JP2005168868A - Magnetic resonance imaging apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a MRI apparatus with a plurality of receiving coils, on each of which phase encoding is selectively operated and acquired signals are developed with a sensitivity distribution of the receiving coil by matrix calculation, which is a high-speed photographing method (parallel imaging method) aiming for a shorter imaging time, less calculation, and a better SN ratio. <P>SOLUTION: Adding echo data for the sensitivity distribution or sensitivity distributions of the receiving coil between more than two adjoining slices shares them and improves the SN ratio of the sensitivity distribution. When the same slice is redundantly imaged, obtaining a sensitivity distribution by measuring echo data for the sensitivity distribution only once and sharing it on the slice to be redundantly imaged can omit a process of obtaining the same sensitivity distribution more than once. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、磁気共鳴イメージング装置における、複数のRFコイルを用いて計測空間の位相エンコードステップを間引いて核磁気共鳴信号(即ち、エコーデータ)を計測したときに発生する画像上の折り返しアーチファクトを、各RF受信コイルの受信感度分布データを用いて除去する技術に係り、特に、折り返し除去画像のSN比の向上、及び折り返し除去演算量の低減によって撮像時間の短縮を図る技術に関するものである。   The present invention relates to aliasing artifacts on an image generated when a nuclear magnetic resonance signal (that is, echo data) is measured by thinning out a phase encoding step of a measurement space using a plurality of RF coils in a magnetic resonance imaging apparatus. The present invention relates to a technique for removing using reception sensitivity distribution data of each RF receiving coil, and more particularly, to a technique for shortening the imaging time by improving the SN ratio of the aliasing removal image and reducing the amount of aliasing removal calculation.

磁気共鳴イメージング(以下、「MRI」と略記する)装置は、被検体中の水素や燐等からの核磁気共鳴(以下、「NMR」と略記する)信号を測定し、核の密度分布や緩和時間分布等を画像化して、医学的診断に供するものである。
このMRI装置において、撮像時間を短縮する技術の一つとして、複数のRF受信コイル(以下、「受信コイル」と略記する)を用いて計測空間(以下、「k空間」と略記する)の位相エンコードステップを間引きながらエコーデータの計測を行った後に、受信コイル毎に画像を再構成し、位相エンコードステップを間引いたことによってこれら再構成画像上に発生する折り返しアーチファクト(以下、「折り返し」と略記する)を、各受信コイルの受信感度分布(以下、「感度分布」と略記する)を用いて折り返し展開の演算を行うことによって除去する技術が公知となっている(非特許文献1)。つまり、位相エンコードステップを間引くことによって撮像時間を短縮するが、折り返しが発生する悪影響を各受信コイルの感度分布を用いて除去する。このようなイメージング方法は、一般にパラレル撮像法といわれている。
The magnetic resonance imaging (hereinafter abbreviated as “MRI”) device measures nuclear magnetic resonance (hereinafter abbreviated as “NMR”) signals from hydrogen, phosphorus, etc. in the subject, and the density distribution and relaxation of the nuclei. The time distribution is imaged and used for medical diagnosis.
In this MRI apparatus, as one technique for reducing the imaging time, the phase of a measurement space (hereinafter abbreviated as “k space”) using a plurality of RF reception coils (hereinafter abbreviated as “reception coil”). After measuring echo data while thinning out the encoding step, the image is reconstructed for each receiving coil, and the artifacts generated on the reconstructed image by thinning out the phase encoding step (hereinafter abbreviated as “folding”). Is known by performing a folding expansion calculation using the reception sensitivity distribution of each reception coil (hereinafter abbreviated as “sensitivity distribution”) (Non-patent Document 1). That is, the imaging time is shortened by thinning out the phase encoding step, but the adverse effect of aliasing is removed using the sensitivity distribution of each receiving coil. Such an imaging method is generally referred to as a parallel imaging method.

このパラレル撮像法では、折り返し展開の演算に受信コイルの感度分布を用いるため、折り返しアーチファクトの無い良好な画像を得るためには、この受信コイルの感度分布を出来るだけ正確に取得する必要がある。   In this parallel imaging method, since the sensitivity distribution of the receiving coil is used for the calculation of the folding expansion, it is necessary to acquire the sensitivity distribution of the receiving coil as accurately as possible in order to obtain a good image free from folding artifacts.

受信コイルの感度分布を取得するための方法としては、受信コイルの感度分布計測を本計測に先立って行う手法(以下、PCM法と略記する)が一般的である。しかしながら、この方法は付加的な計測を要すため計測時間が延長される。そのため、本計測までに被写体に動きがあった場合などでは、本計測時の画像再構成用エコーデータと感度分布との間に齟齬が生じ、その結果折り返し展開演算の際に折り返しを十分に除去できずに再構成画像に折り返しが残るアートファクトが発生する。   As a method for acquiring the sensitivity distribution of the receiving coil, a method of performing sensitivity distribution measurement of the receiving coil prior to the main measurement (hereinafter abbreviated as PCM method) is common. However, since this method requires additional measurement, the measurement time is extended. For this reason, when there is a movement of the subject before the main measurement, a wrinkle occurs between the echo data for image reconstruction and the sensitivity distribution during the main measurement, and as a result, the aliasing is sufficiently removed during the aliasing calculation. Artifacts that remain unfolded in the reconstructed image are generated.

この問題の対処方法として、k空間の低空間周波数領域のみ位相エンコードステップを間引かないで密にエコーデータの計測を行うことで、本計測中に画像再構成用エコーデータと感度分布用エコーデータを同時に計測する手法(以下、SCM法と略記する)が[特許文献1]に開示されている。折り返し展開演算はPCM法と同じである。
SENSE:Sensitivity Encoding for Fast MRI(Klaas P. Pruessmann et al.),Magnetic Resonance in Medicine 42:952−962 (1999) 特開2001−161657号公報
As a method of dealing with this problem, echo data for image reconstruction and echo data for sensitivity distribution are measured during this measurement by measuring echo data closely without thinning out the phase encoding step only in the low spatial frequency region of k-space. [Patent Document 1] discloses a technique for simultaneously measuring the above (hereinafter abbreviated as SCM method). The folding expansion operation is the same as the PCM method.
SENSE: Sensitivity Encoding for Fast MRI (Klaas P. Pruessmann et al.), Magnetic Resonance in Medicine 42: 952-962 (1999) Japanese Patent Laid-Open No. 2001-161657

前述したSCM法では、撮像条件によっては受信コイルの感度分布を計測する際に、幾つかの問題点が生じる。例えば、MRA(アンジオグラフィー)のように、薄いスライスを複数枚計測し、これらから計算画像(例えば、最大値投影(MIP)法やボリュームレンダリング法等による血管画像)を得る場合には、個々の薄いスライスのエコーデータ及びそれを再構成して得られる画像のSN比は非常に低くなる。SCM法では、画像再構成用エコーデータと感度分布用エコーデータは同じ条件で計測されるため、感度分布用エコーデータを再構成して得られる感度分布用の画像のSN比も非常に低くなる。この様な低SN比の画像に基づいて受信コイルの感度分布を求めるとSN比の非常に悪い感度分布しか得られず、これを用いてパラレル撮像の折り返し展開処理を行うと計算誤差が大きくなって画質が劣化してしまう。   In the SCM method described above, several problems occur when measuring the sensitivity distribution of the receiving coil depending on the imaging conditions. For example, as in MRA (angiography), when measuring multiple thin slices and obtaining a calculated image (for example, a blood vessel image by the maximum value projection (MIP) method, volume rendering method, etc.), The SN ratio of echo data of a thin slice and an image obtained by reconstructing the echo data is very low. In the SCM method, the echo data for image reconstruction and the echo data for sensitivity distribution are measured under the same conditions, so the SN ratio of the sensitivity distribution image obtained by reconstructing the sensitivity distribution echo data is also very low. . If the sensitivity distribution of the receiving coil is obtained based on such an image with a low SN ratio, only a sensitivity distribution with a very poor SN ratio can be obtained. If this is used to perform the folding expansion processing of parallel imaging, the calculation error increases. Image quality will deteriorate.

また、スライス枚数が非常に多い場合や、スライスを重複して計測する場合には、SCM法では、感度分布用エコーデータ計測のための時間が余分に必要となるため撮像時間が非常に長くなる。
さらに、SCM法では、スライス画像毎に感度分布の計算と折り返し展開処理の計算が必要となるので、計算量も増加して画像再構成に時間がかかる。
Also, when the number of slices is very large or when measuring slices in duplicate, the SCM method requires extra time for measuring the sensitivity distribution echo data, resulting in a very long imaging time. .
Furthermore, in the SCM method, calculation of sensitivity distribution and calculation of folding expansion processing are required for each slice image, so that the amount of calculation increases and image reconstruction takes time.

そこで、本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、パラレル撮像におけるSCM法において、受信コイルの感度分布のSN比を高くして取得することによって、折り返し展開の際の計算誤差を少なくして、折り返しが展開された再構成画像において、SN比を向上させると共に折り返し展開の不良に基づくアーチファクトの発生を抑制して、画質を向上させ、かつ、折り返し除去演算量を低減することによって撮像時間を短縮することができるMRI装置を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problem, and in the SCM method in parallel imaging, by obtaining a high S / N ratio of the sensitivity distribution of the receiving coil, a calculation error at the time of folding expansion is obtained. By reducing the amount of aliasing in the reconstructed image that has been expanded, it is possible to improve the signal-to-noise ratio and suppress the occurrence of artifacts due to the failure of the aliasing, thereby improving the image quality and reducing the amount of aliasing removal calculation. An object of the present invention is to provide an MRI apparatus capable of shortening the imaging time.

上記課題を解決するために、本発明は以下のように構成される。即ち、
本発明の第1の実施態様は、被検体からの核磁気共鳴信号を受信するための複数のRF受信コイルと、受信感度分布用の前記核磁気共鳴信号から前記RF受信コイル毎の感度分布を求める手段と、前記複数のRF受信コイルを用いて計測空間の位相エンコードステップを間引いて画像再構成用の前記核磁気共鳴信号を計測して該RF受信コイル毎の画像を再構成する手段と、前記再構成画像上に発生する折り返しアーチファクトを前記感度分布を用いて展開する手段と、前記被検体の複数のスライスを撮像する手段と、を備えた磁気共鳴イメージング装置において、
前記感度分布を求める手段は、前記複数のスライスの内の所望のスライスにおける前記感度分布を、該複数のスライスの内の少なくとも二つのスライスにおける前記受信感度分布用核磁気共鳴信号又は前記感度分布を演算処理して求める。
In order to solve the above problems, the present invention is configured as follows. That is,
In the first embodiment of the present invention, a plurality of RF receiving coils for receiving a nuclear magnetic resonance signal from a subject, and a sensitivity distribution for each RF receiving coil from the nuclear magnetic resonance signal for receiving sensitivity distribution are obtained. Means for obtaining, means for thinning out a phase encoding step of a measurement space using the plurality of RF receiving coils, measuring the nuclear magnetic resonance signal for image reconstruction, and reconstructing an image for each RF receiving coil; In a magnetic resonance imaging apparatus, comprising: means for developing folding artifacts generated on the reconstructed image using the sensitivity distribution; and means for imaging a plurality of slices of the subject.
The means for obtaining the sensitivity distribution includes calculating the sensitivity distribution in a desired slice of the plurality of slices, the nuclear magnetic resonance signal for reception sensitivity distribution or the sensitivity distribution in at least two slices of the plurality of slices. Obtained by arithmetic processing.

特に、前記演算処理は請求項8に記載の通り、前記少なくとも二つのスライスにおける前記受信感度分布用核磁気共鳴信号又は前記感度分布を複素加算又は複素加算平均又は複素幾何平均する。   In particular, in the calculation process, as described in claim 8, the reception sensitivity distribution nuclear magnetic resonance signal or the sensitivity distribution in the at least two slices is subjected to complex addition, complex addition average, or complex geometric average.

この実施態様によれば、パラレル撮像において、SN比を高くして受信コイルの感度分布を求めることが可能となる。その結果、これを用いて折り返し展開を行う際の計算誤差が少なくなるため、折り返しが展開された再構成画像においてSN比が向上し、折り返し展開の不良に基づく画像上のアーチファクトの発生を抑制できるので、画質を向上させることができる。   According to this embodiment, the sensitivity distribution of the receiving coil can be obtained by increasing the SN ratio in parallel imaging. As a result, the calculation error when performing folding expansion using this is reduced, so that the SN ratio is improved in the reconstructed image in which the folding is expanded, and the occurrence of artifacts on the image due to the failure of the folding expansion can be suppressed. Therefore, the image quality can be improved.

本発明の好まし第2の実施態様は、前記第1の実施態様のMRI装置において、前記感度分布を求める手段は、前記複数のスライスにおいてスライス毎の前記感度分布を順次求める。
この実施態様によれば、感度分布のSN比向上とスライス間に渡る感度分布変化の平滑化を行うこともできる。
また、本発明の好まし第3の実施態様は、前記第1の実施態様のMRI装置において、前記感度分布を求める手段は、前記複数のスライスにおいて前記感度分布を求めるスライスを離散的にして、前記折り返し展開手段は感度分布を求めないスライスに該求めた感度分布を使用する。
この実施態様によれば、感度分布のSN比向上と感度分布の計算処理を低減することができる。
In a preferred second embodiment of the present invention, in the MRI apparatus of the first embodiment, the means for obtaining the sensitivity distribution sequentially obtains the sensitivity distribution for each slice in the plurality of slices.
According to this embodiment, the SN ratio of the sensitivity distribution can be improved and the sensitivity distribution change between slices can be smoothed.
In addition, in the preferred third embodiment of the present invention, in the MRI apparatus of the first embodiment, the means for obtaining the sensitivity distribution discretely obtains the slice for obtaining the sensitivity distribution in the plurality of slices, The folding expansion means uses the obtained sensitivity distribution for a slice from which no sensitivity distribution is obtained.
According to this embodiment, it is possible to improve the sensitivity distribution SN ratio and reduce the sensitivity distribution calculation process.

また、本発明の好まし第4の実施態様は、前記第1の実施態様のMRI装置において、前記複数のスライスの内少なくとも一つのスライスを少なくとも2回以上重複して撮像する場合、該重複計測されたスライスにおける前記受信感度分布用核磁気共鳴信号の計測回数を該重複回数未満とする。
この実施態様によれば、受信感度分布用核磁気共鳴信号の計測回数を低減することができるので、撮像時間を短縮することができる。
In a preferred fourth embodiment of the present invention, in the MRI apparatus of the first embodiment, when at least one slice of the plurality of slices is imaged at least twice, the overlap measurement is performed. The number of measurements of the reception sensitivity distribution nuclear magnetic resonance signal in the slice is made less than the number of overlaps.
According to this embodiment, it is possible to reduce the number of times the reception sensitivity distribution nuclear magnetic resonance signal is measured, so that the imaging time can be shortened.

また、本発明の好まし第5の実施態様は、前記第4の実施態様のMRI装置において、前記感度分布を求める手段は、前記重複計測されたスライスにおいて重複計測された受信感度分布用核磁気共鳴信号を複素加算した後に該スライスにおける感度分布を求め、前記折り返し展開手段は、該感度分布を該スライスに共通して使用する。
この実施態様によれば、演算量低減により演算処理時間が短縮されることに加えて、感度分布のSN比を向上することができるので、折り返し展開の不良に基づく画像上のアーチファクトの発生を抑制できる。
Further, in a preferred fifth embodiment of the present invention, in the MRI apparatus of the fourth embodiment, the means for obtaining the sensitivity distribution includes: a nuclear magnetic field for reception sensitivity distribution that is duplicated in the slice that has been duplicated. After complex addition of resonance signals, a sensitivity distribution in the slice is obtained, and the folding expansion unit uses the sensitivity distribution in common with the slice.
According to this embodiment, it is possible to improve the S / N ratio of the sensitivity distribution in addition to shortening the calculation processing time by reducing the calculation amount, thereby suppressing the occurrence of artifacts on the image due to the failure of the folding expansion. it can.

また、本発明の好まし第6の実施態様は、前記第1乃至5の実施態様のMRI装置において、前記複素加算に採用されるスライス枚数を、前記各RF受信コイルの感度分布の空間的変化に対応して決定される。
この実施態様によれば、受信コイルの感度分布の空間的変化が緩やかな箇所では、加算できるスライス枚数を多めに設定することができ、その結果撮像時間をより短縮することができる。一方、受信コイルの感度分布の空間的変化が急峻な箇所では、加算するスライス枚数を少なくして急峻な空間的変化を感度分布に反映させてられるので、折り返し展開の不良に基づく画像上のアーチファクトの発生を抑制できる。
Further, in a preferred sixth embodiment of the present invention, in the MRI apparatus of the first to fifth embodiments, the number of slices employed for the complex addition is changed to a spatial change in the sensitivity distribution of each RF receiving coil. It is determined corresponding to
According to this embodiment, the number of slices that can be added can be set to be larger at locations where the spatial variation of the sensitivity distribution of the receiving coil is gentle, and as a result, the imaging time can be further shortened. On the other hand, at locations where the spatial variation in the sensitivity distribution of the receiving coil is steep, the number of slices to be added can be reduced to reflect the abrupt spatial variation in the sensitivity distribution. Can be suppressed.

また、本発明の好まし第7の実施態様は、前記第1乃至5の実施態様のMRI装置において、前記複素加算に採用されるスライス枚数を、複素加算後の受信感度分布用核磁気共鳴信号又はこの信号から求められる感度分布のSN比に対応して決定される。
この実施態様によれば、受信コイルの感度分布のSN比が低い箇所では、加算するスライス枚数を多めに設定することで、折り返し展開の不良に基づく画像上のアーチファクトの発生を抑制できる。一方、受信コイルの感度分布のSN比が高い箇所では、加算するスライス枚数を少なくできるので、その結果撮像時間をより短縮することができる。
Further, in a preferred seventh embodiment of the present invention, in the MRI apparatus of the first to fifth embodiments, the number of slices adopted for the complex addition is set to a nuclear magnetic resonance signal for reception sensitivity distribution after the complex addition. Alternatively, it is determined corresponding to the SN ratio of the sensitivity distribution obtained from this signal.
According to this embodiment, in a portion where the S / N ratio of the sensitivity distribution of the receiving coil is low, the number of slices to be added is set to be large, thereby suppressing the occurrence of artifacts on the image due to the failure of folding expansion. On the other hand, since the number of slices to be added can be reduced at locations where the SN ratio of the sensitivity distribution of the receiving coil is high, the imaging time can be further shortened as a result.

また、本発明の好まし第9の実施態様は、前記第1乃至第8の実施態様のMRI装置において、前記受信感度分布用核磁気共鳴信号の計測を、前記画像再構成用核磁気共鳴信号の計測の際に前記計測空間における低空間周波数領域の計測の際に実行する。
この実施態様によれば、SCM法において上記第1〜第8の実施態様に記載の本発明を適用して、折り返し展開の不良に基づく画像上のアーチファクトの発生が抑制された画像を短時間で取得することが出来る。
In a preferred ninth embodiment of the present invention, in the MRI apparatus of the first to eighth embodiments, the reception sensitivity distribution nuclear magnetic resonance signal is measured, and the image reconstruction nuclear magnetic resonance signal is measured. This is executed when the low spatial frequency region in the measurement space is measured.
According to this embodiment, by applying the present invention described in the first to eighth embodiments in the SCM method, an image in which the occurrence of artifacts on the image due to the failure of the folding expansion is suppressed can be quickly obtained. Can be acquired.

本発明によれば、以上説明した様にパラレル撮像におけるSCM法(k空間の低空間周波数領域のみ位相エンコードステップを間引かないで密にエコーデータの計測を行うことで、本計測中に画像再構成用エコーデータと感度分布用エコーデータを同時に計測する手法)において、SN比を高くして受信コイルの感度分布を求めることが可能となる。その結果、これを用いて折り返し展開を行う際の計算誤差が少なくなるため、折り返しが展開された再構成画像においてSN比が向上し、折り返し展開の不良に基づく画像上のアーチファクトの発生を抑制できるので、折り返し展開された再構成画像の画質が向上する。   According to the present invention, as described above, the SCM method in parallel imaging (the echo data is measured closely without thinning out the phase encoding step only in the low spatial frequency region of the k space, so that the image re- In the method of simultaneously measuring configuration echo data and sensitivity distribution echo data), it is possible to obtain a sensitivity distribution of the receiving coil by increasing the SN ratio. As a result, the calculation error when performing folding expansion using this is reduced, so that the SN ratio is improved in the reconstructed image in which the folding is expanded, and the occurrence of artifacts on the image due to the failure of the folding expansion can be suppressed. Therefore, the image quality of the reconstructed image that is folded back is improved.

また、受信コイルの受信感度分布用エコーデータの計測を行うための、k空間の低空間周波数領域の位相エンコードを全てのスライスで行わずに済むために、計測時間の短縮および感度分布を求める計算量を削減することができる。その結果、画像再構成時間を短縮することができる。   In addition, it is not necessary to perform phase encoding in the low spatial frequency region of k-space to measure the reception sensitivity distribution echo data of the receiving coil. The amount can be reduced. As a result, the image reconstruction time can be shortened.

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。なお、発明の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiment of the invention, and the repetitive description thereof is omitted.

はじめに、本発明を適用したMRI装置の一実施例を説明する。図1に本発明を適用した垂直磁場方式(開放型)のMRI装置の一実施例に関する全体斜視図を示す。ただし、本発明は垂直磁場方式に限定されず、他の水平磁場方式等にも適用できる。このMRI装置は、NMR現象を利用して被検体の断層画像を得るもので、図1に示すように被検体にNMR現象を誘起してNMR信号(エコーデータ)を受信するための各種装置を収容するガントリ1、被検体を載置するテーブル2、ガントリ内各種装置を駆動する電源や制御する各種制御装置を収納した筐体3、および受信したNMR信号を処理して被検体の断層画像を再構成する処理装置4からなり、それぞれ電源・信号線5で接続される。ガントリとテーブルは図示してない高周波電磁波と静磁場を遮蔽するシールドルーム内に配置され、筐体と処理装置はシールドルーム外に配置される。   First, an embodiment of an MRI apparatus to which the present invention is applied will be described. FIG. 1 shows an overall perspective view of an embodiment of a vertical magnetic field type (open type) MRI apparatus to which the present invention is applied. However, the present invention is not limited to the vertical magnetic field method, and can be applied to other horizontal magnetic field methods. This MRI apparatus uses a NMR phenomenon to obtain a tomographic image of a subject. As shown in FIG. 1, various devices for inducing a NMR phenomenon in a subject and receiving NMR signals (echo data) are provided. A gantry 1 to be housed, a table 2 to place a subject, a power source for driving various devices in the gantry and a housing 3 to accommodate various control devices, and a tomographic image of the subject by processing received NMR signals It consists of a processing device 4 to be reconfigured, and each is connected by a power source / signal line 5. The gantry and the table are arranged in a shield room that shields a high-frequency electromagnetic wave and a static magnetic field (not shown), and the casing and the processing apparatus are arranged outside the shield room.

また、図1のMRI装置の構成をより詳細な機能毎に分解したブロック構成図を図2に示す。図2に示すように、MRI装置は静磁場発生系52と、傾斜磁場発生系53と、送信系55と、受信系56と、信号処理系57と、シーケンサ54と、中央処理装置(CPU)58と、操作系75とを備えて構成される。   FIG. 2 shows a block configuration diagram in which the configuration of the MRI apparatus of FIG. 1 is disassembled for each more detailed function. As shown in FIG. 2, the MRI apparatus includes a static magnetic field generation system 52, a gradient magnetic field generation system 53, a transmission system 55, a reception system 56, a signal processing system 57, a sequencer 54, and a central processing unit (CPU). 58 and an operation system 75.

静磁場発生系52は、垂直磁場方式であれば、被検体51の周りの空間にその体軸と直交する方向(水平磁場方式であれば、体軸方向)に均一な静磁場を発生させるもので、被検体51の周りに永久磁石方式、あるいは常電導方式あるいは超電導方式の静磁場発生源が配置されている。静磁場発生系52はガントリ1内に収容される。   The static magnetic field generation system 52 generates a uniform static magnetic field in a direction orthogonal to the body axis in the space around the subject 51 in the vertical magnetic field method (or the body axis direction in the horizontal magnetic field method). Thus, a permanent magnet type, a normal conducting type or a superconducting type static magnetic field generating source is arranged around the subject 51. The static magnetic field generation system 52 is accommodated in the gantry 1.

傾斜磁場発生系53は、X,Y,Zの3軸方向に巻かれた傾斜磁場コイル59と、それぞれの傾斜磁場コイル59を駆動する傾斜磁場電源60とから成り、後述のシ−ケンサ54からの命令に従ってそれぞれのコイルの傾斜磁場電源60を駆動することにより、X,Y,Zの3軸方向の傾斜磁場Gx,Gy,Gzを被検体51に印加する。より具体的には、X,Y,Zのいずれかの1方向にスライス方向傾斜磁場パルス(Gs)を印加して被検体1に対するスライス面を設定し、残り2つの方向に位相エンコード方向傾斜磁場パルス(Gp)と周波数エンコード方向傾斜磁場パルス(Gf)を印加して、エコーデータにそれぞれの方向の位置情報をエンコードする。傾斜磁場コイル59はガントリ1内に、傾斜磁場電源60は筐体3内にそれぞれ収容される。   The gradient magnetic field generation system 53 includes a gradient magnetic field coil 59 wound in the three axis directions of X, Y, and Z, and a gradient magnetic field power source 60 that drives each gradient magnetic field coil 59. By driving the gradient magnetic field power supply 60 of each coil in accordance with the above command, gradient magnetic fields Gx, Gy, and Gz in the three-axis directions of X, Y, and Z are applied to the subject 51. More specifically, a slice direction gradient magnetic field pulse (Gs) is applied in one of X, Y, and Z to set the slice plane for the subject 1, and the phase encode direction gradient magnetic field is applied to the remaining two directions. A pulse (Gp) and a frequency encoding direction gradient magnetic field pulse (Gf) are applied, and position information in each direction is encoded into echo data. The gradient magnetic field coil 59 is accommodated in the gantry 1, and the gradient magnetic field power source 60 is accommodated in the housing 3.

シーケンサ54は、高周波磁場パルス(以下、「RFパルス」という)と傾斜磁場パルスをある所定のパルスシーケンスで繰り返し印加する制御手段で、CPU58の制御で動作し、被検体51の断層画像のデータ収集に必要な種々の命令を送信系55、傾斜磁場発生系53、および受信系56に送る。さらに本発明のMRI装置では、シーケンサ54はRFパルスの出力を変化させながら計測できる手段を備える。シーケンサ54は筐体3内に収容される。   The sequencer 54 is a control means that repeatedly applies a high-frequency magnetic field pulse (hereinafter referred to as “RF pulse”) and a gradient magnetic field pulse in a predetermined pulse sequence, operates under the control of the CPU 58, and collects tomographic image data of the subject 51. Various commands necessary for the transmission are sent to the transmission system 55, the gradient magnetic field generation system 53, and the reception system 56. Furthermore, in the MRI apparatus of the present invention, the sequencer 54 is provided with means that can measure while changing the output of the RF pulse. The sequencer 54 is accommodated in the housing 3.

送信系55は、被検体51の生体組織を構成する原子の原子核スピンに核磁気共鳴を起こさせるためにRFパルスを照射するもので、高周波発振器61と変調器62と高周波増幅器63と送信側の高周波コイル64aとから成る。高周波発振器61から出力された高周波パルスをシーケンサ54からの指令によるタイミングで変調器62により振幅変調し、この振幅変調された高周波パルスを高周波増幅器63で増幅した後に被検体51に近接して配置された高周波コイル64aに供給することにより、RFパルスが被検体51に照射される。一般的に高周波コイル64aがガントリ1内に収容され、他は筐体3内に収容される。   The transmission system 55 irradiates an RF pulse to cause nuclear magnetic resonance to the nuclear spins of the atoms constituting the biological tissue of the subject 51, and includes a high frequency oscillator 61, a modulator 62, a high frequency amplifier 63, and a transmission side And a high frequency coil 64a. The high-frequency pulse output from the high-frequency oscillator 61 is amplitude-modulated by the modulator 62 at the timing according to the command from the sequencer 54, and the amplitude-modulated high-frequency pulse is amplified by the high-frequency amplifier 63 and then placed close to the subject 51. By supplying the high frequency coil 64a, the subject 51 is irradiated with the RF pulse. Generally, the high frequency coil 64a is accommodated in the gantry 1 and the others are accommodated in the housing 3.

受信系56は、被検体51の生体組織を構成する原子核スピンのNMR現象により放出されるエコーデータ(NMR信号)を検出するもので、受信側の高周波コイル64bと信号増幅器65と直交位相検波器66と、A/D変換器67とから成る。送信側の高周波コイル64aから照射されたRFパルスによって誘起される被検体51の応答のNMR信号が被検体51に近接して配置された高周波コイル64bで検出され、信号増幅器65で増幅された後、シーケンサ54からの指令によるタイミングで直交位相検波器66により直交する二系統の信号に分割され、それぞれがA/D変換器67でディジタル量に変換されて、信号処理系57に送られる。一般的に受信系56を構成する前記装置群はガントリ1内に収容される。
なお、図2において、送信側の高周波コイル64aと傾斜磁場コイル59は、被検体1が挿入される静磁場発生系52の静磁場空間内に被検体1に対向して設置されている。また、受信側の高周波コイル64bは、被検体51に対向して、或いは取り囲むように設置されている。
The receiving system 56 detects echo data (NMR signal) emitted by the NMR phenomenon of the nuclear spin constituting the biological tissue of the subject 51, and receives the high-frequency coil 64b, the signal amplifier 65, and the quadrature detector on the receiving side. 66 and an A / D converter 67. After the NMR signal of the response of the subject 51 induced by the RF pulse irradiated from the high-frequency coil 64a on the transmission side is detected by the high-frequency coil 64b arranged close to the subject 51 and amplified by the signal amplifier 65 The signals are divided into two orthogonal signals by the quadrature phase detector 66 at the timing according to the command from the sequencer 54, converted into digital quantities by the A / D converter 67, and sent to the signal processing system 57. In general, the device group constituting the receiving system 56 is accommodated in the gantry 1.
In FIG. 2, the high-frequency coil 64a and the gradient magnetic field coil 59 on the transmission side are placed facing the subject 1 in the static magnetic field space of the static magnetic field generation system 52 into which the subject 1 is inserted. The high-frequency coil 64b on the receiving side is installed so as to face or surround the subject 51.

信号処理系57は、各種データ処理と処理結果の表示及び保存等を行うもので、光ディスク69、磁気ディスク68等の外部記憶装置と、CRT等からなるディスプレイ70と、経時的な画像解析処理及び計測を行うプログラムやその実行において用いる不変のパラメータなどを記憶するROM(読み出し専用メモリ)71と、前計測で得た計測パラメータや上記受信系56で検出したエコーデータ及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などを記憶するRAM(随時書き込み読み出しメモリ)72とを有し、受信系56からのデータがCPU58に入力されると、CPU58が信号処理、画像再構成等の処理を実行し、その結果である被検体1の断層画像をディスプレイ70に表示すると共に、外部記憶装置の磁気ディスク68等に記録する。信号処理系57は処理装置4内に収容される。   The signal processing system 57 performs various data processing and display and storage of processing results, and includes an external storage device such as an optical disk 69 and a magnetic disk 68, a display 70 composed of a CRT, etc., and temporal image analysis processing and ROM (read-only memory) 71 for storing measurement programs and invariant parameters used in the execution, measurement parameters obtained in the previous measurement, echo data detected by the receiving system 56, and images used for setting the region of interest It has a RAM 72 (temporary writing / reading memory) 72 that temporarily stores and stores parameters for setting the region of interest. When data from the receiving system 56 is input to the CPU 58, the CPU 58 performs signal processing and image processing. Processing such as reconstruction is executed, and the resulting tomographic image of the subject 1 is displayed on the display 70 and recorded on the magnetic disk 68 of the external storage device. The signal processing system 57 is accommodated in the processing device 4.

操作部75は、上記信号処理系7で行う処理の制御情報を入力するもので、トラックボール又はマウス73、及び、キーボード74から成る。この操作部75はディスプレイ70に近接して配置され、操作者がディスプレイ70を見ながら操作部75を通してインタラクティブにMRI装置の各種処理を制御する。
現在MRI装置の撮像対象核種は、臨床で普及しているものとしては、被検体の主たる構成物質である水素原子核(プロトン)である。プロトン密度の空間分布や、励起状態の緩和時間の空間分布に関する情報を画像化することで、人体頭部、腹部、四肢等の形態または、機能を2次元もしくは3次元的に撮像する。
The operation unit 75 inputs control information for processing performed by the signal processing system 7, and includes a trackball or mouse 73 and a keyboard 74. The operation unit 75 is disposed in the vicinity of the display 70, and the operator controls various processes of the MRI apparatus interactively through the operation unit 75 while looking at the display 70.
Currently, the radionuclide to be imaged by the MRI apparatus is a hydrogen nucleus (proton) which is a main constituent material of the subject as widely used in clinical practice. By imaging information on the spatial distribution of proton density and the spatial distribution of relaxation time in the excited state, the form or function of the human head, abdomen, limbs, etc. is imaged two-dimensionally or three-dimensionally.

次に、本発明に係るパラレル撮像におけるエコーデータの計測について説明する。図3は、2次元画像の再構成用エコーデータがk空間に充填される様子を示す図で、(a)は全位相エンコードのエコーデータが計測される通常撮像の場合を示す。計測されたエコーデータが配置されるk空間において、位相エンコード方向がkyであり、周波数エンコード方向がkxとなる。(b)は上記PCM法によるパラレル撮像の場合を示し、(c)は上記SCM法によるパラレル撮像の場合を示す。いずれの図においても、黒部が実際に計測された一位相エンコードのエコーデータを表わし、白部が実際の計測を間引かれた一位相エンコードのエコーデータを表わす(以下同様)。(b)のPCM法では、画像再構成用エコーデータを計測する本計測に先立って感度分布用エコーデータを計測するので、本計測においては倍速数(通常撮像に対して撮像時間が短縮される比率。受信コイル数を上限とする。計測する位相エンコード数は、この倍速数の逆比になる。)に対応してk空間の位相エンコード方向に関して位相エンコードステップが均等に間引かれる。間引かれた分だけ撮像時間が短縮されるが、再構成画像には折り返しが発生する。この折り返しを除去するために、先に計測した感度分布用エコーデータから受信コイルの感度分布を求め、この感度分布を用いて折り返し画像に対して折り返し展開演算を行う(非特許文献1)。   Next, echo data measurement in parallel imaging according to the present invention will be described. FIG. 3 is a diagram illustrating a state in which echo data for reconstruction of a two-dimensional image is filled in the k space, and (a) illustrates a case of normal imaging in which echo data of all phase encoding is measured. In the k space in which the measured echo data is arranged, the phase encoding direction is ky and the frequency encoding direction is kx. (B) shows the case of parallel imaging by the PCM method, and (c) shows the case of parallel imaging by the SCM method. In any of the drawings, the black portion represents actually measured one-phase encoded echo data, and the white portion represents actually measured one-phase encoded echo data (the same applies hereinafter). In the PCM method (b), the sensitivity distribution echo data is measured prior to the main measurement for measuring the image reconstruction echo data. The phase encoding step is evenly thinned out with respect to the phase encoding direction of the k space in correspondence with the ratio. The imaging time is shortened by the thinned-out amount, but aliasing occurs in the reconstructed image. In order to remove the aliasing, the sensitivity distribution of the receiving coil is obtained from the previously measured sensitivity distribution echo data, and the aliasing operation is performed on the aliased image using this sensitivity distribution (Non-patent Document 1).

しかし、このPCM法においては、感度分布用エコーデータの計測と画像再構成用エコーデータの計測が時間的に分離して行われるので、撮像時間が延長し、その間に被写体の動き等によって両エコーデータ間に齟齬が生じ、その結果、折り返し展開演算の際に折り返しを十分に除去できず、再構成画像に折り返しが残るアーチファクトが発生する。   However, in this PCM method, the sensitivity distribution echo data measurement and the image reconstruction echo data measurement are performed separately in time, so that the imaging time is extended, and both echoes are caused by the movement of the subject during that time. As a result, wrinkles occur between the data, and as a result, there is an artifact in which the aliasing cannot be sufficiently removed during the aliasing operation and the aliasing remains in the reconstructed image.

これに対して(c)のSCM法では、感度分布用エコーデータの計測と画像再構成用エコーデータの計測を時間的にほぼ同時に行う。つまり、k空間における位相エンコード方向の低空間周波数領域のみ密にエコーデータを計測することによって、感度分布用エコーデータと画像再構成用エコーデータを同一撮像内で同時に計測し、高空間周波数領域では倍速数に応じて位相エンコードステップを間引いて画像再構成用エコーデータのみを計測する。その結果、k空間上のエコーデータの分布は位相エンコード方向の低空間周波数領域が密となり、高空間周波数領域は倍速数に応じて粗くなる。(c)に示すようにSCM法で計測されk空間上に配置されたエコーデータは、k空間上で(b)と同じ配置を持つ画像再構成用エコーデータと、位相エンコード方向の低空間周波数領域から抽出した感度分布用エコーデータに分離することができる。この位相エンコード方向の低空間周波数領域のエコーデータを用いて低分解能で折り返しの無い感度分布用画像を再構成し、この感度分布用画像から感度分布(感度分布用画像の最大画素値を1とする相対比に変換された画像)を求める。これにより上記PCM法の問題を解決し、再構成画像上の折り返しを低減すると同時に全体の撮像時間を短縮する。   On the other hand, in the SCM method (c), the sensitivity distribution echo data and the image reconstruction echo data are measured almost simultaneously in time. In other words, by densely measuring echo data only in the low spatial frequency region in the phase encoding direction in k-space, the sensitivity distribution echo data and the image reconstruction echo data are simultaneously measured in the same imaging, and in the high spatial frequency region, Only the echo data for image reconstruction is measured by thinning out the phase encoding step according to the double speed number. As a result, the distribution of echo data in the k space becomes dense in the low spatial frequency region in the phase encoding direction, and the high spatial frequency region becomes rough according to the double speed number. As shown in (c), the echo data measured by the SCM method and arranged in the k space are the image reconstruction echo data having the same arrangement as (b) in the k space and the low spatial frequency in the phase encoding direction. It can be separated into sensitivity distribution echo data extracted from the region. Using this echo data in the low spatial frequency region in the phase encoding direction, a sensitivity distribution image with low resolution and no aliasing is reconstructed. From this sensitivity distribution image, the sensitivity distribution (the maximum pixel value of the sensitivity distribution image is set to 1). Image converted into a relative ratio). This solves the problem of the PCM method, reduces the aliasing on the reconstructed image, and shortens the entire imaging time.

次に本発明について説明する。本発明は、SCM法において、複数のスライスを同時に撮像する場合において、少なくとも二つのスライスの感度分布用エコーデータを演算処理して感度分布を求め、この感度分布をそれらスライスに渡って共有利用して折り返し展開演算を行う。この演算処理は、例えば複素加算(以下、「加算」と略記する)又は加算平均又は複素幾何平均を求める処理である。以下、加算を例にして説明するが、加算に限られるわけではない。
この複数スライスに渡る感度分布用エコーデータの加算においては、例えば、感度分布を求めたいスライス位置を挟んで相前後する複数枚のスライス位置の感度分布用エコーデータを加算する。これにより、スライス厚が薄くエコーデータのSN比が低い状態でも、感度分布を平滑化してSN比を向上させる。
Next, the present invention will be described. In the SCM method, when a plurality of slices are simultaneously imaged, the sensitivity distribution echo data of at least two slices is processed to obtain a sensitivity distribution, and this sensitivity distribution is shared and used across the slices. To perform the folding expansion operation. This arithmetic processing is processing for obtaining, for example, complex addition (hereinafter abbreviated as “addition”), addition average, or complex geometric average. Hereinafter, addition will be described as an example, but the present invention is not limited to addition.
In the addition of the sensitivity distribution echo data over a plurality of slices, for example, the sensitivity distribution echo data of a plurality of slice positions that are adjacent to each other across the slice position for which the sensitivity distribution is to be obtained are added. Thereby, even when the slice thickness is thin and the SN ratio of the echo data is low, the sensitivity distribution is smoothed to improve the SN ratio.

また、感度分布の空間的変化が緩やかであれば、感度分布用エコーデータから感度分布を計算するスライスを間引き、その間引かれたスライスの感度分布は、相前後するスライスの感度分布を流用するか、又は相前後する感度分布を使用した補間計算により求めても特に問題となる様な誤差は生じない。さらに、同一スライスの画像再構成用エコーデータを重複計測するときには、感度分布用エコーデータの計測をこの重複回数未満にする。そして、同一スライスにおいて感度分布用エコーデータの計測回数が2回以上となるときは、計測した感度分布用エコーデータを加算した後に感度分布を計算し、この求めた感度分布を重複計測した画像再構成用エコーデータからそれぞれ画像再構成する際に共通して使用する。これにより、感度分布を求める計算量を低減する。   If the spatial distribution of the sensitivity distribution is gradual, slices for which the sensitivity distribution is calculated from the sensitivity distribution echo data are thinned out. Or, even if it is obtained by interpolation calculation using successive sensitivity distributions, an error that causes a particular problem does not occur. Furthermore, when the image reconstruction echo data of the same slice is measured repeatedly, the sensitivity distribution echo data is measured less than the number of times of overlap. When the sensitivity distribution echo data is measured more than once in the same slice, the sensitivity distribution is calculated after adding the measured sensitivity distribution echo data, and the obtained sensitivity distribution is duplicated. Commonly used when reconstructing images from the echo data for construction. Thereby, the calculation amount for obtaining the sensitivity distribution is reduced.

本発明を適用したMRI装置の図2に示す一実施形態において上記処理は例えば以下のように実行される。即ち、受信側の高周波コイル64bは複数の受信コイルからなり、画像再構成用エコーデータと感度分布用エコーデータの計測制御はシーケンサ54で行われ、計測された画像再構成用エコーデータと感度分布用エコーデータは磁気ディスク58に記憶され、それらエコーデータをRAM72に読み込み、各種処理プログラムをROM71又は磁気ディスク58から読み込んで、CPU58が感度分布用エコーデータの加算処理と感度分布の計算と、感度分布の補間処理と、折り返し展開を含む画像再構成とを行い、求められたスライス毎の感度分布と折り返し展開がされた再構成画像は、再度磁気ディスク58に記憶され、再構成画像はディスプレイ70に表示される。   In the embodiment shown in FIG. 2 of the MRI apparatus to which the present invention is applied, the above processing is executed as follows, for example. That is, the high-frequency coil 64b on the receiving side is composed of a plurality of receiving coils, and the measurement control of the image reconstruction echo data and the sensitivity distribution echo data is performed by the sequencer 54, and the measured image reconstruction echo data and the sensitivity distribution are measured. The echo data is stored in the magnetic disk 58, the echo data is read into the RAM 72, various processing programs are read from the ROM 71 or the magnetic disk 58, the CPU 58 adds the echo data for sensitivity distribution, calculates the sensitivity distribution, The distribution interpolation processing and the image reconstruction including the folding expansion are performed. The obtained sensitivity distribution for each slice and the reconstruction image subjected to the folding expansion are stored again in the magnetic disk 58, and the reconstructed image is displayed on the display 70. Is displayed.

次に、本発明の第1の実施形態を説明する。第1の実施形態は、受信コイルの感度分布を求める際に、隣接するスライス間でk空間の低空間周波数領域で密に計測されたエコーデータから感度分布用エコーデータを取得して加算を行い、複数スライス間で共通に使用する感度分布を求め、これを用いてそれぞれのスライスにおける折り返し画像の展開演算を行う。   Next, a first embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, when obtaining the sensitivity distribution of the receiving coil, the sensitivity distribution echo data is acquired from the echo data closely measured in the low spatial frequency region of the k space between adjacent slices, and addition is performed. Then, a sensitivity distribution that is commonly used among a plurality of slices is obtained, and a folded image expansion operation in each slice is performed using this.

図4にこの実施形態の一実施例を示す。この実施例では、受信コイル数を2つとし、3枚の隣接するスライスを撮像する場合を示してあるが、この場合に限定されることはなく、受信コイル数とスライス数はそれぞれ少なくとも2つあればよい。3枚の隣接するスライス401〜403をSCM法に基づいて撮像を行い、スライス毎に各受信コイルからのエコーデータを計測する。その結果、スライス毎に2セットのエコーデータ群が計測され、計測されたエコーデータ群のk空間上の配置はそれぞれ411〜413となる。これらのエコーデータ群から低空間周波数領域の感度分布用エコーデータを取得して加算処理421により加算して、受信コイル毎の感度分布用エコーデータ431にまとめ、この感度分布用エコーデータ431から受信コイル毎の感度分布441を求める。また、受信コイル毎のエコーデータ群411〜413からそれぞれ画像再構成用エコーデータ451〜453を取得する。そして、受信コイル毎の感度分布441と画像再構成用エコーデータ451〜453とから折り返し展開演算460により、スライス401〜403の画像471〜473を得る。つまり、画像再構成用エコーデータ451と感度分布441とから折り返し展開演算460によりスライス401の画像471を得る。同様に、画像再構成用エコーデータ452と感度分布441とから折り返し展開演算460によりスライス402の画像472を得、画像再構成用エコーデータ453と感度分布441とから折り返し展開演算460によりスライス403の画像473を得る。   FIG. 4 shows an example of this embodiment. In this embodiment, the number of receiving coils is two and three adjacent slices are imaged. However, the present invention is not limited to this, and the number of receiving coils and the number of slices are each at least two. I just need it. Three adjacent slices 401 to 403 are imaged based on the SCM method, and echo data from each receiving coil is measured for each slice. As a result, two sets of echo data groups are measured for each slice, and the arrangement of the measured echo data groups in the k space is 411 to 413, respectively. Sensitivity distribution echo data in the low spatial frequency region is acquired from these echo data groups, added by addition processing 421, and collected into sensitivity distribution echo data 431 for each receiving coil, and received from this sensitivity distribution echo data 431. A sensitivity distribution 441 for each coil is obtained. Also, the image reconstruction echo data 451 to 453 are acquired from the echo data groups 411 to 413 for each reception coil. Then, the images 471 to 473 of the slices 401 to 403 are obtained from the sensitivity distribution 441 for each reception coil and the image reconstruction echo data 451 to 453 by the folding expansion calculation 460. That is, the image 471 of the slice 401 is obtained from the image reconstruction echo data 451 and the sensitivity distribution 441 by the folding expansion calculation 460. Similarly, the image 472 of the slice 402 is obtained from the echo data 452 for image reconstruction and the sensitivity distribution 441 by the folding expansion calculation 460, and the slice 403 of the slice 403 is obtained from the echo data 453 for image reconstruction and the sensitivity distribution 441 by the folding expansion calculation 460. Get image 473.

本発明を適用したMRI装置の図2に示す一実施形態において、上記実施例における各処理は、エコーデータの計測制御はシーケンサ54で行われ、感度分布用エコーデータの加算処理と感度分布の計算と折り返し展開を含む画像再構成の計算はCPU58が行う。
上記第1の実施形態において、感度分布用エコーデータを加算すべきスライス枚数の決定に関しては、以下に説明する様に幾つかの方法があるが、これらに限定されるわけではない。また、これらの方法は以下に説明する他の実施形態にも適用することができる。
In the embodiment shown in FIG. 2 of the MRI apparatus to which the present invention is applied, each process in the above-described embodiment is performed by the sequencer 54 for controlling the echo data measurement, adding the echo data for sensitivity distribution and calculating the sensitivity distribution. The CPU 58 performs calculation of image reconstruction including folding and unfolding.
In the first embodiment, there are several methods for determining the number of slices to which the echo data for sensitivity distribution should be added, as described below, but the present invention is not limited to these. Also, these methods can be applied to other embodiments described below.

スライス枚数決定の第1の方法は、受信コイルの3次元感度分布から加算すべきスライス枚数を決定する関係式を予め決めておき、その関係式を満足するスライス枚数を求める方法である。つまり、パラレル撮像に使用する受信コイルの大凡の感度分布は事前計測により判明する。この受信コイルの感度分布 (S (r))におけるスライス方向sの空間的変化率の絶対値|∂S(r)/∂s|と、受信コイルに対するスライスの相対位置(r(x,y,z))と、スライス厚(W)とに対応して加算できるスライス枚数の上限(Nmax)を求める関係式を例えば以下の(1)式のようにすることができる。   The first method for determining the number of slices is a method in which a relational expression for determining the number of slices to be added is determined in advance from the three-dimensional sensitivity distribution of the receiving coil, and the number of slices satisfying the relational expression is obtained. That is, the approximate sensitivity distribution of the receiving coil used for parallel imaging is found by prior measurement. The absolute value of the spatial change rate in the slice direction s in the sensitivity distribution (S (r)) of this receiving coil | ∂S (r) / ∂s | and the relative position of the slice with respect to the receiving coil (r (x, y, The relational expression for obtaining the upper limit (Nmax) of the number of slices that can be added corresponding to z)) and the slice thickness (W) can be expressed, for example, by the following expression (1).

Figure 2005168868
ここで、Tは予め設定された閾値である。この(1)式に基づいて、事前に求めておいた受信コイルの大凡の感度分布と、撮像の都度設定されるスライス方向sと受信コイルに対するスライスの相対位置rとに対応して、加算できるスライス枚数の上限を求め、加算できるスライス枚数を求めた上限値以下に設定する。
なお、上記事前に求めておいた受信コイルの大凡の感度分布を、実際の撮像時に求めた感度分布で随時更新し、この更新された受信コイルの感度分布を用いて上記(1)式に基づいて、加算できるスライス枚数の上限を求めても良い。
Figure 2005168868
Here, T is a preset threshold value. Based on this equation (1), it is possible to add according to the approximate sensitivity distribution of the receiving coil obtained in advance, the slice direction s set for each imaging, and the relative position r of the slice with respect to the receiving coil. The upper limit of the number of slices is obtained, and the number of slices that can be added is set to be equal to or less than the obtained upper limit.
The approximate sensitivity distribution of the receiving coil obtained in advance is updated as needed with the sensitivity distribution obtained at the time of actual imaging, and based on the above equation (1) using the updated sensitivity distribution of the receiving coil. Thus, the upper limit of the number of slices that can be added may be obtained.

スライス枚数決定の第2の方法は、スライス方向の任意の点における感度分布の最大値と最小値の差が所定の閾値以下となる様に加算できるスライス枚数を決定する方法である。つまり、スライス毎の感度分布に基づいて、スライス面内の任意の点(x,y)において、加算されるスライスに渡ってスライス方向の感度分布の最大値と最小値の差(Δ(x,y))が所定の閾値以下となる限りスライスを加算していく。
この方法は、第1の方法と同じように事前に求めておいた受信コイルの大凡の感度分布を使用してスライス毎の感度分布を求めても良いし、実際の撮像時に求めたスライス毎の感度分布を使用しても良い。ただし、実際の撮像時にスライス毎の感度分布を求める場合は、感度分布の計算量が増加し、また薄いスライスの場合には、感度分布のSN比が低下するので感度分布がノイズに影響される可能性がある。
The second method of determining the number of slices is a method of determining the number of slices that can be added so that the difference between the maximum value and the minimum value of the sensitivity distribution at an arbitrary point in the slice direction is equal to or less than a predetermined threshold value. That is, based on the sensitivity distribution for each slice, at a given point (x, y) in the slice plane, the difference between the maximum value and the minimum value of the sensitivity distribution in the slice direction (Δ (x, Slices are added as long as y)) is below a predetermined threshold.
In this method, as in the first method, the sensitivity distribution for each slice may be obtained using the approximate sensitivity distribution of the receiving coil obtained in advance, or for each slice obtained during actual imaging. Sensitivity distribution may be used. However, when calculating the sensitivity distribution for each slice during actual imaging, the amount of calculation of the sensitivity distribution increases. In the case of a thin slice, the SN ratio of the sensitivity distribution decreases, so the sensitivity distribution is affected by noise. there is a possibility.

本発明を適用したMRI装置の図2に示す一実施形態において、上記第1,第2の方法における加算すべきスライス枚数は、例えば磁気ディスク58に記憶された受信コイルの大凡の感度分布をRAM72に読み込み、操作部75で設定されたスライス位置、スライス方向、スライス厚の各データと合わせてCPU58で計算して求められる。   In one embodiment shown in FIG. 2 of the MRI apparatus to which the present invention is applied, the number of slices to be added in the first and second methods is, for example, an approximate sensitivity distribution of the receiving coil stored in the magnetic disk 58, and the RAM 72. The data is calculated by the CPU 58 together with the slice position, slice direction, and slice thickness data set by the operation unit 75.

スライス枚数決定の第3の方法は、操作者に直接指定してもらう方法である。操作者が再構成された画像を見ながら、感度分布を求める際に加算されるべきスライス枚数を指定する。例えば、加算枚数を多くしたことによって再構成画像に折り返しが発生したら、これは感度分布の誤差が原因となるので加算枚数を少なくする。一方、加算枚数を少なくしたことによって再構成画像に折り返しが発生したら、これは感度分布のSN低下が原因となるので加算枚数を増やす。   A third method for determining the number of slices is a method in which the operator directly designates the number of slices. While viewing the reconstructed image, the operator designates the number of slices to be added when obtaining the sensitivity distribution. For example, if the reconstructed image is folded due to an increase in the number of additions, this is caused by an error in the sensitivity distribution, so the number of additions is reduced. On the other hand, if the reconstructed image is folded due to a decrease in the number of additions, this is caused by a decrease in SN of the sensitivity distribution, so the number of additions is increased.

本発明を適用したMRI装置の図2に示す一実施形態において、上記スライス枚数決定の第3の方法における加算すべきスライス枚数の指定は、例えば操作者がディスプレイ70に表示された再構成画像を見ながら、トラックボール又はマウス73あるいはキーボード24により加算枚数を指定する。
上述の第1〜第3のいずれかの方法によって決められたスライス枚数の値は、それ以降に同じ空間位置を撮像するときには自動的に反映させることができ、不要な演算を回避することが可能である。
上記第1〜第3のスライス枚数決定方法のいずれにおいても、例えば、受信コイルの中心付近は感度分布の変化が空間的に緩やかになるので、加算できるスライス枚数を多めに設定することができ、その結果撮像時間をより短縮することができる。一方、受信コイルの中心から離れた場所では感度分布の変化が大きいので、加算できるスライス枚数は少なくなる。
In one embodiment shown in FIG. 2 of the MRI apparatus to which the present invention is applied, the designation of the number of slices to be added in the third method of determining the number of slices is performed by, for example, reconstructing an image displayed on the display 70 by the operator. While watching, the addition number is designated by the trackball or the mouse 73 or the keyboard 24.
The value of the number of slices determined by any of the first to third methods described above can be automatically reflected when imaging the same spatial position thereafter, and unnecessary calculations can be avoided. It is.
In any of the first to third slice number determination methods, for example, the sensitivity distribution changes spatially near the center of the receiving coil, so that the number of slices that can be added can be set larger. As a result, the imaging time can be further shortened. On the other hand, since the sensitivity distribution changes greatly at a location away from the center of the receiving coil, the number of slices that can be added decreases.

次に、上記感度分布用エコーデータの加算について説明する。この加算処理には以下に説明する様に幾つかの方法があるが、これらに限定されるわけではない。
加算の第1の方法は、感度分布を求めるスライスに相前後して隣接するスライスの内、上記加算すべきスライス枚数の上限以内のスライス枚数に渡って感度分布用エコーデータを加算する。そして、この加算処理を複数のスライスに渡って一枚毎に順次行う。つまり、スライス毎にそのスライスに相前後する一定数のスライス数の感度分布用エコーデータを加算してそのスライスの感度分布を求める。この処理をスライスを一枚毎に移動しながら順次行う。これにより、感度分布のSN比向上とスライス間に渡る感度分布変化の平滑化を行うこともできる。
Next, the addition of the sensitivity distribution echo data will be described. There are several methods for this addition processing as described below, but the present invention is not limited to these methods.
In the first method of addition, sensitivity distribution echo data is added over the number of slices within the upper limit of the number of slices to be added among the slices adjacent to the slice for which the sensitivity distribution is obtained. Then, this addition processing is sequentially performed for each sheet over a plurality of slices. That is, for each slice, the sensitivity distribution echo data of a certain number of consecutive slices is added to the slice to obtain the sensitivity distribution of the slice. This process is sequentially performed while moving slices one by one. Thereby, it is possible to improve the SN ratio of the sensitivity distribution and smooth the sensitivity distribution change between slices.

図5にこの第1の方法の一実施例を示す。図5には、相前後する5枚のスライスの感度分布用エコーデータを加算する場合を示してあるが、これに限定されるわけはなく、少なくとも2枚あれば良い。スライス502の感度分布を求める際に、相前後して隣接するスライス501〜503の感度分布用エコーデータを加算する。同様に、スライス503の感度分布を求める際に、相前後して隣接するスライス502〜504の感度分布用エコーデータを加算し、スライス504の感度分布を求める際に、相前後して隣接するスライス503〜505の感度分布用エコーデータを加算する。
加算の第2の方法は、感度分布を求めるスライスを離散的にして、求めた感度分布をそのスライスに隣接して感度分布を求めないスライスにおいて共通して使用する。これにより、感度分布のSN比向上と感度分布の計算処理を低減することができる。
FIG. 5 shows an embodiment of the first method. FIG. 5 shows a case in which the echo data for sensitivity distribution of five slices before and after are added. However, the present invention is not limited to this, and there may be at least two. When obtaining the sensitivity distribution of the slice 502, sensitivity distribution echo data of adjacent slices 501 to 503 are added. Similarly, when obtaining the sensitivity distribution of the slice 503, the echo data for the sensitivity distribution of the adjacent slices 502 to 504 is added, and when obtaining the sensitivity distribution of the slice 504, the adjacent slices Add echo data for sensitivity distribution from 503 to 505.
In the second method of addition, a slice for which a sensitivity distribution is obtained is made discrete, and the obtained sensitivity distribution is used in common in slices that are adjacent to the slice and for which a sensitivity distribution is not obtained. Thereby, it is possible to improve the S / N ratio of the sensitivity distribution and reduce the sensitivity distribution calculation process.

図6にこの第2の方法の一実施例を示す。図6には、相前後する5枚のスライスの感度分布用エコーデータを加算する場合を示してあるが、これに限定されるわけはなく、少なくとも2枚あれば良い。スライス602の感度分布を、相前後して隣接するスライス601と603の感度分布用エコーデータを加算して求め、これをスライス601〜603で共通使用する。これにより、スライス601と603の感度分布を直接求めることを省く。次に、スライス604の感度分布を、相前後して隣接するスライス603と605の感度分布用エコーデータを加算して求め、これをスライス604〜605で共通使用する。これにより、スライス605の感度分布を直接求めることを省く。この図6の例では、感度分布を求めるスライスの感度分布用エコーデータを加算しない例を示したが、加算しても良い。   FIG. 6 shows an embodiment of the second method. FIG. 6 shows the case where the echo data for sensitivity distribution of the five slices that follow each other is added. However, the present invention is not limited to this, and there may be at least two. The sensitivity distribution of the slice 602 is obtained by adding the echo data for sensitivity distribution of the adjacent slices 601 and 603, which are used in common by the slices 601 to 603. This eliminates the need to directly obtain the sensitivity distribution of the slices 601 and 603. Next, the sensitivity distribution of the slice 604 is obtained by adding the sensitivity distribution echo data of the adjacent slices 603 and 605, and this is commonly used by the slices 604 to 605. This eliminates the need to directly determine the sensitivity distribution of the slice 605. In the example of FIG. 6, an example is shown in which the sensitivity distribution echo data of the slice for which the sensitivity distribution is obtained is not added, but it may be added.

本発明を適用したMRI装置の図2に示す一実施形態において、上記加算の第1,第2の方法における加算処理はCPU58が行う。
なお、上述の加算に関する第1と第2の方法のいずれにおいても、加算対象は感度分布用エコーデータであるが、感度分布用エコーデータから感度分布を求めた後に、感度分布間の加算でも良い。また、演算処理が加算平均又は複素幾何平均である場合にも、上記第1と第2の方法において加算を加算平均又は複素幾何平均に置き換えれば、同様の処理を適用することができる。
In one embodiment shown in FIG. 2 of the MRI apparatus to which the present invention is applied, the CPU 58 performs the addition processing in the first and second methods of addition.
Note that, in both the first and second methods relating to addition described above, the addition target is sensitivity distribution echo data. However, after obtaining the sensitivity distribution from the sensitivity distribution echo data, addition between the sensitivity distributions may be performed. . Further, even when the arithmetic processing is addition average or complex geometric average, the same processing can be applied if addition is replaced with addition average or complex geometric average in the first and second methods.

以上は、隣接するスライス間で感度分布用エコーデータを加算して感度分布を求める第1の実施形態について説明したが、同一スライス位置の重複撮像の際に、感度分布用エコーデータの重複計測を避けて撮像時間を短縮する本発明の第2の実施形態ついて次に説明する。   The above describes the first embodiment in which the sensitivity distribution echo data is added between adjacent slices to obtain the sensitivity distribution. However, when overlapping imaging at the same slice position is performed, the sensitivity distribution echo data is repeatedly measured. A second embodiment of the present invention that avoids and shortens the imaging time will be described next.

MRAでは一般的に行われている、一部のスライスを重複して撮像する場合では、第1の実施形態を適用すると同一スライス位置における感度分布用エコーデータを重複して計測を行ってしまうことになり、撮像が冗長になってしまう。そこで、第2の実施形態では、同一スライス位置を重複して撮像する場合に、そのスライスにおける感度分布用エコーデータの計測を重複撮像回数未満にする。つまり、感度分布用エコーデータの計測を間引く撮像を設ける。さらに、同一スライスに関して感度分布用エコーデータの計測回数が2回以上となる場合には、これらの感度分布用エコーデータを加算した後に感度分布を作成し、この感度分布を使用してこのスライス位置で重複撮像した全ての画像の折り返し展開を行う。
本発明を適用したMRI装置の図2に示す一実施形態において、この第2の実施形態の各処理が行われる箇所は、第1の実施形態の場合と同様である。
In MRA, which is commonly performed, when some of the slices are imaged redundantly, applying the first embodiment results in redundant measurement of sensitivity distribution echo data at the same slice position. As a result, imaging becomes redundant. Thus, in the second embodiment, when the same slice position is imaged repeatedly, the sensitivity distribution echo data in the slice is measured to be less than the number of overlapping imaging. In other words, imaging is provided to thin out measurement of sensitivity distribution echo data. In addition, if the number of times the sensitivity distribution echo data is measured for the same slice is two or more, a sensitivity distribution is created after adding the sensitivity distribution echo data, and this slice position is used using this sensitivity distribution. All the images that are duplicated and captured are folded and expanded.
In the embodiment shown in FIG. 2 of the MRI apparatus to which the present invention is applied, the portions where each process of the second embodiment is performed are the same as those in the case of the first embodiment.

この第2の実施形態の一実施例を図7に示す。図7(a)は、第1撮像700においてスライス701〜704が連続して撮像され、第2撮像710においてスライス711〜714が連続して撮像され、第3撮像720においてスライス721〜724が連続して撮像され、スライス703とスライス711、スライス704とスライス712、スライス713とスライス721、スライス714とスライス722が同一スライスとなる場合を示している。ただし、この場合に限定されるわけではない。つまり、第2撮像710におけるスライス711〜714が重複撮像されている。このような場合、第2撮像710におけるスライス711の感度分布用エコーデータは第1撮像700におけるスライス713のそれを流用して、スライス711の撮像の際には感度分布用エコーデータは計測しない。同様に、第2撮像710におけるスライス712の感度分布用エコーデータは、第1撮像700におけるスライス714のそれを流用し、第2撮像710におけるスライス713の感度分布用エコーデータは、第3撮像720におけるスライス721のそれを流用し、第2撮像710におけるスライス714の感度分布用エコーデータは、第3撮像720におけるスライス722のそれを流用して、スライス712〜714の撮像において感度分布用エコーデータの計測は行わない。このようにして、第2撮像710においては感度分布用エコーデータを計測せずに、相前後する撮像において同一スライスの感度分布用エコーデータを流用する。   An example of the second embodiment is shown in FIG. In FIG. 7A, slices 701 to 704 are continuously captured in the first imaging 700, slices 711 to 714 are continuously captured in the second imaging 710, and slices 721 to 724 are continuously captured in the third imaging 720. In this example, slices 703 and 711, slices 704 and 712, slices 713 and 721, and slices 714 and 722 are the same slice. However, the present invention is not limited to this case. In other words, the slices 711 to 714 in the second imaging 710 are duplicated. In such a case, the sensitivity distribution echo data of the slice 711 in the second imaging 710 is diverted from that of the slice 713 in the first imaging 700, and the sensitivity distribution echo data is not measured when the slice 711 is imaged. Similarly, the sensitivity distribution echo data of the slice 712 in the second imaging 710 is diverted from that of the slice 714 in the first imaging 700, and the sensitivity distribution echo data of the slice 713 in the second imaging 710 is the third imaging 720. The sensitivity distribution echo data of the slice 714 in the second imaging 710 is diverted from the slice 721 in the second imaging 710, and the sensitivity distribution echo data in the imaging of the slices 712 to 714 is diverted from that of the slice 722 in the third imaging 720. Measurement is not performed. In this way, the sensitivity distribution echo data of the same slice is diverted in successive imaging without measuring the sensitivity distribution echo data in the second imaging 710.

一方、第1撮像700,第3撮像720においては、第1実施形態と同様の撮像を行い、必要に応じて感度分布用エコーデータを計測する。上記各撮像におけるk空間上のエコーデータの配置を(b),(c)に示す。(b)は、第1,第3撮像において計測されるエコーデータのk空間上の配置を示しており、画像再構成用エコーデータと感度分布用エコーデータの両方が計測される。一方、(c)には第2撮像において計測されるエコーデータのk空間上の配置を示しており、画像再構成用エコーデータのみが計測され、感度分布用エコーデータの計測が省略されている。その分だけ、第2撮像の撮像時間は短縮される。
本発明を適用したMRI装置の図2に示す一実施形態において、例えば、この再構成用エコーデータと感度分布用エコーデータの計測制御はシーケンサ57で行われ、各データは磁気ディスク58に記憶され、感度分布の流用処理はCPU58で行われる。
On the other hand, in the first imaging 700 and the third imaging 720, imaging similar to that in the first embodiment is performed, and sensitivity distribution echo data is measured as necessary. The arrangement of echo data in the k space in each of the above imaging is shown in (b) and (c). (B) shows the arrangement of the echo data measured in the first and third imaging in the k space, and both the image reconstruction echo data and the sensitivity distribution echo data are measured. On the other hand, (c) shows the arrangement of the echo data measured in the second imaging in the k space, only the image reconstruction echo data is measured, and the measurement of the sensitivity distribution echo data is omitted. . Accordingly, the imaging time for the second imaging is shortened.
In one embodiment shown in FIG. 2 of the MRI apparatus to which the present invention is applied, for example, measurement control of the reconstruction echo data and sensitivity distribution echo data is performed by the sequencer 57, and each data is stored in the magnetic disk 58. The diversion processing of the sensitivity distribution is performed by the CPU 58.

さらに、上記第1〜第3撮像が2回以上繰り返された場合には、第1,第3撮像において毎回スライス毎の感度分布用エコーデータを計測する必要はなく、感度分布用エコーデータの計測を間引いても良い。そして、同一スライスの感度分布用エコーデータが複数回(撮像回数未満)計測された場合には、前回までに計測された感度分布用エコーデータをスライス毎に加算した後に感度分布を求める。これにより、感度分布用エコーデータを計測する時間を低減できるので、全体の撮像時間を短縮することができる。   Furthermore, when the first to third imaging is repeated twice or more, it is not necessary to measure the sensitivity distribution echo data for each slice in the first and third imaging, and the sensitivity distribution echo data is measured. May be thinned out. When the sensitivity distribution echo data of the same slice is measured a plurality of times (less than the number of times of imaging), the sensitivity distribution is obtained after adding the sensitivity distribution echo data measured up to the previous time for each slice. Thereby, since the time for measuring the sensitivity distribution echo data can be reduced, the entire imaging time can be shortened.

次に、感度分布用エコーデータの計測を省略し、そのスライスにおける感度分布を相前後するスライスの感度分布から補間処理によって求める本発明の第3の実施形態について説明する。
図8にこの第3の実施形態の一実施例を示す。図8には、スライス801〜803が連続して撮像され、その内スライス801と803では感度分布用エコーデータ811,813が計測されてそれぞれ感度分布821,823が求められ、スライス802は画像再構成用エコーデータ812のみ計測されて感度分布822が直接求められてない場合を示す。ただし、この場合に限定されるわけではなく、隣接するスライス枚数が少なくとも2つあればよい。
Next, a description will be given of a third embodiment of the present invention in which the measurement of sensitivity distribution echo data is omitted, and the sensitivity distribution in the slice is obtained by interpolation processing from the sensitivity distributions of the preceding and succeeding slices.
FIG. 8 shows an example of the third embodiment. In FIG. 8, slices 801 to 803 are continuously imaged, and sensitivity distribution echo data 811 and 813 are measured in slices 801 and 803, respectively, and sensitivity distributions 821 and 823 are obtained, respectively. A case where only the configuration echo data 812 is measured and the sensitivity distribution 822 is not directly obtained is shown. However, the present invention is not limited to this case, and there may be at least two adjacent slices.

このような場合、相前後するスライス801と803の感度分布821,823からスライス802の感度分布822を補間処理により求める。この補間処理は公知の補間処理のいずれも利用することができる。例えば単純に線形補間を使用することができる。補間処理によって求められた感度分布822を使用してそのスライス802において折り返し展開処理を行って画像再構成を行う。   In such a case, the sensitivity distribution 822 of the slice 802 is obtained by interpolation processing from the sensitivity distributions 821 and 823 of the slices 801 and 803 that follow each other. Any of the known interpolation processes can be used for this interpolation process. For example, simple linear interpolation can be used. Using the sensitivity distribution 822 obtained by the interpolation processing, the image is reconstructed by performing the folding expansion processing in the slice 802.

一方、感度分布用エコーデータを計測して直接感度分布を求めたスライス801と803は、その求めた感度分布821,823から折り返し展開処理を行ってそれぞれ画像再構成を行う。
本発明を適用したMRI装置の図2に示す一実施形態において、この補間処理はCPU58で行われる。つまり、磁気ディスク68に記憶されたスライス801と803の感度分布821と823をRAM72に読み込み、CPU58で補間処理を行ってスライス802の感度分布822を求め、これを使用してスライス802において折り返し展開処理を行う。
On the other hand, the slices 801 and 803 that have directly obtained the sensitivity distribution by measuring the sensitivity distribution echo data are subjected to folding expansion processing from the obtained sensitivity distributions 821 and 823 to respectively perform image reconstruction.
In one embodiment shown in FIG. 2 of the MRI apparatus to which the present invention is applied, this interpolation processing is performed by the CPU 58. In other words, the sensitivity distributions 821 and 823 of the slices 801 and 803 stored in the magnetic disk 68 are read into the RAM 72, and interpolation processing is performed by the CPU 58 to obtain the sensitivity distribution 822 of the slice 802. Process.

本発明を適用した垂直磁場方式(開放型)のMRI装置の一実施形態に関する全体斜視図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an overall perspective view of an embodiment of a vertical magnetic field type (open type) MRI apparatus to which the present invention is applied. 図1のMRI装置の構成をより詳細な機能毎に分解したブロック構成を示す図。The figure which shows the block structure which decomposed | disassembled the structure of the MRI apparatus of FIG. 1 for every more detailed function. エコーデータのk空間上の配置を示す図。(a)は通常撮影の配置を示す図で、(b)はPCM法による配置を示す図で、(c)はSCM法による配置を示す図。The figure which shows arrangement | positioning in k space of echo data. (A) is a figure which shows arrangement | positioning of normal imaging | photography, (b) is a figure which shows arrangement | positioning by PCM method, (c) is a figure which shows arrangement | positioning by SCM method. 本発明の第1の実施形態の一実施例を示す図。FIG. 3 is a diagram showing an example of the first embodiment of the present invention. 感度分布の作成における感度分布用エコーデータの第1の加算方法を示す図The figure which shows the 1st addition method of sensitivity distribution echo data in creation of sensitivity distribution 感度分布の作成における感度分布用エコーデータの第2の加算方法を示すShows the second method of adding echo data for sensitivity distribution in creating sensitivity distribution 本発明の第2の実施形態の一実施例を示す図。(a)は3回の撮像におけるスライス間の関係を示し、(b)は第1,第3撮像において計測されるエコーデータのk空間上の配置を示し、(c)は第2撮像において計測されるエコーデータのk空間上の配置を示す図。FIG. 10 is a diagram showing an example of the second embodiment of the present invention. (A) shows the relationship between slices in three imaging operations, (b) shows the arrangement of echo data measured in the first and third imaging in k-space, and (c) shows the measurement in the second imaging The arrangement | positioning in k space of echo data to be performed. 本発明の第3の実施形態の一実施例を示す図。The figure which shows one Example of the 3rd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…ガントリ、2…テーブル、3…筐体、4…処理装置、51…被検体、52…静磁場発生系、53…傾斜磁場発生系、54…シーケンサ、55…送信系、56…受信系、57…信号処理系、58…中央処理装置(CPU)、59…傾斜磁場コイル、60…傾斜磁場電源、61…高周波発信器、62…変調器、63…高周波増幅器、64a…高周波コイル(送信コイル)、64b…高周波コイル(受信コイル)、65…信号増幅器、66…直交位相検波器、67…A/D変換器、68…磁気ディスク、69…光ディスク、70…ディスプレイ、71…ROM、72…RAM、73…トラックボール又はマウス、74…キーボード   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Gantry, 2 ... Table, 3 ... Case, 4 ... Processing apparatus, 51 ... Subject, 52 ... Static magnetic field generation system, 53 ... Gradient magnetic field generation system, 54 ... Sequencer, 55 ... Transmission system, 56 ... Reception system 57 ... Signal processing system, 58 ... Central processing unit (CPU), 59 ... Gradient magnetic field coil, 60 ... Gradient magnetic field power supply, 61 ... High frequency transmitter, 62 ... Modulator, 63 ... High frequency amplifier, 64a ... High frequency coil (transmission) Coil), 64b ... high frequency coil (receiver coil), 65 ... signal amplifier, 66 ... quadrature detector, 67 ... A / D converter, 68 ... magnetic disk, 69 ... optical disk, 70 ... display, 71 ... ROM, 72 ... RAM, 73 ... trackball or mouse, 74 ... keyboard

Claims (9)

被検体からの核磁気共鳴信号を受信するための複数のRF受信コイルと、受信受信感度分布用の前記核磁気共鳴信号から前記RF受信コイル毎の受信感度分布を求める手段と、前記複数のRF受信コイルを用いて計測空間の位相エンコードステップを間引いて画像再構成用の前記核磁気共鳴信号を計測して該RF受信コイル毎の画像を再構成する手段と、前記再構成画像上に発生する折り返しアーチファクトを前記受信感度分布を用いて展開する手段と、前記被検体の複数のスライスを撮像する手段と、
を備えた磁気共鳴イメージング装置において、
前記受信感度分布を求める手段は、前記複数のスライスの内の所望のスライスにおける前記受信感度分布を、該複数のスライスの内の少なくとも二つのスライスにおける前記受信感度分布用核磁気共鳴信号又は前記受信感度分布を演算処理して求めることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
A plurality of RF receiving coils for receiving a nuclear magnetic resonance signal from a subject; means for obtaining a receiving sensitivity distribution for each RF receiving coil from the nuclear magnetic resonance signal for receiving receiving sensitivity distribution; and the plurality of RFs Means for measuring the nuclear magnetic resonance signal for image reconstruction by thinning out the phase encoding step of the measurement space using a reception coil, and reconstructing an image for each RF reception coil; and generated on the reconstructed image Means for developing a folding artifact using the reception sensitivity distribution; means for imaging a plurality of slices of the subject;
In a magnetic resonance imaging apparatus comprising:
The means for obtaining the reception sensitivity distribution is configured to obtain the reception sensitivity distribution in a desired slice of the plurality of slices, the reception sensitivity distribution nuclear magnetic resonance signal in at least two slices of the plurality of slices, or the reception. A magnetic resonance imaging apparatus characterized in that a sensitivity distribution is obtained by arithmetic processing.
請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置において、前記受信感度分布を求める手段は、前記複数のスライスにおいてスライス毎の前記受信感度分布を順次求めることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。   2. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the means for obtaining the reception sensitivity distribution sequentially obtains the reception sensitivity distribution for each slice in the plurality of slices. 請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置において、前記受信感度分布を求める手段は、前記複数のスライスにおいて前記受信感度分布を求めるスライスを離散的にして、前記折り返し展開手段は、受信感度分布を求めないスライスに該求めた受信感度分布を使用することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。   2. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the means for obtaining the reception sensitivity distribution discretizes slices for obtaining the reception sensitivity distribution in the plurality of slices, and the folding expansion means obtains the reception sensitivity distribution. A magnetic resonance imaging apparatus characterized in that the obtained reception sensitivity distribution is used for no slice. 請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置において、前記複数のスライスの内少なくとも一つのスライスを少なくとも2回以上重複して撮像する場合、該重複計測されたスライスにおける前記受信受信感度分布用核磁気共鳴信号の計測回数を該重複回数未満とすることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。   2. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein when at least one slice of the plurality of slices is imaged at least twice more than once, the reception and reception sensitivity distribution nuclear magnetic resonance in the slice that has been measured twice. A magnetic resonance imaging apparatus characterized in that the number of signal measurements is less than the number of overlaps. 請求項4に記載の磁気共鳴イメージング装置において、前記受信感度分布を求める手段は、前記重複計測されたスライスにおいて重複計測された受信受信感度分布用核磁気共鳴信号を前記演算処理した後に該スライスにおける受信感度分布を求め、前記折り返し展開手段は、該受信感度分布を該スライスに共通して使用することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。   5. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 4, wherein the means for obtaining the reception sensitivity distribution is obtained by performing the arithmetic processing on the nuclear magnetic resonance signal for the reception reception sensitivity distribution that has been subjected to the overlap measurement in the slice that has been subjected to the overlap measurement. A magnetic resonance imaging apparatus characterized in that a reception sensitivity distribution is obtained, and the folding expansion means uses the reception sensitivity distribution in common for the slices. 請求項1乃至5に記載の磁気共鳴イメージング装置において、前記演算処理に採用されるスライス枚数が、前記各RF受信コイルの受信感度分布の空間的変化に対応して決定されることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。   6. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the number of slices employed in the calculation processing is determined in accordance with a spatial change in reception sensitivity distribution of each RF reception coil. Magnetic resonance imaging device. 請求項1乃至5に記載の磁気共鳴イメージング装置において、前記演算処理に採用されるスライス枚数が、演算処理後の受信受信感度分布用核磁気共鳴信号又はこの信号から求められる受信感度分布のSN比に対応して決定されることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。   6. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the number of slices employed in the calculation process is an SNR of a reception sensitivity distribution obtained from the nuclear magnetic resonance signal for reception reception sensitivity distribution after the calculation process or the signal. The magnetic resonance imaging apparatus is determined in accordance with 請求項1乃至7に記載の磁気共鳴イメージング装置において、前記演算処理は、前記少なくとも二つのスライスにおける前記受信受信感度分布用核磁気共鳴信号又は前記受信感度分布を複素加算又は複素加算平均又は複素幾何平均することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。   8. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the arithmetic processing is performed by performing a complex addition, a complex addition average, or a complex geometry on the reception reception sensitivity distribution nuclear magnetic resonance signal or the reception sensitivity distribution in the at least two slices. A magnetic resonance imaging apparatus characterized by averaging. 請求項1乃至8に記載の磁気共鳴イメージング装置において、前記受信受信感度分布用核磁気共鳴信号の計測を、前記画像再構成用核磁気共鳴信号の計測の際に前記計測空間における低空間周波数領域の計測の際に実行することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。   9. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the measurement of the reception magnetic resonance signal for receiving reception sensitivity distribution is performed in a low spatial frequency region in the measurement space when measuring the nuclear magnetic resonance signal for image reconstruction. A magnetic resonance imaging apparatus, which is executed at the time of measurement.
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