JP2019042053A - 磁気共鳴イメージング装置及び信号抑制方法 - Google Patents
磁気共鳴イメージング装置及び信号抑制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019042053A JP2019042053A JP2017167688A JP2017167688A JP2019042053A JP 2019042053 A JP2019042053 A JP 2019042053A JP 2017167688 A JP2017167688 A JP 2017167688A JP 2017167688 A JP2017167688 A JP 2017167688A JP 2019042053 A JP2019042053 A JP 2019042053A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pulse
- suppression
- imaging
- magnetic resonance
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000001629 suppression Effects 0.000 title claims abstract description 175
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 72
- 238000002595 magnetic resonance imaging Methods 0.000 title claims description 40
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims abstract description 158
- 238000001208 nuclear magnetic resonance pulse sequence Methods 0.000 claims description 17
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 15
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 11
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 claims description 10
- 230000009131 signaling function Effects 0.000 claims description 5
- 230000004044 response Effects 0.000 abstract description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 46
- 230000008569 process Effects 0.000 description 23
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 16
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 16
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 14
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 14
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 13
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 12
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 11
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 10
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 9
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 9
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 9
- 238000011161 development Methods 0.000 description 9
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 9
- 230000006870 function Effects 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 6
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 5
- 238000002597 diffusion-weighted imaging Methods 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 2
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 210000000481 breast Anatomy 0.000 description 1
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000002059 diagnostic imaging Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000002592 echocardiography Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000000079 presaturation Methods 0.000 description 1
- 238000007616 round robin method Methods 0.000 description 1
- 238000010187 selection method Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 210000000278 spinal cord Anatomy 0.000 description 1
- 238000002945 steepest descent method Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Abstract
Description
上述した処理を行う信号処理部7の機能ブロック図の一例を図3に示す。図3に示すように、信号処理部7は、大きく分けて、撮像条件を設定する撮像設定部30と、設定された撮像条件を用いて撮像のパルスシーケンスを作成するシーケンス作成部40と、画像作成部50と、を有する。撮像設定部30は、FOV分割部31及び信号抑制設定部32を含み、画像作成部50はFOV結合部51を含む。
以上の概要を踏まえ、以下、信号処理部7が行う処理の各実施形態を説明する。
本実施形態は、FOVを位相エンコード方向に複数のFOVに分割し、分割された小さいFOV毎に撮像を行い、FOV毎の画像を結合する。撮像の際に、空間選択パルス及び周波数選択パルスで構成される抑制パルスを含むパルスシーケンスを実行し、撮像領域以外の領域からの信号を抑制するとともに脂肪からの信号(以下、脂肪信号という)を抑制する。なお抑制パルス後に続く撮像を、以下、本撮像といい、本撮像のパルスシーケンスを抑制パルスと区別して本撮像パルスシーケンスという。
また、抑制パルスの最適化は、信号処理部7が撮像に先立って行うようにしてもよいし、予めMRI装置とは別の計算機等で行い、各パラメータが調整された抑制パルスを記憶装置等に保存し、撮像に際し、シーケンス作成部40がそれを読み込んでパルスシーケンスに組み込んでもよい。
なお本実施形態の説明において、FOVの分割例として2分割の場合を示したが、分割数は2に限定されず3以上であってもよい。
第一実施形態では、抑制パルス500を構成するRFパルスのパルス間隔とFAを調整する場合を示したが、本変形例では、さらにRFパルス形状も調整する。
Parameter Relations for the Shinnar−Le Roux Selective Excaitation Pulse Design Algorithm. John Pauly, Patrick Le Roux, Dwight Nishimura, Albert Macovski IEEE Transactions on Medical Imaging, Vol. 10, No. 1,53−65, March 1991
以上の第一実施形態とその変形例で説明した抑制パルスの最適化を基本として、さらにFOV分割処理や結合処理において抑制領域の精度を高めるための実施形態を以下説明する。
本実施形態でも、FOVを分割して撮像すること、分割FOVごとの撮像において、空間選択パルスと周波数選択パルスとを含む最適化された抑制パルスを用いることは第一の実施形態と同様である。本実施形態では、分割されたFOVが重なりを持つことと、各分割FOVについて得られた画像に重みをかけて結合する点が異なる。すなわち、図3に示すFOV分割部31及びFOV結合部51の処理が異なる。以下、第一実施形態と異なる点を中心に本実施形態を説明する。ここでも本来のFOVを2分割する場合を例とする。
f(x) = g( f1(x)×w1(x), f2(x)×w2(x) ) (4)
結合する関数gは自由に設定できるが、例えば、図12(b)のように直線状に変化する重みにし、
[数5]
g( f1×w1, f2×w2 )=f1×w1+ f2×w2
とすれば、滑らかにつなぎ合わせることができる。
[数6]
f(x) = g( f1(x)×w1(x)÷p1(x), f2(x)×w2(x)÷p2(x) )
でつなぎ合わせても良い。この方法は抑制プロファイルがなだらかなときにもつなぎ目での信号をフラットにできるという効果がある。
[数7]
g(fw1,fw2) = max(fw1,fw2)
としても良い。この方法は抑制領域を知らなくてもつなぎ合わせることができ、抑制領域がずれた場合にもつなぎ合わせることができるようになるという効果がある。
第二実施形態では、重複部分の画像を重み付け加算し結合する場合を説明したが、図13のように、撮像1の画像については、本来のFOVの下半分の重みを1、それ以外を0とし、撮像2の画像については、本来のFOVの上半分の重みを1、それ以外を0とし、単純につなぎ合わせてもよい。これは実質的に第一実施形態の場合と同様の結合である。
第二実施形態では、二つの画像を重複させた場合を説明したが、図14に示すように、抑制領域をずらしながら撮像を繰り返し、各撮像の画像を加算してもよい。この場合には、加算の効果とつなぎ目を滑らかにする効果の両方が得られる。
本実施形態の基本的な処理は第二の実施形態と同様であるが、抑制領域及び撮像領域の位置の歪を補正することが異なる。即ち、本実施形態の画像作成部50は、図15(a)に示すように、FOV結合部51に加えて歪補正部52を備える。
An Inverse Problem Approach to the Correction of Distortion in EPI Images. Patrice Munger, Gerard R. Crelier, Terry M. Peters, and G. Bruce Pike, IEEE TRANSACTIONS ON MEDICAL IMAGING, VOL. 19, NO. 7, JULY 2000, 681−689
本実施形態は、基本的な処理は第一、二、三の実施形態と同様であるが、本撮像をパラレルイメージングで行うこと、FOV分割処理設定(図2:S1021)においてパラレルイメージングでのSNRが改善するように信号抑制領域を設定することが特徴である。このため画像作成部50は、図15(b)に示すように、パラレルイメージング展開部(折り返し除去部)53を備える。パラレルイメージング展開部53は、設定されたパラレルイメージングの倍速率に応じて、受信コイルの感度分布を用いた公知のパラレルイメージングに基づく演算(SENSE法やGRAPPA法など)を行い、信号を間引くことによって生じる折り返しを展開する。
第四実施形態では、分割するFOVに重なりがない場合を示したが、本変形例では、例えば第二実施形態の変形例2のように、分割されたFOVに重なりを持たせて、3以上の撮像を行う。その際、抑制領域の数を減らせられるようにFOVを拡大することが異なる。それ以外の処理は第四実施形態と同様である。以下、撮像回数が3回の場合を例に、第四実施形態と異なる点を説明する。
本実施形態の基本的な構成及び処理は第四の実施形態と同様であるが、図15(c)に示すように、本実施形態は、画像作成部50に抑制領域推定部54が追加され、画像作成処理において、実際に抑制された領域を推定する処理が加わる点が異なる。第三の実施形態では図16に示すような歪が生じているときに、傾斜磁場マップや静磁場マップから歪を補正して、抑制領域を本来の領域に補正する例を示したが、ここではそのようなマップ無しに抑制領域が歪んだ結果どのような領域になったかを求め、その結果を反映した画像の結合、パラレルイメージングの場合にはパラレル展開を行う。
まず、ステップS1041で抑制領域を利用しない通常のパラレル展開を行う。すなわち、折り返し除去部53は、抑制領域も撮像領域と同様に扱い、4倍速の撮像に対しては4倍速の展開を行う。次に、展開された画像に対し、ステップS1042で第三実施形態と同様の歪補正を行う。この歪補正は、S1041で展開した画像から抑制領域を推定する際に推定の精度を高めるために行うためのものであり、完全な補正である必要はなく、ある程度の補正を行えばよい。このステップを省略することも可能である。
p1’=p1+Δ1
p2’=p2+Δ2
p3’=p3+Δ3
という境界位置にしても良い。
Σm1(x) + Σm2(x)
が大きいラインから処理を初めても良い。さらに、求めた境界位置での画素値が小さいときには結果を捨てて、別のラインの処理に移ってもよいし、外側のラインなど被検体が存在しないラインではp1、p2、p3を外挿してもよい。
ここで、ステップS1044で歪量を求めた場合には、その歪を考慮したパラレル展開を行う。具体的には、以下のようになる。説明のため、図25のあるラインL上のパラレル展開を考え、位置pでのチャンネルnのコイル感度をSn(p)とする。また、パラレルイメージングにより位置p1とp2が重なったデータが得られているとする。p1とp2を展開する際、補正しない場合はSn(p1)、Sn(p2)のコイル感度を用いて展開をするが、補正する場合はSn(p1−dp1)、Sn(p2−dp2)のコイル感度を用いて展開する。これにより、歪む前の位置の本来のコイル感度で展開でき、正確な展開となる。さらに、パラレル展開後に位置p1を位置p1−dp1に移動するというように、歪量に応じた変形を行う。これにより歪を補正することができる。
このように本実施形態によれば、実際に抑制された領域を推定し、推定結果に基づいてパラレル展開を行うことで、抑制領域が設定した領域に対し歪んでいた場合にも、抑制領域を含まないように画像結合することができる。
なお、ステップS1043からS1045の処理は、図26に示すように繰り返して少しずつ抑制領域の推定精度を高めても良い。
Claims (14)
- 抑制パルスとして空間選択パルス及び周波数選択パルスを含むパルスシーケンスを実行し、被検体に設定された複数の撮像視野から、当該撮像視野以外の領域の信号を抑制して核磁気共鳴信号を収集する撮像部と、
前記撮像部が収集した各撮像視野の核磁気共鳴信号を用いて画像を作成する画像作成部と、を備え、
前記抑制パルスは、複数の前記空間選択パルスと、2つの前記空間選択パルスの間に挟まれた周波数選択パルスと、を含み、前記空間選択パルス及び周波数選択パルスの各パルス間隔、及び、前記空間選択パルスのフリップ角及び波形の少なくとも一方を調整することにより最適化された抑制パルスであることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記最適化された抑制パルスは、前記周波数選択パルスの所定のフリップ角を条件として最適化されていることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記最適化された抑制パルスは、当該抑制パルス印加後に印加される励起パルスの印加時点における、前記周波数選択パルスの影響を受ける組織及び影響を受けない組織の信号強度を最小化するように最適化されていることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記最適化された抑制パルスは、励起パルスの印加後の横緩和時間を加えた信号関数を用いて最適化されていることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記画像作成部は、撮像視野毎の画像を結合する結合部を備えることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項5に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記複数の撮像視野は互いに一部が重複するものであり、
前記結合部は、撮像視野毎の画像に重みをつけて結合することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項5に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記画像作成部は、前記撮像視野毎の画像の歪みを補正する歪補正部を備え、
前記結合部は、前記歪補正部により歪みが補正された画像を結合することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項5に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記パルスシーケンスは、位相エンコード方向の信号収集を間引くパラレルイメージングのパルスシーケンスであり、
前記画像作成部は、撮像視野毎の画像の作成において、画像の折り返しを展開する折り返し除去部を有し、前記結合部は前記折り返し除去部で折り返しが展開された画像を結合することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項8に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記撮像部は、パラレルイメージングの倍速数に応じて、撮像領域と信号が抑制される領域とを分割して、信号抑制された撮像を行うことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項5に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記抑制パルスによる抑制領域を推定する抑制領域推定部をさらに備え、
前記結合部は、前記抑制領域推定部により推定された抑制領域を除いて画像を結合することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項8に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記抑制パルスによる抑制領域を推定する抑制領域推定部をさらに備え、
前記抑制領域推定部は、前記折り返し除去部により折り返しを展開した画像の画素値に基づき抑制領域を推定し、
前記結合部は、前記抑制領域推定部により推定された抑制領域を除いて画像を結合することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 撮像視野を分割し、分割された複数の撮像視野について、空間選択パルス及び周波数選択パルスを含む抑制パルスを用い、撮像視野以外の信号を抑制する、磁気共鳴イメージングにおける信号抑制方法であって、
前記抑制パルスとして、複数の前記空間選択パルスと、2つの前記空間選択パルスの間に挟まれた周波数選択パルスと、を含み、前記空間選択パルス及び周波数選択パルスのパルス間隔、及び、前記空間選択パルスのフリップ角及び波形の少なくとも一方を調整することにより最適化された抑制パルスを用いることを特徴とする信号抑制方法。 - 請求項12に記載の信号抑制方法であって、
撮像視野からの信号収集を、位相エンコード方向の信号収集を間引くパラレルイメージングで行い、
その際、撮像視野毎に、パラレルイメージングの倍速数に応じて、撮像領域と信号抑制領域とを分割することを特徴とする信号抑制方法。 - 請求項13に記載の信号抑制方法であって、
信号を抑制して得た画像について、データの並べ替えを行った後、パラレルイメージングに基づく折り返し展開を行い、各撮像視野の画像を結合することを特徴とする信号抑制方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017167688A JP6850224B2 (ja) | 2017-08-31 | 2017-08-31 | 磁気共鳴イメージング装置及び信号抑制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017167688A JP6850224B2 (ja) | 2017-08-31 | 2017-08-31 | 磁気共鳴イメージング装置及び信号抑制方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019042053A true JP2019042053A (ja) | 2019-03-22 |
JP6850224B2 JP6850224B2 (ja) | 2021-03-31 |
Family
ID=65814978
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017167688A Active JP6850224B2 (ja) | 2017-08-31 | 2017-08-31 | 磁気共鳴イメージング装置及び信号抑制方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6850224B2 (ja) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002233515A (ja) * | 1991-11-29 | 2002-08-20 | Toshiba Corp | 磁気共鳴診断装置 |
JP2002263079A (ja) * | 2001-03-06 | 2002-09-17 | Toshiba Corp | 磁気共鳴映像装置 |
JP2012236103A (ja) * | 2006-10-06 | 2012-12-06 | Hitachi Medical Corp | 磁気共鳴イメージング装置 |
JP2015229033A (ja) * | 2014-06-05 | 2015-12-21 | 株式会社東芝 | 医用画像処理装置 |
US20160231409A1 (en) * | 2015-02-11 | 2016-08-11 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | High Resolution Magnetic Resonance Imaging with Reduced Distortion Based on Reduced-Field-of-View and Generalized Parallel Imaging |
-
2017
- 2017-08-31 JP JP2017167688A patent/JP6850224B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002233515A (ja) * | 1991-11-29 | 2002-08-20 | Toshiba Corp | 磁気共鳴診断装置 |
JP2002263079A (ja) * | 2001-03-06 | 2002-09-17 | Toshiba Corp | 磁気共鳴映像装置 |
JP2012236103A (ja) * | 2006-10-06 | 2012-12-06 | Hitachi Medical Corp | 磁気共鳴イメージング装置 |
JP2015229033A (ja) * | 2014-06-05 | 2015-12-21 | 株式会社東芝 | 医用画像処理装置 |
US20160231409A1 (en) * | 2015-02-11 | 2016-08-11 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | High Resolution Magnetic Resonance Imaging with Reduced Distortion Based on Reduced-Field-of-View and Generalized Parallel Imaging |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6850224B2 (ja) | 2021-03-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10302725B2 (en) | MRI apparatus that continuously generates and collects multiple echo K-space data from which odd and/or even numbered collected groups of K-space data are extracted and separately processed | |
US9687172B2 (en) | System for motion corrected MR diffusion imaging | |
JP5100374B2 (ja) | 磁気共鳴イメージング装置および方法 | |
JP6333293B2 (ja) | 金属耐性mr画像化 | |
JP4610611B2 (ja) | 磁気共鳴撮影装置 | |
US9151816B2 (en) | Method and magnetic resonance system for acquiring magnetic resonance data in a predetermined region of an examination subject | |
JP6332891B2 (ja) | サイドバンドアーチファクトを抑制する並列マルチスライスmr撮像 | |
US10534056B2 (en) | System for simultaneous dual-slab acquisition of MR images with asymmetric and time-reversed asymmetric, concatenated pulses | |
JP6595393B2 (ja) | 磁気共鳴イメージング装置、及び、画像処理方法 | |
JP6445470B2 (ja) | パラレルのマルチスライスmr画像法 | |
JP5559848B2 (ja) | 複数タイプの磁気共鳴映像を同時に生成する装置及びその方法 | |
CN105005011A (zh) | 在三维快速自旋回波中的混合采集的磁共振成像方法 | |
CN103282790B (zh) | 快速双对比度mr成像 | |
US20170212198A1 (en) | Magnetic resonance signal processing method, magnetic resonance signal processing apparatus and magnetic resonance apparatus, and program | |
JP6270609B2 (ja) | 磁気共鳴制御シーケンスの決定 | |
US10690741B2 (en) | Method and systems for reducing artifacts in magnetic resonance imaging | |
JP2005040464A (ja) | 磁気共鳴イメージング装置とその受信コイル | |
JP6850224B2 (ja) | 磁気共鳴イメージング装置及び信号抑制方法 | |
US11327135B2 (en) | Artificial intelligence based suppression of chemical species in magnetic resonance imaging | |
JP6681708B2 (ja) | 磁気共鳴イメージング装置 | |
JP4863893B2 (ja) | 磁気共鳴イメージング装置 | |
JP6867256B2 (ja) | 磁気共鳴撮像装置及び画像処理方法 | |
JPWO2012057222A1 (ja) | 磁気共鳴撮影装置 | |
JP3907944B2 (ja) | 磁気共鳴イメージング方法及び装置 | |
US11619692B2 (en) | Method for acquiring and processing MR data, MRI system and method, and storage medium |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200116 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210119 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210209 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210305 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6850224 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |