JP2974759B2 - Ｎｍｒ画像における動きアーチファクトの低減装置および方法 - Google Patents
Ｎｍｒ画像における動きアーチファクトの低減装置および方法Info
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- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
- G01R33/48—NMR imaging systems
- G01R33/54—Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
- G01R33/56—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
- G01R33/567—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution gated by physiological signals, i.e. synchronization of acquired MR data with periodical motion of an object of interest, e.g. monitoring or triggering system for cardiac or respiratory gating
- G01R33/5676—Gating or triggering based on an MR signal, e.g. involving one or more navigator echoes for motion monitoring and correction
Description
【発明の詳細な説明】 相互参照 本願は、1988年11月23日付け出願の米国特許出願第07
/276,168号の一部継続出願である。
/276,168号の一部継続出願である。
発明の背景 本発明の分野は、核磁気共鳴画像処理方法および装置
である。より特定すると、本発明は、フロー（flow）お
よび動き（motion）により引き起こされる画像アーチフ
ァクトを低減させる方法に関する。
である。より特定すると、本発明は、フロー（flow）お
よび動き（motion）により引き起こされる画像アーチフ
ァクトを低減させる方法に関する。
磁気モーメントを有する核はいずれも、自らを、配置
される磁界の方向と整合させようとする。しかしなが
ら、このようにする場合には、核は、磁界の強度と特定
の核種の特性（核の磁気回転定数（magnetogyric const
ant）γ）とに依存する特性角周波数（ラーマー周波
数）でこの方向を中心に歳差運動を行なう。この現象を
呈する核を、本明細書では、「スピン」（“spins"）と
いう。
される磁界の方向と整合させようとする。しかしなが
ら、このようにする場合には、核は、磁界の強度と特定
の核種の特性（核の磁気回転定数（magnetogyric const
ant）γ）とに依存する特性角周波数（ラーマー周波
数）でこの方向を中心に歳差運動を行なう。この現象を
呈する核を、本明細書では、「スピン」（“spins"）と
いう。
人の組織のような物質を均一な磁界［磁性磁界（pola
rizing field）Bz］に置くと、組織におけるスピンの個
々の磁気モーメントはこの磁性磁界と整合しようとする
が、それぞれの特性ラーマー周波数においてランダムな
順序でそれを中心に歳差運動を行なう。正味の磁気モー
メントMzは、磁性磁界の方向に生ずるが、直交する即ち
交差する面（ｘ−ｙ面）においてランダムに配向する磁
気成分は互いに打ち消し合う。しかしながら、物質即ち
組織を、ｘ−ｙ面にありかつラーマー周波数に近い磁界
（励起磁界（excitation field）B1）に置くと、正味の
整合モーメントMzは回転、即ち、ｚ−ｙ面へ「チップさ
れ」（“tipped"）て、回転している即ちスピンしてい
る正味の交差する磁気モーメントを、ｘ−ｙ面において
ラーマー周波数で生ずる。正味の磁気モーメントMzがチ
ップされる程度、従って、正味の交差する磁気モーメン
トM1の大きさは、主として時間の長さと印加される励起
磁界B1の大きさとによる。
rizing field）Bz］に置くと、組織におけるスピンの個
々の磁気モーメントはこの磁性磁界と整合しようとする
が、それぞれの特性ラーマー周波数においてランダムな
順序でそれを中心に歳差運動を行なう。正味の磁気モー
メントMzは、磁性磁界の方向に生ずるが、直交する即ち
交差する面（ｘ−ｙ面）においてランダムに配向する磁
気成分は互いに打ち消し合う。しかしながら、物質即ち
組織を、ｘ−ｙ面にありかつラーマー周波数に近い磁界
（励起磁界（excitation field）B1）に置くと、正味の
整合モーメントMzは回転、即ち、ｚ−ｙ面へ「チップさ
れ」（“tipped"）て、回転している即ちスピンしてい
る正味の交差する磁気モーメントを、ｘ−ｙ面において
ラーマー周波数で生ずる。正味の磁気モーメントMzがチ
ップされる程度、従って、正味の交差する磁気モーメン
トM1の大きさは、主として時間の長さと印加される励起
磁界B1の大きさとによる。
この現象の実際の価値は、励起信号B1が終了された後
に励起されたスピンにより放出される信号にある。簡単
な系においては、励起されたスピンは受信コイルにおい
て振動する正弦波信号を誘起する。この信号の周波数は
ラーマー周波数であり、初期振幅A0は交差する磁気モー
メントM1の大きさにより定められる。放出信号の振幅Ａ
は、時間ｔとともに、 Ａ＝A0e−t/T＊２ なる式で示されるように指数関数的に減衰する。
に励起されたスピンにより放出される信号にある。簡単
な系においては、励起されたスピンは受信コイルにおい
て振動する正弦波信号を誘起する。この信号の周波数は
ラーマー周波数であり、初期振幅A0は交差する磁気モー
メントM1の大きさにより定められる。放出信号の振幅Ａ
は、時間ｔとともに、 Ａ＝A0e−t/T＊２ なる式で示されるように指数関数的に減衰する。
減衰定数1/T＊ ２は、磁界の均一性と、「スピン−ス
ピン緩和」（“spin−spin relaxation"）定数または
「交差緩和」（“transverse relaxation"）定数と呼ば
れる定数T2による。定数T2は、スピンの整合された歳差
運動が完全に均質な磁界での励起信号B1の除去後にディ
フェーズする（dephase）指数関数的速度に逆比例す
る。
ピン緩和」（“spin−spin relaxation"）定数または
「交差緩和」（“transverse relaxation"）定数と呼ば
れる定数T2による。定数T2は、スピンの整合された歳差
運動が完全に均質な磁界での励起信号B1の除去後にディ
フェーズする（dephase）指数関数的速度に逆比例す
る。
NMR信号の振幅Ａに寄与する別の重要なファクタは、
時定数T1を特徴とするスピン−格子緩和プロセスと呼ば
れる。これはまた、磁気分極の軸線（ｚ）に沿った平衡
値までの正味の磁気モーメントＭの回復を表わすので、
縦緩和プロセスとも呼ばれる。時定数T1はT2よりも長
く、医学に関連するほとんどの物質では遥かに長い。
時定数T1を特徴とするスピン−格子緩和プロセスと呼ば
れる。これはまた、磁気分極の軸線（ｚ）に沿った平衡
値までの正味の磁気モーメントＭの回復を表わすので、
縦緩和プロセスとも呼ばれる。時定数T1はT2よりも長
く、医学に関連するほとんどの物質では遥かに長い。
本発明と特に関連するNMR計測は、「パルスNMR計測」
（“pulsed NMR measurements"）と呼ばれる。かかるNM
R計測は、励起の期間と信号放出の期間とに分けられ
る。かかる計測は、各サイクルにおいて異なるテータを
集めまたは被験者の異なる部位で同じ計測を行なうため
に、多数回繰り返される。種々様々の予備励起技術が知
られており、かかる技術は、変動する大きさと持続時間
を有する１つ以上の励起パルス（B1）の印加に関する。
かかる励起パルスは、狭い周波数スペクトルを有するこ
とができ、あるいは共鳴周波数の範囲に亘って交差磁化
M1を生ずる広い周波数スペクトル（非選択性励起パル
ス）を有することができる。先行技術には、特定のNMR
現象の利点を発揮するように構成されかつNMR計測プロ
セスにおける特定の課題を克服する励起技術が十分に存
在する。本発明は、これらのパルスシーケンスのいずれ
とも使用することができる。
（“pulsed NMR measurements"）と呼ばれる。かかるNM
R計測は、励起の期間と信号放出の期間とに分けられ
る。かかる計測は、各サイクルにおいて異なるテータを
集めまたは被験者の異なる部位で同じ計測を行なうため
に、多数回繰り返される。種々様々の予備励起技術が知
られており、かかる技術は、変動する大きさと持続時間
を有する１つ以上の励起パルス（B1）の印加に関する。
かかる励起パルスは、狭い周波数スペクトルを有するこ
とができ、あるいは共鳴周波数の範囲に亘って交差磁化
M1を生ずる広い周波数スペクトル（非選択性励起パル
ス）を有することができる。先行技術には、特定のNMR
現象の利点を発揮するように構成されかつNMR計測プロ
セスにおける特定の課題を克服する励起技術が十分に存
在する。本発明は、これらのパルスシーケンスのいずれ
とも使用することができる。
NMRを利用してイメージを得る場合には、被験者の特
定の場所からNMR信号を得る技術が使用される。多くの
場合、画像処理しようとする領域（問題の領域）は、使
用されている特定の局在化法に従って変わるNMR計測サ
イクルのシーケンスによって走査される。受信されたNM
R信号の得られたセットはデジタル化され、数多くの周
知の再構成技術の１つを使用して再構成するように処理
される。かかる走査を行なうには、被験者の特定の個所
からNMR信号を引き出すことが必要であるのは当然であ
る。これは、極性磁界B0と同じ方向を有するが、それぞ
れのｘ、ｙおよびｚ軸に沿って傾斜を有する磁界（Gx、
GyおよびGz）を使用することにより行なわれる。各NMR
サイクルの際にこれらの傾斜（gradient）を制御するこ
とにより、スピン励起の空間分布を制御することができ
るとともに、得られたNMR信号の場所を確認することが
できる。
定の場所からNMR信号を得る技術が使用される。多くの
場合、画像処理しようとする領域（問題の領域）は、使
用されている特定の局在化法に従って変わるNMR計測サ
イクルのシーケンスによって走査される。受信されたNM
R信号の得られたセットはデジタル化され、数多くの周
知の再構成技術の１つを使用して再構成するように処理
される。かかる走査を行なうには、被験者の特定の個所
からNMR信号を引き出すことが必要であるのは当然であ
る。これは、極性磁界B0と同じ方向を有するが、それぞ
れのｘ、ｙおよびｚ軸に沿って傾斜を有する磁界（Gx、
GyおよびGz）を使用することにより行なわれる。各NMR
サイクルの際にこれらの傾斜（gradient）を制御するこ
とにより、スピン励起の空間分布を制御することができ
るとともに、得られたNMR信号の場所を確認することが
できる。
画像を構成するためのNMRデータは、多重角度投影再
構成およびフーリエ変換（FT）のような数多くの利用す
ることができる技術の１つを使用して集めることができ
る。多くの場合、かかる技術は、複数のシーケンス実行
されるビュー（view）から構成されるパルスシーケンス
からなる。各ビューは、１つ以上のNMR実験を含むこと
ができ、それらの各々は、少なくともRF励起パルスと磁
界傾斜パルスとからなり、空間情報（spatial informat
ion）を、得られたNMR信号にエンコードする。周知のよ
うに、NMR信号は、自由指示減衰（free indication dec
ay）（FID）または好ましくはスピン・エコー信号とす
ることができる。
構成およびフーリエ変換（FT）のような数多くの利用す
ることができる技術の１つを使用して集めることができ
る。多くの場合、かかる技術は、複数のシーケンス実行
されるビュー（view）から構成されるパルスシーケンス
からなる。各ビューは、１つ以上のNMR実験を含むこと
ができ、それらの各々は、少なくともRF励起パルスと磁
界傾斜パルスとからなり、空間情報（spatial informat
ion）を、得られたNMR信号にエンコードする。周知のよ
うに、NMR信号は、自由指示減衰（free indication dec
ay）（FID）または好ましくはスピン・エコー信号とす
ることができる。
本発明の好ましい実施例を、「スピン・ワープ」
（“spin−warp"）としばしば呼ばれる周知のFT技術の
変形例に関して詳細に説明する。スピン・ワープ技術
は、フィジックス・イン・メディシン・アンド・バイオ
ロジー（Physics in Medicine and Biology）、第25
巻、第751−756頁（1980年）に掲載のダブリュ・エイ・
エーデルステイン（W.A.Edelstein）等の「スピンワー
プNMRイメージングおよび人の全身イメージングへの適
用」（“Spin Warp NMR Imaging and Applications to
Human Whole−Body Imaging"）と題する論文に記載され
ている。
（“spin−warp"）としばしば呼ばれる周知のFT技術の
変形例に関して詳細に説明する。スピン・ワープ技術
は、フィジックス・イン・メディシン・アンド・バイオ
ロジー（Physics in Medicine and Biology）、第25
巻、第751−756頁（1980年）に掲載のダブリュ・エイ・
エーデルステイン（W.A.Edelstein）等の「スピンワー
プNMRイメージングおよび人の全身イメージングへの適
用」（“Spin Warp NMR Imaging and Applications to
Human Whole−Body Imaging"）と題する論文に記載され
ている。
簡単に説明すると、スピン・ワープ技術は、NMRスピ
ン・エコー信号を得る前に可変振幅位相エンコード磁界
傾斜パルスを使用して、この傾斜の方向へ空間情報を位
相エンコードするものである。２次元実行（2DFT）にお
いては、例えば、空間情報は一の方向に沿った位相エン
コード傾斜（Gy）を印加することにより該一の方向へエ
ンコードされ、次に、スピン・エコー信号が位相エンコ
ード方向と直交する方向の読取り磁界傾斜（Gx）の存在
の下で得られる。スピン・エコーを得る際に存在する読
取り傾斜は、空間情報を直交する方向へエンコードす
る。典型的な2DFTパルスシーケンスにおいては、位相エ
ンコードを行なう傾斜パルスGyの大きさは、走査の際に
得られるビューのシーケンスにおいて増加し（△Gy）、
ビュー全体を再構成することができる１組のNMRデータ
を形成する。
ン・エコー信号を得る前に可変振幅位相エンコード磁界
傾斜パルスを使用して、この傾斜の方向へ空間情報を位
相エンコードするものである。２次元実行（2DFT）にお
いては、例えば、空間情報は一の方向に沿った位相エン
コード傾斜（Gy）を印加することにより該一の方向へエ
ンコードされ、次に、スピン・エコー信号が位相エンコ
ード方向と直交する方向の読取り磁界傾斜（Gx）の存在
の下で得られる。スピン・エコーを得る際に存在する読
取り傾斜は、空間情報を直交する方向へエンコードす
る。典型的な2DFTパルスシーケンスにおいては、位相エ
ンコードを行なう傾斜パルスGyの大きさは、走査の際に
得られるビューのシーケンスにおいて増加し（△Gy）、
ビュー全体を再構成することができる１組のNMRデータ
を形成する。
NMR画像データを得る際の物体の動きは、ぼやけと
「ゴースト」（“ghost"）の双方を位相エンコード方向
に形成する。動きが周期的である場合、またはそれに近
い場合には、ゴーストは特にはっきりとしてくる。ほと
んどの生理学的な動きの場合、NMR信号の各ビューは、
物体が捕捉窓で静止していると考えることができる十分
に短い時間において得られる。このような場合、ぼやき
とゴーストは、ビュー間の物体の一致しない出現による
ものである。患者の動き、呼吸もしくは心臓サイクルま
たは蠕動により形成されるようなビュー間の出現を変え
る動きは、以後、「ビュー間の動き」（view−to−view
motion″）と云う。動きはまた、パルスシーケンスの
際に進展するので、NMR信号の振幅と位相を変え、かか
る動きは「ビュー内の動き」（“in−vew motion"）と
呼ばれる。
「ゴースト」（“ghost"）の双方を位相エンコード方向
に形成する。動きが周期的である場合、またはそれに近
い場合には、ゴーストは特にはっきりとしてくる。ほと
んどの生理学的な動きの場合、NMR信号の各ビューは、
物体が捕捉窓で静止していると考えることができる十分
に短い時間において得られる。このような場合、ぼやき
とゴーストは、ビュー間の物体の一致しない出現による
ものである。患者の動き、呼吸もしくは心臓サイクルま
たは蠕動により形成されるようなビュー間の出現を変え
る動きは、以後、「ビュー間の動き」（view−to−view
motion″）と云う。動きはまた、パルスシーケンスの
際に進展するので、NMR信号の振幅と位相を変え、かか
る動きは「ビュー内の動き」（“in−vew motion"）と
呼ばれる。
ぼやけとゴーストはいずれも、データの取得が物体の
機能サイクルと同期されてビュー間の動きを少なくすれ
ば、減少させることができる。この方法は、ゲートNMR
走査（gated NMR scanning）として知られており、その
目的は、物体が各ビューにおいて同じに「見える」
（“look"）のように連続機能サイクルの際に同じ点に
おいてNMRデータを得ることにある。ゲーティングの欠
点を、NMRデータが物体の機能サイクルの小さな部分に
おいてのみ得ることができる点にあり、最短の許容する
ことができるパルスシーケンスが採用された場合でも、
ゲーティング技術はデータ獲得時間を有意に長くする。
これらの方法の幾つかは、米国特許第4,751,462号、同
第4,567,893号および同第4,663,591号に開示されてい
る。これらはいずれも、完全に周期的な動きによるか、
走査時間を有意に長くし、あるいは低い信号対雑音画像
を形成するので、完全には満足のいくものではないこと
が判明した。
機能サイクルと同期されてビュー間の動きを少なくすれ
ば、減少させることができる。この方法は、ゲートNMR
走査（gated NMR scanning）として知られており、その
目的は、物体が各ビューにおいて同じに「見える」
（“look"）のように連続機能サイクルの際に同じ点に
おいてNMRデータを得ることにある。ゲーティングの欠
点を、NMRデータが物体の機能サイクルの小さな部分に
おいてのみ得ることができる点にあり、最短の許容する
ことができるパルスシーケンスが採用された場合でも、
ゲーティング技術はデータ獲得時間を有意に長くする。
これらの方法の幾つかは、米国特許第4,751,462号、同
第4,567,893号および同第4,663,591号に開示されてい
る。これらはいずれも、完全に周期的な動きによるか、
走査時間を有意に長くし、あるいは低い信号対雑音画像
を形成するので、完全には満足のいくものではないこと
が判明した。
幾つかのNMRパルスシーケンスを、米国特許第4,728,8
90号に記載されているようにスピンをフローさせること
により生ずる位相摂動へNMR計測を減感させるか、ある
いはフローの影響を米国再発行特許第32,701号に記載さ
れているように再構成画像から適正に分離させることが
できる態様でフローさせることができるようにNMR計測
を鋭敏化させることが提案されている。これらの方法は
いずれも、性能の点から、あるいは走査時間または実施
されるNMR計測のタイプに悪影響を及ぼすので、完全に
は満足のいくものではないことがわかった。
90号に記載されているようにスピンをフローさせること
により生ずる位相摂動へNMR計測を減感させるか、ある
いはフローの影響を米国再発行特許第32,701号に記載さ
れているように再構成画像から適正に分離させることが
できる態様でフローさせることができるようにNMR計測
を鋭敏化させることが提案されている。これらの方法は
いずれも、性能の点から、あるいは走査時間または実施
されるNMR計測のタイプに悪影響を及ぼすので、完全に
は満足のいくものではないことがわかった。
本発明者の先行米国特許第4,715,383号には、NMR画像
における動きとフローのアーチファクトを低減させる方
法が開示されている。この方法は、問題の領域の外側の
スピンにより引き起こされるアーチファクトを抑制する
ことによりNMR画像を著しく改善することができるが、
問題の領域の内側にあるスピンにより生ずる動きのアー
チファクトを補正することはできない。
における動きとフローのアーチファクトを低減させる方
法が開示されている。この方法は、問題の領域の外側の
スピンにより引き起こされるアーチファクトを抑制する
ことによりNMR画像を著しく改善することができるが、
問題の領域の内側にあるスピンにより生ずる動きのアー
チファクトを補正することはできない。
動きおよびフローのアーチファクトを低減させる先行
技術の方法はいずれも、データ取得手順に焦点を合わせ
ている。これらの方法はNMRパルスシーケンス自体を変
えるか、走査におけるパルスシーケンスが実行される順
序を変えるか、あるいはパルスシーケンスの実行を検討
の対象となっている被験者の動きと同期させるものであ
る。これらの方法の目的は、フローおよび動きによる影
響が最少となり、従って、鮮明でゴーストのない画像を
構成するのに使用することができる１組のNMRデータを
形成することにある。
技術の方法はいずれも、データ取得手順に焦点を合わせ
ている。これらの方法はNMRパルスシーケンス自体を変
えるか、走査におけるパルスシーケンスが実行される順
序を変えるか、あるいはパルスシーケンスの実行を検討
の対象となっている被験者の動きと同期させるものであ
る。これらの方法の目的は、フローおよび動きによる影
響が最少となり、従って、鮮明でゴーストのない画像を
構成するのに使用することができる１組のNMRデータを
形成することにある。
発明の概要 本発明は、画像が再構成される前に走査において得ら
れたNMRデータのセットを補正して動きおよびフローの
影響を除去することにより、NMR画像における動きとフ
ローのアーチファクトを低減させる方法を提供するもの
である。より詳細に云うと、本発明は、ハイブリッド空
間データ配列を形成するようにNMRデータを変換し、ハ
イブリッド空間データ配列のデータを使用して補正デー
タ配列を形成し、補正データ配列のデータをNMRシステ
ムにより得られるNMRデータのセットに適用してNMRデー
タのセットから再構成される画像におけるフローおよび
動きのアーチファクトを低減させるものである。本発明
の一の観点に従って形成される補正データ配列は、ビュ
ー間の動きのアーチファクトを補正し、本発明の別の観
点に従って形成される補正データ配列はビュー内の動き
とフローのアーチファクトを補正する。
れたNMRデータのセットを補正して動きおよびフローの
影響を除去することにより、NMR画像における動きとフ
ローのアーチファクトを低減させる方法を提供するもの
である。より詳細に云うと、本発明は、ハイブリッド空
間データ配列を形成するようにNMRデータを変換し、ハ
イブリッド空間データ配列のデータを使用して補正デー
タ配列を形成し、補正データ配列のデータをNMRシステ
ムにより得られるNMRデータのセットに適用してNMRデー
タのセットから再構成される画像におけるフローおよび
動きのアーチファクトを低減させるものである。本発明
の一の観点に従って形成される補正データ配列は、ビュ
ー間の動きのアーチファクトを補正し、本発明の別の観
点に従って形成される補正データ配列はビュー内の動き
とフローのアーチファクトを補正する。
本発明の一般的な目的は、NMRデータが得られた後に
使用することができる動きおよびフローのアーチファク
ト補正方法を提供することにある。本発明によれば、NM
Rデータのセットはその取得に遡及して補正することが
でき、従って、従来使用されてきた動きとフローのアー
チファクト抑制技術以外に使用することができる。本発
明は、得られたNMRデータが動きとフローの影響を受け
る限り、動きまたはフローを検出して、影響が少なくな
りまたはなくなるようにNMRデータを自動的に補正す
る。
使用することができる動きおよびフローのアーチファク
ト補正方法を提供することにある。本発明によれば、NM
Rデータのセットはその取得に遡及して補正することが
でき、従って、従来使用されてきた動きとフローのアー
チファクト抑制技術以外に使用することができる。本発
明は、得られたNMRデータが動きとフローの影響を受け
る限り、動きまたはフローを検出して、影響が少なくな
りまたはなくなるようにNMRデータを自動的に補正す
る。
本発明の別の目的は、同じパルスシーケンス内におい
て通常の画像NMRデータとともに「ナビゲータ」（“nav
igator"）NMRデータを得ることにある。ナビゲータNMR
データは、ビュー間およびビュー内の動きのアーチファ
クトの補正を一層正確に行なうことができる。ナビゲー
タNMR信号は、各パルスシーケンスにおいて画像NMR信号
とともに得られ、データのセットは双方に関して得られ
る。補正値はナビゲータデータのセットを使用して定め
られ、補正は画像データセットに対してなされる。
て通常の画像NMRデータとともに「ナビゲータ」（“nav
igator"）NMRデータを得ることにある。ナビゲータNMR
データは、ビュー間およびビュー内の動きのアーチファ
クトの補正を一層正確に行なうことができる。ナビゲー
タNMR信号は、各パルスシーケンスにおいて画像NMR信号
とともに得られ、データのセットは双方に関して得られ
る。補正値はナビゲータデータのセットを使用して定め
られ、補正は画像データセットに対してなされる。
本発明のより特定の目的は、あらゆる方向の動きとフ
ローにより引き起こされるビュー間のアーチファクトに
関してNMRデータセットを補正することにある。ナビゲ
ータ信号は、任意の方向にも配向される読取り磁界傾斜
の存在の下で獲得することができる。本発明に従って行
なわれるシフト補正は、ナビゲータ信号の読取り傾斜の
方向のビュー間の動きまたはフローにより引き起こされ
るエラーを補正する。それぞれ異なる方向へ配向される
読取り傾斜の存在下においてパルスシーケンスにおける
２つ以上のナビゲータ信号を得ることにより、対応する
方向のビュー間の動きを補正するシフト補正が得られ
る。例えば、シフト補正は、NMR系のｘ軸およびｙ軸の
双方に沿った動きに対して行なうことができる。
ローにより引き起こされるビュー間のアーチファクトに
関してNMRデータセットを補正することにある。ナビゲ
ータ信号は、任意の方向にも配向される読取り磁界傾斜
の存在の下で獲得することができる。本発明に従って行
なわれるシフト補正は、ナビゲータ信号の読取り傾斜の
方向のビュー間の動きまたはフローにより引き起こされ
るエラーを補正する。それぞれ異なる方向へ配向される
読取り傾斜の存在下においてパルスシーケンスにおける
２つ以上のナビゲータ信号を得ることにより、対応する
方向のビュー間の動きを補正するシフト補正が得られ
る。例えば、シフト補正は、NMR系のｘ軸およびｙ軸の
双方に沿った動きに対して行なうことができる。
本発明の更に別の特定の目的は、いずれかの方向の動
きまたはフローにより引き起こされる図内のアーチファ
クトに関してNMRデータを補正することにある。本発明
に従って行なわれる位相補正Ｐは、方向とは関係なくビ
ュー内の動きおよびフローより生ずる、アーチファクト
を引き起こす系統ノイズを相殺する。
きまたはフローにより引き起こされる図内のアーチファ
クトに関してNMRデータを補正することにある。本発明
に従って行なわれる位相補正Ｐは、方向とは関係なくビ
ュー内の動きおよびフローより生ずる、アーチファクト
を引き起こす系統ノイズを相殺する。
本発明の更に別の観点によれば、ビュー内とビュー間
の動きおよびフローのアーチファクトの補正を同じNMR
データセットに適用することができる。ビュー内の補正
データ配列とビュー間の補正データ配列はいずれも、NM
Rデータセットに適用することができる。
の動きおよびフローのアーチファクトの補正を同じNMR
データセットに適用することができる。ビュー内の補正
データ配列とビュー間の補正データ配列はいずれも、NM
Rデータセットに適用することができる。
本発明の上記したおよび他の目的と利点は、以下の説
明から明らかになる。以下の説明は図面に関してなされ
るが、本発明の好ましい実施例が例示のために説明され
ている。かかる実施例は、本発明の全範囲を必ずしも示
すものではなく、本発明の範囲を理解するためには請求
の範囲が参照される。
明から明らかになる。以下の説明は図面に関してなされ
るが、本発明の好ましい実施例が例示のために説明され
ている。かかる実施例は、本発明の全範囲を必ずしも示
すものではなく、本発明の範囲を理解するためには請求
の範囲が参照される。
図面の簡単な説明 第１図は、本発明を採用したNMRシステムのブロック
図である。
図である。
第２図は、第１図のNMRシステムの一部を形成するト
ランシーバの電気的ブロック図である。
ランシーバの電気的ブロック図である。
第３図は、データを得て画像を形成するに使用される
従来のNMRパルスシーケンスのグラフ図である。
従来のNMRパルスシーケンスのグラフ図である。
第４図は、第３図のパルスシーケンスを使用して得ら
れるNMRデータから画像を再構成する方法を示す説明図
である。
れるNMRデータから画像を再構成する方法を示す説明図
である。
第５図は、補正値を本発明に従って算出する方法を示
す説明図である。
す説明図である。
第６図は、第５図のモジュラス配列（modulus arra
y）のデータを示すグラフ図である。
y）のデータを示すグラフ図である。
第７図は、第５図のシフト補正を行なうために使用さ
れる相関プロセスのグラフ図である。
れる相関プロセスのグラフ図である。
第8aおよび8b図は、第５図の位相配列と第５図の位相
補正配列を得るのに使用されるプロセスのデータを示す
グラフ図である。
補正配列を得るのに使用されるプロセスのデータを示す
グラフ図である。
第９図は、画像NMRデータとンビゲータNMRデータの双
方を得るのに使用される別のパルスシーケンスを示すグ
ラフ図である。
方を得るのに使用される別のパルスシーケンスを示すグ
ラフ図である。
第10図は、ハイブリッド空間位相に対する静止および
可動スピインの双方の影響を示すハイブリッド空間デー
タを示すプロット図である。
可動スピインの双方の影響を示すハイブリッド空間デー
タを示すプロット図である。
好ましい実施例の説明 第１図について説明すると、本発明を導入しかつ商標
「SIGNA」が付されてゼネラル・エレクトリック・カン
パニー（General Electric Company）により販売されて
いる好ましいNMRのシステムの主要構成素子がブロック
図で示されている。システムの全体操作は、参照番号10
0で全体示され、メインコンピュータ101［データ・ゼネ
ラル・エムヴィ4000（Data General MV4000）］を備え
たホストコンピュータシステムの制御の下で行なわれ
る。コンピュータ100はインターフェース102を備え、該
インターフェースを介して、複数のコンピュータ周辺装
置と他のNMRシステムの構成要素がメインコンピュータ1
01に結合されている。コンピュータ周辺装置の中に、患
者のデータと画像データをテープに記録保管するために
メインコンピュータ101の指示の下で使用される磁気テ
ープ駆動体104がある。処理された患者のデータはま
た、110で示される画像ディスク記憶装置に記憶させる
こともできる。アレイプロセッサ106が、得られたNMRデ
ータを前処理しかつ画像を再構成するのに利用される。
イメージプロセッサ108の機能は、拡大、画像比較、グ
レースケール調整およびリアルタイムデータ表示のよう
な相互画像表示操作を行なうことにある。コンピュータ
システム100はまた、112で示されるディスクデータ記憶
システムを使用する生のNMRデータ（即ち画像構成前の
データ）を記憶する手段を備えている。オペレータコン
ソール116もまた、インターフェース102によりメインコ
ンピュータ101に結合され、オペレータに患者の調査に
関連するデータを、走査の検定、開始および終了のよう
な適正なNMRシステムの操作に必要な別のデータととも
に入力する手段を提供する。オペレータコンソールはま
た、ディスクまたは磁気テープに記憶される画像を表示
するのに使用される。
「SIGNA」が付されてゼネラル・エレクトリック・カン
パニー（General Electric Company）により販売されて
いる好ましいNMRのシステムの主要構成素子がブロック
図で示されている。システムの全体操作は、参照番号10
0で全体示され、メインコンピュータ101［データ・ゼネ
ラル・エムヴィ4000（Data General MV4000）］を備え
たホストコンピュータシステムの制御の下で行なわれ
る。コンピュータ100はインターフェース102を備え、該
インターフェースを介して、複数のコンピュータ周辺装
置と他のNMRシステムの構成要素がメインコンピュータ1
01に結合されている。コンピュータ周辺装置の中に、患
者のデータと画像データをテープに記録保管するために
メインコンピュータ101の指示の下で使用される磁気テ
ープ駆動体104がある。処理された患者のデータはま
た、110で示される画像ディスク記憶装置に記憶させる
こともできる。アレイプロセッサ106が、得られたNMRデ
ータを前処理しかつ画像を再構成するのに利用される。
イメージプロセッサ108の機能は、拡大、画像比較、グ
レースケール調整およびリアルタイムデータ表示のよう
な相互画像表示操作を行なうことにある。コンピュータ
システム100はまた、112で示されるディスクデータ記憶
システムを使用する生のNMRデータ（即ち画像構成前の
データ）を記憶する手段を備えている。オペレータコン
ソール116もまた、インターフェース102によりメインコ
ンピュータ101に結合され、オペレータに患者の調査に
関連するデータを、走査の検定、開始および終了のよう
な適正なNMRシステムの操作に必要な別のデータととも
に入力する手段を提供する。オペレータコンソールはま
た、ディスクまたは磁気テープに記憶される画像を表示
するのに使用される。
コンピュータシステム100は、スシテムコントロール1
18と傾斜増幅器システム128とによりNMRシステムに対す
る制御を行なう。記憶されたプログラムの指示の下で、
コンピュータ100は、当業者に周知の態様で［エザーネ
ット（Ethernet）ネットワークのような］直列通信ネッ
トワーク103によりシステムコントロール118と連絡す
る。システムコントロール118は、パルス制御モジュー
ル（PCM）120、ラジオ周波数トランシーバ122、ステー
タス制御モジュール（SCM）124および126で全体示され
ている電源のような幾つかのサブシステムを備えてい
る。PCM120は、メインコンピュータ101によるプログラ
ム制御の下で発生される制御信号を利用して、傾斜コイ
ル励起を制御するデジタル波形を、RF励起パルスを変調
させるためにトランシーバ122において利用されるRFエ
ンベロプ（envelope）波形とともに発生する。傾斜波形
は、それぞれ、Gx、GyおよびGz象幅器130,132および134
からなる傾斜増幅器システム128に印加される。各増幅
器130、132および134は、磁石アセンブリ146の一部をな
す136で示されるアセンブリの対応する傾斜コイルを励
起するのに利用される。励起されると、傾斜コイルは磁
界傾斜Gx、GyおよびGzを発生する。
18と傾斜増幅器システム128とによりNMRシステムに対す
る制御を行なう。記憶されたプログラムの指示の下で、
コンピュータ100は、当業者に周知の態様で［エザーネ
ット（Ethernet）ネットワークのような］直列通信ネッ
トワーク103によりシステムコントロール118と連絡す
る。システムコントロール118は、パルス制御モジュー
ル（PCM）120、ラジオ周波数トランシーバ122、ステー
タス制御モジュール（SCM）124および126で全体示され
ている電源のような幾つかのサブシステムを備えてい
る。PCM120は、メインコンピュータ101によるプログラ
ム制御の下で発生される制御信号を利用して、傾斜コイ
ル励起を制御するデジタル波形を、RF励起パルスを変調
させるためにトランシーバ122において利用されるRFエ
ンベロプ（envelope）波形とともに発生する。傾斜波形
は、それぞれ、Gx、GyおよびGz象幅器130,132および134
からなる傾斜増幅器システム128に印加される。各増幅
器130、132および134は、磁石アセンブリ146の一部をな
す136で示されるアセンブリの対応する傾斜コイルを励
起するのに利用される。励起されると、傾斜コイルは磁
界傾斜Gx、GyおよびGzを発生する。
傾斜磁界は、トランシーバ122、RF増幅器123およびRF
コイル138により出力されるラジオ周波数パルスと組み
合わせて使用され、空間情報を検査を受けている患者の
領域から放出されるNMR信号の中へエンコードする。パ
ルス制御モジュール120により提供される波形および制
御信号は、RFキャリヤ変調およびモード制御を行なうた
めにトランシーバサブシステム122により利用される。
送信モードにおいては、送信機は、ラジオ周波数信号を
RF出力増幅器123に提供し、増幅器123は次にメイン磁石
アセンブリ146内に配置されるRFコイル138を励起する。
患者内の励起されたスピンから放出されるNMR信号は、
送信のために使用される同じまたは異なるRFコイルによ
り感知される。信号は、トランシーバ122の受信機部に
おいて検出され、増幅され、変調され、フィルター処理
され、更にデジタル化される。処理された信号は、イン
ターフェース102およびトランシーバ122とリンクする専
用の一方向高速デジタルリンク105によりメインコンピ
ュータに伝送される。
コイル138により出力されるラジオ周波数パルスと組み
合わせて使用され、空間情報を検査を受けている患者の
領域から放出されるNMR信号の中へエンコードする。パ
ルス制御モジュール120により提供される波形および制
御信号は、RFキャリヤ変調およびモード制御を行なうた
めにトランシーバサブシステム122により利用される。
送信モードにおいては、送信機は、ラジオ周波数信号を
RF出力増幅器123に提供し、増幅器123は次にメイン磁石
アセンブリ146内に配置されるRFコイル138を励起する。
患者内の励起されたスピンから放出されるNMR信号は、
送信のために使用される同じまたは異なるRFコイルによ
り感知される。信号は、トランシーバ122の受信機部に
おいて検出され、増幅され、変調され、フィルター処理
され、更にデジタル化される。処理された信号は、イン
ターフェース102およびトランシーバ122とリンクする専
用の一方向高速デジタルリンク105によりメインコンピ
ュータに伝送される。
PCM120とSCM124は、メインコンピュータ101および患
者位置決めシステムのような周辺システムの連通すると
ともに、直列連通リンク103により互いに連通する独立
したサブシステムである。PCS120とSCM124はそれぞれ、
メインコンピュータ101から指令を処理する［インテル
（Intel）8086のような］16ビットマイクロプロセッサ
からなる。SCM124は、患者のクレードル（cradle）位置
および可動の患者整合ライトファンビーム（図示せず）
に関する情報を得る手段を備えている。この情報は、画
像表示および再構成パラメータを修正するためにメイン
コンピュータ101により使用される。SCM124はまた、患
者位相および整合システムの作動のような機能を開始さ
せる。
者位置決めシステムのような周辺システムの連通すると
ともに、直列連通リンク103により互いに連通する独立
したサブシステムである。PCS120とSCM124はそれぞれ、
メインコンピュータ101から指令を処理する［インテル
（Intel）8086のような］16ビットマイクロプロセッサ
からなる。SCM124は、患者のクレードル（cradle）位置
および可動の患者整合ライトファンビーム（図示せず）
に関する情報を得る手段を備えている。この情報は、画
像表示および再構成パラメータを修正するためにメイン
コンピュータ101により使用される。SCM124はまた、患
者位相および整合システムの作動のような機能を開始さ
せる。
傾斜コイルアセンブリ136とRF送信および受信コイル1
38は、極性磁界を形成するのに利用される磁石の孔に取
着される。磁石は、患者整合システム148、シムコイル
電源140およびメイン磁石電源142を含むメイン磁石アセ
ンブリを形成している。メイン電源142は、磁石により
形成される極性磁界を1.5テルサの適正な作動強度にす
るのに利用され、ついで遮断される。
38は、極性磁界を形成するのに利用される磁石の孔に取
着される。磁石は、患者整合システム148、シムコイル
電源140およびメイン磁石電源142を含むメイン磁石アセ
ンブリを形成している。メイン電源142は、磁石により
形成される極性磁界を1.5テルサの適正な作動強度にす
るのに利用され、ついで遮断される。
外部源からの干渉を最少にするために、メイン磁石ア
センブリ、傾斜コイルアセンブリならびにRF送信および
受信コイルからなるNMRシステムの構成素子は、患者取
扱い装置とともに、144で全体示されているRFシールド
室内に収容されている。遮蔽は、一般に、室全体を包囲
する銅またはアルミニウムスクリーンネットワークによ
り提供される。スクリーンネットワークは、室の外部で
発生されるRF信号からシステムをシールドする一方で、
システムから発生されるRF信号は包含するように作用す
る。
センブリ、傾斜コイルアセンブリならびにRF送信および
受信コイルからなるNMRシステムの構成素子は、患者取
扱い装置とともに、144で全体示されているRFシールド
室内に収容されている。遮蔽は、一般に、室全体を包囲
する銅またはアルミニウムスクリーンネットワークによ
り提供される。スクリーンネットワークは、室の外部で
発生されるRF信号からシステムをシールドする一方で、
システムから発生されるRF信号は包含するように作用す
る。
第１および２図に特に示すように、トランシーバ122
は、コイル138Aにおいて電力増幅器123を介してRF励起
磁界B1を形成する素子と、コイル138Bにおいて誘起され
るNMR信号を受信する素子とを備えている。RF励起磁界
のベース即ちキャリヤ周波数は、メインコンピュータ10
1から連通リンク103を介して一組のデジタル信号を受信
する周波数シンセサイザ200により形成される。これら
のデジタル信号は、１ヘルツの解像度で出力部210にお
いて形成されるべき周波数を示す。この指令を受けたRF
キャリヤは、ライン203を介して受信される信号に応答
して周波数および振幅変調を受ける変調器202に供給さ
れ、得られるRF励起信号はライン204を介してPCM120か
ら受信される制御信号に応答して導通または遮断され
る。ライン205を介して出力されるRF励起パルスの大き
さは、連通リンク103を介してメインコンピュータ101か
らデジタル信号を受ける送信減衰回路206により減衰さ
れる。減衰されたRF励起パルスは、RF送信機コイル138A
を駆動する電力増幅器123へ印加される。
は、コイル138Aにおいて電力増幅器123を介してRF励起
磁界B1を形成する素子と、コイル138Bにおいて誘起され
るNMR信号を受信する素子とを備えている。RF励起磁界
のベース即ちキャリヤ周波数は、メインコンピュータ10
1から連通リンク103を介して一組のデジタル信号を受信
する周波数シンセサイザ200により形成される。これら
のデジタル信号は、１ヘルツの解像度で出力部210にお
いて形成されるべき周波数を示す。この指令を受けたRF
キャリヤは、ライン203を介して受信される信号に応答
して周波数および振幅変調を受ける変調器202に供給さ
れ、得られるRF励起信号はライン204を介してPCM120か
ら受信される制御信号に応答して導通または遮断され
る。ライン205を介して出力されるRF励起パルスの大き
さは、連通リンク103を介してメインコンピュータ101か
らデジタル信号を受ける送信減衰回路206により減衰さ
れる。減衰されたRF励起パルスは、RF送信機コイル138A
を駆動する電力増幅器123へ印加される。
第１および２図に更に示すように、被験者の励起され
たスピンにより形成されるNMR信号は受信機コイル138B
によりピックアップされ、受信機207の入力部に印加さ
れる。受信機207はNMR信号を増幅し、これはメインコン
ピュータ101からリンク103を介して受信されるジタル減
衰信号により定められる量まで減衰される。受信機207
はまた、NMR信号が行なわれている特定の獲得により必
要とされる時間間隔に亘ってのみ得られるように、PCM1
20からライン208を介しての信号により導通または遮断
される。
たスピンにより形成されるNMR信号は受信機コイル138B
によりピックアップされ、受信機207の入力部に印加さ
れる。受信機207はNMR信号を増幅し、これはメインコン
ピュータ101からリンク103を介して受信されるジタル減
衰信号により定められる量まで減衰される。受信機207
はまた、NMR信号が行なわれている特定の獲得により必
要とされる時間間隔に亘ってのみ得られるように、PCM1
20からライン208を介しての信号により導通または遮断
される。
受信されたNMR信号は直角（quadrature）検出器209に
より復調されて、218によりひとまとめで示されている
一対のアナログ−デジタル変換器へ抗偽信号フィルタ21
6と217とを介して結合される２つの信号ＩとＱを発生す
る。直角検出器209はまた、第２の周波数シンセサイザ2
10からRF基準信号を受信し、これは、送信機RFキャリヤ
（Ｉ信号）と同位相のNMR信号の成分の振幅を検出する
とともに、これと直角をなすNMR信号（Ｑ信号）の成分
の振幅を検出するために直角検出器209により使用され
る。
より復調されて、218によりひとまとめで示されている
一対のアナログ−デジタル変換器へ抗偽信号フィルタ21
6と217とを介して結合される２つの信号ＩとＱを発生す
る。直角検出器209はまた、第２の周波数シンセサイザ2
10からRF基準信号を受信し、これは、送信機RFキャリヤ
（Ｉ信号）と同位相のNMR信号の成分の振幅を検出する
とともに、これと直角をなすNMR信号（Ｑ信号）の成分
の振幅を検出するために直角検出器209により使用され
る。
エコーNMR信号305を位置エンコードするために、ｘ軸
読取り傾斜パルス306がNMR信号305の獲得の際に印加さ
れる。読取り傾斜周波数は、周知の態様でNMR信号305を
エンコードする。更に、エコーNMR信号305は、位相エン
コード傾斜パルス307によりｙ軸に沿って位置エンコー
ドされる。位相エンコード傾斜パルス307は、各エコー
パルスシーケンスおよび関連するNMRエコー信号305にお
いて一の強度を有し、一般的には、走査全体において2
5.6の離散強度（−128乃至＋128）を介して段階的に増
大される。その結果、走査の際に得られる256のNMRエコ
ー信号305はそれぞれ、独特の態様で位相エンコードさ
れる。
読取り傾斜パルス306がNMR信号305の獲得の際に印加さ
れる。読取り傾斜周波数は、周知の態様でNMR信号305を
エンコードする。更に、エコーNMR信号305は、位相エン
コード傾斜パルス307によりｙ軸に沿って位置エンコー
ドされる。位相エンコード傾斜パルス307は、各エコー
パルスシーケンスおよび関連するNMRエコー信号305にお
いて一の強度を有し、一般的には、走査全体において2
5.6の離散強度（−128乃至＋128）を介して段階的に増
大される。その結果、走査の際に得られる256のNMRエコ
ー信号305はそれぞれ、独特の態様で位相エンコードさ
れる。
当然のことであるが、各位相エンコード傾斜値に関す
るパルスシーケンスを一回以上繰り返すとともに、得ら
れたNMR信号をある態様で組み合わせて、信号対騒音を
改善しかつ磁界の不規則性を相殺することが通常行なわ
れる。以下の説明においては、補正されるべきNMRデー
タのセットを得るのに、かかる技術を使用することがで
きるものとする。
るパルスシーケンスを一回以上繰り返すとともに、得ら
れたNMR信号をある態様で組み合わせて、信号対騒音を
改善しかつ磁界の不規則性を相殺することが通常行なわ
れる。以下の説明においては、補正されるべきNMRデー
タのセットを得るのに、かかる技術を使用することがで
きるものとする。
第４図に特に示すように、得られたNMRデータは、２
つの256x256要素配列310と311の形態でデータディスク1
12（第１図）に記憶される。配列310は、位相内大小値
（magnitude value）Ｉを含み、配列311は直角（quadra
ture）値Ｑを含む。これらの配列310および311は一体と
なって、本技術分野において「ｋスペース」（“ｋ−sp
ace"）と呼ばれるものにおいて得られた画像を画定する
NMR画像データのセットを形成する。
つの256x256要素配列310と311の形態でデータディスク1
12（第１図）に記憶される。配列310は、位相内大小値
（magnitude value）Ｉを含み、配列311は直角（quadra
ture）値Ｑを含む。これらの配列310および311は一体と
なって、本技術分野において「ｋスペース」（“ｋ−sp
ace"）と呼ばれるものにおいて得られた画像を画定する
NMR画像データのセットを形成する。
このｋスペースデータセットを実際の空間（即ち、デ
カルト座標）において画像を画定するデータに変換する
ために、ＩおよびＱ配列310と311に関して２段階フーリ
エ変換が行なわれる。変換は、配列310と311の水平方向
の行（row）である読取り方向に先づ行なわれ、２つの2
56x256要素配列312と313とを得る。配列312は位相内デ
ータを含みＩ′とラベルされ、配列313は直角データを
含みＱ′とラベルされる。Ｉ′およびＱ′配列312と313
は、本技術分野において「ハイブリッド空間」（“hybr
id−space"）と呼ばれるものにおいて得られた画像を画
定する。得られたNMRデータセットのこの第１の変換は
数字的に次のように表わされる。
カルト座標）において画像を画定するデータに変換する
ために、ＩおよびＱ配列310と311に関して２段階フーリ
エ変換が行なわれる。変換は、配列310と311の水平方向
の行（row）である読取り方向に先づ行なわれ、２つの2
56x256要素配列312と313とを得る。配列312は位相内デ
ータを含みＩ′とラベルされ、配列313は直角データを
含みＱ′とラベルされる。Ｉ′およびＱ′配列312と313
は、本技術分野において「ハイブリッド空間」（“hybr
id−space"）と呼ばれるものにおいて得られた画像を画
定する。得られたNMRデータセットのこの第１の変換は
数字的に次のように表わされる。
第２の変換は、配列312と313の垂直方向の列である位
相エンコード方向に行なわれ、２つの256x256要素配列3
14および315を得る。配列314は変換された位相内値（in
−phase value）を含みＩ″とラベルされ、配列315は直
角値を含みＱ″とラベルされる。この第２の変換は、数
学的に次のように表わされる。
相エンコード方向に行なわれ、２つの256x256要素配列3
14および315を得る。配列314は変換された位相内値（in
−phase value）を含みＩ″とラベルされ、配列315は直
角値を含みＱ″とラベルされる。この第２の変換は、数
学的に次のように表わされる。
配列314と315は、得られた画像をリアル空間において
画定するデータセットであり、その要素は なる式に従って256x256要素画像配列316における強度値
を算出するのに使用される。画像配列316の256x256要素
はCRTスクリーンでの表示のためにメインオペレータコ
ンソール116（第１図）にマップされる（mapped）。
画定するデータセットであり、その要素は なる式に従って256x256要素画像配列316における強度値
を算出するのに使用される。画像配列316の256x256要素
はCRTスクリーンでの表示のためにメインオペレータコ
ンソール116（第１図）にマップされる（mapped）。
上記したNMRシステムとパルスシーケンスは、本技術
分野の現在の状況を示すものである。得られる画像の診
断の質は、重畳される熱的（thermal）（静的）ノイズ
と（不鮮明度を含む）組織的な（systematic）（アーチ
ファクト）ノイズとにより劣化される程度によって定め
られる。熱的ノイズの源は、よく理解されている。熱的
ノイズに対するNMR信号の強度の比率は、極性磁界強
度、RF受信機コイルの形状、使用される特定のパルスシ
ーケンス、および使用される信号平均化の量のような因
子により定められる。組織的なノイズは、主として生理
学的な動きにより生ずるが、熱的ノイズにより設定され
る基本限度をはるかに越えてNMR画像を劣化させる。実
際に、数多くのNMR画像の診断の質は、固有の熱的ノイ
ズによるよりも、動きのアーチファクトおよびその他の
形態の組織的ノイズにより著しく制限を受ける。しかし
ながら、熱的ノイズとは異なり、組織的なノイズを低減
させることができる範囲に対する本質的な限界はない。
分野の現在の状況を示すものである。得られる画像の診
断の質は、重畳される熱的（thermal）（静的）ノイズ
と（不鮮明度を含む）組織的な（systematic）（アーチ
ファクト）ノイズとにより劣化される程度によって定め
られる。熱的ノイズの源は、よく理解されている。熱的
ノイズに対するNMR信号の強度の比率は、極性磁界強
度、RF受信機コイルの形状、使用される特定のパルスシ
ーケンス、および使用される信号平均化の量のような因
子により定められる。組織的なノイズは、主として生理
学的な動きにより生ずるが、熱的ノイズにより設定され
る基本限度をはるかに越えてNMR画像を劣化させる。実
際に、数多くのNMR画像の診断の質は、固有の熱的ノイ
ズによるよりも、動きのアーチファクトおよびその他の
形態の組織的ノイズにより著しく制限を受ける。しかし
ながら、熱的ノイズとは異なり、組織的なノイズを低減
させることができる範囲に対する本質的な限界はない。
本発明が目指すものは、組織的ノイズと不鮮鋭度（un
sharpness）の低減である。先行技術は、NMRシステムの
ハードウェア（例えば、心臓および呼吸ゲート回路）の
改良またはパルスシーケンス（例えば、傾斜パルスを減
感させる動き）の改良によってかかる問題を解決しよう
としたが、本発明はこの問題を遡及的に解決するもので
ある。より詳細に説明すると、本発明によれば、組織的
ノイズNMRデータセットをハイブリッド空間において検
査することにより容易に検出することができることが判
明した。ビュー内の動きにより行き起こされる組織的ノ
イズだけでなく、ビュー間の動きにより生ずる組織的ノ
イズも検出することができる。次に、補正演算子（corr
ective operator）を算出しかつ使用して、NMR画像デー
タセットから組織的ノイズを除去することができる。次
に、補正されたNMR画像データセットを使用して通常の
画像再構成プロセスを実施し、動きにより引き起こされ
るアーチファクトが実質上ない画像を得ることができ
る。
sharpness）の低減である。先行技術は、NMRシステムの
ハードウェア（例えば、心臓および呼吸ゲート回路）の
改良またはパルスシーケンス（例えば、傾斜パルスを減
感させる動き）の改良によってかかる問題を解決しよう
としたが、本発明はこの問題を遡及的に解決するもので
ある。より詳細に説明すると、本発明によれば、組織的
ノイズNMRデータセットをハイブリッド空間において検
査することにより容易に検出することができることが判
明した。ビュー内の動きにより行き起こされる組織的ノ
イズだけでなく、ビュー間の動きにより生ずる組織的ノ
イズも検出することができる。次に、補正演算子（corr
ective operator）を算出しかつ使用して、NMR画像デー
タセットから組織的ノイズを除去することができる。次
に、補正されたNMR画像データセットを使用して通常の
画像再構成プロセスを実施し、動きにより引き起こされ
るアーチファクトが実質上ない画像を得ることができ
る。
第５図について説明すると、第１工程は、上記したよ
うに（式１）、ハイブリッド空間Ｉ′およびＱ′配列31
2および313を得るものである。画像データセット自体
は、ハイブリッド空間配列312および313を得るのに使用
することができ、あるいは以下に詳細に説明するよう
に、同じパルスシーケンス内のナビゲータNMR信号によ
り得られる別のNMRデータを使用することができる。い
ずれの場合においても、ビュー間とビュー内の双方の組
織的ノイズの補正値は、ハイブリッド空間配列から算出
することができる。
うに（式１）、ハイブリッド空間Ｉ′およびＱ′配列31
2および313を得るものである。画像データセット自体
は、ハイブリッド空間配列312および313を得るのに使用
することができ、あるいは以下に詳細に説明するよう
に、同じパルスシーケンス内のナビゲータNMR信号によ
り得られる別のNMRデータを使用することができる。い
ずれの場合においても、ビュー間とビュー内の双方の組
織的ノイズの補正値は、ハイブリッド空間配列から算出
することができる。
第５および６図について説明すると、ビュー間の組織
的ノイズは、ハイブリッド空間配列312および313に含ま
れる大きさ情報の中で検出することができる。従って、
プロセスにおける次の工程は、256x256モジュラス配列
（Ｍ）320を得るものである。これは、ハイブリッド空
間配列312および313の対応する要素Ｉ′xyおよびＱ′xy
からモジュラス配列の各要素Mxyを算出することにより
行なわれる。
的ノイズは、ハイブリッド空間配列312および313に含ま
れる大きさ情報の中で検出することができる。従って、
プロセスにおける次の工程は、256x256モジュラス配列
（Ｍ）320を得るものである。これは、ハイブリッド空
間配列312および313の対応する要素Ｉ′xyおよびＱ′xy
からモジュラス配列の各要素Mxyを算出することにより
行なわれる。
ここで、ｘ＝配列の列（column）の数１乃至256 ｙ＝配列の行（row）の数１乃至256 本発明によれば、関連する読取り傾斜の方向のビュー
間の動きはモジュラス配列320の各行におけるモジュラ
スデータの左または右のシフトとしてみることができる
ことがわかった。これは第６図に示されており、各グラ
フは、配列320における列の数の関数としてプロットさ
れたモジュラス配列320の水平方向の行におけるモジュ
ラス値である。各グラフは位相エンコードの量の差によ
りわずかに異なるが、配列320の同じ列数で生ずべき有
意のピークを有している。これは、第１の行（ｙ＝１）
のグラフにおいてピーク327および328を通る点線325お
よび326により示されている。第２の行（ｙ＝２）のグ
ラフにおける対応するピーク327′および328′は、点線
325および326の左側へシフトされ、最後の行（ｙ＝25
6）における対応するピーク327″および328″は右側に
シフトされている。モジュラス配列320の残りの509行の
検査により、被験者のビュー間の動きにより引き起こさ
れる量を変化させる同様のシフトが明らかになった。
間の動きはモジュラス配列320の各行におけるモジュラ
スデータの左または右のシフトとしてみることができる
ことがわかった。これは第６図に示されており、各グラ
フは、配列320における列の数の関数としてプロットさ
れたモジュラス配列320の水平方向の行におけるモジュ
ラス値である。各グラフは位相エンコードの量の差によ
りわずかに異なるが、配列320の同じ列数で生ずべき有
意のピークを有している。これは、第１の行（ｙ＝１）
のグラフにおいてピーク327および328を通る点線325お
よび326により示されている。第２の行（ｙ＝２）のグ
ラフにおける対応するピーク327′および328′は、点線
325および326の左側へシフトされ、最後の行（ｙ＝25
6）における対応するピーク327″および328″は右側に
シフトされている。モジュラス配列320の残りの509行の
検査により、被験者のビュー間の動きにより引き起こさ
れる量を変化させる同様のシフトが明らかになった。
プロセスにおける次の工程は、モジュラスデータの各
行を基準の行と相関させるようにシフトさせなければな
らない量Ｓを定める工程である。この相互相関は数多く
の方法で行なうことができる。好ましい実施例において
は、モジュラス配列320における基準の行（Mr）が選択
され、その他の255の行Myのそれぞれと相互相関され
る。これは、各行をその要素と基準行Myの対応する要素
との積の和を最大にするために左または右へどのくらい
シフトさせなければならないかを定めることにより行な
われる。
行を基準の行と相関させるようにシフトさせなければな
らない量Ｓを定める工程である。この相互相関は数多く
の方法で行なうことができる。好ましい実施例において
は、モジュラス配列320における基準の行（Mr）が選択
され、その他の255の行Myのそれぞれと相互相関され
る。これは、各行をその要素と基準行Myの対応する要素
との積の和を最大にするために左または右へどのくらい
シフトさせなければならないかを定めることにより行な
われる。
即ち、次の式で計算され、記憶される。
行Myのデータは次に、一の位置がシフトされ、プロセ
スが繰り返される。これらの計算は、−32の位置と＋32
の位置との間でシフトされるMyに関して行なわれるが、
これらは、より大きな変位に関して必要があれば、延長
することができる。これら64の計算により得られた代表
的な相関曲線のプロットが第７図に示されている。この
代表的な曲線におけるピークは、モジュラスデータMyが
数位置左へシフトされるときに生ずることがわかる。従
って、補正値Syは補正曲線においてピークを得るのに必
要なシフトの数を求めることにより定められる。シフト
補正値Syは、モジュラス配列320の各行（ｙ＝１乃至25
6）に対して算出され、、1x256要素シフト補正配列330
に記憶される。モジュラス配列320の各行を相関させる
他の数多くの方法がある。
スが繰り返される。これらの計算は、−32の位置と＋32
の位置との間でシフトされるMyに関して行なわれるが、
これらは、より大きな変位に関して必要があれば、延長
することができる。これら64の計算により得られた代表
的な相関曲線のプロットが第７図に示されている。この
代表的な曲線におけるピークは、モジュラスデータMyが
数位置左へシフトされるときに生ずることがわかる。従
って、補正値Syは補正曲線においてピークを得るのに必
要なシフトの数を求めることにより定められる。シフト
補正値Syは、モジュラス配列320の各行（ｙ＝１乃至25
6）に対して算出され、、1x256要素シフト補正配列330
に記憶される。モジュラス配列320の各行を相関させる
他の数多くの方法がある。
ｘ軸におけるビュー間の動きは、相関値Ｓをモジュラ
ス配列320に直接印加し、かつ、この補正されたNMRデー
タから画像を再構成することにより、著しく有意に減少
させることができる。これは、モジュラス320の各列の
データを、シフト補正配列330の対応する要素により示
される量だけシフトさせることにより行なわれる。次
に、Ｉ′およびＱ′ハイブリッド空間配列312および313
の値は、補正されたモジュラス値と各要素に関する公知
の位相角を使用して算出される。次に、画像を、上記し
たように補正されたＩ′およびＱ′ハイブリッド空間配
列312と313から通常の態様で再構成することができる。
ス配列320に直接印加し、かつ、この補正されたNMRデー
タから画像を再構成することにより、著しく有意に減少
させることができる。これは、モジュラス320の各列の
データを、シフト補正配列330の対応する要素により示
される量だけシフトさせることにより行なわれる。次
に、Ｉ′およびＱ′ハイブリッド空間配列312および313
の値は、補正されたモジュラス値と各要素に関する公知
の位相角を使用して算出される。次に、画像を、上記し
たように補正されたＩ′およびＱ′ハイブリッド空間配
列312と313から通常の態様で再構成することができる。
上記した補正手順は画像の質を有意に向上させるが、
別の改良を行なうことができる。シフト補正Ｓが行なわ
れると、少量の位相エラーがNMRデータセットに導入さ
れる。これは、捕捉窓におけるエコー信号の非対称の結
果としていずれかのNMRシステムにおいて生ずる位相の
ロールオーバ（rollover）による。Ｉ′およびＱ′ハイ
ブリッド配列312および313の各列の要素により表わされ
る信号は、同じ量のロールオーバ位相を含み、ロールオ
ーバ位相の量は、配列がその列（ｘ＝１乃至256）を介
して左から右へ移行されるときに、ロールオーバ速度Kp
で直線的に変化する。かくして、行のデータが左から右
へシフトされて上記したＳ補正を行なうと、データはも
との列とは異なる位相値をもつ列へ移行する。このロー
ルオーバ位相は補正することができ、データがシフトさ
れた量の関数である。
別の改良を行なうことができる。シフト補正Ｓが行なわ
れると、少量の位相エラーがNMRデータセットに導入さ
れる。これは、捕捉窓におけるエコー信号の非対称の結
果としていずれかのNMRシステムにおいて生ずる位相の
ロールオーバ（rollover）による。Ｉ′およびＱ′ハイ
ブリッド配列312および313の各列の要素により表わされ
る信号は、同じ量のロールオーバ位相を含み、ロールオ
ーバ位相の量は、配列がその列（ｘ＝１乃至256）を介
して左から右へ移行されるときに、ロールオーバ速度Kp
で直線的に変化する。かくして、行のデータが左から右
へシフトされて上記したＳ補正を行なうと、データはも
との列とは異なる位相値をもつ列へ移行する。このロー
ルオーバ位相は補正することができ、データがシフトさ
れた量の関数である。
ΦＲ＝KR ＊Ｓ ハイブリッド−スペースにおける各列のロールバック
（rollback）補正値を算出して、1x256要素ロールバッ
ク補正配列331を得ることができる。配列331の各要素
は、Ｉ′およびＱ′ハイブリッド空間配列312および313
の対応する行の全ての要素に対して行なわなければなら
ない位相補正を示す。これらの位相補正が行なわれる態
様を、以下、詳細に説明する。
（rollback）補正値を算出して、1x256要素ロールバッ
ク補正配列331を得ることができる。配列331の各要素
は、Ｉ′およびＱ′ハイブリッド空間配列312および313
の対応する行の全ての要素に対して行なわなければなら
ない位相補正を示す。これらの位相補正が行なわれる態
様を、以下、詳細に説明する。
このようにして行なわれる補正は、読取りｘ軸に沿っ
たビュー間の動きを説明するものである。以下に詳細に
説明するように、同様の補正を、画像信号と同じパルス
シーケンスにありかつｙ軸読取り傾向パルスの存在下で
得られる特定のナビゲータ信号を使用することにより位
相エンコードｙ軸に沿って行なうことができる。
たビュー間の動きを説明するものである。以下に詳細に
説明するように、同様の補正を、画像信号と同じパルス
シーケンスにありかつｙ軸読取り傾向パルスの存在下で
得られる特定のナビゲータ信号を使用することにより位
相エンコードｙ軸に沿って行なうことができる。
上記補正は、ビュー内の動きまたはフローによるNMR
データの位相エラーを説明するものではない。かかるエ
ラーは、スピンがパルスシーケンスの際に動いているの
で生ずる。本発明によれば、これらの位相エラーはｋス
ペースまたはハイブリッド空間NMRデータセットにおい
て検出可能であることがわかった。
データの位相エラーを説明するものではない。かかるエ
ラーは、スピンがパルスシーケンスの際に動いているの
で生ずる。本発明によれば、これらの位相エラーはｋス
ペースまたはハイブリッド空間NMRデータセットにおい
て検出可能であることがわかった。
第５および８図について説明すると、手順は、Ｉ′お
よびＱ′ハイブリッド空間配列312および313で再び開始
する。このデータセットは、256のサンプル時間のそれ
ぞれにおいてかつ256のビューのそれぞれにおいて、得
られたNMR信号の位相Φを算出するのに使用される。256
x256の要素の位相配列が得られ、各要素は Φxy＝TAN-1（Ｑ′xy/I′xy） なる式に従って算出される値を有する。
よびＱ′ハイブリッド空間配列312および313で再び開始
する。このデータセットは、256のサンプル時間のそれ
ぞれにおいてかつ256のビューのそれぞれにおいて、得
られたNMR信号の位相Φを算出するのに使用される。256
x256の要素の位相配列が得られ、各要素は Φxy＝TAN-1（Ｑ′xy/I′xy） なる式に従って算出される値を有する。
本発明によれば、算出された位相Φは、位相配列335
のいずれかの列（ｙ＝１乃至256）に沿って同じ値を有
するべきであることがわかった。これは、データの３つ
の列に関する算出された位相Φが行の数（ｘ＝１乃至25
6）の関数としてプロットされている第8a図にグラフ図
示されている。位相エンコード傾斜なしに得られる所定
のNMRデータセット（即ち、ナビゲータ信号）に関して
は、これらのプロットは、位相エラーがなければ実質上
同じとなる。算出された位相Φがいずれかの列において
異なる範囲で、この差は補正されるべき位相エラーを表
わす。これは、第8a図の位相プロットの２つが中央領域
上の値の違いを明らかにするように互いに重畳されてい
る第8b図にグラフ図示されている。これらの相違は、矢
印Φ１およびΦ２により示されている。
のいずれかの列（ｙ＝１乃至256）に沿って同じ値を有
するべきであることがわかった。これは、データの３つ
の列に関する算出された位相Φが行の数（ｘ＝１乃至25
6）の関数としてプロットされている第8a図にグラフ図
示されている。位相エンコード傾斜なしに得られる所定
のNMRデータセット（即ち、ナビゲータ信号）に関して
は、これらのプロットは、位相エラーがなければ実質上
同じとなる。算出された位相Φがいずれかの列において
異なる範囲で、この差は補正されるべき位相エラーを表
わす。これは、第8a図の位相プロットの２つが中央領域
上の値の違いを明らかにするように互いに重畳されてい
る第8b図にグラフ図示されている。これらの相違は、矢
印Φ１およびΦ２により示されている。
従って、位相エラーを補正するために、256x256の要
素位相補正配列337を得る。これは、Φ配列335の位相デ
ータの１つの行（ｙ＝１）を基準として確立し、かつ、
その要素のうちの１つの値とΦ配列335の他の行（ｙ＝
２乃至256）のそれぞれにおける同じ要素との間の差を
求めることにより行なわれる。これは、基準の行（ｙ＝
１）の各要素（ｘ＝１乃至256）に関して繰り返され、
算出された差の値（△Φｐ）は位相補正配列337におけ
る対応する場所に記憶される。かくして、位相補正配列
337の各値は、NMRデータセットの各要素の位相が補正さ
れるべき量を示す。これは、任意の方向（ｘ、ｙまたは
ｚ）のビュー内の動きを補正する。この補正が実際に行
なわれる態様を以下に詳細に説明する。
素位相補正配列337を得る。これは、Φ配列335の位相デ
ータの１つの行（ｙ＝１）を基準として確立し、かつ、
その要素のうちの１つの値とΦ配列335の他の行（ｙ＝
２乃至256）のそれぞれにおける同じ要素との間の差を
求めることにより行なわれる。これは、基準の行（ｙ＝
１）の各要素（ｘ＝１乃至256）に関して繰り返され、
算出された差の値（△Φｐ）は位相補正配列337におけ
る対応する場所に記憶される。かくして、位相補正配列
337の各値は、NMRデータセットの各要素の位相が補正さ
れるべき量を示す。これは、任意の方向（ｘ、ｙまたは
ｚ）のビュー内の動きを補正する。この補正が実際に行
なわれる態様を以下に詳細に説明する。
別々の位相補正値△Φｐが、好ましいい実施例におけ
る配列337の256x256の要素のそれぞれに関して算出され
るが、より厳密でない方法も使用することができるもの
である。ビュー内の動きがビューのｘ軸の場の小さなセ
グメントのみにおいて生ずることがわかっている場合に
は、補正値△Φｐの算出は、このセグメントに限定する
ことができる。更にまた、ビュー内の動きがｘ軸セグメ
ント全体で均一である場合には、１つの値△Φｐがセグ
メント全体の補正として十分であると考えられる。これ
らの補正が、得られたNMRデータセットに遡及的に印加
されるので、このような補正変量はオペレータの制御下
にあり、放射線学者は最少時間で必要とする画像を得る
ようにかかる補正を取り扱うことができる。
る配列337の256x256の要素のそれぞれに関して算出され
るが、より厳密でない方法も使用することができるもの
である。ビュー内の動きがビューのｘ軸の場の小さなセ
グメントのみにおいて生ずることがわかっている場合に
は、補正値△Φｐの算出は、このセグメントに限定する
ことができる。更にまた、ビュー内の動きがｘ軸セグメ
ント全体で均一である場合には、１つの値△Φｐがセグ
メント全体の補正として十分であると考えられる。これ
らの補正が、得られたNMRデータセットに遡及的に印加
されるので、このような補正変量はオペレータの制御下
にあり、放射線学者は最少時間で必要とする画像を得る
ようにかかる補正を取り扱うことができる。
実施しようとする位相の補正を算出する場合には、動
いているスピンと静止しているスピンの双方が測定され
た位相値に寄与しているかどうかを検討しなけばならな
い。全てのスピンが動いている場合には、補正はそれ以
上必要ではない。しかしながら、静止スピンが信号に実
質上寄与している場合には、位相補正値を更に正確にす
ることができる。
いているスピンと静止しているスピンの双方が測定され
た位相値に寄与しているかどうかを検討しなけばならな
い。全てのスピンが動いている場合には、補正はそれ以
上必要ではない。しかしながら、静止スピンが信号に実
質上寄与している場合には、位相補正値を更に正確にす
ることができる。
静止スピンと動いているスピンの双方によって得られ
たNMR信号要素の影響が第10図に示されている。このプ
ロットの店は、ハイブリッド空間のデータセット312と3
13の１つの列における256のデータサンプルに関する
Ｉ′およびＱ′を表わす。これらの点は、中心402を有
する点線401により示される円を画定している。動きが
存在しない場合には、このリングの全ての点は１つの場
所に密集するものと考えられる。これに対して、全ての
スピンが運動している場合には、リング401が形成され
るが、その中心402は原点（Ｑ′＝０、Ｉ′＝０）にな
るものと考えられる。図示に列においては、静止スピン
による信号要素は、原点から中心402を相殺するベクト
ルＡにより表わされる。動いているスピンによる信号要
素はベクトルＢにより表わされ、その大きさが円401の
大きさを定める。上記した位相配列335における値
（Φ）は、組み合わされた静止しているスピンと動いて
いるスピンの位相角を示す。従って、ビュー内の動きに
関して一層正確な補正を行なうためには、位相配列335
における値を変えて、動いているスピンだけの位相Φ′
を示すようにすべきである。
たNMR信号要素の影響が第10図に示されている。このプ
ロットの店は、ハイブリッド空間のデータセット312と3
13の１つの列における256のデータサンプルに関する
Ｉ′およびＱ′を表わす。これらの点は、中心402を有
する点線401により示される円を画定している。動きが
存在しない場合には、このリングの全ての点は１つの場
所に密集するものと考えられる。これに対して、全ての
スピンが運動している場合には、リング401が形成され
るが、その中心402は原点（Ｑ′＝０、Ｉ′＝０）にな
るものと考えられる。図示に列においては、静止スピン
による信号要素は、原点から中心402を相殺するベクト
ルＡにより表わされる。動いているスピンによる信号要
素はベクトルＢにより表わされ、その大きさが円401の
大きさを定める。上記した位相配列335における値
（Φ）は、組み合わされた静止しているスピンと動いて
いるスピンの位相角を示す。従って、ビュー内の動きに
関して一層正確な補正を行なうためには、位相配列335
における値を変えて、動いているスピンだけの位相Φ′
を示すようにすべきである。
位相配列の値のこの変更は、一回に１つの列に対して
行なわれる。先づ、ハイブリッド空間配列312と313の列
における256の点が、円401の中心402を定める曲線適合
プログラム（curve fitting program）に印加される。
次に、中心402の座標値がそれぞれのハイブリッド空間
配列312および313の列の値から減算される。これらの変
更された値は次に、変更された位相配列335を得るのに
使用され、配列335は次に、上記したように、より正確
な位相補正配列337を得るのに使用される。
行なわれる。先づ、ハイブリッド空間配列312と313の列
における256の点が、円401の中心402を定める曲線適合
プログラム（curve fitting program）に印加される。
次に、中心402の座標値がそれぞれのハイブリッド空間
配列312および313の列の値から減算される。これらの変
更された値は次に、変更された位相配列335を得るのに
使用され、配列335は次に、上記したように、より正確
な位相補正配列337を得るのに使用される。
上記した位相エラー検出法は、ナビゲータNMR信号か
ら得られるデータから引き出されるハイブリッド空間位
相配列に印加される場合には十分に作用するが、NMR画
像データセット自体を使用した、より厳密でない位相エ
ラー検出法も可能である。例えば、Ｉ配列310とＱ配列3
11を、ｋスペースにおける256x256の位相配列を算出す
るのに使用することができる。この配列の位相値はその
外側の境界においては有効ではないかもしれないが、NM
Rエコー信号305のピークがサンプリングされる中央の列
（ｘ＝128）における位相情報は、通常はあいまいでは
ない。この列における１つの要素が基準として選択さ
れ、他の全ての値はこれと比較されて、1x256の要素の
位相補正配列を得る。これらの補正値△Φｐは、以下に
説明するように、NMRデータセットに印加される。
ら得られるデータから引き出されるハイブリッド空間位
相配列に印加される場合には十分に作用するが、NMR画
像データセット自体を使用した、より厳密でない位相エ
ラー検出法も可能である。例えば、Ｉ配列310とＱ配列3
11を、ｋスペースにおける256x256の位相配列を算出す
るのに使用することができる。この配列の位相値はその
外側の境界においては有効ではないかもしれないが、NM
Rエコー信号305のピークがサンプリングされる中央の列
（ｘ＝128）における位相情報は、通常はあいまいでは
ない。この列における１つの要素が基準として選択さ
れ、他の全ての値はこれと比較されて、1x256の要素の
位相補正配列を得る。これらの補正値△Φｐは、以下に
説明するように、NMRデータセットに印加される。
本発明に従って算出される補正の全ては、ｋスペース
におけるNMR生画像データセットＩおよびＱに対して行
なうことができる。Ｋスペースにおいては、補正の全て
は、各NMR信号サンプル（Sxy＝Ixy＋jQxy）の位相の回
転として実行される。かくして、補正されたNMRデータ
セットＳ′xyは、次のように算出することができる。
におけるNMR生画像データセットＩおよびＱに対して行
なうことができる。Ｋスペースにおいては、補正の全て
は、各NMR信号サンプル（Sxy＝Ixy＋jQxy）の位相の回
転として実行される。かくして、補正されたNMRデータ
セットＳ′xyは、次のように算出することができる。
Ｓ′xy＝ｅｉ△Φ TSxy （６） この回転は、次式に従ってＩおよびＱ配列310および3
11において実行される。
11において実行される。
Ixy（補正）＝Ixycos△ΦＴ−Qxysin△ΦＴ Qxy（補正）＝Ixysin△ΦＴ＋Qxycos△ΦＴ 位相の変化△ΦＴは、上記した補正の全てを行なうの
に必要な位相の変化の算術合計である。特に、全位相補
正△ΦＴは、次のようにして算出される。
に必要な位相の変化の算術合計である。特に、全位相補
正△ΦＴは、次のようにして算出される。
△ΦＴ＝−（△ΦＲ＋Ｋ＊△Φｐ＋△Φｘ＋△
Φｙ） ・・・（７） この式は、配列331（第５図）からのロールバック補
正△ΦＲと配列337（第５図）からの位相補正△Φｐと
を含む。しかしながら、位相補正△Φｐには、画像NMR
信号と位相シフト補正を定めるのに使用されるナビゲー
タNMR信号との間の位相シフトの差を考慮するために
は、変換因子Ｋを掛ける。画像NMRデータセットが位相
補正を算出するために使用される場合には、この変換因
子は「１」である。そうでなければ、Ｋの価は、（印加
された位相エンコード傾斜を有する）画像データにおい
て得られる位相シフトとナビゲータデータにおいて得ら
れる位相シフトを比較することにより測定される。ある
いは、Ｋの値は計算することができる。
Φｙ） ・・・（７） この式は、配列331（第５図）からのロールバック補
正△ΦＲと配列337（第５図）からの位相補正△Φｐと
を含む。しかしながら、位相補正△Φｐには、画像NMR
信号と位相シフト補正を定めるのに使用されるナビゲー
タNMR信号との間の位相シフトの差を考慮するために
は、変換因子Ｋを掛ける。画像NMRデータセットが位相
補正を算出するために使用される場合には、この変換因
子は「１」である。そうでなければ、Ｋの価は、（印加
された位相エンコード傾斜を有する）画像データにおい
て得られる位相シフトとナビゲータデータにおいて得ら
れる位相シフトを比較することにより測定される。ある
いは、Ｋの値は計算することができる。
位相回転△Φｘと△Φｙは、それぞれのｘおよびｙ軸
に沿ったビュー間の動きおよびフローの影響の補正に供
される。これらの位相の補正は、シフト補正配列330
（第５図）におけるシフト値Ｓから算出することができ
る。
に沿ったビュー間の動きおよびフローの影響の補正に供
される。これらの位相の補正は、シフト補正配列330
（第５図）におけるシフト値Ｓから算出することができ
る。
△Φｘ＝Sx＊（ｘ−（Nx−１）/2）＊２π/N
x （９） ここで、Sx＝配列330からのシフト補正 ｘ＝サンプル番号（即ち、０乃至255） Xx＝読取りの際のサンプルの全数（256） △Φｙ＝Sy＊（ｙ−（Ny−１）/2）＊２π/Ny （10） ここで、Sy＝ｙ軸磁界傾斜の存在下で得られるナビゲ
ータ信号から算出されたシフト補正 ｙ＝位相エンコードビューの数（０乃至25
5） Ny＝位相エンコードビューの全数（256） 全位相補正△ΦＴは、これらの配列における各ｘおよ
びｙ位置に関して異なるので、補正はNMR画像データ配
列ＩおよびＱの各要素に関して異なるものである。
x （９） ここで、Sx＝配列330からのシフト補正 ｘ＝サンプル番号（即ち、０乃至255） Xx＝読取りの際のサンプルの全数（256） △Φｙ＝Sy＊（ｙ−（Ny−１）/2）＊２π/Ny （10） ここで、Sy＝ｙ軸磁界傾斜の存在下で得られるナビゲ
ータ信号から算出されたシフト補正 ｙ＝位相エンコードビューの数（０乃至25
5） Ny＝位相エンコードビューの全数（256） 全位相補正△ΦＴは、これらの配列における各ｘおよ
びｙ位置に関して異なるので、補正はNMR画像データ配
列ＩおよびＱの各要素に関して異なるものである。
上記したように、本発明の補正方法は、所望の画像を
形成するために得られたNMRデータセットに適用され
る。この同じ画像データセットは、それに適用されるべ
き補正値を引き出すのに使用することができるが、別の
手順は、補正値を一層正確に引き出すことができる同じ
獲得走査において別のNMRデータを得ようとするもので
ある。この別のNMRデータセットは、各パルスシーケン
スにおいて１つ以上の「ナビゲータ」NMR信号を獲得す
ることにより得られる。これらのナビゲータNMR信号の
主たる特徴は、増大する位相エンコード傾斜の適用を受
けないことである。ある場合には、一定の位相エンコー
ド傾斜を使用して２次元検査情報を引き出すことができ
る。
形成するために得られたNMRデータセットに適用され
る。この同じ画像データセットは、それに適用されるべ
き補正値を引き出すのに使用することができるが、別の
手順は、補正値を一層正確に引き出すことができる同じ
獲得走査において別のNMRデータを得ようとするもので
ある。この別のNMRデータセットは、各パルスシーケン
スにおいて１つ以上の「ナビゲータ」NMR信号を獲得す
ることにより得られる。これらのナビゲータNMR信号の
主たる特徴は、増大する位相エンコード傾斜の適用を受
けないことである。ある場合には、一定の位相エンコー
ド傾斜を使用して２次元検査情報を引き出すことができ
る。
ナビゲータパルスシーケンスが第９図に示されてい
る。第３図の従来のパルスシーケンスの場合のように、
スピンはスライス選択（slice select）傾斜パルス301
および302の存在の下で90゜選択性RF励起パルス300によ
り励起され、時間間隔TE1/2の後に、スピンはスライス
選択励起パルス304の存在の下で180゜選択性RF励起パル
ス303を受ける。しかしながら、位相エンコード傾斜は
印加されず、間隔TE1において、NMRエコー信号340はｘ
軸読取り傾斜パルス306の存在の下で得られる。次に、
第２の180゜RF励起パルス341がスライス選択傾斜パルス
傾斜パルス342の存在の下で得られ、ｙ軸位相エンコー
ドパルス307が次に印加される。TE2で形成される得られ
たNMRエコー信号305は、読取り傾斜パルスの存在下で獲
得され、上記したようにNMR画像データセットを形成す
る。
る。第３図の従来のパルスシーケンスの場合のように、
スピンはスライス選択（slice select）傾斜パルス301
および302の存在の下で90゜選択性RF励起パルス300によ
り励起され、時間間隔TE1/2の後に、スピンはスライス
選択励起パルス304の存在の下で180゜選択性RF励起パル
ス303を受ける。しかしながら、位相エンコード傾斜は
印加されず、間隔TE1において、NMRエコー信号340はｘ
軸読取り傾斜パルス306の存在の下で得られる。次に、
第２の180゜RF励起パルス341がスライス選択傾斜パルス
傾斜パルス342の存在の下で得られ、ｙ軸位相エンコー
ドパルス307が次に印加される。TE2で形成される得られ
たNMRエコー信号305は、読取り傾斜パルスの存在下で獲
得され、上記したようにNMR画像データセットを形成す
る。
NMRナビゲータ信号340を得ることにより形成されるNM
Rデータセットは、同時に獲得されるNMRデータセットと
実質上同じ動きの影響を受ける。しかしながら、ナビゲ
ータ信号340は位相エンコードされないので、ナヒゲー
タNMR信号340の大きさはビューの場の末端では有意に減
少することはない。従って、補正値は、NMRデータセッ
トよりもNMRナビゲータ信号データセットを使用して、
より容易に算出することができる。かくして、上記した
補正値は、得られたNMRナビゲータ信号データセットを
使用することにより定められ、これらの補正値は次に、
NMR画像データセットに印加される。補正されたNMR画像
データセットは次に、画像を再構成するのに使用され
る。
Rデータセットは、同時に獲得されるNMRデータセットと
実質上同じ動きの影響を受ける。しかしながら、ナビゲ
ータ信号340は位相エンコードされないので、ナヒゲー
タNMR信号340の大きさはビューの場の末端では有意に減
少することはない。従って、補正値は、NMRデータセッ
トよりもNMRナビゲータ信号データセットを使用して、
より容易に算出することができる。かくして、上記した
補正値は、得られたNMRナビゲータ信号データセットを
使用することにより定められ、これらの補正値は次に、
NMR画像データセットに印加される。補正されたNMR画像
データセットは次に、画像を再構成するのに使用され
る。
第５図について再び説明すると、NMRナビゲータ信号
データセットは、読取り傾斜方向に沿って先づ変換さ
れ、ハイブリッド−スペースＩ′およびＱ′配列312お
よび313を得る。このデータは、次に、シフト補正配列3
30、ロールバック補正配列331および位相補正配列337を
得るために上記したようにして使用される。これらの補
正値は、上記したようにNMR画像データセット310および
311（第４図）に印加され、補正されたNMR画像データセ
ットは通常の態様で処理されて、補正された画像配列31
6（第４図）を得る。
データセットは、読取り傾斜方向に沿って先づ変換さ
れ、ハイブリッド−スペースＩ′およびＱ′配列312お
よび313を得る。このデータは、次に、シフト補正配列3
30、ロールバック補正配列331および位相補正配列337を
得るために上記したようにして使用される。これらの補
正値は、上記したようにNMR画像データセット310および
311（第４図）に印加され、補正されたNMR画像データセ
ットは通常の態様で処理されて、補正された画像配列31
6（第４図）を得る。
シフト補正Ｓは、読取り傾斜の方向のビュー間の動き
を補正する。従って、第９図におけるNMRナビゲータ信
号340は、ｘ軸に沿って配向される読取り傾斜パルスの
存在下で得られ、シフト補正がｘ軸に沿った動きを補償
する。あるいは、NMRナビゲータ信号340はまた、位相エ
ンコード即ち点線343で示すようにｙ軸に沿って配向さ
れる読取り傾斜パルスの存在下において得ることができ
る。あるいはまた、パルスシーケンスは２つのNMRナビ
ゲータ信号を得るように変えることができ、一方の信号
はｘ軸読取り傾斜パルスの際に得られ、他方はｙ軸読取
り傾斜パルスの存在下で得られる。次に、ナビゲータ信
号のNMRデータセットのいずれか一方は、位相補正配列3
37（第５図）を得るのに使用することができ、双方のナ
ビゲータ信号NMRデータセットは、対応するシフト補正
配列330を得るのに使用される。ロールバック補正配列3
31は、位相エンコード方向ｙにおいて行なわれるシフト
補正には必ずしも必要とされない。ｘおよびｙシフト補
正は双方とも、ハイブリッド空間において行なうことが
でき、あるいはこれらは上記したようにｋスペースにお
けるNMR画像データセットに対して行なわれる位相角補
正に変えることもできる。
を補正する。従って、第９図におけるNMRナビゲータ信
号340は、ｘ軸に沿って配向される読取り傾斜パルスの
存在下で得られ、シフト補正がｘ軸に沿った動きを補償
する。あるいは、NMRナビゲータ信号340はまた、位相エ
ンコード即ち点線343で示すようにｙ軸に沿って配向さ
れる読取り傾斜パルスの存在下において得ることができ
る。あるいはまた、パルスシーケンスは２つのNMRナビ
ゲータ信号を得るように変えることができ、一方の信号
はｘ軸読取り傾斜パルスの際に得られ、他方はｙ軸読取
り傾斜パルスの存在下で得られる。次に、ナビゲータ信
号のNMRデータセットのいずれか一方は、位相補正配列3
37（第５図）を得るのに使用することができ、双方のナ
ビゲータ信号NMRデータセットは、対応するシフト補正
配列330を得るのに使用される。ロールバック補正配列3
31は、位相エンコード方向ｙにおいて行なわれるシフト
補正には必ずしも必要とされない。ｘおよびｙシフト補
正は双方とも、ハイブリッド空間において行なうことが
でき、あるいはこれらは上記したようにｋスペースにお
けるNMR画像データセットに対して行なわれる位相角補
正に変えることもできる。
２次元シフト補正データはまた、読取り傾斜の印加の
際に得られる単一のナビゲータNMR信号を使用して得る
ことができる。上記したように、ナビゲータNMR信号の
大きさは、周波数エンコード方向（ｘ）に沿って補正値
Ｓを生ずる。しかしながら、このナビゲータNMR信号の
位相は、位相エンコード方向（ｙ）に沿った補正値を次
式に従って算出するのに使用することができる。
際に得られる単一のナビゲータNMR信号を使用して得る
ことができる。上記したように、ナビゲータNMR信号の
大きさは、周波数エンコード方向（ｘ）に沿って補正値
Ｓを生ずる。しかしながら、このナビゲータNMR信号の
位相は、位相エンコード方向（ｙ）に沿った補正値を次
式に従って算出するのに使用することができる。
ここで、△Φpyは測定された位相シフトであり、Ayは
印加された位相エンコード傾斜の振幅であり、Nyは位相
エンコード増分（即ち、ビュー）の数である。
印加された位相エンコード傾斜の振幅であり、Nyは位相
エンコード増分（即ち、ビュー）の数である。
従って、ｙ方向に関して上記式（10）において使用す
る補正値は、Nyが256であるときに次式によって与えら
れる。
る補正値は、Nyが256であるときに次式によって与えら
れる。
ここで、ｊはビューの数である。
ナビゲータNMR信号は、好ましい実施例においてはエ
コー信号であるが、これは必要条件ではない。ナビゲー
タNMR信号はまた、傾斜リコール（recalled）信号とし
てまたは３次元ゲータ獲得パルスシーケンスの結果とし
て得ることもできる。
コー信号であるが、これは必要条件ではない。ナビゲー
タNMR信号はまた、傾斜リコール（recalled）信号とし
てまたは３次元ゲータ獲得パルスシーケンスの結果とし
て得ることもできる。
本発明の上記好ましい実施例は、ｘ軸読取り傾斜の方
向へビュー内の動きおよびビュー間の動きを補正するた
めに、メインコンピュータ101により実施されるフォー
トラン（Fortran）プログラムにより実行される。この
プログラムのリストが、添付書類Ａにおいて提供されて
いる。
向へビュー内の動きおよびビュー間の動きを補正するた
めに、メインコンピュータ101により実施されるフォー
トラン（Fortran）プログラムにより実行される。この
プログラムのリストが、添付書類Ａにおいて提供されて
いる。
本発明に従って引き出される補正値は画像の質を改良
するために遡及的に使用されるが、走査を変えるのにも
使用することができる。これは、ビュー間の動きを補正
するシフト値Ｓに特に当てはまる。即ち、各パルスシー
ケンスが実行されかつ生のNMRデータの列が画像配列310
および311に関して得られるので、データの列はハイブ
リッド空間［式（１）］に変換され、モジュラス値が算
出され［式（４）］、しかも相関がNMRデータの以前に
得られた列［式（５）］に関して行なわれる。得られる
シフト値Ｓは次に、次のパルスシーケンスが実行される
前にNMRシステムの作動条件を変えるのに使用すること
ができる。例えば、シフト値がｙ軸方向の動きを補正す
る場合には、送信周波数シンセサイザ200（第２図）に
より得られるRFキャリヤ信号の位相は、量−△Φｙによ
って変更される。同様に、スライス選択方向（ｚ軸）に
沿った動きに対するシフト補正は、送信周波数シンセサ
イザ200により得られるRFキャリヤの周波数を変えると
により行なうことができる。読取り方向（ｘ軸）に沿っ
た動きのシフト補正は、ｘ軸に沿ったビューの場の位置
を変えることにより行なうことができる。
するために遡及的に使用されるが、走査を変えるのにも
使用することができる。これは、ビュー間の動きを補正
するシフト値Ｓに特に当てはまる。即ち、各パルスシー
ケンスが実行されかつ生のNMRデータの列が画像配列310
および311に関して得られるので、データの列はハイブ
リッド空間［式（１）］に変換され、モジュラス値が算
出され［式（４）］、しかも相関がNMRデータの以前に
得られた列［式（５）］に関して行なわれる。得られる
シフト値Ｓは次に、次のパルスシーケンスが実行される
前にNMRシステムの作動条件を変えるのに使用すること
ができる。例えば、シフト値がｙ軸方向の動きを補正す
る場合には、送信周波数シンセサイザ200（第２図）に
より得られるRFキャリヤ信号の位相は、量−△Φｙによ
って変更される。同様に、スライス選択方向（ｚ軸）に
沿った動きに対するシフト補正は、送信周波数シンセサ
イザ200により得られるRFキャリヤの周波数を変えると
により行なうことができる。読取り方向（ｘ軸）に沿っ
た動きのシフト補正は、ｘ軸に沿ったビューの場の位置
を変えることにより行なうことができる。
本発明は、磁気共鳴脈管記録法に現在関連している問
題を解決するものである。更に、本発明は、磁気共鳴を
使用した量的組織特性に必要である。本発明は、フーリ
エ画像再構成（即ち、2DFTまたは3DFT）に限定されるも
のではなく、ライン走査およびその他の投影再構成とと
もに使用することができる。
題を解決するものである。更に、本発明は、磁気共鳴を
使用した量的組織特性に必要である。本発明は、フーリ
エ画像再構成（即ち、2DFTまたは3DFT）に限定されるも
のではなく、ライン走査およびその他の投影再構成とと
もに使用することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フエルムリー，ジヨエル ピー. アメリカ合衆国 55901 ミネソタ州, ローチエスター，３ド ストリート ノ ースウエスト 4444 (56)参考文献 特開 昭61−133850（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−20541（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) A61B 5/055
Claims (13)
- 【請求項１】極性磁界を発生する手段と、 磁性磁界を受ける核に交差磁化を形成するRF励起磁界を
発生する励起手段と、 交差磁化により得られるNMR信号を感知しかつNMR信号の
デジタル化された位相内（Ｉ）および直角（Ｑ）サンプ
ルを発生する受信機手段と、 第１の座標軸に沿った交差磁化された核の場所を示す第
１の位相要素をNMR信号に付与するように第１の磁界傾
斜を発生する第１の傾斜手段と、 第２の座標軸に沿った交差磁化された核の場所を示す第
２の位相要素をNMR信号に付与するように第２の磁界傾
斜を発生する第２の傾斜手段と、 励起手段と、第１及び第２の傾斜手段と、受信機手段と
に結合され、しかも第２の磁界傾斜が一連の離散値を介
してステップされる一連のパルスシーケンスが行なわれ
るとともに対応する一連のNMR信号が感知されかつNMRデ
ータセットを形成するようにデジタル化される走査を行
なうように作動するパルス制御手段と、 NMRデータセットを記憶しかつ （ａ）NMRデータセットをそのディメンションの１つに
沿ってフーリエ変換してハイブリッド空間データ配列
Ｉ′およびＱ′を形成し、 （ｂ）ハイブリッド空間データ配列Ｉ′およびＱ′にお
けるデータを使用して補正データ配列を形成し、 （ｃ）補正データ配列におけるデータをNMRデータセッ
トに印加して動きの影響を少なくし、かつ、 （ｄ）補正されたNMR画像データセットをフーリエ変換
して表示用の画像配列を形成する ことにより、記憶されたNMRデータセットから表示用の
画像配列を再構成するプロセッサ手段とを備えることを
特徴とするNMR装置。 - 【請求項２】補正データ配列はハイブリッド空間データ
配列Ｉ′およびＱ′における変換されたサンプリングNM
R信号の大きさを算出してモジュラス配列を得るととも
に、モジュラス配列の各行を相関させて補正データ配列
用の対応するシフト値を得ることにより形成されること
を特徴とする請求の範囲第１項に記載のNMR装置。 - 【請求項３】ロールバック補正データ配列が補正データ
配列における対応するシフト値とロールオーバ速度KRと
から得られ、ロールバック補正データ配列値は工程
（ｃ）においてNMR画像データセットを補正するように
印加されることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の
NMR装置。 - 【請求項４】補正データ配列はハイブリッド空間データ
配列Ｉ′およびＱ′における変換されたサンプリングNM
R信号の位相を算出して２次元位相配列を得るととも
に、位相配列の基準行の要素と位相配列の同じ列の要素
との間の位相差を測定して補正データ配列用の値を得る
ことにより得られることを特徴とする請求の範囲第１項
に記載のNMR装置。 - 【請求項５】第２の補正データ配列がハイブリッド空間
データ配列Ｉ′およびＱ′における変換されたサンプリ
ングNMR信号の位相を算出して２次元位相配列を得ると
ともに、位相配列の基準行の要素と位相配列の同じ列の
要素との間の位相差を測定して第２の補正データ配列用
の値を得ることにより得られることを特徴とする請求の
範囲第２項に記載のNMR装置。 - 【請求項６】走査において得られるNMRデータセット
は、前記２つの磁界傾斜の一方を受けたNMRナビゲータ
データと前記２つの磁界傾斜の双方を受けたNMR画像デ
ータとを含み、工程（ａ）および（ｂ）はNMRナビゲー
タデータを用いて行なわれ、工程（ｃ）はNMR画像デー
タに関して行なわれることを特徴とする請求の範囲第１
項に記載のNMR装置。 - 【請求項７】極性磁界を発生する手段と、 極性磁界を受ける核に交差磁化を形成するＲ、Ｆ励起磁
界を発生する励起手段と、 交差磁化により得られるNMR信号を感知しかつNMR信号の
デジタル化された位相内（Ｉ）および直角（Ｑ）サンプ
ルを発生する受信機手段と、 第１の座標軸に沿った交差磁化された核の場所を示す第
１の位相要素をNMR信号に付与するように第１の磁界傾
斜を発生する第１の傾斜手段と、 第２の座標軸に沿った交差磁化された核の場所を示す第
２の位相要素をNMR信号に付与するように第２の磁界傾
斜を発生する第２の傾斜手段と、 励起手段と、第１および第２の傾斜手段と、受信機手段
とに結合され、しかも第２の磁界傾斜が一連の離散値を
介してステップされる一連のパルスシーケンスが行なわ
れるとともに対応する一連のNMR信号が感知されかつNMR
データセットを形成するようにデジタル化される走査を
行なうように作動するパルス制御手段と、 NMRデータセットを記憶しかつ （ａ）NMRデータセットからデジタル化NMR信号の位相を
示す位相配列を形成し、 （ｂ）位相配列におけるデータを使用して補正データを
形成し、 （ｃ）補正データをNMRデータセットに印加して動きの
影響を少なくし、かつ、 （ｄ）補正されたNMR画像データセットをフーリエ変換
して画像配列を形成する ことにより、記憶されたNMRデータセットから表示用の
画像配列を再構成するプロセッサ手段とを備えることを
特徴とするNMR装置。 - 【請求項８】極性磁界を発生する手段と、 極性磁界を受ける核に交差磁化を形成するRF励起磁界を
発生する励起手段と、 交差磁化により得られるNMR信号を感知しかつNMR信号の
デジタル化された位相内（Ｉ）および直角（Ｑ）サンプ
ルを発生する受信機手段と、 第１の座標軸に沿った交差磁化された核の場所を示す第
１の位相要素をNMR信号に付与するように第１の磁界傾
斜を発生する第１の傾斜手段と、 第２の座標軸に沿った交差磁化された核の場所を示す第
２の位相要素をNMR信号に付与するように第２の磁界傾
斜を発生する第２の傾斜手段と、 励起手段と、第１および第２の傾斜手段と、受信機手段
とに結合され、しかも第２の磁界傾斜が一連の離散値を
介してステップされる一連のパルスシーケンスが行なわ
れるとともに対応する一連のNMR信号が感知されかつNMR
データセットを形成するようにデジタル化される走査を
行なうように作動するパルス制御手段と、 NMRデータセットを記憶しかつ （ａ）NMRデータセットからデジタル化NMR信号の位相を
示す位相配列を形成し、 （ｂ）位相配列における各値から静止スピンにより生ず
る位相素子を減算することにより変えられた位相を形成
し、 （ｃ）変えられた位相配列におけるデータを使用して補
正データを形成し、 （ｄ）補正データをNMRデータセットに印加して動きの
影響を少なくし、かつ、 （ｄ）補正されたNMR画像データセットを変換して画像
配列を形成することにより、記憶されたNMRデータセッ
トから表示用の画像配列を再構成するプロセッサ手段と
を備えることを特徴とするNMR装置。 - 【請求項９】静止スピンにより生ずる位相要素は位相配
列の各列に値を最適に適合させる円の中心を定めること
により算出されることを特徴とする請求の範囲第８項に
記載のNMR装置。 - 【請求項１０】NMRデータセットに関するフーリエ変換
を行うことによりNMR装置により得られたNMRデータセッ
トを変換して変換されたデータ配列を形成し、 変換されたデータ配列の各要素の大きさを算出して対応
するモジュラス配列を得るとともに、モジュラス配列の
各行を相関させて補正データ配列用の対応するシフト値
を得ることにより変換されたデータ配列におけるデータ
を使用して補正データ配列を形成し、 補正データ配列をNMR装置により得られたNMRデータセッ
トに印加して、得られるNMRデータセットにおける動き
により引き起こされるアーチファクトを低減させ、 補正されたNMRデータセットから画像配列を形成するこ
とを特徴とするNMR装置において走査を行って得られるN
MRデータセットから再構成されるNMR画像における動き
のアーチファクトを低減させる方法。 - 【請求項１１】変換されたデータ配列を形成するのに使
用されるNMRデータセットはナビゲータNMR信号から得ら
れ、画像を得るのに使用されるNMRデータセットはエコ
ーNMR信号から得られることを特徴とする請求の範囲第1
0項に記載の方法。 - 【請求項１２】NMR信号の非対称の補足による位相のロ
ールオーバの補正は、 補正データ配列におけるシフト値とロールオーバ速度KR
からロールバック補正のセットを測定し、 ロールバック補正のセットを使用してNMRデータセット
を補正することにより行なうことを特徴とする請求の範
囲第10項に記載の方法。 - 【請求項１３】第２の補正データ配列は 変換されたデータ配列の各要素の位相を算出して行と列
を有する２次元位相データの対応する要素を形成し、 位相データ配列の基準行の要素と位相データ配列の同じ
列の要素との間の位相差を測定することにより形成し、 補正されたNMRデータセットを第２の補正データ配列に
おけるデータを印加することにより更に補正して動きに
より引き起こされるアーチファクトを低減することによ
り形成することを特徴とする請求の範囲第10項に記載の
方法。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US27616888A | 1988-11-23 | 1988-11-23 | |
| US276,168 | 1988-11-23 | ||
| US365,632 | 1989-06-13 | ||
| US07/365,632 US4937526A (en) | 1988-11-23 | 1989-06-13 | Adaptive method for reducing motion and flow artifacts in NMR images |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04503314A JPH04503314A (ja) | 1992-06-18 |
| JP2974759B2 true JP2974759B2 (ja) | 1999-11-10 |
Family
ID=26957819
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2500655A Expired - Lifetime JP2974759B2 (ja) | 1988-11-23 | 1989-11-14 | Ｎｍｒ画像における動きアーチファクトの低減装置および方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4937526A (ja) |
| EP (1) | EP0445151B1 (ja) |
| JP (1) | JP2974759B2 (ja) |
| DE (1) | DE68927107T2 (ja) |
| WO (1) | WO1990005920A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006527851A (ja) * | 2003-06-18 | 2006-12-07 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 動き補償再構成技法 |
| JPWO2005023107A1 (ja) * | 2003-09-05 | 2007-11-01 | 株式会社日立メディコ | 磁気共鳴イメージング装置 |
Families Citing this family (78)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5254948A (en) * | 1988-04-01 | 1993-10-19 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for body motion corrective imaging |
| US5233301A (en) * | 1989-07-28 | 1993-08-03 | Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | High resolution/reduced slice width magnetic resonance imaging and spectroscopy by signal combination and use of minimum phase excitation pulses |
| US4982161A (en) * | 1989-08-24 | 1991-01-01 | North American Philips Corporation | Multimode magnetic resonance fast imaging method |
| US4994743A (en) * | 1989-10-27 | 1991-02-19 | General Electric Company | Method for monitoring respiration with acquired NMR data |
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