DE3802082A1 - Method and device for controlling the sequence of steps for obtaining magnetic resonance signals - Google Patents
Method and device for controlling the sequence of steps for obtaining magnetic resonance signalsInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung des Ablaufs bzw. der Schrittfolge zum Erhalt eines Magnetresonanzsignals in einem Magnetreso nanzbildgerät (nachfolgend als MRI-Gerät bezeichnet).The present invention relates to a method and a Device for controlling the sequence or the sequence of steps for obtaining a magnetic resonance signal in a magnetic resonance nanzbildgerät (hereinafter referred to as MRI device).
Zur Untersuchung eines Objekts mit Hilfe eines herkömmli chen MRI-Geräts wird das Objekt in ein gleichförmiges, sta tisches Magnetfeld gebracht. Ein RF-(Radiofrequenz)-Magnet feld wird erzeugt und senkrecht zu dem statischen Magnet feld angelegt, wodurch in einer vorbestimmten Scheibe oder Schnittebene des Objekts magnetische Resonanz verursacht wird. Als Folge davon erzeugen die diese Scheibe bildenden Magnetkerne Magnetresonanzsignale (nachfolgend als MR- Signale bezeichnet). Das RF-Magnetfeld wird dann abge schaltet. Dann wird dem gleichförmigen, statischen Magnet feld ein Gradientenmagnetfeld mit einer linearen Intensität überlagert, wodurch die MR-Signale erfaßt werden. Die MR- Signale werden einer Fourier-Transformation unterworfen, was Projektionsdaten liefert. Diese Daten werden von einem Computer zu einem Computertomogramm jener Scheibe oder Schnittebene des Objekts verarbeitet.To examine an object using a conventional Chen MRI device, the object is in a uniform, sta brought magnetic field. An RF (radio frequency) magnet field is generated and perpendicular to the static magnet field created, whereby in a predetermined disc or Section plane of the object causing magnetic resonance becomes. As a result, those who make this disc produce Magnetic core magnetic resonance signals (hereinafter referred to as MR Signals). The RF magnetic field is then abge switches. Then the uniform, static magnet field a gradient magnetic field with a linear intensity superimposed, whereby the MR signals are acquired. The MR Signals are subjected to a Fourier transform, what provides projection data. This data is from one Computer to a computer tomogram of that disc or Section plane of the object processed.
Herkömmliche MRI-Geräte enthalten eine Systemsteuerungsein richtung, die ein Spinechoverfahren, ein Gradientenechover fahren oder ähnliches ausführen kann, um eine bestimmte Schrittfolge zum Erhalt des MR-Signals durchzuführen. Solch eine Systemsteuerungseinrichtung enthält im allgemeinen einen Zeitplanspeicher, einen GRD-Speicher, einen SEP-Spei cher, einen SSG-Speicher, einen AD-Speicher, eine CPU und ähnliches. Der Zeitplanspeicher speichert eine Reihe von Befehlen wie GRD, SEP, SSG, AD und ähnliches. Genauer ge sagt speichert der Zeitplanspeicher eine Vielzahl von Ein- Byte-Schritten, von denen jeder ein Zeitintervall von 10 oder 20 µs definiert. Der GRD-Speicher speichert Steuerda ten zur Steuerung eines Gradientenmagnetfeldes. Der SEP- Speicher steuert Steuerdaten zur Steuerung selektiver Anre gungsimpulse. Der SSG-Speicher speichert Steuerdaten zur Steuerung einer Trägerfrequenz. Der AD-Speicher speichert Steuerdaten zur Steuerung der Schrittfolge zur MR-Signalge winnung.Conventional MRI devices include a system controller direction, which is a spin echo method, a gradient echo can drive or do something similar to a certain one Perform the sequence of steps to obtain the MR signal. Such a system controller generally includes a schedule memory, a GRD memory, a SEP memory an SSG memory, an AD memory, a CPU and the like. The schedule memory stores a number of Commands like GRD, SEP, SSG, AD and the like. More precisely says the schedule memory stores a variety of inputs Byte increments, each of which has a time interval of 10 or 20 µs defined. The GRD memory stores control data to control a gradient magnetic field. The SEP Memory controls control data to control selective stimulation impulses. The SSG memory stores control data Control of a carrier frequency. The AD memory stores Control data for controlling the sequence of steps for MR signaling win.
Bei der MR-Signalgewinnungsfolge wird der Inhalt des Zeit planspeichers für jeden Schritt ausgelesen. Wenn eine Reihe von Befehlen wie GRD, SEP, SSG, AD und ähnliche aus dem Zeitplanspeicher ausgelesen wird, arbeiten die Komponenten des MRI-Geräts nach Maßgabe von jeweiligen Teilen der Steu erdaten, die diesen Befehlen entsprechen.In the MR signal acquisition sequence, the content of the time read plan memory for each step. If a number of commands like GRD, SEP, SSG, AD and similar from the The schedule is read out, the components work of the MRI device in accordance with the respective parts of the tax data that correspond to these commands.
Es sei angenommen, daß eine Dauer der MR-Signalgewinnungs folge von beispielsweise 6 s in den Zeitplanspeicher ein zugeben ist. Wenn jeder Schritt ein Zeitintervall von 20 µs in Anspruch nimmt, muß dann der Zeitplanspeicher eine Spei cherkapazität von 300 K Bytes (6 s/20 µs) aufweisen. Wenn die einzelnen Schritte noch kürzer sind, benötigt der Zeitplanspeicher eine noch größere Speicherkapazität.It is assumed that a duration of the MR signal acquisition follow for example 6 s into the schedule memory is admitted. If each step has a time interval of 20 µs takes up, then the schedule memory must a Spei have a capacity of 300 K bytes (6 s / 20 µs). If the individual steps are even shorter, needs the Schedule memory an even larger storage capacity.
Zur Änderung der Periodendauer, der Inversionserholzeit, der Echozeit und von ähnlichem der MR-Signalgewinnungsfolge müssen die Befehle (oder der MR-Signalgewinnungsplan), die in dem Zeitplanspeicher gespeichert sind, erneuert werden.To change the period, the inversion recovery time, the echo time and the like of the MR signal acquisition sequence need the commands (or the MR signaling plan) that stored in the schedule memory can be renewed.
Es ist erwünscht, daß in der Systemsteuerungseinrichtung ein Zeitplanspeicher mit einer relativ kleinen Speicherka pazität eingesetzt wird und daß die Befehle der MR-Signal gewinnungsfolge, d. h. GRD, SEP, SSG, AD und ähnliche leicht erneuert werden können.It is desirable that in the system controller a schedule memory with a relatively small memory capacity is used and that the commands of the MR signal extraction sequence, d. H. GRD, SEP, SSG, AD and similar easily can be renewed.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung der Magnetresonanz signalgewinnungsfolge eines Magnetresonanzgeräts zu schaf fen.The object of the present invention is a method and a device for controlling the magnetic resonance signal acquisition sequence of a magnetic resonance device fen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren ge mäß Patentanspruch 1 und eine Vorrichtung gemäß Patent anspruch 4 gelöst.This object is achieved by a method according to the invention according to claim 1 and a device according to patent Claim 4 solved.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den üb rigen Ansprüchen gekennzeichnet.Advantageous embodiments of the invention are in the ex marked claims.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigtAn embodiment of the invention is described below hand of the drawings explained in more detail. It shows
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines MRI- Systems gemäß einer Ausführungs form der Erfindung, Fig. 1 is a block diagram of an MRI system according to one embodiment of the invention,
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer System steuerungseinrichtung des MRI- Systems von Fig. 1 und Fig. 2 is a block diagram of a system control device of the MRI system of Fig. 1 and
Fig. 3A und 3B eine Impulsfolge, wie sie bei dem in Fig. 1 gezeigten MRI-System auftritt. FIGS. 3A and 3B show a pulse sequence as occurs in the MRI system shown in FIG. 1.
Gemäß der Darstellung in Fig. 1 umfaßt das MRI-System gemäß der Erfindung einen Magnetfelderzeuger 1 zur Erzeugung eines statischen Magnetfeldes, einen RF-(Radiofrequenz)-Im pulssender 2, einen Magnetfelderzeuger 3 zur Erzeugung eines Gradientenmagnetfeldes, eine Systemsteuerungseinrich tung 4, einen MR-Signalempfänger 5, einen Bildprozessor 6, eine Anzeigeeinheit 7 und ein Tastenfeld 8.As shown in Fig. 1, the MRI system according to the invention comprises a magnetic field generator 1 for generating a static magnetic field, an RF (Radio Frequency) -In pulse transmitter 2, a magnetic field generator 3 for generating a gradient magnetic field, a Systemsteuerungseinrich tung 4, an MR Signal receiver 5 , an image processor 6 , a display unit 7 and a keypad 8 .
Der Magnetfelderzeuger 1 erzeugt ein gleichförmiges, stati sches Magnetfeld, in welches ein Objekt P zur Untersuchung gebracht wird. Der RF-Impulssender 2 erzeugt ein hochfre quentes Magnetfeld (im Radiofrequenzbereich). Das Objekt P wird diesem RF-Magnetfeld ausgesetzt. Der Magnetfelderzeu ger 3 erzeugt verschiedene Gradientenmagnetfelder. Eines dieser Gradientenmagnetfelder erstreckt sich in Richtung der Schnittebene (Scheibe) des Objekts P, während sich die anderen Gradientenmagnetfelder in einer Ausleserichtung bzw. einer Phasenkodierungsrichtung erstrecken. Der MR- Signalempfänger 5 empfängt vom Objekt P erzeugte MR- Signale. Der Bildprozessor 6 verarbeitet diese MR-Signale und macht daraus ein tomographisches Bild des Objekts P. Die Systemsteuerungseinrichtung 4 steuert den Magnetfelder zeuger 1, den RF-Impulssender 2, den Magnetfelderzeuger 3 und den MR-Signalempfänger 5. Durch Betätigung des Tasten felds 8 wird der Systemsteuerungseinrichtung 4 ein Befehl übermittelt. Als Antwort auf diesen Befehl beginnt die Sy stemsteuerungseinrichtung 4 zu arbeiten und damit die MR- Signalgewinnungsfolge einzuleiten. Der Magnetfelderzeuger 1 beginnt zu arbeiten, wenn er an eine in dem MRI-Gerät vor gesehene (nicht gezeigte) Stromversorgungsquelle ange schlossen wird. Dieser Magnetfelderzeuger arbeitet solange, bis die Stromzufuhr unterbrochen wird.The magnetic field generator 1 generates a uniform, static magnetic field in which an object P is brought for examination. The RF pulse transmitter 2 generates a high frequency magnetic field (in the radio frequency range). The object P is exposed to this RF magnetic field. The magnetic field generator 3 generates various gradient magnetic fields. One of these gradient magnetic fields extends in the direction of the sectional plane (disk) of the object P , while the other gradient magnetic fields extend in a readout direction or a phase coding direction. The MR signal receiver 5 receives MR signals generated by the object P. The image processor 6 processes these MR signals and turns them into a tomographic image of the object P. The system control device 4 controls the magnetic field generator 1 , the RF pulse transmitter 2 , the magnetic field generator 3 and the MR signal receiver 5 . By pressing the key field 8 , a command is transmitted to the system control device 4 . In response to this command, the system control device 4 begins to work and thus initiate the MR signal acquisition sequence. The magnetic field generator 1 starts to work when it is connected to a power supply source seen (not shown) in the MRI device. This magnetic field generator works until the power supply is interrupted.
Wie in Fig. 2 gezeigt, speichert ein Zeitplanspeicher 11 einen Verzögerungsbefehl sowie Befehle zum Gewinnen der MR- Signale (nachfolgend als MR-Befehle bezeichnet). Diese MR- Befehle sind: GRD, SEP, SSG und AD. Die Befehle GRD, SEP, SSG und AD werden von dem Zeitplanspeicher 11 an eine Ab laufsteuerungseinrichtung 13 ausgegeben. Der Verzögerungs befehl wird aus dem Zeitplanspeicher 11 ausgelesen und ebenso wie ein Zeitplan-Ende-Signal einer Speichersteue rungseinrichtung 10 eingegeben. Die Speichersteuerungsein richtung 10 gibt den Verzögerungsbefehl in einen Verzöge rungsspeicher 12, woraufhin aus diesem Verzögerungsspeicher 12 Verzögerungszeitdaten ausgelesen werden.As shown in FIG. 2, a schedule memory 11 stores a delay command and commands for obtaining the MR signals (hereinafter referred to as MR commands). These MR commands are: GRD, SEP, SSG and AD. The commands GRD, SEP, SSG and AD are output from the schedule memory 11 to a sequence control device 13 . The delay command is read out from the schedule memory 11 and, like a schedule end signal, is input to a memory controller 10 . The Speichersteuerungsein device 10 outputs the deceleration command in a tarry approximately memory 12, whereupon 12 delay time data is read from the delay memory.
Die Speichersteuerungseinrichtung 10 enthält Flipflops 14 und 18, einen Taktgeber 15, Verknüpfungsglieder 16 und 20, Adressenzähler 17 und 19 und einen Abwärtszähler 21. Die Speichersteuerungseinrichtung 10 steuert die Speicheradres sen und die Auslesezeitpunkte des Verzögerungsspeichers 12 und steuert ferner die Speicheradressen und die Auslese zeitpunkte des Zeitplanspeichers 11. In Reaktion auf einen vom Zeitplanspeicher 11 ausgelesenen Verzögerungsbefehl, liest die Speichersteuerungseinrichtung 10 Verzögerungs zeitdaten aus dem Verzögerungsspeicher 12 aus und unter bricht die Inkrementierung der Adresse des Zeitplanspei chers 11 für die Dauer der durch die Verzögerungszeitdaten spezifizierten Zeit.The memory controller 10 includes flip-flops 14 and 18 , a clock 15 , gates 16 and 20 , address counters 17 and 19 and a down counter 21 . The memory control device 10 controls the memory addresses and the readout times of the delay memory 12 and also controls the memory addresses and the readout times of the schedule memory 11 . In response to a delay command read out from the schedule memory 11 , the memory controller 10 reads out delay time data from the delay memory 12 and interrupts the incrementation of the address of the schedule memory 11 for the duration of the time specified by the delay time data.
Das Flipflop 14 der Speichersteuerungseinrichtung 10 wird durch das von dem Zeitplanspeicher 11 ausgegebene Zeitplan- Ende-Signal zurückgesetzt. Es wird von einem über das Ta stenfeld 8 eingegebenen Startbefehlssignal gesetzt. Das Ausgangssignal dieses Flipflops 14 liegt an dem Verknüp fungsglied 16 an, welches von dem Taktgeber 15 außerdem mit einem Taktsignal gespeist wird. Wenn das Flipflop 14 ge setzt ist, ist das Verknüpfungsglied 16 geöffnet und läßt das Taktsignal an den Adressenzähler 17 durch. Über das Verknüpfungsglied 20 wird das Taktsignal ferner dem Ab wärtszähler 21 zugeführt. Der Adressenzähler 17 zählt die Impulse des Taktsignals und inkrementiert die Adresse des Zeitplanspeichers 11. Als Antwort auf das über das Verknüp fungsglied 20 eingegebene Taktsignal beginnt der Abwärts zähler 21 die Verzögerungszeit abzuzählen, die von den vom Verzögerungsspeicher 12 gelieferten Daten vorgegeben ist.The flip-flop 14 of the memory controller 10 is reset by the end-of-schedule signal output from the schedule memory 11 . It is set by a start command signal entered via the key field 8 . The output signal of this flip-flop 14 is applied to the combiner 16 , which is also fed by the clock 15 with a clock signal. When the flip-flop 14 is set, the gate 16 is open and allows the clock signal to the address counter 17 through. Via the logic element 20 , the clock signal is also supplied to the down counter 21 . The address counter 17 counts the pulses of the clock signal and increments the address of the schedule memory 11 . In response to the clock signal input via the logic element 20 , the down counter 21 begins to count down the delay time which is predetermined by the data supplied by the delay memory 12 .
Das Flipflop 18 wird durch einen vom Zeitplanspeicher 11 ausgelesenen Verzögerungsbefehl gesetzt und gibt dann ein Signal ab. Dieses Ausgangssignal des Flipflops 18 wird dem Verknüpfungsglied 20 zugeführt. Das invertierte Ausgangs signal liegt an dem Verknüpfungsglied 16 an. Wenn der Zäh lerstand des Abwärtszählers 21 null wird, erzeugt er ein Signal. Dieses Signal setzt das Flipflop 18 zurück.The flip-flop 18 is set by a delay command read from the schedule memory 11 and then emits a signal. This output signal of the flip-flop 18 is fed to the logic element 20 . The inverted output signal is present at the logic element 16 . When the count of the down counter 21 becomes zero, it generates a signal. This signal resets the flip-flop 18 .
Der vom Zeitplanspeicher 11 ausgelesene Verzögerungsbefehl wird an den Adressenzähler 19 geliefert, der diese Befehle zur Bestimmung der Ausleseadresse des Verzögerungsspeichers 12 zählt.The delay command read from the schedule memory 11 is delivered to the address counter 19 , which counts these commands to determine the read address of the delay memory 12 .
Die Ablaufsteuerungseinrichtung 13 führt eine vorbestimmte Ablauf- oder Schrittfolgesteuerung nach Maßgabe der Befehle GRD, SEP, SSG und AD aus, die von dem Zeitplanspeicher 11 ausgelesen werden. Die Ablaufsteuerungseinrichtung 13 ent hält GRD-, SEP-, SSG- und AD-Speicher. Die Ablaufsteue rungseinrichtung 13 liefert Steuersignale an den RF-Impuls sender 2, den Magnetfelderzeuger 3 und den MR-Signalempfän ger 5. Wenn das MRI-Gerät eingeschaltet wird, gibt die Ab laufsteuerungseinrichtung 13 ein Steuersignal an den Ma gnetfelderzeuger 1, um diesen in Betrieb zu setzen.The sequence control device 13 executes a predetermined sequence or step sequence control in accordance with the commands GRD, SEP, SSG and AD, which are read out from the schedule memory 11 . The sequencer 13 includes GRD, SEP, SSG and AD storage. The sequence control device 13 supplies control signals to the RF pulse transmitter 2 , the magnetic field generator 3 and the MR signal receiver 5 . When the MRI device is switched on, the sequence control device 13 issues a control signal to the magnetic field generator 1 in order to put it into operation.
Die Arbeitsweise der beschriebenen Ausführungsform ist wie folgt.The operation of the described embodiment is as follows.
In den Fig. 3A und 3B stellt SEP ein RF-Impulssignal dar, während G S , G E und G R Gradientenmagnetfelder sind, die sich in Richtung der Schnittebene des Objekts P, in Phasenkodie rungsrichtung bzw. in Ausleserichtung erstrecken. Die MR- Signalgewinnungsfolge wird unter der Steuerung der Sy stemsteuerungseinrichtung 4 durchgeführt. Die MR-Signale werden von dem Bildprozessor 6 zu einem MR-Bild verarbei tet, das an der Anzeigeeinheit 7 angezeigt wird.In FIGS. 3A and 3B September represents an RF pulse signal, while G S, G E and G R are gradient magnetic fields, which the object P, the approach direction in Phasenkodie and extend in the direction of the cutting plane in the readout direction. The MR signal acquisition sequence is carried out under the control of the system control device 4 . The MR signals are processed by the image processor 6 to form an MR image which is displayed on the display unit 7 .
Die grundsätzliche Ablauffolge ist bei diesem System ähn lich wie diejenige, die bei herkömmlichen MRI-Geräten aus geführt wird. Die nach Maßgabe des neu hinzugekommenden Ver zögerungsbefehls durchgeführte Steuerung unterscheidet sich von der in herkömmlichen Geräten. Der Ablauf wird durch Be fehle (GRD, SEP, SSG und AD) gesteuert, die im Zeitplan speicher 11 gespeichert sind. Der Zeitplanspeicher 11 spei chert ferner Verzögerungsbefehle in Schritten entsprechend den in Fig. 3B gezeigten Verzögerungszeiten T 1 bis T 8. Wenn diese Verzögerungsbefehle aus dem Zeitplanspeicher 11 aus gelesen werden, werden jeweils aus dem Verzögerungsspeicher 12 vorbestimmte Verzögerungszeitdaten gelesen. Das Inkre mentieren der Adresse des Zeitplanspeichers 11 wird für ein Intervall unterbrochen, das der durch diese Verzögerungs zeitdaten spezifizierten Verzögerungszeit entspricht.The basic sequence of operations for this system is similar to that used for conventional MRI devices. The control performed in accordance with the newly added delay command differs from that in conventional devices. The process is controlled by commands (GRD, SEP, SSG and AD), which are stored in the schedule memory 11 . The schedule memory 11 also stores delay commands in steps corresponding to the delay times T 1 to T 8 shown in FIG. 3B. When these delay commands are read out from the schedule memory 11 , predetermined delay time data are read out from the delay memory 12 , respectively. The incrementing of the address of the schedule memory 11 is interrupted for an interval which corresponds to the delay time specified by this delay time data.
Es soll nun die Arbeitsweise der Systemsteuerungseinrich tung 4 des Systems beschrieben werden.The operation of the system control device 4 of the system will now be described.
Wenn von dem Tastenfeld 8 ein Befehlssignal zum Beginn der MR-Signalgewinnungsfolge eingegeben wird, wird das Flipflop 14 durch dieses Eingangssignal gesetzt und dadurch das Ver knüpfungsglied 16 vorbereitet. Daraufhin kann das vom Takt geber 15 gelieferte Taktsignal über das Verknüpfungsglied 16 an den Adressenzähler 17 gelangen. Als Folge davon wird die Leseadresse des Zeitplanspeichers 11 um die vom Zähler 17 gezählte Anzahl von Taktimpulsen inkrementiert. Gleich zeitig werden voreingestellte Befehle der Reihe nach aus dem Zeitplanspeicher 11 ausgelesen. Nach Maßgabe dieser Be fehle führt die Ablaufsteuerungseinrichtung 13 die Schritte zur Gewinnung der MR-Signale aus.When a command signal is input from the keypad 8 at the beginning of the MR signal acquisition sequence, the flip-flop 14 is set by this input signal and the link 16 is thereby prepared. Thereupon, the clock signal supplied by the clock generator 15 can reach the address counter 17 via the link 16 . As a result, the read address of the schedule memory 11 is incremented by the number of clock pulses counted by the counter 17 . At the same time, preset commands are read out in sequence from the schedule memory 11 . In accordance with these commands, the sequence control device 13 carries out the steps for obtaining the MR signals.
Wenn ein Verzögerungsbefehl entsprechend dem Zeitpunkt T 1 in Fig. 3B aus dem Zeitplanspeicher 11 ausgelesen wird, dann wird von diesem Verzögerungsbefehl das Flipflop 18 ge setzt, während der Adressenzähler 19 weiterzählt und die Leseadresse des Verzögerungsspeichers 12 bestimmt. Als Folge davon werden vorbestimmte Verzögerungszeitdaten aus dem Verzögerungszeitspeicher 12 ausgelesen und als Anfangs wert zur Voreinstellung des Abwärtszählers 21 verwendet. Da das Flipflop 18 gesetzt ist, ist das Verknüpfungsglied 16 gesperrt, das Verknüpfungsglied 20 dagegen vorbereitet. Wenn das Verknüpfungsglied 16 gesperrt ist, gelangen keine Taktimpulse an den Adressenzähler 17. Der Adressenzähler 17 stoppt daher das Inkrementieren der Speicheradresse, so daß der Auslesevorgang des Zeitplanspeichers 11 gestoppt wird. Durch das vorbereitete Verknüpfungsglied 20 gelangen Takt impulse an den Abwärtszähler 21, der diese abwärts zählt.If a delay command corresponding to the time T 1 in FIG. 3B is read out from the schedule memory 11 , then the flip-flop 18 is set by this delay command, while the address counter 19 continues to count and the read address of the delay memory 12 is determined. As a result, predetermined delay time data are read out from the delay time memory 12 and used as an initial value for presetting the down counter 21 . Since the flip-flop 18 is set, the logic element 16 is blocked, but the logic element 20 is prepared. If the logic element 16 is blocked, no clock pulses reach the address counter 17 . The address counter 17 therefore stops incrementing the memory address, so that the reading process of the schedule memory 11 is stopped. Through the prepared link 20 clock pulses arrive at the down counter 21 , which counts them down.
Sobald der Abwärtszähler 21 von dem aufgrund der Verzöge rungszeitdaten voreingestellten Wert auf Null herunterge zählt hat, wird das Flipflop 18 durch ein entsprechendes Ausgangssignal vom Abwärtszähler 21 zurückgesetzt. Als Folge davon wird das Verknüpfungsglied 16 wieder freigege ben und das Verknüpfungsglied 20 gesperrt. Mit freigege benem Verknüpfungsglied 16 beginnt der Adressenzähler 17 wieder die Speicheradresse zu inkrementieren, und der Aus lesevorgang des Zeitplanspeichers 11 geht weiter.As soon as the down counter 21 has counted down from the value set on the basis of the delay time data to zero, the flip-flop 18 is reset by a corresponding output signal from the down counter 21 . As a result, the link 16 is released again and the link 20 locked. With released link 16 , the address counter 17 begins to increment the memory address again, and the reading process from the schedule memory 11 continues.
Wie beschrieben, wird die Länge der Unterbrechung des Aus lesens des Zeitplanspeichers 11, d. h. die Länge der Unter brechung der Inkrementierung der Speicheradresse, von dem Anfangswert bestimmt, auf den der Abwärtszähler 21 vorein gestellt wird, und damit also von den vom Verzögerungsspei cher 12 ausgelesenen Verzögerungsdaten. Während der mit dem Verzögerungszeitpunkt T 1 (Fig. 3B) beginnenden Verzöge rungszeit wird das Gradientenmagnetfeld G s angelegt.As described, the length of the interruption of the reading out of the schedule memory 11 , ie the length of the interruption of the increment of the memory address, is determined by the initial value to which the down counter 21 is set in advance, and thus by those read out by the delay memory 12 Delay dates. During the delay time beginning with the delay time T 1 ( FIG. 3B), the gradient magnetic field G s is applied.
Die obige Beschreibung bezog sich auf das Auslesen des Ver zögerungsbefehls entsprechend der Verzögerungszeit T 1. Ähn liche Vorgänge laufen ab, wenn die Befehle entsprechend den Verzögerungszeiten T 2 bis T 8 ausgelesen werden. Die Dauer des Anlegens des Gradientenmagnetfeldes G R in der Leserich tung und die Dauer zum Anlegen des Gradientenmagnetfeldes G E in Phasenkodierrichtung werden durch die dem Verzöge rungszeitpunkt T 2 zugeordnete Verzögerungszeitspanne be stimmt. Die Magnetfelder G S , G R und G E werden durch die Verzögerungszeitspannen bestimmt, die den Verzögerungszeit punkten T 4, T 6 bzw. T 7 zugeordnet sind. Die Echozeitspanne vom Anlegen eines 90°-Impulses bis zum Erhalt eines MR- Signals wird durch die Verzögerungszeiten, die den Zeiten T 3 und T 5 zugeordnet sind, gesteuert. Die Periodendauer dieser Schrittfolge zur Gewinnung des MR-Signals wird durch die dem Zeitpunkt T 8 zugeordnete Verzögerungszeit gesteu ert.The above description related to the reading of the delay command corresponding to the delay time T 1 . Similar processes take place when the commands are read out in accordance with the delay times T 2 to T 8 . The duration of the application of the gradient magnetic field G R in the reading direction and the duration of the application of the gradient magnetic field G E in the phase coding direction are determined by the delay time T 2 associated with the delay time T 2 . The magnetic fields G S , G R and G E are determined by the delay periods that are assigned to the delay times T 4 , T 6 and T 7 . The echo time period from the application of a 90 ° pulse to the receipt of an MR signal is controlled by the delay times which are assigned to the times T 3 and T 5 . The period of this sequence of steps for obtaining the MR signal is controlled by the delay time associated with the time T 8 .
Nimmt man an, daß diese Periodendauer 2 s beträgt und beim herkömmlichen, lediglich durch einen Zeitplanspeicher ge steuerten MRI-Gerät ein Schritt 20 µs in Anspruch nimmt, dann ist eine Kapazität des Zeitplanspeichers von 100 K Bytes (20 s/20 µs) erforderlich.Assuming that this period is 2 s and at conventional ge only by a schedule memory controlled MRI device takes a step 20 µs, then the schedule memory capacity is 100K Bytes (20 s / 20 µs) required.
Wenn gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung den Zeitpunkten T 1, T 2, T 4, T 6, T 7 und T 8, die in Fig. 3B ge zeigt sind, in der oben erläuterten Weise die Verzögerungs zeiten von 3, 6, 3, 15, 7 bzw. 1,946 ms zugeordnet sind und diese jeweiligen Verzögerungszeiten im Verzögerungsspeicher 12 gespeichert sind, dann braucht der Zeitplanspeicher 11 lediglich noch eine Kapazität von etwa 1 K Byte (20 ms/20 µs) zu haben. Die für dieses Ausführungsbeispiel erforder liche Speicherkapazität beträgt daher 1/100 der beim her kömmlichen Gerät erforderlichen Kapazität. Verglichen mit diesem herkömmlichen Fall kann man hier also einen Zeit planspeicher 11 mit einer sehr kleinen Speicherkapazität einsetzen. Eine Vielzahl von Scheiben- oder Schnittebenen daten des Objekts P kann leicht und kontinuierlich erhalten werden.If, according to one embodiment of the invention, the times T 1 , T 2 , T 4 , T 6 , T 7 and T 8 , which are shown in FIG. 3B, the delay times of 3, 6, 3, 15, 7 or 1.946 ms are assigned and these respective delay times are stored in the delay memory 12 , the schedule memory 11 then only needs to have a capacity of approximately 1 K byte (20 ms / 20 μs). Therefore, the Necessary to this embodiment Liche memory capacity is 1 / 100th of necessary ago conventional device capacity. Compared to this conventional case, a schedule memory 11 with a very small storage capacity can be used here. A variety of slice or section plane data of the object P can be obtained easily and continuously.
Bei dem Zeitplan des herkömmlichen MRI-Geräts ist ein Schritt auf 10 oder 20 µs eingestellt. Zur Erzielung der Verzögerungszeit ist dabei für eine entsprechende Anzahl von Schritten jeweils eine "0" gespeichert. Zwar benötigt die Systemsteuerungseinrichtung 4 dieses Ausführungsbei spiels einen Verzögerungsspeicher, jedoch ist die für ihn erforderliche Speicherkapazität geringer als das, was der herkömmliche Zeitplanspeicher zur Erzielung der Verzöge rungszeiten an Kapazität benötigt, da im Verzögerungsspei cher 12 die Verzögerungszeiten als solche gespeichert sind.In the schedule of the conventional MRI device, one step is set to 10 or 20 µs. To achieve the delay time, a "0" is stored for a corresponding number of steps. Although the system control device 4 of this exemplary embodiment requires a delay memory, the memory capacity required for it is less than what the conventional schedule memory needs in order to achieve the delay times in terms of capacity, since the delay times are stored as such in the delay memory 12 .
Die Periodendauer, die Inversionserholzeit, die Echozeit etc. der Schrittfolge zum Erhalt des MR-Signals kann leicht dadurch geändert werden, daß ein vorbestimmter Verzöge rungsbefehl an einer bestimmten Adresse des Zeitplanspei chers 11 gespeichert wird und die im Verzögerungsspeicher 12 gespeicherten Verzögerungszeitdaten erneuert werden.The period, the inversion recovery time, the echo time, etc. of the sequence of steps for obtaining the MR signal can easily be changed by storing a predetermined delay command at a specific address of the schedule memory 11 and renewing the delay time data stored in the delay memory 12 .
Bei der CPU der Systemsteuerungseinrichtung 4 handelt es sich beispielsweise um eine 16-Bit CPU. Der von ihr verar beitbare Wertebereich reicht von -32768 bis +32767. Bei dem oben angegebenen Beispiel eines herkömmlichen MRI-Geräts beträgt die Kapazität des Zeitplanspeichers 100 K Bytes, was 10 000 Schritten entspricht und von einer 16-Bit CPU nicht verarbeitet werden kann. Bei der erfindungsgemäßen Lösung bedarf es keiner besonderen Verarbeitung durch Soft ware, da die Kapazität des Zeitplanspeichers 11 innerhalb eines Bereichs fällt, für den eine 16-Bit CPU ausreicht.The CPU of the system control device 4 is, for example, a 16-bit CPU. The range of values it can process ranges from -32768 to +32767. In the example of a conventional MRI device given above, the capacity of the schedule memory is 100 K bytes, which corresponds to 10,000 steps and cannot be processed by a 16-bit CPU. In the solution according to the invention, no special processing by software is required since the capacity of the schedule memory 11 falls within a range for which a 16-bit CPU is sufficient.
Claims (8)
Eingeben eines Befehlssignals zum Starten der Schrittfolge,
Auslesen von Befehlsdaten einer vorgegebenen Folge nach Maßgabe des eingegebenen Befehlssignals,
Starten eines durch einen Schrittsteuerbefehl spezi fizierten Arbeitsschrittes, wenn es sich bei den ausgele senen Befehlsdaten um einen Schrittsteuerbefehl handelt, und
Stoppen des Auslesens der Befehlsdaten für eine durch vorgegebene Verzögerungszeitdaten spezifizierte Zeitspanne, wenn es sich bei den ausgelesenen Befehlsdaten um einen Verzögerungsbefehl handelt.1. A method for controlling the sequence of steps for obtaining MR (magnetic resonance) signals, comprising the steps:
Entering a command signal to start the sequence of steps,
Reading out command data of a predetermined sequence in accordance with the input command signal,
Start a step specified by a step control command, if the read command data is a step control command, and
Stopping the readout of the command data for a period of time specified by predetermined delay time data if the read command data is a delay command.
einen Verzögerungsspeicher (12) zum Speichern von Verzögerungszeitdaten zum Verzögern der Schrittfolge,
einen Zeitplanspeicher (11) zum Speichern von Schrittsteuerbefehlen und einem Verzögerungsbefehl,
eine Ablaufsteuerungseinrichtung (13) zur Steuerung des Funktionsablaufs nach Maßgabe des von dem Zeitplanspei cher (11) ausgegebenen Schrittsteuerbefehls, und
eine Speichersteuerungseinrichtung (10) zum Auslesen der Verzögerungszeitdaten aus dem Verzögerungsspeicher (12) und zum Stoppen des Inkrementierens der Adresse des Zeit planspeichers (11) für eine Zeitspanne, die durch die Ver zögerungszeitdaten bestimmt wird, wenn der Verzögerungsbe fehl aus dem Zeitplanspeicher (11) ausgelesen wird.4. Device for controlling the sequence of steps for obtaining MR signals, comprising
a delay memory ( 12 ) for storing delay time data for delaying the sequence of steps,
a schedule memory ( 11 ) for storing step control commands and a delay command,
a sequence control device ( 13 ) for controlling the functional sequence in accordance with the step control command issued by the schedule memory ( 11 ), and
memory control means ( 10 ) for reading out the delay time data from the delay memory ( 12 ) and stopping incrementing the address of the schedule memory ( 11 ) for a period of time determined by the delay time data when the delay instruction fails from the schedule memory ( 11 ) is read out.
einen Taktgeber (15) zur Ausgabe eines Taktsignals zur Bestimmung der Auslösezeitsteuerung für die Verzöge rungszeitdaten und den Schrittsteuerbefehl,
einen Abwärtszähler (21) zum Abwärtszählen einer durch die Verzögerungszeitdaten spezifizierten Zeitspanne als Antwort auf die vom Taktgeber (15) ausgegebenen Takt signale,
einen ersten Adressenzähler (17) zum Inkrementieren der Speicheradresse des Zeitplanspeichers (11) als Antwort auf die von dem Taktgeber (15) ausgegebenen Taktsignale,
einen zweiten Adressenzähler (19) zum Inkrementieren der Speicheradresse des Verzögerungsspeichers (12) nach Maßgabe des vom Zeitplanspeicher (11) ausgegebenen Verzöge rungsbefehls,
eine erste Taktsignalsteuereinrichtung (14, 16, 18), zur Steuerung des dem ersten Zähler (17) gelieferten Takt signals, und
eine zweite Taktsignalsteuereinrichtung (18, 20) zur Steuerung des dem Abwärtszähler (21) gelieferten Takt signals.7. Device according to one of claims 4 to 6, characterized in that the memory control device ( 10 ) comprises:
a clock generator ( 15 ) for outputting a clock signal for determining the triggering time control for the delay time data and the step control command,
a down counter ( 21 ) for counting down a time period specified by the delay time data in response to the clock signals output by the clock generator ( 15 ),
a first address counter ( 17 ) for incrementing the memory address of the schedule memory ( 11 ) in response to the clock signals output by the clock generator ( 15 ),
a second address counter ( 19 ) for incrementing the memory address of the delay memory ( 12 ) in accordance with the delay command issued by the schedule memory ( 11 ),
a first clock signal control device ( 14, 16, 18 ) for controlling the clock signal supplied to the first counter ( 17 ), and
a second clock signal control device ( 18, 20 ) for controlling the clock signal supplied to the down counter ( 21 ).
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| JP62015728A JPS63183047A (en) | 1987-01-26 | 1987-01-26 | Magnetic resonance imaging apparatus |
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Family Applications (1)
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Cited By (1)
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