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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Magnetresonanz(MRI)-Bildgebungsgerät
und ein Magnetresonanz-Bildgebungsverfahren. Die vorliegende Erfindung
bezieht sich insbesondere auf ein Magnetresonanz-Bildgebungsgerät
und ein Magnetresonanz-Bildgebungsverfahren, von denen jedes eine
Maskenabtastung zur Erfassung von Magnetresonanzsignalen, die in
einem Bildgebungsbereich eines Objekts erzeugt werden, in Form von
Maskendaten durchführt, sowie auf eine Bildgebungsabtastung zur
Erfassung von Magnetresonanzsignalen, die in einem Bildgebungsbereich
erzeugt werden, in Form von Bildgebungsdaten, so dass sie einem
TRICKS (Time Resolved Imaging for Contrast KineticS)-Verfahren entsprechen,
wodurch eine sequenzielle Generierung von Bildern zu einem Bildgebungsbereich entlang
einer Zeitbasis erfolgt.
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Das
Magnetresonanz-Bildgebungsgerät kommt in verschiedenen
Bereichen, wie beispielsweise auf dem medizinischen Gebiet, dem
industriellen Gebiet etc. zum Einsatz.
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Das
Magnetresonanz-Bildgebungsgerät umfasst einen Bildgebungsraum,
der mit Hilfe eines statischen Magnetfeldes gebildet wird. Ein Bildgebungsbereich,
der ein in einem Objekt enthaltenes Ziel beinhaltet, das abgebildet
werden soll, ist im Bildgebungsraum integriert oder enthalten. So
werden die Spins eines Protons im Bildgebungsbereich in der Richtung
angeordnet, in der das statische Magnetfeld gebil det wird, um dessen
Magnetisierungsvektoren zu erhalten. Danach wird ein HF-Impuls zu
dem Bildgebungsbereich des Objekts im Bildgebungsraum übertragen,
der durch das statische Magnetfeld gebildet wird, um ein Kernspin(NMR)-Phänomen
zu erzeugen, wodurch die Magnetisierungsvektoren der Spins umgekehrt
werden. Dann werden Magnetresonanz(MR)-Signale erfasst, die generiert
werden, wenn die Magnetisierungsvektoren der umgekehrten Spins wieder
in eine ursprüngliche Richtung des statischen Magnetfeldes
gebracht werden. Das Objekt wird beispielsweise gemäß einer
Impulssequenz wie eines Spinechoverfahrens, eines Gradientenrückruf-Echoverfahrens
o. A. abgetastet. Dann werden die Magnetresonanzsignale, die durch
die Ausführung dieser Abtastung erfasst wurden, einer Bildrekonstruktionsverarbeitung
unterzogen, um Schichtbilder eines Bildgebungsbereichs des Objekts
zu generieren.
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Beim
Magnetresonanz-Bildgebungsgerät wird eine Blutbildgebung
ausgeführt, die als „MRA (MR Angiographie") bezeichnet
wird, um ein Fluid, wie beispielsweise das durch die Blutgefäße
fließende Blut, zu projizieren oder zu erzeugen. Bei diesem MA
wird die Bildgebung unter Verwendung des Time-of-Flight(TOF)-Effekts
oder eines Phasenkontrast (PC)-Effekts o. Ä. durchgeführt.
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Als
Bildgebungsverfahren für dieses MRA ist ein TRICKS-Verfahren
vorgeschlagen worden (siehe beispielsweise Ungeprüfte
japanische Patentveröffentlichungsnr.
Hei 10(1998)-5191 und Ungeprüfte japanische Patentveröffentlichungsnr.
2006-12301 ). Da bei dem
vorliegenden Verfahren die Bildgebung mittels einfacher Funktionen
durchgeführt und eine hohe Zeitauflösung erreicht
werden kann, kann jedes Schichtbild mit einer geeigneten Zeitgebung
in Relation zu einem Bildgebungsbereich erzielt werden, in welchem
ein Kontrastmittel fließt. Das TRICKS-Verfahren ist nützlich,
da jeder Bildgebungsbereich, der Abschnitte enthält, die
sich in Bezug auf die Ankunftzeit des Kontrastmittels unterscheiden
und bei denen eine exakte Zeitgebung schwierig zu erzielen ist,
wie dies im Falle der peripheren Blutgefäße der
unteren Extremitäten beim Menschen usw. der Fall ist, in
einem kurzen Zeitraum abgebildet oder aufgenommen werden kann.
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Bei
dem TRICKS-Verfahren kann es sich bei jedem magnetischen Signal,
das in Form von Maskendaten erfasst wurde, um ein hohes Signal an
jedem Abschnitt handeln, in dem ein Fluid wie Blut fließt,
und zwar aufgrund des Einflusses eines Inflow-Effekts auf die Erfassung
der Maskendaten mittels erstem Gradientenecho-Verfahren. Daher kann, wenn
die Bilddaten zu einem Maskenbild MG, welches auf der Grundlage
solcher Maskendaten erfasst wurde, von den Bilddaten zu jedem Bildgebungsbild IG
abgezogen werden, ein Abschnitt, indem ein Kontrastmittel fließt,
nicht bei jedem der unterschiedlichen Bilder SG mit einem hohen
Kontrast generiert werden. Daher kommt es zu Beeinträchtigungen
der Bildqualität, und es kann zu Schwierigkeiten bei der effizienten
Ausführung einer Bilddiagnose kommen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Eine
Lösung des zuvor beschriebenen Problems ist wünschenswert.
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In
einem Aspekt der Erfindung wird ein Magnetresonanz-Bildgebungsgerät
geliefert, das eine Maskenabtastung zur Erfassung von Magnetresonanzsignalen,
welche in einem Bild gebungsbereich, in welchem Fluid durch ein Objekt
fließt, erzeugt werden, in Form von Maskendaten, und zwar
in einem Zustand, in dem kein Kontrastmittel in das Fluid injiziert
wurde, und eine Bildgebungsabtastung zur Erfassung von Magnetresonanzsignalen,
die in einem Bildgebungsraum erzeugt werden, in welchem das Fluid,
welches das Kontrastmittel enthält, nach der Injektion
des Kontrastmittels in das Fluid fließt, in Form von Bildgebungsdaten,
so dass es einem TRICKS-Verfahren entspricht, wodurch sequenziell Bilder
zu dem Bildgebungsbereich entlang einer Zeitbasis generiert werden,
wobei das Magnetresonanz-Bildgebungsgerät eine Abtastvorrichtung
umfasst, welche die Maskenabtastung und die Bildgebungsabtastung
durchführt, wobei bei der Ausführung der Maskenabtastung
die Vorrichtung wiederholt Abtastungen zur Übertragung
eines räumlichen Sättigungsimpulses an einen dazugehörigen
Bereich überträgt, der das Fluid enthält,
das in den Bildgebungsbereich fließt, und zur nachfolgenden
Erfassung von Magnetresonanzsignalen als Maskendaten bei jeder Wiederholung,
so dass sie dazugehörigen Segmenten entsprechen, die in
einem k-Raum mehrfach unterteilt sind.
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Die
Abtastvorrichtung führt die Maskenabtastung vorzugsweise
so durch, dass die Richtungen der sequenziellen Erfassung von Magnetresonanzsignalen
in Bezug auf die entsprechenden Segmente als Maskendaten bei jeder
Wiederholung an den Segmenten in einander entgegengesetzte Richtungen
durch das Zentrum des k-Raums ausgerichtet sind.
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Die
Abtastvorrichtung führt die Maskenabtastung vorzugsweise
so durch, dass die Erfassungsrichtungen vom Zentrum des k-Raums
zu seiner Peripherie verlaufen.
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Die
Abtastvorrichtung führt die Maskenabtastungen bei der Übertragung
des räumlichen Sättigungsimpulses vorzugsweise
so durch, dass sie die Magnetresonanzsignale bei jeder Wiederholung nach
dem Ablauf jeder Wiederholungszeit ohne Erfassung von Magnetresonanzsignalen
sequenziell als Maskendaten erfasst.
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Die
Abtastvorrichtung führt die Abtastungen bei der Ausführung
der Maskenabtastung vorzugsweise so durch, dass sie dazugehörigen
Segmenten entsprechen, die mehrfach unterteilt sind, so dass sie symmetrisch
zu einer Achse liegen, die durch das Zentrum des k-Raums verläuft.
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Die
Abtastvorrichtung führt die Abtastungen bei der Ausführung
der Maskenabtastung vorzugsweise so durch, dass sie dazugehörigen
Segmenten entsprechen, die mehrfach unterteilt sind, so dass sie von
dem Zentrum des k-Raums zu seiner Peripherie radial symmetrisch
verlaufen.
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Die
Abtastvorrichtung führt die Maskenabtastung vorzugsweise
nach der Bildgebungsabtastung durch.
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In
einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Magnetresonanz-Bildgebungsgerät
geschaffen, das eine Maskenabtastung zur Erfassung von Magnetresonanzsignalen,
welche in einem Bildgebungsbereich, in welchem Fluid durch ein Objekt
fließt, erzeugt werden, als Maskendaten durchführt,
und zwar in einem Zustand, in dem kein Kontrastmittel in das Fluid
injiziert wurde, und sie führt eine Bildgebungsabtastung
zur Erfassung von Magnetresonanzsignalen, die in einem Bildgebungsraum
erzeugt werden, in dem das Fluid, welches das Kontrastmittel enthält, nach
der Injektion des Kontrastmittels in das Fluid fließt,
als Bildgebungsdaten durch, so dass sie einem TRICKS-Verfahren entsprechen,
wodurch Bilder zu dem Bildgebungsbereich sequenziell entlang einer Zeitbasis
generiert werden, wobei das Magnetresonanz-Bildgebungsgerät
die folgenden Schritte umfasst: Ausführung einer Maskenabtastung,
wiederholte Ausführung von Abtastungen zur Übertragung eines
räumlichen Sättigungsimpulses an einen dazugehörigen
Bereich, der das Fluid enthält, das in den Bildgebungsbereich
hinein fließt, und nachfolgende sequenzielle Erfassung
der Magnetresonanzsignale als Maskendaten bei jeder Wiederholung,
so dass sie entsprechenden Segmenten entsprechen, die in einem k-Raum
mehrfach unterteilt sind.
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Die
Maskenabtastung wird vorzugsweise so durchgeführt, dass
die Richtungen der sequenziellen Erfassung von Magnetresonanzsignalen
als Maskendaten in Bezug auf die entsprechenden Segmente bei jeder
Wiederholung an den Segmenten in einander entgegengesetzte Richtungen
durch das Zentrum des k-Raums ausgerichtet sind.
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Die
Maskenabtastung wird vorzugsweise so durchgeführt, dass
die Erfassungsrichtungen vom Zentrum des k-Raums zu seiner Peripherie
verlaufen.
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Beim
Abtastabschnitt wird die Maskenabtastung nach der Übertragung
des räumlichen Sättigungsimpulses vorzugsweise
so durchgeführt, dass sie die Magnetresonanzsignale bei
jeder Wiederholung nach dem Ablauf jeder Wiederholungszeit ohne Erfassung
von Magnetresonanzsignalen sequenziell als Maskendaten erfasst.
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Die
Abtastungen werden bei der Ausführung der Maskenabtastung
vorzugsweise so durchgeführt, dass sie dazugehö rigen
Segmenten entsprechen, welche mehrfach unterteilt sind, so dass
sie symmetrisch zu einer Achse liegen, die durch das Zentrum des
k-Raums verläuft.
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Die
Abtastvorrichtung führt bei der Ausführung der
Maskenabtastung die Abtastungen vorzugsweise so durch, dass sie
dazugehörigen Segmenten entsprechen, die mehrfach unterteilt
sind, so dass sie von dem Zentrum des k-Raums zu seiner Peripherie radial
symmetrisch verlaufen.
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Die
Abtastvorrichtung führt die Maskenabtastung vorzugsweise
nach der Bildgebungsabtastung durch.
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In
einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Magnetresonanz-Bildgebungsgerät
geschaffen, das eine Maskenabtastung zur Erfassung von Magnetresonanzsignalen,
die in einem Bildgebungsbereich eines Objekts erzeugt werden, als
Maskendaten durchführt, und das eine Bildgebungsabtastung zur
Erfassung von Magnetresonanzsignalen, die in einem Bildgebungsbereich
erzeugt werden, als Bildgebungsdaten durchführt, so dass
sie einem TRICKS-Verfahren entsprechen, wodurch sequenziell Bilder
zu dem Bildgebungsbereich entlang einer Zeitbasis generiert werden,
wobei das Magnetresonanz-Bildgebungsgerät eine Abtastvorrichtung
umfasst, welche die Maskenabtastung und die Bildgebungsabtastung
ausführt, wobei die Abtastvorrichtung wiederholt Abtastungen
zur Übertragung eines Vorbereitungsimpulses zu einem Objekt
ausführt und danach die Magnetresonanzsignale bei jeder
Wiederholung sequenziell als Maskendaten erfasst, so dass sie dazugehörigen
Segmenten entsprechen, die in einem k-Raum mehrfach unterteilt sind.
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Die
Abtastvorrichtung führt die Maskenabtastung vorzugsweise
so durch, dass die Richtungen der sequenziellen Erfassung der Magnetresonanzsignale
als Maskendaten in Bezug auf die entsprechenden Segmente bei jeder
Wiederholung an den Segmenten in einander entgegengesetzte Richtungen
durch das Zentrum des k-Raums verlaufen.
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Die
Abtastvorrichtung führt die Maskenabtastung vorzugsweise
so durch, dass die Erfassungsrichtungen vom Zentrum des k-Raums
zu seiner Peripherie verlaufen.
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Vorzugsweise
wird ein Magnetresonanz-Bildgebungsverfahren geschaffen, das eine Maskenabtastung
zur Erfassung von Magnetresonanzsignalen, welche in einem Bildgebungsbereich eines
Objekts erzeugt werden, als Maskendaten durchführt, und
eine Bildgebungsabtastung zur Erfassung von Magnetresonanzsignalen,
die in einem Bildgebungsbereich erzeugt werden, als Bildgebungsdaten
durchführt, so dass sie einem TRICKS-Verfahren entsprechen,
wodurch sequenziell Bilder zu dem Bildgebungsbereich entlang einer Zeitbasis
generiert werden, wobei das Magnetresonanz-Bildgebungsgerät
folgende Schritte umfasst, die bei der Ausführung des Maskenabtastung
ausgeführt werden: wiederholte Ausführung von
Abtastungen zur Übertragung eines Vorbereitungsimpulses
zu einem Objekt und nachfolgend die sequenzielle Erfassung von Magnetresonanzsignalen
als Maskendaten bei jeder Wiederholung, so dass sie dazugehörigen
Segmenten entsprechen, die in einem k-Raum mehrfach unterteilt sind.
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Die
Abtastvorrichtung führt die Maskenabtastung vorzugsweise
so durch, dass die Richtungen der sequenziellen Erfassung von Magnetresonanzsignalen
als Maskendaten in Bezug auf die entsprechenden Segmente bei jeder
Wiederholung an den Segmenten in einander entgegengesetzte Richtungen
durch das Zentrum des k-Raums verlaufen.
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Die
Abtastvorrichtung führt die Maskenabtastung vorzugsweise
so durch, dass die Erfassungsrichtungen vom Zentrum des k-Raums
zu seiner Peripherie verlaufen.
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Gemäß der
Erfindung können ein Magnetresonanz-Bildgebungsgerät
und ein Magnetresonanz-Bildgebungsverfahren geschaffen werden, durch
welche die Bildqualität verbessert und die Bilddiagnose
effizient ausgeführt werden kann.
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Weitere
Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der
folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung deutlich, wie sie in den dazugehörigen Zeichnungen
illustriert werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Konfigurationsdiagramm, das die Konstruktion eines Magnetresonanz-Bildgebungsgeräts 1 zeigt,
welches die erste Ausführungsform gemäß der
Erfindung illustriert.
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2 ist
ein Flussdiagramm, das die vorgenommenen Operationen zeigt, die
bei der Abbildung oder Aufnahme eines Objekts in der ersten Ausführungsform
gemäß der Erfindung vorgenommen werden.
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3 ist
ein Diagramm, das die Art und Weise illustriert, in der ein Bildgebungsbereich
eines Objekts in der ersten Ausführungsform gemäß der
Erfindung mittels TRICKS- Verfahren abgetastet wird, und 3 zeigt
eine Zeitbasis als horizontale Achse.
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4 ist
ein Diagramm, das einen k-Raum zeigt, in dem die Magnetresonanzsignale
in der ersten Ausführungsform gemäß der
vorliegenden Erfindung durch die Ausführung einer Maskenabtastung MS
erfasst oder gesammelt werden.
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5 ist
ein Impulssequenzdiagramm zu der Zeit, zu der die Maskendaten [an]
jedem Segment bei der Durchführung einer Maskenabtastung MS
in der ersten Ausführungsform gemäß der
Erfindung erfasst werden.
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6 ist
ein Diagramm, das eine Sequenz zu einer Zeit zeigt, zu der Maskendaten
in Bezug auf Matrizen gewonnen wird, welche in der ersten Ausführungsform
gemäß der Erfindung Segmente bei der Ausführung
der Maskenabtastung MS bilden.
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8 ist
ein Impulssequenzdiagramm zu der Zeit, zu der die Bildgebungsdaten
[an] jedem Segment der bei der Durchführung einer Bildgebungsabtastung
IS in der ersten Ausführungsform gemäß der
Erfindung erfasst werden.
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9 ist
ein Flussdiagramm, das die Operationen bei der sequenziellen Generierung
von Bildern zu einem Bildgebungsbereich entlang einer Zeitbasis in
der ersten Ausführungsform gemäß der
Erfindung zeigt.
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10 ist
ein Diagramm, das die Art und Weise zeigt, in der ein Maskenbild
MG in der ersten Ausführungsform gemäß der
Erfindung generiert wird.
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11 ist
ein Diagramm, das die Art und Weise illustriert, in der jedes Bildgebungsbild
IG in der ersten Ausführungsform gemäß der
Erfindung generiert wird.
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12 ist
ein Diagramm, das die Art und Weise abbildet, in der jedes Differenzbild
SG in der ersten Ausführungsform gemäß der
Erfindung generiert wird.
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13 ist
ein Diagramm, das den k-Raum zeigt, in dem die Magnetresonanzsignale
bei der Ausführung einer Maskenabtastung MS in einer zweiten
Ausführungsform gemäß der Erfindung erfasst
werden.
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14 ist
ein Diagramm, das den k-Raum zeigt, in dem die Magnetresonanzsignale
bei der Ausführung einer Maskenabtastung MS in einer dritten
Ausführungsform gemäß der Erfindung erfasst werden.
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15 ist
ein Diagramm, das eine Sequenz zu der Zeit illustriert, zu der Maskendaten
in Bezug auf Matrizen erfasst werden, die in der vierten Ausführungsform
gemäß der Erfindung Segmente bei der Ausführung
einer Maskenabtastung MS bilden.
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16 ist
ein Diagramm, das eine Sequenz zu der Zeit illustriert, zu der Maskendaten
in Bezug auf Matrizen erfasst werden, die in einer fünften
Ausführungsform gemäß der Erfindung Segmente
bei der Ausführung einer Maskenabtastung MS bilden.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Ein
Beispiel für eine Ausführungsform gemäß der
Erfindung wird im Folgenden unter Verweis auf die dazugehörigen
Zeichnungen dargelegt.
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Erste Ausführungsform
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1 ist
ein Konfigurationsdiagramm, das die Grundzüge einer Konstruktion
eines Magnetresonanz-Bildgebungsgeräts 1 zeigt,
das eine erste Ausführungsform gemäß der
Erfindung illustriert.
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Konstruktion des Geräts
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1 ist
ein Konfigurationsdiagramm, das die Konstruktion des Magnetresonanz-Bildgebungsgeräts 1 zeigt,
welches die erste Ausführungsform gemäß der
Erfindung illustriert.
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Wie
in 1 gezeigt, weist das Magnetresonanz-Bildgebungsgerät 1 einen
Abtastabschnitt 2 und einen Betriebskonsolenabschnitt 3 auf.
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Hier
weist der Abtastabschnitt 2 eine statische Magnetfeld-Magneteinheit 12,
eine Gradientenspuleneinheit 13, eine HF-Spuleneinheit
oder einen RF-Spulenteil 14, eine Aufnahmevorrichtung 15,
einen HF-Treiber 22, einen Gradiententreiber 23 und eine
Datenerfassungseinheit 24 auf, wie in 1 gezeigt.
Wie in 1 gezeigt, weist der Betriebskonsolenabschnitt 3 einen
Regler 30, eine Bildrekonstruktionseinheit 31,
eine Betriebseinheit 32, ein Display oder eine Displayeinheit 33 und
eine Speichereinheit 34 auf.
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In
der vorliegenden Ausführungsform führt das Magnetresonanz-Bildgebungsgerät 1 jede
Abtastung in einem Bildgebungsbereich des Objekts so durch, das
sie einem TRICKS-Verfahren entspricht, wodurch sequenziell Bilder
zu dem Bildgebungsbereich generiert werden. Das bedeutet, dass eine Maskenabtastung
zur Erfassung oder Sammlung von Magnetresonanzsignalen, welche in
einem Bildgebungsbereich erzeugt werden, in welchem Fluid wie Blut
durch ein Objekt SU fließt, als Maskendaten erfolgt, und
zwar in einem Zustand, in dem kein Kontrastmittel in das Fluid injiziert
wurde, und dass eine Bildgebungsabtastung zur Erfassung von Magnetresonanzsignalen,
die in einem Bildgebungsbereich erzeugt werden, in dem das Fluid,
welches das Kontrastmittel enthält, nach der Injektion
des Kontrastmittels in das Fluid wie das Blut fließt, als
Bildgebungsdaten erfolgt, und zwar auf der Grundlage des TRICKS-Verfahrens,
wodurch sequenziell Bilder zu dem Bildgebungsbereich generiert werden.
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Im
Folgenden wird der Abtastabschnitt 2 erklärt.
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Wie
in 1 gezeigt, wird der Abtastabschnitt 2 mit
einem Bildgebungsraum B gebildet, der mittels eines statischen Magnetfeldes
erzeugt wird und in dem ein Bildgebungsbereich enthalten oder integriert
wird, der ein im Objekt SU entheffektes Ziel umfasst, das abgebildet
werden soll. Der Abtastabschnitt 2 wendet HF-Impulse auf
den Bildebungsbereich des Objekts SU an, welches sich im Bildgebungsraum
B befindet, welcher mittels des statischen Magnetfeldes gebildet
wird, und zwar auf der Grundlage des Kontrollsignals, das von dem
Betriebskonsolenabschnitt 3 ausgegeben wird, um Magnetresonanzsignale
zu erfassen, die von dem Bildgebungsbereich erzeugt werden, wodurch
eine Abtastung für den Bildgebungsbereich des Objekts SU
durchgeführt wird.
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In
der vorliegenden Ausführungsform führt der Abtastabschnitt 2 eine
Maskenabtastung und eine Bildgebungsabtastung so durch, das sie
dem TRICKS-Verfahren entsprechen. Das bedeutet, dass der Abtastabschnitt 2 die
Maskenabtastung ausführt, um Magnetresonanzsignale, welche
in einem Bildgebungsbereich, in welchem Fluid wie Blut durch ein Objekt
SU fließt, erzeugt werden, als Maskendaten zu erfassen,
und zwar in einem Zustand, in dem kein Kontrastmittel in das Fluid
injiziert wurde. Der Abtastabschnitt 2 führt die
Bildgebung nach der Injektion des Kontrastmittels in das durch das
Objekt fließende Fluid durch, wodurch Magnetresonanzsignale
als Bildgebungsdaten erfasst werden, die in dem Bildgebungsbereich
erzeugt wurden, durch welches das Fluid fließt, welches
das Kontrastmittel enthält. Beispielsweise führt
der Abtastabschnitt 2 die Maskenabtastung vor der Durchführung
der Bildgebungsabtastung durch.
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Obwohl
die Details des Abtastabschnitts 2 im Folgenden beschrieben
werden, [sei hier gesagt], dass der Abtastabschnitt 2 eine
Abtastung zur Übermittlung jedes räumlichen Sättigungsimpulses
an einen Bereich durchführt, der mindestens ein Fluid enthält,
das bei der Ausführung der Maskenabtastung in einen Bildgebungsbereich
fließt und nachfolgend bei jeder Wiederholung eine Erfassung
von Magnetresonanzsignalen als Maskendaten durchführt.
Demnach überträgt der Abtastabschnitt 2 den
räumlichen Sättigungsimpuls an einen Bereich,
in dem ein Fluid vorhanden ist, welches in den Bildgebungsbereich
fließt. Hier wird die Abtastung wiederholt durchgeführt,
so dass sie den jeweiligen Segmenten entspricht, die im k-Raum mehrfach
unterteilt sind. Bei spielsweise wird diese Abtastung bei den entsprechenden
Segmenten durchgeführt, welche mehrfach unterteilt sind,
so dass sie gegenüber einer Achse symmetrisch sind, die
durch das Zentrum des k-Raums verläuft. Hier führt
der Abtastabschnitt 2 die Maskenabtastung bei der Vielzahl
von Segmenten so durch, dass die Richtungen der sequenziellen Erfassung
der Magnetresonanzsignale als Maskendaten zu diesen Segmenten bei
jeder Wiederholung TR in einander gegenüberliegende Richtungen
durch das Zentrum des k-Raums verlaufen. Genauer beschrieben, führt
der Abtastabschnitt 2 die Maskenabtastung so aus, dass
die oben genannten Erfassungsrichtungen sich vom Zentrum des k-Raums
aus gesehen auf die Peripherie richten.
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Entsprechende
konstitutive Elemente des Abtastabschnitts 2 werden nacheinander
beschrieben.
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Bei
der statischen Magnetfeld-Magneteinheit 12 handelt es sich
beispielsweise um einen horizontalen Magnetfeldtyp. Ein superleitfähiger
Magnet (nicht gezeigt) erzeugt ein statisches Magnetfeld entlang
der Richtung (z-Richtung) einer Körperachse des Objekts
SU, das in einem Bildgebungsraum B platziert ist, in welchem das
Objekt beherbergt wird oder entheffekt ist. Im Übrigen
kann es sich bei der statischen Magnetfeld-Magneteinheit 12 um
einen vertikalen Magnetfeldtyp handeln, der sich vom horizontalen
Magnetfeldtyp unterscheidet und der ein statisches Magnetfeld entlang
der Richtung erzeugt, in welcher sich ein Paar von permanenten Magneten gegenüberliegt.
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Die
Gradientenspuleneinheit 13 bildet ein Gradientenmagnetfeld,
indem sie jeden Gradientenimpuls an einen Bildgebungsraum B übermittelt,
der mit dem statischen Magnet feld gebildet wird, und wendet die
räumlichen Positionsinformationen auf jedes von der HF-Spuleneinheit 14 empfangene
Magnetresonanzsignal an oder addiert sie mit diesem. Hier umfasst
die Gradientenspuleneinheit 13 drei Systeme, die so eingestellt
sind, dass sie im Zusammenhang mit drei Achsenrichtungen einer z-Richtung,
welche entlang einer statischen Magnetfeld-Richtung verläuft,
einer x-Richtung und einer y-Richtung, welche orthogonal zueinander
verlaufen, ein Gradientenmagnetfeld bilden. Diese übertragen Gradientenimpulse
in eine Frequenzkodierungsrichtung, eine Phasenkodierungsrichtung
und eine Schichtauswahlrichtung auf der Grundlage eines Kontrollsignals,
das von einem Regler 30 ausgegeben wird, so dass Gradientenmagnetfelder
erzeugt werden. Genauer beschrieben wendet die Gradientenspuleneinheit 13 ein
Gradientenmagnetfeld in der Schichtauswahlrichtung des Objekts SU
an und wählt jede Schicht des Objekts SU aus, die durch
die Übertragung eines HF-Impulses durch die HF-Spuleneinheit 14 aktiviert
wurde. Die Gradientenspuleneinheit 13 wendet ein Gradientenmagnetfeld
in der Phasenkodierungsrichtung des Objekts SU an und phasenkodiert
das Magnetresonanzsignal aus der Schicht, welche von dem HF-Impuls
aktiviert wurde. Die Gradientenspuleneinheit 13 wendet
ein Gradientenmagnetfeld in die Frequenzkodierungsrichtung des Objekts
SU an und frequenzkodiert das Magnetresonanzsignal von der Schicht,
die durch den HF-Impuls aktiviert wurde.
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Wie
in 1 gezeigt, ist die HF-Spuleneinheit 14 so
angeordnet, dass sie das Objekt SU umgibt. Die HF-Spuleneinheit 14 überträgt
einen HF-Impuls, der einer elektromagnetischen Welle zum Objekt
SU innerhalb des Bildgebungsraums B entspricht, welcher durch das
statische Magnetfeld von der statischen Magnetfeld-Magneteinheit 12 auf
der Grundlage eines Signals erzeugt wird, das vom Regler 30 ausgegeben
wird, wodurch ein Hochfrequenz-Magnetfeld gebildet wird. So werden
die Magnetisierungsvektoren auf der Grundlage der Spins der Protonen
in dem Bildgebungsbereich des Objekts SU umgekehrt. Ferner empfängt
die HF-Spuleneinheit 14 eine elektromagnetische Welle,
die generiert wird, wenn jeder Magnetisierungsvektor, der im Bildgebungsbereich
des Objekts SU umgekehrt wurde, als Magnetresonanzsignal auf den
ursprünglichen Magnetisierungsvektor zurückgeführt
wird.
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Aufnahmevorrichtung 15 ist
ein Tisch, der eine horizontale Ebene umfasst, auf dem das Objekt SU
platziert wird. Die Aufnahmevorrichtung wird zwischen dem inneren
und äußeren Bereich des Bildgebungsraums B auf
der Grundlage der vom Regler 30 ausgegebenen Kontrollsignale
bewegt.
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Der
HF-Treiber 22 treibt die HF-Spuleneinheit 14 an,
so dass sie HF-Impulse in das Innere des Bildgebungsraums B überträgt,
wodurch im Bildgebungsraum B ein Hochfrequenz-Magnetfeld gebildet wird.
Der HF-Treiber 22 moduliert das Signal, das von einem HF-Oszillator
gesendet wird, zu einem Signal, das eine zuvor bestimmte Zeitgebung
und eine zuvor bestimmte Hüllkurve aufweist, wobei ein
Gatemodulator auf der Grundlage des vom Regler 30 ausgegebenen
Kontrollsignals verwendet wird. Danach erlaubt es der HF-Treiber 22 einem
HF-Stromverstärker, das vom Gatemodulator modulierte Signal
zu verstärken, und gibt dieses an die HF-Spuleneinheit 14 aus,
und erlaubt es der HF-Spuleneinheit 14, den entsprechenden
HF-Impuls zu übertragen.
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Der
Gradiententreiber 23 erlaubt es der Gradientenspuleneinheit 13,
auf der Grundlage des vom Regler 30 ausgege benen Kontrollsignals
einen Gradientenimpuls anzuwenden, wodurch ein Gradientenmagnetfeld
innerhalb des Bildgebungsraums B generiert wird, das mittels des
statischen Magnetfelds erzeugt wird. Der Gradiententreiber 23 ist
im Zusammenhang mit der Dreisystem-Gradientenspuleneinheit 13 mit
einem Dreisystem-Treiberschaltkreis (nicht gezeigt) ausgestattet.
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Die
Datenerfassungseinheit 24 erfasst jedes Magnetresonanzsignal,
das von der HF-Spuleneinheit 14 empfangen wird, auf der
Grundlage des vom Regler 30 ausgegebenen Kontrollsignals.
Hier führt die Datenerfassungseinheit 24 bei dem
Magnetresonanzsignal, das von der HF-Spuleneinheit 14 empfangen
wurde, eine Phasenerkennung durch, wobei ein Phasendetektor mit
dem Ausgang des HF-Oszillators des HF-Treibers 22 als Referenzsignal
verwendet wird. Danach wandelt die Datenerfassungseinheit 24 das
Magnetresonanzsignal entsprechend dem analogen Signal in ein digitales
Signal um, indem ein A/D-Wandler verwendet wird, und gibt es von
dort aus.
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Im
Folgenden wird der Betriebskonsolenabschnitt 3 beschrieben.
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Der
Betriebskonsolenabschnitt 3 kontrolliert den Abtastabschnitt 2 so,
dass der Abtastabschnitt 2 eine Abtastung eines Objekts
durchführt, und generiert jedes Bild zu dem Objekt auf
der Grundlage des Magnetresonanzsignals, das im Zuge der durch den Abtastabschnitt 2 durchgeführten
Abtastung gewonnen wurde, und zeigt das generierte Bild an.
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Die
entsprechenden Teile, die den Betriebskonsolenabschnitt 3 bilden,
werden nacheinander beschrieben.
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Der
Regler 30 weist einen Computer und einen Datenspeicher
auf, der die Programme speichert, die es dem Computer erlauben,
zuvor bestimmte Datenverarbeitungen durchzuführen, und kontrolliert
die entsprechenden Teile. Hier gibt der Regler 30 die Bedienungsdaten
ein, die von der Betriebseinheit 32 gesendet werden, und
kontrolliert den Abtastabschnitt 2 auf der Grundlage der
Betriebsdaten, die von der Betriebseinheit 32 eingegeben
wurden. So gibt der Regler 30, wie in 1 gezeigt,
Kontrollsignale an den HF-Treiber 22, den Gradiententreiber 23 und
die Datenerfassungseinheit 24 aus und kontrolliert dadurch
den Betrieb der entsprechenden Teile, so dass sie den Abtastbedingungen entsprechen.
Gleichzeitig gibt der Regler 30 die Kontrollsignale an
den Datenprozessor 31, die Displayeinheit 33 und
die Speichereinheit 34 aus, um deren Steuerung durchzuführen.
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Die
Bildrekonstruktionseinheit 31 weist einen Computer und
einen Datenspeicher auf, in dem Programme zur Ausführung
zuvor bestimmter Datenverarbeitung unter Verwendung des Computers
gespeichert sind. Die Bildrekonstruktionseinheit 31 führt Bildrekonstruktionsverarbeitungen
auf der Grundlage des vom Regler 30 ausgegebenen Kontrollsignals aus,
um ein Bild zu rekonstruieren. Hier werden die Magnetresonanzsignale,
die so erfasst werden, dass sie dem k-Raum entsprechen, indem durch
den Abtastabschnitt 2 eine Abtastung des Bildgebungsbereichs
des Objekts durchgeführt wird, einem Fouriertransformationsprozess
unterzogen, wodurch der Bildrekonstruktionsprozess durchgeführt
wird, so dass jedes Bild zu dem Bildgebungsbereich rekonstruiert
wird. Und die Bildrekonstruktionseinheit 31 gibt die Daten
zu jedem rekonstruierten Bild an die Displayeinheit 33 aus.
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In
der vorliegenden Ausführungsform führt die Bildrekonstruktionseinheit 31 die
Maskenabtastung und die Bildgebungsabtastung so aus, dass sie dem
TRICKS-Verfahren entsprechen und sequenziell Bilder zu einem Bildgebungsbereich
entlang einer Zeitbasis generieren, und zwar auf der Grundlage der Magnetresonanzsignale,
die als Maskendaten und Bildgebungsdaten erfasst wurden.
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Die
Betriebseinheit 32 besteht aus einer Betriebsvorrichtung
wie einer Tastatur, einer Zeigevorrichtung o. A. Die Betriebseinheit 32 gibt
die von einem Bediener gelieferten Betriebsdaten ein und gibt diese
an den Regler 30 aus.
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Die
Displayeinheit 33 besteht aus einer Anzeigevorrichtung
wie einem CRT und zeigt jedes Bild auf seinem Anzeigebildschirm
an, und zwar auf der Grundlage des vom Regler 30 ausgegebenen
Kontrollsignals. Beispielsweise zeigt die Displayeinheit 33 Bilder
zu Eingabeelementen, die Betriebsdaten entsprechen, die von dem
Bediener in die Betriebseinheit 32 eingegeben wurden, in
vielfältiger Form auf dem Anzeigebildschirm an. Ferner
empfängt die Displayeinheit 33 Daten zu jedem
Bild für den Bildgebungsbereich, der durch die Bildrekonstruktionseinheit 31 rekonstruiert
wurde, und zeigt das Bild auf dem Anzeigebildschirm an.
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Die
Speichereinheit 34 umfasst eine Speichervorrichtung wie
einen Datenspeicher und speichert darin verschiedene Daten. In der
Speichereinheit 34 kann je nach Bedarf durch Regler 30 auf
die gespeicherten Daten zugegriffen werden.
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Betriebsweise
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Die
Betriebsweise bei der Bildgebung des Objekts SU wird im Folgenden
unter Verwendung des Magnetresonanz-Bildgebungsgeräts 1 beschrieben,
welches die vorliegende Ausführungsform illustriert, auf
die oben Bezug genommen wird.
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2 ist
ein Flussdiagramm, das die Betriebsweise der ersten Ausführungsform
gemäß der Erfindung zu der Zeit zeigt, zu der
das Objekt SU abgebildet oder photographiert wird. 3 ist
ein Diagramm, das die Art und Weise zeigt, in der ein Bildgebungsbereich
eines Objekts in der ersten Ausführungsform gemäß der
Erfindung mittels TRICKS-Verfahren abgetastet wird. In 3 wird
eine Zeitbasis in Form einer horizontalen Achse dargestellt.
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Wie
in 2 gezeigt, wird zunächst eine Maskenabtastung
MS durchgeführt (S11).
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Hier
führt der Abtastabschnitt 2 eine Maskenabtastung
MS so durch, dass als Maskendaten Magnetresonanzsignale erfasst
werden, die in einem Bildgebungsbereich erzeugt werden, in dem ein
Fluid wie beispielsweise Blut an oder durch ein Objekt SU fließt,
und zwar in Bezug auf entsprechende Matrizen in einem k-Raum in
einem Zustand, in dem kein Kontrastmittel in das Fluid injiziert
wurde.
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Genauer
gesagt werden, wie in 3 gezeigt, bei jeder Wiederholung
TR Abtastungen S für die jeweilige sequenzielle Erfassung
von Magnetresonanzsignalen als Maskendaten während einer Maskenabtastungs-Ausführungsperiode
MT [an] jedem Signalbereich A1,..., A4, B1,..., B4, C1,..., C4 und
D1,..., D4 sequenziell durchgeführt, die so unterteilt
sind, dass sie eine Vielzahl von Matrizen in einem k-Raum enthalten.
Wie beispielsweise in 3 gezeigt wird, werden die Abtastungen
wiederholt so ausgeführt, dass sie den entsprechenden Segmenten
des k-Raums entsprechen, der in 16 Segmentbereiche A1,..., A4, B1,...,
B4, C1,..., C4 und D1,..., D4 unterteilt ist.
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4 ist
ein Diagramm, das einen k-Raum zeigt, in dem Magnetresonanzsignale
durch die Ausführung einer Maskenabtastung MS in der ersten Ausführungsform
gemäß der Erfindung erfasst werden.
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In
der vorliegenden Ausführungsform, wie sie in 4 gezeigt
wird, wird ein k-Raum ks so unterteilt, dass eine Vielzahl von Segmentbereichen A1,...,
A4, B1,..., B4, C1,..., C4 und D1,..., D4 entsteht. Hier ist der
k-Raum ks so in eine Vielzahl von Segmentbereichen A1,..., A4, B1,...,
B4, C1,..., C4 und D1,..., D4 unterteilt, dass diese symmetrisch
zum Zentrum des k-Raums ks liegen. Die Anzahl der Segmentbereichunterteilungen
wird auf der Grundlage eines von einem Benutzer eingegebenen Befehls eingestellt.
Hier wird der Befehl vom Benutzer unter Berücksichtigung
der Sättigungseffekte der räumlichen Sättigungsimpulse
und eines Einflusses einer Bildgebungszeit eingegeben, welche später
beschrieben wird. Der Befehl kann automatisch so eingestellt werden,
dass die räumlichen Sättigungsimpulse in zuvor
bestimmten Intervallen angewendet werden. In einem dreidimensionalen
k-Raum wird ks beispielsweise durch die drei Achsen kx, ky und kz definiert,
der k-Rum wird von der ky-Achsenrichtung aus gesehen in zwei und
von der kz-Achsenrichtung aus gesehen in acht Teile geteilt, wie
in 4 gezeigt. Folglich ist der k-Raum insgesamt in
die sechzehn Segmentbereiche A1,..., A4, B1,..., B4, C1,..., C4
und D1,..., D4 unterteilt. Das heißt, dass der k-Raum in
einen ersten bis sechszehnten Segmentbereich A1,..., A4, B1,...,
B4, C1,..., C4 und D1,..., D4 unterteilt wird, je nach kx-ky-Ebene
und kx-kz-Ebene, so dass er symmetrisch zum Zentrum des k-Raums ks
ist, wie er von der ky-Achsenrichtung aus gesehen erscheint, und
symmetrisch zum Zentrum des k-Raums ks, wie er von der kz-Achsenrichtung
aus gesehen erscheint. Genauer gesagt, werden vier Bereiche An,
Bn, Cn und Dn, die in ky-Achsenrichtung und kz-Achsenrichtung in
zwei gleiche Teile unterteilt sind, jeweils in vier gleiche Teile
in kz-Achsenrichtung geteilt, wodurch der k-Raum ks in die sechzehn
Segmentbereiche A1,..., A4, B1,..., B4, C1,..., C4 und D1,..., D4
unterteilt wird, wie in 4 gezeigt. Daher werden in der
vorliegenden Ausführungsform die Segmente so unterteilt,
dass die Verteilungen der entsprechenden Punkte in den Segmenten
sich sogar bei jedem Segment vom Zentrum des k-Raums zu seinem peripheren
Abschnitt gleichen.
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Wie
in 3 gezeigt, werden die Abtastungen in Segmentbereichseinheiten
sequenziell durchgeführt, so dass sie den dazugehörigen
Segmenten entsprechen. Die Abtastungen S werden in Bezug auf die
entsprechenden Segmente im Falle von beispielsweise A1, B1, A2,
B2, A3, B3, A4, B4, C1, D1, C2, D2, C3, C4 und D4 sequenziell durchgeführt.
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Hier
werden die Abtastungen, wie in 4 gezeigt,
so durchgeführt, dass die Richtungen DR der sequenziellen
Erfassung der Magnetresonanzsignale als Maskendaten bei jeder Wiederholung
TR, so dass sie den entsprechenden Matrizen bei den Segmentbereichen
A1,..., A4, B1,..., B4, C1,..., C4 und D1,..., D4 entsprechen, unter
den Segmentbereichen in einander entgegengesetzte Richtungen zeigen,
welche symmetrisch zum Zentrum des k-Raums ks sind. Wie in 4 zu
Beispielzwecken gezeigt, werden die Abtastungen so ausgeführt,
dass die Erfassungsrichtungen DR sich auf die Peripherie entlang
der ky-Achsenrichtung richten, wie sie vom Zentrum des k-Raums ks
aus erscheint. Das heißt, dass die Abtastungen, wie in 4 gezeigt,
bei den Segmentbereichen D1, B2, B3, B4, D1, D2, D3 und D4, die
neben den Segmentbereichen A1, A2, A3, A4, C1, C2, C3, C4 liegen,
so über die kx-kz-Ebene durchgeführt werden, dass
die Erfassungsrichtung DR in die entgegengesetzte Richtung verläuft.
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5 ist
ein Impulssequenzdiagramm zu der Zeit, zu der die Maskendaten in
Bezug auf die entsprechenden Segmente bei der Ausführung
einer Maskenabtastung MS in der ersten Ausführungsform gemäß der
Erfindung erfasst werden. 5 zeigt
einen HF-Impuls RF, einen Gradientenimpuls GS in einer Schichtauswahlrichtung,
einen Gradientenimpuls Gp in einer Phasenkodierungsrichtung, die
orthogonal zu der Schichtauswahlrichtung verläuft, und
einen Gradientenimpuls Gp in einer Phasenkodierungsrichtung, die
orthogonal zu der Schichtauswahlrichtung verläuft, und
einen Gradientenimpuls Gr in einer Frequenzkodierungsrichtung, die
orthogonal zu der Schichtauswahlrichtung und der Phasenkodierungsrichtung
verläuft. Im Übrigen zeigt bei der vorliegenden
Ausführungsform die vertikale Achse die Stärke
und die horizontale Achse die Zeit an.
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6 ist
ein Diagramm, das eine Sequenz zu der Zeit anzeigt, zu der Daten
in Bezug auf Matrizen erfasst werden, die in der ersten Ausführungsform
gemäß der Erfindung Segmente bei der Ausführung
der Maskenabtastung MS bilden.
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In
der vorliegenden Ausführungsform wird, wie in 5 gezeigt,
zunächst ein räumlicher Sättigungsimpuls
SAT an jeden Bereich übertragen, der ein Fluid enthält,
welches in den entsprechenden Bildgebungsbereich fließt.
Beispielsweise werden ein 100°-Impuls und ein Spoilerimpuls
zur Ermöglichung der Behebung einer horizontalen Magnetisierung
als räumliche Sättigungsimpulse verwendet. Danach werden
Magnetresonanzsignale bei jeder Wiederholung TR sequenziell als
Maskendaten bei einer Impulssequenz GR erfasst, die beispielsweise
dem ersten Gradientenechoverfahren entspricht. Genauer gesagt werden α°-Impulse
zusammen mit einem Schichtauswahlgradientenimpuls so übertragen, dass
Magnetisierungsmomente von Spins in den Bildgebungsbereichen bei
Umkehrwinkeln von α° umgekehrt werden, wodurch
die Bildgebungsbereiche selektiv aktiviert werden. Als Nächstes
wird ein Gradientenimpuls zur Phasenkodierung in jede der Schichtauswahl-
und Phasenkodierungsrichtungen übertragen. Das heißt,
dass ein Gradientenimpuls zur Durchführung einer Phasenkodierung
in Schichtauswahlrichtung auch so übertragen wird, dass
Maskendaten erfasst werden, die einem dreidimensionalen k-Raum entsprechen,
um die Bildgebung oder die Photographie eines dreidimensionalen
Bildgebungsbereiches zu bewirken. Als nächstes wird ein
Gradientenimpuls in die Frequenzkodierungsrichtung übertragen,
um die Magnetresonanzsignale abzutasten. Danach wird eine Spoilerimpuls
zur Ermöglichung der Behebung der horizontalen Magnetisierung
in eine Frequenzkodierungsrichtung übertragen, und ein
Gradientenimpuls zur Umkehrung wird in jede Schichtauswahlrichtung
und Phasenkodierungsrichtung übertragen. Hier wird die
Abtastung der Magnetresonanzsignale ausgeführt, während
die Phasenkodierung bei jeder Wiederholung TR schrittweise verändert
wird. So wird die Vielzahl von Maskendaten nach der Übertragung
eines räumlichen Sättigungsimpulses SAT erfasst.
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Wie
in 6 zu Beispielzwecken gezeigt, werden bei jeder
Wiederholung TR von der Seite des Zentrums des k-Raums ks zu seiner
peripheren Seite beim Segmentbereich A1 sequenziell 128 Maskendaten
erfasst. Ebenso werden sogar bei anderen Segmentbereichen 128 Maskendaten
von der Seite des Zentrums des k-Raums ks zu seiner peripheren Seite
sequenziell erfasst.
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Als
nächstes wird eine Bildgebungsabtastung ausgeführt,
wie in 2 gezeigt (S21).
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Hier
wird, wie in 3 gezeigt, während
einer zeitweiligen Stopperiode PT, die nach Ablauf der Maskenabtastungsdurchführungsperiode
MT einsetzt, ein Kontrastmittel in das Fluid injiziert, das durch
Objekt SU fließt. Danach führt während
einer Bildgebungsabtastungsausführungsperiode IT der Abtastabschnitt 2 eine
Bildgebungsabtastung IS aus, um Magnetresonanzsignale als Bildgebungsdaten
zu sammeln oder zu erfassen, die in einem Bildgebungsbereich erzeugt
werden, in dem das Fluid fließt, welches das Kontrastmittel
enthält.
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Genauer
beschrieben, werden, wie in 3 gezeigt,
Magnetresonanzsignale bei jeder Wiederholung TR sequenziell als
Bildgebungsdaten erfasst, so dass sie den entsprechenden Segmenten
des k-Raums entsprechen, der beispielsweise in vier erste, zweite,
dritte und vierte Segmentbereiche A, B, C und D unterteilt ist.
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In
einem k-Raumwerden die Magnetresonanzsignale bei der Ausführung
einer Bildgebungsabtastung IS in einer ersten Ausführungsform
gemäß der Erfindung erfasst.
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In
der vorliegenden Ausführungsform wird der k-Raum in eine
Vielzahl von Segmenten A, B, C und D von einer Niedrigfrequenzregion,
die sich in seinem Zentrum befindet, hin zu einer Hochfrequenzregion,
die sich an seiner Peripherie befindet, unterteilt. Beispielsweise
wird ein erster Segmentbereich A so im k-Raum ks unterteilt, dass
er einer zentralen Region entspricht, die das Zentrum entlang der kx-Achsenrichtung
enthält. Der zweite Segmentbereich B, der dritte Segmentbereich
C und der vierte Segmentbereich D sind schrittweise unterteilt,
so dass sie von einem ersten Segmentbereich A zur Peripherie des
k-Raums reichen. Hier ist, wie in 7 gezeigt,
der erste Segmentbereich A so unterteilt, dass er eine zylindrische
Form erreicht, wobei die kx-Achsenrichtung als Achse durch das Zentrum
des k-Raums ks verläuft. Der zweite Segmentbereich B ist
so unterteilt, dass er die Peripherie des ersten Segmentbereichs
A in Form eines Zylinders abdeckt, wobei die kx-Achsenrichtung als
Achse durch das Zentrum des k-Raums ks verläuft. Dann ist
ein dritter Segmentbereich C so unterteilt, dass er die Peripherie
des zweiten Segmentbereichs B in Form eines Zylinders abdeckt, wobei
die kx-Achsenrichtung als Achse durch das Zentrum des k-Raums ks
verläuft. Ferner ist der vierte Segmentbereich D so unterteilt, dass
er die Peripherie des dritten Segmentbereichs D im k-Raum ks abdeckt.
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Magnetresonanzsignale
werden in Bezug auf die entsprechenden Segmentbereiche A, B, C und
D erfasst.
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Anders
als die Maskenabtastung MS, wie sie hier in 3 gezeigt
wird, werden eine erste Abtastung S1 zur Erfassung eines Magnetresonanzsignals,
das einem ersten Segmentbereich A entspricht, der so lokalisiert
ist, dass er das Zentrum des k-Raums enthält, und eine
zweite Abtastung S2 zur Erfassung eines Magnetresonanzsigals, das
jeweils dem zweiten, dritten und vierten Segmentbereich B, C und
D entspricht, wiederholt und einander abwechselnd durchgeführt.
Was die zweiten Abtastungen S2 anbelangt, werden Magnetresonanzsignale,
die dem zweiten, dritten und vierten Segmentbereich B, C und D entsprechen,
welche aus mehreren Segmentbereichen bestehen, die im k-Raum um
den ersten Segmentbereich A herum unterteilt sind, sequenziell in Segmentbereichseinheiten
erfasst, so dass die Vielzahl von ersten Abtastungen S1 zwischen
die zweiten Abtastungen S2 eingeschoben wird. Das heißt, dass
nachdem die Magnetresonanzsignale, die jeweils dem zweiten Segmentbereich
B entsprechen, im Zuge der Ausführung der zweiten Abtastungen
S2 erfasst wurden, Magnetresonanzsignale durch die Durchführung
der ersten Abtastungen S1 erfasst werden, die jeweils dem dritten
Segmentbereich C entsprechen, bei dem es sich um einem Segmentbereich
handelt, der sich vom zweiten Segmentbereich B unterscheidet. Nachdem
im Zuge der Ausführung der zweiten Abtastungen S2 Magnetresonanzsignale erfasst
wurden, die dem dritten Segmentbereich entsprechen, werden im Zuge
der Ausführung der ersten Abtastungen S1 Magnetresonanzsignale
erfasst, die jeweils dem vierten Segmentbereich D entsprechen, bei
dem es sich um einen Segmentbereich handelt, der sich vom zweiten
Segmentbereich und dem dritten Segmentbereich B unterscheidet.
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Genauer
gesagt, werden bei der Ausführung der Bildgebungsabtastung
IS, wie sie in 3 gezeigt wird, die Mag netresonanzsignale,
die den Segmenten entsprechen, in einer Sequenz wie im Falle des
ersten Segmentbereichs A, des zweiten Segmentbereichs B, des ersten
Segmentbereichs A,... erfasst. So werden bei der Ausführung
der Bildgebungsabtastung IS die Magnetresonanzsignale, die den ersten
Segmentbereichen A entsprechen, welche so lokalisiert sind, dass
sie das Zentrum des k-Raums ks enthalten, [größer]
erfasst als die Magnetresonanzsignale, die den anderen zweiten,
dritten und vierten Segmentbereichen B, C und D entsprechen, welche
den k-Raum ks umgeben.
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Beim
Abschluss der Bildgebungsabtastung IS werden die Abtastungen allerdings,
wie in 3 gezeigt, in der Reihenfolge des zweiten Segmentbereichs
B, des dritten Segmentbereichs C und des vierten Segmentbereichs
D von dem ersten Segmentbereich A zur Peripherie auf eine Weise
ausgeführt, die der entsprechenden Technik entspricht, ohne
dass dabei die erste Abtastung S1 und die zweite Abtastung S2 abwechselnd
wiederholt werden.
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Die
Abtastung wird so ausgeführt, dass die Richtung DR der
sequenziellen Erfassung der Magnetresonanzsignale als Bildgebungsdaten
bei jeder Wiederholung TR in dem ersten, zweiten, dritten und vierten
Segmentbereich A, B, C und D vom Zentrum des k-Raums zu seiner Peripherie
verläuft.
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8 ist
eine Impulssequenz zu dem Zeitpunkt, zu dem Bildgebungsdaten für
jeden Segmentbereich bei der Ausführung der Bildgebungsabtastung
IS in einer ersten Ausführungsform gemäß der Erfindung
erfasst werden. 8 zeigt einen HF-Impuls RF,
einen Gradientenimpuls GS in einer Schichtauswahlrichtung, einen
Gradientenimpuls Gp in einer Phasenkodierungsrichtung, die orthogonal
zu der Schichtaus wahlrichtung verläuft, und einen Gradientenimpuls
Gp in einer Phasenkodierungsrichtung, die orthogonal zu der Schichtauswahlrichtung
verläuft, und einen Gradientenimpuls Gr in einer Frequenzkodierungsrichtung,
die orthogonal zu der Schichtauswahlrichtung und der Phasenkodierungsrichtung
verläuft. Im Übrigen zeigt bei der vorliegenden
Ausführungsform die vertikale Achse die Stärke
und die horizontale Achse die Zeit an.
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Der
räumliche Sättigungsimpuls SAT wird nicht an den
Bereich übertragen, der das Fluid enthält, welches
durch jeden Bildgebungsbereich fließt, anders als dies
im Falle (Bezug zu 5) der Maskenabtastung MS in
der vorliegenden Ausführungsform geschieht, wie sie in 8 gezeigt
wird. Allerdings werden die Magnetresonanzsignale bei jeder Wiederholung
TS sequenziell als Bildgebungsdaten gemäß der
Impulssequenz erfasst, die dem ersten Gradientenechoverfahren auf
eine Weise entspricht, die der Maskenabtastung MS ähnelt.
Hier wird die Wiederholungszeit TR so eingestellt, dass sie der Wiederholungszeit
TR bei der Maskenabtastung MS entspricht, und die entsprechende
Abtastung wird durchgeführt.
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Als
nächstes wird die Generierung jedes Bildes wie in 2 gezeigt
durchgeführt (S31).
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Hier
werden die Maskenabtastung MS und die Bildgebungsabtastung IS so
ausgeführt, dass sie, wie oben gesagt, dem TRICKS-Verfahren
entsprechen. Auf der Grundlage der Magnetresonanzsignale, die als
Maskendaten und Bildgebungsdaten erfasst wurden, generiert die Bildrekonstruktionseinheit 31 sequenziell,
also entlang der Zeitbasis, Bilder zum Bildgebungsbereich.
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In
der vorliegenden Ausführungsform wird ein Maskenbild auf
der Grundlage der Maskendaten bildrekonstruiert, und ein Bildgebungsbild
wird auf der Grundlage der Bildgebungsdaten bildrekonstruiert. Danach
wird jedes Differenzbild generiert, indem Daten zum Bildgebungsbild
von den Daten zum Maskenbild subtrahiert werden.
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9 ist
ein Flussdiagramm, das das Verfahren der sequenziellen Generierung
von Bildern zum Bildgebungsbereich entlang einer Zeitbasis in der
ersten Ausführungsform gemäß der Erfindung zeigt.
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Wie
in 9 gezeigt, wird zuerst ein Maskenbild MG generiert
(S311).
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10 ist
ein Diagramm, das die Weise zeigt, auf die ein Maskenbild MG in
der ersten Ausführungsform gemäß der
Erfindung generiert wird.
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Hier
wird, wie in 10 gezeigt, das Maskenbild bildrekonstruiert,
indem Maskendaten verwendet werden, die bei der Ausführung
einer Maskenabtastung MS so erfasst oder gesammelt wurden, dass
sie sechzehn Segmentbereichen entsprechen.
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Als
nächstes werden Bildgebungsbilder IG generiert, wie in 9 (S321)
gezeigt.
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11 ist
ein Diagramm, das die Weise illustriert, auf die Bildgebungsbilder
IG in der ersten Ausführungsform gemäß der
Erfindung generiert werden.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform werden die Bildgebungsbilder
IG, wie in 11 gezeigt, entlang einer Zeitbasis
t bildrekonstruiert. Dass heißt, dass die Bildgebungsbilder
IG entlang einer Zeitbasis t sequenziell bildrekonstruiert werden,
so dass sie Zeitphasen entsprechen, in denen die erste und zweite
Abtastung S1 und S2 als Bildgebungsabtastung IS ausgeführt
wird.
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Genauer
gesagt werden, wenn erste und zweite Abtastung S1 und S2 sequenziell
als Bildgebungsabtastung IS ausgeführt werden, wie im Falle einer
ersten Zeitphase t1,..., einer achten Zeitphase t8,..., einer zwölften
Zeitphase t12, wie sie in 11 gezeigt
werden, ein erstes Bildgebungsbild IG1,..., ein achtes Bildgebungsbild
IG8,..., ein zwölftes Bildgebungsbild IG12,.. sequenziell
in Bezug auf die erste Zeitphase t1,..., die achte Zeitphase t8,...,
die zwölfte Zeitphase t12 bildrekonstruiert.
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Bei
der Generierung des ersten Bildgebungsbildes IG1 werden, wie in 11 gezeigt,
vor und nach der Ausführung der ersten Abtastung S1 beispielsweise
ein Magnetresonanzsignal, das so erfasst wird, dass es einem ersten
Segmentbereich A entspricht, indem die erste Abtastung S1 in der
ersten Zeitphase t1 durchgeführt wird, und Magnetresonanzsignale
jeweils abwechselnd verwendet, welche den zweiten, dritten und vierten
Segmentbereichen B, C und D entsprechen, die sich vom Segmentbereich
A unterscheiden. Das bedeutet, dass Magnetresonanzsignale, die den
Segmenten entsprechen, die sich von einem Segment unterschieden und
die im Zuge jeder Abtastung gewonnen wurden, die in einer bestimmten
Zeitphase ausgeführt wurde, von einem Magnetresonanzsignal
interpoliert werden, das im Zuge einer Abtastung gewonnen wurde, die
in einer anderen Zeitphase ausgeführt wurde. Wenn zu dieser
Zeit die Abtastungen S, die der anderen ersten und zweiten Abtastung
S1 und S2 bei der Bildgebungsabtastung IS entsprechen, nicht ausgeführt
werden und die Abtastungen S bei der Maskenabtastung MS vor der
Ausführung der ersten Abtastung S1 in der ersten Zeitphase
t1 ausgeführt werden, wie in 11 gezeigt,
werden in einem k-Raum ks, in dem Maskendaten erfasst werden, wie
durch die gepunkteten Linien in 11 angezeigt,
Maskendaten zu den Abschnitten verwendet, die jeweils dem zweiten,
dritten und vierten Segmentbereich B, C und D im k-Raum ks entsprechen,
in dem die Bildgebungsdaten erfasst wurden.
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Das
heißt, dass das Magnetresonanzsignal, das in Form von Bildgbungsdaten
in einer ersten Zeitphase t1 erfasst wurde, im ersten Segmentbereich
A verwendet wird, wie in 11 gezeigt.
Das Magnetresonanzsignal, das in Form von Maskendaten erfasst wurde,
so dass es einem zweiten Segmentbereich B in der Maskenabtastung
MS entspricht, und das Magnetresonanzsignal, das in Form von Bildgebungsdaten
in der zweiten Zeitphase t2 bei der Bildgebungsabtastung IS erfasst
wurde, werden in dem zweiten Segmentbereich B verwendet. Hier wird
beispielsweise der Durchschnittswert von beiden verwendet. Ebenso
werden das Magnetresonanzsignal, das in Form von Maskendaten erfasst
wurde, so dass es einem dritten Segmentbereich C in der Maskenabtastung
MS entspricht, und das Magnetresonanzsignal, das in Form von Bildgebungsdaten
in der vierten Zeitphase t4 bei der Bildgebungsabtastung IS erfasst wurde,
in dritten Segmentbereich C verwendet. Ferner werden ebenso das
Magnetresonanzsignal, das in Form von Maskendaten erfasst wurde,
so dass es einem vierten Segmentbereich D in der Maskenabtastung
MS entspricht, und das Magnetresonanzsignal, das in Form von Bildgebungsdaten
in der sechsten Zeitphase t6 bei der Bild gebungsabtastung IS erfasst
wurde, im vierten Segmentbereich D verwendet.
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Bei
der Durchführung des achten Bildgebungsbildes wird, wie
in 11 gezeigt, das Magnetresonanzsignal, das in Form
von Bildgebungsdaten in der achten Zeitphase t8 erfasst wurde, in
dem zweiten Segmentbereich B verwendet. Ebenso wie oben werden das
Magnetresonanzsignal, das in Form von Bildgebungsdaten in der siebten
Zeitphase t7 erfasst wurde, und das Magnetresonanzsignal, das in
Form von Bildgebungsdaten in der neunten Zeitphase t9 erfasst wurde,
jeweils im ersten Segmentbereich A verwendet. Das Magnetresonanzsignal,
das in Form von Maskendaten in der vierten Zeitphase t4 erfasst
wurde, und das Magnetresonanzsignal, das in Form von Bildgebungsdaten
in der zehnten Zeitphase t10 erfasst wurde, werden jeweils im dritten
Segmentbereich C verwendet. Das Magnetresonanzsignal, das in Form
von Bildgebungsdaten in der sechsten Zeitphase t6 erfasst wurde,
und das Magnetresonanzsignal, das in Form von Bildgebungsdaten in
der zwölften Zeitphase t12 erfasst wurde, werden jeweils
im vierten Segmentbereich D verwendet.
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Als
nächstes wird ein Differenzbild SG generiert, wie in 9 gezeigt
(S331)
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12 ist
ein Diagramm, das die Weise zeigt, auf die ein Differenzbild SG
in der ersten Ausführungsform gemäß der
Erfindung generiert wird.
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Hier
werden, wie in 12 gezeigt, Bilddaten zu jedem
Maskenbild MG von den jeweiligen Bilddaten zu den Bildgebungsbildern
IG, die entlang einer Zeitbasis t generiert wurden, subtrahiert,
um ein Differenzbild SG zu generieren, wie oben beschrieben.
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Beispielsweise
werden die Bildgebungsdaten zu dem Maskenbild MG von den Bildgebungsdaten
zu einem ersten Bildgebungsbild IG1 subtrahiert, das so generiert
wurde, dass es der ersten Zeitphase t1 entspricht, um ein erstes
Differenzbild SG1 zu generieren. Ebenso werden ein zweites Differenzbild SG2,...,
ein achtes Differenzbild SG8,..., sequenziell generiert, so dass
sie den entsprechenden Phasen t2,..., t8,... entsprechen.
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Da,
wie oben beschrieben, die Differenzbilder SG durch die Subtraktion
des Maskenbildes MG zu dem Bildgebungsbereich, der frei von einfließendem
Kontrastmittel ist, vom Bildgebungsbild IG zu dem Bildgebungsbereich,
in dem das Kontrastmittel fließt, gewonnen werden, wird
jeder Abschnitt, in dem das Kontrastmittel fließt, als
Bild mit hohem Kontrast generiert.
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Bei
der Ausführung der Maskenabtastung MS in der vorliegenden
Ausführungsform, wie sie oben beschrieben wird, werden
die Abtastungen zur Übertragung des räumlichen
Sättigungsimpulses SAT zu jedem Bereich, der das Fluid
enthält, welches in den entsprechenden Bildgebungsbereich
fließt, und zur nachfolgenden Erfassung der Magnetresonanzsignale
als Maskendaten bei jeder Wiederholung TR wiederholt durch das erste
Gradientenechoverfahren sequenziell ausgeführt, so dass
sie den Segmentbereichen A1,..., A4, B1,..., B4, C1,..., C4, und
D1,..., D4 entsprechen, die im k-Raum mehrfach unterteilt sind.
Daher kann durch die Übertragung des räumlichen
Sättigungsimpulses vermieden werden, dass jedes Magnetresonanzsignal,
das in Form von Maskendaten von jedem vaskulären Abschnitt, durch
welchen das Fluid, wie beispielsweise Blut, fließt, aufgrund
des Einflusses eines Inflow-Effekts bei der Erfassung von Maskendaten
in einem hohen Signal resultiert. So wird, wenn die Bilddaten zu
dem Maskenbild MG, welches auf der Grundlage der Maskendaten generiert
wird, von denen die Bilddaten zu dem Bildgebungsbild IG subtrahiert
werden, ein Abschnitt, in dem das Kontrastmittel in jedem Differenzbild
SG fließt, mit höherem Kontrast generiert. Da
der vaskuläre Abschnitt, der zuvor aufgrund des Inflow-Effekts
zu einem hohen Signal in dem Maskenbild geführt hat, in
dem Differenzbild SG bestätigt werden kann, wird es vereinfacht,
die Position des Blutgefäßes zu erkennen, und
zwar unabhängig vom Vorhandensein oder Nichtvorhandensein
eines Kontrastmittels. Wenn der räumliche Sättigungsimpuls SAT
bei jeder Wiederholung TR übertragen wird, steigt infolge
dessen die Gesamtabtastzeit. Da die Maskendaten in der vorliegenden
Ausführungsform allerdings während mehrerer Wiederholungszeiten TR
nach der Übertragung des räumlichen Sättigungsimpulses
SAT erfasst werden, ist es möglich, eine Erhöhung
der Abtastzeit zu vermeiden.
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Ferner
sind in der vorliegenden Ausführungsform die Segmente so
unterteilt, dass sie sich im k-Raum, in dem die Bildgebungsdaten
in der Bildgebungsabtastung IS erfasst werden, und in dem k-Raum,
in dem die Maskendaten bei der Maskenabtastung MS erfasst werden,
voneinander unterscheiden. Der k-Raum, in dem die Maskendaten bei
der Maskenabtastung MS erfasst werden, [wird] so in mehrere Segmente
unterteilt, dass sie symmetrisch zu dessen Zentrum liegen.
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Da
die Anwendung des räumlichen Sättigungsimpulses
SAT bei der Maskenabtastung MS unabhängig von dem Datenerfas sungsverfahren
bei der Bildgebungsabtastung IS ausgeführt werden kann,
kann das Verfahren der räumlichen Sättigungsimpulsanwendung
bei der Maskenabtastung MS frei eingestellt werden.
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Bei
der Ausführung der Maskenabtastung MS wird in der vorliegenden
Ausführungsform die Maskenabtastung MS so ausgeführt,
dass die Richtungen DR der sequenziellen Abtastung der Magnetresonanzsignale
als Maskendaten in Bezug auf die [entsprechenden] Segmente bei jeder
Wiederholung durch das Zentrum des k-Raums einander entgegengesetzt
ausgerichtet sind.
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Daher
wird der Einfluss des räumlichen Sättigungsimpulses
SAT in dem gesamten k-Raum schwach. Genauer gesagt verändert
sich eine nachfolgend erfasste Signalstärke mit dem Einfluss
der Anwendung des räumlichen Sättigungsimpulses SAT.
Diese Veränderung verstärkt sich unmittelbar nach
der Anwendung des räumlichen Sättigungsimpulses
SAT und geht danach in eine stabile Signalstärke über.
Da die Daten in allen Segmenten von Zentrum des k-Raums zu seinem
peripheren Abschnitt nach der Anwendung der räumlichen
Sättigungsimpulse SAT erfasst werden, wird die Veränderung
des Signals in jedem Segment aufgrund des räumlichen Sättigungsimpulses
SAT im Zentrum des k-Raums groß und außerhalb
von diesem klein. Da die Segmente so ausgelegt sind, dass sie symmetrisch
zum Zentrum des k-Raums liegen, verändert sich die Größe
der Veränderung des Signals in dem gesamten k-Raum allmählich
vom Zentrum des k-Raums zum Außenbereich. Daher verändert
sich das Signal insgesamt allmählich im Vergleich mit dem
Fall, bei dem der räumliche Sättigungsimpuls angewendet
wird, ohne die Segmente und die Veränderung des Signals
zu untersuchen, wobei seine Anwendung über den gesamten
k-Raum verteilt ist, wodurch der Effekt auftritt, dass die Verschlechterung der
Bildqualität im Zuge der Signalveränderung auf ein
Minimum reduziert werden kann.
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Auch
bei der vorliegenden Ausführungsform kann der Sättigungseffekt
jedes räumlichen Sättigungsimpulses SAT verbessert
werden. Genauer gesagt wird der Sättigungseffekt des räumlichen
Sättigungsimpulses SAT unmittelbar nach seiner Anwendung
erhöht und wird danach schwach. Da die Daten nach der Anwendung
der räumlichen Sättigungsimpulse SAT in allen
Segmenten vom Zentrum des k-Raums zu seinem peripheren Abschnitt
erfasst werden, wird der Sättigungseffekt des räumlichen Sättigungsimpulses
SAT im Zentrum des k-Raums groß und schwach außerhalb
jedes Segments. Da die Segmente so ausgelegt sind, dass sie symmetrisch
zum Zentrums des k-Raums liegen, wird der Effekt, den der Sättigungseffekt
des räumlichen Sättigungsimpulses SAT [hat], im
Zentrum des k-Raums ks, in dem der Kontrast bestimmt wird, gleichmäßig stark,
und der Effekt des räumlichen Sättigungsimpulses
SAT an dem Maskenbild MG im Vergleich zu dem Fall kann verbessert
werden, in dem die Daten, die unmittelbar nach der Anwendung des
räumlichen Sättigungsimpulses SAT gewonnen wurden,
auf den gesamten k-Raum verteilt werden.
-
Daher
kann durch die vorliegende Ausführungsform die Bildqualität
verbessert und die Ausführung einer effektiven Bilddiagnose
erleichtert werden.
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Zweite Ausführungsform
-
Im
Folgenden wird die zweite Ausführungsform gemäß der
Erfindung beschrieben.
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Die
vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich von der
ersten Ausführungsform durch ein Segmentunterteilungsverfahren
bei der Erfassung von Magnetresonanzsignalen in einem k-Raum ks.
Abgesehen von diesem Punkt entspricht die vorliegende Ausführungsform
der ersten Ausführungsform. Daher wird die Beschreibung
von doppelt vorkommenden Teilen ausgelassen.
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13 ist
ein Diagramm, das einen k-Raum zeigt, in dem Magnetresonanzsignale
durch die Ausführung einer Maskenabtastung MS in einer
zweiten Ausführungsform gemäß der Erfindung
erfasst werden. In der vorliegenden Ausführungsform wird,
wie in 13 gezeigt, ein dreidimensionaler
k-Raum ks, der durch die drei Achsen kx, ky und kz definiert wird, von
der kz-Achsenrichtung aus gesehen in zwei und von der ky-Achsenrichtung
aus gesehen in 256 Teile geteilt. Folglich ist der k-Raum in 512
Segmentbereiche A1,..., A128, B1,..., B128, C1,..., C128 und D1,..., D128
unterteilt. Das heißt, dass die vier Bereiche An, Bn, Cn
und Dn, die in ky-Achsenrichtung und kz-Achsenrichtung in zwei gleiche
Teile unterteilt sind, jeweils in 128 gleiche Teile in ky-Achsenrichtung
unterteilt sind, wodurch der k-Raum ks in 512 Segmentbereiche A1,...,
A128, B1,..., B128, C1,..., C128 und D1,..., D128 unterteilt wird,
wie in 13 gezeigt. Die Maskenabtastung
wird so ausgeführt, dass die Richtungen DR, in denen die
Magnetresonanzsignale bei jeder Wiederholung TR an den Segmentbereichen A1,...,
A128, B1,..., B128, C1,..., C128 und D1,..., D128 sequenziell als
Maskendaten erfasst werden, in einander entgegengesetzte Richtungen
durch das Zentrum des k-Raums ks verlaufen. Wie hier in 14 gezeigt,
wird die Maskenabtastung so ausgeführt, dass die Erfassungsrichtungen
DR sich auf die Peripherie des k-Raums entlang der kz-Richtung richten,
wie sie vom Zentrum des k- Raums ks aus erscheint. Das heisst, dass
die Abtastungen, wie in 13 gezeigt,
bei den Segmentbereichen A1,.., A128 und B1,..., B128 und den Segmentbereichen C1,...,
C128 und D1, D128, die neben diesen (nebeneinander) liegen, so über
die kx-kz-Ebene durchgeführt werden, dass die Erfassungsrichtungen
DR in einander entgegengesetzte Richtung verlaufen. Beispielsweise
werden die Abtastungen in Bezug auf die entsprechenden Segmente
in der Reihenfolge A1, C1, A2, C2,..., B127, D127, B128 und D129
sequenziell ausgeführt.
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Unter
Verwendung der Daten, die im Zuge der Ausführung der Maskenabtastung
MS auf diese Weise gewonnen werden, werden Differenzbilder auf eine
Weise generiert, die der ersten Ausführungsform entspricht.
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Da
die Maskenabtastung MS in der vorliegenden Erfindung auf eine Weise
ausgeführt wird, die der ersten Ausführungsform
entspricht, welche oben beschrieben wurde, kann die Bildqualität
verbessert und die effiziente Ausführung einer Bilddiagnose
erleichtert werden.
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Dritte Ausführungsform
-
Im
Folgenden wird eine dritte Ausführungsform gemäß der
Erfindung beschrieben.
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Die
vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich von der
ersten Ausführungsform durch ein Segmentunterteilungsverfahren
zum Zeitpunkt der Erfassung von Magnetresonanzsignalen in einem
k-Raum ks bei der Ausführung einer Maskenabtastung MS.
Abgesehen von diesem Punkt entspricht die vorliegende Ausführungsform
der ersten Ausführungsform. Da her wird die Beschreibung
von doppelt vorkommenden Teilen ausgelassen.
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14 ist
ein Diagramm, das einen k-Raum zeigt, in dem Magnetresonanzsignale
durch die Ausführung einer Maskenabtastung MS in einer
dritten Ausführungsform gemäß der Erfindung
erfasst werden.
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In
der vorliegenden Ausführungsform wird, wie in 14 gezeigt,
ein dreidimensionaler k-Raum ks, der durch die drei Achsen kx, ky
und kz definiert wird, in Segmente unterteilt, die symmetrisch zum Zentrum
einer kz-ky-Ebene verlaufen, die im dreidimensionalen k-Raum ks
von der ky-Achse und der kz-Achse definiert werden. Die Maskenabtastung wird
so ausgeführt, dass die Richtungen DR der sequenziellen
Erfassung von Magnetresonanzsignalen als Maskendaten bei jeder Wiederholung
TR an den Segmenten, durch welche der k-Raum unterteilt wird, in
einander entgegengesetzte Richtungen durch das Zentrum des k-Raums
ks verlaufen. Wie hier in 14 gezeigt,
wird die Maskenabtastung so ausgeführt, dass die Erfassungsrichtungen
DR sich auf die Peripherie des K-Raums entlang der kz-Richtung richten,
wie sie vom Zentrum des k-Raums ks aus erscheint.
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Indem
die Maskendaten, die im Zuge der Durchführung der Maskenabtastung
MS gewonnen wurden, auf diese Weise verwendet werden, werden Differenzbilder
SG auf eine Weise generiert, die der ersten Ausführungsform
entspricht.
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Da
die Maskenabtastung MS in der vorliegenden Erfindung auf eine Weise
ausgeführt wird, die der ersten Ausführungsform
entspricht, welche oben beschrieben wurde, kann die Bildqualität
verbessert und die effiziente Ausführung einer Bilddiagnose
erleichtert werden.
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Vierte Ausführungsform
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Im
Folgenden wird eine vierte Ausführungsform gemäß der
Erfindung beschrieben.
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Die
vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich von der
ersten Ausführungsform durch ein Verfahren zur Erfassung
von Magnetresonanzsignalen in einem k-Raum bei der Durchführung
einer Maskenabtastung MS. Abgesehen von diesem Punkt entspricht
die vorliegende Ausführungsform der ersten Ausführungsform.
Daher wird die Beschreibung von doppelt vorkommenden Teilen ausgelassen.
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15 ist
ein Diagramm, das eine Sequenz zu einer Zeit illustriert, zu der
Maskendaten in Bezug auf Matrizen erfasst werden, die bei der Ausführung einer
Maskenabtastung MS in einer vierten Ausführungsform gemäß der
Erfindung entsprechende Segmente bilden.
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Wie
in 15 gezeigt, werden bei der Ausführung
einer Maskenabtastung MS in der vorliegenden Ausführungsform
die Abtastungen so ausgeführt, dass Magnetresonanzsignale,
die dem Segmentbereich A1 entsprechen, im k-Raum auf eine Weise
erfasst werden, die der ersten Ausführungsform entspricht.
Hier wird ein räumlicher Sättigungsimpuls SAT
in einen Bereich übertragen, der ein Fluid enthält,
das in einen Bildgebungsbereich fließt. Danach wird beispielsweise
bei jeder Wiederholung TR sequenziell eine Impulssequenz GR ausgeführt,
die einem ersten Gradientenechoverfahren entspricht. Anders als
bei der ersten Ausführungsform der vorliegenden Ausführungsform
werden während einer zuvor bestimmten Wiederholungszeit
TR keine Maskendaten nach der Übertragung des räumlichen
Sättigungsimpulses SAT erfasst. Das bedeutet, dass eine
sogenannten Dummy-Erfassung für eine bestimmte Anzahl von
Malen durchgeführt wird. Danach werden die Magnetresonanzsignale
bei jeder Wiederholung TR sequenziell als Maskendaten erfasst. Danach
werden die Abtastungen ebenso bei den Segmentbereichen A2, A3, A4,
B1, B2, B3, B4, C1, C2, C3, C4, D1, D2, D3 und D4 durchgeführt,
um Maskendaten zu erfassen.
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Indem
die Maskendaten, die im Zuge der Durchführung der Maskenabtastung
MS gewonnen wurden, auf diese Weise verwendet werden, werden Differenzbilder
SG auf eine Weise generiert, die der ersten Ausführungsform
entspricht.
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Da
die Maskenabtastung MS in der vorliegenden Erfindung auf eine Weise
ausgeführt wird, die der ersten Ausführungsform
entspricht, welche oben beschrieben wurde, kann die Bildqualität
verbessert und die effiziente Ausführung einer Bilddiagnose
erleichtert werden. Ferner werden, anders als bei der ersten Ausführungsform,
in der vorliegenden Ausführungsform bei der Ausführung
der Maskenabtastung MS die Magnetresonanzsignale sequenziell bei
jeder Wiederholung TR nach dem Ablauf einer Wiederholungszeit TR
ohne Erfassung von Magnetresonanzsignalen als Maskendaten nach der Übertragung
des räumlichen Sättigungsimpulses SAT als Maskendaten
erfasst. Während jedes Signal aufgrund der Anwendung des
räumlichen Sättigungsimpulses SAT gestört
wird, verschlechtert sich die Bildqualität, wenn das Signal
im Zentrum des k-Raums ks erfasst wird. Andererseits kann die vorliegende
Ausführungsform eine weitere Verbesserung der Bildqualität
liefern, da die Dummyerfassung ausgeführt und die Maskendaten
nach der Stabilisierung jedes Signals erfasst werden.
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Fünfte Ausführungsform
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Im
Folgenden wird eine fünfte Ausführungsform gemäß der
Erfindung beschrieben.
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Die
vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich von der
vierten Ausführungsform durch ein Verfahren zur Erfassung
von Magnetresonanzsignalen in einem k-Raum bei der Durchführung
einer Maskenabtastung MS. Abgesehen von diesem Punkt entspricht
die vorliegende Ausführungsform der ersten Ausführungsform.
Daher wird die Beschreibung von doppelt vorkommenden Teilen ausgelassen.
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16 ist
ein Diagramm, das eine Sequenz zu einer Zeit illustriert, zu der
Maskendaten in Bezug auf Matrizen erfasst werden, die bei der Ausführung einer
Maskenabtastung MS in einer vierten Ausführungsform gemäß der
Erfindung entsprechende Segmente bilden.
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Wie
in 16 gezeigt, wird bei der Ausführung einer
Maskenabtastung MS in der vorliegenden Ausführungsform
ein räumlicher Sättigungsimpuls SAT in einen Bereich übertragen,
der ein Fluid enthält, das in einen Bildgebungsbereich
fließt. Danach wird beispielsweise bei jeder Wiederholung
TR sequenziell eine Impulssequenz GR ausgeführt, die einem
ersten Gradientenechoverfahren entspricht. Hier wird eine Dummy-Erfassung,
[bei der] keine Maskendaten während einer zuvor bestimmten
Wiederholungszeit TR nach der Übertragung des räumlichen
Sättigungsimpulses SAT erfasst werden, für eine
zuvor bestimmte Anzahl von Malen durchgeführt.
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Danach
werden die Magnetresonanzsignale, die einem Segmentbereich A1 entsprechen,
bei jeder Wiederholung TR im k-Raum ks sequenziell als Maskendaten
erfasst. Hier werden die Magnetresonanzsignale so sequenziell als
Maskendaten erfasst, dass sie einer Vielzahl von Matrizen entsprechen,
die so angeordnet sind, dass sie von einer ersten Matrix, die so
angeordnet ist, dass sie sich an der Zentrumseite des k-Raums ks
befindet, zu einer 125. Matrix reichen, die an seiner Peripherie
liegt. Dann werden die Magnetresonanzsignale sequenziell als Maskendaten
erfasst, so dass sie einer Vielzahl von Matrizen von einer 126.
Matrix, die sich an der Zentrumsseite des k-Raums ks befindet, bis
zu einer 128. Matrix, die an seiner Peripherie liegt, entsprechen.
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Danach
werden die Abtastungen ebenso bei den Segmentbereichen A2, A3, A4,
B1, B2, B3, B4, C1, C2, C3, C4, D1, D2, D3 und D4 durchgeführt,
um Maskendaten zu erfassen.
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Indem
die Maskendaten, die im Zuge der Durchführung der Maskenabtastung
MS gewonnen wurden, auf diese Weise verwendet werden, werden Differenzbilder
SG auf eine Weise generiert, die der ersten Ausführungsform
entspricht.
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Im
Gegensatz zu der vierten Ausführungsform werden in der
vorliegenden Ausführungsform, wie oben beschrieben, bei
Ausführung des Maskenabtastung MS räumliche Sättigungsimpulse
SAT übertragen, und zwar während der sequentiellen
Datenerfassung der Maskendaten in Bezug auf die Vielzahl der Matrizen,
welche Segmente darstellen, wobei keine Übertragung der
räumlichen Sättigungsimpulse SAT vor der sequentiellen
Datenerfassung der Maskendaten in Bezug auf die Vielzahl der Matrizen erfolgt,
welche die Segmente darstel len. Genauer gesagt wird in der vorliegenden
Ausführungsform jeder räumlicher Sättigungsimpuls
SAT über die hinweg Segmente übertragen.
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Da
jedes Signal aufgrund der Anwendung des räumlichen Sättigungsimpulses
SAT gestört ist, verschlechtert sich die Bildqualität,
wenn das Signal im Zentrum des k-Raumes ks erfasst wird. Obwohl der
räumliche Sättigungsimpuls SAT am Anfang der Segmente
angewendet wird und eine Dummy-Datenerfassung durchgeführt
wird, wodurch jedes Signal im Zentrum des k-Raumes in der vierten
Ausführungsform stabilisiert wird, nimmt die Bildgebungszeit mit
der Dummy-Datenerfassung gleichermaßen zu. Wie in der vorliegenden
Ausführungsform wird die Dummy-Datenerfassung oder der
Maskendatenerfassungsprozess, welcher einem Bereich entspricht, der
sich an der Außenseite des K-Raumes befindet, während
eines Zeitraumes bis zur Erfassung der Maskendaten auf der Zentrumsseite
des K-Raumes durchgeführt, wodurch die Zahl der Dummy-Datenerfassungen,
welche über [den gesamten k-Raum hinweg] ausgeführt
wurde, zusätzlich zu der Tatsache, dass die Datenerfassung
[bei] derselben Anzahl wie in der vierten Ausführungsform
von der Anwendung des räumliche Sättigungsimpulses
SAT bis hin zu der Datenerfassung des Zentrums des K-Raumes durchgeführt
wurde, zusätzlich reduziert, so dass es möglich
wird, jedes stabile Signal über das Zentrum des k-Raumes
ks zu erfassen und die Verlängerung der Bildgebungszeit
zu vermeiden. Im Übrigen können Dummy-Impulse
hinzugefügt werden, nachdem die räumlichen Sättigungsimpulse
SAT an allen Segmenten der 16 angewandt
wurden, um jedes Signal zu stabilisieren, welches sofort nach der
Anwendung jedes räumlichen Sättigungsimpulses
SAT empfangen wurde.
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Im Übrigen
entspricht das Magnetresonanz-Bildgebungsgerät 1 gemäß der
obigen Ausführungsform dem Magnetresonanz-Bildgebungsgerät der
Erfindung.
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Der
Abtastabschnitt 2 der vorliegenden Ausführungsform
entspricht der Abtastabschnitt der Erfindung.
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Bei
der Implementierung der Erfindung ist die Erfindung nicht auf die
obigen Ausführungsformen beschränkt. Verschiedenste
Modifikationen können vorgenommen werden.
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Bei
der Durchführung der Bildgebung in einem zweidimensionalen
Bereich kann die Erfindung [entsprechend] angepasst werden.
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Obwohl
die k-Räume, in welchen die Magnetresonanzsignale bei der
Maskenabtastung und der Bildgebungsabtastung IS erworben werden,
im Zuge der unterschiedlichen Verfahren entsprechend in mehrere
Segmente unterteilt werden, ist die entsprechende Anzahl der Unterteilungen
beliebig.
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Obwohl
eine Beschreibung für den Fall gegeben wurde, in welchem
die Differenzverarbeitung zwischen dem Maskenbild MG und dem Bildgebungsbild
IG nach der Erzeugung des Maskenbildes MG und des Bildgebungsbildes
IG erfolgt, um so das Differenzbild SG zu erzeugen, ist die Erfindung
nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel wird die Differenzverarbeitung
zwischen Maskendaten, die im Zuge der Ausführung der Maskenabtastung
gewonnen wurden, und Bildgebungsdaten, die im Zuge der Ausführung
einer Bildgebungsabtastung IS erworben wurden, durchgeführt,
um Differenzdaten zu berechnen. Danach könnte die Bildrekonstruktionsverarbeitung
der Dif ferenzdaten bewirkt werden, um das Differenzbild SG zu generieren.
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Obwohl
ein Fall beschrieben wurde, in welchem jeder räumliche
Sättigungsimpuls übertragen wurde, könnte
die Erfindung auf den Fall angewendet werden, in welchem anstelle
eines räumlichen Sättigungsimpulses ein anderer
Vorbereitungsimpuls übertragen wird.
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Die
räumlichen Sättigungsimpulse können selektiv
oder nicht-selektiv auf Schichtbereiche angewendet werden. Wenn
die räumlichen Sättigungsimpulse selektiv angewendet
werden, können sie in anderen als den Bildgebungsbereichen
angewandt werden oder können innerhalb der Bildgebungsbereiche
angewandt werden, so dass sie sich teilweise oder ganz überschneiden.
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Viele
stark voneinander abweichende Ausführungsformen der Erfindung
könnten konfiguriert werden, ohne von dem Wesen und dem
Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es sei darauf
hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die in den
Spezifizierungen beschriebenen spezifischen Ausführungsformen
begrenzt ist, sofern dies nicht in den anhängenden Ansprüchen
definiert wird.
-
Ein
Magnetresonanz-Bildgebungsgerät 1, welches eine
Maskenabtastung zur Erfassung von Magnetresonanzsignalen, welche
in einem Bildgebungsbereich erzeugt werden, in welchen eine Flüssigkeit
durch ein Objekt SU fließt, als Maskendaten durchführt,
und zwar in einem Zustand, in welchem kein Kontrastmittel in die
Flüssigkeit injiziert wurde, und das eine Bildgebungsabtastung
zur Erfassung von Magnetresonanzsignalen, welche in dem Bildgebungsbereich
erzeugt wer den, in welchen das Fluid, welches das Kontrastmittel
enthält, fließt, nachdem das Kontrastmittel in
die Flüssigkeit injiziert wurde, als Bildgebungdaten durchführt,
so dass diese dem TRICKS-Verfahren entsprechen, wodurch sequentiell
Bilder von dem Bildgebungsraum entlang einer Zeitbasis generiert
werden, wobei das beschriebene Magnetresonanzgerät 1 eine
Abtastungsvorrichtung 2 umfasst, welche die Maskenabtastung
und die Bildgebungsabtastung ausführt, wobei die Abtastungsvorrichtung 2 nach
Ausführung des Maskenabtastung wiederholt Abtastungen zur Übertragung
eines räumlichen Sättigungsimpulses an einen dazugehörigen
Bereich ausführt, welcher die Flüssigkeit enthält, die
in den Bildgebungsbereich fließt, wonach sequentiell bei
jeder Wiederholung die Magnetresonanzsignale als Maskendaten erfasst
werden, so dass sie den jeweiligen Segmenten entsprechen, welche
in einem k-Raum mehrfach unterteilt sind.
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1
- 22
- HF-Treiber
- 23
- Gradiententreiber
- 24
- Datenerfassungeinheit
- 30
- Regler
- 31
- Bildrekonstruktionseinheit
- 33
- Displayeinheit
- 32
- Betriebseinheit
- 34
- Speichereinheit
-
2
- START
-
- S11
- Ausführung
von Maskenabtastung MS
- S21
- Ausführung
von Bildgebungsabtastung IS
- S31
- Generierung
des Bildes
- ENDE
-
-
6
- k-Raum:
- innen
außen
- Segmentbereich
-
-
9
- START
-
- S311
- Generierung
von Maskenbild MG
- S321
- Generierung
von Bildgebungsbild IG
- S331
- Generierung
von Differenzbild SG
- ENDE
-
-
15
- k-Raum:
- innen
außen
- Segmentbereich
- Dummy,
Dummy, Dummy Dummy, Dummy, Dummy Dummy, Dummy, Dummy Dummy, Dummy,
Dummy
-
16
- k-Raum:
- innen
außen
- Segmentbereich
- Dummy,
Dummy, Dummy
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
-
- - JP 10-5191 [0005]
- - JP 2006-12301 [0005]