JP3968352B2 - Mri装置 - Google Patents
Mri装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3968352B2 JP3968352B2 JP2004026894A JP2004026894A JP3968352B2 JP 3968352 B2 JP3968352 B2 JP 3968352B2 JP 2004026894 A JP2004026894 A JP 2004026894A JP 2004026894 A JP2004026894 A JP 2004026894A JP 3968352 B2 JP3968352 B2 JP 3968352B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- fat
- magnetic field
- water
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- 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
- G01R33/4828—Resolving the MR signals of different chemical species, e.g. water-fat imaging
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
- A01G9/02—Receptacles, e.g. flower-pots or boxes; Glasses for cultivating flowers
- A01G9/021—Pots formed in one piece; Materials used therefor
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
- A01G9/02—Receptacles, e.g. flower-pots or boxes; Glasses for cultivating flowers
- A01G9/022—Pots for vertical horticulture
- A01G9/024—Hanging flower pots and baskets
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
- A01G9/08—Devices for filling-up flower-pots or pots for seedlings; Devices for setting plants or seeds in pots
- A01G9/083—Devices for setting plants in pots
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
- A01G9/12—Supports for plants; Trellis for strawberries or the like
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- 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
- G01R33/561—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution by reduction of the scanning time, i.e. fast acquiring systems, e.g. using echo-planar pulse sequences
- G01R33/5613—Generating steady state signals, e.g. low flip angle sequences [FLASH]
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- 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
- G01R33/565—Correction of image distortions, e.g. due to magnetic field inhomogeneities
- G01R33/56527—Correction of image distortions, e.g. due to magnetic field inhomogeneities due to chemical shift effects
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- 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
- G01R33/565—Correction of image distortions, e.g. due to magnetic field inhomogeneities
- G01R33/56563—Correction of image distortions, e.g. due to magnetic field inhomogeneities caused by a distortion of the main magnetic field B0, e.g. temporal variation of the magnitude or spatial inhomogeneity of B0
Description
本発明は特に、短時間で被検体の水と脂肪とを明瞭に分離して画像化するMRイメージング方法とMRI装置に関する。
被検体内のスピンを定常状態自由歳差運動(SSFP:Steady-state Free Precession) 状態にして撮像を行うと、短いスキャン時間で、強度が強く、コントラストの高い信号を得ることができるという利点がある反面、SSFP状態は結合アーチファクト(バンディング・アーチファクト(band artifact ))が発生するという問題、強い脂肪(fat)信号が発生して水と脂肪との分離が難しいなどの問題に遭遇する。
しかしながら、静磁場の強度分布が不均一な場合に、脂肪抑制パルスを用いた方法で撮影した画像、または、FEMRによって撮影した画像にはバンディング・アーチファクトが生じる。さらに脂肪抑制パルスによる脂肪抑制は、磁場の定常状態を乱すためにSSFP状態での撮影には不向きである。
この方法は2種の位相のRFパルスを用いてエコー信号を収集するので、スキャン時間が長くなり、信号処理時間も長い。
ディクソン法は、水のMR信号の位相と脂肪のMR信号の位相が同相と逆相となる画像を2枚撮像(撮影)し、2枚の画像の和から水の画像を求め、2枚の画像の差から脂肪の画像を求める技法である。
しかしながら、ディクソン法は2枚分の画像を撮像する必要があるから撮像時間が長くかかるという問題に遭遇している。また、水に対する脂肪の位相の変化速度は静磁場強度が低くなるほど遅くなるので、グラディエントエコー(GRE)法などを用いて水と脂肪とが同相(イン・フェーズ)状態になるMR信号を得るには、長いエコー時間TEが必要となり、信号減衰が大きくなり、低磁場ではディクソン法を活用できないという問題にも遭遇している。
Fat Water Imaging))法を適用して水と脂肪を分離する技術を開示している。
その概要が論文1:M.Miyoshi,et.al., SSFP fat water separation by Fourier transfer phase cycling and the single quadrature Dixon method,Proc.Intl.Soc.Mag.Reson.Med.11(2003),pp981 に記載されている。
しかしながら、論文2に記載の方法は、水と脂肪との位相がπ(ラジアン)であり、同相状態であるから、水と脂肪との分離にある仮定が必要になる。
さらに、少なくとも2回のスキャンを行う必要があり、スキャン時間が長くなる。
しかしながら、論文2に記載の方法では、水と脂肪は符号が逆転した状態(位相がちょうどπ(ラジアン)ずれた状態)になっているため、符号による水と脂肪の位相の判定の際に何らかの仮定が必要である。そのため、たとえば、全体のヒストグラムから水と脂肪の位相を判定するなど複雑な処理が必要になる。この際、水と脂肪の位相を逆に判定する可能性があり、誤判断を招く可能性がある。
さらに、論文2の方法では、エコー時間が反対位相になることから、必然的に脂肪の信号の強度が落ちるという不具合がある。
前記被検体に含まれる水と脂肪の位相差を単一直交関係で撮像可能にするため、下記条件を有するパルスシーケンスを実行して前記被検体からエコー信号を収集し、
定常状態自由歳差運動(SSFP)状態において、
TR=TIP×m
TE=TIP×(m−1±1/n)
ただし、TRは繰り返し時間であり、
TIPはイン・フェーズ(同相)時間であり、
TEは、正の数のエコー時間であり、
mは自然数であり、
nは3以上の自然数である。
エコー時間TEは正の数である。
前記収集したエコー信号に基づいて周波数変換処理して断層画像を生成し、
前記変換処理したデータについて静磁場不均一を補償し、
前記補償した結果について水分と脂肪分とを分離した画像を再構成する、
MRイメージング方法が提供される。
前記被検体に含まれる水と脂肪の位相差を単一直交関係で撮像可能にするため、下記条件を有するパルスシーケンスを実行する手段と、
定常状態自由歳差運動(SSFP)状態において、
TR=TIP×m
TE=TIP×(m−1±1/n)
ただし、TRは繰り返し時間であり、
TIPはイン・フェーズ(同相)時間であり、
TEは、正の数のエコー時間であり、
mは自然数であり、
nは3以上の自然数である。
エコー時間TEは正の数である。
前記パルスシーケンスを実行することによって発生する前記被検体からエコー信号を収集する手段と、
前記収集して得られたエコー信号に基づいて周波数変換処理して断層画像を生成する変換処理手段と、
前記変換処理したデータについて静磁場不均一を補償する手段と、
前記補償した結果について水分と脂肪分とを分離した画像を再構成する手段と
を有する、MRI装置が提供される。
添付図面を参照して本発明の第1実施の形態としてのMRイメージング方法とMRI装置について述べる。
図1は本発明の第1実施の形態のMRI装置の概略構成図である。
図1を参照して、本発明の第1実施の形態のMRI装置の構成およびその基本動作について述べる。
本発明の実施の形態のMRI装置は、マグネットシステム100、データ収集部150、RFコイル駆動部140、勾配コイル駆動部130、シーケンス制御部160、データ処理部170、表示部180、操作部190を有する。
磁気共鳴現象を用いた撮影の対象となる人体などの撮影対象(または撮像対象、または被検体)1がクレ一ドル500に搭載されて図示しない搬送手段により、撮影部位に応じて、マグネットシステム100内のボア内を移動する。
主磁場コイル部102は通常、超伝導コイルを用いて構成されるが、超伝導コイルに限らず常伝導コイル等を用いて構成してもよい。
なお、スライス軸、位相軸および周波数軸は、相互間の直交性を保ったまま、X,Y,Z軸に関して任意の傾きを持たせることも可能である。
励起されたスピンが生じる電磁波すなわち磁気共鳴(MR)信号は、RFコイル部108によって受信される。RFコイル部108にはデータ収集部150が接続されている。データ収集部150は、RFコイル部108が受信したエコー信号(またはMR受信信号)をディジタルデータとして収集する。
位相軸方向および周波数軸方向の勾配により、MR信号のエンコードを2軸で行うので、MR信号は、たとえば、周波数空間をフーリエ空間を例示すると、2次元フーリエ空間における信号として得られる。2次元フーリエ空間をkスペースともいう。
位相(フェーズ)エンコード勾配磁場および周波数エンコード(リードアウト)勾配磁場は、2次元フーリエ空間における信号のサンプリング位置を決定する。
シーケンス制御部160は、第1信号演算制御処理手段、たとえば、第1コンピュータ等を用いて構成される。シーケンス制御部160は図示しない第1メモリを有する。第1メモリはシーケンス制御部160用のプログラムおよび各種のデータを記憶している。
シーケンス制御部160の各種機能は、第1コンピュータが第1メモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される。
またデータ処理部170には操作部190が接続されている。操作部190はポインティングデバイスを備えたキーボード等で構成される。操作部190は、操作者(またはユーザ)によって操作され、パルスシーケンデータベース(PSD)などの各種の指令や情報等をデータ処理部170に入力する。
操作者(またはユーザ)は、データ処理部170の制御の元で動作する表示部180および操作部190を通じてインタラクティブに(対話形式で)MRI装置を操作する。
図2は本発明のMRI装置の動作の概要を示すフローチャートである。
ステップS1:新規PSDの設定
MRI装置の操作者は、操作部190および表示部180を介して、図5(a)〜(d)に例示する、本発明の1実施の形態に基づく新規なパルスシーケンス・データベース(PSD)をデータ処理部170に設定する。設定されたPSDはデータ処理部170のメモリに記憶される。
PSDを設定する処理自体は従来と同じであるが、図5(a)〜(d)に例示するPSDの内容が本発明の実施の形態に基づく新規なPSDであり、本発明の特徴の1つである。
操作部190、表示部180およびデータ処理部170が本発明のパルスシーケンスの設定手段に相当する。
下記に述べる調整作業は本発明に必須ではない(オプションである)が、下記理由により、この調整作業を行うことが望ましい。
SSFP状態におけるエコーは、FID(Free Induction Decay)成分(グラディエントエコー)と、スピンエコー(SE)ないしSTE(STimilated Echo)成分の2成分からなる。SEないしSTE成分は単にスピンエコーとも呼ばれる。FID成分とスピンエコーとの両成分に対する磁場不均一の影響は互いに対称的となるので、磁場不均一による位相ずれとエコー時間ずれが生じやすい。
両成分の間に位相ずれと時間ずれがあると適正なエコーを得ることができないので、正規な撮影前に2成分の位相および時間を一致させることが望ましい。
これによってSE・STE成分に対する位相リセットが行われ、FID成分のみからなるエコーが得られる。次に、RFパルスの直後にクラッシャ磁場を印加することで同様に、SE・STE成分のみからなるエコーが得られる。
そこで、このエコーの位相ずれおよび時間ずれをエコー時間TEに基づいて測定することにより、FIDとSE・STEとの位相ずれおよび時間ずれを求めることができる。
上記調整作業後、データ処理部170、シーケンス制御部160、RFコイル駆動部140、勾配コイル駆動部130は、ステップS1においてデータ処理部170のメモリに記憶されたPSDに従って、マグネットシステム100を構成している、主磁場コイル部102、勾配コイル部106およびRFコイル部108を駆動する。
データ収集部150は、撮影対象1に適用された各種磁場に応じた撮影対象1のMR信号をRFコイル部108から入力する。
データ処理部170は、データ収集部150で収集したMR信号を入力してメモリに記憶する。メモリは図6に例示したkスペースに対応するデータ空間が規定されている。
データ処理部170、シーケンス制御部160、RFコイル駆動部140、勾配コイル駆動部130自体がPSDに従って動作すること自体は従来と同じであるが、動作の元であるPSDが上述したように従来とは異なるので、結果として、これらの動作の結果得られるMR信号は異なる。
データ処理部170、シーケンス制御部160、RFコイル駆動部140、勾配コイル駆動部130、主磁場コイル部102、勾配コイル部106およびRFコイル部108は本発明の撮像手段に相当する。RFコイル部108、データ収集部150は本発明のデータ収集手段に相当する。
図3はデータ処理部170が行うステップS3の処理の概要を図解したフローチャートである。その処理内容の概要を下記に述べる。
ステップS41の処理は、本発明の実施の形態における図2を参照して上述したステップS2の処理に該当するが、特開2001−414号公報の方法と本発明の実施の形態とでは、図5を参照して後述するように、水と脂肪との位相差の条件が異なる。
本実施の形態においては、上記ステップS41に対応する工程において、図5を参照して述べるように、PSDにおいて、繰り返し時間TRを(イン・フェーズ時間)×mとし、エコー時間TEを(イン・フェーズ時間)/n(nは3以上)にして水と脂肪とを同相状態にする。
水と脂肪とが同相状態になれば、静磁場不均一の影響を同じに受けるから、静磁場不均一の影響の排除が完全になる。
たとえば、ピクセルデータの位相をn=4倍にすると、位相差は2π(ラジアン)となり、水と脂肪の位相は同相になる。そこで、±π(ラジアン)を越える分の折り返しを補正して1/n(n=4)にして静磁場不均一に対する位相分布を求め、求めた位相分布でピクセルデータの位相を補正して静磁場不均一の影響を排除する。
以上のとおり、静磁場不均一の影響を排除したπ/2(ラジアン)の位相差、すなわち、直交関係にある水のピクセルデータと脂肪のピクセルデータを分離することが容易になる。
すなわち、水と脂肪とを明確に分離した画像を再構成し、必要に応じて、水画像または脂肪画像を得る。
図5(a)〜(d)に、本実施の形態の1例としての、水と脂肪の位相関係を単一直交関係(シングル・クォドラチャ形式)にする、定常状態自由歳差運動(SSFP)状態でのスキャンするために用いるPSDの1例を示す。
SSFP状態とは、短い間隔(TR<T2)で励起パルスを照射し続けると、磁気モーメントの位相が揃い、磁化がSSFP状態になることをいう。SSFP状態は、短いスキャン時間で、強度が強く、コントラストの高い信号を得ることができるという利点がある。反面、SSFP状態それ自体では、バンディング・アーチファクトが発生するという問題、強い脂肪信号が発生し、水と脂肪との分離が難しいという問題などを孕んでいる。本発明はかかる問題を解決している。
(1)第1の特徴
本実施の形態のPSDの第1の特徴は、単位繰り返し時間TR(1TR)はイン・フェーズ時間と同じに設定されていることである。なお、従来の繰り返し時間TRには上述した制限はなく、任意に設定できた。
本実施の形態のように繰り返し時間TRを制限する理由は、水と脂肪を同位相(同相)にするためである。水と脂肪とを同相にすれば、水と脂肪とが同じ静磁場不均一の影響を受け、SQFWI処理により、静磁場不均一の影響を完全に排除することが可能となり、1回のスキャンで水と脂肪とを分離するエコー信号を収集可能となる。
本実施の形態のPSDの第2の特徴は、水と脂肪との位相差をシングル・クォドラチャ(single quadrature type、単一直交関係)形式にするため、エコー時間TEが、従来のTE=TR/2とは異なることである。
特開2001−414号公報に記載の方法および一般的方法では、図5(e)に図解したように、エコー信号は1TRの間の中心信号で表現し(TE=TR/2)、隣接する2つのRFパルスの中心からエコー信号の中心までの時間がエコー時間TEである。他方、図5(d)に図解した本発明の実施の形態の例示は、TE=TR/3であり、隣接する2つのRFパルスの中心からエコー中心までの時間より短い。
このように、周波数エンコード(リードアウト)勾配磁場発生用のパルスシーケンスについての本発明の実施の形態のエコー時間TEと繰り返し時間TRとの関係は、特開2001−414号公報などに記載されている一般的なエコー時間TEと繰り返し時間TRとの関係と異なる。その理由は、画像再構成において、水と脂肪との位相差を90度の単一直交関係、すなわち、シングル・クォドラチャ形式にするためである。
〔磁場の形成とエコー信号の収集〕
図2のステップS3において、図5(a)に示すように、RFパルスによるスピン励起が行われる。スピン励起は、図5(b)に図解したスライス勾配磁場G−sliceの下での選択励起である。スピン励起は繰り返し時間TRで周期的に繰り返し行われる。1TRが1ビューに相当する。
図2のステップS3において、図5(d)、(e)に図解したように、1TRの間に印加される周波数エンコード(リードアウト)勾配磁場G−freqによってRFコイル部108を介してエコー信号が読み出される。
図2のステップS3において、RFコイル部108およびデータ収集部150を介してエコー信号を読み出すことにより、kスペースのデータがサンプリングされる。
図6にkスペース概念図を示す。kスペースの横軸kxは周波数軸であり、縦軸kyは位相軸である。複数の横長の長方形がそれぞれ位相軸上のデータサンプリング位置を表す。長方形内に記入された数字は位相エンコード量を表す。位相エンコード量はπ/Nで正規化してある。Nは位相方向のサンプリング数である。位相方向のサンプリング数はビュー数とも呼ばれる。
他方、本実施の形態の図5(d)の場合は、TE=TR/3であり、位相エンコード量は位相軸kyの中心で0である。なお、m=3であるから、水と脂肪との位相差は2π/3(ラジアン)である。
特開2001−414号公報に記載のフェーズサイクル法では、このようなデータ収集を、フリップ角度を複数回、少なくとも2回異ならせて、すなわち、RFパルスの位相を1TRごとに2π・k/Mずつ、少なくとも2回変更しながら行った。Mは2以上の整数であり、k=0,1,・・・,M−1である。2π・k/Mは、RFパルスの1TRごとの位相の階差となる。少なくとも2回RFパルスの位相を異ならせてスキャンした場合はk=0,1である。
(2)k=1のとき、位相階差は2π/Mである。したがって、1TRごとにRFパルスの位相を2π/Mずつ変更しながらスピン励起が行われる。このような励起の下でkスペースについての他の群のデータが収集される。この群のデータ(エコー信号)をf(1)で表す。
特開2001−414号公報の方法は、少なくとも2回、フリップ角度を異ならせてスキャンを行うので、時間がかかり、メモリに記憶するデータの量も多く、データ処理時間も長くなった。
これに対して、本発明の実施の形態は、M=1、k=0であり、スキャンは位相階差π(ラジアン)についてのみ、すなわち、RFパルスの位相変更はπ(ラジアン)であり、ビューごとの励起回数は1回(1NEX)であり、反対位相でスピン励起が行われる。このような励起の下でkスペースについての1つの群のデータfを収集する。本発明の実施の形態においては、スキャン時間が半分に短縮でき、メモリの容量も半分になり、後述するデータ処理時間も半分に短縮できる。
さらに、TRが同位相であるので、θchemi =2π(ラジアン)となり、水、脂肪に係わらず、ξ=π−θとなる。
データにおける位相誤差θの影響が小さいことにより、2次元逆フーリエ変換により得られた断層画像は、水と脂肪の両方の領域において、静磁場不均一にかかわらずバンディングアーチファクトを含みにくいものとなる。
(1)図4のステップS42に示したように、エコーデータの位相をn倍して水と脂肪を同相にし、
(2)図4のステップS42に示したように、±π(ラジアン)の範囲を超える分の折り返しを補正した上で、(1/n)にした位相分布によってエコーデータの位相誤差を補正し、
(3)図4のステップS43に示したように、水データと脂肪データの位相差、すなわち、90度の位相差に基づいて水と脂肪を分離する。
このようなSQFWI法を適用すると、水と脂肪の分離を正確に行う点で好ましい。
上記第1実施の形態においては、繰り返し時間TRをイン・フェーズ時間に限定しているが、繰り返し時間TRはイン・フェーズ時間の任意の自然数(m)倍に設定可能である。
たとえば、1.5Tとすると、イン・フェーズ時間は、最も短い時間(m=1)で4.6ms(ミリ秒)、2番目に短い時間(m=1)で9.2msとなる。
本発明においては、短いイン・フェーズ(同相)時間の高い磁場システムにおいてもSSFP状態において水と脂肪とを分離できる。
たとえば、1.5Tとすると、最短のイン・フェーズ時間は4.6msであるが、エコー時間TEは(イン・フェーズ時間)/3=1.53msであっても、(イン・フェーズ時間)−(イン・フェーズ時間)/3=3.067msであっても良い。
また2番目に短いイン・フェーズ時間を採用した場合は、繰り返し時間TR=(イン・フェーズ時間)×2=9.2msであるが、エコー時間TEは(イン・フェーズ時間)+(イン・フェーズ時間)/3=6.13msであっても、(イン・フェーズ時間)−)イン・フェーズ時間)/3=3.067msであっても良い。
また、n=4として、(イン・フェーズ時間)−(イン・フェーズ時間)/4=3.45msとしても、(イン・フェーズ時間)+(イン・フェーズ時間)/4=5.75msとしても良い。
(1)繰り返し時間TR=TIP×m
(2)エコー時間TE=TIP×(m−1±1/n)
ただし、TIPは同相時間(イン・フェーズ時間)であり、
mは自然数であり、
nは3以上の自然数であり、
エコー時間TEは正の数である。
(条件式1)
特開2001−414号公報に記載の位相サイクルSSFPにSQFWIを適用することで水と脂肪を分離する方法では、PSDをTR=TIP×2/n,TE=TIP/n,(nは3以上の整数)とする必要があるため、n=3とした場合、0.7TではTR=6.5ms,1.5TではTR=3.1msとなり、短い。このような高磁場システムを構成すると価格が高騰する。
また、特開2001−414号公報の方法では、2回以上のデータ収集が必要であった。
以上述べた実施の形態において、エコー信号を周波数分析する方法として、2次元フーリエ変換を行う場合を例示したが、他の周波数分析方法を採用することもできる。
なお、2次元フーリエ変換を行う場合、演算処理の高速化を図るため、2次元高速フーリエ変換処理(2次元FFT処理)を行うことが望ましい。
上述したデータ収集部150におけるデータ収集の対象はフルエコー信号であるとした。しかし、本実施の形態においては、繰り返し時間TRに対しエコー時間TEが中点に来ないため、データ収集の対象は、フラクショナル(部分)エコー信号でもフルエコー信号でも良い。したがって、本発明の方法はデータ収集に自由度がある。
フラクショナルエコー信号をデータ収集した場合、データ処理部170において、2次元フーリエ変換および2次元フーリエ逆変換を行うとき、フラクショナルエコー処理をしても良いし、エコー信号の不足分を単純に0内挿(0フィル)するだけでも良い。
上記PSDを用いて得られるSSFP信号にSQFWI法を適用することで、SSFPの水と脂肪とを分離した画像が得られる。
本実施の形態のPSDを適用すると、SSFPで繰り返し時間TRをイン・フェーズ時間×m(mは自然数)にあわせることで、水も脂肪も同様な静磁場不均一の影響を受けるので、静磁場不均一の影響を低減できる。
また、本実施の形態においては、特開2001−414号公報に記載された方法である「位相サイクル、SSFPファット・ウォーター画像化法」のように、複数回、RFパルスの位相を変更して複数回スキャンする必要がないので、スキャン時間を短縮できる。また、データ記憶量も少なくてすみ、メモリ容量が少なくてよい。さらにデータ処理部170における信号処理時間も短縮できる。
図7に本発明の第2実施の形態のMRI装置の構成図を示す。
図7に図解したMRI装置は、マグネットシステム100’以外は、図1に図解したMRI装置と同じ構成している。以下、マグネットシステム100’を中心に述べる。
これら主磁場マグネット部102’および各コイル部は、いずれも空間を挟んで互いに対向する1対のものからなる。また、いずれも概ね円盤状の形状を有し中心軸を共有して配置されている。マグネットシステム100’のボアに撮影対象1がクレードル500に搭載されて図示しない搬送手段により移動される。
100,100’ マグネットシステム
102,102’主磁場コイル部
106,106’ 勾配コイル部
108,108’ RFコイル部
130 勾配コイル駆動部 140 RFコイル駆動部
150 データ収集部 150 データ収集部
160 シーケンス制御部 170 データ処理部
180 表示部 190 操作部
Claims (9)
- 被検体が発生するMR信号を用いて前記被検体の断層画像を生成するMRI装置であって、
前記被検体に含まれる水と脂肪の位相差を単一直交関係で撮像可能にするために、繰り返し時間TR及び正の数であるエコー時間TEが下記条件を有するパルスシーケンスを実行する手段と、
定常状態自由歳差運動(SSFP)状態において、
TR=TIP×m
TE=TIP×(m−1±1/n)
ただし、TIPはイン・フェーズ(同相)時間であり、mは自然数であり、nは3以上の自然数である。
前記パルスシーケンスを実行することによって前記被検体から発生するエコー信号を収集するエコー信号収集手段と、
前記収集して得られたエコー信号に基づいて周波数変換処理して断層画像を生成する変換処理手段と、
前記変換処理したデータについて静磁場不均一を補償する補償手段と、
前記補償した結果について水分と脂肪分とを分離した画像を生成する画像生成手段とを有し、
前記画像生成手段は、実軸上に水の信号又は脂肪の信号の一方が来るように、虚軸上に水の信号又は脂肪の信号の他方が来るように、0次の補正を行うことを特徴とするMRI装置。 - 前記画像生成手段は、実軸上に水の信号、虚軸上に脂肪の信号が来るように0次の補正を行い、水画像を生成する場合は実軸のみのデータを用い、脂肪画像を生成する場合は虚軸のみのデータを用いることを特徴とするMRI装置。
- 前記変換処理手段は、周波数変換処理として2次元フーリエ変換処理を行い前記断層画像を生成することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のMRI装置。
- 前記変換処理手段は、前記2次元フーリエ変換処理として2次元高速フーリエ変換を行うことを特徴とする請求項3に記載のMRI装置。
- 前記補償手段は、静磁場不均一補償のため、シングル・クォドラチャ・ファット・ウォーター・イメージング法を適用して、
前記変換処理手段で生成したデータの位相をn倍にして水と脂肪の位相を同相状態にし、
±π(ラジアン)を越える成分の折り返しを補正し、
前記補正した結果を1/nにして静磁場不均一に対する位相分布を求め、
前記求めた位相分布を用いて前記変換処理手段で生成したデータの位相を補正することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のMRI装置。 - 前記エコー信号収集手段はフルエコー信号を収集し、
前記変換処理手段は前記フルエコー信号について前記周波数変換処理を行うことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のMRI装置。 - 前記エコー信号収集手段はフラクショナルエコー信号を収集し、
前記変換処理手段は前記フラクショナルエコー信号について前記周波数変換処理を行うことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のMRI装置。 - 前記MRI装置は、
撮影対象の体軸方向に平行な水平静磁場を形成する主磁場コイル部と、
それぞれ直交するスライス軸、周波数軸および位相軸方向において、前記静磁場強度に勾配を持たせる磁場を形成する勾配コイル部と、
前記撮影対象にスピンを励起し、励起されたスピンを検出するRFコイル部とを有するマグネットシステムを有し、
前記パルスシーケンスは、前記勾配コイル部および前記RFコイル部による磁場形成に用いることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のMRI装置。 - 前記エコー信号の収集を行う前に、FID成分とスピンエコーについて位相および時間合わせのための調整を行う手段をさらに有することを特徴とする請求項8に記載のMRI装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004026894A JP3968352B2 (ja) | 2004-02-03 | 2004-02-03 | Mri装置 |
US11/049,610 US7068031B2 (en) | 2004-02-03 | 2005-02-01 | MR imaging method and MRI system |
KR1020050009357A KR100610990B1 (ko) | 2004-02-03 | 2005-02-02 | Mr 촬영 방법 및 mri 시스템 |
CNB2005100080416A CN100370948C (zh) | 2004-02-03 | 2005-02-03 | 磁共振成像方法和磁共振成像系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004026894A JP3968352B2 (ja) | 2004-02-03 | 2004-02-03 | Mri装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005218505A JP2005218505A (ja) | 2005-08-18 |
JP3968352B2 true JP3968352B2 (ja) | 2007-08-29 |
Family
ID=34805854
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004026894A Expired - Fee Related JP3968352B2 (ja) | 2004-02-03 | 2004-02-03 | Mri装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7068031B2 (ja) |
JP (1) | JP3968352B2 (ja) |
KR (1) | KR100610990B1 (ja) |
CN (1) | CN100370948C (ja) |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004090565A1 (en) * | 2003-04-14 | 2004-10-21 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Magnetic resonance imaging with histogram-based phase correction |
US7587231B2 (en) * | 2004-01-09 | 2009-09-08 | Toshiba America Mri, Inc. | Water fat separated magnetic resonance imaging method and system using steady-state free-precession |
CN100396239C (zh) * | 2005-02-28 | 2008-06-25 | 西门子(中国)有限公司 | 磁共振多通道成像水脂分离重建算法 |
US8406849B2 (en) | 2006-03-31 | 2013-03-26 | University Of Utah Research Foundation | Systems and methods for magnetic resonance imaging |
US20070282318A1 (en) * | 2006-05-16 | 2007-12-06 | Spooner Gregory J | Subcutaneous thermolipolysis using radiofrequency energy |
JP4350729B2 (ja) * | 2006-06-27 | 2009-10-21 | 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 | イメージング装置およびイメージング方法 |
JP5118052B2 (ja) * | 2006-10-06 | 2013-01-16 | 株式会社日立メディコ | 磁気共鳴イメージング装置 |
DE102007045996A1 (de) * | 2007-09-26 | 2009-03-12 | Siemens Ag | Mehrfach phasenzyklierte Steady State Free Precession Sequenz und Magnetresonanzgerät dazu |
US20100303320A1 (en) * | 2007-11-07 | 2010-12-02 | Roemer Peter B | Systems, methods and machine readable programs for enhanced fat/water separation in magnetic resonance imaging |
JP5300279B2 (ja) * | 2008-01-31 | 2013-09-25 | 株式会社東芝 | 磁気共鳴イメージング装置 |
DE102008048304B4 (de) * | 2008-09-22 | 2010-10-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Unterscheiden von wasserdominiertem und fettdominiertem Gewebe |
JP5416960B2 (ja) * | 2008-12-17 | 2014-02-12 | 株式会社東芝 | 磁気共鳴イメージング装置 |
KR20130049461A (ko) | 2011-11-04 | 2013-05-14 | 삼성전자주식회사 | 자기 공명 영상 촬상 방법 및 장치 |
US9733327B2 (en) | 2011-12-21 | 2017-08-15 | Japan Science And Technology Agency | NMR imaging device with probe, magnetic field generator and image processor using transverse relaxation time (T2L) and NMR imaging method for performing T2L imaging |
US9818189B2 (en) * | 2012-02-17 | 2017-11-14 | Advanced Mr Analytics Ab | Method of classification of organs from a tomographic image |
DE102012204624B4 (de) | 2012-03-22 | 2014-03-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Erfassung von MR-Daten in einem vorbestimmten Volumenabschnitt eines Untersuchungsobjekts |
US9442174B2 (en) * | 2012-10-11 | 2016-09-13 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | Using single continuous pulses for manipulating water and fat signals in magnetic resonance imaging |
KR20150091095A (ko) | 2012-11-30 | 2015-08-07 | 마그네패스 피티와이 엘티디 | 자기 공명 영상에 대한 개선점들 |
JP5908878B2 (ja) | 2013-09-18 | 2016-04-26 | 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 | 磁気共鳴装置およびプログラム |
CA2967337C (en) | 2014-11-11 | 2022-05-10 | Hyperfine Research, Inc. | Pulse sequences for low field magnetic resonance |
KR101939775B1 (ko) * | 2017-01-26 | 2019-01-17 | 삼성전자주식회사 | 자기 공명 영상 획득 방법 및 그 자기 공명 영상 장치 |
TW202012951A (zh) | 2018-07-31 | 2020-04-01 | 美商超精細研究股份有限公司 | 低場漫射加權成像 |
CN112716476A (zh) * | 2019-10-28 | 2021-04-30 | 通用电气精准医疗有限责任公司 | 磁共振成像方法及系统、计算机可读存储介质 |
WO2021108216A1 (en) | 2019-11-27 | 2021-06-03 | Hyperfine Research, Inc. | Techniques for noise suppression in an environment of a magnetic resonance imaging system |
DE102020212281B4 (de) * | 2020-09-29 | 2022-05-12 | Siemens Healthcare Gmbh | Verfahren zur zeitsparenden Erzeugung einer B0-Karte basierend auf einer Doppelecho-Sequenz mit stimulierten Echos und Magnetresonanzvorrichtung |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4004185C2 (de) * | 1989-02-24 | 1997-08-07 | Siemens Ag | Verfahren zur Gewinnung von flußkompensierten, T¶2¶- gewichteten Bildern mittels der kernmagnetischen Resonanz |
JP3051374B2 (ja) * | 1998-07-21 | 2000-06-12 | ジーイー横河メディカルシステム株式会社 | 磁気共鳴撮像装置 |
DE19836612C2 (de) * | 1998-08-12 | 2000-06-29 | Siemens Ag | Verfahren zum Betrieb eines Kernspintomographiegeräts zur Trennung von Wasser- und Fettsignalen |
JP3353826B2 (ja) * | 1999-06-24 | 2002-12-03 | ジーイー横河メディカルシステム株式会社 | 磁場不均一測定装置、位相補正装置および磁気共鳴撮像装置 |
JP3510542B2 (ja) * | 1999-10-22 | 2004-03-29 | 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 | 位相分布測定方法および装置、位相補正方法および装置、並びに、磁気共鳴撮像装置 |
JP3454760B2 (ja) * | 1999-10-22 | 2003-10-06 | 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 | 位相分布測定方法および装置、位相補正方法および装置、並びに、磁気共鳴撮像装置 |
JP3534669B2 (ja) * | 2000-01-27 | 2004-06-07 | 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 | 磁気共鳴撮像装置 |
US6665787B2 (en) * | 2000-02-29 | 2003-12-16 | International Business Machines Corporation | Very high speed page operations in indirect accessed memory systems |
JP3875479B2 (ja) | 2000-10-20 | 2007-01-31 | 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 | 磁気共鳴撮影装置 |
JP3858191B2 (ja) * | 2000-10-31 | 2006-12-13 | 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 |
JP3891799B2 (ja) * | 2001-06-21 | 2007-03-14 | 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 |
US6603990B2 (en) * | 2001-08-10 | 2003-08-05 | Toshiba America Mri, Inc. | Separation and identification of water and fat MR images at mid-field strength with reduced T2/T2* weighting |
JP3796426B2 (ja) * | 2001-10-04 | 2006-07-12 | 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 | 磁気共鳴撮像装置 |
JP2003250775A (ja) * | 2002-02-25 | 2003-09-09 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | Mri装置およびmra撮影方法 |
US6608479B1 (en) * | 2002-05-15 | 2003-08-19 | General Electric Company | Method and system for MRI with lipid suppression |
US6750651B2 (en) * | 2002-07-03 | 2004-06-15 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Fat suppression in MRI using oscillating steady-state free precession |
US6856134B1 (en) * | 2003-05-23 | 2005-02-15 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Magnetic resonance imaging with fat-water signal separation |
US6922054B2 (en) * | 2003-08-18 | 2005-07-26 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Steady state free precession magnetic resonance imaging using phase detection of material separation |
-
2004
- 2004-02-03 JP JP2004026894A patent/JP3968352B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-02-01 US US11/049,610 patent/US7068031B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-02-02 KR KR1020050009357A patent/KR100610990B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2005-02-03 CN CNB2005100080416A patent/CN100370948C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1650801A (zh) | 2005-08-10 |
US7068031B2 (en) | 2006-06-27 |
JP2005218505A (ja) | 2005-08-18 |
CN100370948C (zh) | 2008-02-27 |
KR20050078996A (ko) | 2005-08-08 |
KR100610990B1 (ko) | 2006-08-10 |
US20050168221A1 (en) | 2005-08-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3968352B2 (ja) | Mri装置 | |
JP4229487B2 (ja) | マクスウェル項誤差を補正する方法 | |
JP4049649B2 (ja) | 磁気共鳴撮影装置 | |
US7619411B2 (en) | Generalized method for MRI chemical species separation using arbitrary k-space trajectories | |
KR100647921B1 (ko) | 자기 공명 촬상 장치 | |
US8159221B2 (en) | Magnetic resonance imaging apparatus and method using SSFP having non-zero first moment gradients within the repetition time | |
US7710115B2 (en) | Independent phase modulation for efficient dual-band 3D imaging | |
EP1449004B1 (en) | Multiple gradient echo type projection reconstruction sequence for mri and especially diffusion weighted mri | |
US9588208B2 (en) | Methods, systems and apparatuses for rapid segmented, accelerated, and simultaneous multi-slice echo planar imaging | |
US7375522B2 (en) | Method for aligning multiple MR images acquired with alternating readout gradient | |
JPH07171122A (ja) | Epi及びgrase mriにおける読み出し傾斜磁界極性の補正方法 | |
JP2020523075A (ja) | 可変コントラストのスタック・オブ・スター収集を使用したmrイメージング | |
US6611143B2 (en) | MRI apparatus generating odd and/or even echo images with sensitivity distribution of coils | |
JP2017529960A (ja) | アーチファクト抑制を有するプロペラmrイメージング | |
US7825662B2 (en) | MRI apparatus and control method of steady-state free precession (SSFP) with phase cycling, combining low and high frequency images multiplied by a scaling factor | |
US7151370B1 (en) | Quadratic species separation using balanced SSFP MRI | |
US6528996B1 (en) | Diffusion-weighted imaging method and apparatus for fast pulse sequence with MPG pulses | |
US20140152303A1 (en) | Magnetic resonance imaging data sampling methods and systems | |
JP4679968B2 (ja) | 磁気共鳴イメージング装置 | |
JP4290782B2 (ja) | 磁気共鳴イメージング装置 | |
JP2020522344A (ja) | 並列マルチスライスmr撮像 | |
US20220057467A1 (en) | Epi mr imaging with distortion correction | |
US20060074291A1 (en) | Magnetic resonance imaging system and method | |
JP4542357B2 (ja) | Rfコイルおよびmri装置 | |
JPH09238912A (ja) | 磁気共鳴イメージング装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070112 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070123 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070417 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070515 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070604 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100608 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100608 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110608 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110608 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120608 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120608 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130608 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |