JP4745650B2 - Magnetic resonance imaging system - Google Patents

Magnetic resonance imaging system Download PDF

Info

Publication number
JP4745650B2
JP4745650B2 JP2004342604A JP2004342604A JP4745650B2 JP 4745650 B2 JP4745650 B2 JP 4745650B2 JP 2004342604 A JP2004342604 A JP 2004342604A JP 2004342604 A JP2004342604 A JP 2004342604A JP 4745650 B2 JP4745650 B2 JP 4745650B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
magnetic field
body movement
subject
body motion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004342604A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2006149559A (en
JP2006149559A5 (en
Inventor
泰声 天野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Original Assignee
Hitachi Medical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Medical Corp filed Critical Hitachi Medical Corp
Priority to JP2004342604A priority Critical patent/JP4745650B2/en
Publication of JP2006149559A publication Critical patent/JP2006149559A/en
Publication of JP2006149559A5 publication Critical patent/JP2006149559A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4745650B2 publication Critical patent/JP4745650B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Description

本発明は、磁気共鳴イメージング装置(以下、MRI装置という)に関し、特に、被検体の体動を利用して複数の断面画像を取得する技術に関する。   The present invention relates to a magnetic resonance imaging apparatus (hereinafter referred to as an MRI apparatus), and more particularly to a technique for acquiring a plurality of cross-sectional images using body motion of a subject.

MRI装置を用いた典型的な撮像方法では、被検体の検査部位を含む所定の断面を選択的に励起し、そこから発生するNMR信号(エコー信号)を繰り返し計測し、励起された断面の画像を再構成する。選択的に励起される断面の位置は、エコー信号を計測する際に被検体に印加される高周波磁場と傾斜磁場によって決まる。しかし1枚の画像用のデータを取得する間に被検体が動くと、本来励起すべき断面と現実に励起される断面がずれることになり、再構成された画像に体動アーチファクトと呼ばれる偽像が生じる。体動による位置ずれが励起された断面内で生じている場合には、後処理によって補正することが可能であるが、断面と交差する方向の体動については後処理による補正はできない。   In a typical imaging method using an MRI apparatus, a predetermined cross section including an examination site of a subject is selectively excited, NMR signals (echo signals) generated therefrom are repeatedly measured, and an image of the excited cross section is obtained. Reconfigure. The position of the cross-section selectively excited is determined by the high-frequency magnetic field and gradient magnetic field applied to the subject when measuring the echo signal. However, if the subject moves during the acquisition of data for one image, the cross section that should be excited and the cross section that is actually excited deviate, and the reconstructed image is a false image called a body motion artifact. Occurs. If a positional shift due to body movement occurs in the excited cross section, it can be corrected by post-processing, but body movement in a direction intersecting the cross-section cannot be corrected by post-processing.

従来、この体動の問題を解決する手法がいくつか提案されている。その一つの方法は、例えば、通常呼吸下での心臓撮像において、リアルタイムに横隔膜の位置をモニターし、それが予め指定した範囲にあるときに得られたエコー信号のみを使用して画像再構成を行う(特許文献1)。別の手法は、横隔膜の位置の変化に合わせて、被検体の励起断面をリアルタイムで補正し、常に同一の断面からエコー信号を計測する(特許文献2)。これら技術に用いる横隔膜の位置検出の手法として、本来の撮像シーケンスとは別に、横隔膜から位相エンコードを与えないエコー信号を計測するシーケンス(ナビゲーションシーケンス)を行い、得られたエコー信号(ナビゲーションエコー)の投影から横隔膜の位置を検出する方法が提案されている。   Conventionally, several methods for solving this problem of body movement have been proposed. One method is to monitor the position of the diaphragm in real time, for example, in cardiac imaging under normal breathing, and perform image reconstruction using only the echo signal obtained when it is within a pre-specified range. (Patent Document 1). In another method, the excitation cross section of the subject is corrected in real time in accordance with the change in the position of the diaphragm, and the echo signal is always measured from the same cross section (Patent Document 2). As a technique for detecting the position of the diaphragm used in these technologies, a sequence (navigation sequence) for measuring an echo signal that does not give phase encoding from the diaphragm is performed separately from the original imaging sequence, and the obtained echo signal (navigation echo) A method for detecting the position of the diaphragm from the projection has been proposed.

上述した体動アーチファクトを除去する手法のうち、最初の方法では、横隔膜の位置が指定した範囲で計測されたエコー信号のみを使用するので、1枚の画像を得るためのデータを取得するのに長時間を要するという問題がある。また2つ目の方法では、装置座標から見たとき、励起される断面が変動し、励起周波数がそのときの断面位置により変化してしまい、安定したエコー信号を得ることが難しいという問題がある。   Among the methods for removing the body motion artifacts described above, the first method uses only echo signals measured within a specified range of the diaphragm position, so that data for obtaining one image is obtained. There is a problem that it takes a long time. In addition, the second method has a problem that when viewed from the apparatus coordinates, the excited cross section varies, and the excitation frequency changes depending on the position of the cross section at that time, making it difficult to obtain a stable echo signal. .

一方、被検体の複数の断面を撮像する手法としてマルチスライス撮像法がある。この方法では、1つのスライスを励起しエコー信号を計測した後、その繰り返しのための待ち時間を利用して別のスライスを励起しエコー信号を計測する。複数のスライスに対し順に励起とエコー信号の計測を繰り返すことにより、励起の繰り返しによる信号の低減を招くことなく複数の断面の画像を取得する。励起するスライス位置の変更は、上述したように、断面を励起するための高周波磁場パルスとスライス選択のための傾斜磁場パルスを変更することにより行う。
このようなマルチスライス撮像においても、スライス方向と体動方向が同じ場合に、上述の手法によって体動アーチファクトを除去しようとした場合、同じ問題が生じる。
米国特許4761613号公報 特表平09-508050号公報
On the other hand, there is a multi-slice imaging method as a method for imaging a plurality of cross sections of a subject. In this method, after one slice is excited and an echo signal is measured, another slice is excited and a echo signal is measured using a waiting time for the repetition. By repeating excitation and echo signal measurement for a plurality of slices in order, a plurality of cross-sectional images are acquired without causing signal reduction due to repeated excitation. As described above, the slice position to be excited is changed by changing the high-frequency magnetic field pulse for exciting the cross section and the gradient magnetic field pulse for slice selection.
Even in such multi-slice imaging, the same problem occurs when attempting to remove body motion artifacts by the above-described method when the slice direction and the body motion direction are the same.
US Patent 4761613 Japanese National Patent Publication No. 09-508050

そこで本発明は、体動によるアーチファクトの問題がなく、しかも1回の撮像シーケンスによって複数の断面の画像を得ることが可能なMRI装置を提供することを目的とする。また本発明は、従来の体動アーチファクト除去方法では破棄していたエコー信号のデータを有効に利用し、時間を延長することなく、容易に撮像断面数を増加させることが可能なMRI装置を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an MRI apparatus that is free from the problem of artifacts due to body movement and that can obtain images of a plurality of cross sections by one imaging sequence. The present invention also provides an MRI apparatus that can effectively increase the number of imaging sections without prolonging the time by effectively using echo signal data that has been discarded in the conventional body motion artifact removal method. The purpose is to do.

上記目的を達成する本発明のMRI装置は、静磁場中に置かれた被検体に高周波磁場を印加する高周波磁場印加手段と、前記被検体に傾斜磁場を印加する傾斜磁場印加手段と、前記被検体から発生する核磁気共鳴信号を検出する検出手段と、前記核磁気共鳴信号をもとに前記被検体の画像を再構成する画像形成手段と、前記高周波磁場印加手段、傾斜磁場印加手段、検出手段及び画像形成手段を制御し、画像再構成に必要なデータの計測を繰り返し実行する制御手段と、前記画像を表示する表示手段とを備え、前記被検体の周期的体動を検出する体動検出手段を備え、前記制御手段は複数のスライスからそれぞれ前記データ計測を計測し、前記画像形成手段は、前記スライス毎にデータ空間を設定し、前記体動検出手段によって検出された前記データ計測時の被検体の体動位置に応じて、該計測データを前記複数のデータ空間のうちの励起したスライス位置に対応するデータ空間に配置し、これら複数のデータ空間に配置されたデータをそれぞれ用いて前記複数のスライスの画像を再構成することを特徴とする。   The MRI apparatus of the present invention that achieves the above object includes a high-frequency magnetic field applying unit that applies a high-frequency magnetic field to a subject placed in a static magnetic field, a gradient magnetic field applying unit that applies a gradient magnetic field to the subject, and the subject Detection means for detecting a nuclear magnetic resonance signal generated from a specimen, image forming means for reconstructing an image of the subject based on the nuclear magnetic resonance signal, the high-frequency magnetic field applying means, a gradient magnetic field applying means, and detection Body movement for detecting periodic body movement of the subject, comprising control means for controlling the means and image forming means to repeatedly execute measurement of data necessary for image reconstruction, and display means for displaying the image Detection means, wherein the control means measures the data measurement from each of a plurality of slices, and the image forming means sets a data space for each slice, and is detected before the body movement detection means According to the body movement position of the subject at the time of data measurement, the measurement data is arranged in a data space corresponding to the excited slice position in the plurality of data spaces, and the data arranged in the plurality of data spaces is The images of the plurality of slices are reconstructed using each of them.

また本発明のMRI装置において、好適には、前記体動検出手段は、前記被検体の周期的体動を伴う部位からナビゲーターエコーを発生させる手段及び前記ナビゲーターエコーをもとに体動位置を算出する手段を含む。
さらに本発明のMRI装置において、前記制御手段は、前記体動検出手段によって検出された体動位置に応じて、計測データ数やスライス厚を制御する。
また好適には、前記表示手段は、前記体動検出手段によって検出された目的部位の体動範囲を表示すると共に、体動範囲によって決定される撮像条件を入力するためのGUIを表示させる。
In the MRI apparatus of the present invention, it is preferable that the body motion detecting means calculates a body motion position based on the means for generating navigator echo from a part of the subject with periodic body motion and the navigator echo. Means to do.
Furthermore, in the MRI apparatus of the present invention, the control unit controls the number of measurement data and the slice thickness according to the body movement position detected by the body movement detection unit.
Preferably, the display means displays a body movement range of the target portion detected by the body movement detection means and displays a GUI for inputting an imaging condition determined by the body movement range.

本発明によれば、励起されたスライスからの計測データをそのスライスに対応するデータ空間に格納することにより、体動アーチファクトのない画像を得ることができる。また励起周波数や装置座標系における励起断面位置を固定したままで、体動を利用して複数の断面の画像を得ることができる。   According to the present invention, by storing measurement data from an excited slice in a data space corresponding to the slice, an image free from body motion artifacts can be obtained. Further, it is possible to obtain images of a plurality of cross sections using body motion while fixing the excitation frequency and the position of the excitation cross section in the apparatus coordinate system.

またナビゲーションシーケンスを実行することにより、呼吸モニター等の外部装置を用いることなく体動を検出し、その検出情報に基く画像再構成を行うことができる。
さらに体動位置のみならず体動の速度を考慮して、計測データ数やスライス幅を制御することにより、体動速度が速い箇所の撮像において生じうる断面位置のずれやそれに伴うアーチファクトの増大を防止できる。
Also, by executing the navigation sequence, body movement can be detected without using an external device such as a respiratory monitor, and image reconstruction based on the detected information can be performed.
Furthermore, by taking into account not only the body motion position but also the body motion speed, the number of measurement data and the slice width are controlled, so that the displacement of the cross-sectional position and the associated artifacts that can occur when imaging a body motion speed is high. Can be prevented.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図1は、本発明が適用される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、主として、静磁場発生系101、傾斜磁場発生系102、送信系103、受信系104、信号処理系105、制御系106、入出力装置107からなる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of an MRI apparatus to which the present invention is applied. The MRI apparatus mainly includes a static magnetic field generation system 101, a gradient magnetic field generation system 102, a transmission system 103, a reception system 104, a signal processing system 105, a control system 106, and an input / output device 107.

静磁場発生系101は、永久磁石、常電導あるいは超電導磁石からなる磁場発生装置を備え、被検体108が置かれる空間に、被検体108の体軸と直交する方向或いは平行な方向の均一な静磁場を発生させる。傾斜磁場発生系102は、X、Y、Zの3方向に巻かれた3組の傾斜磁場コイル109と、傾斜磁場コイル109を駆動する傾斜磁場電源110とからなり、3組の傾斜磁場コイル109を駆動することにより、静磁場空間に置かれた被検体に所望の傾斜磁場を印加することができる。この傾斜磁場の印加によって、被検体の所望の断面を選択するとともに被検体から発生するエコー信号に位置情報を付与することができる。   The static magnetic field generation system 101 includes a magnetic field generation device composed of a permanent magnet, a normal conducting magnet, or a superconducting magnet. The static magnetic field generating system 101 is uniform in a direction perpendicular to or parallel to the body axis of the subject 108 in a space where the subject 108 is placed. Generate a magnetic field. The gradient magnetic field generation system 102 includes three sets of gradient magnetic field coils 109 wound in three directions of X, Y, and Z, and a gradient magnetic field power source 110 that drives the gradient magnetic field coils 109. By driving, a desired gradient magnetic field can be applied to the subject placed in the static magnetic field space. By applying this gradient magnetic field, a desired cross section of the subject can be selected and position information can be given to an echo signal generated from the subject.

送信系103は、高周波発振器111、変調器112、高周波増幅器113及び高周波照射コイル114からなり、高周波発振器111から出力された磁気共鳴周波数の高周波パルスを変調、増幅した後に、被検体108に近接して配置された高周波照射コイル114に供給することにより、被検体断面の生体組織を構成する原子の原子核を励起し、核磁気共鳴を起こさせることができる。   The transmission system 103 includes a high-frequency oscillator 111, a modulator 112, a high-frequency amplifier 113, and a high-frequency irradiation coil 114. The transmission system 103 modulates and amplifies the high-frequency pulse of the magnetic resonance frequency output from the high-frequency oscillator 111, and then approaches the subject 108. By supplying the high-frequency irradiation coil 114 arranged in this manner, the atomic nuclei constituting the biological tissue of the cross section of the subject can be excited to cause nuclear magnetic resonance.

受信系104は、高周波受信コイル115、受信回路116、A/D変換器117からなる。送信系103が印加した高周波パルスに応答して被検体108が発する磁気共鳴信号(エコー信号)は、高周波受信コイル115で検出され、制御系106からの命令によるタイミングで受信回路116及びA/D変換器117でサンプリングされ、デジタル信号である収集データとして信号処理系105に送られる。   The reception system 104 includes a high-frequency reception coil 115, a reception circuit 116, and an A / D converter 117. A magnetic resonance signal (echo signal) generated by the subject 108 in response to the high-frequency pulse applied by the transmission system 103 is detected by the high-frequency reception coil 115, and the reception circuit 116 and the A / D are detected at a timing according to a command from the control system 106. It is sampled by the converter 117 and sent to the signal processing system 105 as collected data that is a digital signal.

信号処理系105は、収集データに対し補正計算、画像再構成のために必要な演算等を行う信号処理装置118及び経時的な画像解析処理プログラム、撮像シーケンスのプログラム及びこれらプログラムの実行の際に用いられるパラメータ等を記憶するメモリ119などを備えたCPU120と、再構成された画像データを記憶するデータ格納部121(磁気ディスク121aや光ディスク121b)からなる。   The signal processing system 105 includes a signal processing device 118 that performs correction calculations on the collected data, calculations necessary for image reconstruction, and the like, an image analysis processing program over time, an imaging sequence program, and the execution of these programs. The CPU 120 includes a memory 119 for storing parameters and the like used, and a data storage unit 121 (magnetic disk 121a and optical disk 121b) for storing reconstructed image data.

CPU120は、上述した傾斜磁場発生系102、送信系103、受信系104及び信号処理系105を制御する制御系106としても機能し、シーケンサ125を介して被検体108の断層像のデータ取得に必要な種々の命令を傾斜磁場発生系102、送信系103、受信系104及び信号処理系105に送る。シーケンサ125は、所定のパルスシーケンスに従い、3方向の傾斜磁場パルス及び高周波磁場パルスの印加及びエコー信号受信を制御する。   The CPU 120 also functions as a control system 106 for controlling the gradient magnetic field generation system 102, transmission system 103, reception system 104, and signal processing system 105 described above, and is necessary for acquiring tomographic image data of the subject 108 via the sequencer 125. These various commands are sent to the gradient magnetic field generation system 102, the transmission system 103, the reception system 104, and the signal processing system 105. The sequencer 125 controls the application of gradient magnetic field pulses and high frequency magnetic field pulses in three directions and the reception of echo signals in accordance with a predetermined pulse sequence.

入出力装置107は、トラックボール、マウス、キーボードなどの操作部123とディスプレイ124とからなり、ディスプレイ124には、信号処理系105で再構成された画像が表示されるとともに、操作部123による入力のためのGUI等を表示する。
また図1には示していないが、撮像を心電同期して行う場合には、被検体108には心電計や脈波計などが装着され、これら計測機器からの信号がCPU120に入力される。CPU120は、これら信号を同期信号として用いパルスシーケンスの実行を制御する。
The input / output device 107 includes an operation unit 123 such as a trackball, a mouse, and a keyboard, and a display 124. An image reconstructed by the signal processing system 105 is displayed on the display 124 and input by the operation unit 123. The GUI etc. for are displayed.
Although not shown in FIG. 1, when imaging is performed in synchronization with electrocardiography, an electrocardiograph or a pulse wave meter is attached to the subject 108, and signals from these measuring devices are input to the CPU 120. The The CPU 120 controls the execution of the pulse sequence using these signals as synchronization signals.

次にこのような構成のMRI装置を用いた本発明の撮像方法を説明する。
図2は、撮像方法の手順を示す図である。
Next, the imaging method of the present invention using the MRI apparatus having such a configuration will be described.
FIG. 2 is a diagram illustrating a procedure of the imaging method.

まず目的部位の撮像に先立って、体動をモニターするためナビゲーションシーケンスの印加位置を設定する(ステップ201)。ナビゲーションシーケンスの印加位置の設定は、例えば図3に示すような冠状断面像をディスプレイ124に表示させて、ユーザーが操作部123により画面上で点や線を指定することにより行なわれる。図3は心臓304を撮像部位とする場合を模式的に示した図で、図示するように、横隔膜は、肺301と肝臓302との間に位置し、呼吸動により上下方向307に運動し、これに比例して撮像部位である心臓304の位置も上下方向308に変動する。ナビゲーションシーケンスの印加位置は、例えば横隔膜303にほぼ直交する方向の2つの断面が交差する領域305とし、この領域305から位相エンコード0のエコー信号(ナビゲーションエコー)を取得する。このナビゲーションエコーを読み出し方向に1次元フーリエ変換することにより横隔膜303の位置情報を得ることができる。   First, prior to imaging the target region, the application position of the navigation sequence is set to monitor body movement (step 201). The application position of the navigation sequence is set, for example, by displaying a coronal cross-sectional image as shown in FIG. 3 on the display 124 and by the user specifying a point or line on the screen using the operation unit 123. FIG. 3 is a diagram schematically showing the case where the heart 304 is used as an imaging region. As shown in the figure, the diaphragm is located between the lung 301 and the liver 302 and moves in the up-and-down direction 307 by respiration. In proportion to this, the position of the heart 304 that is the imaging region also fluctuates in the vertical direction 308. The application position of the navigation sequence is, for example, a region 305 where two cross sections in a direction substantially orthogonal to the diaphragm 303 intersect, and an echo signal (navigation echo) of phase encode 0 is acquired from this region 305. The position information of the diaphragm 303 can be obtained by performing a one-dimensional Fourier transform on the navigation echo in the reading direction.

次に、ナビゲーションシーケンスを少なくとも体動の一周期の間、繰り返し実行し、得られる一連のナビゲーションエコーから横隔膜の位置の変動を表す体動曲線或るいは体動曲線に相当する情報(体動の範囲と一周期の長さ)を取得する(ステップ202)。この情報をもとに本計測における撮像断面の基準位置(基準断面)を設定する(ステップ203)。基準断面306は、体動範囲のほぼ中央位置であって、体動方向308に対して直交成分を持つような単一の断面を設定する。   Next, the navigation sequence is repeatedly executed for at least one period of body movement, and information corresponding to the body movement curve or the body movement curve representing the variation in the position of the diaphragm from a series of navigation echoes obtained (information on the body movement). The range and the length of one cycle are acquired (step 202). Based on this information, the reference position (reference section) of the imaging section in the main measurement is set (step 203). The reference cross section 306 is set at a substantially central position in the body movement range and has a single cross section having a component orthogonal to the body movement direction 308.

次に撮像すべきスライス数を設定する(ステップ204)。この際、好適には、ディスプレイに断面選択画面に上述のナビゲーションシーケンスで得られた体動情報(横隔膜の体動範囲、移動方向)を表示する。表示は、数値で行ってもよいし、図示するように矢印で示してもよい。これにより、ユーザーは、撮像部位(ここでは心臓)304が動く範囲を予測し、スライス厚を考慮してその体動範囲における適切なスライス数を決定することができる。   Next, the number of slices to be imaged is set (step 204). At this time, preferably, the body movement information (body movement range of the diaphragm, movement direction) obtained by the above-described navigation sequence is displayed on the cross-section selection screen on the display. The display may be performed numerically or may be indicated by an arrow as shown. Accordingly, the user can predict the range in which the imaging region (here, the heart) 304 moves, and can determine an appropriate number of slices in the body movement range in consideration of the slice thickness.

具体的には、横隔膜の移動範囲をL、横隔膜の移動方向と基準断面とのなす角度をθとするとき、撮像部位の移動範囲Mは、M=Lsinθである。スライス厚をmとし、スライスのオーバーラップがない場合には、スライス数Sは、S≦M÷mとなる。こうして設定された数のスライスは、体動の位置と対応付けられる。例えば、図4に示すように、撮像部位(心臓)401の移動範囲402で、スライス数5が設定されると、体動範囲を5段階に分けて各段階にスライス403〜407のデータを格納するためのk空間が割り当てられる。図中、408は固定された励起断面(基準断面)である。なお、本計測における基準断面のスライス厚や、移動方向との角度θが変更される場合には、変更される度に撮像可能なスライス数を再計算し、表示し、ステップ204でスライス数の設定を行なう。   Specifically, when the moving range of the diaphragm is L, and the angle between the moving direction of the diaphragm and the reference cross section is θ, the moving range M of the imaging region is M = Lsinθ. When the slice thickness is m and there is no overlap of slices, the slice number S is S ≦ M ÷ m. The set number of slices is associated with the position of body movement. For example, as shown in FIG. 4, when the number of slices 5 is set in the moving range 402 of the imaging region (heart) 401, the body movement range is divided into five stages and the data of the slices 403 to 407 are stored in each stage. K-space is allocated. In the figure, 408 is a fixed excitation section (reference section). If the slice thickness of the reference cross section in this measurement or the angle θ with the movement direction is changed, the number of slices that can be imaged is recalculated and displayed each time it is changed. Set up.

次いで計測を開始する(ステップ205)。心電同期により心臓撮像を行う場合の計測の様子を図5に示す。図中、(a)は心電計からのR波、(b)は体動の変位、(c)はシーケンスの実行タイミング、(d)はデータ取得のタイミングを示す。   Next, measurement is started (step 205). FIG. 5 shows the state of measurement when cardiac imaging is performed by electrocardiographic synchronization. In the figure, (a) shows the R wave from the electrocardiograph, (b) shows the displacement of body movement, (c) shows the sequence execution timing, and (d) shows the data acquisition timing.

まず心電計でR波510を検知すると(ステップ206)、所定の遅延時間519の後、ナビゲーションシーケンス520を実行し、ナビゲーションエコーを取得する(ステップ207)。得られたナビゲーションエコーから横隔膜の位置(検出点)を算出し、引き続いて実行される本計測シーケンス521のスライス位置を決定する(ステップ208)。装置座標系に対して固定した撮像断面508を設定したとき、撮像部位501が体動で上下に移動した場合、撮像部位501において励起される断面(スライス位置)は体動とともに変化する。従って、ここではナビゲーションシーケンスの実行によって検出された検出点に基いて実際に撮像部位501において励起される断面を予測し、本計測シーケンス521のスライス位置として決定する。   First, when the R wave 510 is detected by the electrocardiograph (step 206), after a predetermined delay time 519, the navigation sequence 520 is executed to obtain a navigation echo (step 207). The position of the diaphragm (detection point) is calculated from the obtained navigation echo, and the slice position of the main measurement sequence 521 to be subsequently executed is determined (step 208). When the imaging section 508 fixed with respect to the apparatus coordinate system is set, when the imaging part 501 moves up and down due to body movement, the section (slice position) excited in the imaging part 501 changes with body movement. Therefore, here, a cross section actually excited in the imaging region 501 is predicted based on the detection point detected by the execution of the navigation sequence, and determined as the slice position of the main measurement sequence 521.

この場合、ナビゲーションシーケンス520の実行時から本計測シーケンス521実行時までの時間522にも体動によって撮像部位は移動するので、この時間差522間に移動する位置を体動曲線から予測し、本計測シーケンス521の際に励起される撮像部位のスライス位置を決定する。図5の最初の心周期では、横隔膜の位置が検出点511であるので、本計測シーケンス521時には位置512にあると予測し、それに対応するスライス位置506に決定される。第2心周期では、検出点513から予測した位置514に対応するスライス位置506、第3心周期では検出点515から予測した位置516に対応するスライス位置503がそれぞれ決定される。   In this case, the imaging region is also moved by the body movement during the time 522 from the execution of the navigation sequence 520 to the execution of the main measurement sequence 521. Therefore, the position to move between the time differences 522 is predicted from the body movement curve, and the main measurement is performed. The slice position of the imaging region excited during the sequence 521 is determined. In the first cardiac cycle of FIG. 5, since the position of the diaphragm is the detection point 511, it is predicted that it is at the position 512 in the present measurement sequence 521, and the corresponding slice position 506 is determined. In the second cardiac cycle, a slice position 506 corresponding to the position 514 predicted from the detection point 513 is determined, and in the third cardiac cycle, a slice position 503 corresponding to the position 516 predicted from the detection point 515 is determined.

次いで本計測シーケンス521を実行し、撮像部位からエコー信号を計測する(ステップ209)。本計測シーケンス521では、ステップ201で設定した断面(装置座標系で固定された断面)を励起し、収集されたデータ523をステップ207で決定されたスライス位置に対応するk空間に格納する(ステップ210)。本計測シーケンスとしては、特に限定されないが、例えばSSFP系の短TRシーケンスを採用することができ、1心周期内で位相エンコードの異なる複数のエコー信号を計測する。   Next, the main measurement sequence 521 is executed, and an echo signal is measured from the imaging region (step 209). In this measurement sequence 521, the cross section set in step 201 (the cross section fixed in the apparatus coordinate system) is excited, and the collected data 523 is stored in the k space corresponding to the slice position determined in step 207 (step 210). The measurement sequence is not particularly limited. For example, an SSFP short TR sequence can be adopted, and a plurality of echo signals having different phase encodings are measured within one cardiac cycle.

R波検出から本計測シーケンス実行までのステップ206〜209を、全てのスライスについて1枚の画像を再構成するのに必要な位相エンコード数のデータを取得するまで繰り返し、最終的に体動の範囲内の全スライス503〜507のデータを取得する(ステップ210)。各スライスのデータを再構成することにより複数(ここでは5枚)のスライスの画像を得ることができる(ステップ211)。   Steps 206 to 209 from the detection of the R wave to the execution of this measurement sequence are repeated until the data of the number of phase encodes necessary for reconstructing one image for all slices is obtained, and finally the range of body motion Data of all the slices 503 to 507 is acquired (step 210). By reconstructing the data of each slice, images of a plurality of (here, 5) slices can be obtained (step 211).

なお、図5では、1心周期内で1つのナビゲーションシーケンスと本計測シーケンスを実行し、一つのスライス位置のデータを取得する場合を示しているが、図6に示すように、1心周期内の複数の時相でそれぞれ本計測シーケンスを実行し、複数のスライス位置のデータを取得することも可能である。この場合、ナビゲーションシーケンスは、図示するように本計測シーケンス毎に実行する。
このように1心周期内で複数の本計測シーケンスを実行することにより、1心周期内で計測できるデータ数を多くすることができる。
FIG. 5 shows a case where one navigation sequence and the main measurement sequence are executed within one cardiac cycle and data at one slice position is acquired. However, as shown in FIG. It is also possible to execute this measurement sequence at each of a plurality of time phases and acquire data at a plurality of slice positions. In this case, the navigation sequence is executed for each main measurement sequence as illustrated.
Thus, by executing a plurality of main measurement sequences within one cardiac cycle, the number of data that can be measured within one cardiac cycle can be increased.

また所定時間内の体動量(体動曲線の勾配)に応じて、1つのスライス位置の撮像(本計測シーケンス)で取得するエコー信号数(セグメント数)を異ならせてよい。例えば、体動曲線の勾配が急な場合には、本計測シーケンスのセグメント数を少なくし、体動曲線の勾配が緩い場合には、本計測シーケンスのセグメント数を多くする。図5に示す実施の形態では、第1心周期で計測するスライス位置506は、体動の変化が大きい時点で計測するのでセグメント数を少なくし、隣接するスライス位置のデータが混入するのを防止する。また第3心周期で計測するスライス位置503は体動変化が小さいので、セグメント数527を多くし、より多くのデータを収集する。   Further, the number of echo signals (number of segments) acquired by imaging at one slice position (main measurement sequence) may be varied according to the amount of body movement (gradient of the body movement curve) within a predetermined time. For example, when the gradient of the body motion curve is steep, the number of segments in the main measurement sequence is reduced, and when the slope of the body motion curve is gentle, the number of segments in the main measurement sequence is increased. In the embodiment shown in FIG. 5, the slice position 506 measured in the first cardiac cycle is measured when the change in body motion is large, so the number of segments is reduced and data of adjacent slice positions is prevented from being mixed. To do. In addition, since the body movement change is small at the slice position 503 measured in the third cardiac cycle, the number of segments 527 is increased and more data is collected.

或いは1心周期内で撮像するスライス厚を異ならせてもよい。例えば、体動曲線の勾配が急な位置では、スライス厚を厚くして、安定したデータ取得を可能にしてもよい。さらにスライス厚とセグメント数の可変化を併用することにより安定したデータを同一の時間で取得することも可能である。   Alternatively, the slice thickness to be imaged within one cardiac cycle may be varied. For example, at a position where the body motion curve has a steep slope, the slice thickness may be increased to enable stable data acquisition. Furthermore, it is possible to acquire stable data at the same time by using the slice thickness and the variable number of segments together.

このような体動位置に応じた条件の変更は、例えば、スライス数の設定(図2:ステップ204)において、例えば図7に示すようなスライス毎の条件設定画面をディスプレイ124に表示させて、セグメント数やスライス厚などをマニュアルで入力できるようにしてもよいし、本計測シーケンスのTRや体動曲線を元に自動的に算出してもよい。   For example, in the change of the condition according to the body movement position, in the setting of the number of slices (FIG. 2: step 204), for example, a condition setting screen for each slice as shown in FIG. The number of segments, the slice thickness, and the like may be manually input, or may be automatically calculated based on the TR and body motion curve of this measurement sequence.

上記実施形態では、体動をモニターするためにナビゲーションエコーを用いる場合を説明したが、体動のモニターは外部の体動モニターを用いることも可能である。この場合にも、体動周期がわかっているか予測できれば、検出した体動位置から本計測シーケンス実行時の体動位置を予測し、その位置に対応するスライス位置のk空間データとして再構成することにより、体動位置に応じた複数のスライスの画像を得ることができる。
また上記実施形態では、体動モニター後のディレイを考慮して体動位置を推定したが、体動モニター時と本計測シーケンス実行時との時間差が極めて少ない場合には、体動モニター時の検出点でスライス位置を決定するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the case where the navigation echo is used to monitor the body movement has been described. However, the body movement monitor may be an external body movement monitor. Also in this case, if it is possible to predict whether or not the body motion cycle is known, the body motion position at the time of executing this measurement sequence is predicted from the detected body motion position, and reconstructed as k-space data of the slice position corresponding to the position. Thus, images of a plurality of slices corresponding to the body movement position can be obtained.
In the above embodiment, the body movement position is estimated in consideration of the delay after the body movement monitoring. However, when the time difference between the body movement monitoring and the execution of this measurement sequence is very small, the detection during the body movement monitoring is performed. You may make it determine a slice position with a point.

本発明によれば、体動を利用して、体動方向と直交する成分を持つ複数の断面の画像を取得することができる。また本発明によれば、装置側の条件(励起周波数、スライス選択傾斜磁場)を固定した状態で撮像するので、安定したエコー信号を取得することができる。   According to the present invention, it is possible to acquire a plurality of cross-sectional images having a component orthogonal to the body movement direction using body movement. Further, according to the present invention, since imaging is performed in a state where the apparatus side conditions (excitation frequency, slice selection gradient magnetic field) are fixed, a stable echo signal can be acquired.

本発明が適用されるMRI装置の全体概要を示す図The figure which shows the whole outline | summary of the MRI apparatus with which this invention is applied. 本発明のMRI装置における撮像手順を示す図The figure which shows the imaging procedure in the MRI apparatus of this invention 撮像部位と体動モニター部位との関係を示す図The figure which shows the relationship between an imaging region and a body movement monitor region 体動とスライス位置との関係を示す図Diagram showing the relationship between body movement and slice position 本発明による撮像方法の一実施形態を示す図The figure which shows one Embodiment of the imaging method by this invention 本発明による撮像方法の他の実施形態を示す図The figure which shows other embodiment of the imaging method by this invention. スライス位置に応じた条件変更の画面表示の一例を示す図The figure which shows an example of the screen display of the condition change according to a slice position

符号の説明Explanation of symbols

101・・・静磁場発生系、102・・・傾斜磁場発生系、103・・・送信系、104・・・受信系、105・・・信号処理系、106・・・制御系、107・・・入出力装置
101 ... Static magnetic field generation system, 102 ... Gradient magnetic field generation system, 103 ... Transmission system, 104 ... Reception system, 105 ... Signal processing system, 106 ... Control system, 107 ...・ I / O devices

Claims (5)

静磁場中に置かれた被検体に高周波磁場を印加する高周波磁場印加手段と、
前記被検体に傾斜磁場を印加する傾斜磁場印加手段と、
前記被検体から発生する核磁気共鳴信号を検出する検出手段と、
前記核磁気共鳴信号をもとに前記被検体の画像を再構成する画像形成手段と、
前記高周波磁場印加手段、傾斜磁場印加手段、検出手段及び画像形成手段を制御し、画像再構成に必要なデータの計測を繰り返し実行する制御手段と、
前記画像を表示する表示手段と
前記被検体の周期的体動を検出する体動検出手段と、
を備え、
前記制御手段は複数のスライスからそれぞれ前記データを計測し、
前記画像形成手段は、前記スライス毎にデータ空間を設定し、前記体動検出手段によって検出された前記データ計測時の被検体の体動位置に応じて、該計測データを前記複数のデータ空間のうちの励起したスライス位置に対応するデータ空間に配置し、これら複数のデータ空間に配置されたデータをそれぞれ用いて前記複数のスライスの画像を再構成する気共鳴イメージング装置であって、
前記制御手段は、前記体動検出手段によって検出された体動位置に応じて、計測データ数を制御することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置
A high-frequency magnetic field applying means for applying a high-frequency magnetic field to a subject placed in a static magnetic field;
A gradient magnetic field applying means for applying a gradient magnetic field to the subject;
Detecting means for detecting a nuclear magnetic resonance signal generated from the subject;
Image forming means for reconstructing an image of the subject based on the nuclear magnetic resonance signal;
Control means for controlling the high-frequency magnetic field applying means, the gradient magnetic field applying means, the detecting means and the image forming means, and repeatedly executing measurement of data necessary for image reconstruction;
Display means for displaying the image ;
Body motion detecting means for detecting periodic body motion of the subject ;
With
The control means measures the data from each of a plurality of slices,
The image forming unit sets a data space for each slice, and the measurement data is stored in the plurality of data spaces according to the body motion position of the subject at the time of the data measurement detected by the body motion detection unit. placed in the data space corresponding to the excited slice positions of the out, there are disposed the plurality of data space data of a magnetic resonance imaging apparatus for reconstructing an image of said plurality of slices with each
The magnetic resonance imaging apparatus characterized in that the control means controls the number of measurement data in accordance with the body movement position detected by the body movement detection means .
前記体動検出手段は、前記被検体の周期的体動を伴う部位からナビゲーターエコーを発生させる手段及び前記ナビゲーターエコーをもとに体動位置を算出する手段を含む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 body motion detecting means includes means for generating a navigator echo from a site with periodic body motion of the subject, and means for calculating a body motion position based on the navigator echo. The magnetic resonance imaging apparatus described. 前記制御手段は、前記体動検出手段によって検出された所定時間内の体動量に応じて、1つのスライス位置の撮像で取得するエコー信号数を異ならせることを特徴とする請求項1又は2に記載の磁気共鳴イメージング装置。 3. The control unit according to claim 1, wherein the control unit varies the number of echo signals acquired by imaging at one slice position in accordance with a body motion amount within a predetermined time detected by the body motion detection unit. The magnetic resonance imaging apparatus described. 前記制御手段は、前記体動検出手段によって検出された体動位置に応じて、スライス厚を制御することを特徴とする請求項1または3のいずれか1項に記載の磁気共鳴イメージング装置。   4. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls a slice thickness according to a body movement position detected by the body movement detection unit. 5. 前記表示手段は、前記体動検出手段によって検出された目的部位の体動範囲を表示すると共に、体動範囲によって決定される撮像条件を入力するための入力画面を表示させることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の磁気共鳴イメージング装置。   The display means displays a body movement range of a target part detected by the body movement detection means and displays an input screen for inputting an imaging condition determined by the body movement range. Item 5. The magnetic resonance imaging apparatus according to any one of Items 1 to 4.
JP2004342604A 2004-11-26 2004-11-26 Magnetic resonance imaging system Expired - Fee Related JP4745650B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004342604A JP4745650B2 (en) 2004-11-26 2004-11-26 Magnetic resonance imaging system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004342604A JP4745650B2 (en) 2004-11-26 2004-11-26 Magnetic resonance imaging system

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2006149559A JP2006149559A (en) 2006-06-15
JP2006149559A5 JP2006149559A5 (en) 2007-12-27
JP4745650B2 true JP4745650B2 (en) 2011-08-10

Family

ID=36628539

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004342604A Expired - Fee Related JP4745650B2 (en) 2004-11-26 2004-11-26 Magnetic resonance imaging system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4745650B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5908713B2 (en) * 2011-12-26 2016-04-26 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー Magnetic resonance apparatus and program
JP6100522B2 (en) * 2012-12-28 2017-03-22 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 apparatus and program
JP6440980B2 (en) * 2013-07-10 2018-12-19 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 Magnetic resonance imaging system
DE102013226638A1 (en) * 2013-12-19 2015-06-25 Siemens Aktiengesellschaft Method for magnetic resonance imaging

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02297336A (en) * 1989-02-07 1990-12-07 Mitsubishi Electric Corp Magnetic resonance imaging
JPH02255128A (en) * 1989-03-30 1990-10-15 Yokogawa Medical Syst Ltd Magnetic resonance image photographing device
JPH08229021A (en) * 1995-02-23 1996-09-10 Shimadzu Corp Tomographic image photographic device
US6268730B1 (en) * 1999-05-24 2001-07-31 Ge Medical Systems Global Technology Company Llc Multi-slab multi-window cardiac MR imaging
JP4152138B2 (en) * 2002-07-18 2008-09-17 株式会社日立メディコ Magnetic resonance imaging system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006149559A (en) 2006-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5854575B2 (en) Magnetic resonance imaging system
JP5740307B2 (en) Magnetic resonance imaging apparatus and gradient magnetic field application method
US20090148021A1 (en) Magnetic resonance imaging apparatus and magnetic resonance imaging method
WO2011090089A1 (en) Magnetic resonance imaging device and blood vessel image pickup method
JP5536665B2 (en) Magnetic resonance imaging apparatus and magnetic resonance imaging method
JPWO2004080301A1 (en) Magnetic resonance imaging system
JP5942272B2 (en) Magnetic resonance imaging apparatus and blood vessel imaging method using the same
JP4509932B2 (en) Magnetic resonance imaging system
JP2006223869A (en) Removal method of artifact in magnetic resonance image acquired by contiguous table transfer
JP4558397B2 (en) Magnetic resonance imaging system
JP4060459B2 (en) Magnetic resonance imaging system
JP2008055023A (en) Magnetic resonance imaging apparatus
JP4230875B2 (en) Magnetic resonance imaging system
JP2005040416A (en) Magnetic resonance imaging apparatus
US8706191B2 (en) Magnetic resonance imaging apparatus and magnetic resonance angiography method
JP4745650B2 (en) Magnetic resonance imaging system
JP4519827B2 (en) Magnetic resonance imaging device
US8299790B2 (en) Magnetic resonance method control device and system for imaging a volume segment of a subject
JP3690874B2 (en) Magnetic resonance imaging system
JP4454268B2 (en) Magnetic resonance imaging system
JP2007275481A (en) Magnetic resonance imaging device
US20220015661A1 (en) Magnetic resonance imaging apparatus and method of controlling the same
JP2005168868A (en) Magnetic resonance imaging apparatus
JP5877977B2 (en) Magnetic resonance imaging system
JP2011143282A (en) Mri apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071108

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20071108

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100310

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101102

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20101118

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101126

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110509

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110512

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140520

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees