JP4664605B2 - Magnetic resonance imaging system - Google Patents

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Description

本発明は、核磁気共鳴信号を利用して被検体の画像を撮像する磁気共鳴イメージング装置に係り、特に各受信用コイルの感度分布に起因する画像データの信号値の不均一性を補正する磁気共鳴イメージング装置に関する。 The present invention relates to a magnetic resonance imaging apparatus that captures an image of a subject using a nuclear magnetic resonance signal, and in particular, a magnetism that corrects non-uniformity in signal values of image data caused by sensitivity distribution of each receiving coil. The present invention relates to a resonance imaging apparatus .

従来、医療現場におけるモニタリング装置として、図9に示すような磁気共鳴イメージング(MRI:Magnetic Resonance Imaging)装置1が利用される(例えば特許文献1参照)。   Conventionally, a magnetic resonance imaging (MRI) apparatus 1 as shown in FIG. 9 is used as a monitoring apparatus in a medical field (see, for example, Patent Document 1).

磁気共鳴イメージング装置1は、静磁場を形成する筒状の静磁場用磁石2内部にセットされた被検体Pの撮像領域に傾斜磁場コイルユニット3の各傾斜磁場コイル3x、3y、3zでX軸、Y軸、Z軸方向の傾斜磁場を形成するとともにRF(Radio Frequency)コイル4からラーモア周波数の高周波(RF)信号を送信することにより被検体P内の原子核スピンを磁気的に共鳴させ、励起により生じた核磁気共鳴(NMR:Nuclear Magnetic Resonance)信号を利用して被検体Pの画像を再構成する装置である。   The magnetic resonance imaging apparatus 1 includes an X axis in each of the gradient magnetic field coils 3x, 3y, and 3z of the gradient magnetic field coil unit 3 in an imaging region of a subject P set inside a cylindrical static magnetic field magnet 2 that forms a static magnetic field. Excites the spins in the subject P magnetically by forming a gradient magnetic field in the Y-axis and Z-axis directions and transmitting a radio frequency (RF) signal of Larmor frequency from an RF (Radio Frequency) coil 4 Is an apparatus for reconstructing an image of the subject P using a nuclear magnetic resonance (NMR) signal generated by the above-described process.

すなわち、予め静磁場電源5により静磁場用磁石2内部に静磁場が形成される。さらに、入力装置6からの指令によりシーケンスコントローラ制御手段7aは、信号の制御情報であるシーケンスをシーケンスコントローラ8に与え、シーケンスコントローラ8はシーケンスに従って各傾斜磁場コイル3x、3y、3zに接続された傾斜磁場電源9およびRFコイル4に高周波信号を与える送信器10を制御する。このため、撮像領域に傾斜磁場が形成され、被検体Pには高周波信号が送信される。   That is, a static magnetic field is previously formed in the static magnetic field magnet 2 by the static magnetic field power source 5. Further, in response to a command from the input device 6, the sequence controller control means 7a gives a sequence, which is signal control information, to the sequence controller 8, and the sequence controller 8 is connected to each gradient magnetic field coil 3x, 3y, 3z according to the sequence. The transmitter 10 which gives a high frequency signal to the magnetic field power supply 9 and the RF coil 4 is controlled. For this reason, a gradient magnetic field is formed in the imaging region, and a high-frequency signal is transmitted to the subject P.

この際、傾斜磁場コイル3x、3y、3zにより形成されたX軸傾斜磁場、Y軸傾斜磁場,Z軸傾斜磁場は主として、位相エンコード(PE:phase encoding)用傾斜磁場、読出し(RO:readout)用傾斜磁場、スライスエンコード(SE:slice encoding)用傾斜磁場としてそれぞれ使用される。このため、原子核の位置情報であるX座標、Y座標、Z座標はそれぞれ原子核スピンの位相、周波数、スライスの位置に変換され、位相エンコード量を変えながらシーケンスが繰返し実行される。   At this time, the X-axis gradient magnetic field, the Y-axis gradient magnetic field, and the Z-axis gradient magnetic field formed by the gradient magnetic field coils 3x, 3y, and 3z are mainly a phase encoding (PE) gradient magnetic field, a readout (RO: readout). The gradient magnetic field is used as a gradient magnetic field and a slice encoding (SE) gradient magnetic field. For this reason, the X coordinate, Y coordinate, and Z coordinate, which are nuclear position information, are converted into the nuclear spin phase, frequency, and slice position, respectively, and the sequence is repeatedly executed while changing the phase encoding amount.

そして、被検体P内の原子核スピンの励起に伴って発生したNMR信号は、RFコイル4で受信されるとともに受信器11に与えられてデジタル化された生データ(raw data)に変換される。さらに、生データは、シーケンスコントローラ8を介してシーケンスコントローラ制御手段7aに取り込まれ、シーケンスコントローラ制御手段7aは生データデータベース7bに形成されたK空間(フーリエ空間)に生データを配置する。そして、画像再構成手段7cが、K空間に配置された生データに対してフーリエ変換を実行することにより、被検体Pの再構成画像データが得られ、画像データデータベース7dに保存される。さらに、画像表示手段7eにより画像データが適宜表示装置7fに与えられて表示される。   Then, the NMR signal generated along with the excitation of the nuclear spin in the subject P is received by the RF coil 4 and given to the receiver 11 to be converted into digitized raw data. Further, the raw data is taken into the sequence controller control means 7a via the sequence controller 8, and the sequence controller control means 7a arranges the raw data in the K space (Fourier space) formed in the raw data database 7b. Then, the image reconstruction unit 7c performs Fourier transform on the raw data arranged in the K space, whereby reconstructed image data of the subject P is obtained and stored in the image data database 7d. Further, image data is appropriately given to the display device 7f by the image display means 7e and displayed.

このような磁気共鳴イメージング装置1では、撮影高速化のためにRFコイル4が送信用の全身用(WB:whole-body)コイルと受信用の主コイルとしてのフェーズドアレイコイル(phased-array coil)とから構成される(例えば非特許文献1参照)。フェーズドアレイコイルは、複数の表面コイルを備えるため、各表面コイルで同時にNMR信号を受信してより多くの生データを短時間で収集することにより、撮像時間を短縮することができる。   In such a magnetic resonance imaging apparatus 1, the RF coil 4 has a whole-body (WB) coil for transmission and a phased-array coil as a main coil for reception in order to increase the imaging speed. (For example, refer nonpatent literature 1). Since the phased array coil includes a plurality of surface coils, the imaging time can be shortened by receiving NMR signals simultaneously by each surface coil and collecting more raw data in a short time.

しかし、RFコイル4をフェーズドアレイコイルやWBコイルで構成すると、フェーズドアレイコイルやWBコイルの感度の不均一性に依存してNMR信号とともに再構成処理により得られる画像データの信号強度にも不均一性が生じる。一般に、WBコイルの感度の不均一性は無視できる程度に十分に小さいが、特に目的別コイルとしてのフェーズドアレイコイルにおける表面コイルの感度の不均一性は大きく、画像データに影響を与える。   However, if the RF coil 4 is composed of a phased array coil or a WB coil, the signal intensity of the image data obtained by the reconstruction process is also non-uniform depending on the non-uniformity of the sensitivity of the phased array coil or the WB coil. Sex occurs. In general, the sensitivity non-uniformity of the WB coil is sufficiently small to be negligible, but the non-uniformity of the sensitivity of the surface coil in the phased array coil as the purpose-specific coil is large and affects the image data.

このため、フェーズドアレイコイルの感度不均一性に起因する画像データの信号強度における不均一性を補正する必要がある。   For this reason, it is necessary to correct the non-uniformity in the signal intensity of the image data due to the non-uniform sensitivity of the phased array coil.

そこで、従来、被検体Pの画像を生成するための本スキャンに先立って感度プレスキャンが実行される。そして感度プレスキャンによりフェーズドアレイコイルとWBコイルとから画像データを取得し、各画像データの信号強度SPAC、SWBの除算値である信号強度比(SPAC/SWB)に基づいてフェーズドアレイコイルの感度分布が3次元感度マップデータとして推定され、さらに得られたフェーズドアレイコイルの3次元感度マップデータを用いて画像データの信号強度ムラが補正される。 Therefore, conventionally, a sensitivity pre-scan is performed prior to the main scan for generating an image of the subject P. Then, image data is acquired from the phased array coil and the WB coil by sensitivity pre-scanning, and the phased array is based on the signal intensity ratio (S PAC / S WB ) that is a divided value of the signal intensity S PAC and S WB of each image data. The sensitivity distribution of the coil is estimated as three-dimensional sensitivity map data, and the signal intensity unevenness of the image data is corrected using the obtained three-dimensional sensitivity map data of the phased array coil.

すなわち図10のフローチャートに示すように、ステップS1において、感度プレスキャン実行手段7gにより感度推定用シーケンスがシーケンスコントローラ制御手段7aに与えられてフェーズドアレイコイルおよびWBコイルを受信用コイルとして感度プレスキャンが実行される。そして、WBコイルにより得られたWBコイル画像データおよびフェーズドアレイコイルにより得られた主コイル画像データが、フェーズドアレイコイルの感度分布推定用の画像データとして取得され、それぞれWBコイル画像データベース7hおよび主コイル画像データベース7iに保存される。このため、三次元の画像データであるボリュームデータの撮影が2回に亘って実施される。   That is, as shown in the flowchart of FIG. 10, in step S1, the sensitivity pre-scan execution means 7g gives the sequence for sensitivity estimation to the sequence controller control means 7a, and the sensitivity pre-scan is performed with the phased array coil and the WB coil as reception coils. Executed. Then, the WB coil image data obtained by the WB coil and the main coil image data obtained by the phased array coil are acquired as image data for estimating the sensitivity distribution of the phased array coil, and the WB coil image database 7h and the main coil are obtained, respectively. It is stored in the image database 7i. For this reason, imaging of volume data, which is three-dimensional image data, is performed twice.

次に、ステップS2において、感度分布推定手段7jにより、フェーズドアレイコイルの感度分布の推定値が求められる。すなわち図11(a)に示すような主コイル画像データの信号強度SPACを図11(b)に示すようなWBコイル画像データの信号強度SWBで除算処理手段7kにより除算することにより、図11(c)に示すような主コイル画像データとWBコイル画像データとの信号強度比(SPAC/SWB)をフェーズドアレイコイルの感度分布の推定値として求める。 Next, in step S2, the sensitivity distribution estimation means 7j obtains an estimated value of the sensitivity distribution of the phased array coil. That is, the signal intensity S PAC of the main coil image data as shown in FIG. 11A is divided by the division processing means 7k by the signal intensity S WB of the WB coil image data as shown in FIG. The signal intensity ratio (S PAC / S WB ) between the main coil image data and the WB coil image data as shown in FIG. 11C is obtained as an estimated value of the sensitivity distribution of the phased array coil.

この際、主コイル画像データおよびWBコイル画像データの信号強度SPAC、SWBが閾値未満、例えば最大値の10%未満であるような領域については除算処理が施されないようにするために、必要に応じて除算処理の前処理として各信号強度SPAC、SWBの閾値処理が閾値処理手段7lにより実施されて閾値未満の領域における各信号強度SPAC、SWBがマスクされる。 At this time, it is necessary to prevent the division processing from being performed on an area where the signal strengths S PAC and S WB of the main coil image data and the WB coil image data are less than a threshold value, for example, less than 10% of the maximum value. Accordingly, the threshold processing of the signal strengths S PAC and S WB is performed by the threshold processing means 71 as pre-processing of the division processing, and the signal strengths S PAC and S WB in the region below the threshold are masked.

この閾値処理を前処理とした除算処理により、画像コントラスト等のようにフェーズドアレイコイルの感度分布の不均一性以外の要因による画像データの信号強度への影響がキャンセルされるため、良好な精度で感度分布を推定できる。   The division processing with this threshold processing as preprocessing cancels the influence on the signal intensity of the image data due to factors other than non-uniformity of the sensitivity distribution of the phased array coil, such as image contrast, etc. Sensitivity distribution can be estimated.

次に、肺野等の存在により閾値処理により生じたデータ欠落部分である無信号領域に対して補間手段7mにより内挿あるいは外挿が実施されて感度分布が推定され、さらにフィッティング処理やスムージング処理が2次元領域全体に亘ってスムージング処理手段7nにより実施されて図11(d)に示す感度分布の推定値曲線が得られる。   Next, the interpolation means 7m performs interpolation or extrapolation on the no-signal area, which is a data missing portion caused by threshold processing due to the presence of a lung field or the like, and the sensitivity distribution is estimated. Further, fitting processing and smoothing processing are performed. Is implemented by the smoothing processing means 7n over the entire two-dimensional region to obtain an estimated value curve of the sensitivity distribution shown in FIG.

そして、同様な画像データの処理が3次元領域全体の各断面に亘って実施され、ボリュームデータとして感度分布の推定値が求められる。   Similar image data processing is performed over each cross section of the entire three-dimensional region, and an estimated value of the sensitivity distribution is obtained as volume data.

次に、ステップS3において、フェーズドアレイコイルの感度分布の推定値が3次元感度マップデータとして感度マップデータベース7oに保存される。   Next, in step S3, the estimated value of the sensitivity distribution of the phased array coil is stored in the sensitivity map database 7o as three-dimensional sensitivity map data.

次に、ステップS4において、本スキャン実行手段7pにより画像取得用シーケンスがシーケンスコントローラ制御手段7aに与えられて、フェーズドアレイコイルを受信用コイルとして本スキャンが実行される。そして、生データが収集されて画像再構成手段7cの画像再構成処理により画像データが得られる。   Next, in step S4, the image acquisition sequence is given to the sequence controller control means 7a by the main scan execution means 7p, and the main scan is executed with the phased array coil as the reception coil. Then, raw data is collected and image data is obtained by image reconstruction processing of the image reconstruction means 7c.

次に、ステップS5において、本スキャンにおける撮影断面方向、空間分解能等の撮影条件、データ収集条件、画像再構成条件等の諸条件に応じて、画像データ補正手段7qが感度マップデータベース7oから対応する3次元感度マップデータを切り出す。   Next, in step S5, the image data correction means 7q corresponds from the sensitivity map database 7o according to various conditions such as the imaging section direction in the main scan, imaging conditions such as spatial resolution, data collection conditions, and image reconstruction conditions. Cut out 3D sensitivity map data.

そして、ステップS6において、画像データ補正手段7qが、切出された3次元感度マップデータを用いて画像データを補正する。このため、画像データの信号強度の不均一性が改善される。   In step S6, the image data correction unit 7q corrects the image data using the cut-out three-dimensional sensitivity map data. For this reason, the nonuniformity of the signal intensity of image data is improved.

一方、フェーズドアレイコイルで受信されたNMR信号から得られた画像データ自身から後処理によりフェーズドアレイコイルの感度分布を感度マップデータとして推定し、得られたフェーズドアレイコイルの感度マップデータを用いて画像データの信号強度ムラを補正する方法も利用される。例えば、フェーズドアレイコイルにより得られた画像データにスムージング処理を実行することにより極低周波成分の画像データを作成して感度分布として代用する方法がある。   On the other hand, the sensitivity distribution of the phased array coil is estimated as sensitivity map data by post-processing from the image data itself obtained from the NMR signal received by the phased array coil, and an image is obtained using the obtained sensitivity map data of the phased array coil. A method for correcting the signal intensity unevenness of data is also used. For example, there is a method of creating image data of extremely low frequency components by executing smoothing processing on image data obtained by a phased array coil and substituting it as a sensitivity distribution.

また、WBコイルから送信される高周波信号の信号強度を参照してフェーズドアレイコイルで受信されたNMR信号から得られた画像データの信号強度ムラを補正する技術や(例えば特許文献2参照)、予め記憶したフェーズドアレイコイルの感度分布と画像データから推定して得られたフェーズドアレイコイルの位置情報とを用いて画像データの信号強度ムラを補正する技術が提案される(例えば特許文献3参照)。
特許第3135592号 特開昭63−132645号公報 特開平7−59750号公報 Roemer PB, et al. The NMR Phased Array, MRM 16, 192−225 (1990)
In addition, a technique for correcting signal intensity unevenness of image data obtained from an NMR signal received by a phased array coil with reference to the signal intensity of a high-frequency signal transmitted from a WB coil (see, for example, Patent Document 2), A technique is proposed for correcting signal intensity unevenness in image data using the stored sensitivity distribution of the phased array coil and position information of the phased array coil obtained by estimation from the image data (see, for example, Patent Document 3).
Japanese Patent No. 3135592 JP 63-132645 A Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-59750 Roemer PB, et al. The NMR Phased Array, MRM 16, 192-225 (1990)

従来の、感度プレスキャンによりフェーズドアレイコイルとWBコイルとからそれぞれ得られた画像データの信号強度値SigPAC、SigWBの除算値(SigPAC/SigWB)に基づいてフェーズドアレイコイルの感度分布を推定して画像データの信号強度を補正する方法では、感度プレスキャンに要する時間が長くなるという問題がある。このため、例えば被検体Pの腹部における画像を撮像する場合には、感度プレスキャンの実行時間に応じて息止め時間が長くなる
また、フェーズドアレイコイルを用いた画像データの収集とWBコイルを用いた画像データの収集との間に被検体Pの動き等の原因により被検体Pに位置ずれ(ミスレジストレーション)が発生する恐れがある。さらに、フェーズドアレイコイルとWBコイルの双方から画像データを取得するため、フェーズドアレイコイルとWBコイルとの間のデカップリングが完全であることが必要となる。
The sensitivity distribution of the phased array coil is calculated based on the signal intensity values Sig PAC and Sig WB of the image data obtained from the phased array coil and the WB coil by the sensitivity pre-scan, respectively (Sig PAC / Sig WB ). In the method of estimating and correcting the signal intensity of image data, there is a problem that the time required for sensitivity pre-scan increases. For this reason, for example, when taking an image of the abdomen of the subject P, the breath-holding time becomes longer depending on the execution time of the sensitivity pre-scan. Also, the collection of image data using the phased array coil and the WB coil are used. There is a possibility that a positional shift (misregistration) may occur in the subject P due to the movement of the subject P during the collection of the image data. Furthermore, in order to acquire image data from both the phased array coil and the WB coil, it is necessary that the decoupling between the phased array coil and the WB coil is complete.

一方、フェーズドアレイコイルによる画像データ自身から後処理にて推定されたフェーズドアレイコイルの感度分布を用いて画像データの信号強度ムラを補正する方法では、フェーズドアレイコイルの感度分布の推定精度が低いため画像データの信号強度の補正が不十分となり、最終的に得られる補正後の画像データの均一性を十分に得ることができない。   On the other hand, in the method of correcting the signal intensity unevenness of the image data using the sensitivity distribution of the phased array coil estimated by post-processing from the image data itself by the phased array coil, the estimation accuracy of the sensitivity distribution of the phased array coil is low. The correction of the signal intensity of the image data becomes insufficient, and the uniformity of the corrected image data finally obtained cannot be obtained sufficiently.

また、種々の画像種に対して常に十分な精度で補正を行うことが困難であるという問題がある。例えば、画像データがT1強調やT2強調された画像データのように所望のコントラストを持つ画像データである場合には、スムージング処理を施して感度分布を推定しても、感度分布を示す画像データもコントラストを有することとなり、スムージング処理後の画像データを感度分布として代用することには無理がある。   There is also a problem that it is difficult to always perform correction with sufficient accuracy for various image types. For example, when the image data is image data having a desired contrast, such as T1-weighted or T2-weighted image data, even if the sensitivity distribution is estimated by performing the smoothing process, the image data indicating the sensitivity distribution is also present. Therefore, it is impossible to substitute the image data after the smoothing process as the sensitivity distribution.

さらに、マルチスライスによる撮像において全スライスにおける画像データの補正を一貫して行うことが困難である。   Furthermore, it is difficult to consistently correct image data in all slices in multi-slice imaging.

本発明はかかる従来の事情に対処するためになされたものであり、より短時間で画像種等の撮影条件に依存することなく良好な精度で受信用コイルの感度分布の不均一性による画像データの信号強度ムラを補正することが可能な磁気共鳴イメージング装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to cope with such a conventional situation, and in a shorter time, image data due to non-uniformity of the sensitivity distribution of the receiving coil with good accuracy without depending on the imaging conditions such as the image type. It is an object of the present invention to provide a magnetic resonance imaging apparatus capable of correcting the signal intensity unevenness.

本発明の一実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は少なくともフェーズドアレイコイルを受信用コイルとして含むシーケンスによって画像データを生成する本スキャンに先だって、前記フェーズドアレイコイルを受信用コイルとして用いることにより、前記本スキャンにおける受信用コイルの感度補正用データを生成するための感度プレスキャンを実行する手段と、前記感度プレスキャンにおいて前記フェーズドアレイコイルにより取得されたデータのみを元データとして前記感度補正用データを生成する手段と、前記本スキャンの実行により前記画像データを生成する手段と、前記本スキャンにより得られた前記画像データを前記感度補正用データに基づいて補正する手段とを有し、前記感度プレスキャンの撮影条件としてプロトン密度強調画像を撮影する際の撮影条件を設定するものである。 A magnetic resonance imaging apparatus according to an embodiment of the present invention uses the phased array coil as a reception coil prior to a main scan for generating image data by a sequence including at least a phased array coil as a reception coil. Means for executing sensitivity pre-scan for generating sensitivity correction data for the receiving coil in the main scan; and the sensitivity correction data is obtained using only data acquired by the phased array coil in the sensitivity pre-scan as original data. means for generating, possess means for generating the image data by executing the main scan, and means for correcting, based the image data obtained by the main scan to the sensitivity correction data, the sensitivity press Proton as shooting conditions It is for setting an imaging condition at the time of photographing a degree enhanced image.

本発明に係る磁気共鳴イメージング装置においては、より短時間で画像種等の撮影条件に依存することなく良好な精度で受信用コイルの感度分布の不均一性による画像データの信号強度ムラを補正することができる。 In the magnetic resonance imaging apparatus according to the present invention, the signal intensity unevenness of the image data due to the nonuniformity of the sensitivity distribution of the receiving coil can be corrected with good accuracy in a shorter time without depending on the imaging conditions such as the image type. be able to.

本発明に係る磁気共鳴イメージング装置の実施の形態について添付図面を参照して説明する。 Embodiments of a magnetic resonance imaging apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1は本発明に係る磁気共鳴イメージング装置の第1の実施形態を示す機能ブロック図である。   FIG. 1 is a functional block diagram showing a first embodiment of a magnetic resonance imaging apparatus according to the present invention.

磁気共鳴イメージング装置20は、静磁場を形成する筒状の静磁場用磁石21と、この静磁場用磁石21の内部に設けられたシムコイル22、傾斜磁場コイルユニット23およびRFコイル24とを図示しないガントリに内蔵した構成である。   The magnetic resonance imaging apparatus 20 does not show a cylindrical static magnetic field magnet 21 that forms a static magnetic field, and a shim coil 22, a gradient magnetic field coil unit 23, and an RF coil 24 provided inside the static magnetic field magnet 21. It is built in the gantry.

また、磁気共鳴イメージング装置20には、制御系25が備えられる。制御系25は、静磁場電源26、傾斜磁場電源27、シムコイル電源28、送信器29、受信器30、シーケンスコントローラ31およびコンピュータ32を具備している。コンピュータ32には、入力装置33と表示装置34とが設けられる。   In addition, the magnetic resonance imaging apparatus 20 includes a control system 25. The control system 25 includes a static magnetic field power supply 26, a gradient magnetic field power supply 27, a shim coil power supply 28, a transmitter 29, a receiver 30, a sequence controller 31, and a computer 32. The computer 32 is provided with an input device 33 and a display device 34.

制御系25の傾斜磁場電源27は、X軸傾斜磁場電源27x、Y軸傾斜磁場電源27yおよびZ軸傾斜磁場電源27zで構成される。また、コンピュータ32は、図示しない演算装置および記憶装置を備え、入力装置33および表示装置34が設けられる。   The gradient magnetic field power source 27 of the control system 25 includes an X-axis gradient magnetic field power source 27x, a Y-axis gradient magnetic field power source 27y, and a Z-axis gradient magnetic field power source 27z. The computer 32 includes an arithmetic device and a storage device (not shown), and an input device 33 and a display device 34 are provided.

静磁場用磁石21は静磁場電源26と接続され、静磁場電源26から供給された電流により撮像領域に静磁場を形成させる機能を有する。また、静磁場用磁石21の内側には、同軸上に筒状のシムコイル22が設けられる。シムコイル22はシムコイル電源28と接続され、シムコイル電源28からシムコイル22に電流が供給されて静磁場が均一化されるように構成される。   The static magnetic field magnet 21 is connected to a static magnetic field power supply 26 and has a function of forming a static magnetic field in the imaging region by a current supplied from the static magnetic field power supply 26. A cylindrical shim coil 22 is coaxially provided inside the static magnetic field magnet 21. The shim coil 22 is connected to the shim coil power supply 28, and is configured such that a current is supplied from the shim coil power supply 28 to the shim coil 22 to make the static magnetic field uniform.

傾斜磁場コイルユニット23は、X軸傾斜磁場コイル23x、Y軸傾斜磁場コイル23yおよびZ軸傾斜磁場コイル23zで構成され、静磁場用磁石21の内部において筒状に形成される。傾斜磁場コイルユニット23の内側には寝台35が設けられて撮像領域とされ、寝台35には被検体Pがセットされる。RFコイル24はガントリに内蔵されず、寝台35や被検体P近傍に設けられる場合もある。   The gradient magnetic field coil unit 23 includes an X-axis gradient magnetic field coil 23 x, a Y-axis gradient magnetic field coil 23 y, and a Z-axis gradient magnetic field coil 23 z, and is formed in a cylindrical shape inside the static magnetic field magnet 21. A bed 35 is provided inside the gradient magnetic field coil unit 23 as an imaging region, and the subject P is set on the bed 35. The RF coil 24 may not be built in the gantry but may be provided near the bed 35 or the subject P.

また、傾斜磁場コイルユニット23は、傾斜磁場電源27と接続される。傾斜磁場コイルユニット23のX軸傾斜磁場コイル23x、Y軸傾斜磁場コイル23yおよびZ軸傾斜磁場コイル23zはそれぞれ、傾斜磁場電源27のX軸傾斜磁場電源27x、Y軸傾斜磁場電源27yおよびZ軸傾斜磁場電源27zと接続される。   The gradient magnetic field coil unit 23 is connected to a gradient magnetic field power supply 27. The X axis gradient magnetic field coil 23x, the Y axis gradient magnetic field coil 23y, and the Z axis gradient magnetic field coil 23z of the gradient magnetic field coil unit 23 are respectively an X axis gradient magnetic field power source 27x, a Y axis gradient magnetic field power source 27y, and a Z axis. It is connected to the gradient magnetic field power supply 27z.

そして、X軸傾斜磁場電源27x、Y軸傾斜磁場電源27yおよびZ軸傾斜磁場電源27zからそれぞれX軸傾斜磁場コイル23x、Y軸傾斜磁場コイル23yおよびZ軸傾斜磁場コイル23zに供給された電流により、撮像領域にそれぞれX軸方向の傾斜磁場Gx、Y軸方向の傾斜磁場Gy、Z軸方向の傾斜磁場Gzを形成することができるように構成される。   The X-axis gradient magnetic field power source 27x, the Y-axis gradient magnetic field power source 27y, and the Z-axis gradient magnetic field power source 27z are supplied with currents supplied to the X-axis gradient magnetic field coil 23x, the Y-axis gradient magnetic field coil 23y, and the Z-axis gradient magnetic field coil 23z, respectively. In the imaging region, a gradient magnetic field Gx in the X-axis direction, a gradient magnetic field Gy in the Y-axis direction, and a gradient magnetic field Gz in the Z-axis direction can be formed, respectively.

RFコイル24は送信器29および受信器30と接続される。RFコイル24は、送信器29から高周波信号を受けて被検体Pに送信する機能と、被検体P内部の原子核スピンの高周波信号による励起に伴って発生したNMR信号を受信して受信器30に与える機能を有する。   The RF coil 24 is connected to the transmitter 29 and the receiver 30. The RF coil 24 receives the high frequency signal from the transmitter 29 and transmits it to the subject P, and receives the NMR signal generated by the excitation by the high frequency signal of the nuclear spin inside the subject P and receives it to the receiver 30. Has the function to give.

図2は図1に示すRFコイル24および受信器30の一例を示す詳細構成図である。   FIG. 2 is a detailed configuration diagram showing an example of the RF coil 24 and the receiver 30 shown in FIG.

RFコイル24は、高周波信号送信用のWBコイル24aと本スキャンにおけるNMR信号受信用のコイルである主コイルとしてのフェーズドアレイコイル24bとで構成される。フェーズドアレイコイル24bは、複数の表面コイル24cを備える。   The RF coil 24 includes a WB coil 24a for high-frequency signal transmission and a phased array coil 24b as a main coil that is a coil for receiving NMR signals in the main scan. The phased array coil 24b includes a plurality of surface coils 24c.

一方、受信器30は複数の受信系回路30aで構成される。そして、各表面コイル24cは、それぞれ個別に受信器30の各受信系回路30aと接続され、WBコイル24aは送信器29と接続される。ただし、WBコイル24aを受信器30の受信系回路30aと接続してもよい。   On the other hand, the receiver 30 includes a plurality of reception system circuits 30a. Each surface coil 24 c is individually connected to each reception system circuit 30 a of the receiver 30, and the WB coil 24 a is connected to the transmitter 29. However, the WB coil 24 a may be connected to the reception system circuit 30 a of the receiver 30.

図3は、図2に示すWBコイル24aとフェーズドアレイコイル24bの配置例を示す断面模式図である。   FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an arrangement example of the WB coil 24a and the phased array coil 24b shown in FIG.

フェーズドアレイコイル24bの各表面コイル24cは、例えば被検体Pの特定関心部位を含む断面Lの周囲となるZ軸周りに対称に配置される。さらにフェーズドアレイコイル24bの外側には、WBコイル24aが設けられる。そして、RFコイル24は、WBコイル24aにより被検体Pに高周波信号を送信する一方、フェーズドアレイコイル24bの各表面コイル24cにより多チャンネルで特定関心部位を含む断面LからのNMR信号を受信して各受信器30に与えることができるように構成される。   For example, the surface coils 24c of the phased array coil 24b are arranged symmetrically around the Z axis that is around the cross section L including the specific region of interest of the subject P. Further, a WB coil 24a is provided outside the phased array coil 24b. The RF coil 24 transmits a high-frequency signal to the subject P by the WB coil 24a, and receives NMR signals from the cross section L including the specific region of interest in multiple channels by each surface coil 24c of the phased array coil 24b. Each receiver 30 can be provided.

一方、制御系25のシーケンスコントローラ31は、傾斜磁場電源27、送信器29および受信器30と接続される。シーケンスコントローラ31は傾斜磁場電源27、送信器29および受信器30を駆動させるために必要な制御情報、例えば傾斜磁場電源27に印加すべきパルス電流の強度や印加時間、印加タイミング等の動作制御情報を記述したシーケンス情報を記憶する機能と、記憶した所定のシーケンスに従って傾斜磁場電源27、送信器29および受信器30を駆動させることによりX軸傾斜磁場Gx、Y軸傾斜磁場Gy,Z軸傾斜磁場Gzおよび高周波信号を発生させる機能を有する。   On the other hand, the sequence controller 31 of the control system 25 is connected to the gradient magnetic field power source 27, the transmitter 29, and the receiver 30. The sequence controller 31 has control information necessary for driving the gradient magnetic field power supply 27, the transmitter 29, and the receiver 30, for example, operation control information such as the intensity, application time, and application timing of the pulse current to be applied to the gradient magnetic field power supply 27. And the gradient magnetic field power source 27, the transmitter 29, and the receiver 30 are driven according to the stored predetermined sequence to drive the X-axis gradient magnetic field Gx, the Y-axis gradient magnetic field Gy, and the Z-axis gradient magnetic field. It has the function of generating Gz and high frequency signals.

また、シーケンスコントローラ31は、受信器30からデジタル化されたNMR信号である生データ(raw data)を受けてコンピュータ32に与えるように構成される。   In addition, the sequence controller 31 is configured to receive raw data, which is a digitized NMR signal, from the receiver 30 and to supply the raw data to the computer 32.

このため、送信器29には、シーケンスコントローラ31から受けた制御情報に基づいて高周波信号をRFコイル24に与える機能が備えられる一方、受信器30には、RFコイル24から受けたNMR信号に所要の信号処理を実行するとともにA/D変換することにより、デジタル化されたNMR信号である生データを生成する機能と、生成した生データをシーケンスコントローラ31に与える機能とが備えられる。   For this reason, the transmitter 29 is provided with a function of supplying a high frequency signal to the RF coil 24 based on the control information received from the sequence controller 31, while the receiver 30 is required for the NMR signal received from the RF coil 24. A function for generating raw data that is a digitized NMR signal and a function for giving the generated raw data to the sequence controller 31 by performing the signal processing and A / D conversion are provided.

また、コンピュータ32には、プログラムが読み込まれて実行されることにより感度プレスキャン実行手段36、感度プレスキャン条件設定手段37、本スキャン実行手段38、シーケンスコントローラ制御手段39、生データデータベース40、画像再構成手段41、画像データデータベース42、主コイル画像データベース43、感度分布推定手段44、感度マップデータベース45、画像データ補正手段46、画像表示手段47として機能する。ただし、プログラムによらず、特定の回路を設けてコンピュータ32を構成してもよい。   In addition, the computer 32 reads and executes a program to thereby execute a sensitivity pre-scan execution unit 36, a sensitivity pre-scan condition setting unit 37, a main scan execution unit 38, a sequence controller control unit 39, a raw data database 40, an image. It functions as a reconstruction means 41, an image data database 42, a main coil image database 43, a sensitivity distribution estimation means 44, a sensitivity map database 45, an image data correction means 46, and an image display means 47. However, the computer 32 may be configured by providing a specific circuit regardless of the program.

感度プレスキャン実行手段36は、フェーズドアレイコイル24bの感度分布である3次元感度マップデータを求めるための感度プレスキャンを実行する際のシーケンス(感度推定用シーケンス)を感度プレスキャン条件設定手段37から受けた撮影条件に基づいて生成する機能と、生成した感度推定用シーケンスをシーケンスコントローラ制御手段39に与えることにより感度プレスキャンを実行させる機能を有する。   The sensitivity prescan execution means 36 obtains a sequence (sensitivity estimation sequence) for executing the sensitivity prescan for obtaining the three-dimensional sensitivity map data which is the sensitivity distribution of the phased array coil 24 b from the sensitivity prescan condition setting means 37. It has a function of generating based on the received imaging conditions and a function of executing the sensitivity pre-scan by giving the generated sensitivity estimation sequence to the sequence controller control means 39.

感度プレスキャン条件設定手段37は、感度プレスキャンにおける撮影条件をコントラストが3次元感度マップデータを求めるために十分に低くなるように設定する機能と、設定した感度プレスキャンの撮影条件を感度プレスキャン実行手段36に与える機能とを有する。   The sensitivity pre-scan condition setting means 37 has a function for setting the photographing condition in the sensitivity pre-scan so that the contrast is sufficiently low for obtaining the three-dimensional sensitivity map data, and the sensitivity pre-scan photographing condition is set to the sensitivity pre-scan. A function to be given to the execution means 36.

本スキャン実行手段38は、画像データを取得するための本スキャンを実行する際における各種シーケンスをシーケンスコントローラ制御手段39に与えることにより本スキャンを実行させる機能を有する。   The main scan execution unit 38 has a function of executing a main scan by giving various sequences to the sequence controller control unit 39 when executing a main scan for acquiring image data.

シーケンスコントローラ制御手段39は、入力装置33またはその他の構成要素からの情報に基づいて、感度プレスキャン実行手段36および本スキャン実行手段38から受けたシーケンスのうち所要のシーケンスをシーケンスコントローラ31に与えることにより感度プレスキャンまたは本スキャンを実行させる機能を有する。また、シーケンスコントローラ制御手段39は、シーケンスコントローラ31から感度プレスキャンまたは本スキャンの実行により収集されたフェーズドアレイコイル24bの各表面コイル24cの生データを受けて生データデータベース40に形成されたK空間(フーリエ空間)に配置する機能を有する。   The sequence controller control means 39 gives the sequence controller 31 a required sequence among the sequences received from the sensitivity pre-scan execution means 36 and the main scan execution means 38 based on information from the input device 33 or other components. Therefore, it has a function to execute sensitivity pre-scan or main scan. Further, the sequence controller control means 39 receives the raw data of each surface coil 24c of the phased array coil 24b collected from the sequence controller 31 by executing the sensitivity pre-scan or the main scan and is formed in the raw data database 40. (Fourier space).

このため、生データデータベース40には、受信器30において生成された表面コイル24c毎の各生データが保存される。すなわち、生データデータベース40に形成されたK空間に生データが配置される。   For this reason, each raw data for each surface coil 24 c generated in the receiver 30 is stored in the raw data database 40. That is, raw data is arranged in the K space formed in the raw data database 40.

画像再構成手段41は、本スキャンの実行により生データデータベース40のK空間に配置された生データに対してフーリエ変換(FT)等の画像再構成処理を施すことにより被検体Pの画像データを再構成させる機能と、再構成させた画像データを画像データデータベース42に書き込む機能とを有する。   The image reconstruction unit 41 performs image reconstruction processing such as Fourier transform (FT) on the raw data arranged in the K space of the raw data database 40 by executing the main scan, thereby obtaining the image data of the subject P. A function of reconstructing, and a function of writing the reconstructed image data into the image data database.

また、画像再構成手段41は、感度プレスキャンの実行により生データデータベース40のK空間に配置された生データに対して、本スキャンの実行により得られる生データに対する再構成処理と同等な手法による再構成処理を施すことにより被検体Pの画像データを主コイル画像データとして再構成させる機能と、再構成させた主コイル画像データを主コイル画像データベース43に書き込む機能とを有する。   Further, the image reconstruction unit 41 uses a technique equivalent to the reconstruction process for the raw data obtained by executing the main scan on the raw data arranged in the K space of the raw data database 40 by performing the sensitivity pre-scan. It has a function of reconstructing image data of the subject P as main coil image data by performing reconstruction processing, and a function of writing the reconstructed main coil image data in the main coil image database 43.

感度分布推定手段44は、主コイル画像データベース43に保存された主コイル画像データを感度補正用データの元データである感度推定用データとして用いることにより、フェーズドアレイコイル24bの3次元感度マップデータを感度補正用データとして作成する機能と、作成した3次元感度マップデータを感度マップデータベース45に書き込む機能を有する。このため感度分布推定手段44は、閾値処理手段44a、領域縮小手段44b、補間手段44c、スムージング処理手段44dを備える。   The sensitivity distribution estimation means 44 uses the main coil image data stored in the main coil image database 43 as sensitivity estimation data, which is the original data of the sensitivity correction data, so that the three-dimensional sensitivity map data of the phased array coil 24b is obtained. A function for creating sensitivity correction data and a function for writing the created three-dimensional sensitivity map data to the sensitivity map database 45 are provided. Therefore, the sensitivity distribution estimation unit 44 includes a threshold processing unit 44a, a region reduction unit 44b, an interpolation unit 44c, and a smoothing processing unit 44d.

閾値処理手段44aは、主コイル画像データに対して閾値処理を施す機能、すなわち主コイル画像データの信号強度が予め設定された閾値以下となる部分のデータをマスクする機能を有する。   The threshold processing unit 44a has a function of performing threshold processing on the main coil image data, that is, a function of masking data in a portion where the signal intensity of the main coil image data is equal to or less than a preset threshold.

領域縮小手段44bは、感度分布推定用に用いる主コイル画像データの領域を縮小させてマスク領域近傍における信号強度の小さい部分を3次元感度マップデータ作成用のデータから除外する機能を有する。   The area reduction means 44b has a function of reducing the area of the main coil image data used for sensitivity distribution estimation and excluding a portion having a small signal intensity in the vicinity of the mask area from the data for creating the three-dimensional sensitivity map data.

補間手段44cは、主コイル画像データの領域縮小処理後のマスクされた無信号領域における3次元感度マップデータを推定して外挿あるいは内挿することにより感度分布推定用の主コイル画像データを補間する機能を有する。   The interpolation means 44c interpolates the main coil image data for sensitivity distribution estimation by estimating and extrapolating or interpolating the three-dimensional sensitivity map data in the masked no-signal area after the area reduction processing of the main coil image data. It has the function to do.

スムージング処理手段44dは、感度分布推定用の主コイル画像データに対してスムージング処理を施すことにより最終的な3次元感度マップデータを作成する機能を有する。   The smoothing processing unit 44d has a function of creating final three-dimensional sensitivity map data by performing smoothing processing on the main coil image data for sensitivity distribution estimation.

画像データ補正手段46は、感度マップデータベース45に保存された3次元感度マップデータから本スキャンにおける撮影条件、データ収集条件、画像再構成条件等の画像データ取得条件に応じた3次元感度マップデータを切り出して抽出する機能と、抽出した3次元感度マップデータを用いて本スキャンの実行により画像データデータベース42に保存された画像データの信号強度を補正する機能を有する。   The image data correction means 46 obtains 3D sensitivity map data according to image data acquisition conditions such as imaging conditions, data collection conditions, and image reconstruction conditions in the main scan from the 3D sensitivity map data stored in the sensitivity map database 45. It has a function of cutting out and extracting, and a function of correcting the signal intensity of the image data stored in the image data database 42 by executing the main scan using the extracted three-dimensional sensitivity map data.

画像表示手段47は、画像データデータベース42に保存された画像データを表示装置34に与えて表示させる機能を有する。   The image display means 47 has a function of giving the image data stored in the image data database 42 to the display device 34 for display.

以上のような構成の磁気共鳴イメージング装置20は、各構成要素により全体として、本スキャンの画像撮影における受信用コイルの感度補正用データを生成するための感度プレスキャンを画像撮影における受信用コイルを受信用コイルとして実行する手段および感度プレスキャンにおいて画像撮影における受信用コイルにより取得されたデータのみを元データとして感度補正用データを生成する手段として機能する。   The magnetic resonance imaging apparatus 20 configured as described above has a sensitivity pre-scan for generating sensitivity correction data for the reception coil in the main scan image capturing as a receiving coil in the image capturing. It functions as means for executing as a receiving coil and means for generating sensitivity correction data using only the data acquired by the receiving coil in image capturing in sensitivity pre-scan as original data.

図4は、図1に示す磁気共鳴イメージング装置20により被検体Pの断層画像を撮像する際の手順を示すフローチャートであり、図中Sに数字を付した符号はフローチャートの各ステップを示す。   FIG. 4 is a flowchart showing a procedure when a tomographic image of the subject P is picked up by the magnetic resonance imaging apparatus 20 shown in FIG. 1, and the reference numerals with numerals in the figure indicate the steps of the flowchart.

まず、ステップS10において、感度プレスキャンが実行される。そこで、感度プレスキャン条件設定手段37が、感度プレスキャンにおける撮影条件を設定して感度推定用シーケンスを感度プレスキャン実行手段36に与える。ここで、感度プレスキャンにおける撮影条件は、3次元感度マップデータを作成するために再構成されて得られる画像が十分に低コントラストとなるように設定される。   First, in step S10, sensitivity pre-scan is executed. Therefore, the sensitivity pre-scan condition setting unit 37 sets the imaging condition in the sensitivity pre-scan and gives a sensitivity estimation sequence to the sensitivity pre-scan execution unit 36. Here, the imaging conditions in the sensitivity pre-scan are set so that the image obtained by reconstructing to create the three-dimensional sensitivity map data has a sufficiently low contrast.

低コントラストとなる撮影条件としては、例えば、繰り返し時間(TR:repetition time)を長くしてエコー時間(TE:echo time)を短くすることによりT1(縦緩和時間)およびT2(横緩和時間)のいずれの影響も少ないプロトン密度強調画像を撮影する際における条件あるいはこの条件に近い撮影条件を設定することができる。   As the imaging conditions for low contrast, for example, T1 (longitudinal relaxation time) and T2 (lateral relaxation time) can be set by increasing the repetition time (TR) and shortening the echo time (TE). It is possible to set conditions for photographing a proton density weighted image with little influence or photographing conditions close to this condition.

感度プレスキャン実行のための感度推定用シーケンスとしては、例えば、高速フィールドエコー(FFE)系シーケンスでTEを1−5ms程度と短めに設定し、フリップ角を5〜10度程度まで小さくしたものを用いるとよい。さらに、TRを200ms程度にすれば、20枚以上のスライスにおける主コイル画像データを収集することが可能となり、3次元感度マップデータを作成するために必要な表面コイル24cの感度が反映されたボリューム全体の主コイル画像データを取得することができる。   As a sensitivity estimation sequence for executing sensitivity pre-scan, for example, a fast field echo (FFE) sequence in which TE is set to a short value of about 1 to 5 ms and a flip angle is reduced to about 5 to 10 degrees is used. Use it. Furthermore, if TR is set to about 200 ms, it is possible to collect main coil image data in 20 or more slices, and a volume reflecting the sensitivity of the surface coil 24c necessary for creating three-dimensional sensitivity map data. The entire main coil image data can be acquired.

一方、感度プレスキャンにおける撮影は2Dのマルチスライスでなく3D撮影としてもよい。3D撮像の感度推定用シーケンスとしては、例えばFFE系シーケンスでTEを1−5ms程度と短めに設定しフリップ角を5度以下程度まで小さくしたものを用いることができる。さらに、TRを10ms程度とすることで、2D撮像と同等の撮影時間で必要な主コイル画像データを取得することができる。   On the other hand, imaging in the sensitivity pre-scan may be 3D imaging instead of 2D multi-slice. As the sensitivity estimation sequence for 3D imaging, for example, an FFE sequence in which TE is set to a short value of about 1-5 ms and a flip angle is reduced to about 5 degrees or less can be used. Furthermore, by setting TR to about 10 ms, necessary main coil image data can be acquired in an imaging time equivalent to 2D imaging.

そして、感度プレスキャン実行手段36により感度推定用シーケンスがシーケンスコントローラ制御手段39に与えられて本スキャンにおける受信用コイル(主コイル)であるフェーズドアレイコイル24bのみを受信用コイルとして感度プレスキャンが実行される。つまり、画像データを取得するための本スキャンに先立って、フェーズドアレイコイル24bの感度マップデータを得るための感度プレスキャンが実行される。   Then, the sensitivity pre-scan execution means 36 gives the sequence for sensitivity estimation to the sequence controller control means 39, and the sensitivity pre-scan is executed using only the phased array coil 24b as the reception coil (main coil) in the main scan as the reception coil. Is done. That is, prior to the main scan for acquiring image data, a sensitivity pre-scan for obtaining sensitivity map data of the phased array coil 24b is executed.

すなわち、予め寝台35には被検体Pがセットされるとともに、静磁場電源26から静磁場用磁石21に電流が供給されて撮像領域に静磁場が形成される。また、シムコイル電源28からシムコイル22に電流が供給されて撮像領域に形成された静磁場が均一化される。   That is, the subject P is set on the bed 35 in advance, and a current is supplied from the static magnetic field power source 26 to the static magnetic field magnet 21 to form a static magnetic field in the imaging region. Further, a current is supplied from the shim coil power supply 28 to the shim coil 22, and the static magnetic field formed in the imaging region is made uniform.

次に、入力装置33からシーケンスコントローラ制御手段39に動作指令が与えられる。このため、シーケンスコントローラ制御手段39は感度推定用シーケンスをシーケンスコントローラ31に与える。シーケンスコントローラ31は、感度推定用シーケンスに従って傾斜磁場電源27、送信器29および受信器30を駆動させることにより被検体Pがセットされた撮像領域にX軸傾斜磁場Gx、Y軸傾斜磁場Gy,Z軸傾斜磁場Gzを形成させるとともに、高周波信号を発生させる。   Next, an operation command is given from the input device 33 to the sequence controller control means 39. Therefore, the sequence controller control means 39 gives a sequence for sensitivity estimation to the sequence controller 31. The sequence controller 31 drives the gradient magnetic field power source 27, the transmitter 29, and the receiver 30 in accordance with the sensitivity estimation sequence to thereby set an X-axis gradient magnetic field Gx and Y-axis gradient magnetic fields Gy, Z in the imaging region where the subject P is set. An axial gradient magnetic field Gz is formed and a high frequency signal is generated.

この際、傾斜磁場コイルにより形成されたX軸傾斜磁場Gx、Y軸傾斜磁場Gy,Z軸傾斜磁場Gzは主として、位相エンコード(PE)用傾斜磁場、読出し(RO)用傾斜磁場、スライスエンコード(SE)用傾斜磁場としてそれぞれ使用される。このため、被検体P内部における原子核のスピンの回転方向に規則性が現れ、SE用傾斜磁場によりZ軸方向に形成されたスライスにおける二次元的な位置情報であるX座標およびY座標は、PE用傾斜磁場およびRO用傾斜磁場によりそれぞれ被検体P内部における原子核のスピンの位相変化量および周波数変化量に変換される。   At this time, the X-axis gradient magnetic field Gx, the Y-axis gradient magnetic field Gy, and the Z-axis gradient magnetic field Gz formed by the gradient coil are mainly a phase encode (PE) gradient magnetic field, a read (RO) gradient magnetic field, and a slice encode ( Used as a gradient magnetic field for SE). For this reason, regularity appears in the spin rotation direction of the nuclei inside the subject P, and the X and Y coordinates, which are two-dimensional position information in the slice formed in the Z-axis direction by the SE gradient magnetic field, are PE The phase change amount and the frequency change amount of the spin of the nucleus inside the subject P are respectively converted by the gradient magnetic field for RO and the gradient magnetic field for RO.

そして、送信器29から感度推定用シーケンスに応じてRFコイル24のWBコイル24aに高周波信号が与えられ、WBコイル24aから被検体Pに高周波信号が送信される。さらに、被検体Pの内部において高周波信号の周波数に応じたスライスに含まれる原子核の核磁気共鳴により生じたNMR信号が、RFコイル24の主コイルであるフェーズドアレイコイル24bの各表面コイル24cにより多チャンネルで受信されてそれぞれの受信器30に与えられる。   A high frequency signal is given from the transmitter 29 to the WB coil 24a of the RF coil 24 in accordance with the sensitivity estimation sequence, and the high frequency signal is transmitted from the WB coil 24a to the subject P. Further, the NMR signal generated by nuclear magnetic resonance of the nuclei contained in the slice corresponding to the frequency of the high frequency signal inside the subject P is increased by each surface coil 24 c of the phased array coil 24 b which is the main coil of the RF coil 24. It is received on the channel and given to each receiver 30.

尚、WBコイル24aは高周波信号の送信用としてのみ用いられ、受信用としては用いられない。   The WB coil 24a is used only for transmitting a high-frequency signal and is not used for receiving.

各受信器30は、フェーズドアレイコイル24bの各表面コイル24cからNMR信号を受けて、前置増幅、中間周波変換、位相検波、低周波増幅、フィルタリング等の各種信号処理を実行する。さらに各受信器30は、NMR信号をA/D変換することにより、デジタルデータのNMR信号である生データを生成する。受信器30は、生成した生データをシーケンスコントローラ31に与える。   Each receiver 30 receives the NMR signal from each surface coil 24c of the phased array coil 24b, and executes various signal processing such as preamplification, intermediate frequency conversion, phase detection, low frequency amplification, and filtering. Further, each receiver 30 A / D converts the NMR signal to generate raw data which is an NMR signal of digital data. The receiver 30 gives the generated raw data to the sequence controller 31.

シーケンスコントローラ31は、受信器30から受けた生データをシーケンスコントローラ制御手段39に与え、シーケンスコントローラ制御手段39は生データデータベース40に形成されたK空間に生データを配置する。さらに画像再構成手段41は、生データデータベース40のK空間に配置された生データに対してフーリエ変換(FT)を実行することにより被検体Pの3次元の画像データであるボリュームデータを主コイル画像データとして再構成させて、フェーズドアレイコイル24bの3次元感度マップデータを得るための感度推定用データとして主コイル画像データベース43に書き込む。   The sequence controller 31 gives the raw data received from the receiver 30 to the sequence controller control means 39, and the sequence controller control means 39 arranges the raw data in the K space formed in the raw data database 40. Further, the image reconstructing means 41 performs the Fourier transform (FT) on the raw data arranged in the K space of the raw data database 40, thereby converting the volume data, which is the three-dimensional image data of the subject P, into the main coil. Reconstructed as image data and written in the main coil image database 43 as sensitivity estimation data for obtaining three-dimensional sensitivity map data of the phased array coil 24b.

この際、感度プレスキャンにより収集された生データの再構成処理方法は、本スキャンにおける再構成処理方法と同様な方法とされる。本スキャンにおいてフェーズドアレイコイル24bを用いた再構成処理方法としては、各表面コイル24cにより得られた画像データの2乗和の平方根をとるSum of Square処理(SoS処理)や、各表面コイル24cにより得られた画像データの信号強度絶対値の和をとる再構成処理方法が挙げられる。   At this time, the reconstruction processing method of the raw data collected by the sensitivity pre-scan is the same method as the reconstruction processing method in the main scan. As a reconstruction processing method using the phased array coil 24b in this scan, Sum of Square processing (SoS processing) that takes the square root of the square sum of the image data obtained by each surface coil 24c, or each surface coil 24c is used. There is a reconstruction processing method that takes the sum of the absolute values of the signal intensities of the obtained image data.

次に、ステップS11において、感度分布推定手段44は、主コイル画像データベース43に保存されたボリュームデータである主コイル画像データを感度推定用データとして用いることにより、感度分布を推定する。   Next, in step S11, the sensitivity distribution estimation means 44 estimates the sensitivity distribution by using the main coil image data, which is volume data stored in the main coil image database 43, as sensitivity estimation data.

図5は、図4に示すフローチャートにおいて、フェーズドアレイコイル24bの感度分布を推定する際の詳細手順の一例を示すフローチャートであり、図中Sに数字を付した符号はフローチャートの各ステップを示す。   FIG. 5 is a flowchart showing an example of a detailed procedure for estimating the sensitivity distribution of the phased array coil 24b in the flowchart shown in FIG. 4, and the reference numerals with numerals in the figure indicate each step of the flowchart.

まずステップS20において、主コイル画像データベース43から主コイル画像データが感度分布推定手段44に読み込まれる。   First, in step S 20, main coil image data is read from the main coil image database 43 into the sensitivity distribution estimation means 44.

図6は、低コントラストとなる撮影条件で得られた主コイル画像データの信号強度分布と一般的なコントラストとなる撮影条件で得られた主コイル画像データの信号強度分布とを比較した図である。   FIG. 6 is a diagram comparing the signal intensity distribution of main coil image data obtained under imaging conditions with low contrast and the signal intensity distribution of main coil image data obtained under imaging conditions with general contrast. .

図6(a)(b)において、縦軸は主コイル画像データの信号値を示し、横軸は、図3における関心領域(ROI: region of interest)を含む断面L方向の位置を示す。また、図6(a)は低コントラストとなる撮影条件で得られた主コイル画像データの信号強度分布を示し、図6(b)は一般的なコントラストとなる撮影条件で得られた主コイル画像データの信号強度分布を示す。   6A and 6B, the vertical axis indicates the signal value of the main coil image data, and the horizontal axis indicates the position in the cross-sectional L direction including the region of interest (ROI) in FIG. FIG. 6A shows the signal intensity distribution of the main coil image data obtained under the imaging conditions with low contrast, and FIG. 6B shows the main coil image obtained with the imaging conditions with general contrast. The signal intensity distribution of data is shown.

図6(b)のように、一般的なコントラストとなる撮影条件で得られた主コイル画像データでは、コントラストの違いによる影響が十分に小さくなく、そのままフェーズドアレイコイル24bの感度推定用データとして用いることが困難である。   As shown in FIG. 6B, in the main coil image data obtained under the imaging conditions with general contrast, the influence due to the difference in contrast is not sufficiently small, and is used as it is as data for estimating the sensitivity of the phased array coil 24b. Is difficult.

一方、図6(a)のように、低コントラストとなる撮影条件で得られた主コイル画像データでは、コントラストの違いによる影響が十分に小さく、そのままフェーズドアレイコイル24bの感度推定用データとして用いたとしても誤差を小さくすることができる。   On the other hand, as shown in FIG. 6 (a), the main coil image data obtained under the imaging conditions with low contrast has a sufficiently small influence due to the difference in contrast, and is used as it is as data for estimating the sensitivity of the phased array coil 24b. However, the error can be reduced.

尚、ここでは、主コイル画像データをROIを含む直線L上における1次元データとして示したが、実際には2次元あるいは3次元の撮影を実施して2次元または3次元の主コイル画像データが感度推定用データとして用いられて3次元感度マップデータを作成のための各種処理の対象とされる。   Here, the main coil image data is shown as one-dimensional data on the straight line L including the ROI. However, in practice, two-dimensional or three-dimensional imaging is performed to obtain two-dimensional or three-dimensional main coil image data. It is used as sensitivity estimation data and is subject to various processes for creating three-dimensional sensitivity map data.

そこで、低コントラストとなる撮影条件で得られた主コイル画像データが感度推定用データとして用いられ、3次元感度マップデータを作成のための各種処理が実施される。   Therefore, the main coil image data obtained under the imaging conditions with low contrast is used as sensitivity estimation data, and various processes for creating three-dimensional sensitivity map data are performed.

図7は、磁気共鳴イメージング装置20により3次元感度マップデータ作成の際に生成されるデータを従来の磁気共鳴イメージング装置1により3次元感度マップデータ作成の際に生成されるデータと比較して説明する図である。   FIG. 7 illustrates the comparison between the data generated when the magnetic resonance imaging apparatus 20 generates the three-dimensional sensitivity map data and the data generated when the conventional magnetic resonance imaging apparatus 1 generates the three-dimensional sensitivity map data. It is a figure to do.

図7(a)は、従来の磁気共鳴イメージング装置1により3次元感度マップデータ作成の際に生成されるデータを示す図である。従来の磁気共鳴イメージング装置1では、フェーズドアレイコイル24bとWBコイル24aの双方を受信用コイルとして感度プレスキャンが実行されるため、(a−1)に示すフェーズドアレイコイル24bで得られた主コイル画像データと(a−2)に示すWBコイル24aで得られたWBコイル画像データが取得されて双方のデータが感度推定用データとして用いられる。そして、主コイル画像データおよびWBコイル画像データの双方に対して予め設定された閾値ε、ε’との比較により閾値処理が施されて無信号領域の部分が感度推定用データから除外される。   FIG. 7A is a diagram showing data generated when three-dimensional sensitivity map data is created by the conventional magnetic resonance imaging apparatus 1. In the conventional magnetic resonance imaging apparatus 1, since the sensitivity pre-scan is executed using both the phased array coil 24b and the WB coil 24a as receiving coils, the main coil obtained by the phased array coil 24b shown in (a-1). Image data and WB coil image data obtained by the WB coil 24a shown in (a-2) are acquired, and both data are used as sensitivity estimation data. Then, both the main coil image data and the WB coil image data are subjected to threshold processing by comparison with thresholds ε and ε ′ set in advance, and the non-signal region portion is excluded from the sensitivity estimation data.

さらに、閾値処理後の感度推定用データ領域D1において、主コイル画像データをWBコイル画像データで除算することにより(a−3)に示す無次元化された3次元感度マップデータが作成される。そして、領域全体に亘って外挿や内挿等の補間処理により3次元感度マップデータが推定され、(a−4)に示す3次元感度マップデータが作成される。   Further, in the sensitivity estimation data area D1 after the threshold processing, the main coil image data is divided by the WB coil image data, thereby generating non-dimensional three-dimensional sensitivity map data shown in (a-3). Then, the three-dimensional sensitivity map data is estimated by interpolation processing such as extrapolation and interpolation over the entire region, and the three-dimensional sensitivity map data shown in (a-4) is created.

一方、図1に示す磁気共鳴イメージング装置20では、フェーズドアレイコイル24bのみを受信用コイルとして感度プレスキャンが実行される。   On the other hand, in the magnetic resonance imaging apparatus 20 shown in FIG. 1, sensitivity pre-scanning is executed using only the phased array coil 24b as a receiving coil.

図7(b)は、図1に示す磁気共鳴イメージング装置20により3次元感度マップデータ作成の際の問題点を説明する図であり、(c)は、(b)に示す問題点を回避した手順で磁気共鳴イメージング装置20により3次元感度マップデータ作成の際に生成されるデータを示す図である。   FIG. 7 (b) is a diagram for explaining the problems in creating the three-dimensional sensitivity map data by the magnetic resonance imaging apparatus 20 shown in FIG. 1, and (c) avoids the problems shown in (b). It is a figure which shows the data produced | generated in the case of 3D sensitivity map data creation by the magnetic resonance imaging apparatus 20 in a procedure.

すなわち、図5のステップS21において、閾値処理手段44aにより主コイル画像データに対して閾値処理が施される。つまり、図7(b−1)(c−1)に示すように主コイル画像データの信号強度が予め設定された閾値ε以下となる部分のデータをマスクして被検体Pの領域外や肺野からの無信号領域の部分が感度推定用データから除外される。   That is, in step S21 in FIG. 5, threshold processing is performed on the main coil image data by the threshold processing means 44a. That is, as shown in FIGS. 7 (b-1) and (c-1), the data of the portion where the signal intensity of the main coil image data is less than or equal to the preset threshold value ε is masked to mask the area outside the subject P or the lungs. The portion of the no-signal area from the field is excluded from the sensitivity estimation data.

そして、プロトン密度強調像等の低コントラストの主コイル画像データは、閾値処理後の感度推定用データ領域D1においてWBコイル画像データで除算することなくそのまま感度推定用データとして用いることができるが、閾値処理のみでは、(b−2)に示すように被検体Pの領域外や肺野からの無信号領域近傍の信号強度の低い部分の影響がキャンセルされずに、感度推定用データの値も小さくなりより正確な3次元感度マップデータを作成することが困難となる。   The low-contrast main coil image data such as the proton density enhanced image can be used as sensitivity estimation data as it is without being divided by the WB coil image data in the sensitivity estimation data area D1 after threshold processing. Only the processing does not cancel the influence of the low signal intensity portion outside the region of the subject P or in the vicinity of the non-signal region from the lung field as shown in (b-2), and the value of the sensitivity estimation data is also small. Therefore, it becomes difficult to create more accurate three-dimensional sensitivity map data.

そこで、ステップS22において、感度推定用データとして用いる領域の縮小処理が領域縮小手段44bにより実施される。すなわち、図7(c−2)に示すように感度推定用データ領域D1のマスク領域との境界部近傍では、一般に信号強度が他の部分に比べて小さくなる現象が起こるため、感度推定用データ領域D1の縮小処理により、信号強度が小さくなるエッジ部分の領域が除外される。   Therefore, in step S22, the area reduction means 44b performs the area reduction process used as the sensitivity estimation data. That is, as shown in FIG. 7 (c-2), the sensitivity estimation data area D1 generally has a phenomenon in which the signal intensity becomes smaller than the other parts in the vicinity of the boundary with the mask area. Due to the reduction processing of the region D1, the region of the edge portion where the signal intensity is reduced is excluded.

そして、ステップS23において、図7(c−3)に示すように領域縮小処理後の新たな感度推定用データ領域D2における主コイル画像データの信号強度が3次元感度マップデータとみなされる。さらに、領域縮小処理後のマスクされた無信号領域における3次元感度マップデータが補間手段44cにより外挿あるいは内挿等の補間処理により推定されて、図7(c−4)に示すような領域全体に亘る3次元感度マップデータが作成される。   In step S23, as shown in FIG. 7C-3, the signal intensity of the main coil image data in the new sensitivity estimation data region D2 after the region reduction processing is regarded as three-dimensional sensitivity map data. Further, the three-dimensional sensitivity map data in the masked no-signal area after the area reduction processing is estimated by interpolation processing such as extrapolation or interpolation by the interpolation means 44c, and the area as shown in FIG. The entire 3D sensitivity map data is created.

次にステップS24において、補間後の領域全体に亘る3次元感度マップデータに対して直交関数展開等のフィッティングを行うことによりスムージング処理を施す。この結果、より連続性のある最終的な3次元感度マップデータが作成される。   Next, in step S24, smoothing processing is performed by performing fitting such as orthogonal function expansion on the three-dimensional sensitivity map data over the entire region after interpolation. As a result, final three-dimensional sensitivity map data having more continuity is created.

そして、図4のステップS12において、フェーズドアレイコイル24bの3次元感度マップデータが感度マップデータベース45に保存される。   4, the three-dimensional sensitivity map data of the phased array coil 24b is stored in the sensitivity map database 45.

次に、ステップS13において、本スキャン実行手段38により画像取得用シーケンスがシーケンスコントローラ制御手段39に与えられて、フェーズドアレイコイル24bを受信用コイルとして本スキャンが実行される。そして、生データが収集されて画像再構成手段41の画像再構成処理により画像データが得られる。   Next, in step S13, the main scan execution means 38 gives an image acquisition sequence to the sequence controller control means 39, and the main scan is executed using the phased array coil 24b as a reception coil. Then, raw data is collected and image data is obtained by image reconstruction processing of the image reconstruction means 41.

次に、ステップS14において、本スキャンにおける撮影断面方向、空間分解能等の撮影条件、データ収集条件、画像再構成条件等の諸条件に応じて、画像データ補正手段46が感度マップデータベース45から対応する3次元感度マップデータを切り出す。   Next, in step S14, the image data correction means 46 responds from the sensitivity map database 45 in accordance with various conditions such as the imaging section direction in the main scan, imaging conditions such as spatial resolution, data collection conditions, and image reconstruction conditions. Cut out 3D sensitivity map data.

そして、ステップS15において、画像データ補正手段46が、切り出された3次元感度マップデータを用いて画像データを補正する。すなわち、3次元感度マップデータの逆数を画像データの各信号強度に乗じる補正処理が実行される。この際、3次元感度マップデータを非ゼロにする処理または3次元感度マップデータがゼロの場合における場合分け処理等の画像データを補正に対する一般的なエラー処理が適宜行われる。   In step S15, the image data correction unit 46 corrects the image data using the cut-out three-dimensional sensitivity map data. That is, a correction process for multiplying each signal intensity of the image data by the reciprocal of the three-dimensional sensitivity map data is executed. At this time, general error processing for correcting image data such as processing for setting the three-dimensional sensitivity map data to non-zero or case-by-case processing when the three-dimensional sensitivity map data is zero is appropriately performed.

この結果、フェーズドアレイコイル24bの感度のばらつきによる信号強度の不均一性の影響が抑制され、画質が改善された画像データを得ることができる。   As a result, it is possible to obtain image data in which the influence of the nonuniformity of the signal intensity due to the sensitivity variation of the phased array coil 24b is suppressed and the image quality is improved.

以上のような、磁気共鳴イメージング装置20によれば、複数の表面コイルで構成されるフェーズドアレイコイル24bを用いて画像を撮像する場合のように、受信用コイルの感度にばらつきがあっても、WBコイル24aを感度プレスキャンにおける受信用コイルとして使用しないため、より短時間で画像種等の撮影条件に依存することなく画像データの信号強度ムラを補正することができる。そして、十分な精度で撮影視野全体に亘って診断能の高い画像を従来よりも容易に得ることができる。   According to the magnetic resonance imaging apparatus 20 as described above, even when the sensitivity of the receiving coil varies as in the case of capturing an image using the phased array coil 24b formed of a plurality of surface coils, Since the WB coil 24a is not used as a receiving coil in the sensitivity pre-scan, it is possible to correct the signal intensity unevenness of the image data in a shorter time without depending on the imaging conditions such as the image type. In addition, it is possible to easily obtain an image with high diagnostic ability over the entire field of view with sufficient accuracy.

また、例えば前述のTR200msの撮影条件で、48×48マトリクスに対する撮影では、従来、感度プレスキャンにおいてWBコイル24aとフェーズドアレイコイル24bの両者のデータを取得するために19.2秒の撮影時間が必要であったものが、磁気共鳴イメージング装置20によれば、半分の9.6秒の息止め撮影で3次元感度マップデータを作成するために必要な全ての主コイル画像データを取得できるため、撮影時間の半減により患者の負担を低減させることができる。   Further, for example, under the above-described TR200 ms imaging condition, in the case of imaging with a 48 × 48 matrix, conventionally, an imaging time of 19.2 seconds is required to acquire data of both the WB coil 24a and the phased array coil 24b in the sensitivity prescan. What is necessary is that the magnetic resonance imaging apparatus 20 can acquire all the main coil image data necessary for creating the three-dimensional sensitivity map data in half 9.6 seconds of breath-hold imaging, The burden on the patient can be reduced by halving the imaging time.

さらに、本法ではWBコイル24aによる撮影が不要であるため、WBコイル24aとフェーズドアレイコイル24bとのデカップリングが不十分であっても実行でき、またWBコイル24aとフェーズドアレイコイル24b間のデータの位置ズレ等のエラーの発生を防止することもできる。   Further, since this method does not require photographing with the WB coil 24a, it can be executed even if the decoupling between the WB coil 24a and the phased array coil 24b is insufficient, and data between the WB coil 24a and the phased array coil 24b. It is also possible to prevent the occurrence of errors such as misalignment.

図8は本発明に係る磁気共鳴イメージング装置の第2の実施形態を示す機能ブロック図である。   FIG. 8 is a functional block diagram showing a second embodiment of the magnetic resonance imaging apparatus according to the present invention.

図8に示された、磁気共鳴イメージング装置20Aでは、コンピュータ32をシミング用撮影条件設定手段50としても機能させた点が図1に示す磁気共鳴イメージング装置20と相違する。他の構成および作用については図1に示す磁気共鳴イメージング装置20と実質的に異ならないため同一の構成については同符号を付して説明を省略する。   The magnetic resonance imaging apparatus 20A shown in FIG. 8 is different from the magnetic resonance imaging apparatus 20 shown in FIG. 1 in that the computer 32 also functions as shimming imaging condition setting means 50. Since other configurations and operations are not substantially different from those of the magnetic resonance imaging apparatus 20 shown in FIG. 1, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

磁気共鳴イメージング装置20Aのコンピュータ32は、シミング用撮影条件設定手段50としても機能する。シミング用撮影条件設定手段50は、静磁場の空間的な不均一を補正するために実施されるシミングの際の撮影条件を設定して感度プレスキャン実行手段36に与える機能を有する。このため、感度プレスキャン実行手段36は、感度プレスキャンとシミングを同時に実施する撮影条件によるシーケンスを生成してシーケンスコントローラ制御手段39に与えるように構成される。   The computer 32 of the magnetic resonance imaging apparatus 20A also functions as shimming imaging condition setting means 50. The shimming imaging condition setting means 50 has a function of setting imaging conditions for shimming performed to correct spatial nonuniformity of the static magnetic field and supplying the imaging conditions to the sensitivity prescan execution means 36. For this reason, the sensitivity pre-scan execution unit 36 is configured to generate a sequence based on imaging conditions for simultaneously performing the sensitivity pre-scan and shimming and give the sequence to the sequence controller control unit 39.

磁気共鳴イメージング装置20Aでは、感度プレスキャンの実行とともにシミングが実施される場合がある。この際の撮像シーケンスとしては、例えば、FFEでTEを4.5ms/9.0msの2エコーとし、フリップ角を5〜10度程度とすることができる。そして、2エコー間の信号位相差から磁場分布を求めてシミングを行い、4.6msのデータを感度データ推定用に用いることができる。   In the magnetic resonance imaging apparatus 20A, shimming may be performed simultaneously with the execution of the sensitivity prescan. As an imaging sequence at this time, for example, TE can be set to 2 echoes of 4.5 ms / 9.0 ms by FFE, and the flip angle can be set to about 5 to 10 degrees. Then, the magnetic field distribution is obtained from the signal phase difference between the two echoes, shimming is performed, and data of 4.6 ms can be used for sensitivity data estimation.

このため、磁気共鳴イメージング装置20Aによれば、磁気共鳴イメージング装置20の効果に加え、より効率的な撮影を実施することができる。   For this reason, according to the magnetic resonance imaging apparatus 20A, in addition to the effects of the magnetic resonance imaging apparatus 20, more efficient imaging can be performed.

尚、磁気共鳴イメージング装置20、20Aにおいて、フェーズドアレイコイル24bのみならず頭部用コイル、各種アレイコイル、表面コイル等の目的別の各種コイルを本スキャンにおける受信用コイル、すなわちRFコイル24の主コイルとすることができる。また、RFコイル24ないし主コイルは、単一のコイルで構成してもよい。   In the magnetic resonance imaging apparatuses 20 and 20A, not only the phased array coil 24b but also various coils for various purposes such as a head coil, various array coils, and a surface coil are used as receiving coils in the main scan, that is, the main coil of the RF coil 24. It can be a coil. Further, the RF coil 24 or the main coil may be constituted by a single coil.

このため、WBコイル24aそのものを用いてWBコイル24aの感度マップデータを作成することもできる。WBコイル24aの感度ムラはフェーズドアレイコイル24bよりも小さいが、今後、装置のコンパクト化が行なわれた場合にWBコイル24aでも感度ムラが無視できなくなる可能性が高い。そこで、WBコイル24aのみを感度プレスキャンにおける受信用コイルとして用い、WBコイル24aの感度マップデータを作成すれば、装置のコンパクト化を容易とすることができる。   For this reason, the sensitivity map data of the WB coil 24a can be created using the WB coil 24a itself. Although the sensitivity unevenness of the WB coil 24a is smaller than that of the phased array coil 24b, there is a high possibility that the sensitivity unevenness cannot be ignored even in the WB coil 24a when the apparatus is downsized in the future. Therefore, if only the WB coil 24a is used as a receiving coil in the sensitivity pre-scan and the sensitivity map data of the WB coil 24a is created, the apparatus can be easily downsized.

一方、感度マップデータを本スキャンにおける受信用コイルで得られた画像データのみを元データとして生成する構成であれば、感度プレスキャンにおいて、本スキャンにおける受信用コイル以外のコイルを受信用コイルとして用いてもよい。   On the other hand, if the sensitivity map data is generated only from the image data obtained by the receiving coil in the main scan as the original data, a coil other than the receiving coil in the main scan is used as the receiving coil in the sensitivity prescan. May be.

本発明に係る磁気共鳴イメージング装置の第1の実施形態を示す機能ブロック図。1 is a functional block diagram showing a first embodiment of a magnetic resonance imaging apparatus according to the present invention. 図1に示すRFコイルおよび受信器の一例を示す詳細構成図。The detailed block diagram which shows an example of the RF coil and receiver which are shown in FIG. 図2に示すWBコイルとフェーズドアレイコイルの配置例を示す断面模式図。The cross-sectional schematic diagram which shows the example of arrangement | positioning of the WB coil and phased array coil which are shown in FIG. 図1に示す磁気共鳴イメージング装置により被検体の断層画像を撮像する際の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure at the time of imaging the tomographic image of a subject with the magnetic resonance imaging apparatus shown in FIG. 図4に示すフローチャートにおいて、フェーズドアレイコイルの感度分布を推定する際の詳細手順の一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the detailed procedure at the time of estimating the sensitivity distribution of a phased array coil in the flowchart shown in FIG. 低コントラストとなる撮影条件で得られた主コイル画像データの信号強度分布と一般的なコントラストとなる撮影条件で得られた主コイル画像データの信号強度分布とを比較した図。The figure which compared the signal intensity distribution of the main coil image data obtained on the imaging conditions used as low contrast with the signal intensity distribution of the main coil image data obtained on the imaging conditions used as general contrast. 磁気共鳴イメージング装置により3次元感度マップデータ作成の際に生成されるデータを従来の磁気共鳴イメージング装置により3次元感度マップデータ作成の際に生成されるデータと比較して説明する図。The figure explaining comparing the data produced | generated at the time of 3D sensitivity map data creation with a magnetic resonance imaging apparatus with the data produced at the time of 3D sensitivity map data creation with the conventional magnetic resonance imaging apparatus. 本発明に係る磁気共鳴イメージング装置の第2の実施形態を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows 2nd Embodiment of the magnetic resonance imaging apparatus which concerns on this invention. 従来の磁気共鳴イメージング装置の機能ブロック図。The functional block diagram of the conventional magnetic resonance imaging apparatus. 図9に示す磁気共鳴イメージング装置による画像データの信号強度ムラの補正手順を示すフローチャート。10 is a flowchart showing a procedure for correcting signal intensity unevenness of image data by the magnetic resonance imaging apparatus shown in FIG. 9. 図9に示す磁気共鳴イメージング装置による感度分布の推定手順を示す説明図。Explanatory drawing which shows the estimation procedure of the sensitivity distribution by the magnetic resonance imaging apparatus shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

20 磁気共鳴イメージング装置
21 静磁場用磁石
22 シムコイル
23 傾斜磁場コイルユニット
23x X軸傾斜磁場コイル
23y Y軸傾斜磁場コイル
23z Z軸傾斜磁場コイル
24 RFコイル
24a WBコイル
24b フェーズドアレイコイル
24c 表面コイル
25 制御系
26 静磁場電源
27 傾斜磁場電源
27x X軸傾斜磁場電源
27y Y軸傾斜磁場電源
27z Z軸傾斜磁場電源
28 シムコイル電源
29 送信器
30 受信器
31 シーケンスコントローラ
32 コンピュータ
33 入力装置
34 表示装置
35 寝台
36 感度プレスキャン実行手段
37 感度プレスキャン条件設定手段
38 本スキャン実行手段
39 シーケンスコントローラ制御手段
40 生データデータベース
41 画像再構成手段
42 画像データデータベース
43 主コイル画像データベース
44 感度分布推定手段
44a 閾値処理手段
44b 領域縮小手段
44c 補間手段
44d スムージング処理手段
45 感度マップデータベース
46 画像データ補正手段
47 画像表示手段
50 シミング用撮影条件設定手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 Magnetic resonance imaging apparatus 21 Magnet for static magnetic field 22 Shim coil 23 Gradient magnetic field coil unit 23x X-axis gradient magnetic field coil 23y Y-axis gradient magnetic field coil 23z Z-axis gradient magnetic field coil 24 RF coil 24a WB coil 24b Phased array coil 24c Surface coil 25 Control System 26 Static magnetic field power supply 27 Gradient magnetic field power supply 27x X-axis gradient magnetic field power supply 27y Y-axis gradient magnetic field power supply 27z Z-axis gradient magnetic field power supply 28 Shim coil power supply 29 Transmitter 30 Receiver 31 Sequence controller 32 Computer 33 Input device 34 Display device 35 Bed 36 Sensitivity prescan execution means 37 Sensitivity prescan condition setting means 38 Main scan execution means 39 Sequence controller control means 40 Raw data database 41 Image reconstruction means 42 Image data database 43 Main coil Image database 44 the sensitivity distribution estimating unit 44a thresholding means 44b region reduction means 44c interpolation means 44d smoothing means 45 sensitivity map database 46 the image data correction unit 47 the image displaying unit 50 shimming for photographing condition setting means

Claims (4)

少なくともフェーズドアレイコイルを受信用コイルとして含むシーケンスによって画像データを生成する本スキャンに先だって、前記フェーズドアレイコイルを受信用コイルとして用いることにより、前記本スキャンにおける受信用コイルの感度補正用データを生成するための感度プレスキャンを実行する手段と、
前記感度プレスキャンにおいて前記フェーズドアレイコイルにより取得されたデータのみを元データとして前記感度補正用データを生成する手段と、
前記本スキャンの実行により前記画像データを生成する手段と、
前記本スキャンにより得られた前記画像データを前記感度補正用データに基づいて補正する手段とを有し、
前記感度プレスキャンの撮影条件として、プロトン密度強調画像を撮影する際の撮影条件を設定することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
Prior to the main scan in which image data is generated by a sequence including at least the phased array coil as a reception coil, the sensitivity correction data of the reception coil in the main scan is generated by using the phased array coil as a reception coil. Means for performing a sensitivity pre-scan for
Means for generating the sensitivity correction data using only the data acquired by the phased array coil in the sensitivity pre-scan as original data;
Means for generating the image data by executing the main scan;
Means for correcting the image data obtained by the main scan based on the sensitivity correction data ;
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein imaging conditions for capturing a proton density weighted image are set as imaging conditions for the sensitivity prescan .
前記感度補正用データの元データに対して閾値処理を施して抽出したデータの領域縮小処理後のデータを用いて、前記感度補正用データを生成することを特徴とする請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置。 2. The magnetic resonance data according to claim 1 , wherein the sensitivity correction data is generated using data after area reduction processing of data extracted by performing threshold processing on the original data of the sensitivity correction data. Imaging device. 前記感度プレスキャンの撮影条件として、エコー時間を1ms〜5msの範囲で設定すると共にフリップ角を5度〜10度の範囲で設定することを特徴とする請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置。 2. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein, as the imaging conditions for the sensitivity pre-scan, an echo time is set in a range of 1 ms to 5 ms and a flip angle is set in a range of 5 degrees to 10 degrees . 前記感度プレスキャンで得られた複数のエコー信号の信号位相差から磁場分布を求め、求めた磁場分布からシミングを行うことを特徴とする請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置。 The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1 , wherein a magnetic field distribution is obtained from a signal phase difference of a plurality of echo signals obtained by the sensitivity prescan , and shimming is performed from the obtained magnetic field distribution .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4785566B2 (en) * 2006-03-08 2011-10-05 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー Magnetic resonance imaging apparatus and magnetic resonance imaging method
JP5443695B2 (en) * 2008-03-05 2014-03-19 株式会社東芝 Magnetic resonance imaging system
JP5675057B2 (en) 2008-07-01 2015-02-25 株式会社東芝 Magnetic resonance imaging apparatus and reception path switching method
CN102612657B (en) * 2009-09-17 2015-11-25 皇家飞利浦电子股份有限公司 For the image intensity correction of magnetic resonance imaging
JP5618683B2 (en) * 2010-08-03 2014-11-05 株式会社日立メディコ Magnetic resonance imaging apparatus and brightness non-uniformity correction method
JP5931406B2 (en) 2011-11-09 2016-06-08 株式会社東芝 Magnetic resonance imaging system
JP6042069B2 (en) 2012-01-25 2016-12-14 東芝メディカルシステムズ株式会社 Magnetic resonance imaging system
JP6407664B2 (en) * 2014-10-31 2018-10-17 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 Magnetic resonance imaging system

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002056767A1 (en) * 2001-01-19 2002-07-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Parallel mr imaging using high-precision coil senstivity map

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62246356A (en) * 1986-04-18 1987-10-27 株式会社日立製作所 Examination apparatus using nuclear magnetic resonance
JP2904450B2 (en) * 1991-07-15 1999-06-14 株式会社東芝 Image processing device for MRI
JPH0731606A (en) * 1993-07-22 1995-02-03 Shimadzu Corp Magnetic resonance tomographic camera
JP3393698B2 (en) * 1994-02-16 2003-04-07 株式会社日立メディコ Image correction method and image processing apparatus

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002056767A1 (en) * 2001-01-19 2002-07-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Parallel mr imaging using high-precision coil senstivity map

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