Verwandte konventionelle Techniken
werden beschrieben in den offengelegten Japanischen Patentanmeldungen
mit den Nummern H4-53531 und N6-121781.
In der konventionellen MRI Einrichtung
wird dieselbe Fensterverarbeitungstechnik ausgeführt, egal ob das zu erzeugende
Bild eine Abbildung eines Blutstroms ist oder nicht.
Mit anderen Worten, die konventionelle Fensterverarbeitung
ist nicht optimal, wenn das zu erzeugende Bild die Abbildung eines
Blutstroms ist, und sie kann die Wiedergabefähigkeit für ein Blutgefäß nicht
verbessern.
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein MR Bildgebungsverfahren sowie eine MRI Einrichtung
anzugeben, das bzw. die die (Farb-) Wiedergabefähigkeit für ein Blutgefäß verbessert,
und zwar durch Optimierung der Fensterverarbeitung, wenn es sich
bei einem zu erzeugenden Bild um die Abbildung eines Blutstroms
handelt.
Gemäß einem ersten Aspekt liefert
die vorliegende Erfindung ein MR Bildgebungsverfahren, das gekennzeichnet
ist dadurch, daß es
enthält:
eine Fensterverarbeitung von MR Signalen unter Einsatz einer Fensterfunktion,
die einen Wert kleiner als eins aufweist bei einem Zentrum und in
seiner unmittelbaren Umgebung in einem k-Raum sowie auf dem Umfang
und in der unmittelbaren Umgebung im k-Raum, und die zwischen den
Gebieten, in denen die Fensterfunktion einen Wert kleiner als eins
aufweist, einen Wert größer als
dem aufweist, den sie in den Gebieten besitzt, in denen die Fensterfunktion
einen Wert kleiner als eins aufweist; und die Anwendung einer Fourier-Transformationsverarbeitung
auf die mittels Fensterverarbeitung behandelten MR Signale zum Erhalt
einer MR Abbildung.
In dieser Konfiguration bedeutet
das Nahgebiet von dem Zentrum des k-Raums einen Bereich von etwa
fünf – zwanzig
Datenpunkten von dem Zentrum des k-Raums. Das Nahgebiet auf dem Umfang des
k-Raums ist ein Bereich von etwa fünf – zwanzig Datenpunkten von
dem Umfang des k-Raums.
Da entsprechend dem MR Bildgebungsverfahren
nach dem ersten Aspekt eine Fensterfunktion einen Wert kleiner als
eins in einem Zentrum und seinem Nahgebiet im k-Raum verwendet,
werden MR Signale in der Nähe
von dem Zentrum des k-Raums unterdrückt. MR
Signale von einem Gewebeanteil sind eng verteilt nahe dem Zentrum
des k-Raums, während
MR Signale von einem Blutstromanteil in einem hochfrequenten Gebiet
wie auch nahe dem Zentrum breit verteilt werden. Somit werden die
MR Signale von dem Gewebeanteil stark unterdrückt, während die MR Signale von dem
Blutstromanteil relativ schwach unterdrückt werden. Auf diese Weise
wird die Wiedergabefähigkeit
für ein
Blutgefäß relativ
verbessert.
Da die Fensterfunktion einen Wert
kleiner als eins auf einem Umfang und in seinem Nahbereich im k-Raum
aufweist kann darüber
hinaus ein hochfrequenter Anteil der MR Signale wie in der konventionellen
Technik in konzentrischer Weise unterdrückt werden.
Gemäß einem zweiten Aspekt stellt
die vorliegende Erfindung ein MR Bildgebungsverfahren bereit, das
dadurch gekennzeichnet ist, daß es
enthält: eine
Fensterverarbeitung von MR Signalen unter Einsatz einer Fensterfunktion,
die einen Wert kleiner als eins in einem Zentrum eines k-Raums aufweist,
die zunächst
zunimmt auf einen Wert C gleich oder größer als eins, wenn sie weiter
vom Zentrum wegführt, die
für eine
bestimmte Dauer auf C verbleibt, dann durch eins hindurchgeht und
abnimmt auf einen Wert kleiner als eins, wenn sie übergeht
von der Nähe
zum Umfang auf den Umfang des k-Raums; und die Anwendung einer Fourier-Transformationsverarbeitung auf
die mittels Fensterverarbeitung behandelten MR Signale zum Erhalt
einer MR Abbildung.
In dieser Konfiguration weist das
Gebiet, in dem die Fensterfunktion einen auf einen Wert C von dem
Zentrum des k-Raums zunehmenden Wert annimmt, einen Bereich von
etwa drei – fünfzehn Datenpunkten
von dem Zentrum des k-Raums auf. Das Gebiet, in dem die Fensterfunktion
für eine
bestimmte Dauer bei C verbleibt, weist einen Bereich von etwa zwanzig – fünfzig Datenpunkten
auf. Das Gebiet, in dem die Fensterfunktion von C auf eins hin übergeht, ist
ein Bereich von etwa drei – zehn
Datenpunkten. Das Gebiet, in dem die Fensterfunktion einen Wert kleiner
eins aufweist, ist ein Bereich von etwa fünf – zwanzig Datenpunkten von
der Peripherie des k-Raums.
Da die Fensterfunktion entsprechend
dem MR Bildgebungsverfahren nach dem zweiten Aspekt einen Wert kleiner
eins bei einem Zentrum und in seinem Nahgebiet im k-Raum aufweist,
werden MR Signale nahe dem Zentrum des k-Raums unterdrückt. MR
Signale von einem Gewebeanteil werden eng verteilt in der Nähe des Zentrums
de k-Raums, während
MR Signale von einem Blutstromanteil in einem Hochfrequenzgebiet
sowie in der Nähe
des Zentrums breit verteilt bzw. verbreitet werden. Somit werden
die MR Signale von dem Gewebeanteil stark unterdrückt, während die
MR Signale von dem Blutstromanteil relativ schwach unterdrückt werden.
Als nächstes
wird in dem Gebiet, in dem "die
Fensterfunktion über
eine bestimmte Dauer bei C verbleibt" ein Spitzenanteil null-ter Ordnung
(ein Scheitel mit einem maximalen Wert beim Zentrum) in den MR Signalen
für den
Blutstromanteil bewahrt oder verstärkt. Als nächstes wird in dem Gebiet,
in dem "die Fensterfunktion
auf den Wert eins übergeht", ein Spitzenanteil
erster oder höherer
Ordnung (ein Scheitel mit einem maximalen Wert an einer Position
außer
dem Zentrum) in den MR Signalen für den Blutstromanteil erhalten.
Somit wird die (Farb-) Wiedergabefähigkeit für ein Blutgefäß relativ
verbessert.
Da die Fensterfunktion einen Wert
kleiner eins auf einem Umfang und in dessen Nahbereich im k-Raum
aufweist, kann darüber
hinaus ein hochfrequenter Anteil der MR Signale in konzentrischer
Weise wie in den konventionellen Techniken unterdrückt werden.
Gemäß einem dritten Aspekt bietet
die vorliegende Erfindung das MR Bildgebungsverfahren mit der zuvor
geschilderten Konfiguration, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es sich
bei der Fensterfunktion um eine Funktion handelt, die eine Gauß-Funktion
in dem Gebiet benutzt, in dem die Fensterfunktion auf C zunimmt.
Gemäß dem MR Bildgebungsverfahren
nach dem dritten Aspekt kann eine Gauß-Funktion exp{–|k|2/a2} verwendet werden, um den Wert von einem
Wert kleiner eins gleichförmig
auf einen Wert von C zu erhöhen.
Gemäß einem vierten Aspekt stellt
die vorliegende Erfindung das MR Bildgebungsvertfahren mit der zuvor
geschilderten Konfiguration bereit, das dadurch gekennzeichnet ist,
daß die
Fensterfunktion eine Fermi-Dirac Funktion in dem Gebiet anwendet, in
dem die Fensterfunktion auf einen Wert kleiner eins abnimmt.
Gemäß dem MR Bildgebungsverfahren
nach dem vierten Aspekt kann eine Fermi-Dirac Funktion 1/(1 + exp{(|k| – R)/b})
benutzt werden, um den Wert von eins gleichförmig zu verringern auf einen
Wert kleiner eins.
Gemäß einem fünften Aspekt stellt die vorliegende
Erfindung ein MR Bildgebungsverfahren bereit, das gekennzeichnet
ist, indem es enthält:
eine Fensterverarbeitung von MR Signalen unter Einsatz einer Fensterfunktion,
die einen Wert kleiner eins in einem Zentrum von einem k-Raum aufweist,
die zunächst
zunimmt auf eins, wenn sie weiter von dem Zentrum wegführt, die
für eine
bestimmte Dauer auf eins verbleibt und auf einen Wert kleiner eins
abnimmt, wenn sie von nahe einem Umfang auf den Umfang von dem k-Raum übergeht
und eine Anwendung der Fourier-Transformationsverarbeitung
auf die Fenster-verarbeiteten MR Signale zum Erhalt einer MR Abbildung.
Da gemäß dem MR Bildgebungsverfahren nach
dem fünften
Aspekt die Fensterfunktion einen Wert kleiner eins bei einem Zentrum
und seinem Nahbereich in dem k-Raum aufweist, werden die MR Signale
in der Nähe
des Zentrums von dem k-Raum unterdrückt. MR
Signale von einem Gewebeanteil sind in der Nähe des Zentrums von dem k-Raum
eng verteilt, während
Signale von einem Blutstromanteil in einem hochfrequenten Gebiet
sowie in der Nähe von
dem Zentrum breit verteilt bzw. ausgebreitet werden. Somit werden
die MR Signale von dem Gewebeanteil stark unterdrückt, während die
MR Signale von dem Blutstromanteil relativ schwach unterdrückt werden.
Als nächstes
werden in dem Gebiet, in dem "die
Fensterfunktion für
eine gewisse Dauer bei eins verbleibt", die MR Signale von dem Blutstromanteil bewahrt.
Somit wird die Wiedergabefähigkeit
für ein Blutgefäß relativ
verbessert.
Da die Fensterfunktion einen Wert
kleiner eins auf einem Umfang und in seinem Nahbereich im k-Raum
aufweist, kann darüber
hinaus ein hochfrequenter Anteil der MR Signale in konzentrischer
Weise wie bei der konventionellen Technik unterdrückt werden.
Gemäß einem sechsten Aspekt bietet
die vorliegende Erfindung das MR Bildgebungsverfahren mit der zuvor
geschilderten Konfiguration, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Fensterfunktion eine
eine Gauß-Funktion
anwendende Funktion in dem Bereich ist, in dem die Fensterfunktion
auf eins zunimmt.
Gemäß dem MR Bildgebungsverfahren
nach dem sechsten Aspekt kann eine Gauß-Funktion der Form exp{–|k|2/a2} benutzt werden,
um den Wert gleichförmig
zu erhöhen
von einem Wert kleiner eins auf eins.
Nach einem siebenten Aspekt liefert
die vorliegende Erfindung das MR Bildgebungsverfahren mit der zuvor
geschilderten Konfiguration, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es sich
bei der Fensterfunktion um eine eine Fermi-Dirac Funktion verwendende
Funktion in dem Gebiet handelt, in dem die Fensterfunktion auf einen
Wert kleiner eins abnimmt.
Gemäß dem MR bildgebenden Verfahren nach
dem siebenten Aspekt kann eine Fermi-Dirac Funktion benutzt werden
mit der Form 1/(1 + exp{(|k| – R)/b}),
um gleichförmig
den Wert von eins auf einen Wert kleiner eins zu verringern.
Nach einem achten Aspekt stellt die
vorliegende Erfindung ein MR bildgebendes Verfahren bereit, das
dadurch gekennzeichnet ist, daß es
enthält: Erzeugen
von MR Abbildungen mittels des MR bildgebenden Verfahrens mit der
zuvor geschilderten Konfiguration für eine Anzahl von sequentiellen
Slices bzw. Schnitten; Erzeugen von dreidimensionalen Daten aus
den MR Abbildungen; und Durchführen
einer MIP Verarbeitung hinsichtlich der dreidimensionalen Daten
zur Erzeugung eines Projektionsbildes.
In dem MR bildgebenden Verfahren
nach dem achten Aspekt kann die Wiedergabefähigkeit für ein Blutgefäß für eine Angiographiedarstellung
verbessert werden.
Gemäß einem neunten Aspekt liefert
die vorliegende Erfindung eine MRI Einrichtung, die gekennzeichnet
ist dadurch, daß sie
enthält:
MR Signalgewinnungsmittel zum Gewinnen von MR Signalen; Fenster-Verarbeitungsmittel
für die
Fensterverarbeitung der MR Signale unter Verwendung einer Fensterfunktion,
die einen Wert kleiner eins bei einem Zentrum und in seinem Nahbereich
in einem k-Raum sowie auf einer Peripherie und in ihrem Nahbereich
in dem k-Raum aufweist, und die zwischen den Gebieten, in denen
die Fensterfunktion einen Wert kleiner eins aufweist, einen Wert
größer als
den in den Gebieten besitzt, in denen die Fensterfunktion einen Wert
kleiner eins aufweist; und Mittel für eine Fourier-Transformationsverarbeitung
zur Anwendung einer Fourier-Transformationsverarbeitung auf die Fenster-verarbeiteten
MR Signale zum Erhalt einer MR Abbildung.
Gemäß der MRI Einrichtung nach
dem neunten Aspekt läßt sich
das MR Bildgebungsverfahren nach dem ersten Aspekt in geeigneter
Weise implementieren.
In einem zehnten Aspekt stellt die
vorliegende Erfindung eine MRI Einrichtung bereit, die dadurch gekennzeichnet
ist, daß sie
enthält:
MR Signalgewinnungsmittel zum Gewinnen von MR Signalen; Fenster-Verarbeitungsmittel
für die
Fensterverarbeitung der MR Signale unter Verwendung einer Fensterfunktion,
die einen Wert kleiner eins in einem Zentrum eines k-Raums aufweist,
dann zuerst zunimmt auf einen Wert C gleich oder größer als
eins, wenn sie weiter von dem Zentrum wegführt, für eine bestimmte Dauer beim
Wert C verbleibt, sodann auf den Wert eins übergeht und abnimmt auf einen
Wert kleiner eins, wenn sie von nahe bei einer Peripherie auf die
Peripherie des k-Raums übergeht;
und Fourier-Transformationsverarbeitungsmittel für die Anwendung einer Fourier-Transformationsverarbeitung auf
die Fensterverarbeiteten MR Signale zum Erhalt einer MR Abbildung.
Gemäß der MRI Einrichtung nach
dem zehnten Aspekt läßt sich
das MR bildgebende Verfahren nach dem zweiten Aspekt in geeigneter
Weise implementieren.
In einem elften Aspekt stellt die
vorliegende Erfindung die MRI Einrichtung mit der zuvor geschilderten
Konfiguration bereit, die dadurch gekennzeichnet ist, daß es sich
bei der Fensterfunktion um eine eine Gauß-Funktion anwendende Funktion
in dem Gebiet handelt, in dem die Fensterfunktion auf C hin zunimmt.
Gemäß der MRI Einrichtung nach
dem elften Aspekt läßt sich
das MR Bildgebungsverfahren nach dem dritten Aspekt in geeigneter
Weise implementieren.
In einem zwölften Aspekt stellt die vorliegende
Erfindung die MRI Einrichtung mit der zuvor geschilderten Konfiguration
dar, die dadurch gekennzeichnet ist, daß es sich bei der Fensterfunktion
um eine eine Fermi-Dirac Funktion anwendende Funktion in dem Gebiet
handelt, in dem die Fensterfunktion auf einen Wert kleiner eins
abnimmt.
Was die MRI Einrichtung nach dem
zwölften Aspekt
betrifft, läßt sich
das MR Bildgebungsverfahren nach dem vierten Aspekt in geeigneter
Weise implementieren.
In einem dreizehnten Aspekt stellt
die vorliegende Erfindung eine MRI Einrichtung bereit, die dadurch
gekennzeichnet ist, daß sie
enthält:
MR Signalgewinnungsmittel zum Gewinnen von MR Signalen; Fenster-Verarbeitungsmittel
für die
Fensterverarbeitung der MR Signale unter Verwendung einer Fensterfunktion,
die einen Wert kleiner eins bei einem Zentrum eines k-Raums aufweist,
zunächst
auf eins ansteigt, wenn sie weiter vom Zentrum wegführt, für eine gewisse
Dauer bei dem Wert eins verbleibt und abnimmt auf einen Wert kleiner
eins, wenn sie von nahe bei einer Peripherie auf die Peripherie
des k-Raums übergeht;
und Fourier-Transformationsverarbeitungsmittel für die Anwendung einer Fourier-Transformationsverarbeitung
auf die Fenster-verarbeiteten MR Signale zum Erhalt einer MR Abbildung.
Was die MRI Einrichtung nach dem
dreizehnten Aspekt betrifft, läßt sich
das MR Bildgebungsverfahren nach dem fünften Aspekt in geeigneter
Weise implementieren.
In einem vierzehnten Aspekt stellt
die vorliegende Erfindung die MRI Einrichtung mit der zuvor geschilderten
Konfiguration bereit, die dadurch gekennzeichnet ist, daß es sich
bei der Fensterfunktion um eine eine Gauß-Funktion verwendende Funktion in
dem Gebiet handelt, in dem die Fensterfunktion auf eins hin zunimmt.
Was die MRI Einrichtung nach dem
vierzehnten Aspekt betrifft, läßt sich
das MR Bildgebungsverfahren nach dem sechsten Aspekt in geeigneter
Weise implementieren.
In einem fünfzehnten Aspekt stellt die
vorliegende Erfindung die MRI Einrichtung mit der zuvor geschilderten
Konfiguration bereit, die dadurch gekennzeichnet ist, daß es sich
bei der Fensterfunktion um eine eine Fermi-Dirac Funktion verwendende Funktion
in dem Gebiet handelt, in dem die Fensterfunktion abnimmt auf einen
Wert kleiner eins.
Was die MRI Einrichtung nach dem
fünfzehnten
Aspekt betrifft, läßt sich
das MR Bildgebungsverfahren nach dem siebenten Aspekt in geeigneter
Weise implementieren.
Gemäß einem sechzehnten Aspekt
stellt die vorliegende Erfindung die MRI Einrichtung bereit, die dadurch
gekennzeichnet ist, daß sie
enthält:
dreidimensionale Datenerzeugungsmittel zum Erzeugen von dreidimensionalen
Daten aus den für
eine Anzahl von sequentiellen Slices bzw. Schnitten hergestellten MR
Abbildungen; und MIP Verarbeitungsmittel zum Durchführen einer
MIP Verarbeitung bezüglich
der dreidimensionalen Daten, um eine Projektionsabbildung zu erzeugen.
Was die MRI Einrichtung nach dem
sechzehnten Aspekt betrifft, läßt sich
das MR Bildgebungsverfahren nach dem achten Aspekt in geeigneter
Weise implementieren.
Gemäß dem MR Bildgebungsverfahren
sowie der MRI Einrichtung nach der vorliegenden Erfindung wird die
(Farb-) Wiedergabefähigkeit
für ein Blutgefäß verbessert.
Darüber
hinaus wird das Rauschen in einem hochfrequenten Bereich unterdrückt, um
das CNR (Träger-zu-Rauschen-Verhältnis) zu verbessern.
Weitere Aufgaben und Vorteile der
vorliegenden Erfindung werden offenbar werden aus der folgenden
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung,
wie sie in den beigefügten Zeichnungen
dargestellt sind.
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
1 ist
ein Blockschaltbild, das eine MRI Einrichtung gemäß einer
ersten Ausführung
zeigt.
2 ist
ein Ablaufdiagramm, das die MR Bildgebungsverarbeitung gemäß der ersten
Ausführung
zeigt.
3 ist
ein Diagramm, das die MR Signalintensität auf einer zentralen Achse
von einem Slice bzw. Schnitt in einem angenommenen Modell zeigt.
4 ist
ein Diagramm, das die MR Signalintensität auf einer zentralen Achse
von einem k-Raum in dem angenommenen Modell zeigt.
5 ist
ein Diagramm, das einen Wert einer Fensterfunktion auf einer zentralen
Achse des k-Raums gemäß der ersten
Ausführung
zeigt.
6 ist
ein Diagramm, das die MR Signalintensität auf einer zentralen Achse
des k-Raums nach der Fensterverarbeitung gemäß der ersten Ausführung zeigt.
7 ist
ein Diagramm, das die MR Signalintensität auf einer zentralen Achse
von einem Slice nach der FFT Verarbeitung gemäß der ersten Ausführung zeigt.
8 ist
ein Diagramm, das einen Wert von einer Fensterfunktion auf einer
zentralen Achse eines k-Raums gemäß einer zweiten Ausführung zeigt.
9 ist
ein Ablaufdiagramm, das die dreidimensionale MR Bildverarbeitung
gemäß einer
dritten Ausführung
zeigt.
DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wird nun
in größerem Detail
unter Bezugnahme auf die in den beigefügten Zeichnungen gezeigten
Ausführungen
beschrieben.
– Erste Ausführung –
1 ist
ein Blockschaltbild, das eine MRI Einrichtung gemäß einer
ersten Ausführung
zeigt.
In der MRI Einrichtung 100 weist
eine Magnetanordnung 1 eine Bohrung (einen Hohlraumbereich)
auf, um darin einen Menschen bzw. ein Objekt einzubringen, und ist
um die Bohrung herum versehen mit einer Gradientenspule 1G (die
Spulen in der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse enthält und wobei
die Kombination davon die Slice- bzw. Schnittachse, die Warp- bzw.
Verdrehungsachse sowie die Ausleseachse bestimmt) für die Erzeugung
von magnetischen Gradientenfeldern, mit einer Sendespule 1T zum
Anlegen von HF Impulsen für
die Anregung von Spins der Atomkerne innerhalb des Objekts, mit einer
Empfangsspule 1R für
die Detektion von NMR Signalen von dem Objekt, sowie mit einer Stromquelle 2 für das statische
Magnetfeld und mit einer statischen Magnetfeldspule 1C für die Erzeugung
eines statischen Magnetfeldes.
Es sollte beachtet werden, daß Permanentmagnete
verwendet werden können
anstelle der Stromquelle 2 für das statische Magnetfeld
sowie für die
Spule 1C für
das statische Magnetfeld (supraleitende Spule).
Die Gradientenspule 1G ist mit einer
Treiberschaltung 3 für
die Gradientenspule verbunden. Die Sendespule 1T ist mit einem HF
Leistungsverstärker 4 verbunden.
Die Empfangsspule 1R ist verbunden mit einem Vorverstärker 5.
Eine Sequenzspeicherschaltung 8 betreibt die
Treiberschaltung 3 der Gradientenspule basierend auf einer
gespeicherten Pulssequenz als Reaktion auf Befehle von einem Computer 7,
um damit Gradientenmagnetfelder von der Gradientenspule 1G zu erzeugen.
Die Sequenzspeicherschaltung 8 betreibt außerdem eine
Gate- bzw. Tormodulationsschaltung 9, um hochfrequente
Ausgangssignale von einer HF Oszillatorschaltung 10 zu
modulieren in gepulste Signale mit einem vordefinierten Timing bzw. Zeitverhalten
sowie einer entsprechenden Einhüllenden.
Die gepulsten Signale werden als Anregungsimpulse an den HF Leistungsverstärker 4 angelegt,
in dem HF Leistungsverstärker 4 in
ihrer Leistung verstärkt
und sodann an die Sendespule 1T in der Magnetanordnung 1 zum
Senden der HF Impulse angelegt.
Der Vorverstärker 5 verstärkt die
NMR Signale von dem Objekt, die in der Empfangsspule 1R in der
Magnetanordnung 1 ermittelt wurden und leitet die Signale
als Eingänge
an einen Phasendetektor 12. Der Phasendetektor 12 stellt
die Phasen der NMR Signale von dem Vorverstärker 12 fest, indem er
dabei den Ausgang von der HF Oszillatorschaltung 10 als
Referenzsigrial verwendet, und liefert die in ihrer Phase detektierten
Signale an einen A/D Umsetzer 11. Der A/D Umsetzer 11 wandelt
die in ihrer Phase detektierten Analogsignale um in MR Daten in
der Form von digitalen Signalen und gibt sie als Eingänge auf
den Computer 7.
Der Computer 7 liest die
MR Daten von dem A/D Umsetzer 11 und führt eine Bildrekonstruktionsverarbeitung
durch zur Erzeugung einer MR Abbildung. Der Computer 7 ist
außerdem
verantwortlich für
die insgesamte Steuerung, indem er zum Beispiel die von einer Bedienerkonsole 13 gelieferte
Information empfängt.
Eine Anzeigevorrichtung 6 bringt
die MR Abbildung zur Anzeige.
2 ist
ein Ablaufdiagramm, das die MR Bildgebungsverarbeitung durch die
MRI Einrichtung 100 zeigt.
Im Schritt P1 wird
die Fensterverarbeitung angewendet auf die von einem Slice bzw.
Schnitt gesammelten MR Daten.
Zu diesem Zeitpunkt wird für den Slice
ein Modell angenommen derart, daß ein kreisförmiges Blutgefäß im Zentrum
von einem 256 × 256
FOV (Sichtfeld) liegt und Gehirnmaterie das Blutgefäß in einer
einem Donut gleichenden (Ring-) Form umgibt. Darüber hinaus wird hinsichtlich
der MR Signalintensität
auf einer Slice-Zentralachse von dem Modell angenommen, daß die maximale
Signalintensität
der Gehirnmaterie G sowie die des Blutgefäßes V zueinander gleich sind,
wie in 3 gezeigt ist.
Die horizontale Achse in 3 repräsentiert
den Index von einem Pixel.
Die MR Signalintensität über eine
ganze Slice-Ebene stellt eine gekrümmte Oberfläche dar, die gebildet wird
durch eine axiale Drehung der Kurve von 3 um eine Drehachse bei einer Position 0 in 3.
Für
dieses Modell ist in 4 eine
Verteilung der Frequenzkomponenten der MR Signale auf der Zentralachse
von dem k-Raum dargestellt. Die horizontale Achse in 4 stellt den Index von einem Datenpunkt
in dem k-Raum dar. Vom Gesichtspunkt der Frequenz her korrespondiert
eine Position 0 auf der horizontalen Achse mit einer Gleichstromposition (dem
Zentrum des k-Raums), und die Frequenz wird mit ihrer Annäherung an
die Peripherie größer.
Wie in 4 gezeigt,
weist die Frequenzkomponente g der in den MR Daten enthaltenen Gehirnmaterie
G eine sehr starke Spitze in der Mitte auf und ist nahe der Mitte
eng verteilt. Auf der anderen Seite weist die in den MR Daten enthaltene
Frequenzkomponente v von dem Blutgefäß V (die Frequenzkomponente
der Blutströmung)
in der Mitte eine relativ schwache Spitze auf und ist breit verteilt in
einem hochfrequenten Gebiet wie auch in der Nähe des Zentrums.
Die Verteilung der Frequenzkomponenten der
MR Signale über
einen ganzen k-Raum
stellt eine gekrümmte
Oberfläche
dar, die gebildet wird durch eine axiale Drehung der Kurve von 4 um eine Drehachse in der
Mitte in 4.
5 zeigt
eine für
MR Signale auf der zentralen Achse des k-Raums angewandte Fensterfunktion
f(k).
Die Fensterfunktion f(k) weist einen
Wert von 0,5 beim Zentrum von dem k-Raum auf, steigt zuerst auf
einen Wert von 1,2 an, wenn sie sich weiter vom Zentrum weg bewegt,
verbleibt bei dem Wert von 1,2 über
eine bestimmte Dauer, geht dann über
auf eins und nimmt auf einen Wert von 0,5 ab, wenn sie aus der Nähe der Peripherie
auf die Peripherie von dem k-Raum geht.
In dem Gebiet, in dem der Wert zunimmt
von 0,5 auf 1,2 wird die Fensterfunktion f(k) dargestellt durch: f(k) = C (1 – A
exp{–|k|2/a2})
Dabei sind a, A sowie C Konstanten,
und k ist der Abstand von der Mitte. In 5 betragen: C = 1,2; A = 0,6 und a =
5.
In dem Gebiet, in dem der Wert von
1 auf 0,5 abnimmt, wird die Fensterfunktion f(k) dargestellt durch: f(k) = 1 / (1 + exp{(|k| – R) / b})
Dabei sind b sowie R Konstanten,
und k ist der Abstand von der Mitte. In 5 betragen: R = 128 und b = 3.
Die Fensterfunktion f(k) über einen
ganzen k-Raum stellt eine gekrümmte
Oberfläche
dar, die durch axiale Drehung der Kurve von 5 um eine Drehachse beim Zentrum in 5 gebildet wird.
6 zeigt
eine Verteilung der Frequenzkomponenten in den Fenster-verarbeiteten
MR Signalen auf einer zentralen Achse von dem k-Raum.
Die Frequenzkomponente g der Gehirnmaterie
G ist dabei stark auf etwa die Hälfte
der ursprünglichen
Intensität
unterdrückt.
Auf der anderen Seite ist ein Spitzenanteil null-ter
Ordnung der Frequenzkomponente v von dem Blutgefäß beim Zentrum unterdrückt, während er
nahe dem Zentrum verstärkt
ist. Die Spitzenanteile einer ersten Ordnung sowie höherer Ordnung
werden bei der ursprünglichen
Intensität
gehalten.
Die Frequenzkomponenten von MR Signalen über einen
ganzen k-Raum stellen eine gekrümmte
Oberfläche
dar, die gebildet wird durch axiale Drehung der Kurve von 6 um eine Drehachse beim
Zentrum in 6.
Zurückgehend zu 2 werden im Schritt P2 die
Fenster-verarbeiteten MR Daten mittels einer zweidimensionalen FFT
(schnelle Fourier-Transformation) verarbeitet.
7 zeigt
die MR Signalintensität
auf der zentralen Achse von einem Slice nach der FFT Verarbeitung.
Das Signal der Gehirnmaterie G ist
stark unterdrückt,
während
das Signal von dem Blutgefäß V nahe
bei der ursprünglichen
Intensität
verbleibt.
Die MR Signalintensität über einen
ganzen Slice bzw. Schnitt stellt eine gekrümmte Oberfläche dar, die gebildet wird
durch eine axiale Drehung der Kurve von 7 um eine Drehachse bei einer Position 0 in 7.
Im Ergebnis kann die (Farb-) Wiedergabefähigkeit
für das
Blutgefäß V relativ
verbessert werden.
Darüber hinaus weist die Fensterfunktion
f(k) einen Wert kleiner als eins auf der Peripherie und in seinem
Nahgebiet im k-Raum auf. Somit kann ein hochfrequenter Anteil der
MR Signale in konzentrischer bzw. achsparalleler Weise wie bei der
konventionellen Technik unterdrückt
werden.
– Zweite Ausführung –
In einer zweiten Ausführung wird
eine Fensterfunktion, wie in 8 gezeigt,
für die
Erzielung einer Fensterverarbeitung benutzt.
Die Fensterfunktion f(k) in 8 weist einen Wert von 0,5
im Zentrum des k-Raums auf, nimmt zu auf einen Wert eins, wenn sie
sich weiter vom Zentrum weg bewegt, verbleibt bei dem Wert eins
für eine bestimmte
Dauer und nimmt auf einen Wert 0,5 ab, wenn sie aus der Nähe der Peripherie
des k-Raums auf die Peripherie übergeht.
In dem Gebiet, in dem der Wert zunimmt
von 0,5 auf eins, wird die Fensterfunktion f(k) dargestellt durch: f(k) = 1 – A·exp{–|k|2/a2}
Dabei sind a sowie A Konstanten,
und k ist der Abstand von der Mitte.
In dem Gebiet, in dem der Wert abnimmt
von eins auf 0,5, wird die Fensterfunktion f(k) dargestellt durch: f(k) = 1 / (1 + exp{(|k| – R) / b})
Dabei sind b sowie R Konstanten,
und k ist der Abstand von der Mitte.
Die Fenstertunktion f(k) über einen
ganzen k-Raum stellt eine gekrümmte
Oberfläche
dar, die gebildet wird durch axiale Drehung der Kurve von 8 um eine Drehachse in der
Mitte in 8.
Es sollte beachtet werden, daß die Fensterfunktion
identisch wäre
mit der konventionellen Funktion, wenn sie einen Wert von eins in
der Mitte und in ihrem Nahgebiet aufweist, wie das in unterbrochenen Linien
in 8 angezeigt ist.
– Dritte Ausführung –
In einer dritten Ausführung wird
eine dreidimensionale MR Abbildung mit verbesserter (Farb-) Wiedergabefähigkeit
für das
Blutgefäß V erzeugt.
9 ist
ein Ablaufdiagramm, das eine dreidimensionale MR Bildgebungsverarbeitung
entsprechend der dritten Ausführung
zeigt.
Im Schritt Q1 wird
eine MR Abbildung erzeugt entsprechend einer der zuvor geschilderten
Ausführungen,
und die Erzeugung wird wiederholt für eine Anzahl von Slices bzw.
Schnitten, die sich sequentiell in einer Dickenrichtung aneinander
reihen.
Im Schritt Q2 werden
dreidimensionale Daten von den MR Abbildungen aus der Anzahl von
sich in der Dickenrichtung aneinander reihenden Slices erzeugt.
Im Schritt Q3 wird
eine MIP (maximale Intensitätsprojektions-)
Verarbeitung der dreidimensionalen Daten zu Erzeugung einer dreidimensionalen
MR Abbildung durchgeführt.
Da es sich bei den MR Abbildungen
der Slices bzw. Schnitte um solche mit verbesserter (Farb-) Wiedergabefähigkeit
für das
Blutgefäß V handelt, stellt
die dreidimensionale MR Abbildung ebenfalls eine MR Abbildung mit
verbesserter (Farb-) Wiedergabefähigkeit
für das
Blutgefäß V dar,
und das vorliegende Ausführungsbeispiel
ist geeignet für
die Erzeugung einer angiographischen Abbildung.
– Andere Ausführungen –
Die Fensterfunktion kann erzeugt
werden aus einer Kombination von anderen als den zuvor geschilderten
Funktionen für
einen Einsatz bei der Fensterverarbeitung.
Es können viele, weitgehend unterschiedliche
Ausführungen
der Erfindung konfiguriert werden, ohne dabei abzugehen von dem
wesentlichen Inhalt und Umfang der vorliegenden Erfindung. Es sollte das
Verständnis
bestehen, daß die
vorliegende Erfindung nicht beschränkt ist auf die speziellen
Ausführungen,
die in der Beschreibung beschrieben worden sind, ausgenommen ihre
Abgrenzung in den angefügten
Ansprüchen.