JP2002272702A - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents

磁気共鳴イメージング装置

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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 MRI装置の本計測に先立ち行なう前計測に
おいて、ゲイン調整時間を短縮することにより、操作性
を向上させる。 【解決手段】 被検体の撮像(本計測)に先立ち行う前
計測において、ゲイン調整に必要なスライスデータの
内、全計測の全スライスのNMR信号を収集するのでな
く、ある指定された間隔毎に特定のスライス位置のみの
信号収集を行うスライスを間引く処理を行うことによ
り、ゲイン調整処理時間を短縮し、操作性の向上を図っ
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は核磁気共鳴現象を用
いて被検体の断層像を得る磁気共鳴イメージング(以下
「MRI」という)装置に係わり、被検体の撮像(本計
測)に先立ち行う前計測において、ゲイン調整時間を短
縮する機能を備える、MRIの装置に関する。
【0002】
【従来の技術】MRI装置では、被検体からの核磁気共
鳴信号(NMR信号)を画像化するものであり、一般的
に図4、図5のように行なわれる。まず、被検体の撮像
に先立って前計測(401)を行い、次に本計測(40
2)を行った後、再構成(403)をして画像を得る。
前計測では本計測のための準備として、自動周波数ロッ
ク(501)、受信コイルの自動同調(502)の他に
微弱なNMR信号を増幅する時に必要なゲイン調整(5
03)などを行う。
【0003】ここで、ゲイン調整とは、パルスシーケン
スを駆動することにより被検体8より発生したNMR信
号を受信コイル15にて受信し、受信したNMR信号を
受信回路16で検波、増幅などが行われ、この増幅する
際の増幅率をゲイン値として、中央処理装置(CPU)
7からの指示でシーケンサ6をとおして設定する。この
ゲイン値の設定は、NMR信号をデジタル信号に変換す
る際に、デジタルに変換されたNMR信号がオーバーフ
ローせず、かつデジタルのビットを有効に使用してデジ
タル変換できるように、デジタル変換前にNMR信号の
ゲイン値を適切に設定する。前記ゲイン値は、被検体8
の撮像部位、被検体8のサイズ、撮像条件、撮像に使用
するパルスシーケンス等により異なるため、本計測に先
立って行う前計測にてゲイン値を調整する必要がある。
このゲイン値の調整を行う処理がゲイン調整処理であ
る。
【0004】図6、図7に従来技術によるゲイン調整処
理の実施例と流れ図を示す。図6は、1計測1スライス
でn回連続して計測する場合を例として、ゲイン値を調
整するのに用いるスライスポジションの検索方法を図示
し、ゲイン調整全体の流れ図とともに示したものであ
る。S1〜Snは全計測で計測するスライスを示してい
る。従来技術によるゲイン調整では、位相エンコードを
切った状態で、S1からSnまで1計測ずつNMR信号
を収集し、全計測の信号収集(601)が終了すると、
収集した信号の中から最大信号を発生するスライスを検
索(602)して、その各スライスポジションにて下式
を用いてゲイン値の調整(603)を行っていた。
【0005】
【数1】 上記の式にて調整されたゲイン値は、中央処理装置(C
PU)によってシーケンサをとおして受信回路へ指示
(604)され、本計測で計測したNMR信号を効率よ
くデジタル信号に変換するために用いられる。
【0006】図7は、1計測4スライスの計測を2回連
続して行う場合を例として、従来技術によるゲイン値を
調整するまでの過程を流れ図で示したものである。S1
1〜S14は1計測目で計測するスライス、S21〜S
24は2計測目で計測するスライスを示している。従来
技術によるゲイン調整では、図6と同様に全スライスに
おいてNMR信号を収集(701)し、収集した信号の
中から最大信号を発生するスライスを検索(702)し
て、そのスライスポジションにてゲイン値の調整(70
3)をし、調整されたゲイン値をシーケンサをとおして
受信回路へ指示していた(704)。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
では、計測を行うスライス数が増加するに従って最大と
なるNMR信号を検索するための信号収集回数が増加す
るため、ゲイン調整時間が非常に長くなっていた。そこ
で、本発明の目的は、最大信号を検索するための信号収
集回数を削減することによってゲイン調整時間を短縮
し、全スライスにて最大信号を検索した場合と同等のゲ
イン調整結果を得ることを可能とすることで操作性を向
上させた計測方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は静磁場発生手段と、スライスエンコード、
位相エンコード、周波数エンコードの各方向の傾斜磁場
を発生する傾斜磁場発生手段と、被検体の組織を構成す
る原子核を励起して磁気共鳴を生じさせる高周波磁場を
発生する送信手段と、磁気共鳴による被検体からのNM
R信号を検出する受信手段と、前記受信手段で検出した
NMR信号を用いて画像を再構成する信号処理手段と、
前記傾斜磁場及び高周波磁場を所定のシーケンスにて印
加すると共に前記各手段を制御する制御手段とを備えて
成る磁気共鳴イメージング装置において、前記制御手段
は、1回または数回のシーケンスの実行により複数のス
ライスを撮像するよう制御すると共に、ゲイン調整に必
要な前計測を前記複数のスライスのうち所定のスライス
位置に対してのみ行なうようにしたものである。また、
前記制御手段は、前記前計測を前記複数のスライスのう
ち所定の間隔をおいたスライス位置に対して行なうと共
に、前記所定の間隔を任意のスライス数に設定するよう
にしてもよい。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明に記載の実施形態
を、図面に基づいて詳細に説明する。
【0010】図3は、本発明を適用するMRI装置の概
略の全体構成を示すブロック図である。このMRI装置
は、磁気共鳴現象を利用して被験体の断層像を得るため
のもので、静磁場発生手段1、傾斜磁場発生手段2、送
信系3、受信系4、信号処理系5、シーケンサ6、中央
処理装置7および図示しない操作部とからなっている。
【0011】静磁場発生手段1は、被検体8の周りのあ
る広がりを持った空間に配置された永久磁石・常伝導磁
石のいずれかからなり、被検体8の周囲にその体軸方向
または被検体の体軸と直交する方向に均一な静磁場を発
生させる。
【0012】傾斜磁場発生手段2は、X、Y、Zの3軸
方向に巻かれた傾斜磁場コイル9とこれらの各々のコイ
ルを磁化させる傾斜磁場電源10とからなり、シーケン
サ6からの命令に従って傾斜磁場電源10の各々のコイ
ルを磁化させることによりX、Y、Zの3軸方向の傾斜
磁場Gs、Gp、Gfを被検体8に印加する。この傾斜
磁場の加え方により、被検体8の撮影して表示する断面
が設定される。
【0013】送信系3は、高周波発振器11、変調器1
2、高周波増幅器13および高周波照射コイル14とか
らなり、傾斜磁場発生手段2で設定された被検体8の撮
影断面の生体組織を構成する原子の原子核を励起して核
磁気共鳴を起こさせるために、高周波発振器11から出
力された高周波パルスを高周波増幅器13で増幅した後
に、被検体8に近接して設置された高周波照射コイル1
4に供給して被検体に照射する。
【0014】受信系4は、高周波受信コイル15、受信
回路16およびアナログ/ディジタル(以下「A/D」
という)変換器17とからなり、送信系3の高周波照射
コイル14から照射された電磁波による被検体8の生体
組織の原子核の磁気共鳴によるエコー信号であるNMR
信号を、被検体8に近接して配置された高周波受信コイ
ル15で検出し、受信回路16を介してA/D変換器1
7に入力し、ディジタル信号に変換して、さらにシーケ
ンサ6からの命令によるタイミングでサンプリングされ
た収集データとして、その信号を信号処理系5に送る。
【0015】信号処理系5は、収集データに対しフーリ
エ変換およびシーケンサ6の制御を行うCPU7、本発
明の補正手段を含み補正計算や収集データを断層像に再
構成するために必要な処理を行う信号処理装置18、経
時的な画像解析処理および指定された計測のシーケンス
のプログラムやその実行の際に用いられるパラメータ−
等を記憶し、被検体に対して行った事前の計測で得た計
測パラメーターや受信系4で検出したNMR信号からの
収集データおよび関心領域設定に用いる画像を一時保管
すると共にその関心領域を設定するためのパラメーター
等を記憶するメモリ19、再構成された画像データを記
憶するデータ格納部となる磁気ディスク20・光ディス
ク21およびこれらのディスクから読み出した画像デー
タを映像化して断層像として表示するディスプレイ22
とからなり、受信系4で検出したNMR信号を用いて画
像再構成演算を行うとともに画像表示を行う。
【0016】シーケンサ6は、CPU7の制御で動作し
スライスエンコード、位相エンコード、周波数エンコー
ドの各傾斜磁場および高周波磁場パルスをある所定のパ
ルスシーケンスで繰り返し発生するためのもので、被検
体8の断層像のデータ取得に必要な種々の命令を傾斜磁
場発生手段2、送信系3および受信系4に送る。操作部
は、トラックボールまたはマウス、キーボード等からな
り信号処理系5で行う処理の制御情報を入力する。
【0017】次に、前記目的を達成するため、本発明の
MRI装置を用いた前計測におけるゲイン調整処理の実
施例について図1と図2を用いて説明する。図1は、1
計測1スライスでn回連続して計測する場合を例とし
て、ゲイン値を調整するのに用いるスライスポジション
の検索方法を図示し、ゲイン調整全体の流れ図とともに
示したものである。ここでは最大となるNMR信号を検
索するためにNMR信号を収集するスライス枚数を全計
測で計測するスライス数の1/3とする例を挙げる。S
1〜Snは全計測で計測するスライスを示す。S1〜S
nのスライスを計測する際に、本発明では、従来技術
(図6)のようにS1〜Snの全スライスのNMR信号
を収集するのではなく、ある指定された間隔(この例で
は“スライス間隔×3”)で信号収集スライスを間引く
方法を提供する。NMR信号の収集スライス数を全計測
で計測するスライス数の1/3としたこの例では、S
1,S4,S7,…においてのみ信号収集処理(10
1)を行う。この信号を収集したスライスの中から最大
信号となるスライスを検索(102)し、最大の信号と
なったスライスのポジションにおいてゲイン値の調整
(103)をし、調整されたゲイン値をシーケンサをと
おして受信回路へ指示する(104)。
【0018】図2は、1計測4スライスの計測を2回連
続して行う場合を例として、本発明のMRI装置による
ゲイン値を調整するまでの過程を流れ図で示したもので
ある。S11〜S14は1計測目で計測するスライス、
S21〜S24は2計測目で計測するスライスを示して
いる。NMR信号の収集スライス数を全計測で計測する
全スライス数の1/3としたこの例では、ある指定され
た間隔(この例では“スライス間隔×3”)で信号収集
スライスの間引きを行うため、S11,S14,S23
においてのみ信号収集処理(201)を行い、この収集
したスライスの中で最大信号となるスライスを検索(2
02)して、最大の信号となったスライスのポジション
においてゲイン値の調整(203)をし、調整されたゲ
イン値をシーケンサをとおして受信回路へ指示する(2
04)。
【0019】上記に1/3の間隔で計測スライスを間引
く2例(図1、図2)を示したが、通常診断に用いる計
測ではスライス間隔を大きくあけて撮像することはな
く、スライス間で人体の構造が大きく変わることもない
ので、上記方法にて信号を収集して検索した最大信号
が、従来の計測スライス枚数を間引かずに全スライスに
て信号を収集し検索した最大信号と比較して大きく異な
ることはない。よって、本発明における計測スライス枚
数を間引いて信号計測を行うゲイン調整方法でも問題な
くゲイン値の調整が行われる。
【0020】以上のように最大信号を検索するためにN
MR信号を収集するスライス枚数を間引くことによって
信号収集処理(図1−101、図2−201)に要する
時間を短縮し、ゲイン調整時間を短縮する。なお、信号
収集を間引くスライス枚数は装置固定の値としてもよい
し操作者が任意に可変させてもよい。
【0021】
【発明の効果】本発明は、以上に説明したように構成さ
れているので、前計測にて行うゲイン調整処理に要する
時間を短縮し、かつ従来調整法と同等のゲイン調整結果
を得ることが可能となり、従来より操作性のよい磁気共
鳴イメージング装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるゲイン調整処理を用いた磁気共鳴
イメージング装置の1実施例についての流れ図(1)。
【図2】本発明によるゲイン調整処理を用いた磁気共鳴
イメージング装置の1実施例についての流れ図(2)。
【図3】本発明による磁気共鳴イメージング装置につい
ての概略構成図。
【図4】磁気共鳴イメージング装置による撮像全体の流
れ図。
【図5】磁気共鳴イメージング装置による前計測の流れ
図。
【図6】従来発明によるゲイン調整処理を用いた磁気共
鳴イメージング装置の1実施例についての流れ図
(1)。
【図7】従来発明によるゲイン調整処理を用いた磁気共
鳴イメージング装置の1実施例についての流れ図
(2)。
【符号の説明】
1………静磁場発生手段 2………傾斜磁場発生手段 3………送信系 4………受信系 5………信号処理系 6………シーケンサ 7………CPU 8………被検体

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 静磁場発生手段と、スライスエンコー
    ド、位相エンコード、周波数エンコードの各方向の傾斜
    磁場を発生する傾斜磁場発生手段と、被検体の組織を構
    成する原子核を励起して磁気共鳴を生じさせる高周波磁
    場を発生する送信手段と、磁気共鳴による被検体からの
    NMR信号を検出する受信手段と、前記受信手段で検出
    したNMR信号を用いて画像を再構成する信号処理手段
    と、前記傾斜磁場及び高周波磁場を所定のシーケンスに
    て印加すると共に前記各手段を制御する制御手段とを備
    えて成る磁気共鳴イメージング装置において、 前記制御手段は、1回または数回のシーケンスの実行に
    より複数のスライスを撮像するよう制御すると共に、ゲ
    イン調整に必要な前計測を前記複数のスライスのうち所
    定のスライス位置に対してのみ行なうことを特徴とした
    磁気共鳴イメージング装置。
  2. 【請求項2】 前記制御手段は、前記前計測を前記複数
    のスライスのうち所定の間隔をおいたスライス位置に対
    して行なうと共に、前記所定の間隔を任意のスライス数
    に設定することを特徴とする磁気共鳴イメージング装
    置。
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