JP2004089515A - Magnetic resonance imaging system - Google Patents
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- G01R33/5613—Generating steady state signals, e.g. low flip angle sequences [FLASH]
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気共鳴イメージング装置に関し、具体的には高速撮像法に好適な画像取得技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
磁気共鳴イメージング(以下、MRIという。)装置は、被検体の主な構成物質である例えばプロトンすなわち水素原子核の磁気共鳴現象を用い、磁気共鳴現象により被検体から発生する核磁気共鳴信号を検出し、検出された核磁気共鳴信号に基づいて観察部位の断層像などの画像を撮像するものとして知られている。
【0003】
このようなMRI装置において、種々の高速撮像技法が提案されている。例えば、グラジエントエコー法として知られている高速撮像手法は、繰り返し時間TRすなわち被検体に照射するパルス系列の基本パターンに要する時間長を短くすることにより撮像時間の短縮を図るものである。
【0004】
このグラジエントエコー法には、SSFP型のグラジエントエコーシーケンスを用いたものがある。これは、縦緩和時間と横緩和時間より短い繰り返し時間TRで観察部位に高周波磁場パルスを連続して印加することにより、印加された観察部位の磁化を定常状態すなわち定常状態自由歳差運動(Steady State Free Precession:SSFP)の状態にして、その定常状態における磁化を測定することにより観察部位を高速に撮像するものである(例えば、非特許文献1参照。)。
【0005】
【非特許文献1】
Marc Van Cauteren、「bFFEとbTFE 超高速リアルタイム撮像と高S/Nを両立させた撮像シーケンス」、INNERVISION、 2001年9月16日、P44―P48
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなSSFP型のグラジエントエコーシーケンスでは、画像にアーチファクトが生じて画質が劣化することがある。例えば、観察部位の磁化が定常状態に達するまでの状態いわゆる過渡状態では、磁気が変化を続けて振動するため、検出された核磁気共鳴信号の信号強度も大きく変動する。その変動が大きい信号に基づいて画像を再構成すると、アーチファクトが生じて撮像画像の画質が劣化する。特に、変動が大きい信号がk空間の低周波部分すなわちk空間の中心部分に割り付けられると、アーチファクトの発生量が増加するので、画質が劣化するという問題がある。
【0006】
本発明の課題は、SSFPを利用した高速撮像法によって取得した画像の画質の劣化を低減することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明のMRI装置は、被検体に印加する静磁場を発生する静磁場発生手段と、被検体に印加する互いに異なる3方向の傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生手段と、被検体に印加する高周波磁場パルスを発生する高周波磁場パルス発生手段と、被検体から発生する核磁気共鳴信号を検出する信号検出手段と、信号検出手段により得られた核磁気共鳴信号に基づいて画像を再構成する信号処理手段と、信号処理手段により再構成された画像を表示する表示手段と、各手段を制御する制御手段とを備え、制御手段は、高周波磁場パルス発生手段により、被検体の観察部位における磁化の縦緩和時間と横緩和時間より短い繰り返し時間で高周波磁場パルスを観察部位に印加させ、印加による観察部位の磁化が定常状態において検出された核磁気共鳴信号をk空間の低周波領域に割り付けるように、傾斜磁場の位相エンコード量を調整する高速撮像機能を有してなることを特徴とする。
【0008】
すなわち、位相エンコード量を調整することにより、表示画像の画質特にコントラストに影響を与えるk空間の低周波領域すなわちk空間の中心部分に、定常状態において検出された安定な核磁気共鳴信号を割り付ける。したがって、k空間の低周波領域に信号強度の変動の大きい過渡状態において検出された核磁気共鳴信号が充填される場合に比べて、撮像画像のアーチファクトを抑制して画質特にコントラストを向上することができる。
【0009】
また、制御手段は、観察部位の磁化が定常状態に到達する前の過渡状態において検出された核磁気共鳴信号をk空間の高周波領域に割り付けるように、傾斜磁場の位相エンコード量を調整することが好ましい。このように、位相エンコード量を調整することにより、過渡状態において検出された核磁気共鳴信号すなわち磁化が変化を続けている不安定な特性を有する信号を、画質特にコントラストに影響を与えないk空間の高周波領域すなわち端部に割り付けることができる。したがって、定常状態において検出された信号のみを用いてk空間を充填する場合に比べて、k空間にデータを充填する時間を短縮することができる。
【0010】
この場合において、制御手段は、観察部位中の脂肪を励起して飽和させるスピンプレパレーションパルスを印加した後に、高速撮像機能を実行することが望ましい。これにより、スピンプレパレーションパルス例えば脂肪抑制パルスにより脂肪プロトンを選択的に励起して脂肪信号を飽和させ、かつ制御手段の高速撮像機能により磁化の定常状態におけて検出された核磁気共鳴信号をk空間の中心部に割り付けることができる。したがって、割り付けられたk空間に基づいて画像を構成すると、脂肪信号を抑制しながら、アーチファクトの発生を抑制した画像を得ることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明を適用したMRI装置の構成例を示す。図に示すとおり、MRI装置1は、被検体10に印加する静磁場を発生する静磁場磁石12と、被検体10に印加する互いに異なる3方向例えばX、Y、Z軸方向の傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイル14が設けられている。また被検体10に印加する高周波磁場パルスすなわちRFパルスを発生するRFコイル16と、被検体10から発生する核磁気共鳴信号すなわちエコー信号を検出するRFプローブ18が備えられている。RFプローブ18により得られたエコー信号に基づいて画像を再構成する信号処理部20と、信号処理部20により再構成された画像を表示する表示部22とが設けられている。
【0012】
このように構成されたMRI装置の動作について説明する。静磁場磁石12により被検体10に静磁場が印加される。静磁場を印加した被検体10の観察部位例えば心臓に対して、制御部24の指令に基づいた傾斜磁場電源26の信号に応じて傾斜磁場コイル14からスライス選択傾斜磁場を印加する。スライス選択傾斜磁場を印加するとともに、観察部位に対して、制御部24の指令に基づいた信号送信部28の信号に応じてRFコイル16からRFパルスが印加されて構成物質中の例えばプロトンの磁気共鳴現象が引き起こされる。磁気共鳴現象が引き起こされた観察部位の位置情報を取得するために傾斜磁場コイル14から位相エンコーディング傾斜磁場と周波数エンコーディング傾斜磁場が印加される。
【0013】
そして、磁気共鳴現象により観察部位から発生するエコー信号が制御部24の指令に基づいてRFプローブ18から信号検出部30により検出される。検出されたエコー信号に基づいて信号処理部20により観察部位の断層像例えば心臓の断層像が2次元的又は3次元的に再構成され、再構成された画像が表示部22に表示される。
【0014】
図2は、本発明に係る一実施形態のグラジエントエコー法のパルスシーケンスを示している。図に示すとおり、横軸は、最上位段から順に、撮像時のRFパルスの印加タイミング、スライス選択傾斜磁場Gs、位相エンコーディング傾斜磁場Gφ、周波数エンコーディング傾斜磁場Grの印加タイミングを示しており、最下段に示す横軸は、エコー信号を受信するタイミングチャートを示している。また、それぞれの横軸の軸方向は時間経過を示している。
【0015】
このようなパルスシーケンスのタイミングチャートを説明する。まず、MRI装置1により観察部位例えば心臓を撮像するとき、観察部位に静磁場(例えば1.5テスラー)を印加する。静磁場を印加した心臓にスライス傾斜磁場101を印加するとともに、フリップ角がα(例えば45°)であるRFパルス102を印加して観察部位のスライス内に磁気共鳴現象を誘起する。磁気共鳴現象が誘起された観察部位に位相エンコード傾斜磁場103を制御部24により決められた位相エンコード数(例えば128、256、512等)で印加する。位相エンコード傾斜磁場103が観察部位に印加されるとき、周波数エンコーディング方向すなわち読み出し方向にいわゆるディフェーズパルス104を印加する。これにより、Gr軸方向の原子核スピン間の位相差が拡大する。次いで、周波数エンコーディング傾斜磁場105を印加しながら、A/Dサンプリング間隔106の間にエコー信号107を受信する。エコー信号107を受信した後、観察部位に位相エンコード傾斜磁場103と逆極性の位相エンコードパルス108と読み出し方向に周波数エンコードパルス105の逆極性で、かつ1/2の印加量のいわゆるリフェーズパルス109を印加する。これにより、原子核スピン間の位相差がキャンセルされる。そして、フリップ角が−α(例えば−45°)であるRFパルス110を印加する。ここで、フリップ角αのRFパルス102を印加した時からフリップ角が−αのRFパルス102を印加した時までの時間を繰り返し時間TRという。この繰り返し時間TRでRFパルスを連続して観察部位に印加することによりエコー信号107(例えば128、256、512、1024個のサンプリングデータからなる時系列信号)を取得する。
【0016】
このようなパルスシーケンスのタイミングチャートにおいて、繰り返し時間TRを短くしてパルスシーケンスを繰り返すと、磁化が過渡状態を経て定常状態に到達する。つまり、繰り返し時間TRを縦緩和時間T1と横緩和時間T2のどちらよりも大幅に短い時間(例えば3ms以下)にすると、磁化が振動した状態すなわち過渡状態になった後、いわゆる定常状態自由歳差運動(SSFP)という安定な状態となる。このとき、過渡状態において検出された信号がk空間の低周波領域に充填されると、撮像画像においてアーチファクトの発生量が増大する。そこで、本実施形態では、制御部24により位相エンコーディング量を調整して、定常状態において検出された信号をk空間の低周波領域に割り付けることによりアーチフェクトの発生を抑制している。
【0017】
ここで、本発明の特徴部である制御手段24の高速撮像機能について説明する。図3は、SSFP型のグラジエントエコーシーケンスの概念図を示している。図に示すとおり、フリップ角がα或いは−αであるRFパルス102a〜102nを観察部位例えば心臓に印加するタイミングと、印加されたRFパルスに応じて受信されるエコー信号107a〜107bの受信タイミングを2つの横軸に示している。そして受信されたエコー信号が充填されるk空間112が示されており、そのk空間112は、横軸周波数エンコード方向又はリードアウト方向kxとその横軸kxに直交する縦軸位相エンコード方向kyとにより形成されている。また、k空間112は、位相エンコード方向において中央部112aすなわち低周波領域と端部112bすなわち高周波領域の領域に区画されている。
【0018】
このとき、制御部24の指令に基づいて位相エンコード傾斜磁場103の印加量を調整することにより、例えば、過渡状態において検出されたエコー信号107a〜107eを破棄し、そして、定常状態に到達した直後に検出された信号(例えばエコー信号107f〜107i)をk空間112の中央部112aに充填し、さらに、例えばエコー信号107j〜107nをk空間112の未充填の領域例えば端部112bに充填する。
【0019】
これにより、k空間112の中央部112aに充填されたエコー信号は信号強度が大きく変動しない安定な信号であるため、過渡状態において検出されるエコー信号107a〜107eを中央部112aに充填する場合に比べて、アーチファクトの発生を抑制することができる。
【0020】
以上、実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明に係るMRI装置1はこれに限られるものではない。例えば、図3において、過渡状態で検出されたエコー信号107a〜107eを破棄せず、k空間112の端部112bに充填するようにしてもよい。これにより、定常状態において検出された信号107f〜107nのみを用いてk空間を充填する場合に比べて、k空間にデータを充填する時間を短縮できる。
【0021】
また、図4は、本発明に係るグラジエントエコーシーケンスの一実施形態に脂肪励起パルス115を付加した概念図を示している。図に示すように、スピンプレパレーションパルス例えば脂肪励起パルス115を観察部位例えば心臓に印加した後、RFパルス102a〜102nを繰り返し時間TRで連続印加してもよい。
【0022】
このとき、脂肪励起パルス115の脂肪抑制効果は、印加した直後に最も高く、時間の経過とともに低下する。したがって、定常状態に到達した直後に検出されたエコー信号(例えばエコー信号107f〜107i)をk空間112の中心部112cに割り付けることが好ましい。これにより、中心部112に割り付けられた信号(例えばエコー信号107f〜107i)は、脂肪抑制効果を充分に得ている信号なので、より一層アーチファクトの発生を抑制した良好な画像を得ることができる。例えば、心臓の冠状動脈を撮像するとき、冠状動脈の周囲にある脂肪の信号を抑制することにより、良好なコントラストで冠状動脈の撮像画像を描出することができる。
【0023】
また、図5は、脂肪抑制パルスを用いた心臓イメージングの概念図を示している。図に示すとおり、計測ウィンドウすなわち心電図R波を感知した時から次の心電図R波を感知するまでの時間(例えば1秒)を一定時間(例えば100ms乃至200ms)で区切られたものが示されている。区切られた計測ウィンドウ毎に、SSFP型のグラジエントエコー法を用いて、繰り返し時間TR例えば4msでRFパルス102a〜102iを連続して印加する。
【0024】
このとき、観察部位例えば心臓に、脂肪抑制パルス115(例えば約30ms)を印加し、次に、フリップ角が−α/2のRFパルス120を印加し、さらにフリップ角がα或いは−αであるRFパルス102a〜102iを印加する。このように、フリップ角が−α/2のRFパルス120を印加することにより、過渡状態での信号の強い振動を抑えることができる。したがって、従来、定常状態に到達するまでに必要とされていた例えば20回乃至30回の励起回数を、例えば10回乃至15回程度に低減することができる。このように、RFパルス120を印加しない場合に比べて、安定な信号を検出できる時間を短縮することができるので、検出された信号はより一層脂肪抑制パルス115による脂肪抑制効果を得ることができる。したがって、撮像画像のアーチファクトをより一層低減した良好な画像を得ることができる。
【0025】
また、脂肪抑制パルス115が周波数選択励起パルスである場合について説明したが、これに代えて、反転回復(IR)パルスを用いてもよい。このとき、制御部24は、反転回復パルスにより脂肪の横磁化がゼロになる時間と磁化が定常状態に達する時間がほぼ同一となるように、シーケンス開始のタイミングを制御する。そして、定常状態に到達した直後の信号(例えばエコー信号107f〜107i)をk空間112の中央部分112aに充填するように位相エンコード量を調整する。これにより、中央部分112aに充填される信号は、反転回復パルスの脂肪抑制効果を充分に得た安定な特性を有する信号となるので、撮像画像のアーチファクトの発生をより一層抑制することができる。
【0026】
また、例えば血流によるアーチファクトを抑制するバイポーラ傾斜磁場を使用する場合でも、本発明に係る高速撮像機能を適用することができる。つまり、制御部24は、血流を抑制するバイポーラ傾斜磁場を使用する際、定常状態においてプリパレーションパルスの効果を最も得る信号(例えばエコー信号107f〜107i)をk空間112の中央部分112aに充填するように位相エンコード量を調整する。これにより、血流による撮像画像のアーチファクトの発生を抑制することができる。
【0027】
また、周波数選択パルス例えば脂肪抑制パルスを観察部位に印加した後に、例えばCHESS法(Chemical Shift Suppression)を用いてもよい。つまり、周波数選択パルスに続いて、強力な傾斜磁場パルスすなわちクラッシャーパルスを複数軸例えばX軸、Y軸、Z軸方向に印加して脂肪信号がいわゆるリフォーカスしないようにする。これにより、脂肪信号による撮像画像のアーチファクトの発生を低減することができる。
【0028】
また、図6は、本発明を適用した3D撮像の一例の概念図を示している。図に示すように、観察部位例えば心臓に脂肪励起パルス115を印加した後、RFパルス102a〜102nが連続印加され、印加された観察部位から発生するエコー信号107a〜107nが検出される。検出されたエコー信号107a〜107nはk空間200に充填される。なお、検出されたエコー信号107a〜107nが充填されるk空間200は、縦軸ksすなわちスライスエンコード軸と、そのks軸に直交する横軸kpすなわち位相エンコード軸とにより形成されている。
【0029】
このとき、制御部24の高速撮像機能により、例えば、第1の計測ウィンドウすなわち心電図R波を感知した時間から次の心電図R波を感知するまでの時間における過渡状態で検出された信号(例えばエコー信号107a〜107e)は、第1の周辺領域すなわち高周波数領域201bに充填される。また、定常状態に到達した直後において検出された信号(例えばエコー信号107f〜107i)は低周波数領域すなわち中央部201aに充填される。さらに、脂肪抑制パルスの115の抑制効果が低減した状態において検出された信号(例えばエコー信号107j〜107n)が第2の周辺領域すなわち高周波数領域201bに充填される。
【0030】
このように、制御部24は、第1の計測ウィンドウにおいて検出されたエコー信号を第1の領域200aに充填し、同様に、第2の計測ウィンドウにおいて検出されたエコー信号を第2の領域200bに充填し、また、第3の計測ウィンドウにおいて検出されたエコー信号を第3の領域200cに充填し、さらに、第4の計測ウィンドウにおいて検出されたエコー信号を第4の領域200dに充填する。
【0031】
これにより、k空間200の中央部201aに充填された信号は、信号強度の変動が少なく、かつ脂肪信号の抑制効果を充分に得ているので、高速撮像画像においてアーチファクトの発生を抑制することができ、画質特にコントラストが良好な3D画像を得ることができる。
【0032】
また、図7は、本発明を適用した3D撮像の他の例の概念図を示している。図に示すとおり、k空間200の縦軸ksはスライスエンコードを示し、横軸kpは位相エンコードを示している。このとき、制御部24は、定常状態に到達した直後に検出される信号(例えばエコー信号107f〜107i)をk空間200の低周波数領域すなわち円状の中央部202aに充填し、また、過渡状態において検出される信号(例えばエコー信号107j〜107n)を高周波数領域すなわち周辺領域202bに充填する。
【0033】
これにより、中央部202aに充填された信号は、信号強度の変動が少なく、かつ脂肪信号の抑制効果を充分に得ているので、画像のアーチファクトの発生を抑制して画質特にコントラストが良好な3D画像を得ることができる。
【0034】
また、図7、図8に基づいて説明した3次元画像の撮像において、k空間200内の軌跡(k−trajectory)が直線的である場合、フーリエ変換前にグリッディングを行うことが好ましい。このとき、k空間200内の軌跡として、直線の近傍にある格子点を選択して、k空間200内の軌跡を直線に沿ったギザギザ状すなわち折線状としてもよい。
【0035】
【発明の効果】
以上述べたとおり、本発明によれば、SSFPを利用した高速撮像法における撮像画像の画質の劣化を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用したMRI装置の構成例を示す。
【図2】本発明に係る一実施形態のグラジエントエコー法のパルスシーケンスを示している。
【図3】SSFP型のグラジエントエコーシーケンスの概念図を示している。
【図4】本発明に係るグラジエントエコーシーケンスの一実施形態に脂肪励起パルスを付加した概念図を示している。
【図5】脂肪抑制パルスを用いた心臓イメージングの概念図を示している。
【図6】本発明を適用した3D撮像の一例の概念図を示している。
【図7】本発明を適用した3D撮像の他の例の概念図を示している。
【符号の説明】
1 磁気共鳴イメージング装置
10 被検体
12 静磁場磁石
14 傾斜磁場コイル
16 RFコイル
18 RFプローブ
20 信号処理部
24 制御手段
22 表示部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a magnetic resonance imaging apparatus, and more specifically, to an image acquisition technique suitable for a high-speed imaging method.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art A magnetic resonance imaging (hereinafter, referred to as MRI) apparatus uses a magnetic resonance phenomenon of, for example, protons, ie, hydrogen nuclei, which are main components of a subject, and detects a nuclear magnetic resonance signal generated from the subject by the magnetic resonance phenomenon. It is known that an image such as a tomographic image of an observation site is captured based on a detected nuclear magnetic resonance signal.
[0003]
Various high-speed imaging techniques have been proposed for such an MRI apparatus. For example, a high-speed imaging method known as a gradient echo method aims to shorten the imaging time by shortening the repetition time TR, that is, the time length required for a basic pattern of a pulse sequence applied to a subject.
[0004]
Some of the gradient echo methods use an SSFP-type gradient echo sequence. This is because, by continuously applying a high-frequency magnetic field pulse to the observation site with a repetition time TR shorter than the longitudinal relaxation time and the lateral relaxation time, the magnetization of the applied observation site is changed to a steady state, that is, a steady state free precession (Steady). In this case, an observation region is imaged at high speed by measuring the magnetization in a steady state in a state of State Free Precision (SSFP) (for example, see Non-Patent Document 1).
[0005]
[Non-patent document 1]
Marc Van Cauteren, "bFFE and bTFE, Imaging Sequences that Realize Ultra-High-Speed Real-Time Imaging and High S / N", INNERVISION, September 16, 2001, P44-P48.
[Problems to be solved by the invention]
However, in such an SSFP-type gradient echo sequence, artifacts may occur in an image and image quality may be degraded. For example, in a state in which the magnetization of the observation site reaches a steady state, that is, in a transient state, the magnetism continuously changes and vibrates, so that the signal strength of the detected nuclear magnetic resonance signal also fluctuates greatly. If an image is reconstructed based on a signal having a large fluctuation, artifacts occur and the image quality of the captured image is degraded. In particular, when a signal having a large fluctuation is assigned to a low-frequency portion of the k-space, that is, a central portion of the k-space, the amount of artifacts increases, resulting in a problem that the image quality deteriorates.
[0006]
An object of the present invention is to reduce deterioration in image quality of an image acquired by a high-speed imaging method using SSFP.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the MRI apparatus of the present invention comprises: a static magnetic field generating means for generating a static magnetic field to be applied to a subject; and a gradient magnetic field generating means for generating three different gradient magnetic fields to be applied to the subject. A high frequency magnetic field pulse generating means for generating a high frequency magnetic field pulse to be applied to the subject, a signal detecting means for detecting a nuclear magnetic resonance signal generated from the subject, and a nuclear magnetic resonance signal obtained by the signal detecting means. Signal processing means for reconstructing the image, display means for displaying the image reconstructed by the signal processing means, and control means for controlling each means, wherein the control means comprises a high-frequency magnetic field pulse generation means, A high-frequency magnetic field pulse is applied to the observation site with a repetition time shorter than the longitudinal and transverse relaxation times of the magnetization at the observation site, and the magnetization of the observation site due to the application is in a steady state. The detected nuclear magnetic resonance signals to allocate the low-frequency region of the k-space, and characterized by having a high-speed image capture function to adjust the phase encoding amount of the gradient magnetic field.
[0008]
That is, by adjusting the amount of phase encoding, a stable nuclear magnetic resonance signal detected in a steady state is allocated to a low-frequency region of k-space, which affects the image quality, particularly the contrast, of a display image, that is, the center of k-space. Therefore, compared with the case where the low frequency region of the k space is filled with the nuclear magnetic resonance signal detected in the transient state where the signal intensity fluctuates greatly, it is possible to suppress the artifact of the captured image and improve the image quality, particularly the contrast. it can.
[0009]
Further, the control means may adjust the phase encoding amount of the gradient magnetic field so that the nuclear magnetic resonance signal detected in the transition state before the magnetization of the observation site reaches the steady state is allocated to the high frequency region of the k space. preferable. As described above, by adjusting the amount of phase encoding, a nuclear magnetic resonance signal detected in a transient state, that is, a signal having an unstable characteristic in which the magnetization is continuously changing is converted into a k-space which does not affect the image quality, particularly, the contrast. In the high frequency region, that is, at the end. Therefore, the time for filling the k space with data can be reduced as compared to the case where the k space is filled using only the signal detected in the steady state.
[0010]
In this case, it is desirable that the control unit executes the high-speed imaging function after applying a spin preparation pulse that excites and saturates fat in the observation site. Thereby, fat protons are selectively excited by a spin preparation pulse such as a fat suppression pulse to saturate a fat signal, and a nuclear magnetic resonance signal detected in a steady state of magnetization by a high-speed imaging function of a control unit is obtained. It can be assigned to the center of k-space. Therefore, when an image is formed based on the allocated k-space, it is possible to obtain an image in which the occurrence of artifacts is suppressed while the fat signal is suppressed.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a configuration example of an MRI apparatus to which the present invention is applied. As shown in the figure, the
[0012]
The operation of the MRI apparatus thus configured will be described. A static magnetic field is applied to the
[0013]
Then, an echo signal generated from the observation site due to the magnetic resonance phenomenon is detected by the
[0014]
FIG. 2 shows a pulse sequence of the gradient echo method according to one embodiment of the present invention. As shown in the figure, the horizontal axis indicates the application timing of the RF pulse during imaging, the slice selection gradient magnetic field Gs, the phase encoding gradient magnetic field Gφ, and the application timing of the frequency encoding gradient magnetic field Gr, in order from the highest level. The horizontal axis shown in the lower part shows a timing chart for receiving an echo signal. The axis direction of each abscissa indicates the passage of time.
[0015]
A timing chart of such a pulse sequence will be described. First, when an image of an observation site, for example, a heart is taken by the
[0016]
In the timing chart of such a pulse sequence, if the pulse sequence is repeated with the repetition time TR shortened, the magnetization reaches a steady state via a transient state. That is, if the repetition time TR is set to a time (for example, 3 ms or less) that is significantly shorter than either of the longitudinal relaxation time T1 and the transverse relaxation time T2, a so-called steady state free precession occurs after the magnetization is in a vibrating state, that is, in a transient state. It is in a stable state of exercise (SSFP). At this time, if the signal detected in the transient state fills the low-frequency region of the k-space, the amount of occurrence of artifacts in the captured image increases. Therefore, in the present embodiment, the occurrence of an artifact is suppressed by adjusting the amount of phase encoding by the
[0017]
Here, the high-speed imaging function of the
[0018]
At this time, by adjusting the application amount of the phase encoding gradient
[0019]
Accordingly, the echo signal filled in the central portion 112a of the k-
[0020]
As described above, the present invention has been described based on the embodiment, but the
[0021]
FIG. 4 is a conceptual diagram in which a
[0022]
At this time, the fat suppression effect of the
[0023]
FIG. 5 is a conceptual diagram of cardiac imaging using a fat suppression pulse. As shown in the figure, a measurement window, that is, a time (for example, 1 second) from the time when the electrocardiogram R wave is sensed to the time when the next electrocardiogram R wave is sensed is divided by a certain time (for example, 100 ms to 200 ms). I have. The
[0024]
At this time, a fat suppression pulse 115 (for example, about 30 ms) is applied to the observation site, for example, the heart, then an
[0025]
Also, the case where the
[0026]
Further, for example, even when a bipolar gradient magnetic field that suppresses an artifact due to blood flow is used, the high-speed imaging function according to the present invention can be applied. That is, when using the bipolar gradient magnetic field for suppressing the blood flow, the
[0027]
Further, after applying a frequency selection pulse, for example, a fat suppression pulse to the observation site, for example, a CHESS method (Chemical Shift Suppression) may be used. That is, following the frequency selection pulse, a strong gradient magnetic field pulse, that is, a crusher pulse is applied in a plurality of axes, for example, in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions, so that the fat signal does not refocus. As a result, it is possible to reduce the occurrence of artifacts in the captured image due to the fat signal.
[0028]
FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating an example of 3D imaging to which the present invention is applied. As shown in the figure, after applying a
[0029]
At this time, by the high-speed imaging function of the
[0030]
As described above, the
[0031]
Accordingly, the signal filled in the central portion 201a of the k-
[0032]
FIG. 7 is a conceptual diagram of another example of 3D imaging to which the present invention is applied. As shown in the figure, the vertical axis ks of the
[0033]
As a result, the signal filled in the central portion 202a has a small variation in signal intensity and a sufficient effect of suppressing a fat signal. Therefore, the generation of image artifacts is suppressed, and 3D images with particularly good image quality and contrast are suppressed. Images can be obtained.
[0034]
In addition, in capturing a three-dimensional image described with reference to FIGS. 7 and 8, when the trajectory (k-trajectory) in the k-
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to reduce deterioration of the image quality of a captured image in a high-speed imaging method using SSFP.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a configuration example of an MRI apparatus to which the present invention is applied.
FIG. 2 shows a pulse sequence of a gradient echo method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 shows a conceptual diagram of an SSFP type gradient echo sequence.
FIG. 4 shows a conceptual diagram in which a fat excitation pulse is added to one embodiment of the gradient echo sequence according to the present invention.
FIG. 5 shows a conceptual diagram of cardiac imaging using a fat suppression pulse.
FIG. 6 shows a conceptual diagram of an example of 3D imaging to which the present invention is applied.
FIG. 7 shows a conceptual diagram of another example of 3D imaging to which the present invention is applied.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記制御手段は、前記高周波磁場パルス発生手段により、前記被検体の観察部位における磁化の縦緩和時間と横緩和時間より短い繰り返し時間で前記高周波磁場パルスを観察部位に印加させ、該印加による観察部位の磁化が定常状態において検出された前記核磁気共鳴信号をk空間の低周波領域に割り付けるように、前記傾斜磁場の位相エンコード量を調整する高速撮像機能を有してなることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。Static magnetic field generating means for generating a static magnetic field to be applied to the subject; gradient magnetic field generating means for generating gradient magnetic fields in three different directions to be applied to the subject; and generating a high-frequency magnetic field pulse to be applied to the subject. High-frequency magnetic field pulse generating means, signal detecting means for detecting a nuclear magnetic resonance signal generated from the subject, signal processing means for reconstructing an image based on the nuclear magnetic resonance signal obtained by the signal detecting means, Display means for displaying an image reconstructed by the signal processing means, and a magnetic resonance imaging apparatus comprising a control means for controlling each of the means,
The control means causes the high-frequency magnetic field pulse generation means to apply the high-frequency magnetic field pulse to the observation part with a repetition time shorter than the longitudinal relaxation time and the lateral relaxation time of the magnetization in the observation part of the subject, and A magnetic field characterized by having a high-speed imaging function of adjusting the amount of phase encoding of the gradient magnetic field so that the nuclear magnetic resonance signal detected in the steady state is assigned to a low-frequency region of k-space. Resonance imaging device.
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