JP4610010B2 - Magnetic resonance imaging system - Google Patents
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Description
本発明は、核磁気共鳴(以下、「NMR」という)現象を利用して被検体である人体の所望の領域の断層画像を撮影する磁気共鳴イメージング方法及び装置に関し、特に、被検体組織の機械的特性、すなわち、粘弾性特性を描画する技術に関する。 The present invention relates to a magnetic resonance imaging method and apparatus for taking a tomographic image of a desired region of a human body as a subject using a nuclear magnetic resonance (hereinafter referred to as “NMR”) phenomenon. The present invention relates to a technique for drawing dynamic characteristics, that is, viscoelastic characteristics.
生体組織の変性を伴う病気には、生体組織の病理力学的診断が有用となる。例えば、乳癌の微小硬化病巣の検出、前立腺癌の硬化度測定による癌の良性・悪性の判定、動脈硬化や肝硬変、関節症、脳軟化症の診断などに有用である。また、筋肉の緊張に基づく剛性増加により筋力評価やリハビリの効果判定などにも組織の病理力学的診断が有用となる。
さらに、頭蓋内の腫瘍性病変でも、悪性腫瘍の中には硬化度に変化の見られるものがある。組織の硬さが画像として医師に提示できれば、外科的手術を実施する際、外科医にとって情報が増えることにより手術の判断が迅速になされる。For diseases associated with degeneration of living tissue, pathomechanical diagnosis of living tissue is useful. For example, it is useful for detecting microsclerotic lesions of breast cancer, determining benign / malignant cancer by measuring the degree of sclerosis of prostate cancer, diagnosing arteriosclerosis and cirrhosis, arthropathy, and brain softening. In addition, due to the increase in rigidity based on the muscle tension, pathomechanical diagnosis of tissue is useful for evaluating muscle strength and determining the effect of rehabilitation.
In addition, some of the malignant tumors in the intracranial neoplastic lesions show changes in the degree of sclerosis. If the hardness of the tissue can be presented to the doctor as an image, the surgeon can quickly make a judgment on the operation by increasing the information when performing the surgical operation.
生体組織の病理力学的性状を画像化する装置はまだ少ないが、その一つとして、生体組織の弾性率を磁気共鳴イメージング(以下、「MRI」という)装置で計測する方法が(特許文献1)に発表され、MRI装置の分野では、MR Elastographyとして認識されている。 Although there are still few devices for imaging the pathological mechanical properties of living tissue, one method is to measure the elastic modulus of living tissue with a magnetic resonance imaging (hereinafter referred to as “MRI”) device (Patent Document 1). And is recognized as MR Elastography in the field of MRI apparatus.
この方法は、所望の生体組織に50〜1000Hz程度の機械的振動を加振機などにより与えながら、これに同期して傾斜磁場の極性を反転させて被検体に印加して、初期条件の異なる2枚の画像を収集する。次に、それぞれの画像から生体組織の変位量を表す位相画像が作成され、それらの差画像が求められる。この位相差画像から生体内での縦波、あるいは横波の伝播波長が計測される。そして、波の伝播波長の変化から生体組織の機械的特性である弾性率やヤング率が計算により求められ、静止画像として表示される。この画像が、生体組織毎の硬さ、軟らかさを示す画像となる。
しかし、上記のように、生体組織の機械的特性である弾性率やヤング率の定量性を確保して計測するためには、加振機の加振周波数に確実に同期できるように傾斜磁場の極性を変化させなければならない。或いは、加振機の加振周波数やその位相を傾斜磁場の極性変化に合わせて正確に制御しなければならない。 However, as described above, in order to ensure and measure the elasticity of elasticity and Young's modulus, which are mechanical properties of living tissue, the gradient magnetic field can be reliably synchronized with the excitation frequency of the shaker. The polarity must be changed. Alternatively, the excitation frequency and phase of the shaker must be accurately controlled in accordance with the change in the polarity of the gradient magnetic field.
さらに、加振機の加振周波数に合わせて傾斜磁場の極性を切り替えることを、MRI装置における撮影パルスシーケンスの高周波磁場パルス(以下、「RFパルス」という)励起後に実施するので、RFパルス励起からNMR信号(エコー信号)計測まで、ある程度の時間が必要である。そのため、NMR信号のT2減衰による信号強度低下が避けられない。すなわち、SN比の悪い状態でNMR信号が計測さることになる。
以上の理由により、簡便且つSN比を良くして生体組織の弾性率を計測することが容易ではない。これらの課題に関する解決策は上記文献には開示されていない。Further, since the polarity of the gradient magnetic field is switched in accordance with the excitation frequency of the shaker after the high-frequency magnetic field pulse (hereinafter referred to as “RF pulse”) excitation of the imaging pulse sequence in the MRI apparatus, A certain amount of time is required until NMR signal (echo signal) measurement. Therefore, the signal strength reduction due to T 2 decay of the NMR signal can not be avoided. That is, the NMR signal is measured in a state where the SN ratio is poor.
For the above reasons, it is not easy to measure the elastic modulus of living tissue simply and with an improved SN ratio. Solutions for these problems are not disclosed in the above document.
本発明は、加圧又は加振の制御と撮影パルスシーケンス、特に傾斜磁場印加の制御を簡易にして、生体組織の硬さ・柔らかさ(粘弾性)を表す硬性分布画像を容易に取得することを目的とする。さらに、硬性分布画像を準リアルタイム計測することによって、生体組織の硬さ・柔らかさを動的にSN比を良くして把握できるようにすることを目的とする。 The present invention simplifies control of pressurization or excitation and imaging pulse sequence, particularly control of gradient magnetic field application, and easily obtains a stiffness distribution image representing the hardness / softness (viscoelasticity) of a living tissue. With the goal. It is another object of the present invention to make it possible to grasp the hardness and softness of a living tissue by dynamically improving the SN ratio by measuring the stiffness distribution image in near real time.
上記目的を達成するために、磁気共鳴イメージング装置を用いて被検体の所望の領域の硬さ分布を画像化する本発明の硬性分布画像の取得方法は、
(a)前記被検体の所望の領域を前記磁気共鳴イメージング装置の静磁場空間内に配置するステップと、
(b)前記所望の領域に高周波磁場パルスと傾斜磁場パルスを印加してエコー信号を受信し、該所望の領域を含む第1画像を取得するステップと、
(c)前記ステップ(b)を繰り返して、第2画像を取得するステップと、
(d)前記第1画像と前記第2画像から、前記所望の領域における変位量分布を求めるステップと、
(e)前記変位量分布から、前記所望の領域の硬さ特性を表す第3画像を求めるステップと、
(f)前記第3画像を表示するステップと、
を有し、前記ステップ(a)とステップ(b)の間と、前記ステップ(b)と前記ステップ(c)の間の内の少なくとも一方において、
(g)前記所望の領域に変位を印加するステップ
を有し、前記ステップ(g)の直後の前記画像取得ステップにおいても、前記所望の領域に変位が印加されていることを特徴とする。
特に、前記ステップ(a)とステップ(b)の間に前記ステップ(g)を有し、前記ステップ(b)と前記ステップ(c)の間に
(h)前記所望の領域に前記ステップ(g)と異なる変位を印加するステップ
を有し、前記ステップ(b)と(c)においても、前記所望の領域に互いに異なる変位が印加されていることを特徴とする。
これらにより、単に加圧又は加振状態の異なる画像を2つ取得するだけなので、加圧又は加振と撮影パルスシーケンスの制御、特に傾斜磁場印加の制御を簡易にすることができるようになる。また、RFパルス印加からエコー信号計測迄に特別なことをする必要の無い汎用の撮影パルスシーケンスを用いるので、SN比の良いエコー信号を計測して画像のSN比を良くすることができる。その結果、SN比の良い硬性分布画像(第3画像)を容易に取得することができる。In order to achieve the above object, a method for acquiring a hardness distribution image of the present invention for imaging a hardness distribution of a desired region of a subject using a magnetic resonance imaging apparatus,
(A) placing a desired region of the subject in a static magnetic field space of the magnetic resonance imaging apparatus;
(B) applying a high frequency magnetic field pulse and a gradient magnetic field pulse to the desired region, receiving an echo signal, and obtaining a first image including the desired region;
(C) repeating the step (b) to obtain a second image;
(D) obtaining a displacement distribution in the desired region from the first image and the second image;
(E) obtaining a third image representing a hardness characteristic of the desired region from the displacement distribution;
(F) displaying the third image;
And at least one of between step (a) and step (b) and between step (b) and step (c),
(G) The method includes a step of applying a displacement to the desired region, and the displacement is applied to the desired region also in the image acquisition step immediately after the step (g).
In particular, the step (g) is included between the step (a) and the step (b), and between the step (b) and the step (c) (h) the step (g ), And a different displacement is applied to the desired region in steps (b) and (c).
As a result, only two images with different pressurization or vibration states are acquired, so that control of pressurization or vibration and imaging pulse sequence, particularly control of gradient magnetic field application, can be simplified. In addition, since a general-purpose imaging pulse sequence that does not need to do anything from RF pulse application to echo signal measurement is used, it is possible to improve the SN ratio of an image by measuring an echo signal with a good SN ratio. As a result, a hard distribution image (third image) with a good SN ratio can be easily acquired.
本発明の好ましい一実施態様は、前記変位の印加は、前記所望の領域を加圧又は加振することによって行われることを特徴とする。
これにより、被検体の所望の領域に対して所望の変位を容易に印加することができるようになる。
また、本発明の好ましい一実施態様は、前記ステップ(e)は、前記変位量分布の空間微分を求めることによって前記所望の領域の歪み分布を求め、該所望の領域の歪み分布を表す画像を前記第3画像とすることを特徴とする。
これにより、生体組織の硬さ・柔らかさを加圧又は加振による歪みとして表す歪み分布画像を、単に加圧又は加振状態の異なる2つの画像から容易に取得することができる。In a preferred embodiment of the present invention, the application of the displacement is performed by pressurizing or vibrating the desired region.
Thereby, a desired displacement can be easily applied to a desired region of the subject.
In a preferred embodiment of the present invention, the step (e) obtains a strain distribution of the desired region by obtaining a spatial differential of the displacement amount distribution, and obtains an image representing the strain distribution of the desired region. The third image is used.
Thereby, the strain distribution image expressing the hardness and softness of the living tissue as strain due to pressurization or vibration can be easily acquired from two images that are simply different in pressurization or vibration state.
また、本発明の好ましい一実施態様は、前記ステップ(e)は、前記所望の領域における変位量分布を表す画像を前記第3画像とすることを特徴とする。
これにより、生体組織の硬さ・柔らかさを加圧又は加振による変位量として表す変位量分布画像を、単に加圧又は加振状態の異なる2つの画像から容易に取得することができる。In a preferred embodiment of the present invention, the step (e) is characterized in that an image representing a displacement distribution in the desired region is the third image.
Thereby, the displacement amount distribution image expressing the hardness / softness of the living tissue as the displacement amount due to pressurization or vibration can be easily acquired from two images having different pressurization or vibration states.
また、本発明の好ましい一実施態様は、前記ステップ(e)は、前記第3画像をその各点の値に応じて階調処理して擬似カラー表示を求めることを特徴とする。
これにより、所望の領域における生体組織の硬さ・柔らかさを一目瞭然とすることができる。In a preferred embodiment of the present invention, the step (e) is characterized in that the third image is subjected to gradation processing according to the value of each point to obtain a pseudo color display.
Thereby, the hardness and softness of the living tissue in a desired region can be made clear at a glance.
また、本発明の好ましい一実施態様は、前記ステップ(f)は、前記擬似カラー表示された第3画像を、対応する前記第1画像又は前記第2画像に重ね合わせて表示することを特徴とする。
これにより、所望の領域における生体組織の硬さ・柔らかさを生体組織の位置や形状と対応付けて容易に把握することができる。In a preferred embodiment of the present invention, the step (f) displays the pseudo-color-displayed third image superimposed on the corresponding first image or the second image. To do.
Thereby, the hardness and softness of the living tissue in a desired region can be easily grasped in association with the position and shape of the living tissue.
また、本発明の好ましい一実施態様は、前記ステップ(f)の後に、
(i)前記第2画像を前記第1画像とするステップと、
(j)前記所望の領域に前回と異なる変位を印加するステップと、
(k)前記ステップ(c),(d),(e),(f),(i)及び(j)を繰り返して複数の前記第3画像を求めつつその動画表示を行うステップ、
を有することを特徴とする。
これにより、加圧又は加振状態の進行に合わせて、所望の領域の各点における変位量又は歪みの変化を動的に把握することができるようになる。Also, one preferred embodiment of the present invention is the step (f),
(I) setting the second image as the first image;
(J) applying a displacement different from the previous time to the desired region;
(K) repeating the steps (c), (d), (e), (f), (i) and (j) to obtain a plurality of the third images and displaying the moving images;
It is characterized by having.
As a result, it is possible to dynamically grasp the displacement amount or the change in strain at each point in the desired region in accordance with the progress of the pressurization or vibration state.
また、本発明の好ましい一実施態様は、前記ステップ(k)の実行中の前記ステップ(c)において、k空間を複数の部分領域に分割して、一つの部分領域のみのデータが計測されて更新される毎に、該一つの部分領域のみ更新されたk空間データを用いて画像再構成され、前記繰り返し毎に計測・更新される部分領域が変えられることを特徴とする。或いは、前記ステップ(k)の実行中の前記ステップ(c)において、k空間を原点を含む低空間周波数領域とその周囲の高空間周波数領域に分割し、前記低空間周波数領域の計測頻度を前記高空間周波数領域の計測頻度よりも多くして、いずれか一方の領域が計測されて更新される毎に、該一つの部分領域のみ更新されたk空間データを用いて画像再構成されることを特徴とする。
これらにより、単位時間当たりの画像取得枚数を向上させて、画像間の時間分解能を向上させることができるので、上記動画をよりスムースに表示することができるようになる。また、各画像を後述する高速パルスシーケンスを用いて撮影すれば、準リアルタイムで各画像を取得することができるので、硬性分布画像も準リアルタイムに取得することができる。According to a preferred embodiment of the present invention, in step (c) during execution of step (k), the k space is divided into a plurality of partial areas, and data of only one partial area is measured. Each time it is updated, an image is reconstructed using k-space data updated for only one of the partial areas, and the partial area to be measured / updated is changed for each repetition. Alternatively, in step (c) during execution of step (k), k-space is divided into a low spatial frequency region including the origin and a surrounding high spatial frequency region, and the measurement frequency of the low spatial frequency region is Each time one of the areas is measured and updated more than the measurement frequency of the high spatial frequency area, image reconstruction is performed using k-space data updated for only one of the partial areas. Features.
Accordingly, the number of images acquired per unit time can be improved and the time resolution between images can be improved, so that the moving image can be displayed more smoothly. Further, if each image is photographed using a high-speed pulse sequence described later, each image can be acquired in near real time, and therefore a stiffness distribution image can also be acquired in near real time.
また、本発明の好ましい一実施態様は、前記第1画像、前記第2画像、及び前記擬似カラー表示された第3画像が全て3次元画像とすることを特徴とする。
或いは、前記ステップ(f)より前のいずれかの時点において、
(l)前記所望の領域を含む3次元形態画像を取得するステップ
を有し、前記ステップ(f)は、前記第3画像の動画を前記3次元形態画像に重ね合わせて表示することを特徴とする。
これにより、所望の領域における生体組織の硬さ・柔らかさを生体組織の位置や形状と対応付けて容易に3次元的に把握することができる。In a preferred embodiment of the present invention, the first image, the second image, and the pseudo-color-displayed third image are all three-dimensional images.
Alternatively, at any point before step (f),
(L) The method includes a step of acquiring a three-dimensional morphological image including the desired region, and the step (f) displays the moving image of the third image superimposed on the three-dimensional morphological image. To do.
Thereby, the hardness and softness of the living tissue in a desired region can be easily grasped three-dimensionally in association with the position and shape of the living tissue.
また、本発明の好ましい一実施態様は、前記ステップ(d)は、前記第1画像と前記第2画像のそれぞれにおいて変位計測点を囲む所定サイズの相関窓を設定し、一方の相関窓を所定間隔で移動させながら該2つの相関窓間の相関係数を求め、該相関係数の中で最大の相関係数となる移動方向と移動量をそれぞれ該変位計測点の変位方向と変位量とすることを特徴とする。
特に、前記ステップ(d)は、前記加圧又は加振方向のみに前記相関窓を移動させて前記相関係数を求め、該方向のみの前記変位量を求めることを特徴とする。
これにより、変位量と変位方向を容易に求めることができる。In one preferred embodiment of the present invention, in the step (d), a correlation window of a predetermined size surrounding a displacement measurement point is set in each of the first image and the second image, and one correlation window is set as a predetermined. The correlation coefficient between the two correlation windows is obtained while moving at intervals, and the movement direction and the movement amount that are the largest correlation coefficient among the correlation coefficients are set as the displacement direction and the displacement amount of the displacement measurement point, respectively. It is characterized by doing.
In particular, the step (d) is characterized by obtaining the correlation coefficient by moving the correlation window only in the pressurizing or exciting direction, and obtaining the displacement amount only in the direction.
Thereby, the displacement amount and the displacement direction can be easily obtained.
また、本発明の好ましい一実施態様は、前記ステップ(f)は、前記第3画像の前記所望の領域における各点の前記被検体の表面からの深さを横軸とし、該点の値を縦軸とした2次元平面上に、所望のライン上の点の値をプロットして表示することを特徴とする。
これにより、所望のライン上の各点における変位量又は歪み分布がグラフとして表されるので、そのライン上にある生体組織の硬さ・柔らかさを詳細に把握することができる。In a preferred embodiment of the present invention, in the step (f), the horizontal axis represents the depth of each point in the desired region of the third image from the surface of the subject, and the value of the point A point value on a desired line is plotted and displayed on a two-dimensional plane having a vertical axis.
Thereby, since the displacement amount or strain distribution at each point on the desired line is represented as a graph, the hardness and softness of the living tissue on the line can be grasped in detail.
また、本発明の好ましい一実施態様は、前記第1画像と第2画像は、前記加圧又は加振状態が相前後することを特徴とする。
これにより、硬性分布画像の時間分解能を向上させることができるので、その動画表示をよりスムースに行うことができる。In a preferred embodiment of the present invention, the first image and the second image have the same pressure or vibration state before and after.
Thereby, since the time resolution of the rigid distribution image can be improved, the moving image display can be performed more smoothly.
また、本発明の好ましい一実施態様は、前記第1画像と前記第2画像は、前記所望の領域の磁化が定常状態とされるような撮影パルスシーケンスによって取得されることを特徴とする。
これにより、各画像を高速に撮影することができるので、準リアルタイムに硬性分布画像を取得することができるようになる。特に、RFパルス励起からエコー信号計測までの時間を短縮できるので、エコー信号のT2減衰を低減でき、SN比を良く画像を取得することができる。In a preferred embodiment of the present invention, the first image and the second image are acquired by an imaging pulse sequence in which the magnetization of the desired region is in a steady state.
Thereby, since each image can be image | photographed at high speed, it becomes possible to acquire a rigid distribution image in near real time. In particular, it is possible to shorten the time from the RF excitation pulse to echo signal measurement, can be reduced T 2 decay of the echo signal, it is possible to obtain a good image SN ratio.
また、本発明の好ましい一実施態様は、前記加振の周波数を1000Hz以下とすることを特徴とする。
これにより、加圧又は加振の効果を生体の深部にまで及ぼすことができるので、深部領域の硬性分布画像を取得することができるようになる。In a preferred embodiment of the present invention, the excitation frequency is 1000 Hz or less.
Thereby, since the effect of pressurization or vibration can be exerted to the deep part of the living body, it is possible to acquire a hardness distribution image of the deep part region.
また、本発明を磁気共鳴イメージング装置の観点でみれば、以下のように構成される。即ち、
計測空間に静磁場を発生する静磁場発生手段と、前記計測空間に配置された被検体の所望の領域からのエコー信号の計測を制御する計測制御手段と、前記エコー信号を用いて前記被検体の画像を再構成する信号処理手段と、前記画像を表示する表示手段と、前記被検体の所望の領域を加圧又は加振する手段を備えた磁気共鳴イメージング装置において、前記計測制御手段は、加圧又は加振されている前記所望の領域から加圧又は加振状態が異なる2以上の画像を撮影するためのエコー信号を計測し、前記信号処理手段は、前記画像の内の2つから前記所望の領域における変位量分布又は該変位量分布の空間微分による歪み分布の内の少なくとも一方を求め、前記表示手段は、前記変位量分布又は前記歪み分布の内の少なくとも一方を表示することを特徴とする。
これにより、単に加圧又は加振状態の異なる2以上の画像を取得するだけなので、加圧又は加振の制御と、撮影パルスシーケンス、特に傾斜磁場印加の制御を簡易にすることができるようになる。その結果、硬性分布画像(第3画像)として変位量分布画像又は歪み分布画像を容易に取得することができる。Further, the present invention is configured as follows from the viewpoint of the magnetic resonance imaging apparatus. That is,
A static magnetic field generating means for generating a static magnetic field in a measurement space; a measurement control means for controlling measurement of an echo signal from a desired region of the subject arranged in the measurement space; and the subject using the echo signal In the magnetic resonance imaging apparatus, comprising: a signal processing means for reconstructing the image; a display means for displaying the image; and a means for pressurizing or vibrating a desired region of the subject. An echo signal for capturing two or more images having different pressurization or vibration states from the desired region that has been pressurized or vibrated is measured, and the signal processing means is configured to detect from two of the images. At least one of a displacement amount distribution in the desired region or a strain distribution by spatial differentiation of the displacement amount distribution is obtained, and the display means displays at least one of the displacement amount distribution or the strain distribution. And wherein the door.
As a result, two or more images having different pressurization or vibration states are simply acquired, so that control of pressurization or vibration and imaging pulse sequence, particularly control of gradient magnetic field application can be simplified. Become. As a result, a displacement amount distribution image or a strain distribution image can be easily obtained as the stiffness distribution image (third image).
本発明の好ましい一実施態様は、前記加圧又は加振手段は、前記静磁場発生手段の外部に配置された駆動手段と、前記駆動手段から前記所望の領域に加圧又は加振を伝達する伝達手段を有し、前記伝達手段は、その一方の端部が前記所望の領域の近傍体表面に接触し、他方の端部が前記駆動手段に接続され、前記駆動手段は、前記伝達手段を介して前記所望の領域に加圧又は加振を印加することを特徴とする。
これにより、駆動手段が静磁場を歪ませる磁性部材を含んでいたとしても、その駆動手段を静磁場空間の外に配置することができるので、静磁場歪みによる硬性分布画像の画質低下を防止することができる。In a preferred embodiment of the present invention, the pressurization or vibration means transmits a pressurization or vibration from the drive means to the desired region, and a drive means disposed outside the static magnetic field generation means. The transmission means has one end portion in contact with the surface of the adjacent body in the desired region, the other end portion connected to the driving means, and the driving means includes the transmission means. And applying pressure or vibration to the desired region.
Thus, even if the driving means includes a magnetic member that distorts the static magnetic field, the driving means can be disposed outside the static magnetic field space, thereby preventing deterioration of the image quality of the rigid distribution image due to the static magnetic field distortion. be able to.
また、本発明の好ましい一実施態様は、前記静磁場発生手段は、一対の静磁場発生源が前記計測空間を間に挟んで対向配置され、該対向方向に対して垂直な方向は開放されている構成であり、前記伝達手段は、前記開放されている側から前記所望の領域に加圧又は加振を伝達することを特徴とする。
これにより、いわゆるオープン型MRI装置においては、開放されている被検体側面から容易に被検体にアクセスできるので、被検体側面から加圧又は加振を印加することができる。
また、本発明の好ましい一実施態様は、前記加圧又は加振手段は、前記被検体を載置するテーブル内における該被検体との接触面下に配置されたことを特徴とする。
これにより、被検体の脊柱あるいは脊髄領域を加圧又は加振することができる。
また、前記加圧又は加振手段は、前記エコー信号を受信する受信コイル内における前記被検体との接触面下に配置されたことを特徴とする。
これにより、所望の領域への加圧または加振、及び画像取得の位置合わせを容易に行うことができる。In one preferred embodiment of the present invention, the static magnetic field generating means is configured such that a pair of static magnetic field generation sources are arranged to face each other with the measurement space in between, and a direction perpendicular to the facing direction is opened. The transmission means transmits pressure or vibration from the opened side to the desired region.
As a result, in the so-called open type MRI apparatus, the subject can be easily accessed from the opened subject side surface, so that pressure or vibration can be applied from the subject side surface.
In a preferred embodiment of the present invention, the pressurizing or vibrating means is arranged below a contact surface with the subject in a table on which the subject is placed.
Thereby, the spinal column or spinal cord region of the subject can be pressurized or vibrated.
Further, the pressurizing or vibrating means is arranged below a contact surface with the subject in a receiving coil that receives the echo signal.
Thereby, it is possible to easily perform pressurization or vibration to a desired region and alignment of image acquisition.
また、本発明の好ましい一実施態様は、前記加圧又は加振手段は、前記所望の領域において加圧又は加振の位相が略一致するように、前記被検体の複数の箇所を加圧又は加振することを特徴とする。
これにより、所望の領域が生体深部に有るとしても、或いは、それぞれの箇所からの加圧又は加振の印加量を少量にして被検体の負担を低減しても、効率良く所望の領域を加圧又は加振することができるようになる。In a preferred embodiment of the present invention, the pressurizing or vibrating means pressurizes or presses a plurality of locations of the subject so that the phases of pressurizing or vibrating substantially coincide with each other in the desired region. It is characterized by vibration.
As a result, even if the desired region is in the deep part of the living body, or the burden on the subject is reduced by reducing the amount of pressure or vibration applied from each location, the desired region can be added efficiently. It becomes possible to apply pressure or vibration.
また、本発明の好ましい一実施態様は、前記加圧又は加振手段は、前記所望の領域を含む撮影断面内において、該所望の領域が異なる方向に加圧又は加振されるように、前記被検体の複数の箇所を加圧又は加振し、前記信号処理手段は、それぞれの方向毎に前記変位量又は歪み分布の内の少なくとも一方を求め、前記表示手段は、それぞれの方向毎に前記変位量分布又は前記歪み分布の内の少なくとも一方を表示することを特徴とする。
これにより、生体組織の変位又は歪みが方向によって異なる場合も、その方向毎に変位量分布画像又は歪み分布画像を取得することができるようになる。In a preferred embodiment of the present invention, the pressurizing or vibrating means is arranged so that the desired area is pressurized or vibrated in a different direction within the photographing section including the desired area. A plurality of locations of the subject are pressurized or vibrated, the signal processing means obtains at least one of the displacement amount or strain distribution for each direction, and the display means for each direction At least one of the displacement amount distribution and the strain distribution is displayed.
As a result, even when the displacement or strain of the living tissue varies depending on the direction, a displacement amount distribution image or a strain distribution image can be acquired for each direction.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、発明の実施形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiments of the invention, and the repetitive description thereof is omitted.
図1は本発明を適用したMRI装置の全体構成を示すブロック図である。このMRI装置は、NMR現象を利用して被検体の画像を得るもので、図1に示すように、静磁場発生系2と、傾斜磁場発生系3と、送信系5と、受信系6と、信号処理系7と、シーケンサ4と、中央処理装置(以下、「CPU」という)8とを備えて構成される。 FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of an MRI apparatus to which the present invention is applied. This MRI apparatus uses an NMR phenomenon to obtain an image of a subject. As shown in FIG. 1, a static magnetic field generation system 2, a gradient magnetic
静磁場発生系2は、テーブル21に載置された被検体1の周りの空間に、その体軸方向または体軸と直交する方向に均一な静磁場を発生させるもので、被検体1の周りに永久磁石方式又は常電導方式或いは超電導方式の静磁場発生手段210(図示せず)が配置されている。また、シムコイル211(図示せず)が備えられて、それに静磁場の均一度を向上するように電流を流すことにより、静磁場不均一が補正される。 The static magnetic field generation system 2 generates a uniform static magnetic field in the body axis direction or the direction perpendicular to the body axis in the space around the subject 1 placed on the table 21. Further, a permanent magnet type, normal conducting type or superconducting type static magnetic field generating means 210 (not shown) is arranged. In addition, a shim coil 211 (not shown) is provided, and a non-uniform static magnetic field is corrected by flowing a current so as to improve the uniformity of the static magnetic field.
傾斜磁場発生系3は、MRI装置の座標系(静止座標系)であるX,Y,Zの3軸方向に巻かれた傾斜磁場コイル9と、それぞれの傾斜磁場コイルを駆動する傾斜磁場電源10とから成る。後述のシ−ケンサ4からの命令に従って、それぞれのコイルの傾斜磁場電源10が駆動されることにより、X,Y,Zの3軸方向に傾斜磁場Gx,Gy,Gzが印加される。撮影時には、スライス面(撮影断面)の角度に応じて、傾斜磁場Gx,Gy,Gzが組み合わされる。具体的には、スライス面に直交する方向にスライス方向傾斜磁場パルス(Gs)が印加されて被検体1に対するスライス面が設定され、そのスライス面に直交して且つ互いに直交する残りの2つの方向に位相エンコード方向傾斜磁場パルス(Gp)と周波数エンコード方向傾斜磁場パルス(Gf)が印加されて、エコー信号に対してそれぞれの方向の位置情報がエンコードされる。 The gradient magnetic
シーケンサ4は、ある所定の撮影パルスシーケンスに基づいてRFパルスと傾斜磁場パルスを繰り返し印加する制御手段で、CPU8の制御で動作し、被検体1の画像のデータ収集に必要な種々の命令を送信系5、傾斜磁場発生系3、および受信系6に送る。 The sequencer 4 is a control unit that repeatedly applies an RF pulse and a gradient magnetic field pulse based on a predetermined imaging pulse sequence. The sequencer 4 operates under the control of the CPU 8 and transmits various commands necessary for collecting image data of the
送信系5は、被検体1の生体組織を構成する原子の原子核スピンにNMR現象を起こさせるためにRFパルスを照射するもので、高周波発振器11と変調器12と高周波増幅器13と送信側の送信コイル14aとから成る。高周波発振器11から出力された高周波パルスが、シーケンサ4からの指令によるタイミングで変調器12により振幅変調され、この振幅変調された高周波パルスが高周波増幅器13で増幅された後に、被検体1に近接して配置された送信コイル14aに供給されることにより、電磁波(RFパルス)が被検体1に照射される。 The transmission system 5 irradiates an RF pulse in order to cause an NMR phenomenon to the nuclear spin of atoms constituting the biological tissue of the
受信系6は、被検体1の生体組織を構成する原子の原子核スピンのNMR現象により放出されるNMR信号(エコー信号)を検出するもので、受信側の受信コイル14bと増幅器15と直交位相検波器16と、A/D変換器17とから成る。送信側の送信コイル14aから照射されたRFパルスによって誘起された被検体1の応答の電磁波(NMR信号)が、被検体1に近接して配置された受信コイル14bで検出され、増幅器15で増幅された後、シーケンサ4からの指令によるタイミングで直交位相検波器16により直交する二系統の信号に分割され、それぞれの信号がA/D変換器17でディジタル量に変換されて、信号処理系7に送られる。 The receiving
信号処理系7は、磁気ディスク18や光ディスク19等の外部記憶装置と、CRTあるいはLCD(液晶ディスプレイ)等からなるディスプレイ20とを有し、受信系6からのデータがCPU8に入力されると、CPU8が信号処理、画像再構成等の処理を実行する。その処理結果である被検体1の画像がディスプレイ20に表示されると共に、外部記憶装置の磁気ディスク18等に記録される。
なお、図1において、送信コイル14a、受信コイル14b及び傾斜磁場コイル9は、静磁場発生系2の静磁場空間内に被検体1に対向して、或いは取り囲むように設置されている。The signal processing system 7 includes an external storage device such as a magnetic disk 18 and an optical disk 19 and a
In FIG. 1, the
次に、本発明の第1の実施形態を説明する。本実施形態では、被検体の所望の領域に対して直流又は交流の変位が印加されるように、加圧・加振機を用いて被検体の体表面が加圧又は加振される。その加圧又は加振の最中に、所望の領域を含む画像であって、その所望の領域に対する加圧又は加振状態が異なる画像が2以上撮影される。次に、撮影された2画像間で、所望の領域における各点の変位量分布が求められる。さらに、この変位量の空間微分から歪み分布が求められる。これら変位量分布又は歪み分布が、所望の領域の硬さ・軟らかさを表す硬性分布画像として表示される。 Next, a first embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the body surface of the subject is pressurized or vibrated using a pressurizer / vibrator so that a direct current or alternating current displacement is applied to a desired region of the subject. During the pressurization or vibration, two or more images including a desired area and different pressurization or vibration states for the desired area are taken. Next, the displacement distribution of each point in a desired area is obtained between the two captured images. Further, a strain distribution is obtained from the spatial differential of the displacement amount. These displacement amount distribution or strain distribution is displayed as a hardness distribution image representing the hardness / softness of a desired region.
図2に本実施形態の第1の実施例を示す。図2は、図1における被検体1の周囲の構成を詳述した図であり、(a)図は円筒型のMRI装置ガントリーを、(b)は対向型のMRI装置ガントリーの一例を示す。(a),(b)図共に、外側から順に、静磁場発生系2を成す静磁場発生手段210及びその内側に配置されたシムコイル211と、さらに内側に配置された傾斜磁場コイル10と、その内側に配置された送信コイル14aと、その内側に配置された受信コイル14bとを示す。これらの機能は、図1と同じであるので、説明は省略する。 FIG. 2 shows a first example of this embodiment. 2A and 2B are diagrams detailing the configuration around the subject 1 in FIG. 1, where FIG. 2A shows an example of a cylindrical MRI apparatus gantry, and FIG. 2B shows an example of an opposing MRI apparatus gantry. (A) and (b), in order from the outside, the static magnetic field generating means 210 constituting the static magnetic field generating system 2, the
図2(a)は、円筒型のMRI装置ガントリーに挿入された被検体1の側面方向からみた断面図である。静磁場は円筒軸方向、つまり水平方向に発生される。図2(a)には、最も内側にテーブル21上に載置された被検体1と、その被検体1を加圧又は加振するための加圧・加振機(201〜203)を示す。尚、加圧・加振の駆動部(アクチュエーター)は加圧・加振機202用の704のみを図示し、他の駆動部の図示は省略してある。この加圧・加振機(201〜203)は、生体に接触する部分で圧力を印加できるようになっている。圧力は、直流的にゆっくり増減される場合もあれば、低周波数の交流で周期的に増減される場合もある。このように、所望の領域が加圧又は加振されながら、後述するように準リアルタイムでその所望の領域がMRI装置で撮影される。 FIG. 2A is a cross-sectional view of the subject 1 inserted into the cylindrical MRI apparatus gantry from the side surface direction. The static magnetic field is generated in the cylindrical axis direction, that is, in the horizontal direction. FIG. 2A shows a subject 1 placed on the innermost table 21 and a pressurizing / vibrating device (201 to 203) for pressurizing or vibrating the subject 1. . It should be noted that the pressurizing / vibrating drive unit (actuator) is shown only for the pressurizing / vibrating
加圧・加振機201は、被検体1の頭部用ヘッドレストや頭部用受信コイルにおける頭部との接触面を下部から振動を加えて、頭部を加振する。そのため、頭部用ヘッドレスト内又は頭部用受信コイル内における頭部との接触面下に、加振が可能なようにバイブレータ或いはそれ相当のアクチュエーターである加圧又は加振部が内蔵される。尚、他の部位用の受信コイルに関しても同様に加圧又は加振部が内蔵されて、その部位に対しても加圧又は加振が印加されるようにすることができる。
加圧・加振機202は、例えば、乳房に上方向から圧力を加えることを目指したもので、例えばテーブル21に支柱(図示せず)を設け、ここを支点として梃子の原理で乳房の表層から圧力を徐々に加える。或いは手動で乳房の表層を加圧しても良い。
加圧・加振機203は、脊柱あるいは脊髄領域を加圧又は加振するものである。そのため、テーブル21内における被検体1との接触面下に、加圧・加振機201と同様にバイブレータ或いはそれ相当のアクチュエーターである加圧又は加振部が内蔵される。頭部の場合よりも広い範囲の加圧又は加振が可能であることが望ましい。The pressurizer /
The pressurizer /
The pressurizer /
上記のような加圧・加振機(201〜203)を用いて被検体1を加振する場合、その加振周波数は1000Hz以下であることが望ましい。それは、生体組織には粘弾性特性があり、高周波になるほど生体内に加振作用が浸透しなくなるためである。1000Hz以下とすることで、加振作用が生体深部にまで到達されるようにすることができる。 When the subject 1 is vibrated using the pressure / vibrator (201 to 203) as described above, the vibration frequency is desirably 1000 Hz or less. This is because the living tissue has viscoelastic properties, and the higher the frequency, the less the vibration action penetrates into the living body. By setting the frequency to 1000 Hz or less, the excitation action can reach the deep part of the living body.
図2(a)における加圧・加振機(201〜203)は、MRI装置とは独立に動作することが可能である。具体的には、図7に示すように、MRI装置とは独立に動作するように、加圧・加振装置701は加圧・加振制御部702を有し、加圧・加振制御部702が駆動部であるアクチュエーター(703〜705)に上記の様な刺激パターンを有する電圧あるいは電流を印加し、その刺激パターンが加圧・加振機(201〜203)を介して圧力の変化として被検体1に加わるようにする。尚、図7では、加圧・加振部(204〜206)に対応するアクチュエーター(706〜708)の図示は省略してある。 The pressurizer / vibrator (201 to 203) in FIG. 2 (a) can operate independently of the MRI apparatus. Specifically, as shown in FIG. 7, the pressurization /
或いは、加圧・加振機(201〜203)を、MRI装置の制御の下に、撮影パルスシーケンスに連動して動作させても良い。この場合は、例えば、図7に点線で示してあるように、シーケンサ4からの制御情報が加圧・加振制御部702に入り、加圧又は加振が起動された後に撮影パルスシーケンスが起動され、そして、所望の枚数の画像が取得された後で撮影パルスシーケンスが終了されると共に、加圧または加振も終了されて、アクチュエーター(703〜705)が初期位置に戻される。なお、上記加圧・加振機の制御は、以下に説明する加圧・加振機(204〜206)においても同様である。 Alternatively, the pressurizer / vibrator (201 to 203) may be operated in conjunction with the imaging pulse sequence under the control of the MRI apparatus. In this case, for example, as indicated by a dotted line in FIG. 7, the control information from the sequencer 4 enters the pressurization /
図2(b)は、対向型(いわゆるオープン型)のMRI装置ガントリーに挿入された被検体1の頭頂方向からみた断面図である。一対の静磁場発生手段210が被検体1を間に挟んで対向配置され、対向方向に静磁場を発生する。ただし、上下の静磁場発生手段210を連結する支柱は、被検体1の足側における上下静磁場発生手段210の側面で連結されているものとする。他の構成は図2(a)と同じなので説明は省略する。この場合、対向方向に垂直な方向、つまり被検体1の前後左右方向は開放されるので、加圧又は加振される箇所に接近して加圧・加振機(204〜206)を配置することができる。そのため、加圧又は加振を対向方向と垂直な方向から、すなわち、被検体の前後左右の方向から行うことができる。 FIG. 2B is a cross-sectional view of the subject 1 inserted into the opposing type (so-called open type) MRI apparatus gantry from the top of the head. A pair of static magnetic field generation means 210 are arranged opposite to each other with the subject 1 interposed therebetween, and generates a static magnetic field in the opposite direction. However, it is assumed that the struts connecting the upper and lower static magnetic field generating means 210 are connected to the side surfaces of the upper and lower static magnetic field generating means 210 on the foot side of the
さらに、図2(b)に示すように、複数の方向から加圧又は加振することも可能である。例えば、所望の領域220を通る直線207上にあって互いに対向する加圧・加振機204と加圧・加振機205が使用される場合、所望の領域220において加圧又は加振の位相が略一致するように、双方から直線207方向に加圧又は加振が印加される。
また、直線207方向に加圧又は加振する加圧・加振機204(又は205)と、直線207と異なる方向に加圧又は加振する加圧・加振機206を同時に又は別々に使用することもできる。同時に使用する場合は、所望の領域220において加圧又は加振の位相を一致させる必要は特にない。2の方向の成す角度は90°であることが好ましい。
特に、生体組織の変位又は歪みが方向によって異なる場合は、複数の方向から加圧又は加振することによって、それぞれの方向の変位量又は歪みを別々に求めて表示すること、或いはそれらをベクトル合成した変位量又は歪みを求めて表示することができる。Furthermore, as shown in FIG. 2B, it is possible to pressurize or vibrate from a plurality of directions. For example, when the pressurizing / vibrating
Also, the pressurizer / vibrator 204 (or 205) that pressurizes or vibrates in the direction of the
In particular, when the displacement or strain of a living tissue varies depending on the direction, by applying pressure or vibration from multiple directions, the displacement or strain in each direction can be obtained separately and displayed, or they can be combined into a vector The obtained displacement amount or distortion can be obtained and displayed.
次に、本実施形態の処理フローの概要を図3に基づいて説明する。
ステップ301で、被検体がMRI装置の静磁場空間内に配置される。一般的には、静磁場発生系2外で被検体がテーブル21に載置され、所望の領域が静磁場空間の中心に来るようにテーブル21が静磁場発生系2内に送されることによって、被検体が静磁場空間内に配置される。Next, the outline of the processing flow of this embodiment will be described with reference to FIG.
In
ステップ302で、図2に示したように、被検体の所望の領域が加圧又は加振される。加圧・加振装置701をMRI装置とは独立に動作させる場合は、撮影パルスシーケンス起動前に被検体の所望の領域が所定の圧力で加圧又は所定の振幅と周期で加振されるように、加圧・加振装置701を調整して動作させる。或いは、MRI装置の制御の下に、撮影パルスシーケンスに連動して加圧・加振装置701を動作させる場合は、撮影パルスシーケンスが起動される前に、被検体の所望の領域が所定の圧力で加圧又は所定の振幅と周期で加振されているように、シーケンサ7が加圧・加振装置701を起動し、撮影時間内ではほぼ一定と見なせる周期で加圧又は加振をするように制御する。 In
ステップ303で、被検体の所望の領域が加圧又は加振されている状態で、その所望の領域が所定の撮影パルスシーケンスで撮影され、第1画像が取得される。撮影パルスシーケンスの詳細は後述する。取得された第1画像データは、例えば磁気ディスク18に一時保存される。
ステップ304で、ステップ302とは異なる加圧又は加振状態で被検体の所望の領域が加圧又は加振される。加圧又は加振の仕方はステップ302と同じである。 In
In
ステップ305で、被検体の所望の領域が加圧又は加振されている状態で、その所望の領域がステップ303と同じ撮影パルスシーケンスで撮影され、第2画像が取得される。取得された第2画像データは、第1画像と同様に、例えば磁気ディスク18に一時保存される。
ステップ306で、第1画像と第2画像から所望の領域の変位量分布が求められる。磁気ディスク18から第1画像データと第2画像データがCPU8内メモリーにロードされて、CPU8が計算して変位量分布を求める。求められた変位量分布は、ステップ309に進んで、変位量分布画像として表示されても良い。また、求められた変位量分布データは、例えば磁気ディスク18に一時保存される。 In
In
ステップ307で、変位量分布から所望の領域の歪み分布が求められる。磁気ディスク18から変位量分布データがCPU8内メモリーにロードされて、CPU8が計算して歪み分布を求める。求められた歪み分布は、ステップ308に進んで、歪み分布画像として表示されても良い。また、求められた歪み分布データは、例えば磁気ディスク18に一時保存される。
ステップ308で、変位量分布画像又は歪み分布画像の擬似カラー表示が求められる。磁気ディスク18から変位量分布データ又は歪み分布データがCPU8内メモリーにロードされて、CPU8が計算してそれらの疑似カラー表示を求める。求められた疑似カラー表示データは、例えば磁気ディスク18に一時保存される。 In
In
ステップ309で、変位量分布又は歪み分布、或いはそれらの擬似カラー表示が硬性分布画像(第3画像)として、例えばディスプレイ20に表示される。磁気ディスク18から変位量分布データ、歪み分布データ或いはそれらの疑似カラー表示データが読み出されて画像として表示される。 In
以上が、本実施形態の処理フローの概要であるが、(ステップ302−ステップ303)と(ステップ304−ステップ305)のいずれか一方において、加圧又は加振を省略しても良い。これは、変位量分布又は歪み分布を求めるためには、所望の領域の加圧又は加振状態が双方の間で単に異なれば良いためである。
以下、上記各ステップにおける各種基本要素を詳述する。なお、上記ステップ302及び304の加圧又は加振については、上記図2の説明で説明済みであるので、ステップ301と309と共に詳述は省略する。The above is the outline of the processing flow of the present embodiment, but pressurization or vibration may be omitted in any one of (Step 302 to Step 303) and (Step 304 to Step 305). This is because in order to obtain the displacement amount distribution or the strain distribution, it is sufficient that the pressurization or vibration state of a desired region is simply different between the two.
Hereinafter, various basic elements in each step will be described in detail. Note that the pressurization or vibration in
次に、ステップ303とステップ305に於いて好ましい撮影パルスシーケンスについて説明する。加圧・加振しながら生体組織の変形を高速に計測するために、生体組織に関する磁化の縦緩和時間T1と横緩和時間T2よりも短い繰り返し時間(TR)で、RFパルスを繰り返し印加して、磁化の挙動を定常自由歳差状態(Steady State Free Precession;SSFP)にする撮影パルスシーケンスに基づいて撮影を実施する。このような撮影パルスシーケンスとしては、T2強調形のGradient Echo法が有用である。例えば、図4のようなSteady State Acquisition with Rewound Gradient Echoを用いることができる。これは、撮影パルスシーケンスの繰り返し時間(TR)において、横磁化の位相がスライス方向、位相エンコード方向、及び周波数エンコード方向の軸毎にゼロに戻される(リワインド)ように傾斜磁場が印加される撮影パルスシーケンスである。図4で、RFはRFパルス、Gsはスライス方向傾斜磁場、Gpは位相エンコード方向傾斜磁場、Grは周波数エンコード方向傾斜磁場、A/Dはエコー信号を読み出すタイミングとサンプリング期間を、echoはエコー信号を表す。Next, a preferable imaging pulse sequence in
図4の撮影パルスシーケンスでは、静磁場中に置かれた被検体1へ、スライス傾斜磁場402が印加されつつRFパルス401が印加されて、所望の領域の磁化が励起される。次に、スライス方向のリフェーズ傾斜磁場403と位相エンコード方向の位相エンコード傾斜磁場405と周波数エンコード方向のディフェーズ傾斜磁場407が印加された後、読み出し傾斜磁場408が印加されている状態で、A/D間隔410の間にエコー信号411が計測される。エコー信号411が計測された後は、RFパルス401間に印加される傾斜磁場量(傾斜磁場波形の時間積分値)がゼロに戻される様にそれぞれの軸にスライス方向傾斜磁場404、位相エンコード方向傾斜磁場406、及び周波数エンコード方向傾斜磁場409が印加されて、横磁化位相のリワインドが行われる。最後に、繰り返し時間(TR)が経過した時点で再びRFパルス401が印加されて、所望の領域の磁化が励起される。以上が一繰り返し時間(TR)内での撮影パルスシーケンスの動作である。 In the imaging pulse sequence of FIG. 4, the
画像再構成に必要な全ての位相エンコード量が付与されたエコー信号が収集されるために、隣接する2つのRFパルス401間で、エコー信号411に付与される位相エンコード量405が逐次変更されて、上記一繰り返し時間(TR)の撮影パルスシーケンスが繰り返される。このリワインドされるSSFP型パルスシーケンスにより、T2強調画像を高速で取得することができる。例えば、繰り返し時間(TR)を4msとして、256位相エンコードで1枚の画像を再構成する場合、約1秒の撮影時間となる。Since echo signals to which all the phase encoding amounts necessary for image reconstruction are added are collected, the
高速な撮影パルスシーケンスの別の例として、公知のEPI(Echo Planer Imaging)法も用いることができる。EPI法には、全k空間データを1回の励起(ショット)で取得するシングルショット型と、全k空間データを複数回のショットに分割して取得するマルチショット型が有るが、いずれも用いることができる。本発明は、撮影パルスシーケンスに依存せず、一般的に用いられている汎用の撮影パルスシーケンスであればいずれも使用することができる。好ましくは、撮影時間が短い高速な撮影パルスシーケンスであれば良い。
以上の様に汎用の高速撮影パルスシーケンスにおいて、RFパルス印加からエコー信号計測までの時間を短縮してエコー信号のT2減衰を低減できるので、SN比を良くしてエコー信号を計測でき、結果として画像のSN比を良くすることができる。As another example of a high-speed imaging pulse sequence, a known EPI (Echo Planer Imaging) method can also be used. The EPI method includes a single shot type in which all k-space data is acquired by one excitation (shot), and a multi-shot type in which all k-space data is acquired by being divided into a plurality of shots, both of which are used. be able to. The present invention does not depend on the imaging pulse sequence, and any general-purpose imaging pulse sequence that is generally used can be used. Preferably, a high-speed imaging pulse sequence with a short imaging time may be used.
As described above, in the general-purpose high-speed imaging pulse sequence, the time from the RF pulse application to the echo signal measurement can be shortened to reduce the T 2 attenuation of the echo signal. As a result, the SN ratio of the image can be improved.
次に、ステップ306の変位量分布を求める方法について説明する。加圧又は加振状態が異なる第1画像と第2画像の2つの画像(以下、「隣接画像」という)から局所の領域の変位量を計算する方法の概要を図5に示す。ここで、これら隣接画像は、短い時間Δtの間に取得された加圧又は加振状態が相前後する画像であることが好ましい。
図5(a)は、横軸に時間をとり縦軸に変位量をとって、所望の領域を通るある特定の一ライン上にある体表面の変位量(つまり位置の変化)501を示したものである。加圧されることによって、時間の経過とともに体表面の変位量は徐々に大きくなっていくことが示されている。
一方、体表面下の生体組織には、その機械的特性に応じて変形による変位が生じる。この際、生体の臓器や病変の硬化度、すなわち、硬さ、軟らかさに応じて、生体表面から深さ方向の変位量が局所的に異なる。Next, a method for obtaining the displacement amount distribution in
FIG. 5A shows a displacement amount (that is, a change in position) 501 of the body surface on a specific line passing through a desired region, with time on the horizontal axis and displacement on the vertical axis. Is. It is shown that the amount of displacement of the body surface gradually increases with time by applying pressure.
On the other hand, in a living tissue below the body surface, displacement due to deformation occurs according to its mechanical characteristics. At this time, the amount of displacement in the depth direction from the surface of the living body locally varies depending on the degree of hardening of the organs and lesions of the living body, that is, hardness and softness.
そこで、相関性が高い深さ方向の2点間の局所領域の微小変位に注目するために、体表面からの距離がd1〜d7となる同一ライン上の局所領域の画素値を示すと図5(b)のようになる。同一ライン上の各局所領域の時刻t=t1における画素値502が図5(b)上段に、時刻t=t1+Δtにおける画素値503が図5(b)下段に示されている。加圧が進むことによって、各局所領域の幅と間隔が微妙に変化することが理解される。Therefore, in order to pay attention to the minute displacement of the local region between two points in the depth direction with high correlation, the pixel values of the local region on the same line where the distances from the body surface are d1 to d7 are shown in FIG. As shown in (b). The
このとき、図5(c)に示すごとく、横軸を深さ方向にとり、縦軸に変位量をとると、硬い領域では、変位量の変化率(つまりグラフの傾き)が小さく、逆に軟らかい領域では、変位量の変化率が大きいことを視覚的に表わすことが出来る。この変位量の変化率が歪みを表す。従って図5(c)では、局所領域d2,d3,d6,及びd7が硬いために歪みが小さく、逆に局所領域d4,d5が柔らかいために歪みが大きいことが示されている。 At this time, as shown in FIG. 5C, when the horizontal axis is in the depth direction and the vertical axis is the displacement, the change rate of the displacement (that is, the slope of the graph) is small and soft in the hard region. In the area, it is possible to visually indicate that the change rate of the displacement amount is large. The change rate of this displacement amount represents distortion. Accordingly, FIG. 5C shows that the local regions d2, d3, d6, and d7 are hard, so that the distortion is small, and conversely, the local regions d4, d5 are soft, so that the distortion is large.
ここで、変位の方向とその量(変位量)を推定する方法を図8にしたがって説明する。加圧又は加振状態がt=t1のときの画像801と時刻t=t1+Δtの時の画像802との2枚の隣接画像のそれぞれに、図8に示すように、変位計測点803をその中心に含む2次元相関窓(マスク像)804が設定される。この2次元相関窓804は、例えば、2次元画像801,802が256画素×256画素からなると考えたとき、8画素×8画素、あるいは、16画素×16画素単位とすることができる。Here, a method of estimating the direction of displacement and its amount (displacement amount) will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 8, a displacement measurement point 803 is shown in each of two adjacent images, an
短い時間Δtの間では、局所領域といえども大きく変化することが少ないので、2枚の隣接画像にそれぞれ設けた相関窓804内には、互いに相関の高い部分が存在する。そこで、この2次元相関窓804の中で画像801,802間の相関を求める。例えば、隣接画像802の探索範囲805内に相関窓804を設け、画像802側の相関窓804bのみを自在に移動させて、それぞれ相関窓間の相関を求める。相関の最も高い相関窓804bの位置の相関窓804aに対する移動方向と移動量が、その変位計測点803における変位方向と変位量とされる。図8では、画像801の相関窓804aが画像802の相関窓804bと相関が最大であることが示されている。この場合、画像801の変位計測点803aが画像802の803bの位置に変位したと解される。以上の相関処理が、変位計測点803と探索範囲805がy(縦)方向又はx(横)方向に逐次移動されながら繰り返されて、画像全体の変位量分布が計算される。
その後、x方向とy方向における変位量の変分あるいは空間微分をそれぞれ求めることによって、各方向の歪み分布が得られる。During a short time Δt, even in the local region, there is little change even in the local region. Therefore, there are portions having high correlation in the correlation window 804 provided in each of the two adjacent images. Therefore, the correlation between the
Thereafter, by obtaining the variation or spatial differentiation of the displacement amount in the x direction and the y direction, the strain distribution in each direction can be obtained.
より具体的には、画像801をf1(x,y)とし、画像802をf2(x,y)としたとき、両者の相関C(x,y,k,l)は、(1)式で表わされる。
(3)式の変位量を全ての変位計測点(x,y)について求めて画像として表示したものが変位量分布となる。一般的に、MRI画像の場合はx方向とy方向のサンプリング間隔は同等であるので、推定精度もx方向とy方向共に同等となる。More specifically, when the
A displacement amount distribution is obtained by obtaining the displacement amount of equation (3) for all displacement measurement points (x, y) and displaying them as images. In general, in the case of an MRI image, the sampling intervals in the x direction and the y direction are the same, so the estimation accuracy is also the same in both the x direction and the y direction.
次に、ステップ307の歪み分布を求める方法を説明する。得られた変位量分布は、微小時間Δtの間の隣接する2画像から計測されるものであり、この変位量分布をそれぞれx,y方向に空間微分することにより、その方向の歪み(変位量の微分係数)が得られる。つまり、変位計測点(x,y)におけるx,y方向の歪みをそれぞれ、εx、εyとすると、
ただし、上記推定法において、被検体の所望の領域がx方向,y方向のいずれか一方向にのみ加圧又は加振される場合、或いは、加圧又は加振方向が事前に設定されてある場合は、その方向の変位量又は歪みのみを求めれば良く、複数方向の変位量又は歪みを同時に求める必要はない。従って、(5)式の様なベクトル合成して全変位量又は全歪みを求める必要もなく、加圧又は加振方向の変位量又は歪みのみを求めればよい。
これは、加圧又は加振が特定の一方向にのみ加えられることから、加圧又は加振による生態組織の変位は、並進運動成分が殆ど全てとなり、回転運動成分は目的とする歪み計測においては無視できる程僅かな量となるためである。ただし、加圧・加振機が影響を及ぼさない領域、特に加圧・加振機で圧力を加えることの出来ない周辺領域では、回転運動による影響を無視できないが、本実施形態で対象としているのは加圧・加振機の影響の及ぶ範囲としているので問題は無い。However, in the above estimation method, when a desired region of the subject is pressurized or vibrated only in one of the x direction and the y direction, or the pressurizing or exciting direction is set in advance. In this case, it is only necessary to obtain the displacement amount or distortion in that direction, and it is not necessary to obtain the displacement amount or distortion in a plurality of directions at the same time. Therefore, it is not necessary to obtain the total displacement or total distortion by vector synthesis as in equation (5), and only the displacement or distortion in the pressurizing or exciting direction may be obtained.
This is because pressurization or vibration is applied only in one specific direction, so the displacement of the biological tissue due to pressurization or vibration is almost all of the translational motion component, and the rotational motion component is the target strain measurement. This is because the amount becomes negligibly small. However, in the area where the pressure / vibrator does not affect, especially in the peripheral area where pressure cannot be applied by the pressure / vibrator, the influence of the rotational motion cannot be ignored, but this is the target of this embodiment. Since it is within the range affected by the pressurizer / vibrator, there is no problem.
或いは逆に、生体組織の変位又は歪みが方向によって異なる場合は、所望の領域が異なる方向に加圧又は加振されるように被検体の複数の箇所を加圧又は加振して、それぞれの方向毎に変位量又は歪み分布を求め、それぞれの方向毎に変位量分布又は歪み分布を表示することもできる。これにより、方向毎の変位量分布又は歪み分布を詳細に把握することが出来るようになる。
以上のように、x方向とy方向に相関を得て変位量又は歪みを推定する方法は空間相関法と呼ぶことも出来る。Or, conversely, when the displacement or strain of the living tissue varies depending on the direction, pressurize or vibrate a plurality of locations on the subject so that the desired region is pressurized or vibrated in different directions. It is also possible to obtain a displacement amount or strain distribution for each direction and display the displacement amount distribution or strain distribution for each direction. As a result, the displacement amount distribution or strain distribution for each direction can be grasped in detail.
As described above, the method of obtaining the correlation in the x direction and the y direction and estimating the displacement amount or the distortion can be called a spatial correlation method.
次に、ステップ308の擬似カラー表示について説明する。変位量分布又は歪み分布がその画素値に対応して擬似カラー表示されれば、医師が触診で得ている局所領域の硬化度、つまり硬さ、軟らかさを容易に視覚的に認識できるようになる。例えば、歪み(又は変位量)が大きい画素値をより赤く表示し、歪み(又は変位量)が小さい画素値には青い表示を割り当てる。また、中間の画素値には、赤い部分から橙、黄色、緑を経て青に変化するように画素値ごとに色を割り当てる。このように階調処理して配色すれば、歪み(又は変位量)が大きい領域は赤く、少ない領域は青く表示される。つまり、赤い領域は軟らかく、青い領域は硬いことを容易に認識することが可能になる。 Next, the pseudo color display in
以上説明したように、本発明の第1の実施形態によれば、汎用の撮影パルスシーケンスを用いて、単に加圧又は加振状態の異なる2つの画像を取得するだけなので、従来技術において複雑な制御を要していた加圧又は加振と撮影パルスシーケンスの制御、特に傾斜磁場印加の制御を簡易にすることができる。また、RFパルス印加からエコー信号計測迄に特別なことをする必要の無い汎用の撮影パルスシーケンスを用いるので、SN比の良いエコー信号を計測して画像のSN比を良くすることができる。さらに、この2つの画像から所望の領域における変位量分布又は歪み分布、或いはそれらの擬似カラー表示を求めるだけなので、硬性分布画像を容易に取得することができる。 As described above, according to the first embodiment of the present invention, since only two images having different pressurization or vibration states are acquired using a general-purpose imaging pulse sequence, the conventional technique is complicated. It is possible to simplify the control of pressurization or vibration and imaging pulse sequence, particularly control of gradient magnetic field application, which required control. In addition, since a general-purpose imaging pulse sequence that does not need to do anything from RF pulse application to echo signal measurement is used, it is possible to improve the SN ratio of an image by measuring an echo signal with a good SN ratio. Further, since only the displacement amount distribution or the strain distribution in the desired region or the pseudo color display thereof is obtained from these two images, the rigid distribution image can be easily obtained.
次に、本発明の第2の実施形態を説明する。図3に示した様に、定常状態下でのGradient Echo法を用いれば、撮影パルスシーケンスを高速化して撮影時間を短縮することが可能であるが、本実施形態は、さらに単位時間あたりの画像取得枚数を増加させる。つまり本実施形態は、計測途中のデータを利用して中間的に画像を再構成することで見かけ上の画像取得枚数を増加させて、変位量分布又は歪み分布を準リアルタイムに計測する。そして、本実施形態は変位量分布又は歪み分布を動画表示する。そのために本実施形態は、k空間を複数の部分領域に分割し、一の部分領域データを計測してその部分領域データを更新する毎に、それまでに計測されたk空間の他の領域データと合わせて画像再構成する。これによって、単位時間あたりの画像取得枚数が増加され、時系列画像における画像間の時間分解能が向上される。 Next, a second embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 3, if the gradient echo method under a steady state is used, it is possible to speed up the imaging pulse sequence and shorten the imaging time. However, in this embodiment, the image per unit time is further reduced. Increase the number of acquisitions. That is, this embodiment increases the apparent number of acquired images by reconstructing an image intermediately using data during measurement, and measures the displacement amount distribution or the distortion distribution in near real time. In this embodiment, the displacement amount distribution or the distortion distribution is displayed as a moving image. For this purpose, the present embodiment divides the k space into a plurality of partial areas, measures one partial area data, and updates the partial area data every other area data measured so far. And reconstruct the image. As a result, the number of images acquired per unit time is increased, and the time resolution between images in the time-series image is improved.
図6に本実施形態の一実施例を示す。図6(a)は、上記のような見かけ上の画像取得枚数を増加させる一手法を示す。横軸は時間を表わし、この図6は1枚の画像が0.5秒で得られることを示している。通常は、画像1が得られた後、次のフルセットの位相エンコード情報が得られるまで次の画像の再構成がされないので、次の画像は画像7として得られる。これでは0.5秒おきにしか画像が得られない。そこで、途中の画像を得るために、図6(b),(c)に示すように、k−空間を幾つかの部分領域に分割し、部分領域毎に計測データを入れ替えながら画像再構成を実施する。 FIG. 6 shows an example of this embodiment. FIG. 6A shows a technique for increasing the apparent number of acquired images as described above. The horizontal axis represents time, and FIG. 6 shows that one image can be obtained in 0.5 seconds. Normally, after the
図6(b)に示された方法は、k−空間601を位相エンコード方向に複数の部分領域に分割し、部分領域毎の位相エンコードデータを入れ替えながら画像再構成を実施する。ここでは、この方法を順次入れ替え撮影方法という。また図6(c)に示された方法は、k−空間601を原点を含む低空間周波数領域602と、その周囲の高空間周波数領域603とに分割し、低空間周波領域602を高空間周波領域603よりも高頻度に計測・更新して画像再構成を実施する。この方法は、Keyhole Imaging方法と同様である。 The method shown in FIG. 6B divides the k-
最初に図6(b)の順次入れ替え撮影方法を詳細に説明する。最初にk空間全体が例えば6つの部分領域に分割される。そして、画像1が再構成された後に、図6(b)の部分領域1に対応する位相エンコード量が付与されてエコー信号が計測され、画像1の再構成に用いられたk空間データにおける部分領域1のみのデータが、その計測データで置き換えられてから画像再構成されて画像2が得られる。次に、図6(b)の部分領域2に対応する位相エンコード量が付与されてエコー信号が計測され、画像2の再構成に用いられたk空間データにおける部分領域2のみのデータが、その計測データで置き換えられてから画像再構成されて画像3が得られる。 First, the sequential replacement photographing method in FIG. 6B will be described in detail. First, the entire k space is divided into, for example, six partial regions. Then, after the
以下、同様の手順により、画像4−6が得られる。図6(b)の部分領域6が新しく計測されたデータで置き換えられると、部分領域1−6の全てが新しい計測データに置き換えられるので、これはとりもなおさず、画像7と同じk空間データになる。以下、同様の繰り返しにより、画像7から12が得られる。この例では、計測すべきk空間データの全体が6つの部分領域に分割されたが、6分割に限らず他の分割数でも同様の考え方で中間画像を容易に生成することができる。 Thereafter, an image 4-6 is obtained by the same procedure. When the
上記の順次入れ替え撮影方法は、図4に示されたGradient Echo法のみならず、高速スピンエコー法やEPI法などの他の一般的撮影パルスシーケンスに適用可能である。
特に、マルチショット型のEPIパルスシーケンスを用いて順次入れ替え撮影方法を行う場合に、ショット数と分割数を等しくすれば、ショット毎に中間画像を取得することが可能になる。例えば、6ショットで全k空間データを取得するように分割された場合は、第1〜第6ショットの各ショットでそれぞれ部分領域1〜6の各部分領域に対応する位相エンコード量が付与されたエコー信号が計測されるようにする。そして、ショット毎にその計測データで対応する部分領域のk空間データが更新されて中間画像が再構成されるようにする。このようなマルチショット型EPI法を用いても見かけ上の画像取得枚数を増加させることが可能になる。The sequential replacement imaging method is applicable not only to the gradient echo method shown in FIG. 4 but also to other general imaging pulse sequences such as the high-speed spin echo method and the EPI method.
In particular, in the case of performing a sequential replacement imaging method using a multi-shot type EPI pulse sequence, if the number of shots is equal to the number of divisions, an intermediate image can be acquired for each shot. For example, when divided so as to acquire all k-space data in 6 shots, phase encoding amounts corresponding to the
次に図6(c)のKeyhole Imaging方法を詳細に説明する。k空間601が原点を含む低空間周波数領域602と、その周囲の高空間周波数領域603とに分割され、最初はk空間の全領域(602と603)のデータが計測されて画像1が再構成される。この後は、低空間周波領域602の計測・更新頻度が高空間周波数領域603の計測・更新頻度よりも多くされて、いずれかの領域が計測・更新される毎にk空間601全体のデータを用いて画像が再構成され、順次画像2以降の画像が取得される。特に、低空間周波領域602の計測・更新のみとし、高空間周波数領域603の計測・更新は行わないようにしてもよい。低空間周波数領域602のデータ計測は短時間で終了するので、この方法は、見かけ上の画像取得枚数を増加させることができる。
上記のKeyhole Imaging方法も、図4に示されたGradient Echo法のみならず、高速スピンエコー法やEPI法などの他の一般的撮影パルスシーケンスに適用可能である。Next, the Keyhole Imaging method of FIG. 6C will be described in detail. The k-
The keyhole imaging method described above is applicable not only to the gradient echo method shown in FIG. 4 but also to other general imaging pulse sequences such as a fast spin echo method and an EPI method.
以上に説明したように、高速パルスシーケンスによる撮影と画像を取得する時間間隔を短縮する方法によって、準リアルタイムに所望の領域の画像を取得することができるようになる。また、現在のエレクトロニクス技術は、上記(1)〜(5)式の計算を高速に実施することが十分に可能なので、変位量分布又は歪み分布、或いはそれらの疑似カラー表示を準リアルタイムに求めることができる。そこで、画像の取得に同期させて、或いは多数の時系列画像の取得後に、変位量分布画像、歪み分布画像、又はそれらの疑似カラー表示を求めて動画として表示することができる。 As described above, it is possible to acquire an image of a desired region in near real time by the method of shortening the time interval between image capturing and image acquisition using a high-speed pulse sequence. In addition, since the current electronics technology can sufficiently perform the calculations of the above formulas (1) to (5) at high speed, the displacement amount distribution or the strain distribution or pseudo color display thereof can be obtained in near real time. Can do. Therefore, the displacement amount distribution image, the distortion distribution image, or their pseudo color display can be obtained in synchronization with image acquisition or after acquisition of a large number of time-series images and displayed as a moving image.
変位量分布画像、歪み分布画像、又はそれらの疑似カラー表示を動画として表示するには、例えば、次のような態様で行う。
最も単純な動画表示態様は、変位量分布画像、歪み分布画像、又はそれらの疑似カラー表示をそのまま動画として表示する態様である。しかし、これでは、何処が硬くて何処が柔ら無いのか、具体的場所を視覚的に特定することが難しいので、次の動画表示態様は、図9(a)に示すように、変位量分布又は歪み分布画像を取得する元となった2つの隣接画像のいずれか一方の画像(元画像)を背景画像(白黒画像)901として、その背景画像901に座標の対応関係を保って疑似カラー表示902を重ね合わせて表示する。この際、特定の元画像のみが静止した背景画像として表示されても良いし、あるいは、動画疑似カラー表示に連動させて、背景画像としての元画像も動画として表示されても良い。この連動動画表示を所望のタイミングで静止させれば、座標対応のとれた状態で疑似カラー表示と背景画像が重ね合わされた静止画像を取得することもできる。背景画像は白黒の形態画像であるので、そこに疑似カラー表示された画像が重ね合わされることによって、生体組織毎の硬さ、軟らかさの情報とともに各組織がどのように変形しているかを容易に認識することができる。In order to display the displacement amount distribution image, the distortion distribution image, or the pseudo color display thereof as a moving image, for example, the following manner is performed.
The simplest moving image display mode is a mode in which a displacement amount distribution image, a distortion distribution image, or a pseudo color display thereof is displayed as a moving image as it is. However, in this case, it is difficult to visually identify a specific place where the hard part is not soft and where the soft part is not soft. Therefore, as shown in FIG. One of the two adjacent images (original image) from which the distortion distribution image is acquired is set as a background image (black and white image) 901, and the
以上説明したように、本発明の第2の実施形態によれば、単位時間当たりの画像取得枚数を向上させて、画像間の時間分解能を向上させることができる。その結果、変位量分布又は歪み分布、或いはそれらの擬似カラー表示の動画を、単独で又は元画像を背景画像としてそれに重ね合わせて、よりスムースに表示することができるようになる。特に元画像と重ね合わせて表示することにより、所望の領域における生体組織の硬さ・柔らかさを生体組織の位置や形状と対応付けて容易に把握することができる。
また、高速な撮影パルスシーケンスを併用すれば、準リアルタイムに各画像を取得することができるので、硬性分布画像も準リアルタイムに取得することができる。As described above, according to the second embodiment of the present invention, the number of images acquired per unit time can be improved, and the time resolution between images can be improved. As a result, it is possible to display a displacement amount distribution or a distortion distribution, or a moving image with pseudo color display thereof alone, or more smoothly by superimposing the original image as a background image. In particular, by superimposing and displaying the original image, it is possible to easily grasp the hardness and softness of the living tissue in a desired region in association with the position and shape of the living tissue.
Further, if a high-speed imaging pulse sequence is used in combination, each image can be acquired in near real time, and therefore a stiffness distribution image can also be acquired in near real time.
以上は、2次元画像に本発明を適用した各実施形態を説明したが、本発明のMRI装置を用いた硬性分布画像の取得方法又はその方法を実現できる手段を有するMRI装置は上記実施形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、図9(b),(c)に示す様に、3次元画像を取得する場合にも本発明を同様に適用可能である。3次元画像を取得する場合には、上記変位量と歪みの計算、及び、擬似カラー表示を3次元に拡張する。(b)図は、3次元元画像(白黒の形態画像)903の上に2次元擬似カラー表示904を重ね合わせて表示した例であり、(c)図は、3次元元画像903の上に3次元擬似カラー表示905を重ね合わせて表示した例である。そして、それぞれ双方を対応づけて動画又は静止画表示すれば、生体組織の空間的位置関係をより明瞭に把握することができる。
また、歪み分布のかわりに、単に変位分布及びその擬似カラー表示を求めて、上記歪み分布画像と同様に表示することもできる。In the above, each embodiment in which the present invention is applied to a two-dimensional image has been described. However, an MRI apparatus having a method for obtaining a stiffness distribution image using the MRI apparatus of the present invention or means capable of realizing the method is described in the above embodiment. It is not limited and various changes are possible. For example, as shown in FIGS. 9B and 9C, the present invention can be similarly applied to a case where a three-dimensional image is acquired. In the case of acquiring a three-dimensional image, the displacement amount and distortion calculation and the pseudo color display are expanded to three dimensions. (B) The figure is an example in which the two-dimensional
Further, instead of the strain distribution, the displacement distribution and its pseudo color display can be simply obtained and displayed in the same manner as the strain distribution image.
Claims (12)
前記計測制御手段は、前記加圧又は加振手段により、第1の加圧又は加振状態とされている前記所望の領域から第1のエコー信号と、第2の加圧又は加振状態とされている前記所望の領域から第2のエコー信号と、をそれぞれ計測し、
前記信号処理手段は、前記第1のエコー信号から第1の形態画像を、前記第2のエコー信号から第2の形態画像を、それぞれ再構成し、該2つの形態画像を用いて前記所望の領域における変位量分布又は該変位量分布の空間微分による歪み分布の内の少なくとも一方を求め、
前記表示手段は、前記変位量分布又は前記歪み分布の内の少なくとも一方を表示することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 Using a static magnetic field generating means for generating a static magnetic field, a measurement control means for controlling measurement of an echo signal based on a predetermined pulse sequence from a desired region of a subject arranged in a static magnetic field space, and using the echo signal A magnetic resonance imaging apparatus comprising: signal processing means for reconstructing an image of the subject; display means for displaying the image; and means for pressurizing or vibrating a desired region of the subject.
The measurement control means includes a first echo signal and a second pressure or vibration state from the desired region that is in a first pressure or vibration state by the pressure or vibration means. A second echo signal from the desired area being measured, and
The signal processing means reconstructs a first morphological image from the first echo signal and a second morphological image from the second echo signal, and uses the two morphological images to perform the desired morphological image. Find at least one of the displacement distribution in the region or the strain distribution by the spatial differentiation of the displacement distribution,
The magnetic resonance imaging apparatus characterized in that the display means displays at least one of the displacement amount distribution or the strain distribution .
前記加圧又は加振手段は、前記パルスシーケンスの実行中は、略一定の加圧又は加振状態とすることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1.
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the pressurizing or vibrating means is in a substantially constant pressurizing or vibrating state during the execution of the pulse sequence .
前記加圧又は加振手段は、前記パルスシーケンスと非同期で、前記加圧又は加振を行うことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1 or 2,
The magnetic resonance imaging apparatus, wherein the pressurizing or vibrating means performs the pressurizing or vibrating asynchronously with the pulse sequence .
前記加圧又は加振手段は、駆動手段と、前記駆動手段から前記所望の領域に加圧又は加振を伝達する伝達手段を有し、
前記伝達手段は、その一方の端部が前記所望の領域の近傍体表面に接触し、他方の端部が前記駆動手段に接続され、
前記駆動手段は、前記伝達手段を介して前記所望の領域に加圧又は加振を印加することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1.
The pressurization or vibration means has a drive means and a transmission means for transmitting pressure or vibration from the drive means to the desired region,
The transmission means has one end in contact with the body surface of the desired region and the other end connected to the driving means.
The magnetic resonance imaging apparatus, wherein the driving unit applies pressure or vibration to the desired region via the transmission unit .
前記静磁場発生手段は、一対の静磁場発生源が前記静磁場空間を間に挟んで対向配置され、該対向方向に対して垂直な方向には開放されている箇所を有し、
前記駆動手段は、前記開放箇所に配置されており、
前記伝達手段は、前記開放箇所から前記所望の領域に加圧又は加振を伝達することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 4.
The static magnetic field generating means has a portion where a pair of static magnetic field generation sources are opposed to each other with the static magnetic field space in between, and open in a direction perpendicular to the facing direction,
The driving means is disposed at the opening location,
The magnetic resonance imaging apparatus, wherein the transmission means transmits pressure or vibration from the open portion to the desired region .
前記被検体を載置するテーブルを有し、
前記加圧又は加振手段は、前記テーブル内における前記被検体との接触面下に配置されていることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1.
A table on which the subject is placed;
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the pressurizing or vibrating means is disposed below a contact surface with the subject in the table .
前記エコー信号を受信する受信コイルを有し、
前記加圧又は加振手段は、前記受信コイル内における前記被検体との接触面下に配置されていることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1.
A receiving coil for receiving the echo signal;
The magnetic resonance imaging apparatus, wherein the pressurizing or vibrating means is disposed below a contact surface with the subject in the receiving coil .
前記加圧又は加振手段は、前記伝達手段を複数有して、前記所望の領域において加圧又は加振の位相が略一致するように、前記被検体の複数の箇所を加圧又は加振することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1.
The pressurizing or vibrating means includes a plurality of the transmitting means, and pressurizes or vibrates a plurality of portions of the subject so that the phases of pressurizing or vibrating substantially coincide with each other in the desired region. A magnetic resonance imaging apparatus .
前記加圧又は加振手段は、前記所望の領域を含む撮影断面内において、該所望の領域が異なる方向に加圧又は加振されるように、前記被検体の複数の箇所を加圧又は加振し、
前記信号処理手段は、それぞれの方向毎に前記変位量又は歪み分布の内の少なくとも一方を求め、
前記表示手段は、それぞれの方向毎に前記変位量分布又は前記歪み分布の内の少なくとも一方を表示することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1.
The pressurizing or vibrating means pressurizes or applies a plurality of locations on the subject so that the desired area is pressurized or vibrated in different directions within an imaging section including the desired area. Shake,
The signal processing means obtains at least one of the displacement or strain distribution for each direction,
The magnetic resonance imaging apparatus characterized in that the display means displays at least one of the displacement amount distribution and the strain distribution for each direction .
前記表示手段は、前記所望の領域における各点の前記被検体の表面からの深さを横軸とし、該点の値を縦軸とした2次元平面上に、所望のライン上の点の値をプロットして表示することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1.
The display means is a value of a point on a desired line on a two-dimensional plane with the horizontal axis representing the depth of each point in the desired region from the surface of the subject and the vertical axis representing the value of the point. Is plotted and displayed . A magnetic resonance imaging apparatus characterized by:
前記信号処理手段は、前記第1の画像と前記第2の画像のそれぞれにおいて変位計測点を囲む所定サイズの相関窓を設定し、一方の相関窓を所定間隔で移動させながら該2つの相関窓間の相関係数を求め、該相関係数の中で最大の相関係数となる移動方向と移動量をそれぞれ該変位計測点の変位方向と変位量とすることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 The magnetic resonance imaging apparatus according to any one of claims 1 to 10,
The signal processing means sets a correlation window of a predetermined size surrounding a displacement measurement point in each of the first image and the second image, and moves the one correlation window at a predetermined interval while moving the two correlation windows. A magnetic resonance imaging apparatus characterized in that a correlation coefficient is obtained, and a movement direction and a movement amount that are the largest correlation coefficient among the correlation coefficients are set as a displacement direction and a displacement amount of the displacement measurement point, respectively. .
前記表示手段は、前記変位量分布又は前記歪み分布の少なくとも一方をカラー表示することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 The magnetic resonance imaging apparatus according to any one of claims 1 to 11,
The magnetic resonance imaging apparatus, wherein the display means displays at least one of the displacement amount distribution and the strain distribution in color .
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