JP3462905B2 - Mri装置 - Google Patents
Mri装置Info
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- JP3462905B2 JP3462905B2 JP16528294A JP16528294A JP3462905B2 JP 3462905 B2 JP3462905 B2 JP 3462905B2 JP 16528294 A JP16528294 A JP 16528294A JP 16528294 A JP16528294 A JP 16528294A JP 3462905 B2 JP3462905 B2 JP 3462905B2
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Description
Resonance Imaging)装置におけるデータ収集方法およ
びMRI装置に関し、さらに詳しくは、時間幅が異なる
90゜パルスと180゜パルスとを印加できるようにし
たMRI装置におけるデータ収集方法およびMRI装置
に関する。
に基づく従来の高速SE(Spin Echo)法のパルスシ
ーケンスである。まず、90゜パルスr90(x)およ
びスライス勾配S1を印加する。次に、180゜パルス
r180(x)およびスライス勾配S4を印加する。次
に、前記90゜パルスr90(x)からエコー時間TE
経過後に結像する第1エコーe1をサンプリングし、デ
ータを収集する。次に、180゜パルスr180(−
x)およびスライス勾配S4を印加し、その後に結像す
る第2エコーe2をサンプリングし、データを収集す
る。次に、180゜パルスr180(x)およびスライ
ス勾配S4を印加し、その後に結像する第3エコーe3
をサンプリングし、データを収集する。以下、これを繰
り返す。なお、Spはスポイラである。
スの位置に合せた搬送周波数fとスライスの厚さに合せ
た変調関数とを有している。また、静磁場による磁化の
方向をz軸とし,前記搬送周波数fで回転する直交座標
系を想定するとき、x軸を中心として(X軸を回転軸と
して)、磁化を90゜倒す送信位相(搬送波の位相)と
振幅とを有している。前記180゜パルスr180
(x)は、スライスの位置に合せた搬送周波数fとスラ
イスの厚さに合せた変調関数とを有している。また、x
軸を中心として磁化を180゜倒す送信位相と振幅とを
有している。前記180゜パルスr180(−x)は、
スライスの位置に合せた搬送周波数fとスライスの厚さ
に合せた変調関数とを有している。また、x軸を中心と
して磁化を180゜倒す送信位相と振幅とを有してい
る。
および前記180゜パルスr180(x)の包絡線波形
を示す。適当なウインドウ関数を用いて両者の時間幅W
が決められている。前記スライス勾配S1,S4は、ス
ライスの位置と厚さに合せた勾配量Gと,前記時間幅W
に合せた印加時間とを有している。
および前記180゜パルスr180(x)のピークを一
致させた時間比較図である。時間軸τを想定し、前記9
0゜パルスr90(x)の各時刻τにおける位相φ90
(τ)を考えると、 φ90(τ)=2π・f・τ である。一方、前記180゜パルスr180(x)の各
時刻τにおける位相φ180(τ)を考えると、 φ180(τ)=2π・f・τ である。すなわち、 φ90(τ)=φ180(τ) となり、各時刻τにおいて、 90゜(x)−180゜(x)−180゜(−x)… のCP法のパルスシーケンスが成立している。
Meiboom−Gill)法に基づく従来の高速SE法のパル
スシーケンスである。まず、90゜パルスr90(x)
およびスライス勾配S1を印加する。次に、180゜パ
ルスr180(y)およびスライス勾配S4を印加す
る。次に、前記90゜パルスr90(x)からエコー時
間TE経過後に結像する第1エコーe1をサンプリング
し、データを収集する。次に、180゜パルスr180
(y)およびスライス勾配S4を印加し、その後に結像
する第2エコーe2をサンプリングし、データを収集す
る。次に、180゜パルスr180(y)およびスライ
ス勾配S4を印加し、その後に結像する第3エコーe3
をサンプリングし、データを収集する。以下、これを繰
り返す。なお、Spはスポイラである。
明したとおりである。前記180゜パルスr180
(y)は、スライスの位置に合せた搬送周波数fとスラ
イスの厚さに合せた変調関数とを有している。また、y
軸を中心として磁化を180゜倒す送信位相と振幅とを
有している。前記90゜パルスr90(x)および前記
180゜パルスr180(y)の時間関係は、図12と
同様であり、 φ90(τ)=φ180(τ) となり、各時刻τにおいて、 90゜(x)−180゜(y)−180゜(y)… のCPMG法のパルスシーケンスが成立している。
MG法に基づく従来の高速SE法のパルスシーケンス
で、90゜パルスr90および180゜パルスr180
の包絡線波形のピークから離れた部分を捨てて時間幅W
を短くすると、実効TEを短縮できると共に1画像分の
データの収集時間を短縮できる。ところが、90゜パル
スr90の包絡線波形の一部を捨てると、スライス形状
が劣化すると共に、SN比も劣化してしまう。これに対
して、90゜パルスr90の時間幅はそのままとし、1
80゜パルスr180の時間幅のみ短くすると、実効T
Eを短縮できると共に1画像分のデータの収集時間を短
縮でき、さらに、スライス形状やSN比の劣化も抑制で
きるようになる。しかし、90゜パルスr90と180
゜パルスr180の時間幅を異ならせると、 φ90(τ)≠φ180(τ) となり、90゜パルスr90と180゜パルスr180
の位相関係がくずれて、アーチファクト(artifact)を
生じてしまう問題点がある。
トを生じさせることなく、時間幅が異なる90゜パルス
と180゜パルスとを印加できるようにしたMRI装置
におけるデータ収集方法およびMRI装置を提供するこ
とにある。
明は、90゜パルスを印加し、続いて180゜パルスを
印加し、その180゜パルスの後に生じるエコーをサン
プリングしてデータを収集するMRI装置において、9
0゜パルスの時間幅と180゜パルスの時間幅を異なる
時間幅にすると共に、90゜パルスと180゜パルスの
時間幅差に基づく位相量だけ90゜パルスの送信位相と
180゜パルスの送信位相の間にずれを持たせることを
特徴とするMRI装置におけるデータ収集方法を提供す
る。第2の観点では、この発明は、上記構成のデータ収
集方法において、90゜パルスの時間幅よりも180゜
パルスの時間幅を短かくすると共に、90゜パルスと1
80゜パルスの時間幅差に基づく位相量だけ90゜パル
スの送信位相を180゜パルスの送信位相より遅らせる
(又は90゜パルスの送信位相より180゜パルスの送
信位相を進める)ことを特徴とするMRI装置における
データ収集方法を提供する。
スを印加し、続いて180゜パルスを印加し、その18
0゜パルスの後に生じるエコーをサンプリングしてデー
タを収集するMRI装置において、それぞれの時間幅が
異なり、且つ、その時間幅差に基づく位相量だけ送信位
相を相対的にずらせた90゜パルスおよび180゜パル
スを印加するパルス印加手段を具備したことを特徴とす
るMRI装置を提供する。第4の観点では、この発明
は、上記構成のMRI装置において、前記パルス印加手
段は、90゜パルスの時間幅よりも180゜パルスの時
間幅を短かくすると共に90゜パルスと180゜パルス
の時間幅差に基づく位相量だけ90゜パルスの送信位相
を180゜パルスの送信位相より遅らせるか又は90゜
パルスの送信位相より180゜パルスの送信位相を進め
ることを特徴とするMRI装置を提供する。
記第2の観点によるMRI装置では、90゜パルスと1
80゜パルスの時間幅差に基づく位相量だけ90゜パル
スの送信位相と180゜パルスの送信位相をずらせる。
これにより、90゜パルスおよび180゜パルスのピー
クを一致させて両パルスを時間比較したとき、両パルス
が存在する部分では、 φ90(τ)=φ180(τ) となり、90゜パルスr90と180゜パルスr180
の位相関係が保持され、アーチファクトを生じなくな
る。
び上記第3の観点によるMRI装置では、90゜パルス
の時間幅よりも180゜パルスの時間幅を短かくすると
共に、90゜パルスと180゜パルスの時間幅差に基づ
く位相量だけ90゜パルスの送信位相を180゜パルス
の送信位相より遅らせるか又は90゜パルスの送信位相
より180゜パルスの送信位相を進める。これにより、
90゜パルスおよび180゜パルスのピークを一致させ
て両パルスを時間比較したとき、両パルスが存在する部
分では、 φ90(τ)=φ180(τ) となり、90゜パルスr90と180゜パルスr180
の位相関係が保持され、アーチファクトを生じなくな
る。また、90゜パルスの時間幅は短くせず、180゜
パルスの時間幅のみを短くするから、実効TEを短縮で
きると共に,1画像分のデータの収集時間を短縮でき、
さらに、スライス形状やSN比の劣化も抑制できるよう
になる。なお、実効TEを同じとすれば、サンプリング
期間を長くできるため、SN比を向上することが出来
る。
に詳しく説明する。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MRI装置の一
実施例のブロック図である。このMRI装置100にお
いて、マグネットアセンブリ1は、内部に被検体を挿入
するための空間部分(孔)を有し、この空間部分を取り
まくようにして、被検体に一定の静磁場を印加する静磁
場コイルと、勾配磁場を発生するための勾配磁場コイル
(勾配コイルは、スライス軸,位相軸,読み出し軸のコ
イルを備えている)と、被検体内の原子核のスピンを励
起するためのRFパルスを与える送信コイルと、被検体
からのNMR信号を検出する受信コイル等が配置されて
いる。静磁場コイル,勾配磁場コイル,送信コイルおよ
び受信コイルは、それぞれ主磁場電源2,勾配磁場駆動
回路3,RF電力増幅器4および前置増幅器5に接続さ
れている。
指令に従い、記憶されているデータ収集パルスシーケン
スに基づいて勾配磁場駆動回路3を操作し、前記マグネ
ットアセンブリ1の勾配磁場コイルから勾配磁場を発生
させると共に、ゲート変調回路9を操作し、RF発振回
路10の搬送波出力信号を所定タイミング・所定包絡線
形状のパルス状信号に変調し、それをRFパルスとして
RF電力増幅器4に加え、RF電力増幅器4でパワー増
幅した後、前記マグネットアセンブリ1の送信コイルに
印加し、目的のスライスを選択励起する。
の受信コイルで検出された被検体からのNMR信号を増
幅し、位相検波器12に入力する。位相検波器12は、
RF発振回路10の搬送波出力信号を参照信号とし、前
置増幅器5からのNMR信号を位相検波して、A/D変
換器11に与える。A/D変換器11は、位相検波後の
アナログ信号をディジタル信号に変換して、計算機7に
入力する。計算機7は、A/D変換器11からのデジタ
ル信号に対する画像再構成演算を行い、目的のスライス
のイメージ(プロトン密度像)を生成する。このイメー
ジは、表示装置6にて表示される。また、計算機7は、
操作卓13から入力された情報を受け取るなどの全体的
な制御を受け持つ。
る高速SE法のパルスシーケンスである。まず、90゜
パルスr90(x)およびスライス勾配S1を印加す
る。次に、180゜パルスr180(x+θ)およびス
ライス勾配S2を印加する。次に、前記90゜パルスr
90(x)からエコー時間TE経過後に結像する第1エ
コーe1をサンプリングし、データを収集する。次に、
180゜パルスr180(−x+θ)およびスライス勾
配S2を印加し、その後に結像する第2エコーe2をサ
ンプリングし、データを収集する。次に、180゜パル
スr180(x+θ)およびスライス勾配S2を印加
し、その後に結像する第3エコーe3をサンプリング
し、データを収集する。以下、これを繰り返す。なお、
Spはスポイラである。
スの位置に合せた搬送周波数fとスライスの厚さに合せ
た変調関数とを有している。また、静磁場による磁化の
方向をz軸とし,前記搬送周波数fで回転する直交座標
系を想定するとき、x軸を中心として(x軸を回転軸と
して)、磁化を90゜倒す送信位相(搬送波の位相)と
振幅とを有している。前記180゜パルスr180(x
+θ)は、スライスの位置に合せた搬送周波数fとスラ
イスの厚さに合せた変調関数とを有している。また、x
−y平面内でθだけ進めるようにx軸を回転させた方向
を中心として磁化を180゜倒す送信位相と振幅とを有
している。θは、90゜パルスと180゜パルスの時間
幅差に基づく位相量である。これについては後述する。
前記180゜パルスr180(−x+θ)は、スライス
の位置に合せた搬送周波数fとスライスの厚さに合せた
変調関数とを有している。また、x−y平面内でθだけ
進めるように−x軸を回転させた方向を中心として磁化
を180゜倒す送信位相と振幅とを有している。
よび前記180゜パルスR180(x+θ)の包絡線波
形を示す。適当なウインドウ関数を用いて、90゜パル
スr90(x)の時間幅Wおよび180゜パルスR18
0の時間幅W2(<W)が決められている。前記スライ
ス勾配S1は、スライスの位置と厚さに合せた勾配量G
と,前記時間幅Wに合せた印加時間とを有している。ま
た、前記スライス勾配S2は、スライスの位置と厚さに
合せた勾配量Gと,前記時間幅W2に合せた印加時間と
を有している。
よび前記180゜パルスR180(x+θ)のピークを
一致させた時間比較図である。時間軸τを想定し、前記
90゜パルスr90(x)の各時刻τにおける位相φ9
0(τ)を考えると、 φ90(τ)=2π・f・τ (0≦τ≦τ3) である。一方、前記180゜パルスR180(x+θ)
の各時刻τにおける位相φ180(τ)を考えると、 φ180(τ)=2π・f・(τ−τ1)+θ (τ1≦τ≦τ2) である。ここで、 θ=2π・f・τ1=2π・f・(W/2−W2/2) とすれば、 φ90(τ)=φ180(τ) (τ1≦τ≦τ2) となり、180゜パルスR180(x+θ)の各時刻τ
において、CP法のパルスシーケンスが成立する。
ルスR180の時間幅が異なるが、位相関係が保持さ
れ、アーチファクトを生じなくなる。また、90゜パル
スの時間幅は短くせず、180゜パルスの時間幅のみを
短くするから、実効TEを短縮できると共に,1画像分
のデータの収集時間を短縮でき、さらに、スライス形状
やSN比の劣化も抑制できる。なお、実効TEを同じと
すれば、サンプリング期間を長くできるため、SN比を
向上することが出来る。
かかる高速SE法のパルスシーケンスである。まず、9
0゜パルスr90(x)およびスライス勾配S1を印加
する。次に、180゜パルスR180(y+θ)および
スライス勾配S2を印加する。次に、前記90゜パルス
r90(x)からエコー時間TE経過後に結像する第1
エコーe1をサンプリングし、データを収集する。次
に、180゜パルスR180(y+θ)およびスライス
勾配S2を印加し、その後に結像する第2エコーe2を
サンプリングし、データを収集する。次に、180゜パ
ルスR180(y+θ)およびスライス勾配S2を印加
し、その後に結像する第3エコーe3をサンプリング
し、データを収集する。以下、これを繰り返す。なお、
Spはスポイラである。
明したとおりである。前記180゜パルスR180(y
+θ)は、スライスの位置に合せた搬送周波数fとスラ
イスの厚さに合せた変調関数とを有している。また、x
−y平面内でθだけ進めるようにy軸を回転させた方向
を中心として磁化を180゜倒す送信位相と振幅とを有
している。時間幅はW2(<W)である。前記90゜パ
ルスr90(x)および前記180゜パルスR180
(y+θ)の時間関係は、図4と同様であり、180゜
パルスR180(y+θ)の各時刻τにおいて、 φ90(τ)=φ180(τ) となり、各時刻τにおいて、CPMG法のパルスシーケ
ンスが成立する。
ルスR180の時間幅が異なるが、位相関係が保持さ
れ、アーチファクトを生じなくなる。また、90゜パル
スの時間幅は短くせず、180゜パルスの時間幅のみを
短くするから、実効TEを短縮できると共に,1画像分
のデータの収集時間を短縮でき、さらに、スライス形状
やSN比の劣化も抑制できる。なお、実効TEを同じと
すれば、サンプリング期間を長くできるため、SN比を
向上することが出来る。
る高速SE法の別のパルスシーケンスである。まず、9
0゜パルスr90(x−θ)およびスライス勾配S1を
印加する。次に、180゜パルスr180(x)および
スライス勾配S2を印加する。次に、前記90゜パルス
r90(x−θ)からエコー時間TE経過後に結像する
第1エコーe1をサンプリングし、データを収集する。
次に、180゜パルスr180(−x)およびスライス
勾配S2を印加し、その後に結像する第2エコーe2を
サンプリングし、データを収集する。次に、180゜パ
ルスr180(x)およびスライス勾配S2を印加し、
その後に結像する第3エコーe3をサンプリングし、デ
ータを収集する。以下、これを繰り返す。Spはスポイ
ラである。
ライスの位置に合せた搬送周波数fとスライスの厚さに
合せた変調関数とを有している。また、x−y平面内で
θだけ遅らせるようにx軸を回転させた方向を中心とし
て磁化を180゜倒す送信位相と振幅とを有している。
時間幅はWである。θは、90゜パルスと180゜パル
スの時間幅差に基づく位相量である。θについては後述
する。
ライスの位置に合せた搬送周波数fとスライスの厚さに
合せた変調関数とを有している。また、x軸を中心とし
て磁化を180゜倒す送信位相と振幅とを有している。
時間幅はW2である。
θ)および前記180゜パルスR180(x)のピーク
を一致させた時間比較図である。時間軸τを想定し、前
記90゜パルスr90(x−θ)の各時刻τにおける位
相φ90(τ)を考えると、 φ90(τ)=2π・f・τ−θ (0≦τ≦τ3) である。一方、前記180゜パルスR180(x)の各
時刻τにおける位相φ180(τ)を考えると、 φ180(τ)=2π・f・(τ−τ1) (τ1≦τ≦τ2) である。ここで、 θ=2π・f・τ1=2π・f・(W/2−W2/2) とすれば、 φ90(τ)=φ180(τ) (τ1≦τ≦τ2) となり、180゜パルスR180(x)の各時刻τにお
いて、CP法のパルスシーケンスが成立する。
ルスR180の時間幅が異なるが、位相関係が保持さ
れ、アーチファクトを生じなくなる。また、90゜パル
スの時間幅は短くせず、180゜パルスの時間幅のみを
短くするから、実効TEを短縮できると共に,1画像分
のデータの収集時間を短縮でき、さらに、スライス形状
やSN比の劣化も抑制できる。なお、実効TEを同じと
すれば、サンプリング期間を長くできるため、SN比を
向上することが出来る。
かかる高速SE法の別のパルスシーケンスである。ま
ず、90゜パルスr90(x−θ)およびスライス勾配
S1を印加する。次に、180゜パルスR180(y)
およびスライス勾配S2を印加する。次に、前記90゜
パルスr90(x−θ)からエコー時間TE経過後に結
像する第1エコーe1をサンプリングし、データを収集
する。次に、180゜パルスR180(y)およびスラ
イス勾配S2を印加し、その後に結像する第2エコーe
2をサンプリングし、データを収集する。次に、180
゜パルスR180(y)およびスライス勾配S2を印加
し、その後に結像する第3エコーe3をサンプリング
し、データを収集する。以下、これを繰り返す。なお、
Spはスポイラである。
に説明したとおりである。前記180゜パルスR180
(y)は、スライスの位置に合せた搬送周波数fとスラ
イスの厚さに合せた変調関数とを有している。また、y
軸方向を中心として磁化を180゜倒す送信位相と振幅
とを有している。時間幅はW2(<W)である。前記9
0゜パルスr90(x−θ)および前記180゜パルス
R180(y)の時間関係は、図7と同様であり、18
0゜パルスR180(y)の各時刻τにおいて、 φ90(τ)=φ180(τ) となり、各時刻τにおいて、CPMG法のパルスシーケ
ンスが成立する。
ルスR180の時間幅が異なるが、位相関係が保持さ
れ、アーチファクトを生じなくなる。また、90゜パル
スの時間幅は短くせず、180゜パルスの時間幅のみを
短くするから、実効TEを短縮できると共に,1画像分
のデータの収集時間を短縮でき、さらに、スライス形状
やSN比の劣化も抑制できる。なお、実効TEを同じと
すれば、サンプリング期間を長くできるため、SN比を
向上することが出来る。
<τ≦τ3の部分を打ち切った90゜パルスR90と1
80゜パルスR180の比較図である。 θ=2π・f・τ1=2π・f・(W/2−W2/2) なる位相量θだけ90゜パルスR90の送信位相を18
0゜パルスR180の送信位相より遅らせるか又は90
゜パルスR90の送信位相より180゜パルスR180
の送信位相を進めるようにすれば、このような90゜パ
ルスR90を用いてもよい。
ケンスに対してこの発明を適用したが、これ以外のパル
スシーケンスに対してもこの発明を適用できる。例え
ば、マルチエコー(multi-echo)法やIR(Inversion
Recovery)法を応用したSE法などの全てのCP法ま
たはCPMG法のパルスシーケンスに対してもこの発明
を適用できる。また、通常のSE法のパルスシーケンス
に対してもこの発明を適用できる。
集方法およびMRI装置によれば、アーチファクトを生
じさせることなく、時間幅が異なる90゜パルスと18
0゜パルスとを印加できるようになる。そこで、90゜
パルスの時間幅は短くせず、180゜パルスの時間幅の
みを短くすることにより、実効TEを短縮できると共
に,1画像分のデータの収集時間を短縮でき、さらに、
スライス形状やSN比の劣化も抑制できるようになる。
一方、実効TEを同じとすれば、サンプリング期間を長
くできるため、SN比を向上することが出来る。
である。
パルスシーケンス図である。
形図である。
図である。
E法のパルスシーケンス図である。
の別のパルスシーケンス図である。
比較図である。
E法の別のパルスシーケンス図である。
の時間比較図である。
シーケンス図である。
波形図である。
較図である。
ルスシーケンス図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 90°パルスを印加し、続いて180°
パルスを印加し、その180°パルスの後に生じるエコ
ーをサンプリングしてデータを収集するCP(Carr-Parc
ell)法に基づく高速SE(Spin Echo)法のパルスシーケ
ンスを実行するMRI装置において、 それぞれのパルスの時間幅が異なり、且つ、それぞれの
パルスのピークの位相が一致するように、それぞれのパ
ルスの時間幅差に基づく位相量だけ、パルス信号を印加
し始めるときにおけるそれぞれのパルスの送信位相の間
にずれを持たせた90°パルスおよび180°パルスを
印加するパルス印加手段を具備したことを特徴とするM
RI装置。 - 【請求項2】 90°パルスを印加し、続いて180°
パルスを印加し、その180°パルスの後に生じるエコ
ーをサンプリングしてデータを収集するCPMG(Carr-
Parcell, Meiboon-Gill)法に基づく高速SE(Spin Ech
o)法のパルスシーケンスを実行するMRI装置におい
て、 それぞれのパルスの時間幅が異なり、且つ、それぞれの
パルスのピークの位相が一致するように、それぞれのパ
ルスの時間幅差に基づく位相量だけ、パルス信号を印加
し始めるときにおけるそれぞれのパルスの送信位相の間
にずれを持たせた90°パルスおよび180°パルスを
印加するパルス印加手段を具備したことを特徴とするM
RI装置。 - 【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載のMRI装
置において、 前記パルス印加手段は、90°パルスの時間幅よりも1
80°パルスの時間幅を短くすると共に90°パルスと
180°パルスとの時間幅差に基づく位相量だけ90°
パルスの送信位相を180°パルスの送信位相より遅ら
せるか又は90°パルスの送信位相より180°パルス
の送信位相を進めることを特徴とするMRI装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16528294A JP3462905B2 (ja) | 1994-07-18 | 1994-07-18 | Mri装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16528294A JP3462905B2 (ja) | 1994-07-18 | 1994-07-18 | Mri装置 |
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1994
- 1994-07-18 JP JP16528294A patent/JP3462905B2/ja not_active Expired - Lifetime
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