JP3104709B2 - Ｍｒイメージング装置 - Google Patents
Ｍｒイメージング装置Info
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- JP3104709B2 JP3104709B2 JP03032362A JP3236291A JP3104709B2 JP 3104709 B2 JP3104709 B2 JP 3104709B2 JP 03032362 A JP03032362 A JP 03032362A JP 3236291 A JP3236291 A JP 3236291A JP 3104709 B2 JP3104709 B2 JP 3104709B2
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- JP
- Japan
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- magnetic field
- gradient magnetic
- pulse
- phase encoding
- phase
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、核磁気共鳴（ＮＭ
Ｒ）を利用してイメージングを行うＭＲイメージング装
置に関する。
Ｒ）を利用してイメージングを行うＭＲイメージング装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＭＲイメージング装置では、被検体の特
定のスライス面を選択励起し、そのスライス面内の１軸
方向の位置情報をエコー信号の周波数に、他の軸方向の
位置情報をエコー信号の位相に、それぞれエンコード
し、受信したエコー信号を２次元フーリエ変換すること
により上記の２軸方向の位置情報をデコードして上記の
スライス面での断層像を得る。
定のスライス面を選択励起し、そのスライス面内の１軸
方向の位置情報をエコー信号の周波数に、他の軸方向の
位置情報をエコー信号の位相に、それぞれエンコード
し、受信したエコー信号を２次元フーリエ変換すること
により上記の２軸方向の位置情報をデコードして上記の
スライス面での断層像を得る。
【０００３】従来では位相エンコード量を等量ずつ変化
させ、その各々についてデータ列を得るようにしてい
る。すなわち、図４に示すように位相エンコード用傾斜
磁場Ｇｐを等量ずつ変化させ、その各々で発生したＮＭ
Ｒ信号を各時間毎にサンプリングして、その各々の位相
エンコード量ごとにデータ列を得る。
させ、その各々についてデータ列を得るようにしてい
る。すなわち、図４に示すように位相エンコード用傾斜
磁場Ｇｐを等量ずつ変化させ、その各々で発生したＮＭ
Ｒ信号を各時間毎にサンプリングして、その各々の位相
エンコード量ごとにデータ列を得る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＭＲイ
メージング装置の送受信系および傾斜磁場発生系の不安
定性により被検体から発する共鳴信号にしばしば位相の
乱れが生じ、この位相の乱れによって再構成画像に位相
ゴーストが現われ、画像の位相方向にアーティファクト
が生じるという問題がある。
メージング装置の送受信系および傾斜磁場発生系の不安
定性により被検体から発する共鳴信号にしばしば位相の
乱れが生じ、この位相の乱れによって再構成画像に位相
ゴーストが現われ、画像の位相方向にアーティファクト
が生じるという問題がある。
【０００５】この発明は、上記に鑑み、ＭＲイメージン
グ装置の送受信系および傾斜磁場発生系の不安定性に起
因する共鳴信号の位相の乱れによる再構成画像のアーテ
ィファクトを抑制するよう改善したＭＲイメージング装
置を提供することを目的とする。
グ装置の送受信系および傾斜磁場発生系の不安定性に起
因する共鳴信号の位相の乱れによる再構成画像のアーテ
ィファクトを抑制するよう改善したＭＲイメージング装
置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明によるＭＲイメージング装置においては、
静磁場を発生する手段と、該静磁場に重畳するよう互い
に直角なスライス選択用傾斜磁場、読み出し用傾斜磁場
および位相エンコード用傾斜磁場を発生する手段と、Ｒ
Ｆ送信手段と、ＲＦ受信手段と、これらを制御して、ス
ライス選択用傾斜磁場パルスを印加しながらＲＦパルス
を印加して被検体の特定スライス面を選択励起し、その
後発生するエコー信号に対して読み出し用傾斜磁場パル
スを印加することにより１軸方向の位置情報をエンコー
ドするとともに位相エンコード用傾斜磁場パルスを印加
することにより他の軸方向の位置情報をエンコードしな
がらエコー信号を受信する、励起・受信のシーケンス
を、位相エンコード量を変えて繰り返し、かつ該励起・
受信のシーケンスを、位相エンコード量の少ない部分で
１つの位相エンコード量につき複数回行なう制御手段
と、受信したエコー信号を２次元フーリエ変換すること
により上記の２軸方向の位置情報をデコードして上記の
スライス面での断層像を再構成する画像再構成手段とが
備えられることが特徴となっている。すなわち、位相エ
ンコード量を変えて行なう励起・受信のシーケンスを、
位相エンコード量の少ない部分では、同じ１つの位相エ
ンコード量につき複数回行なってデータ収集する。この
ように同じ１つの位相エンコード量について複数回のシ
ーケンスで得たデータを平均化することにより、共鳴信
号の位相乱れによる影響を軽減できる。すなわち、共鳴
信号の位相乱れによるアーティファクトは、収集した共
鳴信号データの、生データ空間上の中央付近、つまり位
相エンコード量の少ない部分で生じる位相乱れが大きく
寄与しているため、この部分の位相乱れの影響を軽減す
ることにより、アーティファクトの少ない再構成画像を
得ることができる。
め、この発明によるＭＲイメージング装置においては、
静磁場を発生する手段と、該静磁場に重畳するよう互い
に直角なスライス選択用傾斜磁場、読み出し用傾斜磁場
および位相エンコード用傾斜磁場を発生する手段と、Ｒ
Ｆ送信手段と、ＲＦ受信手段と、これらを制御して、ス
ライス選択用傾斜磁場パルスを印加しながらＲＦパルス
を印加して被検体の特定スライス面を選択励起し、その
後発生するエコー信号に対して読み出し用傾斜磁場パル
スを印加することにより１軸方向の位置情報をエンコー
ドするとともに位相エンコード用傾斜磁場パルスを印加
することにより他の軸方向の位置情報をエンコードしな
がらエコー信号を受信する、励起・受信のシーケンス
を、位相エンコード量を変えて繰り返し、かつ該励起・
受信のシーケンスを、位相エンコード量の少ない部分で
１つの位相エンコード量につき複数回行なう制御手段
と、受信したエコー信号を２次元フーリエ変換すること
により上記の２軸方向の位置情報をデコードして上記の
スライス面での断層像を再構成する画像再構成手段とが
備えられることが特徴となっている。すなわち、位相エ
ンコード量を変えて行なう励起・受信のシーケンスを、
位相エンコード量の少ない部分では、同じ１つの位相エ
ンコード量につき複数回行なってデータ収集する。この
ように同じ１つの位相エンコード量について複数回のシ
ーケンスで得たデータを平均化することにより、共鳴信
号の位相乱れによる影響を軽減できる。すなわち、共鳴
信号の位相乱れによるアーティファクトは、収集した共
鳴信号データの、生データ空間上の中央付近、つまり位
相エンコード量の少ない部分で生じる位相乱れが大きく
寄与しているため、この部分の位相乱れの影響を軽減す
ることにより、アーティファクトの少ない再構成画像を
得ることができる。
【０００７】
【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照しながら詳細に説明する。図１はこの発明の一実施例
にかかるＭＲイメージング装置を示すブロック図で、ま
ず、被検体１１に送信コイル１２と受信コイル１３とが
取り付けられ、これらが主マグネット１５及び傾斜コイ
ル１４により形成される静磁場及びそれに重畳して形成
される傾斜磁場内に配置される。傾斜コイル１４は、直
交３軸の各方向に磁場強度が傾斜している傾斜磁場をそ
れぞれ独立に発生することができるように構成されてい
る。直交３軸の傾斜磁場は、それぞれスライス選択用傾
斜磁場Ｇｓ、読み出し（周波数エンコード）用傾斜磁場
Ｇｒ、位相エンコード用傾斜磁場Ｇｐとする。傾斜コイ
ル１４には傾斜磁場Ｇｓ，Ｇｒ，Ｇｐの各電源２１、２
２、２３から電流が供給され、各方向の傾斜磁場が形成
される。傾斜コイル１４により所定の波形の各傾斜磁場
パルスが形成されるように、この傾斜磁場電源２１〜２
３の供給電流波形が傾斜磁場制御装置２４により制御さ
れている。
照しながら詳細に説明する。図１はこの発明の一実施例
にかかるＭＲイメージング装置を示すブロック図で、ま
ず、被検体１１に送信コイル１２と受信コイル１３とが
取り付けられ、これらが主マグネット１５及び傾斜コイ
ル１４により形成される静磁場及びそれに重畳して形成
される傾斜磁場内に配置される。傾斜コイル１４は、直
交３軸の各方向に磁場強度が傾斜している傾斜磁場をそ
れぞれ独立に発生することができるように構成されてい
る。直交３軸の傾斜磁場は、それぞれスライス選択用傾
斜磁場Ｇｓ、読み出し（周波数エンコード）用傾斜磁場
Ｇｒ、位相エンコード用傾斜磁場Ｇｐとする。傾斜コイ
ル１４には傾斜磁場Ｇｓ，Ｇｒ，Ｇｐの各電源２１、２
２、２３から電流が供給され、各方向の傾斜磁場が形成
される。傾斜コイル１４により所定の波形の各傾斜磁場
パルスが形成されるように、この傾斜磁場電源２１〜２
３の供給電流波形が傾斜磁場制御装置２４により制御さ
れている。
【０００８】他方、送信コイル１２には、高周波電源３
３から送られるＲＦパルスが供給される。このＲＦパル
スは、周波数変換器３２において、シンセサイザ３４か
らのＲＦ正弦波信号をキャリア信号として、ＲＦ波形発
生器３１からのｓｉｎｃ波形でＡＭ変調したものを、高
周波電源３３により増幅したものである。
３から送られるＲＦパルスが供給される。このＲＦパル
スは、周波数変換器３２において、シンセサイザ３４か
らのＲＦ正弦波信号をキャリア信号として、ＲＦ波形発
生器３１からのｓｉｎｃ波形でＡＭ変調したものを、高
周波電源３３により増幅したものである。
【０００９】被検体１１に送信コイル１２からＲＦパル
スを照射してその核スピンを励起した後発生するＮＭＲ
信号は受信コイル１３で受信される。なお、送信コイル
１２と受信コイル１３とを兼用とし、図示しない信号切
換器を用いて送信側の高周波電源３３と受信側の前置増
幅器３５とを切り換えることもできる。この受信ＮＭＲ
信号は前置増幅器３５により増幅された後、直交位相検
波器３６で検波され、次にＡ／Ｄ変換器３７でデジタル
データに変換されてホストコンピュータ４１に取り込ま
れる。この直交位相検波器３６はＰＳＤ（Phase Sensit
ive Detector）方式の検波回路で、シンセサイザ３４か
ら送られる参照信号と受信信号とをミキシングすること
によって２つの信号の周波数の差を出力する回路を用い
る。
スを照射してその核スピンを励起した後発生するＮＭＲ
信号は受信コイル１３で受信される。なお、送信コイル
１２と受信コイル１３とを兼用とし、図示しない信号切
換器を用いて送信側の高周波電源３３と受信側の前置増
幅器３５とを切り換えることもできる。この受信ＮＭＲ
信号は前置増幅器３５により増幅された後、直交位相検
波器３６で検波され、次にＡ／Ｄ変換器３７でデジタル
データに変換されてホストコンピュータ４１に取り込ま
れる。この直交位相検波器３６はＰＳＤ（Phase Sensit
ive Detector）方式の検波回路で、シンセサイザ３４か
ら送られる参照信号と受信信号とをミキシングすること
によって２つの信号の周波数の差を出力する回路を用い
る。
【００１０】シーケンスコントローラ４２はホストコン
ピュータ４１の制御下、傾斜磁場制御装置２４に各傾斜
磁場パルスの波形情報と発生タイミング情報を与え、Ｒ
Ｆ波形発生器３１にＲＦパルスのｓｉｎｃ波形情報及び
発生タイミング情報を与えるとともに、シンセサイザ３
４にキャリア信号の周波数（共鳴周波数に対応する）に
関する情報を送り、Ａ／Ｄ変換器３７のサンプルタイミ
ングなどを制御する。
ピュータ４１の制御下、傾斜磁場制御装置２４に各傾斜
磁場パルスの波形情報と発生タイミング情報を与え、Ｒ
Ｆ波形発生器３１にＲＦパルスのｓｉｎｃ波形情報及び
発生タイミング情報を与えるとともに、シンセサイザ３
４にキャリア信号の周波数（共鳴周波数に対応する）に
関する情報を送り、Ａ／Ｄ変換器３７のサンプルタイミ
ングなどを制御する。
【００１１】ホストコンピュータ４１には、表示装置と
キーボード装置などの入力装置とを有するコンソール４
３が接続されている。ホストコンピュータ４１に取り込
まれたデータは２次元フーリエ変換されることにより画
像が再構成され、その画像がコンソール４３の表示装置
に表示される。
キーボード装置などの入力装置とを有するコンソール４
３が接続されている。ホストコンピュータ４１に取り込
まれたデータは２次元フーリエ変換されることにより画
像が再構成され、その画像がコンソール４３の表示装置
に表示される。
【００１２】この実施例にかかるＭＲイメージング装置
では、イメージングのためのパルスシーケンスとして、
図２に示すようなパルスシーケンスを行なう。このパル
スシーケンスは基本的にはスピンエコー法であり、それ
に修正を施したものである。まず、９０゜パルス５１を
印加して核スピンを９０゜倒すとき同時にスライス選択
用の傾斜磁場Ｇｓパルス５３を加える。これにより所定
のスライス面内の核スピンのみを選択励起する。
では、イメージングのためのパルスシーケンスとして、
図２に示すようなパルスシーケンスを行なう。このパル
スシーケンスは基本的にはスピンエコー法であり、それ
に修正を施したものである。まず、９０゜パルス５１を
印加して核スピンを９０゜倒すとき同時にスライス選択
用の傾斜磁場Ｇｓパルス５３を加える。これにより所定
のスライス面内の核スピンのみを選択励起する。
【００１３】つぎに、読み出し（周波数エンコード）用
の傾斜磁場Ｇｒのパルス５５と、位相エンコード用の傾
斜磁場Ｇｐのパルス５７とを加え、スライス面内の１軸
方向の位置情報を周波数にエンコードするとともに、ス
ライス面内の他の軸方向の位置情報を位相にエンコード
する。
の傾斜磁場Ｇｒのパルス５５と、位相エンコード用の傾
斜磁場Ｇｐのパルス５７とを加え、スライス面内の１軸
方向の位置情報を周波数にエンコードするとともに、ス
ライス面内の他の軸方向の位置情報を位相にエンコード
する。
【００１４】その後、１８０゜パルス５２をスライス選
択用傾斜磁場パルス５４とともに加え、さらにその後、
読み出し（周波数エンコード）用の傾斜磁場Ｇｒのパル
ス５６を加えてスピンエコー信号５８を発生させる。
択用傾斜磁場パルス５４とともに加え、さらにその後、
読み出し（周波数エンコード）用の傾斜磁場Ｇｒのパル
ス５６を加えてスピンエコー信号５８を発生させる。
【００１５】そして、このパルスシーケンスを、位相エ
ンコード用傾斜磁場Ｇｐのパルス５７の大きさを変化さ
せて、位相エンコード量を変えながら、繰り返すのであ
るが、図３に拡大して示すように、位相エンコード用傾
斜磁場Ｇｐの大きさが小さい部分、つまり位相エンコー
ド量の少ない部分では、その同じ位相エンコード量で２
回シーケンスを繰り返し、平均化してデータを得る。太
線で示したデータ列（ａ部分）がこの２回のデータ収集
および平均化によって得たデータ列である。これによっ
て生データ空間の上下方向の中央部でのエコー信号デー
タの位相乱れの影響を軽減することができる。
ンコード用傾斜磁場Ｇｐのパルス５７の大きさを変化さ
せて、位相エンコード量を変えながら、繰り返すのであ
るが、図３に拡大して示すように、位相エンコード用傾
斜磁場Ｇｐの大きさが小さい部分、つまり位相エンコー
ド量の少ない部分では、その同じ位相エンコード量で２
回シーケンスを繰り返し、平均化してデータを得る。太
線で示したデータ列（ａ部分）がこの２回のデータ収集
および平均化によって得たデータ列である。これによっ
て生データ空間の上下方向の中央部でのエコー信号デー
タの位相乱れの影響を軽減することができる。
【００１６】一般に共鳴信号の位相乱れが画像上の位相
ゴーストとしてもっとも影響を与えるのは、生データ空
間での位相方向の中央部つまり位相エンコード量の少な
い部分での位相乱れである。この部分で位相乱れが生じ
ると、この部分は画像上で低周波成分に対応しているた
め、画像上の低周波成分（被検体の輪郭）において位相
方向のアーティファクトが現われる。
ゴーストとしてもっとも影響を与えるのは、生データ空
間での位相方向の中央部つまり位相エンコード量の少な
い部分での位相乱れである。この部分で位相乱れが生じ
ると、この部分は画像上で低周波成分に対応しているた
め、画像上の低周波成分（被検体の輪郭）において位相
方向のアーティファクトが現われる。
【００１７】そこで、上記のように位相エンコード量の
少ない部分で位相乱れの影響の軽減されたデータを得る
ことができることにより、画像上の位相乱れによるアー
ティファクトを大幅に減少させることができる。
少ない部分で位相乱れの影響の軽減されたデータを得る
ことができることにより、画像上の位相乱れによるアー
ティファクトを大幅に減少させることができる。
【００１８】そして、この実施例にかかるＭＲイメージ
ング装置では、図３に示すように、位相エンコード量の
大きい部分では、本来必要な位相エンコード量でのシー
ケンスは行なわず、位相エンコード量を間引いている。
この間引いた位相エンコード量で収集すべきデータは、
隣接する位相エンコード量のデータ（実線で示す）より
補間によって点線で示すように得る。こうしてすべての
データ列が揃ったら２次元フーリエ変換して画像を再構
成する。
ング装置では、図３に示すように、位相エンコード量の
大きい部分では、本来必要な位相エンコード量でのシー
ケンスは行なわず、位相エンコード量を間引いている。
この間引いた位相エンコード量で収集すべきデータは、
隣接する位相エンコード量のデータ（実線で示す）より
補間によって点線で示すように得る。こうしてすべての
データ列が揃ったら２次元フーリエ変換して画像を再構
成する。
【００１９】このように位相エンコード量の大きい部分
で位相エンコード量を間引いているため、位相エンコー
ド量の少ない部分で同じ位相エンコード量のシーケンス
を繰り返したことによって全体の撮像時間が延びること
を避けることができる。
で位相エンコード量を間引いているため、位相エンコー
ド量の少ない部分で同じ位相エンコード量のシーケンス
を繰り返したことによって全体の撮像時間が延びること
を避けることができる。
【００２０】なお、上記の実施例ではスピンエコー法に
ついて説明したが、他のパルスシーケンスに適用できる
ことはもちろんである。
ついて説明したが、他のパルスシーケンスに適用できる
ことはもちろんである。
【００２１】
【発明の効果】以上実施例について説明したように、こ
の発明のＭＲイメージング装置によれば、共鳴信号の位
相の乱れを抑制したデータ収集ができるため、位相乱れ
によるアーティファクトが大幅に軽減された再構成画像
を得ることができる。
の発明のＭＲイメージング装置によれば、共鳴信号の位
相の乱れを抑制したデータ収集ができるため、位相乱れ
によるアーティファクトが大幅に軽減された再構成画像
を得ることができる。
【図１】この発明による一実施例にかかるＭＲイメージ
ング装置のブロック図。
ング装置のブロック図。
【図２】同実施例にかかるＭＲイメージング装置で実行
するパルスシーケンスを示すタイムチャート。
するパルスシーケンスを示すタイムチャート。
【図３】同実施例にかかる位相エンコード用傾斜磁場パ
ルスとデータ列との関係を示す概念図。
ルスとデータ列との関係を示す概念図。
【図４】従来例にかかる位相エンコード用傾斜磁場パル
スとデータ列との関係を示す概念図。
スとデータ列との関係を示す概念図。
１１ 被検体 １２ 送信コイル １３ 受信コイル １４ 傾斜コイル １５ 主マグネット ２１ スライス選択用傾斜磁場電源 ２２ 読み出し用傾斜磁場電源 ２３ 位相エンコード用傾斜磁場電源 ２４ 傾斜磁場制御装置 ３１ ＲＦ波形発生器 ３２ 周波数変換器 ３３ 高周波電源 ３４ シンセサイザ ３５ 前置増幅器 ３６ 直交位相検波器 ３７ Ａ／Ｄ変換器 ４１ ホストコンピュータ ４２ シーケンスコントローラ ４３ コンソール ５１ ９０°パルス ５２ １８０°パルス ５３、５４ スライス選択用傾斜磁場パルス ５５、５６ 読み出し（周波数エンコード）用傾
斜磁場パルス ５７ 位相エンコード用傾斜磁場パルス ５８ エコー信号
斜磁場パルス ５７ 位相エンコード用傾斜磁場パルス ５８ エコー信号
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A61B 5/055 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (1)
- 【請求項１】 静磁場を発生する手段と、該静磁場に重
畳するよう互いに直角なスライス選択用傾斜磁場、読み
出し用傾斜磁場および位相エンコード用傾斜磁場を発生
する手段と、ＲＦ送信手段と、ＲＦ受信手段と、これら
を制御して、スライス選択用傾斜磁場パルスを印加しな
がらＲＦパルスを印加して被検体の特定スライス面を選
択励起し、その後発生するエコー信号に対して読み出し
用傾斜磁場パルスを印加することにより１軸方向の位置
情報をエンコードするとともに位相エンコード用傾斜磁
場パルスを印加することにより他の軸方向の位置情報を
エンコードしながらエコー信号を受信する、励起・受信
のシーケンスを、位相エンコード量を変えて繰り返し、
かつ該励起・受信のシーケンスを、位相エンコード量の
少ない部分で１つの位相エンコード量につき複数回行な
う制御手段と、受信したエコー信号を２次元フーリエ変
換することにより上記の２軸方向の位置情報をデコード
して上記のスライス面での断層像を再構成する画像再構
成手段とを備えることを特徴とするＭＲイメージング装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03032362A JP3104709B2 (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | Ｍｒイメージング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03032362A JP3104709B2 (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | Ｍｒイメージング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04246326A JPH04246326A (ja) | 1992-09-02 |
| JP3104709B2 true JP3104709B2 (ja) | 2000-10-30 |
Family
ID=12356845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03032362A Expired - Lifetime JP3104709B2 (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | Ｍｒイメージング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3104709B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6823912B2 (en) | 1999-12-21 | 2004-11-30 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Pneumatic tire having asymmetric block pattern |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3878394B2 (ja) * | 2000-05-17 | 2007-02-07 | ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー | Ｍｒｉ装置 |
-
1991
- 1991-01-31 JP JP03032362A patent/JP3104709B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6823912B2 (en) | 1999-12-21 | 2004-11-30 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Pneumatic tire having asymmetric block pattern |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04246326A (ja) | 1992-09-02 |
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