权图像、T2*加权图像、质子密度加权图像、扩散加权图像等)即对比度不同的图像。
计算机20根据经由UI部30输入的用户指示在定序器15中设定规定的脉冲序列和拍摄参数,并经由定序器15控制拍摄部10。将该计算机20的功能设定为拍摄控制部21。
在本实施方式中,作为脉冲序列,设定为组合使用了使纵向磁化反转的反转脉冲(IR脉冲)的拍摄序列(IR序列)和与IR序列不同的获取对比度不同的图像的拍摄序列来进行多层切片拍摄的脉冲序列。在多层切片拍摄中,在计算机20的存储器中,准备了用于针对每个切片来收纳由接收器接收到的信号的测量空间,但在本实施方式中,进一步针对每个切片准备了分别收纳通过IR序列收集到的信号和通过对比度不同的拍摄序列收集到的信号的测量空间,将通过执行各拍摄序列依次收集的回波信号按照每个切片且按照每种序列收纳在对应的测量空间中。
<第1实施方式>
下面,关于本实施方式的MRI装置所执行的脉冲序列及其控制方法的实施方式进行说明。
图2表示本实施方式的MRI装置所执行的多层切片的脉冲序列的一例。该脉冲序列包括:FLAIR序列300、以及获取对比度与FLAIR序列300不同的图像、如T2加权图像的拍摄序列400,并且一边更换切片一边交替地执行FLAIR序列300和拍摄序列400。此外,图中示出了切片数为6的情况。另外,图中的符号“-1”是为了表示对象切片的不同而标注的附图标记,在总括性说明中将其省略(下同)。
具体而言,首先,在FLAIR序列300中,选择切片S1并施加IR脉冲301-1,从施加起经过规定的T1时间后,执行信号获取序列302-1,收集来自切片S1的回波信号。关于信号获取序列302,只要是获取回波信号的序列即可,没有特别限定,但优选为快速自旋回波法、回波平面法的序列等在1次激励RF脉冲后能收集多个回波信号的序列。
图3表示FLAIR序列300的一例。在该拍摄序列中,IR脉冲301与切片梯度磁场脉冲Gs一起施加,使规定的切片内的纵向磁化(原子核自旋)反转。可以根据切片梯度磁场脉冲的方向和强度来选择所希望的切片。在施加IR脉冲301并经过T1时间后,开始信号获取序列302。图3所示的示例中,信号获取序列302是快速自旋回波法的序列(FSE),首先选择相同的切片并施加激励用RF脉冲(例如90度脉冲),然后反复施加用于产生回波信号Echo的重聚焦用RF脉冲(例如180度脉冲),同时在重聚焦用RF脉冲与重聚焦用RF脉冲之间施加读取梯度磁场脉冲Gr,并测量回波信号Echo。在施加读取梯度磁场脉冲Gr之前,针对每个回波信号,施加强度不同的相位编码梯度磁场脉冲Gp,以对回波信号赋予相位编码。此外,作为重聚焦用RF脉冲,除了180度脉冲以外,也可以使用将每次的翻转角调制为比180度小的角度的Variable Flip Angle(可变翻转角)法。
像这样针对切片S1进行了信号获取之后,针对切片S3也是同样地执行IR脉冲301-2的施加和信号获取序列302-2,但在第1次IR脉冲301-1与第2次IR脉冲301-2之间,选择与切片S1及S3不同的切片S2,并执行拍摄序列400-1。
拍摄序列400是用于获取对比度不同的图像的序列,序列的种类不受限定,但与信号获取序列302相同地,优选为在1次激励RF脉冲后能够收集多个回波信号的序列。通过将在1次信号收集时间获取的回波信号数设定为相同,可以通过相同地重复获取针对各切片的2种图像、FLAIR图像以及其它的对比图像,从而可以进行效率更高的测量。但是,根据拍摄序列400的种类,也可以采用自旋回波法序列、梯度回波法序列等通过1次激励收集1个或更少数的回波的拍摄序列。
拍摄序列400通过改变脉冲序列的类型(例如FSE法、回波平面法、自旋回波法、梯度回波法)或者重新排列相位编码梯度磁场的施加顺序(排序),由此能够改变加权程度,从而获取对比度不同的图像,例如T1加权图像、T2加权图像、T2*加权图像、质子加权图像、扩散加权图像等。
具体而言,在拍摄序列400是与图3所示的信号获取序列302相同的序列的情况下,当设定为最先收集配置在k空间的中心的回波信号(最小相位编码)的排序时,可以得到质子加权图像。另外,如图3的示例那样,当延迟了收集该回波信号的时刻时,可以得到T2(或T2*)加权图像。通常,T1加权图像是使用自旋回波序列拍摄的,但在本实施方式的情况下,为了消除相邻的切片的IR脉冲的影响,也可以施加使纵向磁化为零的90度脉冲,在一定的等待时间(TR’)之后,执行与图2的信号获取序列相同的FSE。通过根据该等待时间(TR’)调整纵向磁化的恢复程度,可以得到调整了T1加权程度的T1加权图像。关于扩散加权图像,施加被称为MPG脉冲的强度较大的梯度磁场脉冲,从而与T2加权相同地收集信号。
在FLAIR序列300-1与FLAIR序列300-2之间,执行上述拍摄序列400(图2)。这里,由于前一个FLAIR序列的IR脉冲与下一个FLAIR序列的IR脉冲之间的间隔是由信号获取序列302的时间(TACQ)决定的(即,IR脉冲间隔必须为时间(TACQ)以上),因此,信号获取序列302的时间(TACQ)与拍摄序列400的时间必须比IR脉冲间隔短。另一方面,由于一次激励下的回波收集次数越多,拍摄所需的时间越短,因此优选在满足该条件的范围内增加信号获取序列302的时间和拍摄序列400的时间,并增加回波收集次数。更优选地,通过将IR脉冲间隔、信号获取序列302的时间、拍摄序列400的时间设定为大致相等,使每小时的回波的收集次数最大化,因此拍摄时间缩短效果变大。
针对切片S5,也与切片S1、S3同样地执行IR脉冲301-3的施加和信号获取序列302-3,并在该第2次IR脉冲301-2与第3次IR脉冲301-3之间,选择切片S4,并执行拍摄序列400-2。另外,在对切片S5施加IR脉冲301-3之后,选择切片S6,并执行拍摄序列400-3。
以上述作为重复单位,等待纵向磁化的恢复时间,并重复进行脉冲序列,直到通过信号获取序列302和拍摄序列400分别获取图像重建所需的回波信号为止。由此,针对切片S1、S3、S5收集FLAIR图像用信号,针对切片S2、S4、S6收集例如T1W图像、PD图像等对比度与FLAIR图像不同的图像用信号。
接着,交换作为FLAIR序列300的对象的切片和作为拍摄序列400的对象的切片,并重复图2的脉冲序列。由此,针对切片S2、S4、S6得到FLAIR图像,针对切片S1、S3、S5得到对比度不同的图像。最终,针对所有切片得到2种图像。
根据实施方式,在使用了IR脉冲的多层切片拍摄中,通过在时间上连续的2个IR脉冲之间(1次IR序列的IR脉冲与下一次IR序列的IR脉冲之间),针对与被施加了这些IR脉冲的切片不同的切片,实施用于获取对比度不同的图像的序列,由此能够在使用了IR脉冲的多层切片的拍摄时间内,不延长时间,而获取多种图像。另外,由于并非仅利用最后切片的等待时间,因此能够设定充分利用了TI的切片数。
此外,虽然在以上的说明中,作为使用了IR脉冲的序列,以FLAIR为例,但除了FLAIR之外,也可以是针对同一切片施加2次IR脉冲的DIR(Double Inversion Recovery;双重反转恢复)、以较短的TI收集信号的STIR(Short Time Inversion Recovery;短时间反转恢复)等序列。
另外,在图2中示出了如下的示例:如图4中的(A)所示,将多个切片划分为奇数编号切片和偶数编号切片,将一方设定为FLAIR序列300,将另一方设定为其它对比度的拍摄序列400,并交替执行,但针对切片S1~S6的顺序,只要是分别不同的切片即可,并不限定为图2的示例。然而,时间上相邻的FLAIR序列优选为在空间上不相邻的切片,以便消除前一个IR对相邻切片带来的影响。
切片顺序可以与图2中所示的拍摄序列一起通过默认设定,也可以构成为由拍摄控制部21根据切片数、切片厚度等拍摄参数来控制切片顺序。
<第二实施方式>
在本实施方式中,也同样地,在时间上连续的2个FLAIR序列的IR脉冲之间执行对比度不同的拍摄序列以在短时间内获取多种图像,这一点与第一实施方式相同,但在本实施方式中,控制切片顺序,极力消除施加在临近的切片上的IR脉冲的影响,提高了画质。
即,在本实施方式中,执行第1测量(测量模块1)和第2测量(测量模块2),在该第1测量中,将包含多个切片的检查对象的区域分割为第1及第2区域,将施加在时间上相邻的反转脉冲的切片设定为包含在第1区域中的切片,将执行不同的拍摄序列的切片设定为包含在第2区域中的切片,在该第2测量中,将施加在时间上相邻的反转脉冲的切片设定为包含在第2区域中的切片,将执行不同的拍摄序列的切片设定为包含在第1区域中的切片。
此时,将包含在第1区域及第2区域中的切片分别划分为奇数编号切片和偶数编号切片,并针对奇数编号切片和偶数编号切片中的每一个划分第1测量和第2测量并执行。
图5表示本实施方式的脉冲序列的一例。这里,如图4中的(B)所示,示出了对12个切片进行多层切片拍摄的示例。关于构成脉冲序列的FLAIR序列300和拍摄序列400的详细内容,如在第一实施方式中说明的那样,这里省略说明。
在本实施方式中,如图示那样,以第1区域中包含的奇数编号切片S1、S3、S5为对象,依次错开IR脉冲301的施加时刻以及信号获取序列302,同时执行FLAIR序列300。
在切片S1的拍摄与切片S3的拍摄之间、在切片S3的拍摄与切片S5的拍摄之间、以及在对切片S5施加IR脉冲之后,分别以第2区域的奇数编号切片S7、S9、S11为对象,执行用于获取对比度与FLAIR图像不同的图像的拍摄序列400。将到此为此的测量设定为模块1。
接着,选择第2区域中包含的偶数编号切片S8、S10、S12,依次错开IR脉冲301的施加时刻以及信号获取序列302,同时执行FLAIR序列300。在该切片S8的拍摄与切片S10的拍摄之间、在切片S10的拍摄与切片S12的拍摄之间、以及在对切片S12施加IR脉冲之后,分别选择第1区域的偶数编号切片S2、S4、S6,并执行获取对比度与FLAIR图像不同的图像的拍摄序列400。将该测量设定为模块2。
接着,对奇数切片和偶数切片进行交换,同样地进行模块1和模块2的测量。即,在模块1中,通过第1区域的偶数编号切片S2、S4、S6收集FLAIR图像用信号,并通过第2区域的偶数编号切片S8、S10、S12收集其它对比度的图像用信号。在模块2中,通过第1区域的奇数编号切片S7、S9、S11收集FLAIR图像信号,并通过第2区域的奇数编号切片S1、S3、S5收集其它对比度的图像信号。
即,如图6所示,通过进行第1次的模块1及模块2的测量和奇偶互换的第2次的模块1(1’)及模块2(2’)的测量,针对所有切片执行FLAIR序列300和其它对比度的拍摄序列400。在设定为通过1次序列收集图像重建所必需的数量的回波信号的情况下,可以针对所有切片得到2种图像。或者,将2次测量作为1组重复进行,以针对所有切片得到2种图像。
以上,示出了切片数为12个的情况,但即使在切片数比12更少的情况或比12更多的情况下,也能通过同样的手法来控制切片的顺序。
根据本实施方式,与第一实施方式相同地,由于被施加了FLAIR序列的IR脉冲的切片与在其之前被施加了IR脉冲的切片不相邻,因此可以得到不受施加于相邻的切片上的IR脉冲影响的画质较好的FLAIR图像。另外,根据本实施方式,由于进行FLAIR序列的切片和进行其它对比度的序列的切片是不用区域的切片,因此关于其它对比度图像,也能消除施加于相邻的切片上的IR脉冲的影响,从而能够提高画质。
<第三实施方式>
在本实施方式中,在多次IR序列中,在相邻的反转脉冲施加间,执行对比度互相不同的多种拍摄序列。
图7示出了本实施方式的脉冲序列的一例。图中,关于与图2及图5相同的要素,使用相同的符号表示,并省略重复的说明。
在本实施方式中,将4个切片的测量作为1个模块,重复进行测量,以获取FLAIR图像和对比度与FLAIR图像不同的3种图像。
在最初的模块1中,选择切片S1,施加FLAIR序列300的IR脉冲301,然后在直到信号收集序列302之前,针对切片S2、S3、S4分别执行用于获取对比度不同的3种图像的拍摄序列402、403、404。这里,以拍摄序列是用于获取T1W图像的序列(省略为T1W序列)、用于获取T2W图像的序列(省略为T2W序列)以及用于获取PD图像的序列(省略为PD序列)这3种序列的情况为例进行说明。
在图示的示例中,首先选择切片S3,执行T2W序列403,获取来自切片S3的信号,接着选择切片S4,执行PD序列404,获取来自切片S4的信号。另外,在T2W序列403结束后且PD序列404开始前,选择切片S2,施加预脉冲(π/2脉冲)401,在规定的等待时间TR’之后,通过T1W序列402获取来自切片S2的信号。即,PD序列404是在T1W序列402的等待时间TR’期间执行的。然后,执行FLAIR序列300的信号收集序列302,获取来自切片S1的信号。
在下一个模块中,针对切片S5~切片S8这4个切片,与上述相同地,执行FLAIR序列300和3种拍摄序列402~404。针对所有切片,当以4个切片为1组的测量结束时(即,当模块内序号最大的切片的序号超过所有切片数时,将该模块作为最后模块),不改变模块内的切片的组合,而是错开顺序来重复进行该模块数的测量。例如,在最初的测量中,模块1以切片S1、S2、S3、S4的顺序执行拍摄序列300、402~404,而下一个测量模块1以切片S2、S3、S4、S1的顺序执行拍摄序列300、402~404。下一个模块2也是同样的。图8示出了这种切片控制的情况。在该图中,一边改变模块内的切片顺序,一边重复进行模块1~模块P(P是2以上的整数)的测量。由此,能够测量出所有切片的所有对比度的图像。
根据本实施方式,通过增加在IR脉冲间执行的拍摄序列类别,能够一次获取多种图像,进一步缩短了检查时间。另外,在本实施方式中,通过将拍摄时间较长的T1W和预脉冲(π/2脉冲)组合,能够将其并入IR脉冲间,并且能够通过一个拍摄序列获取拍摄时间一般较长的FLAIR图像和T1W图像,时间缩短效果较高。进而,在本实施方式中,通过在预脉冲401和信号获取序列402之间利用组合于预脉冲的T1W用序列,能够不延长拍摄时间而执行多种拍摄序列。
此外,在图7中示出了在IR脉冲间获取3种对比度不同的图像的信号的情况,但2种也可以是不言而喻的,而且作为其组合,T2W和PD、T2W和T1W、T1W和PD等也是任意的。另外,在图7中,也可以将T2W序列403和PD序列404进行交换。进而,也可以将3种序列402~404中的2种序列设为同种序列,并将收集的回波信号数设定为比通过另外一个序列收集的回波信号数少,例如设定为一半。
<第四实施方式>
本实施方式的特征在于,作为与IR序列组合的对比度不同的1种至多种拍摄序列之一,采用T1W序列,此时,将T1W的预脉冲(π/2脉冲)作为与IR脉冲的合成脉冲施加。
图9表示本实施方式的脉冲序列的一例。在图9中,与第三实施方式相同地,将4个切片的测量作为1个模块,重复进行测量,以获取FLAIR图像和对比度与FLAIR图像不同的3种图像。但是,在本实施方式中,作为最初施加的RF脉冲301M,使用包括选择切片S1的频率和选择切片S2的频率的多频带脉冲,使切片S1和切片S2的纵向磁化旋转。此时,使各频率分量的强度(FA)不同,而使切片S1的纵向磁化180度旋转,并且使切片S2内的纵向磁化90度旋转。
然后,针对切片S1,在规定的TI之后,执行信号获取序列302,在该TI期间,针对切片S2,在等待时间TR’之后,执行信号获取序列402。而且,在该等待时间TR’期间,选择切片S3,执行其它对比度的序列、T2W或PDW的序列403,在从切片S2的信号收集结束开始直到切片S1的信号收集为止的期间,选择切片S4,并执行另一个其它对比度的序列。
将这4个切片的测量作为1个模块针对切片S5之后的切片进行同样的测量这一点、以及改变模块内的切片的顺序并重复进行同样的测量这一点与第三实施方式相同。
根据本实施方式,通过将FLAIR序列的IR脉冲301和T1W序列402的π/2脉冲401作成1个多频带脉冲,与分别施加IR脉冲301和π/2脉冲401的情况相比,得到能够缩短相当于1个脉冲的拍摄时间的效果。
此外,图9中示出了具有3种用于获取对比度不同的图像的拍摄序列的情况,但本实施方式也能应用于拍摄序列只包括T1W序列402的情况、除了T1W序列402之外只包括拍摄序列403、404中的一方的情况。
以上,关于本发明的MRI装置所执行的脉冲序列及其切片控制的实施方式进行了说明,但拍摄序列的选择和切片控制方法也可以构成为:将根据检查部位、检查目的等得到的1至多个组合作为默认在装置侧设定好,或者通过用户指定由拍摄控制部21进行控制。
作为用户指定,存在IR序列中的TI时间、所希望的图像的种类和数量、切片数、画质或者测量时间的优先级等,如图10所示,可以将它们作为设定拍摄条件时的拍摄参数选择或者输入。拍摄控制部21在经由UI部30接收到用户指定时,与其相应地计算出脉冲序列和切片控制方法,并在定序器15中设定。例如,当用户指定的图像种类是FLAIR和T2W时,设定如图5所示那样的拍摄序列,并且确定切片的测量顺序。此时,也可以根据所设定的TI和切片数来调整通过一个模块测量的切片的数量、其它对比度的序列400的信号获取数。
当通过用户指定输入了除FLAIR图像之外的3种图像种类时,也可以设定如图7或图9所示那样的拍摄序列,并且根据所输入的TI的长度来调整序列402~404的信号获取数。

Claims (11)

1.一种磁共振拍摄装置,其特征在于,具备:
拍摄部,其收集检查对象所发出的核磁共振信号并获取检查对象的图像;以及
拍摄控制部,其使用脉冲序列来控制上述拍摄部,
上述脉冲序列包括组合了分别获取对比度不同的多个图像的多个拍摄序列得到的脉冲序列,上述多个拍摄序列中的一个拍摄序列是包括反转脉冲的施加和从上述反转脉冲的施加起经过了反转时间后收集信号的信号收集序列的IR序列即反转恢复序列,
上述拍摄控制部针对多个切片一边错开上述IR序列的上述反转脉冲的施加时刻一边执行多次IR序列,
在1次IR序列的反转脉冲与下次IR序列的反转脉冲之间,针对与被施加了这2种反转脉冲的切片不同的切片,执行与上述IR序列不同的拍摄序列。
2.根据权利要求1所述的磁共振拍摄装置,其特征在于,
上述拍摄控制部进行将施加上述2种反转脉冲的2个切片设为在空间上互不相邻的切片的控制。
3.根据权利要求2所述的磁共振拍摄装置,其特征在于,
上述拍摄控制部执行第1测量和第2测量,
就上述第1测量而言,将上述多个切片划分为奇数编号切片和偶数编号切片,将施加时间上相邻的反转脉冲的切片设为上述奇数编号切片,将执行上述不同的拍摄序列的切片设为上述偶数编号切片,
就上述第2测量而言,将上述施加时间上相邻的反转脉冲的切片设为上述偶数编号切片,将执行上述不同的拍摄序列的切片设为上述奇数编号切片。
4.根据权利要求1所述的磁共振拍摄装置,其特征在于,
上述拍摄控制部执行第1测量和第2测量,
就上述第1测量而言,将包含上述多个切片的检查对象的区域分割为第1区域及第2区域,将执行上述IR序列的切片设为包含在上述第1区域中的切片,将执行上述不同的拍摄序列的切片设为包含在上述第2区域中的切片,
就上述第2测量而言,将执行上述IR序列的切片设为包含在上述第2区域中的切片,将执行上述不同的拍摄序列的切片设为包含在上述第1区域中的切片。
5.根据权利要求4所述的磁共振拍摄装置,其特征在于,
上述拍摄控制部将包含在上述第1区域及上述第2区域中的切片分别划分为奇数编号切片和偶数编号切片,并针对上述奇数编号切片和上述偶数编号切片中的每一个划分上述第1测量和上述第2测量并执行。
6.根据权利要求1所述的磁共振拍摄装置,其特征在于,
上述拍摄控制部在1次IR序列的反转脉冲和下次IR序列的反转脉冲之间,执行对比度互不相同的多种拍摄序列。
7.根据权利要求6所述的磁共振拍摄装置,其特征在于,
上述多种拍摄序列包括T1加权序列、T2加权序列、T2*加权序列、质子加权序列、扩散加权序列中的任意一个。
8.根据权利要求1所述的磁共振拍摄装置,其特征在于,
上述IR序列是FLAIR序列、STIR序列、DIR序列中的任意一个。
9.根据权利要求1所述的磁共振拍摄装置,其特征在于,
上述IR序列的信号获取序列以及对比度与上述IR序列不同的拍摄序列中的至少一个序列是在1次激励后测量多个回波信号的序列。
10.一种磁共振拍摄装置,其具备静磁场产生部、对静磁场提供梯度磁场的梯度磁场产生部、产生高频脉冲的发送部、以及接收核磁共振信号的接收部,并且根据规定的脉冲序列使上述梯度磁场产生部、上述发送部、以及上述接收部进行动作并获取检查对象的图像,
其特征在于,
作为上述规定的脉冲序列,具有:
IR序列即反转恢复序列,其包括反转脉冲的施加和从上述反转脉冲的施加起经过了反转时间后收集信号的信号收集序列,并获取第1切片组的图像;以及
拍摄序列,其被插入1次IR序列的反转脉冲与下次IR序列的反转脉冲之间,并获取对比度与上述IR序列不同的图像,且该图像是与上述第1切片组不同的第2切片组的图像。
11.一种磁共振拍摄装置的控制方法,其按照规定的脉冲序列获取检查对象的图像,
其特征在于,
上述规定的脉冲序列,具有:
IR序列即反转恢复序列,其包括反转脉冲的施加和从上述反转脉冲的施加起经过了反转时间后收集信号的信号收集序列,并获取第1切片组的图像;以及
拍摄序列,其被插入1次IR序列的反转脉冲与下次IR序列的反转脉冲之间,并获取对比度与上述IR序列不同的图像,且该图像是与上述第1切片组不同的第2切片组的图像,
进行以下控制:交换上述第1切片组和第2切片组,并重复进行上述IR序列和上述拍摄序列,针对包含在上述第1切片组和上述第2切片组中的所有切片,获取IR图像和对比度与IR图像不同的图像。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110298909A1 (en) * 2010-06-04 2011-12-08 Sony Corporation Image processing apparatus, image processing method, program and electronic apparatus
CN102548473A (zh) * 2010-10-13 2012-07-04 株式会社东芝 磁共振成像装置及磁共振成像方法
US20130154645A1 (en) * 2011-12-14 2013-06-20 Naoyuki Furudate Magnetic resonance imaging apparatus and magnetic resonance imaging method
US20160299205A1 (en) * 2015-04-08 2016-10-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Magnetic resonance imaging apparatus and method of obtaining magnetic resonance image thereof
US20180128891A1 (en) * 2016-11-09 2018-05-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Magnetic resonance imaging (mri) apparatus and method of obtaining magnetic resonance image
CN108387517A (zh) * 2018-02-26 2018-08-10 深圳市生强科技有限公司 切片扫描方法及系统
EP3435105A1 (de) * 2017-07-27 2019-01-30 Siemens Healthcare GmbH Verfahren zur aufnahme eines magnetresonanzdatensatzes mit magnetresonanzsignalen aus wenigstens zwei schichten, datenträger sowie magnetresonanzanlage
CN109507622A (zh) * 2018-11-16 2019-03-22 上海联影医疗科技有限公司 磁共振成像方法及系统
US20190357799A1 (en) * 2016-11-16 2019-11-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Magnetic resonance imaging apparatus and method of controlling the same

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110298909A1 (en) * 2010-06-04 2011-12-08 Sony Corporation Image processing apparatus, image processing method, program and electronic apparatus
CN102548473A (zh) * 2010-10-13 2012-07-04 株式会社东芝 磁共振成像装置及磁共振成像方法
US20130154645A1 (en) * 2011-12-14 2013-06-20 Naoyuki Furudate Magnetic resonance imaging apparatus and magnetic resonance imaging method
US20160299205A1 (en) * 2015-04-08 2016-10-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Magnetic resonance imaging apparatus and method of obtaining magnetic resonance image thereof
US20180128891A1 (en) * 2016-11-09 2018-05-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Magnetic resonance imaging (mri) apparatus and method of obtaining magnetic resonance image
US20190357799A1 (en) * 2016-11-16 2019-11-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Magnetic resonance imaging apparatus and method of controlling the same
EP3435105A1 (de) * 2017-07-27 2019-01-30 Siemens Healthcare GmbH Verfahren zur aufnahme eines magnetresonanzdatensatzes mit magnetresonanzsignalen aus wenigstens zwei schichten, datenträger sowie magnetresonanzanlage
CN108387517A (zh) * 2018-02-26 2018-08-10 深圳市生强科技有限公司 切片扫描方法及系统
CN109507622A (zh) * 2018-11-16 2019-03-22 上海联影医疗科技有限公司 磁共振成像方法及系统

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