JP5421600B2 - Nuclear magnetic resonance imaging apparatus and method of operating nuclear magnetic resonance imaging apparatus - Google Patents

Nuclear magnetic resonance imaging apparatus and method of operating nuclear magnetic resonance imaging apparatus Download PDF

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本発明は、RF受信コイルの感度補正を行うようにした核磁気共鳴イメージング(MRI)装置に関し、特に感度計測時の位置ずれの影響を低減した核磁気共鳴イメージング装置に関する。   The present invention relates to a nuclear magnetic resonance imaging (MRI) apparatus that corrects the sensitivity of an RF receiving coil, and more particularly to a nuclear magnetic resonance imaging apparatus that reduces the influence of misalignment during sensitivity measurement.

MRI装置は、被検体、特に人体の組織を構成する原子核スピンが発生するNMR信号を計測し、その頭部、腹部、四肢等の形態や機能を2次元的に或いは3次元的に画像化する装置である。撮影においては、NMR信号には、傾斜磁場によって異なる位相エンコード、周波数エンコードが付与される。計測されたNMR信号は、2次元又は3次元フーリエ変換されることにより画像に再構成される。   The MRI device measures NMR signals generated by the spins of the subject, especially the tissues of the human body, and visualizes the form and function of the head, abdomen, limbs, etc. in two or three dimensions Device. In imaging, the NMR signal is given different phase encoding and frequency encoding depending on the gradient magnetic field. The measured NMR signal is reconstructed into an image by two-dimensional or three-dimensional Fourier transform.

以下、本願発明に対する従来技術の概要を、文献を引用して説明する。
被検体から発生したNMR信号は、RF受信コイルを用いて計測される。RF受信コイルは、小径になるほど感度分布は狭くなるが、SNR(Signal to Noise Ratio : 信号雑音比)が向上する。そのため、小径RF受信コイルを複数組み合わせたマルチプルコイルを用いることで、広感度分布と高SNRを実現する。しかし、マルチプルコイルはパラレルイメージングに対応する場合が多い。パラレルイメージングは、マルチプルコイルの感度分布を用いて撮影を高速化する技術であるため、感度分布の独立性が高くなるように各受信チャンネルを配置する。このため、マルチプルコイルで計測した画像信号には感度不均一が生じやすく、感度補正が必要である。
Hereinafter, the outline of the prior art for the present invention will be described with reference to literature.
An NMR signal generated from the subject is measured using an RF receiving coil. The smaller the diameter of the RF receiving coil, the narrower the sensitivity distribution, but the SNR (Signal to Noise Ratio) improves. Therefore, wide sensitivity distribution and high SNR are realized by using multiple coils that combine multiple small-diameter RF receiving coils. However, multiple coils often support parallel imaging. Since parallel imaging is a technique for speeding up imaging using a sensitivity distribution of multiple coils, each reception channel is arranged so that the sensitivity distribution becomes independent. For this reason, non-uniform sensitivity is likely to occur in image signals measured by multiple coils, and sensitivity correction is necessary.

感度補正技術の1つとして全身コイル型感度補正がある。全身コイル型感度補正は、均一な感度分布を持つ全身コイル(ボディコイル、送受信コイル)と、マルチプルコイルについてそれぞれ本計測とは異なる感度計測を行い、それらから補正係数を算出して本計測画像を補正する技術である(特許文献1)。このとき、呼吸動や心拍など被検体の動きにより、全身コイル感度計測とマルチプルコイル感度計測との間に位置ずれが生じることがある。また、感度計測と本計測との間で位置ずれが生じることもある。これらのような位置ずれは、いずれの場合も感度補正精度を低下させる。また、マルチプルコイルの感度補正を含むパラレルイメージングの場合、前述した位置ずれにより、感度補正精度の低下に加え、折り返しの展開誤差を生じる。   One of the sensitivity correction techniques is whole body coil type sensitivity correction. The whole body coil type sensitivity correction performs sensitivity measurement different from the main measurement for the whole body coil (body coil, transmission / reception coil) with uniform sensitivity distribution and multiple coils, and calculates the correction coefficient from them to calculate the main measurement image. This is a technique for correcting (Patent Document 1). At this time, a position shift may occur between the whole body coil sensitivity measurement and the multiple coil sensitivity measurement due to the movement of the subject such as respiratory motion or heartbeat. In addition, a positional deviation may occur between the sensitivity measurement and the main measurement. Such misalignment decreases sensitivity correction accuracy in any case. Further, in the case of parallel imaging including sensitivity correction of multiple coils, the above-described misalignment causes not only a reduction in sensitivity correction accuracy but also a folding expansion error.

このような画質低下を避けるため、感度計測を複数回にわたり加算することで、位置ずれを平均化する方法が提案されている(非特許文献1)。   In order to avoid such a deterioration in image quality, a method has been proposed in which the positional deviations are averaged by adding sensitivity measurements a plurality of times (Non-Patent Document 1).

また、呼吸同期や心電同期など、被検体の動きに同期した本計測を行う場合に、本計測と同様に感度計測時にも同期を行い、本計測の時相と一致した感度計測データのみを感度補正または感度補正を含むパラレルイメージングの感度画像として使用する方法が提案されている(特許文献2)。   In addition, when performing the main measurement synchronized with the movement of the subject, such as respiratory synchronization and electrocardiogram synchronization, synchronization is also performed during sensitivity measurement in the same way as the main measurement, and only sensitivity measurement data that matches the time phase of the main measurement is obtained. A method of using as a sensitivity image for parallel imaging including sensitivity correction or sensitivity correction has been proposed (Patent Document 2).

本計測においては、息止めをせずに胸腹部を撮像する方法として、呼吸変位(横隔膜の変位)とデータ点数の関係を計測しながら観察し、もっともデータ収集効率の良いところに自動的にゲートウィンドウが設定されるPAWSが提案されている(非特許文献2)。   In this measurement, as a method of imaging the thoracoabdominal region without holding the breath, observation is performed while measuring the relationship between the respiratory displacement (diaphragm displacement) and the number of data points, and the gate is automatically gated to the location with the best data collection efficiency. PAWS in which a window is set has been proposed (Non-Patent Document 2).

特開平8-56928号公報JP-A-8-56928 特開2002-301044号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-301044

“Cardiac real-time imaging using SENSE”、 MRM、 43、 177-184 (2000)“Cardiac real-time imaging using SENSE”, MRM, 43, 177-184 (2000) “Phase Ordering With Automatic Window Selection(PAWS):A Novel Motion-Resistant Technique for 3D Coronary Imaging”、 MRM、 43、 470-480 (2000)“Phase Ordering With Automatic Window Selection (PAWS): A Novel Motion-Resistant Technique for 3D Coronary Imaging”, MRM, 43, 470-480 (2000)

本発明の目的は、感度計測時の被検体の位置ずれによる、感度補正精度の低下を防止することである。非特許文献1では、感度計測を複数回にわたり加算するため、計測時間が大幅に延長してしまい、計測中の被検体の体動による位置が、感度補正精度の低下を招いてしまうことが問題である。また、非特許文献2を感度計測に使用することは、計測と並行して呼吸変位を検知するため処理が複雑になること、および計測に要する時間が呼吸の安定性に依存するという問題点がある。本発明では、計測時間の延長なく、かつPAWSのように内部的に複雑な処理を行うことなしに、感度計測間の位置ずれの影響を軽減した、感度画像を取得する。   An object of the present invention is to prevent a decrease in sensitivity correction accuracy due to a displacement of a subject during sensitivity measurement. In Non-Patent Document 1, since the sensitivity measurement is added multiple times, the measurement time is greatly extended, and the position due to body movement of the subject being measured may cause a decrease in sensitivity correction accuracy. It is. In addition, the use of Non-Patent Document 2 for sensitivity measurement has the problems that the processing is complicated because the respiratory displacement is detected in parallel with the measurement, and that the time required for measurement depends on the stability of the breath. is there. In the present invention, a sensitivity image is obtained in which the influence of positional deviation between sensitivity measurements is reduced without extending the measurement time and without performing complicated internal processing as in PAWS.

本発明の核磁気共鳴イメージング装置は、RF受信コイルと、ほぼ均一な感度分布を持つ全身コイルと、前記RF受信コイルと前記全身コイルにより受信されたNMR信号からMR画像を得る信号処理手段と、被検体の検査領域に作用する磁場の制御と前記NMR信号の処理の制御を行う制御手段とを備え、前記RF受信コイルおよび前記全身コイルを用いて計測した信号から当該RF受信コイルまたは当該全身コイルの感度画像を作成するとともに、前記RF受信コイルで被検体のNMR信号を計測し、当該被検体のNMR信号と前記感度画像とを用いてMR画像を作成する核磁気共鳴イメージング装置において、前記制御手段は、前記RF受信コイルまたは前記全身コイルを用いて計測した信号から当該RF受信コイルまたは当該全身コイルの感度画像を作成するための構成として、被検体の周期的な動きをモニタリングするモニタリング部と、被検体の動きを複数の領域に分割する分割部と、K空間を複数の領域に分割するK空間分割部と、K空間での各領域での位相エンコードおよびスライスエンコードの順序を決定するエンコード順序決定部と、被検体の動きとK空間の各領域を対応付ける対応付け部と、被検体の動きに応じて位相エンコードおよびスライスエンコード量を決定するエンコード量決定部と、該決定された位相エンコードおよびスライスエンコード量に応じて傾斜磁場の制御を行うスキャン制御部とを有し、前記被検体の動きを複数の領域に分割する分割部が、分割した各領域においてデータ点数が同じになるように複数の領域に分割することを特徴とするものである。
The nuclear magnetic resonance imaging apparatus of the present invention includes an RF receiving coil, a whole body coil having a substantially uniform sensitivity distribution, a signal processing means for obtaining an MR image from the NMR signal received by the RF receiving coil and the whole body coil, A control means for controlling the magnetic field acting on the examination region of the subject and controlling the processing of the NMR signal, and the RF receiving coil or the whole body coil from signals measured using the RF receiving coil and the whole body coil In the nuclear magnetic resonance imaging apparatus that creates an MR image of the subject, measures an NMR signal of the subject with the RF receiving coil, and creates an MR image using the NMR signal of the subject and the sensitivity image. The means includes the RF receiver coil or the whole body code from the signal measured using the RF receiver coil or the whole body coil. As a configuration for creating a sensitivity image of a subject, a monitoring unit that monitors the periodic movement of the subject, a dividing unit that divides the movement of the subject into a plurality of regions, and a K space that is divided into a plurality of regions A K space dividing unit; an encoding order determining unit that determines the order of phase encoding and slice encoding in each region in the K space; an associating unit that associates each movement of the subject with each region in the K space; possess an encode amount determining section for determining a phase encode and slice encode amounts in accordance with the movement, and a scan control unit for controlling the gradient magnetic field in accordance with the phase encoding and slice encoding amount of the determined, of the subject dividing unit for dividing the motion into a plurality of regions, to characterized in that the data points are divided into a plurality of regions to be the same in each of divided areas It is intended.

また、本発明の核磁気共鳴イメージング装置の作動方法は、RF受信コイルと、ほぼ均一な感度分布を持つ全身コイルと、前記RF受信コイルと前記全身コイルにより受信されたNMR信号からMR画像を得る信号処理部と、被検体の検査領域に作用する磁場の制御と前記NMR信号の処理の制御を行う制御部とを備える核磁気共鳴イメージング装置において、前記RF受信コイルおよび前記全身コイルを用いて計測した信号から当該RF受信コイルまたは当該全身コイルの感度画像を作成する感度画像作成ステップと、前記RF受信コイルで被検体のNMR信号を計測する本計測ステップと、当該被検体のNMR信号と前記感度画像とを用いてMR画像を作成する画像作成ステップとを有する核磁気共鳴イメージング装置の作動方法であって、前記RF受信コイルおよび前記全身コイルを用いて計測した信号から当該RF受信コイルまたは当該全身コイルの感度画像を作成する感度画像作成ステップが、被検体の周期的な動きをモニタリングするステップと、被検体の動きを複数の領域に分割するステップと、K空間を複数の領域に分割するステップと、K空間の各領域での位相エンコードおよびスライスエンコードの順序を決定するステップと、被検体の動きとK空間の各領域を対応付けるステップと、被検体の動きに応じて位相エンコードおよびスライスエンコード量を決定するステップと、該決定された位相エンコードおよびスライスエンコード量に応じてエコー信号を取得するステップと、取得したエコー信号を被検体の動きに応じてK空間に配置するステップとを有し、前記被検体の動きを複数の領域に分割するステップが、分割した各領域においてデータ点数が同じになるように複数の領域に分割することを特徴とするものである。 In addition, the operation method of the nuclear magnetic resonance imaging apparatus of the present invention obtains an MR image from an RF receiving coil, a whole body coil having a substantially uniform sensitivity distribution, and an NMR signal received by the RF receiving coil and the whole body coil. In a nuclear magnetic resonance imaging apparatus comprising a signal processing unit and a control unit that controls a magnetic field acting on an examination region of a subject and controls the processing of the NMR signal, measurement is performed using the RF receiving coil and the whole body coil A sensitivity image creating step of creating a sensitivity image of the RF receiving coil or the whole body coil from the obtained signal, a main measuring step of measuring the NMR signal of the subject with the RF receiving coil, the NMR signal of the subject and the sensitivity And an image creation step of creating an MR image using the image. A sensitivity image creating step of creating a sensitivity image of the RF receiving coil or the whole body coil from a signal measured using the RF receiving coil and the whole body coil includes a step of monitoring a periodic movement of the subject; Dividing the movement of the specimen into a plurality of areas; dividing the K space into a plurality of areas; determining the order of phase encoding and slice encoding in each area of the K space; Associating each region of the K space; determining a phase encoding and slice encoding amount according to the movement of the subject; obtaining an echo signal according to the determined phase encoding and slice encoding amount; have a placing in the K space according to the obtained echo signals to the motion of the subject Wherein said step of dividing the movement of the object into a plurality of regions, and is characterized in that the number of data points in each divided areas is divided into a plurality of regions to be the same.

本発明に従って感度計測を行うことで、計測時間を延長することなく、感度計測間の位置ずれを低減した感度画像を取得できる。したがって、呼吸動や心拍などのような被検体の周期的な動きによる、感度補正精度の低下を防止することができる。   By performing sensitivity measurement according to the present invention, it is possible to acquire a sensitivity image with reduced positional deviation between sensitivity measurements without extending the measurement time. Accordingly, it is possible to prevent a decrease in sensitivity correction accuracy due to a periodic movement of the subject such as respiratory motion or heartbeat.

本発明の実施例1の処理フローを表す図。The figure showing the processing flow of Example 1 of this invention. 本発明が適用されるMRI装置の全体構成を表す図。The figure showing the whole structure of the MRI apparatus with which this invention is applied. 本発明のシーケンサの内部構成を表す図The figure showing the internal structure of the sequencer of this invention 本発明でのK空間における位置の表し方を示した図。The figure which showed how to represent the position in K space in this invention. エンコード量とK空間の関係を示した例を表す図A diagram showing an example of the relationship between encoding amount and K space 実施例1におけるK空間走査の1例を説明する図。FIG. 3 is a diagram for explaining an example of K space scanning in the first embodiment. 実施例1におけるK空間走査の1例を説明する図。FIG. 3 is a diagram for explaining an example of K space scanning in the first embodiment. K空間分割方法の他の例を説明する図。The figure explaining the other example of the K space division | segmentation method. 実施例1における呼吸変位分割方法の変形例の処理フローを表す図。FIG. 10 is a diagram illustrating a processing flow of a modification of the respiratory displacement dividing method according to the first embodiment. 実施例1における呼吸変位分割方法の変形例を表す図。FIG. 6 is a diagram illustrating a modification of the respiratory displacement dividing method according to the first embodiment. 実施例1における呼吸変位分割方法の変形例を表す図。FIG. 6 is a diagram illustrating a modification of the respiratory displacement dividing method according to the first embodiment. 実施例2の処理フローを表す図。FIG. 6 is a diagram illustrating a processing flow of the second embodiment. 実施例2における呼吸変位モニタリングの方法を説明する図。FIG. 6 is a diagram for explaining a method for monitoring respiratory displacement in the second embodiment. 実施例2におけるK空間走査の1例を説明する図。FIG. 6 is a diagram for explaining an example of K space scanning in the second embodiment. 実施例3の呼吸変位分割方法を説明する図。FIG. 6 is a diagram illustrating a respiratory displacement dividing method according to the third embodiment.

以下、添付図面に従って本発明のMRI装置の好ましい実施形態について詳説する。なお、発明の実施形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the MRI apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiments of the invention, and the repetitive description thereof is omitted.

最初に、本発明が適用されるMRI装置の一例の全体構成を図2に基づいて説明する。図2は、本発明に係るMRI装置の実施例の全体構成を示すブロック図である。このMRI装置は、NMR現象を利用して被検体の断層画像を得るもので、図2に示すように、MRI装置は静磁場発生系2と、傾斜磁場発生系3と、送信系5と、受信系6と、信号処理系7と、シーケンサ4と、中央処理装置(CPU)8とを備えて構成される。
静磁場発生系2は、垂直磁場方式であれば、被検体1の周りの空間にその体軸と直交する方向に、水平磁場方式であれば、体軸方向に均一な静磁場を発生させるもので、被検体1の周りに永久磁石方式、常電導方式あるいは超電導方式の静磁場発生源が配置されている。
傾斜磁場発生系3は、MRI装置の座標系(静止座標系)であるX、Y、Zの3軸方向に巻かれた傾斜磁場コイル9と、それぞれの傾斜磁場コイルを駆動する傾斜磁場電源10とから成り、後述のシ−ケンサ4からの命令に従ってそれぞれのコイルの傾斜磁場電源10を駆動することにより、X、Y、Zの3軸方向に傾斜磁場Gx、Gy、Gzを印加する。撮影時には、スライス面(撮影断面)に直交する方向にスライス方向傾斜磁場パルス(Gs)を印加して被検体1に対するスライス面を設定し、そのスライス面に直交して且つ互いに直交する残りの2つの方向に位相エンコード方向傾斜磁場パルス(Gp)と周波数エンコード方向傾斜磁場パルス(Gf)を印加して、エコー信号にそれぞれの方向の位置情報をエンコードする。
シーケンサ4は、高周波磁場パルス(以下、「RFパルス」という)と傾斜磁場パルスをある所定のパルスシーケンスで繰り返し印加する制御手段で、CPU8の制御で動作し、被検体1の断層画像のデータ収集に必要な種々の命令を送信系5、傾斜磁場発生系3、および受信系6に送る。
送信系5は、被検体1の生体組織を構成する原子の原子核スピンに核磁気共鳴を起こさせるために、被検体1にRFパルスを照射するもので、高周波発振器11と変調器12と高周波増幅器13と送信側の高周波コイル(送信コイル)14aとから成る。高周波発振器11から出力された高周波パルスをシーケンサ4からの指令によるタイミングで変調器12により振幅変調し、この振幅変調された高周波パルスを高周波増幅器13で増幅した後に被検体1に近接して配置された高周波コイル14aに供給することにより、RFパルスが被検体1に照射される。
受信系6は、被検体1の生体組織を構成する原子核スピンの核磁気共鳴により放出されるエコー信号(NMR信号)を検出するもので、受信側の高周波コイル(受信コイル)14bと信号増幅器15と直交位相検波器16と、A/D変換器17とから成る。送信側の高周波コイル14aから照射された電磁波によって誘起された被検体1の応答のNMR信号が被検体1に近接して配置された高周波コイル14bで検出され、信号増幅器15で増幅された後、シーケンサ4からの指令によるタイミングで直交位相検波器16により直交する二系統の信号に分割され、それぞれがA/D変換器17でディジタル量に変換されて、信号処理系7に送られる。
信号処理系7は、各種データ処理と処理結果の表示及び保存等を行うもので、光ディスク19、磁気ディスク18等の外部記憶装置と、ROM21、RAM22等からなる内部記憶装置と、CRT等からなるディスプレイ20とを有し、受信系6からのデータがCPU8に入力されると、CPU8が信号処理、画像再構成等の処理を実行し、その結果である被検体1の断層画像をディスプレイ20に表示すると共に、外部記憶装置の磁気ディスク18等に記録する。
操作部25は、MRI装置の各種制御情報や上記信号処理系7で行う処理の制御情報を入力するもので、トラックボール又はマウス23、及び、キーボード24から成る。この操作部25はディスプレイ20に近接して配置され、操作者がディスプレイ20を見ながら操作部25を通してインタラクティブにMRI装置の各種処理を制御する。
なお、送信側の高周波コイル14aと傾斜磁場コイル9は、被検体1が挿入される静磁場発生系2の静磁場空間内に、垂直磁場方式であれば被検体1に対向して、水平磁場方式であれば被検体1を取り囲むようにして設置されている。また、受信側の高周波コイル14bは、被検体1に対向して、或いは取り囲むように設置されている。
現在MRI装置の撮像対象核種は、臨床で普及しているものとしては、被検体の主たる構成物質である水素原子核(プロトン)である。プロトン密度の空間分布や、励起状態の緩和時間の空間分布に関する情報を画像化することで、人体頭部、腹部、四肢等の形態または、機能を2次元もしくは3次元的に撮像する。
First, an overall configuration of an example of an MRI apparatus to which the present invention is applied will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram showing the overall configuration of an embodiment of the MRI apparatus according to the present invention. This MRI apparatus obtains a tomographic image of a subject using the NMR phenomenon. As shown in FIG. 2, the MRI apparatus includes a static magnetic field generation system 2, a gradient magnetic field generation system 3, a transmission system 5, A reception system 6, a signal processing system 7, a sequencer 4, and a central processing unit (CPU) 8 are provided.
The static magnetic field generation system 2 generates a uniform static magnetic field in the direction perpendicular to the body axis in the space around the subject 1 if the vertical magnetic field method is used, and in the direction of the body axis if the horizontal magnetic field method is used. Thus, a permanent magnet type, normal conducting type or superconducting type static magnetic field generating source is arranged around the subject 1.
The gradient magnetic field generation system 3 includes a gradient magnetic field coil 9 wound in the three-axis directions of X, Y, and Z, which is a coordinate system (stationary coordinate system) of the MRI apparatus, and a gradient magnetic field power source 10 that drives each gradient magnetic field coil. The gradient magnetic fields Gx, Gy, Gz are applied in the three axial directions of X, Y, and Z by driving the gradient magnetic field power supply 10 of each coil in accordance with a command from the sequencer 4 described later. At the time of imaging, a slice direction gradient magnetic field pulse (Gs) is applied in a direction orthogonal to the slice plane (imaging cross section) to set a slice plane for the subject 1, and the remaining two orthogonal to the slice plane and orthogonal to each other A phase encoding direction gradient magnetic field pulse (Gp) and a frequency encoding direction gradient magnetic field pulse (Gf) are applied in one direction, and position information in each direction is encoded into an echo signal.
The sequencer 4 is a control means that repeatedly applies a high-frequency magnetic field pulse (hereinafter referred to as “RF pulse”) and a gradient magnetic field pulse in a predetermined pulse sequence, and operates under the control of the CPU 8 to collect tomographic image data of the subject 1. Various commands necessary for the transmission are sent to the transmission system 5, the gradient magnetic field generation system 3, and the reception system 6.
The transmission system 5 irradiates the subject 1 with RF pulses in order to cause nuclear magnetic resonance to occur in the nuclear spins of the atoms constituting the living tissue of the subject 1, and includes a high-frequency oscillator 11, a modulator 12, and a high-frequency amplifier. 13 and a high frequency coil (transmission coil) 14a on the transmission side. The high-frequency pulse output from the high-frequency oscillator 11 is amplitude-modulated by the modulator 12 at a timing according to a command from the sequencer 4, and the amplitude-modulated high-frequency pulse is amplified by the high-frequency amplifier 13 and then placed close to the subject 1. By supplying to the high frequency coil 14a, the subject 1 is irradiated with the RF pulse.
The receiving system 6 detects an echo signal (NMR signal) emitted by nuclear magnetic resonance of nuclear spins constituting the biological tissue of the subject 1, and receives a high-frequency coil (receiving coil) 14b and a signal amplifier 15 on the receiving side. And a quadrature phase detector 16 and an A / D converter 17. After the NMR signal of the response of the subject 1 induced by the electromagnetic wave irradiated from the high frequency coil 14a on the transmission side is detected by the high frequency coil 14b arranged close to the subject 1 and amplified by the signal amplifier 15, The quadrature phase detector 16 divides the signal into two orthogonal signals at the timing according to the command from the sequencer 4, and each signal is converted into a digital quantity by the A / D converter 17 and sent to the signal processing system 7.
The signal processing system 7 performs various data processing and display and storage of processing results. The signal processing system 7 includes an external storage device such as an optical disk 19 and a magnetic disk 18, an internal storage device including a ROM 21, a RAM 22, and the like, a CRT, and the like. When the data from the receiving system 6 is input to the CPU 8, the CPU 8 executes processing such as signal processing and image reconstruction, and the resulting tomographic image of the subject 1 is displayed on the display 20. The information is displayed and recorded on the magnetic disk 18 of the external storage device.
The operation unit 25 inputs various control information of the MRI apparatus and control information of processing performed in the signal processing system 7, and includes a trackball or mouse 23 and a keyboard 24. The operation unit 25 is disposed close to the display 20, and the operator controls various processes of the MRI apparatus interactively through the operation unit 25 while looking at the display 20.
The high-frequency coil 14a and the gradient magnetic field coil 9 on the transmission side are placed in a static magnetic field space of the static magnetic field generation system 2 in which the subject 1 is inserted, and face the subject 1 in the case of the vertical magnetic field method. In the case of the method, it is installed so as to surround the subject 1. The high-frequency coil 14b on the receiving side is installed so as to face or surround the subject 1.
Currently, the radionuclide to be imaged by the MRI apparatus is a hydrogen nucleus (proton) which is a main constituent material of the subject as widely used in clinical practice. By imaging information on the spatial distribution of proton density and the spatial distribution of relaxation time in the excited state, the form or function of the human head, abdomen, limbs, etc. is imaged two-dimensionally or three-dimensionally.

本発明における感度補正は、例えば次のように行われる。先ず、RF受信コイルおよび全身コイルの感度分布を計測し、RF受信コイルの感度分布と、全身コイルの感度分布とから、感度画像(補正値)を作成する。次に、RF受信コイルを用いて被検体の本計測を行い、本計測で計測した信号を、感度画像(補正値)で補正した信号を用いて画像の再構成を行い、被検体のMRI画像を得る。   The sensitivity correction in the present invention is performed as follows, for example. First, the sensitivity distribution of the RF receiving coil and the whole body coil is measured, and a sensitivity image (correction value) is created from the sensitivity distribution of the RF receiving coil and the sensitivity distribution of the whole body coil. Next, the main measurement of the subject is performed using the RF receiver coil, and the image reconstructed using the signal obtained by correcting the signal measured in the main measurement with the sensitivity image (correction value), and the MRI image of the subject. Get.

次に本発明の実施例を以下に説明する。本実施例は、全身コイルの感度計測、あるいは、RF受信コイルの感度計測に用いられるものである。
なお、以下の実施例は、いずれも被検体の呼吸変位をモニタリングするものであるが、本発明は被検体の周期的な動きをモニタリングするものであれば適用でき、例えば心臓の拍動のモニタリングするものに適用することができる。
Next, examples of the present invention will be described below. The present embodiment is used for measuring sensitivity of a whole body coil or measuring sensitivity of an RF receiving coil.
The following examples all monitor the respiratory displacement of the subject. However, the present invention can be applied to any device that monitors the periodic movement of the subject, for example, monitoring of heart beats. It can be applied to what you do.

はじめに第1の実施例について述べる。図1は、本発明の第1の実施例の処理フローを示す図であり、図3は、シーケンサの内部の構成を示す図である。本実施例では、はじめに感度計測パラメータを設定する(ステップ201)。感度計測で使用するシーケンスは、3D計測が好ましい。感度計測の範囲(FOV)は、本計測の範囲を網羅するよう設定する必要がある。計測パラメータは、プロトン密度強調像またはそれに準ずるコントラストを得るよう設定することが望ましい。取得するエコー数は、撮影部位の動き特性(速度、方向など)とTR(繰り返し時間)などから設定する。本発明では、感度計測時に本計測の撮影条件を考慮する必要が無い。したがって、感度計測は、本計測の撮影時相を意識することなく行える。そのため、本発明による感度計測は、被検体をセッティングした後に一度行えばよく、検査途中で再計測する必要がない。   First, the first embodiment will be described. FIG. 1 is a diagram showing a processing flow of the first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram showing an internal configuration of the sequencer. In this embodiment, first, sensitivity measurement parameters are set (step 201). The sequence used for sensitivity measurement is preferably 3D measurement. The sensitivity measurement range (FOV) must be set to cover the range of this measurement. The measurement parameter is desirably set so as to obtain a proton density weighted image or a contrast equivalent thereto. The number of echoes to be acquired is set from the movement characteristics (speed, direction, etc.) of the imaging region and TR (repetition time). In the present invention, it is not necessary to consider the photographing conditions of the main measurement at the time of sensitivity measurement. Therefore, the sensitivity measurement can be performed without being aware of the photographing time phase of the main measurement. For this reason, the sensitivity measurement according to the present invention may be performed once after the subject is set, and it is not necessary to re-measure during the examination.

第1の実施例においては、呼吸センサ26を用いて被検体の呼吸変位をモニタリングする(ステップ202)。続いて、ステップ201で設定されたパラメータに基づいてステップ203〜ステップ206の処理を行う。すなわち、パラメータ設定した個数に応じて呼吸変位をM個に分割し(ステップ203)、パラメータ設定した分割方法、個数に応じてK空間をM個に分割し(ステップ204)、K空間の各領域での位相エンコード、スライスエンコードの順序を決定し(ステップ205)、呼吸変位とK空間の各領域とを対応付ける(ステップ206)。さらに、呼吸変位に応じて位相エンコード量(Gy)、スライスエンコード量(Gz)決定し(ステップ207)、エコー信号を取得する(ステップ208)。第1の実施例においては、簡単のために図6のように呼吸変位を、時間軸に平行に4つの領域1〜4に等分割する場合について述べる。分割する前の領域の大きさは、全呼吸変位が含まれていなければならず、その大きさは自動的に決まるものである。例えば、変位が領域1にある時は、Gy≧0、Gz≧0となるようにエンコード量を決定し、エコー信号を取得する。Gy、GzとK空間上の位置は一対一に対応するので、Gyに対応するK空間上の位置をKy、Gzに対応するK空間上の位置をKzとし、図4のように極座標系で表すと、K空間上の位置は次の(式1)によって表すことができる。また、エンコード量とK空間の関係をグラジエントエコー系の例を用いて図5に示す。この例ではエコー信号は501のようにK空間を埋めていくことになる。   In the first embodiment, the respiratory displacement of the subject is monitored using the respiratory sensor 26 (step 202). Subsequently, the processing from step 203 to step 206 is performed based on the parameters set in step 201. That is, the respiratory displacement is divided into M according to the number of parameters set (step 203), the K space is divided into M according to the parameter setting method and the number (step 204), and each region of the K space The order of phase encoding and slice encoding is determined (step 205), and the respiratory displacement is associated with each region of the K space (step 206). Further, a phase encoding amount (Gy) and a slice encoding amount (Gz) are determined according to the respiratory displacement (step 207), and an echo signal is acquired (step 208). In the first embodiment, for the sake of simplicity, a case will be described in which the respiratory displacement is equally divided into four regions 1 to 4 parallel to the time axis as shown in FIG. The size of the area before dividing must include the total respiratory displacement, and the size is determined automatically. For example, when the displacement is in the region 1, the encoding amount is determined so that Gy ≧ 0 and Gz ≧ 0, and an echo signal is acquired. Since the positions in Gy, Gz, and K space correspond one-to-one, the position in K space corresponding to Gy is Ky, and the position in K space corresponding to Gz is Kz. When expressed, the position in the K space can be expressed by the following (formula 1). FIG. 5 shows the relationship between the encoding amount and the K space using an example of a gradient echo system. In this example, the echo signal fills the K space like 501.

Figure 0005421600
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取得したエコー信号は、図6のように呼吸変位に応じてK空間に配置する(ステップ209)。ここで、K空間走査の1例を図7に示す。例えば、m×m(m>0)のMatrixを仮定した場合、K空間の領域1に必要なデータ数は、m2/4個であり、1つのスライスエンコード量に対して、m/2個の位相エンコード量が必要となる。実施例1では、図7(a)のように一つのスライスエンコード量に対してm/2個の位相エンコード量を付加したエコー信号を取得してから、次のスライスエンコード量に移るようにする。K空間走査としては、図7(b)のように1⇒2⇒3⇒・・・となる。領域2〜4についても同様に、K空間の中心からKy軸方向に順次データを取得していくものとする。実施例1では、図7のようにK空間走査を行ったが、K空間の中心からKz方向に順次データを取得してもよいし、全くランダムにデータを取得してもよい。また、K空間は図8(a)のようにオーバーラップ領域を作るように分割してもよいし、図8(b)のように同心円状に分割してもよい。最後に、フィルターをかけてから(ステップ210)、逆フーリエ変換を行うことで感度画像を得る(ステップ211)。ステップ201からステップ206までの計測処理を全身コイル、マルチプルコイルについてそれぞれ行う。ただし、ステップ201の設定部分は、全身コイルとマルチプルコイルとで共通に用い、ステップ202からステップ211までの計測処理を全身コイルとマルチプルコイルのそれぞれについて行っても良い。 The acquired echo signal is arranged in the K space according to the respiratory displacement as shown in FIG. 6 (step 209). Here, FIG. 7 shows an example of K space scanning. For example, assuming a Matrix of m × m (m> 0) , the number of data necessary for the region 1 of the K-space is m 2/4 pieces, for one slice encode amount, m / 2 pieces The amount of phase encoding is required. In the first embodiment, as shown in FIG. 7A, an echo signal obtained by adding m / 2 phase encoding amounts to one slice encoding amount is acquired, and then the processing proceeds to the next slice encoding amount. . The K space scanning is 1⇒2⇒3⇒ ... as shown in FIG. Similarly, for the areas 2 to 4, data is sequentially acquired from the center of the K space in the Ky axis direction. In the first embodiment, K space scanning is performed as shown in FIG. 7, but data may be acquired sequentially in the Kz direction from the center of the K space, or data may be acquired at random. Further, the K space may be divided so as to create an overlap region as shown in FIG. 8A, or may be divided concentrically as shown in FIG. 8B. Finally, after applying a filter (step 210), a sensitivity image is obtained by performing an inverse Fourier transform (step 211). The measurement processing from step 201 to step 206 is performed for the whole body coil and the multiple coil. However, the setting part in step 201 may be used in common for the whole body coil and the multiple coil, and the measurement processing from step 202 to step 211 may be performed for each of the whole body coil and the multiple coil.

エコー信号をこのように呼吸変位に合わせてK空間に配置することで、結果として体動の影響を低減した感度画像の取得が期待できる。すなわち、画像の全体像を決定するK空間の低周波領域に様々な呼吸変位のデータを集めることで、呼吸変位に対して平均化した画像を得ることができ、結果として高分解能を必要としない感度画像では体動の影響を低減できる。   By arranging the echo signal in the K space according to the respiratory displacement in this way, it is possible to expect to obtain a sensitivity image with reduced influence of body movement as a result. That is, by collecting various respiratory displacement data in the low frequency region of the K space that determines the overall image, an image averaged with respect to the respiratory displacement can be obtained, and as a result, high resolution is not required. The sensitivity image can reduce the influence of body movement.

図3は、本実施例におけるシーケンサの内部構成を示す図である。図3において、31は、例えば操作部25から入力された情報に基づいて感度計測のパラメータを設定するパラメータ設定部であり、32は、被検体の呼吸変位をモニタリングする呼吸変位モニタリング部であり、33は、パラメータ設定部で設定された個数に応じて呼吸変位を分割する呼吸変位分割部であり、34は、パラメータ設定部で設定された分割方法、個数に応じてK空間を分割するK空間分割部であり、35は、K空間の各領域での位相エンコード、スライスエンコードの順序を決定するエンコード順序決定部であり、36は、分割した呼吸変位の各領域と分割したK空間の各領域とを対応付ける対応付け部であり、37は、変位に応じて位相エンコード、スライスエンコードの量を決定するエンコード量決定部であり、38は、決定したエンコード量に応じて例えば傾斜磁場を印加するように制御するスキャン制御部である。これらは、通常、シーケンサを動作させるプログラムで構成されている。   FIG. 3 is a diagram showing an internal configuration of the sequencer in the present embodiment. In FIG. 3, 31 is a parameter setting unit that sets parameters for sensitivity measurement based on information input from the operation unit 25, for example, and 32 is a respiratory displacement monitoring unit that monitors the respiratory displacement of the subject. 33 is a respiratory displacement dividing unit that divides the respiratory displacement according to the number set by the parameter setting unit, and 34 is a K space that divides the K space according to the division method and the number set by the parameter setting unit. The dividing unit 35 is an encoding order determining unit that determines the order of phase encoding and slice encoding in each region of the K space, and 36 is each region of the divided respiratory displacement and each region of the K space that is divided. , 37 is an encoding amount determination unit that determines the amount of phase encoding and slice encoding according to the displacement, and 38 is For example, the scan control unit performs control so as to apply a gradient magnetic field in accordance with the determined encoding amount. These are usually composed of programs for operating the sequencer.

第1の実施例では呼吸変位を4つに等分割した場合について述べてきたが、呼吸変位は図1の本発明の処理フローにあるように、一般にM個(M>0)に等分割してもよく、それに応じてK空間もM個に分割し、得られたエコー信号はそれに応じてK空間に配置する。呼吸変位の分割方法、分割数M、オーバーラップ領域(K空間を分割する各領域のθ)の設定はユーザがUI上から設定できるものとする。   In the first embodiment, the case where the respiratory displacement is equally divided into four has been described, but the respiratory displacement is generally equally divided into M (M> 0) as in the processing flow of the present invention in FIG. According to this, the K space is also divided into M pieces, and the obtained echo signals are arranged in the K space accordingly. It is assumed that the user can set the respiratory displacement division method, the division number M, and the overlap area (θ of each area dividing the K space) from the UI.

ここまでは、呼吸変位を等分割する場合について述べてきたが、分割した各領域においてデータ点数(密度)が同じになるように、呼吸変位を分割してもよい。すなわち、図1の本発明フローのステップ203については変形例があり、以下に図9〜11を用いてその方法を示す。
まず、感度計測パラメータを設定し(ステップ301)、呼吸センサを用いて呼吸変位をモニタリング(ステップ302)しながら、感度計測シーケンスで呼吸周期最低1周期分の計測を行い、図10のように呼吸周期1周期分のデータ点数を把握する(ステップ303)。データ点数を把握したら、分割する領域のデータ点数が同じ個数になるようにする。その方法については後述する。ここでは、簡単のために呼吸変位を4つに分割する場合について述べるが、一般にM(M>0)個に分割してもよい。
分割する領域のデータ点数(密度)は以下のようにして、同じ個数になるようにする。まず、図10のように呼吸変位を4つに等分割し、各領域のデータ点数を用いて、ヒストグラムを作成する(ステップ304)。ヒストグラムから図11のように各領域のデータ点数が等しくなるような変位座標を記憶する(ステップ305)。さらに、記憶した変位座標を元に、呼吸変位を自動的に4つに再分割する(ステップ306)ことで各領域のデータ点数(密度)がおおよそ等しくなる。
データ点数を把握する呼吸周期の数は一般にN(N>0)でもよく、Nが大きければ精度が増す。呼吸変位の分割数M、データ点数を把握する呼吸周期の数NはユーザがUI上から設定する。
各領域のデータ点数(密度)はこのようにして等しくなるようにし、ステップ307〜ステップ314の処理に関しては、実施例1の処理フローのステップ204〜ステップ211と同様に行うものとする。
Up to this point, the case where the respiratory displacement is divided equally has been described. However, the respiratory displacement may be divided so that the number of data points (density) is the same in each divided region. That is, there is a modification of step 203 of the present invention flow in FIG. 1, and the method will be described below with reference to FIGS.
First, sensitivity measurement parameters are set (step 301), and respiratory displacement is monitored by using a respiration sensor (step 302), while measuring at least one respiratory cycle in the sensitivity measurement sequence, and breathing is performed as shown in FIG. The number of data points for one cycle is grasped (step 303). Once the number of data points is known, the number of data points in the area to be divided is set to the same number. The method will be described later. Here, for the sake of simplicity, a case where the respiratory displacement is divided into four will be described, but in general, it may be divided into M (M> 0).
The number of data points (density) of the divided areas is set to the same number as follows. First, as shown in FIG. 10, the respiratory displacement is equally divided into four, and a histogram is created using the number of data points in each region (step 304). From the histogram, displacement coordinates are stored such that the number of data points in each region is equal as shown in FIG. 11 (step 305). Further, the respiratory displacement is automatically subdivided into four based on the stored displacement coordinates (step 306), so that the number of data points (density) in each region is approximately equal.
In general, N (N> 0) may be sufficient as the number of breathing cycles for grasping the number of data points, and the accuracy increases when N is large. The user sets the number M of respiratory displacement divisions and the number N of respiratory cycles for grasping the number of data points from the UI.
The number of data points (density) in each region is made equal in this way, and the processing from step 307 to step 314 is performed in the same manner as step 204 to step 211 in the processing flow of the first embodiment.

第2の実施例として、ナビゲーターエコーを用いて被検体の呼吸変位をモニタリングする場合について述べる。すなわち、図1の本発明フローの(ステップ202)についてもバリエーションがあり、以下に図12〜14を用いてその方法を述べる。例として、図13(a)のように呼気、吸気の腹部AX断面の画像を考える。ナビゲーターエコーを利用し、位相エンコード(R-L)をかけないでデータを取得したものをリードアウト方向(A-P)に逆フーリエ変換すると図13(a)のようにプロジェクションが得られる。このプロジェクションを利用して呼吸変位をモニタリングする。プロジェクションの長さと呼吸の相関関係は、感度画像計測の前に把握しておく必要があり、位置決め画像をナビゲーターエコーを付加したシーケンスで取得し、記憶する(ステップ401)。続いて、感度計測パラメータを設定(ステップ402)した後、プロジェクション長さと呼吸の相関関係を利用し、ステップ403〜ステップ407の処理を行う。プロジェクションの長さと呼吸の相関は図13(b)のようになると考えられる。感度計測は図13(c)のように感度計測シーケンスの間にナビパルスを付加したもので行い、プロジェクションによって得られた情報を元に位相エンコード量、スライスエンコード量を決定し(ステップ408)、エコー信号を取得する(ステップ409)。さらに、エコー信号をプロジェクション長さに応じて図14のようにK空間に配置し(ステップ410)、逆フーリエ変換を行うことで感度画像を得る(ステップ412)。ただし、位相エンコード量、スライスエンコード量の決定方法は実施例1の図1の処理(ステップ207)に準ずるものとする。また、エコー信号をプロジェクション長さに応じてK空間に配置する目的は実施例1と同様である。簡単のために、プロジェクションの長さを4つの領域に分割した場合を考えると、図14のようになるが、プロジェクションの長さは一般にM(M>0)個の領域に分割してもよい。また、領域の分割はプロジェクション長さを等分割してもよいし、各領域のデータ点数(密度)が同じになるように分割してもよい。各領域のデータ点数(密度)が等しくなるように分割する場合は、実施例1を参考に、呼吸周期最低1周期分のデータ点数のヒストグラムを作成し、各領域のデータ点数(密度)が等しくなるようなプロジェクション長さで分割する。呼吸周期の数N、分割数MはユーザがUI上から設定できる。
また、実施例2ではA-P方向のみについてのプロジェクションの長さを利用する方法を説明したが、A-P、R-L、H-Fの3軸全ての方向に対してのプロジェクションを利用してもよい。
As a second embodiment, a case where the respiratory displacement of a subject is monitored using navigator echo will be described. In other words, there is a variation in the (step 202) of the present invention flow of FIG. 1, and the method will be described below with reference to FIGS. As an example, consider an image of the abdomen AX cross section of exhaled air and inspired as shown in FIG. When the navigator echo is used and the data obtained without applying phase encoding (RL) is subjected to inverse Fourier transform in the readout direction (AP), a projection is obtained as shown in FIG. Respiration displacement is monitored using this projection. The correlation between the projection length and the respiration needs to be grasped before the sensitivity image measurement, and the positioning image is acquired and stored in a sequence to which the navigator echo is added (step 401). Subsequently, after setting sensitivity measurement parameters (step 402), the processing from step 403 to step 407 is performed using the correlation between the projection length and respiration. It is considered that the correlation between the length of projection and respiration is as shown in FIG. The sensitivity measurement is performed by adding a navigation pulse between the sensitivity measurement sequences as shown in FIG. 13 (c), and the phase encoding amount and the slice encoding amount are determined based on the information obtained by the projection (step 408), and the echo is performed. A signal is acquired (step 409). Furthermore, echo signals are arranged in the K space as shown in FIG. 14 according to the projection length (step 410), and a sensitivity image is obtained by performing inverse Fourier transform (step 412). However, the method for determining the phase encoding amount and the slice encoding amount is the same as the processing in FIG. 1 (step 207) of the first embodiment. The purpose of arranging the echo signal in the K space according to the projection length is the same as in the first embodiment. For simplicity, consider the case where the projection length is divided into four areas, as shown in FIG. 14, but the projection length may generally be divided into M (M> 0) areas. . Further, the area may be divided by dividing the projection length into equal parts, or may be divided so that the number of data points (density) in each area is the same. When dividing so that the number of data points (density) in each region is equal, create a histogram of the number of data points for at least one respiratory cycle with reference to Example 1, and the number of data points (density) in each region is equal. Divide by such projection length. The number of breathing cycles N and the number of divisions M can be set by the user from the UI.
In the second embodiment, the method of using the projection length only in the AP direction has been described. However, projections in all three axes of AP, RL, and HF may be used.

第3の実施例として、呼吸変位を時間軸に対して垂直に分割する方法について述べる。呼吸変位の分割方法は、図15に示すように時間軸に対して垂直に分割しても良い。この分割方法に対しても、実施例1、2のような呼吸変位、もしくはプロジェクションの長さに応じたエコー信号取得、エコー信号のK空間配置ができる。   As a third embodiment, a method for dividing the respiratory displacement perpendicular to the time axis will be described. As a method of dividing the respiratory displacement, the respiratory displacement may be divided perpendicularly to the time axis as shown in FIG. Also for this division method, it is possible to acquire the echo signal according to the respiratory displacement or the length of the projection as in the first and second embodiments, and to arrange the echo signal in the K space.

本発明は、RF受信コイルの感度補正を行うようにした磁気共鳴イメージング装置に用いることができる。   The present invention can be used in a magnetic resonance imaging apparatus adapted to perform sensitivity correction of an RF receiving coil.

1・・・被検体、2・・・静磁場発生系、3・・・傾斜磁場発生系、4・・・シーケンサ、5・・・送信系、6・・・受信系、7・・・信号処理系、8・・・中央処理装置(CPU)、9・・・傾斜磁場コイル、10・・・傾斜磁場電源、11・・・高周波発信器、12・・・変調器、13・・・高周波増幅器、14a・・・高周波コイル(送信コイル)、14b・・・高周波コイル(受信コイル)、15・・・信号増幅器、16・・・直交位相検波器、17・・・A/D変換器、18・・・磁気ディスク、19・・・光ディスク、20・・・ディスプレイ、21・・・ROM、22・・・RAM、23・・・トラックボール又はマウス、24・・・キーボード、25・・・操作部、26・・・呼吸センサ、31・・・パラメータ設定部、32・・・呼吸変位モニタリング部、33・・・呼吸変位分割部、34・・・K空間分割部、35・・・エンコード順序決定部、36・・・対応付け部、37・・・エンコード量決定部、38・・・スキャン制御部。 1 ... subject, 2 ... static magnetic field generation system, 3 ... gradient magnetic field generation system, 4 ... sequencer, 5 ... transmission system, 6 ... reception system, 7 ... signal Processing system, 8 ... Central processing unit (CPU), 9 ... Gradient magnetic field coil, 10 ... Gradient magnetic field power supply, 11 ... High frequency transmitter, 12 ... Modulator, 13 ... High frequency Amplifier, 14a ... high frequency coil (transmitting coil), 14b ... high frequency coil (receiving coil), 15 ... signal amplifier, 16 ... quadrature phase detector, 17 ... A / D converter, 18 ... Magnetic disk, 19 ... Optical disk, 20 ... Display, 21 ... ROM, 22 ... RAM, 23 ... Trackball or mouse, 24 ... Keyboard, 25 ... Operation unit, 26 ... respiration sensor, 31 ... parameter setting unit, 32 ... respiration displacement monitoring unit, 33 ... respiration displacement division unit, 34 ... K space division unit, 35 ... Nkodo order determination unit, 36 ... mapping unit, 37 ... encoding quantity determining unit, 38 ... scan control unit.

Claims (15)

RF受信コイルと、ほぼ均一な感度分布を持つ全身コイルと、前記RF受信コイルと前記全身コイルにより受信されたNMR信号からMR画像を得る信号処理手段と、被検体の検査領域に作用する磁場の制御と前記NMR信号の処理の制御を行う制御手段とを備え、前記RF受信コイルおよび前記全身コイルを用いて計測した信号から当該RF受信コイルまたは当該全身コイルの感度画像を作成するとともに、前記RF受信コイルで被検体のNMR信号を計測し、当該被検体のNMR信号と前記感度画像とを用いてMR画像を作成する核磁気共鳴イメージング装置において、
前記制御手段は、前記RF受信コイルまたは前記全身コイルを用いて計測した信号から当該RF受信コイルまたは当該全身コイルの感度画像を作成するための構成として、
被検体の周期的な動きをモニタリングするモニタリング部と、
被検体の動きを複数の領域に分割する分割部と、
K空間を複数の領域に分割するK空間分割部と、
K空間での各領域での位相エンコードおよびスライスエンコードの順序を決定するエンコード順序決定部と、
被検体の動きとK空間の各領域を対応付ける対応付け部と、
被検体の動きに応じて位相エンコードおよびスライスエンコード量を決定するエンコード量決定部と、
該決定された位相エンコードおよびスライスエンコード量に応じて傾斜磁場の制御を行うスキャン制御部と
を有し、
前記被検体の動きを複数の領域に分割する分割部が、分割した各領域においてデータ点数が同じになるように複数の領域に分割することを特徴とする核磁気共鳴イメージング装置。
An RF receiver coil, a whole body coil having a substantially uniform sensitivity distribution, a signal processing means for obtaining an MR image from NMR signals received by the RF receiver coil and the whole body coil, and a magnetic field acting on the examination region of the subject. And a control means for controlling the processing of the NMR signal, and creating a sensitivity image of the RF receiving coil or the whole body coil from signals measured using the RF receiving coil and the whole body coil, and the RF In a nuclear magnetic resonance imaging apparatus that measures an NMR signal of a subject with a receiving coil and creates an MR image using the NMR signal of the subject and the sensitivity image,
The control means, as a configuration for creating a sensitivity image of the RF receiving coil or the whole body coil from a signal measured using the RF receiving coil or the whole body coil,
A monitoring unit for monitoring the periodic movement of the subject;
A dividing unit for dividing the movement of the subject into a plurality of regions;
A K space dividing unit for dividing the K space into a plurality of regions;
An encoding order determining unit that determines the order of phase encoding and slice encoding in each region in the K space;
An associating unit for associating the movement of the subject with each region of the K space;
An encoding amount determination unit that determines a phase encoding and a slice encoding amount according to the movement of the subject;
Have a scan control unit for controlling the gradient magnetic field in accordance with the phase encoding and slice encoding amount of the determined,
A nuclear magnetic resonance imaging apparatus, wherein the dividing unit that divides the movement of the subject into a plurality of regions divides the movement into a plurality of regions so that the number of data points is the same in each divided region .
請求項1に記載の核磁気共鳴イメージング装置において、
前記RF受信コイルが、小径RF受信コイルを複数組み合わせたマルチプルコイルであることを特徴とする核磁気共鳴イメージング装置。
The nuclear magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1.
The RF receiver coils, nuclear magnetic resonance imaging apparatus you being a multiple coil combining a plurality of small diameter RF receiver coil.
請求項1または請求項2に記載の核磁気共鳴イメージング装置において、
前記被検体の周期的な動きが、呼吸変位または心拍変位であり、前記モニタリング部が、被検体の呼吸変位または心拍変位をモニタリングし、前記被検体の動きを複数の領域に分割する分割部が、呼吸変位または心拍変位を複数の領域に分割することを特徴とする核磁気共鳴イメージング装置。
The nuclear magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1 or 2,
The periodic movement of the subject is respiratory displacement or heartbeat displacement, the monitoring unit monitors the respiratory displacement or heartbeat displacement of the subject, and a dividing unit that divides the movement of the subject into a plurality of regions. , nuclear magnetic resonance imaging apparatus shall be the dividing means divides the breathing displacement or heart displaced into a plurality of regions.
請求項1〜請求項3の何れか一つに記載の核磁気共鳴イメージング装置において、
前記制御手段が、さらに、感度計測パラメータを設定するパラメータ設定部を有し、前記分割部が、前記パラメータ設定部で設定した個数に応じて被検体の動きを複数の領域に分割し、前記K空間分割部が、前記パラメータ設定部で設定した分割方法、個数に応じてK空間を複数の領域に分割するものであることを特徴とする核磁気共鳴イメージング装置。
In the nuclear magnetic resonance imaging apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The control means further includes a parameter setting unit for setting sensitivity measurement parameters, and the dividing unit divides the movement of the subject into a plurality of regions according to the number set by the parameter setting unit, and the K space division unit, division methods set by the parameter setting unit, nuclear magnetic resonance imaging apparatus you characterized in that for dividing the K space into a plurality of areas according to the number.
請求項1〜請求項4の何れか一つに記載の核磁気共鳴イメージング装置において、
前記被検体の動きを複数の領域に分割する分割部が、被検体の動きを、時間軸に平行に分割するものであること、または、時間軸に対して垂直に分割するものであることを特徴とする核磁気共鳴イメージング装置。
In the nuclear magnetic resonance imaging apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The division unit that divides the movement of the subject into a plurality of regions divides the movement of the subject in parallel to the time axis, or divides the movement of the subject perpendicular to the time axis. nuclear magnetic resonance imaging apparatus shall be the features.
請求項3に記載の核磁気共鳴イメージング装置において、
被検体の呼吸変位のモニタリングを、呼吸センサまたはナビゲーターエコーを用いて行うことを特徴とする核磁気共鳴イメージング装置。
The nuclear magnetic resonance imaging apparatus according to claim 3.
Monitoring of a subject breathing displacement, nuclear magnetic resonance imaging apparatus you and performing with respiratory sensor or navigator echo.
請求項1〜請求項6の何れか一つに記載の核磁気共鳴イメージング装置において、The nuclear magnetic resonance imaging apparatus according to any one of claims 1 to 6,
前記K空間分割部は、K空間の低周波領域に様々な呼吸変位のデータが集まるようにK空間を分割することを特徴とする核磁気共鳴イメージング装置。  The nuclear magnetic resonance imaging apparatus, wherein the K space dividing unit divides the K space so that various respiratory displacement data are collected in a low frequency region of the K space.
請求項1〜請求項6の何れか一つに記載の核磁気共鳴イメージング装置において、The nuclear magnetic resonance imaging apparatus according to any one of claims 1 to 6,
前記K空間分割部は、K空間座標軸に平行に、またはK空間原点を通る放射状に、または同心円状にK空間を分割することを特徴とする核磁気共鳴イメージング装置。  The nuclear magnetic resonance imaging apparatus, wherein the K space dividing unit divides the K space in parallel to the K space coordinate axis, radially through the K space origin, or concentrically.
請求項1〜請求項6の何れか一つに記載の核磁気共鳴イメージング装置において、The nuclear magnetic resonance imaging apparatus according to any one of claims 1 to 6,
前記K空間分割部は、分割領域の一部がオーバーラップするようにK空間を分割することを特徴とする核磁気共鳴イメージング装置。  The nuclear magnetic resonance imaging apparatus, wherein the K space dividing unit divides the K space so that a part of the divided regions overlap.
RF受信コイルと、ほぼ均一な感度分布を持つ全身コイルと、前記RF受信コイルと前記全身コイルにより受信されたNMR信号からMR画像を得る信号処理部と、被検体の検査領域に作用する磁場の制御と前記NMR信号の処理の制御を行う制御部とを備える核磁気共鳴イメージング装置において、前記RF受信コイルおよび前記全身コイルを用いて計測した信号から当該RF受信コイルまたは当該全身コイルの感度画像を作成する感度画像作成ステップと、前記RF受信コイルで被検体のNMR信号を計測する本計測ステップと、当該被検体のNMR信号と前記感度画像とを用いてMR画像を作成する画像作成ステップとを有する核磁気共鳴イメージング装置の作動方法であって、
前記RF受信コイルおよび前記全身コイルを用いて計測した信号から当該RF受信コイルまたは当該全身コイルの感度画像を作成する感度画像作成ステップが、
被検体の周期的な動きをモニタリングするステップと、
被検体の動きを複数の領域に分割するステップと、
K空間を複数の領域に分割するステップと、
K空間の各領域での位相エンコードおよびスライスエンコードの順序を決定するステップと、
被検体の動きとK空間の各領域を対応付けるステップと、
被検体の動きに応じて位相エンコードおよびスライスエンコード量を決定するステップと、
該決定された位相エンコードおよびスライスエンコード量に応じてエコー信号を取得するステップと、
取得したエコー信号を被検体の動きに応じてK空間に配置するステップと
を有し、
前記被検体の動きを複数の領域に分割するステップが、分割した各領域においてデータ点数が同じになるように複数の領域に分割することを特徴とする核磁気共鳴イメージング装置の作動方法。
An RF receiving coil, a whole body coil having a substantially uniform sensitivity distribution, a signal processing unit for obtaining an MR image from the NMR signal received by the RF receiving coil and the whole body coil, and a magnetic field acting on the examination region of the subject. In a nuclear magnetic resonance imaging apparatus comprising a control and a control unit for controlling the processing of the NMR signal, a sensitivity image of the RF receiving coil or the whole body coil is obtained from a signal measured using the RF receiving coil and the whole body coil. A sensitivity image creation step for creating, a main measurement step for measuring the NMR signal of the subject with the RF receiving coil, and an image creation step for creating an MR image using the NMR signal of the subject and the sensitivity image. A method of operating a nuclear magnetic resonance imaging apparatus comprising:
A sensitivity image creating step of creating a sensitivity image of the RF receiving coil or the whole body coil from a signal measured using the RF receiving coil and the whole body coil,
Monitoring the periodic movement of the subject;
Dividing the movement of the subject into a plurality of regions;
Dividing the K space into a plurality of regions;
Determining the order of phase encoding and slice encoding in each region of K-space;
Associating the movement of the subject with each area of the K space;
Determining a phase encoding and a slice encoding amount according to the movement of the subject;
Obtaining an echo signal in accordance with the determined phase encoding and slice encoding amounts;
Have a placing in the K space according to the obtained echo signals to the motion of the object,
A method of operating a nuclear magnetic resonance imaging apparatus, wherein the step of dividing the movement of the subject into a plurality of regions is divided into a plurality of regions so that the number of data points is the same in each divided region .
請求項10に記載の核磁気共鳴イメージング装置の作動方法において、
前記RF受信コイルが、小径RF受信コイルを複数組み合わせたマルチプルコイルであることを特徴とする核磁気共鳴イメージング装置の作動方法。
The operation method of the nuclear magnetic resonance imaging apparatus according to claim 10,
The RF receiving coil, method for operating a nuclear magnetic resonance imaging apparatus you being a multiple coil combining a plurality of small diameter RF receiver coil.
請求項10または請求項11に記載の核磁気共鳴イメージング装置の作動方法において、
前記被検体の周期的な動きをモニタリングするステップが、呼吸変位または心拍変位をモニタリングするものであることを特徴とする核磁気共鳴イメージング装置の作動方法。
The operation method of the nuclear magnetic resonance imaging apparatus according to claim 10 or 11,
Wherein said step of monitoring the periodic motion of the subject method for operating a nuclear magnetic resonance imaging apparatus you characterized in that to monitor the breathing displacement or heart displacement.
請求項10〜請求項12の何れか一つに記載の核磁気共鳴イメージング装置の作動方法において、
前記感度計測ステップが、さらに、感度計測パラメータを設定するステップを有し、前記被検体の動きを複数の領域に分割するステップが、前記感度計測パラメータを設定するステップで設定した個数に応じて複数の領域に分割するものであり、前記K空間を複数の領域に分割するステップが、前記感度計測パラメータを設定するステップで設定した分割方法、個数に応じてK空間を複数の領域に分割するものであることを特徴とする核磁気共鳴イメージング装置の作動方法。
The operation method of the nuclear magnetic resonance imaging apparatus according to any one of claims 10 to 12,
The sensitivity measurement step further includes a step of setting a sensitivity measurement parameter, and the step of dividing the movement of the subject into a plurality of regions is a plurality according to the number set in the step of setting the sensitivity measurement parameter. The step of dividing the K space into a plurality of regions is the division method set in the step of setting the sensitivity measurement parameter, and the K space is divided into a plurality of regions according to the number method for operating a nuclear magnetic resonance imaging apparatus you wherein a is.
請求項10〜請求項13の何れか一つに記載の核磁気共鳴イメージング装置の作動方法において、
前記被検体の動きを複数の領域に分割するステップが、被検体の動きを、時間軸に平行に分割するものであること、または、時間軸に対して垂直に分割するものであることを特徴とする核磁気共鳴イメージング装置の作動方法。
The operation method of the nuclear magnetic resonance imaging apparatus according to any one of claims 10 to 13,
The step of dividing the movement of the subject into a plurality of regions is to divide the movement of the subject in parallel to the time axis, or to divide the movement of the subject perpendicular to the time axis. method for operating a nuclear magnetic resonance imaging apparatus shall be the.
請求項12に記載の核磁気共鳴イメージング装置の作動方法において、
被検体の呼吸変位のモニタリングを、呼吸センサまたはナビゲーターエコーを用いて行うことを特徴とする核磁気共鳴イメージング装置の作動方法。
The method of operating a nuclear magnetic resonance imaging apparatus according to claim 12,
Method of operating a monitoring of a subject breathing displacement, breathing sensor, or nuclear magnetic resonance imaging apparatus you and performing using navigator echoes.
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