JP2023091956A - 磁気共鳴イメージング装置、血管画像生成方法、および記録媒体 - Google Patents
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Abstract
Description
前記複数のMR信号を表すデータを含むデジタル信号を処理する1つ又は複数のプロセッサであって、
前記デジタル信号に基づいて水画像を生成すること、および
前記水画像と各MR信号の信号強度とを合成し、前記血管を表す血管画像を生成すること、
を含む動作を実行する1つ又は複数のプロセッサを含む、磁気共鳴イメージング装置である。
前記複数のMR信号を表すデータを含むデジタル信号に基づいて水画像を生成すること、および
前記水画像と各MR信号の信号強度とを合成し、前記血管を表す血管画像を生成すること、
を含む、血管画像生成方法である。
血管を含む撮影部位から取得したエコー時間が異なる複数のMR信号を表すデータを含むデジタル信号に基づいて水画像を生成すること、および
前記水画像と各MR信号の信号強度とを合成し、前記血管を表す血管画像を生成すること、
を含む動作を実行させる、記録媒体である。
MRI装置10は、超電導マグネットユニット12、傾斜磁場コイルユニット13、およびボディコイルユニット14を有している。
MRI装置は上記のように構成されている。
Iin =W+F ・・・(1)
Iout=W-F ・・・(2)
ここで、Wは、各ボクセルにおいて、水の磁化の量に比例する正の実数の値であり、Fは、各ボクセルにおいて、脂肪の磁化の量に比例する正の実数の値である。
W=1/2(Iin+Iout) ・・・(3)
F=1/2(Iin-Iout) ・・・(4)
Wa=1/2(|Iin|+ρ|Iout|) ・・・(5)
Fa=1/2(|Iin|-ρ|Iout|) ・・・(6)
ρ=+1 if W>F
ρ=-1 if W<F
ρ=1の場合、Waと|Iin|と|Iout|との複合画像は、以下の式で表すことができる。
Wns=Wa+|Iin|+|Iout|
=1/2(|Iin|+|Iout|)+|Iin|+|Iout|
=3/2(|Iin|+|Iout|) ・・・(7)
ここで、式(7)のWnsは、スワップが発生していない場合の複合画像を表す。
Wns=3Wb ・・・(7)’
ρ=-1の場合、Waと|Iin|と|Iout|との複合画像は、以下の式で表すことができる。
Ws=Wa+|Iin|+|Iout|
=1/2(|Iin|-|Iout|)+|Iin|+|Iout|
=3/2|Iin|+1/2|Iout| ・・・(8)
ここで、式(8)のWsは、スワップが発生した場合の複合画像を表す。
Ws=Wb+|Iin| ・・・(8)’
ここで、C:血管画像、Wa:水画像、|Iin|:インフェーズ信号の信号強度、|Iout|:アウトオブフェーズ信号の信号強度
オペレータは、操作コンソールユニット32の入力装置を操作して、撮影部位にスラブを設定するための操作信号を入力する。操作コンソールユニット32の表示装置は、スカウト画像40上にスラブを表示する。操作コンソールユニット32、データ処理ユニット31、および/又は制御ユニット25のプロセッサは、操作コンソールユニット32の入力装置から入力された操作信号を処理し、操作コンソールユニット32の表示装置にスラブを表示させることができる。操作コンソールユニット32、データ処理ユニット31、および/又は制御ユニット25の記録媒体には、操作信号に基づいてスラブを表示させるための1つ以上の命令又は1つ以上のプログラムが記憶されている。この命令又はプログラムは、1つ以上のプロセッサに、入力装置からの操作信号に基づいて、スラブを生成するための動作を実行させる。
被検体をスキャンする場合、パルスシーケンスPSj(j=1~6)が実行される。パルスシーケンスPSjは、GRE法と2-point Dixon法とを利用してデータを収集するためのパルスシーケンスである。本実施形態では、j=1~6、すなわち、6個のパルスシーケンスPS1~PS6が実行されるとするが、パルスシーケンスPSjの実行回数は5回以下(例えば、1回)でもよいし、7回以上であってもよい。パルスシーケンスPS1~PS6は、それぞれ、スラブ61~66からデータを収集するために実行されるシーケンスである。
以下に、パルスシーケンスPS1~PS6について説明する。
r=1のサブシーケンスSSr、すなわち、サブシーケンスSS1に着目すると、サブシーケンスSS1は、SAT(飽和)パルス50を有している。
SATパルス50は、スラブ61に隣接する領域161内を流れる静脈血の磁化を消失させるためのパルスである。制御ユニット25および/又はデータ処理ユニット31のプロセッサは、オペレータによって設定されたスラブ61の位置を表すデータに基づいて、領域161を位置決めする動作を実行する。制御ユニット25および/又はデータ処理ユニット31の記録媒体には、スラブの位置を表すデータに基づいて、領域161を位置決めするための1つ以上の命令又は1つ以上のプログラムが記憶されている。この命令又はプログラムは、1つ以上のプロセッサに、領域161を位置決めするための動作を実行させる。具体的には、プロセッサは、スラブ61に対してSI方向のS(Superior)側においてスラブ61に隣接するように領域161を位置決めする。SATパルス50は領域161を流れる静脈血の磁化を消失させることができるので、領域161からスラブ61に静脈血が流入しても、スラブ61内における静脈血の信号を抑制することができる。
サブシーケンスSS1は、SATパルス50の後に、2-point Dixon法によりエコー時間が異なるMR信号を収集するためのデータ収集シーケンス部70を含んでいる。データ収集シーケンス部70は、m個のα°パルス5u(u=1、2,・・・m-1,m)を含んでいる。m個のα°パルス51、52、・・・5m-1、5mは、SATパルス50の後に印加されるパルスである。α°は、90°より小さい角度とすることができ、例えば、20°~70°の間の角度とすることができるが、20°~70°の範囲外の角度に設定することも可能である。
このようにして、血管画像Cを生成したら、図2に示すフローを終了する。
各パルスシーケンスPSjは、a個のサブシーケンスSSr(r=1~a)を含んでいる。各サブシーケンスSSrは、プレパレーションパルス部81と、ディクソン法を利用したデータ収集シーケンス部82と、待ち時間83とを含んでいる。
C={a0*Wa + a1*|Iq1| + a2*|Iq2| + a3*|Iq3|+…+an*|Iqn|}/A・・(10)
ただし、A=a0+ a1+ a2 + a3…+ an
ここで、 C:血管画像
Wa:水画像
|Iqi|(i=1~n):n個のMR信号q1、q2、・・・qnのうちの、i番目に発生するMR信号qiの信号強度
ai(i=0~n):係数
水画像では、心臓の近傍の血管部分が欠損されていることが確認できる。一方、血管画像を参照すると、心臓の近傍の血管部分の欠損が改善されていることがわかる。
12 超電導マグネットユニット
13 傾斜磁場コイルユニット
14 ボディコイルユニット
15 表面コイルユニット
16 撮影対象
18 撮影空間
20 T/Rスイッチ
22 RF駆動ユニット
23 傾斜磁場コイル駆動ユニット
24 データ取得ユニット
25 制御ユニット
31 データ処理ユニット
32 操作コンソールユニット
40 スカウト画像
50 SATパルス
61、62、63、64、65、66 スラブ
70 データ収集シーケンス部
71 アウトオブフェーズ信号
72 インフェーズ信号
81 プレパレーションパルス部
82 データ収集シーケンス部
83 待ち時間
161、162 領域
Claims (15)
- 血管を含む撮影部位から、エコー時間が異なる複数のMR信号を受信する磁気共鳴イメージング装置であって、
前記複数のMR信号を表すデータを含むデジタル信号を処理する1つ又は複数のプロセッサであって、
前記デジタル信号に基づいて水画像を生成すること、および
前記水画像と各MR信号の信号強度とを合成し、前記血管を表す血管画像を生成すること、
を含む動作を実行する1つ又は複数のプロセッサを含む、磁気共鳴イメージング装置。 - 第1のRFコイルユニットを駆動する第1の駆動部と、
傾斜磁場コイルユニットを駆動する第2の駆動部と、
前記第1の駆動部および前記第2の駆動部を制御する制御ユニットであって、前記撮影部位から前記エコー時間が異なる前記複数のMR信号を発生させるためのパルスシーケンスが実行されるように、前記第1の駆動部および前記第2の駆動部を制御する制御ユニットと
を含み、
前記パルスシーケンスが複数のサブシーケンスを含み、
各サブシーケンスが、
1つ以上のプリパレーションパルスを含むプリパレーションパルス部と、マルチポイントディクソン法により前記複数のMR信号を収集するためのデータ収集シーケンス部とを含む、請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 前記サブシーケンスが、前記サブシーケンスの前記データ収集シーケンス部と次のサブシーケンスとの間に、スピンの縦磁化を回復させるための待ち時間を含む、請求項2に記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 前記プリパレーションパルス部が、背景組織の信号を抑制するプリパレーションパルスを含む、請求項2に記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 前記血管画像が、動脈の血管画像であり、
前記プリパレーションパルスが、前記スラブに隣接する領域内を流れる静脈血の磁化を消失させるためのSATパルスである、請求項4に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - オペレータによって操作され、前記撮影部位にスラブを設定するための操作信号を入力する入力装置を含み、
前記プロセッサが、前記領域を位置決めする動作を実行する、請求項5に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 前記プロセッサが、前記スラブに対して、SI方向におけるS側において前記スラブに隣接するように、前記領域を位置決めする動作を実行する、請求項6に記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 前記入力装置から、前記撮影部位に複数のスラブを設定するための操作信号が入力され、
前記プロセッサが、各スラブに対して、前記領域を位置決めする動作を実行し、
前記制御ユニットが、前記複数のスラブからMR信号を収集するために前記パルスシーケンスが繰り返し実行されるように、前記第1の駆動部および前記第2の駆動部を制御するための制御信号を生成する、請求項8に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 前記マルチポイントディクソン法が、2ポイントディクソン法である、請求項2に記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 前記複数のMR信号は、アウトオブフェーズ信号およびインフェーズ信号を含む、請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置。
- エコー時間が異なる前記複数のMR信号を受信し、受信したMR信号に対応するアナログ信号を出力する第2のRFコイルユニットと、
前記アナログ信号に基づいて、前記複数のMR信号を表すデータを含むデジタル信号を生成するデータ取得ユニットと、
を含む、請求項2に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 前記1つ又は複数のプロセッサが、以下の式に基づいて前記血管画像を生成する動作を実行する、請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置。
C={a0*Wa+ a1*|Iq1| + a2*|Iq2| + a3*|Iq3|+…+ an*|Iqn|}/A
ただし、A=a0+ a1+ a2 + a3…+ an
ここで、 C:前記血管画像
Wa:前記水画像
|Iqi|(i=1~n):前記複数のMR信号のうちの、i番目に発生するMR信号の信号強度
ai(i=0~n):係数 - 前記デジタル信号に基づいて水画像を生成することが、
前記デジタル信号に基づいて、アウトオブフェーズ画像およびインフェーズ画像を生成すること、および
前記アウトオブフェーズ画像およびインフェーズ画像に基づいて、前記水画像を生成すること
を含む、請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 血管を含む撮影部位から、エコー時間が異なる複数のMR信号を受信すること、
前記複数のMR信号を表すデータを含むデジタル信号に基づいて水画像を生成すること、および
前記水画像と各MR信号の信号強度とを合成し、前記血管を表す血管画像を生成すること、
を含む、血管画像生成方法。 - 1つ以上のプロセッサによる実行が可能な1つ以上の命令が格納されている記録媒体であって、前記一つ以上の命令は、前記1つ以上のプロセッサに、
血管を含む撮影部位から取得したエコー時間が異なる複数のMR信号を表すデータを含むデジタル信号に基づいて水画像を生成すること、および
前記水画像と各MR信号の信号強度とを合成し、前記血管を表す血管画像を生成すること、
を含む動作を実行させる、記録媒体。
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