JP2010158459A - Magnetic resonance apparatus - Google Patents

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Kenichi Kanda
健一 神田
Haruyuki Fukuchi
治之 福地
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To collect, in a short photographing time, an echo for generating a blood vessel image using an in-flow effect and an echo for generating the blood vessel image using a T2* emphasis effect. <P>SOLUTION: The blood vessel image using the in-flow effect and the blood vessel image using the T2* emphasis effect are each generated by one or more echoes selected from among a plurality of echoes generated during a 1TR period. The blood vessel image using the T2* emphasis effect is generated by the echo having the sufficient T2* emphasis effect. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、磁気共鳴撮影装置に関し、特に、血流像を撮影する磁気共鳴撮影装置に関する。 The present invention relates to a magnetic resonance imaging apparatus, and more particularly to a magnetic resonance imaging apparatus that captures a blood flow image.

磁気共鳴撮影装置では、撮影対象を収容する空間に静磁場、勾配磁場および高周波磁場を形成し、撮影対象のスピン(spin)が発生する磁気共鳴信号を収集し、それに基づいて画像を生成する。磁気共鳴信号は、2次元(又はそれ以上の次元の)フーリエ(Fourier)空間すなわちkスペース(space)を埋めるデータ(data)として収集され、それを2次元(又はそれ以上の次元の)逆フーリエ変換することにより画像が生成(再構成)される。 In a magnetic resonance imaging apparatus, a static magnetic field, a gradient magnetic field, and a high-frequency magnetic field are formed in a space that accommodates an imaging target, magnetic resonance signals that generate spins of the imaging target are collected, and an image is generated based on the magnetic resonance signals. Magnetic resonance signals are collected as data that fills a two-dimensional (or higher dimensional) Fourier space, i.e., k-space, and is collected into two-dimensional (or higher dimensional) inverse Fourier. An image is generated (reconstructed) by the conversion.

動脈の血流像を撮影するシーケンスとしては、撮影断面に流入する血流から強い信号が得られるタイム・オブ・フライト(TOF:Time
of Flight)法が用いられることが多い(特許文献1)。また、血流像を撮影するシーケンスとして、FS−BB(Flow-Sensitive BB)法等が知られている(特許文献2)。また、MR(Magnetic Resonance)データの位相情報を利用して、磁化率の異なる組織のコントラストを強調した画像を作成し表示するSWI(Susceptibility Weighted Imaging)の技術も提案されており(特許文献3)、静脈の血流像の描出に応用されている(上記特許文献2)。
As a sequence for imaging a blood flow image of an artery, a time-of-flight (TOF: Time) in which a strong signal can be obtained from blood flow flowing into the imaging section.
of Flight) method is often used (Patent Document 1). As a sequence for capturing a blood flow image, an FS-BB (Flow-Sensitive BB) method or the like is known (Patent Document 2). In addition, SWI (Susceptibility Weighted Imaging) technology for creating and displaying an image in which contrast of tissues having different magnetic susceptibility is enhanced using phase information of MR (Magnetic Resonance) data has been proposed (Patent Document 3). It has been applied to depict blood flow images of veins (Patent Document 2).

特開平5−154132号公報JP-A-5-154132 特開2008−272248号公報JP 2008-272248 A 特開2006−255046号公報JP 2006-255046 A

しかし、従来の動脈と静脈の双方の血流像を撮影するシーケンスは撮影時間が長くなるという問題があった。 However, the conventional sequence for capturing blood flow images of both arteries and veins has a problem that the imaging time becomes long.

したがって、本発明の一態様は、短い撮影時間で動脈と静脈の双方の血流像を撮影することを目的とする。 Therefore, an object of one embodiment of the present invention is to capture blood flow images of both an artery and a vein in a short imaging time.

本発明の他の一態様は、インフロウ効果を利用した血管画像を生成するためのエコーと、T2*強調効果を利用した血管画像を生成するためのエコーとを短い撮影時間で収集することを目的とする。 Another object of the present invention is to collect echoes for generating a blood vessel image using an inflow effect and echoes for generating a blood vessel image using a T2 * enhancement effect in a short imaging time. And

本発明の他の一態様は、被検体の動きによる位置ずれの影響を低減することを目的とする。 Another object of the present invention is to reduce the influence of displacement caused by movement of a subject.

本発明の他の一態様は、高いSN比の動脈と静脈の画像を生成することを目的とする。 Another object of the present invention is to generate images of arteries and veins with a high signal-to-noise ratio.

本発明の一態様において、インフロウ効果を利用した血管画像と、T2*強調効果を利用した血管画像は、1TR期間内に発生した複数のエコーから選択された1以上のエコーによりそれぞれ生成される。T2*強調効果を利用した血管画像は、十分なT2*強調効果を有するエコーから生成される。 In one embodiment of the present invention, a blood vessel image using an inflow effect and a blood vessel image using a T2 * enhancement effect are each generated by one or more echoes selected from a plurality of echoes generated within a 1TR period. A blood vessel image using the T2 * enhancement effect is generated from an echo having a sufficient T2 * enhancement effect.

本発明の他の一態様において、
複数のリードアウト勾配磁場を含む撮影用パルスシーケンスを実行する制御部と、
前記複数のリードアウト勾配磁場に応じて発生した複数のエコーを収集するデータ収集部と、
前記複数のエコーに基づいてインフロウ効果を利用した第1の血管画像と、T2*強調効果を利用した第2の血管画像を生成するデータ処理部と、
を備え、
前記パルスシーケンスは、同じTR期間内において、前記インフロウ効果および前記T2*強調効果を生成するに必要な数のリード勾配磁場が印加される、
磁気共鳴装置が提供される。
In another aspect of the invention,
A control unit that executes a pulse sequence for imaging including a plurality of readout gradient magnetic fields;
A data collection unit for collecting a plurality of echoes generated according to the plurality of readout gradient magnetic fields;
A data processing unit that generates a first blood vessel image using an inflow effect based on the plurality of echoes, and a second blood vessel image using a T2 * enhancement effect;
With
The pulse sequence is applied with the number of read gradient magnetic fields necessary to generate the inflation effect and the T2 * enhancement effect within the same TR period.
A magnetic resonance apparatus is provided.

本発明の他の一態様において、
前記データ処理部は、前記複数のエコーのうち短いTEで取得された1以上のエコーに基づいて前記第1の血管画像を生成する。
In another aspect of the invention,
The data processing unit generates the first blood vessel image based on one or more echoes acquired with a short TE among the plurality of echoes.

本発明の他の一態様において、
前記データ処理部は、前記複数のエコーに基づいて前記第1の血管画像生成する際、それぞれのエコーに加重関数を適用して前記血管画像を生成する。
In another aspect of the invention,
When generating the first blood vessel image based on the plurality of echoes, the data processing unit generates the blood vessel image by applying a weighting function to each echo.

本発明の他の一態様において、
前記インフロウ効果を利用した第1の血管画像は、動脈を関心領域とする血管画像である。
In another aspect of the invention,
The first blood vessel image using the inflation effect is a blood vessel image having an artery as a region of interest.

本発明の他の一態様において、
前記データ処理部は、前記複数のエコーのうち長いTEで取得された1以上のエコーに基づいて前記第2の血管画像を生成する。
In another aspect of the invention,
The data processing unit generates the second blood vessel image based on one or more echoes acquired with a long TE among the plurality of echoes.

本発明の他の一態様において、
前記データ処理部は、前記複数のエコーに基づいて前記第2の血管画像を生成する際、それぞれのエコーに加重関数を適用して前記第2の血管画像を生成する。
In another aspect of the invention,
When generating the second blood vessel image based on the plurality of echoes, the data processing unit applies the weighting function to each echo to generate the second blood vessel image.

本発明の他の一態様において、
前記T2*強調効果を利用した第2の血管画像は、静脈を関心領域とする血管画像である。
In another aspect of the invention,
The second blood vessel image using the T2 * enhancement effect is a blood vessel image having a vein as a region of interest.

本発明の他の一態様において、
前記データ処理部は、前記第2の血管画像の生成に使用するエコーよりもTEの短いエコーを少なくとも1つ使用して前記第1の血管画像を生成し、前記第1の血管画像の生成に使用するエコーよりもTEの長いエコーを少なくとも1つ使用して前記第2の血管画像を生成する。
In another aspect of the invention,
The data processing unit generates the first blood vessel image using at least one echo having a shorter TE than the echo used to generate the second blood vessel image, and generates the first blood vessel image. The second blood vessel image is generated using at least one echo having a longer TE than the echo to be used.

本発明の他の一態様において、
前記データ処理部は、前記複数のエコーのうち1つのエコーを前記第1の血管画像および前記第2の血管画像のいずれにも使用する。
In another aspect of the invention,
The data processing unit uses one of the plurality of echoes for both the first blood vessel image and the second blood vessel image.

本発明の他の一態様において、
前記撮影用パルスシーケンスは、3次元の撮影シーケンスである。
In another aspect of the invention,
The imaging pulse sequence is a three-dimensional imaging sequence.

本発明の他の一態様において、
前記制御部は、撮影領域の外部から流入するスピンを飽和させるサチュレーション用パルスシーケンスを実行する。
In another aspect of the invention,
The control unit executes a saturation pulse sequence that saturates spins flowing from outside the imaging region.

本発明の他の一態様において、
前記撮影用パルスシーケンスは、血流の信号欠損を抑制するグラディエントモーメントヌリングの位相補償パルスを含んでいる。
In another aspect of the invention,
The imaging pulse sequence includes a phase compensation pulse of gradient moment nulling that suppresses signal loss of blood flow.

本発明の他の一態様において、
前記複数のリードアウト勾配磁場の各々は、単極型のリード勾配磁場である。
In another aspect of the invention,
Each of the plurality of readout gradient magnetic fields is a unipolar lead gradient magnetic field.

本発明の他の一態様において、
前記複数のリードアウト勾配磁場の各々は、双極型のリード勾配磁場である。
In another aspect of the invention,
Each of the plurality of readout gradient magnetic fields is a bipolar lead gradient magnetic field.

本発明の他の一態様において、
前記データ処理部は、前記第1の血管画像にMIP法を適用し、前記第2の血管画像にMinIP法を適用し、それぞれ血管が強調される画像を生成する。
In another aspect of the invention,
The data processing unit applies the MIP method to the first blood vessel image and applies the MinIP method to the second blood vessel image to generate images in which blood vessels are emphasized.

本発明の他の一態様において、
前記データ処理部は、
前記リードアウト勾配磁場に応じて発生したエコーから得られる画像に対応した位相画像を生成し、
前記位相画像にフィルタ処理を施すことにより、位相シフトが大きい部分と小さい部分と表した位相マスク画像を生成し、
前記エコーから得られる画像に前記位相マスク画像を所定回数掛け合わせることにより、磁化率による位相変化を強調させた画像を生成し、前記位相変化を強調させた画像に基づき前記第1または第2の血管画像を生成する。
In another aspect of the invention,
The data processing unit
A phase image corresponding to an image obtained from an echo generated according to the readout gradient magnetic field is generated,
By applying a filtering process to the phase image, a phase mask image representing a portion having a large phase shift and a portion having a small phase shift is generated,
By multiplying the image obtained from the echo by the phase mask image a predetermined number of times, an image in which the phase change due to the magnetic susceptibility is emphasized is generated, and the first or second based on the image in which the phase change is emphasized A blood vessel image is generated.

本発明の一態様によれば、短い撮影時間で動脈と静脈の双方の血流像を撮影する装置を提供することができる。 According to one embodiment of the present invention, it is possible to provide an apparatus that captures blood flow images of both an artery and a vein in a short imaging time.

本発明の他の一態様によれば、インフロウ効果を利用した血管画像を生成するためのエコーと、T2*強調効果を利用した血管画像を生成するためのエコーとを短い撮影時間で収集することができる。 According to another aspect of the present invention, echoes for generating a blood vessel image using the inflow effect and echoes for generating a blood vessel image using the T2 * enhancement effect are collected in a short imaging time. Can do.

本発明の他の一態様によれば、被検体の動きによる位置ずれの影響を低減する装置を提供することができる。 According to another aspect of the present invention, it is possible to provide an apparatus that reduces the influence of displacement caused by the movement of a subject.

本発明の他の一態様によれば、高いSN比の動脈と静脈の画像を生成する装置を提供することができる。 According to another aspect of the present invention, it is possible to provide a device that generates arterial and venous images having a high signal-to-noise ratio.

図1は、本発明の一実施形態にかかるMRI装置の構成を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of an MRI apparatus according to an embodiment of the present invention. 図2は、本発明の好適な実施例において、インフロウ効果を利用した血管画像と、T2*強調効果を利用した血管画像の撮影に用いる撮影用パルスシーケンスを説明する概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating an imaging pulse sequence used for imaging a blood vessel image using an inflation effect and a blood vessel image using a T2 * enhancement effect in a preferred embodiment of the present invention. 図3は、本発明の好適な実施例において、インフロウ効果を利用した血管画像と、T2*強調効果を利用した血管画像の撮影に用いる撮影用パルスシーケンスを説明する概念図である。FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating an imaging pulse sequence used for imaging a blood vessel image using an inflation effect and a blood vessel image using a T2 * enhancement effect in a preferred embodiment of the present invention. 図4は、本発明の好適な実施例における撮影で選択される撮影スラブ及びサチュレーションスライスを説明する概念図である。FIG. 4 is a conceptual diagram for explaining a photographing slab and a saturation slice selected in photographing according to a preferred embodiment of the present invention. 図5は、本発明の好適な実施例における撮影で選択される撮影スラブ及びサチュレーションスライスを説明する模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a photographing slab and a saturation slice selected in photographing in a preferred embodiment of the present invention. 図6は、本発明の好適な実施例において使用される、サチュレーション用パルスシーケンスを説明する概念図である。FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating a saturation pulse sequence used in a preferred embodiment of the present invention. 図7は、本発明の好適な実施例において静脈画像に適用される加重関数を説明するグラフである。FIG. 7 is a graph illustrating the weighting function applied to the vein image in the preferred embodiment of the present invention. 図8は、位相マスク画像を用いて、静脈画像の磁化率による位相変化を強調させた位相マスク処理画像を得る手順を説明する概念図である。FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating a procedure for obtaining a phase mask processed image in which the phase change due to the magnetic susceptibility of the vein image is enhanced using the phase mask image.

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる磁気共鳴撮像方法および装置の好適な実施の形態について説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。 Exemplary embodiments of a magnetic resonance imaging method and apparatus according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Note that the present invention is not limited thereby.

図1において、静磁場マグネット部12は、被検体40が収容される静磁場空間11に静磁場を形成するために設けられている。静磁場マグネット部12は、水平磁場型であって、被検体40が収容される静磁場空間11において載置される被検体40の体軸方向に沿うように、超伝導磁石(図示なし)が静磁場を形成する。なお、静磁場マグネット部12は、水平磁場型の他に、垂直磁場型であってもよく、永久磁石により構成されていてもよい。 In FIG. 1, the static magnetic field magnet unit 12 is provided to form a static magnetic field in the static magnetic field space 11 in which the subject 40 is accommodated. The static magnetic field magnet unit 12 is a horizontal magnetic field type, and a superconducting magnet (not shown) is provided along the body axis direction of the subject 40 placed in the static magnetic field space 11 in which the subject 40 is accommodated. Create a static magnetic field. In addition to the horizontal magnetic field type, the static magnetic field magnet unit 12 may be a vertical magnetic field type or a permanent magnet.

勾配コイル部13は、RFコイル部14が受信する磁気共鳴信号に3次元の位置情報を持たせるために、静磁場空間11に勾配磁場を形成する。勾配コイル部13は、好適には互いに直交するX軸方向、Y軸方向およびZ軸方向のそれぞれの勾配磁場を発生させるための3組のコイルを備える。勾配駆動部23は、勾配コイル部13の各コイルに供給するパルス電流を制御することにより、物理軸である3軸(X軸,Y軸,Z軸)方向のそれぞれの勾配磁場を合成して、互いに直交するスライス方向勾配磁場Gs、フェーズ方向勾配磁場Gp、および周波数方向勾配磁場Grから成る論理軸方向のそれぞれの勾配磁場を任意に設定することができる。 The gradient coil unit 13 forms a gradient magnetic field in the static magnetic field space 11 so that the magnetic resonance signal received by the RF coil unit 14 has three-dimensional position information. The gradient coil unit 13 preferably includes three sets of coils for generating gradient magnetic fields in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction that are orthogonal to each other. The gradient driving unit 23 controls the pulse current supplied to each coil of the gradient coil unit 13 to synthesize the gradient magnetic fields in the three axes (X axis, Y axis, Z axis) directions that are physical axes. Each gradient magnetic field in the logical axis direction composed of the slice direction gradient magnetic field Gs, the phase direction gradient magnetic field Gp, and the frequency direction gradient magnetic field Gr orthogonal to each other can be arbitrarily set.

RFコイル部14は、たとえば、被検体40の撮影領域である頭部全体を囲むように配置されており、送信用と受信用とを兼用するように構成されている。RFコイル部14は、静磁場空間11内の被検体に電磁波であるRF信号を送信して高周波磁場を形成し、被検体40の撮影領域におけるプロトンのスピンを励起する。そして、RFコイル部14は、その励起されたプロトンから発生する電磁波を磁気共鳴信号として受信する。なお、RFコイル部14は、送信用コイルと受信用コイルが独立するように設けてもよい。 For example, the RF coil unit 14 is disposed so as to surround the entire head, which is an imaging region of the subject 40, and is configured to be used for both transmission and reception. The RF coil unit 14 transmits an RF signal, which is an electromagnetic wave, to the subject in the static magnetic field space 11 to form a high-frequency magnetic field, and excites proton spins in the imaging region of the subject 40. The RF coil unit 14 receives an electromagnetic wave generated from the excited proton as a magnetic resonance signal. The RF coil unit 14 may be provided so that the transmission coil and the reception coil are independent.

RF駆動部22は、RFコイル部14を駆動させて静磁場空間11内に高周波磁場を形成するために、ゲート変調器(図示なし)とRF電力増幅器(図示なし)とRF発振器(図示なし)とを有する。RF駆動部22は、制御部30からの制御信号に基づいて、RF発振器からのRF信号を、ゲート変調器を用いて所定のタイミングおよび所定の包絡線の信号に変調する。そして、ゲート変調器により変調されたRF信号を、RF電力増幅器により増幅した後、RFコイル部14に出力する。 The RF drive unit 22 drives the RF coil unit 14 to form a high-frequency magnetic field in the static magnetic field space 11, and a gate modulator (not shown), an RF power amplifier (not shown), and an RF oscillator (not shown). And have. Based on the control signal from the control unit 30, the RF drive unit 22 modulates the RF signal from the RF oscillator into a signal having a predetermined timing and a predetermined envelope using a gate modulator. The RF signal modulated by the gate modulator is amplified by the RF power amplifier and then output to the RF coil unit 14.

勾配駆動部23は、制御部30の制御信号に基づいて勾配コイル部13を駆動させて、静磁場空間11内に勾配磁場を発生させる。勾配駆動部23は、勾配コイル部13の3系統の勾配コイルに対応して3系統の駆動回路(図示なし)を有する。 The gradient driving unit 23 drives the gradient coil unit 13 based on a control signal from the control unit 30 to generate a gradient magnetic field in the static magnetic field space 11. The gradient drive unit 23 includes three systems of drive circuits (not shown) corresponding to the three systems of gradient coils of the gradient coil unit 13.

データ収集部24は、RFコイル部14が受信する磁気共鳴信号を収集するために、位相検波器(図示なし)とアナログ/デジタル変換器(図示なし)とを有する。データ収集部24は、RFコイル部14からの磁気共鳴信号を、RF駆動部22のRF発振器の出力を参照信号として、位相検波器によって位相検波し、アナログ/デジタル変換器に出力する。そして、位相検波器により位相検波されたアナログ信号である磁気共鳴信号を、アナログ/デジタル変換器によってデジタル信号に変換して、データ処理部33に出力する。 The data collection unit 24 includes a phase detector (not shown) and an analog / digital converter (not shown) in order to collect magnetic resonance signals received by the RF coil unit 14. The data collection unit 24 detects the phase of the magnetic resonance signal from the RF coil unit 14 using a phase detector using the output of the RF oscillator of the RF drive unit 22 as a reference signal, and outputs the detected signal to an analog / digital converter. Then, the magnetic resonance signal, which is an analog signal phase-detected by the phase detector, is converted into a digital signal by the analog / digital converter and output to the data processing unit 33.

テーブル(table)25は、被検体40を載置するクレードル(cradle)26を有する。テーブル25は、被検体を制御部30からの制御信号に基づいて、収容空間11の内部と外部との間でクレードル26に載置された被検体40を移動する。 The table 25 has a cradle 26 on which the subject 40 is placed. The table 25 moves the subject 40 placed on the cradle 26 between the inside and the outside of the accommodation space 11 based on a control signal from the control unit 30.

制御部30は、コンピュータと、コンピュータを用いて所定の走査(スキャン)に対応する動作を各部に実行させるプログラムと、該プログラムがロードされるメモリとを有する。そして、制御部30は、操作部32に接続されており、操作部32に入力された操作信号を処理し、RF駆動部22と勾配駆動部23とデータ収集部24とテーブル25との各部に、制御信号を出力し制御を行うコンピュータである走査用プロセッサを備える。また、制御部30は、所望の画像を得るために、操作部32からの操作信号に基づいてデータ処理部33を制御する。 The control unit 30 includes a computer, a program that causes each unit to execute an operation corresponding to a predetermined scan (scan) using the computer, and a memory in which the program is loaded. The control unit 30 is connected to the operation unit 32, processes the operation signal input to the operation unit 32, and controls the RF drive unit 22, the gradient drive unit 23, the data collection unit 24, and the table 25. And a scanning processor which is a computer that outputs a control signal to perform control. Further, the control unit 30 controls the data processing unit 33 based on an operation signal from the operation unit 32 in order to obtain a desired image.

記憶部31は、ハードディスク装置等の記憶装置により構成されている。そして、記憶部31は、データ収集部24に収集された画像画像再構成処理前の磁気共鳴データ、データ処理部33で画像画像再構成処理された画像データ等を記憶する。 The storage unit 31 is configured by a storage device such as a hard disk device. The storage unit 31 stores the magnetic resonance data before the image image reconstruction process collected by the data collection unit 24, the image data subjected to the image image reconstruction process by the data processing unit 33, and the like.

操作部32は、キーボードやマウスなどの操作デバイスにより構成されており、オペレータの操作に応じた操作信号を制御部30に出力する。 The operation unit 32 is configured by an operation device such as a keyboard and a mouse, and outputs an operation signal corresponding to the operation of the operator to the control unit 30.

データ処理部33は、コンピュータである再構成用プロセッサにより構成されている。そして、データ処理部33は、データ収集部24に接続されており、データ収集部24から出力される磁気共鳴データに対して画像画像再構成処理を実施して、画像を生成する。 The data processing unit 33 is configured by a reconfiguration processor that is a computer. The data processing unit 33 is connected to the data collecting unit 24 and performs an image image reconstruction process on the magnetic resonance data output from the data collecting unit 24 to generate an image.

表示部34は、ディスプレイなどの表示デバイスにより構成されており、データ処理部33が生成する被検体40の画像を表示する。また、表示部34の表示画面には、後述するスキャン・パラメータ等の各種パラメータを入力するための各種ウインドウが表示される。
<パルスシーケンス>
The display unit 34 includes a display device such as a display, and displays an image of the subject 40 generated by the data processing unit 33. Also, various windows for inputting various parameters such as scan parameters, which will be described later, are displayed on the display screen of the display unit 34.
<Pulse sequence>

図2に、本発明の好適な実施例における、動脈及び静脈の血流像の撮影に用いる撮影用パルスシーケンス(pulse sequence)を示す。図において、1段目は周波数方向の勾配磁場Gr、2段目はフェーズ方向の勾配磁場Gp、3段目はスライス方向の勾配磁場Gs、4段目はRFパルスのシーケンスを示す。このパルスシーケンスは、グラディエントエコー(GRE:Gradient
Echo)法に基づくパルスシーケンスである。パルスシーケンスは時間軸tに沿って左から右に進行する。図2は、1つの繰り返し時間(1TR)におけるパルスシーケンスを示している。本発明の好適な実施例では、後述するように、各方向の勾配磁場に所定の変更が与えられ、複数のTR期間でこのパルスシーケンスが繰り返される。ここで、各繰り返し時間ごとにRFパルスに異なる送信位相を付与するRFスポイリング手法を用いてもよい。
FIG. 2 shows an imaging pulse sequence (pulse sequence) used for imaging arterial and venous blood flow images in a preferred embodiment of the present invention. In the figure, the first stage shows a gradient magnetic field Gr in the frequency direction, the second stage shows a gradient magnetic field Gp in the phase direction, the third stage shows a gradient magnetic field Gs in the slice direction, and the fourth stage shows a sequence of RF pulses. This pulse sequence is a gradient echo (GRE: Gradient).
Echo) is a pulse sequence based on the method. The pulse sequence proceeds from left to right along the time axis t. FIG. 2 shows a pulse sequence in one repetition time (1TR). In a preferred embodiment of the present invention, as will be described later, a predetermined change is applied to the gradient magnetic field in each direction, and this pulse sequence is repeated in a plurality of TR periods. Here, you may use the RF spoiling method which provides a different transmission phase to RF pulse for every repetition time.

同図の参照番号281で示すように、α°パルスによりスピンのα°励起が行われる。このとき、スライス軸上に勾配磁場270が印加され、所定のスライスについての選択励起が行われる。図3は本発明の好適な実施例で印加されるスライス軸上の勾配磁場270をより詳細に説明する。図に示すようにスライス軸上の勾配磁場270は、スライス選択勾配磁場271と、スライスリフォーカシング(slice refocusing)勾配磁場273を有している。この実施例においては、図4に示す撮影スラブ311の3次元像を得るために、撮影スラブ311(この例では8cm厚)を纏めて励起している。この点で図2の撮影用パルスシーケンスは、3次元の撮影シーケンスであると言える。具体的には、公知の3次元ボリューム撮影法に従って、RFパルスにより8cm厚のスラブを纏めて励起し、その後、スライス方向の位置情報を持たせるためのスライスエンコーディング勾配磁場275が印加される。RFパルス印加後に移動するスピンの存在による、流体の信号強度の低下する現象はフローボイド(flow void)と呼ばれている。勾配磁場275にはこのフローボイドが生じることを防止するグラディエントモーメントヌリング(gradient moment nulling)の位相補償パルスの成分を含んでいる。勾配磁場275にグラディエントモーメントヌリングの位相補償パルスが含まれていることにより、0次及び1次モーメントのヌリングが行われ、スライス方向の血流の信号欠損を抑制することができる。この例では、図4に示すように、被検体40のアキシャル像を得るため、撮影スラブ311が選択される。そして、被検体40の脳内の動脈及び静脈の画像を取得することを目的に、被検体40の頭部を撮影スラブ311として選択している。本発明は、被検体40の脳内の動脈及び静脈に限らず、例えば被検体40の腹部大動脈及びその近傍の静脈等、他の動脈や静脈の撮影にも適用可能である。また、被検体40は、人間に限らず、その他の動物であっても良い。 As indicated by reference numeral 281 in the figure, α ° excitation of the spin is performed by the α ° pulse. At this time, a gradient magnetic field 270 is applied on the slice axis, and selective excitation is performed for a predetermined slice. FIG. 3 illustrates in greater detail the gradient field 270 on the slice axis applied in the preferred embodiment of the present invention. As shown in the figure, the gradient magnetic field 270 on the slice axis has a slice selection gradient magnetic field 271 and a slice refocusing gradient magnetic field 273. In this embodiment, in order to obtain a three-dimensional image of the imaging slab 311 shown in FIG. 4, the imaging slab 311 (in this example, 8 cm thick) is excited together. In this respect, it can be said that the imaging pulse sequence of FIG. 2 is a three-dimensional imaging sequence. Specifically, according to a known three-dimensional volume imaging method, a slab having a thickness of 8 cm is excited together by an RF pulse, and thereafter, a slice encoding gradient magnetic field 275 for giving position information in the slice direction is applied. A phenomenon in which the signal intensity of a fluid is lowered due to the presence of a spin that moves after application of an RF pulse is called a flow void. The gradient magnetic field 275 includes a gradient moment nulling phase compensation pulse component that prevents this flow void from occurring. By including the gradient moment nulling phase compensation pulse in the gradient magnetic field 275, zero-order and first-order moment nulling is performed, and signal loss of blood flow in the slice direction can be suppressed. In this example, as shown in FIG. 4, in order to obtain an axial image of the subject 40, the imaging slab 311 is selected. Then, the head of the subject 40 is selected as the imaging slab 311 for the purpose of acquiring images of arteries and veins in the brain of the subject 40. The present invention is not limited to the arteries and veins in the brain of the subject 40, and can be applied to imaging of other arteries and veins such as the abdominal aorta of the subject 40 and veins in the vicinity thereof. Further, the subject 40 is not limited to a human but may be other animals.

図2に戻り、説明を続けると、勾配磁場277は、横磁化をスポイル(spoil)するためのキラーパルス、およびスライスエンコード勾配磁場275に対するスライスリワインダー(slice rewinder)勾配磁場を足し合わせたものである。 Returning to FIG. 2 and continuing the explanation, the gradient magnetic field 277 is a sum of a killer pulse for spoiling the transverse magnetization and a slice rewinder gradient magnetic field with respect to the slice encode gradient magnetic field 275. .

α°パルス励起の後、フェーズ軸上の勾配磁場261によりスピンのフェーズエンコードが行われる。また、周波数軸上に、グラディエントモーメントヌリングの位相補償パルス211を印加し、次いで周波数軸上の勾配磁場213によりスピンをディフェーズ(dephase)し、その後一連のリードアウト勾配磁場231〜246を印加することによりグラディエントエコーを発生させる。ここで、インフロウ(inflow)効果により、撮影領域外より流入する血流の信号は、静止している組織で生じる信号よりも高信号となる。なお、後述するように、関心領域外の領域にサチュレーションパルス(saturation pulse)を印加することにより、特定領域から流入する血流の信号を抑制することができる。これにより、インフロウ効果による静脈の血流信号は描出せず、動脈の血流を描出させることが可能となる。位相補償パルス211はスライス軸に印加した位相補償パルス275と同様に、周波数方向の血流の信号欠損を抑制することができる。 After the α ° pulse excitation, the phase encoding of the spin is performed by the gradient magnetic field 261 on the phase axis. In addition, a gradient moment nulling phase compensation pulse 211 is applied on the frequency axis, then the spin is dephased by the gradient magnetic field 213 on the frequency axis, and then a series of readout gradient magnetic fields 231 to 246 are applied. To generate a gradient echo. Here, due to the inflow effect, the blood flow signal flowing from outside the imaging region becomes a higher signal than the signal generated in the stationary tissue. As will be described later, a blood flow signal flowing from a specific region can be suppressed by applying a saturation pulse to a region outside the region of interest. As a result, the blood flow signal of the vein due to the inflow effect cannot be drawn, and the blood flow of the artery can be drawn. Similarly to the phase compensation pulse 275 applied to the slice axis, the phase compensation pulse 211 can suppress the signal loss of the blood flow in the frequency direction.

グラディエントエコーは図2リードアウト勾配磁場231〜246に応じて発生する。この例では、リードアウト勾配磁場231〜246は16個存在し、1TR期間において、それぞれ対応するTE(echo
time)において16個のグラディエントエコーが発生する。この例において各リードアウト勾配磁場231〜246は同じ形状を有している。なお、この例では、いわゆるモノポーラ(mono Polar:単極)型のリードアウト勾配磁場が使用されているが、これに替えてリードアウト勾配磁場が正と負で周期的に反転するバイポーラ(bi−polar:双極)型のリードアウト勾配磁場を使用することもできる。また、この例では16個の連続したリードアウト勾配磁場231〜246が印加されているが、インフロウ効果による第1の血管画像(以下単に「TOF画像」という)用のリードアウト勾配磁場を1つ以上印可した後、リードアウト勾配磁場の印加を停止し、所定の時間経過後にT2*強調による第2の血管画像(以下単に「T2*強調画像」という)用のリードアウト勾配磁場を1つ以上印加することもできる。
Gradient echoes are generated in response to the readout gradient magnetic fields 231 to 246 in FIG. In this example, there are 16 lead-out gradient magnetic fields 231 to 246, and each corresponding TE (echo) in 1TR period.
16 gradient echoes occur at (time). In this example, each readout gradient magnetic field 231 to 246 has the same shape. In this example, a so-called monopolar (monopolar) type readout gradient magnetic field is used, but instead of this, a bipolar (bi−) in which the readout gradient magnetic field is periodically inverted between positive and negative. A polar-type readout gradient magnetic field can also be used. In this example, 16 continuous readout gradient magnetic fields 231 to 246 are applied, but one readout gradient magnetic field for the first blood vessel image (hereinafter simply referred to as “TOF image”) by the inflow effect is provided. After applying the above, the application of the readout gradient magnetic field is stopped, and one or more readout gradient magnetic fields for the second blood vessel image by T2 * enhancement (hereinafter simply referred to as “T2 * enhancement image”) are applied after a predetermined time has elapsed. It can also be applied.

グラディエントエコーはデータ収集部24によりローデータ(raw data)として収集される。この例では、2mm間隔で40スライス分、合計8cm厚のデータが収集される。なお、この厚さ(8cm厚)が厚いと血流の下流側でインフロウ効果の低下に伴う信号減少が発生するため、対象領域を薄い複数のスラブに分割して撮影することも可能である。収集されたローデータは、後述する処理により、TOF画像を再構成するために使用されるローデータと、T2*強調画像を再構成するために使用されるローデータとに分けられ、データ処理部33によりそれぞれの処理方法により処理される。 The gradient echo is collected as raw data by the data collection unit 24. In this example, data of a total thickness of 8 cm is collected for 40 slices at 2 mm intervals. If this thickness (8 cm thick) is large, signal decrease accompanying a decrease in the inflow effect occurs on the downstream side of the blood flow, so that it is also possible to divide the target region into a plurality of thin slabs. The collected raw data is divided into raw data used to reconstruct a TOF image and raw data used to reconstruct a T2 * weighted image by a process described later. 33 is processed by each processing method.

図2の周波数軸上の勾配磁場215は、横磁化をスポイルするためのキラーパルスであり、位相軸上の勾配磁場263は、フェーズエンコード勾配磁場261に対するフェーズリワインダー勾配磁場である。 The gradient magnetic field 215 on the frequency axis in FIG. 2 is a killer pulse for spoiling transverse magnetization, and the gradient magnetic field 263 on the phase axis is a phase rewinder gradient magnetic field with respect to the phase encode gradient magnetic field 261.

このようなパルスシーケンスが周期TR(repetition time)で3次元のkスペースを埋めるまで繰り返される(例えば40スライス・256ビュー(veiw)分のデータを取得する場合、40×256=10240回繰り返される)。繰り返しのたびにフェーズエンコード勾配磁場261、リワインダーパルス263、勾配磁場275におけるスライスエンコード勾配磁場、勾配磁場277におけるスライスリワインダー勾配磁場が変更され、毎回異なるエンコードを行う。これによって3次元のkスペースデータがエコーごとに16セット得られる。
<サチュレーション>
Such a pulse sequence is repeated until the three-dimensional k-space is filled with a period TR (repetition time) (for example, 40 × 256 = 10240 is repeated when acquiring data for 40 slices / 256 views). . At each repetition, the phase encoding gradient magnetic field 261, the rewinder pulse 263, the slice encoding gradient magnetic field in the gradient magnetic field 275, and the slice rewinder gradient magnetic field in the gradient magnetic field 277 are changed, and different encoding is performed each time. As a result, 16 sets of three-dimensional k-space data are obtained for each echo.
<Saturation>

なお、第1の血管画像で静脈の血流を描出せず、動脈の血流のみを描出する場合には、図5の模式的に示すように、静脈が流入してくる領域(サチュレーションスライス、図4、参照番号313)のスピンを飽和(サチュレーション)させる。 In the case where only the arterial blood flow is depicted in the first blood vessel image without depicting the venous blood flow, as shown schematically in FIG. 5, the region into which the vein flows (saturation slice, Saturation (saturation) of the spin of FIG. 4, reference number 313).

サチュレーションは、図6に示すようなパルスシーケンス(サチュレーションパルスシーケンス)を用いて行う。同図に示すように、90゜パルスおよびスライス軸Gsへの勾配磁場によりサチュレーションスライスを選択励起し、次いで、例えば周波数軸Grに勾配磁場を印加してスピンの位相を分散させる。 Saturation is performed using a pulse sequence (saturation pulse sequence) as shown in FIG. As shown in the figure, the saturation slice is selectively excited by a 90 ° pulse and a gradient magnetic field to the slice axis Gs, and then, for example, a gradient magnetic field is applied to the frequency axis Gr to disperse the spin phase.

これによって、サチュレーションスライスから撮影スラブに流入した静脈性血流がグラディエントエコーを生じることを防止できる。このようなサチュレーションパルスシーケンスを図2に示したパルスシーケンスの前に付加することにより静脈性血流の画像を阻止することができる。撮影領域を複数のスラブに分割して撮影する場合、各撮影において、撮影スラブの静脈流入側にサチュレーションスライスを設定することができる。
<画像再構成>
As a result, it is possible to prevent the venous blood flowing from the saturation slice into the imaging slab from generating a gradient echo. By adding such a saturation pulse sequence before the pulse sequence shown in FIG. 2, an image of venous blood flow can be blocked. When imaging is performed by dividing the imaging region into a plurality of slabs, a saturation slice can be set on the vein inflow side of the imaging slab in each imaging.
<Image reconstruction>

図2のパルスシーケンスによって得られたデータが、データ処理部33のメモリ(kスペース)に収集される。データ処理部33は、kスペースのデータを3次元逆フ−リエ変換して撮影対象40の3次元像を再構成する。データ処理部33は、さらに、この3次元像を特定方向(例えばスライス方向)に加算して、血管が立体的に表示された断層像を生成する。 Data obtained by the pulse sequence of FIG. 2 is collected in the memory (k space) of the data processing unit 33. The data processing unit 33 reconstructs a three-dimensional image of the subject 40 by performing three-dimensional inverse Fourier transform on the k-space data. The data processing unit 33 further adds the three-dimensional image in a specific direction (for example, the slice direction) to generate a tomographic image in which blood vessels are displayed in a three-dimensional manner.

本発明の好適な実施例において、リードアウト勾配磁場231、232に対応する2個のエコーよりそれぞれ画像再構成を行い、得られた画像を足し合わせてTOF画像を得る。また、リードアウト勾配磁場235〜246に対応する連続した12個エコーよりそれぞれ画像再構成を行い、得られた画像を足し合わせてT2*強調画像を得る。別法として、リードアウト勾配磁場231〜236に対応する連続した6個のエコーよりそれぞれ画像再構成を行い、得られた画像を足し合わせてTOF画像を得る。また、この範囲とオーバラップする、リードアウト勾配磁場233〜246に対応する連続する14個エコーよりそれぞれ画像再構成を行い、得られた画像を足し合わせてT2*強調画像を得る。換言すれば、図2のシーケンスにより発生した1つのエコーは、選択により、TOF画像に用いてもよいし、T2*強調画像に用いてもよい。言うまでもなく、TOF画像用に4個のエコーとT2*強調画像用に12個のエコーといったように、撮影で得られた全てのエコーが用いられるように、両者の振り分けを行っても良い。なお、使用するエコーは連続したものである必要はなく、例えばリードアウト勾配磁場232、234、237に対応する連続した3個のエコーやリードアウト勾配磁場239、241、244、245に対応する連続した4個のエコーによりTOF画像やT2*強調画像を生成することもできる。すなわち、時間の経過に従ってn個のエコーが順次収集された場合、TOF画像は1番目〜n−1番目のエコーの内の1つ以上のエコーから生成可能であり、T2*強調画像は2番目〜n番目のエコーの内の1つ以上のエコーから生成可能である。 In a preferred embodiment of the present invention, image reconstruction is performed from two echoes corresponding to the readout gradient magnetic fields 231 and 232, respectively, and the obtained images are added to obtain a TOF image. Also, image reconstruction is performed from 12 consecutive echoes corresponding to the readout gradient magnetic fields 235 to 246, and the obtained images are added to obtain a T2 * weighted image. Alternatively, image reconstruction is performed from six consecutive echoes corresponding to the readout gradient magnetic fields 231 to 236, and the obtained images are added to obtain a TOF image. Further, image reconstruction is performed from 14 consecutive echoes corresponding to the readout gradient magnetic fields 233 to 246 that overlap with this range, and the obtained images are added to obtain a T2 * weighted image. In other words, one echo generated by the sequence of FIG. 2 may be used for the TOF image or may be used for the T2 * weighted image, depending on the selection. Needless to say, the two may be sorted so that all echoes obtained by imaging are used, such as 4 echoes for the TOF image and 12 echoes for the T2 * weighted image. It should be noted that the echoes used need not be continuous, for example, three consecutive echoes corresponding to the readout gradient magnetic fields 232, 234, 237 and continuous corresponding to the readout gradient magnetic fields 239, 241, 244, 245. A TOF image or a T2 * weighted image can be generated by the four echoes. That is, when n echoes are collected sequentially over time, the TOF image can be generated from one or more of the 1st to n−1th echoes, and the T2 * weighted image is the second one. It can be generated from one or more of the n th echoes.

ただし、インフロウ効果による血流は、励起直後により高い信号強度を有する。このため、RFパルス281の印加からの経過時間(TE)が短いエコー、すなわち、リードアウト勾配磁場231及びこのリードアウト勾配磁場231の近くに位置するリードアウト勾配磁場231〜234により発生したエコーがTOF画像の再構成に適する。さらに先に述べたサチュレーションパルスを併用することで、インフロウ効果により動脈が周辺組織に比べて高い信号強度を有する動脈画像の再構成が可能となる。 However, the blood flow due to the inflow effect has a higher signal intensity immediately after excitation. Therefore, an echo having a short elapsed time (TE) from the application of the RF pulse 281, that is, an echo generated by the readout gradient magnetic field 231 and the readout gradient magnetic fields 231 to 234 located near the readout gradient magnetic field 231 is generated. Suitable for reconstruction of TOF images. Further, by using the saturation pulse described above together, it is possible to reconstruct an arterial image in which the artery has a higher signal strength than the surrounding tissue due to the inflation effect.

データ処理部33は、短いTEの各エコー(動脈用エコー)に対応するkスペースのデータを逆フ−リエ変換して撮影対象40の断層像(動脈画像)を再構成する。再構成された画像はメモリに記憶される。また、この段階で、再構成された画像を表示部34に表示することもできる。 The data processing unit 33 reconstructs a tomographic image (arterial image) of the imaging target 40 by performing inverse Fourier transform on k-space data corresponding to each short TE echo (arterial echo). The reconstructed image is stored in the memory. At this stage, the reconstructed image can also be displayed on the display unit 34.

この一方、デオキシヘモグロビン(deoxy-hemoglobin)等の血液分解産物は、TEが長くなるに伴ってT2*を促進し、信号の低下を引き起こす。このため、T2*強調画像は、TEが長いほど磁化率の違いをコントラストに反映させることができる。このため、RFパルス281の印加からの経過時間(TE)が25ms〜45ms好適には30msより長いエコーを組み合わせて画像を再構成すると、静脈の信号が低下した画像を得ることができる。すなわち、T2*強調画像は、静脈を他の組織と差別化した画像(静脈画像)となる。 On the other hand, blood degradation products such as deoxy-hemoglobin promote T2 * as TE becomes longer, causing a decrease in signal. For this reason, the T2 * weighted image can reflect the difference in magnetic susceptibility in the contrast as TE becomes longer. Therefore, when an image is reconstructed by combining echoes having an elapsed time (TE) from the application of the RF pulse 281 of 25 ms to 45 ms, preferably longer than 30 ms, an image with a reduced vein signal can be obtained. That is, the T2 * weighted image is an image (vein image) in which veins are differentiated from other tissues.

本発明の好適な実施例では、TEが30msより長いリードアウト勾配磁場235〜246により発生したエコー(静脈用エコー)が静脈画像用に使用される。静脈画像の再構成の場合も、データ処理部33は、各静脈用エコーに対応するkスペースのデータを逆フ−リエ変換して撮影対象40の断層像を再構成する。再構成された画像はメモリに記憶される。また、この段階で、再構成された画像を表示部34に表示することもできる。 In a preferred embodiment of the present invention, echoes (venous echoes) generated by readout gradient magnetic fields 235-246 with TE longer than 30 ms are used for vein images. Also in the case of reconstruction of a vein image, the data processing unit 33 reconstructs a tomographic image of the imaging target 40 by performing inverse Fourier transform on k-space data corresponding to each vein echo. The reconstructed image is stored in the memory. At this stage, the reconstructed image can also be displayed on the display unit 34.

このように、本発明では、1回の撮影に(1TR期間に)収集されたエコーから動脈と静脈をそれぞれ描出する2種類の画像を得ることができ、効率的な撮影を行うことができる。また、一連のパルスシーケンスで2種類の画像を収集できるので、被検体40の動きによる位置ずれの問題が無く、被検体の40がほぼ同じ状態にあるときの画像を得ることができる。なお、TOF画像の再構成に使用するエコーを「動脈用エコー」と呼び、この「動脈用エコー」に対応するリードアウト勾配磁場を「動脈用リードアウト勾配磁場」と呼ぶこととする。同様に、T2*強調画像による画像再構成に使用するエコーを「静脈用エコー」と呼び、この「静脈用エコー」に対応するリードアウト勾配磁場を「静脈用リードアウト勾配磁場」と呼ぶこととする。 As described above, in the present invention, two types of images depicting the artery and the vein can be obtained from the echoes collected in one imaging (in the 1TR period), and efficient imaging can be performed. Further, since two types of images can be collected by a series of pulse sequences, there is no problem of displacement due to the movement of the subject 40, and an image when the subject 40 is substantially in the same state can be obtained. The echo used for the reconstruction of the TOF image is called “arterial echo”, and the readout gradient magnetic field corresponding to this “arterial echo” is called “arterial readout gradient magnetic field”. Similarly, an echo used for image reconstruction using a T2 * weighted image is referred to as a “venous echo”, and a readout gradient magnetic field corresponding to the “venous echo” is referred to as a “venous readout gradient magnetic field”. To do.

TOF画像は、動脈の血流を白く(高い輝度値)、バックグラウンドを黒く(低い輝度値)描出する。本発明の好適な実施例では、再構成された各動脈用エコーから得られた画像を加算して1つの動脈画像にする。その後、加算された画像に最大投影法(MIP法:Maximum Intensity Projection)による画像処理を適用し、動脈が強調された動脈画像を生成する。2つの画像の加算により画像のSN比を向上させることができる。この動脈が強調された画像はメモリに記憶され、表示部34に表示される。 The TOF image depicts arterial blood flow white (high luminance value) and black background (low luminance value). In the preferred embodiment of the present invention, the images obtained from each reconstructed arterial echo are added to form a single arterial image. Thereafter, image processing by the maximum projection method (MIP method: Maximum Intensity Projection) is applied to the added image to generate an arterial image in which the artery is emphasized. The SN ratio of the image can be improved by adding the two images. The image in which the artery is emphasized is stored in the memory and displayed on the display unit 34.

この一方、T2*強調による静脈画像は、静脈の血流を黒く(低い輝度値)描出する。本発明の好適な実施例では、再構成された12個の画像を加算して1つの静脈画像にする。その後、加算された静脈画像に最小投影法(MinIP法:Minimum Intensity Projection)による画像処理を適用し、静脈が強調された静脈画像を生成する。この画像の加算により画像のSN比を向上させることができる。 On the other hand, the vein image by T2 * enhancement depicts the blood flow of the vein in black (low luminance value). In the preferred embodiment of the invention, the 12 reconstructed images are summed into a single vein image. Thereafter, image processing based on a minimum projection method (MinIP method) is applied to the added vein image to generate a vein image in which the vein is emphasized. By adding the images, the SN ratio of the images can be improved.

また、上述のようにTEが長くなるに従ってT2*の促進が進む。このため、本発明の好適な実施例では、図7に示される加重曲線(加重関数)300を使用し、T2*がより促進された静脈画像の比重を高め、静脈の信号をより低下させると共に、静脈画像全体のSN比を向上させている。すなわち、加重関数300は複数の静脈用エコーの各々に対応する静脈用リードアウト勾配磁場が印加された時間が大きくなるに従って、より高い加重が適用されるように設定された関数となっている。かかる加重関数300は、所定の傾きを持つ線形関数や、放物曲線等であっても良い。 Further, as described above, T2 * is promoted as TE becomes longer. For this reason, in the preferred embodiment of the present invention, the weighting curve (weighting function) 300 shown in FIG. 7 is used, and T2 * increases the specific gravity of the further promoted vein image and lowers the vein signal. The SN ratio of the whole vein image is improved. That is, the weighting function 300 is a function that is set so that a higher weight is applied as the time during which the vein readout gradient magnetic field corresponding to each of the plurality of vein echoes is applied increases. The weighting function 300 may be a linear function having a predetermined slope, a parabolic curve, or the like.

静脈画像と同様に、複数のエコーに基づいて動脈画像を生成する場合、それぞれのエコーにおけるインフロウ効果の程度に応じて各エコーに加重関数を適用し、動脈画像を生成することができる。 Similar to the vein image, when an arterial image is generated based on a plurality of echoes, an arterial image can be generated by applying a weighting function to each echo according to the degree of the inflow effect in each echo.

なお、本発明では、上述のT2*強調画像の再構成処理により静脈画像を生成しているが、任意選択により、SWIと同様の位相マスク画像を用いて、このT2*強調による静脈画像の磁化率による位相変化をさらに強調させた静脈画像を得ることもできる。この手順を図8を使用して説明する。 In the present invention, the vein image is generated by the above-described reconstruction processing of the T2 * emphasized image. However, the magnetization of the vein image by the T2 * enhancement is optionally used by using a phase mask image similar to the SWI. It is also possible to obtain a vein image in which the phase change due to the rate is further enhanced. This procedure will be described with reference to FIG.

すなわち、リードアウト勾配磁場235〜246により発生した12個のエコーの一部または全てを使用し、周知の手法によってデータ処理部33はT2*強調による画像405に対応した位相画像401を生成することができる。次に、データ処理部33は、位相画像401から位相シフトが大きい部分と小さい部分とを表した位相マスク画像403を生成する。この位相マスク画像403は、位相画像上で位相シフトが大きい部分の画素値の絶対値を高く、位相差のない部分の画素をゼロに設定した画像である。位相マスク画像403は、位相画像401にフィルタ処理を施し、低周波数成分の位相の乱れを除去することにより生成することができる。フィルタとしては、高周波通過フィルタ(High-pass filter)などがある。データ処理部33はT2*強調による画像405に位相マスク画像403を所定回数(1回〜複数回)掛け合わせ、磁化率による位相変化をさらに強調させた位相マスク処理画像407を得る。その後、静脈用エコーから得られた各位相マスク処理画像407を加算し、得られた静脈画像に最小投影法による画像処理を適用し、静脈を強調した位相マスク処理画像409を生成する。この静脈を強調した位相マスク処理画像409もメモリに記憶され、また、表示部34に表示される。 That is, using some or all of the 12 echoes generated by the readout gradient magnetic fields 235 to 246, the data processing unit 33 generates a phase image 401 corresponding to the image 405 by T2 * enhancement by a well-known method. Can do. Next, the data processing unit 33 generates a phase mask image 403 representing a portion with a large phase shift and a portion with a small phase shift from the phase image 401. This phase mask image 403 is an image in which the absolute value of the pixel value of the portion where the phase shift is large on the phase image is high and the pixel of the portion where there is no phase difference is set to zero. The phase mask image 403 can be generated by filtering the phase image 401 and removing the phase disturbance of low frequency components. Examples of the filter include a high-pass filter. The data processing unit 33 multiplies the image 405 by T2 * enhancement by the phase mask image 403 a predetermined number of times (one to several times) to obtain a phase mask processed image 407 in which the phase change due to the magnetic susceptibility is further enhanced. Thereafter, the phase mask processed images 407 obtained from the vein echoes are added, and image processing by the minimum projection method is applied to the obtained vein images to generate a phase mask processed image 409 that emphasizes the veins. The phase mask processed image 409 in which the vein is emphasized is also stored in the memory and displayed on the display unit 34.

本発明の好適な実施例では、得られた複数のエコーから適当なエコーを組み合わせて、動脈画像および静脈画像を生成している。このため、操作者は、動脈画像と静脈画像を表示部34で確認した後、いずれか又は両方の画像を生成するために使用されるエコーの数及び又は範囲を変更してこれらの画像を再作成することもできる。この場合、新たな撮影を行う必要はなく、メモリに記憶されたkスペースのデータを操作者が選択した数及び又は範囲に従って特定し、特定されたkスペースのデータを使用して、上述の手順により動脈画像及び/又は静脈画像を再作成することができる。 In a preferred embodiment of the present invention, arterial images and vein images are generated by combining appropriate echoes from a plurality of obtained echoes. For this reason, after confirming the arterial image and the vein image on the display unit 34, the operator changes the number and / or range of echoes used to generate one or both images, and regenerates these images. It can also be created. In this case, there is no need to perform a new shooting, the k-space data stored in the memory is specified according to the number and / or range selected by the operator, and the above-described procedure is performed using the specified k-space data. Thus, an arterial image and / or a vein image can be recreated.

本発明の好適な実施例では、動脈の画像(動脈画像、動脈が強調された動脈画像を含む)と静脈の画像(静脈画像、静脈が強調された静脈画像、位相マスク処理画像、静脈が更に強調された位相マスク処理画像を含む)は別々の画像として表示部34に表示されるが、この両者を合成して表示させることもできる。この場合、両者又はいずれかの画像を合成に適したようにスケーリング修正やコントラストの修正を行うことが望ましい。また、合成に先立って、静脈を青色に、動脈を赤色に着色する等、両者の判別をより容易にするための処理を行うこともできる。 In a preferred embodiment of the present invention, an artery image (including an artery image and an artery image with an artery enhanced) and a vein image (a vein image, a vein image with a vein enhanced, a phase masked image, and a vein are further provided. (Including the emphasized phase mask processed image) is displayed as a separate image on the display unit 34, but both can be combined and displayed. In this case, it is desirable to perform scaling correction and contrast correction so that both or one of the images is suitable for synthesis. In addition, prior to synthesis, a process for facilitating the discrimination between the two, such as coloring a vein blue and an artery red, can be performed.

以上、本発明の好適な実施例を中心に説明を行ったが、本発明の思想は、この実施例に限定されるものではなく、種々の変形形態を採用することができる。 As mentioned above, although demonstrated centering on the suitable Example of this invention, the thought of this invention is not limited to this Example, A various deformation | transformation form is employable.

1:MRI装置
11:静磁場空間
12:静磁場マグネット部
13:勾配コイル部
14:RFコイル部
22:RF駆動部
23:勾配駆動部
24:データ収集部
25:テーブル
26:クレードル
30:制御部
31:記憶部
32:操作部
33:データ処理部
34:表示部
40:被検体
1: MRI apparatus 11: Static magnetic field space 12: Static magnetic field magnet unit 13: Gradient coil unit 14: RF coil unit 22: RF drive unit 23: Gradient drive unit 24: Data collection unit 25: Table 26: Cradle 30: Control unit 31: Storage unit 32: Operation unit 33: Data processing unit 34: Display unit 40: Subject

Claims (16)

複数のリードアウト勾配磁場を含む撮影用パルスシーケンスを実行する制御部と、
前記複数のリードアウト勾配磁場に応じて発生した複数のエコーを収集するデータ収集部と、
前記複数のエコーに基づいてインフロウ効果を利用した第1の血管画像と、T2*強調効果を利用した第2の血管画像を生成するデータ処理部と、
を備え、
前記パルスシーケンスは、同じTR期間内において、前記インフロウ効果および前記T2*強調効果を生成するに必要な数のリード勾配磁場が印加される、
磁気共鳴装置。
A control unit that executes a pulse sequence for imaging including a plurality of readout gradient magnetic fields;
A data collection unit for collecting a plurality of echoes generated according to the plurality of readout gradient magnetic fields;
A data processing unit that generates a first blood vessel image using an inflow effect based on the plurality of echoes, and a second blood vessel image using a T2 * enhancement effect;
With
The pulse sequence is applied with the number of read gradient magnetic fields necessary to generate the inflation effect and the T2 * enhancement effect within the same TR period.
Magnetic resonance device.
前記データ処理部は、前記複数のエコーのうち短いTEで取得された1以上のエコーに基づいて前記第1の血管画像を生成する、
請求項1に記載の磁気共鳴装置。
The data processing unit generates the first blood vessel image based on one or more echoes acquired in a short TE among the plurality of echoes.
The magnetic resonance apparatus according to claim 1.
前記データ処理部は、前記複数のエコーに基づいて前記第1の血管画像生成する際、それぞれのエコーに加重関数を適用して前記血管画像を生成する、
請求項2に記載の磁気共鳴装置。
The data processing unit generates the blood vessel image by applying a weighting function to each echo when generating the first blood vessel image based on the plurality of echoes.
The magnetic resonance apparatus according to claim 2.
前記インフロウ効果を利用した第1の血管画像は、動脈を関心領域とする血管画像である、
請求項1乃至3のいずれかに記載の磁気共鳴装置。
The first blood vessel image using the inflow effect is a blood vessel image having an artery as a region of interest.
The magnetic resonance apparatus according to claim 1.
前記データ処理部は、前記複数のエコーのうち長いTEで取得された1以上のエコーに基づいて前記第2の血管画像を生成する、
請求項1乃至4のいずれかに記載の磁気共鳴装置。
The data processing unit generates the second blood vessel image based on one or more echoes acquired in a long TE among the plurality of echoes.
The magnetic resonance apparatus according to claim 1.
前記データ処理部は、前記複数のエコーに基づいて前記第2の血管画像を生成する際、それぞれのエコーに加重関数を適用して前記第2の血管画像を生成する、
請求項5に記載の磁気共鳴装置。
The data processing unit generates the second blood vessel image by applying a weighting function to each echo when generating the second blood vessel image based on the plurality of echoes.
The magnetic resonance apparatus according to claim 5.
前記T2*強調効果を利用した第2の血管画像は、静脈を関心領域とする血管画像である、
請求項1乃至6のいずれかに記載の磁気共鳴装置。
The second blood vessel image using the T2 * enhancement effect is a blood vessel image having a vein as a region of interest.
The magnetic resonance apparatus according to claim 1.
前記データ処理部は、前記第2の血管画像の生成に使用するエコーよりもTEの短いエコーを少なくとも1つ使用して前記第1の血管画像を生成し、前記第1の血管画像の生成に使用するエコーよりもTEの長いエコーを少なくとも1つ使用して前記第2の血管画像を生成する、請求項1乃至7のいずれかに記載の磁気共鳴装置。 The data processing unit generates the first blood vessel image using at least one echo having a shorter TE than the echo used to generate the second blood vessel image, and generates the first blood vessel image. The magnetic resonance apparatus according to claim 1, wherein the second blood vessel image is generated by using at least one echo having a longer TE than an echo to be used. 前記データ処理部は、前記複数のエコーのうち1つのエコーを前記第1の血管画像および前記第2の血管画像のいずれにも使用する、
請求項1乃至8のいずれかに記載の磁気共鳴装置。
The data processing unit uses one of the plurality of echoes for both the first blood vessel image and the second blood vessel image.
The magnetic resonance apparatus according to claim 1.
前記撮影用パルスシーケンスは、3次元の撮影シーケンスである、
請求項1乃至9のいずれかに記載の磁気共鳴装置。
The imaging pulse sequence is a three-dimensional imaging sequence.
The magnetic resonance apparatus according to claim 1.
前記制御部は、撮影領域の外部から流入するスピンを飽和させるサチュレーション用パルスシーケンスを実行する、
請求項1乃至10のいずれかに記載の磁気共鳴装置。
The control unit executes a saturation pulse sequence that saturates spins flowing from outside the imaging region.
The magnetic resonance apparatus according to claim 1.
前記撮影用パルスシーケンスは、血流の信号欠損を抑制するグラディエントモーメントヌリングの位相補償パルスを含んでいる、
請求項1乃至11のいずれかに記載の磁気共鳴装置。
The imaging pulse sequence includes a phase compensation pulse of gradient moment nulling that suppresses signal loss of blood flow.
The magnetic resonance apparatus according to claim 1.
前記複数のリードアウト勾配磁場の各々は、単極型のリード勾配磁場である、
請求項1乃至12のいずれかに記載の磁気共鳴装置。
Each of the plurality of readout gradient magnetic fields is a unipolar lead gradient magnetic field,
The magnetic resonance apparatus according to claim 1.
前記複数のリードアウト勾配磁場の各々は、双極型のリード勾配磁場である、
請求項1乃至12のいずれかに記載の磁気共鳴装置。
Each of the plurality of readout gradient magnetic fields is a bipolar lead gradient magnetic field,
The magnetic resonance apparatus according to claim 1.
前記データ処理部は、前記第1の血管画像にMIP法を適用し、前記第2の血管画像にMinIP法を適用し、それぞれ血管が強調される画像を生成する、請求項1乃至14のいずれかに記載の磁気共鳴装置。 The data processing unit applies an MIP method to the first blood vessel image, applies a MinIP method to the second blood vessel image, and generates an image in which blood vessels are emphasized, respectively. A magnetic resonance apparatus according to claim 1. 前記データ処理部は、
前記リードアウト勾配磁場に応じて発生したエコーから得られる画像に対応した位相画像を生成し、
前記位相画像にフィルタ処理を施すことにより、位相シフトが大きい部分と小さい部分と表した位相マスク画像を生成し、
前記エコーから得られる画像に前記位相マスク画像を所定回数掛け合わせることにより、磁化率による位相変化を強調させた画像を生成し、前記位相変化を強調させた画像に基づき前記第1または第2の血管画像を生成する、
請求項1乃至15のいずれかに記載の磁気共鳴装置。
The data processing unit
A phase image corresponding to an image obtained from an echo generated according to the readout gradient magnetic field is generated,
By applying a filtering process to the phase image, a phase mask image representing a portion having a large phase shift and a portion having a small phase shift is generated,
By multiplying the image obtained from the echo by the phase mask image a predetermined number of times, an image in which the phase change due to the magnetic susceptibility is emphasized is generated, and the first or second based on the image in which the phase change is emphasized Generating blood vessel images,
The magnetic resonance apparatus according to claim 1.
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