JP2013215570A - 生きている検査対象の脳の予め決められた体積部分の機能的磁気共鳴画像化のための方法及び磁気共鳴装置 - Google Patents

生きている検査対象の脳の予め決められた体積部分の機能的磁気共鳴画像化のための方法及び磁気共鳴装置 Download PDF

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Abstract

【課題】生きている検査対象の脳の予め決められた体積部分の機能的磁気共鳴画像化方法を提供する。
【解決手段】生きている検査対象の脳の予め決められた体積部分の機能的磁気共鳴画像化方法は、高周波励起パルス31を照射するステップ、少なくとも1つの傾斜磁場(Gx−Gz;G)を印加するステップ、高周波励起パルス31後の予め決められたエコー時間の開始の下での予め決められた体積部分内でのMR(磁気共鳴)データを検出するステップを含み、エコー時間が10μs〜1000μsの時間間隔である。
【選択図】図2

Description

本発明は、とりわけ脳活動の画像表示を可能にする機能的磁気共鳴画像化方法及び磁気共鳴装置に関する。
機能的核スピントモグラフィ(fMRI)を用いて脳活動を非侵襲的に検査することが可能である。患者が一方は安静状態であり、一方は刺激にさらされている脳に関する比較測定によって、どの脳領域がどれほど強くその刺激によって興奮するかもしくは影響を及ぼされるかが示される。その場合には刺激は疼痛刺激で構成されていてもよいし、視覚的な刺激で構成されていてもよいし、聴覚的な刺激で構成されていてもよいし、あるいはその他の刺激、例えば氷の塊を皮膚の上に置くこと、で構成されていてもよい。
従来技術によればfMRI検査ではたいていBOLD信号(「Blood Oxygeneation−Level Dependent」)が測定される。BOLD信号は血中の酸素濃度に依存し、この血中の酸素濃度に依存して血液の感受性が変化し、このこともまたMR測定によって検出されうる。換言すればfMRIでは適当な方法を用いて、脳のどの箇所で刺激の有無で酸素変換率が変化するかを際立たせている。さらにこの結果から直接、個々の脳部位の活性が推定される。その場合には従来技術によれば、例えばEPIシーケンス(「Echo Planar Imaging」)で作業する迅速な測定方法が使用される。
本発明の課題は、機能的磁気共鳴画像化を従来技術に比して改善することである。
上記課題は、本発明によれば、生きている検査対象の脳の予め決められた体積部分の機能的磁気共鳴画像化方法であって、高周波励起パルスを照射するステップ、少なくとも1つの傾斜磁場を印加するステップ、高周波励起パルス後に予め決められたエコー時間を開始して予め決められた体積部分内でMR(磁気共鳴)データを検出するステップを含み、エコー時間が10μs〜1000μsの時間間隔であることによって解決される(請求項1)。
機能的磁気共鳴画像化方法に関する本発明の実施態様は次の通りである。
・MR画像のコントラストを改善するためにT1選択性もしくはT2選択性のプレパルスが高周波励起パルス前に照射される(請求項2)。
・空間エンコーディングのための複数の傾斜磁場がMRデータ検出の開始と同時に急増大される(請求項3)。
・空間エンコーディングのための複数の傾斜磁場が高周波励起パルスの照射の前に急増大され、それによって傾斜磁場がMRデータの検出時に印加されている(請求項4)。
・k空間の中央領域内の複数のk空間点が個々に検出され、それにより、照射された高周波励起パルス毎にk空間の中央領域内の1つのk空間点だけが検出される(請求項5)。
・1つのk空間の中でk空間の中央領域がk空間の外側領域より多い回数で検出され、外側領域が中央領域の外側に配置され、かつ中央領域と外側領域とがk空間を形成している(請求項6)。
・前記予め決められた体積部分に対応する1つのk空間が複数の連続する時間窓で複数回走査され、各時間窓について予め決められた体積部分の複数のMR画像が当該時間窓内で検出されたMRデータから作成され、各時間窓の間にk空間の中央領域内の複数のk空間点が予め決められた数にしたがって複数回検出され、この予め決められた数が各時間窓について作成される複数のMR画像に対応し、各時間窓の間にk空間の外側領域内の複数のk空間点が1回検出され、外側領域が中央領域の外側に配置され、かつ、中央領域と外側領域とがk空間を形成し、同一の時間窓の各MR画像を再構成するために、外側領域の同一のMRデータが使用される(請求項7)。
上記課題は、本発明によれば、生きている検査対象の脳の予め決められた体積部分の機能的磁気共鳴画像化のための磁気共鳴装置であって、磁気共鳴装置が、静磁場磁石と、傾斜磁場システムと、少なくとも1つの高周波アンテナと、少なくとも1つの受信コイル要素と、傾斜磁場システム及び少なくとも1つの高周波送信アンテナを制御し、少なくとも1つの受信コイル要素により取得された測定信号を受信し、測定信号を評価し、かつMRデータを作成するための制御装置とを有する磁気共鳴装置であって、1つの高周波励起パルスを照射しかつ少なくとも1つの傾斜磁場を印加し、高周波励起パルス後に予め決められたエコー時間を開始して予め決められた体積部分のMRデータを検出するように構成されている磁気共鳴装置であって、エコー時間が10μs〜1000μsの時間間隔であることによっても解決される(請求項8)。
磁気共鳴装置に関する本発明も実施態様は次の通りである。
・磁気共鳴装置が本発明による方法を実施するために構成されている(請求項9)。
さらに、本発明によれば、プログラムを有しかつ磁気共鳴装置のプログラミング可能な制御装置のメモリ内に直接ロード可能であるコンピュータプログラム製品において、プログラムが磁気共鳴装置の制御装置内で実施される場合に本発明による方法の全ステップを実施するためのプログラム手段を備えているコンピュータプログラム製品も提案される(請求項10)。
さらにまた、本発明によれば、電子的に読み取り可能な制御情報が記憶された電子的に読み取り可能なデータ媒体であって、この制御情報が、磁気共鳴装置の制御装置内でのデータ媒体の使用により、本発明による方法を実行するよう構成されている電子的に読み取り可能なデータ媒体も提案される(請求項11)。
本発明においては、生きている検査対象の脳の予め決められた体積部分の機能的磁気共鳴画像化方法が提供される。本発明による方法には次のステップが含まれる。
・高周波励起パルスを照射するステップ。
・空間エンコーディングのための1つもしくは複数の傾斜磁場を印加するステップ。
・予め決められた体積部分内でのMR(磁気共鳴)データを検出するステップ。データの検出とともに、予め決められたエコー時間が高周波励起パルスの後で開始される。
エコー時間は高周波励起パルスの中間点とデータ収集の開始との間の時間間隔を規定する。
エコー時間は極めて短く、したがってエコー時間は10μs〜1000μsの時間間隔である。
とりわけ10〜1000μs(好ましくは40〜200μs)のエコー時間の柔軟な変化によって、MRデータから作成されるMR画像のコントラストを最適化することができ、BOLDコントラストへの移行も可能である。
本発明による一実施形態によれば、MRデータから作成されるMR画像のコントラストを改善するために、高周波励起パルスの前にT1選択性もしくはT2選択性のプレパルスが照射される。
T1−プレパルスはとりわけ、本来の高周波励起パルス前の予め決められた時間間隔で照射される180°反転パルスから成る。そのような1つのT1−プレパルスの後に測定が500回まで繰返して行われる。1つのT2−プレパルスには種々の位相を有する複数のパルスの列が含まれる。T2−プレパルスも本来の高周波励起パルスの前に照射され、さらに同じく複数回の繰返しが可能である。さらに本発明によればプレパルスとして、同様に時間的に高周波励起パルスの前に照射される脂肪パルスもしくは水飽和パルスも使用することができる。これらのプレパルスを本発明によれば超短エコー時間を有する考えうる全てのシーケンスに使用することができ、エコー時間の設定が選択されたプレパルスへの影響を有することもないし、複数のプレパルスが設定されたエコー時間への影響を有することもない。
超短エコー時間を実現するために本発明によれば次の複数の実施形態が存在する。
1.空間エンコーディングに必要な傾斜磁場がデータ検出の開始と同時に急増大される。
2.空間エンコーディングに必要な傾斜磁場が高周波励起パルスの照射の前に急増大され、それにより傾斜磁場がMRデータの検出時に既に印加されている。
傾斜磁場をデータ検出の開始と同時に急増大させる前記第1の実施形態の場合には二次元ならびに三次元のMR測定を実行することができる。第1の実施の形態の場合には例えばUTE(「Ultrashort Echo Time」;超短エコー時間)として知られるシーケンスを使用することができる。40μsの超短エコー時間を保証するのに、第1の実施の形態の場合にはハードウェアの変更は不要である。即ち、通常の臨床スキャナで作業することができる、というのもこのようなスキャナでも送信過程と受信過程との間の最小時間で十分であることによって、40μmのエコー時間が保証されるからである。
傾斜磁場が既に高周波励起パルス前に印加されている上記の第2の実施形態の場合には、傾斜磁場は好ましくは連続的に印加されたままであり、かつもっぱら増大する形で変化する。そのことによって相応の本発明による方法の騒音発生は、傾斜磁場が高周波励起パルスの照射時には解除されなければならず、したがってデータ検出のために再び印加されなければならない従来技術によるfMRI方法の場合に比して著しく少ない。
第2の実施形態の変形形態の場合にはk空間の中心(中央領域)内の複数のk空間点はシングルポイントイメージング(SPI(Single Point Imaging"
))を用いて検出される。シングルポイントイメージングの場合には、例えば自由誘導信号が検出されることによって、k空間点は高周波励起パルスによる励起の直後に走査される。
空間エンコーディングのための傾斜磁場が第2の実施形態の場合に高周波励起パルスの照射時に既に印加されているのであるから、空間エンコーディングはほとんど高周波励起パルスの照射といっしょに開始する。したがってk空間の中心の複数のk空間点の検出を実現するのは技術的に困難である。第2の実施形態の上記の変形形態により、k空間の中心における複数のk空間点がシングルポイントイメージングによって検出されることによってこの問題点が解決される。
本発明によれば、k空間の中央領域の範囲内のk空間点をk空間の外側領域のk空間点より多い回数で検出することが可能である。この外側領域は、前記予め決められた体積部分に対応するk空間の中央領域の外側に存在する。中央領域と外側領域との和からk空間が得られる。
発明者は、fMRIの場合に期待すべき信号変化が主としてk空間の中心で測定可能であることを知った。したがってk空間の中央領域を外側領域より多い回数で走査することが有利である。
中央領域が外側領域より多い回数で走査されているようにして生成されたMRデータからMR画像の生成のために次の2つの変形形態が存在する。
・例えば複数回走査した複数のk空間点についての平均値が形成されることによって、より多い回数で走査された中央領域の複数のMRデータがまとめられる。換言すれば、1つのk空間点に対して複数回検出されたデータをMRデータの品質の改善のために使用する。これにより、例えば障害(例えば磁場の変動に基づく)の影響を消すことができる。
・複数のMR画像は、中央領域についてそれぞれ固有のMRデータを示すが、しかし外側領域については同一のMRデータを示すMRデータから再構成される。換言すれば、外側領域のための同一のMRデータが複数のMR画像の再構成に使用される。
本発明による有利な実施形態によれば、k空間は複数の連続する時間窓もしくは時間間隔で走査される。これらの複数の各時間窓中にMRデータが検出され、このMRデータからさらに予め決められた体積部分の複数のMR画像が作成される。これらの複数の各時間窓中に中央領域内のk空間点は予め決められた回数で繰返し走査される。この予め決められた回数は、複数の時間窓のそれぞれで作成されるMR画像の数に一致する。これに対して各時間窓中にk空間の外側領域内のk空間点は1回だけ検出され、したがって同一の時間窓の各MR画像の再構成には、相応の時間窓内に検出された外側領域の同一のMRデータが使用される。
上記の実施形態は改善された時間分解能を有する。というのも、それぞれ検出された1つのMRデータが1つのMR画像の再構成にしか使用されない方法と比較してよりわずかなMRデータが単位時間あたりに1つのMR画像のために検出されればよいからである。
本発明においては、生きている検査対象の脳の予め決められた体積部分の機能的磁気共鳴画像化のための磁気共鳴装置も提供される。磁気共鳴装置は、静磁場磁石、傾斜磁場システム、少なくとも1つの高周波送信アンテナ、少なくとも1つの受信コイル要素及び制御装置を含む。制御装置は傾斜磁場システム及び少なくとも1つの高周波送信アンテナの制御に使用される。さらに制御装置は、少なくとも1つの受信コイル要素により検出された測定信号を受信し、この検出された測定信号を評価し、そして相応のMRデータを生成するように構成されている。磁気共鳴装置は、1つの高周波励起パルスを照射しかつ少なくとも1つの傾斜磁場を印加し、予め決められた体積部分のMRデータを検出するように構成されている。磁気共鳴装置はMRデータの検出とともに予め決められたエコー時間を高周波励起パルスの後で開始し、このエコー時間は10〜1000μsの時間間隔である。
本発明による磁気共鳴装置の利点は先に詳説した本発明による方法の利点と本質的に同じであるので、ここでは繰返すことを省略する。
さらに本発明にはコンピュータプログラム製品(コンピュータプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体)、特に、プログラミング可能な制御装置ないしは磁気共鳴装置の演算装置のメモリに入れることができるソフトウェアが記載されている。このコンピュータプログラム製品が制御装置で作動する場合には、このコンピュータプログラム製品を用いて全ての、もしくは種々の前記の本発明による方法の実施形態を実施することができる。方法の相応の実施形態を実現するために、このコンピュータプログラム製品は場合によってはプログラミングツール、例えばライブラリ及び補助機能が必要である。換言すれば、コンピュータプログラム製品に関する請求項でとりわけ、本発明による方法の上記の実施形態を実施可能にするかないしはこの実施形態を実施するソフトウェアは保護されるべきである。ソフトウェアは、まだコンパイル及びリンクされなければならないかもしくは解釈実行されなければならないのみであるソースコード(例えばC++)であってもよいし、実施のために相応の演算装置ないしは制御装置にロードしておくべきのみである実施可能なソフトウェアコードのことであってもよい。
最後に本発明は、電子的に読み取り可能な制御情報、とりわけソフトウェア(上記参照)が記憶されている電子的に読み取り可能なデータ媒体、例えばDVD、磁気テープまたはUSBフラッシュメモリを開示している。この制御情報(ソフトウェア)がデータ媒体から読み取られ、かつ磁気共鳴装置の制御装置ないしは演算装置に記憶される場合に、前記方法の全ての本発明による実施形態が実施されうる。
本発明はとりわけ機能的磁気共鳴画像化に適している。当然のことながら本発明はこの有利な適用分野に限定されていない、というのも本発明を用いて例えば骨の磁気共鳴画像化も可能だからである。
次に、本発明を図に関連した本発明による実施形態につき詳説する。
本発明による磁気共鳴装置を示す図である。 本発明によるUTEシーケンスを示す図である。 図2に示したシーケンスのためのk空間軌道を示す図である。 k空間の外側領域の半径方向検出のための本発明によるシーケンスを示す図である。 k空間の中央領域のシングルポイント検出のための本発明によるシーケンスを示す図である。 図4及び5に示したシーケンスによるスライスのためのk空間検出スキームを示す図である。 中央領域及び外側領域に分割されたk空間を示す図である。 どのMRデータから本発明によればMR画像が再構成されるかを概略的に示す図である。 従来技術と比較した本発明を示す図である。
図1は(fMRIのための磁気共鳴画像化装置ないしは核スピントモグラフィ装置の)磁気共鳴装置5の概略図を示す。静磁場磁石1は、例えば、検査ないしは測定のための台23に横たわった状態で磁気共鳴装置5内に送り込まれる人体の脳の対象0の1つの体積部分における核スピンの分極ないしは整列のための時間的に一定の強い磁場を発生する。人体の検査すべき部位が配置される典型的な球状の測定ボリュームMの範囲内には、核磁気共鳴測定に必要な静磁場の高い均一性が与えられている。核磁気共鳴測定に必要な静磁場の高い均一性は人体の検査すべき部位が配置される典型的な球状の測定ボリュームMの範囲内で定められている。均一性の要求を支援するため、そしてとりわけ時間的に不変の影響を除去するために、適切な箇所に強磁性材料から成るいわゆるシム板が取り付けられる。時間的に可変の影響はシムコイル2によって除去される。
静磁場磁石1には、3つの部分巻線から成る円筒形の傾斜磁場コイル系3が入れられている。各部分巻線には増幅器からデカルト座標系の各方向への直線状の(時間的に可変でもある)傾斜磁場の生成のための電流が供給される。傾斜磁場システム3の第1の部分巻線はx方向の傾斜磁場Gxを発生し、第2の部分巻線はy方向の傾斜磁場Gyを発生し、そして第3の部分巻線はz方向の傾斜磁場Gzを発生する。増幅器は、傾斜パルスを時間的に正確に生成するためのシーケンスコントローラ18により制御されるDA変換器を含む。
傾斜磁場システム3の内部には、高周波電力増幅器から出力された高周波パルスを、検査すべき対象0つまり対象0の検査すべき範囲の核を励起し核スピンを整列させるための交流磁場に変換する1つ(もしくは複数の)高周波アンテナ4が存在する。各高周波アンテナ4は、構成コイルの環状の、好ましくは線形もしくはマトリックス状の配列の形の1つもしくは複数の高周波送信コイル及び複数の高周波受信コイル要素から成る。各高周波アンテナ4の高周波受信コイル要素により、歳差運動をする核スピンから出発する交流磁場、即ち通常、1つもしくは複数の高周波パルスと1つもしくは複数の傾斜パルスとから成るパルス系列により惹起される核スピンエコー信号も電圧(測定信号)に変換され、この測定信号は増幅器7を介して高周波システム22の高周波受信チャネル8に供給される。高周波システム22は、核磁気共鳴の励起のための高周波パルスが生成される送信チャネル9をさらに含む。各高周波パルスはシステムコンピュータ20により設定されたパルス系列に基づいてシーケンスコントローラ18で複素数の列としてデジタルに示される。この数列は実数部及び虚数部として各1つの入口12を経由して高周波システム22のデジタルアナログ変換器に、そしてここから送信チャネル9に供給される。送信チャネル9ではパルス系列は、中心周波数に相当するベース周波数を有する高周波搬送信号に変調される。
送信動作から受信動作への切換が送受切換器6を介して行われる。高周波アンテナ4の高周波送信コイルにより核スピンの励起のための高周波パルスが測定ボリュームM内に照射され、さらに、残留するエコー信号が高周波受信コイル要素を介して走査される。このようにして得られた核磁気共鳴信号は高周波システム22の受信チャネル8'(第1の復
調器)で中間周波数に位相敏感に復調され、さらにアナログデジタル変換器(ADC)でデジタル化される。この信号はなお周波数0に復調される。周波数0への復調及び実数部と虚数部との分離はデジタル領域(デジタルドメイン)でのデジタル化の後で第2の復調器8で行われる。画像コンピュータ17によってこのように得られた測定データからMR画像ないしは三次元画像データセットが再構成される。測定データ、画像データ及び制御プログラムの管理はシステムコンピュータ20を介して行われる制御プログラムを用いた事前設定に基づいてシーケンスコントローラ18はそれぞれの所望のパルス系列の生成及びk空間の相応の走査をコントロールする。殊にシーケンスコントローラ18は、傾斜の時間的に正確な切換、定められた位相振幅を持つ高周波パルスの送信ならびに核磁気共鳴信号の受信を制御する。高周波システム22及びシーケンスコントローラ18のための時間基準はシンセサイザ19により提供される。例えばDVD21に記憶されているMR画像の作成のための相応の制御プログラムの選択ならびに作成されたMR画像の表示は、キーボード15、マウス16及びディスプレイ14を有する端末装置13を介して行われる。
図2には機能的磁気共鳴画像化のための超短エコー時間を用いたMRデータの検出のための本発明によるUTEシーケンスが示されている。高周波励起パルス31が照射されると共に、スライス選択傾斜磁場Gzが印加され、これによりスライスがz方向に垂直に励起されるのがわかる。MRデータ検出32の開始とともに傾斜磁場Gx及びGyが急増大される。
図3には、図2に示したシーケンスのための中心から半径方向に延びる軌道を有するk空間33を示す図である。軌道つまりスポーク状物上に示された複数の点は本発明によれば走査されるk空間点34に相応する。本発明によれば高周波励起パルス31及び同時に印加された傾斜磁場Gzによって1つのスライスのみが励起されるため、図2及び3に示した実施形態は二次元のMR測定である。
図4及び5には機能的磁気共鳴画像化のためのMRデータの検出のためのもう1つの本発明によるシーケンスが示されている。この実施形態の場合には、図4に示されているように、高周波励起パルス31が照射された際に、傾斜磁場Gは既に挿入されている。MRデータ検出期間32により超短エコー時間TE1が高周波励起パルス31後に開始する。エコー時間TE1は高周波励起パルス31の中間点からMRデータ検出の開始までの時間間隔つまりMRデータ検出期間32の時間間隔を示している。第1のMRデータ検出期間32中に複数のk空間点が、中央領域35の縁部で始まりかつ外側領域36の端で終わる半径方向の半分の軌道41に沿って検出される。これに対して時間的に次の第2のMRデータ検出期間32の間では複数のk空間点は全軌道に沿ってエコー時間TE2で検出される。
図5には中央領域の走査のための本発明によるシーケンスが示されている。各高周波励起パルス31の後に、それぞれ1つだけのk空間点が検出される1つの短いMRデータ検出期間32′のみが存在しているのがわかる。傾斜磁場Gxは段階的にMRデータ検出期間32′から次のMRデータ検出期間32′まで変化し、したがっていわばk空間の行がX軸に沿って1点ずつ走査される。
図6にはスライスのためのk空間検出スキームが三次元k空間33の中央によって示されている。中央領域35内のk空間点34がシングルポイントイメージング(図5に示したシーケンスを用いた)によってデカルト座標方向に走査されるのに対し、外側領域36内のk空間点は(図4に示したシーケンスを用いて)半径方向に走査される。
図7には、中央領域35と外側領域36を含むk空間33が概略的に示されている。中央領域35はk空間33の中心における複数のk空間点を含み、外側領域36は中心35の外側の複数のk空間点を含む。中央領域35と外側領域36との和からk空間33が得られる。
図8にはどのMRデータ38x、39xからMR画像37xが再構成されるかが概略的に示されている。例えば第1のMR画像371は中央領域35の第1のMRデータ381と外側領域36の第1のMRデータ391とから再構成される。第2のMR画像372は中央領域35の第2のMRデータ382と外側領域36の同一の第1のMRデータ391とから再構成される。第3(第4)のMR画像373(374)は中央領域35の第3(第4)のMRデータ383(384)と外側領域36の同じく同一の第1のMRデータ391とから再構成される。換言すれば、最初の4個のMR画像371〜374は外側領域36の同一のMRデータ391から再構成され、このMR画像371〜374のMRデータは中央領域35からのそのMRデータ381〜384に関してのみ異なっている。
同様に図8に示した最後のMR画像375〜378は、外側領域36の同一のMRデータ392と、中央領域35のそれぞれ個別のMRデータ385〜388とからそれぞれ再構成される。
図9は、ミリ秒範囲内のエコー時間TEでのスピンエコーシーケンスが使用される従来技術による収集と比較した超短エコー時間TE1での本発明によるシーケンスを用いた収集を概略的に示している。
本発明によれば、MRデータ検出は、超短エコー時間TE1を高周波励起パルス31後に開始させるMRデータ検出期間32内で行われるのに対し、従来技術によるMRデータ検出は明らかに遅れて行われる。従来技術によれば時間間隔Tで高周波励起パルス後にもう1つの高周波パルス42がリフェージングのために照射され、明らかにこの第2の高周波パルス42後にようやくMRデータの検出はMRデータ検出期間32″の間に行われる。本発明によればMRデータの検出は高周波励起パルス31後に10〜1000μsの時間間隔内で行われるのに対し、従来技術によるMRデータの検出は高周波励起パルス31後にミリ秒で行われる。
1 静磁場磁石
3 傾斜磁場システム
4 高周波アンテナ
5 磁気共鳴装置
10 制御装置
21 データ媒体
31 高周波励起パルス
33 k空間
34 k空間点
35 中央領域
36 外側領域
37x MR画像
38x MRデータ
39x MRデータ
G 傾斜磁場
x 傾斜磁場
y 傾斜磁場
z 傾斜磁場
O 検査対象
TE1 エコー時間

Claims (11)

  1. 生きている検査対象(O)の脳の予め決められた体積部分の機能的磁気共鳴画像化方法であって、
    高周波励起パルス(31)を照射するステップ、
    少なくとも1つの傾斜磁場(Gx−Gz;G)を印加するステップ、
    高周波励起パルス(31)後に予め決められたエコー時間(TE1)を開始して予め決められた体積部分内でMR(磁気共鳴)データ(38x,39x)を検出するステップを含み、
    エコー時間(TE1)が10μs〜1000μsの時間間隔である機能的磁気共鳴画像化方法。
  2. MR画像のコントラストを改善するためにT1選択性もしくはT2選択性のプレパルスが高周波励起パルス(31)前に照射されることを特徴とする請求項1記載の方法。
  3. 空間エンコーディングのための複数の傾斜磁場(Gx−Gz;G)がMRデータ検出の開始と同時に急増大されることを特徴とする請求項1または2記載の方法。
  4. 空間エンコーディングのための複数の傾斜磁場(Gx−Gz;G)が高周波励起パルス(31)の照射の前に急増大され、それによって傾斜磁場(Gx−Gz;G)がMRデータの検出時に印加されていることを特徴とする請求項1または2記載の方法。
  5. k空間(33)の中央領域(35)内の複数のk空間点(34)が個々に検出され、それにより、照射された高周波励起パルス(31)毎にk空間(33)の中央領域(35)内の1つのk空間点(34)だけが検出されることを特徴とする請求項4記載の方法。
  6. 1つのk空間(33)の中でk空間(33)の中央領域(35)がk空間の外側領域(36)より多い回数で検出され、
    外側領域(36)が中央領域(35)の外側に配置され、かつ
    中央領域(35)と外側領域(36)とがk空間(33)を形成していることを特徴とする請求項1から5までのいずれか1項に記載の方法。
  7. 前記予め決められた体積部分に対応する1つのk空間(33)が複数の連続する時間窓で複数回走査され、
    各時間窓について予め決められた体積部分の複数のMR画像(37x)が当該時間窓内で検出されたMRデータ(38x, 39x)から作成され、
    各時間窓の間にk空間(33)の中央領域(35)内の複数のk空間点(34)が予め決められた数にしたがって複数回検出され、この予め決められた数が各時間窓について作成される複数のMR画像(37x)に対応し、
    各時間窓の間にk空間(33)の外側領域(36)内の複数のk空間点(34)が1回検出され、外側領域(36)が中央領域(35)の外側に配置され、かつ、中央領域(35)と外側領域(36)とがk空間(33)を形成し、
    同一の時間窓の各MR画像(37x)を再構成するために、外側領域(36)の同一のMRデータ(39x)が使用される
    ことを特徴とする請求項5または6記載の方法。
  8. 生きている検査対象(O)の脳の予め決められた体積部分の機能的磁気共鳴画像化のための磁気共鳴装置であって、
    磁気共鳴装置(5)が、静磁場磁石(1)と、傾斜磁場システム(3)と、少なくとも1つの高周波アンテナ(4)と、少なくとも1つの受信コイル要素と、傾斜磁場システム(3)及び少なくとも1つの高周波送信アンテナ(4)を制御し、少なくとも1つの受信コイル要素により取得された測定信号を受信し、測定信号を評価し、かつMRデータを作成するための制御装置(10)とを有する磁気共鳴装置であって、1つの高周波励起パルス(31)を照射しかつ少なくとも1つの傾斜磁場(Gx−Gz;G)を印加し、高周波励起パルス(31)後に予め決められたエコー時間(TE1)を開始して予め決められた体積部分のMRデータ(38x,39x)を検出するように構成されている磁気共鳴装置であって、エコー時間(TE1)が10μs〜1000μsの時間間隔である磁気共鳴装置。
  9. 磁気共鳴装置(5)が請求項1から7までのいずれか1項に記載の方法を実施するために構成されていることを特徴とする請求項8記載の磁気共鳴装置。
  10. プログラムを有しかつ磁気共鳴装置(5)のプログラミング可能な制御装置(10)のメモリ内に直接ロード可能であるコンピュータプログラム製品において、プログラムが磁気共鳴装置(5)の制御装置(10)内で実施される場合に請求項1から7までのいずれか1項に記載の方法の全ステップを実施するためのプログラム手段を備えているコンピュータプログラム製品。
  11. 電子的に読み取り可能な制御情報が記憶された電子的に読み取り可能なデータ媒体であって、この制御情報が、磁気共鳴装置(5)の制御装置(10)内でのデータ媒体(21)の使用により、請求項1から7までのいずれか1項に記載の方法を実行するよう構成されている電子的に読み取り可能なデータ媒体。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017530761A (ja) * 2014-09-12 2017-10-19 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. ゼロエコー時間mrイメージング
JP2017536934A (ja) * 2014-12-12 2017-12-14 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. Mrイメージング方法、mrデバイス及びコンピュータ・プログラム
JP2018175829A (ja) * 2017-04-13 2018-11-15 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 磁気共鳴イメージング装置及び磁気共鳴イメージング方法

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8970217B1 (en) 2010-04-14 2015-03-03 Hypres, Inc. System and method for noise reduction in magnetic resonance imaging
DE102012205626B4 (de) * 2012-04-05 2013-11-28 Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Funktionale MR-Bildgebung eines vorbestimmten Volumenabschnitts des Gehirns eines lebenden Untersuchungsobjekts
DE102012212877B3 (de) * 2012-07-23 2014-01-16 Siemens Aktiengesellschaft Dynamische Anpassung der Gradienten-Anstiegszeiten bei MR-HF-Impulssequenzen
JP6074126B1 (ja) * 2014-01-28 2017-02-01 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. k空間中心のサンプリングを用いるゼロエコー時間MR撮像
CN106537168B (zh) * 2014-02-11 2020-11-03 通用医疗公司 用于磁共振指纹识别中的自适应字典匹配的系统和方法
US9594139B2 (en) 2014-03-28 2017-03-14 General Electric Company Systems and methods for magnetic resonance bone depiction
US10422845B2 (en) 2014-10-24 2019-09-24 The General Hospital Corporation Systems and methods for steady-state magnetic resonance fingerprinting
DE102015203181A1 (de) * 2015-02-23 2016-08-25 Karl-Franzens-Universität Graz Verfahren zur zeitlichen und räumlichen Interpolation von fMRI-Zeitreihen in Bezug auf ein Einzelsubjekt

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6618607B2 (en) * 2000-10-20 2003-09-09 Duke University MRI imaging methods using a single excitation
WO2005026748A2 (en) * 2003-09-08 2005-03-24 The Regents Of The University Of California Magnetic resonance imaging with ultra short echo times
US7288936B2 (en) * 2005-03-28 2007-10-30 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University RF pulses for long T2 suppression in MRI
US8386013B2 (en) * 2006-04-13 2013-02-26 The Regents Of The University Of California Magnetic resonance imaging (MRI) using ultra short echo times and spiral sampling in K-space
US7750632B2 (en) * 2007-03-22 2010-07-06 University Of Pittsburgh - Of The Commonwealth System Of Higher Education Method for producing a magnetic resonance image of an object having a short T2 relaxation time
US7602184B2 (en) * 2007-04-30 2009-10-13 The Regents Of The University Of California Magnetic resonance spectroscopic imaging with short echo times
US8148979B1 (en) * 2008-04-16 2012-04-03 The Regents Of The University Of California Selective magnetic resonance imaging
US8723517B2 (en) * 2010-07-23 2014-05-13 General Electric Company Reduction of slice select artifacts in half pulse excitations used in ultrashort TE (UTE) imaging
DE102012205626B4 (de) * 2012-04-05 2013-11-28 Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Funktionale MR-Bildgebung eines vorbestimmten Volumenabschnitts des Gehirns eines lebenden Untersuchungsobjekts

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JPN6016021387; P. D. Gatehouse et al: 'Clinical imaging of the brain with Ultrashort TE (Ute) pulse sequences' Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med. 11 , 200307, #2268 *
JPN6016021388; Sonia Nielles-Vallespin et al: '3D radial projection technique with Ultrashort Echo Times for sodium MRI: Clinical Applications in H' Magnetic Resonance in Medicine vol.57, no.1, 200701, pp.74-81 *
JPN6016021389; David M. Grodzki et al: 'Ultrashort Echo Time imaging using Pointwise Encoding Time Reduction with Radial Acquisition (PETRA)' Magnetic Resonance in Medicine vo.67, no.2, 201202, pp.510-518 *
JPN6016044780; Matt A. Bernstein et al: Handbook of MRI Pulse Sequences , 200409, pp.384-392, Elsevier Academic Press *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017530761A (ja) * 2014-09-12 2017-10-19 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. ゼロエコー時間mrイメージング
JP2017536934A (ja) * 2014-12-12 2017-12-14 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. Mrイメージング方法、mrデバイス及びコンピュータ・プログラム
JP2018175829A (ja) * 2017-04-13 2018-11-15 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 磁気共鳴イメージング装置及び磁気共鳴イメージング方法
JP7166747B2 (ja) 2017-04-13 2022-11-08 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 磁気共鳴イメージング装置及び磁気共鳴イメージング方法

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