JP3209820B2 - Ｍｒｉ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ＭＲＩ装置に関し、
さらに詳しくは、血流の流速スペクトラムを表示するこ
とが可能なＭＲＩ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のＭＲＩ装置は、血流イメージング
としてＭＲアンギオ機能を有しているが、流速スペクト
ラムを表示する機能は有していない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】超音波診断装置では、
血流イメージングとしてドプライメージングの機能を有
しているが、これに加えて、流速スペクトラムとしてド
プラスペクトラムの機能をも有している。この流速スペ
クトラムは、循環系の診断において欠かせないものとな
っている。しかし、従来のＭＲＩ装置では、流速スペク
トラムを表示する機能は有していない問題点があった。
そこで、この発明の目的は、血流の流速スペクトラムを
表示することが可能なＭＲＩ装置を提供することにあ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明のＭＲＩ装置
は、着目する血流部分が含まれる領域を選択励起する選
択励起手段と、前記領域が選択励起されてから着目する
血流部分の血流方向にフローエンコード勾配を所定回数
連続的に印加するフローエンコード勾配印加手段と、そ
れらフローエンコード勾配と合せたタイミングでサンプ
リングデータを所定回数収集するデータ収集手段と、そ
れらサンプリングデータをフーリエ変換するフーリエ変
換手段と、フーリエ変換後のデータに基づき流速スペク
トラムを表示する流速スペクトラム表示手段とを具備し
たことを構成上の特徴とするものである。

【０００５】

【作用】この発明のＭＲＩ装置では、着目する血流部分
を含む領域が選択励起手段により選択励起され、次い
で、着目する血流部分の血流方向にフローエンコード勾
配印加手段によりフローエンコード勾配が連続的に印加
される。このため、血流部分のスピンは、前記フローエ
ンコード勾配が印加されるごとに、流速によって決まる
一定量ずつ、位相シフトする。一方、それらフローエン
コード勾配を印加するのに合せたタイミングで、データ
収集手段により、サンプリングデータを収集する。そこ
で、収集されたサンプリングデータは、血流部分の流速
によって決まる一定量ずつ位相シフトしたデータであ
り、換言すると、血流部分の流速に対応した周波数スペ
クトルをもつデータである。そして、それらサンプリン
グデータをフーリエ変換手段によりフーリエ変換すると
周波数スペクトルが求まるが、これは上記のように血流
部分の流速に対応した流速スペクトルである。従って、
フーリエ変換後のデータに基づき流速スペクトラム表示
手段により流速スペクトラムが表示されることとなる。

【０００６】

【実施例】以下、図に示す実施例に基づいてこの発明を
さらに詳細に説明する。なお、これによりこの発明が限
定されるものではない。図１は、この発明の一実施例の
ＭＲＩ装置１のブロック図である。計算機２は、操作卓
１３からの指示に基づき、全体の作動を制御する。シー
ケンスコントローラ３は、記憶しているシーケンスに基
づいて、勾配磁場駆動回路４を作動させ、マグネットア
センブリ５の勾配磁場コイルで勾配磁場を発生させる。
また、ゲート変調回路７を制御し、ＲＦ発振回路６で発
生したＲＦパルスを所定の波形に変調して、ＲＦ電力増
幅器８からマグネットアセンブリ５の送信コイルに加え
る。

【０００７】マグネットアセンブリ５の受信コイルで得
られたＮＭＲ信号は、前置増幅器９を介して位相検波器
１０に入力され、さらにＡＤ変換器１１を介して計算機
２に入力される。計算機２は、ＡＤ変換器１１から得た
ＮＭＲ信号のデータに基づき、イメージを再構成し、表
示装置１２で表示する。

【０００８】図２は、このＭＲＩ装置１により実行され
る流速スペクトラム表示処理のフロー図である。所定の
シーケンスに基づくスキャンによって得られた診断部位
の断層イメージＩｍを、図３に示すように表示装置１２
に表示してから、ユーザが、操作卓１３を用いて流速ス
ペクトラム表示の指示を与えると、計算機２が、図２の
フロー図に従って以下の処理を実行する。なお、図３
中、Ｂは着目する血流部分である。また、説明の簡略化
のために、着目する血流部分Ｂの血流方向はｚ軸に沿っ
ているものとする。

【０００９】ステップＳ１にて、計算機２は、一般的な
領域制限手法（例えば Pre-Satura-tion）を用いて、血
流部分Ｂを含むボクセルＲ（図４参照）以外の所からの
信号が出ないようにしておいた後に、図５に示すような
パルスシーケンスＡに基づいてスキャンを実行し、サン
プリングデータを収集する。なお、図４中、Δｘはｘ軸
のスライス厚である。Δｙはｙ軸のスライス厚である。
Δｚはｚ軸のスライス厚である。図５に示したパルスシ
ーケンスＡでは、９０゜パルスを印加すると共にスライ
ス勾配Ｓｚ１を印加するスライシングと、１８０゜パル
スを印加すると共にスライス勾配Ｓｚ２，Ｓｘ，Ｓｙを
印加するスライシングとにより、血流部分Ｂを含むボク
セルＲのみから信号が取り出せる。

【００１０】ディフェーズ勾配ＤＰは、１８０゜パルス
より先に印加され、ｎ個のフローエンコード勾配ＦＥ
は、１８０゜パルスより後に連続的に印加される。な
お、［ｎ／２］個目のフローエンコード勾配ＦＥを印加
し終えるタイミング（即ち、｛［ｎ／２］＋１｝個目の
フローエンコード勾配ＦＥを印加し始めるタイミング）
が、エコー時間ＴＥのタイミングに一致している。

【００１１】前記ディフェーズ勾配ＤＰおよびｎ個のフ
ローエンコード勾配ＦＥは、正極側と負極側とで同じ振
幅で，且つ，同じ時間だけ印加される勾配であって、静
止しているスピンに対してはディフェーズ効果を及ぼし
得ないが、移動するスピンに対してはディフェーズ効果
を発揮する。例えばフローエンコード勾配ＦＥによる横
磁化の位相シフトは、ｚ軸に沿った流速ｖのスピンで、
φ（ｖ）である。したがって、ｎ個のフローエンコード
勾配ＦＥによる横磁化の位相シフトは、ｎ・φ（ｖ）で
ある。但し、フローエンコード勾配ＦＥは、最大流速ｖ
maxでの位相シフトφ（２ｖmax）が２πを越えないよう
に、振幅と印加時間とが設定されている。また、例えば
ディフェーズ勾配ＤＰによる横磁化の位相シフトは、ｚ
軸に沿った流速ｖのスピンで、前記フローエンコード勾
配ＦＥによる位相シフトφ（ｖ）のｎ／２倍のｎ・φ
（ｖ）／２である。

【００１２】サンプリングタイミングは、ｎ個のフロー
エンコード勾配ＦＥのそれぞれを印加し終えるタイミン
グであり、［ｎ／２］番目のサンプリングタイミングが
エコー時間ＴＥのタイミングに一致している。

【００１３】静止しているスピンでは、１８０゜パルス
が印加された後、次第に横磁化の位相が揃って、エコー
時間ＴＥのタイミングでスピンエコー信号の強度は最大
となる。他方、ｚ軸に沿った流速ｖのスピンでは、１８
０゜パルスが印加された後、静止しているスピンと同様
な横磁化の変化に加えて、フローエンコード勾配ＦＥが
印加されるごとにφ（ｖ）ずつ位相シフトを生じる。

【００１４】このため、サンプリングタイミングごとに
収集されるｎ個のサンプリングデータには、サンプリン
グデータごとにφ（ｖ）ずつ積算された前記流速ｖのス
ピンによる位相シフトが反映される。但し、ｚ軸に沿っ
た流速ｖのスピンは、１８０゜パルスが印加される前
に、ディフェーズ勾配ＤＰによりｎ・φ（ｖ）／２の位
相シフトを生じているので、１個目から［ｎ／２］個目
までのフローエンコード勾配ＦＥによるｎ・φ（ｖ）／
２の位相シフトがリフェーズ的に作用して、エコー時間
ＴＥのタイミングでの位相シフトがゼロである。

【００１５】図２に戻って、ステップＳ２にて、計算機
２は、収集したｎ個のサンプリングデータをフーリエ変
換し、周波数スペクトルを求める。そして、例えば図６
に示すような振幅Ｇ₀ ，印加時間Ｔのフローエンコード
勾配Ｇ（ｔ）により、流速ｖのスピンが得る位相シフト
ψ（ｖ）は ψ（ｖ）＝π・γ・Ｇ₀・ｖ・Ｔ²／２ のように表されることに基づいて、周波数に対応するス
ピンの流速を求めて、流速スペクトラムを算出する。ス
テップＳ３にて、計算機２は、例えば図７に示すよう
に、流速スペクトラムＨ１を表示装置１２に表示する。
なお、図７中、縦軸は流速±ｖであり，横軸は時間ｔで
ある。また、流速スペクトラムＨ１上の輝度分布で流速
分布を表している。

【００１６】ステップＳ４にて、計算機２は、ユーザか
ら流速スペクトラム表示の終了指示が与えられたか否か
を判断する。ユーザから流速スペクトラム表示の終了指
示が与えられていなければ、ステップＳ１以降を繰り返
し、例えば図７に示すような流速スペクトラムＨ２（二
点鎖線）を表示する。また、ユーザから流速スペクトラ
ム表示の終了指示が与えられていれば、処理を終了す
る。

【００１７】上記実施例では、ＳＥ法を適用したパルス
シーケンスＡを用いているが、ＦＥ法を適用したパルス
シーケンスを用いることも可能である。また、マルチエ
コー手法を適用することも可能である。

【００１８】

【発明の効果】この発明のＭＲＩ装置によれば、フロー
エンコード勾配により生じる位相シフトを利用して、血
流の流速スペクトラムを表示することが出来るようにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のＭＲＩ装置の一実施例のブロック図
である。

【図２】図１の装置により実行される流速スペクトラム
表示のフロー図である。

【図３】図１の装置による断層イメージの例示図であ
る。

【図４】図１の装置により選択励起される領域の説明図
である。

【図５】図１の装置による流速スペクトラム表示に用い
られるパルスシーケンスの例示図である。

【図６】フローエンコード勾配の例示図である。

【図７】図１の装置による流速スペクトラム表示の例示
図である。

【符号の説明】

１ ＭＲＩ装置 ２ 計算機 Ａ パルスシーケンス Ｂ 着目する血流部分 ＦＥ フローエンコード勾配 Ｈ１ 流速スペクトラム Ｉｍ 断層イメージ ＴＥ エコー時間

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 着目する血流部分が含まれる領域を選択
   励起する選択励起手段と、前記領域が選択励起されてか
   ら着目する血流部分の血流方向にフローエンコード勾配
   を所定回数連続的に印加するフローエンコード勾配印加
   手段と、それらフローエンコード勾配と合せたタイミン
   グでサンプリングデータを所定回数収集するデータ収集
   手段と、それらサンプリングデータをフーリエ変換する
   フーリエ変換手段と、フーリエ変換後のデータに基づき
   流速スペクトラムを表示する流速スペクトラム表示手段
   とを具備したことを特徴とするＭＲＩ装置。