JP2015047503A - 多点ディクソン法 - Google Patents
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Abstract
Description
多点ディクソン法の予め与えられたスペクトルモデルが、少なくとも、緩和速度をそれぞれ有する少なくとも2つのスペクトル成分と、磁場不均一性に基づく第1の位相および渦電流効果に基づく第2の位相とを含み、
方法が、複数の画素についてバイポーラマルチエコー磁気共鳴測定シーケンスにより磁気共鳴データを取得するステップを含み、そのバイポーラマルチエコー磁気共鳴測定シーケンスが、各画素について少なくとも3つのエコー時間において磁気共鳴データの磁気共鳴信号を読み出すために交互に正および負の読み出し傾斜磁場を使用し、
方法が、磁気共鳴データに基づいて、各画素について緩和速度をそれぞれ有する少なくとも2つのスペクトル成分と、第1の位相および第2の位相とを少なくとも部分的に数値的に決定するステップを含む磁気共鳴測定方法によって解決される(請求項1)。
磁気共鳴測定方法に関する本発明の実施態様は次の通りである。
・予め与えられたスペクトルモデルは、磁気共鳴データの、正の読み出し傾斜磁場の際に読み出される磁気共鳴信号のための第2の位相の正のプリファクタを含み、予め与えられたスペクトルモデルは、磁気共鳴データの、負の読み出し傾斜磁場の際に読み出される磁気共鳴信号のための第2の位相の負のプリファクタを含む(請求項2)。
・さらに、磁気共鳴データに比べて低い分解能の計算格子を決定するステップを含み、その計算格子の各格子点は磁気共鳴データの予め与えられた個数の隣接画素を含み、第1の位相および第2の位相の少なくとも部分的な数値的な決定は、第1の位相および/または第2の位相が計算格子の1つの格子点内で一定であることを考慮する少なくとも1つの方程式に基づいている(請求項3)。
・少なくとも部分的に数値的に決定するステップは、さらに、第1の位相を決定する第1の数値最適化を実行するステップと、決定された第1の位相に依存して、取得された磁気共鳴データから第1の位相の影響を除去するステップと、第2の位相を決定する第2の数値最適化を実行するステップと、決定された第2の位相に依存して、取得された磁気共鳴データから第2の位相の影響を除去するステップとを含む(請求項4)。
・第1の数値最適化を実行するステップは、1つの画素についてそれぞれ複数の結果候補を提供し、第1の数値最適化は、それぞれさらに、各画素について複数の結果候補から1つの値を結果として選択するために、磁気共鳴データの複数の画素に対する領域成長法の実行を含み、および/または
第2の数値最適化を実行するステップは、1つの画素についてそれぞれ複数の結果候補を提供し、第2の数値最適化は、それぞれさらに、各画素について複数の結果候補から1つの値を結果として選択するために、磁気共鳴データの複数の画素に対する領域成長法の実行を含む(請求項5)。
・第1の数値最適化の基礎をなす方程式および/または第2の数値最適化の基礎をなす方程式は、少なくとも2つのスペクトル成分のうちの少なくとも1つのスペクトル成分への明示的な依存性を持たない(請求項6)。
・第1の数値最適化の基礎をなす方程式は両スペクトル成分の複素数の重みの可変投影によって記述され、第2の数値最適化の基礎をなす方程式は両スペクトル成分の実数の重みの可変投影によって記述される(請求項7)。
・第2の数値最適化の基礎をなす方程式はさらに第1のエコー時間での位相を含む(請求項8)。
・第1の数値最適化の基礎をなす方程式は第2の位相への明示的な依存性を持たず、第2の数値最適化の基礎をなす方程式は第1の位相への明示的な依存性および暗示的な依存性を持たない(請求項9)。
・第1の数値最適化の基礎をなす方程式は少なくとも2つのスペクトル成分について零に等しい緩和速度を採用する(請求項10)。
・緩和速度をそれぞれ有する少なくとも2つのスペクトル成分(35,36)の決定は、次のステップ、すなわち、少なくとも2つのスペクトル成分の緩和速度を決定する数値最適化を実行するステップと、決定された緩和速度に依存して少なくとも2つのスペクトル成分を解析計算するステップとを含む(請求項11)。
・緩和速度を決定するための数値最適化の基礎をなす方程式は第1の位相および/または第2の位相への依存性を持たず、第1の位相および/または第2の位相への依存性は、第1の位相および/または第2の位相の先行の数値的な決定と、磁気共鳴データへの第1の位相および/または第2の位相の影響の除去とによって消去された(請求項12)。
・緩和速度を決定するための数値最適化の基礎をなす方程式は少なくとも2つのスペクトル成分への明示的な依存性を持たず、緩和速度を決定するための数値最適化の基礎をなす方程式は両スペクトルの重みの可変投影によって記述される(請求項13)。
前述の課題は、本発明によれば、多点ディクソン法により少なくとも3つのエコー時間において検査対象の少なくとも2つのスペクトル成分を磁気共鳴測定するように構成されている磁気共鳴装置であって、
磁気共鳴装置が受信ユニットおよびコンピュータユニットを含み、
受信ユニットは、複数の画素について、バイポーラマルチエコー磁気共鳴測定シーケンスにより磁気共鳴データを取得するように構成され、そのバイポーラマルチエコー磁気共鳴測定シーケンスが、各画素について、少なくとも3つのエコー時間において磁気共鳴データの磁気共鳴信号を読み出すために交互に正および負の読み出し傾斜磁場を使用し、
コンピュータユニットは、磁気共鳴データに基づいて、各画素について緩和速度をそれぞれ有する少なくとも2つのスペクトル成分と、第1の位相および第2の位相とを少なくとも部分的に数値的に決定するように構成されている磁気共鳴装置によっても解決される(請求項14)。
磁気共鳴装置に関する本願発明の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行するように構成されている(請求項15)。
第1および/または第2の数値最適化を実行する際に、第1および/または第2のスペクトル成分の決定精度が全くまたは僅かしか低下しない。特に、第1および/または第2の数値最適化を実行する際に、少なくとも2つのスペクトル成分についての近似またはその他の数値的な仮定を考慮することは不要である。
10 高周波
11 傾斜磁場成分
12 読み出しチャネル
15 RF励起パルス
16 読み出し傾斜磁場
21 第1のエコー時間
22 第2のエコー時間
23 第3のエコー時間
25 MRデータ
30 画素
35 水成分
36 脂肪成分
40 正方形格子点
100 MR装置
101 被検者
102 寝台
110 磁石
111 管
121 RFコイル装置
130 RFスイッチ
131 RF送信ユニット
132 RF受信ユニット
140 傾斜磁場システム
141 傾斜磁場コイル
150 操作ユニット
160 コンピュータユニット
Claims (15)
- 多点ディクソン法により少なくとも3つのエコー時間(21,22,23)において検査対象の少なくとも2つのスペクトル成分(35,36)を磁気共鳴測定する方法であって、
多点ディクソン法の予め与えられたスペクトルモデルが、少なくとも、緩和速度をそれぞれ有する少なくとも2つのスペクトル成分(35,36)と、磁場不均一性に基づく第1の位相(Ω)および渦電流効果に基づく第2の位相(ΦEC)とを含み、
方法が、複数の画素(30,30−1,30−2)についてバイポーラマルチエコー磁気共鳴測定シーケンス(5)により磁気共鳴データ(25)を取得するステップを含み、そのバイポーラマルチエコー磁気共鳴測定シーケンス(5)が、各画素(30,30−1,30−2)について少なくとも3つのエコー時間(21,22,23)において磁気共鳴データ(25)の磁気共鳴信号を読み出すために交互に正および負の読み出し傾斜磁場(16−1,16−2,16−3)を使用し、
方法が、磁気共鳴データ(25)に基づいて、各画素(30,30−1,30−2)について緩和速度をそれぞれ有する少なくとも2つのスペクトル成分(35,36)と、第1の位相(Ω)および第2の位相(ΦEC)とを少なくとも部分的に数値的に決定するステップを含む
磁気共鳴測定方法。 - 予め与えられたスペクトルモデルが、磁気共鳴データ(25)の、正の読み出し傾斜磁場(16−1,16−2,16−3)の際に読み出される磁気共鳴信号のための第2の位相(ΦEC)の正のプリファクタ(αe)を含み、
予め与えられたスペクトルモデルが、磁気共鳴データ(25)の、負の読み出し傾斜磁場(16−1,16−2,16−3)の際に読み出される磁気共鳴信号のための第2の位相(ΦEC)の負のプリファクタ(αe)を含む
請求項1記載の方法。 - さらに、磁気共鳴データ(25)に比べて低い分解能の計算格子を決定するステップを含み、その計算格子の各格子点(40)が磁気共鳴データ(25)の予め与えられた個数の隣接画素(30,30−1,30−2)を含み、
第1の位相(Ω)および第2の位相(ΦEC)の少なくとも部分的な数値的な決定は、第1の位相(Ω)および/または第2の位相(ΦEC)が計算格子の1つの格子点(40)内で一定であることを考慮する少なくとも1つの方程式に基づいている
請求項1または2記載の方法。 - 少なくとも部分的に数値的に決定するステップが、さらに、
第1の位相(Ω)を決定する第1の数値最適化を実行するステップと、
決定された第1の位相(Ω)に依存して、取得された磁気共鳴データ(25)から第1の位相(Ω)の影響を除去するステップと、
第2の位相(ΦEC)を決定する第2の数値最適化を実行するステップと、
決定された第2の位相(ΦEC)に依存して、取得された磁気共鳴データ(25)から第2の位相(ΦEC)の影響を除去するステップとを含む
請求項1乃至3の1つに記載の方法。 - 第1の数値最適化を実行するステップが、1つの画素(30,30−1,30−2)についてそれぞれ複数の結果候補を提供し、
第1の数値最適化が、それぞれさらに、各画素(30,30−1,30−2)について複数の結果候補から1つの値を結果として選択するために、磁気共鳴データ(25)の複数の画素(30,30−1,30−2)に対する領域成長法の実行を含み
および/または
第2の数値最適化を実行するステップが、1つの画素(30,30−1,30−2)についてそれぞれ複数の結果候補を提供し、
第2の数値最適化が、それぞれさらに、各画素(30,30−1,30−2)について複数の結果候補から1つの値を結果として選択するために、磁気共鳴データ(25)の複数の画素(30,30−1,30−2)に対する領域成長法の実行を含む
請求項4記載の方法。 - 第1の数値最適化の基礎をなす方程式および/または第2の数値最適化の基礎をなす方程式が、少なくとも2つのスペクトル成分(35,36)のうちの少なくとも1つのスペクトル成分への明示的な依存性を持たない
請求項4または5記載の方法。 - 第1の数値最適化の基礎をなす方程式が両スペクトル成分の複素数の重みの可変投影によって記述され、第2の数値最適化の基礎をなす方程式が両スペクトル成分の実数の重みの可変投影によって記述される
請求項6記載の方法。 - 第2の数値最適化の基礎をなす方程式がさらに第1のエコー時間での位相を含む
請求項6または7記載の方法。 - 第1の数値最適化の基礎をなす方程式が第2の位相(ΦEC)への明示的な依存性を持たず、
第2の数値最適化の基礎をなす方程式が第1の位相(Ω)への明示的な依存性および暗示的な依存性を持たない
請求項4乃至8の1つに記載の方法。 - 第1の数値最適化の基礎をなす方程式が少なくとも2つのスペクトル成分について零に等しい緩和速度を採用する
請求項4乃至9の1つに記載の方法。 - 緩和速度をそれぞれ有する少なくとも2つのスペクトル成分(35,36)の決定が、次のステップ、
少なくとも2つのスペクトル成分の緩和速度を決定する数値最適化を実行するステップと、
決定された緩和速度に依存して少なくとも2つのスペクトル成分を解析計算するステップとを含む
請求項1乃至10の1つに記載の方法。 - 緩和速度を決定するための数値最適化の基礎をなす方程式が第1の位相(Ω)および/または第2の位相(ΦEC)への依存性を持たず、
第1の位相(Ω)および/または第2の位相(ΦEC)への依存性が、第1の位相(Ω)および/または第2の位相(ΦEC)の先行の数値的な決定と、磁気共鳴データ(25)への第1の位相(Ω)および/または第2の位相(ΦEC)の影響の除去とによって消去された
請求項11記載の方法。 - 緩和速度を決定するための数値最適化の基礎をなす方程式が少なくとも2つのスペクトル成分(35,36)への明示的な依存性を持たず、
緩和速度を決定するための数値最適化の基礎をなす方程式が両スペクトルの重みの可変投影によって記述される
請求項11または12記載の方法。 - 多点ディクソン法により少なくとも3つのエコー時間(21,22,23)において検査対象の少なくとも2つのスペクトル成分(35,36)を磁気共鳴測定するように構成されている磁気共鳴装置(100)であって、
磁気共鳴装置(100)が受信ユニット(132)およびコンピュータユニット(160)を含み、
受信ユニット(132)は、複数の画素(30,30−1,30−2)について、バイポーラマルチエコー磁気共鳴測定シーケンス(5)により磁気共鳴データ(25)を取得するように構成され、そのバイポーラマルチエコー磁気共鳴測定シーケンス(5)が、各画素(30,30−1,30−2)について、少なくとも3つのエコー時間(21,22,23)において磁気共鳴データ(25)の磁気共鳴信号を読み出すために交互に正および負の読み出し傾斜磁場(16−1,16−2,16−3)を使用し、
コンピュータユニット(160)は、磁気共鳴データ(25)に基づいて、各画素(30,30−1,30−2)について緩和速度をそれぞれ有する少なくとも2つのスペクトル成分(35,36)と、第1の位相(Ω)および第2の位相(ΦEC)とを少なくとも部分的に数値的に決定するように構成されている
磁気共鳴装置(100)。 - 請求項1乃至13の1つに記載の方法を実行するように構成されている請求項14記載の磁気共鳴装置(100)。
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