JP2018011751A - Magnetic resonance imaging apparatus and slab signal correction method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To resolve blood vessel discontinuity at a slab end caused by a gap between a function (a weighting function) to be used for connection and a signal profile in a slab when creating a blood vessel image of an area of interest by connecting a plurality of slag signals obtained by a non-contrast blood vessel contrast method that performs division into a plurality of selection areas (slabs) and performs imaging (multi-slab imaging).SOLUTION: A coefficient table holding each order term and value of an intercept of a polynomial expressing a weighting function is stored every imaging condition, each order term and value of an intercept corresponding to the imaging condition is read from a coefficient table 601 stored in the storage means, a polynomial is composed on the basis of each order term and value of an intercept that are read to provide a weighting function, and by using a value obtained by the weighting function, a slab profile changing as an RF pulse waveform for excitation defined in accordance with the imaging condition is corrected.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、磁気共鳴イメージング装置(以下、MRI装置という)に係わり、特に、関心領域を複数の選択領域(スラブ)に分けて撮像を行う非造影血管撮像方法に関する。   The present invention relates to a magnetic resonance imaging apparatus (hereinafter referred to as an MRI apparatus), and more particularly, to a non-contrast blood vessel imaging method for performing imaging by dividing a region of interest into a plurality of selected regions (slabs).

MRI装置は、いわゆるNMR現象を利用して被検体中の所望の検査部位における原子核スピン(以下、スピンと称する)の密度分布、緩和時間分布等を計測して、その計測データから被検体の検査部位を画像表示するものである。   The MRI apparatus uses the so-called NMR phenomenon to measure the density distribution, relaxation time distribution, etc. of nuclear spins (hereinafter referred to as “spins”) at a desired examination site in the subject, and examines the subject from the measured data. The part is displayed as an image.

MRI装置における非造影血管撮像方法の一つである3次元Time of Fright法(3D TOF法)は、関心領域を複数の選択領域(スラブ)に分けて撮像(マルチスラブ撮像)を行い、得られた複数のスラブの信号を処理して繋ぎ合わせることで関心領域の血管像を再構成する。   The 3D Time of Fright method (3D TOF method), which is one of the non-contrast blood vessel imaging methods in MRI equipment, is obtained by dividing the region of interest into multiple selected regions (slabs) and performing imaging (multi-slab imaging). A plurality of slab signals are processed and connected to reconstruct a blood vessel image of the region of interest.

このようなマルチスラブ撮像に用いられる3次元撮像法では、スラブの励起プロファイルの不完全性により、スラブ両端の信号が中心に比べて低下する。そのため、スラブの繋ぎあわせを行う際に、信号の低下したスラブ両端を用いると、接続部において血流信号の不連続が生じ、結果として境界のアーチファクトとなり診断の妨げとなりうる。   In such a three-dimensional imaging method used for multi-slab imaging, the signals at both ends of the slab are lower than the center due to imperfectness of the excitation profile of the slab. Therefore, when slabs are joined together, if both ends of the slab where the signal is lowered are used, discontinuity of the blood flow signal occurs at the connection part, resulting in boundary artifacts that may hinder diagnosis.

この血流信号の不連続性を解決する手法として、重み付け関数を用いる手法が特許文献1に開示されている。   As a technique for solving the discontinuity of the blood flow signal, Patent Document 1 discloses a technique using a weighting function.

特開2000-189395号公報JP 2000-189395 A

しかしながら、特許文献1に開示されている手法では、操作者が選択可能な全ての撮像条件に対応することができず、依然として、血流信号の不連続性が生じることがある。   However, the technique disclosed in Patent Document 1 cannot cope with all imaging conditions that can be selected by the operator, and discontinuity of the blood flow signal may still occur.

そこで本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、操作者が選択可能ないかなる撮像条件においても、繋ぎあわせに用いる関数(重み付け関数)とスラブ内の信号プロファイル間の乖離により生じるスラブ端の血管不連続性を解消することが可能なMRI装置及びスラブ信号補正方法を提供することである。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and in any imaging condition that can be selected by the operator, a slab edge caused by a divergence between a function used for splicing (weighting function) and a signal profile in the slab. It is an object to provide an MRI apparatus and a slab signal correction method capable of eliminating the blood vessel discontinuity.

上記目的を達成するために、本発明は次の様に構成される。即ち、被検体の関心領域を複数の複数の選択領域(スラブ)に分けて撮像する際に、撮像条件に応じて定まる励起用のRFパルス波形に準じて変化するスラブプロファイルを、重み付け関数を用いて補正する。   In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows. That is, when imaging the region of interest of a subject into a plurality of selected regions (slabs), a slab profile that changes according to the excitation RF pulse waveform determined according to the imaging conditions is used using a weighting function. To correct.

好ましくは、重み付け関数を表す多項式の各次数項及び切片の値を保持する係数テーブルを撮像条件毎に記憶手段に記憶しておき、記憶手段に記憶された係数テーブルから、撮像条件に対応する各次数項及び切片の値を読み出し、読み出した各次数項及び切片の値に基づいて多項式を構成して重み付け関数とし、重み付け関数で求まる値を用いて、前記撮像条件に応じて定まる励起用のRFパルス波形に準じて変化するスラブプロファイルを補正する。   Preferably, a coefficient table holding each order term and intercept value of a polynomial representing a weighting function is stored in the storage unit for each imaging condition, and each coefficient corresponding to the imaging condition is stored from the coefficient table stored in the storage unit. Read out the order terms and intercept values, construct a polynomial based on the read out order terms and intercept values, and use the weighting function to determine the excitation RF determined according to the imaging conditions. The slab profile that changes according to the pulse waveform is corrected.

本発明のMRI装置及びスラブ信号補正方法によれば、操作者が選択可能ないかなる撮像条件においても好適な重み付け関数を選択して使用することにより、スラブ信号間で血管の不連続性を解消することが可能になる。その結果、良好な3次元非造影血管像を取得することが可能になる。   According to the MRI apparatus and the slab signal correction method of the present invention, the discontinuity of blood vessels between slab signals is eliminated by selecting and using a suitable weighting function under any imaging condition that can be selected by the operator. It becomes possible. As a result, it is possible to acquire a good three-dimensional non-contrast blood vessel image.

本発明が適用されるMRI装置の全体を示すブロック図。1 is a block diagram showing an entire MRI apparatus to which the present invention is applied. 本発明のMRI装置が採用する3次元TOFシーケンスのパルスシーケンス図Pulse sequence diagram of 3D TOF sequence adopted by MRI system of the present invention 左右対称なスラブプロファイルSymmetrical slab profile 左右非対称なスラブプロファイルAsymmetric slab profile 左右非対称なスラブプロファイルに対称な重み付け関数を使用した例Example of using a symmetric weighting function for an asymmetric slab profile 本発明の制御図Control diagram of the present invention 4次多項式で近似するスラブプロファイルの一例を示す図Diagram showing an example of a slab profile approximated by a fourth-order polynomial 図7のスラブプロファイルから求めた4次多項式の変化を表す図Figure showing the change of the fourth-order polynomial obtained from the slab profile of Fig. 7 係数テーブルの一例を示す図Diagram showing an example of coefficient table

以下、本発明のMRI装置の一実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, an embodiment of the MRI apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は本発明を適用したMRI装置を示す全体構成のブロック説明図である。このMRI装置は、主として中央処理装置(CPU)1と、シーケンサ2と、送信系3と、静磁場発生磁石4と、受信系5と、傾斜磁場発生系6と、信号処理系18とを備えている。   FIG. 1 is a block diagram of an overall configuration showing an MRI apparatus to which the present invention is applied. This MRI apparatus mainly includes a central processing unit (CPU) 1, a sequencer 2, a transmission system 3, a static magnetic field generating magnet 4, a receiving system 5, a gradient magnetic field generating system 6, and a signal processing system 18. ing.

中央処理装置(CPU)1は、本発明に基づくプログラムに従ってシーケンサ2、送信系3、受信系5、信号処理系6の各々を制御するものである。シーケンサ2は、中央処理装置1からの制御指令に基づいて動作し、被検体7の関心領域からのデータ収集に必要な種々の命令を送信系3、静磁場発生磁石4の傾斜磁場発生系6および受信系18に送るようにしている。CPU1とシーケンサ2は本発明における制御手段を構成する。   The central processing unit (CPU) 1 controls each of the sequencer 2, the transmission system 3, the reception system 5, and the signal processing system 6 in accordance with a program based on the present invention. The sequencer 2 operates based on a control command from the central processing unit 1, sends various commands necessary for data collection from the region of interest of the subject 7, a transmission system 3, and a gradient magnetic field generation system 6 of the static magnetic field generation magnet 4. And sent to the receiving system 18. The CPU 1 and the sequencer 2 constitute control means in the present invention.

送信系3は、高周波発振器8と変調器9と高周波コイルとしての照射コイル11を有し、シーケンサ2の指令により高周波発振器8からの高周波パルス(以下、RFパルスと称する)を変調器9で振幅変調し、この振幅変調されたRFパルスを高周波増幅器10で増幅して照射コイル11に供給することにより、所定のパルス状の電磁波を被検体7に照射する。このRFパルスの印加位相は中央処理装置1によって制御される。   The transmission system 3 has a high-frequency oscillator 8, a modulator 9, and an irradiation coil 11 as a high-frequency coil, and an amplitude of a high-frequency pulse from the high-frequency oscillator 8 (hereinafter referred to as an RF pulse) is modulated by the modulator 9 according to a command from the sequencer 2. The subject 7 is irradiated with a predetermined pulse-shaped electromagnetic wave by modulating and amplifying the amplitude-modulated RF pulse by the high-frequency amplifier 10 and supplying it to the irradiation coil 11. The application phase of this RF pulse is controlled by the central processing unit 1.

静磁場発生磁石4は、被検体7の回りに任意の方向に均一な静磁場を発生させるためのものである。この静磁場発生磁石4の内部には、照射コイル11の他、傾斜磁場を発生させる傾斜磁場コイル13と、受信系5の受信コイル14が設置されている。   The static magnetic field generating magnet 4 is for generating a uniform static magnetic field around the subject 7 in an arbitrary direction. Inside the static magnetic field generating magnet 4, in addition to the irradiation coil 11, a gradient magnetic field coil 13 for generating a gradient magnetic field and a reception coil 14 of the reception system 5 are installed.

傾斜磁場発生系6は、互いに直交するデカルト座標軸方向にそれぞれ独立に傾斜磁場を印加する傾斜磁場コイル13と、傾斜磁場コイル13に電流を供給する傾斜磁場電源12とから構成され、傾斜磁場電源12は前述のようにシーケンサ2により制御される。   The gradient magnetic field generation system 6 includes a gradient magnetic field coil 13 that applies a gradient magnetic field independently in Cartesian coordinate axis directions orthogonal to each other, and a gradient magnetic field power supply 12 that supplies current to the gradient magnetic field coil 13, and the gradient magnetic field power supply 12 Is controlled by the sequencer 2 as described above.

受信系5は、高周波コイルとしての受信コイル14と受信コイル14に接続された増幅器15と直交位相検波器16とA/D変換器17とを有し、被検体7からのNMR信号を受信コイル14が検出すると、その信号を増幅器15、直交位相検波器16、A/D変換器17を介しデジタル量に変換する。その際、シーケンサ2からの指令によるタイミングで直交位相検波器16によってサンプリングされた二系列の収集データに変換してCPU1に送る。このNMR信号の計測位相は、RFパルスの印加位相と同様にCPU1によって制御される。   The receiving system 5 includes a receiving coil 14 as a high frequency coil, an amplifier 15 connected to the receiving coil 14, a quadrature phase detector 16, and an A / D converter 17, and receives an NMR signal from the subject 7 as a receiving coil. When the signal 14 is detected, the signal is converted into a digital quantity via the amplifier 15, the quadrature detector 16, and the A / D converter 17. At that time, it is converted into two series of collected data sampled by the quadrature detector 16 at a timing according to a command from the sequencer 2 and sent to the CPU 1. The measurement phase of the NMR signal is controlled by the CPU 1 in the same manner as the RF pulse application phase.

信号処理系18は、磁気ディスク21、光磁気ディスク19等の外部記憶装置(記憶手段)と、CRT等からなるディスプレイ20とを有し、受信系5からのデータがCPU1に入力されると、CPU1が信号処理、画像再構成等の処理を実行し、その結果である被検体7の関心領域の画像をディスプレイ20に表示するとともに、外部記憶装置の磁気ディスク21等に記録する。   The signal processing system 18 has an external storage device (storage means) such as a magnetic disk 21 and a magneto-optical disk 19, and a display 20 composed of a CRT or the like, and when data from the reception system 5 is input to the CPU 1, The CPU 1 executes processing such as signal processing and image reconstruction, and displays the image of the region of interest of the subject 7 as a result on the display 20 and records it on the magnetic disk 21 or the like of the external storage device.

次に、3D-TOF法のパルスシーケンスを、図2を用いて説明する。まず、被検体7のスライスを選択するスライス選択傾斜磁場201とともに励起用のRFパルス202を印加し、位相エンコード傾斜磁場203および読み出し傾斜磁場205を印加する。   Next, a pulse sequence of the 3D-TOF method will be described with reference to FIG. First, an excitation RF pulse 202 is applied together with a slice selection gradient magnetic field 201 for selecting a slice of the subject 7, and a phase encoding gradient magnetic field 203 and a read gradient magnetic field 205 are applied.

RFパルス202のフリップ角(励起角)は任意であるが、好ましくは0〜90度のいずれかである。さらに、3次元計測を行うため、スライスエンコード傾斜磁場204を印加する。スライスエンコードはスラブ内のスライス枚数分、印加量を変化させて印加する。RFパルス202印加からエコー信号時間TE後に読み出し傾斜磁場205を印加しながらエコー信号206を計測する。マルチスラブ撮像では、これらの処理が操作者が選択するスラブ数分繰り返し行われる。   The flip angle (excitation angle) of the RF pulse 202 is arbitrary, but is preferably 0 to 90 degrees. Further, a slice encode gradient magnetic field 204 is applied to perform three-dimensional measurement. Slice encoding is applied by changing the application amount by the number of slices in the slab. The echo signal 206 is measured while applying the read gradient magnetic field 205 after the echo signal time TE from the application of the RF pulse 202. In multi-slab imaging, these processes are repeated for the number of slabs selected by the operator.

つぎに、図2に示した3D-TOF法のパルスシーケンスを用いた際に取得されるスラブ内の各スライスの信号値を示したプロファイル(以下スラブプロファイル)を図3に示す。横軸はスラブ内のスライス番号を、縦軸は信号値(最大値を1に規格化した値)を示す。励起用のRFパルス202に一般的な照射波形を使用した場合は、図3に示すような左右対称(つまり、スラブ方向或いはスライス方向)のスラブプロファイルが得られる。301は実際の信号値、302は301を2次の多項式で近似した信号値である。特許文献1は、この左右対称なスラブプロファイルに基づいて重み付け関数を作成し、該重み付け関数を用いてスラブプロファイルが均一になるように重み付け処理後を実施する。   Next, FIG. 3 shows a profile (hereinafter referred to as slab profile) showing signal values of each slice in the slab obtained when the pulse sequence of the 3D-TOF method shown in FIG. 2 is used. The horizontal axis indicates the slice number in the slab, and the vertical axis indicates the signal value (value obtained by normalizing the maximum value to 1). When a general irradiation waveform is used for the excitation RF pulse 202, a slab profile having a bilateral symmetry (that is, a slab direction or a slice direction) as shown in FIG. 3 is obtained. 301 is an actual signal value, and 302 is a signal value obtained by approximating 301 with a quadratic polynomial. In Patent Document 1, a weighting function is created based on this symmetric slab profile, and the weighting function is used to carry out the weighting process so that the slab profile becomes uniform.

しかしながら、マルチスラブ撮像を行う3D-TOF法においては、複数のスラブの撮像を連続して行うことによる多重励起から、スラブ内の血流流出部において血流信号の低下が生じる。この血流信号の低下を解決するため、スラブ方向或いはスライス方向に傾斜を持った励起プロファイルとなる照射波形(SSP波形)を有する励起用のRFパルス202を用いることで、スラブ内の血流流出部の血流信号低下を抑制する。このSSP波形はスラブ方向或いはスライス方向に傾斜をもっているため、得られるスラブプロファイルは図4に示すようなスラブ方向或いはスライス方向に非対称な傾斜を有する。ここで、401は実際の各スライスの信号値、402は4次の多項式で近似した信号値である。そして、図4の横軸はスラブ内のスライス番号を、縦軸は信号値(最大値を1に規格化した値)を示す。   However, in the 3D-TOF method in which multi-slab imaging is performed, a blood flow signal is reduced at the blood flow outflow portion in the slab due to multiple excitation by continuously imaging a plurality of slabs. In order to solve this decrease in the blood flow signal, the blood flow outflow in the slab can be obtained by using the excitation RF pulse 202 having an irradiation waveform (SSP waveform) having an excitation profile inclined in the slab direction or slice direction. Suppresses blood flow signal drop in the area. Since this SSP waveform has an inclination in the slab direction or slice direction, the obtained slab profile has an asymmetric inclination in the slab direction or slice direction as shown in FIG. Here, 401 is an actual signal value of each slice, and 402 is a signal value approximated by a fourth-order polynomial. The horizontal axis in FIG. 4 indicates the slice number in the slab, and the vertical axis indicates the signal value (value obtained by normalizing the maximum value to 1).

したがって、図4に示したようなスラブ方向或いはスライス方向に非対称な傾斜を有するスラブプロファイルに、図3のようなスラブ方向或いはスライス方向に対称なスラブプロファイルから作成された重み付け関数を使用すると、実際に得られたスラブプロファイルと重み付け関数の間に乖離が生じることとなる。図5にその一例を示す。図5内の実線はSSP波形を用いた際に得られるスラブプロファイルであり、点線は重み付けに用いる対称なスラブプロファイルである。例えば、図中501で囲んだスライスは、実線と点線の信号差が大きく、適切な重み付けが行われ難いスライスである。このようなスライスは、適切な重み付けを行うことができず、結果として血流信号の不連続性を生じさせることになる。   Therefore, if a slab profile having an asymmetric slope in the slab direction or slice direction as shown in FIG. 4 is used with a weighting function created from a slab profile symmetric in the slab direction or slice direction as shown in FIG. There will be a discrepancy between the obtained slab profile and the weighting function. An example is shown in FIG. The solid line in FIG. 5 is a slab profile obtained when using the SSP waveform, and the dotted line is a symmetric slab profile used for weighting. For example, a slice surrounded by 501 in the figure is a slice that has a large signal difference between a solid line and a dotted line and is difficult to perform appropriate weighting. Such a slice cannot be properly weighted, resulting in a discontinuity in the blood flow signal.

この非対称な傾斜を持つスラブプロファイルは式(1)又は式(2)に示す通り、3次又は4次の多項式で近似することが可能である。多項式近似の次数に関しては、3次以上であればよいが、特に傾斜の緩やかな波形については3次、傾斜の急峻な波形については4次での近似が効果的である。式(1)、式(2)においてa,b,c,dは各次数項の係数、eは切片、Xはスラブ内スライス位置(スライス番号)を示し、Xの取りうる範囲は1から操作者が選択したスラブ内スライス数である。   This slab profile having an asymmetric slope can be approximated by a third-order or fourth-order polynomial, as shown in Expression (1) or Expression (2). The order of the polynomial approximation may be 3rd order or higher, but the 3rd order is particularly effective for a waveform having a gentle slope, and the 4th order approximation is effective for a waveform having a steep slope. In equations (1) and (2), a, b, c, and d are coefficients for each order term, e is the intercept, X is the slice position (slice number) in the slab, and X can be operated from 1. Is the number of slices in the slab selected by the person.

F(x) = bx^3+cx^2+dx+e ・・・式(1)
F(x) = ax^4+bx^3+cx^2+dx+e ・・・式(2)
また、SSP波形ではない一般的な照射波形が選択された場合は、図3に示すスラブプロファイルを有するため、式(3)に示す2次の多項式で近似を行うことが可能である。式(3)において、c,d,eは各項の係数、eは切片、Xはスラブ内スライス位置(スライス番号)を示し、Xの取りうる範囲は1から操作者が選択したスラブ内スライス数である。
F (x) = bx ^ 3 + cx ^ 2 + dx + e (1)
F (x) = ax ^ 4 + bx ^ 3 + cx ^ 2 + dx + e (2)
In addition, when a general irradiation waveform that is not an SSP waveform is selected, since the slab profile shown in FIG. 3 is provided, approximation can be performed using a second-order polynomial shown in Equation (3). In Equation (3), c, d, and e are the coefficients of each term, e is the intercept, X is the slice position (slice number) in the slab, and the possible range of X is 1 Is a number.

F(x) = cx^2+dx+e ・・・式(3)
特許文献1においても多項式の使用が記載されているが、多項式近似を用いた重み付け関数の使用には、多項式の式(1)中a,b,c及びdで示す係数と式(2)中eで示す切片を明確にする必要がある。
F (x) = cx ^ 2 + dx + e (3)
Patent Document 1 also describes the use of polynomials, but the use of weighting functions using polynomial approximation requires that the coefficients indicated by a, b, c and d in the polynomial equation (1) and the equation (2) It is necessary to clarify the section indicated by e.

SSP波形の種類は操作者により傾斜の異なる波形が選択可能であり、傾斜が異なるとこれらの係数及び切片も異なるため、全てのSSP波形に一律に適切な値を求めることは困難である。つまり、同じ一つの重み付け関数で、SSP波形に応じて変わるスラブプロファイルの傾斜を補正することは困難となる。   As the types of SSP waveforms, waveforms having different slopes can be selected by the operator, and when the slopes are different, these coefficients and intercepts are also different. Therefore, it is difficult to uniformly obtain appropriate values for all the SSP waveforms. That is, it is difficult to correct the slope of the slab profile that changes according to the SSP waveform with the same single weighting function.

そこで、本発明は、予め装置開発時に、試験器具を用いて操作者が選択可能な全てのSSP波形のスラブプロファイルを取得して多項式近似を行い、重み付け関数とする多項式の次数とその係数及び切片をSSP波形毎に設定し、設定したSSP波形毎の重み付け関数としての多項式を定める次数、係数、切片を係数テーブルとして、磁気ディスク20等の外部記憶装置又は再構成プログラム内に記録させる。これより、操作者が選択したSSP波形に応じて、適切な多項式とその係数及び切片を用いて構成される重み付け関数を用いたスラブプロファイルの補正が可能となる。   Therefore, the present invention acquires a slab profile of all SSP waveforms that can be selected by the operator using a test instrument at the time of device development and performs polynomial approximation, and the order of the polynomial as a weighting function, its coefficient and intercept Is set for each SSP waveform, and the degree, coefficient, and intercept defining a polynomial as a weighting function for each set SSP waveform are recorded as a coefficient table in an external storage device such as the magnetic disk 20 or a reconstruction program. Thus, the slab profile can be corrected using a weighting function configured using an appropriate polynomial, its coefficient, and intercept according to the SSP waveform selected by the operator.

なお、SSP波形以外にも操作者は撮像条件を変更することが可能である。特にスラブ内のスライス数に関しては、被検者等によって頻繁に変更されることから、単純にスラブプロファイルを記憶させるだけでは、全ての撮像条件に対応することはできない。   In addition to the SSP waveform, the operator can change the imaging conditions. In particular, since the number of slices in the slab is frequently changed by the subject or the like, it is not possible to deal with all imaging conditions simply by storing the slab profile.

そこで、装置開発時に取得するスラブプロファイルのスライス数をM、操作者が選択したスライス数をNとすると式(4)に示す式を用いる補正可能となる。これにより、全ての撮像条件に対応することが可能となる。   Therefore, if the number of slices of the slab profile acquired at the time of device development is M and the number of slices selected by the operator is N, correction using the equation shown in equation (4) becomes possible. Thereby, it becomes possible to cope with all the imaging conditions.

F(x) =
a*(x*M/N)^4 + b*(x*M/N)^3 + c*(x*M/N)^2 + d*(x*M/N)^1 + e ・・・式(4)
式(4)は式(2)に示した4次多項式を用いた補正例を示しているが、式(1)に示した3次多項式を用いた場合、式(4)中の係数aの値を0とすることで補正が可能となる。同様に式(3)に示した2次多項式を用いた場合、式(4)中の係数a及びbの値を0とすることで補正が可能となる。
F (x) =
a * (x * M / N) ^ 4 + b * (x * M / N) ^ 3 + c * (x * M / N) ^ 2 + d * (x * M / N) ^ 1 + e ・..Formula (4)
Equation (4) shows a correction example using the fourth-order polynomial shown in Equation (2), but when the third-order polynomial shown in Equation (1) is used, the coefficient a in Equation (4) Correction can be made by setting the value to 0. Similarly, when the quadratic polynomial shown in Expression (3) is used, correction can be performed by setting the values of the coefficients a and b in Expression (4) to 0.

図9に、上記係数テーブルの一例を示す。例えば、図7に示すスラブプロファイルは、4次の多項式で近似すると、
-9.8e-6 * x^4 + 0.00065 * x^3 -
0.01514 * x^2 + 0.1516 * x^1 + 0.3270 ・・・式(5)
となる。ここで、装置開発時に取得するスラブプロファイルのスライス数を32、操作者が選択したスライス数を24とすると、24スライスの各重み付けは、図9の係数テーブルのような計算結果となる。該係数テーブル中のスライス補正値は、式(4)中のM/N(ここでは32/24)を示し、係数は式(5)の係数、切片は式(5)の切片を示している。この重み付け値をグラフ化すると、図8のようになり、図7と極めて近いプロファイルを描くこととなる。このような係数テーブルを撮像条件に対応付けて、撮像条件毎に予め用意しておく。
FIG. 9 shows an example of the coefficient table. For example, when the slab profile shown in FIG. 7 is approximated by a fourth-order polynomial,
-9.8e-6 * x ^ 4 + 0.00065 * x ^ 3-
0.01514 * x ^ 2 + 0.1516 * x ^ 1 + 0.3270 (5)
It becomes. Here, when the number of slices of the slab profile acquired at the time of device development is 32 and the number of slices selected by the operator is 24, each weight of the 24 slices is a calculation result like the coefficient table of FIG. The slice correction value in the coefficient table indicates M / N (herein 32/24) in equation (4), the coefficient indicates the coefficient in equation (5), and the intercept indicates the intercept in equation (5). . When this weighting value is graphed, a profile as shown in FIG. 8 is drawn, which is very close to FIG. Such a coefficient table is prepared in advance for each imaging condition in association with the imaging condition.

次に、本発明の処理の流れを図6に示めすフローチャートに基づいて説明する。なお、上記係数テーブルは、図6のフローチャートでは、磁気ディスク21に記憶された係数テーブル601として表されている。   Next, the processing flow of the present invention will be described based on the flowchart shown in FIG. The coefficient table is represented as a coefficient table 601 stored in the magnetic disk 21 in the flowchart of FIG.

ステップS602で、CPU1は、操作者が選択した撮像条件に対応する係数を磁気ディスク20に記憶された係数テーブル601から読み出し、撮像条件に応じて定まる励起用のRFパルス波形に準じて変化するスラブプロファイルを補正するための重み付け関数として、式(4)で表される多項式を設定する。   In step S602, the CPU 1 reads out the coefficient corresponding to the imaging condition selected by the operator from the coefficient table 601 stored in the magnetic disk 20, and changes the slab that changes according to the excitation RF pulse waveform determined according to the imaging condition. A polynomial expressed by equation (4) is set as a weighting function for correcting the profile.

ステップS603で、CPU1は、ステップS602で設定した多項式に基づいて、スラブ内の各スライスの画像データをそれぞれ補正し、補正後の各スライス画像を合成する。
以上までが、本発明の処理の流れの概要である。
In step S603, the CPU 1 corrects the image data of each slice in the slab based on the polynomial set in step S602, and synthesizes the corrected slice images.
The above is the outline of the processing flow of the present invention.

以上説明したように、本発明は、マルチスラブ撮像において、操作者が選択した撮像条件に応じて定まる励起用のRFパルス波形に準じて変化するスラブプロファイルを、重み付け関数を用いて補正する。その際、重み付け関数を多項式として表し、該多項式の各次数項の係数及び切片を予め係数テーブルとしてMRI装置に記憶しておく。   As described above, according to the present invention, in multi-slab imaging, the slab profile that changes according to the excitation RF pulse waveform determined according to the imaging condition selected by the operator is corrected using the weighting function. At that time, the weighting function is expressed as a polynomial, and the coefficients and intercepts of the respective order terms of the polynomial are stored in advance in the MRI apparatus as a coefficient table.

そして、操作者が選択した撮像条件に対応する係数を係数テーブルから読み出して式(4)で表される多項式を設定する。この多項式で得られる値に基づいて、スラブ内の各スライスの画像データをそれぞれ補正する。これにより、重み付け関数とスラブ内の信号プロファイル間の乖離により生じるスラブ端の血管不連続性を解消することが可能になる。   Then, a coefficient corresponding to the imaging condition selected by the operator is read from the coefficient table, and a polynomial expressed by the equation (4) is set. Based on the value obtained by this polynomial, the image data of each slice in the slab is corrected. This makes it possible to eliminate slab end vascular discontinuity caused by the divergence between the weighting function and the signal profile in the slab.

1 中央処理装置(CPU)、2 シーケンサ、3 送信系、4 静磁場発生磁石、5 受信系、6 傾斜磁場発生系、7 被検体、18 信号処理系(画像処理手段)   1 central processing unit (CPU), 2 sequencer, 3 transmission system, 4 static magnetic field generation magnet, 5 reception system, 6 gradient magnetic field generation system, 7 subject, 18 signal processing system (image processing means)

Claims (3)

静磁場を発生する静磁場発生手段と、
前記静磁場中に置かれた被検体に対して、高周波電磁波を印加する送信手段と、
前記静磁場に磁場勾配を与える傾斜磁場発生手段と、
前記被検体から発生する核磁気共鳴信号を計測する受信手段と、
前記送信手段、前記傾斜磁場発生手段および前記受信手段の制御と、計測された前記核磁気共鳴共信号に基づいて画像処理を行う制御手段と、
を備えた磁気共鳴イメージング装置において、
前記制御手段は、前記被検体の関心領域を複数の選択領域(スラブ)に分けて撮像する際に、撮像条件に応じて定まる励起用の高周波パルス波形に準じて変化するスラブプロファイルを、重み付け関数を用いて補正することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
A static magnetic field generating means for generating a static magnetic field;
Transmitting means for applying a high-frequency electromagnetic wave to the subject placed in the static magnetic field;
A gradient magnetic field generating means for applying a magnetic field gradient to the static magnetic field;
Receiving means for measuring a nuclear magnetic resonance signal generated from the subject;
Control means for controlling the transmitting means, the gradient magnetic field generating means and the receiving means, and performing image processing based on the measured nuclear magnetic resonance co-signal;
In a magnetic resonance imaging apparatus comprising:
The control means, when dividing the region of interest of the subject into a plurality of selected regions (slabs), weights a slab profile that changes according to an excitation high-frequency pulse waveform determined according to an imaging condition. A magnetic resonance imaging apparatus, wherein correction is performed using
請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記重み付け関数を表す多項式の各次数項及び切片の値を保持する係数テーブルを前記撮像条件毎に記憶する記憶手段を備え、
前記制御手段は、前記記憶手段に記憶された前記係数テーブルから、前記撮像条件に対応する各次数項及び切片の値を読み出して前記重み付け関数を表す多項式を設定して、前記スラブプロファイルの補正を行うことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1.
Storage means for storing a coefficient table for holding each degree term and intercept value of a polynomial representing the weighting function for each imaging condition;
The control means reads out each order term and intercept value corresponding to the imaging condition from the coefficient table stored in the storage means, sets a polynomial representing the weighting function, and corrects the slab profile. A magnetic resonance imaging apparatus.
記憶手段を備えた磁気共鳴イメージング装置で撮像されたスラブ信号を補正するスラブ信号補正方法であって、
前記記憶手段に記憶された係数テーブルから、撮像条件に対応する各次数項及び切片の値を読み出すステップと、
前記読み出した各次数項及び切片の値に基づいて多項式を構成して重み付け関数とするステップと、
前記重み付け関数で求まる値を用いて、前記撮像条件に応じて定まる励起用の高周波パルス波形に準じて変化するスラブプロファイルを補正するステップと、
を有することを特徴とするスラブ信号補正方法。
A slab signal correction method for correcting a slab signal imaged by a magnetic resonance imaging apparatus having a storage means,
Reading each order term and intercept value corresponding to the imaging condition from the coefficient table stored in the storage means;
Configuring a polynomial based on each read order term and intercept value to be a weighting function;
Using the value obtained by the weighting function, correcting the slab profile that changes according to the excitation high-frequency pulse waveform determined according to the imaging conditions;
A slab signal correction method comprising:
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