JP4547053B2 - ３次元ｍｒイメージングのための信号処理方法および３次元ｍｒイメージングシステム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般的には、３次元（３Ｄ）磁気共鳴（ＭＲ）イメージングのためのセグメント式ｋ空間方法に関する。より具体的には、本発明は、循環的な運動、即ちほぼ周期的な運動を経験する性質のある患者又は他の被検体のＭＲ画像を取得するための上述の形式の方法に関する。更に具体的には、本発明は、低い方の空間周波数を有するＭＲデータを運動サイクル中の任意の指定された時刻に取得することのできる上述の形式の方法に関する。
【０００２】
【発明の背景】
周知のように、呼吸運動又は心拍運動のような被検体内の循環的な運動又はほぼ周期的な運動は、ＭＲ画像に深刻なアーティファクト又は他の歪みを生じることがある。心臓の３次元画像を取得する際にこれらのアーティファクトを減少させるために、心拍ゲート式３次元イメージング用の２つの異なる手法が開発されている。１つの手法では、位相エンコーディング方向は外側のループとして扱われ、スライス・エンコーディング方向は内側のループとして扱われる。各々の心拍サイクルにおいて、位相エンコーディング段階の１段階についてスライス・エンコーディングのすべてが取得される。その結果、全走査時間は、位相エンコーディング段階の総数と心拍サイクル時間との積となる。第２の手法では、より短い走査時間を実現するために、位相エンコーディングを内側のループとし、スライス・エンコーディングを外側のループとする。各々の心拍サイクル中に、スライス・エンコーディングの１つについて位相エンコーディングのすべてが取得される。その結果、全走査時間は、スライスの数と心拍サイクル時間との積となる。この手法の場合には、単一のスライス・エンコーディングについてすべての位相エンコーディングを取得するための時間の長さは、各々の心拍サイクルにおいて利用可能なイメージング時間よりも短くなければならない。従って、以上の各手法は、位相エンコーディングの総数又はスライスの総数のいずれかによって制限されることがわかる。サイクル運動の範囲内で任意の数の位相エンコーディング又はスライス・エンコーディングを許容することにより走査時間をより柔軟に選択することを可能にする３次元心臓イメージングのより一般的な手法が必要とされていると考えられる。
【０００３】
セグメント式ｋ空間は、周期的運動を経験する性質のある被検体のＭＲ画像を取得する代替的なアプローチである。セグメント式ｋ空間においては、取得は、それぞれ異なる運動サイクル中に取得される多数のセグメントに分割されている。セグメント当たり取得されるビューの数、即ちサンプルの数に対する唯一の制限は、この数にシーケンス繰り返し時間を乗算したものが、各々の心拍サイクルにおいて利用可能なイメージング時間を超えてはならないということのみである。従来の２次元（２Ｄ）セグメント式ｋ空間イメージングでは、各々のセグメントに１つの番号が割り当てられる。所与のセグメントについてのそれぞれのビューは、所与のセグメントが対応している運動サイクルにわたって所定の間隔で生ずる一定回数のシーケンス反復中に取得される。特定のビューに関連する特定の位相エンコーディング値に対して特定のセグメント番号及びその反復をマッピング（写像）する又は順序付けするルックアップ・テーブルが提供されていると有用である。位相エンコーディング順序の一例は、各々のセグメントにおけるそれぞれのビュー番号が、セグメントの総数に等しい段階数ずつ離隔しているようなセグメント式インタリーブである。これらのビュー番号は、セグメントからセグメントへインタリーブされる。従来技術において様々なセグメント式ｋ空間手法が記載されており、例えば、Radiology 誌、第１７７巻、第５１５頁〜第５２１頁（１９９０年）のEdelman 等による論文「セグメント式ターボＦＬＡＳＨ：フレキシブル・コントラストによる肝臓の保息ＭＲイメージングの方法（Segmented TurboFLASH: Method for Breath-Hold MR Imaging of the Liver with Flexible Contrast ）」に記載されている。
【０００４】
ＭＲ画像の構成時には、最も有用なビュー又はデータ・サンプルは、ｋ空間の中心又は原点の近くに取得されたもの、即ち、低い空間周波数に関連するものである。例えば、再構成される画像に寄与するＭＲ信号の８０％程度が、ｋ空間の原点を中心とするｋ空間の１０％から取得されたビューによって供給される。上述の形式のセグメント式ｋ空間手法では、低次のｋ空間値を有しているＭＲサンプルは、各々の運動サイクルの開始時にのみ取得されている。その結果、上述の各手法は、心拍サイクル中の他の時刻での心臓画像又は類似画像を取得するために用いられる場合には、厳しく制限される可能性がある。当業者には周知のように、冠動脈のような心臓構造の運動は、１心拍サイクル中に２つの時相又は運動成分を有している。即ち、心収縮（心臓の機械的な収縮）期の運動及び心拡張（心臓の機械的な緩和による膨張）期の運動の２つである。例えば、心収縮期の運動サイクルのほぼ中央の点での心臓構造のＭＲ画像を取得することが望ましい場合がある。このような時期には、心臓は、かなり安定している傾向にある。しかしながら、従来技術でのセグメント式ｋ空間手法を用いると、ｋ空間の中心の近くに配置される遥かに有用な低周波数サンプルからの画像ではなく、高い方の空間周波数のｋ空間サンプルからのこのような画像を主として構成することが不可避となる。
【特許文献】
米国発行特許第５２５１６２８号
【被特許文献】
Liu Y. et al.: "Magnetization-Prepared Cardiac Imaging Using Gradient Echo Acquisition", Magn. Res. Med. 30(1993), 271 -275
【０００５】
【発明の概要】
本発明は一般的には、心拍運動のような循環的な運動又はほぼ周期的な運動を経験する性質のある被検体の領域の３次元ＭＲイメージングのための方法を対象とする。本発明はまた、呼吸運動又は類似の運動にも応用することができる。この方法は、一連の運動サイクルの各々の開始を検出する工程と、各々の運動サイクル中にイメージング対象領域の１組のＭＲビュー又はサンプルを取得する工程とを含んでいる。各々のビューは、２次元ｋ空間の中心から既知の径方向距離の所に位置しており、各々の組は、ｋ空間の中心近くに位置している最も低い空間周波数を有するビューを含んでいる。この方法は更に、最も低い周波数のビューの各々がそれぞれの対応する運動サイクルの開始の後の同じ所定の時刻にそれぞれ取得されるように、それぞれの組に属するビューを取得する順序を選択する工程を含んでいる。
【０００６】
本発明の好ましい態様では、ある１組のビューは包括的に、２次元ｋ空間内の１つのセグメントを画定し、このようなセグメントの各々がそれに関連する一連のＭＲシーケンス反復を有しており、このようなシーケンス反復は各運動サイクルのうちの対応する１つのサイクル中に選択された時間間隔で生ずる。所与の１つのセグメントを画定している所与の１組のビューは、この所与のセグメントにおける反復の１回と同時発生的な関係でそれぞれ取得される。所与の１組の中の最低周波数のビューは、対応する運動サイクルの開始の後の所定の時刻に生ずる所定の反復中に取得される。一実施態様では、運動サイクルの各々の開始は、各サイクルの開始時にＥＣＧ（心電図）パルスを検知する心拍ゲート法によって検出される。もう１つの実施態様では、運動サイクルの各々の開始は、呼吸ゲート法によって検出される。
【０００７】
有用な実施態様では、各組のビューがルックアップ・テーブルに記憶され、それぞれのビューは、最小径方向ｋ空間距離から最大径方向ｋ空間距離まで順にテーブル内に並べ換えされる。この方法の順序を選択する工程は、各々の記憶されているビューに対して特定のセグメントでの特定の反復をマッピングする工程を含む。有利なことに、このマッピングは、ルックアップ・テーブルに記憶されているビューの各々に対して所定のインデクスを付すことにより実現される。
【０００８】
従って、本発明の目的は、心拍ゲート式３次元ＭＲイメージングの改良された方法を提供することにある。
もう１つの目的は、呼吸運動及び他の形式の循環的な運動にも応用することのできる上述の形式のイメージング方法を提供することにある。
もう１つの目的は、セグメント式ｋ空間アプローチを採用している上述の形式の方法を提供することにある。
【０００９】
もう１つの目的は、単一の位相エンコーディング及びスライス・エンコーディングの対にそれぞれ対応している任意の数のビューを各々の拍動又は心拍サイクル中に取得することを可能にする上述の形式の方法を提供することにある。
もう１つの目的は、低い空間周波数を有するビュー、即ち、ｋ空間の中心近くに位置しているビューの各々が、一連の心拍サイクルのうちのそれぞれ対応する各サイクル中の任意に選択された同じ時点においてそれぞれ取得されるようにした、上述の形式の方法を提供することにある。
【００１０】
もう１つの目的は、各ビューが読み出し方向で取得されるＭＲデータを含んでいる上述の形式の方法を提供することにある。
本発明のこれらの目的及び利点並びにその他の目的及び利点は、図面と共に以下の記載を読解することにより、より容易に明らかとなろう。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１について説明すると、本明細書で述べているようにＭＲデータを取得するように動作し得るＭＲシステム１０の基本的な構成要素が示されている。システム１０は、ＲＦ送信コイル１２と、円筒形のマグネットのボア（中孔）内に主磁場又は静磁場Ｂ₀ を形成するマグネット１４とを含んでいる。ＲＦコイル１２は、ＭＲ信号を発生させるために、マグネットのボアに置かれている患者又は他の被検体１６の３次元領域３６にＲＦ励起信号を送信するように動作する。領域３６は、マグネットのアイソセンタ（isocenter ）に中心合わせして配置されていると有用である。システム１０は更に、直交するＸ基準軸、Ｙ基準軸及びＺ基準軸に対してそれぞれＧ_x 磁場勾配、Ｇ_y 磁場勾配及びＧ_z 磁場勾配を形成する勾配コイル１８、２０及び２２を含んでいる。図１は、勾配コイル１８、２０及び２２の各々が勾配増幅器２４、２６及び２８によってそれぞれ駆動され、ＲＦコイル１２が送信増幅器３０によって駆動されることを示している。
【００１２】
図１を更に見ると、システム１０にＲＦコイル４０が設けられていることが示されている。ＲＦコイル４０は受信増幅器３８と関連して動作して、患者１６の領域３６から３次元ＭＲ信号を取得する。領域３６は、心臓領域、又は患者１６の心臓を通る断面を含み得る。従って、領域３６は、循環的な心拍運動を受けている。システム１０には更に、パルス・シーケンス制御装置３２が設けられており、パルス・シーケンス制御装置３２は、ＲＦ増幅器及び各勾配増幅器を制御するように動作し、これにより、パルス・シーケンス、即ち周期的なシーケンス反復を発生して、ＭＲ信号の組を生じさせ取得する。システム１０はまた、計算及び処理用電子回路３４を含んでおり、電子回路３４は、本発明に従ってデータを取得する順序を選択する。ＭＲシステム１０のそれぞれの構成要素の構成、作用及び相互関係は周知であり、１９９７年９月３０日にZhou等に付与された米国特許第５，６７２，９６９号等の従来技術文献に記載されている。
【００１３】
本発明の一実施例では、システム１０の各勾配コイルは、３次元ＭＲイメージングのための多数の従来手法のうちの任意のものに従って、心臓領域３６におけるデータを空間的にエンコードするようにそれぞれ動作する。これらの手法には、３次元スピン・ワープ及びスピン・エコーがあるが、必ずしもこれらに限定されない。これらの手法は、当業界で周知であるものと考えられるので、ここではその詳細は説明しない。領域３６等からＭＲデータを取得する通常の構成では、Ｇ_y 勾配及びＧ_z 勾配がそれぞれ位相エンコーディング及びスライス・エンコーディングを行い、Ｇ_x 勾配磁場が読み出し勾配として作用する。このような約束の場合には、所定のレベルにあるＧ_y 勾配及びＧ_z 勾配について取得される３次元ＭＲ信号は、２次元ｋ空間において、それぞれｋ_y 軸及びｋ_z 軸に沿ったその位置によって一意的に識別される。このような信号を、ここでは、心臓領域３６を通るビューと呼び、ｋ_y 軸及びｋ_z 軸に直交するｋ_x 軸に沿って取得された複数のデータ点から導出される値を含んでいる。
【００１４】
後に更に詳述する理由のために、３次元画像再構成に要求される全ビューのうちの一部は、一連の心拍サイクルの各々のサイクル中に取得される。ある特定のサイクル中に取得されるビューはそれぞれ、ｋ_y 軸とｋ_z 軸とを含む２次元ｋ空間において、対応するセグメントに沿って位置していると同時にそれら全体としてこのセグメントを画定している。これにより、図２に、連番を付したｊ個のセグメントを示す。これらのセグメントの各々は、１つの心拍サイクル又は拍動（ＨＢ）にそれぞれ対応している。図２は更に、各々のセグメントに関連して一連の反復的に生ずるＭＲシーケンス、即ち反復（ｋ₁ 〜ｋ_n ）を示している。これらの反復は、図２に示す時間尺度によって指示されているように、１心拍サイクル中に間隔ＴＲを空けて相次いで生じる。このように、ｊ番目のセグメントのｋ番目の反復は、ｊ番目のセグメントに対応する心拍サイクル中の特定の時点によって識別される。各々の運動サイクルの開始は、心拍ゲート法によって検出されると有用である。
【００１５】
更に図２を見ると、心拍サイクル１番目のセグメント（即ち、ＨＢ Ｎｏ．１）を全体として画定しているビューを表すビュー３８ａ〜３８ｆが示されている。これらのビューの各々は、このような１サイクル中の複数の反復のうちの１つの反復中に取得される。従って、第１のビュー３８ａは反復ｋ₁ 中に取得され、最後のビュー３８ｆは最後の反復ｋ_n 中に取得される。同様に、２番目、３番目及び４番目のセグメントにそれぞれ関連している反復中に又はこれらの反復と一致した関係で、ビュー４０ａ〜４０ｆ、４２ａ〜４２ｆ及び４４ａ〜４４ｆが取得される。図２は、説明の目的で４つのセグメント及び対応する心拍サイクルを示しているが、実際のデータ取得は一般的には、更に多くのサイクルを必要とすることが理解されよう。
【００１６】
図２は更に、相次ぐ各々の心拍サイクル中の時刻Ｔ_specに生ずる反復ｋ_specを示している。各々の反復ｋ_specの直前に、反復ｋ_spec-1が生じており、直後に反復ｋ_spec+1が生じている。時刻Ｔ_specは、相次ぐ心拍サイクルの開始の後の任意の時刻ｍＴＲとなるように選択され得ることを理解されたい。ここで、ｍは整数である。例えば、Ｔ_specは、相次ぐ各心拍サイクルの中央点となるように選択することができる。ここで、本発明によれば、各々の心拍サイクル中にビューを取得する順序は、予め指定されたビュー３８ｄ〜４４ｄがそれぞれの１番目〜４番目のセグメントの反復ｋ_spec中に取得されるように容易に選択することができることを強調しておきたい。同様のやり方で、ビュー３８ｃ〜４４ｃはそれぞれのサイクルの反復ｋ_spec-1中に取得され、ビュー３８ｅ〜４４ｅはそれぞれのサイクルの反復ｋ_spec+1中に取得される。
【００１７】
図３について説明すると、中心又は原点４８で交差するｋ_y 軸及びｋ_z 軸によって画定される２次元ｋ空間が示されている。更に、第１（すなわち、１番目）の心拍サイクル中に取得されて、それぞれのｋ_y 座標及びｋ_z 座標によって定められるｋ空間４６内での特定の位置を持つビュー３８ａ〜３８ｆが示されている。上述のように、ビュー３８ａ〜３８ｆは、ｋ空間の１番目のセグメントに沿って位置しており、ビュー４０ａ〜４０ｆ、４２ａ〜４２ｆ及び４４ａ〜４４ｆは、それぞれ２番目、３番目及び４番目のセグメントに沿って位置している。すべてのセグメントのそれぞれのビューは全体で、ｋ空間中心４８から外側に進む渦状又は楕円状のパターンを形成する。このようなパターンを示すために、取得されたビューのすべてを線５２で結んで、渦５０を形成している。それぞれのセグメントのビューはインタリーブされており、即ち、渦５０に沿った４つ毎の点が、１番目〜４番目のセグメントの異なるセグメントに関連していることがわかる。異なるセグメントに属する各ビューを一意に結ぶように線を描くこともできるが、すべてのセグメントのビューの全体によって形成される渦状パターン５０との混同を避けるために、図３ではこの線は描いていない。本発明によれば、セグメントの数、及びセグメント当たりのビューの数の両方が任意であることを理解されたい。具体的には、従来技術のセグメント式イメージング方法の一部で要求されていたようなセグメントの対称構成は必要ない。
【００１８】
それぞれのセグメントのすべてのビューを上記のようにインタリーブ式構成で渦５０に沿って配置することにより、ビューのそれぞれの径方向距離は、すべて互いに異なるものとなる。ｋ空間内の位置（ｋ_y ，ｋ_z ）におけるビューについては、その径方向距離ｒ_d 、即ち、中心４８からのビューの距離は、（ｋ_y ²＋ｋ_z ²）^1/2 によって与えられる。更に、それぞれのセグメントに属する各ビューは、径方向距離が次第に増えるような順序で渦５０に沿って配置されている。従って、低い方の空間周波数のビューがｋ空間の中心４８の近くに位置し、高い方の空間周波数のビューが中心４８から最も遠い所に位置する。
【００１９】
本発明によれば、あるセグメントのそれぞれのビューを取得する順序は、対応する心拍サイクル中で固定されていないことがわかる。逆に、取得の順序を予め選択して、所望の結果を得ることができる。図３を更に見ると、同図には、ビュー３８ｄが、ｋ空間中心４８に最も近い１番目のセグメントのビューであることが示されている。同様に、ビュー４０ｄ〜４４ｄが、２番目〜４番目のセグメントにおけるｋ空間中心に最も近いビューであることが示されている。これは、非常に重要である。というのは、前述のように、ｋ空間の中心に最も近い又は隣接しているビュー、即ち、最も低い空間周波数を有しているビューが、ＭＲ画像再構成のための有用な情報の殆どを提供しているからである。更に、図２と関連して前述したように、ビュー３８ｄ〜４４ｄの各々が、反復ｋ_specの最中に取得されている。その結果、図３のＭＲデータから構成されるＭＲ画像は、心拍サイクルの時刻Ｔ_specにおける領域３６内の構造を表す、すなわちこの構造を描く。前述のように、Ｔ_specは、心拍サイクル中の任意の時刻ｍＴＲであり得る。従って、それぞれのセグメント及びシーケンス反復におけるデータ取得の適正な順序付けによって、心拍サイクル中の任意の時刻ｍＴＲにおいて最も低次の空間周波数を同様に取得することができる。これにより、循環的な運動を受けている構造をサイクル内の任意点でイメージングすることを可能にする上での実質的な融通性が得られる。
【００２０】
これらの取得を実現するために、図３は更に、１番目のセグメントの各ビューが、最初の反復ｋ₁ 中に取得されるビュー３８ａが渦状パターン５０の中心点のようなｋ空間中心４８から所定の距離に位置するような状態でそれぞれ順序付けされていることを示している。ビュー４０ａ〜４４ａ、ビュー３８ｂ〜４４ｂ、及び続けて取得される他のビューは、渦５０に沿って、ビュー３８ａから外側へビュー３８ｃ〜４４ｃに向かって次第に増大する径方向距離の所に配置されている。反復ｋ_spec-1中にそれぞれ取得されるビュー３８ｃ〜４４ｃは、渦５０の最も外側のビューである。従って、次に続く反復ｋ_specについては、ビュー取得は、ｋ空間中心４８へビュー３８ｄまで折り返す。この後に、ビューは、それぞれのセグメントの最後の反復であるｋ_n 中にそれぞれ取得されるビュー３８ｆ〜４４ｆまで、径方向距離が次第に増大する順序で渦５０に沿って取得される。これらのビューは、増大する径方向距離に基づいたビューの順序で、１番目のセグメントについて反復ｋ₁ 中に取得されるビュー３８ａの直前に位置する。
【００２１】
前述のように、１番目〜４番目のセグメントは、インタリーブ式構成で互いに対して配置されている。このようなセグメント式構成でビューを取得することにより、各々のセグメントから、ｋ空間中心に隣接して配置され且つ対応する運動サイクル中の時刻Ｔ_specに取得される１つのビューを得ることができる。
図４について説明する。同図には、図３に示すインタリーブ式構成に従って、取得についてそれぞれのビューを順序付けするのに用いることのできるルックアップ・テーブル５４が示されている。イメージングのために取得されるべきすべてのビューを含んでいるビューＶ₁ 〜Ｖ_T が、ｋ空間での径方向距離ｒ_d の増大する順序でテーブル５４に記憶されている。これらのビューの総数であるＶ_T は、スライスの総数と位相エンコーディング段階の総数との積となる。あるセグメント番号及び反復番号を特定のビュー（ｋ_y ，ｋ_z ）にマッピングするために、インデクスｉ_r がこのビューに対して適用され、
ｉ_r ＝Ｎ_seg ×（ｋ＋ｒ_s ）％ＶＰＳ＋ｊ 式（１）
となる。
【００２２】
式（１）で、Ｎ_seg はインタリーブ式セグメントの総数であり、ｊは特定のビューが割り当てられているセグメントの番号であり、ｋはその間にビューが取得されている反復である。ＶＰＳは、セグメント当たりのビューの数であり、ｒ_s はセグメントに沿ったｋ空間の中心の位置を指示している。従って、ｒ_s は、時刻Ｔ_specに関連している。ｒ_s は、第１の反復ｋ₁ 中に取得されるビューのセグメントに沿った適正な位置を決定するので、後続の取得は、時刻Ｔ_specに、ｋ空間中心へ折り返すことになる。例えば、ｒ_s ＝ＶＰＳ／２であるならば、ｋ空間の中心は、セグメントの中央に配置される。折り返し作用は、式（１）に「％」の記号によって表される法（modulo）演算を配置することにより達成される。
【００２３】
テーブル５４のそれぞれのビューに対してインデクスｉ_r が適用される場合、ビューＶ₁ はセグメント１の最低空間周波数のビューとして選択され、Ｖ₂ はセグメント２の最低空間周波数のビューとして選択され、以下同様に続く。
図３と関連して以上に述べた実施例は、相次ぐ運動サイクル中に正確に時刻Ｔ_specで取得されるビューから主として構成され得る画像については申し分のないものとなり得る。しかしながら、一般的には、各々の運動サイクル中に取得されるいくつかの低次のｋ空間ビューから画像を構成することがより望ましい。この場合、低次のビューのすべてが、各ビューの取得時刻に関して、Ｔ_specの周囲に集められる。これは、図３の構成によっては実行することができない。前述のように、正確に時刻Ｔ_specに取得されたビュー３８ｄ、及びこの後に取得される次のビューであるビュー３８ｅは両者とも、低次のビューである。しかしながら、ビュー３８ｃは、Ｔ_specの直前の時刻に取得されていても、高次のビューとなっている。
【００２４】
図５について説明すると、上述の形式の不連続性を解消する本発明の代替的な実施例についてのビューの順序付けを示している。図５は、ある運動サイクル中に取得される一定数のビューＮを示しており、ここで、Ｎは偶数であると有用である。時刻Ｔ_specは、説明の目的のために、それぞれの運動サイクルの中央点となるように選択されている。図５は更に、時刻ｍＴＲにそれぞれ取得されるいくつかのビューを示しており、ここで、それぞれのビューは、ｋ空間中心に関するｋ空間内での位置を示すために、昇順で付番されている。このように、ビュー１は、ｋ空間の最も低次のビュー、即ち、ｋ空間中心に最も近いビューであり、ビュー２は次に低次のビューであり、ビューＮは最も高次のビューとなる。図５に示す構成では、ビュー１はＴ_specに取得されており、ビュー２はこの後直ちに取得されるビューである。しかしながら、低次のビュー３はＴ_specの直前に取得される。従って、Ｔ_specの直前及び直後に取得される各ビューを含めて、Ｔ_specの周囲に集められるビューは、所与のセグメントについて最も低次のｋ空間のビューとなる。
【００２５】
残りのビューを考慮するための有用であるが必須ではないパターンとして、図５は更に、偶数番号のビューが、Ｔ_specから、運動サイクルが終了する時点のＴ_cycle に向かって昇順で取得されることを示している。奇数番号のビューは、サイクルの開始時のビューＮ−１から、時刻Ｔ_specにおけるビュー１に向かって降順で取得される。
【００２６】
図６及び図７について説明すると、これらの図には、本発明の２つの更なる実施例が示されている。図６は、Ｔ_specが、サイクルの開始に非常に近い時刻であるようなビューの順序付けを示しており、図７は、Ｔ_specが、サイクルの終了に非常に近接い時刻であるようなビューの順序付けを示している。いずれの場合にも、ｋ空間での低次のビューの取得時刻はＴ_specに近接して集められており、残りのビューは論理的なシーケンスで取得される。
【００２７】
以上の教示に照らせば、本発明の他の実施例及び変形が可能である。従って、開示された概念の範囲内で、本発明を具体的に記載された以外の方式で実施し得ることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を実行するのに用いられるＭＲシステムの基本的な構成要素を示す概略図である。
【図２】一連の運動サイクル中でのＭＲデータの取得を説明するためのセグメント及び反復の構成を示すグラフである。
【図３】本発明の実施例に従って、２次元ｋ空間内でインタリーブされたセグメントの配列を示すグラフである。
【図４】ルックアップ・テーブルにおけるＭＲデータの構成図である。
【図５】本発明の修正された実施例について運動サイクル中のビューの順序付けを示すグラフである。
【図６】本発明の修正された実施例について運動サイクル中のビューの順序付けを示すグラフである。
【図７】本発明の修正された実施例について運動サイクル中のビューの順序付けを示すグラフ図である。
【符号の説明】
１０ ＭＲシステム
１２ ＲＦ送信コイル
１４ マグネット
１６ 被検体
１８、２０、２２ 勾配コイル
２４、２６、２８ 勾配増幅器
３０ 送信増幅器
３２ パルス・シーケンス制御装置
３４ 計算及び処理用電子回路
３８ 受信増幅器
４０ ＲＦ受信コイル
３８ａ〜４４ｆ ビュー
４８ ｋ空間中心
５４ ルックアップ・テーブル

Claims (14)

1. 循環的な運動を経験する性質のある被検体（１６）内の領域（３６）をコンピュータを用いて３次元ＭＲイメージングする信号処理方法であって、
   一連の循環的運動サイクルの各々のサイクルの開始を検出する工程と、
   ｊが取得する組の番号を表し、ｋが各組に含まれる磁気共鳴（ＭＲ）ビューの番号を表すものとして、ＭＲＩシステム（１０）を作動させて、前記領域（３６）から、各組がＫ個のビューを含むＪ組のビューＮ_{ｊ＝１．．．Ｊ、ｋ＝１．．．Ｋ}のそれぞれを、前記一連の循環的運動サイクルの対応する１サイクル中に取得する工程であって、
   前記取得工程は、
   （１）各ビューが、２つの位相エンコード軸を有する２次元ｋ空間のデータ点を表し、取得された全てのビューＶ_{１．．．Ｊ×Ｋ}が前記２次元ｋ空間内の渦状軌跡上に位置し、且つ、Ｊ×Ｋ個の連続したビューが前記渦状軌跡上に位置付けられるように、前記Ｊ組のビューＮ_{ｊ＝１．．．Ｊ、ｋ＝１．．．Ｋ}を取得するように、ＭＲＩシステム（１０）を制御する工程と、
   （２）前記Ｊ組のそれぞれのビュー（３８ａ−３８ｆ，４０ａ−４０ｆ，４２ａ−４２ｆ，４４ａ−４４ｆ）が、前記ｋ空間の中心に最も近い前記渦状軌跡上の最初のビューＶ_１がビューの第１組（ｊ＝１）に属し、前記渦状軌跡上の前記最初のビューＶ_１に続くビューＶ_２がビューの第２組（ｊ＝２）に属し、前記渦状軌跡上の最後のビューＶ_Ｊ×Ｋがビューの第Ｊ組（ｊ＝Ｊ）に属するように、インタリーブされて取得されるように、前記ＭＲＩシステム（１０）に順序を選択させる工程と、
   （３）前記Ｊ組の各々が、前記ｋ空間の中心に隣接する前記軌道上に位置する最低周波数のビューＶ^ｊ _{ｌｍｉｎ（ｊ）}（３８ｄ，４０ｄ，４２ｄ，４４ｄ）を含むと共に、前記各Ｊ組の残りのＫ−１個のビューは、ｌ（ｋ）＞ｌｍｉｎ（ｊ）として、位置Ｖ^ｊ _ｌ（ｋ）に位置づけられるように、前記ＭＲＩシステム（１０）を制御する工程と、
   （４）前記最低周波数のビューＶ^ｊ _{ｌｍｉｎ（ｊ）}の各々は、対応する運動サイクルの開始の後の所定の時刻Ｖ^ｊ _{ｌｍｉｎ（ｊ）}に取得され、前記所定の時刻は前記最低周波数の全てのビューの取得について同じ時刻であり、ビュー取得の前記順序を、各組（ｊ＝１．．．Ｊ）の前記連続したビューＶ_１．．．Ｖ_Ｋが、前記軌道上の位置Ｖ^ｊ _ｌ（ｋ）において、前記最低周波数のビューが前記ビューの組の各々で取得される最初のビューとならないように、且つ、ビューの前記インデックスｌの値は、各組で連続して取得されるビューに対して、前記最低周波数のビューが取得されるまで減少し、その後上昇する、ように前記ＭＲＩシステム（１０）を制御する工程とを含む、
   ことを特徴とする３次元ＭＲイメージングのための信号処理方法。
2. 前記各組のビューはルックアップ・テーブルに記憶され、それぞれのビューは、最小径方向ｋ空間距離から最大径方向ｋ空間距離まで順に前記テーブルに記憶されており、
   前記順序を選択させる工程は、前記記憶されているビューの各々に対して１つのセグメントの特定の反復をマッピングするマッピング工程を含んでいる請求項１に記載の３次元ＭＲイメージングのための信号処理方法。
3. 前記マッピング工程は、
   前記ルックアップ・テーブルに記憶されている前記ビューの各々に対して所定のインデクスを付すことにより実現される請求項２に記載の３次元ＭＲイメージングのための信号処理方法。
4. 前記ビューの各々が、前記ｋ空間により画定される平面に直交する軸に沿って取得される磁気共鳴データを含んでいる請求項１に記載の方法。
5. 前記被検体の前記領域は、選択された心臓領域を有し、前記循環的な運動は心拍運動を有していることを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 前記所定の時刻は、それぞれの心拍サイクル中の選択された時点での前記選択された心臓領域の磁気共鳴画像を構成するためのビューを提供するように選択されていることを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 前記運動サイクルの各々は心電図パルスにより検出されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 前記被検体の前記領域は、選択された呼吸領域を有し、前記循環的な運動は呼吸運動を有していることを特徴とする請求項４に記載の方法。
9. 循環的な運動を経験する性質のある被検体（１６）内の領域（３６）を３次元ＭＲイメージングするシステムにおいて、
   一連の循環的運動サイクルの各々のサイクルの開始を検出する第１の手段と、
   ｊが取得する組の番号を表し、ｋが各組に含まれる磁気共鳴（ＭＲ）ビューの番号を表すものとする場合に、前記領域（３６）から、各組がＫ個のビューを含むＪ組のビューＮ_{ｊ＝１．．．Ｊ、ｋ＝１．．．Ｋ}のそれぞれを、前記一連の循環的運動サイクルの対応する１サイクル中に取得するＭＲＩシステム（１０）であって、各ビューが、２つの位相エンコード軸を備える２次元ｋ空間のデータ点を表すことにより、取得された全てのビューＶ_{１．．．Ｊ×Ｋ}が前記２次元ｋ空間内の渦状軌跡上に位置し、且つ、Ｊ×Ｋ個の連続したビューが前記渦状軌跡上に位置付けられるように、前記Ｊ組のビューＮ_{ｊ＝１．．．Ｊ、ｋ＝１．．．Ｋ}を取得するＭＲＩシステム（１０）と、
   前記ＭＲＩシステム（１０）の動作を制御して、それぞれの組のビュー（３８ａ−３８ｆ，４０ａ−４０ｆ，４２ａ−４２ｆ，４４ａ−４４ｆ）が取得される順序を、前記Ｊ組のそれぞれのビューが、インタリーブした順序で取得されるように、選択するコンピュータ制御回路（３４）であって、前記順序は、前記ｋ空間の中心に最も近い前記渦状軌跡上の最初のビューＶ_１がビューの第１組（ｊ＝１）に属し、前記渦状軌跡上の前記最初のビューＶ_１に続くビューＶ_２がビューの第２組（ｊ＝２）に属し、前記渦状軌跡上の最後のビューＶ_Ｊ×Ｋがビューの第Ｊ組（ｊ＝Ｊ）に属するようにインタリーブされて取得される順序である、コンピュータ制御回路（３４）とを備え、
   前記Ｊ組の各々は、前記ｋ空間の中心に隣接する前記軌道上に位置する最低周波数のビューＶ^ｊ _{ｌｍｉｎ（ｊ）}（３８ｄ，４０ｄ，４２ｄ，４４ｄ）を含むと共に、前記各Ｊ組の残りのＫ−１個のビューは、ｌ（ｋ）＞ｌｍｉｎ（ｊ）として、位置Ｖ^ｊ _ｌ（ｋ）に位置づけられ、
   前記最低周波数のビューＶ^ｊ _{ｌｍｉｎ（ｊ）}の各々は、対応する運動サイクルの開始の後の所定の時刻Ｖ^ｊ _{ｌｍｉｎ（ｊ）}に取得され、前記所定の時刻は前記最低周波数の全てのビューの取得について同じ時刻であり、
   前記コンピュータ制御回路（３４）は、ビュー取得の順序を、各組（ｊ＝１．．．Ｊ）の前記連続したビューＶ_１．．．Ｖ_Ｋが、前記軌道上の位置Ｖ^ｊ _ｌ（ｋ）において、前記最低周波数のビューが前記ビューの組の各々で取得される最初のビューとならないように、且つ、ビューの前記インデックスｌの値は、各組で連続して取得されるビューに対して、前記最低周波数のビューが取得されるまで減少し、その後上昇することを特徴とするシステム。
10. 前記被検体の前記領域（３６）は、選択された心臓領域を有し、前記循環的な運動は心拍運動を有していることを特徴とする請求項９に記載のシステム。
11. 前記被検体の前記領域（３６）は、選択された呼吸領域を有し、前記循環的な運動は呼吸運動を有していることを特徴とする請求項１０に記載のシステム。
12. 前記各組のビューはルックアップ・テーブルに記憶され、それぞれのビューは、前記テーブル内に、最小の径方向ｋ空間距離から最大の径方向ｋ空間距離まで順に記憶されており、
    前記コンピュータ制御回路は、前記記憶されているビューの各々に対して、１つのセグメントの特定の反復であるところの、１つの運動サイクル間に取得したＭＲビューの組みをマッピングすることを特徴とする請求項９に記載のシステム。
13. 前記ルックアップ・テーブルに記憶されている前記ビューの各々に対して所定のインデクスを付すことにより前記マッピングが実現される請求項１２に記載のシステム。
14. 前記運動サイクルの各々は心電図パルスにより検出されることを特徴とする請求項１０に記載のシステム。

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