JP2008212449A - Magnetic resonance imaging apparatus and magnetic resonance imaging data processing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は磁気共鳴イメージング装置および磁気共鳴イメージングデータ処理方法に係り、特に、フェーズドアレイコイルの位置を表示することができるようにした磁気共鳴イメージング装置および磁気共鳴イメージングデータ処理方法に関する。 The present invention relates to a magnetic resonance imaging apparatus and a magnetic resonance imaging data processing method, and more particularly, to a magnetic resonance imaging apparatus and a magnetic resonance imaging data processing method capable of displaying the position of a phased array coil.
磁気共鳴(MR)イメージングは、静磁場中に置かれた被検体の原子核スピンをそのラーモア周波数の高周波信号で時期的に励起し、この励起に伴って発生したNMR信号を用いて画像を再構成する撮像法である。この撮像法を実施する磁気共鳴イメージング装置は、いまや、必須の医用モダリティになっている。 Magnetic resonance (MR) imaging uses a high-frequency signal of the Larmor frequency to periodically excite the nuclear spin of an object placed in a static magnetic field, and reconstructs the image using the NMR signal generated by this excitation. This is an imaging method. Magnetic resonance imaging devices that implement this imaging method are now an essential medical modality.
近年、磁気共鳴イメージング装置においては、被検体の体表付近からの信号を効率よく検出し、ノイズの寄与する領域を小さく抑えることができることから、高いSN比(Signal to Noise Ratio)を得ることが可能な表面コイルが用いられるようになってきている。特に、複数の表面コイルを所望の位置に配列させて形成されるフェーズドアレイコイル(PAC:Phased Array Coil)が提案されており、これにより、同じ大きさの1つのコイルを使用した場合に比べてより高いSN比や、より広い感度領域が得ることができる。 In recent years, in a magnetic resonance imaging apparatus, a signal from the vicinity of the body surface of a subject can be detected efficiently, and the area contributed by noise can be kept small, so that a high signal-to-noise ratio (Signal to Noise Ratio) can be obtained. Possible surface coils are being used. In particular, a phased array coil (PAC) formed by arranging a plurality of surface coils at a desired position has been proposed, which makes it possible to use a single coil of the same size. A higher SN ratio and a wider sensitivity range can be obtained.
ところで、磁気共鳴イメージング装置では、各表面コイルから得られるNMR信号のSN比が好適となるようにするために、予め各表面コイルの感度分布を求め、各表面コイルの位置を検出する必要がある。 By the way, in a magnetic resonance imaging apparatus, in order to make the S / N ratio of the NMR signal obtained from each surface coil suitable, it is necessary to obtain the sensitivity distribution of each surface coil in advance and detect the position of each surface coil. .
そこで、各表面コイルの位置を検出する技術が提案されている(例えば特許文献1乃至特許文献2参照)。
Therefore, a technique for detecting the position of each surface coil has been proposed (see, for example,
また、フェーズドアレイコイルのうち、磁気共鳴イメージング装置における幾何学的な位置が予め分かっている表面コイルの位置情報を用いて、フェーズドアレイコイルの位置を表示する技術も提案されている。
しかしながら、従来の技術では、フェーズドアレイコイルのうち、磁気共鳴イメージング装置における幾何学的な位置が予め分かっている表面コイルの位置情報を用いて、フェーズドアレイコイルの位置を表示することはできるが、位置が表示されるフェーズドアレイコイルが、磁気共鳴イメージング装置における幾何学的な位置が予め分かっている表面コイルに限定されてしまったり、あるいは、例えば被検体に対して可動式の表面コイルの位置を正確に検出して表示することは困難であるという課題があった。 However, in the conventional technology, among the phased array coils, it is possible to display the position of the phased array coil using the position information of the surface coil whose geometric position in the magnetic resonance imaging apparatus is known in advance. The phased array coil whose position is displayed is limited to the surface coil whose geometric position in the magnetic resonance imaging apparatus is known in advance, or, for example, the position of the movable surface coil with respect to the subject is changed. There was a problem that it was difficult to accurately detect and display.
また、表面コイルの位置を検出する際に、各表面コイルの感度分布それ自体は表示されておらず、オペレータが実際の各表面コイルの感度分布を把握することは困難であるという課題もあった。 In addition, when detecting the position of the surface coil, the sensitivity distribution of each surface coil itself is not displayed, and it is difficult for the operator to grasp the actual sensitivity distribution of each surface coil. .
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、フェーズドアレイコイルの感度分布を表示するとともに、フェーズドアレイコイルの位置を正確に、かつ、簡単に表示することができる磁気共鳴イメージング装置および磁気共鳴イメージングデータ処理方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a situation, and displays a sensitivity distribution of the phased array coil and can accurately and easily display the position of the phased array coil. It is another object of the present invention to provide a magnetic resonance imaging data processing method.
本発明の磁気共鳴イメージング装置は、上述した課題を解決するために、フェーズドアレイコイルを用いてダイナミックスキャンの実行を制御する制御手段と、前記制御手段によるフェーズドアレイコイルを用いてダイナミックスキャンの実行の際に、フェーズドアレイコイルの感度マップを生成する第1の生成手段と、第1の生成手段により生成された感度マップにおける信号強度または信号位相の変化率に基づいて、エンコード方向の信号強度の変化を示す感度分布を生成する第2の生成手段と、第2の生成手段により生成された感度分布を用いて、フェーズドアレイコイルを形成する各表面コイルの位置を算出する第1の算出手段と、第1の算出手段により算出された表面コイルの位置に従い、感度マップ上に感度分布を重畳して表示する表示手段とを備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a magnetic resonance imaging apparatus of the present invention controls a dynamic scan using a phased array coil by using a phased array coil, and performs a dynamic scan using the phased array coil by the control means. In this case, the first generation means for generating the sensitivity map of the phased array coil, and the change in the signal strength in the encoding direction based on the change rate of the signal intensity or the signal phase in the sensitivity map generated by the first generation means. A first generation unit that generates a sensitivity distribution indicating the position, a first calculation unit that calculates the position of each surface coil that forms the phased array coil, using the sensitivity distribution generated by the second generation unit; The sensitivity distribution is superimposed and displayed on the sensitivity map according to the position of the surface coil calculated by the first calculation means. Characterized in that it comprises a display means that.
本発明の磁気共鳴イメージング装置は、上述した課題を解決するために、フェーズドアレイコイルを用いてダイナミックスキャンの実行を制御する制御手段と、制御手段によるフェーズドアレイコイルを用いてダイナミックスキャンの実行の際に、フェーズドアレイコイルのG−Factorを生成する第1の生成手段と、第1の生成手段により生成されたG−Factorに基づいて、エンコード方向の感度の変化を示す感度分布を生成する第2の生成手段と、第2の生成手段により生成された感度分布を用いて、フェーズドアレイコイルを形成する各表面コイルの位置を算出する第1の算出手段と、第1の算出手段により算出された表面コイルの位置に従い、G−Factor上に感度分布を重畳して表示する表示手段とを備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the magnetic resonance imaging apparatus of the present invention has a control unit that controls execution of a dynamic scan using a phased array coil, and a dynamic scan that uses the phased array coil by the control unit. In addition, a first generation unit that generates a G-Factor of the phased array coil and a second distribution that generates a sensitivity distribution indicating a change in sensitivity in the encoding direction based on the G-Factor generated by the first generation unit. The first calculating means for calculating the position of each surface coil forming the phased array coil using the sensitivity distribution generated by the generating means, the second generating means, and the first calculating means Display means for superimposing and displaying the sensitivity distribution on the G-Factor according to the position of the surface coil. And butterflies.
本発明の磁気共鳴イメージングデータ処理方法は、上述した課題を解決するために、フェーズドアレイコイルを用いてダイナミックスキャンの実行を制御する制御ステップと、前記制御ステップの処理によるフェーズドアレイコイルを用いてダイナミックスキャンの実行の際に、フェーズドアレイコイルの感度マップを生成する第1の生成ステップと、第1の生成ステップの処理により生成された感度マップにおける信号強度または信号位相の変化率に基づいて、エンコード方向の信号強度の変化を示す感度分布を生成する第2の生成ステップと、第2の生成ステップの処理により生成された感度分布を用いて、フェーズドアレイコイルを形成する各表面コイルの位置を算出する第1の算出ステップと、第1の算出ステップの処理により算出された表面コイルの位置に従い、感度マップ上に感度分布を重畳して表示する表示ステップを含むことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a magnetic resonance imaging data processing method of the present invention controls a dynamic scan using a phased array coil using a phased array coil, and dynamically uses a phased array coil obtained by the process of the control step. A first generation step for generating a sensitivity map of the phased array coil during execution of the scan, and encoding based on the rate of change of the signal intensity or signal phase in the sensitivity map generated by the processing of the first generation step The position of each surface coil forming the phased array coil is calculated using a second generation step for generating a sensitivity distribution indicating a change in signal strength in the direction and the sensitivity distribution generated by the processing of the second generation step. First calculation step to be performed and calculation by the processing of the first calculation step According to the position of the surface coil, characterized in that it comprises a display step of displaying by superimposing the sensitivity distribution on the sensitivity map.
本発明の磁気共鳴イメージングデータ処理方法は、上述した課題を解決するために、フェーズドアレイコイルを用いてダイナミックスキャンの実行を制御する制御ステップと、制御ステップの処理によるフェーズドアレイコイルを用いてダイナミックスキャンの実行の際に、フェーズドアレイコイルのG−Factorを生成する第1の生成ステップと、第1の生成ステップの処理により生成されたG−Factorに基づいて、エンコード方向の感度の変化を示す感度分布を生成する第2の生成ステップと、第2の生成ステップの処理により生成された感度分布を用いて、フェーズドアレイコイルを形成する各表面コイルの位置を算出する第1の算出ステップと、第1の算出ステップの処理により算出された表面コイルの位置に従い、G−Factor上に感度分布を重畳して表示する表示ステップとを含むことを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, a magnetic resonance imaging data processing method according to the present invention includes a control step for controlling execution of a dynamic scan using a phased array coil, and a dynamic scan using a phased array coil by the processing of the control step. The first generation step for generating the G-Factor of the phased array coil and the sensitivity indicating the change in the sensitivity in the encoding direction based on the G-Factor generated by the processing of the first generation step A second generation step for generating a distribution; a first calculation step for calculating the position of each surface coil forming the phased array coil using the sensitivity distribution generated by the processing of the second generation step; According to the position of the surface coil calculated by the processing of the
本発明の磁気共鳴イメージング装置においては、フェーズドアレイコイルを用いてダイナミックスキャンの実行が制御され、フェーズドアレイコイルを用いてダイナミックスキャンの実行の際に、フェーズドアレイコイルの感度マップが生成され、生成された感度マップにおける信号強度または信号位相の変化率に基づいて、エンコード方向の信号強度の変化を示す感度分布が生成され、生成された感度分布を用いて、フェーズドアレイコイルを形成する各表面コイルの位置が算出され、算出された表面コイルの位置に従い、感度マップ上に感度分布が重畳して表示される。 In the magnetic resonance imaging apparatus of the present invention, the execution of the dynamic scan is controlled using the phased array coil, and the sensitivity map of the phased array coil is generated and generated when the dynamic scan is executed using the phased array coil. A sensitivity distribution indicating a change in signal intensity in the encoding direction is generated based on the rate of change in signal intensity or signal phase in the sensitivity map, and the generated sensitivity distribution is used to generate a phased array coil for each surface coil. The position is calculated, and the sensitivity distribution is superimposed and displayed on the sensitivity map according to the calculated position of the surface coil.
本発明の磁気共鳴イメージング装置においては、フェーズドアレイコイルを用いてダイナミックスキャンの実行が制御され、フェーズドアレイコイルを用いてダイナミックスキャンの実行の際に、フェーズドアレイコイルのG−Factorが生成され、生成されたG−Factorに基づいて、エンコード方向の感度の変化を示す感度分布が生成され、生成された感度分布を用いて、フェーズドアレイコイルを形成する各表面コイルの位置が算出され、算出された表面コイルの位置に従い、G−Factor上に感度分布が重畳して表示される。 In the magnetic resonance imaging apparatus of the present invention, the execution of the dynamic scan is controlled using the phased array coil, and the G-Factor of the phased array coil is generated and generated when the dynamic scan is executed using the phased array coil. Based on the G-Factor, a sensitivity distribution indicating a change in sensitivity in the encoding direction is generated, and the position of each surface coil forming the phased array coil is calculated using the generated sensitivity distribution. The sensitivity distribution is superimposed and displayed on the G-Factor according to the position of the surface coil.
本発明の磁気共鳴イメージングデータ処理方法においては、フェーズドアレイコイルを用いてダイナミックスキャンの実行が制御され、フェーズドアレイコイルを用いてダイナミックスキャンの実行の際に、フェーズドアレイコイルの感度マップが生成され、生成された感度マップにおける信号強度または信号位相の変化率に基づいて、エンコード方向の信号強度の変化を示す感度分布が生成され、生成された感度分布を用いて、フェーズドアレイコイルを形成する各表面コイルの位置が算出され、算出された表面コイルの位置に従い、感度マップ上に感度分布が重畳して表示される。 In the magnetic resonance imaging data processing method of the present invention, the execution of the dynamic scan is controlled using the phased array coil, and the sensitivity map of the phased array coil is generated when the dynamic scan is executed using the phased array coil. Based on the signal intensity or signal phase change rate in the generated sensitivity map, a sensitivity distribution indicating a change in signal intensity in the encoding direction is generated, and each surface forming the phased array coil using the generated sensitivity distribution The position of the coil is calculated, and the sensitivity distribution is superimposed and displayed on the sensitivity map according to the calculated position of the surface coil.
本発明の磁気共鳴イメージングデータ処理方法においては、フェーズドアレイコイルを用いてダイナミックスキャンの実行が制御され、フェーズドアレイコイルを用いてダイナミックスキャンの実行の際に、フェーズドアレイコイルのG−Factorが生成され、生成されたG−Factorに基づいて、エンコード方向の感度の変化を示す感度分布が生成され、生成された感度分布を用いて、フェーズドアレイコイルを形成する各表面コイルの位置が算出され、算出された表面コイルの位置に従い、G−Factor上に感度分布が重畳して表示される。 In the magnetic resonance imaging data processing method of the present invention, the execution of the dynamic scan is controlled using the phased array coil, and the G-Factor of the phased array coil is generated when the dynamic scan is executed using the phased array coil. Based on the generated G-Factor, a sensitivity distribution indicating a change in sensitivity in the encoding direction is generated, and the position of each surface coil forming the phased array coil is calculated using the generated sensitivity distribution. The sensitivity distribution is superimposed and displayed on the G-Factor according to the position of the surface coil.
本発明によれば、フェーズドアレイコイルの位置を正確に、かつ、簡単に表示することができる。 According to the present invention, the position of the phased array coil can be accurately and easily displayed.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明に係る磁気共鳴イメージング装置20の構成を表している。
FIG. 1 shows a configuration of a magnetic
図1に示されるように、磁気共鳴イメージング装置20は、静磁場を形成する筒状の静磁場用磁石21と、静磁場用磁石21の内部に設けられたシムコイル22、傾斜磁場コイルユニット23、およびRFコイルユニット24により構成されている。これらユニットは、磁気共鳴イメージング装置20の図示せぬガントリに内蔵されている。
As shown in FIG. 1, the magnetic
また、磁気共鳴イメージング装置20には制御系25が備えられる。制御系25は、静磁場電源26、傾斜磁場電源27、シムコイル電源28、送信器29、受信器30、シーケンスコントローラ31、およびコンピュータ32を具備している。制御系25の傾斜磁場電源27は、X軸傾斜磁場電源27x、Y軸傾斜磁場電源27y、およびZ軸傾斜磁場電源27zで構成される。また、コンピュータ32には、入力装置33、表示装置34、演算装置35、および記憶装置36が備えられる。
The magnetic
静磁場用磁石21は静磁場電源26に接続されており、この静磁場用磁石21は、静磁場電源26から供給された電流により撮像領域に静磁場を形成する。なお、静磁場用磁石21は超伝導コイルで構成される場合が多く、一般的に、励磁の際には静磁場用磁石21は静磁場電源26に接続され、この静磁場電源26から静磁場用磁石21に電流が供給されるが、一旦励磁された後においては、静磁場用磁石21と静磁場電源26とは非接続状態とされる。また、静磁場用磁石21を永久磁石により構成するようにし、静磁場電源26を設けないようにしてもよい。
The static
また、静磁場用磁石21の内側には、同軸上に筒状のシムコイル22が設けられる。シムコイル22はシムコイル電源28に接続されており、シムコイル電源28から供給される電流により静磁場を均一化する。
A
傾斜磁場コイルユニット23は、X軸傾斜磁場コイル23x、Y軸傾斜磁場コイル23y、およびZ軸傾斜磁場コイル23zにより構成されており、静磁場用磁石21の内部において筒状に形成される。傾斜磁場コイルユニット23の内側には寝台37が設けられており、寝台37には被検体Pがセットされ、傾斜磁場コイルユニット23の内側の領域は撮像領域とされる。RFコイルユニット24は図示せぬガントリに内蔵されずに、寝台37や被検体P近傍に設けるようにしてもよい。
The gradient magnetic
また、傾斜磁場コイルユニット23は、傾斜磁場電源27に接続される。すなわち、傾斜磁場コイルユニット23のX軸傾斜磁場コイル23x、Y軸傾斜磁場コイル23y、およびZ軸傾斜磁場コイル23zは、それぞれ、傾斜磁場電源27のX軸傾斜磁場電源27x、Y軸傾斜磁場電源27yおよびZ軸傾斜磁場電源27zと接続される。
The gradient magnetic
そして、X軸傾斜磁場電源27x、Y軸傾斜磁場電源27yおよびZ軸傾斜磁場電源27zからそれぞれX軸傾斜磁場コイル23x、Y軸傾斜磁場コイル23yおよびZ軸傾斜磁場コイル23zに供給された電流により、傾斜磁場コイルユニット23の内側の撮像領域にそれぞれX軸方向の傾斜磁場Gx、Y軸方向の傾斜磁場Gy、およびZ軸方向の傾斜磁場Gzが形成される。
The X-axis gradient magnetic
RFコイルユニット24は、送信器29および受信器30と接続される。RFコイルユニット24は、送信器29から高周波信号を受けて被検体Pに送信し、被検体P内部の原子核スピンの高周波信号による励起に伴って発生したNMR信号を受信する。
The
図2は、図1のRFコイルユニット24の詳細な構成を表している。なお、図3は図2に示される、被検体Pの体表側に設けられる表面コイル24cの配置例を示しており、図4は図2に示される、被検体Pの背面側に設けられる表面コイル24cの配置例を示している。
FIG. 2 shows a detailed configuration of the
図2に示されるように、RFコイルユニット24は、筒状の全身用(WB:whole-body)コイル24aとフェーズドアレイコイル24bを備えている。フェーズドアレイコイル24bは、複数の表面コイル24cを備えており、これらの表面コイル24cは被検体Pの体表側と背面側とにそれぞれ複数配置される。
As shown in FIG. 2, the
例えば図3に示されるように、被検体Pの体表側には、広範囲の撮影部位がカバーされるように例えばx方向に4列、z方向に8列の合計32個の表面コイル24cが配置される。また、例えば図4に示されるように、被検体Pの背面側にも同様に広範囲の撮影部位がカバーされるようにx方向に例えば4列、z方向に8列の合計32個の表面コイル24cが配置される。なお、背面側では、被検体Pの背骨の存在を考慮した感度向上の観点から、体軸付近に他の表面コイル24cよりも小さい表面コイル24cが配置される。
For example, as shown in FIG. 3, a total of 32
一方、受信器30は、デュプレクサ30a,アンプ30b、切換合成器30c、および受信系回路30dを備えている。デュプレクサ30aは、送信器29、WBコイル24aおよび、WBコイル24a用のアンプ30bに接続される。アンプ30bは、各表面コイル24cおよびWBコイル24aの数だけ設けられ、それぞれ個別に各表面コイル24cおよびWBコイル24aに接続される。切換合成器30cは、単一または複数個設けられ、切換合成器30cの入力側は、複数のアンプ30bを介して複数の表面コイル24cまたはWBコイル24aに接続される。受信系回路30dは、各表面コイル24cおよびWBコイル24aの数以下となるように所望の数だけ設けられ、切換合成器30cの出力側に設けられる。
On the other hand, the
WBコイル24aは、高周波信号の送信用のコイルとして用いることができる。また、WBコイル24aを受信用のコイルとして用いることもできる。勿論、NMR信号の受信用のコイルとして各表面コイル24cを用いるようにしてもよい。
The
このため、デュプレクサ30aは、送信器29から出力された送信用の高周波信号をWBコイル24aに与える一方、WBコイル24aにおいて受信されたNMR信号を受信器30内のアンプ24dを経由して切換合成器30cに与えるように構成されている。また、各表面コイル24cにおいて受信されたNMR信号もそれぞれ対応するアンプ24dを経由して切換合成器30cに出力されるように構成されている。
For this reason, the
切換合成器30cは、表面コイル24cやWBコイル24aから受けたNMR信号の合成処理および切換を行って、対応する受信系回路30dに出力するように構成されている。換言すれば、受信系回路30dの数に合わせて表面コイル24cやWBコイル24aから受けたNMR信号の合成処理および切換が切換合成器30cにおいて行われ、所望の複数の表面コイル24cを用いて撮影部位に応じた感度分布を形成して様々な撮影部位からのNMR信号を受信できるように構成されている。
The switching
但し、表面コイル24cを設けずに、WBコイル24aのみでNMR信号を受信するようにしてもよい。また、切換合成器30cを設けずに、表面コイル24cやWBコイル24aにおいて受信されたNMR信号を直接受信系回路30dに出力するようにしてもよい。さらに、より多くの表面コイル24cを広範囲にわたって配置することもできる。
However, the NMR signal may be received only by the
図5は、図2に示される、被検体Pの体表側に設けられる表面コイル24cの別の配置例を示しており、図6は図2に示される、被検体Pの背面側に設けられる表面コイル24cの別の配置例を示している。
FIG. 5 shows another arrangement example of the
図5および図6に示されるように、さらに多くの表面コイル24cを被検体Pの周囲に配置することができる。例えば図5の場合、x方向に4列、z方向に4列の16要素の表面コイル24cで構成されるコイルユニット24dがz方向に3つ配置されているため、合計48要素の表面コイル24cが被検体Pの体表側に設けられる。また、例えば図6の場合、x方向に4列、z方向に8列の32要素の表面コイル24cで構成されるコイルユニット24eが背骨側に、図示せぬ2要素の表面コイル24cを備えたコイルユニット24fが顎付近に、図示せぬ12要素の表面コイル24cを備えたコイルユニット24gが頭部にそれぞれは位置されるため、合計46要素の表面コイル24cが被検体Pの背面側に設けられる。そして、図5および図6に示されるように、被検体Pの体表側および背面側に表面コイル24cを配置すれば、合計94要素の表面コイル24cが被検体Pの周囲に配置されることとなる。各表面コイル24cは、図示せぬコイルポートを経由してそれぞれ専用のアンプ30bと接続される。
As shown in FIGS. 5 and 6, more surface coils 24 c can be arranged around the subject P. For example, in the case of FIG. 5, three
そして、多数の表面コイル24cを被検体Pの周囲に配置することによって、コイルや被検体Pの位置を移動させることなく複数の撮影部位からのデータを受信することが可能な全身用のフェーズドアレイコイル24bを形成することができる。WBコイル24aもそのコイルや被検体Pの位置を移動させることなく複数の撮影部位からのデータを受信することは可能であるが、全身用のフェーズドアレイコイル24bを受信用のコイルとして用いれば、より撮影部位に適した感度およびより良好なSNR (signal to noise ratio)でデータを受信することが可能となる。
Then, by arranging a number of surface coils 24c around the subject P, a phased array for the whole body capable of receiving data from a plurality of imaging regions without moving the position of the coil or the subject P. The
一方、図1に戻り、制御系25のシーケンスコントローラ31は、傾斜磁場電源27、送信器29および受信器30に接続される。シーケンスコントローラ31は、傾斜磁場電源27、送信器29および受信器30を駆動させるために必要な制御情報、例えば傾斜磁場電源27に印加すべきパルス電流の強度や印加時間、印加タイミング等の動作制御情報を記述したシーケンス情報を記憶するとともに、記憶された所定のシーケンスに従って傾斜磁場電源27、送信器29および受信器30を駆動させることによりX軸傾斜磁場Gx、Y軸傾斜磁場Gy,Z軸傾斜磁場Gzおよび高周波信号を発生させる。
On the other hand, returning to FIG. 1, the
また、シーケンスコントローラ31は、受信器30におけるNMR信号の検波およびA/D変換により得られた複素データである生データ(raw data)を受けてコンピュータ32に出力する。
The
このため、送信器29には、シーケンスコントローラ31から受けた制御情報に基づいて高周波信号をRFコイルユニット24に与える機能が備えられる一方、受信器30には、RFコイルユニット24から受けたNMR信号を検波して所要の信号処理を実行するとともにA/D変換することにより、デジタル化された複素データである生データを生成する機能と、生成した生データをシーケンスコントローラ31に与える機能とが備えられる。
Therefore, the
さらに、磁気共鳴イメージング装置20には、被検体PのECG信号を取得するECGユニット38が備えられる。ECGユニット38により取得されたECG信号はシーケンスコントローラ31を介してコンピュータ32に出力されるように構成される。また、寝台37は、寝台駆動装置39を備えている。寝台駆動装置39は、コンピュータ32と接続され、コンピュータ32からの制御によって寝台37の天板(table)を移動させてmoving table法やstepping-table法による撮像を行うことができるように構成される。moving table法は、撮影時に寝台37の天板を連続移動することによって移動方向に大きな撮影視野(FOV: field of view)を得る技術である。stepping-table法は、stationごとに寝台37の天板をステップ移動させて3D(dimensional)撮像する技術である。これらの技術は、全身撮像のように一度に撮像できないような広領域の撮像を行う場合に用いられる。寝台37を移動して収集された複数の画像は、コンピュータ32における合成処理によって互いに繋ぎ合わせることも可能である。
Further, the magnetic
また、コンピュータ32の演算装置35は、例えばCPU(Central Processing Unit)などからなり、コンピュータ32の記憶装置36に保存されているプログラムに従って各種の処理を実行するとともに、種々の制御信号を生成し、各部に供給することにより磁気共鳴イメージング装置20を統括的に制御する。勿論、プログラムによらず、特定の回路を設けてコンピュータ32を構成するようにしてもよい。
The
図7は、図1の磁気共鳴イメージング装置20のコンピュータ32が実行することができる機能的な構成を表している。
FIG. 7 shows a functional configuration that can be executed by the
シーケンスコントローラ制御部41は、オペレータにより入力装置33が操作されることにより入力された種々の情報に基づいて、シーケンスコントローラ31の駆動を統括的に制御する。シーケンスコントローラ制御部41は、例えばEPI(Echo Planar Imaging)や、フェーズドアレイコイル24bを用いたイメージングであるPI(Parallel Imaging)などのシーケンスをシーケンスコントローラ31に与えてダイナミックスキャンを実行させる。
The sequence
感度マップ生成部42は、シーケンスコントローラ31からシーケンスコントローラ制御部41を介して供給された生データ(raw data)を取得し、取得された生データをk空間(フーリエ空間)に配置するとともに、配置された生データに所定の信号処理を施すことにより感度マップを生成し、生成された感度マップを感度分布生成部43と表示制御部45に供給する。
The sensitivity
感度分布生成部43は、感度マップ生成部41から供給された感度マップを取得し、取得された感度マップにおける各信号強度に基づいて、エンコード方向の信号強度の変化を示す感度分布を生成し、生成された感度分布をコイル位置算出部44と表示制御部45に供給する。
The sensitivity
コイル位置算出部44は、感度分布生成部43から供給された感度分布を取得し、取得された感度分布を用いて所定の算出方法により、フェーズドアレイコイル24bを形成する各表面コイル24cの位置を算出し、算出された各表面コイル24cの位置に関する算出データを表示制御部45に供給する。
The coil
表示制御部45は、感度マップ生成部42から供給された感度マップを取得するとともに、感度分布生成部43から供給された感度分布を取得する。また、表示制御部45は、コイル位置算出部44から供給された各表面コイル24cの位置に関する算出データを取得し、取得された各表面コイル24cの位置に関する算出データに従い、感度マップ上に感度分布を重畳して表示装置34に表示させる。
The
次に、図8のフローチャートを参照して、図7の磁気共鳴イメージング装置20におけるコイル位置表示処理について説明する。このコイル位置表示処理は、オペレータにより入力装置33が操作されることにより、コイル位置表示処理を開始するとの指示が受け付けられることで、開始される。
Next, the coil position display process in the magnetic
ステップS1において、シーケンスコントローラ制御部41は、オペレータにより入力装置33が操作されることにより、コイル位置表示処理を開始するとの指示が受け付けられたか否かを判定し、コイル位置表示処理を開始するとの指示が受け付けられたと判定するまで待機する。
In step S <b> 1, the sequence
ステップS1においてコイル位置表示処理を開始するとの指示が受け付けられたと判定された場合、シーケンスコントローラ制御部41はステップS2で、オペレータにより入力装置33が操作されることにより選択された選択範囲において、フェーズドアレイコイル24bを用いたイメージングであるPI(Parallel Imaging)のシーケンスをシーケンスコントローラ31に与えてダイナミックスキャンを実行させる。
If it is determined in step S1 that an instruction to start the coil position display process has been received, the sequence
その後、シーケンスコントローラ制御部41は、シーケンスコントローラ31から供給された複素データである生データを逐次取得し、取得された生データを感度マップ生成部42に供給する。
Thereafter, the sequence
ステップS3において、感度マップ生成部42は、シーケンスコントローラ31からシーケンスコントローラ制御部41を介して供給された生データ(raw data)を取得し、取得された生データをk空間(フーリエ空間)に配置するとともに、配置された生データに所定の信号処理を施すことにより感度マップを生成し、生成された感度マップを感度分布生成部43と表示制御部45に供給する。
In step S3, the sensitivity
ステップS4において、感度分布生成部43は、感度マップ生成部41から供給された感度マップを取得し、取得された感度マップにおける各信号強度に基づいて、エンコード方向の信号強度の変化を示す感度分布を生成する。
In step S4, the sensitivity
例えば感度マップにおける読み出しエンコード方向の信号強度が順次加算され、加算された読み出しエンコード方向の信号強度が位相エンコード方向の所定の位置の感度とされ、エンコード方向(例えば位相エンコード方向)の信号強度の変化を示す感度分布として、例えば図9の斜線部分a乃至dに示されるような感度分布が生成される。なお、エンコード方向は、位相エンコード方向だけでなく、スライスエンコード方向でもよい。 For example, the signal strength in the readout encoding direction in the sensitivity map is sequentially added, and the added signal strength in the readout encoding direction is used as the sensitivity at a predetermined position in the phase encoding direction, and the signal strength in the encoding direction (for example, the phase encoding direction) changes. For example, sensitivity distributions as indicated by hatched portions a to d in FIG. 9 are generated. The encoding direction may be not only the phase encoding direction but also the slice encoding direction.
感度分布生成部43は、生成された感度分布をコイル位置算出部44と表示制御部45に供給する。
The sensitivity
ステップS5において、コイル位置算出部44は、感度分布生成部43から供給された感度分布を取得し、取得された感度分布を用いて所定の算出方法により、フェーズドアレイコイル24bを形成する各表面コイル24cの位置(例えば各表面コイル24cの中心位置など)を算出する。
In step S5, the coil
具体的には、コイル位置算出部44は、各表面コイル24cが予め有している感度分布の設定値と、実際に生成された感度分布とを比較して相関係数を算出し、例えば図10に示されるように、算出された相関係数を参照して各表面コイル24cの位置(例えば各表面コイル24cの中心位置)を算出する。勿論、各表面コイル24cが予め有している感度分布の設定値の代わりに、ファントムを用いて実際に求めた感度分布を用いるようにしてもよい。
Specifically, the coil
なお、ファントムの内部は均一であるのに対して実際の被検体Pの内部は均一ではないために、実際に生成される感度分布は、ファントムを用いて実際に求めた感度分布とは異なり、被検体Pのプロトン密度により影響を受ける。そこで、ファントムを用いて実際に求めた感度分布を用いて各表面コイル24cの位置(例えば各表面コイル24cの中心位置など)を算出する場合、WBコイル24aを用いて感度マップを生成し、生成されたWBコイル24aを用いた感度マップに基づいて、実際に表面コイル24cを用いた感度分布を補正し、補正された表面コイル24cを用いた感度分布と、ファントムを用いて実際に求めた感度分布とを比較して相関係数を算出し、算出された相関係数を参照して各表面コイル24cの位置を算出するようにしてもよい。勿論、逆に、生成されたWBコイル24aを用いた感度マップに基づいて、ファントムを用いて実際に求めた感度分布を補正して比較するようにしてもよい。
Since the inside of the actual subject P is not uniform while the inside of the phantom is uniform, the sensitivity distribution actually generated is different from the sensitivity distribution actually obtained using the phantom, It is influenced by the proton density of the subject P. Therefore, when calculating the position of each
また、各表面コイル24cの位置(例えば各表面コイル24cの中心位置)を算出する際に、エンコード方向(例えば位相エンコード方向など)の信号強度の変化を示す感度分布を用いるようにしたが、このような場合に限られず、エンコード方向(例えば位相エンコード方向など)に信号位相の変化率を示す感度分布を感度分布生成部43において生成し、この感度分布を用いるようにしてもよい。
In addition, when calculating the position of each
コイル位置算出部44は、算出された各表面コイル24cの位置に関する算出データを表示制御部45に供給する。この各表面コイル24cの位置に関する算出データには、磁気共鳴イメージング装置20に対する各表面コイル24cの相対的な位置に関するデータ、あるいは、被検体Pに対する各表面コイル24cの相対的な位置に関するデータなどが含まれている。
The coil
ステップS6において、表示制御部45は、感度マップ生成部42から供給された感度マップを取得するとともに、感度分布生成部43から供給された感度分布を取得する。また、表示制御部45は、コイル位置算出部44から供給された各表面コイル24cの位置に関する算出データを取得し、取得された各表面コイル24cの位置に関する算出データに従い、感度分布が所定の位置になるように感度マップ上に重畳して表示装置34に表示させる。
In step S <b> 6, the
表示装置34は、感度分布が所定の位置になるように感度マップ上に重畳して表示する。例えば図11に示されるように、感度分布が所定の位置になるように感度マップ上に重畳して表示される。図11の例の場合、奥行き方向について色や階調が変えられて表示されるとともに、感度が高いところほど山が高く表示される。また、図11の例の場合、表示装置34に表示される画面の左側において被検体Pの胸側の各表面コイル24c(番号1乃至3が付されている表面コイル24c)の感度分布が表示されており、表示装置34に表示される画面の右側において被検体Pの背中側の各表面コイル24c(番号4乃至6が付されている表面コイル24c)の感度分布が表示されている。また、例えば図12に示されるように、立体表示して奥行き方向を表示するようにしてもよい。
The
なお、表示装置34に表示する表面コイル24cは、予めユーザにより指定された表面コイル24c、あるいは、フェーズドアレイコイル24bを用いたイメージングであるPI(Parallel Imaging)が可能な表面コイル24cの組み合わせ(チャンネルの組み合わせ)ごとに感度分布を表示するようにしてもよい。
The
これにより、オペレータは、各表面コイル24cの感度が高い部分を知ることができる。
Thereby, the operator can know the part with high sensitivity of each
なお、感度マップに基づいて、各点でどの表面コイル24c(チャンネル)の感度が最も高いかを求め、感度の高さに応じて色調または階調を変えて色分けして表示するようにしてもよいし、特定の表面コイル24cの感度が最も高い部分以外をマスクして表示するようにしてもよい。
It should be noted that, based on the sensitivity map, which
その後、コイル位置表示処理は終了する。 Thereafter, the coil position display process ends.
本発明の実施形態においては、選択された選択範囲において、フェーズドアレイコイル24bを用いたイメージングであるPI(Parallel Imaging)のシーケンスによりダイナミックスキャンを実行し、感度マップを生成するとともに、生成された感度マップにおける信号強度に基づいて、エンコード方向の信号強度の変化を示す感度分布を生成し、生成された感度分布を用いて所定の算出方法により、フェーズドアレイコイル24bを形成する各表面コイル24cの位置(例えば各表面コイル24cの中心位置など)を算出することができる。
In the embodiment of the present invention, in the selected selection range, a dynamic scan is executed by a sequence of PI (Parallel Imaging), which is imaging using the phased
そして、算出された各表面コイル24cの位置に関する算出データに従い、感度分布が所定の位置になるように感度マップ上に重畳して表示装置34に表示することができる。
Then, according to the calculated data related to the calculated position of each
これにより、位置が表示されるフェーズドアレイコイル24bが磁気共鳴イメージング装置20における幾何学的な位置が既知の表面コイル24cに限定されることなく、複数の表面コイル24cにより形成されるフェーズドアレイコイル24bの感度分布を表示するとともに、フェーズドアレイコイルの位置を正確に、かつ、簡単に表示することができる。
Thereby, the phased
従って、オペレータは、コイルセッティングの良し悪しを視覚的に容易に判断することができ、多くの表面コイル24cにより形成されたフェーズドアレイコイルを用いたPI時に、表面コイル24cのコイル感度が高い部分を容易に、かつ、的確に選択することができる。また、オペレータは、スキャンプラン時にフェーズドアレイコイルにおいて適切なコイルチャンネルの組み合わせを選択することができる。その結果、NMR信号のSN比を向上させることができ、異常な折り返しなどを防止することができる。
Therefore, the operator can easily visually determine whether the coil setting is good or bad, and at the time of PI using the phased array coil formed by
なお、本発明の実施形態においては、感度分布を感度マップに重畳して表示するようにしたが、感度マップの代わりにG−Factorのマップに感度分布を重畳して表示するようにしてもよい。 In the embodiment of the present invention, the sensitivity distribution is displayed superimposed on the sensitivity map, but the sensitivity distribution may be displayed superimposed on the G-Factor map instead of the sensitivity map. .
本発明の実施形態において説明した一連の処理は、ソフトウェアにより実行させることもできるが、ハードウェアにより実行させることもできる。 The series of processes described in the embodiment of the present invention can be executed by software, but can also be executed by hardware.
また、本発明の実施形態では、フローチャートのステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理の例を示したが、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別実行される処理をも含むものである。 In the embodiment of the present invention, the steps of the flowchart show an example of processing that is performed in time series in the order described. However, even if they are not necessarily processed in time series, they are executed in parallel or individually. The processing to be performed is also included.
20…磁気共鳴イメージング装置、21…静磁場用磁石、22…シムコイル、23…傾斜磁場コイルユニット、24…RFコイル、24a…WBコイル、24b…フェーズドアレイコイル、24c…表面コイル、24d、24e、24f、24g…コイルユニット、25…制御系、26…静磁場電源、27…傾斜磁場電源、28…シムコイル電源、29…送信器、30…受信器、30a…デュプレクサ、30b…アンプ、30c…切換合成器、30d…受信系回路、31…シーケンスコントローラ、32…コンピュータ、33…入力装置、34…表示装置、35…演算装置、36…記憶装置、37…寝台、38…ECGユニット、41…シーケンスコントローラ制御部、42…感度マップ生成部、43…感度分布生成部、44…コイル位置算出部、45…表示制御部。
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記制御手段によるフェーズドアレイコイルを用いてダイナミックスキャンの実行の際に、前記フェーズドアレイコイルの感度マップを生成する第1の生成手段と、
前記第1の生成手段により生成された前記感度マップにおける信号強度または信号位相の変化率に基づいて、エンコード方向の信号強度の変化を示す感度分布を生成する第2の生成手段と、
前記第2の生成手段により生成された前記感度分布を用いて、前記フェーズドアレイコイルを形成する各表面コイルの位置を算出する第1の算出手段と、
前記第1の算出手段により算出された表面コイルの位置に従い、前記感度マップ上に前記感度分布を重畳して表示する表示手段とを備えることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 Control means for controlling the execution of a dynamic scan using a phased array coil;
First generation means for generating a sensitivity map of the phased array coil when performing a dynamic scan using the phased array coil by the control means;
Second generation means for generating a sensitivity distribution indicating a change in signal intensity in the encoding direction based on a change rate of signal intensity or signal phase in the sensitivity map generated by the first generation means;
First calculation means for calculating the position of each surface coil forming the phased array coil using the sensitivity distribution generated by the second generation means;
A magnetic resonance imaging apparatus comprising: display means for superimposing and displaying the sensitivity distribution on the sensitivity map according to the position of the surface coil calculated by the first calculation means.
前記制御手段によるフェーズドアレイコイルを用いてダイナミックスキャンの実行の際に、前記フェーズドアレイコイルのG−Factorを生成する第1の生成手段と、
前記第1の生成手段により生成された前記G−Factorに基づいて、エンコード方向の感度の変化を示す感度分布を生成する第2の生成手段と、
前記第2の生成手段により生成された前記感度分布を用いて、前記フェーズドアレイコイルを形成する各表面コイルの位置を算出する第1の算出手段と、
前記第1の算出手段により算出された表面コイルの位置に従い、前記G−Factor上に前記感度分布を重畳して表示する表示手段とを備えることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 Control means for controlling the execution of a dynamic scan using a phased array coil;
First generation means for generating a G-Factor of the phased array coil when a dynamic scan is performed using the phased array coil by the control means;
Second generation means for generating a sensitivity distribution indicating a change in sensitivity in the encoding direction based on the G-Factor generated by the first generation means;
First calculation means for calculating the position of each surface coil forming the phased array coil using the sensitivity distribution generated by the second generation means;
A magnetic resonance imaging apparatus comprising: display means for superimposing and displaying the sensitivity distribution on the G-Factor according to the position of the surface coil calculated by the first calculation means.
前記制御ステップの処理によるフェーズドアレイコイルを用いてダイナミックスキャンの実行の際に、前記フェーズドアレイコイルの感度マップを生成する第1の生成ステップと、
前記第1の生成ステップの処理により生成された前記感度マップにおける信号強度または信号位相の変化率に基づいて、エンコード方向の信号強度の変化を示す感度分布を生成する第2の生成ステップと、
前記第2の生成ステップの処理により生成された前記感度分布を用いて、前記フェーズドアレイコイルを形成する各表面コイルの位置を算出する第1の算出ステップと、
前記第1の算出ステップの処理により算出された表面コイルの位置に従い、前記感度マップ上に前記感度分布を重畳して表示する表示ステップを含むことを特徴とする磁気共鳴イメージングデータ処理方法。 A control step for controlling the execution of a dynamic scan using a phased array coil;
A first generation step of generating a sensitivity map of the phased array coil when performing a dynamic scan using the phased array coil by the process of the control step;
A second generation step of generating a sensitivity distribution indicating a change in the signal strength in the encoding direction based on the change rate of the signal strength or the signal phase in the sensitivity map generated by the processing of the first generation step;
A first calculation step of calculating the position of each surface coil forming the phased array coil using the sensitivity distribution generated by the processing of the second generation step;
A magnetic resonance imaging data processing method comprising: a display step of superimposing and displaying the sensitivity distribution on the sensitivity map according to the position of the surface coil calculated by the processing of the first calculation step.
前記制御ステップの処理によるフェーズドアレイコイルを用いてダイナミックスキャンの実行の際に、前記フェーズドアレイコイルのG−Factorを生成する第1の生成ステップと、
前記第1の生成ステップの処理により生成された前記G−Factorに基づいて、エンコード方向の感度の変化を示す感度分布を生成する第2の生成ステップと、
前記第2の生成ステップの処理により生成された前記感度分布を用いて、前記フェーズドアレイコイルを形成する各表面コイルの位置を算出する第1の算出ステップと、
前記第1の算出ステップの処理により算出された表面コイルの位置に従い、前記G−Factor上に前記感度分布を重畳して表示する表示ステップとを含むことを特徴とする磁気共鳴イメージングデータ処理方法。 A control step for controlling the execution of a dynamic scan using a phased array coil;
A first generation step of generating a G-Factor of the phased array coil when performing a dynamic scan using the phased array coil by the process of the control step;
A second generation step of generating a sensitivity distribution indicating a change in sensitivity in the encoding direction based on the G-Factor generated by the processing of the first generation step;
A first calculation step of calculating the position of each surface coil forming the phased array coil using the sensitivity distribution generated by the processing of the second generation step;
A magnetic resonance imaging data processing method comprising: a display step of superimposing and displaying the sensitivity distribution on the G-Factor according to the position of the surface coil calculated by the processing of the first calculation step.
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