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HINTERGRUND
ZU DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Magnetresonanzbildgebungsvorrichtung
und insbesondere eine Magnetresonanzbildgebungsvorrichtung, die
HF-Impulse zu einem Objekt in einem magnetostatischen Raum sendet,
eine Bildgebungssequenz ausführt,
bei der Magnetresonanzsignale, die durch Aussendung von Gradientenimpulsen
zu dem Objekt, zu dem die HF-Impulse gesandt werden, erzeugt werden,
als Bildgebungsdaten erhalten werden, wobei auf der Basis der Bildgebungsdaten,
die durch Ausführung
der Bildgebungssequenz gewonnen werden, ein Bild des Objektes erzeugt
wird.
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Magnetresonanz-Bildgebungsvorrichtungen (MR-Bildgebungsvorrichtungen)
werden in vielen unterschiedlichen Gebieten, einschließlich für medizinische
und industrielle Zwecke, eingesetzt.
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Eine
Magnetresonanzbildgebungsvorrichtung regt Protonenspins in einem
Objekt in einem magnetostatischen Raum durch ein kernmagnetisches
Resonanzphänomen
(NMR-Phänomen)
bei Bestrahlung des Objektes mit einer elektromagnetischen Welle
an und führt
eine Abtastung bzw. ein Scannen durch, um durch die angeregten Spins
erzeugte Magnetresonanzsignale (MR-Signale) zu gewinnen. Und aus
den Magnetresonanzsignalen, die als Rohdaten durch das Scannen erhalten
werden, wird ein das Objekt betreffendes Bild erzeugt.
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Mit
einer Magnetresonanzbildgebungsvorrichtung wird beispielsweise eine
als MRA (MR-Angiographie) bezeichnete Blutgefäßaufnahme durchgeführt. Als
ein MRA-Bildgebungsverfahren, das kein Kontrastmittel verwendet,
ist sog. FBI (Fresh Blood Imaging, Abbildung von frischem Blut)
bekannt (vgl. beispielsweise ungeprüfte japanische Patentanmeldung
mit der Veröffentlichungsnummer
2000-5144). Andere derartige Verfahren umfassen Bildgebungsverfahren,
die den Time-of-Flight-Effekt
(TOF-Effekt) oder den Phasenkontrasteffekt (PK-Effekt) nutzen.
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Durch
das FBI-Verfahren werden Bilder in Bezug auf den Bildgebungsbereich
sowohl in der Diastole als auch der Systole des Herzens erzeugt. Und
MRA-Bilder, die den Bildgebungsbereich betreffen, werden auf der
Basis von Differenzwerten zwischen diesen Bildern gewonnen. Hier
ist die von der Arterie herrührende
Signalintensität
in der Systole kleiner, weil die Blutströmungsgeschwindigkeit in der Arterie
schneller ist, während
die Signalintensität
von der Arterie in der Diastole höher ist, weil die Blutströmungsgeschwindigkeit
in der Arterie geringer ist, was dazu führt, dass die auf der Basis
der Differenzwerte erzeugten MRA-Bilder
kontrastreicher werden.
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Da
mehrere Bilder bei mehreren Zeiteinstellungen aufgenommen werden
und die MRA-Bilder durch das FBI-Verfahren unter Verwendung der
Differenzwerte zwischen den Bildern erzeugt werden, treten jedoch
in dem Fall, dass das Objekt im Verlauf des Bildgebungsvorgangs
seinen Körper
bewegt, Körperbewegungsartefakte
deutlich auf, so dass Bilder durch die T2-Signalabnahme in der Richtung
der Phasenkodierung verschwommen oder unscharf sein können, was
gegebenenfalls Schwierigkeiten bei der Verbesserung der Bildqualität herbeiführen kann.
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In
anderen Bildgebungsverfahren ist zusätzlich zu dem vorstehend erwähnten Problem
der Bildgebungsbereich beschränkt,
was eine schlechte Einsatzflexibilität zur Folge hat.
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Diese
Probleme treten besonders deutlich bei dem Rumpf und den unteren
Schenkeln des Objektes zutage, weil die Arterie und die Vene im
Wesentlichen parallel zueinander verlaufen und die T1-Werte sowie
die T2-Werte der Arterie und der Vene dicht aneinander liegen.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Magnetresonanzbildgebungsvorrichtung
zu schaffen, die sehr vielseitig verwendbar ist und die die Qualität von Bildern
verbessern kann.
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Zur
Lösung
der oben genannten Aufgabe ist eine Magnetresonanzbildgebungsvorrichtung
geschaffen, die HF-Impulse zu einem Objekt in einem magnetostatischen
Raum sendet, eine Bildgebungssequenz ausführt, bei der in dem Objekt
erzeugte Magnetresonanzsignale als Bildgebungsdaten durch Aussendung
von Gradientenimpulsen zu dem Objekt, zu dem die HF-Impulse gesandt
worden sind, erhalten werden, und ein Bild des Objektes auf der
Basis der Bildgebungsdaten, die durch die Ausführung der Bildgebungssequenz
erhalten werden, erzeugt, wobei die Magnetresonanzbildgebungsvorrichtung eine
Scanneinheit enthält,
die die Bildgebungssequenz ausführt
und vor der Ausführung
der Bildgebungssequenz eine Vorbereitungssequenz ausführt, bei
der Vorbereitungsimpulse zu dem Objekt gesandt werden, wobei die
Scanneinheit nach der aufeinander folgenden Aussendung eines ersten
HF-Impulses, um
Spins in dem Objekt, die in einer magnetostatischen Richtung ausgerichtet
sind, entlang einer ersten Ebene, die die magnetostatische Richtung und
eine erste Richtung, die zu der magnetostatischen Richtung orthogonal
verläuft,
enthält,
zu kippen bzw. umzuklappen, eines Geschwindigkeiskodiergradientenimpulses,
um in den durch den ersten HF-Impuls ausgelenkten Spins die Phase
von Spins mit einer ersten Geschwindigkeit und die Phase von Spins
mit einer zweiten Geschwindigkeit, die sich von der ersten Geschwindigkeit
unterscheidet, gegeneinander zu verschieben, und eines zweiten HF-Impulses,
um entlang der ersten Ebene die Spins umzuklappen, deren Phase durch
den Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls verschoben worden ist,
als die Vorbereitungsimpulse zu dem Objekt ferner einen Aufhebungs-
oder Löschimpuls
(Killerimpuls) aussendet, um ein Gradientenmagnetfeld zu erzeugen, das
die Quermagnetisierung der durch den zweiten HF-Impuls gekippten
Spins abbaut bzw. beseitigt.
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Um
die oben angegebene Aufgabe zu lösen, führt eine
Magnetresonanzbildgebungsvorrichtung gemäß der Erfindung eine Bildgebungssequenz
aus, bei der in einem Objekt erzeugte Magnetresonanzsignale durch
Aussendung von HF-Impulsen
zu dem Objekt in einem magnetostatischen Raum als Bildgebungsdaten
gewonnen werden, erzeugt ein Bild des Objektes auf der Basis der
durch Ausführung
der Bildgebungssequenz gewonnenen Bildgebungsdaten und enthält eine
Scanneinheit, die die Bildgebungssequenz ausführt und vor der Ausführung der Bildgebungssequenz
eine Vorbereitungssequenz ausführt,
bei der Vorbereitungsimpulse derart ausgesandt werden, dass sie
die Signalintensität
der Bildgebungsdaten entsprechend der Geschwindigkeit eines in dem
Objekt strömenden
Fluids verändern,
wobei die Scanneinheit die Vorbereitungssequenz in der Systole des
Herzschlags bzw. der Herzperiode des Objektes ausführt und
die Bildgebungssequenz in der Diastole des Herzschlags bzw. der
Herzperiode ausführt.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist es möglich,
eine Magnetresonanzbildgebungsvorrichtung zu schaffen, die sehr
vielseitig verwendbar ist und die Qualität von Bildern verbessern kann.
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Weitere
Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung erschließen sich
aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der
Erfindung, wie sie in den beigefügten
Zeichnungen veranschaulicht sind.
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KURZE
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
ein Konfigurationsblockschaltbild unter Veranschaulichung der Konfiguration
der Magnetresonanzbildgebungsvorrichtung 1 in einer Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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2 zeigt
ein Flussdiagramm unter Veranschaulichung der Aktionen, die stattfinden,
wenn ein Bild des Objektes bzw. Subjektes SU in der Ausführungsform
1 gemäß der vorliegenden
Erfindung aufgenommen wird.
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3 zeigt
eine Pulssequenzdarstellung unter Veranschaulichung der Vorbereitungssequenz
PS (Preparation Se quence) in der Ausführungsform 1 gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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4 zeigt
ein Vektordiagramm unter Veranschaulichung des Verhaltens der Spins
des Objektes SU, wenn die Vorbereitungssequenz PS in der Ausführungsform
1 gemäß der vorliegenden
Erfindung ausgeführt
wird.
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5 zeigt
ein Pulssequenzdiagramm der Bildgebungssequenz IS (Imaging Sequence)
in der Ausführungsform
1 gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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6 zeigt
ein Pulssequenzdiagramm unter Veranschaulichung einer Vorbereitungssequenz
PS in einer Ausführungsform
2 gemäß der vorliegenden Erfindung.
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7 zeigt
ein Vektordiagramm unter Veranschaulichung des Verhaltens der Spins
in dem Objekt SU, wenn die Vorbereitungssequenz PS in der Ausführungsform
2 gemäß der vorliegenden
Erfindung ausgeführt
wird.
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8 zeigt
ein Vektordiagramm unter Veranschaulichung des Verhaltens der Spins
des Objektes SU, wenn die Vorbereitungssequenz PS in der Ausführungsform
2 gemäß der Erfindung
ausgeführt wird,
und zwar ein Vektordiagramm, das neben der 7 dargestellt
werden soll.
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9 zeigt
ein Pulssequenzdiagramm unter Veranschaulichung der Vorbereitungssequenz
PS gemäß einer
Ausführungsform
3 entsprechend der vorliegenden Erfindung.
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10 zeigt
ein Pulssequenzdiagramm unter Veranschaulichung der Vorbereitungssequenz
PS entsprechend einer Ausführungsform
4 gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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11 zeigt
ein Pulssequenzdiagramm unter Veranschaulichung der Vorbereitungssequenz
PS entsprechend einer Ausführungsform
5 gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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12 zeigt
ein Pulssequenzdiagramm unter Veranschaulichung der Vorbereitungssequenz
PS entsprechend einer Ausführungsform
6 gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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13 zeigt
ein Pulssequenzdiagramm unter Veranschaulichung der Vorbereitungssequenz
PS entsprechend einer Ausführungsform
7 gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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14 zeigt
ein Pulssequenzdiagramm unter Veranschaulichung der Vorbereitungssequenz
PS entsprechend einer Ausführungsform
8 gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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15 zeigt
ein Pulssequenzdiagramm unter Veranschaulichung der Vorbereitungssequenz
PS entsprechend einer Ausführungsform
9 gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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16 zeigt ein Pulssequenzdiagramm unter Veranschaulichung
der Vorbereitungssequenz PS entsprechend einer Ausführungsform
10 gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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17 zeigt ein Pulssequenzdiagramm unter Veranschaulichung
der Vorbereitungssequenz PS entsprechend einer Ausführungsform
11 gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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18 zeigt ein Pulssequenzdiagramm unter Veranschaulichung
der Vorbereitungssequenz PS entsprechend einer Ausführungsform
12 gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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19 zeigt ein Pulssequenzdiagramm unter Veranschaulichung
der Vorbereitungssequenz PS entsprechend einer Ausführungsform
13 gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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20 zeigt eine graphische Darstellung, die die
Ausführung
der Vorbereitungssequenz PS und der Bildgebungssequenz IS in einer
Ausführungsform
14 gemäß der vorliegenden
Erfindung veranschaulicht.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Ausführungsform 1
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Eine
Ausführungsform
1 gemäß der vorliegenden
Erfindung ist nun beschrieben.
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(Hardwarekonfiguration)
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1 zeigt
ein Konfigurationsblockschaltbild unter Veranschaulichung der Konfiguration
einer Magnetresonanzbildgebungsvorrichtung 1 in einer Ausführungsform
1 gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Wie
in 1 veranschaulicht, weist die Magnetresonanzbildgebungsvorrichtung 1 in
dieser Ausführungsform
eine Scanneinheit 2 und eine Bedienkonsoleeinheit 3 auf.
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Die
Scanneinheit 2 ist nachstehend beschrieben.
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Die
Scanneinheit 2 weist, wie in 1 veranschaulicht,
eine magnetostatische Magneteinheit 12, eine Gradientenspuleneinheit 13,
eine HF-Spuleneinheit 14, eine Liege 15, eine
HF-Steuereinheit 22, eine Gradientensteuereinheit 23 und
eine Datenerfassungseinheit 24 auf. Die Scanneinheit 2 sendet HF-Impulse
zu einem Objekt oder Subjekt SU aus, um Spins des Objektes SU in
einem Bildgebungsraum B, in dem ein statisches Magnetfeld ausgebildet ist,
anzuregen, und führt
eine Bildgebungssequenz IS aus, bei der durch die Aussendung von
Gradientenimpulsen zu dem Objekt SU, zu dem die HF-Impulse gesandt
worden sind, in dem Objekt SU erzeugte Magnetresonanzsignale in
Form von Bildgebungsdaten erhalten werden. Die Scanneinheit 2 führt, ab gesehen
von der Ausführung
der Bildgebungssequenz IS, eine Vorbereitungssequenz PS aus, bei
der Vorbereitungsimpulse zu dem Objekt SU vor dieser Bildgebungssequenz
IS gesandt werden.
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Während Einzelheiten
hierzu weiter nachstehend beschrieben sind, sendet die Scanneinheit 2 in einer
aufeinander folgenden Weise als Vorbereitungsimpulse für diese
Vorbereitungssequenz PS einen ersten HF-Impuls, der Spins, die in
der magnetostatischen Richtung z in dem Objekt SU ausgerichtet sind,
entlang einer y-z-Ebene auslenkt bzw. umklappt, die die magnetostatische
Richtung z und eine y-Richtung
enthält,
die die magnetostatische Richtung z orthogonal schneidet; einen
Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls, der in den durch diesen ersten
HF-Impuls gekippten Spins die Phase der Spins mit einer ersten Geschwindigkeit
und die Phase der Spins mit einer zweiten Geschwindigkeit, die sich
von der ersten Geschwindigkeit unterscheidet, gegeneinander verschiebt;
und einen zweiten HF-Impuls, der entlang der y-z-Ebene die Spins
kippt, deren Phase durch diesen Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls
verschoben worden ist. Hier wird die Aussendung zu dem Objekt SU
in einer aufeinander folgenden Weise derart durchgeführt, dass
ein erstes Zeitintervall zwischen dem zeitlichen Mittelpunkt der Dauer
der Sendung des ersten HF-Impulses und dem Zeitmittelpunkt der Dauer
der Sendung des Geschwindigkeitskodiergradientenimpulses sowie ein
zweites Zeitintervall zwischen dem Zeitmittelpunkt der Dauer der
Sendung des Geschwindigkeitskodiergradientenimpulses und dem Zeitmittelpunkt der
Dauer der Sendung des zweiten HF-Impulses ausgeglichen bzw. gleichgemacht
werden. Sie sendet ferner einen auch als Killerimpuls bezeichneten Aufhebungsimpuls,
der ein Gradientenmagnetfeld erzeugt, um die Quermagnetisierung der
durch den zweiten HF-Impuls umgeklappten Spins „auszulöschen" bzw. zu beseitigen. Somit werden die
Vorbereitungsimpulse in der Vorbereitungssequenz in dieser Ausführungsform
derart gesandt, dass sie die Signalintensität der Bilddaten, die in der
Bildgebungssequenz IS erhalten werden, entsprechend der Geschwindigkeit
eines in dem Objekt strömenden
Fluids verändern.
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Danach
führt die
Scanneinheit 2 die Bildgebungssequenz IS mittels eines
Bildgebungsverfahrens einer SSFP-Art (Steady State Free Procession, freie
Präzession
im stabilen Zustand), wie es unter der Bezeichnung FIESTA, True
FISP oder Balanced TFE bekannt ist. Insbesondere sendet die Scanneinheit 2 als
die Bildgebungssequenz IS HF-Impulse zu dem Objekt SU in einer derartigen
Repetitionszeit, dass die Längsmagnetisierung
und die Quermagnetisierung von Spins einen stabilen Zustand in dem Objekt
SU einnehmen. Damit einher sendet sie als Gradientenimpulse zu dem
Objekt SU innerhalb der Repetitionszeit einen Schichtauswahlgradientenimpuls,
durch den eine Schicht des Objektes SU, die durch diesen HF-Impuls
angeregt wird, als der Bildgebungsbereich ausgewählt wird, einen Frequenzkodiergradientenimpuls,
durch den Magnetresonanzsignale, die in der durch diesen HF-Impuls
angeregten Schicht erzeugt werden, frequenzkodiert werden, und einen
Phasenkodiergradientenimpuls, durch den Magnetresonanzsignale, die
in der durch diesen HF-Impuls angeregten Schicht erzeugt werden,
phasenkodiert werden. Hier wird jeder Impuls aus dem Schichtauswahlgradientenimpuls,
dem Phasenkodiergradientenimpuls und dem Frequenzkodiergradientenimpuls
in einer derartigen Weise zu dem Objekt SU gesandt, das der zeitlich
integrierte Wert innerhalb der Repetitionszeit zu null reduziert
wird.
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Nachstehend
sind die Bestandteile der Scanneinheit 2 in der entsprechenden
Reihenfolge beschrieben.
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Die
magnetostatische Magneteinheit 12 ist beispielsweise aus
einem Paar Permanentmagnete aufgebaut und erzeugt ein statisches
Magnetfeld in einem Bildgebungsraum B, in dem das Objekt SU aufgenommen
ist. Hier erzeugt die magnetostatische Magneteinheit 12 ein
statisches Magnetfeld in einer derartigen Weise, das die magnetostatische
Richtung entlang einer zu der Körperachsenrichtung
des Objektes SU senkrechten Richtung z ausgerichtet wird. Im Übrigen kann
die magnetostatische Magneteinheit 12 aus supraleitenden
Magneten aufgebaut sein.
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Die
Gradientenspuleneinheit 13 erzeugt ein Gradientenmagnetfeld
in dem Bildgebungsraum B, in dem ein statisches Magnetfeld ausgebildet
ist, und fügt
räumliche
Positionsinformation zu den Magnetresonanzsignalen hinzu, die durch
die HF-Spuleneinheit 14 empfangen werden. Hier besteht
die Gradientenspuleneinheit 13 aus drei Anlagen bzw. Baugruppen,
um den drei zueinander orthogonalen axialen Richtungen zu entsprechen,
zu denen die z-Richtung entlang der magnetostatischen Richtung,
die x-Richtung und die y-Richtung gehören. In Bezug auf diese wird
ein Gradientenmagnetfeld erzeugt, indem Gradientenimpulse in jeder
der Frequenzkodierrichtung, der Phasenkodierrichtung und der Schichtauswahlrichtung
entsprechend den Bildgebungsbedingungen gesandt werden. Insbesondere
wird, wenn die Gradientenspuleneinheit 13 ein Gradientenmagnetfeld
in der Schichtauswahlrichtung des Objektes SU anwendet und die HF-Spuleneinheit 14 HF-Impulse
sendet, die angeregte Schicht des Objektes SU ausgewählt. Ferner
wendet die Gradientenspuleneinheit 13 ein Gradientenmagnetfeld
in der Phasenkodierrichtung des Objektes SU an und kodiert die Phase
der Magnetresonanzsignale aus der durch die HF-Impulse angeregten
Schicht. Und die Gradientenspuleneinheit 13 wendet das
Gradientenmagnetfeld in der Frequenzkodierrichtung des Objektes
SU an und kodiert die Frequenz der Magnetresonanzsignale aus der
durch die HF-Impulse angeregten Schicht.
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Die
HF-Spuleneinheit 14, wie sie in 1 veranschaulicht
ist, ist derart eingerichtet, dass sie den Bildgebungsbereich des
Objektes SU umschließt.
Die HF-Spuleneinheit 14 sendet HF-Impulse, die eine elektromagnetische
Welle bilden, zu dem Objekt SU in dem Bildgebungsraum B aus, in
dem ein statisches Magnetfeld durch die magnetostatische Magneteinheit 12 ausgebildet
ist, um ein hochfrequentes Magnetfeld zu erzeugen, das den Spin von
Protonen in dem Bildgebungsbereich des Objektes SU anregt. Ferner
empfängt
die HF-Spuleneinheit 14 die von den angeregten Protonen
in dem Objekt SU erzeugte elektromagnetische Welle in Form von Magnetresonanzsignalen.
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Die
Liege 15 weist einen Tisch auf, auf dem das Objekt SU zu
lagern ist. Eine Liegeneinheit 26 bewegt sich zwischen
der Innenseite und der Außenseite
des Bildgebungsraums B entsprechend einem Steuerungssignal von einer
Steuerungseinheit 30.
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Die
HF-Ansteuereinheit 22 steuert die HF-Spuleneinheit 14 an,
um sie HF-Impulse in den Bildgebungsraum B hinein senden zu lassen,
um ein Hochfrequenz-Magnetfeld zu erzeugen. Nachdem die HF-Ansteuereinheit 22 Signale
von einem HF-Oszillator in Signale mit einer vorgeschriebenen Zeiteinteilung
und einer vorgeschriebenen Hüllkurve unter
Verwendung eines Gate-Modulators entsprechend einem Steue rungssignal
von der Steuerungseinheit 30 moduliert, gibt sie die durch
den Gate-Modulator modulierten Signale an die HF-Spuleneinheit 14 mit
einem HF-Leistungsverstärker
aus, um eine Aussendung der HF-Impulse zu bewirken.
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Die
Gradientenansteuereinheit 23 steuert die Gradientenspuleneinheit 13 durch
Anwendung von Gradientenimpulsen entsprechend einem von der Steuerungseinheit 30 herrührenden
Steuersignal an und erzeugt dadurch ein Gradientenmagnetfeld in dem
Bildgebungsraum B, in dem ein statisches Magnetfeld erzeugt ist.
Die Gradientenansteuereinheit 23 weist in Übereinstimmung
mit den drei Baugruppen oder Strängen
der Gradientenspuleneinheit 13 drei (nicht veranschaulichte)
Baugruppen oder Stränge von
Ansteuerschaltungen auf.
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Die
Datenerfassungseinheit 24 erfasst entsprechend einem Steuersignal
von der Steuereinheit 30 Magnetresonanzsignale, die durch
die HF-Spuleneinheit 14 empfangen werden. Hier führt ein
Phasendetektor in der Datenerfassungseinheit 24 an den Magnetresonanzsignalen,
die durch die HF-Spuleneinheit 14 empfangen
werden, eine Phasendetektion mit Hilfe des Ausgangssignals des HF-Oszillators
der HF-Ansteuereinheit 22 als
das Referenzsignal durch. Danach werden die Magnetresonanzsignale,
die analoge Signale bilden, unter Verwendung eines A/D-Wandlers
in digitale Signale gewandelt und ausgegeben.
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Die
Bedienkonsoleneinheit 3 ist nachstehend beschrieben.
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Die
Bedienkonsoleneinheit 3, wie sie in 1 veranschaulicht
ist, weist die Steuerungseinheit 30, eine Bild erzeugungseinheit 31,
eine Bedieneinheit 32, eine Anzeigeeinheit 33 und
eine Speichereinheit 34 auf.
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Die
Bestandteile der Bedienkonsoleneinheit 3 sind nachstehend
in der angegebenen Reihenfolge beschrieben.
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Die
Steuereinheit 30, die einen Rechner oder Computer sowie
ein Programm aufweist, das den Rechner bzw. Computer veranlasst,
eine vorgeschriebene Datenverarbeitung auszuführen, steuert verschiedene
Einheiten. Hier gibt die Steuereinheit 30, der Betriebsdaten
von der Bedieneinheit 32 zugeführt werden, ein Steuersignal
an jede der HF-Ansteuereinheit 22, der Gradientenansteuereinheit 23 und
der Datenerfassungseinheit 24 auf der Basis der von der
Bedieneinheit 32 eingegebenen Daten aus, um die Ausführung eines
vorgeschriebenen Scanns hervorzurufen, und führt dadurch eine Steuerung durch.
Gemeinsam mit diesem gibt sie ein Steuersignal an jede der Bilderzeugungseinheit 31,
der Anzeigeeinheit 33 und der Speichereinheit 34 aus
und führt dadurch
eine Steuerung durch.
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Die
Bilderzeugungseinheit 31, die einen Rechner oder Computer
sowie ein Programm aufweist, das den Rechner bzw. Computer veranlasst, eine
vorgeschriebene Datenverarbeitung auszuführen, erzeugt ein Bild entsprechend
einem Steuersignal von der Steuereinheit 30. Hier rekonstruiert
die Bilderzeugungseinheit 31 unter Verwendung der Magnetresonanzsignale,
die durch die Ausführung
des Scannvorgangs durch die Scanneinheit 2 erhalten werden,
als Rohdaten ein Bild, das das Objekt SU betrifft. Und die Bilderzeugungseinheit 31 gibt
das erzeugte Bild an die Anzeigeeinheit 33 aus.
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Die
Bedieneinheit 32 ist aus Bedien- bzw. Betätigungsvorrichtungen
aufgebaut, zu denen eine Tastatur und eine Zeigervorrichtung gehören. Die
Bedieneinheit 32, in die der Bediener Betriebsdaten eingibt,
gibt diese Betriebsdaten an die Steuereinheit 30 aus.
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Die
Anzeigeeinheit 33, die aus einer Anzeigevorrichtung, beispielsweise
einem Monitor oder CRT-Bildschirm aufgebaut ist, zeigt ein Bild
auf dem Anzeigebildschirm entsprechend einem Steuersignal von der
Steuereinheit 30 an. Beispielsweise stellt die Anzeigeeinheit 33 mehrere
Bilder dar, die ein eingegebenes Merkmal oder einen eingegebenen
Gegenstand betreffen, dessen Betriebsdaten durch den Bediener in
die Bedieneinheit 32 eingegeben werden. Ferner empfängt die
Anzeigeeinheit 33 von der Bilderzeugungseinheit 31 Daten,
die ein entsprechend den Magnetresonanzsignalen von dem Objekt SU
erzeugtes Bild des Objektes SU betreffen, und zeigt dieses Bild
auf dem Anzeigebildschirm an.
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Die
Speichereinheit 34, die aus einem Speicher aufgebaut ist,
speichert verschiedene Datensätze.
Auf die Speichereinheit 34 wird in der durch die Steuereinheit 30 erforderlichen
Weise zugegriffen, um die darin gespeicherten Daten abzurufen.
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Aktionen
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Die
Aktionen, die stattfinden bzw. vorgenommen werden, wenn ein Bild
des Objektes SU unter Verwendung der Magnetresonanzbildgebungsvorrichtung 1 in
der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung aufgenommen wird, sind nachstehend beschrieben.
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2 zeigt
ein Flussdiagramm unter Veranschaulichung der Aktionen oder Handlungen,
die stattfinden, wenn ein Bild des Objektes SU in der Ausführungsform
1 gemäß der vorliegenden
Erfindung aufgenommen wird.
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Zunächst wird,
wie in 2 dargestellt, die Vorbereitungssequenz PS ausgeführt (S11).
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Hier
wird die Vorbereitungssequenz PS durch die Scanneinheit 2 ausgeführt.
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3 zeigt
ein Pulssequenzdiagramm unter Veranschaulichung der Vorbereitungssequenz
PS in der Ausführungsform
1 gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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In 3 bezeichnet
RF die Zeitachse der Sendung von HF-Impulsen(RF-Impulsen); Gvenc
bezeichnet die Zeitachse der Sendung von Geschwindigkeitskodierimpulsen
(Velocity Encoding Pulses); und Gkill bezeichnet die Zeitachse der
Sendung von Killer- bzw. Aufhebungsimpulsen, für die jeweils die horizontale
Achse die Zeit t darstellt, während
die vertikale Achse die Impulsintensität kennzeichnet. Hier stellen
Gvenc und Gkill die Zeitachsen der Sendung von Gradientenimpulsen
dar, wobei jede eine Zeitachse in wenigstens einer der Schichtauswahlrichtung,
der Phasenkodierrichtung und/oder der Frequenzkodierrichtung darstellt.
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4 zeigt
ein Vektordiagramm unter Veranschaulichung des Verhaltens der Spins
des Objektes SU, wenn die Vorbereitungssequenz PS in der Ausführungsform
1 gemäß der vorliegenden
Erfindung ausgeführt
wird.
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In 4 betreffen
(A1), (A2), (A3), (A4) und (A5) das Verhalten des Objektes SU in
Bezug auf einen Spin S1 bei einer ersten Geschwindigkeit V1 in einer
sequenziellen Zeitreihe. Hier ist das den Spin S1 betreffende Verhalten
veranschaulicht, wenn die erste Geschwindigkeit V1 null ist, nämlich in
einem statischen Zustand. Andererseits betreffen (B1), (B2), (B3),
(B4) und (B5) in 4 das Verhalten des Objektes
SU in Bezug auf einen Spin S2, der sich mit einer zweiten Geschwindigkeit
V2 bewegt, die schneller ist als die erste Geschwindigkeit V1, und zwar
sequentiell in einer Zeitablauffolge.
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Ferner
veranschaulichen (A1) und (B1) in 4 den durch
die Spins S1 und S2 eingenommenen Zustand in einem ersten Zeitpunkt
t11 in dem in 3 veranschaulichten Pulssequenzdiagramm. (A2)
und (B2) veranschaulichen den durch die Spins S1 und S2 in einem
zweiten Zeitpunkt t12 in dem in 3 veranschaulichten
Pulssequenzdiagramm eingenommenen Zustand. (A3) und (B3) veranschaulichen
den Zustand, der durch die Spins S1 und S2 in einem dritten Zeitpunkt
t13 in dem in 3 veranschaulichten Pulssequenzdiagramm
eingenommen wird. (A4) und (B4) veranschaulichen den Zustand, der
durch die Spins S1 und S2 in einem vierten Zeitpunkt t14 in dem
in 3 veranschaulichten Pulssequenzdiagramm eingenommen
wird. (A5) und (B5) veranschaulichen den durch die Spins S1 und
S2 in einem fünften
Zeitpunkt t15 in dem in 3 veranschaulichten Pulssequenzdiagramm
eingenommenen Zustand.
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Wie
in 3 veranschaulicht, sendet die Scanneinheit 2 bei
der Ausführung
der Pulssequenz PS in einer aufeinanderfolgenden Weise einen ersten HF-Impuls
RF1, einen Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv, einen zweiten
HF- Impuls RF2 und einen
Killer- bzw. Aufhebungsimpuls Gk als Vorbereitungsimpulse zu dem
Objekt SU aus.
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Wie
in 3 veranschaulicht, werden der erste HF-Impuls RF1, der Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls
Gv und der zweite HF-Impuls RF2 in einer derartigen aufeinanderfolgenden
Weise zu dem Objekt SU gesandt, das ein erstes Zeitintervall τ1 zwischen
dem Zeitmittelpunkt tr1 der Zeitspanne, während der der erste HF-Impuls
RF1 gesandt wird, und dem Zeitmittelpunkt tv der Zeitspanne, während der
der Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv gesandt wird, und
ein zweites Zeitintervall τ2
zwischen dem Zeitmittelpunkt tv der Zeitspanne, während der
der Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv gesandt wird, und
dem Zeitmittelpunkt tr2 der Zeitspanne, während der der zweite HF-Impuls
RF2 gesandt wird, aneinander angeglichen bzw. gleich gemacht werden.
In anderen Worten wird zwischen der Sendung des ersten HF-Impulses
RF1 und der des zweiten HF-Impulses RF2 der Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls
Gv gesandt und danach wird ferner der Aufhebungsimpuls Gk gesandt.
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Die
Vorbereitungsimpulse in der Vorbereitungssequenz PS sind nachstehend
in der angegebenen Reihenfolge beschrieben.
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Zunächst wird,
wie in 3 veranschaulicht, der erste HF-Impuls RF1 zu
dem Objekt SU ausgesandt.
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Wie
in 3 veranschaulicht, sendet hier die Scanneinheit 2 von
dem ersten Zeitpunkt t11 ab bis zu dem zweiten Zeitpunkt t12 den
ersten HF-Impuls RF1, der einen Rechteckimpuls bildet. In dieser
Ausführungsform
ist, wie durch 4 (A1) und 4 (B1)
angezeigt, der Magneti sierungsvektor in der magnetostatischen Richtung
z in dem Objekt SU orientiert, und die Scanneinheit 2 sendet
den ersten HF-Impuls RF1 zu den Spins S1 und S2 von Protonen aus,
deren Geschwindigkeit sich voneinander unterscheidet. Wie durch 4 (A2)
und 4 (B2) angezeigt, wird der Magnetisierungsvektor
dieser Spins S1 und S2 derart gekippt bzw. umgeklappt, dass er entlang
der y-z-Ebene liegt.
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Wie
durch 4 (A1) und 4 (B1) angezeigt,
wird insbesondere der erste HF-Impuls RF1, dessen Flip-Winkel (Pulswinkel)
45° beträgt und dessen
Phase in der x-Richtung ausgerichtet ist, zu den Spins S1 und S2
gesandt, deren Längsmagnetisierung
M0 und deren Quermagnetisierung gleich null ist, wobei, wie durch 4 (A2)
und 4 (B2) angezeigt, der den Spins S1 und S2 zuordenbare
Magnetisierungsvektor auf der y-z-Ebene gegenüber der 0°-Richtung in die 45°-Richtung
geneigt ist.
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Anschließend wird,
wie in 3 veranschaulicht, der Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv
zu dem Objekt SU gesandt.
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Wie
in 3 veranschaulicht, sendet die Scanneinheit 2 hier
von dem zweiten Zeitpunkt t12 ab bis zu dem dritten Zeitpunkt t13
den Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv aus. In dieser Ausführungsform
sendet die Scanneinheit 2 diesen Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls
Gv in Form eines bipolaren Impulssignals mit umgekehrter Polarität auf der
Zeitachse in Bezug auf den zentralen Zeitpunkt tv der Zeitspanne,
in der der Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv gesandt wird,
und mit dem gleichen zeitlich integrierten Wert. Wie durch 4 (A3)
und 4 (B3) angezeigt, werden in den Spins S1 und S2,
die durch den ersten HF-Impuls RF1 gekippt bzw. ausgelenkt werden,
die Phase des Spins S1 mit der ersten Geschwindigkeit und die Phase
des Spins 52 mit der zweiten Geschwindigkeit V2, die größer ist
als die erste Geschwindigkeit V1, gegeneinander verschoben.
-
Wie
durch 4 (A3) und 4 (B3) angezeigt,
wird der Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv insbesondere
derart gesandt, dass er die Phase des Spins S1 von Protonen, dessen
erste Geschwindigkeit V1 beträgt
und der sich in einem statischen Zustand befindet, und die Phase
des Spins S2 von Protonen, der sich in einem Bewegungszustand mit
einer Bewegung bei der zweiten Geschwindigkeit V2 befindet, die
schneller ist als die Geschwindigkeit V1, um 180° gegeneinander verschiebt. In
anderen Worten, was den Protonenspins S1 in dem statischen Zustand
anbetrifft, und wie durch 4 (A3) angezeigt,
verändert
die Sendung des Geschwindigkeitskodiergradientenimpulses Gv nicht
die Richtung des Magnetisierungsvektors des Spins S1. Andererseits, was
den Protonenspin S2 in dem Bewegungszustand anbetrifft und wie durch 4 (B3)
angezeigt, dreht die Sendung des Geschwindigkeitskodiergradientenimpulses
Gv den Magnetisierungsvektor des Spins S2 bei einem Winkel von 180° entlang
der x-y-Ebene, wodurch dieser von der 45°-Richtung in der x-y-Ebene zu
der –45°-Richtung
verändert
wird.
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Anschließend wird,
wie in 3 veranschaulicht, der zweite HF-Impuls RF2 zu
dem Objekt SU ausgesandt.
-
Wie
in 3 veranschaulicht, sendet die Scanneinheit 2 den
zweiten HF-Impuls RF2, der ein Rechteckimpuls ist, hier von dem
dritten Zeitpunkt t13 ab bis zu dem vierten Zeitpunkt t14. Wie durch 4 (A4)
und 4 (B4) angezeigt, werden die Seins S1 und S2,
deren Phasen durch den Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv
verschoben worden sind, entlang der y-z-Ebene gekippt bzw. ausgelenkt.
-
Insbesondere
wird der zweite HF-Impuls RF2, dessen Flip-Winkel 45° beträgt und dessen Phase
in der x-Richtung liegt, ausgesandt, um den Magnetisierungsvektor
des Spins S1 in einem statischen Zustand von der 45°-Richtung
in die 90°-Richtung
in der y-z-Ebene zu kippen bzw. zu neigen, wie dies durch 4 (A4)
angezeigt ist, und um den Magnetisierungsvektor des Spins S2 in
einem Bewegungszustand von der –45°-Richtung
in die 0°-Richtung
zu kippen bzw. zu neigen, wie dies durch 4 (B4) angezeigt
ist.
-
Wenn
der Winkel, um den der Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv
die Phase verschiebt, θ beträgt, sind
die Längsmagnetisierung
Mz und die Quermagnetisierung Mxy im Übrigen jeweils durch den mathematischen
Ausdruck (1) bzw. den mathematischen Ausdruck (2) dargestellt, wie
sie nachstehend angegeben sind: Mathematischer Ausdruck 1
Mathematischer Ausdruck 2
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Anschließend wird,
wie in 3 veranschaulicht, der Killerimpuls bzw. Aufhebungsimpuls
Gk zu dem Objekt SU ausgesandt.
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Wie
in 3 veranschaulicht, sendet die Scanneinheit 2 hier
den Killerimpuls Gk von dem vierten Zeitpunkt t14 ab bis zu dem
fünften
Zeitpunkt t15. Wie durch 4 (A5) und 4 (B5)
angezeigt, wird die Quermagnetisierung der Spins S1 und S2 durch den
zweiten HF-Impuls RF2 aufgehoben bzw. beseitigt.
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In
anderen Worten wird der Magnetisierungsvektor des Spins S1 in einem
statischen Zustand, wie er in der 90°-Richtung in der y-z-Ebene ausgerichtet
ist, durch Sendung des Aufhebungsimpulses Gk, wie durch 4 (A5)
angezeigt, phasenmäßig verteilt
und dadurch ausgelöscht.
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Anschließend wird,
wie in 2 aufgezeichnet, die Bildgebungssequenz IS ausgeführt (S21).
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Hier
führt die
Scanneinheit 2 die Bildgebungssequenz ES mittels eines
SSFP-Bildgebungsverfahrens aus.
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5 zeigt
ein Pulssequenzdiagramm der Bildgebungssequenz IS in der Ausführungsform
1 gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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In 5 kennzeichnen
RF die Zeitachse, auf der HF-Impulse
ausgesandt werden; Gslice die Zeitachse, auf der Gradientenimpulse
in der Schichtauswahlkodierrichtung ausgesandt werden, Gread die Zeitachse,
auf der Gradientenimpulse in der Ausleserichtung ausgesandt werden
und Gwarp die Zeitachse, auf der Gradientenimpulse in der Phasenkodierrichtung
ausgesandt werden, wobei jeweils die horizontale Achse die Zeit
t darstellt, während
die vertikale Achse die Impulsintensität kennzeichnet.
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Wie
in 5 veranschaulicht, werden bei der Ausführung der
Impulssequenz IS HF-Impulse RF in wiederholter Weise zu dem Objekt
SU gesandt. Hier sendet die Scanneinheit 2 HF-Impulse RF
zu dem Objekt SU mit einer derartigen Repetitionszeit TR, das die
Längsmagnetisierung
und die Quermagnetisierung von Spins in dem Objekt SU einen stabilen Zustand
einnehmen.
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Und
gemeinsam damit werden ein Schichtauswahlgradientenimpuls Gs zur
Auswahl der Schicht des Objektes SU, die durch diese HF-Impulse
RF angeregt wird, ein Phasenkodiergradientenimpuls Gr zur Phasenkodierung
der Magnetresonanzsignale, die in der Schicht erzeugt werden, die
durch diese HF-Impulse angeregt wird, und ein Frequenzkodiergradientenimpuls
zur Frequenzkodierung der Magnetresonanzsignale, die in der Schicht
erzeugt werden, die durch diese HF-Impulse angeregt wird, als Gradientenimpulse
zu dem Objekt SU innerhalb der Repetitionszeit TR ausgesandt. Hier
werden der Schichtauswahlgradientenimpuls, der Phasenkodiergradientenimpuls
und der Frequenzkodiergradientenimpuls in einer derartigen Weise
zu dem Objekt SU ausgesandt, dass der zeitlich integrierte Wert
innerhalb der Repetitionszeit TR zu null reduziert wird. In anderen
Worten und wie in 5 veranschaulicht, ist nach
der Erfassung der Magnetresonanzsignale als Bildgebungsdaten die
Quermagnetisierung in der Repetitionszeit TR zurückgedreht und die in dem Gradientenmagnetfeld
kodierte Phase zurückgesetzt.
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Wie
in 2 dargestellt, wird als nächstes entschieden, ob sämtliche
Bildgebungsdaten, die dem k-Raum entsprechen, erfasst worden sind
oder nicht (S22).
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Hier
beurteilt die Steuereinheit 30, ob all die dem k-Raum entsprechenden
Bilddaten erfasst worden sind oder nicht.
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Und
falls sämtliche
Bilddaten, die dem k-Raum entsprechen, noch nicht erfasst worden
sind (Nein), werden, wie in 2 veranschaulicht,
die Ausführung
der Vorbereitungssequenz PS (S11) und die Ausführung der Bildgebungssequenz
IS (S21) aufeinander folgend erneut vorgenommen. Somit werden Bilddaten
gesammelt, bis der k-Raum durch Wiederholung der Ausführung der
Vorbereitungssequenz PS (S11) und der Ausführung der Bildgebungssequenz
IS (S21) vollständig
gefüllt
worden ist.
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Andererseits
wird, wenn sämtliche
Bilddaten, die dem k-Raum entsprechen, gesammelt worden sind (Ja),
ein Bild erzeugt, wie dies in 2 (S31) veranschaulicht
ist.
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Hier
rekonstruiert die Bilderzeugungseinrichtung 31 unter Verwendung
der Bildgebungsdaten, die durch die Ausführung der Bildgebungssequenz
IS durch die Scanneinheit S2 erhalten werden, als Rohdaten ein Bild
in Bezug auf das Objekt SU.
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In
dieser Ausführungsform
wird, nachdem Spins in einem Bewegungszustand eine größere Längsmagnetisierung
aufweisen und gegenüber
der Längsmagnetisierung
von Spins, die sich in einem statischen Zustand befinden, ein größerer Unterschied
vorhanden ist, ein Bild erzeugt, in dem Spins in einem bewegten
Zustand verstärkt
oder hervorgehoben sind.
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Danach
wird ein Bild dargestellt, wie dies in 2 (S41)
veranschaulicht ist.
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Hier
empfängt
die Anzeigeeinheit 33 Daten in Bezug auf ein Bild des Objektes
SU von der Bilderzeugungseinheit 31 und zeigt das Bild
auf dem Anzeigebildschirm an.
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Wie
vorstehend beschrieben, wird in dieser Ausführungsform die Bildgebungssequenz
IS durch die Scanneinheit 2 ausgeführt, wobei vor der Ausführung der
Bildgebungssequenz IS die Scanneinheit 2 ferner die Vorbereitungssequenz
PS ausführt,
in der Vorbereitungsimpulse zu dem Objekt SU gesandt werden. Die
Scanneinheit 2 sendet als diese Vorbereitungsimpulse sukzessiv
zu dem Objekt SU den ersten HF-Impuls
RF1, der die in der magnetostatischen Richtung z in dem Objekt SU
orientierten Spins entlang der y-z-Ebene kippt oder auslenkt, den Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls
Gv, der in den durch den ersten HF-Impuls RF1 gekippten Spins die
Phase des Spins S1 in einem statischen Zustand und die Phase des
Spins S2 in einem Bewegungszustand gegeneinander verschiebt, und
den zweiten HF-Impuls RF2, der die Spins S1 und S2, deren Phasen
durch den Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv entlang der
y-z-Ebene gegeneinander
verschoben worden sind, kippt bzw. umklappt. Hier werden der erste
HF-Impuls RF1, der Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv und
der zweite HF-Impuls RF2 in einer derartigen Weise sukzessiv zu
dem Objekt SU gesandt, dass das erste Zeitintervall τ1 zwischen
dem zeitlichen Mittelpunkt tr1 der Zeitspanne, während der der erste HF-Impuls
RF1 gesandt wird, und dem zeitlichen Mittelpunkt tv der Zeitspanne,
während
der der Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv gesandt wird,
und das zweite Zeitintervall τ2
zwischen dem zeitlichen Mittelpunkt tv der Zeitspanne, während der
der Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv gesandt wird, und dem
zeitlichen Mittelpunkt tr2 der Zeitspanne, während der der zweite HF-Impuls
RF2 gesandt wird, gegeneinander abgeglichen bzw. einander gleichgemacht
werden. Und danach sendet sie ferner den Killer- bzw. Aufhebungsimpuls
Gk, um die Quermagnetisierung der durch den zweiten HF-Impuls gekippten Spins
aufzuheben bzw. zu beseitigen.
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Im
Ergebnis kann in dieser Ausführungsform in
der vorstehend beschriebenen Weise ein Bild erhalten werden, indem
der Teil, der sich mit einer vorgeschriebenen Bewegungsgeschwindigkeit
bewegt, in dem Objekt SU verstärkt
bzw. hervorgehoben ist. Da die Zeitdauer, während der die Vorbereitungsimpulse
angewandt werden, kurz ist, kann sie für unterschiedliche Zwecke verwendet
werden. Beispielsweise können,
da Magnetresonanzsignale von Arterien, in denen die Strömungsgeschwindigkeit
hoch ist, beispielsweise der ventralen Aorta, der Iliakalarterie
und der Femoralarterie, im Vergleich zu denjenigen von Venen, zu
Zerebrospinalflüssigkeit
und Urin mit höheren
Signalintensitäten
erhalten werden können, entsprechend
der Bewegungsgeschwindigkeit kontrastreiche Bilder gewonnen werden.
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Da
die Scanneinheit 2 die Bildgebungssequenz IS durch das
SSFP-artige Bildgebungsverfahren, das als FIESTA oder in sonstiger
Weise bezeichnet wird, ausführt,
können
ferner in dieser Ausführungsform
Signale mit höheren
Signalintensitäten aus
Geweben höheren
Rauschabstandes erhalten werden, und es kann ein kleines T2/T1-Verhältnis erzielt
werden, was es ermöglicht,
entsprechend der Bewegungsgeschwindigkeit kontrastreiche Bilder
zu erhalten. Während
in diesem Fall hohe Signalintensitäten von Venen, Zelebrospinalflüssigkeit
und Urin erhalten werden können,
können
durch Aussendung von Vorbereitungsimpulsen in dieser Aus führungsform
Bilder in Bezug auf Arterien mit hohen Strömungsgeschwindigkeiten mit
hohem Kontrast erhalten werden.
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Deshalb
kann in dieser Ausführungsform
die Einsatzflexibilität
verbessert werden, ohne dass ein Kontrastmittel verwendet werden
muss, wobei zur gleichen Zeit die Qualität von Bildern verbessert werden
kann.
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Ausführungsform 2
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Nachstehend
ist eine Ausführungsform
2 gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben.
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Diese
Ausführungsform
unterscheidet sich von der Ausführungsform
1 (3) in der zur Zeit der Abbildung des Objektes
SU ausgeführten
Vorbereitungssequenz. Diese Ausführungsform
stellt eine Vorbereitungssequenz auf der Basis des sog. CPMG-Verfahrens
(Carr-Purcell-Meiboon-Gukk-Verfahrens)
dar und ist, abgesehen davon, der Ausführungsform 1 ähnlich.
Aus diesem Grund ist eine erneute Beschreibung von gleichen Teilen
hier ausgelassen.
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6 zeigt
ein Pulssequenzdiagramm unter Veranschaulichung einer Vorbereitungssequenz
PS in der Ausführungsform
2 gemäß der vorliegenden Erfindung.
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In 6 bezeichnen
RF die Zeitachse der Sendung von HF-Impulsen, Gvenc die Zeitachse
der Sendung von Geschwindigkeitskodierimpulsen (Velocity Encoding
Pulses) und Gkill die Zeitachse bei der Sendung von sog. „Killerimpulsen" bzw. Aufhebungsimpulsen,
wobei jeweils die horizontale Achse die Zeit t darstellt, während die
vertikale Achse die Impulsintensität kennzeichnet. Hier stellen
Gvenc und Gkill die Zeitachsen der Sendung von Gradientenimpulsen
dar, wobei jede eine Zeitachse in wenigstens einer der Schichtauswahlrichtung,
der Phasenkodierrichtung und/oder der Frequenzkodierrichtung darstellt.
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7 zeigt
ein Vektordiagramm unter Veranschaulichung des Verhaltens der Spins
des Objektes SU, wenn die Vorbereitungssequenz PS in der Ausführungsform
2 der Erfindung ausgeführt
wird. In ähnlicher
Weise zeigt 8 ein Vektordiagramm unter Veranschaulichung
des Verhaltens der Spins des Objektes SU, wenn die Vorbereitungssequenz
PS in der Ausführungsform
2 gemäß der vorliegenden
Erfindung ausgeführt
wird, wobei das Vektordiagramm neben der 7 darzustellen
ist.
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In 7 und 8 betreffen
(A1), (A2), (A3), (A4), (A5), (A6), (A7), (A8) und (A9) das Verhalten des
Objektes SU in Bezug auf den Spin S1 bei der ersten Geschwindigkeit
V1 sequenziell in einer Zeitabfolge. Hier ist das Verhalten in Bezug
auf den Spin S1, wenn die erste Geschwindigkeit V1 null ist, nämlich in
einem statischen Zustand veranschaulicht. Andererseits betreffen
in 7 und 8 (B1), (B2), (B3), (B4), (B5),
(B6), (B7), (B8) und (B9) das Verhalten des Objektes SU in Bezug
auf den Spin S2, der sich mit der zweiten Geschwindigkeit V2 bewegt,
die schneller ist als die erste Geschwindigkeit V1, in einer sequentiellen
Zeitreihe.
-
Außerdem zeigen
in 7 (A1) und (B1) den Zustand, der durch die Spins
S1 und S2 in einem ersten Zeitpunkt t21 in dem in 6 veranschaulichten Pulssequenzdiagramm
eingenommen wird. In 7 zeigen (A2) und (B2) den Zustand,
der durch die Spins S1 und S2 in einem zweiten Zeitpunkt t22 in dem
in 6 veranschaulichten Pulssequenzdiagramm eingenommen
wird. In 7 veranschaulichen (A3) und
(B3) den Zustand, der durch die Spins S1 und S2 in einem dritten
Zeitpunkt t23 in dem in 6 veranschaulichten Pulssequenzdiagramm
eingenommen wird. In 7 veranschaulichen (A4) und (B4)
den Zustand, der durch die Spins S1 und S2 in einem vierten Zeitpunkt
t24 in dem in 6 veranschaulichten Pulssequenzdiagramm
eingenommen wird. In 7 veranschaulichen (A5) und
(B5) den Zustand, der durch die Spins S1 und S2 in einem fünften Zeitpunkt
t25 in dem in 6 veranschaulichten Pulssequenzdiagramm
eingenommen wird. In 8 veranschaulichen (A6) und
(B6) den Zustand, der durch die Spins S1 und S2 in einem sechsten Zeitpunkt
t26 in dem in 6 veranschaulichten Pulssequenzdiagramm
eingenommen wird. In 8 veranschaulichen (A7) und
(B7) den Zustand, der durch die Spins S1 und S2 in einem siebten
Zeitpunkt t27 in dem in 6 veranschaulichten Pulssequenzdiagramm
eingenommen wird. In 8 veranschaulichen (A8) und
(B8) den Zustand, der durch die Spins S1 und S2 in einem achten
Zeitpunkt t28 in dem in 6 veranschaulichten Pulssequenzdiagramm
eingenommen wird. In 8 veranschaulichen (A9) und
(B9) den Zustand, der durch die Spins S1 und S2 in einem neunten
Zeitpunkt t29 in dem in 6 veranschaulichten Pulssequenzdiagramm
eingenommen wird.
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Wie
in 6 veranschaulicht, sendet die Scanneinheit 2 bei
der Ausführung
der Pulssequenz PS, wie in der Ausführungsform 1, aufeinander folgend
zu dem Objekt SU den ersten HF-Impuls RF1, den Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls
Gv, den zweiten HF-Impuls LF2 und den Aufhebungsimpuls Gkm als die
Vorbereitungsimpulse. Wie in 6 veranschaulicht
und wie in der Ausführungsform
1, werden hier der erste HF-Impuls RF1, der Geschwindigkeitskodiergradienten impuls
Gv und der zweite HF-Impuls RF2 in einer derartigen Weise aufeinander
folgend zu dem Objekt SU gesandt, dass das erste Zeitintervall τ1 zwischen
dem zeitlichen Mittelpunkt tr1 der Zeitdauer, während der der erste HF-Impuls RF1
gesandt wird, und dem zeitlichen Mittelpunkt tv der Zeitdauer, während der
der Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv gesandt wird, und
das zweite Zeitintervall τ2
zwischen dem zeitlichen Mittelpunkt tv der Zeitdauer, während der
der Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv gesandt wird, und
dem zeitlichen Mittelpunkt tr2 der Zeitdauer, während der der zweite HF-Impuls
RF2 gesandt wird, einander gleich gemacht werden. Und danach wird,
wie in der Ausführungsform
1, ferner der Aufhebungsimpuls Gk gesandt. In dieser Ausführungsform
sendet die Scanneinheit 2, wie in der Ausführungsform
1, diesen ersten HF-Impuls RF1 und diesen zweiten HF-Impuls RF2
in einer derartigen Weise, um den Flip-Winkel von 45° zu erzielen.
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Abgesehen
davon wird in dieser Ausführungsform,
wie in 6 veranschaulicht, ein dritter HF-Impuls RF3 gesandt,
der den Spin im Vergleich zu der Spinauslenkung durch den ersten
HF-Impuls RF1 und den zweiten HF-Impuls RF2 unter einem anderen
Flipwinkel auslenkt bzw. kippt. Hier führt die Scanneinheit 2 die
Aussendung zu dem Objekt SU in einer derartigen Weise durch, dass
der Zeitmittelpunkt tr3 der Zeitdauer, während der der dritte HF-Impuls
RF3 ausgesandt wird, mit dem Zeitmittelpunkt τc1 des ersten Zeitintervalls τ1 innerhalb
des ersten Zeitintervalls τ1
zwischen dem zeitlichen Mittelpunkt tr1 der Zeitdauer, während der
der erste HF-Impuls HF1 gesandt wird, und dem zeitlichen Mittelpunkt
tv der Zeitdauer, während
der der Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv gesandt wird,
zusammenfällt.
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In
dieser Ausführungsform
sendet die Scanneinheit 2 den dritten HF-Impuls RF3 in
einer derartigen Weise, dass Spins um einen Flipwinkel von 180° entlang
der x-z-Ebene gekippt bzw. ausgelenkt werden, die die magnetostatische
Richtung z und die x-Richtung enthält, die zu der magnetostatischen Richtung
z und der y-Richtung orthogonal verläuft.
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Wie
ferner in 6 veranschaulicht, wird ein vierter
HF-Impuls RF4 gesandt, der Spins um den gleichen Flipwinkel kippt
bzw. auslenkt wie der Flipwinkel, unter dem der dritte HF-Impuls
RF3 Spins kippt bzw. auslenkt. Hier führt die Scanneinheit 2 die Aussendung
zu dem Objekt SU in einer derartigen Weise aus, dass der Zeitmittelpunkt
tr4 der Zeitdauer, während
der dieser vierte HF-Impuls RF4 gesandt wird, mit dem zeitlichen
Mittelpunkt τc2
des zweiten Zeitintervalls τ2
innerhalb des zweiten Zeitintervalls τ2 zwischen dem Zeitmittelpunkt
tv der Zeitdauer, während
der der Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv gesandt wird,
und dem Zeitmittelpunkt tr2 der Zeitdauer, während der der zweite HF-Impuls RF2
gesandt wird, zusammenfällt
bzw. übereinstimmt.
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In
dieser Ausführungsform
sendet die Scanneinheit 2 den vierten HF-Impuls RF4 derart
aus, dass sie Spins bei einem Flipwinkel von 180° entlang der x-z-Ebene, wie
bei der Sendung des dritten HF-Impulses RF3, kippt bzw. auslenkt.
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Auf
diese Weise werden der dritte HF-Impuls RF3 und der vierte HF-Impuls
RF4 in einer derartigen Weise gesandt, dass der zeitliche Mittelpunkt
tr3 der Zeitdauer, während
der der dritte HF-Impuls RF3 gesandt wird, und der zeitli che Mittelpunkt
tr4 der Zeitdauer, während
der der vierte HF-Impuls RF4 gesandt wird, nach vorne und nach hinten
in der Zeitachsenrichtung in Bezug auf den Zeitmittelpunkt tv der
Zeitdauer, während
der der Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv gesandt wird,
als die Achse symmetrisch ist.
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Die
verschiedenen Vorbereitungsimpulse sind nachstehend in der angegebenen
Reihenfolge beschrieben.
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Zunächst wird,
wie in 6 veranschaulicht, der erste HF-Impuls RF1 zu
dem Objekt SU gesandt.
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Wie
in 6 veranschaulicht, sendet die Scanneinheit 2 hier
den ersten HF-Impuls RF1, der einen Rechteckimpuls bildet, von dem
ersten Zeitpunkt t21 ab bis zu dem zweiten Zeitpunkt t22, wie bei
der Ausführungsform
1. Wie durch 7 (A1) und 7 (B1)
angezeigt, sendet die Scanneinheit 2 in dieser Ausführungsform
den ersten HF-Impuls RF1 zu den Spins S1 und S2 von Protonen, deren Magnetisierungsvektor
in der magnetostatischen Richtung z ausgerichtet ist, in dem Objekt
SU aus. Wie durch 7 (A2) und 7 (B2)
angezeigt, wird der Magnetisierungsvektor der Spins S1 und S2 gekippt
bzw. ausgelenkt, um entlang der y-z-Ebene zu liegen.
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Wie
durch 7 (A1) und 7 (B1) angezeigt,
wird insbesondere der erste HF-Impuls RF1, dessen Flipwinkel 45° beträgt und dessen
Phase in der x-Richtung liegt, zu den Spins S1 und S2 gesandt, deren
Längsmagnetisierung
M0 ist und deren Quermagnetisierung null beträgt, wobei, wie durch 7 (A2)
und 7 (B2) angezeigt, der Magnetisierungs vektor durch
die Spins S1 und S2 von der 0°-Richtung
zu der 45°-Richtung
in der y-z-Ebene gekippt bzw. geneigt wird.
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Als
nächstes
wird, wie in 6 veranschaulicht, der dritte
HF-Impuls RF3 zu dem Objekt SU gesandt.
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Wie
in 6 veranschaulicht, sendet die Scanneinheit 2 hier
den dritten HF-Impuls RF3, der einen Rechteckimpuls bildet, um einen
Flipwinkel von 180° und
eine Phase in der y-Richtung zu erreichen, von dem dritten Zeitpunkt
t23 bis zu dem vierten Zeitpunkt t24.
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Wie
durch 7 (A3) und 7 (B3) angezeigt,
sendet die Scanneinheit 2 insbesondere den dritten HF-Impuls
RF3 zu den Spins S1 und S2, die durch Ungleichmäßigkeit des statischen Magnetfeldes
um 90° gegenüber der
y-z-Ebene gewendet werden und deren Magnetisierungsvektor in der
x-z-Ebene beispielsweise
in der 45°-Richtung
geneigt ist, wobei, wie durch 7 (A4) und 7 (B4)
angezeigt, die Spins S1 und S2 durch einen Flipwinkel von 180° gekippt
werden, um ihren Magnetisierungsvektor um 225° in der x-z-Ebene zu neigen.
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Als
nächstes
wird, wie in 6 veranschaulicht, der Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv
zu dem Objekt SU gesandt.
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Wie
in 6 veranschaulicht, sendet die Scanneinheit 2 hier
den Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv von dem vierten Zeitpunkt
t24 ab bis zu dem fünften
Zeitpunkt t25 in der gleichen Weise wie in der Ausführungsform
1. Wie ferner durch 7 (A5) und 7 (B5)
angezeigt, werden die Phase des Spins S1 mit der ersten Geschwindigkeit V1 und
die Phase des Spins S2 mit der zweiten Geschwindigkeit V2, die schneller
ist als die erste Geschwindigkeit V1, gegeneinander verschoben.
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Wie
durch 7 (A5) und 7 (B5) angezeigt,
wird der Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv insbesondere
derart gesandt, dass die Phase des Protonenspins S1, dessen erste
Geschwindigkeit V1 null ist und der sich in einem statischen Zustand
befindet, und die Phase des Spins S2 von Protonen in einem bewegten
Zustand einer Bewegung bei der zweiten Geschwindigkeit V2, die größer ist
als die erste Geschwindigkeit V1, um 180° gegeneinander verschoben werden.
Somit veranlasst die Aussendung des Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls
Gv bei dem Protonenspin S1 in dem statischen Zustand, wie durch 7 (A5)
angezeigt, den Magnetisierungsvektor des Spins S1, um 180° gedreht
zu werden, wobei die Ungleichmäßigkeit
des statischen Magnetfeldes bewirkt, dass sich dieser von der 225°-Richtung
in der y-z-Ebene zu der 135°-Richtung verändert. Was
den Protonenspin S2 in dem Bewegungszustand anbetrifft, wird, wie
durch 7 (B5) angezeigt, der Magnetisierungsvektor zwar
durch die Sendung des Geschwindigkeitskodiergradientenimpulses Gv
um 180° gedreht,
wobei jedoch die Ungleichmäßigkeit
des statischen Magnetfeldes diesen um weitere 180° zu einem
Gesamtmaß von
360° dreht,
was seine Rückkehr
zu der ursprünglichen
Position zur Folge hat.
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Danach
wird, wie in 6 veranschaulicht, der vierte
HF-Impuls HF4 zu dem Objekt SU gesandt.
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Wie
in 6 veranschaulicht, sendet die Scanneinheit 2 hier
den vierten HF-Impuls RF4, der ein Rechteckimpuls ist, in einer
derartigen Weise, um einen Flipwinkel von 180° und eine Phase in der y-Richtung
zu erzielen, von dem fünften
Zeitpunkt t25 ab bis zu dem sechsten Zeitpunkt t26.
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Wie
durch 8 (A6) und 8 (B6) angezeigt,
sendet die Scanneinheit 2 insbesondere den vierten HF-Impuls
RF4, um den Magnetisierungsvektor der Spins S1 und S2 um einen Flipwinkel
von 180° in
der x-z-Ebene zu kippen.
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Als
nächstes
wird, wie in 6 veranschaulicht, der zweite
HF-Impuls (RF2) zu dem Objekt SU gesandt.
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Wie
in 6 veranschaulicht, sendet die Scanneinheit 2 hier
den zweiten HF-Impuls RF2, der einen Rechteckimpuls bildet, von
dem siebten Zeitpunkt t27 ab bis zu dem achten Zeitpunkt t28.
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Wie
durch 8 (A7) und 8 (B7) angezeigt,
sendet die Scanneinheit 2 insbesondere den zweiten HF-Impuls
RF2 zu den Spins S1 und S2, deren Magnetisierungsvektor durch Ungleichmäßigkeit des
statischen Magnetfeldes um 90° gewendet
wird, und bewirkt, wie durch 8 (A8) und 8 (B8)
angezeigt, dass der Magnetisierungsvektor des Spins S1 und S2 um
einen Flipwinkel von 45° ausgelenkt wird.
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Als
nächstes
wird, wie in 6 veranschaulicht, der Killer-
bzw. Aufhebungsimpuls Gk zu dem Objekt SU gesandt.
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Wie
in 6 veranschaulicht, sendet die Scanneinheit 2 hier
den Aufhebungsimpuls Gk von dem achten Zeitpunkt t28 ab bis zu dem
neunten Zeitpunkt t29. Wie durch 8 (A9) und 8 (B9) angezeigt,
wird die Quermagnetisierung der Spins S1 und S2, die durch den zweiten
HF-Impuls LF2 gekippt worden sind, abgebaut bzw. beseitigt.
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In
anderen Worten wird durch Sendung des Aufhebungsimpulses Gk, wie
durch 8 (A9) angezeigt, der Magnetisierungsvektor des
Spins S1 in einem statischen Zustand, der in der 90°-Richtung
auf der y-z-Ebene ausgerichtet ist, phasenmäßig verteilt bzw. dephasiert
und dadurch beseitigt.
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Wie
vorstehend beschrieben, werden bei der Ausführung der Vorbereitungssequenz
PS in dieser Ausführungsform
zusätzlich
zu den Vorbereitungsimpulsen gemäß der ersten
Ausführungsform
der dritte HF-Impuls RF3 und der vierte HF-Impuls zur Kippung von Spins um einen
Flipwinkel von 180° ausgesandt. Hier
sendet die Scanneinheit 2 den dritten HF-Impuls zu dem Objekt
SU in einer derartigen Weise aus, dass der zeitliche Mittelpunkt
tr3 der Zeitdauer, während
der dieser dritte HF-Impuls RF3 gesandt wird, mit dem zeitlichen
Mittelpunkt τc1
des ersten Zeitintervalls τ1
innerhalb des ersten Zeitintervalls τ1 zwischen dem zeitlichen Mittelpunkt
tr1 der Zeitdauer, während
der der erste HF-Impuls RF1 gesandt wird und dem zeitlichen Mittelpunkt
tv der Zeitdauer, während
der der Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv gesandt wird,
zusammenfällt.
-
Ferner
sendet die Scanneinheit 2 den vierten HF-Impuls RF4 zu
dem Objekt SU in einer derartigen Weise, dass der zeitliche Mittelpunkt
tr4 der Zeitdauer, während
der dieser vierte HF-Impuls RF4 gesandt wird, mit dem zeitlichen
Mittelpunkt τc2
des zweiten Zeitintervalls τ2
innerhalb des zweiten Zeitintervalls τ2 zwischen dem zeitlichen Mittelpunkt
tv der Zeitdauer, während
der der Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv gesandt wird,
und dem zeitlichen Mittelpunkt tr2 der Zeitdauer, während der
der zweite HF-Impuls
RF2 gesandt wird, zusammenfällt.
-
Wie
in 7 und 8, auf die vorstehend Bezug
genommen worden ist, veranschaulicht, kehrt der Spin S1 in einem
statischen Zustand, der durch Ungleichmäßigkeit des statischen Magnetfeldes
bei der Ausführung
der Vorbereitungssequenz PS phasenverschoben wird, in die y-Richtung
in dem siebten Zeitpunkt t27 (vgl. 8 (A8))
zurück,
nachdem der dritte HF-Impuls RF3 und der vierte HF-Impuls ausgesandt
worden sind, die die Spins um einen Flipwinkel von 180° kippen,
so dass der Einfluss der Inhomogenität des statischen Magnetfeldes
dadurch aufgehoben wird.
-
Folglich
kann in dieser Ausführungsform,
wie bei der Ausführungsform
1, ein Bild erhalten werden, in dem der sich mit einer vorgeschriebenen
Bewegungsgeschwindigkeit bewegende Teil in dem Objekt SU verstärkt bzw.
hervorgehoben ist, wobei zur gleichen Zeit die Qualität von Bildern
verbessert werden kann, weil der Einfluss der Inhomogenität des statischen
Magnetfeldes kompensiert werden kann.
-
Ausführungsform 3
-
Nachstehend
ist eine Ausführungsform
3 gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben.
-
9 zeigt
ein Pulssequenzdiagramm unter Veranschaulichung der Vorbereitungssequenz
PS in einer Ausführungsform
3 gemäß der vorliegenden Erfindung.
-
In 9 bezeichnen
RF die Zeitachse der Sendung von HF-Impulsen, Gvenc die Zeitachse
der Sendung von Geschwindigkeitskodierimpulsen und Gkill die Zeitachse
der Sendung von sog. „Killer-„ bzw.
Aufhebungsimpulsen, wobei jeweils die horizontale Achse die Zeit
t darstellt, während
die vertikale Achse die Impulsintensität kennzeichnet. Hier stellen Gvenc
und Gkill die Zeitachsen der Gradientenimpulssendung dar, wobei
sie jeweils eine Zeitachse in wenigstens einer der Schichtauswahlrichtung,
der Phasenkodierrichtung und/oder der Frequenzkodierrichtung darstellen.
-
Die
Vorbereitungssequenz PS, die bei der Abbildung des Objektes SU in
dieser Ausführungsform
ausgeführt
wird, unterscheidet sich von derjenigen der Ausführungsform 2 (6).
Abgesehen davon ist diese Ausführungsform
der Ausführungsform 2 ähnlich.
Aus diesem Grund ist eine Wiederholung der Beschreibung von gleichen
Teilen weggelassen.
-
In
dieser Ausführungsform,
wie sie in 9 veranschaulicht ist, sendet
die Scanneinheit 2 als einen Vorbereitungsimpuls zusätzlich zu
den Vorbereitungsimpulsen gemäß der Ausführungsform
2 einen „Killer-„ bzw.
Aufhebungsimpuls Gkp zur Erzeugung eines Gradientenmagnetfeldes
zum Abbau bzw. zur Aufhebung der Quermagnetisierung von Spins in dem
Objekt SU vor der Sendung des ersten HF-Impulses RF1 aus.
-
Da
die Quermagnetisierung von Spins vor der Aussendung des ersten HF-Impulses
RF1 beseitigt wird, kann diese Ausführungsform dazu dienen, die
Qualität
von Bildern zusätzlich
zu den Effekten der Ausführungsform
2 zu verbessern.
-
Ausführungsform 4
-
Eine
Ausführungsform
4 gemäß der vorliegenden
Erfindung ist nachstehend beschrieben.
-
10 zeigt
ein Pulssequenzdiagramm unter Veranschaulichung der Vorbereitungssequenz
PS in einer Ausführungsform
4 gemäß der vorliegenden Erfindung.
-
In 10 bezeichnen
RF die Zeitachse der Sendung von HF-Impulsen, Gvenc die Zeitachse
der Sendung von Geschwindigkeitskodierimpulsen und Gkill die Zeitachse
der Sendung von sog. „Killer-" bzw. Aufhebungsimpulsen,
wobei jeweils die horizontale Achse die Zeit t kennzeichnet, während die
vertikale Achse die Impulsintensität darstellt. Hier stellen Gvenc
und Gkill die Zeitachsen der Sendung von Gradientenimpulsen dar,
wobei jede eine Zeitachse in wenigstens einer der Schichtauswahlrichtung,
der Phasenkodierrichtung und/oder der Frequenzkodierrichtung darstellt.
-
Die
Vorbereitungssequenz PS, die zur Abbildung des Objektes SU in dieser
Ausführungsform ausgeführt wird,
unterscheidet sich von derjenigen in der Ausführungsform 3 (9).
Abgesehen davon ist diese Ausführungsform
der Ausführungsform
3 ähnlich.
Aus diesem Grund wird eine Wiederholung der Beschreibung von gleichen
Teilen vermieden.
-
In
dieser Ausführungsform,
wie sie in 10 veranschaulicht ist, sendet
die Scanneinheit 2 den zweiten HF-Impuls RF2 unter den Vorbereitungsimpulsen
in der Ausführungsform
3 derart aus, dass Spins um einen Flipwinkel von –45° gekippt
werden.
-
Aus
diesem Grund kann in dieser Ausführungsform
eine hohe Signalintensität
für Spins
in einem statischen Zustand erhalten werden, während für Spins in einem bewegten Zustand
eine niedrige Signalintensität
erhalten werden kann, so dass folglich Bilder mit hohem Kontrast
zwischen den Teilen in einem statischen Zustand und den Teilen in
einem Bewegungszustand erhalten werden können.
-
Ausführungsform
5 Eine Ausführungsform
5 gemäß der vorliegenden
Erfindung ist nachstehend beschrieben.
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11 zeigt
ein Pulssequenzdiagramm unter Veranschaulichung der Vorbereitungssequenz
PS in einer Ausführungsform
5 gemäß der vorliegenden Erfindung.
-
In 11 bezeichnen
RF die Zeitachse der Sendung von HF-Impulsen, Gvenc die Zeitachse
der Sendung von Geschwindigkeitskodierimpulsen und Gkill die Zeitachse
der Sendung von Lösch-
bzw. Aufhebungsimpulsen, wobei jeweils die horizontale Achse die
Zeit t kennzeichnet, während
die vertikale Achse die Impulsintensität darstellt. Hier stellen Gvenc und
Gkill die Zeitachsen der Sendung von Gradientenimpulsen dar, wobei
jede eine Zeitachse in wenigstens einer der Schichtauswahlrichtung,
der Phasenkodierrichtung und/oder der Frequenzkodierrichtung darstellt.
-
Die
Vorbereitungssequenz PS, die zur Abbildung des Objektes SU in dieser
Ausführungsform ausgeführt wird,
unterscheidet sich von derjenigen in der Ausführungsform 3 (9).
Abgesehen davon ist diese Ausführungsform
der Ausführungsform
3 ähnlich.
Aus diesem Grund wird eine Wiederholung der Beschreibung von gleichen
Teilen vermieden.
-
In
dieser Ausführungsform,
wie sie in 11 veranschaulicht ist, sendet
die Scanneinheit 2 den ersten HF- Impuls RF und den zweiten HF-Impuls RF2
unter den Vorbereitungsimpulsen in der Ausführungsform 3 in einer derartigen
Weise, dass sie Spins um einen Flipwinkel von 90° kippt bzw. auslenkt.
-
Aus
diesem Grund ist es in dieser Ausführungsform möglich, die
Längsmagnetisierung
von Spins in einem statischen Zustand ins Negative umzukehren, während die
Längsmagnetisierung
von Spins in einem Bewegungszustand ins Positive umgedreht werden
kann, so dass folglich Bilder mit hohem Kontrast zwischen den Teilen
in einem statischen Zustand und den Teilen in einem bewegten Zustand
wie in der Ausführungsform
3 erhalten werden können.
-
Ausführungsform 6
-
Eine
Ausführungsform
6 gemäß der vorliegenden
Erfindung ist nachstehend beschrieben.
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12 zeigt
ein Pulssequenzdiagramm unter Veranschaulichung der Vorbereitungssequenz
PS in einer Ausführungsform
6 gemäß der vorliegenden Erfindung.
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In 12 bezeichnen
RF die Zeitachse der Sendung von HF-Impulsen, Gvenc die Zeitachse
der Sendung von Geschwindigkeitskodierimpulsen und Gkill die Zeitachse
der Sendung von sog. „Killer-" bzw. Aufhebungsimpulsen,
wobei jeweils die horizontale Achse die Zeit t kennzeichnet, während die
vertikale Achse die Impulsintensität darstellt. Hier stellen Gvenc
und Gkill die Zeitachsen der Sendung von Gradientenimpulsen dar,
wobei jede eine Zeitachse in wenigstens einer der Schichtauswahlrichtung,
der Phasenkodierrichtung und/oder der Frequenzkodierrichtung darstellt.
-
Die
Vorbereitungssequenz PS, die zur Abbildung des Objektes SU in dieser
Ausführungsform ausgeführt wird,
unterscheidet sich von derjenigen in der Ausführungsform 3 (9).
Abgesehen davon ist diese Ausführungsform
der Ausführungsform
3 ähnlich.
Aus diesem Grund wird eine wiederholte Beschreibung von gleichen
Teilen vermieden.
-
In
dieser Ausführungsform,
wie sie in 12 veranschaulicht ist, sendet
die Scanneinheit 2 den ersten HF-Impuls RF1 und den zweiten HF-Impuls RF2
derart aus, um einen Flipwinkel von 22,5° und eine Phase in der x-Richtung
zu erzielen. In anderen Worten sendet die Scanneinheit 2 den
ersten HF-Impuls RF1 und den zweiten HF-Impuls RF2 zu dem Objekt
SU, um Spins um einen Flipwinkel von 22,5° zu kippen.
-
Wie
in 12 veranschaulicht, sendet die Scanneinheit 2 aufeinander
folgend einen ersten Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv1
und einen zweiten Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv2, der
die umgekehrte Polarität
in Bezug auf diejenige des ersten Geschwindigkeitskodiergradientenimpulses
Gv1 auf der Zeitachse aufweist, als die Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse
Gv, so dass in dem ersten Zeitintervall τ1 der zeitliche Mittelpunkt
tv1 der Zeitdauer, während
der der erste Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv1 ausgesandt
wird, und der zeitliche Mittelpunkt tv2 der Zeitdauer, während der
der zweite Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv2 ausgesandt
wird, in symmetrischer Weise zwischeneinander auf der Zeitachse
den zeitlichen Mittelpunkt τc1
des ersten Zeitintervalls τ1
aufnehmen. Gemeinsam damit sendet die Scanneinheit 2 in
einer aufeinander folgenden Weise einen dritten Geschwindig keitskodiergradientenimpuls
Gv3 und einen vierten Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv4,
der eine umgekehrte Polarität
in Bezug auf diejenige des dritten Geschwindigkeitskodiergradientenimpulses
Gv3 aufweist, so dass in dem zweiten Zeitintervall τ2 der zeitliche
Mittelpunkt tv3 der Zeitdauer, während
der der dritte Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv3 gesandt
wird, und der zeitliche Mittelpunkt tv4 der Zeitdauer, während der
der vierte Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv4 gesandt wird,
in symmetrischer Weise zwischen einander auf der Zeitachse den zeitlichen
Mittelpunkt τc2
des zweiten Zeitintervalls t2 aufnehmen.
-
In
anderen Worten führt
die Scanneinheit 2 die Aussendung derart aus, dass die
zeitlichen Mittelpunkte tv1, tv2, tv3 und tv4 der Zeitdauern, während derer
der erste Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv1, der zweite
Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv2, der dritte Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls
Gv3 und der vierte Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv4 auf
der Zeitachse in Bezug auf die zeitlichen Mittelpunkte tv der Zeitdauern, während derer
der erste Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv1, der zweite
Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv2, der dritte Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls
Gv3 und der vierte Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv4 ausgesandt
werden, symmetrisch ausgerichtet sind.
-
Abgesehen
davon sendet die Scanneinheit 2, wie in 12 veranschaulicht,
als einen weiteren Vorbereitungsimpuls einen fünften HF-Impuls RF5, dessen
Flipwinkel –45° beträgt und dessen
Phase in der x-Richtung liegt. In anderen Worten sendet die Scanneinheit 2 den
fünften
HF-Impuls RF5 derart aus, dass Spins entlang der y-z-Ebene um einen
Flipwinkel von –45° gekippt
werden. Hier sendet die Scanneinheit 2 zu dem Objekt SU
den fünften
HF-Impuls RF5 derart aus, dass nach der Aussendung des zweiten Geschwindigkeitskodiergradientenimpulses Gv2,
vor der Aussendung des dritten Geschwindigkeitskodiergradientenimpulses
Gv3 und innerhalb eines dritten Zeitintervalls τ3 zwischen dem zeitlichen Mittelpunkt
tr3 der Zeitdauer, während
der der dritte HF-Impuls
RF3 gesandt wird, und dem zeitlichen Mittelpunkt tr4 der Zeitdauer,
während
der der vierte HF-Impuls RF4 gesandt wird, der zeitliche Mittelpunkt
tr5 der Zeitdauer, während
der der fünfte HF-Impuls
RF5 gesandt wird, mit dem zeitlichen Mittelpunkt τc3 des dritten
Zeitintervalls τ3
zusammenfällt.
Somit wird ein weiterer HF-Impuls in Übereinstimmung mit dem zeitlichen
Mittelpunkt der Zeit ausgesandt, während der die beiden HF-Impulse,
deren Flip-Winkel 180° beträgt, ausgesandt
werden.
-
Wie
vorstehend beschrieben kann in dieser Ausführungsform die Qualität von Bildern
verbessert werden, indem jeder Impuls aus dem ersten Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls
Gv1, dem zweiten Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv2, dem
dritten Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv3 und dem vierten
Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv4 derart ausgesandt wird,
dass jeder Impuls aus dem dritten HF-Impuls und dem vierten HF-Impuls,
deren Flipwinkel 180° beträgt, dazwischen
aufgenommen wird. Während,
wie in 6 veranschaulicht, großflächige Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse
in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform erforderlich sind,
kann ferner, nachdem die Fläche
(der zeitlich integrierte Wert) jedes Geschwindigkeitskodiergradientenimpulses durch
Aussendung von Geschwindigkeitskodiergradientenimpulsen vor und
nach der Aussendung von 180°-HF-Impulsen
reduziert werden kann, die Dauer der Vorbereitungssequenzausführung in
dieser Ausführungsform
verkürzt
werden.
-
Ferner
kann in dieser Ausführungsform
die Qualität
von Bildern verbessert werden, indem der fünfte HF-Impuls RF5 derart ausgesandt
wird, dass er zwischen dem dritten HF-Impuls und dem vierten HF-Impuls, deren
Flip-Winkel 180° beträgt, angeordnet
ist. Und dies ermöglicht
es, unterschiedliche Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse in
mehrere Richtungen zur gleichen Zeit auszusenden und die Signalintensitätsformel
in eine von dem mathematischen Ausdruck (1) verschiedene Form zu ändern.
-
Ausführungsform 7
-
Eine
Ausführungsform
7, die der vorliegenden Erfindung entspricht, ist nachstehend beschrieben.
-
13 zeigt
ein Pulssequenzdiagramm unter Veranschaulichung der Vorbereitungssequenz
PS in der Ausführungsform
7 gemäß der vorliegenden Erfindung.
-
In 13 bezeichnen
RF die Zeitachse der Sendung von HF-Impulsen, Gread die Zeitachse,
auf der Gradientenimpulse in der Frequenzkodierrichtung in dem Objekt
ausgesandt werden; Gwarp die Zeitachse, auf der Gradientenimpulse
in der Phasenkodierrichtung ausgesandt werden; und Gslice die Zeitachse,
auf der Gradientenimpulse in der Schichtauswahlkodierrichtung ausgesandt
werden, wobei jeweils die horizontale Achse die Zeit t kennzeichnet, während die
vertikale Achse die Impulsintensität darstellt.
-
Die
Vorbereitungssequenz PS, die zur Abbildung des Objektes SU in dieser
Ausführungsform ausgeführt wird,
unterscheidet sich von derjenigen in der Ausführungsform 6 (12).
Abgesehen davon ist diese Ausführungsform
der Ausführungsform
6 ähnlich.
Aus diesem Grund wird eine Wiederholung der Beschreibung von gleichen
Teilen vermieden.
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In
dieser Ausführungsform,
sendet die Scanneinheit 2, wie in 13 veranschaulicht,
den ersten HF-Impuls RF1 und den zweiten HF-Impuls RF2 derart aus,
um einen Flipwinkel von 5,6° und
eine Phase in der x-Richtung zu erzielen. Wie in 13 veranschaulicht,
sendet die Scanneinheit 2 den fünften HF-Impuls RF5 derart
aus, um einen Flipwinkel von 33,8° und
eine Phase in der x-Richtung zu erzielen. In anderen Worten sendet
die Scanneinheit 2 den ersten HF-Impuls RF1 und den zweiten HF-Impuls RF2
derart aus, dass Spins entlang der y-z-Ebene unter einem Flipwinkel
von 5,6° gekippt
werden, wobei die Scanneinheit 2 zur gleichen Zeit den
fünften HF-Impuls
RF5 zu dem Objekt SU derart sendet, dass Spins entlang der y-z-Ebene
unter einem Flipwinkel von 33,8° gekippt
werden.
-
Ferner
sendet die Scanneinheit 2 in dieser Ausführungsform,
wie in 13 veranschaulicht, aufeinander
folgend zu dem Objekt SU als die dritten HF-Impulse RF3 zwei HF-Impulse
RF31 und RF32 aus, die Spins um einen Flipwinkel von 180° auslenken,
so dass diese innerhalb des ersten Zeitintervalls τ1 liegen
und bezüglich
der Zeitachse symmetrisch zu dem dazwischen befindlichen mittleren
Zeitpunkt τc1
des Zeitintervalls τ1
angeordnet sind. Ferner sendet die Scanneinheit 2 in einer
aufeinander folgenden Weise zu dem Objekt SU als die vierten HF-Impulse RF4
zwei HF-Impulse
RF41 und RF42, die Spins um einen Flipwinkel von 0° kippen,
und zwar innerhalb des zweiten Zeitintervalls τ2 und in einer symmetrischen
Weise auf der Zeitachse in Bezug auf den dazwischen liegenden zeitlichen
Mittelpunkt τc2
des zweiten Zeitintervalls τ2.
-
Ferner
sendet die Scanneinheit 2, wie in 13 veranschaulicht,
aufeinander folgend als die Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse
Gv erste Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse Gv11r, Gv11w, Gv11s,
Gv12r, Gv12w und Gv12s sowie zweite Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse Gv21r,
Gv21w, Gv21s, Gv22r, Gv22w und Gv22s, die eine umgekehrte Polarität in Bezug
auf die ersten Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse Gv11r, Gv11w,
Gv11s, Gv12r, Gv12w und Gv12s bezüglich der Zeitachse aufweisen,
so dass diese in Bezug auf die Zeitachse symmetrisch zu den zeitlichen
Mittelpunkten tr31 und tr32 der Zeitdauern liegen, während derer
die beiden HF-Impulse RF31 und RF32 als die dritten HF-Impulse RF3 dazwischen
ausgesandt werden. Und die Scanneinheit 2 sendet aufeinander
folgend dritte Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse Gv31r, Gv31w,
Gv31s, Gv32r, Gv32w, Gv32s sowie vierte Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse Gv41r,
Gv41w, Gv41s, Gv42r, Gv42w und Gv42s, die die umgekehrte Polarität in Bezug
auf die dritten Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse Gv31r, Gv31w,
Gv31s, Gv32r, Gv32w und Gv32s haben, so dass diese in Bezug auf
die Zeitachse symmetrisch zu den zeitlichen Mittelpunkten tr41 und
tr42 der Zeitdauern liegen, während
derer die beiden HF-Impulse RF41 und RF42 als die vierten HF-Impulse
RF4 dazwischen ausgesandt werden. Hier sendet die Scanneinheit 2 die
Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse in die Schichtauswahlrichtung
Gslice, die Phasenkodierrichtung Gwarp und die Frequenzkodierrichtung
Gread, um Korrelationen auf den jeweiligen Achsen zu reduzieren.
-
Abgesehen
von diesen sendet die Scanneinheit 2 als Vorbereitungsimpulse
einen sechsten HF-Impulse RF6 und einen siebten HF-Impuls RF7, deren
Flipwinkel –22,5° beträgt und deren
Phase in der x-Richtung liegt. Hier sendet die Scanneinheit 2 zeitlich
versetzt gegenüber
den mehreren HF-Impulsen
RF31 und RF32, die aufeinander folgend als die dritten HF-Impulse
RF3 gesandt werden, den dritten HF-Impuls RF6 zu dem Objekt SU derart aus,
dass der zeitliche Mittelpunkt tr6 der Zeitdauer, während der
der sechste HF-Impuls
RF6 gesandt wird, zwischen einem Paar von HF-Impulsen RF31 und RF32 zu
liegen kommt und mit dem zeitlichen Mittelpunkt tr3 der Zeitdauer,
während
der das Paar von HF-Impulsen
RF31 und RF32 gesandt werden, zusammenfällt. Und damit einher sendet
die Scanneinheit 2 zu dem Objekt SU einen siebten HF-Impuls
RF7 zeitlich außerhalb
der mehreren HF-Impulse RF41 und RF42, die aufeinander folgend als
ein vierter HF-Impuls RF4 ausgesandt werden, so dass der zeitliche Mittelpunkt
tr7 der Zeitdauer, während
der der siebte HF-Impuls RF7 gesandt wird, zwischen einem Paar von
HF-Impulsen RF41
und RF42 zu liegen kommt und mit dem zeitlichen Mittelpunkt tr4
der Zeitdauer, während
der das Paar von HF-Impulsen RF41 und RF42 gesandt werden, zusammenfällt. In
dieser Ausführungsform
wird der sechste HF-Impuls RF6 zu dem Objekt SU derart gesendet,
dass der zeitliche Mittelpunkt tr6 der Zeitdauer, während der
der sechste HF-Impuls
RF6 gesandt wird, mit dem zeitlichen Mittelpunkt tr3 der Zeitdauer,
während
der die mehreren HF-Impulse RF31 und RF32 als dritte HF-Impulse
RF3 gesandt werden, übereinstimmt,
um Spins entlang der y-z-Ebene um einen Flipwinkel von –22,5° auszulenken.
In ähnlicher
Weise wird mit dem Ziel, dass der zeitliche Mittelpunkt tr7 der
Zeitdauer, während
der der siebte HF-Impuls ausgesandt wird, mit dem zeitlichen Mittelpunkt
tr4 der Zeitdauer, während
der die mehreren HF-Impulse RF41 und RF42 als vierte HF-Impulse
RF4 gesandt werden, zusammenfällt,
dieser siebte HF-Impuls RF7 derart zu dem Objekt SU gesandt, dass
Spins entlang der y-z-Ebene
um einen Flipwinkel von –22,5° gekippt
werden.
-
Aus
diesem Grund können
in dieser Ausführungsform,
nachdem jeder der Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse in der
Schichtauswahlrichtung, der Phasenkodierrichtung und der Frequenzkodierrichtung
gesandt wird, bei der Erzeugung dreidimensionaler Flächenbilder
des Objektes Bilder mit hohem Kontrast zwischen den Teilen in einem
statischen Zustand und den Teilen in einem Bewegungszustand ähnlich wie
bei der Ausführungsform
6 erhalten werden.
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Ausführungsform 8
-
Eine
Ausführungsform
8 gemäß der vorliegenden
Erfindung ist nachstehend beschrieben.
-
14 zeigt
ein Pulssequenzdiagramm unter Veranschaulichung der Vorbereitungssequenz
PS in der Ausführungsform
8 gemäß der vorliegenden Erfindung.
-
In 14 bezeichnen
RF die Zeitachse der Sendung von HF-Impulsen, Gvenc die Zeitachse
der Sendung von Geschwindigkeitskodierimpulsen und Gkill die Zeitachse
der Sendung von sog. „Killer-" bzw. Aufhebungsimpulsen,
wobei jeweils die horizontale Achse die Zeit t kennzeichnet, während die
vertikale Achse die Impulsintensität darstellt. Hier stellen Gvenc
und Gkill die Zeitachsen der Sendung von Gradientenimpulsen dar,
wobei jede eine Zeitachse in wenigstens einer der Schichtauswahlrichtung,
der Phasenkodierrichtung und/oder der Frequenzkodierrichtung darstellt.
-
Die
bei der Abbildung des Objektes SU in dieser Ausführungsform ausgeführte Vorbereitungssequenz
PS unterscheidet sich von derjenigen in der Ausführungsform 3 (9).
Diese Ausführungsform weist
eine Vorbereitungssequenz auf, die auf dem sog. MLEV(Malcolm Levitt)-Verfahren
basiert, und ist abgesehen davon der Ausführungsform 3 ähnlich. Aus
diesem Grund wird eine erneute Beschreibung von gleichen Teilen
vermieden.
-
In
dieser Ausführungsform
sendet die Scanneinheit 2, wie in 14 veranschaulicht,
den ersten HF-Impuls RF1 und den zweiten HF-Impuls RF2 derart aus,
um einen Flipwinkel von 30° und
eine Phase in der x-Richtung zu erzielen. In anderen Worten sendet
die Scanneinheit 2 den ersten HF-Impuls RF1 und den zweiten HF-Impuls
RF2 zu dem Objekt SU derart aus, dass Spins entlang der y-z-Ebene
um einen Flipwinkel von 30° gekippt
werden.
-
Ferner
sendet die Scanneinheit 2 in dieser Ausführungsform,
wie in 14 veranschaulicht, aufeinander
folgend zu dem Objekt SU als die dritten HF-Impulse RF3 zwei HF-Impulse
RF31 und RF32, deren Flipwinkel 180° beträgt und deren Phase in der y-Richtung
liegt, so dass diese auf der Zeitachse innerhalb des ersten Zeitintervalls τ1 zu dem
dazwischen befindlichen zeitlichen Mittelpunkt τc1 des ersten Zeitintervalls τ1 symmetrisch
angeordnet sind. Und sie sendet aufeinander folgend zu dem Objekt SU
als die vierten HF-Impulse RF4 zwei HF-Impulse RF41 und RF42, deren
Flipwinkel –180° beträgt und deren
Phase in der y-Richtung liegt, so dass diese auf der Zeitachse in
dem zweiten Zeit intervall τ2
zu dem dazwischen befindlichen zeitlichen Mittelpunkt τc2 des zweiten
Zeitintervalls τ2
symmetrisch angeordnet sind.
-
Und
wie in 14 veranschaulicht, sendet die
Scanneinheit 2 den ersten Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls
Gv1 als den Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv derart aus,
dass dieser zwischen den beiden HF-Impulsen RF31 und RF32, die als
die dritten HF-Impulse RF3 ausgesandt werden, auf der Zeitachse
aufgenommen wird, und sie sendet den zweiten Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls
Gv2 als den Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv derart aus,
dass dieser zwischen den beiden HF-Impulsen RF41 und RF42, die als
die vierten HF-Impulse RF4 ausgesandt werden, auf der Zeitachse
dazwischen aufgenommen wird. Hier führt die Scanneinheit 2 die
Aussendung in einer derartigen Weise aus, dass die zeitlichen Mittelpunkte
tv1 und tv2 der Zeitdauern, während
derer der erste Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv1 und der
zweite Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv2 gesandt werden,
auf der Zeitachse in Bezug auf den zeitlichen Mittelpunkt tv der
Zeitdauer, während der
der erste Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv1 und der zweite
Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv2 gesandt werden, symmetrisch ausgerichtet
sind.
-
Abgesehen
davon sendet die Scanneinheit 2, wie in 14 veranschaulicht,
als einen Vorbereitungsimpuls den fünften HF-Impuls aus, dessen
Flipwinkel 30° beträgt und dessen
Phase in der x-Richtung liegt. In andern Worten sendet die Scanneinheit 2 den
fünften
HF-Impuls RF5 derart aus, dass Spins entlang der y-z-Ebene um einen
Flipwinkel von 30° ausgelenkt
werden. Hier sendet die Scanneinheit 2 zu dem Objekt SU
den fünften
HF-Impuls RF5 derart aus, dass nach der Aussendung des ersten Geschwindigkeitskodiergradientenimpulses
Gv1, vor der Aussendung des zweiten Geschwindigkeitskodiergradientenimpulses
Gv2 und innerhalb des dritten Zeitintervalls τ3 zwischen dem zeitlichen Mittelpunkt
tr3 der Zeitdauer, während
der zwei HF-Impulse RF31 und RF32 als die dritten HF-Impulse RF3 gesandt
werden, und dem zeitlichen Mittelpunkt tr4 der Zeitdauer, während der
zwei HF-Impulse RF41 und RF42 als die vierten HF-Impulse RF4 gesandt werden,
der zeitliche Mittelpunkt tr5 der Zeitdauer, während der der fünfte HF-Impuls
RF5 gesandt wird, mit dem zeitlichen Mittelpunkt τc3 des dritten
Zeitintervalls τ3
zusammenfällt.
-
Deshalb
kann in dieser Ausführungsform, wie
in der Ausführungsform
3, die Qualität
von Bildern verbessert werden, weil der Einfluss der Inhomogenität des statischen
Magnetfeldes durch invertierte Impulse, deren Flipwinkel 180° und –180° betragen,
ausgeglichen werden kann.
-
Ausführungsform 9
-
Eine
Ausführungsform
9 gemäß der vorliegenden
Erfindung ist nachstehend beschrieben.
-
15 zeigt
ein Pulssequenzdiagramm unter Veranschaulichung der Vorbereitungssequenz
PS in der Ausführungsform
9 gemäß der vorliegenden Erfindung.
-
In 15 bezeichnen
RF die Zeitachse der Sendung von HF-Impulsen, Gvenc die Zeitachse
der Sendung von Geschwindigkeitskodierimpulsen und Gkill die Zeitachse
der Sendung von sog. „Killer-" bzw. Aufhebungsimpulsen,
wobei jeweils die horizontale Achse die Zeit t kennzeichnet, während die vertikale
Achse die Impulsintensität
darstellt. Hier stellen Gvenc und Gkill die Zeitachsen der Sendung
von Gradientenimpulsen dar, wobei jede eine Zeitachse in wenigstens
einer der Schichtauswahlrichtung, der Phasenkodierrichtung und/oder
der Frequenzkodierrichtung darstellt.
-
Die
bei der Abbildung des Objektes SU in dieser Ausführungsform ausgeführte Vorbereitungssequenz
PS unterscheidet sich von derjenigen in der Ausführungsform 8 (14).
Diese Ausführungsform
weist eine Vorbereitungssequenz auf, die auf dem sog. CP(Carr-Purcell)-Verfahren
basiert, und ist abgesehen davon der Ausführungsform 8 ähnlich. Aus
diesem Grund wird eine erneute Beschreibung von gleichen Teilen
vermieden.
-
In
dieser Ausführungsform,
wie sie in 15 veranschaulicht ist, sendet
die Scanneinheit 2, wie in der Ausführungsform 8, aufeinander folgend
zu dem Objekt SU als die dritten HF-Impulse RF3 zwei HF-Impulse
RF31 und RF32, deren Flipwinkel 180° beträgt und deren Phase in der x-Richtung verläuft, so
dass diese auf der Zeitachse innerhalb des ersten Zeitintervalls τ1 zu dem
dazwischen liegenden zeitlichen Mittelpunkt τc1 des ersten Zeitintervalls τ1 symmetrisch
angeordnet sind. Andererseits sendet sie aufeinander folgend zu
dem Objekt SU als die vierten HF-Impulse
RF4 zwei HF-Impulse RF41 und RF42, deren Flipwinkel 180° beträgt und deren
Phase in der x-Richtung liegt, so dass diese auf der Zeitachse innerhalb
des zweiten Zeitintervalls τ2
zu dem dazwischen befindlichen zeitlichen Mittelpunkt τc2 des zweiten
Zeitintervalls τ2
symmetrisch angeordnet sind.
-
Deshalb
kann in dieser Ausführungsform, wie
in der Ausführungsform
8, die Bildqualität
verbessert werden, weil der Einfluss der Ungleichmäßigkeit des
statischen Magnetfeldes durch einen invertierten Impuls, dessen
Flipwinkel 180° beträgt, kompensiert werden
kann.
-
Ausführungsform 10
-
Eine
Ausführungsform
10 gemäß der vorliegenden
Erfindung ist nachstehend beschrieben.
-
16 zeigt ein Pulssequenzdiagramm unter Veranschaulichung
der Vorbereitungssequenz PS in der Ausführungsform 10 gemäß der vorliegenden Erfindung.
-
In 16 bezeichnen RF die Zeitachse der Sendung von
HF-Impulsen, Gx die Zeitachse von Gradientenimpulsen, die zu dem
Objekt SU in der x-Richtung ausgesandt werden sollen, und Gy die Zeitachse
von Gradientenimpulsen, die zu dem Objekt SU in der y-Richtung ausgesandt
werden sollen, wobei jeweils die horizontale Achse die Zeit t kennzeichnet,
während
die vertikale Achse die Impulsintensität darstellt.
-
Die
bei der Abbildung des Objektes SU in dieser Ausführungsform ausgeführte Vorbereitungssequenz
PS unterscheidet sich von derjenigen in der Ausführungsform 8 (14).
Abgesehen davon ist diese Ausführungsform
der Ausführungsform
8 ähnlich.
Aus diesem Grund wird eine erneute Beschreibung von gleichen Teilen
hier vermieden.
-
In
dieser Ausführungsform,
wie sie in 16 veranschaulicht ist, sendet
die Scanneinheit 2, wie in der Aus führungsform 8, aufeinander folgend
zu dem Objekt SU als die dritten HF-Impulse RF3 zwei HF-Impulse
RF31 und RF32, deren Flipwinkel 180° beträgt und deren Phase in der y-Richtung liegt, so dass
diese auf der Zeitachse innerhalb des ersten Zeitintervalls τ1 zu dem
dazwischen befindlichen zeitlichen Mittelpunkt τc1 des ersten Zeitintervalls τ1 symmetrisch
angeordnet sind.
-
Andererseits
sendet die Scanneinheit 2 aufeinander folgend zu dem Objekt
SU als die vierten HF-Impulse RF4 zwei HF-Impulse RF41 und RF42, deren
Flipwinkel 180° beträgt und deren
Phase in der y-Richtung liegt, so dass diese auf der Zeitachse innerhalb
des zweiten Zeitintervalls τ2
zu dem dazwischen befindlichen zeitlichen Mittelpunkt τc2 des zweiten
Zeitintervalls τ2
symmetrisch angeordnet sind.
-
Und
wie in 16 veranschaulicht, sendet die
Scanneinheit 2 die ersten Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse
Gv1x bzw. Gv1y in der x-Richtung und der y-Richtung als Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse
Gv derart aus, dass diese zwischen den beiden HF-Impulsen RF31 und
RF32, deren Flipwinkel 180° beträgt und die
als die dritten HF-Impulse
RF3 gesandt werden, auf der Zeitachse aufgenommen sind. Und damit
einher sendet die Scanneinheit 2 zweite Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse
Gv2x bzw. Gv2y in der x-Richtung bzw. der y-Richtung als Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse
Gv derart aus, dass diese auf der Zeitachse zwischen den beiden
HF-Impulsen RF41 und RF42, deren Flipwinkel 180° beträgt und die als die vierten HF-Impulse
RF4 ausgesandt werden, aufgenommen sind.
-
Da
die Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse jeweils in der x-Richtung
bzw. der y-Richtung ausgesandt werden, können in dieser Ausführungsform
Bilder mit hohem Kontrast zwischen den Teilen in einem statischen
Zustand und den Teilen in einem bewegten Zustand ähnlich wie
bei der Ausführungsform
8 erhalten werden.
-
Ausführungsform 11
-
Eine
Ausführungsform
11 gemäß der vorliegenden
Erfindung ist nachstehend beschrieben.
-
17 zeigt ein Pulssequenzdiagramm unter Veranschaulichung
der Vorbereitungssequenz PS in der Ausführungsform 11 gemäß der vorliegenden Erfindung.
-
In 17 bezeichnen RF die Zeitachse der Sendung von
HF-Impulsen; Gread die Zeitachse, auf der Gradientenimpulse in der
Frequenzkodierrichtung in dem Objekt ausgesandt werden; Gwarp die Zeitachse,
auf der Gradientenimpulse in der Phasenkodierrichtung ausgesandt
werden; und Gslice die Zeitachse, auf der Gradientenimpulse in der
Schichtauswahlkodierrichtung ausgesandt werden, wobei jeweils die
horizontale Achse die Zeit t kennzeichnet, während die vertikale Achse die
Impulsintensität
darstellt.
-
Die
bei der Abbildung des Objektes SU in dieser Ausführungsform ausgeführte Vorbereitungssequenz
PS unterscheidet sich von derjenigen in der Ausführungsform 3 (9).
Abgesehen davon ist diese Ausführungsform
der Ausführungsform
3 ähnlich.
Aus diesem Grund wird eine erneute Beschreibung von gleichen Teilen
hier vermieden.
-
In
dieser Ausführungsform,
wie sie in 17 veranschaulicht ist, sendet
die Scanneinheit 2, den ersten HF-Impuls RF1 und den zweiten HF-Impuls RF2
derart aus, um einen Flipwinkel von 22,5° und eine Phase in der x-Richtung
zu erzielen. In anderen Worten sendet die Scanneinheit 2 den
ersten HF-Impuls RF1 und den zweiten HF-Impuls RF2 zu dem Objekt
SU derart aus, dass Spins entlang der y-z-Ebene um einen Flipwinkel
von 22,5° gekippt werden.
-
Ferner
sendet die Scanneinheit 2 in dieser Ausführungsform,
wie in 17 veranschaulicht, aufeinander
folgend zu dem Objekt SU drei HF-Impulse RF31, RF32 und RF33, deren
Flipwinkel 0° beträgt und deren
Phase in der y-Richtung liegt, als die dritten HF-Impulse RF3 aus,
so dass diese auf der Zeitachse innerhalb des ersten Zeitintervalls τ1 in Bezug
auf den dazwischen liegenden zeitlichen Mittelpunkt τc1 des ersten
Zeitintervalls τ1
symmetrisch angeordnet sind.
-
Als
die vierten HF-Impulse RF4 sendet sie ferner aufeinander folgend
zu dem Objekt SU drei HF-Impulse RF41, RF42 und RF43, deren Flipwinkel 180° beträgt und deren
Phase in die y-Richtung zeigt, derart aus, dass diese auf der Zeitachse
innerhalb des zweiten Zeitintervalls τ2 in Bezug auf den dazwischen
liegenden zeitlichen Mittelpunkt τc2
des zweiten Zeitintervalls τ2
symmetrisch angeordnet sind.
-
Wie
in 17 veranschaulicht, sendet die Scanneinheit 2 aufeinander
folgend zu dem Objekt SU als Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse
Gv erste Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse Gv1r, Gv1w und
Gv1s, zweite Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse Gv2r, Gv2w
und Gv2s sowie dritte Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse Gv3r,
Gv3w und Gv3s aus.
-
Hier
führt die
Scanneinheit 2 die Aussendung in einer derartigen Weise
aus, dass die zeitlichen Mittelpunkte tv1, tv2 und tv3 der Zeitdauern,
während derer
der erste Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv1r, Gv1w und
Gv1s, der zweite Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv2r, Gv2w
und Gv2s und der dritte Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv3r,
Gv3w und Gv3s gesandt werden, auf der Zeitachse in Bezug auf den
zeitlichen Mittelpunkt tv der Zeitdauer, während der die ersten Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse
Gv1r, Gv1w und Gv1s, die zweiten Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse
Gv2r, Gv2w und Gv2s und die dritten Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse
Gv3r, Gv3w und Gv3s gesandt werden, symmetrisch ausgerichtet sind.
-
Insbesondere
sendet sie die ersten Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse Gv1r, Gv1w
und Gv1s in der Frequenzkodierrichtung Gread, der Phasekodierrichtung
Gwarp bzw. der Schichtauswahlkodierrichtung Gslice, so dass diese auf
der Zeitachse zwischen den ersteren beiden HF-Impulsen RF31 und
RF32 zeitlich außerhalb
der drei HF-Impulse RF31, RF32 und RF33, die als die dritten HF-Impulse
RF3 ausgesandt werden, aufgenommen sind. Ferner sendet sie die zweiten Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse
Gv2r, Gv2w und Gv2s in der Frequenzkodierrichtung Gread, der Phasenkodierrichtung
Gwarp bzw. der Schichtauswahlkodierrichtung Gslice aus, so dass diese
auf der Zeitachse zwischen den dritten HF-Impulsen RF3, die aus
den drei HF-Impulsen RF31, RF32 und RF33 bestehen, und den vierten
HF-Impulsen RF4, die aus den drei HF-Impulsen RF41, RF42 und RF43
bestehen, aufgenommen sind. Und sie sendet die dritten Geschwindigkeitsko diergradientenimpulse
Gv3r, Gv3w und Gv3s in der Frequenzkodierrichtung Gread, der Phasenkodierrichtung
Gwarp bzw. der Schichtauswahlkodierrichtung Gslice, so dass diese
auf der Zeitachse zwischen den letzten beiden HF-Impulsen RF42 und
RF43 zeitlich außerhalb
der drei RF-Impulse RF41, RF42 und RF43, die als die vierten HF-Impulse
RF4 ausgesandt werden, aufgenommen sind. Hier sendet die Scanneinheit 2 die
jeweiligen Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse in der Frequenzkodierrichtung
Gread, der Phasenkodierrichtung Gwarp und der Schichtauswahlkodierrichtung
Gslice, um Korrelationen auf den jeweiligen Achsen zu verringern.
-
Abgesehen
davon sendet die Scanneinheit 2 als Vorbereitungsimpulse
einen sechsten HF-Impuls RF6 und einen siebten HF-Impuls RF7, deren
Flipwinkel 22,5° beträgt und deren
Phase in der x-Richtung liegt.
-
Hier
führt die
Scanneinheit 2 die Aussendung in einer derartigen Weise
aus, dass die zeitlichen Mittelpunkte tr6 und tr7 der Zeitdauern,
während
derer der sechste HF-Impuls RF6 und der siebte HF-Impuls RF7 jeweils
gesandt werden, auf der Zeitachse in Bezug auf den zeitlichen Mittelpunkt
tv der Zeitdauer, während
der die ersten Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse Gv1r, Gv1w
und Gv1s, die zweiten Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse Gv2r, Gv2w
und Gv2s sowie die dritten Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse
Gv3r, Gv3w und Gv3s ausgesandt werden, symmetrisch ausgerichtet
sind.
-
Insbesondere
sendet die Scanneinheit 2 den sechsten HF-Impuls RF6 derart
aus, dass dieser auf der Zeitachse zwischen den letzten beiden HF-Impulsen
RF32 und RF33 zeitlich außerhalb
der drei HF-Impulse RF31, RF32 und RF33, die als die dritten HF-Impulse
RF3 ausgesandt werden, aufgenommen ist.
-
Ferner
sendet sie den siebten HF-Impuls RF7 derart aus, dass dieser auf
der Zeitachse zwischen den ersteren beiden HF-Impulsen RF41 und RF42
zeitlich außerhalb
der drei HF-Impulse RF41, RF42 und RF43, die als die vierten HF-Impulse
RF4 ausgesandt werden, aufgenommen ist.
-
Aus
diesem Grund können
in dieser Ausführungsform,
nachdem jeder der Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse in der
Schichtauswahlrichtung, der Phasenkodierrichtung und der Frequenzkodierrichtung
in dem dreidimensionalen Bereich des Objektes SU ausgesandt werden,
Bilder mit hohem Kontrast zwischen den Teilen in einem statischen
Zustand und den Teilen in einem Bewegungszustand ähnlich wie
bei der Ausführungsform
6 erhalten werden.
-
Ausführungsform 12
-
Eine
Ausführungsform
12 gemäß der vorliegenden
Erfindung ist nachstehend beschrieben.
-
18 zeigt ein Pulssequenzdiagramm unter Veranschaulichung
der Vorbereitungssequenz PS in der Ausführungsform 12 gemäß der vorliegenden Erfindung.
-
In 18 bezeichnen RF die Zeitachse der Sendung von
HF-Impulsen, Gread die Zeitachse, auf der Gradientenimpulse in der
Frequenzkodierrichtung in dem Objekt ausgesandt werden; Gwarp die Zeitachse,
auf der Gradientenimpulse in der Phasenkodierrichtung ausgesandt
werden; und Gslice die Zeitachse, auf der Gradientenimpulse in der
Schichtauswahl kodierrichtung ausgesandt werden, wobei jeweils die
horizontale Achse die Zeit t kennzeichnet, während die vertikale Achse die
Impulsintensität
darstellt.
-
Die
bei der Abbildung des Objektes SU in dieser Ausführungsform ausgeführte Vorbereitungssequenz
PS unterscheidet sich von derjenigen in der Ausführungsform 3 (9).
Abgesehen davon ist diese Ausführungsform
der Ausführungsform
3 ähnlich.
Aus diesem Grund wird eine erneute Beschreibung von gleichen Teilen
hier vermieden.
-
In
dieser Ausführungsform
sendet die Scanneinheit 2, wie in 18 veranschaulicht,
den ersten HF-Impuls RF1 und den zweiten HF-Impuls RF2 derart aus,
dass ein Flipwinkel von 11,25° und
eine Phase in der x-Richtung erhalten werden. In anderen Worten
sendet die Scanneinheit 2 den ersten HF-Impuls RF1 und
den zweiten HF-Impuls RF2 zu dem Objekt SU derart aus, dass Spins
entlang der y-z-Ebene um einen Flipwinkel von 11,25° ausgelenkt
werden.
-
Wie
in 18 veranschaulicht, sendet die Scanneinheit 2 ferner
aufeinander folgend zu dem Objekt SU vier HF-Impulse RF31, RF32 und RF33 und RF34,
deren Flipwinkel 180° beträgt und deren Phase
in der y-Richtung liegt, als die dritten HF-Impulse RF3 aus, so
dass diese auf der Zeitachse innerhalb des ersten Zeitintervalls τ1 in Bezug
auf den dazwischen liegenden zeitlichen Mittelpunkt τc1 des ersten
Zeitintervalls τ1
symmetrisch angeordnet sind.
-
Ferner
sendet sie als die vierten HF-Impulse RF4 aufeinander folgend zu
dem Objekt SU vier HF-Impulse RF41, RF42, RF43 und RF44 aus, deren Flipwinkel
180° beträgt und deren
Phase in der y-Richtung liegt, so dass diese auf der Zeitachse innerhalb
des zweiten Zeitintervalls τ2
in Bezug auf den dazwischen liegenden zeitlichen Mittelpunkt τc2 des zweiten
Zeitintervalls τ2
symmetrisch angeordnet sind.
-
Und
wie in 18 veranschaulicht, sendet die
Scanneinheit 2 als Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse
Gv erste Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse Gv1r und Gv1s,
zweite Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse Gv2r und Gv2s, dritte Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse
Gv3r und Gv3s sowie vierte Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse
Gv4w und Gv4s aus.
-
Hier
führt die
Scanneinheit 2 die Aussendung in einer derartigen Weise
aus, dass die zeitlichen Mittelpunkte tv1, tv2 und tv3 der Zeitdauern,
während derer
die ersten Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse Gv1r und Gv1s,
die zweiten Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse Gv2r und Gv2s,
die dritten Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse Gv3r und Gv3s
und die vierten Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse Gv4w und
Gv4s ausgesandt werden, auf der Zeitachse in Bezug auf den zeitlichen Mittelpunkt
tv der Zeitdauer, während
der die ersten Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse Gv1r und Gv1s,
die zweiten Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse Gv2r und Gv2s,
die dritten Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse Gv3r und Gv3s
sowie die vierten Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse Gv4w und
Gv4s ausgesandt werden, symmetrisch ausgerichtet sind.
-
Insbesondere
sendet die Scanneinheit 2 die ersten Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse Gv1r
und Gv1s in der Frequenzkodierrichtung Gread bzw. der Schichtauswahlkodierrichtung
Gslice, so dass diese auf der Zeitachse zwischen den ersteren beiden
HF-Impulsen RF31 und RF32 außerhalb
der vier HF-Impulse RF31, RF32, RF33 und RF34, die als die dritten
HF-Impulse RF3 ausgesandt werden, aufgenommen sind. Und sie sendet
die zweiten Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse Gv2w und Gv2s
in der Phasenkodierrichtung Gwarp bzw. der Schichtauswahlkodierrichtung
Gslice aus, so dass diese auf der Zeitachse zwischen den letzteren beiden
HF-Impulsen RF33
und RF34 zeitlich außerhalb
der vier HF-Impulse
RF31, RF32 und RF33, die als die dritten HF-Impulse RF3 ausgesandt
werden, aufgenommen sind.
-
Ferner
sendet die Scanneinheit 2 die dritten Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse
Gv3r und Gv3s in der Frequenzkodierrichtung Gread, bzw. der Schichtauswahlkodierrichtung
Gslice, so dass diese auf der Zeitachse zwischen den ersteren beiden HF-Impulsen
RF41 und RF42 zeitlich außerhalb
der vier HF-Impulse RF41, RF42, RF43 und RF44, die als die vierten
HF-Impulse RF4 ausgesandt werden, aufgenommen sind. Und sie sendet
die vierten Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse Gv4w und Gv4s
in der Phasenkodierrichtung Gwarp bzw. der Schichtauswahlkodierrichtung
Gslice, so dass diese auf der Zeitachse zwischen den letzteren beiden
HF-Impulsen RF43 und RF44 zeitlich außerhalb der vier HF-Impulse
RF41, RF42, RF43 und RF44, die als die vierten HF-Impulse RF4 ausgesandt
werden, aufgenommen sind. Hier sendet die Scanneinheit 2 die
jeweiligen Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse in der Schichtauswahlkodierrichtung Gslice,
der Phasenkodierrichtung Gwarp und der Frequenzkodierrichtung Gread,
so dass Korrelationen auf den jeweiligen Achsen reduziert werden.
-
Abgesehen
davon sendet die Scanneinheit 2, wie in 18 veranschaulicht, als Vorbereitungsimpulse einen
fünften
HF-Impuls RF5, einen sechsten HF-Impuls RF6 und einen sieb ten HF-Impuls
RF7 aus, deren Flipwinkel 22,5° beträgt und deren
Phase in der x-Richtung liegt.
-
Hier
führt die
Scanneinheit 2 die Aussendung in einer derartigen Weise
aus, dass die zeitlichen Mittelpunkte tr5, tr6 und tr7 der Zeitdauern,
während
derer der fünfte
HF-Impuls RF5, der
sechste HF-Impuls RF6 und der siebte HF-Impuls RF7 jeweils gesandt werden, auf
der Zeitachse in Bezug auf den zeitlichen Mittelpunkt tv der Zeitdauer,
während
der die ersten Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse Gv1r und Gv1s,
die zweiten Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse Gv2r und Gv2s,
die dritten Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse Gv3r und Gv3s
sowie die vierten Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse Gv4w und
Gv4s ausgesandt werden, symmetrisch ausgerichtet sind.
-
Insbesondere
sendet die Scanneinheit 2 zu dem Objekt SU den fünften HF-Impuls
RF5 derart aus, dass der zeitliche Mittelpunkt tr5 der Zeitdauer, während der
der fünfte
HF-Impuls RF5 ausgesandt wird,
mit dem zeitlichen Mittelpunkt tv der Zeitdauer, während der
die ersten Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse Gv1r und Gv1s,
die zweiten Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse Gv2r und Gv2s,
die dritten Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse Gv3r und Gv3s
sowie die vierten Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse Gv4w und
Gv4s gesandt werden, zusammenfällt.
-
Ferner
sendet die Scanneinheit 2 den sechsten HF-Impuls RF6 derart
aus, dass dieser auf der Zeitachse zwischen den mittleren beiden
HF-Impulsen RF32 und RF33, zeitlich außerhalb der vier HF-Impulse
RF31, RF32 und RF33 und RF34, die als die dritten HF-Impulse RF3
ausgesandt werden, aufgenommen wird.
-
Und
die Scanneinheit 2 sendet den siebten HF-Impuls RF7 derart
aus, dass dieser auf der Zeitachse zwischen den mittleren beiden
HF-Impulsen RF42 und RF43, zeitlich außerhalb der vier HF-Impulse
RF41, RF42, RF43 und RF44, die als die vierten HF-Impulse RF4 ausgesandt
werden, aufgenommen wird.
-
Aus
diesem Grund können
in dieser Ausführungsform,
nachdem jeder der Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse in der
Schichtauswahlrichtung, der Phasenkodierrichtung und der Frequenzkodierrichtung
in dem dreidimensionalen Bereich des Objektes SU ausgesandt wird,
Bilder mit hohem Kontrast zwischen den Teilen in einem statischen
Zustand und den Teilen in einem bewegten Zustand erhalten werden, ähnlich der
Ausführungsform
6.
-
Ausführungsform 13
-
Eine
Ausführungsform
13 gemäß der vorliegenden
Erfindung ist nachstehend beschrieben.
-
19 zeigt ein Pulssequenzdiagramm unter Veranschaulichung
der Vorbereitungssequenz PS in der Ausführungsform 13 gemäß der vorliegenden Erfindung.
-
In 19 bezeichnen RF die Zeitachse der Sendung von
HF-Impulsen, Gvenc die Zeitachse der Sendung von Geschwindigkeitskodiergradientenimpulsen
und Gkill die Zeitachse der Sendung von sog. „Killer-" bzw. Aufhebungsimpulsen, wobei jeweils
die horizontale Achse die Zeit t darstellt, während die vertikale Achse die
Impulsintensität
kennzeichnet. Hier stellen Gvenc und Gkill die Zeitachsen der Aus sendung
von Gradientenimpulsen dar, wobei jede eine Zeitachse in wenigstens
einer der Schichtauswahlrichtung, der Phasenkodierrichtung und/oder
der Frequenzkodierrichtung darstellt.
-
Diese
Ausführungsform,
wie sie in 19 veranschaulicht ist, unterscheidet
sich von der Ausführungsform
3 (9) hinsichtlich der Vorbereitungssequenz, die
zum Zeitpunkt der Abbildung des Objektes SU ausgeführt wird.
Diese Ausführungsform
weist, wie die Ausführungsform
8, eine Vorbereitungssequenz auf, die auf dem MLEV-Verfahren basiert,
und ist, abgesehen von diesem Gesichtspunkt, der Ausführungsform
3 ähnlich.
Aus diesem Grund wird eine erneute Beschreibung von gleichen Teilen vermieden.
-
In
dieser Ausführungsform,
wie sie in 19 veranschaulicht ist, sendet
die Scanneinheit 2 den ersten HF-Impuls RF1 und den zweiten HF-Impuls RF2,
um einen Flipwinkel von 45° und
eine Phase in der x-Richtung zu erhalten. Somit sendet die Scanneinheit 2 den
ersten HF-Impuls RF1 und den zweiten HF-Impuls RF2 zu dem Objekt
derart aus, dass Spins um einen Flipwinkel von 45° entlang
der y-z-Ebene ausgelenkt
werden.
-
Ferner
sendet die Scanneinheit 2 in dieser Ausführungsform,
wie in 19 veranschaulicht, aufeinander
folgend zu dem Objekt SU als die dritten HF-Impulse RF3 zwei HF-Impulse
RF31 und RF32 aus, deren Flipwinkel 180° beträgt und deren Phase in der y-Richtung
liegt, so dass diese innerhalb des ersten Zeitintervalls τ1 liegen
und auf der Zeitachse in Bezug auf den zeitlichen Mittelpunkt τc1 des ersten Zeitintervalls τ1, der dazwischen
liegt, symmetrisch angeordnet sind. Und sie sendet in einer aufeinander fol genden
Weise zu dem Objekt SU als die vierten HF-Impulse zwei HF-Impulse
RF41 und RF42 aus, deren Flipwinkel –180° beträgt und deren Phase in der y-Richtung
liegt, so dass diese innerhalb des zweiten Zeitintervalls τ2 liegen
und auf der Zeitachse in Bezug auf den zeitlichen Mittelpunkt τc2 des zweiten
Zeitintervalls τ2,
der dazwischen liegt, symmetrisch angeordnet sind.
-
Und
wie in 19 veranschaulicht, sendet die
Scanneinheit 2 sukzessiv zu dem Objekt die Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse
Gv nach der Aussendung der beiden HF-Impulse RF31 und RF32, die die dritten
HF-Impulse RF3 bilden, und zeitlich außerhalb der beiden HF-Impulse
RF41 und RF42, die die vierten HF-Impulse RF4 bilden, und vor der
Aussendung des zweiten HF-Impulses RF2 aus. Hier sendet die Scanneinheit 2 die
Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse Gv, die ein bipolares Gradientenmagnetfeld
erzeugen, derart aus, dass der Mittelpunkt der Zeitdauern, während der
die vierten HF-Impulse RF4 und der zweite HF-Impuls RF2 gesandt
werden und der Mittelpunkt tv der Zeitdauern, während derer die Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse
Gv gesandt werden, miteinander übereinstimmen.
-
Da
der Einfluss der magnetostatischen Ungleichmäßigkeit (B0-Feld-Inhomogenität) in dieser Ausführungsform,
wie in der Ausführungsform
3, durch die invertierten Impulse, deren Flipwinkel 180° und –180° betragen,
kompensiert wird, kann die Bildqualität verbessert werden. Ferner
werden in dieser Ausführungsform,
anders als in der Ausführungsform 8
(vgl. 14), keine fünften HF-Impulse zwischen den
dritten HF-Impulsen RF3 und den vierten HF-Impulsen RF4 ausgesandt,
und die Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse Gv werden lediglich
zwischen den vierten HF-Impulsen RF4 und den zweiten HF-Impulsen
RF2 ausgesandt; es ist eine dem MLEV-Verfahren äquivalente Technik, die die
Effekte des MLEV-Verfahrens besser als in der Ausführungsform
8 verwirklichen kann, die eine Technik gemäß dem CPMG-Verfahren umfasst.
Da diese Ausführungsform
einen leichten Ausschluss der Einflüsse der magnetostatischen Feldinhomogenität und der HF-Magnetfeld-Inhomogenität (B1-Inhomogenität) ermöglicht und
es ermöglicht,
dass die von dem MLEV-Verfahren erwartete Stabilität zutage
tritt, kann die Bildqualität
ferner verbessert werden. Momentane freiwillige Tests haben deutliche
Effekte aufgezeigt, und das Blut konnte in einer gleichmäßigeren Weise
dargestellt werden, insbesondere wenn das Sichtfeld FOV (Field of
View) groß war.
-
Ausführungsform 14
-
Eine
Ausführungsform
14 gemäß der vorliegenden
Erfindung ist nachstehend beschrieben.
-
20 veranschaulicht, wie die Vorbereitungssequenz
PS und die Bildgebungssequenz IS in der Ausführungsform 14 gemäß der vorliegenden
Erfindung ausgeführt
werden. In 20 stellt die horizontale Achse
die Zeitachse t dar; (a) veranschaulicht den Verlauf von Herzschlagsignalen
des Objektes; und (b) veranschaulicht die an die Herzschlagsignale
des Objektes angepassten Zeitabläufe
bei der Ausführung
der Vorbereitungssequenz PS und der Bildgebungssequenz IS.
-
Diese
Ausführungsform,
wie sie in 20 veranschaulicht ist, legt
die Ausführungszeitpunkte der
Vorbereitungssequenz PS und der Bildgebungssequenz IS genau fest.
Abgesehen davon ist sie der Ausführungsform
13 ähnlich.
Aus diesem Grund wird eine erneute Beschreibung von gleichen Teilen
hier vermieden.
-
In
dieser Ausführungsform,
wie sie in 20 veranschaulicht ist, führt die
Scanneinheit 2 nach der Ausführung der Vorbereitungssequenz
PS in Übereinstimmung
mit der Systole des Herzschlags bzw. der Herzperiode des Objektes
die Bildgebungssequenz IS derart aus, dass diese mit der Diastole
des Herzschlags bzw. der Herzperiode zusammen fällt.
-
Insbesondere
wird eine erste Geschwindigkeit eines Fluids, beispielsweise von
Blut, das in dem Objekt strömt,
unter Verwendung eines Phasenkontrastverfahrens, das mit Herzschlägen synchronisiert ist,
gemessen, wobei die Zeiten der Systole und der Diastole des Herzschlags
des Objektes identifiziert werden. Danach werden die Vorbereitungssequenz PS
und die Bildgebungssequenz IS in einer derartigen Weise ausgeführt, dass
sie mit diesen identifizierten Zeitspannen zusammenfallen, wie dies
in 20 veranschaulicht ist.
-
Da
in dieser Ausführungsform
die Vorbereitungssequenz PS während
der Systole ausgeführt wird,
die einen Zustand darstellt, in dem die Blutströmung bei dem Herzschlag des
Objektes stark ist, können
das Blut und andere stationäre
Teile ohne weiteres voneinander unterschieden werden. Da die Bildgebungssequenz
IS während
der Diastole ausgeführt
wird, die einen Zustand darstellt, in dem die Blutströmung bei
dem Herzschlag des Objektes schwach ist, wird ferner das Auftreten
von Körperbewegungsartefakten
oder dergleichen in dem aufgenommenen Bild eingeschränkt bzw.
unterdrückt.
Ferner können
in der Diastole, nachdem die Dauer einer langsameren Strömung in
etwa einige hunderte Millisekunden beträgt, ausreichend Bilddaten akquiriert werden.
Deshalb kann diese Ausführungsform
helfen, die Bildqualität
weiter zu verbessern.
-
Im Übrigen entspricht
die Magnetresonanzbildgebungsvorrichtung 1 in den vorstehend
beschriebenen Ausführungsformen
der Magnetresonanzbildgebungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Ferner entspricht die Scanneinheit 2 in den vorstehend
beschriebenen Ausführungsformen
der Scanneinheit gemäß der vorliegenden
Erfindung. Außerdem
entspricht die Bilderzeugungseinheit 31 in den vorstehend
beschriebenen Ausführungsformen
der Bilderzeugungseinheit gemäß der vorliegenden
Erfindung. Darüber
hinaus entspricht die Anzeigeeinheit 33 in den vorstehend
beschriebenen Ausführungsformen
der Anzeigeeinheit gemäß der vorliegenden
Erfindung.
-
Außerdem ist
die Ausführung
der Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen
beschränkt,
so dass verschiedene Modifikationen vorgenommen werden können.
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Wenn
beispielsweise HF-Impulse als Vorbereitungsimpulse ausgesandt werden
sollen, sind sie nicht auf die oben angegebenen Flipwinkelwerte
beschränkt.
Ferner kann in diesem Fall eine Schichtauswahl implementiert sein.
Fettunterdrückungsverfahren,
wie beispielsweise das CHESS(Chemical Shift Selective)-Verfahren
und das spektrale IR-Verfahren, können in Kombination miteinander
verwendet werden. Ferner kann der T2-Kontrast durch Anpassung der
Zeitdauer zwischen dem ersten HF-Impuls und dem letzten HF-Impuls
geregelt werden.
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Obwohl
die vorstehende Beschreibung von Ausführungsformen auf einen Fall
Bezug nimmt, in dem Rechteckimpulse mit einem weiten Frequenzbereich,
die gegen Ungleichmäßigkeit
von statischen Magnetfeldern wirksam sind, als HF-Impulse ausgesandt
werden, sind mögliche
Fälle nicht
auf diese beschränkt.
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Wenn
beispielsweise Geschwindigkeitskodiergradientenimpulse als Vorbereitungsimpulse ausgesandt
werden sollen, können
diese außerdem auf
beliebigen gewünschten
mehreren Achsen ausgesandt werden. Sie können auch in einen beliebigen gewünschten
Bereich hinein gesandt werden. Abgesehen davon können sie auch dem Wunsch gemäß beliebig
viele male ausgesandt werden.
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Was
die Bildgebungssequenz beispielsweise anbetrifft, stehen außerdem verschiedene
Techniken, die sich von dem SSFP-Verfahren unterscheiden, d.h. beispielsweise
die FSE(Fast-Spin-Echo)-, SE(Spin Echo)-, GRE(Gradient Recalled
Echo, Gradientenecho)- und SPGR(Spoiled Grass)-Verfahren, zur Verfügung.
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Ferner
sendet die Scanneinheit 2 beispielsweise in den vorstehend
beschriebenen Ausführungsformen
aufeinander folgend zu dem Objekt SU den ersten HF-Impuls RF1, den
Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv und den zweiten HF-Impuls RF2 derart
aus, dass das erste Zeitintervall τ1 zwischen dem zeitlichen Mittelpunkt
tr1 der Zeitdauer, während
der der erste HF-Impuls RF1 ausgesandt wird, und dem zeitlichen
Mittelpunkt tv der Zeitdauer, während
der der Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv ausgesandt wird,
und das zweite Zeitintervall τ2
zwischen dem zeitlichen Mittelpunkt tv der Zeitdauer, während der
der Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv ausgesandt wird, und
dem zeitlichen Mittelpunkt tr2 der Zeitdauer, während der der zweite HF-Impuls
RF2 ausgesandt wird, gleich werden, wobei jedoch die Möglichkeit
nicht darauf beschränkt
ist. Ferner sendet die Scanneinheit 2 in den vorstehend
beschriebenen Ausführungsformen
den dritten HF-Impuls zu dem Objekt SU in einer derartigen Weise,
dass der zeitliche Mittelpunkt tr3 der Zeitdauer, während der
dieser dritte HF-Impuls RF3 ausgesandt wird, innerhalb des ersten
Zeitintervalls τ1 zwischen
dem zeitlichen Mittelpunkt tr1 der Zeitdauer, während der der erste HF-Impuls
RF1 ausgesandt wird und dem zeitlichen Mittelpunkt tv der Zeitdauer, während der
der Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls Gv ausgesandt wird, liegt
und mit dem zeitlichen Mittelpunkt τc1 dieses ersten Zeitintervalls τ1 zusammenfällt, wobei
jedoch die Möglichkeit
nicht darauf beschränkt
ist. Ferner sendet die Scanneinheit 2 in den vorstehend
beschriebenen Ausführungsformen
den vierten HF-Impuls RF4 zu dem Objekt SU derart aus, dass der
zeitliche Mittelpunkt tr4 der Zeitdauer, während der dieser vierte HF-Impuls RF4
ausgesandt wird, innerhalb des zweiten Zeitintervalls τ2 zwischen
dem zeitlichen Mittelpunkt tv der Zeitdauer, während der der Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls
Gv ausgesandt wird, und dem zeitlichen Mittelpunkt tr2 der Zeitdauer,
während
der der zweite HF-Impuls
RF2 ausgesandt wird, liegt und mit dem zeitlichen Mittelpunkt τc2 des zweiten
Zeitintervalls τ2
zusammenfällt,
wobei die Möglichkeit
jedoch nicht darauf beschränkt
ist. Es können
auch in anderen Zeitpunkten als den oben angegebenen Zeitpunkten
der Aussendung verschiedener Impulse ähnliche Effekte herbeigeführt werden.
Im Übrigen kann
die oben angegebene Vorgabe der Zeitpunkte zur Aussendung verschiedener
Impulse helfen, die Dauer der Ausführung der Vorbereitungssequenz
zu reduzieren, wobei die Einsatzflexibilität verbessert werden kann.
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Die
Bilder der Bildgebungsbereiche in der Diastole und der Systole können erzeugt
werden, indem Scanns durchgeführt
werden, die die Vorbereitungssequenz PS und die Bildgebungssequenz
IS umfassen, wobei MRA-Bilder in Bezug auf die Bildgebungsbereiche
auf der Basis der Differenzwerte zwischen diesen Bildern, wie in
dem FBI-Prozess, gewonnen werden können. Somit wird ein erstes
Bild erzeugt, in dem Bilddaten in der Bildgebungssequenz IS erfasst
werden, nachdem Vorbereitungsimpulse in der Vorbereitungssequenz
PS derart angewandt worden sind, dass die Signalintensität der Magnetisierung
bei einer speziellen Strömungsgeschwindigkeit
verändert
wird, und es wird ein zweites Bild erzeugt, in dem Bilddaten in
der Bildgebungssequenz IS erfasst werden, nachdem Vorbereitungsimpulse
in der Vorbereitungssequenz PS derart angewandt worden sind, dass
die Signalintensität
der Magnetisierung bei einer anderen spezifischen Strömungsgeschwindigkeit
verändert
wird. Danach kann ein MRA-Bild erzeugt werden, indem eine Differenzverarbeitung
zwischen dem ersten Bild und dem zweiten Bild vorgenommen wird.
Eine weitere Möglichkeit
besteht darin, ein erstes Bild durch Erfassung von Bilddaten in
der Bildgebungssequenz IS zu erzeugen, nachdem Vorbereitungsimpulse
in der Vorbereitungssequenz PS derart angewandt worden sind, dass
die Signalintensität
der Magnetisierung bei einer speziellen Strömungsgeschwindigkeit verändert wird,
ein zweites Bild durch Erfassung von Bilddaten in der Bildgebungssequenz
IS ohne Ausführung
der Vorbereitungssequenz PS zu erzeugen und die Verarbeitung der
Differenz zwischen dem ersten Bild und dem zweiten Bild durchzuführen, um
ein MRA-Bild zu
erzeugen.
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Wenn
der Scann synchron mit der Atmung des Objektes durchgeführt werden
soll, kann dies angewendet werden. Hier ist es beispielsweise geeignet,
den Scann synchron mit dem Zustand der Ausatmung oder der Einatmung
auszuführen.
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Abgesehen
von dem Fall der Aufrechterhaltung der Signalintensität der Magnetisierung
bei einer speziellen Strömungsgeschwindigkeit
und der Abschwächung
von Signalintensitäten
aller anderen Magnetisierungen kann die Erfindung auch in der Vorbereitungssequenz
PS zur Aufrechterhaltung von Signalintensitäten anderer Magnetisierungen
durch Abschwächung
von Signalintensitäten
sämtlicher sonstigen
Magnetisierungen verwendet werden.
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Es
können
viele, weit unterschiedliche Ausführungsformen der Erfindung
realisiert werden, ohne von dem Rahmen und Schutzumfang der vorliegenden
Erfindung abzuweichen. Es sollte verständlich sein, dass die vorliegende
Erfindung nicht auf die in dieser Beschreibung erläuterten
speziellen Ausführungsformen
beschränkt
ist, außer
wie sie in den beigefügten
Ansprüchen
definiert ist.
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Es
sollen Einsatzflexibilität
und Bildqualität verbessert
werden. Als Vorbereitungsimpulse werden aufeinander folgend ein
erster HF-Impuls, um in einer statischen Magnetfeldrichtung ausgerichtete Spins
in einem Objekt SU entlang der y-z-Ebene zu kippen, ein Geschwindigkeitskodiergradientenimpuls,
der in den durch diesen ersten HF-Impuls gekippten Spins die Phase
von Spins in einem statischen Zustand und die Phase von Spins in
einem Bewegungszustand gegeneinander verschiebt, und ein zweiter
HF-Impuls ausgesandt, um Spins, deren Phase durch den Geschwindigkeitsko diergradientenimpuls
gegeneinander verschoben worden ist, entlang der y-z-Ebene zu kippen.
Danach wird ein Aufhebungsimpuls ausgesandt, um die Quermagnetisierung
der durch den zweiten HF-Impuls gekippten Spins zu beseitigen.
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TEILELISTE:
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1
- 22 HF-Ansteuereinheit
- 23 Gradientenansteuereinheit
- 24 Datenerfassungseinheit
- 30 Steuerungseinheit
- 31 Bilderzeugungseinheit
- 32 Bedieneinheit
- 33 Anzeigeeinheit
- 34 Speichereinheit
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2
- Start
- S11 Ausführung
der Vorbereitungssequenz PS
- S21 Ausführung
der Bildgebungssequenz IS
- S22 Sämtliche
Bilddaten, die einem k-Raum entsprechen, erfasst oder nicht?
- S31 Erzeugung eines Bildes
- S41 Anzeige eines Bildes
- Ende
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- 4, 7
- Statischer Zustand
- Bewegungszustand
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- 6 (Ausführungsform 2)
- 9 (Ausführungsform
3)
- 10 (Ausführungsform
4)
- 11 (Ausführungsform
5)
- 12 (Ausführungsform
6)
- 13 (Ausführungsform
7)
- 14 (Ausführungsform
8)
- 15 (Ausführungsform
9)
- 16 (Ausführungsform 10)
- 17 (Ausführungsform 11)
- 18 (Ausführungsform 12)
- 19 (Ausführungsform 13)
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- 20 (Ausführungsform 14)
- Herzschläge
- Diastole