JP2019111211A - Magnetic resonance imaging apparatus - Google Patents

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Abstract

To accurately detect noise in an MRI apparatus, thereby appropriately reducing noise and improving an image quality of an acquired image.SOLUTION: A magnetic resonance imaging apparatus comprises: a transmitting unit for transmitting a high-frequency magnetic field pulse to a subject placed in a static magnetic field; a gradient magnetic field generating unit for applying a gradient magnetic field to the static magnetic field; a receiving unit for receiving a nuclear magnetic resonance signal generated from the subject by application of the high-frequency magnetic field pulse and the gradient magnetic field; a noise measuring antenna for measuring noise simultaneously with the nuclear magnetic resonance signal; and an image reconstructing unit for reconstructing an image on the basis of the magnetic resonance signal.SELECTED DRAWING: Figure 2

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)に適用され、画像上に影響を及ぼすノイズを除去するMRI装置に関するものである。   The present invention relates to an MRI apparatus applied to a magnetic resonance imaging apparatus (hereinafter referred to as "MRI apparatus") to remove noise affecting an image.

従来、均一な静磁場中に被検体(特に人体)を配置した状態で、被検体に高周波磁場(RF)パルスを印加することによって生じた核磁気共鳴(NMR)信号を計測し、被検体の頭部、腹部、四肢等の形態や機能を2次元的に或いは3次元的に画像化するMRI装置が知られている。MRI装置において、NMR信号は、傾斜磁場によって異なる位相エンコードが付与されるとともに周波数エンコードされて時系列データとして計測され、計測されたNMR信号が2次元又は3次元フーリエ変換されることにより画像として再構成される。   Conventionally, a nuclear magnetic resonance (NMR) signal generated by applying a high frequency magnetic field (RF) pulse to a subject is measured in a state where the subject (particularly a human body) is disposed in a uniform static magnetic field, There is known an MRI apparatus which two-dimensionally or three-dimensionally images the form and function of the head, abdomen, limbs and the like. In the MRI apparatus, NMR signals are subjected to different phase encoding by gradient magnetic fields and frequency-encoded to be measured as time-series data, and the measured NMR signals are reprocessed as an image by performing two-dimensional or three-dimensional Fourier transform. Configured

ところで、NMR信号は空気中に伝搬している電磁波よりもその振幅が小さいため、ラジオ、テレビ、携帯電話、モータ、スイッチ等から発生する電磁波がノイズとなってしまう。このため、MRI装置を銅箔等の導電性の高い材料で構成された電磁波シールドルーム内に設置することで外部のノイズ源とMRI装置とを隔離し、電磁波シールドルームの外部からMRI装置に到来する電磁波を遮蔽している。   Incidentally, since the NMR signal has a smaller amplitude than the electromagnetic wave propagating in the air, the electromagnetic wave generated from a radio, a television, a mobile phone, a motor, a switch or the like becomes noise. Therefore, by installing the MRI apparatus in the electromagnetic wave shield room made of a highly conductive material such as copper foil, the external noise source and the MRI apparatus are isolated, and the MRI apparatus arrives from the outside of the electromagnetic wave shield room Shielding electromagnetic waves.

一方、MRI装置では、このような電磁気的なノイズの他に、撮影時に「ショットノイズ」又は「スパイクノイズ」と言われるノイズが発生する場合がある。図11(A)に、ショットノイズの一例を示す。例えば、撮影時に計測されたNMR信号は、位相エンコード傾斜磁場を変化させることで、横軸を時間、縦軸を位相エンコード方向とするk空間に充填されるが、このk空間データに、点状のショットノイズが被検体画像を構成するデータの他に存在する場合がある。このように図11(A)に示すショットノイズを含むデータをフーリエ変換して画像化すると、図11(B)に示すように斜めの網状の模様が生じる。模様はショットノイズ信号の位置、数によって異なり、一概にノイズの性状を示すのは難しいが、本来信号の無い背景に幾何学的模様が見える場合が多い。   On the other hand, in the MRI apparatus, in addition to such electromagnetic noise, noise called “shot noise” or “spike noise” may occur during imaging. FIG. 11A shows an example of shot noise. For example, by changing the phase encoding gradient magnetic field, the NMR signal measured at the time of imaging is filled in the k space having time on the horizontal axis and the phase encode direction on the vertical axis. There are cases where shot noise of is present in addition to the data making up the object image. When the data including shot noise shown in FIG. 11A is Fourier-transformed into an image as shown in FIG. 11A, a diagonal mesh pattern is generated as shown in FIG. The pattern differs depending on the position and number of the shot noise signal, and it is difficult to indicate the nature of the noise in general, but in many cases the geometric pattern can be seen on the background without a signal.

このようなノイズの発生原因は、幾種類かのパターンに分けられる。最も考えられるのは、金属間の接触によるものである。特に、異種金属間の接触は圧電効果により接触した瞬間に電位が発生し、部分的な放電を引き起こしてノイズ源になる。また、電位の異なる場所にある2つの金属部材の接触も同様にノイズを発生させる。この他、電気回路内の接触不良もノイズを生じさせる原因となる。回路内で接触の緩いコネクタ、線路、デバイス等があると、傾斜磁場コイルの振動に伴って、接続状態が変化し、傾斜磁場コイル駆動と同期したノイズが発生し得る。
また、静電気もノイズ源となり得る。例えば、傾斜磁場コイルの駆動に依って異種樹脂部材が摺り合わせられたり、引き剥がされたりすると一方が帯電し、繰り返しの途中で放電し静電気が発生する場合がある。
このように、多くの場合は、傾斜磁場コイル若しくは冷凍機等の物理的振動が問題箇所に伝搬し、最終的にノイズが発生している。
The causes of such noise generation can be divided into several types of patterns. Most likely it is due to metal-to-metal contact. In particular, the contact between dissimilar metals generates an electric potential at the moment of contact by the piezoelectric effect, causing a partial discharge and becoming a noise source. In addition, the contact of two metal members at different potentials causes noise as well. Besides, contact failure in the electric circuit also causes noise. If there are loose connectors, lines, devices, etc. in the circuit, the connection state changes with the vibration of the gradient coil, and noise synchronized with the drive of the gradient coil can be generated.
Also, static electricity can be a source of noise. For example, when different types of resin members are rubbed or separated by driving of the gradient magnetic field coil, one of them may be charged, and may be discharged during the repetition to generate static electricity.
As described above, in many cases, physical vibrations of a gradient magnetic field coil, a refrigerator, or the like propagate to a problem point, and finally noise is generated.

この様なノイズが画像に影響を及ぼす場合には、ノイズ源を特定して修正を行い、ノイズを低減させた画像を取得する必要がある。そこで、特許文献1では、信号ケーブルに沿って伝搬する広帯域ノイズを検出し、これに基づいてNMR信号を補正する過渡ノイズ検出方法が開示されている。   If such noise affects the image, it is necessary to identify and correct the noise source to obtain an image with reduced noise. Therefore, Patent Document 1 discloses a transient noise detection method for detecting a broadband noise propagating along a signal cable and correcting an NMR signal based on the detected noise.

特許第3992690号公報Patent No. 3992690

ところで、MRI装置に設けられる受信コイルやプリアンプは、NMR信号の周波数にチューニングされている。上述した特許文献1の過渡ノイズ検出方法では、ノイズを検出するノイズ事象検出器が撮影ボアの外側かつ信号ケーブルの近傍に配置されているため、ノイズ事象検出器では受信コイルやプリアンプから出力されるNMR信号もノイズとして誤検知することがあり、ノイズ事象検出器による検出信号をNMR信号の補正に用いることが必ずしも適切ではない。
一方、画像処理によってノイズを低減させる手法も考えられる。すなわち、上述したショットノイズは有意に大きな信号量を示すため、k空間データにおいて周囲のデータの信号量と比較して有意に大きな信号を示す箇所をショットノイズとして抽出して、所謂0埋めを行うことによりノイズを低減させることが考えられる。しかしながら、この場合もNMR信号をノイズとして誤抽出する場合がある。従って、ノイズの検出精度を向上させることが望まれている。
By the way, the receiving coil and preamplifier provided in the MRI apparatus are tuned to the frequency of the NMR signal. In the transient noise detection method of Patent Document 1 described above, the noise event detector that detects noise is disposed outside the imaging bore and in the vicinity of the signal cable, so the noise event detector outputs from the receiving coil or preamplifier The NMR signal may also be falsely detected as noise, and it is not always appropriate to use the detection signal from the noise event detector for the correction of the NMR signal.
On the other hand, a method of reducing noise by image processing is also conceivable. That is, since the shot noise described above indicates a significantly large signal amount, a portion showing a signal significantly larger than the signal amount of the surrounding data in the k-space data is extracted as shot noise to perform so-called 0 padding. It is conceivable to reduce noise by doing this. However, also in this case, the NMR signal may be erroneously extracted as noise. Therefore, it is desirable to improve the noise detection accuracy.

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、MRI装置において正確にノイズを検出し、延いては適切にノイズを低減させ、取得する画像の画質を向上させることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and its object is to detect noise accurately in an MRI apparatus, reduce noise as appropriate, and improve the quality of an image to be acquired.

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の一態様は、静磁場中に載置された被検体に高周波磁場パルスを送信する送信部と、前記静磁場に傾斜磁場を印加する傾斜磁場発生部と、前記高周波磁場パルス及び傾斜磁場が印加されたことにより前記被検体から発生する核磁気共鳴信号を受信する受信部と、前記核磁気共鳴信号と同時にノイズを測定するノイズ測定アンテナと、前記磁気共鳴信号に基づいて画像を再構成する画像再構成部と、を備えた磁気共鳴イメージング装置を提供する。
In order to solve the above-mentioned subject, the present invention provides the following means.
One aspect of the present invention is a transmitter configured to transmit a high frequency magnetic field pulse to an object placed in a static magnetic field, a gradient magnetic field generation unit applying a gradient magnetic field to the static magnetic field, the high frequency magnetic field pulse and the gradient magnetic field A receiver for receiving a nuclear magnetic resonance signal generated from the subject when a voltage is applied, a noise measurement antenna for measuring noise simultaneously with the nuclear magnetic resonance signal, and reconstructing an image based on the magnetic resonance signal And an image reconstruction unit.

本発明によれば、MRI装置において正確にノイズを検出し、延いては適切にノイズを低減させ、取得する画像の画質を向上させることができる。   According to the present invention, it is possible to accurately detect noise in an MRI apparatus, reduce noise appropriately, and improve the image quality of an acquired image.

本発明の第1の実施形態に係るMRI装置に係る概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram showing a schematic structure concerning an MRI apparatus concerning a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態に係るMRI装置において、空気中を電磁波として伝搬したノイズをノイズ測定アンテナが測定する様子を示す参考図である。The MRI apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention WHEREIN: It is a reference drawing which shows a mode that a noise measurement antenna measures the noise which propagated as electromagnetic waves in the air. 本発明の第1の実施形態に係るMRI装置において、ノイズ測定アンテナの配置位置の候補位置を説明する参考図である。The MRI apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention WHEREIN: It is a reference drawing explaining the candidate position of the arrangement position of a noise measurement antenna. NMR信号とノイズ信号の周波数の関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship of the frequency of a NMR signal and a noise signal. MRI装置において取得される(A)はNMR信号、(B)はノイズ、(C)はノイズ除去後のNMR信号を模式的に示す説明図である。(A) acquired in the MRI apparatus is an NMR signal, (B) is a noise, and (C) is an explanatory view schematically showing the NMR signal after noise removal. 本発明の第1の実施形態に係るMRI装置における撮影及びノイズ測定処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of imaging | photography and noise measurement processing in the MRI apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係るMRI装置における撮影及びノイズ測定処理の流れを示すフローチャートであり、(A)はショットノイズが存在した場合に自動的に再撮影を行う場合の処理の流れを示し、(B)はショットノイズが存在した場合に、ユーザにショットノイズが存在する旨及び再撮影の勧奨を行う場合の処理の流れを示す。It is a flowchart which shows the flow of imaging | photography and noise measurement processing in the MRI apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention, (A) is a flow of a process in the case of performing re-imaging automatically, when shot noise exists. In the case where shot noise is present, (B) shows that the shot noise is present to the user and the flow of processing when recommending re-shooting is performed. 本発明の第2の実施形態に係るノイズ源探索装置において、ユーザにショットノイズが存在する旨及び再撮影の勧奨を報知するための画面例を示す参考図である。In the noise source search device concerning a 2nd embodiment of the present invention, it is a reference drawing showing an example of a screen for notifying a user that shot noise exists and recommendation of re-photographing. MRI装置において取得される(A)はNMR信号、(B)はノイズを模式的に示す説明図である。(A) acquired in the MRI apparatus is an NMR signal, and (B) is an explanatory view schematically showing noise. 本発明の第3の実施形態に係るMRI装置による撮影及びノイズ測定処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of imaging | photography and noise measurement processing by the MRI apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. (A)はK空間データにおけるショットノイズ信号の例を示す参考図であり、(B)は(A)のK空間データを実空間画像に変更した場合のショットノイズ信号の例を示す参考図である。(A) is a reference diagram showing an example of a shot noise signal in K space data, (B) is a reference diagram showing an example of a shot noise signal when K space data of (A) is changed to a real space image. is there.

本発明の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、静磁場中に載置された被検体に高周波磁場パルスを送信する送信部と、前記静磁場に傾斜磁場を印加する傾斜磁場発生部と、前記高周波磁場パルス及び傾斜磁場が印加されたことにより前記被検体から発生する核磁気共鳴信号を受信する受信部と、前記核磁気共鳴信号と同時にノイズを測定するノイズ測定アンテナと、前記磁気共鳴信号に基づいて画像を再構成する画像再構成部と、を備えている。   A magnetic resonance imaging apparatus according to an embodiment of the present invention comprises: a transmission unit that transmits a high frequency magnetic field pulse to an object placed in a static magnetic field; a gradient magnetic field generation unit that applies a gradient magnetic field to the static magnetic field; A receiver for receiving a nuclear magnetic resonance signal generated from the subject when a high frequency magnetic field pulse and a gradient magnetic field are applied; a noise measurement antenna for measuring noise simultaneously with the nuclear magnetic resonance signal; And an image reconstruction unit that reconstructs an image based on the image.

(MRI装置の構成)
図1に示すMRI装置は、静磁場発生部2、傾斜磁場発生部3、シーケンサ4、送信部5、受信部6、ノイズ測定部7及び信号処理部8を備えている。
(Configuration of MRI apparatus)
The MRI apparatus shown in FIG. 1 includes a static magnetic field generation unit 2, a gradient magnetic field generation unit 3, a sequencer 4, a transmission unit 5, a reception unit 6, a noise measurement unit 7, and a signal processing unit 8.

静磁場発生部2は、被検体1の周りに永久磁石方式、常電導方式あるいは超電導方式の静磁場発生源が配置されて構成されている。静磁場発生部2は、垂直磁場方式であれば、被検体1の周りの空間にその体軸と直交する方向に、水平磁場方式であれば、体軸方向に均一な静磁場を発生させる。   The static magnetic field generation unit 2 is configured by arranging a static magnetic field generation source of a permanent magnet system, a normal conduction system, or a superconducting system around the subject 1. The static magnetic field generation unit 2 generates a static magnetic field uniform in the space around the subject 1 in the direction orthogonal to the body axis in the case of the vertical magnetic field method, and in the body axis direction in the case of the horizontal magnetic field method.

傾斜磁場発生部3は、MRI装置の座標系(静止座標系)であるX,Y,Zの3軸方向の傾斜磁場を印加する傾斜磁場コイル9と、各傾斜磁場コイル9を駆動する傾斜磁場電源10とを備えている。後述するシ−ケンサ4からの命令に従ってそれぞれのコイルの傾斜磁場電源10を駆動することにより、X,Y,Zの3軸方向に傾斜磁場Gx,Gy,Gzを印加する。   The gradient magnetic field generation unit 3 includes gradient magnetic field coils 9 for applying gradient magnetic fields in the directions of three axes of X, Y and Z, which are coordinate systems (static coordinate systems) of the MRI apparatus, and gradient magnetic fields for driving the respective gradient magnetic field coils 9. A power supply 10 is provided. The gradient magnetic fields Gx, Gy, Gz are applied in the three axial directions of X, Y, Z by driving the gradient magnetic field power supply 10 of each coil in accordance with an instruction from the sequencer 4 described later.

撮影時には、スライス面(撮影断面)に直交する方向にスライス方向傾斜磁場パルス(Gs)を印加して被検体1に対するスライス面を設定し、そのスライス面に直交して且つ互いに直交する残りの2つの方向に位相エンコード方向傾斜磁場パルス(Gp)と周波数エンコード方向傾斜磁場パルス(Gf)を印加して、NMR信号にそれぞれの方向の位置情報をエンコードする。   At the time of imaging, slice direction gradient magnetic field pulses (Gs) are applied in the direction orthogonal to the slice plane (imaging cross section) to set the slice plane with respect to the subject 1, and the remaining 2 orthogonal to the slice plane The phase encoding direction gradient magnetic field pulse (Gp) and the frequency encoding direction gradient magnetic field pulse (Gf) are applied in one direction to encode positional information of each direction in the NMR signal.

シーケンサ4は、RFパルスと傾斜磁場パルスを所定のパルスシーケンスで繰り返し印加するように制御する。シーケンサ4は、後述するCPU1の制御で動作し、被検体1の断層画像のデータ収集に必要な種々の命令を送信系5、傾斜磁場発生系3、及び受信系6に送信する。   The sequencer 4 controls the RF pulse and the gradient magnetic field pulse to be applied repeatedly in a predetermined pulse sequence. The sequencer 4 operates under the control of the CPU 1 described later, and transmits various commands necessary for data acquisition of tomographic images of the subject 1 to the transmission system 5, the gradient magnetic field generation system 3, and the reception system 6.

送信部5は、被検体1の生体組織を構成する原子の原子核スピンに核磁気共鳴を起こさせるために、被検体1にRFパルスを照射するものであり、高周波発振器11、変調器12、高周波増幅器13、及び送信側の高周波コイル(送信コイル)14aを備えている。高周波発振器11から出力されたRFパルスをシーケンサ4からの指令によるタイミングで変調器12により振幅変調し、この振幅変調された高周波パルスを高周波増幅器13で増幅した後に被検体1に近接して配置された高周波コイル14aに供給することにより、RFパルスが被検体1に照射される。   The transmitting unit 5 irradiates the subject 1 with an RF pulse in order to cause nuclear magnetic resonance to atomic spins of atoms constituting the living tissue of the subject 1, and the high frequency oscillator 11, the modulator 12, and the high frequency An amplifier 13 and a high frequency coil (transmission coil) 14 a on the transmission side are provided. The RF pulse output from the high frequency oscillator 11 is amplitude-modulated by the modulator 12 at a timing according to a command from the sequencer 4, and the amplitude-modulated high frequency pulse is amplified by the high frequency amplifier 13 and then disposed close to the subject 1 The RF pulse is irradiated to the subject 1 by supplying to the high frequency coil 14a.

受信部6は、被検体1の生体組織を構成する原子核スピンの核磁気共鳴により放出されるNMR信号(核磁気共鳴信号)を検出するものであり、受信側の高周波コイル(受信コイル)14b、信号増幅器15、直交位相検波器16、及びA/D変換器17を備えている。   The receiving unit 6 detects an NMR signal (nuclear magnetic resonance signal) emitted by nuclear magnetic resonance of nuclear spins constituting the living tissue of the subject 1, and receives a high-frequency coil (receiving coil) 14b on the receiving side. A signal amplifier 15, a quadrature phase detector 16, and an A / D converter 17 are provided.

送信側の高周波コイル14aから照射されたRFパルスによって励起された被検体1に発生したNMR信号が、被検体1に近接して配置された高周波コイル14bで検出され、信号増幅器15で増幅された後、シーケンサ4からの指令によるタイミングで直交位相検波器16により直交する二系統の信号に分割され、それぞれがA/D変換器17でデジタル信号に変換されて、計測データとして信号処理部8に送られる。
また、A/D変換器17は、後述するノイズ測定部により測定されたノイズをNMR信号と同時に受信し、デジタル信号に変換する。
The NMR signal generated in the subject 1 excited by the RF pulse emitted from the high frequency coil 14 a on the transmission side is detected by the high frequency coil 14 b disposed in the vicinity of the subject 1 and amplified by the signal amplifier 15. After that, the signal is divided into two orthogonal signals by the quadrature detector 16 at a timing according to a command from the sequencer 4, and each signal is converted into a digital signal by the A / D converter 17 to be measured data in the signal processing unit 8. Sent.
The A / D converter 17 simultaneously receives the noise measured by the noise measurement unit described later simultaneously with the NMR signal, and converts the noise into a digital signal.

なお、図1において、送信側の高周波コイル14aと傾斜磁場コイル9は、被検体1が挿入される静磁場発生部2の静磁場空間内に、垂直磁場方式であれば被検体1に対向して、水平磁場方式であれば被検体1を取り囲むようにして設置されている。また、受信側の高周波コイル14bは、被検体1に対向して、或いは取り囲むように設置されている。   In FIG. 1, the high-frequency coil 14a on the transmission side and the gradient magnetic field coil 9 face the subject 1 in the static magnetic field space of the static magnetic field generation unit 2 into which the subject 1 is inserted. In the case of the horizontal magnetic field type, it is installed so as to surround the subject 1. Further, the high frequency coil 14b on the receiving side is installed to face or surround the subject 1.

ノイズ測定部7は、MRI装置において生じるショットノイズを検出するために、MRI装置において生じるノイズをNMR信号と同時に測定するノイズ測定アンテナ210と、ノイズ測定アンテナ210において測定したノイズを増幅する増幅器211とを備えている。ノイズ測定部7は、被検体100が載置される被検体空間の近傍、例えば、ガントリの近傍に配置され、被検体空間に生じる信号を受信用の高周波コイル14bと同時に受信する。ノイズ測定部7の配置箇所については後述する。また、図2に、MRI装置から生じるノイズをノイズ測定部7で測定する場合の参考図を示す。   The noise measuring unit 7 measures a noise generated in the MRI apparatus simultaneously with the NMR signal to detect shot noise generated in the MRI apparatus, and a noise measuring antenna 210, and an amplifier 211 which amplifies noise measured in the noise measuring antenna 210. Is equipped. The noise measurement unit 7 is disposed near the subject space where the subject 100 is placed, for example, near the gantry, and simultaneously receives a signal generated in the subject space at the same time as the high frequency coil 14b for reception. The arrangement location of the noise measurement unit 7 will be described later. Further, FIG. 2 shows a reference diagram in the case where noise generated from the MRI apparatus is measured by the noise measurement unit 7.

ノイズ測定アンテナ210としては、電界を測定するアンテナを適用する、または、磁界を測定するアンテナにハイパスフィルタを付加したアンテナを適用することが好ましい。これは、ノイズ測定アンテナ210が被検体空間の近傍において傾斜磁場に晒されるためである。アンテナの方式としては、例えば、ダイポール型の広帯域型アンテナが好ましい。   As the noise measurement antenna 210, it is preferable to apply an antenna that measures an electric field, or to apply an antenna in which a high pass filter is added to the antenna that measures a magnetic field. This is because the noise measurement antenna 210 is exposed to the gradient magnetic field in the vicinity of the object space. As a system of an antenna, for example, a dipole-type broadband antenna is preferable.

また、ノイズ測定アンテナ210は、ショットノイズを確実に検出する一方で、NMR信号や傾斜磁場コイルによる磁場をノイズとして誤検出しないように、特定の周波数特性を有する必要がある。ここで、一般に、ショットノイズは、MRI信号より遥かに高い周波数成分を含むため、ノイズ測定アンテナ210は、静磁場発生部2によって印加された静磁場に置かれた被検体の水素原子核の共鳴周波数(1.5TのMRI装置で64MHzの共鳴周波数、3TのMRI装置で128MHzの共鳴周波数)の2倍以上の周波数の信号を受信することができるように構成する。増幅器211も、ノイズ測定アンテナ211と同様の周波数特性を有するものを適用する。   In addition, the noise measurement antenna 210 needs to have a specific frequency characteristic so as to detect a shot noise reliably, and not erroneously detect an NMR signal or a magnetic field generated by a gradient magnetic field coil as a noise. Here, in general, since the shot noise contains a frequency component much higher than the MRI signal, the noise measurement antenna 210 is a resonant frequency of a hydrogen nucleus of the subject placed in the static magnetic field applied by the static magnetic field generation unit 2. It is configured to be able to receive a signal having a frequency of twice or more of (resonance frequency of 64 MHz with 1.5 T MRI apparatus and 128 MHz with 3 T MRI apparatus). As the amplifier 211, one having the same frequency characteristic as the noise measurement antenna 211 is applied.

ノイズ測定アンテナ210は、被検体空間の近傍に配置されればよい。図3に、ノイズ測定アンテナ210の配置位置の例を示す。図3に示すように、ボア近傍としては、受信用の高周波コイル14b内部、送信用の高周波コイル14a内部、カバーの中の空隙、寝台内部もしくは表面、寝台基部等が第一に考えられる。しかしながら、高周波コイル14aからのRFパルスが強すぎる場所に配置すると、これを除去するフィルタの設計が困難となるので、受信用の高周波コイル14b内部、送信用の高周波コイル14a内部は避けることが好ましい。寝台内部もしくは表面は、ボアに対する位置が一定でないため、やはりフィルタの設計等が困難になる。したがって、ガントリのカバー内部もしくは寝台基部にアンテナを設置するのが好ましい。   The noise measurement antenna 210 may be disposed in the vicinity of the object space. An example of the arrangement position of the noise measurement antenna 210 is shown in FIG. As shown in FIG. 3, as the vicinity of the bore, the inside of the high-frequency coil 14b for reception, the inside of the high-frequency coil 14a for transmission, the air gap in the cover, the inside or surface of the bed, the bed base, etc. are considered first. However, if it is arranged in a place where the RF pulse from the high frequency coil 14a is too strong, it becomes difficult to design a filter for removing this, so it is preferable to avoid inside the high frequency coil 14b for reception and inside the high frequency coil 14a for transmission. . The interior of the bed or the surface is not uniform in position with respect to the bore, which makes it difficult to design the filter. Therefore, it is preferable to install the antenna inside the cover of the gantry or at the bed base.

信号処理部8は、各種データ処理と処理結果の表示及び保存等を行うものであり、CPU(中央処理装置)1と、RAM、ROM等の記憶装置18と、磁気ディスク、光ディスク等の外部記憶装置19と、CRT等のディスプレイ20とを備えている。   The signal processing unit 8 performs various data processing and displays and saves processing results, and the CPU (central processing unit) 1, a storage unit 18 such as a RAM and a ROM, and an external storage such as a magnetic disk and an optical disk. A device 19 and a display 20 such as a CRT are provided.

CPU1は、MRI装置全体を制御する。すなわち、CPU1は、入力された撮像条件に基づく撮像シーケンスに従って、被検体1に傾斜磁場パルスを印加すると共に高周波磁場パルスを照射し、複数のNMR信号を取得して被検体1の断層画像を撮像するようにシーケンサ4を制御する。CPU1に受信系6からのデータが入力されると、CPU1において信号処理、画像再構成等の処理を実行する。CPU1は、得られた被検体1の断層画像をディスプレイ20に表示させると共に記憶装置18や外部記憶装置19に記録する。   The CPU 1 controls the entire MRI apparatus. That is, the CPU 1 applies gradient magnetic field pulses to the subject 1 and irradiates high frequency magnetic field pulses according to an imaging sequence based on the input imaging conditions, acquires a plurality of NMR signals, and captures a tomographic image of the subject 1 Control the sequencer 4 to do so. When data from the receiving system 6 is input to the CPU 1, the CPU 1 executes processing such as signal processing and image reconstruction. The CPU 1 causes the display 20 to display the obtained tomographic image of the subject 1 and records the tomographic image on the storage device 18 or the external storage device 19.

また、CPU1は、1エコー分のNMR信号を取得後、又は全エコー分の取得後、ノイズ測定アンテナ210からの信号を評価する。この評価は、ノイズ測定アンテナ210からの測定データに対して、ノイズのピーク値、ノイズの出現回数、等から総合的に評価を行う。そして、評価の結果に応じて、例えば、撮影シーケンス全体の再撮影、ノイズがあるエコーのみの再撮影、ユーザへノイズ発生の報知と再撮影の勧奨、及びノイズ部分の信号の補正等を行うことができる。これらの処理により、補正もしくは再撮影の結果として、ノイズを除去した高品質の画像を得ることができる。
本実施形態では、ノイズ測定アンテナ210による測定データからショットノイズを判定し、これを除去して再構成像を生成する。
The CPU 1 evaluates the signal from the noise measurement antenna 210 after acquiring an echo signal of one echo or after acquiring all echoes. In this evaluation, the measurement data from the noise measurement antenna 210 is comprehensively evaluated from the peak value of noise, the number of appearances of noise, and the like. Then, according to the evaluation result, for example, re-shooting of the entire shooting sequence, re-shooting of only echo with noise, notification of noise occurrence to the user and recommendation of re-shooting, correction of signal of noise portion, etc. Can. By these processes, high-quality images from which noises have been removed can be obtained as a result of correction or re-shooting.
In the present embodiment, shot noise is determined from measurement data by the noise measurement antenna 210, and this is removed to generate a reconstructed image.

また、CPU1は、図1に示すように、ノイズ判定部31、ノイズ除去部32及び報知部33を含み、CPU1に含まれる各部によって、MRI装置から発生するショットノイズを検出すると共に必要に応じてノイズを除去したり、ショットノイズが生じたことをユーザに報知したりする等の処理を行う。処理の際には、図示しないメモリを作業領域とし、記憶装置18に予め必要なプログラムや処理に用いるデータ、処理中に生成されるデータ、処理の結果得られるデータ等を記憶する。   Further, as shown in FIG. 1, the CPU 1 includes a noise determination unit 31, a noise removal unit 32, and a notification unit 33, and each unit included in the CPU 1 detects shot noise generated from the MRI apparatus and as needed. Processing such as removing noise or notifying the user that shot noise has occurred is performed. At the time of processing, a memory (not shown) is used as a work area, and the storage device 18 stores in advance necessary programs and data used for processing, data generated during processing, data obtained as a result of processing, and the like.

なお、CPU1に含まれる各部の機能は、CPU1が予め所定の記憶装置に格納されたプログラムを読み込んで実行することによりソフトウエアとして実現することができる。また、CPU1に含まれる各部が実行する動作の一部又は全部を、ASIC(application specific integrated circuit)やFPGA(field−programmable gate array)等のハードウェアにより実現することもできる。   The functions of the units included in the CPU 1 can be realized as software by the CPU 1 reading and executing a program stored in advance in a predetermined storage device. In addition, part or all of the operations performed by each unit included in the CPU 1 can be realized by hardware such as an application specific integrated circuit (ASIC) or a field-programmable gate array (FPGA).

ノイズ判定部31は、ノイズ測定アンテナによって測定され増幅器211で増幅され、A/D変換器17でデジタル信号に変換されたノイズの入力を受け付け、当該ノイズの強度が所定の閾値を超えた場合に、当該ノイズをショットノイズと判定する。図2に示すように、ノイズ源でノイズが発生すると、空気中を電磁波として伝搬してノイズ測定アンテナ210がノイズをとらえ、測定を行う。ノイズ測定アンテナ210で捉えられたノイズは、増幅器211によって増幅され、ケーブルを介してAD変換器17に入力され、デジタル信号に変換されてからCPU1に入力される。そして、CPU1のノイズ判定部31は、所定の閾値を超えるノイズをショットノイズとして判定する。   The noise determination unit 31 receives an input of noise measured by the noise measurement antenna, amplified by the amplifier 211, and converted into a digital signal by the A / D converter 17, and the intensity of the noise exceeds a predetermined threshold. The noise is determined as shot noise. As shown in FIG. 2, when noise is generated in the noise source, it propagates through the air as an electromagnetic wave, and the noise measurement antenna 210 catches the noise and performs measurement. The noise captured by the noise measurement antenna 210 is amplified by the amplifier 211, input to the AD converter 17 via a cable, converted to a digital signal, and then input to the CPU 1. Then, the noise determination unit 31 of the CPU 1 determines noise exceeding a predetermined threshold as shot noise.

ここで、図4に模式的に示すように、ノイズはNMR信号の周波数よりも優位に高い周波数成分を含む。例えば、ノイズは1GHzから20GHz程度迄の周波数成分を含み、静磁場発生部2によって印加された静磁場に置かれた被検体の水素原子核の共鳴周波数である64MHz〜128MHzに対して、少なくとも1桁程度周波数が高い成分を中心に構成されている。そこで、ノイズ測定アンテナ210が測定するノイズのうち、その強度が所定の閾値を超えるものをショットノイズとして判定することで、ショットノイズを抽出することができる。
図5に、NMR信号(上段)、ノイズ(中段)、及びノイズ除去後のNMR信号(下段)に係る模式図を示す。図5に示すように、ノイズ測定アンテナ210は、MRI装置の撮影動作と同時にノイズを測定しているため、ショットノイズと判定されたノイズの発生時刻が、NMR信号中のノイズの発生時刻であると特定することができる。
Here, as schematically shown in FIG. 4, the noise contains frequency components that are predominantly higher than the frequency of the NMR signal. For example, the noise contains frequency components from 1 GHz to about 20 GHz, and at least one digit for 64 MHz to 128 MHz, which is the resonance frequency of the hydrogen nucleus of the subject placed in the static magnetic field applied by static magnetic field generation unit 2 The frequency is composed mainly of high frequency components. Therefore, among the noise measured by the noise measurement antenna 210, shot noise can be extracted by determining a noise whose intensity exceeds a predetermined threshold as the shot noise.
FIG. 5 is a schematic view of an NMR signal (upper stage), noise (middle stage), and an NMR signal after noise removal (lower stage). As shown in FIG. 5, since the noise measurement antenna 210 measures noise at the same time as the imaging operation of the MRI apparatus, the generation time of the noise determined as the shot noise is the generation time of the noise in the NMR signal Can be identified.

ノイズ除去部32は、ノイズ判定部によりショットノイズと判定されたノイズが存在する場合に、NMR信号からショットノイズを除去する。すなわち、ノイズ除去部32は、例えば、図5の上段に示すNMR信号のうち、ノイズ判定部31によりショットノイズと判定されたノイズの発生時刻と同時刻の信号に対して、零埋め等の処理を行ってノイズを抑制することでNMR信号を補正する。これにより、ノイズ除去部32は、図5下段に示すノイズ除去後のk空間データを生成することができる。   The noise removing unit 32 removes shot noise from the NMR signal when there is noise determined to be shot noise by the noise determining unit. That is, the noise removing unit 32 performs, for example, processing such as zero padding on a signal at the same time as the occurrence time of noise determined as the shot noise by the noise determining unit 31 among the NMR signals shown in the upper part of FIG. To correct the NMR signal by suppressing noise. As a result, the noise removing unit 32 can generate k space data after noise removal shown in the lower part of FIG. 5.

中段のノイズはパルスを高帯域で表現しているので、狭い幅のインパルスとなっているが、上段のNMR信号は低周波数域のフィルタを掛けた状態なので、リンギングが発生している。よって、これらのリンギングをも除去できるように、ノイズ判定部31で抽出したノイズ時刻に対して幅を持ってゼロ埋めする必要がある。どれだけの幅にするかは、撮影条件から決まるバンド幅とノイズが持つ周波数成分とを考慮して適切な幅を設ければ良い。   The middle stage noise represents a pulse in a high band, so it is an impulse with a narrow width, but the NMR signal in the upper stage is in a state of being filtered at a low frequency range, and ringing occurs. Therefore, it is necessary to zero-fill the noise time extracted by the noise determination unit 31 with a width so that the ringing can also be removed. The appropriate width may be provided in consideration of the bandwidth determined by the imaging conditions and the frequency component of the noise.

ノイズ除去部32によるノイズの除去は、自動的に行ってもよく、また、ユーザからの指示をトリガとして行ってもよい。
報知部33は、ショットノイズが存在する旨をユーザに報知する。報知部33によるユーザへの報知は、表示部への表示や、アラームを鳴らす等によって行うことができる。
The removal of noise by the noise removal unit 32 may be performed automatically, or may be performed using an instruction from the user as a trigger.
The notification unit 33 notifies the user that shot noise is present. The notification to the user by the notification unit 33 can be performed by displaying on the display unit, sounding an alarm, or the like.

操作部25は、MRI装置の各種制御情報や上記信号処理部8で行う処理の制御情報を入力するものであり、入力部23を備えている。入力部23としては、マウス、キーボード又はトラックボール等の入力デバイスを1つ又は複数組み合わせて適用することができる。また、入力部23は撮像条件の入力をユーザから受け付け、入力された撮像条件をCPU1に送信する。
操作部25を、ディスプレイ20に近接して配置することで、ユーザがディスプレイ20を見ながら操作部25を介してインタラクティブにMRI装置の各種処理を制御することができる。
The operation unit 25 is for inputting various control information of the MRI apparatus and control information of processing performed by the signal processing unit 8, and includes an input unit 23. As the input unit 23, one or more input devices such as a mouse, a keyboard, and a trackball can be applied in combination. Further, the input unit 23 receives an input of imaging conditions from the user, and transmits the input imaging conditions to the CPU 1.
By arranging the operation unit 25 close to the display 20, the user can control various processes of the MRI apparatus interactively through the operation unit 25 while looking at the display 20.

このように構成されたMRI装置における撮影及びノイズ測定処理について、図6のフローチャートに従って説明する。
図6に示すように、MRI装置において撮影が開始されると、ステップS11において高周波コイル14bによりNMR信号が受信され、同時に、ノイズ測定アンテナ210によりノイズが測定される。ステップS12では、ノイズ判定部31が、ノイズ測定アンテナ210により測定したノイズ(測定データ)に、閾値を超える強度のノイズがあるかを判定する。判定の結果、閾値を超える強度のノイズがない場合には、ステップS15に進み、閾値を超える強度のノイズがある場合には、ステップS13に進む。このとき、閾値を超える強度のノイズが存在する旨を、報知部33によりユーザに報知してもよい。
The imaging and noise measurement process in the MRI apparatus configured as described above will be described according to the flowchart of FIG.
As shown in FIG. 6, when imaging is started in the MRI apparatus, an NMR signal is received by the high frequency coil 14b in step S11, and at the same time, noise is measured by the noise measurement antenna 210. In step S12, the noise determination unit 31 determines whether noise (measurement data) measured by the noise measurement antenna 210 has noise with an intensity exceeding the threshold. As a result of the determination, if there is no noise having an intensity exceeding the threshold, the process proceeds to step S15, and if there is noise having an intensity exceeding the threshold, the process proceeds to step S13. At this time, the notification unit 33 may notify the user that noise having an intensity exceeding the threshold is present.

ステップS13では、ノイズ判定部31がステップS12における判定で、閾値を超える強度を示すと判定したノイズをショットノイズとして抽出する。ステップS14では、ステップS13においてノイズ判定部31により抽出されたショットノイズと同時刻の、NMR信号における信号に対して、零埋め等を行うことでノイズを抑制乃至除去することができる。ステップS15では、ステップS12でショットノイズがあると判定された場合にはノイズ除去後のNMR信号に基づいて、ステップS12でショットノイズがないと判定された場合にはステップS11で受信したNMR信号に基づいて、夫々画像を再構成する。   In step S13, the noise determination unit 31 extracts noise determined to indicate an intensity exceeding the threshold in the determination in step S12 as shot noise. In step S14, noise can be suppressed or eliminated by performing zero padding or the like on the signal in the NMR signal at the same time as the shot noise extracted by the noise determination unit 31 in step S13. In step S15, when it is determined that there is shot noise in step S12, based on the NMR signal after noise removal, when it is determined that there is no shot noise in step S12, the NMR signal received in step S11 is Each image is reconstructed based on it.

なお、CPU1によって再構成されて得られた画像は、ディスプレイ20に表示させられる。このとき、ノイズ除去後のNMR信号に基づいて画像を再構成した場合には、ディスプレイ20に画像を表示する際に、併せて、閾値を超える強度のノイズが存在したため画像を補正した旨を、報知部33を介してディスプレイ20に表示させることによりユーザに報知してもよい。   The image reconstructed and obtained by the CPU 1 is displayed on the display 20. At this time, when the image is reconstructed based on the NMR signal after noise removal, when the image is displayed on the display 20, a noise having an intensity exceeding the threshold is also present, and thus the image is corrected. By displaying on the display 20 via the notification unit 33, the user may be notified.

このように本実施形態によれば、MRI装置においてノイズを測定するための専用のアンテナであるノイズ測定アンテナを設け、NMR信号の受信と同時にノイズを受信する。ノイズ測定アンテナは、MRI装置の共鳴周波数の2倍以上の周波数の信号を受信するように構成されているため、NMR信号をノイズとして誤測定することがなく、また、測定したノイズのうち画質に影響を及ぼす虞のあるノイズを検出するために閾値を定め、閾値を超える強度を示すノイズをショットノイズとして検出する。このようにすることで、本実施形態に係るMRI装置では、正確にショットノイズを検出することができ、検出したショットノイズをNMR信号から除去する、或いはショットノイズの存在をユーザに報知することができる。従って、適切にノイズを低減させることができ、取得する画像の画質を向上させることができる。   As described above, according to the present embodiment, a noise measurement antenna, which is a dedicated antenna for measuring noise in the MRI apparatus, is provided, and the noise is received simultaneously with the reception of the NMR signal. Since the noise measurement antenna is configured to receive a signal having a frequency twice or more the resonance frequency of the MRI apparatus, the NMR signal is not erroneously measured as noise, and the image quality of the measured noise is improved. A threshold is determined to detect noise that may have an influence, and noise that indicates an intensity exceeding the threshold is detected as shot noise. By doing this, in the MRI apparatus according to this embodiment, the shot noise can be accurately detected, and the detected shot noise is removed from the NMR signal, or the user is notified of the presence of the shot noise. it can. Therefore, noise can be appropriately reduced, and the image quality of the acquired image can be improved.

(第2の実施形態)
上述したようにCPU1は、ノイズ測定アンテナ210からの測定データに対して、ノイズのピーク値、ノイズの出現回数、等から総合的に評価を行うことができ、評価の結果に応じて、例えば、撮影シーケンス全体の再撮影、ノイズがあるエコーのみの再撮影、ユーザへノイズ発生の報知と再撮影の勧奨、及びノイズ部分の信号の補正等を行うことができる。上記した第1の実施形態では、ショットノイズを検出した場合には、ノイズを除去し、ノイズを除去したNMR信号に基づいて画像を再構成することとした。本実施形態では、ショットノイズが存在する場合に、再撮影を行う場合について説明する。
Second Embodiment
As described above, the CPU 1 can comprehensively evaluate the measurement data from the noise measurement antenna 210 based on the peak value of noise, the number of appearances of noise, etc., and according to the result of the evaluation, for example, It is possible to perform re-shooting of the entire shooting sequence, re-shooting of only echo with noise, notifying the user of noise occurrence and recommending re-shooting, and correcting a signal of a noise portion. In the first embodiment described above, when shot noise is detected, the noise is removed, and the image is reconstructed based on the noise-removed NMR signal. In the present embodiment, a case where re-shooting is performed when shot noise is present will be described.

以下、本実施形態に係るMRI装置によるショットノイズが存在する場合に再撮影を行う場合の処理の流れについて、図7のフローチャートに従って説明する。図7(A)は、ショットノイズが存在した場合に自動的に再撮影を行う場合の処理の流れを示すフローチャートであり、図7(B)はショットノイズが存在した場合に、ユーザにショットノイズが存在する旨及び再撮影の勧奨を行う場合の処理の流れを示すフローチャートである。   Hereinafter, the flow of processing in the case of performing re-imaging when there is shot noise by the MRI apparatus according to the present embodiment will be described according to the flowchart of FIG. 7. FIG. 7A is a flowchart showing the flow of processing in the case of automatically performing re-shooting when there is shot noise, and FIG. 7B shows the shot noise for the user when there is shot noise. It is a flowchart which shows the flow of the process in the case of recommending that it exists and re-photographing.

まず、図7(A)の自動的に再撮影を行う場合の処理について説明する。図7(A)に示すように、MRI装置において撮影が開始されると、ステップS21において高周波コイル14bによりNMR信号が受信され、同時に、ノイズ測定アンテナ210によりノイズが測定される。ステップS22では、ノイズ判定部31が、ノイズ測定アンテナ210により測定したノイズ(測定データ)に、閾値を超える強度のノイズがあるかを判定する。判定の結果、閾値を超える強度のノイズがない場合には、ステップS23に進み、ステップS21で受信したNMR信号に基づいて画像再構成を行う。一方、ステップS22の判定の結果、閾値を超える強度のノイズがある場合には、ステップS21に戻り、再撮影を行う。再撮影は、撮影シーケンス全体の再撮影、又はノイズが有るエコーのみの再撮影等が考えられ、MRI装置にあらかじめ設定しておくことができる他、ユーザの選択に基づいてどのような再撮影を行うかを決定してもよい。   First, processing in the case of automatically performing re-shooting in FIG. 7A will be described. As shown in FIG. 7A, when imaging is started in the MRI apparatus, an NMR signal is received by the high frequency coil 14b in step S21, and noise is measured by the noise measurement antenna 210 at the same time. In step S22, the noise determination unit 31 determines whether noise (measurement data) measured by the noise measurement antenna 210 has noise with an intensity exceeding the threshold. As a result of the determination, if there is no noise having an intensity exceeding the threshold value, the process proceeds to step S23, and image reconstruction is performed based on the NMR signal received in step S21. On the other hand, as a result of the determination in step S22, if there is noise of an intensity exceeding the threshold value, the process returns to step S21 and re-shooting is performed. Re-imaging may be re-imaging of the entire imaging sequence or re-imaging of only echo with noise, etc., which can be set in advance in the MRI apparatus, and re-imaging based on the user's selection. You may decide to do it.

また、再撮影に際して、閾値を超える強度のノイズが存在するために自動的に再撮影を行う旨を、報知部33によりユーザに報知してもよい。なお、撮影シーケンス全体の再撮影を行う場合は、元の撮影と同じ時間を要することとなり、且つ同様のノイズが発生する虞がある。一方、ノイズがあるエコーのみを再撮影する場合は、撮像シーケンスによっては適用できない場合があるものの、撮影時間の大きな延長をもたらさない点で好ましい。   In addition, the notification unit 33 may notify the user that re-shooting is to be automatically performed because noise of an intensity exceeding the threshold value is present at the time of re-shooting. In the case of performing re-shooting of the entire shooting sequence, it takes the same time as the original shooting, and the same noise may occur. On the other hand, when only the echo with noise is recaptured, although it may not be applicable depending on the imaging sequence, it is preferable in that it does not lead to a large extension of the imaging time.

続いて、図7(B)のユーザにショットノイズが存在する旨及び再撮影の勧奨を行う場合の処理について説明する。図7(B)に示すように、MRI装置において撮影が開始されると、ステップS31において高周波コイル14bによりNMR信号が受信され、同時に、ノイズ測定アンテナ210によりノイズが測定される。ステップS32では、ノイズ判定部31が、ノイズ測定アンテナ210により測定したノイズ(測定データ)に、閾値を超える強度のノイズがあるかを判定する。判定の結果、閾値を超える強度のノイズがない場合にはステップS34に進み、閾値を超える強度のノイズがある場合にはステップS33に進む。   Next, the process shown in FIG. 7 (B) will be described in the case where shot noise is present in the user and recommendation for re-shooting is performed. As shown in FIG. 7B, when imaging is started in the MRI apparatus, an NMR signal is received by the high frequency coil 14b in step S31, and noise is measured by the noise measurement antenna 210 at the same time. In step S32, the noise determination unit 31 determines whether the noise (measurement data) measured by the noise measurement antenna 210 has noise with an intensity exceeding the threshold. As a result of the determination, if there is no noise having an intensity exceeding the threshold, the process proceeds to step S34, and if there is noise having an intensity exceeding the threshold, the process proceeds to step S33.

ステップS33では、報知部33がユーザにショットノイズが存在する旨及び再撮影の勧奨を報知するために、例えば、図8に示すような画面をディスプレイ20に表示させる。再撮影を行うか否かはユーザの判断に委ねられ、ステップS34において、ショットノイズが存在する旨及び再撮影の勧奨を一定時間行った後、又は、ユーザによる図8に示す画面のOKボタンの押下があった後、ステップS34に進む。   In step S33, the notification unit 33 displays, for example, a screen as shown in FIG. 8 on the display 20 in order to notify the user that shot noise is present and the recommendation for re-shooting. Whether or not to perform re-shooting is left to the judgment of the user. In step S34, after the effect of shot noise and recommendation for re-shooting for a certain period of time, or the OK button of the screen shown in FIG. After pressing, the process proceeds to step S34.

ステップS34では、ステップS31で受信したNMR信号に基づいて画像再構成を行う。ユーザは、再構成像をディスプレイ20で確認した後に、再撮影の要否を判断することができる。したがって、例えば、得られた再構成画像におけるノイズが、診断が可能な程度のノイズであれば再撮影による時間の延長を回避するという判断を行うことができる。   In step S34, image reconstruction is performed based on the NMR signal received in step S31. After confirming the reconstructed image on the display 20, the user can determine the necessity of re-imaging. Therefore, for example, if the noise in the obtained reconstructed image is a noise that can be diagnosed, it can be determined that the time extension by re-shooting is avoided.

なお、ステップS22及びステップS32におけるノイズ検知処理は、全エコーを取得した後に行ってもよく、撮影をしながら1エコー毎に行っても良い。1エコー毎に行う場合は、再構成の遅れを招かない点で好ましい。
このようにすることで、正確にショットノイズを検出し、検出したショットノイズをNMR信号から除去する、或いはショットノイズの存在をユーザに報知することができる。従って、適切にノイズを低減させることができ、取得する画像の画質を向上させることができる。
The noise detection process in step S22 and step S32 may be performed after all echoes have been acquired, or may be performed for each echo while shooting. If one echo is performed, it is preferable in that it does not delay the reconstruction.
By doing this, it is possible to accurately detect shot noise, remove the detected shot noise from the NMR signal, or notify the user of the presence of the shot noise. Therefore, noise can be appropriately reduced, and the image quality of the acquired image can be improved.

(第3の実施形態)
上述した各実施形態では、ショットノイズが存在する場合に、ノイズを除去してNMR信号を補正する場合又は再撮像を行う場合を別個独立実施していたが、これらを組み合わせることもできる。本実施形態では、ノイズ補正及び再撮影を組み合わせる。
Third Embodiment
In each of the embodiments described above, when shot noise is present, the case of removing the noise and correcting the NMR signal or performing the re-imaging is separately performed independently, but these may be combined. In the present embodiment, noise correction and re-shooting are combined.

図9に示すように、k空間の中心付近(ここではZoneAと呼ぶ)にノイズが発生していた場合は、十分な補正が出来ない可能性があるので、再撮影を実施する。つまり、図9を参照すると、ZoneAでは、NMR信号中の信号強度が強い部分とショットノイズがほぼ同時刻に受信されていることがわかる。従って、この部分の信号を除去すると、ノイズだけでなくNMR信号も除去されてしまうため、ノイズの除去が画質を低減させることにつながってしまう。従って、ZoneAのような場合には、ノイズを除去することなく再撮影を行う。一方、ZoneBのみにノイズが発生していた場合は、画質に大きな影響を及ぼさずに補正することができるので再撮影を実施せずにノイズの補正を実施する。   As shown in FIG. 9, when noise is generated near the center of the k space (here, referred to as Zone A), since there is a possibility that sufficient correction can not be performed, re-shooting is performed. That is, referring to FIG. 9, it can be seen that in Zone A, the portion where the signal strength is high in the NMR signal and the shot noise are received at almost the same time. Therefore, if the signal in this portion is removed, not only the noise but also the NMR signal will be removed, and the removal of the noise will lead to the reduction of the image quality. Therefore, in the case of Zone A, re-shooting is performed without removing noise. On the other hand, when noise is generated only in Zone B, correction can be performed without significantly affecting the image quality, so noise correction is performed without performing re-imaging.

ZoneAはk空間の原点を中心とする円で定められ、シーケンス毎、BW毎に定められる。理論的に定めるのが難しければ、経験的に境界を定めても良い。このようにすることで、再撮影の時間延長とノイズ補正の失敗という2つのデメリットを最低限とした実施が可能である。   Zone A is defined by a circle centered on the origin of the k space, and is defined for each sequence and every BW. If it is difficult to determine theoretically, the boundaries may be defined empirically. By doing this, it is possible to minimize the two disadvantages of time extension of re-shooting and failure of noise correction.

具体的な処理の流れについて、図10のフローチャートに従って説明する。
図10に示すように、MRI装置において撮影が開始されると、ステップS41において高周波コイル14bによりNMR信号が受信され、同時に、ノイズ測定アンテナ210によりノイズが測定される。ステップS42では、ノイズ判定部31がZoneAに含まれる測定データに、閾値を超える強度のノイズがあるかを判定する。判定の結果、閾値を超える強度のノイズがある場合にはステップS41に戻り、再撮影を行う。判定の結果、閾値を超える強度のノイズがない場合にはステップS43に進み、ノイズ判定部31がZoneBに含まれる測定データに、閾値を超える強度のノイズがあるかを判定する。ステップS43の判定の結果、ZoneBに閾値を超える強度のノイズがある場合にはステップS44に進み、閾値を超える強度のノイズがない場合には、ステップS45に進む。
A specific process flow will be described according to the flowchart of FIG.
As shown in FIG. 10, when imaging is started in the MRI apparatus, an NMR signal is received by the high frequency coil 14b in step S41, and noise is measured by the noise measurement antenna 210 at the same time. In step S42, the noise determination unit 31 determines whether the measurement data included in Zone A includes noise with an intensity exceeding the threshold. As a result of the determination, if there is noise of an intensity exceeding the threshold value, the process returns to step S41, and re-shooting is performed. As a result of the determination, if there is no noise having an intensity exceeding the threshold, the process proceeds to step S43, and the noise determination unit 31 determines whether the measurement data included in Zone B includes noise having an intensity exceeding the threshold. As a result of the determination in step S43, when there is noise of an intensity exceeding the threshold in Zone B, the process proceeds to step S44, and when there is no noise of an intensity exceeding the threshold, the process proceeds to step S45.

ステップS44では、ZoneBにおいて閾値を超える強度である判定されたノイズをショットノイズとして抽出し、ショットノイズと同時刻のNMR信号における信号に対して、零埋め等を行うことでノイズを補正し、ステップS45に進む。
ステップS45では、ZoneBにショットノイズがなかった場合にはステップS41で受信したNMR信号に基づいて、ZoneBにショットノイズがありこれを補正した場合には、ステップS44で補正されたNMR信号に基づいて画像再構成を行う。得られた画像はディスプレイ20に表示される。
このようにすることで、正確にショットノイズを検出し、検出したショットノイズをNMR信号から除去する、或いはショットノイズの存在をユーザに報知することができる。従って、適切にノイズを低減させることができ、取得する画像の画質を向上させることができる。
In step S44, noise determined to have an intensity exceeding the threshold in Zone B is extracted as shot noise, and noise correction is performed by performing zero padding etc. on the signal in the NMR signal at the same time as the shot noise, Go to S45.
In step S45, if there is no shot noise in zone B, if there is shot noise in zone B based on the NMR signal received in step S41 and this is corrected, then based on the NMR signal corrected in step S44. Perform image reconstruction. The obtained image is displayed on the display 20.
By doing this, it is possible to accurately detect shot noise, remove the detected shot noise from the NMR signal, or notify the user of the presence of the shot noise. Therefore, noise can be appropriately reduced, and the image quality of the acquired image can be improved.

1・・・中央処理装置(CPU)、2・・・静磁場発生部、3・・・傾斜磁場発生部、4・・・シーケンサ、5・・・送信部、6・・・受信部、7・・・ノイズ測定部、8・・・信号処理部、9・・・傾斜磁場コイル、10・・・傾斜磁場電源、11・・・高周波発振器、12・・・変調器、13・・・高周波増幅器、14a,14b・・・高周波コイル、15・・・信号増幅器、16・・・直交位相検波器、17・・・A/D変換器、18・・・記憶装置、19・・・外部記憶装置、20・・・ディスプレイ、23・・・入力部、25・・・操作部、210・・・ノイズ測定アンテナ、211・・・増幅器、31・・・ノイズ判定部、32・・・ノイズ除去部、33・・・報知部 1 central processing unit (CPU) 2 static magnetic field generation unit 3 gradient magnetic field generation unit 4 sequencer 5 transmission unit 6 reception unit 7 ... Noise measurement unit, 8 ... Signal processing unit, 9 ... Gradient magnetic field coil, 10 ... Gradient magnetic field power supply, 11 ... High frequency oscillator, 12 ... Modulator, 13 ... High frequency Amplifier, 14a, 14b: high frequency coil, 15: signal amplifier, 16: quadrature detector, 17: A / D converter, 18: storage device, 19: external storage Device 20 20 display 23 input unit 25 operation unit 210 noise measurement antenna 211 amplifier 31 noise determination unit 32 noise removal Part, 33 ... notification part

Claims (10)

静磁場中に載置された被検体に高周波磁場パルスを送信する送信部と、
前記静磁場に傾斜磁場を印加する傾斜磁場発生部と、
前記高周波磁場パルス及び傾斜磁場が印加されたことにより前記被検体から発生する核磁気共鳴信号を受信する受信部と、
前記核磁気共鳴信号と同時にノイズを測定するノイズ測定アンテナと、
前記磁気共鳴信号に基づいて画像を再構成する画像再構成部と、
を備えた磁気共鳴イメージング装置。
A transmitter configured to transmit a high frequency magnetic field pulse to a subject placed in a static magnetic field;
A gradient magnetic field generating unit that applies a gradient magnetic field to the static magnetic field;
A receiver configured to receive a nuclear magnetic resonance signal generated from the subject by the application of the radio frequency magnetic field pulse and the gradient magnetic field;
A noise measurement antenna that measures noise simultaneously with the nuclear magnetic resonance signal;
An image reconstruction unit that reconstructs an image based on the magnetic resonance signal;
Magnetic resonance imaging device equipped with
前記ノイズ測定アンテナによって測定されたノイズの強度が所定の閾値を超えた場合に、当該ノイズをショットノイズと判定するノイズ判定部をさらに備えた請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置。   The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, further comprising a noise determination unit that determines the noise as a shot noise when the intensity of the noise measured by the noise measurement antenna exceeds a predetermined threshold. 前記ノイズ判定部によりショットノイズと判定されたノイズが存在する場合に、前記核磁気共鳴信号から前記ショットノイズを除去するノイズ除去部を備え、
前記画像再構成部が、前記ショットノイズが除去された前記核磁気共鳴信号に基づいて画像を再構成する請求項2記載の磁気共鳴イメージング装置。
And a noise removing unit that removes the shot noise from the nuclear magnetic resonance signal when there is noise determined to be a shot noise by the noise determining unit.
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 2, wherein the image reconstruction unit reconstructs an image based on the nuclear magnetic resonance signal from which the shot noise has been removed.
前記ノイズ除去部が、前記ノイズ判定部によりショットノイズと判定されたノイズが発生した時刻に対応する前記核磁気共鳴信号を予め定めた値に置換することによりノイズを除去する請求項3記載の磁気共鳴イメージング装置。   4. The magnetism according to claim 3, wherein the noise removing unit removes noise by replacing the nuclear magnetic resonance signal corresponding to a time when noise determined to be shot noise by the noise determining unit is generated by a predetermined value. Resonance imaging device. 前記ノイズ判定部が、前記ショットノイズが存在する場合に再撮影を行って核磁気共鳴信号を再度取得させる請求項2記載の磁気共鳴イメージング装置。   3. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 2, wherein the noise determination unit re-captures a nuclear magnetic resonance signal again when the shot noise is present. 前記ノイズ判定部は、前記ショットノイズが前記核磁気共鳴信号を配置するk空間の予め定めた位置に存在する場合に、再撮影を行って核磁気共鳴信号を再度取得させる請求項2記載の磁気共鳴イメージング装置。   3. The magnetic sensor according to claim 2, wherein the noise determination unit re-acquires a nuclear magnetic resonance signal again when the shot noise is present at a predetermined position in k space in which the nuclear magnetic resonance signal is arranged. Resonance imaging device. 前記ショットノイズが存在する場合に、該ショットノイズが存在する旨をユーザに報知する報知部を備えた請求項2記載の磁気共鳴イメージング装置。   The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 2, further comprising: a notification unit that notifies the user that the shot noise is present when the shot noise is present. 前記報知部が、前記画像を表示させる表示部に、前記ショットノイズが存在する旨を表示させる請求項7記載の磁気共鳴イメージング装置。   The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 7, wherein the notification unit causes the display unit that displays the image to display that the shot noise is present. 前記ノイズ測定アンテナが、電界を検知するアンテナである請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置。   The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the noise measurement antenna is an antenna that detects an electric field. 前記ノイズ測定アンテナが、前記静磁場中に置かれた被検体の撮影対象における水素原子核の共鳴周波数の2倍以上の周波数成分を含むノイズを受信し測定する請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置。   The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the noise measurement antenna receives and measures noise including a frequency component twice or more the resonance frequency of a hydrogen nucleus in an imaging target of an object placed in the static magnetic field.
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