JP2008023338A - 動的な磁気共鳴撮像方法ならびに磁気共鳴装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】各部分データセット63について、複数の不完全なサブデータセット67が記録され、各不完全なサブデータセット67がそれぞれ1つの個別画像に割り当てられ、不完全なサブデータセット67の記録が部分データセット63に付属する走査格子に沿って、交替する異なった走査パターンにより行なわれ、異なった走査パターンにおいてそれぞれ部分データセット63に付属する走査格子の異なった格子点が走査され、部分データセット63の少なくとも一部において不完全なサブデータセット67から完全なサブデータセットが再構成され、各個別画像において個別画像に割り当てられた完全なサブデータセットの少なくとも一部が再構成のために使用されることによって、個別画像が再構成される。
【選択図】図3
Description
Madore B.et al,"Unaliasing by Fourier−Encoding the Overlaps Using the Temporal Dimension(UNFOLD),Applied to Cardiac Iaging and fMRI",Magn.Reson.Med.42:813−828,1999 Peter Kellman,Frederick H.Epstein,Elliot R.McVeigh."Adaptive sensitivity encoding incorporating temporal filtering(TSENSE)",Magn.Reson.Med.45:846−852,2001 Jeffrey Tsao,Peter Boesiger,Klaas P.Pruessmann."k−t BLAST and k−t Sense:Dynamic MRI with high frame rate exploiting spatiotemporal correlations",Magn.Reson.Med.50:1031−1042,2003 Felix A.Breuer,Peter Kellman,Mark A.Griswold,Peter M.Jakob,"Dynamic autocalibrated parallel imaging using temporal GRAPPA(TGRAPPA)",Magn.Reson.Med.53:981−985,2005 Hansen Michael S.et al,"k−t BLAST reconstruction from non−Cartesian k−t space sampling",Magn.Reson.Med.55:85−91,2006 J.G.Pipe,"Periodically Rotated Overlapping Parallel Lines with Enhanced Reconstruction(PROPELLER)MRI;Application to Motion Correction",ISMRM 1999,abstract No.242 J.G.Pipe,"Periodically Rotated Overlapping Parallel Lines with Enhanced Reconstruction(PROPELLER)MRI;Application to Contrast−Enhanced MRA",ISMRM 1999,abstract No.157 J.G.Pipe,"Motion Correction with PROPELLER MRI:application to head motion and free−breathing cardiac imaging",Magn.Reson.Med.42:263−969,1999
走査すべきk空間が複数の部分データセットにて分割されて走査され、各部分データセットの走査点がk空間セグメントのデカルト走査格子(cartesian scan grid;直交走査格子とも呼ばれている)の格子点に対応し、k空間セグメントのデカルト走査格子が互いに回転している画像シリーズの記録および作成方法において、
各部分データセットについて、複数の不完全なサブデータセットが記録され、各不完全なサブデータセットがそれぞれ1つの個別画像に割り当てられ、不完全なサブデータセットの記録が、部分データセットに付属する走査格子に沿って、交替する異なった走査パターンにより行なわれ、異なった走査パターンにおいて、それぞれ部分データセットに付属する走査格子の異なった格子点が走査され、
部分データセットの少なくとも一部において不完全なサブデータセットから完全なサブデータセットが再構成され、
各個別画像においてこの個別画像に割り当てられた完全なサブデータセットの少なくとも一部が再構成のために使用されることによって、個別画像が再構成される。
図2はデカルト走査格子(cartesian scan grid;直交走査格子とも呼ばれている)に沿ってそれぞれ1つの走査が行なわれる個別のk空間セグメントを有するk空間のプロペラ(PROPELLER)状の覆いを示し、
図3は部分データセットおよびサブデータセットの記録に分割された心周期中の測定データの記録の概観を示し、
図4は測定データからなる画像シリーズの個別画像の再構成についての概観を示し、
図5は本発明による方法の概略的経過を示す。
NP=(TA/TS)A,2
ただし、記号(・)A,2は、括弧内にある値がすぐ次に小さい整数に丸められることを意味し、その整数は偶数でありかつ空間時間的加速係数Aの倍数である。
S(ky,kx,nc,f0)=0
−(L/2)2≦ky<−(L/2)2+L
−M/2≦kx<M/2
l≦nc≦Nc
s〜dynamic(ky,kx,nc,f0)≠0
−(L/2)2≦ky<−(L/2)2+L
−M/2≦kx<M/2
l≦nc≦Nc
1≦n≦NP
sstatic(ky,kx,nc)=(A/NP)Σs(ky,kx,nc,tn
)
ただし、シグマはここではn=1からn=NPまでの積算記号である。
s(ky,kx,nc,tn)≠0の場合、
sdynamic(ky,kx,nc,tn)=s(ky,kx,nc,tn)−sstatic(ky,kx,nc)
その他の場合、
sdynamic(ky,kx,nc,tn)=0
S〜dynamic(ky,kx,nc,fn),−NP/2≦n<NP/2
なる付属の時間的周波数スペクトルを得るために、t軸に沿ってフーリエ変換される(変換長NPを有する離散フーリエ変換)。
m=j・NP/Aおよび
Aが奇数の場合、−(A−1)/2≦j≦(A−1)/2、j≠0
Aが偶数の場合、−A/2≦j≦A/2、j≠0
が当てはまる周波数fmの中心に位置決めされている周波数帯域である。このようにして、残っているアーチファクトが抑制される。
上述の如き実施例の場合には1つのスライスの完全記録のために約6〜7個の心拍動が必要であるのに対して、純粋なデカルト走査およびセグメント化の場合には4〜5個の心拍動で十分である。これは次の式、すなわち、
HBCartesian=M/(S×A)
からも得られる。これは確かに僅かに高速であるが、しかしこの場合にも、患者が記録中に典型的に呼吸を完全に停止することができないという記録時の問題が発生する。これは心拍動の間に運動が発生することを前提とする。
本発明による方法は、純粋なデカルト走査に比べて、本発明による方法を加速するために利用可能である他の利点を有する。
ここでは、本発明による方法と、時間的シリーズが純粋なデカルト式のセグメント化されたk空間走査により撮影される従来の方法との画像再構成時間の比較を、例えばUNFOLD、TSENSE、kt−BLAST、kt−SENSEおよびTGRAPPAのような明細書の背景技術の項において述べた方法を用いて行なう。
3 測定室
5 クライオマグネット
7 主磁場
9 患者用寝台
13 ボディコイル
15 パルス発生ユニット
17 パルスシーケンス制御ユニット
19 高周波増幅器
21 傾斜磁場コイル
23 傾斜磁場コイル制御ユニット
25 局所コイル
27 高周波前置増幅器
29 受信ユニット
31 画像処理ユニット
33 操作コンソール
35 メモリユニット
37 コンピュータユニット
39 送受信切替器
51 k空間マトリックス
53 k空間セグメント
55 デカルト走査格子
57 k空間行
59 中央円形範囲
61 ECG曲線
63 部分データセット
65 R波
67 不完全なサブデータセット
69 個別画像
71 完全なサブデータセット
81〜85 ステップ
Claims (14)
- 磁気共鳴技術により、準周期性運動を有する器官の一連の個別画像(69)を含み時間分解された画像シリーズを記録および作成するために、
走査すべきk空間(51)が複数の部分データセット(63)にて分割されて走査され、各部分データセット(63)の走査点がk空間セグメント(53)のデカルト走査格子(55)の格子点に対応し、k空間セグメント(53)のデカルト走査格子(55)が互いに回転している画像シリーズの記録および作成方法において、
各部分データセット(63)について、複数の不完全なサブデータセット(67)が記録され、各不完全なサブデータセット(67)がそれぞれ1つの個別画像(69)に割り当てられ、不完全なサブデータセット(67)の記録が部分データセット(63)に付属する走査格子(55)に沿って、交替する異なった走査パターンにより行なわれ、異なった走査パターンにおいてそれぞれ部分データセット(63)に付属する走査格子(55)の異なった格子点が走査され、
部分データセット(63)の少なくとも一部において不完全なサブデータセット(67)から完全なサブデータセット(71)が再構成され、
各個別画像(69)において個別画像(69)に割り当てられた完全なサブデータセット(71)の少なくとも一部が再構成のために使用されることによって、個別画像(69)が再構成される
ことを特徴とする画像シリーズの記録および作成方法。 - 1つの部分データセット(63)の不完全なサブデータセット(67)が直接的に相次いで記録されることを特徴とする請求項1記載の方法。
- 1つの部分データセット(63)の不完全なサブデータセット(67)の記録が器官の準周期性運動を表わす1つのトリガ点(65)に基づいて行なわれることを特徴とする請求項1又は2記載の方法。
- 不完全なサブデータセット(67)全体の記録によって、部分データセット(63)に付属する走査格子(55)の全ての格子点が走査されることを特徴とする請求項1乃至3の1つに記載の方法。
- 不完全なサブデータセット(67)全体の記録によって、部分データセット(63)に付属する走査格子(55)の全ての格子点が複数回走査されることを特徴とする請求項1乃至4の1つに記載の方法。
- 不完全なサブデータセット(67)の記録時に使用される異なった走査パターンが周期的に交替することを特徴とする請求項1乃至5の1つに記載の方法。
- 各走査パターンにおいて走査格子(55)の各A番目のk空間行(57)だけが走査されることによって特徴付けられているA個の異なった走査パターンが使用され、走査されたk空間行(57)が走査パターンごとにずらされていることを特徴とする請求項1乃至6の1つに記載の方法。
- 不完全なサブデータセット(67)の記録は、空間感度が異なっている複数のコイル要素により行なわれ、不完全なサブデータセット(67)から完全なサブデータセット(71)を再構成する際に個々のコイル要素の感度情報が使用されることを特徴とする請求項1乃至7の1つに記載の方法。
- 不完全なサブデータセット(67)から完全なサブデータセット(71)を再構成することは中央のk空間範囲に割り当てられている他の完全な補助データセットにより行なわれることを特徴とする請求項1乃至8の1つに記載の方法。
- 個々のk空間セグメント(53)がk空間(51)の中心点を中心にして互いに回転していることを特徴とする請求項1乃至9の1つに記載の方法。
- 補助データセットが不完全なサブデータセット(67)から求められることを特徴とする請求項10記載の方法。
- 補助データセットが不完全なサブデータセット(67)に付加して一緒に記録されることを特徴とする請求項9又は10記載の方法。
- 請求項1乃至12の1つに記載の方法を実施するように構成されているコンピュータユニット(37)を有する磁気共鳴装置。
- 磁気共鳴装置(1)に接続されているコンピュータユニット(37)上で走るときに、請求項1乃至12の1つに記載の方法を実行可能にする手段を提供するコンピュータソフトウェア製品。
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