JP2778106B2 - 移動体計測装置 - Google Patents
移動体計測装置Info
- Publication number
- JP2778106B2 JP2778106B2 JP1110729A JP11072989A JP2778106B2 JP 2778106 B2 JP2778106 B2 JP 2778106B2 JP 1110729 A JP1110729 A JP 1110729A JP 11072989 A JP11072989 A JP 11072989A JP 2778106 B2 JP2778106 B2 JP 2778106B2
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- Japan
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- magnetic field
- gradient magnetic
- position information
- sequence
- nmr signal
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Description
この発明は、MRイメージング装置を利用して血流等の
移動体の速度を測定する移動体計測装置に関する。
移動体の速度を測定する移動体計測装置に関する。
血流速度をリアルタイムに求めて表示する装置とし
て、従来より、超音波ドップラー装置が広く用いられて
きている。 また、MRイメージング装置を利用して血流速度を定量
化する手法として、DBI（ダイレクト・ボーラス・イメ
ージング）法など、数多くの手法が提案されている（DB
I法については特開昭60−119417号公報や「MRイメージ
ングによる血流の定量化」清水公治他 映像情報MEDICA
L VOL.20NO.2〈345〉P90−94 1988等を参照）。
て、従来より、超音波ドップラー装置が広く用いられて
きている。 また、MRイメージング装置を利用して血流速度を定量
化する手法として、DBI（ダイレクト・ボーラス・イメ
ージング）法など、数多くの手法が提案されている（DB
I法については特開昭60−119417号公報や「MRイメージ
ングによる血流の定量化」清水公治他 映像情報MEDICA
L VOL.20NO.2〈345〉P90−94 1988等を参照）。
しかしながら、超音波ドップラー装置では、計測する
血流方向が限られる欠点がある。また、MRイメージング
装置を利用する従来の手法では、いずれも得られた画像
から距離を計測し、計測時間で割算して速度を求めなけ
ればならず、リアルタイム性に欠けるという問題があっ
た。 この発明は、MRイメージング装置を利用し、リアルタ
イムで血流速度等を計測して血流速度等の時間変化を表
示することができる、移動体計測装置を提供することを
目的とする。
血流方向が限られる欠点がある。また、MRイメージング
装置を利用する従来の手法では、いずれも得られた画像
から距離を計測し、計測時間で割算して速度を求めなけ
ればならず、リアルタイム性に欠けるという問題があっ
た。 この発明は、MRイメージング装置を利用し、リアルタ
イムで血流速度等を計測して血流速度等の時間変化を表
示することができる、移動体計測装置を提供することを
目的とする。
上記目的を達成するため、この発明によれば、MRイメ
ージング装置において、傾斜磁場を印加しながらRF信号
を印加して被検体の一部を選択的に励起する手段と、こ
の励起された被検体から一定時間後に生じるNMR信号
に、所定の方向に磁場強度が傾斜している読み出し用傾
斜磁場印加により該方向の位置情報をコーディングする
手段と、この位置情報のコーディングされたNMR信号を
受信して上記方向の位置情報をデコードする手段と、上
記選択励起、読み出し用傾斜磁場印加による位置情報コ
ーディング、NMR信号受信のシーケンスを所定時間間隔
で繰り返すよう制御する手段と、該シーケンスの繰り返
しの各々ごとに受信されたNMR信号よりデコードされた
位置情報を上記シーケンスの繰り返し時点に応じて画面
の１軸方向に並べて画面上に表示する表示手段とを備え
ることによって移動体計測装置を構成している。
ージング装置において、傾斜磁場を印加しながらRF信号
を印加して被検体の一部を選択的に励起する手段と、こ
の励起された被検体から一定時間後に生じるNMR信号
に、所定の方向に磁場強度が傾斜している読み出し用傾
斜磁場印加により該方向の位置情報をコーディングする
手段と、この位置情報のコーディングされたNMR信号を
受信して上記方向の位置情報をデコードする手段と、上
記選択励起、読み出し用傾斜磁場印加による位置情報コ
ーディング、NMR信号受信のシーケンスを所定時間間隔
で繰り返すよう制御する手段と、該シーケンスの繰り返
しの各々ごとに受信されたNMR信号よりデコードされた
位置情報を上記シーケンスの繰り返し時点に応じて画面
の１軸方向に並べて画面上に表示する表示手段とを備え
ることによって移動体計測装置を構成している。
選択励起された被検体から一定時間後に生じるNMR信
号に、磁場強度が所定方向に傾斜している読み出し用傾
斜磁場印加により該方向の位置情報をコーディングし、
これを受信して上記方向の位置情報をデコードすると、
デコードされた位置情報は、上記の選択励起された被検
体が上記の時間内で上記方向へ移動した距離を表すこと
になる。すなわち、被検体の移動距離の、コーディング
された方向での投影距離が表される。この、読み出し用
傾斜磁場の傾斜方向に投影された移動距離つまり移動速
度に相当する情報が、上記選択励起、読み出し用傾斜磁
場印加による位置情報コーディング、NMR信号受信のシ
ーケンスの１回ごとにリアルタイムで得られる。 そこで、このシーケンスを所定時間ごとに繰り返し
て、そのシーケンスの繰り返しの各々ごとに受信された
NMR信号によりデコードされた位置情報を選れば、シー
ケンスの繰り返し時点ごとの移動速度に関する情報が得
られたことになる。この情報を、上記シーケンスの繰り
返し時点に応じて画面の１軸方向に並べて画面上に表示
すると、移動速度の時間的な変動がグラフのようにして
表示されることになる。
号に、磁場強度が所定方向に傾斜している読み出し用傾
斜磁場印加により該方向の位置情報をコーディングし、
これを受信して上記方向の位置情報をデコードすると、
デコードされた位置情報は、上記の選択励起された被検
体が上記の時間内で上記方向へ移動した距離を表すこと
になる。すなわち、被検体の移動距離の、コーディング
された方向での投影距離が表される。この、読み出し用
傾斜磁場の傾斜方向に投影された移動距離つまり移動速
度に相当する情報が、上記選択励起、読み出し用傾斜磁
場印加による位置情報コーディング、NMR信号受信のシ
ーケンスの１回ごとにリアルタイムで得られる。 そこで、このシーケンスを所定時間ごとに繰り返し
て、そのシーケンスの繰り返しの各々ごとに受信された
NMR信号によりデコードされた位置情報を選れば、シー
ケンスの繰り返し時点ごとの移動速度に関する情報が得
られたことになる。この情報を、上記シーケンスの繰り
返し時点に応じて画面の１軸方向に並べて画面上に表示
すると、移動速度の時間的な変動がグラフのようにして
表示されることになる。
つぎにこの発明をDBI法に適用した一実施例について
図面を参照しながら説明する。第１図において、被検体
１が傾斜磁場コイル２内に挿入され、さらにRFコイル３
がセットされる。また図では省略しているが被検体１は
静磁場の中に入れられている。傾斜磁場コイル２はX,Y,
Zの３方向にそれぞれ磁場強度が傾斜した３つの傾斜磁
場Gx、Gy、Gzを発生するための３組のコイルからなる。
これらには傾斜磁場電源４よりGx電流、Gy電流、Gz電流
が供給される。３つの方向の傾斜磁場の２つまたは３つ
を同時に発生させることにより、任意の方向に磁場強度
が傾斜した傾斜磁場を作ることもできる。傾斜磁場の発
生タイミング及び波形はシーケンスコントローラ６によ
り制御される。RFコイル３は、RF信号を送信して被検体
１を励起し、且つ被検体１から発生したNMR信号（RF信
号）を受信するためのもので、RF送受信装置５に接続さ
れている。このRF送受信装置５はシーケンスコントロー
ラ６によって制御され、キャリアの周波数、変調波形、
タイミング、受信信号のサンプリングパルスの発生タイ
ミングなどが制御される。 RF送受信装置５によって得られたデータは演算装置７
に取り込まれ、フーリエ変換などの処理を受け、表示装
置８に表示される。また、入力装置９から所定の入力を
行うことにより、この演算装置７を介してシーケンスコ
ントローラ６が制御され、傾斜磁場や送信するRF信号な
どを任意に変化させることができるようになっている。 ここでは第３図に示すように血管11中の所定の血液ボ
ーラスをサンプルボリューム12とし、このサンプルボリ
ューム12を３次元的に選択的に励起するものとする。第
２図Ａ、Ｂ、Ｃのようにそれぞれ同期して周期的に変化
する傾斜磁場Gx、Gy、Gzを同時に発生させる。これによ
り傾斜磁場を３次元的に回転させることができる。この
傾斜磁場の回転に同期して第２図Ｅのように所定周波数
のキャリアのRFパルスを発生する。すると、３次元的な
１点に位置するボリューム12のみを選択的に励起するこ
とができる（なお、３次元的な棒状領域の選択励起につ
いては"Multi−Dimensional Selective Excitation"J.P
aulyet.al.7th Annual Meeting of Society of Magneti
c Resonance in Medicine Aug.20−26 1988を参照）。 こうしてサンプルボリューム12を３次元的に選択励起
した後、読み出し用傾斜磁場Grを第２図Ｄのように印加
して励起してから時間TE後にエコー信号（第２図Ｆ）を
発生させ、これを受信してサンプリングパルス（第２図
Ｇ）によりサンプリングしてデータを収集する。この読
み出し用傾斜磁場Grは３つの傾斜磁場Gx、Gy、Gzを組み
合わせて任意の方向のものとして作る。この傾斜磁場Gr
により、この傾斜磁場Grの方向での位置がエコー信号に
コーディングされることになる。すなわち、サンプルボ
リューム12が励起された後、エコー信号を生じるまでの
間にある方向に移動したときのその移動後のGr方向での
位置がエコー信号の周波数としてコーディングされる。 そこで、このデータをフールエ変換すると、Gr方向位
置がデコードされることになる。たとえば、データ（時
系列的なデータつまりエコー信号波形）が第４図Ａのよ
うになっている場合、これをフーリエ変換すると、第４
図Ｂに示すように２つの周波数ピークP,Qが得られる。
このピークＰの周波数は選択励起されたサンプルボリュ
ーム12中の静止している部分のGr方向位置を表し、ピー
クＱの周波数はサンプルボリューム12中の流動している
部分のGr方向位置に対応する。そのため、これら２つの
ピークP,Q間の周波数差は、血流の速度が高速になるほ
ど大きくなる。 こうして流速に対応する情報を得ることができるが、
この情報は１回の励起・受信のシーケンスで得られるこ
とになり、そのため、脈動的であっても心電同期を必要
とせずに繰り返し時間TRで上記の励起・受信のシーケン
スを繰り返すことにより、流速に対応する情報を時間的
につぎつぎに得ることができる。この情報取得時間の間
隔は繰り返し時間TRに相当し、一般に数十ミリ秒程度と
なる。たとえば第５図のように横軸を情報取得時間、縦
軸を周波数として、繰り返し時間TRごとにつぎつぎに得
た周波数情報を表示画面上に表示すると、周波数ピーク
P,Qに対応する、静止物体の位置に相当する表示51と流
体の位置に相当する表示52とを表すことができる。これ
により、Gr方向での流体速度の時間的変化を可視化でき
ることになる。 この場合、流体の移動方向とGr方向とが一致したと
き、周波数ピークP,Q間の偏移量が最大となり、画面上
での静止物体の表示51と流体の表示52との距離も最大と
なるので、このような表示を見ながら、医師等がGrの方
向を任意に変化させて最大となる方向を定めるようにす
れば、血流方向を正確に知ることができるとともにその
速度も正確に計測できる。また、選択励起するサンプル
ボリューム12の３次元的な位置も任意に変えることによ
り、任意の血管部位の測定が可能となる。 なお、上記ではDBI法に適用した実施例について述べ
たが、選択励起後エコー信号が生じるまでの間に任意方
向の傾斜磁場を印加してエコー信号に位相としてその方
向の位置情報をコーディングするなどの他のMRイメージ
ング装置を用いた血流計測法にも適用できる。 また、上記では主に血流の測定について述べている
が、この発明による移動体計測装置は、血流以外にも生
体内の繊維の移動（運動）の評価にも適用可能であるこ
とは勿論である。
図面を参照しながら説明する。第１図において、被検体
１が傾斜磁場コイル２内に挿入され、さらにRFコイル３
がセットされる。また図では省略しているが被検体１は
静磁場の中に入れられている。傾斜磁場コイル２はX,Y,
Zの３方向にそれぞれ磁場強度が傾斜した３つの傾斜磁
場Gx、Gy、Gzを発生するための３組のコイルからなる。
これらには傾斜磁場電源４よりGx電流、Gy電流、Gz電流
が供給される。３つの方向の傾斜磁場の２つまたは３つ
を同時に発生させることにより、任意の方向に磁場強度
が傾斜した傾斜磁場を作ることもできる。傾斜磁場の発
生タイミング及び波形はシーケンスコントローラ６によ
り制御される。RFコイル３は、RF信号を送信して被検体
１を励起し、且つ被検体１から発生したNMR信号（RF信
号）を受信するためのもので、RF送受信装置５に接続さ
れている。このRF送受信装置５はシーケンスコントロー
ラ６によって制御され、キャリアの周波数、変調波形、
タイミング、受信信号のサンプリングパルスの発生タイ
ミングなどが制御される。 RF送受信装置５によって得られたデータは演算装置７
に取り込まれ、フーリエ変換などの処理を受け、表示装
置８に表示される。また、入力装置９から所定の入力を
行うことにより、この演算装置７を介してシーケンスコ
ントローラ６が制御され、傾斜磁場や送信するRF信号な
どを任意に変化させることができるようになっている。 ここでは第３図に示すように血管11中の所定の血液ボ
ーラスをサンプルボリューム12とし、このサンプルボリ
ューム12を３次元的に選択的に励起するものとする。第
２図Ａ、Ｂ、Ｃのようにそれぞれ同期して周期的に変化
する傾斜磁場Gx、Gy、Gzを同時に発生させる。これによ
り傾斜磁場を３次元的に回転させることができる。この
傾斜磁場の回転に同期して第２図Ｅのように所定周波数
のキャリアのRFパルスを発生する。すると、３次元的な
１点に位置するボリューム12のみを選択的に励起するこ
とができる（なお、３次元的な棒状領域の選択励起につ
いては"Multi−Dimensional Selective Excitation"J.P
aulyet.al.7th Annual Meeting of Society of Magneti
c Resonance in Medicine Aug.20−26 1988を参照）。 こうしてサンプルボリューム12を３次元的に選択励起
した後、読み出し用傾斜磁場Grを第２図Ｄのように印加
して励起してから時間TE後にエコー信号（第２図Ｆ）を
発生させ、これを受信してサンプリングパルス（第２図
Ｇ）によりサンプリングしてデータを収集する。この読
み出し用傾斜磁場Grは３つの傾斜磁場Gx、Gy、Gzを組み
合わせて任意の方向のものとして作る。この傾斜磁場Gr
により、この傾斜磁場Grの方向での位置がエコー信号に
コーディングされることになる。すなわち、サンプルボ
リューム12が励起された後、エコー信号を生じるまでの
間にある方向に移動したときのその移動後のGr方向での
位置がエコー信号の周波数としてコーディングされる。 そこで、このデータをフールエ変換すると、Gr方向位
置がデコードされることになる。たとえば、データ（時
系列的なデータつまりエコー信号波形）が第４図Ａのよ
うになっている場合、これをフーリエ変換すると、第４
図Ｂに示すように２つの周波数ピークP,Qが得られる。
このピークＰの周波数は選択励起されたサンプルボリュ
ーム12中の静止している部分のGr方向位置を表し、ピー
クＱの周波数はサンプルボリューム12中の流動している
部分のGr方向位置に対応する。そのため、これら２つの
ピークP,Q間の周波数差は、血流の速度が高速になるほ
ど大きくなる。 こうして流速に対応する情報を得ることができるが、
この情報は１回の励起・受信のシーケンスで得られるこ
とになり、そのため、脈動的であっても心電同期を必要
とせずに繰り返し時間TRで上記の励起・受信のシーケン
スを繰り返すことにより、流速に対応する情報を時間的
につぎつぎに得ることができる。この情報取得時間の間
隔は繰り返し時間TRに相当し、一般に数十ミリ秒程度と
なる。たとえば第５図のように横軸を情報取得時間、縦
軸を周波数として、繰り返し時間TRごとにつぎつぎに得
た周波数情報を表示画面上に表示すると、周波数ピーク
P,Qに対応する、静止物体の位置に相当する表示51と流
体の位置に相当する表示52とを表すことができる。これ
により、Gr方向での流体速度の時間的変化を可視化でき
ることになる。 この場合、流体の移動方向とGr方向とが一致したと
き、周波数ピークP,Q間の偏移量が最大となり、画面上
での静止物体の表示51と流体の表示52との距離も最大と
なるので、このような表示を見ながら、医師等がGrの方
向を任意に変化させて最大となる方向を定めるようにす
れば、血流方向を正確に知ることができるとともにその
速度も正確に計測できる。また、選択励起するサンプル
ボリューム12の３次元的な位置も任意に変えることによ
り、任意の血管部位の測定が可能となる。 なお、上記ではDBI法に適用した実施例について述べ
たが、選択励起後エコー信号が生じるまでの間に任意方
向の傾斜磁場を印加してエコー信号に位相としてその方
向の位置情報をコーディングするなどの他のMRイメージ
ング装置を用いた血流計測法にも適用できる。 また、上記では主に血流の測定について述べている
が、この発明による移動体計測装置は、血流以外にも生
体内の繊維の移動（運動）の評価にも適用可能であるこ
とは勿論である。
この発明の移動体計測装置によれば、移動体の移動速
度をシーケンスの繰り返しごとにリアルタイムで計測し
て時間方向に並べて表示することができるため、脈動し
ている血流の場合もその血流速度の動態を把握でき、心
臓の拍動に同期して計測（心電同期計測）する必要がな
く、不整脈であるか否か関係なく血流速の観察ができ
る。
度をシーケンスの繰り返しごとにリアルタイムで計測し
て時間方向に並べて表示することができるため、脈動し
ている血流の場合もその血流速度の動態を把握でき、心
臓の拍動に同期して計測（心電同期計測）する必要がな
く、不整脈であるか否か関係なく血流速の観察ができ
る。
第１図はこの発明の一実施例のブロック図、第２図はＡ
〜Ｇは同実施例にかかるパルスシーケンスを示すタイム
チャート、第３図は血管及びその中の血流と励起される
サンプルボリュームの位置関係を示す模式図、第４図A,
BはNMR信号とそれをフーリエ変換した信号とをそれぞれ
示す図、第５図は表示画面を表す図である。 １……被検体、２……傾斜磁場コイル、３……RFコイ
ル、４……傾斜磁場電源、５……RF送受信装置、６……
シーケンスコントローラ、７……演算装置、８……表示
装置、９……入力装置、11……血管、12……サンプルボ
リューム、51……静止物体に相当する表示、52……流体
に相当する表示。
〜Ｇは同実施例にかかるパルスシーケンスを示すタイム
チャート、第３図は血管及びその中の血流と励起される
サンプルボリュームの位置関係を示す模式図、第４図A,
BはNMR信号とそれをフーリエ変換した信号とをそれぞれ
示す図、第５図は表示画面を表す図である。 １……被検体、２……傾斜磁場コイル、３……RFコイ
ル、４……傾斜磁場電源、５……RF送受信装置、６……
シーケンスコントローラ、７……演算装置、８……表示
装置、９……入力装置、11……血管、12……サンプルボ
リューム、51……静止物体に相当する表示、52……流体
に相当する表示。
Claims (1)
- 【請求項１】MRイメージング装置において、傾斜磁場を
印加しながらRF信号を印加して被検体の一部を選択的に
励起する手段と、この励起された被検体から一定時間後
に生じるNMR信号に、所定の方向に磁場強度が傾斜して
いる読み出し用傾斜磁場印加により該方向の位置情報を
コーディングする手段と、この位置情報のコーディング
されたNMR信号を受信して上記方向の位置情報をデコー
ドする手段と、上記選択励起、読み出し用傾斜磁場印加
による位置情報コーディング、NMR信号受信のシーケン
スを所定時間間隔で繰り返すよう制御する手段と、該シ
ーケンスの繰り返しの各々ごとに受信されたNMR信号よ
りデコードされた位置情報を上記シーケンスの繰り返し
時点に応じて画面の１軸方向に並べて画面上に表示する
表示手段とを備えることによって構成される移動体計測
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1110729A JP2778106B2 (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 移動体計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1110729A JP2778106B2 (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 移動体計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02291841A JPH02291841A (ja) | 1990-12-03 |
| JP2778106B2 true JP2778106B2 (ja) | 1998-07-23 |
Family
ID=14543026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1110729A Expired - Lifetime JP2778106B2 (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 移動体計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2778106B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4176989B2 (ja) * | 2001-12-12 | 2008-11-05 | 株式会社東芝 | 磁気共鳴診断装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60119417A (ja) * | 1983-11-30 | 1985-06-26 | Shimadzu Corp | Νｍｒイメ−ジング装置による流体計測法 |
| JPS6249216A (ja) * | 1985-08-28 | 1987-03-03 | Shimadzu Corp | Ｎｍｒイメ−ジングによる流体変位量の表示方法 |
| JPS63288144A (ja) * | 1987-05-20 | 1988-11-25 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 核磁気共鳴による流れの情報を得る方法 |
-
1989
- 1989-04-28 JP JP1110729A patent/JP2778106B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02291841A (ja) | 1990-12-03 |
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