JP2880716B2 - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents

磁気共鳴イメージング装置

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JP2880716B2
JP2880716B2 JP63240022A JP24002288A JP2880716B2 JP 2880716 B2 JP2880716 B2 JP 2880716B2 JP 63240022 A JP63240022 A JP 63240022A JP 24002288 A JP24002288 A JP 24002288A JP 2880716 B2 JP2880716 B2 JP 2880716B2
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弘次郎 山口
武 近藤
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Toshiba Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、磁気共鳴現象を利用して被検者の特定部位
のスライス像等の診断情報を得る際に心電同期撮影を行
う磁気共鳴イメージング装置に関し、特に、心電波形の
R−R間隔が変動する場合であってもアーチファクトの
無い良質の画像を得ることができるようにした磁気共鳴
イメージング装置に関する。
(従来の技術) 磁気共鳴現象は、静磁場中に置かれた零でないスピン
及び磁気モーメントを持つ原子核が特定の周波数の電磁
波のみを共鳴的に吸収・放出する現象であり、この原子
核は下記式に示す角周波数ω(ω=2πν
ν;ラーモア周波数)で共鳴する。
ω=γH0 ここで、γは原子核の種類に固有の磁気回転比であ
り、また、H0は静磁場強度である。
以上の原理を利用して生体診断を行う装置は、上述の
共鳴吸収の後に誘起される上記と同じ周波数の電磁波を
信号処理して、原子核密度,縦緩和時間T1,横緩和時間T
2,流れ,化学シフト等の情報が反映された診断情報例え
ば被検体のスライス像等を無侵襲で得るようにしてい
る。
そして、磁気共鳴による診断情報の収集は、静磁場中
に配置した被検体の全部位を励起し且つ信号収集するこ
とができるものであるが、装置構成上の制約やイメージ
ング像の臨床上の要請から、実際の装置としては特定部
位に対する励起とその信号収集を行うようにしている。
このような磁気共鳴診断装置では心電同期撮影を行な
うことができる。すなわち、心電同期撮影では、被検者
に対し例えば心電計を装着し、この心電計からの心電波
形例えばQRS波形を同期の基準としてスキャンを行なう
ようにしている。
ここで、従来法によるシングル又はマルチスライス像
を心電同期撮影する方法を説明する。すなわち、心電波
形の特定点としてQRS波のR波のピークから所定時間を
経た後に例えばスピンエコー法における90°パルスを印
加し、さらに180°パルスを印加する。この励起手順の
実行によりエコー時間にてエコー信号が誘起し、これを
収集して1ラインデータを得る。画像を生成するために
は例えば画像が256マトリックスであれば、上記の手順
をリカバリータイム(繰返し時間)TRを置いて256回繰
返す。これにより、256ライン分のデータを収集できた
ことになり、画像を再構成することができるようにな
る。
ここで、R波−R波間隔TRRと繰返し時間TRとの関係
について説明する。すなわち、上記のデータ収集にあっ
ては、R波−R波間隔TRRを計測し、これを固定として
データ収集における繰返し時間TRとしている。この場
合、R波−R波間隔TRRがデータ収集中にあってほぼ一
定であればR波ピーク時刻から経た時間もほぼ一定とな
るので、画像マトリックス分のほぼ同時相のデータ群を
収集できることになるが、心臓病患者の場合は不整脈
(呼吸性不整脈を含む。)を呈しやすく、R波−R波間
隔TRRの変動の程度が大きく、時相の変動したデータと
なってしまい、アーチファクト等による画質の低下を招
いていた。また、心電同期撮影には、全てのデータ収集
に際し、繰り返されるQRS波形の各R波から所定時間経
たタイミング(ディレイタイム)でパルス印加を行う方
法がある。しかし、この方法では、患者の病態によって
は、繰り返されるQRS波形が大きく鈍ったり、必要とす
る時相によってはディレイタイムが設定しずらい。この
ため、撮影そのものが失敗したり、撮影ができたとして
も精度が高い心電同期撮影画像を得られないという問題
があった。
(発明が解決しようとする課題) このように従来の技術においては、心電波形の特定点
であるR波(R−R間隔)に同期させて励起・収集手順
を実行するようにしているので、R−R間隔が変動する
とアーチファクト等による画質の低下を招くことになっ
た。また、全てのデータ収集を繰り返して計測した心電
波形の各R波ピークの測定及び該ピーク値にディレイタ
イムを設定する下で行う方法では、患者の病態によって
は、高精度な心電同期撮影を行えないという問題があっ
た。
そこで本発明の目的は、心電同期撮影法にあってR−
R間隔が変動した場合でも画質が低下しないようにした
磁気共鳴イメージング装置を提供することにある。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明は上記課題を解決し且つ目的を達成するために
次のような手段を講じたことを特徴としている。すなわ
ち、本発明は、磁気共鳴における励起・収集手順を繰返
し間隔をおいて繰返して実行することにより被検体から
磁気共鳴信号を得、該磁気共鳴信号を再構成処理するこ
とにより前記被検体の画像を生成する磁気共鳴イメージ
ング装置において、 前記被検体の心電波形を計測し、繰返されるR−R間
隔の計測値を得る計測手段と、 この計測手段により計測した心電波形のR−R間隔の
値に基づいて前記励起・収集手順を繰返して実行するも
のであって、計測されたR−R間隔の値を次回のR−R
間隔の予想値とし且つ次回の前記励起・収集手順の繰返
し間隔に対応させる手順と、 前記次回のR−R間隔の予想値と実際に計測したR−
R間隔の計測値との差が所定値を超えたものであるとき
は、前記予想値に対応させた繰返し間隔を用いて前記励
起・収集手順を実行したときの磁気共鳴信号を再構成処
理から除外する手段と を具備したことを特徴とする。
(作用) このような構成の本発明によれば、励起・収集手順の
繰返し時間は、前回のR−R間隔計測値を予想値として
用いていることにより、R−R間隔の小さな変動には追
従するものとなり、R−R間隔が大きな変動であるのと
きには収集した磁気共鳴信号を再構成処理から除外する
ようにしているので、ほぼ同時相の磁気共鳴信号を収集
することができ、心臓病患者のようにR−R間隔が変動
するような場合でもアーチファクトの無い良質の心電同
期画像を得ることができる。
(実施例) 以下本発明にかかる磁気共鳴イメージング装置の一実
施例を説明する。第1図は本発明の一実施例の磁気共鳴
イメージング装置の構成を示す図、第2図は同方法によ
りシングル又はマルチスライス像を心電同期撮影するた
めのデータ収集のタイミングを示す図である。
第1図に示すように、被検者Pを内部に収容すること
ができるようになっているマグネットアセンブリ1とし
て、永久磁石,常電導磁石,超電導磁石のいずれか又は
それらの組合せによる静磁場磁石(静磁場補正用シムコ
イルが付加されていることもある。)2と、磁気共鳴信
号の誘起部位に位置情報を付与するための傾斜磁場をX,
Y,Z軸方向にそれぞれ発生するための傾斜磁場発生コイ
ル3と、RFパルス(90°パルス,180°パルス,任意フリ
ップ角パルス)を送信すると共に誘起された磁気共鳴信
号を検出するための送受信コイル4とを有している。
そして、超電導方式であれば、冷媒の供給制御を含む
ものであって主として静磁場電源の通電制御を行う静磁
場制御系5と、X軸,Y軸,Z軸傾斜磁場電源6とを備えて
いる。さらに、送受信コイル4に励起用RFパルス発生用
電力を与え且つ誘起した磁気共鳴信号として例えばエコ
ー信号を受信する送受信器7を備えている。
また、例えばプロトンをイメージング対象核種とした
励起手順・収集手順であるパルスシーケンスを実施する
シーケンサ8を備えている。そして、送受信器7から得
られた生データはコンピュータシステム9内に取込ま
れ、ここで例えば2次元フーリエ変換法によって例えば
256マトリックスのスライス画像を再構成し、モニタ11
にて表示するようになっている。
また、本装置では、心電波形に同期した信号を発生す
る心電計12を備えている。この心電計12は、被検者Pに
当てられる誘導電極12aとR−R間隔計測部12bとからな
り、このR−R間隔計測部12bではR波のピーク値に同
期した信号に基づきR波−R波間隔TRRを計測するよう
になっている。そして、R−R間隔計測部12bによる計
測値はスキャントリガ信号発生部13に与えられる。この
スキャントリガ信号発生部13ではR波のピーク値から所
定時間を経た後にコンピュータシステム9に対してスキ
ャントリガ信号つまり励起手順・収集手順のシーケンス
を実施する開始信号を与えるようになっている。
また、スキャントリガ信号発生部13は、前回のスキャ
ントリガからR波−R波間隔TRRを経た後にコンピュー
タシステム9に対してスキャントリガ信号を与えるよう
になっている。
すなわち、第2図に示すように、初回は、R波のピー
ク値から所定時間を経た後にコンピュータシステム9に
対してスキャントリガ信号を与え、データ収集を行う。
次ぎに、このときのR波−R波間隔の計測値TRRを求め
る。そして、この計測値TRRを、次回の励起・収集手順
の実行の際のR波−R波間隔の予想値TRR′として用い
る。つまり1心拍目のスキャントリガからTRR0後に2心
拍目のキャントリガを行い、この2心拍目のスキャント
リガからTRR1(TRR2′)後に3心拍目のキャントリガを
行うようにしている。ここで、TRR0はスキャンに先だっ
て設定したものである。
また、判定部14は、予想値TRR′と実際のR−R間隔
計測値TRRとの差が所定の範囲を超えたものである、つ
まり心電波形及びR波−R波間隔の変動が極端に大きい
と判定されたときには、判定部14からコンピュータシス
テム9に対してNOフラグを与え、この収集データを再構
成用データとして用いないようにしている。第2図にあ
っては、3心拍目のデータ,4心拍目のデータ,5心拍目の
データを用いないようにしている。なお、上記の構成の
操作はコンソール10に行うことができるようになってい
る。
以上の如くの構成によれば、データ収集の繰返し時間
は、R−R間隔の小さな変動に追従し、大きな変動のと
きには収集データをイメージング用として用いないの
で、結果的にはほぼ同時相のデータ群を収集することが
できる。従って、心臓病患者のようにR−R間隔が変動
するような場合でもアーチファクトの無い良質の心電同
期画像を得ることができるものである。
なお、判定部14の判定結果(変動が大である心拍,変
動が小である心拍)や心電波形そのものをコンピュータ
システム9内のメモリに保存し、診断時の参考に供する
ようにしてもよい。
この他本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して
実施できるものである。
[発明の効果] 以上のよう本発明は、前記被検体の心電波形を計測
し、繰返されるR−R間隔の計測値を得る計測手段と、 この計測手段により計測した心電波形のR−R間隔の
値に基づいて前記励起・収集手順を繰返して実行するも
のであって、計測されたR−R間隔の値を次回のR−R
間隔の予想値とし且つ次回の前記励起・収集手順の繰返
し間隔に対応させる手段と、 前記次回のR−R間隔の予想値と実際に計測したR−
R間隔の計測値との差が所定値を超えたものであるとき
は、前記予想値に対応させた繰返し間隔を用いて前記励
起・収集手順を実行したときの磁気共鳴信号を再構成処
理から除外する手段とを具備した磁気共鳴イメージング
装置である。
このような構成の本発明によれば、励起・収集手順の
繰返し時間は、R−R間隔の小さな変動に追従し、大き
な変動のときには収集した磁気共鳴信号を再構成処理か
ら除外するようにしているので、ほぼ同時相の磁気共鳴
信号を収集することができ、心臓病患者のようにR−R
間隔が変動するような場合でもアーチファクトの無い良
質の心電同期画像を得ることが可能な磁気共鳴イメージ
ング装置を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の磁気共鳴イメージング装置
の構成を示す図、第2図は本発明の一実施例の方法を示
すタイミング図である。 1……マグネットアセンブリ、2……静磁場磁石、3…
…傾斜磁場発生コイル、4……送受信コイル、5……静
磁場制御系、6……X軸,Y軸,Z軸傾斜磁場電源、7……
送受信器、8……シーケンサ、9……コンピュータシス
テム、10……コンソール、11……モニタ、12……心電
計、13……スキャントリガ信号発生部、14……判定部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近藤 武 愛知県豊明市二村台7丁目39番の14 (56)参考文献 特開 昭60−163647(JP,A) 特開 昭61−119251(JP,A) 特開 昭61−100238(JP,A) 特開 平2−4335(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) A61B 5/055

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】磁気共鳴における励起・収集手順を繰返し
    間隔をおいて繰返して実行することにより被検体から磁
    気共鳴信号を得、該磁気共鳴信号を再構成処理すること
    により前記被検体の画像を生成する磁気共鳴イメージン
    グ装置において、 前記被検体の心電波形を計測し、繰返されるR−R間隔
    の計測値を得る計測手段と、 この計測手段により計測した心電波形のR−R間隔の値
    に基づいて前記励起・収集手順を繰返して実行するもの
    であって、計測されたR−R間隔の値を次回のR−R間
    隔の予想値とし且つ次回の前記励起・収集手順の繰返し
    間隔に対応させる手順と、 前記次回のR−R間隔の予想値と実際に計測したR−R
    間隔の計測値との差が所定値を超えたものであるとき
    は、前記予想値に対応させた繰返し間隔を用いて前記励
    起・収集手順を実行したときの磁気共鳴信号を再構成処
    理から除外する手段と を具備したことを特徴とする磁気共鳴イメージング装
    置。
JP63240022A 1988-09-26 1988-09-26 磁気共鳴イメージング装置 Expired - Lifetime JP2880716B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US9020575B2 (en) 2006-11-10 2015-04-28 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetic resonance imaging apparatus and magnetic resonance imaging method

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