JP2003070767A - 磁気共鳴測定の撮像の均質化のための方法 - Google Patents
磁気共鳴測定の撮像の均質化のための方法Info
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- A61B5/055—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves involving electronic [EMR] or nuclear [NMR] magnetic resonance, e.g. magnetic resonance imaging
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 磁気共鳴測定の撮像を均質化する。
【解決手段】 体外に配置されたアンテナ装置のコイル
要素（２）により受信された第１の信号振幅と、ローカ
ルアンテナ（１）により受信された第２の信号振幅とか
ら組み合わされた像（Ｄ）を得るようにし、第１の信号
振幅から可能なかぎり均質な参照像（Ｂ）を形成し、参
照像（Ｂ）に関連付けられたローカルアンテナ（１）の
受信プロフィル（Ｐ´ENDO）を得るため、各像点に対す
る第２の信号振幅を等しい像点に相応する参照像（Ｂ）
の強度値に関連付け、組み合わされた像（Ｄ）を受信プ
ロフィル（Ｐ´ENDO）に正規化する。
要素（２）により受信された第１の信号振幅と、ローカ
ルアンテナ（１）により受信された第２の信号振幅とか
ら組み合わされた像（Ｄ）を得るようにし、第１の信号
振幅から可能なかぎり均質な参照像（Ｂ）を形成し、参
照像（Ｂ）に関連付けられたローカルアンテナ（１）の
受信プロフィル（Ｐ´ENDO）を得るため、各像点に対す
る第２の信号振幅を等しい像点に相応する参照像（Ｂ）
の強度値に関連付け、組み合わされた像（Ｄ）を受信プ
ロフィル（Ｐ´ENDO）に正規化する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、小さい寸法のロー
カルアンテナ、特に直腸内コイルと、ローカルアンテナ
に比較して大きい寸法を有し体外に配置されているアン
テナ装置、特にボディアレイアンテナとが撮像のために
使用され、アンテナ装置のコイル要素により受信された
第１の信号振幅とローカルアンテナにより受信された第
２の信号振幅とから形成される像点を有する組み合わさ
れた像を得るようにした体の範囲の磁気共鳴測定の撮像
の均質化のための方法に関する。
カルアンテナ、特に直腸内コイルと、ローカルアンテナ
に比較して大きい寸法を有し体外に配置されているアン
テナ装置、特にボディアレイアンテナとが撮像のために
使用され、アンテナ装置のコイル要素により受信された
第１の信号振幅とローカルアンテナにより受信された第
２の信号振幅とから形成される像点を有する組み合わさ
れた像を得るようにした体の範囲の磁気共鳴測定の撮像
の均質化のための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気共鳴トモグラフィは生きている被検
体の体内部の像を取得するための公知の技術である。磁
気共鳴トモグラフィを実施するために、基本磁場磁石が
相対的に均質な基本静磁場を発生する。この基本磁場に
磁気共鳴像の撮像の間に、いわゆる傾斜コイルにより発
生される高速でスイッチングされる傾斜磁場が位置コー
ディングのために重畳される。高周波送信用アンテナに
より、磁気共鳴信号を発生させるための高周波パルスが
被検体内に入射される。これらの高周波パルスにより生
じた磁気共鳴信号は高周波受信用アンテナにより受信さ
れる。被検体の検査される範囲の磁気共鳴像は、受信用
アンテナにより受信されたこれらの磁気共鳴信号に基づ
いて作成される。その際に磁気共鳴像の各像点は、小さ
い体容積に対応付けられている。像点の明るさ値または
強度値はこの体容積から受け取られた磁気共鳴信号の信
号振幅と結び付けられている。受信‐および（または）
送信アンテナとしては全身用高周波アンテナ、表面アン
テナまたは特に身体内に導入可能な小さい寸法のローカ
ルアンテナを使用することができる。体内に−通常カテ
ーテルを介して−導入可能なローカルアンテナは比較的
小さい体の範囲からの磁気共鳴信号を受信する。このよ
うなローカルアンテナは表面アンテナと同じく全身用高
周波アンテナとくらべてＳＮ比が良いという利点を有
し、その際に体内に導入可能なローカルアンテナのＳＮ
比はそれらの小さい寸法に基づいて表面アンテナのそれ
よりもさらに明らかに高い。しかしながらこのようなロ
ーカルアンテナの感度は測定容積にわたって非常に不均
質である。受信信号の強度は信号源、すなわち磁気共鳴
信号を送り出す原子核、への間隔と共に減少する。この
ことは磁気共鳴像に、ローカルアンテナの近くに位置し
ている測定容積の範囲がさらに離れて位置している範囲
よりも高い強度で現れることにより認められる。
体の体内部の像を取得するための公知の技術である。磁
気共鳴トモグラフィを実施するために、基本磁場磁石が
相対的に均質な基本静磁場を発生する。この基本磁場に
磁気共鳴像の撮像の間に、いわゆる傾斜コイルにより発
生される高速でスイッチングされる傾斜磁場が位置コー
ディングのために重畳される。高周波送信用アンテナに
より、磁気共鳴信号を発生させるための高周波パルスが
被検体内に入射される。これらの高周波パルスにより生
じた磁気共鳴信号は高周波受信用アンテナにより受信さ
れる。被検体の検査される範囲の磁気共鳴像は、受信用
アンテナにより受信されたこれらの磁気共鳴信号に基づ
いて作成される。その際に磁気共鳴像の各像点は、小さ
い体容積に対応付けられている。像点の明るさ値または
強度値はこの体容積から受け取られた磁気共鳴信号の信
号振幅と結び付けられている。受信‐および（または）
送信アンテナとしては全身用高周波アンテナ、表面アン
テナまたは特に身体内に導入可能な小さい寸法のローカ
ルアンテナを使用することができる。体内に−通常カテ
ーテルを介して−導入可能なローカルアンテナは比較的
小さい体の範囲からの磁気共鳴信号を受信する。このよ
うなローカルアンテナは表面アンテナと同じく全身用高
周波アンテナとくらべてＳＮ比が良いという利点を有
し、その際に体内に導入可能なローカルアンテナのＳＮ
比はそれらの小さい寸法に基づいて表面アンテナのそれ
よりもさらに明らかに高い。しかしながらこのようなロ
ーカルアンテナの感度は測定容積にわたって非常に不均
質である。受信信号の強度は信号源、すなわち磁気共鳴
信号を送り出す原子核、への間隔と共に減少する。この
ことは磁気共鳴像に、ローカルアンテナの近くに位置し
ている測定容積の範囲がさらに離れて位置している範囲
よりも高い強度で現れることにより認められる。
【０００３】その高いＳＮ比に基づいて前立腺検査の際
にはしばしば直腸内コイルがローカルアンテナとして使
用される。直腸内コイルは検査すべき人の体のなかに直
接に導入され、対応した測定個所に置くことができる。
直腸内コイルにより確かに前立腺の付近で高いＳＮ比が
達成されるが、コイルの侵入深さが受信感度に関してほ
ぼコイルの大きさに制限されている。従って、このよう
な測定の際には同時に複数のコイル要素から形成された
表面アンテナ、いわゆるボディアレイコイルまたはボデ
ィアレイアンテナが、周囲の組織をも測定の際に貫通照
射するために使用される。
にはしばしば直腸内コイルがローカルアンテナとして使
用される。直腸内コイルは検査すべき人の体のなかに直
接に導入され、対応した測定個所に置くことができる。
直腸内コイルにより確かに前立腺の付近で高いＳＮ比が
達成されるが、コイルの侵入深さが受信感度に関してほ
ぼコイルの大きさに制限されている。従って、このよう
な測定の際には同時に複数のコイル要素から形成された
表面アンテナ、いわゆるボディアレイコイルまたはボデ
ィアレイアンテナが、周囲の組織をも測定の際に貫通照
射するために使用される。
【０００４】ボディアレイコイルおよび体内に導入可能
なローカルアンテナが磁気共鳴信号を同時にの受信する
ために使用されるこの撮像技術では、磁気共鳴像の個々
の像点は、ボディアレイコイルのコイル要素により受信
された信号振幅と、ローカルアンテナにより受信された
信号振幅とから成っている。しかし両アンテナシステム
の間のＳＮ比の著しい相違は像表示の際の問題に導く。
なローカルアンテナが磁気共鳴信号を同時にの受信する
ために使用されるこの撮像技術では、磁気共鳴像の個々
の像点は、ボディアレイコイルのコイル要素により受信
された信号振幅と、ローカルアンテナにより受信された
信号振幅とから成っている。しかし両アンテナシステム
の間のＳＮ比の著しい相違は像表示の際の問題に導く。
【０００５】最大のＳＮ比を得るためアンテナの個々の
コイル要素の信号振幅は通常、像点の強度値または明る
さ値Ｇを得るため、下記のアルゴリズムに従って組み合
わされる。
コイル要素の信号振幅は通常、像点の強度値または明る
さ値Ｇを得るため、下記のアルゴリズムに従って組み合
わされる。
【数２】
ここでＢe はボディアレイコイルの第ｅの要素により受
信された信号振幅、またＥはローカルアンテナのコイル
要素により受信された信号振幅である。
信された信号振幅、またＥはローカルアンテナのコイル
要素により受信された信号振幅である。
【０００６】このアルゴリズムによる個々の像点の計算
の際に最良の達成可能なＳＮ比が得られ、また背景ノイ
ズが磁気共鳴像全体にわたって一定である。しかしこの
組み合わされた磁気共鳴像の感度プロフィルないし感度
分布はボディアレイコイルとローカルアンテナとの間の
ＳＮ比の著しい相違に基づいて非常に不均質である。こ
の不均質性は特に像観察の際に有害に作用する可能性が
ある。
の際に最良の達成可能なＳＮ比が得られ、また背景ノイ
ズが磁気共鳴像全体にわたって一定である。しかしこの
組み合わされた磁気共鳴像の感度プロフィルないし感度
分布はボディアレイコイルとローカルアンテナとの間の
ＳＮ比の著しい相違に基づいて非常に不均質である。こ
の不均質性は特に像観察の際に有害に作用する可能性が
ある。
【０００７】このような組み合わされた磁気共鳴像を均
質化するため従来は直腸内コイルの誤マッチングにより
受信された信号の付加的な減衰が発生せしめられた。こ
の減衰により確かに直腸内コイルおよびボディアレイコ
イルの信号振幅の強度差を減少させることができるが、
その際直腸内コイルの高いＳＮ比が減ぜられる。
質化するため従来は直腸内コイルの誤マッチングにより
受信された信号の付加的な減衰が発生せしめられた。こ
の減衰により確かに直腸内コイルおよびボディアレイコ
イルの信号振幅の強度差を減少させることができるが、
その際直腸内コイルの高いＳＮ比が減ぜられる。
【０００８】ドイツ特許第 195 26 778 C1号明細書か
ら、磁気共鳴像に見られるアンテナ装置の感度プロフィ
ルを補償するための方法であって、２つまたはそれ以上
の向かい合うコイル要素が使用される方法が知られてい
る。被検体の検査すべき範囲は向かい合っているコイル
要素の間に位置している。両コイル要素またはコイル要
素の群によりそれぞれ等しい被検体の範囲の磁気共鳴像
が撮像される。両磁気共鳴像の互いに相応する像点の強
度値または明るさ値から、平均値の形成により幾何学的
に平均された磁気共鳴像が、また組み合わせによりノイ
ズを低減された中間像が形成される。ノイズを低減され
た中間像は、均質な磁気共鳴像を得るため、平均化され
た像およびノイズを低減された像から計算された感度プ
ロフィルにより補正される。このような技術はたとえば
ボディアレイコイルの感度分布を補償するために使用す
ることができるが、ボディアレイコイルと体内に導入可
能なローカルアンテナとの相異なる感度分布の問題を解
決しない。
ら、磁気共鳴像に見られるアンテナ装置の感度プロフィ
ルを補償するための方法であって、２つまたはそれ以上
の向かい合うコイル要素が使用される方法が知られてい
る。被検体の検査すべき範囲は向かい合っているコイル
要素の間に位置している。両コイル要素またはコイル要
素の群によりそれぞれ等しい被検体の範囲の磁気共鳴像
が撮像される。両磁気共鳴像の互いに相応する像点の強
度値または明るさ値から、平均値の形成により幾何学的
に平均された磁気共鳴像が、また組み合わせによりノイ
ズを低減された中間像が形成される。ノイズを低減され
た中間像は、均質な磁気共鳴像を得るため、平均化され
た像およびノイズを低減された像から計算された感度プ
ロフィルにより補正される。このような技術はたとえば
ボディアレイコイルの感度分布を補償するために使用す
ることができるが、ボディアレイコイルと体内に導入可
能なローカルアンテナとの相異なる感度分布の問題を解
決しない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、小さ
い寸法のローカルアンテナと、ローカルアンテナに比較
して大きい寸法を有し体外に配置されているアンテナ装
置との信号振幅から像が成っている磁気共鳴測定の撮像
を均質化するための方法を提供することである。なおこ
の方法はローカルアンテナのＳＮ比の減少を伴ってはな
らない。
い寸法のローカルアンテナと、ローカルアンテナに比較
して大きい寸法を有し体外に配置されているアンテナ装
置との信号振幅から像が成っている磁気共鳴測定の撮像
を均質化するための方法を提供することである。なおこ
の方法はローカルアンテナのＳＮ比の減少を伴ってはな
らない。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するた
め、本発明によれば、小さい寸法のローカルアンテナ
と、ローカルアンテナに比較して大きい寸法を有し体外
に配置されているアンテナ装置とが撮像のために使用さ
れ、アンテナ装置のコイル要素により受信された第１の
信号振幅とローカルアンテナにより受信された第２の信
号振幅とから形成される像点を有する組み合わされた像
を得るようにした体の範囲の磁気共鳴測定の撮像の均質
化のための方法において、第１の信号振幅から可能なか
ぎり均質な参照像が形成され、参照像に関連付けられた
ローカルアンテナの受信プロフィルを得るため、各像点
に対する第２の信号振幅が等しい像点に相応する参照像
の強度値に関連付けられ、均質化された像を得るため組
み合わされた像が受信プロフィルに正規化される。本方
法の有利な実施例は請求項２以下にあげられている。
め、本発明によれば、小さい寸法のローカルアンテナ
と、ローカルアンテナに比較して大きい寸法を有し体外
に配置されているアンテナ装置とが撮像のために使用さ
れ、アンテナ装置のコイル要素により受信された第１の
信号振幅とローカルアンテナにより受信された第２の信
号振幅とから形成される像点を有する組み合わされた像
を得るようにした体の範囲の磁気共鳴測定の撮像の均質
化のための方法において、第１の信号振幅から可能なか
ぎり均質な参照像が形成され、参照像に関連付けられた
ローカルアンテナの受信プロフィルを得るため、各像点
に対する第２の信号振幅が等しい像点に相応する参照像
の強度値に関連付けられ、均質化された像を得るため組
み合わされた像が受信プロフィルに正規化される。本方
法の有利な実施例は請求項２以下にあげられている。
【００１１】本方法はこうして磁気共鳴トモグラフィに
おける撮像に使用され、小さい寸法のローカルアンテ
ナ、特にたとえば直腸内コイルのような体内に導入可能
なコイルと、体の外部に配置されている大きい寸法のア
ンテナ装置、特にボディアレイコイル、とが撮像のため
に同時に受信に切換えられ、その結果第１の信号振幅が
外側のコイル装置のコイル要素から、第２の信号振幅が
ローカルアンテナのコイル要素から得られる。両アンテ
ナシステムの受信された信号振幅から、組み合わせた磁
気共鳴像の像点に対する明るさ値または強度値が計算さ
れる。
おける撮像に使用され、小さい寸法のローカルアンテ
ナ、特にたとえば直腸内コイルのような体内に導入可能
なコイルと、体の外部に配置されている大きい寸法のア
ンテナ装置、特にボディアレイコイル、とが撮像のため
に同時に受信に切換えられ、その結果第１の信号振幅が
外側のコイル装置のコイル要素から、第２の信号振幅が
ローカルアンテナのコイル要素から得られる。両アンテ
ナシステムの受信された信号振幅から、組み合わせた磁
気共鳴像の像点に対する明るさ値または強度値が計算さ
れる。
【００１２】本発明の方法は、体外に配置されているア
ンテナ装置（以下では外側のアンテナ配置とも呼ばれ
る）のコイル要素の第１の信号振幅から可能なかぎり均
質な参照像が形成されることにより優れている。再び像
点の数に相応する数の強度値から成り、またノイズ抑制
のための１つまたは複数の処理ステップによりノイズを
減ぜられている参照像に関係付けられたローカルアンテ
ナの受信プロフィルを得るため、ローカルアンテナの第
２の信号振幅から得られた強度値は、各像点に対して参
照像の等しい像点に相応する強度値に関係付けられ、ま
たは除算される。好ましくは、この際先ずノイズを低減
されていない受信プロフィルが形成され、それが続いて
ノイズ抑制のための処理ステップ、好ましくは高い周波
数のノイズ成分を抑制するための低域通過フィルタリン
グ、を受ける。ノイズ抑制のための処理ステップとし
て、もちろんたとえば曲線フィットまたは曲線平滑化の
ような他の技術も実行可能である。続いて外側のアンテ
ナ装置のコイル要素の第１の信号振幅およびローカルア
ンテナの第２の信号振幅から形成された組み合わされた
像がノイズを低減された受信プロフィルに正規化され
る。その結果として、専ら外側のアンテナ装置により撮
像された磁気共鳴像のような強度分布または感度分布を
有し、しかしローカルアンテナの空間的な測定範囲内で
明らかにより良いＳＮ比を示す均質化された磁気共鳴像
が得られる。
ンテナ装置（以下では外側のアンテナ配置とも呼ばれ
る）のコイル要素の第１の信号振幅から可能なかぎり均
質な参照像が形成されることにより優れている。再び像
点の数に相応する数の強度値から成り、またノイズ抑制
のための１つまたは複数の処理ステップによりノイズを
減ぜられている参照像に関係付けられたローカルアンテ
ナの受信プロフィルを得るため、ローカルアンテナの第
２の信号振幅から得られた強度値は、各像点に対して参
照像の等しい像点に相応する強度値に関係付けられ、ま
たは除算される。好ましくは、この際先ずノイズを低減
されていない受信プロフィルが形成され、それが続いて
ノイズ抑制のための処理ステップ、好ましくは高い周波
数のノイズ成分を抑制するための低域通過フィルタリン
グ、を受ける。ノイズ抑制のための処理ステップとし
て、もちろんたとえば曲線フィットまたは曲線平滑化の
ような他の技術も実行可能である。続いて外側のアンテ
ナ装置のコイル要素の第１の信号振幅およびローカルア
ンテナの第２の信号振幅から形成された組み合わされた
像がノイズを低減された受信プロフィルに正規化され
る。その結果として、専ら外側のアンテナ装置により撮
像された磁気共鳴像のような強度分布または感度分布を
有し、しかしローカルアンテナの空間的な測定範囲内で
明らかにより良いＳＮ比を示す均質化された磁気共鳴像
が得られる。
【００１３】本発明の方法によりこうして、両測定から
組み合わされた像を得るために、被検体の内部の小さい
空間的範囲が特に体内に導入される小さい寸法または小
さい直径のローカルアンテナにより、またより大きい範
囲が表面アンテナまたは全身用アンテナにより同時に捕
捉されるような応用の際に、明らかに改善された撮像が
達成される。前立腺検査の際のローカルアンテナとして
直腸内コイルを使用する好ましい応用の際に、このこと
はすべての像範囲にわたって均質な強度分布が得られ、
その際前立腺の像範囲において直腸内コイルの測定値に
基づいてこれらのコイルの明らかに改善されたＳＮ比が
保たれる。
組み合わされた像を得るために、被検体の内部の小さい
空間的範囲が特に体内に導入される小さい寸法または小
さい直径のローカルアンテナにより、またより大きい範
囲が表面アンテナまたは全身用アンテナにより同時に捕
捉されるような応用の際に、明らかに改善された撮像が
達成される。前立腺検査の際のローカルアンテナとして
直腸内コイルを使用する好ましい応用の際に、このこと
はすべての像範囲にわたって均質な強度分布が得られ、
その際前立腺の像範囲において直腸内コイルの測定値に
基づいてこれらのコイルの明らかに改善されたＳＮ比が
保たれる。
【００１４】本方法の好ましい応用においては、撮像が
外側のアンテナ装置としてボディアレイコイルにより実
行される。
外側のアンテナ装置としてボディアレイコイルにより実
行される。
【００１５】好ましくは、組み合わされた像が、各像点
に属するボディアレイコイルおよびローカルアンテナの
コイル要素の信号振幅ないし強度値の二乗の和からの平
方根の計算により形成される。この計算方法により最大
到達可能なＳＮ比が組み合わされた像のなかで達成され
る。同じようにして好ましくは、この参照像の各像点が
各像点に属する信号振幅の二乗の和からの平方根の計算
によって計算されることにより、ボディアレイコイルの
コイル要素の信号振幅から形成された参照像が作られ
る。
に属するボディアレイコイルおよびローカルアンテナの
コイル要素の信号振幅ないし強度値の二乗の和からの平
方根の計算により形成される。この計算方法により最大
到達可能なＳＮ比が組み合わされた像のなかで達成され
る。同じようにして好ましくは、この参照像の各像点が
各像点に属する信号振幅の二乗の和からの平方根の計算
によって計算されることにより、ボディアレイコイルの
コイル要素の信号振幅から形成された参照像が作られ
る。
【００１６】均質化された像が最後の方法ステップで、
各像点に対して組み合わされた像の強度値が値
各像点に対して組み合わされた像の強度値が値
【数３】
ここでＰENDOは低域通過フィルタされた受信プロフィル
の像点の強度値に相当するにより分けられることにより
得られる。
の像点の強度値に相当するにより分けられることにより
得られる。
【００１７】本方法が関係する撮像または像は、たとえ
ば２５６行および２５６列に相応して２５６×２５６の
像点のマトリックスから成っている磁気共鳴トモグラフ
ィで通常のように撮像される層像ないし断層像に相応す
る。各像点は表示される像のなかで、被検体の像点に対
応付けられている場所から受信される信号振幅から計算
される明るさ値または強度値により表される。組み合わ
された像および参照像では、等しい場所の相異なるコイ
ル要素から受信された信号振幅が、相応の像点を得るた
めに、適切な仕方で組み合わされる。また本方法により
計算されたローカルアンテナの受信プロフィルもこの際
に像として表示され得る。しかし、本明細書における像
という用語が、この像が目に見えるようになんらかの形
態で表示されることを必ずしも意味しないことは自明で
ある。それどころか、像点に相応する数の明るさ値また
は強度値を有するデータセットを得られ、それによりこ
のような像を光学的に表示することができれば十分であ
る。このことは特に、本方法において通常計算はされる
が光学的には表示されない参照像、受信プロフィル、低
域通過フィルタされた受信プロフィルならびに組み合わ
された像の形成に関係する。個々の像点の値は本明細書
においては強度値または明るさ値と呼ばれる。なぜなら
ば、それらは像の光学的表示の際の相応の像点の明るさ
と結び付けられているからである。
ば２５６行および２５６列に相応して２５６×２５６の
像点のマトリックスから成っている磁気共鳴トモグラフ
ィで通常のように撮像される層像ないし断層像に相応す
る。各像点は表示される像のなかで、被検体の像点に対
応付けられている場所から受信される信号振幅から計算
される明るさ値または強度値により表される。組み合わ
された像および参照像では、等しい場所の相異なるコイ
ル要素から受信された信号振幅が、相応の像点を得るた
めに、適切な仕方で組み合わされる。また本方法により
計算されたローカルアンテナの受信プロフィルもこの際
に像として表示され得る。しかし、本明細書における像
という用語が、この像が目に見えるようになんらかの形
態で表示されることを必ずしも意味しないことは自明で
ある。それどころか、像点に相応する数の明るさ値また
は強度値を有するデータセットを得られ、それによりこ
のような像を光学的に表示することができれば十分であ
る。このことは特に、本方法において通常計算はされる
が光学的には表示されない参照像、受信プロフィル、低
域通過フィルタされた受信プロフィルならびに組み合わ
された像の形成に関係する。個々の像点の値は本明細書
においては強度値または明るさ値と呼ばれる。なぜなら
ば、それらは像の光学的表示の際の相応の像点の明るさ
と結び付けられているからである。
【００１８】本方法の好ましい構成においては、ローカ
ルアンテナの受信プロフィルがボディアレイコイルと比
べて計算され、組み合わされた磁気共鳴像がこの受信プ
ロフィルにより補正されるので、本方法により得られる
均質化された磁気共鳴像は依然として、ボディアレイコ
イルから結果として生ずる検査範囲にわたる感度の不均
質性を有する。従って、本方法の別の構成では、この結
果として生ずる感度プロフィルが、ドイツ特許第 195 2
6 778 C1号明細書に示されているように、被検体の回り
に分布して配置されている複数のコイル要素または個別
アンテナから成るコイルの感度プロフィルを補償するた
めの方法を取り入れることにより補償される。本方法の
撮像の際に使用されるボディアレイコイルは被検体の回
りに配置されている複数のコイル要素から成っている。
これらのコイル要素の適切な配置の際には２つの向かい
合って位置するコイル要素またはコイル要素の群がドイ
ツ特許第 195 26 778 C1号明細書に相応して実現され得
る。それらによりこの刊行物で提案される感度プロフィ
ルの補償のための幾何学的平均値の形成が本方法におい
ても実行され得る。この際に本方法による均質化された
磁気共鳴像はボディアレイコイルの感度プロフィルに正
規化される。この感度プロフィルはドイツ特許第 195 2
6 778 C1号明細書におけるように補償された中間像との
参照像の比較により計算される。補償された中間像は、
両方の向かい合って位置するコイル要素の各々または両
方の向かい合って位置するコイル要素の群の各々の受信
された信号振幅から磁気共鳴像が形成され、両磁気共鳴
像の互いに相応する像点の強度値または明るさ値から平
均値が形成されることにより得られる。
ルアンテナの受信プロフィルがボディアレイコイルと比
べて計算され、組み合わされた磁気共鳴像がこの受信プ
ロフィルにより補正されるので、本方法により得られる
均質化された磁気共鳴像は依然として、ボディアレイコ
イルから結果として生ずる検査範囲にわたる感度の不均
質性を有する。従って、本方法の別の構成では、この結
果として生ずる感度プロフィルが、ドイツ特許第 195 2
6 778 C1号明細書に示されているように、被検体の回り
に分布して配置されている複数のコイル要素または個別
アンテナから成るコイルの感度プロフィルを補償するた
めの方法を取り入れることにより補償される。本方法の
撮像の際に使用されるボディアレイコイルは被検体の回
りに配置されている複数のコイル要素から成っている。
これらのコイル要素の適切な配置の際には２つの向かい
合って位置するコイル要素またはコイル要素の群がドイ
ツ特許第 195 26 778 C1号明細書に相応して実現され得
る。それらによりこの刊行物で提案される感度プロフィ
ルの補償のための幾何学的平均値の形成が本方法におい
ても実行され得る。この際に本方法による均質化された
磁気共鳴像はボディアレイコイルの感度プロフィルに正
規化される。この感度プロフィルはドイツ特許第 195 2
6 778 C1号明細書におけるように補償された中間像との
参照像の比較により計算される。補償された中間像は、
両方の向かい合って位置するコイル要素の各々または両
方の向かい合って位置するコイル要素の群の各々の受信
された信号振幅から磁気共鳴像が形成され、両磁気共鳴
像の互いに相応する像点の強度値または明るさ値から平
均値が形成されることにより得られる。
【００１９】以下に本発明を図面に示す実施例により説
明する。
明する。
【００２０】図１は例として本方法を実行するための主
な方法ステップを概要図で示す。図には、検査空間３の
回りに配置されているボディアレイコイルのコイル要素
２が示されており、その中にここには示されていない被
検体、すなわち検査すべき患者が位置している。この例
では４つのコイル要素２が示されている。しかし、ボデ
ィアレイコイルの構成に応じてただ２つのコイル要素２
又は４つよりも多くのコイル要素２を磁気共鳴トモグラ
フィ装置に使用し得ることも明らかである。当業者には
このようなボディアレイコイルの正確な構成が知られて
いる。図にはさらに直腸内コイル１が示され、このコイ
ルは患者の前立腺の範囲内に位置決めされ、そこで高い
ＳＮ比を有する磁気共鳴信号をローカルに受信し得るよ
うになっている。
な方法ステップを概要図で示す。図には、検査空間３の
回りに配置されているボディアレイコイルのコイル要素
２が示されており、その中にここには示されていない被
検体、すなわち検査すべき患者が位置している。この例
では４つのコイル要素２が示されている。しかし、ボデ
ィアレイコイルの構成に応じてただ２つのコイル要素２
又は４つよりも多くのコイル要素２を磁気共鳴トモグラ
フィ装置に使用し得ることも明らかである。当業者には
このようなボディアレイコイルの正確な構成が知られて
いる。図にはさらに直腸内コイル１が示され、このコイ
ルは患者の前立腺の範囲内に位置決めされ、そこで高い
ＳＮ比を有する磁気共鳴信号をローカルに受信し得るよ
うになっている。
【００２１】撮像の際には本方法では公知の仕方で高周
波パルスの入射により磁気共鳴信号が被検体の検査すべ
き範囲内に励起され、それらが同時にボディアレイコイ
ルのコイル要素２および直腸内コイル１のコイル要素に
より受信される。適切な励起シーケンスは当業者に知ら
れている。ここに例として示されている方法過程では、
すべてのコイル要素１、２の信号振幅ないし測定値
Ｂe、Ｅがステップ４で組み合わされた像データセット
Ｄとして組み合わされる。それはこの例では、最大到達
可能なＳＮ比を達成するため、各像点に相応する個々の
コイル要素の測定値の二乗の和からの平方根を形成する
ことにより行われる。組み合わされた像Ｄの個々の像点
Ｄ（ｉ，ｊ）は公知の仕方でＭ行およびＮ列を有する長
方形マトリックスのなかに配置されており、その際にｉ
は行番号を、ｊは列番号を示す。従って各像要素（ｉ，
ｊ）に対して下記の計算が実行される。
波パルスの入射により磁気共鳴信号が被検体の検査すべ
き範囲内に励起され、それらが同時にボディアレイコイ
ルのコイル要素２および直腸内コイル１のコイル要素に
より受信される。適切な励起シーケンスは当業者に知ら
れている。ここに例として示されている方法過程では、
すべてのコイル要素１、２の信号振幅ないし測定値
Ｂe、Ｅがステップ４で組み合わされた像データセット
Ｄとして組み合わされる。それはこの例では、最大到達
可能なＳＮ比を達成するため、各像点に相応する個々の
コイル要素の測定値の二乗の和からの平方根を形成する
ことにより行われる。組み合わされた像Ｄの個々の像点
Ｄ（ｉ，ｊ）は公知の仕方でＭ行およびＮ列を有する長
方形マトリックスのなかに配置されており、その際にｉ
は行番号を、ｊは列番号を示す。従って各像要素（ｉ，
ｊ）に対して下記の計算が実行される。
【数４】
ここで１≦ｉ≦Ｍかつ１≦ｊ≦Ｎ。いまの実施例ではＭ
＝Ｎ＝２５６である。
＝Ｎ＝２５６である。
【００２２】ボディアレイコイル２の測定値と直腸内コ
イル１の測定値との間のＳＮ比の大きい相違に基づい
て、ステップ４で計算された組み合わされた像Ｄは非常
に不均質である。この像Ｄはこの方法では通常、像デー
タセットとしてのみ存在しており、表示されない。
イル１の測定値との間のＳＮ比の大きい相違に基づい
て、ステップ４で計算された組み合わされた像Ｄは非常
に不均質である。この像Ｄはこの方法では通常、像デー
タセットとしてのみ存在しており、表示されない。
【００２３】さらに、参照像Ｂを得るために、最大のＳ
Ｎ比に対するボディアレイコイルのすべてのコイル要素
２の測定値がステップ５で組み合わされる。これは、高
いＳＮ比を達成するため、この例では再びボディアレイ
コイルの個々のコイル要素２の測定された信号振幅Ｂe
（ここでｅ＝１…４）の二乗の和からの平方根の形成に
より実行される。個々の像点Ｂ（ｉ、ｊ）はその際に
Ｎ比に対するボディアレイコイルのすべてのコイル要素
２の測定値がステップ５で組み合わされる。これは、高
いＳＮ比を達成するため、この例では再びボディアレイ
コイルの個々のコイル要素２の測定された信号振幅Ｂe
（ここでｅ＝１…４）の二乗の和からの平方根の形成に
より実行される。個々の像点Ｂ（ｉ、ｊ）はその際に
【数５】
から生ずる。
【００２４】この参照像Ｂの形成の際に直腸内コイル１
は考慮されなかったので、像または像データセットに含
まれている強度プロフィルは比較的均質である。
は考慮されなかったので、像または像データセットに含
まれている強度プロフィルは比較的均質である。
【００２５】すぐ次のステップ６で、直腸内コイル１に
より得られた像または測定データセットの各像点Ｅ
（ｉ，ｊ）が参照像Ｂの像点Ｂ（ｉ，ｊ）により除算さ
れ、その結果像内の組織コントラストが消去され、ボデ
ィアレイコイル２の受信プロフィルないし感度プロフィ
ルに対する直腸内コイル１の受信プロフィルＰENDOが得
られ、その際
より得られた像または測定データセットの各像点Ｅ
（ｉ，ｊ）が参照像Ｂの像点Ｂ（ｉ，ｊ）により除算さ
れ、その結果像内の組織コントラストが消去され、ボデ
ィアレイコイル２の受信プロフィルないし感度プロフィ
ルに対する直腸内コイル１の受信プロフィルＰENDOが得
られ、その際
【数６】
【００２６】この計算ステップにより得られたプロフィ
ルＰENDOはボディアレイコイル２の悪いＳＮ比に基づい
て非常にノイズを含んでいる。従って、ノイズを低減す
るため、その後のステップ７でこのプロフィルＰENDOが
低域通過フィルタリングされる。低域通過フィルタは、
コイルプロフィルの品質を落とすことなしに、できるだ
け大きいノイズ部分がフィルタ除去されるように選ばれ
る。このことは、コイルプロフィルが磁気共鳴撮像の分
解能に比較して非常にゆっくりと変化するので可能であ
る。低域通過フィルタリングにより得られたフィルタさ
れたコイルプロフィルは以下でＰ´ENDOと呼ばれる。
ルＰENDOはボディアレイコイル２の悪いＳＮ比に基づい
て非常にノイズを含んでいる。従って、ノイズを低減す
るため、その後のステップ７でこのプロフィルＰENDOが
低域通過フィルタリングされる。低域通過フィルタは、
コイルプロフィルの品質を落とすことなしに、できるだ
け大きいノイズ部分がフィルタ除去されるように選ばれ
る。このことは、コイルプロフィルが磁気共鳴撮像の分
解能に比較して非常にゆっくりと変化するので可能であ
る。低域通過フィルタリングにより得られたフィルタさ
れたコイルプロフィルは以下でＰ´ENDOと呼ばれる。
【００２７】直腸内コイル１のこの相対的なフィルタさ
れたコイルプロフィルＰ´ENDOにより最後に、組み合わ
された全体像Ｄが正規化される。この正規化はこの例で
は計算ステップ８：
れたコイルプロフィルＰ´ENDOにより最後に、組み合わ
された全体像Ｄが正規化される。この正規化はこの例で
は計算ステップ８：
【数７】
によりすべての像点（ｉ，ｊ）に対して行われる。この
均質化された像Ｈはボディアレイ像Ｂの強度分布を有す
るが、直腸内コイル１により捕捉される測定容積付近で
は直腸内コイルの明らかに改善されたＳＮ比を示す。均
質化された像Ｈは次いでモニター９に表示され得る。
均質化された像Ｈはボディアレイ像Ｂの強度分布を有す
るが、直腸内コイル１により捕捉される測定容積付近で
は直腸内コイルの明らかに改善されたＳＮ比を示す。均
質化された像Ｈは次いでモニター９に表示され得る。
【００２８】図２は図１の方法に代る実施例を示す。こ
の実施例では主として図１の方法の際と等しい方法ステ
ップが実行される。相違点は、低域通過フィルタリング
７が受信プロフィルＰENDOにではなく、既に参照像Ｂお
よび直腸内コイル１の測定値に応用されることだけであ
る。従って、その他の方法ステップは、既に図１と関連
して詳細に説明されたので述べない。参照像Ｂおよび直
腸内コイル１の測定値Ｅのこの低域通過フィルタリング
により、受信プロフィルＰENDOの低域通過フィルタリン
グの際と等しい結果が得られる。
の実施例では主として図１の方法の際と等しい方法ステ
ップが実行される。相違点は、低域通過フィルタリング
７が受信プロフィルＰENDOにではなく、既に参照像Ｂお
よび直腸内コイル１の測定値に応用されることだけであ
る。従って、その他の方法ステップは、既に図１と関連
して詳細に説明されたので述べない。参照像Ｂおよび直
腸内コイル１の測定値Ｅのこの低域通過フィルタリング
により、受信プロフィルＰENDOの低域通過フィルタリン
グの際と等しい結果が得られる。
【００２９】最後に図３は本方法の拡張された実施例を
概要図で示す。この実施例では、均質化された像Ｈが、
ボディアレイコイル２に基づく残留する感度分布を補償
するために、別の方法ステップにより処理される。図３
中に破線で示されているボックスは図１または図２中に
破線で囲まれている方法ステップを示す。
概要図で示す。この実施例では、均質化された像Ｈが、
ボディアレイコイル２に基づく残留する感度分布を補償
するために、別の方法ステップにより処理される。図３
中に破線で示されているボックスは図１または図２中に
破線で囲まれている方法ステップを示す。
【００３０】この実施例ではボディアレイコイルのコイ
ル要素２は２つの向かい合って位置している群２ａおよ
び２ｂに分けられる。その際方法の進行は、均質化され
た像Ｈを得るため、先ず先の実施例と等しい仕方で行わ
れる。しかし、この実施例ではそれに付加して、被検体
の１つの側に位置しているコイル要素２ａにより受信さ
れる信号振幅Ｂ１、Ｂ２が第１の部分像Ａに組み合わさ
れる。等しい仕方で第２の部分像Ａ′の生成が向かい合
って位置しているコイル要素２ｂの信号振幅Ｂ３、Ｂ４
から行われる。両部分像ＡおよびＡ′から次いで部分ス
テップ１０でのそれぞれ等しい像点に相応する値の乗算
および平方根形成により中間像Ｃが得られ、その際
ル要素２は２つの向かい合って位置している群２ａおよ
び２ｂに分けられる。その際方法の進行は、均質化され
た像Ｈを得るため、先ず先の実施例と等しい仕方で行わ
れる。しかし、この実施例ではそれに付加して、被検体
の１つの側に位置しているコイル要素２ａにより受信さ
れる信号振幅Ｂ１、Ｂ２が第１の部分像Ａに組み合わさ
れる。等しい仕方で第２の部分像Ａ′の生成が向かい合
って位置しているコイル要素２ｂの信号振幅Ｂ３、Ｂ４
から行われる。両部分像ＡおよびＡ′から次いで部分ス
テップ１０でのそれぞれ等しい像点に相応する値の乗算
および平方根形成により中間像Ｃが得られ、その際
【数８】
【００３１】ボディアレイコイル２の補償された磁気共
鳴像に相応するこの中間像Ｃにより、先ずボディアレイ
コイル２の感度プロフィルＦがステップ１１で求められ
る。続いて、ノイズを低減された感度プロフィルＦ′を
得るために、低域通過フィルタリング７が実行される。
ノイズを低減された感度プロフィルＦ′は最後にステッ
プ１２で像点ごとに均質化された磁気共鳴像Ｈに関係付
けられ、それによって補償された均質な磁気共鳴像Ｇが
得られ、この像がモニター９に表示され得る。
鳴像に相応するこの中間像Ｃにより、先ずボディアレイ
コイル２の感度プロフィルＦがステップ１１で求められ
る。続いて、ノイズを低減された感度プロフィルＦ′を
得るために、低域通過フィルタリング７が実行される。
ノイズを低減された感度プロフィルＦ′は最後にステッ
プ１２で像点ごとに均質化された磁気共鳴像Ｈに関係付
けられ、それによって補償された均質な磁気共鳴像Ｇが
得られ、この像がモニター９に表示され得る。
【００３２】この実施例の際にも低域通過フィルタリン
グは適当な他の箇所において、たとえば中間像Ｃへの直
接の適用により行うことができる。
グは適当な他の箇所において、たとえば中間像Ｃへの直
接の適用により行うことができる。
【図１】本発明方法の１実施例の主なステップを示す構
成図である。
成図である。
【図２】本発明方法の異なる実施例の主なステップを示
す構成図である。
す構成図である。
【図３】本発明方法の更に異なる実施例の主なステップ
を示す構成図である。
を示す構成図である。
１ 直腸内コイル
２ ボディアレイコイルのコイル要素
３ 検査空間
４ 組み合わされた像Ｄの形成
５ 参照像Ｂの形成
６ 受信プロフィルＰENDOの形成
７ 低域通過フィルタリング
８ 均質化された像Ｈの形成
９ モニター
１０ 中間像Ｃの形成
１１ 受信プロフィルＦの形成
１２ 補償された均質化された磁気共鳴像Ｇの形成
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 イアンミン ワング
ドイツ連邦共和国 91058 エルランゲン
フランツォーゼンヴェーク ５
Ｆターム(参考） 4C096 AA20 AB09 AB34 AC10 AD02
AD10 AD23 CC06 CC09 CC10
Claims (8)
- 【請求項１】 小さい寸法のローカルアンテナ（１）
と、ローカルアンテナ（１）に比較して大きい寸法を有
し体外に配置されているアンテナ装置（２）とが撮像の
ために使用され、アンテナ装置のコイル要素（２）によ
り受信された第１の信号振幅とローカルアンテナ（１）
により受信された第２の信号振幅とから形成される像点
を有する組み合わされた像（Ｄ）を得るようにした体の
範囲の磁気共鳴測定の撮像の均質化のための方法におい
て、第１の信号振幅から可能なかぎり均質な参照像
（Ｂ）が形成され、参照像（Ｂ）に関連付けられたロー
カルアンテナ（１）の受信プロフィル（Ｐ´ENDO）を得
るため、各像点に対する第２の信号振幅が等しい像点に
相応する参照像（Ｂ）の強度値に関連付けられ、均質化
された像（Ｈ）を得るため組み合わされた像（Ｄ）が受
信プロフィル（Ｐ´ENDO）に正規化されることを特徴と
する磁気共鳴測定の撮像の均質化のための方法。 - 【請求項２】 組み合わされた像（Ｄ）が、各像点に対
応付けられている第１および第２の信号振幅の二乗の和
からの平方根の計算により形成されることを特徴とする
請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 参照像（Ｂ）が、各像点に対応付けられ
ている第２の信号振幅の二乗の和からの平方根の計算に
より形成されることを特徴とする請求項１または２記載
の方法。 - 【請求項４】 均質化された像（Ｈ）が下記の計算ステ
ップにより各々の像点に対して得られる 【数１】 ここでＨは均質化された像の像点の強度値に、Ｄは組み
合わされた像の像点の強度値に、Ｐ´ENDOはノイズを低
減された受信プロフィルの像点の強度値に相当すること
を特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の
方法。 - 【請求項５】 感度を補償された均質化された像（Ｇ）
を得るため、均質化された像（Ｈ）がアンテナ装置
（２）の感度プロフィル（Ｆ′）に正規化されることを
特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の方
法。 - 【請求項６】 コイル要素（２ａ、２ｂ）が体の範囲に
関して向かい合って位置しているアンテナ装置における
感度プロフィル（Ｆ′）が参照像（Ｂ）との中間像
（Ｃ）の比較により計算され、その際に中間像が、向か
い合って位置しているコイル要素（２ａ、２ｂ）の信号
振幅から形成される等しい体の範囲の２つの磁気共鳴像
（Ａ、Ａ′）の互いに相応する像点の強度値からの平均
値の形成により得られることを特徴とする請求項５記載
の方法。 - 【請求項７】 ノイズ抑制（７）のための１つまたは複
数の処理ステップが低域通過フィルタリングを含んでい
ることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに
記載の方法。 - 【請求項８】 小さい寸法のローカルアンテナとしての
直腸内コイル（１）と、身体の外側に配置されるアンテ
ナ装置としてのボディアレイコイル（２）とによる前立
腺を検査するための請求項１ないし７のいずれか１つに
記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10138705.9 | 2001-08-07 | ||
| DE10138705A DE10138705C1 (de) | 2001-08-07 | 2001-08-07 | Verfahren zur Homogenisierung der Bildaufnahme einer Magnet-resonanzmessung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003070767A true JP2003070767A (ja) | 2003-03-11 |
Family
ID=7694640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002225612A Pending JP2003070767A (ja) | 2001-08-07 | 2002-08-02 | 磁気共鳴測定の撮像の均質化のための方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7050617B2 (ja) |
| JP (1) | JP2003070767A (ja) |
| KR (1) | KR20030014125A (ja) |
| CN (1) | CN1262843C (ja) |
| DE (1) | DE10138705C1 (ja) |
| FI (1) | FI115928B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016010555A (ja) * | 2014-06-30 | 2016-01-21 | ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー | 磁気共鳴信号処理方法、磁気共鳴信号処理装置及び磁気共鳴装置並びにプログラム |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7565630B1 (en) | 2004-06-15 | 2009-07-21 | Google Inc. | Customization of search results for search queries received from third party sites |
| CN101027569B (zh) * | 2004-09-24 | 2011-03-16 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 磁共振设备和方法 |
| JP2006263192A (ja) * | 2005-03-24 | 2006-10-05 | Funai Electric Co Ltd | 自動清掃システム |
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