JP4162300B2 - Magnetic resonance imaging system - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、核磁気共鳴(以下「NMR」と略記する)現象を利用して被検体の所望部位の断層画像を得る磁気共鳴イメージング(以下「MRI」と略記する)方法に関し、画像構成用信号を取得するためのパルスシーケンスの実施に先立ち、所定の高周波磁場パルス(以下、RFパルスという)および傾斜磁場パルスを印加することにより、診断の障害となる領域の信号を抑制する方法(プリサチュレーション法)において、該不要領域の信号を良好に抑制するために好適な方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
MRIは一般に知られているように、計測中の動きや流れなどに影響を受けやすく、これらの影響を受けることにより、偽像を生じることが知られている。このような偽像は診断の障害となるため、これらを低減あるいは抑制する方法が提案されている。
【0003】
このような偽像を抑制する方法の一つにプリサチュレーション(Pre-saturation)と呼ばれる手法がある。この手法では、図2(a)に示すように、関心領域20内の人体21の一部に診断の障害となるアーチファクトを発生する領域(不要領域)22があるとき、そこからの信号を抑制するために、画像構成用の信号を取得するためのパルスシーケンス(本計測)の実施に先立ち、その領域22を含むスライスまたはスラブ23(図2(b))を選択してRFパルス(プリサチュレーション用RFパルス)を印加する。このRFパルスの印加終了後、領域23のスピンは励起された状態から初期状態へと緩和(回復)を始める。本計測におけるスピン励起用RFパルスを印加するときに、この回復途中の領域23のスピンの縦磁化成分が0となるように、プリサチュレーション用RFパルスのスピン励起角度を設定する。これにより、本計測において領域23のスピンは横磁化成分を生じず、信号を発生せず、領域23の信号が抑制された画像を得ることができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このようなプリサチュレーション手法では、本来領域23からの信号は発生しないはずであるが、領域23のスピンもまた本計測のパルスシーケンスにおいて印加される傾斜磁場パルス印加パターンによって傾斜磁場の印加方向(3軸方向)に位相の変化を生じる。この位相の変化により、3軸方向についてそれぞれ拡散、収束した場合、本計測の信号計測時に領域23からの信号(以下、偽信号という)が混入し、本計測により得た画像上に偽像が生じる場合がある。
【0005】
例えば図9は、プリサチュレーションと本計測のパルスシーケンス((a)〜(d))を位相エンコード量を変化させながら繰り返した場合の領域23の各傾斜磁場方向の位相変化を(e)〜(g)に示したものである。同図からもわかるように最初の繰り返しにおいて、領域23のスピンはプリサチュレーション用RFパルス4101により励起された後、続くGx、Gy、Gz方向の傾斜磁場パルス4103〜4112により、その印加量に応じたそれぞれ位相変化を生じ、次の繰り返しでプリサチュレーション用RFパルス4201によりスピンが反転した後、さらにGx、Gy、Gz方向の傾斜磁場パルス4203〜4212により、印加量に応じた位相変化を受ける。その結果、図示するように2番目の読み出し方向の傾斜磁場4211の印加時点で、ほぼ3軸方向のスピンの位相変化が0または位相エンコード方向(Gy方向)では1エンコードステップ分となるため、本計測の信号とともに領域23からの信号、即ち偽信号が計測されることになる。
【0006】
このように各信号計測時に、直前のパルスシーケンスサイクルでプリサチュレーション用RFパルスにより励起された信号が重畳し、かつ重畳する信号は全ての位相エンコードに対して同一の位相エンコード量(Gy方向の位相回転量変化がない)を有する。このような機序によって生じる偽信号が重畳した場合の画像は、図2(b)に示すようにプリサチュレーション適用領域23の内部でかつ位相エンコード方向の直流成分(あるいは中心周波数)に相当する場所に線状の偽像24が重畳する。
【0007】
そこで本発明の目的は、上記の機序で生じる偽信号を抑制し、画像上の偽像を良好に低減することを可能とするプリサチュレーション法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明ではプリサチュレーション用RFパルスの印加位相を制御することにより、プリサチュレーション用RFパルスにより励起されたスピンからの信号が画像内に重畳することを抑制する。即ち、本発明のMRI方法は、被検体の特定の領域(不要領域)からの信号を抑制するためにその領域を選択して励起するプリサチュレーション用RFパルスを印加するステップと、被検体の画像化すべき領域(画像化領域)の原子核スピンを選択的に励起する高周波パルスを印加するステップと、前記原子核スピンを位相エンコードする傾斜磁場を印加するステップと、前記被検体の原子核から生じる核磁気共鳴信号を計測するステップとを前記位相エンコード傾斜磁場の大きさを変化させながら繰り返し、前記画像化領域の画像を再構成する磁気共鳴イメージング方法において、前記プリサチュレーション用RFパルスの印加位相をその印加毎に制御することを特徴とする。
【0009】
本発明による印加位相の制御方法の第1の態様によれば、第i位相エンコードおよび第(i+1)位相エンコードにおいて計測された核磁気共鳴信号のうち、前記画像化領域からの信号(以下、本計測信号という)S1(i)、S1(i+1)の信号間位相差をφ1(i)、前記特定の領域からの信号(偽信号)S2(i)、S2(i+1)の信号間位相差をφ2(i)としたとき、次式(1)の関係を保つようにプリサチュレーション用RFパルスの印加位相を制御する。
【0010】
φ1(i)−φ2(i)=φ1(i+1)−φ2(i+1)+π (1)
また本発明による印加位相の制御方法の第2の態様によれば、本計測信号S1(i)、S1(i+1)の信号間位相差φ1(i)と、偽信号S2(i)、S2(i+1)の信号間位相差φ2(i)が、次式(2)の関係を保つようにプリサチュレーション用RFパルスの印加位相を制御する。
【0011】
φ1(i)−φ2(i)=φrnd(i) (2)
(式中、φrnd(i)はiに対してランダムな値且つ0≦φrnd(i)<2πを満たす角度を表わす)
さらに本発明による印加位相の制御方法の第3の態様によれば、前記各ステップの繰り返しのk番目および(k+1)番目の繰り返しで計測された核磁気共鳴信号のうち、偽信号S2(k)、S2(k+1)の信号間位相差をφ2(k)としたとき、
φ2(k)=φ2(k-1)+k×Δφ (3)
(式中、Δφは任意の角度を表わす)
の関係を保つように制御する。
【0012】
このような位相制御を行うことにより、プリサチュレーション用RFパルスにより励起された不要領域内に存在するスピンからの信号が本計測の信号に混入してきても、画像内に高信号の偽像として結像しないか、結像しても画像に影響しない場所に現れるようにする。これにより偽信号による診断の障害を除去できる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施例を参照して本発明を説明する。
【0014】
図4は本発明が適用されるMRI装置の概要を示す図で、このMRI装置は被検体401が置かれる空間に均一な静磁場を発生する電磁石あるいは永久磁石を備えた静磁場発生磁気回路402と、この静磁場に重畳して3軸方向の傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生系403と、被検体の組織を構成する原子核の原子核スピンを励起する高周波磁場を発生する送信系404と、この高周波磁場の印加によって被検体に生じる核磁気共鳴信号を検出する検出系405と、これら傾斜磁場発生系403、送信系404および検出系405を所定のパルスシーケンスに従って制御する制御系(シーケンサ407、コンピュータ408)と、検出系405で検出された信号をもとに画像再構成のための計算を行なうコンピュータ408および信号処理系406と、計算された結果である画像を表示する表示部(ディスプレイ)428とを備えている。
【0015】
傾斜磁場発生系403は、直交する3軸方向にそれぞれ傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイル409とその電源410からなる。
【0016】
送信系404は、一定の高周波信号を発生するシンセサイザ(高周波発生回路)411と、変調器412と、プリアンプ413と、照射コイル414aとを備え、シンセサイザ411から発生した高周波信号を、制御系の制御によるタイミングで変調器412で変調して、プリアンプ413を介して照射コイル414aに送る。これにより所定のエンベロープの高周波磁場(RF)パルスが照射コイルより被検体に印加される。
【0017】
ここでシンセサイザ411は、発振器と、発振器の発生する高周波を所定のタイミングで送出するディレイ回路を備え、このディレイ回路の遅延量は制御系によって制御される。これによりシンセサイザ411から発生する高周波信号の位相を制御することができ、その結果照射コイルから任意の位相のRFパルスを発生することができる。
【0018】
検出系405は、受信コイル414bと、増幅器415と、直交位相検波器416と、A/D変換器417とを備え、受信コイル414bで検出した被検体からの核磁気共鳴信号(高周波磁場)は増幅器415を介して直交位相検波器416で2系列の信号として検出され、A/D変換器417によりデジタル信号に変換されてコンピュータ408に送られる。
【0019】
コンピュータ408は、この2系列の信号にフーリエ変換等の演算を行ない被検体の画像を再構成し、ディスプレイ428に表示させる。この演算途中のデータや演算結果は信号処理系406の記憶装置424〜427に収納される。
【0020】
コンピュータ408は、これら傾斜磁場発生系403、送信系404、検出系405を制御する制御系としても機能し、シーケンサ407に指令を送り、傾斜磁場発生系、送信系および検出系の駆動タイミングを所定のパルスシーケンスに従い制御し、所望の撮影法による撮影を行なう。本発明においては、プリサチュレーション法を採用した撮影を行ない、この際、RFパルスの位相を制御することによって、偽像の抑制を行なう。
【0021】
以下、本発明による撮影方法を図1ないし図3を参照して説明する。
【0022】
本発明の撮影方法において採用するプリサチュレーション法のパルスシーケンスは、従来のプリサチュレーション法のパルスシーケンスと同様であり、例えば図3に示すように、本計測33に先立って不要な領域からの信号を抑制するためにRFパルス31および傾斜磁場35、32を印加する。ここで傾斜磁場35は、図2(a)に示す不要な領域22を選択する傾斜磁場で、図示するようにGy、Gz方向の傾斜磁場を印加することにより、領域22を含む紙面に垂直な方向のスラブ(領域)23(図2(b))を選択的に励起することができる。またRFパルス31照射後に印加される傾斜磁場32は、励起されたスピンの位相を拡散して、さらにそのスピンからの信号を抑制するスポイル傾斜磁場である。
【0023】
本計測33のシーケンスは特に限定されないが、ここではグラディエントエコー(GrE)系のシーケンスが例示されており、まず画像化しようとする断面を選択する傾斜磁場Gx36とともにRFパルス34を印加し、次いで位相エンコードのための傾斜磁場Gy37および読み出し方向の傾斜磁場Gz38を印加した後、信号計測のために読み出し方向の傾斜磁場Gz39を印加しながらエコー信号を計測する。読み出し方向の傾斜磁場Gz38はエコー信号のピーク位置を調製するための予備パルスである。
【0024】
この図3に示すようなパルスシーケンスを単位として、位相エンコード方向の傾斜磁場Gy37の強度を変化させながら繰り返し、1枚の画像を再構成するのに必要な数のエコー信号を計測する。
【0025】
本発明による撮影方法においては、このようなパルスシーケンスに従った撮影を行なう際に、RFパルス31、RFパルス34および計測されるエコー信号の位相を繰り返し毎に制御し、本計測によって励起された領域からの信号(以下、単に本計測の信号という)の位相に対し、不要領域からの信号(偽信号)の位相が特定の関係となるように制御する。
【0026】
即ち、図1の流れ図に示すように、まずプリサチュレーション用RFパルス31の印加位相を特定の位相Ph1に設定し(11)、印加する(12)。次に本計測33のRFパルス34の印加位相を特定の位相Ph2に設定し(13)、印加する(14)。これらRFパルスの位相の設定は、既に述べたようにシンセサイザにおける高周波の発生タイミングを制御することにより、制御することができる。また信号計測の位相をPh3に設定し(15)、信号を計測する(16)。信号計測の位相は、直交位相検波器における検波の基準信号の位相を制御することにより設定することができる。このような位相制御のステップ11〜16を同一位相エンコードにおいて必要な加算が終了するまで繰り返し(17)、その後位相エンコード量を変化させて、全位相エンコードの計測が終了するまでステップ11〜17を繰り返し(18)、撮影を終了する。
【0027】
この場合の各位相Ph1、Ph2、Ph3は、本計測の信号を計測する際に、偽信号が混入してきても、それら偽信号が結像しないか、結像しても画像に影響しないように制御される。
【0028】
以下、プリサチュレーション用RFパルスの印加位相制御方法の具体的な実施例を説明する。
【0029】
図5及び図6は本発明の第一の実施例におけるプリサチュレーション用RFパルスの印加位相制御方法を示した図であり、図5と図6は、それぞれ隣接する位相エンコードの計測における位相制御フローを示している。
【0030】
まず図5に示すようにプリサチュレーション用RFパルス31の印加位相をΦ1に設定する(601)。この位相Φ1は任意の値とすることができる。この設定された位相でRFパルスを印加する(602)。次に本計測用RFパルス34の印加位相Φを0に設定し(603)、本計測用RFパルスを印加する(604)。信号計測の位相Φを0に設定し(605)、信号を計測する(606)。この601〜606までの処理を同一位相エンコードで必要な信号加算が終了するまで繰り返し(607)、信号加算の終了後、画像構成に必要な全ての位相エンコードに対応する信号計測が終了していれば処理を終了する(608)。全ての位相エンコードでの信号計測が終了していない場合、次の位相エンコード量(i+1)を設定し(609)、図6の処理611へと進む。
【0031】
次の位相エンコードでの計測では、プリサチュレーション用RFパルス31の印加位相を(Φ1+π)に設定し(611)、設定された位相でRFパルスを印加する(612)。続くステップ613〜617で、本計測用RFパルスの印加位相Φを0に設定して印加すること、信号計測の位相Φを0に設定して計測することは、前の計測(図5)と同様である。この計測においても必要な加算が終了するまでステップ611〜616を繰り返し、加算終了後、全ての位相エンコードでの信号計測が終了していない場合(618)、次の位相エンコード量を設定し(619)、図5の処理601へと進む。次のサイクルにおいて処理601で設定されるプリサチュレーション用RFパルスの印加位相Φ1は、最初に設定した値と同じとする。
【0032】
このように本計測用RFパルスの印加位相および信号計測の位相をともに常に0に設定すると共に、プリサチュレーション用RFパルスの印加位相を隣接する位相エンコード間でπずつ変化させることにより、本計測の信号は全ての位相エンコードに対して一定の位相となるが、プリサチュレーション用のRFパルスによって励起された偽信号の位相は隣接する位相エンコード毎に180°反転する。
【0033】
即ち、第i位相エンコードおよび第(i+1)位相エンコードにおいて計測された隣接する2個の画像構成用信号の信号間位相差をφ1(i)、隣接する2個の偽信号の信号間位相差をφ2(i)としたとき、次式(1)
φ1(i)-φ2(i)=φ1(i+1)-φ2(i+1)+π (1)
の関係が保たれることになる。
【0034】
この結果、再構成画像上では偽信号は最高周波数すなわち画像端に位置する。この偽信号はまた既に述べたように全ての位相エンコード量に対して常に同じ量の位相回転量を受けるため、この偽信号による偽像は画像再構成により画像の最端位置に線状に現れる。従って偽信号による偽像は画像内部には重畳せず、診断の障害となることはない。
【0035】
尚、以上の実施例では本計測用RFパルスの印加位相Ph2および信号計測の位相Ph3をともに0に設定する場合を説明したが、MRIにおいては、RFパルスの印加位相Ph2および信号計測の位相Ph3は例えば一方を0とし、他方をπとするなど種々の組合せが可能であり、本実施例はそのいずれの組合せであっても実施できる。即ち、本実施例においては隣接する2つの異なる位相エンコードの計測における本計測用RFパルスの位相の変化とプリサチュレーション用RFパルスの位相の変化とが式(1)の関係を満たしていればよいので、RFパルスの印加位相Ph2に対し式(1)の関係を満たすようにプリサチュレーション用RFパルスの印加位相Ph1を設定することにより、本実施例と同様の効果を得ることができる。
【0036】
また図5および図6の流れ図では、同一位相エンコードではプリサチュレーション用RFパルスの印加位相は一定(Φ1またはΦ1+π)である場合を説明したが、加算によるパルスシーケンスの繰り返しにおいて、連続して計測される偽信号を互いに打ち消すようなプリサチュレーション用RFパルスの印加位相の制御を付加してもよい。即ち、例えば2回加算で計測する場合、最初の計測における偽信号と次の計測における偽信号の位相が反転するようにプリサチュレーション用RFパルスの印加位相を制御することができる。この場合にも隣接する位相エンコードの計測における本計測信号の位相差と偽信号の位相差の関係は式(1)の関係を保つようにする。これにより、偽像が画像端部に現れるようにする効果に加え、偽像そのものの低減効果を得ることができる。
【0037】
次に本発明の第二の実施例を説明する。この実施例では、プリサチュレーション用RFパルスの印加位相を、本計測の画像において偽信号による結像を生じないように制御する。図7は第二の実施例におけるプリサチュレーション用RFパルスの印加位相制御方法を示した図である。
【0038】
計測開始後、まずプリサチュレーションパルス用RFパルスの印加位相をランダムな値Φrndに設定する(71)。この設定された位相でRFパルスを印加する(72)。以下のステップ73〜77において本計測用RFパルスの印加位相Φを0に設定し、印加すること、信号計測の位相Φを0に設定して信号を計測することは図6に示す実施例と同様である。このプリサチュレーションパルス用RFパルスの印加(72)から信号計測(76)までのステップを必要な信号加算が終了するまで繰り返す。信号加算終了後、次の位相エンコードを設定し(79)、新たにプリサチュレーションパルス用RFパルスの印加位相をランダムな値Φrndに設定し(71)、必要な信号加算が終了するまでステップ72〜77を繰り返す。以上の計測の繰り返しを画像構成に必要な全ての位相エンコードが終了するまで行う(78)。
【0039】
このような位相制御を行って信号を計測することにより、本計測の信号は位相エンコード毎に全て一定の位相となるが、プリサチュレーション用のRFパルスによって励起された偽信号の位相は位相エンコード毎にランダムな値となる。即ち、第i位相エンコードの計測における偽信号と第(i+1)位相エンコードの計測における偽信号の位相差φ2(i)は、対応する本計測の信号の位相差φ1(i)に対し、式(2)の関係となるように制御される。
【0040】
φ1(i)−φ2(i)=φrnd(i) (2)
(式中、φrnd(i)はiに対してランダムな値であり、0≦φrnd(i)<2πを満たす)
この結果、再構成画像上では偽信号は位相エンコード方向にランダムに散布される。従って、偽信号は画像内部でまとまった高信号の偽像として重畳することはなく、診断の障害となることはない。
【0041】
この実施例においても本計測の信号の印加位相および信号計測の位相をともに0にする場合を説明したが、これらは前述の実施例と同様にMRIにおいて取り得る任意の組合せとすることが可能であり、同様の効果が得られる。
【0042】
また図7に示す流れ図では、同一位相エンコードの計測(加算ループ内)ではプリサチュレーション用RFパルスの印加位相は一定である場合を示したが、信号加算(77)の帰還ループをステップ71の前に戻し、プリサチュレーション用RFパルスの印加位相が励起毎にランダムな値Φrndとなるように制御してもよい。このように印加位相を制御した場合にも図7に示す実施例と同様の効果を得ることができる。
【0043】
或いはこの実施例でも、加算によるパルスシーケンスの繰り返しにおいて、連続して計測される偽信号を互いに打ち消すようにプリサチュレーション用RFパルスの印加位相を制御してもよい。例えば2回加算で計測する場合、最初の計測における偽信号と次の計測における偽信号の位相が反転するようにプリサチュレーション用RFパルスの印加位相を制御する。この場合にはプリサチュレーション用RFパルス印加のステップ(72)の直前にこのような印加位相制御のステップを付加し、加算(77)の帰還ループがこの付加されたステップの前に戻るようにする。これにより、式(2)の関係による偽像分散効果に加え、更に偽信号の低減効果を得ることができる。
【0044】
図8は第三の実施例におけるプリサチュレーション用RFパルスの印加位相制御方法を示した図であり、この実施例では、プリサチュレーション用RFパルスによって励起された領域からの信号が、励起毎に漸次変化(漸増或いは漸減)するようにプリサチュレーション用RFパルスの印加位相を制御し、これにより偽信号が本計測の画像でまとまった高信号の偽像として重畳するのを防止する。
【0045】
即ち、計測開始後、まずステップ801にて励起回数kを0に初期化し、同時にプリサチュレーション用RFパルスの印加位相Φ2を初期値Φ1に設定する。このΦ1は任意でよい。次にプリサチュレーションパルス用RFパルスの印加位相Φ2を次式(3')にしたがって設定する(802)。
【0046】
Φ2=Φ 1+k×φ (3’)
(式中、φは任意の角度を表す)
この設定された位相でRFパルスを印加した後(803)、励起回数kを(k+1)とする(804)。その後のステップ805〜808で本計測用RFパルスの印加位相Φを0に設定して印加すること、信号計測の位相をに設定して計測することは、第一、第二の実施例と同様である。
【0047】
またこの場合にも、信号加算が終了するまでステップ802〜808を繰り返すが(809)、この実施例では励起毎にプリサチュレーションパルス用RFパルスの印加位相Φ2は変化し、励起回数kが増加する度にφずつ増加する。
【0048】
必要な信号加算が終了後、全ての位相エンコードでの信号計測が終了していない場合(810)、次の位相エンコード量を設定し(811)、ステップ802〜809を繰り返す。画像構成に必要な全ての位相エンコードに対応する信号計測が終了していれば処理を終了する。
【0049】
このように位相制御することにより、本計測の信号の位相は一定であるのに対し、偽信号については次式(3)に示すようにk番目の励起後の計測と(k+1)番目の励起後の計測で得られた隣接する2個の偽信号の信号間位相差φ2(k)が常にk×Δφ変化することになり、
φ2(k)=φ2(k-1)+k×Δφ (3)
(式中、 ただしΔφは任意の角度を表わす)
このように位相制御された偽信号は、再構成画像上では偽像として結像しない。従って診断の障害となることはない。
【0050】
この実施例でも本計測の信号の印加位相および信号計測の位相は、MRIにおいて取り得る任意の組合せとすることが可能であり、同様の効果が得られる。
【0051】
尚、以上説明した3つの実施例ではパルスシーケンスの繰り返し毎に位相エンコードを1エンコードステップずつ変化させる場合を説明したが、本発明はこれに限定されない。また本計測のパルスシーケンスについても、図3の33に示すグラディエントエコー法以外のパルスシーケンスでも同様に実施することが可能であり、同様の効果が得られる。
【0052】
【発明の効果】
本発明の磁気共鳴イメージング方法によれば、プリサチュレーション用RFパルスの位相を制御することによって、プリサチュレーション用RFパルスにより励起された不要領域のスピンから発せられる偽信号が、結像しても画像端に位置するか、或いは画像上で高信号の偽像として結像しないようにするので、診断の障害となることがなく、効率よく正確な診断を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるプリサチュレーション用RFパルスの位相制御の手順を示す図
【図2】(a)は被検体の画像とその内部に存在する不要部位を示す図で、(b)はプリサチュレーションによって抑制する不要領域を示す図
【図3】プリサチュレーションを含むパルスシーケンスの一例を示す図
【図4】本発明が適用されるMRI装置の全体構成を示す図
【図5】本発明のMRI方法の第一の実施例による手順の一部を示す流れ図
【図6】本発明のMRI方法の第一の実施例による手順の他の一部を示す流れ図
【図7】本発明のMRI方法の第二の実施例による手順を示す流れ図
【図8】本発明のMRI方法の第三の実施例による手順を示す流れ図
【図9】プリサチュレーション法における偽像の生成を説明する図
【符号の説明】
23…プリサチュレーションによる信号抑制領域
24…偽像
31…プリサチュレーション用RFパルス
34…本計測用RFパルス
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a magnetic resonance imaging (hereinafter abbreviated as “MRI”) method for obtaining a tomographic image of a desired portion of a subject using a nuclear magnetic resonance (hereinafter abbreviated as “NMR”) phenomenon, and an image construction signal Prior to the execution of a pulse sequence for obtaining a signal, a method of suppressing a signal in a region that becomes an obstacle to diagnosis by applying a predetermined high-frequency magnetic field pulse (hereinafter referred to as an RF pulse) and a gradient magnetic field pulse (presaturation method) ) And a method suitable for satisfactorily suppressing the signal in the unnecessary area.
[0002]
[Prior art]
As is generally known, MRI is easily affected by movement and flow during measurement, and it is known that false images are generated by being affected by these influences. Since such a false image becomes an obstacle to diagnosis, a method for reducing or suppressing them has been proposed.
[0003]
One method for suppressing such false images is a technique called pre-saturation. In this method, as shown in FIG. 2 (a), when there is a region (unnecessary region) 22 that generates an artifact that becomes a diagnostic obstacle in a part of the human body 21 in the region of interest 20, the signal from that region is suppressed. Therefore, prior to the execution of a pulse sequence (main measurement) for acquiring a signal for image construction, a slice or slab 23 (FIG. 2 (b)) including the region 22 is selected and an RF pulse (presaturation) is selected. RF pulse). After the application of this RF pulse, the spins in the region 23 begin to relax (recover) from the excited state to the initial state. When applying the spin excitation RF pulse in this measurement, the spin excitation angle of the presaturation RF pulse is set so that the longitudinal magnetization component of the spin in the region 23 during recovery is zero. Thereby, in this measurement, the spin in the region 23 does not generate a transverse magnetization component, does not generate a signal, and an image in which the signal in the region 23 is suppressed can be obtained.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In such a pre-saturation method, a signal from the region 23 should not be generated, but the spin of the region 23 is also applied in the gradient magnetic field application direction (3 by the gradient magnetic field pulse application pattern applied in the pulse sequence of this measurement. A change in phase occurs in the axial direction. Due to this phase change, when the signal is diffused and converged in each of the three axis directions, a signal from the region 23 (hereinafter referred to as a false signal) is mixed during the signal measurement of the main measurement, and a false image is formed on the image obtained by the main measurement. May occur.
[0005]
For example, FIG. 9 shows the phase change in each gradient magnetic field direction of the region 23 when the pulse sequence ((a) to (d)) of presaturation and main measurement is repeated while changing the phase encoding amount. It is shown in g). As can be seen from the figure, in the first iteration, the spin in the region 23 is excited by the presaturation RF pulse 4101 and then applied by the gradient magnetic field pulses 4103 to 4112 in the Gx, Gy, and Gz directions according to the applied amount. Each phase change occurs, and the spin is inverted by the pre-saturation RF pulse 4201 in the next repetition, and further, a phase change corresponding to the applied amount is received by the gradient magnetic field pulses 4203 to 4212 in the Gx, Gy, and Gz directions. As a result, as shown in the figure, when the gradient magnetic field 4211 in the second readout direction is applied, the phase change of the spin in almost three axial directions is 0 or one encode step in the phase encode direction (Gy direction). A signal from the region 23, that is, a false signal is measured together with the measurement signal.
[0006]
Thus, at the time of each signal measurement, the signal excited by the RF pulse for presaturation in the immediately preceding pulse sequence cycle is superimposed, and the superimposed signal has the same phase encoding amount (phase in the Gy direction) for all phase encodings. There is no rotation amount change). As shown in FIG. 2 (b), the image when the false signal generated by such a mechanism is superimposed is a place corresponding to the DC component (or center frequency) in the pre-saturation application area 23 and in the phase encoding direction. A linear false image 24 is superimposed on the.
[0007]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a pre-saturation method that can suppress a false signal generated by the above-described mechanism and satisfactorily reduce a false image on an image.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the present invention, by controlling the application phase of the presaturation RF pulse, the signal from the spin excited by the presaturation RF pulse is prevented from being superimposed in the image. That is, in the MRI method of the present invention, in order to suppress a signal from a specific region (unnecessary region) of the subject, a step of applying an RF pulse for presaturation that selects and excites that region, and an image of the subject Applying a high-frequency pulse for selectively exciting nuclear spins in a region to be converted (imaging region), applying a gradient magnetic field for phase encoding the nuclear spins, and nuclear magnetic resonance generated from the nucleus of the subject In the magnetic resonance imaging method of reconstructing the image of the imaging region by repeating the step of measuring a signal while changing the magnitude of the phase encoding gradient magnetic field, the application phase of the RF pulse for presaturation is changed for each application. It is characterized by controlling to.
[0009]
According to the first aspect of the method for controlling the applied phase according to the present invention, of the nuclear magnetic resonance signals measured in the i-th phase encoding and the (i + 1) -th phase encoding, The phase difference between the signals of S1 (i) and S1 (i + 1) is φ1 (i), and the signals from the specific area (false signals) S2 (i) and S2 (i + 1) When the phase difference between signals is φ2 (i), the application phase of the presaturation RF pulse is controlled so as to maintain the relationship of the following equation (1).
[0010]
φ1 (i) −φ2 (i) = φ1 (i + 1) −φ2 (i + 1) + π (1)
Further, according to the second aspect of the application phase control method of the present invention, the inter-signal phase difference φ1 (i) of the main measurement signals S1 (i) and S1 (i + 1) and the false signal S2 (i), The presaturation RF pulse application phase is controlled so that the inter-signal phase difference φ2 (i) of S2 (i + 1) maintains the relationship of the following equation (2).
[0011]
φ1 (i) −φ2 (i) = φrnd (i) (2)
(Where φrnd (i) represents a random value for i and an angle satisfying 0 ≦ φrnd (i) <2π)
Furthermore, according to the third aspect of the method for controlling the applied phase according to the present invention, of the nuclear magnetic resonance signals measured at the k-th and (k + 1) -th repetitions of the above steps, the false signal S2 ( k), when the phase difference between signals of S2 (k + 1) is φ2 (k),
φ2 (k) = φ2 (k-1) + k × Δφ (3)
(Where Δφ represents an arbitrary angle)
Control to keep the relationship.
[0012]
By performing such phase control, even if a signal from a spin existing in an unnecessary region excited by the pre-saturation RF pulse is mixed in the signal of this measurement, it is formed as a high-signal false image in the image. It does not image or appears in a place that does not affect the image even if it forms an image. As a result, it is possible to eliminate a failure in diagnosis due to a false signal.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described with reference to embodiments shown in the drawings.
[0014]
FIG. 4 is a diagram showing an outline of an MRI apparatus to which the present invention is applied. This MRI apparatus has a static magnetic field generating magnetic circuit 402 provided with an electromagnet or a permanent magnet that generates a uniform static magnetic field in a space where a subject 401 is placed. A gradient magnetic field generation system 403 that generates a triaxial gradient magnetic field superimposed on the static magnetic field, a transmission system 404 that generates a high-frequency magnetic field that excites the nuclear spins of the nuclei constituting the tissue of the subject, A detection system 405 for detecting a nuclear magnetic resonance signal generated in a subject by application of a high-frequency magnetic field, and a control system (sequencer 407, computer for controlling these gradient magnetic field generation system 403, transmission system 404 and detection system 405 according to a predetermined pulse sequence 408), a computer 408 for performing calculation for image reconstruction based on the signal detected by the detection system 405, and a signal processing system 406, and a display unit (display) for displaying the calculated result image B) and a 428.
[0015]
The gradient magnetic field generation system 403 includes a gradient magnetic field coil 409 and a power supply 410 for generating gradient magnetic fields in three orthogonal directions.
[0016]
The transmission system 404 includes a synthesizer (high frequency generation circuit) 411 that generates a constant high frequency signal, a modulator 412, a preamplifier 413, and an irradiation coil 414a. The high frequency signal generated from the synthesizer 411 is controlled by the control system. The signal is modulated by the modulator 412 at the timing of and is sent to the irradiation coil 414a via the preamplifier 413. Thereby, a high frequency magnetic field (RF) pulse having a predetermined envelope is applied to the subject from the irradiation coil.
[0017]
Here, the synthesizer 411 includes an oscillator and a delay circuit that transmits a high frequency generated by the oscillator at a predetermined timing, and the delay amount of the delay circuit is controlled by a control system. Thereby, the phase of the high frequency signal generated from the synthesizer 411 can be controlled, and as a result, an RF pulse having an arbitrary phase can be generated from the irradiation coil.
[0018]
The detection system 405 includes a reception coil 414b, an amplifier 415, a quadrature phase detector 416, and an A / D converter 417, and a nuclear magnetic resonance signal (high frequency magnetic field) from the subject detected by the reception coil 414b is Two-phase signals are detected by the quadrature detector 416 through the amplifier 415, converted into digital signals by the A / D converter 417, and sent to the computer 408.
[0019]
The computer 408 performs an operation such as Fourier transform on the two series of signals to reconstruct an image of the subject and display it on the display 428. Data and calculation results during the calculation are stored in the storage devices 424 to 427 of the signal processing system 406.
[0020]
The computer 408 also functions as a control system for controlling the gradient magnetic field generation system 403, the transmission system 404, and the detection system 405, sends commands to the sequencer 407, and sets the drive timings of the gradient magnetic field generation system, transmission system, and detection system to predetermined values. In accordance with the pulse sequence, the image is taken by a desired photographing method. In the present invention, imaging using a pre-saturation method is performed, and at this time, the phase of the RF pulse is controlled to suppress false images.
[0021]
Hereinafter, a photographing method according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[0022]
The pulse sequence of the pre-saturation method employed in the imaging method of the present invention is the same as the pulse sequence of the conventional pre-saturation method. For example, as shown in FIG. In order to suppress, the RF pulse 31 and the gradient magnetic fields 35 and 32 are applied. Here, the gradient magnetic field 35 is a gradient magnetic field for selecting an unnecessary region 22 shown in FIG. 2A. By applying a gradient magnetic field in the Gy and Gz directions as shown in the figure, the gradient magnetic field 35 is perpendicular to the paper surface including the region 22. Directional slabs (regions) 23 (FIG. 2 (b)) can be selectively excited. The gradient magnetic field 32 applied after the irradiation with the RF pulse 31 is a spoil gradient magnetic field that diffuses the phase of the excited spin and further suppresses the signal from the spin.
[0023]
The sequence of this measurement 33 is not particularly limited, but here, a gradient echo (GrE) system sequence is illustrated. First, an RF pulse 34 is applied together with a gradient magnetic field Gx36 that selects a cross section to be imaged, and then a phase. After applying the gradient magnetic field Gy37 for encoding and the gradient magnetic field Gz38 in the readout direction, the echo signal is measured while applying the gradient magnetic field Gz39 in the readout direction for signal measurement. The gradient magnetic field Gz38 in the readout direction is a preliminary pulse for adjusting the peak position of the echo signal.
[0024]
Using the pulse sequence as shown in FIG. 3 as a unit, the number of echo signals necessary for reconstructing one image is repeatedly measured while changing the intensity of the gradient magnetic field Gy37 in the phase encoding direction.
[0025]
In the imaging method according to the present invention, when performing imaging according to such a pulse sequence, the RF pulse 31, the RF pulse 34, and the phase of the echo signal to be measured are controlled every repetition, and excited by this measurement. Control is performed so that the phase of the signal (false signal) from the unnecessary region has a specific relationship with the phase of the signal from the region (hereinafter, simply referred to as the main measurement signal).
[0026]
That is, as shown in the flowchart of FIG. 1, first, the application phase of the pre-saturation RF pulse 31 is set to a specific phase Ph1 (11) and applied (12). Next, the application phase of the RF pulse 34 of the main measurement 33 is set to a specific phase Ph2 (13) and applied (14). The setting of the phase of these RF pulses can be controlled by controlling the generation timing of the high frequency in the synthesizer as already described. The signal measurement phase is set to Ph3 (15), and the signal is measured (16). The phase of the signal measurement can be set by controlling the phase of the reference signal for detection in the quadrature detector. Such phase control steps 11 to 16 are repeated until the necessary addition in the same phase encoding is completed (17), and then the phase encoding amount is changed, and steps 11 to 17 are repeated until the measurement of all phase encodings is completed. Repeat (18) to finish shooting.
[0027]
In this case, the phases Ph1, Ph2, and Ph3 are set so that even if a false signal is mixed when measuring the signal of this measurement, the false signal is not imaged or even if it is imaged, the image is not affected. Be controlled.
[0028]
Hereinafter, a specific embodiment of the presaturation RF pulse application phase control method will be described.
[0029]
FIG. 5 and FIG. 6 are diagrams showing a presaturation RF pulse application phase control method in the first embodiment of the present invention. FIG. 5 and FIG. 6 are phase control flows in the measurement of adjacent phase encodes, respectively. Is shown.
[0030]
First, as shown in FIG. 5, the application phase of the pre-saturation RF pulse 31 is set to Φ1 (601). This phase Φ1 can be an arbitrary value. An RF pulse is applied at the set phase (602). Next, the application phase Φ of the main measurement RF pulse 34 is set to 0 (603), and the main measurement RF pulse is applied (604). The signal measurement phase Φ is set to 0 (605), and the signal is measured (606). The processes from 601 to 606 are repeated until the signal addition necessary for the same phase encoding is completed (607). After the signal addition is completed, the signal measurement corresponding to all the phase encodings necessary for the image configuration is completed. If so, the process ends (608). If signal measurement has not been completed for all phase encodings, the next phase encoding amount (i + 1) is set (609), and the process proceeds to processing 611 in FIG.
[0031]
In the measurement by the next phase encoding, the application phase of the presaturation RF pulse 31 is set to (Φ1 + π) (611), and the RF pulse is applied at the set phase (612). In subsequent steps 613 to 617, setting the application phase Φ of the RF pulse for measurement to 0 and applying it, and setting the phase Φ of signal measurement to 0 and measuring are the same as the previous measurement (FIG. 5). It is the same. Also in this measurement, steps 611 to 616 are repeated until the necessary addition is completed, and after the addition is completed, when signal measurement in all phase encodings is not completed (618), the next phase encoding amount is set (619) ), The process proceeds to process 601 in FIG. The application phase Φ1 of the presaturation RF pulse set in the process 601 in the next cycle is assumed to be the same as the initially set value.
[0032]
In this way, both the application phase of the main measurement RF pulse and the signal measurement phase are always set to 0, and the application phase of the presaturation RF pulse is changed by π between adjacent phase encodings, thereby The signal has a constant phase for all phase encodings, but the phase of the false signal excited by the presaturation RF pulse is inverted by 180 ° for each adjacent phase encoding.
[0033]
That is, the signal phase difference between two adjacent image forming signals measured in the i-th phase encoding and (i + 1) -th phase encoding is φ1 (i), and the signal level between two adjacent false signals When the phase difference is φ2 (i), the following formula (1)
φ1 (i) -φ2 (i) = φ1 (i + 1) -φ2 (i + 1) + π (1)
Will be maintained.
[0034]
As a result, the false signal is located at the highest frequency, that is, at the image end on the reconstructed image. As described above, since the false signal always receives the same amount of phase rotation for all the phase encoding amounts, the false image due to the false signal appears linearly at the extreme end position of the image by image reconstruction. . Therefore, the false image due to the false signal is not superimposed on the inside of the image and does not become an obstacle to diagnosis.
[0035]
In the above embodiment, the case where both the application phase Ph2 of the measurement RF pulse and the signal measurement phase Ph3 are set to 0 has been described. However, in MRI, the RF pulse application phase Ph2 and the signal measurement phase Ph3 are set. For example, various combinations are possible such that one is set to 0 and the other is set to π, and this embodiment can be implemented with any combination thereof. That is, in this embodiment, it is only necessary that the change in the phase of the main measurement RF pulse and the change in the phase of the presaturation RF pulse in the measurement of two adjacent phase encodings satisfy the relationship of Expression (1). Therefore, by setting the application phase Ph1 of the RF pulse for presaturation so as to satisfy the relationship of the expression (1) with respect to the application phase Ph2 of the RF pulse, the same effect as in the present embodiment can be obtained.
[0036]
In the flowcharts of FIGS. 5 and 6, the case where the application phase of the presaturation RF pulse is constant (Φ1 or Φ1 + π) in the same phase encoding has been described. However, in the repetition of the pulse sequence by addition, Control of the presaturation RF pulse application phase that cancels out the false signals to be measured may be added. That is, for example, when measurement is performed by adding twice, the application phase of the RF pulse for presaturation can be controlled so that the phase of the false signal in the first measurement and the phase of the false signal in the next measurement are inverted. Also in this case, the relationship between the phase difference of the main measurement signal and the phase difference of the false signal in the measurement of the adjacent phase encoding is maintained as in the equation (1). Thereby, in addition to the effect of causing the false image to appear at the edge of the image, the effect of reducing the false image itself can be obtained.
[0037]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the application phase of the pre-saturation RF pulse is controlled so as not to form an image due to a false signal in the main measurement image. FIG. 7 is a diagram showing a method of controlling the presaturation RF pulse application phase in the second embodiment.
[0038]
After the measurement is started, first, the application phase of the presaturation pulse RF pulse is set to a random value Φrnd (71). An RF pulse is applied with this set phase (72). In the following steps 73 to 77, the application phase Φ of the measurement RF pulse is set to 0 and applied, and the signal measurement phase Φ is set to 0 and the signal is measured as in the embodiment shown in FIG. It is the same. The steps from applying the pre-saturation RF pulse (72) to signal measurement (76) are repeated until the necessary signal addition is completed. After completing the signal addition, set the next phase encoding (79), newly set the presaturation RF pulse application phase to a random value Φrnd (71), and step 72- until the necessary signal addition is completed Repeat 77. The above measurement is repeated until all the phase encoding necessary for the image configuration is completed (78).
[0039]
By measuring the signal by performing such phase control, the signals of this measurement all have a constant phase for each phase encoding, but the phase of the false signal excited by the pre-saturation RF pulse is for each phase encoding. It becomes a random value. That is, the phase difference φ2 (i) between the false signal in the i-th phase encoding measurement and the false signal in the (i + 1) -th phase encoding measurement is equal to the corresponding phase difference φ1 (i) of the main measurement signal. Control is performed so as to satisfy the relationship of Expression (2).
[0040]
φ1 (i) −φ2 (i) = φrnd (i) (2)
(Where φrnd (i) is a random value for i and satisfies 0 ≦ φrnd (i) <2π)
As a result, the false signal is randomly distributed in the phase encoding direction on the reconstructed image. Therefore, the false signal is not superimposed as a high-signal false image gathered inside the image, and does not hinder diagnosis.
[0041]
Also in this embodiment, the case where both the signal application phase and the signal measurement phase of this measurement are set to 0 has been described, but these can be any combination that can be taken in MRI as in the previous embodiment. There are similar effects.
[0042]
Further, in the flowchart shown in FIG. 7, the case where the application phase of the pre-saturation RF pulse is constant is shown in the same phase encoding measurement (in the addition loop), but the signal addition (77) feedback loop is set before the step 71. In other words, the application phase of the presaturation RF pulse may be controlled to be a random value Φrnd for each excitation. Even when the applied phase is controlled in this way, the same effect as in the embodiment shown in FIG. 7 can be obtained.
[0043]
Alternatively, in this embodiment, the application phase of the pre-saturation RF pulse may be controlled so as to cancel the false signals measured continuously in the repetition of the pulse sequence by addition. For example, when measurement is performed by adding twice, the application phase of the RF pulse for presaturation is controlled so that the phase of the false signal in the first measurement and the phase of the false signal in the next measurement are inverted. In this case, such an application phase control step is added immediately before the presaturation RF pulse application step (72), and the feedback loop of the addition (77) is returned to before the added step. . Thereby, in addition to the false image dispersion effect by the relationship of Formula (2), the effect of reducing the false signal can be obtained.
[0044]
FIG. 8 is a diagram showing a presaturation RF pulse application phase control method according to the third embodiment. In this embodiment, a signal from a region excited by the presaturation RF pulse is gradually increased for each excitation. The application phase of the RF pulse for presaturation is controlled so as to change (gradual increase or decrease), thereby preventing the false signal from being superimposed as a high-signal false image gathered in the main measurement image.
[0045]
That is, after the measurement is started, first, in step 801, the number of excitations k is initialized to 0, and at the same time, the application phase Φ2 of the presaturation RF pulse is set to the initial value Φ1. This Φ1 may be arbitrary. Next, the application phase Φ2 of the RF pulse for presaturation pulse is set according to the following equation (3 ′) (802).
[0046]
Φ2 = Φ 1 + k × φ (3 ')
(In the formula, φ represents an arbitrary angle)
After applying the RF pulse at the set phase (803), the number of excitations k is set to (k + 1) (804). In subsequent steps 805 to 808, the application phase Φ of the main measurement RF pulse is set to 0 and applied, and the measurement is performed with the signal measurement phase set to 0 as in the first and second embodiments. It is the same.
[0047]
Also in this case, steps 802 to 808 are repeated until the signal addition is completed (809), but in this embodiment, the application phase Φ2 of the RF pulse for presaturation pulse changes every excitation, and the number of excitations k increases. Each time it increases by φ.
[0048]
If signal measurement has not been completed for all phase encodings after the necessary signal addition is completed (810), the next phase encoding amount is set (811), and steps 802 to 809 are repeated. If the signal measurement corresponding to all the phase encoding necessary for the image configuration has been completed, the process is terminated.
[0049]
By controlling the phase in this way, the phase of the signal of this measurement is constant, whereas for the false signal, the measurement after the k-th excitation and the (k + 1) -th as shown in the following equation (3) The phase difference φ2 (k) between the two adjacent false signals obtained by the measurement after excitation is always changed by k × Δφ,
φ2 (k) = φ2 (k-1) + k × Δφ (3)
(Where Δφ represents an arbitrary angle)
The false signal whose phase is controlled in this way does not form a false image on the reconstructed image. Therefore, there is no obstacle to diagnosis.
[0050]
Also in this embodiment, the application phase of the signal of the main measurement and the phase of the signal measurement can be any combination that can be taken in the MRI, and the same effect can be obtained.
[0051]
In the three embodiments described above, the case where the phase encoding is changed by one encoding step every time the pulse sequence is repeated has been described. However, the present invention is not limited to this. In addition, the pulse sequence of this measurement can be implemented in the same manner with a pulse sequence other than the gradient echo method shown by 33 in FIG. 3, and the same effect can be obtained.
[0052]
【The invention's effect】
According to the magnetic resonance imaging method of the present invention, by controlling the phase of the pre-saturation RF pulse, a spurious signal emitted from an unnecessary region spin excited by the pre-saturation RF pulse can be imaged even if it is imaged. Since it is positioned at the edge or not formed as a high-signal false image on the image, it is possible to perform an efficient and accurate diagnosis without causing any obstacle to diagnosis.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a phase control procedure of a presaturation RF pulse according to the present invention. FIG. 2A is a diagram showing an image of a subject and an unnecessary portion existing therein, and FIG. FIG. 3 is a diagram showing an example of a pulse sequence including pre-saturation. FIG. 4 is a diagram showing an overall configuration of an MRI apparatus to which the present invention is applied. FIG. FIG. 6 is a flowchart showing a part of the procedure according to the first embodiment of the method. FIG. 6 is a flowchart showing another portion of the procedure according to the first embodiment of the MRI method of the present invention. FIG. 8 is a flowchart illustrating the procedure according to the third embodiment of the MRI method of the present invention. FIG. 9 is a diagram illustrating generation of a false image in the presaturation method. ]
23 ... Signal suppression area by pre-saturation
24 ... Fake statue
31… RF pulse for pre-saturation
34… RF pulse for this measurement

Claims (2)

被検体を構成する原子核スピンを励起する高周波パルスを印加する送信系と、前記原子核スピンを位相エンコードする傾斜磁場を印加する傾斜磁場発生系と、前記被検体の特定の領域からの信号を検出する検出系と、前記送信系、傾斜磁場発生系および検出系を制御する制御系とを備え、被検体の特定の領域からの信号を抑制するためにその領域を選択して励起するプリサチュレーション用高周波パルスを印加するステップと、被検体の画像化すべき領域の原子核スピンを選択的に励起する高周波パルスを印加するステップと、前記原子核スピンを位相エンコードする傾斜磁場を印加するステップと、前記被検体の原子核から生じる核磁気共鳴信号を計測するステップとを前記位相エンコード傾斜磁場の大きさを変化させながら繰り返し、前記画像化すべき領域の画像を再構成する磁気共鳴イメージング装置において、
前記制御系は、前記プリサチュレーション用高周波パルスの印加位相を、次式(2)の関係を保つように制御することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
第i位相エンコードおよび第(i+1)位相エンコードにおいて計測された核磁気共鳴信号のうち、前記画像化すべき領域からの信号S1(i)、S1(i+1)の信号間位相差をφ1(i)、前記特定の領域からの信号S2(i)、S2(i+1)の信号間位相差をφ2(i)としたとき、
φ1(i)−φ2(i)=φrnd(i) (2)
(式中、φrnd(i)はiに対してランダムな値且つ0≦φrnd(i)<2πを満たす角度を表わす)
A transmission system that applies a high-frequency pulse that excites a nuclear spin constituting the subject, a gradient magnetic field generation system that applies a gradient magnetic field that phase encodes the nuclear spin, and a signal from a specific region of the subject are detected. A presaturation radio frequency comprising a detection system and a control system for controlling the transmission system, the gradient magnetic field generation system, and the detection system, and selecting and exciting the region to suppress a signal from a specific region of the subject Applying a pulse; applying a radio frequency pulse that selectively excites nuclear spins in a region of the subject to be imaged; applying a gradient magnetic field that phase encodes the nuclear spins; Repeating the step of measuring the nuclear magnetic resonance signal generated from the nucleus while changing the magnitude of the phase encoding gradient magnetic field. The magnetic resonance imaging apparatus that reconstructs an image of the region to be imaged,
The control system controls the application phase of the pre-saturation high-frequency pulse so as to maintain the relationship of the following formula (2).
Of the nuclear magnetic resonance signals measured in the i-th phase encoding and (i + 1) -th phase encoding, the signal phase difference between the signals S1 (i) and S1 (i + 1) from the region to be imaged is φ1 (i), when the signal phase difference between the signals S2 (i) and S2 (i + 1) from the specific region is φ2 (i),
φ1 (i) −φ2 (i) = φrnd (i) (2)
(Where φrnd (i) represents a random value for i and an angle satisfying 0 ≦ φrnd (i) <2π)
被検体を構成する原子核スピンを励起する高周波パルスを印加する送信系と、前記原子核スピンを位相エンコードする傾斜磁場を印加する傾斜磁場発生系と、前記被検体の特定の領域からの信号を検出する検出系と、前記送信系、傾斜磁場発生系および検出系を制御する制御系とを備え、被検体の特定の領域からの信号を抑制するためにその領域を選択して励起するプリサチュレーション用高周波パルスを印加するステップと、被検体の画像化すべき領域の原子核スピンを選択的に励起する高周波パルスを印加するステップと、前記原子核スピンを位相エンコードする傾斜磁場を印加するステップと、前記被検体の原子核から生じる核磁気共鳴信号を計測するステップとを前記位相エンコード傾斜磁場の大きさを変化させながら繰り返し、前記画像化すべき領域の画像を再構成する磁気共鳴イメージング装置において、
前記制御系は、前記プリサチュレーション用高周波パルスの印加位相を、次式(3)の関係を保つように制御することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
前記各ステップの繰り返しのk番目および(k+1)番目の繰り返しで計測された核磁気共鳴信号のうち、前記特定の領域からの信号S2(k)、S2(k+1)の信号間位相差をφ2(k)としたとき、
φ2(k)=φ2(k-1)+k×Δφ (3)
(式中、Δφは任意の角度を表わす)
A transmission system that applies a high-frequency pulse that excites a nuclear spin constituting the subject, a gradient magnetic field generation system that applies a gradient magnetic field that phase encodes the nuclear spin, and a signal from a specific region of the subject are detected. A presaturation radio frequency comprising a detection system and a control system for controlling the transmission system, the gradient magnetic field generation system, and the detection system, and selecting and exciting the region to suppress a signal from a specific region of the subject Applying a pulse; applying a radio frequency pulse that selectively excites nuclear spins in a region of the subject to be imaged; applying a gradient magnetic field that phase encodes the nuclear spins; Repeating the step of measuring the nuclear magnetic resonance signal generated from the nucleus while changing the magnitude of the phase encoding gradient magnetic field. The magnetic resonance imaging apparatus that reconstructs an image of the region to be imaged,
The magnetic resonance imaging apparatus characterized in that the control system controls the application phase of the pre-saturation high-frequency pulse so as to maintain the relationship of the following equation (3).
Among the nuclear magnetic resonance signals measured in the k-th and (k + 1) -th iterations of each step, the signal level of the signals S2 (k) and S2 (k + 1) from the specific region When the phase difference is φ2 (k),
φ2 (k) = φ2 (k-1) + k × Δφ (3)
(Where Δφ represents an arbitrary angle)
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