JP5564213B2 - Magnetic resonance imaging system - Google Patents

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本発明は、核磁気共鳴(以下、「NMR」と略記する)現象を利用して被検体の検査部位の断層画像を得る磁気共鳴イメージング(以下、「MRI」と略記する)技術に関し、特に、本計測に先立って印加するRFパルス(以下、プリパルスと呼ぶ)の影響を制御する技術に関する。   The present invention relates to a magnetic resonance imaging (hereinafter abbreviated as “MRI”) technique for obtaining a tomographic image of an examination site of a subject using a nuclear magnetic resonance (hereinafter abbreviated as “NMR”) phenomenon. The present invention relates to a technique for controlling the influence of an RF pulse (hereinafter referred to as a pre-pulse) applied prior to the main measurement.

MRIは、高周波磁場パルス(RFパルス)を印加し、被検体の組織を構成する原子核スピン(磁化)を励起させて発生するNMR信号(エコー信号)を計測し、撮影対象の形態や機能を2次元的あるいは3次元的に画像化する技術である。エコー信号には、傾斜磁場パルスによって異なる位相エンコードが付与されるとともに周波数エンコードされて、時系列データとして計測される。計測されたエコー信号は、2次元または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。   MRI measures the NMR signal (echo signal) generated by applying a high-frequency magnetic field pulse (RF pulse) to excite the nuclear spin (magnetization) that constitutes the tissue of the subject. This is a technique for imaging in a three-dimensional or three-dimensional manner. The echo signal is given different phase encoding depending on the gradient magnetic field pulse, is frequency-encoded, and is measured as time-series data. The measured echo signal is reconstructed into an image by two-dimensional or three-dimensional Fourier transform.

励起用以外のRFパルスを印加すると、このRFパルスの励起プロファイルの不完全性により、目的どおりの振る舞いをしない磁化の成分(偽磁化成分)が発生することがある。これらの偽磁化成分の位相がエコー信号収集時にリフォーカスすると、不正なエコー信号が発生し、アーチファクトとなる。このようなエコーをスティミュレイテッドエコー(Stimulated Echo:偽エコー)と呼ぶ(例えば、非特許文献1参照)。この偽エコーは、そのリフォーカスタイミングを変えるクラッシャー傾斜磁場パルスを印加し、抑える。   When an RF pulse other than that for excitation is applied, a magnetization component (pseudo-magnetization component) that does not behave as intended may be generated due to imperfectness of the excitation profile of this RF pulse. If the phase of these pseudo-magnetization components is refocused when the echo signal is collected, an incorrect echo signal is generated, resulting in an artifact. Such an echo is called a stimulated echo (stimulated echo) (for example, see Non-Patent Document 1). This false echo is suppressed by applying a crusher gradient magnetic field pulse that changes the refocus timing.

撮影によっては、撮影対象の画像に所望のコントラストを付与するため、励起RFパルス印加前にプリパルスを印加することがある。プリパルスの印加により励起される磁化も、後続の本撮影において、偽磁化成分となり、偽エコー発生させることがある。この偽エコーを抑えるため、プリパルスシーケンス内でもクラッシャー傾斜磁場パルスが印加される(例えば、特許文献1参照)。なお、プリパルスシーケンス内では、クラッシャー傾斜磁場パルスは、横磁化を拡散するため、3軸方向に印加される。   Depending on the imaging, a pre-pulse may be applied before applying the excitation RF pulse in order to give a desired contrast to the image to be imaged. Magnetization excited by the application of the pre-pulse also becomes a pseudo-magnetization component in the subsequent main imaging and may generate a false echo. In order to suppress this false echo, a crusher gradient magnetic field pulse is applied even in the pre-pulse sequence (see, for example, Patent Document 1). In the pre-pulse sequence, the crusher gradient magnetic field pulse is applied in three axial directions in order to diffuse transverse magnetization.

MRIの本撮影では、k空間(いわゆる「計測空間」といわれる空間)上の各格子点のエコー信号を、周波数エンコード方向に平行なサンプリングを位相エンコード方向に位相エンコード量を変えながら繰り返す直交系(Cartesian)サンプリング法により収集する。しかし、そのサンプリングの特性から、直交サンプリング法では体動などによるアーチファクトが発生しやすい。   In the actual MRI imaging, the echo system of each lattice point on k-space (so-called “measurement space”) repeats sampling parallel to the frequency encoding direction while changing the phase encoding amount in the phase encoding direction ( Cartesian) Collect by sampling method. However, due to the sampling characteristics, artifacts due to body movement are likely to occur in the orthogonal sampling method.

このアーチファクトを低減するものとして、非直交系(Non−cartesian)サンプリング法が提案されている。非直交径サンプリング法として、例えば、ラディアル法(例えば、非特許文献2参照)、ハイブリッドラディアル法(例えば、非特許文献3参照)が知られている。   As a method for reducing this artifact, a non-cartesian sampling method has been proposed. As the non-orthogonal diameter sampling method, for example, a radial method (for example, see Non-Patent Document 2) and a hybrid radial method (for example, see Non-Patent Document 3) are known.

ラディアル法は、計測空間の略一点(一般的には原点)を回転中心として回転角を変えながら放射状にサンプリングし、一枚の画像再構成に必要なエコー信号を得る技術である。放射状のサンプリングは、エコー信号収集時に、位相エンコード傾斜磁場軸と周波数エンコード傾斜磁場軸との両軸に読み出し傾斜磁場パルスを印加し、この読み出し傾斜磁場パルスの振幅を、パルスシーケンスの繰返し(ショット)毎に変えることにより実現する。   The radial method is a technique for obtaining an echo signal necessary for image reconstruction by sampling radially while changing a rotation angle with a substantially one point (generally the origin) in a measurement space as a rotation center. In radial sampling, a read gradient magnetic field pulse is applied to both the phase encode gradient magnetic field axis and the frequency encode gradient magnetic field axis at the time of echo signal collection, and the amplitude of this read gradient magnetic field pulse is repeated (shot). It is realized by changing every time.

また、ハイブリッドラディアル法は、ラディアル法に位相エンコードを組み合わせたもので、ショット毎にサンプリング方向の異なる複数のブレードを計測する。各ブレード内では直交系サンプリング法と同様に、位相エンコード傾斜磁場パルスを付加して複数のエコー信号を収集する。ハイブリッドラディアル法は、ラディアル法の特性を有するとともに、一回の高周波磁場の印加で複数のエコー信号を収集するマルチエコー法のシーケンスに適用しやすいという特徴を持つ。なお、マルチエコー法としては、例えば、FSE法やエコープレナー法などが知られている。   The hybrid radial method is a combination of the radial method and phase encoding, and measures a plurality of blades having different sampling directions for each shot. In each blade, a plurality of echo signals are collected by adding a phase encoding gradient magnetic field pulse as in the orthogonal sampling method. The hybrid radial method has characteristics of the radial method and has a feature that it can be easily applied to a sequence of a multi-echo method that collects a plurality of echo signals by applying a single high-frequency magnetic field. As the multi-echo method, for example, the FSE method and the echo planar method are known.

また、MRIでは、傾斜磁場パルスを印加すると、渦電流や残留磁場が発生する。従って、励起RFパルスの印加からエコー信号収集までの単位計測を複数回繰返す撮影では、直前の単位計測時の傾斜磁場パルスによる渦電流成分や残留傾斜磁場成分が次の単位計測に影響を与える。例えば、垂直磁場型MRI装置など、構造により渦電流や残留傾斜磁場の影響の大きくなる装置では、この影響を補正し、磁場の状態を安定化するために、本撮影のRF励起パルスの照射前に、傾斜磁場パルス(以下、プリ傾斜磁場パルスと呼ぶ。)を印加することがある。プリ傾斜磁場パルスは、これらの成分の影響を補正しやすくするため、本撮影で使用する傾斜磁場パルス強度に応じて印加される(例えば、特許文献2参照)。   In MRI, when a gradient magnetic field pulse is applied, an eddy current or a residual magnetic field is generated. Therefore, in imaging in which unit measurement from application of excitation RF pulses to echo signal collection is repeated a plurality of times, eddy current components and residual gradient magnetic field components due to gradient magnetic field pulses at the previous unit measurement affect the next unit measurement. For example, in an apparatus such as a vertical magnetic field type MRI apparatus that has a large influence of eddy current or residual gradient magnetic field due to its structure, in order to correct this influence and stabilize the state of the magnetic field, before irradiation of the RF excitation pulse of the main imaging In some cases, a gradient magnetic field pulse (hereinafter referred to as a pre-gradient magnetic field pulse) is applied. The pre-gradient magnetic field pulse is applied in accordance with the gradient magnetic field pulse intensity used in the actual photographing in order to easily correct the influence of these components (see, for example, Patent Document 2).

E.Mark Haake et. al., ”18.3 SSFP Singal Formation Mechanisms” MAGNETIC RESONANCE IMAGING ― Physical Principles and Sequence Design,A JOHN WILEY & SONS,INC.,PUBLICATION,p493−495E. Mark Haake et. al. "18.3 SSFP Single Formation Mechanisms" MAGNETIC RESONANCE IMAGEING-Physical Principles and Sequence Design, A JOHN WILEY & SONS, INC. , PUBLICATION, p493-495 G. H. Glover et. al., Projection Reconstruction Techniques for Redution of Motion Effects in MRI, Magnetic Resonance in Medicine 28: 275−289 (1992)G. H. Glover et. al. , Project Reconfiguration Techniques for Reduction of Motion Effects in MRI, Magnetic Resonance in Medicine 28: 275-289 (1992) James G. Pipe, Motion Correction With PROPELLER MRI: Application to Head Motion and Free−Breathing Cardiac Imaging, Magnetic Resonance in Medicine 42:963−969 (1999)James G. Pipe, Motion Correction With PROPELLER MRI: Application to Head Motion and Free-Breathing Cardiac Imaging, Magnetic Resonance in Medicine 42: 963-969 (1999).

特開平10−323336号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-323336 国際公開第2003/037183号International Publication No. 2003/037183

一般にプリパルスシーケンスは、ショット毎に印加される。直交系サンプリング法では、例えば、FSE法のように複数ショットでエコー信号を収集する場合であっても、計測空間の取得方向が一定であるため、エンコード傾斜磁場以外の傾斜磁場印加量は一定である。しかし、非直交系サンプリング法では、上述のように、ショット毎に、これらが変化する。従って、体動アーチファクトを低減するため、本撮影に非直交系サンプリング法を採用すると、ショットによっては、プリパルスシーケンス内のクラッシャー傾斜磁場パルスによる位相変化と本撮影シーケンス内の傾斜磁場パルスによる位相変化とがバランスし、偽エコーが発生することがある。   In general, the pre-pulse sequence is applied for each shot. In the orthogonal sampling method, for example, even when echo signals are collected by a plurality of shots as in the FSE method, since the acquisition direction of the measurement space is constant, the gradient magnetic field application amount other than the encode gradient magnetic field is constant. is there. However, in the non-orthogonal sampling method, as described above, these change for each shot. Therefore, if non-orthogonal sampling method is used for main imaging to reduce body motion artifacts, depending on the shot, the phase change caused by the crusher gradient magnetic field pulse in the pre-pulse sequence and the phase change caused by the gradient magnetic field pulse in the main imaging sequence Balance and false echoes may occur.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、体動アーチファクトの低減とプリパルスの印加による偽エコーの発生の抑制とを両立し、MRIの画質を向上させる技術を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a technique for improving the image quality of MRI by reducing both body motion artifacts and suppressing the generation of false echoes by applying a prepulse. .

本発明は、後続の本撮影にハイブリッドラディアル法といった非直交系サンプリング法を採用する場合のプリパルスシーケンスに印加するクラッシャー傾斜磁場パルスの印加量および印加軸を、本撮影で計測するブレードの回転角に応じて決定する。印加毎に変化させてもよいし、極性のみ回転角に応じて決定してもよい。   In the present invention, the application amount and application axis of the crusher gradient magnetic field pulse to be applied to the pre-pulse sequence when the non-orthogonal sampling method such as the hybrid radial method is adopted for the subsequent main photographing is set to the rotation angle of the blade measured in the main photographing. Decide accordingly. It may be changed for each application, or only the polarity may be determined according to the rotation angle.

具体的には、静磁場に置かれた被検体に高周波磁場を印加する高周波磁場照射手段と、前記被検体に互いに直交する3軸方向の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エコー信号を検出する信号検出手段と、前記高周波磁場発生手段、前記傾斜磁場印加手段および前記信号検出手段の動作を所定のパルスシーケンスに従って制御する制御手段とを備える磁気共鳴イメージング装置であって、前記パルスシーシーケンスは、前記エコー信号が配置される計測空間を、当該計測空間の原点を通る計測軌跡を有するブレードであって、前記計測空間の座標軸に対する前記計測軌跡の角度である回転角が互いに異なる複数のブレードに分割して計測する本撮影シーケンスと、1以上の予め定められた数のブレードの計測毎に、不要な組織を励起するプリパルスを印加するプリパルスシーケンスと、を備え、前記プリパルスシーケンスは、前記プリパルスの印加による偽エコーを抑制するクラッシャー傾斜磁場パルス、を備え、前記クラッシャー傾斜磁場パルスの印加量は、当該プリパルスシーケンスに続いて実行される本撮影シーケンスの撮影条件に応じて決定されることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置を提供する。 Specifically, a high-frequency magnetic field irradiation unit that applies a high-frequency magnetic field to a subject placed in a static magnetic field, a gradient magnetic field application unit that applies a three-axis gradient magnetic field orthogonal to the subject, and the subject A magnetic resonance imaging apparatus comprising: signal detection means for detecting an echo signal generated from a signal; and control means for controlling operations of the high-frequency magnetic field generation means, the gradient magnetic field application means, and the signal detection means according to a predetermined pulse sequence. The pulse sea sequence is a blade having a measurement locus passing through the origin of the measurement space in the measurement space where the echo signal is arranged, and a rotation angle that is an angle of the measurement locus with respect to the coordinate axis of the measurement space. Is divided into a plurality of mutually different blades and measured every time a predetermined number of blades are measured. And a pre-pulse sequence which applies a pre-pulse to excite the unwanted tissue, the pre-pulse sequence includes a crusher gradient pulse to suppress false echoes caused by application of the pre-pulse, indicia pressure of the crusher gradient pulses The magnetic resonance imaging apparatus is characterized in that the magnetic resonance imaging apparatus is determined according to the imaging conditions of the main imaging sequence executed following the pre-pulse sequence.

本発明によれば、体動アーチファクトの低減とプリパルスの印加による偽エコーの発生の抑制とを両立し、MRIの画質が向上する。   According to the present invention, both the reduction of body motion artifacts and the suppression of the generation of false echoes due to the application of prepulses are achieved, and the image quality of MRI is improved.

第一の実施形態のMRI装置の全体構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the whole structure of the MRI apparatus of 1st embodiment. 直交系サンプリングを適用したファストスピンエコー(FSE)法のパルスシーケンスを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the pulse sequence of the fast spin echo (FSE) method to which orthogonal system sampling is applied. 直交系サンプリングを適用した2次元FSE法による計測空間充填を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating filling of the measurement space by the two-dimensional FSE method to which orthogonal system sampling is applied. ハイブリッドラディアル法を適用した2次元FSE法のパルスシーケンスを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the pulse sequence of the two-dimensional FSE method to which the hybrid radial method is applied. ハイブリッドラディアル法を適用した2次元FSE法による計測空間充填を説明するための図であり、(a)は、1ブレードの、(b)は、計測空間全体の充填の様子を説明するための説明図である。It is a figure for demonstrating the measurement space filling by the two-dimensional FSE method to which the hybrid radial method is applied, (a) is one blade, (b) is an explanation for demonstrating the filling state of the whole measurement space. FIG. (a)は、プリパルスシーケンスの一例を示す説明図であり、(b)は、撮影シーケンスの一例を示す説明図である。(A) is explanatory drawing which shows an example of a pre-pulse sequence, (b) is explanatory drawing which shows an example of an imaging | photography sequence. 偽エコーの発生と抑制とを説明するための図であり、(a)は、プリパルスが無い場合の励起磁化の位相を、(b)は、プリパルスの印加により偽エコーが発生する場合の励起磁化の位相を、(c)は、クラッシャー傾斜磁場により偽エコーを抑制する場合の励起磁化の位相の様子をそれぞれ説明するための説明図である。It is a figure for demonstrating generation | occurrence | production and suppression of a false echo, (a) is the phase of the excitation magnetization when there is no prepulse, (b) is the excitation magnetization when a false echo is generated by the application of the prepulse. (C) is an explanatory diagram for explaining the state of the phase of excitation magnetization in the case where the false echo is suppressed by the crusher gradient magnetic field. 第一の実施形態のプリパルスシーケンスの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the pre-pulse sequence of 1st embodiment. 第二の実施形態のプリパルスシーケンスの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the pre-pulse sequence of 2nd embodiment. 第三の実施形態の撮影シーケンスを説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the imaging | photography sequence of 3rd embodiment.

<<第一の実施形態>>
以下、本発明を適用する第一の実施形態について説明する。以下、本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し、その繰り返しの説明は省略する。
<< First Embodiment >>
Hereinafter, a first embodiment to which the present invention is applied will be described. Hereinafter, in all the drawings for explaining the embodiments of the present invention, those having the same function are denoted by the same reference numerals, and repeated explanation thereof is omitted.

まず、本実施形態のMRI装置について説明する。図1は、本実施形態のMRI装置10の一例の全体構成を示すブロック図である。本図に示すように、本実施形態のMRI装置10は、NMR現象を利用して被検体1の断層画像を得るもので、静磁場発生系2と、傾斜磁場発生系3と、シーケンサ4と、送信系5と、受信系6と、情報処理系7と、を備える。   First, the MRI apparatus of this embodiment will be described. FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of an example of the MRI apparatus 10 of the present embodiment. As shown in the figure, the MRI apparatus 10 of the present embodiment obtains a tomographic image of the subject 1 using the NMR phenomenon, and includes a static magnetic field generation system 2, a gradient magnetic field generation system 3, a sequencer 4, and the like. , A transmission system 5, a reception system 6, and an information processing system 7.

静磁場発生系2は、被検体1の周りの空間にその体軸方向または体軸と直交する方向に均一な静磁場を発生させるもので、被検体1の周りに配置される永久磁石方式または常電導方式あるいは超電導方式の磁場発生手段により構成される。   The static magnetic field generation system 2 generates a uniform static magnetic field in the body axis direction or in a direction perpendicular to the body axis in the space around the subject 1, and is a permanent magnet system arranged around the subject 1 or It is composed of a normal conduction type or superconducting type magnetic field generating means.

傾斜磁場発生系3は、X、Y、Zの3軸方向に巻かれた傾斜磁場コイル31と、それぞれの傾斜磁場コイルを駆動する傾斜磁場電源32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32を駆動することにより、X、Y、Zの3軸方向の成分を有する傾斜磁場パルスを被検体1に印加する。例えば、X、Y、Zのいずれかの1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、残り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。   The gradient magnetic field generation system 3 includes a gradient magnetic field coil 31 wound in three axial directions of X, Y, and Z, and a gradient magnetic field power source 32 that drives each gradient magnetic field coil. By driving the gradient magnetic field power supply 32 of each coil in accordance with the command, a gradient magnetic field pulse having components in three axial directions of X, Y, and Z is applied to the subject 1. For example, a slice direction gradient magnetic field pulse (Gs) is applied in one of X, Y, and Z to set a slice plane for the subject 1, and the phase encode direction gradient magnetic field pulse (Gp) in the remaining two directions. And a frequency encoding direction gradient magnetic field pulse (Gf) are applied, and position information in each direction is encoded into the echo signal.

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高周波磁場(RF)パルスを印加するもので、高周波発振器52と変調器53と高周波増幅器54と送信側の高周波コイル(送信コイル)51とを備える。高周波発振器52から出力された高周波パルスは、シーケンサ4からの指令によるタイミングで変調器53により振幅変調され、高周波増幅器54で増幅された後、被検体1に近接して配置された送信コイル51に供給され、被検体1にRFパルスとして印加される。 The transmission system 5 applies a high-frequency magnetic field (RF) pulse to cause nuclear magnetic resonance to occur in the nuclear spins of the atoms constituting the biological tissue of the subject 1, and includes a high-frequency oscillator 52, a modulator 53, and a high-frequency amplifier 54. And a high-frequency coil (transmission coil) 51 on the transmission side. The high- frequency pulse output from the high-frequency oscillator 52 is amplitude-modulated by the modulator 53 at a timing according to a command from the sequencer 4, amplified by the high-frequency amplifier 54, and then applied to the transmission coil 51 disposed in the vicinity of the subject 1. Supplied and applied to the subject 1 as an RF pulse.

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NMR信号(エコー信号)を検出するもので、受信側の高周波コイル(受信コイル)61と増幅器62と直交位相検波器63とA/D変換器64とを備える。送信コイル51から印加されたRFパルスによって誘起される被検体1の応答のエコー信号は、被検体1に近接して配置された受信コイル61で検出され、増幅器62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63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64でディジタル量に変換されて、受信信号として情報処理系7に送られる。   The receiving system 6 detects an NMR signal (echo signal) emitted by nuclear magnetic resonance of nuclear spins constituting the biological tissue of the subject 1, and includes a receiving-side high-frequency coil (receiving coil) 61 and an amplifier 62. A quadrature detector 63 and an A / D converter 64 are provided. The echo signal of the response of the subject 1 induced by the RF pulse applied from the transmission coil 51 is detected by the reception coil 61 arranged close to the subject 1, amplified by the amplifier 62, and then the sequencer 4. Are divided into two orthogonal signals by the quadrature detector 63, converted into digital quantities by the A / D converter 64, and sent to the information processing system 7 as received signals.

シーケンサ4は、RFパルスと傾斜磁場パルスとを所定のパルスシーケンスに従って繰り返し印加する制御手段で、情報処理系7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。パルスシーケンスは、計測の目的に従って予め作成され、プログラムおよびデータとして情報処理系7内の後述する記憶装置72等に格納される。   The sequencer 4 is a control means that repeatedly applies an RF pulse and a gradient magnetic field pulse in accordance with a predetermined pulse sequence. The sequencer 4 operates under the control of the information processing system 7 and issues various commands necessary for collecting tomographic image data of the subject 1. The data is sent to the transmission system 5, the gradient magnetic field generation system 3, and the reception system 6. The pulse sequence is created in advance according to the purpose of measurement, and stored as a program and data in a storage device 72 or the like to be described later in the information processing system 7.

情報処理系7は、MRI装置10全体の動作の制御、信号処理、画像再構成処理等を行うもので、CPU71、ROM、RAMなどの記憶装置72、光ディスク、磁気ディスク等の外部記憶装置73と、ディスプレイ等の表示装置74と、マウス、トラックボール、キーボード等の入力装置75とを備える。受信系6から受信信号が入力されると、CPU71が信号処理、画像再構成処理を実行し、その結果として得られる被検体1の断層画像を表示装置74に表示すると共に、記憶装置72または外部記憶装置73に記録する。また、情報処理系7は、予め記憶装置72等に格納されているパルスシーケンスに従って、シーケンサ4に指令を与える。なお、このパルスシーケンスは、情報処理系7が、ユーザから入力された撮影パラメータを用いて予め生成する。   The information processing system 7 controls the overall operation of the MRI apparatus 10, signal processing, image reconstruction processing, and the like. The CPU 71, a storage device 72 such as a ROM and a RAM, an external storage device 73 such as an optical disk and a magnetic disk, and the like , A display device 74 such as a display, and an input device 75 such as a mouse, a trackball, and a keyboard. When a reception signal is input from the reception system 6, the CPU 71 performs signal processing and image reconstruction processing, displays a tomographic image of the subject 1 as a result on the display device 74, and stores the storage device 72 or an external device. Record in the storage device 73. Further, the information processing system 7 gives a command to the sequencer 4 according to a pulse sequence stored in advance in the storage device 72 or the like. The pulse sequence is generated in advance by the information processing system 7 using the imaging parameters input from the user.

なお、図1において、送信コイル51と受信コイル61と傾斜磁場コイル9とは、被検体1の周りの空間に配置された静磁場発生系2の静磁場空間内に設置されている。また、ここでは、送信コイル51と受信コイル61とを別個に設ける場合を例示しているが、これに限られない。例えば、1の高周波コイルで、両機能を兼用させるよう構成してもよい。   In FIG. 1, the transmission coil 51, the reception coil 61, and the gradient magnetic field coil 9 are installed in the static magnetic field space of the static magnetic field generation system 2 disposed in the space around the subject 1. Moreover, although the case where the transmission coil 51 and the reception coil 61 are provided separately is illustrated here, it is not limited thereto. For example, one high frequency coil may be configured to share both functions.

以上の構成を有するMRI装置10は、撮影対象スピン種の密度の空間分布や、励起状態の緩和現象の空間分布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次元的に撮影する。なお、現在臨床で普及している撮影対象スピン種は、被検体の主たる構成物質であるプロトンである。   The MRI apparatus 10 having the above configuration images the spatial distribution of the density of the spin target to be imaged and the spatial distribution of the relaxation phenomenon of the excited state, so that the form or function of the human head, abdomen, extremities, etc. Shoot 2D or 3D. Note that the imaging target spin species that is currently widely used in clinical practice is proton, which is the main constituent of the subject.

本実施形態では、プリパルスを併用する本撮影にハイブリッドラディアル法を適用する。このとき、プリパルスシーケンスによる偽エコーを抑制可能な適正なクラッシャー傾斜磁場を設定する。   In the present embodiment, the hybrid radial method is applied to the main photographing using the prepulse together. At this time, an appropriate crusher gradient magnetic field capable of suppressing the false echo due to the pre-pulse sequence is set.

本実施形態のパルスシーケンスの説明に先立ち、直交系サンプリング法を適用するFSE法のパルスシーケンス(直交系FSEシーケンス)を説明する。図2は、直交系FSEシーケンス200のパルスシーケンス図である。本図において、RF、Gs、Gp、Gf、AD、Echoはそれぞれ、RFパルス、スライス傾斜磁場、位相エンコード傾斜磁場、周波数エンコード傾斜磁場、AD変換、エコー信号の軸を表す。なお、以下、本明細書の各パルスシーケンス図において同様である。また、ここでは、一例として、1回の励起RFパルス毎に、6個のエコー信号群を収集する場合を例にあげて説明する。   Prior to the description of the pulse sequence of the present embodiment, a pulse sequence (orthogonal FSE sequence) of the FSE method to which the orthogonal sampling method is applied will be described. FIG. 2 is a pulse sequence diagram of the orthogonal FSE sequence 200. In the figure, RF, Gs, Gp, Gf, AD, and Echo represent axes of RF pulse, slice gradient magnetic field, phase encode gradient magnetic field, frequency encode gradient magnetic field, AD conversion, and echo signal, respectively. Hereinafter, the same applies to each pulse sequence diagram of the present specification. Here, as an example, a case where six echo signal groups are collected for each excitation RF pulse will be described as an example.

直交系FSEシーケンス200では、まず、撮影面内のスピンに高周波磁場を与える励起RFパルス201とともに、スライス選択傾斜磁場パルス202を印加する。スライス選択傾斜磁場パルス202の印加直後に、スライス選択傾斜磁場パルス202により拡散したスピンの位相を戻すためのスライスリフェーズパルス203と、エコー信号を生成させるために予めスピンの位相を分散させる周波数ディフェーズ傾斜磁場パルス204とを印加する。その後、スピンをスライス面内で反転するための反転RFパルス205を繰り返し印加する。そして、反転RFパルス205の印加毎に、スライスを選択するスライス選択傾斜磁場パルス206、位相エンコード傾斜磁場パルス207、および周波数エンコード傾斜磁場パルス208を印加し、サンプリングウインド209のタイミングで、エコー信号210を収集する。ここでは、上述のように、1回の励起RFパルス201毎に6個のエコー信号210群を収集する例であるため、反転RFパルス205を6回印加する。なお、エコー信号210は、通常、各サンプリングウインド209のタイミングで、それぞれ、128、256、512、1024個のいずれかのサンプリングデータからなる時系列信号として収集される。   In the orthogonal FSE sequence 200, first, a slice selection gradient magnetic field pulse 202 is applied together with an excitation RF pulse 201 that applies a high-frequency magnetic field to spins in the imaging plane. Immediately after the application of the slice selective gradient magnetic field pulse 202, a slice rephase pulse 203 for returning the phase of the spin diffused by the slice selective gradient magnetic field pulse 202, and a frequency phase that disperses the spin phase in advance to generate an echo signal. A phase gradient magnetic field pulse 204 is applied. Thereafter, an inversion RF pulse 205 for inverting the spin in the slice plane is repeatedly applied. Each time the inverted RF pulse 205 is applied, a slice selection gradient magnetic field pulse 206 for selecting a slice, a phase encoding gradient magnetic field pulse 207, and a frequency encoding gradient magnetic field pulse 208 are applied, and at the timing of the sampling window 209, the echo signal 210 is applied. To collect. Here, as described above, since six echo signal 210 groups are collected for each excitation RF pulse 201, the inverted RF pulse 205 is applied six times. The echo signal 210 is normally collected as a time-series signal composed of any one of 128, 256, 512, and 1024 sampling data at the timing of each sampling window 209.

一般にFSEシーケンスでは、励起RFパルスの印加から所定数(上記例では6)のエコー信号の収集までを単位計測(ショット)と呼ぶ。直交系FSEシーケンス200を用いる撮影では、繰り返し時間(TR)211間隔で位相エンコード傾斜磁場パルス207群の面積を変えながらショットを繰り返し、時間間隔212で画像に必要な全てのエコー信号210群を収集する。収集するエコー信号210の数は、通常、1枚の画像あたり、64、128、256、512等の値が選ばれる。   In general, in the FSE sequence, a process from application of an excitation RF pulse to collection of a predetermined number (6 in the above example) of echo signals is called unit measurement (shot). In imaging using the orthogonal FSE sequence 200, shots are repeated while changing the area of the phase encoding gradient magnetic field pulses 207 at repetition time (TR) 211 intervals, and all echo signals 210 necessary for the image are collected at time intervals 212. To do. As the number of echo signals 210 to be collected, values such as 64, 128, 256, and 512 are usually selected for one image.

図2に示す直交系FSEシーケンス200で収集したエコー信号210群を計測空間221に配置した様子を図3に示す。本図において、矢印は1つのエコー信号210に対応し、矢印の向きがエコー信号210を走査した方向を示す。また、矢印の太さがエコー信号210の信号強度に対応する。ここでは、1ショットを8回繰返し、エコー信号210群を収集する場合を例示する。すなわち、1回の励起RFパルス201で6個のエコー信号210群を収集するショットを8回繰り返すマルチショット直交系FSEシーケンスにより計測空間221を充填する場合を例示する。   FIG. 3 shows a state where the echo signals 210 collected by the orthogonal FSE sequence 200 shown in FIG. 2 are arranged in the measurement space 221. In the figure, an arrow corresponds to one echo signal 210, and the direction of the arrow indicates the direction in which the echo signal 210 is scanned. The thickness of the arrow corresponds to the signal intensity of the echo signal 210. Here, a case where one shot is repeated 8 times and the echo signals 210 are collected is illustrated. That is, a case where the measurement space 221 is filled with a multi-shot orthogonal FSE sequence in which a shot for collecting six echo signals 210 with one excitation RF pulse 201 is repeated eight times is illustrated.

直交系FSEシーケンス200では、1回のショットで、エコー信号210群を上から下に(すなわち、−Kyから+Kyに向って)各ブロック222に1つずつシーケンシャルオーダで配置するよう位相エンコード傾斜磁場パルス207群を制御する。さらに、直交系FSEシーケンス200を繰り返す毎に、同じブロック222内の異なるラインに同じエコー時間に収集したエコー信号が配置されるよう位相エンコード傾斜磁場パルス207群を制御する。図3の各ブロック222の添え字は、そのブロック222内に配置される各ショットにおけるエコー信号210のエコー番号に対応する。エコー番号は、直交系FSEシーケンス200の各ショットで収集する各エコー信号210に、収集する時間順に付与したものである。すなわち、エコー番号が大きくなるほどエコー時間が長いエコー信号である。なお、計測空間221の充填順は、位相エンコード傾斜磁場パルス群207の強度の変更法を変えることによって、変更することができる。   In the orthogonal FSE sequence 200, the phase encoding gradient magnetic field is arranged so that the echo signals 210 are arranged in a sequential order one by one in each block 222 from top to bottom (that is, from -Ky to + Ky) in one shot. The group of pulses 207 is controlled. Further, each time the orthogonal FSE sequence 200 is repeated, the phase encode gradient magnetic field pulses 207 are controlled so that echo signals collected at the same echo time are arranged on different lines in the same block 222. The subscript of each block 222 in FIG. 3 corresponds to the echo number of the echo signal 210 in each shot arranged in the block 222. The echo number is assigned to each echo signal 210 collected in each shot of the orthogonal FSE sequence 200 in the order of collection time. That is, the echo signal has a longer echo time as the echo number increases. The filling order of the measurement space 221 can be changed by changing the method of changing the intensity of the phase encoding gradient magnetic field pulse group 207.

次に、ハイブリッドラディアル法を適用する場合のパルスシーケンスについて説明する。ここでは、FSE法にハイブリッドラディアル法を適用する場合を例にあげて説明する。以下、このパルスシーケンスをハイブリッドラディアルFSEシーケンスと呼ぶ。ここでは、1回の励起で得られるエコー信号群で、各ブロック(ブレード)を充填する。   Next, a pulse sequence when the hybrid radial method is applied will be described. Here, a case where the hybrid radial method is applied to the FSE method will be described as an example. Hereinafter, this pulse sequence is referred to as a hybrid radial FSE sequence. Here, each block (blade) is filled with an echo signal group obtained by one excitation.

図4は、ハイブリッドラディアルFSEシーケンス300のパルスシーケンス図である。また、図5は、ハイブリッドラディアルFSEシーケンス300により収集したエコー信号群の計測空間321への配置を説明するための図である。ハイブリッドラディアルFSEシーケンス300が直交系FSEシーケンス200と異なる点は、位相エンコード傾斜磁場軸Gpと周波数エンコード傾斜磁場軸Gfとの区別が無いことである。なお、ハイブリッドラディアル法を示すパルスシーケンスでは、両軸を、便宜上、G1、G2軸として示す。また、ここでは、直交系FSEシーケンス200と同様、1回のショットで6個のエコー信号群を収集する場合を例にあげて説明する。   FIG. 4 is a pulse sequence diagram of the hybrid radial FSE sequence 300. FIG. 5 is a diagram for explaining the arrangement of echo signal groups collected by the hybrid radial FSE sequence 300 in the measurement space 321. The difference between the hybrid radial FSE sequence 300 and the orthogonal FSE sequence 200 is that there is no distinction between the phase encode gradient magnetic field axis Gp and the frequency encode gradient magnetic field axis Gf. In the pulse sequence showing the hybrid radial method, both axes are shown as G1 and G2 axes for convenience. Here, as in the orthogonal FSE sequence 200, a case where six echo signal groups are collected in one shot will be described as an example.

一般に、ハイブリッドラディアル法による撮影では、計測空間を複数のブレード(単位領域)に分割し、各ブレードを異なる計測空間の回転角で計測する。ここで、計測空間の回転角は、計測空間の所定の軸(本明細書ではkx軸)と各ブレード内の計測空間の中心を通る軌跡との成す角度である。また、ブレード内で計測されるエコー信号に位相エンコードを付与する。   In general, in photographing by the hybrid radial method, a measurement space is divided into a plurality of blades (unit regions), and each blade is measured at a rotation angle of a different measurement space. Here, the rotation angle of the measurement space is an angle formed by a predetermined axis (kx axis in this specification) of the measurement space and a trajectory passing through the center of the measurement space in each blade. In addition, phase encoding is applied to the echo signal measured in the blade.

ハイブリッドラディアルFSEシーケンス300では、1回の励起RFパルスで収集するエコー信号群で各ブレード322を充填する。従って、1ショット分のパルスシーケンスの基本的な構成は直交系FSEシーケンス200と同様である。   In the hybrid radial FSE sequence 300, each blade 322 is filled with a group of echo signals acquired by one excitation RF pulse. Accordingly, the basic configuration of the pulse sequence for one shot is the same as that of the orthogonal FSE sequence 200.

まず、撮影面内のスピンに高周波磁場を与える励起RFパルス201とともに、スライス選択傾斜磁場パルス202を印加する。スライス選択傾斜磁場パルス202の印加直後に、スライス選択傾斜磁場パルス202により拡散したスピンの位相を戻すためのスライスリフェーズパルス203と、エコー信号を生成させるために予めスピンの位相を分散させる読み出しディフェーズ傾斜磁場パルス301および読み出しディフェーズ傾斜磁場パルス302とを印加する。その後、スピンをスライス面内で反転するための反転RFパルス205を繰り返し印加する。そして、反転RFパルス205の印加毎に、スライスを選択するスライス選択傾斜磁場パルス206、読み出し傾斜磁場パルス307、および読み出し傾斜磁場パルス308を印加し、サンプリングウインド209のタイミングで、エコー信号310を収集する。ここでは、上述のように、1回の励起RFパルス201毎に6個のエコー信号310群を収集する例であるため、反転RFパルス205を6回印加する。   First, a slice selective gradient magnetic field pulse 202 is applied together with an excitation RF pulse 201 that applies a high-frequency magnetic field to spins in the imaging plane. Immediately after the application of the slice selective gradient magnetic field pulse 202, a slice rephase pulse 203 for returning the phase of the spin diffused by the slice selective gradient magnetic field pulse 202, and a readout data for dispersing the spin phase in advance to generate an echo signal. A phase gradient magnetic field pulse 301 and a read dephase gradient magnetic field pulse 302 are applied. Thereafter, an inversion RF pulse 205 for inverting the spin in the slice plane is repeatedly applied. Each time the inversion RF pulse 205 is applied, a slice selection gradient magnetic field pulse 206 for selecting a slice, a readout gradient magnetic field pulse 307, and a readout gradient magnetic field pulse 308 are applied, and the echo signal 310 is collected at the timing of the sampling window 209. To do. Here, as described above, since six echo signal 310 groups are collected for each excitation RF pulse 201, the inverted RF pulse 205 is applied six times.

このとき、読み出しディフェーズ傾斜磁場パルス301および読み出し傾斜磁場パルス307はG1軸に、読み出しディフェーズ傾斜磁場パルス302および読み出し傾斜磁場パルス308はG2軸に印加される。読み出し傾斜磁場パルス307と読み出し傾斜磁場パルス308とは、ブレード322内の読み出し方向と位相エンコード方向とをそれぞれKx’およびKy’とすると、エコー信号310が、−Ky’からKy’に向かって収集されるよう制御される。図5(a)は、ハイブリッドラディアルFSEシーケンス300の1ショットを用いて取得した1つのブレード322のエコー信号310の配置を説明するための図である。ここでは、矢印は1つのエコー信号310に対応し、矢印の向きがエコー信号310を走査した方向を示す。また、矢印の太さがエコー信号310の信号強度と対応し、添え字がエコー番号に対応する。   At this time, the read dephase gradient magnetic field pulse 301 and the read gradient magnetic field pulse 307 are applied to the G1 axis, and the read dephase gradient magnetic field pulse 302 and the read gradient magnetic field pulse 308 are applied to the G2 axis. In the readout gradient magnetic field pulse 307 and the readout gradient magnetic field pulse 308, the echo signal 310 is collected from −Ky ′ toward Ky ′ when the readout direction and the phase encoding direction in the blade 322 are Kx ′ and Ky ′, respectively. To be controlled. FIG. 5A is a diagram for explaining the arrangement of echo signals 310 of one blade 322 acquired using one shot of the hybrid radial FSE sequence 300. FIG. Here, an arrow corresponds to one echo signal 310, and the direction of the arrow indicates the direction in which the echo signal 310 is scanned. The thickness of the arrow corresponds to the signal intensity of the echo signal 310, and the subscript corresponds to the echo number.

さらに、各ブレード322を計測空間321の異なる回転角で計測するため、時間間隔311毎にスライス面内の2軸(G1、G2軸)に印加する読み出しディフェーズ傾斜磁場パルス301および302、読み出し傾斜磁場パルス307および308の振幅を変えながらハイブリッドラディアルFSEシーケンス300を繰り返し実行し、時間間隔312で画像に必要な全てのエコー信号310群を収集する。このように制御することで、各ブレード322を、計測空間321の略一点を中心として放射状に回転させる。   Further, in order to measure each blade 322 at a different rotation angle of the measurement space 321, readout dephase gradient magnetic field pulses 301 and 302 applied to two axes (G1 and G2 axes) in the slice plane at every time interval 311, readout gradient The hybrid radial FSE sequence 300 is repeatedly executed while changing the amplitudes of the magnetic field pulses 307 and 308, and all echo signals 310 necessary for the image are collected at a time interval 312. By controlling in this way, each blade 322 is rotated radially about one point in the measurement space 321.

図4に示すハイブリッドラディアルFSEシーケンス300を繰り返し、収集したエコー信号310群を計測空間321に配置した様子を図5(b)に示す。同一ショットで収集されたエコー信号310群は同一ブレード322に配置される。322の添え字は時間間隔311毎のFSEシーケンス300の繰り返し回数に対応する番号(ショット番号)である。本図は、反時計回りに半周だけ回転し、8回の繰り返しで計測空間321を走査するようにFSEシーケンス300を制御した場合の例である。また、各ブレード322内で、矢印は1つのエコー信号310に対応し、矢印の向きがエコー信号310を走査した方向を示し、矢印の太さがエコー信号310の信号強度に対応する。以下、本実施形態では、ハイブリッドラディアル法として、このハイブリッドラディアルFSEシーケンス300を用いる場合を例にあげて説明する。   FIG. 5B shows a state where the hybrid radial FSE sequence 300 shown in FIG. 4 is repeated and the collected echo signals 310 are arranged in the measurement space 321. Echo signals 310 collected in the same shot are arranged on the same blade 322. The subscript 322 is a number (shot number) corresponding to the number of repetitions of the FSE sequence 300 every time interval 311. This figure shows an example in which the FSE sequence 300 is controlled so that it rotates counterclockwise by a half turn and scans the measurement space 321 with 8 repetitions. In each blade 322, an arrow corresponds to one echo signal 310, the direction of the arrow indicates the direction in which the echo signal 310 is scanned, and the thickness of the arrow corresponds to the signal intensity of the echo signal 310. Hereinafter, in the present embodiment, a case where this hybrid radial FSE sequence 300 is used as a hybrid radial method will be described as an example.

次に、プリパルスについて説明する。図6(a)は、プリパルスを含むパルスシーケンス(プリパルスシーケンス)400のシーケンス図である。本図において、RF、Gs、G1、G2、はそれぞれ、RFパルス、スライス傾斜磁場、位相エンコード傾斜磁場(Gp)、周波数エンコード傾斜磁場(Gf)の軸を表す。   Next, the pre-pulse will be described. FIG. 6A is a sequence diagram of a pulse sequence (prepulse sequence) 400 including a prepulse. In the figure, RF, Gs, G1, and G2 represent axes of an RF pulse, a slice gradient magnetic field, a phase encode gradient magnetic field (Gp), and a frequency encode gradient magnetic field (Gf), respectively.

まず、励起RFパルスであるプリパルス401とともに、スライス選択傾斜磁場パルス402を印加する。スライス選択傾斜磁場パルス402の印加直後にスライス選択傾斜磁場パルス402により拡散したスピンの位相を戻すためのスライスリフェーズパルス403を印加する。この後、3つの傾斜磁場軸に横磁化を拡散させ、また、偽エコーの発生を抑制するためのディフェーズ傾斜磁場パルスとしてそれぞれクラッシャー傾斜磁場パルス404、405、406を印加する。プリパルスの印加時間は、スライス選択傾斜磁場パルス402の印加開始時点から、クラッシャー傾斜磁場パルス404〜406の終了時点までの時間間隔407である。なお、スライスリフェーズパルス403を印加せず、その分、スライス軸のクラッシャー傾斜磁場パルス404で調整するよう構成してもよい。   First, a slice selective gradient magnetic field pulse 402 is applied together with a pre-pulse 401 that is an excitation RF pulse. Immediately after the application of the slice selective gradient magnetic field pulse 402, a slice rephase pulse 403 for returning the phase of the spin diffused by the slice selective gradient magnetic field pulse 402 is applied. Thereafter, the crusher gradient magnetic field pulses 404, 405, and 406 are applied as dephase gradient magnetic field pulses for diffusing transverse magnetization along the three gradient magnetic field axes and suppressing the generation of false echoes, respectively. The pre-pulse application time is a time interval 407 from the application start time of the slice selective gradient magnetic field pulse 402 to the end time of the crusher gradient magnetic field pulses 404 to 406. Note that the slice rephase pulse 403 may not be applied, and the slice axis crusher gradient magnetic field pulse 404 may be adjusted accordingly.

プリパルス401は、本撮影の各励起RFパルスの照射前に印加される。従って、図6(b)に示すように、励起RFパルスの照射を繰り返して計測を行う上述の直交系FSEパルスシーケンス200では、単位計測(ショット)毎に印加される。図6(b)では説明を簡単にするため、プリパルス401と本撮影の励起RFパルス201のみを示す。   The pre-pulse 401 is applied before irradiation of each excitation RF pulse in the main imaging. Therefore, as shown in FIG. 6B, in the above-described orthogonal FSE pulse sequence 200 in which measurement is performed by repeatedly irradiating the excitation RF pulse, it is applied for each unit measurement (shot). In FIG. 6B, only the pre-pulse 401 and the excitation RF pulse 201 for main imaging are shown for the sake of simplicity.

プリパルス401の例としては、プリサチュレーションパルスや脂肪抑制パルス(CHESS:Chemical Shift Selective)、MTC(Magnetization Transfer Contrast)パルス、インバージョンリカバリパルス(以下、IRパルス)などがある。このうち、プリサチュレーションパルス、脂肪抑制パルス、MTCパルスについては、本撮影シーケンスで励起する前の不要な組織からの磁化を飽和させて画像化しないために用いる。   Examples of the pre-pulse 401 include a pre-saturation pulse, a fat suppression pulse (CHESS: Chemical Shift Select), an MTC (Magnetization Transfer Contrast) pulse, an inversion recovery pulse (hereinafter referred to as an IR pulse), and the like. Among these, the pre-saturation pulse, the fat saturation pulse, and the MTC pulse are used in order to saturate magnetization from unnecessary tissue before excitation in the main imaging sequence so as not to image.

特に、プリサチュレーションパルスは、スライスを選択励起し、励起したスライス内に含まれる磁化を飽和する。プリパルス401毎にスライス励起位置を設定することが可能であり、通常、MRIでは、入力装置75および表示装置74といったユーザインタフェース(UI)を用いて1〜8個程度のプリサチュレーションを行う領域を設定できる。このプリサチュレーションパルスは、例えば、注目視野領域外からのアーチファクトを抑制するために用いられ、抑制したい組織の形状に応じて複数のプリサチュレーションパルス印加される。 In particular, the presaturation pulse selectively excites the slice and saturates the magnetization contained in the excited slice. It is possible to set the slice excitation position for each pre-pulse 401. Usually, in MRI, about 1 to 8 pre-saturation areas are set using a user interface (UI) such as the input device 75 and the display device 74. it can. This presaturation pulse is used, for example, to suppress artifacts from outside the field of interest, and a plurality of presaturation pulses are applied according to the shape of the tissue to be suppressed.

一方、IRパルスは、本撮影シーケンス実行前に撮影面内の磁化を縦磁化にするために印加される。縦磁化にすることにより、組織内に含まれるスピンの緩和時間の差を利用したコントラストを付ける。このIRパルスの例には、脳脊髄液を無信号化するFLAIR(fluid attenuated inversion recovery)シーケンスや、脂肪信号を無信号化するSTIR(short TI inversion recovery)シーケンス、血流信号を無信号化するブラック・ブラッドシーケンスなどがある。   On the other hand, the IR pulse is applied in order to change the magnetization in the imaging surface to longitudinal magnetization before execution of the main imaging sequence. By using longitudinal magnetization, a contrast utilizing the difference in relaxation time of the spins contained in the tissue is added. Examples of this IR pulse include a FLAIR (fluid attended recovery recovery) sequence that makes the cerebrospinal fluid non-signaling, a STIR (short TI inversion recovery) sequence that makes the fat signal non-signal, and a blood flow signal non-signaled There are black blood sequences.

なお、通常、MRIでは、プリパルスシーケンス400を複数組み合わせてプリパルス群を構成することが一般的である。例えば、脂肪信号を抑制しつつ、注目視野領域外からのアーチファクトを抑制するため、脂肪抑制パルスとプリサチュレーションパルスとを併用する。   Normally, in MRI, a prepulse group is generally configured by combining a plurality of prepulse sequences 400. For example, a fat suppression pulse and a presaturation pulse are used in combination in order to suppress artifacts from outside the field of interest while suppressing the fat signal.

次に、プリパルスシーケンスを併用する場合、偽エコーが発生すること、また、適正なクラッシャー傾斜磁場パルスの印加により、偽エコーを抑制可能なことを、図7を用いて説明する。ここでは、本撮影シーケンスとして、図2に示す直交系FSEシーケンス200を用いる場合を例にあげて説明する。また、図7(a)に示すように、本撮影内では、適正なクラッシャー傾斜磁場により、偽エコーの発生は抑制されているものとする。なお、図7(a)では、エコー信号収集時に印加する周波数エンコード傾斜磁場パルス208の印加軸であるGfのみ示す。   Next, it will be described with reference to FIG. 7 that false echoes are generated when a pre-pulse sequence is used together and that false echoes can be suppressed by applying an appropriate crusher gradient magnetic field pulse. Here, the case where the orthogonal FSE sequence 200 shown in FIG. 2 is used as the main imaging sequence will be described as an example. In addition, as shown in FIG. 7A, it is assumed that the occurrence of false echoes is suppressed by an appropriate crusher gradient magnetic field in the main imaging. FIG. 7A shows only Gf, which is the application axis of the frequency encoding gradient magnetic field pulse 208 applied at the time of echo signal collection.

図7(a)において、φ1(501)は、励起RFパルス201により励起された磁化の位相を示す。励起RFパルス201により励起された磁化は、周波数ディフェーズパルス204によって位相が拡散された後、第1の反転RFパルス205−1で位相が反転される。その後、周波数エンコード傾斜磁場パルス208−1によって位相が再収束され、第1のエコー時間(TE1)でエコー信号としてリフォーカス(位相が0となる)する。TE1後は周波数エンコード傾斜磁場パルス208−1によって再度位相が拡散され、第2の反転RFパルス205−2で位相が反転される。その後、再度周波数エンコード傾斜磁場パルス208−2によって位相が再収束され、第2のエコー時間(TE2)でエコー信号としてリフォーカスする。   In FIG. 7A, φ1 (501) indicates the phase of magnetization excited by the excitation RF pulse 201. The magnetization excited by the excitation RF pulse 201 is phase-spread by the frequency dephase pulse 204 and then reversed in phase by the first inversion RF pulse 205-1. Thereafter, the phase is refocused by the frequency encoding gradient magnetic field pulse 208-1, and refocused (the phase becomes 0) as an echo signal at the first echo time (TE1). After TE1, the phase is again diffused by the frequency encoding gradient magnetic field pulse 208-1 and the phase is inverted by the second inversion RF pulse 205-2. Thereafter, the phase is refocused again by the frequency encoding gradient magnetic field pulse 208-2, and refocused as an echo signal at the second echo time (TE2).

この直交系FSEシーケンス200に図6に示すプリパルスシーケンスが付加されると偽エコーが発生する場合があることを、図7(b)に示す。φ2(502)は、プリパルスで励起される磁化の位相を示す。   FIG. 7B shows that a false echo may occur when the pre-pulse sequence shown in FIG. 6 is added to the orthogonal FSE sequence 200. φ2 (502) indicates the phase of magnetization excited by the prepulse.

プリパルス401により励起された磁化は、クラッシャー傾斜磁場パルス406によって位相が拡散される。この状態の磁化の中に、次に本撮影の励起RFパルス201が印加されると縦磁化となるもの(偽磁化成分)がある。縦磁化となった磁化は、続いて印加される周波数ディフェーズパルス204の影響を受けず、位相が保持される。本図ではこれを点線で示す。偽磁化成分は、第1の反転RFパルス205−1により位相が反転され、その後は周波数エンコード傾斜磁場パルス208−1を受けて位相が再収束し、第1のエコー時間(TE1)でエコー信号(偽エコー)となる。これが、φ1で示す画像用のエコー信号(正規エコー)と混在し、画像にアーチファクトが生じる。   The magnetization excited by the pre-pulse 401 is diffused in phase by the crusher gradient magnetic field pulse 406. Among the magnetizations in this state, there are those that become longitudinal magnetization (pseudo-magnetization component) when the excitation RF pulse 201 of the main imaging is applied next. The magnetization that has become longitudinal magnetization is not affected by the frequency dephase pulse 204 that is subsequently applied, and the phase is maintained. This is indicated by a dotted line in the figure. The phase of the pseudo-magnetization component is inverted by the first inversion RF pulse 205-1, and then the phase is refocused by receiving the frequency encoding gradient magnetic field pulse 208-1, and the echo signal is received at the first echo time (TE1). (False echo). This is mixed with the echo signal (normal echo) for the image indicated by φ1, and an artifact is generated in the image.

この偽エコーは、画像用のエコー信号を取得するタイミング(TE1、TE2)でリフォーカスしないようにクラッシャー傾斜磁場パルス406の面積(印加量)を調整し、回避する。適正に印加量が調整されたクラッシャー傾斜磁場パルス406’により、回避できることを、図7(c)を用いて説明する。なお、クラッシャー傾斜磁場パルス406’の印加量は、クラッシャー傾斜磁場406の印加量より大きく設定される。φ2(502’)は、この場合の偽磁化成分の位相の変化の様子である。   This false echo is avoided by adjusting the area (applied amount) of the crusher gradient magnetic field pulse 406 so as not to refocus at the timing (TE1, TE2) of acquiring the echo signal for the image. The fact that it can be avoided by the crusher gradient magnetic field pulse 406 ′ whose application amount is appropriately adjusted will be described with reference to FIG. The application amount of the crusher gradient magnetic field pulse 406 ′ is set larger than the application amount of the crusher gradient magnetic field 406. φ2 (502 ') is a change in the phase of the pseudo magnetization component in this case.

プリパルス401により励起された磁化は、クラッシャー傾斜磁場パルス406’が印加されると、上記図7(b)と同様に、その位相が拡散される。このとき、クラッシャー傾斜磁場パルス406’の印加量はクラッシャー傾斜磁場パルス406の印加量より大きいため、より大きく位相が拡散される。本撮影の励起RFパルス201により縦磁化となる偽磁化成分は、この状態で位相が保持される。このため、その後、第1の反転RFパルス205−1により位相が反転され、周波数エンコード傾斜磁場パルス208−1を受けて位相が再収束しても、TE1において、リフォーカスしない。   When the crusher gradient magnetic field pulse 406 'is applied, the magnetization excited by the pre-pulse 401 is diffused in phase as in FIG. 7B. At this time, since the application amount of the crusher gradient magnetic field pulse 406 ′ is larger than the application amount of the crusher gradient magnetic field pulse 406, the phase is more diffused. The phase of the pseudo-magnetization component that becomes longitudinal magnetization by the excitation RF pulse 201 of the main imaging is maintained in this state. Therefore, after that, even if the phase is inverted by the first inversion RF pulse 205-1 and the phase is reconverged upon receiving the frequency encoding gradient magnetic field pulse 208-1, the refocusing is not performed in TE1.

このように、本撮影でエコー信号収集時に傾斜磁場を印加する軸について、プリパルスシーケンスのクラッシャー傾斜磁場パルスによる位相変化と本撮影シーケンス内の傾斜磁場パルスによる位相変化とがバランスしないよう構成することにより、偽エコーを避けることができる。直交系FSEパルスシーケンス200では、エコー信号収集時に印加する傾斜磁場パルスは、周波数エンコード傾斜磁場パルス208であり、ショット毎に同一である。従って、本撮影が直交系FSEパルスシーケンス200の場合、この印加軸方向の傾斜磁場パルスの印加量のみ考慮して、撮影時間、dB/dtなどの制約の中、プリパルスシーケンス400での偽エコー抑制可能な最適なクラッシャー傾斜磁場パルス406の印加量Gcを決定できる。   In this way, by configuring the axis to which the gradient magnetic field is applied at the time of echo signal collection in the main imaging, the phase change due to the crusher gradient magnetic field pulse in the pre-pulse sequence and the phase change due to the gradient magnetic field pulse in the main imaging sequence are not balanced. Avoid false echoes. In the orthogonal FSE pulse sequence 200, the gradient magnetic field pulse applied at the time of echo signal acquisition is the frequency encoding gradient magnetic field pulse 208, which is the same for each shot. Therefore, when the main imaging is the orthogonal FSE pulse sequence 200, only the application amount of the gradient magnetic field pulse in the application axis direction is taken into consideration, and the false echo suppression in the pre-pulse sequence 400 is performed in the constraints such as the imaging time and dB / dt. An optimum application amount Gc of the crusher gradient magnetic field pulse 406 can be determined.

ところが、本撮影が、ハイブリッドラディアルFSEシーケンス300の場合、ブレード322の回転角θに応じて読み出し傾斜磁場パルス307および308の大きさや極性が変わる。従って、プリパルスシーケンス400のクラッシャー傾斜磁場パルス405および406の効果がショット毎に変わる。   However, when the main photographing is the hybrid radial FSE sequence 300, the magnitude and polarity of the read gradient magnetic field pulses 307 and 308 change according to the rotation angle θ of the blade 322. Therefore, the effect of the crusher gradient magnetic field pulses 405 and 406 of the pre-pulse sequence 400 changes from shot to shot.

本実施形態では、この場合であっても、プリパルスシーケンスのクラッシャー傾斜磁場パルスによる位相変化と本撮影シーケンス内の傾斜磁場パルスによる位相変化とがバランスすることがないよう、プリパルスシーケンス内のクラッシャー傾斜磁場パルスの印加量、印加軸を決定する。このため、本実施形態では、プリパルスシーケンスにおけるクラッシャー傾斜磁場パルスの印加量および印加軸を、後続の本撮影のショットに応じて変化させる。   In this embodiment, even in this case, the crusher gradient magnetic field in the prepulse sequence is not balanced between the phase change caused by the crusher gradient magnetic field pulse in the prepulse sequence and the phase change caused by the gradient magnetic field pulse in the main imaging sequence. Determine the pulse application amount and application axis. For this reason, in the present embodiment, the application amount and the application axis of the crusher gradient magnetic field pulse in the pre-pulse sequence are changed according to the subsequent actual shooting shot.

ここで、ハイブリッドラディアル法(ハイブリッドラディアルFSEシーケンス300)の読み出し傾斜磁場パルス印加軸(G1、G2)方向の、それぞれの印加量は、以下のように算出される。   Here, the respective application amounts in the readout gradient magnetic field pulse application axis (G1, G2) direction of the hybrid radial method (hybrid radial FSE sequence 300) are calculated as follows.

ハイブリッドラディアル法の基礎となるラディアル法の、計測空間の回転角θに応じたG1、G2軸の読み出し傾斜磁場パルスの出力F、Fは、直交系サンプリング法の場合の読み出し傾斜磁場パルス(周波数エンコード傾斜磁場パルス)の出力量Fを用いて、以下の式(1)で計算される。

Figure 0005564213
The outputs F 1 and F 2 of the G1 and G2 axis readout gradient magnetic field pulses corresponding to the rotation angle θ of the measurement space in the radial method that is the basis of the hybrid radial method are the readout gradient magnetic field pulses ( Using the output amount F of (frequency encoding gradient magnetic field pulse), it is calculated by the following equation (1).
Figure 0005564213

ハイブリッドラディアル法(ハイブリッドラディアルFSEシーケンス300)では、各ブレード322内で位相エンコード傾斜磁場パルスP(e)が加わる(eはブレード322内のエコー番号であり、1≦e≦Eである)。このとき、回転角がθのブレード322内のe番目のエコーのG1、G2軸の位相エンコード傾斜磁場パルスの出力P(e)、P(e)は、P(e)を用いて、以下の式(2)で計算される。

Figure 0005564213
In the hybrid radial method (hybrid radial FSE sequence 300), a phase encoding gradient magnetic field pulse P (e) is applied in each blade 322 (e is an echo number in the blade 322, and 1 ≦ e ≦ E). At this time, G1 and G2 axis phase encoding gradient magnetic field pulse outputs P 1 (e) and P 2 (e) of the e-th echo in the blade 322 whose rotation angle is θ are obtained by using P (e), It is calculated by the following formula (2).
Figure 0005564213

式(1)と式(2)とは個々の傾斜磁場パルスについて示しているが、実際の撮影シーケンスでは、一連の傾斜磁場パルス群は、時刻tに従って変化する関数で示される。直交系サンプリング法の読み出し傾斜磁場パルス(周波数エンコード傾斜磁場パルス)の出力をG(t)、各ブレード322内で加わる位相エンコード傾斜磁場パルスの出力をG(t、e)とすると、時刻tにおける各軸(G1軸およびG2軸)の傾斜磁場パルス307および308の出力G(t)、G(t)は、以下の式(3)で計算される。

Figure 0005564213
Equations (1) and (2) are shown for individual gradient magnetic field pulses, but in an actual imaging sequence, a series of gradient magnetic field pulse groups is indicated by a function that changes according to time t. When the output of the readout gradient magnetic field pulse (frequency encoding gradient magnetic field pulse) of the orthogonal sampling method is G f (t) and the output of the phase encoding gradient magnetic field pulse applied in each blade 322 is G p (t, e), The outputs G 1 (t) and G 2 (t) of the gradient magnetic field pulses 307 and 308 of each axis (G1 axis and G2 axis) at t are calculated by the following equation (3).
Figure 0005564213

なお、撮影断面のオブリークも考慮すると、MRI装置10のハードウエアの各軸(X、Y、Z;以後、ハードウエア軸と呼ぶ。)の傾斜磁場の出力G(t)、G(t)、G(t)は、スライス選択傾斜磁場パルス202の出力G(t)と、読み出し傾斜磁場パルス307および308それぞれの出力G(t)およびG(t)とを用い、以下の式(4)で算出される。

Figure 0005564213
ここで、Rは三次元の回転を表す行列であり、以下の式(5)で記述される。
Figure 0005564213
なお、s、g、gは、それぞれ、パルスシーケンス上のGs軸、G1軸、G2軸の傾斜磁場パルスの、添え字で示されるハードウエア軸方向の出力を示す。例えば、g1xは、G1軸方向の出力のハードウエア上のX軸方向の出力値である。 Considering the oblique of the imaging section, the gradient magnetic field outputs G x (t) and G y (t) of the hardware axes of the MRI apparatus 10 (X, Y, Z; hereinafter referred to as hardware axes). ), G z (t) uses the output G s (t) of the slice selective gradient magnetic field pulse 202 and the outputs G 1 (t) and G 2 (t) of the readout gradient magnetic field pulses 307 and 308, respectively. (4).
Figure 0005564213
Here, R is a matrix representing three-dimensional rotation, and is described by the following equation (5).
Figure 0005564213
Note that s, g 1 , and g 2 indicate outputs in the hardware axis direction indicated by subscripts of Gs axis, G1 axis, and G2 axis gradient magnetic field pulses on the pulse sequence, respectively. For example, g 1x is an output value in the X-axis direction on hardware for output in the G1 axis direction.

計測空間の回転と画像の回転とは対応しているので、ハイブリッドラディアル法は、ショット毎に撮影断面を、撮影断面に直交する軸回りに回転させて、直交系サンプリング法によるFSE法を実行していることと等価である。撮影断面の回転角度は、ブレードの回転角θである。従って、ブレードの回転角θが0の場合のショットにおける、クラッシャー傾斜磁場パルスと傾斜磁場パルスとの関係は、直交系サンプリング法のシーケンスと同じとなる。本実施形態では、ハイブリッドラディアル法のこの特徴を利用して、クラッシャー傾斜磁場パルスの印加量を決定する。すなわち、各ショットの前に印加するクラッシャー傾斜磁場パルスの印加量を、当該ショットのブレードの回転角θにあわせて変化させる。このときの、プリパルスシーケンスを図8に示す。本図に示すように、本実施形態の、G1およびG2軸にそれぞれ印加するクラッシャー傾斜磁場パルス605、606は、後続のショットの、ブレードの回転角θに応じて変化する。   Since the rotation of the measurement space corresponds to the rotation of the image, the hybrid radial method executes the FSE method by the orthogonal sampling method by rotating the imaging section around the axis orthogonal to the imaging section for each shot. Is equivalent to The rotation angle of the imaging section is the blade rotation angle θ. Therefore, the relationship between the crusher gradient magnetic field pulse and the gradient magnetic field pulse in the shot when the blade rotation angle θ is 0 is the same as the sequence of the orthogonal sampling method. In the present embodiment, the application amount of the crusher gradient magnetic field pulse is determined using this feature of the hybrid radial method. That is, the application amount of the crusher gradient magnetic field pulse applied before each shot is changed in accordance with the rotation angle θ of the blade of the shot. The prepulse sequence at this time is shown in FIG. As shown in the figure, the crusher gradient magnetic field pulses 605 and 606 applied to the G1 and G2 axes in the present embodiment change in accordance with the rotation angle θ of the blade in the subsequent shot.

すなわち、計測するブレードの回転角θが0のショットにおいて、G1軸およびG2軸の中で、その印加量が変化しない軸に印加される読み出し傾斜磁場パルスを、直交系FSEシーケンス200の周波数エンコード傾斜磁場パルスとし、上記式(4)で算出した印加量から、従来の手法で、最適なクラッシャー傾斜磁場印加量Gcs,Gcp、Gcfを決定する。そして、GcsをそのままGs軸へ、また、Gcp、Gcfを、ショット毎に、当該ショットが計測するブレードの回転角θに応じて、ハイブリッドラディアル法の2軸(G1、G2)に割り当てる。 That is, in a shot in which the rotation angle θ of the blade to be measured is 0, a read gradient magnetic field pulse applied to an axis whose applied amount does not change among the G1 axis and the G2 axis is converted into a frequency encoding gradient of the orthogonal FSE sequence 200. The optimum crusher gradient magnetic field application amounts G cs , G cp , and G cf are determined by the conventional method from the application amount calculated by the above formula (4) as a magnetic field pulse. Then, G cs is directly assigned to the Gs axis, and G cp and G cf are assigned to the two axes (G1, G2) of the hybrid radial method for each shot according to the rotation angle θ of the blade measured by the shot. .

具体的には、ブレードの回転角θが0の場合のショットの傾斜磁場印加量から得たクラッシャー傾斜磁場の印加量をそれぞれ、Gcp、Gcfとすると、各ショット前に実行されるプリパルスシーケンスのクラッシャー傾斜磁場パルスの2軸(G1,G2)への印加量Gc1、Gc2は、以下の式(6)で算出される。

Figure 0005564213
なお、α(θ)、β(θ)は回転角θに応じた成分であり、通常の回転の場合は、以下の式(7)で表される。
Figure 0005564213
Specifically, if the application amounts of the crusher gradient magnetic field obtained from the shot gradient magnetic field application amount when the blade rotation angle θ is 0 are G cp and G cf , respectively, a pre-pulse sequence executed before each shot The application amounts G c1 and G c2 of the crusher gradient magnetic field pulses to the two axes (G1, G2) are calculated by the following equation (6).
Figure 0005564213
Α (θ) and β (θ) are components corresponding to the rotation angle θ, and in the case of normal rotation, they are expressed by the following equation (7).
Figure 0005564213

なお、本実施形態では、クラッシャー傾斜磁場パルス605および606の印加量は、クラッシャー傾斜磁場パルス605および606の振幅を変化させることにより実現する。すなわち、各ショット前のプリパルスシーケンス600毎のクラッシャー傾斜磁場パルス605および606の印加時間は一定とする。   In the present embodiment, the application amount of the crusher gradient magnetic field pulses 605 and 606 is realized by changing the amplitude of the crusher gradient magnetic field pulses 605 and 606. That is, the application time of the crusher gradient magnetic field pulses 605 and 606 for each pre-pulse sequence 600 before each shot is constant.

以上のように構成することで、プリパルスシーケンス600におけるクラッシャー傾斜磁場パルス605および606の印加量が、後続の本撮影の計測軌跡の回転角θに応じて制御される。すなわち、プリパルスシーケンスでのクラッシャー傾斜磁場パルスの印加量と、本撮影での傾斜磁場パルスの印加量との、計測空間上での関係を、ショットによらず、本撮影が直交系サンプリング法の場合と同等とすることができる。従って、本撮影のサンプリング法がハイブリッドラディアル法であっても、本撮影が直交系サンプリング法の場合と同様に、偽エコーを抑制することができる。   With the configuration described above, the application amount of the crusher gradient magnetic field pulses 605 and 606 in the pre-pulse sequence 600 is controlled according to the rotation angle θ of the subsequent measurement trajectory of the main imaging. That is, the relationship in the measurement space between the applied amount of the crusher gradient magnetic field pulse in the pre-pulse sequence and the applied amount of the gradient magnetic field pulse in the main imaging is the case where the main imaging is the orthogonal sampling method regardless of the shot. Can be equivalent. Therefore, even if the sampling method of the main photographing is the hybrid radial method, the false echo can be suppressed as in the case where the main photographing is the orthogonal sampling method.

なお、クラッシャー傾斜磁場パルス605および606の印加を含むプリパルスシーケンス600、および、本撮影シーケンスのパルスシーケンスは、予め作成され、記憶装置72または外部記憶装置73に格納される。ユーザから入力された撮影パラメータに応じて、CPU71は撮影全体のパルスシーケンスを生成し、それに従って、シーケンサ4に指示を行う。上述のように、本実施形態のクラッシャー傾斜磁場パルス605および606の印加量は、本撮影のハイブリッドラディアル法の回転角θによって定まるため、ユーザが入力する撮影パラメータは、通常のハイブリッドラディアル法を実行する場合と同じであり、ユーザの手間も増えることはない。   Note that the pre-pulse sequence 600 including application of the crusher gradient magnetic field pulses 605 and 606 and the pulse sequence of the main imaging sequence are created in advance and stored in the storage device 72 or the external storage device 73. In accordance with the imaging parameters input from the user, the CPU 71 generates a pulse sequence for the entire imaging, and instructs the sequencer 4 accordingly. As described above, since the application amount of the crusher gradient magnetic field pulses 605 and 606 of the present embodiment is determined by the rotation angle θ of the hybrid radial method of the main photographing, the normal hybrid radial method is executed as the photographing parameter input by the user. This is the same as the case of doing so, and the user's trouble is not increased.

また、ハイブリッドラディアルFSEシーケンス300では、撮影面内の2軸G1およびG2に印加する読み出し傾斜磁場パルス307および308の出力G(t)、G(t)は、式(3)に示すように変化させる。このとき、ブレード322の回転角θは少なくとも0°≦θ≦180°の範囲で変化させる。cosθの符号はθ=90°を境に変わるため、読み出し傾斜磁場パルス307および308は、出力(強度)だけでなく極性も、ブレード322の回転角度θに依存して変わる。 Further, in the hybrid radial FSE sequence 300, the outputs G 1 (t) and G 2 (t) of the read gradient magnetic field pulses 307 and 308 applied to the two axes G1 and G2 in the imaging plane are as shown in Expression (3). To change. At this time, the rotation angle θ of the blade 322 is changed in a range of at least 0 ° ≦ θ ≦ 180 °. Since the sign of cos θ changes at θ = 90 ° as a boundary, the readout gradient magnetic field pulses 307 and 308 change not only in output (intensity) but also in polarity depending on the rotation angle θ of the blade 322.

このように、後続のショットが計測するブレードの回転角θに応じて読み出し傾斜磁場パルスの極性が変わる場合、プリパルスシーケンスのクラッシャー傾斜磁場パルスの効果が大きく変わる。例えば、渦電流成分や残留傾斜磁場成分の影響を無くすため、本撮影シーケンスのRF励起パルス印加前にプリ傾斜磁場パルスが印加される場合、効果の変化は顕著である。これは、本撮影シーケンスが非直交系サンプリング法を採用している場合、プリ傾斜磁場パルスの振幅は、後続のショットのブレード322の回転角θに応じて変化するためである。   As described above, when the polarity of the readout gradient magnetic field pulse changes according to the rotation angle θ of the blade measured by the subsequent shot, the effect of the crusher gradient magnetic field pulse in the pre-pulse sequence is greatly changed. For example, in order to eliminate the influence of the eddy current component and the residual gradient magnetic field component, when the pre-gradient magnetic field pulse is applied before the application of the RF excitation pulse in the imaging sequence, the change in the effect is significant. This is because when the non-orthogonal sampling method is used in the imaging sequence, the amplitude of the pre-gradient magnetic field pulse changes according to the rotation angle θ of the blade 322 of the subsequent shot.

この様な場合、極性の変化による影響だけでも低減できればよいため、プリパルスシーケンス600のクラッシャー傾斜磁場パルスの印加量を、後続のショットが計測するブレードの回転角θの極性にのみ合わせて変化させるよう構成してもよい。ブレードの回転角θが90°を境にクラッシャー傾斜磁場パルスの極性を変化させる場合は、式(6)のα(θ)、β(θ)は、以下の式(8)で表される。

Figure 0005564213
なお、印加軸はG1軸およびG2軸のいずれであってもよい。 In such a case, since it is only necessary to reduce the influence due to the change in polarity, the application amount of the crusher gradient magnetic field pulse in the pre-pulse sequence 600 is changed only in accordance with the polarity of the rotation angle θ of the blade measured by the subsequent shot. It may be configured. When the polarity of the crusher gradient magnetic field pulse is changed with the blade rotation angle θ as 90 ° as a boundary, α (θ) and β (θ) in the equation (6) are expressed by the following equation (8).
Figure 0005564213
Note that the application axis may be either the G1 axis or the G2 axis.

なお、プリ傾斜磁場パルスが印加されている場合は、プリ傾斜磁場パルスとプリパルスシーケンス600のクラッシャー傾斜磁場パルス605、606とが打ち消し合わないように、ブレード322の回転角θ毎にプリ傾斜磁場パルスの極性とクラッシャー傾斜磁場パルスの極性とを一致させる。   When a pre-gradient magnetic field pulse is applied, the pre-gradient magnetic field pulse and the crusher gradient magnetic field pulses 605 and 606 of the pre-pulse sequence 600 do not cancel each other at every rotation angle θ of the blade 322. And the polarity of the crusher gradient magnetic field pulse.

上記実施形態では、本撮影にハイブリッドラディアル法を用いる場合を例にあげて説明しているが、ショット毎の読み出し傾斜磁場パルスの印加軸、印加量が一定でない、他の撮影シーケンスであっても適用可能である。他の撮影シーケンスとして、例えば、ラディアル法であってもよい。また、印加軸および印加量は、ショット毎に全て異なる必要はない。   In the above embodiment, the case where the hybrid radial method is used for the main imaging is described as an example. However, the application axis and the application amount of the read gradient magnetic field pulse for each shot are not constant, and other imaging sequences may be used. Applicable. As another photographing sequence, for example, a radial method may be used. Further, the application axis and the application amount need not be different for each shot.

本撮影にラディアル法を用いる場合、上記同様、本撮影のショットの計測する軌跡の回転角θが0の場合の読み出し傾斜磁場パルスの印加量から、GcpおよびGcfを算出し、それらを用いて、式(6)に従って、後続の本撮影のショットの軌跡の回転角θに応じたクラッシャー傾斜磁場パルス605および606の印加量Gc1およびGc2を算出する。 When the radial method is used for the main photographing, as described above, G cp and G cf are calculated from the application amount of the read gradient magnetic field pulse when the rotation angle θ of the trajectory measured by the main photographing shot is 0, and are used. Then, the application amounts G c1 and G c2 of the crusher gradient magnetic field pulses 605 and 606 corresponding to the rotation angle θ of the trajectory of the subsequent actual photographing shot are calculated according to the equation (6).

以上説明したように、本実施形態によれば、プリパルスを用いる撮影において、本撮影にラディアル法、ハイブリッドラディアル法といった非直交系サンプリング法を用いる場合であっても、撮影時間を延長することなく偽エコーの発生を抑えることができる。従って、本実施形態によれば、体動アーチファクトと偽エコーとをともに抑制することができ、従来と略同等の撮影時間で、高品質の画像を得ることができる。   As described above, according to the present embodiment, even when a non-orthogonal sampling method such as a radial method or a hybrid radial method is used for the main imaging in the imaging using the prepulse, the imaging time is not extended. The occurrence of echo can be suppressed. Therefore, according to the present embodiment, both body motion artifacts and false echoes can be suppressed, and a high-quality image can be obtained in substantially the same imaging time as that of the conventional art.

なお、上記実施形態では、説明を簡単にするため、ハイブリッドラディアル法のブロック内のエコー数およびブロック数が、それぞれ6および8の場合を例示しているが、これに限られない。ブロック数およびブロック内のエコー数は任意に設定可能である。   In addition, in the said embodiment, in order to demonstrate easily, the case where the number of echoes and the number of blocks in the block of a hybrid radial method are respectively 6 and 8 is illustrated, However, It is not restricted to this. The number of blocks and the number of echoes in the block can be arbitrarily set.

<<第二の実施形態>>
次に、本発明を適用する第二の実施形態を説明する。本実施形態のMRI装置は基本的に第一の実施形態と同様の構成を有する。そして、本実施形態においても、本撮影にハイブリッドラディアル法を用い、プリパルスシーケンスを併用する。ただし、本実施形態では、プリパルスシーケンスにおけるクラッシャー傾斜磁場パルスの印加量を、ショット毎に変化させない。以下、本実施形態について、第一の実施形態と異なる構成に主眼をおいて説明する。また、本実施形態においても、本撮影にハイブリッドラディアルFSEシーケンス300を用いる場合を例にあげて説明する。
<< Second Embodiment >>
Next, a second embodiment to which the present invention is applied will be described. The MRI apparatus of this embodiment basically has the same configuration as that of the first embodiment. Also in the present embodiment, the hybrid radial method is used for the main photographing, and the pre-pulse sequence is used in combination. However, in this embodiment, the application amount of the crusher gradient magnetic field pulse in the pre-pulse sequence is not changed for each shot. Hereinafter, the present embodiment will be described focusing on the configuration different from the first embodiment. Also in the present embodiment, the case where the hybrid radial FSE sequence 300 is used for the actual photographing will be described as an example.

クラッシャー傾斜磁場パルスは、その印加量が十分大きければ、本撮影シーケンスの傾斜磁場パルスの波形に依存せず、偽エコーは生じない。しかし、dB/dtの値や繰り返し時間の制約があり、その設定量には限界がある。   If the applied amount of the crusher gradient magnetic field pulse is sufficiently large, the crusher gradient magnetic field pulse does not depend on the waveform of the gradient magnetic field pulse in the imaging sequence, and no false echo is generated. However, there are restrictions on the value of dB / dt and the repetition time, and the set amount is limited.

本実施形態では、プリパルスシーケンスのクラッシャー傾斜磁場パルスの印加量を、本撮影で用いるハイブリッドラディアルFSEシーケンス300で印加される傾斜磁場パルスの各ハードウエア軸方向の最大値に基づき、決定する。このとき、本実施形態では、第一の実施形態のように、本撮影のショット毎に変化させることなく、一定とする。   In the present embodiment, the application amount of the crusher gradient magnetic field pulse in the pre-pulse sequence is determined based on the maximum value in each hardware axial direction of the gradient magnetic field pulse applied in the hybrid radial FSE sequence 300 used in the main imaging. At this time, in this embodiment, as in the first embodiment, it is constant without being changed for each shot of the main shooting.

前述した通り、本撮影における、各ハードウエア軸X、Y、Z方向の傾斜磁場パルスの印加量G(t)、G(t)、G(t)は、パルスシーケンス上の3軸G、G、G方向の各傾斜磁場パルスの印加量Gs(t)、G1(t)、G2(t)を用いて、式(4)で計算される。本撮影が、非直交系サンプリング法を含むオブリーク撮影の場合、各ハードウエア軸への出力は、直交系サンプリングの場合の√3倍程度となることがある。 As described above, the application amounts G x (t), G y (t), and G z (t) of the gradient magnetic field pulses in the hardware axes X, Y, and Z directions in the main imaging are the three axes on the pulse sequence. Using the application amounts Gs (t), G1 (t), and G2 (t) of each gradient magnetic field pulse in the G s , G 1 , and G z directions, the calculation is performed using Expression (4). In the case of oblique imaging including a non-orthogonal sampling method, the output to each hardware axis may be about √3 times that in the case of orthogonal sampling.

図9に本実施形態のプリパルスシーケンス700を示す。本実施形態においても、第一の実施形態と同様の手法で、GcpおよびGcfを算出する。そして、図9に示すように、G1軸、G2軸に印加されるクラッシャー傾斜磁場パルス705、706の面積(印加量)が、GcpおよびGcfのm倍となるように傾斜磁場パルスの印加時間を延長する。このとき、Gs軸に印加するクラッシャー傾斜磁場パルス704の印加時間も合わせて延長する。従って、プリパルスシーケンス実行の時間間隔は707となる。 FIG. 9 shows a pre-pulse sequence 700 of this embodiment. Also in the present embodiment, G cp and G cf are calculated by the same method as in the first embodiment. Then, as shown in FIG. 9, the application of the gradient magnetic field pulse is performed so that the area (application amount) of the crusher gradient magnetic field pulses 705 and 706 applied to the G1 axis and the G2 axis is m times G cp and G cf. Extend time. At this time, the application time of the crusher gradient magnetic field pulse 704 applied to the Gs axis is also extended. Therefore, the time interval for executing the pre-pulse sequence is 707.

本撮影の計測方向は、撮影パラメータにより変わる。従って、撮影パラメータ設定後、本撮影の計測方向に応じた、各ハードウエア軸方向の傾斜磁場パルスの出力を式(4)に従って算出する。そして、得られた出力の最大値を超えるよう、mを決定する。   The measurement direction of the main photographing varies depending on the photographing parameter. Therefore, after setting the imaging parameters, the output of the gradient magnetic field pulse in each hardware axis direction according to the measurement direction of the main imaging is calculated according to the equation (4). Then, m is determined so as to exceed the maximum value of the obtained output.

具体的には、撮影パラメータから、以下のように算出する。第一の実施形態と同様の手法で、GcpおよびGcfを算出するにあたり、直交サンプリング法では周波数エンコード傾斜磁場パルスに該当する、エコー信号収集時に印加する読み出し傾斜磁場パルスの強度Gは、撮影パラメータの中の、視野FOVとバンド幅BWとを用いて、以下の式(9)で表される。

Figure 0005564213
ここで、γは磁気回転比である。また、エコー信号のサンプリング時間ADは、サンプリング点数Pntを用いて、以下の式(10)で表される。
Figure 0005564213
式(9)と式(10)から、この読み出し傾斜磁場パルスの印加面積S(印加量)は、以下の式(11)で算出される。
Figure 0005564213
Specifically, it is calculated from the imaging parameters as follows. In calculating G cp and G cf in the same manner as in the first embodiment, the intensity G of the read gradient magnetic field pulse applied at the time of echo signal collection, which corresponds to the frequency encoded gradient magnetic field pulse in the orthogonal sampling method, is obtained by imaging. Using the field of view FOV and the bandwidth BW in the parameters, it is expressed by the following equation (9).
Figure 0005564213
Here, γ is a magnetic rotation ratio. The sampling time AD of the echo signal is expressed by the following equation (10) using the number of sampling points Pnt.
Figure 0005564213
From Expression (9) and Expression (10), the application area S (application amount) of this readout gradient magnetic field pulse is calculated by the following Expression (11).
Figure 0005564213

プリパルスシーケンス700におけるクラッシャー傾斜磁場パルス705、706の印加量は、式(11)で算出した本撮影シーケンスにおける傾斜磁場パルスの印加面積Sに基づいて、偽エコーがサンプリングの時間内でリフォーカスしないよう決定する。例えば、図7の例では、クラッシャー傾斜磁場パルス705、706それぞれの面積がSよりも大きければリフォーカスしない。また、ラディアル法の計測空間の回転やオブリークなどを考慮すると、Sの数倍の面積のクラッシャー傾斜磁場パルスを用いるのが良い。なお、撮影シーケンスにおける傾斜磁場パルスの印加面積Sの本算出法は、第一の実施形態のGcp、Gcfを算出する際にも用いることができる。 The application amount of the crusher gradient magnetic field pulses 705 and 706 in the pre-pulse sequence 700 is set so that the false echo does not refocus within the sampling time based on the application area S of the gradient magnetic field pulse in the main imaging sequence calculated by Expression (11). decide. For example, in the example of FIG. 7, if the area of each of the crusher gradient magnetic field pulses 705 and 706 is larger than S, the refocusing is not performed. Further, in consideration of rotation of the measurement space of the radial method, oblique, etc., it is preferable to use a crusher gradient magnetic field pulse having an area several times larger than S. Note that this method of calculating the gradient magnetic field pulse application area S in the imaging sequence can also be used when calculating G cp and G cf of the first embodiment.

本実施形態においても、第一の実施形態と同様に、CPU71が、予め記憶装置72または外部記憶装置73に格納されたパルスシーケンスと、ユーザから入力された撮影パラメータに応じて、撮影全体のパルスシーケンスを決定し、それに従って、シーケンサ4に指示を行うことにより、撮影を実行する。   Also in the present embodiment, as in the first embodiment, the CPU 71 performs a pulse of the entire shooting according to the pulse sequence stored in the storage device 72 or the external storage device 73 in advance and the shooting parameters input from the user. Imaging is executed by determining a sequence and instructing the sequencer 4 accordingly.

以上説明したように、本実施形態によれば、プリパルスシーケンスにおいて、予め定められた一定の印加量のクラッシャー傾斜磁場パルスを印加する。従って、簡易な制御により、本撮影シーケンスがハイブリッドラディアル法によるものであっても、プリパルスにより生じる偽エコーを抑制することができる。従って、体動アーチファクトも低減された、高い品質の画像を得ることができる。   As described above, according to the present embodiment, a predetermined application amount of the crusher gradient magnetic field pulse is applied in the pre-pulse sequence. Therefore, by simple control, even if the main imaging sequence is based on the hybrid radial method, the false echo caused by the pre-pulse can be suppressed. Therefore, a high-quality image with reduced body motion artifacts can be obtained.

例えば、インバージョンリカバリパルスのように、プリパルス印加時点から所定の時間間隔(TIと言う)を空けて本計測シーケンスを実行するよう構成されるプリパルスの場合、プリパルスと本計測シーケンスとの間に十分な時間がある。このようなプリパルスの場合は、本実施形態のクラッシャー傾斜磁場を印加するよう構成しても、従来のシーケンスに比べて時間が延長しない。従って、このような場合に、本実施形態は、総撮影時間の延長なく、簡易な手法でクラッシャー傾斜磁場印加量を決定できる。   For example, in the case of a prepulse configured to execute a main measurement sequence at a predetermined time interval (referred to as TI) from the prepulse application time point, such as an inversion recovery pulse, a sufficient interval between the prepulse and the main measurement sequence is sufficient. Have a good time. In the case of such a pre-pulse, even if it is configured to apply the crusher gradient magnetic field of the present embodiment, the time is not extended as compared with the conventional sequence. Therefore, in this case, the present embodiment can determine the crusher gradient magnetic field application amount by a simple method without extending the total imaging time.

なお、クラッシャー傾斜磁場パルスの面積算出時のmとして、予め定めた十分大きな固定値としてもよい。固定値としては、例えば、2または3とすることができる。   In addition, it is good also as a predetermined large enough fixed value as m at the time of the area calculation of a crusher gradient magnetic field pulse. The fixed value can be 2 or 3, for example.

本実施形態においても、第一の実施形態同様、本撮影に、ラディアルサンプリング法を適用することができる。   Also in the present embodiment, as in the first embodiment, the radial sampling method can be applied to the actual photographing.

<<第三の実施形態>>
次に、本発明を適用する第三の実施形態を説明する。本実施形態のMRI装置は基本的に第一の実施形態と同様の構成を有する。上記各実施形態では、各プリパルスシーケンスにおいてクラッシャー傾斜磁場を印加しているが、ここでは、全プリパルスシーケンスと本撮影シーケンスとの間にクラッシャー傾斜磁場パルスを印加する。そして、そのクラッシャー傾斜磁場パルスの印加量を上記いずれかの実施形態の手法で決定することにより、偽エコーを抑制する。以下、本実施形態について、第一の実施形態と異なる構成に主眼をおいて説明する。
<< Third Embodiment >>
Next, a third embodiment to which the present invention is applied will be described. The MRI apparatus of this embodiment basically has the same configuration as that of the first embodiment. In each of the above embodiments, the crusher gradient magnetic field is applied in each prepulse sequence. Here, the crusher gradient magnetic field pulse is applied between the entire prepulse sequence and the main imaging sequence. And the false echo is suppressed by determining the application amount of the crusher gradient magnetic field pulse by the method of any one of the above embodiments. Hereinafter, the present embodiment will be described focusing on the configuration different from the first embodiment.

本実施形態では、基本的に本撮影シーケンスの各ショットの前に、1以上のプリパルスシーケンスを実行する。図10は、本実施形態のプリパルスシーケンス群と本撮影シーケンスの1ショット分のシーケンス(単位計測シーケンス)800のイメージ図である。ここでは、傾斜磁場パルス印加軸(Gs、G1、G2)のみ示す。   In the present embodiment, one or more pre-pulse sequences are basically executed before each shot of the main imaging sequence. FIG. 10 is an image diagram of a pre-pulse sequence group of this embodiment and a sequence (unit measurement sequence) 800 for one shot of the main imaging sequence. Here, only gradient magnetic field pulse application axes (Gs, G1, G2) are shown.

本図に示すように、本実施形態の単位計測シーケンスは、複数のプリパルスシーケンスから構成されるプリパルスシーケンス群801と、本撮影シーケンスの1ショット分のシーケンス802と、両者の間に印加されるクラッシャー傾斜磁場パルス804〜806とを備える。なお、各クラッシャー傾斜磁場パルス804〜806の印加時間803も含め、時間間隔807を総プリパルスシーケンス時間とする。   As shown in this figure, the unit measurement sequence of this embodiment includes a prepulse sequence group 801 composed of a plurality of prepulse sequences, a sequence 802 for one shot of the main imaging sequence, and a crusher applied between the two. Gradient magnetic field pulses 804 to 806. The time interval 807 including the application time 803 of each crusher gradient magnetic field pulse 804 to 806 is set as the total pre-pulse sequence time.

プリパルスシーケンス群801を構成するプリパルスシーケンスは、図4に示す従来のプリパルスシーケンス400(ここでは、400−1、400−2、400−3・・・400−n(nは1以上の自然数)と表す。)とする。また、本実施形態では、各傾斜磁場パルス印加軸(Gs、G1、G2)に印加するクラッシャー傾斜磁場パルス805、806の印加量、印加時間は、上記第一の実施形態の手法および第二の実施形態の手法のいずれかの手法により算出する。   The prepulse sequence constituting the prepulse sequence group 801 is a conventional prepulse sequence 400 shown in FIG. 4 (here, 400-1, 400-2, 400-3... 400-n (n is a natural number of 1 or more)). Express). In the present embodiment, the application amount and application time of the crusher gradient magnetic field pulses 805 and 806 applied to the gradient magnetic field pulse application axes (Gs, G1, and G2) are the same as those in the first embodiment. Calculation is performed by any one of the methods of the embodiment.

このように構成することにより、本実施形態では、個々のプリパルスシーケンス400とは独立して、後続の本撮影に応じたクラッシャー傾斜磁場パルス804、805、806を各軸(Gs,G1、G2)に印加し、偽エコーを抑制する。このように、本実施形態によれば、複数のプリパルスを印加する撮像シーケンスにおいて、個々のプリパルスシーケンスとして、従来のクラッシャー傾斜磁場をそのまま使用することができる。従って、撮影シーケンス全体の設計が容易である。   With this configuration, in this embodiment, the crusher gradient magnetic field pulses 804, 805, and 806 corresponding to the subsequent main imaging are displayed on the respective axes (Gs, G1, and G2) independently of the individual pre-pulse sequences 400. To suppress false echoes. Thus, according to the present embodiment, the conventional crusher gradient magnetic field can be used as it is as an individual prepulse sequence in an imaging sequence in which a plurality of prepulses are applied. Therefore, it is easy to design the entire imaging sequence.

以上説明したように、本実施形態によれば、プリパルスシーケンスを併用する撮影であって、本撮影にハイブリッドラディアル法を適用する場合であっても、簡易な構成で効果的に、偽エコーを抑制できる。   As described above, according to the present embodiment, even when the pre-pulse sequence is used in combination and the hybrid radial method is applied to the main imaging, the pseudo echo is effectively suppressed with a simple configuration. it can.

本実施形態においても、例えば、インバージョンリカバリパルスのように、プリパルス印加時点から所定の時間間隔(TIと言う)を空けて本計測シーケンスを実行するよう構成されるプリパルスの場合、総撮影時間の延長なく、簡易な手法でクラッシャー傾斜磁場印加量を決定できる。   Also in this embodiment, for example, in the case of a prepulse configured to execute this measurement sequence with a predetermined time interval (referred to as TI) from the prepulse application time point, such as an inversion recovery pulse, the total imaging time The crusher gradient magnetic field application amount can be determined by a simple method without extension.

本実施形態においても、上記各実施形態と同様に、CPU71が、予め記憶装置72または外部記憶装置73に保持されるパルスシーケンスとユーザから入力される撮影パラメータとから、撮影シーケンスを決定し、それに従って、シーケンサ4に指示を行うことにより、撮影を実行する。   Also in this embodiment, as in the above embodiments, the CPU 71 determines a shooting sequence from a pulse sequence stored in advance in the storage device 72 or the external storage device 73 and a shooting parameter input from the user, Then, shooting is executed by giving an instruction to the sequencer 4.

なお、各プリパルスシーケンス400−1〜400−n内にそれぞれ、上記各実施形態で決定した、本撮影の撮影条件に非直交サンプリング法を考慮したクラッシャー傾斜磁場パルスを備えるよう構成してもよい。そして、プリパルスシーケンスと本撮影シーケンスとの間に、付加的に本実施形態のクラッシャー傾斜磁場パルス804〜806を配置するよう構成してもよい。   The prepulse sequences 400-1 to 400-n may be configured to include crusher gradient magnetic field pulses that are determined in the above embodiments and take the non-orthogonal sampling method into the imaging conditions of the main imaging. The crusher gradient magnetic field pulses 804 to 806 of this embodiment may be additionally arranged between the pre-pulse sequence and the main imaging sequence.

この場合の各軸(Gs、G1、G2)方向のクラッシャー傾斜磁場パルス804〜806の印加量は、次のように決める。各プリパルスシーケンス400では、図7(b)、(c)に示すように、プリパルス401毎に、各軸方向に、正しい振る舞いをする磁化成分と、新たな偽磁化成分とが生じる。偽磁化成分は、RFパルス401の印加と共に累積する。各プリパルスシーケンス400の各軸方向の偽磁化成分は、そのプリパルスシーケンス400で印加するクラッシャー傾斜磁場パルス404〜406の面積から算出できる。従って、まず、各プリパルスシーケンス400の各軸方向の偽磁化成分を算出し、それらを各軸方向について積算することにより、本撮影シーケンス802の直前の各軸方向の偽磁化成分の位相を算出する。算出した偽磁化成分の位相と、本撮影シーケンス802で印加される傾斜磁場パルスの面積とから、クラッシャー傾斜磁場パルス804〜806の印加量を設定する。   In this case, the application amounts of the crusher gradient magnetic field pulses 804 to 806 in the directions of the respective axes (Gs, G1, G2) are determined as follows. In each prepulse sequence 400, as shown in FIGS. 7B and 7C, for each prepulse 401, a magnetization component that behaves correctly and a new pseudo magnetization component are generated in each axial direction. The pseudo magnetization component accumulates with the application of the RF pulse 401. The pseudo magnetization component in each axial direction of each prepulse sequence 400 can be calculated from the areas of the crusher gradient magnetic field pulses 404 to 406 applied in the prepulse sequence 400. Therefore, first, the pseudo-magnetization component in each axial direction of each pre-pulse sequence 400 is calculated and integrated in each axial direction, thereby calculating the phase of the pseudo-magnetization component in each axial direction immediately before the main imaging sequence 802. . The application amount of the crusher gradient magnetic field pulses 804 to 806 is set from the calculated phase of the pseudo magnetization component and the area of the gradient magnetic field pulse applied in the main imaging sequence 802.

また、各プリパルスシーケンス400−1〜400−n内は、クラッシャー傾斜磁場パルスを備えなくてもよい。また、本実施形態においても、第一の実施形態同様、本撮影にラディアル法を適用することもできる。   Further, the crusher gradient magnetic field pulse may not be provided in each of the pre-pulse sequences 400-1 to 400-n. Also in the present embodiment, as in the first embodiment, the radial method can be applied to the actual photographing.

上記各実施形態では、2次元断層画像を取得する場合を例に挙げて説明した。しかし、取得画像は2次元に限定されず、3次元画像であっても上記各実施形態は適用可能である。   In each of the above embodiments, the case where a two-dimensional tomographic image is acquired has been described as an example. However, the acquired image is not limited to a two-dimensional image, and each of the above embodiments can be applied to a three-dimensional image.

3次元画像を取得する3次元撮像で非直交系サンプリングを適用する場合、例えば、スライス方向に直交する2軸に非直交系サンプリングを適用し、スライス方向にはスライスエンコード傾斜磁場パルスを用いる方法と(以下、スタック法と呼ぶ)、3次元空間を非直交サンプリングする方法とがある。いずれの方法を用いる場合であっても、上記各実施形態の手法を3次元に拡張し、クラッシャー傾斜磁場の印加量を決定する。すなわち、プリパルスシーケンスのクラッシャー傾斜磁場パルスによる位相変化と本撮影シーケンス内の傾斜磁場パルスによる位相変化とがバランスしないよう、クラッシャー傾斜磁場の印加量および印加軸を決定する。これにより、3次元撮像であっても、2次元撮像同様、最適なクラッシャー傾斜磁場パルスの印加面積及び極性を得、偽エコーを抑制できる。   In the case of applying non-orthogonal sampling in three-dimensional imaging for acquiring a three-dimensional image, for example, a method of applying non-orthogonal sampling to two axes orthogonal to the slice direction and using a slice encoding gradient magnetic field pulse in the slice direction There is a method for non-orthogonal sampling of a three-dimensional space (hereinafter referred to as a stack method). Regardless of which method is used, the method of each of the above embodiments is extended three-dimensionally to determine the application amount of the crusher gradient magnetic field. That is, the application amount and the application axis of the crusher gradient magnetic field are determined so that the phase change caused by the crusher gradient magnetic field pulse in the pre-pulse sequence and the phase change caused by the gradient magnetic field pulse in the main imaging sequence are not balanced. Thereby, even in the case of three-dimensional imaging, the optimum application area and polarity of the crusher gradient magnetic field pulse can be obtained and false echoes can be suppressed as in the case of two-dimensional imaging.

以上、本発明を適用する具体的な実施形態を説明した。なお、本発明は、上記各実施形態で開示された内容にとどまらず、本発明の趣旨を踏まえた上で各種の形態を取り得る。   The specific embodiments to which the present invention is applied have been described above. Note that the present invention is not limited to the contents disclosed in each of the above embodiments, and can take various forms based on the gist of the present invention.

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:情報処理系、31:傾斜磁場コイル、32:傾斜磁場電源、51:送信コイル、52:高周波発振器、53:変調器、54:高周波増幅器、61:受信コイル、62:増幅器、63:直交位相検波器、64:A/D変換器、71:CPU、72:記憶装置、73:外部記憶装置、74:表示装置、75:入力装置、10:MRI装置、200:直交系FSEシーケンス、201:励起RFパルス、202:スライス選択傾斜磁場パルス、203:スライスリフェーズパルス、204:周波数ディフェーズ傾斜磁場パルス、205:反転RFパルス、206:スライス選択傾斜磁場パルス、207:位相エンコード傾斜磁場パルス、208:周波数エンコード傾斜磁場パルス、209:サンプリングウインド、210:エコー信号、211:時間間隔(TR)、212:時間間隔、221:計測空間、222:ブロック、300:ハイブリッドラディアルFSEシーケンス、301:読み出しディフェーズ傾斜磁場パルス、302:読み出しディフェーズ傾斜磁場パルス、307:読み出し傾斜磁場パルス、308:読み出し傾斜磁場パルス、310:エコー信号、311:時間間隔(TR)、312:時間間隔、321:計測空間、322:ブレード、400:プリパルスシーケンス、401:励起RFパルス、402:スライス選択傾斜磁場パルス、403:スライスリフェーズパルス、404:クラッシャー傾斜磁場パルス、405:クラッシャー傾斜磁場パルス、406:クラッシャー傾斜磁場パルス、406’:クラッシャー傾斜磁場パルス、407:時間間隔、501:磁化の位相、502:偽磁化の位相、502’:偽磁化の位相、600:プリパルスシーケンス、605:クラッシャー傾斜磁場パルス、606:クラッシャー傾斜磁場パルス、700:プリパルスシーケンス、704:クラッシャー傾斜磁場パルス、705:クラッシャー傾斜磁場パルス、706:クラッシャー傾斜磁場パルス、707:時間間隔、800:単位シーケンス、801:プリパルスシーケンス群、802:本撮影シーケンス、803:印加時間、804:クラッシャー傾斜磁場パルス、805:クラッシャー傾斜磁場パルス、806:クラッシャー傾斜磁場パルス、807:総プリパルスシーケンス時間 1: subject, 2: static magnetic field generation system, 3: gradient magnetic field generation system, 4: sequencer, 5: transmission system, 6: reception system, 7: information processing system, 31: gradient magnetic field coil, 32: gradient magnetic field power supply 51: Transmitting coil, 52: High frequency oscillator, 53: Modulator, 54: High frequency amplifier, 61: Receiving coil, 62: Amplifier, 63: Quadrature phase detector, 64: A / D converter, 71: CPU, 72 : Storage device, 73: external storage device, 74: display device, 75: input device, 10: MRI device, 200: orthogonal FSE sequence, 201: excitation RF pulse, 202: slice selective gradient magnetic field pulse, 203: slice Phase pulse 204: Frequency dephase gradient magnetic field pulse 205: Inverted RF pulse 206: Slice selection gradient magnetic field pulse 207: Phase encode gradient magnetic field pulse 208 Frequency encoding gradient magnetic field pulse, 209: sampling window, 210: echo signal, 211: time interval (TR), 212: time interval, 221: measurement space, 222: block, 300: hybrid radial FSE sequence, 301: readout dephase Gradient magnetic field pulse, 302: Read dephase gradient magnetic field pulse, 307: Read gradient magnetic field pulse, 308: Read gradient magnetic field pulse, 310: Echo signal, 311: Time interval (TR), 312: Time interval, 321: Measurement space, 322: Blade, 400: Pre-pulse sequence, 401: Excitation RF pulse, 402: Slice selective gradient pulse, 403: Slice rephasing pulse, 404: Crusher gradient pulse, 405: Crusher gradient pulse, 406 Crusher gradient magnetic field pulse, 406 ': crusher gradient magnetic field pulse, 407: time interval, 501: phase of magnetization, 502: phase of pseudo magnetization, 502': phase of pseudo magnetization, 600: pre-pulse sequence, 605: crusher gradient magnetic field pulse 606: Crusher gradient magnetic field pulse, 700: Prepulse sequence, 704: Crusher gradient magnetic field pulse, 705: Crusher gradient magnetic field pulse, 706: Crusher gradient magnetic field pulse, 707: Time interval, 800: Unit sequence, 801: Prepulse sequence group, 802: Main imaging sequence, 803: Application time, 804: Crusher gradient magnetic field pulse, 805: Crusher gradient magnetic field pulse, 806: Crusher gradient magnetic field pulse, 807: Total pre-pulse sequence time

Claims (7)

静磁場に置かれた被検体に高周波磁場を印加する高周波磁場照射手段と、前記被検体に互いに直交する3軸方向の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エコー信号を検出する信号検出手段と、前記高周波磁場発生手段、前記傾斜磁場印加手段および前記信号検出手段の動作を所定のパルスシーケンスに従って制御する制御手段とを備える磁気共鳴イメージング装置であって、
前記パルスシーシーケンスは、
前記エコー信号が配置される計測空間を、当該計測空間の原点を通る計測軌跡を有するブレードであって、前記計測空間の座標軸に対する前記計測軌跡の角度である回転角が互いに異なる複数のブレードに分割して計測する本撮影シーケンスと、
1以上の予め定められた数のブレードの計測毎に、不要な組織を励起するプリパルスを印加するプリパルスシーケンスと、を備え、
前記プリパルスシーケンスは、前記プリパルスの印加による偽エコーを抑制するクラッシャー傾斜磁場パルス、を備え、
前記クラッシャー傾斜磁場パルスの印加量は、当該プリパルスシーケンスに続いて実行される本撮影シーケンスの前記ブレードの回転角に応じて決定されること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
High-frequency magnetic field irradiating means for applying a high-frequency magnetic field to a subject placed in a static magnetic field, gradient magnetic field applying means for applying a three-axis gradient magnetic field orthogonal to the subject, and an echo signal generated from the subject A magnetic resonance imaging apparatus comprising: a signal detection means for detecting a signal; and a control means for controlling operations of the high-frequency magnetic field generation means, the gradient magnetic field application means, and the signal detection means according to a predetermined pulse sequence,
The pulse sea sequence is
The measurement space in which the echo signal is arranged is a blade having a measurement trajectory passing through the origin of the measurement space, and is divided into a plurality of blades having different rotation angles as angles of the measurement trajectory with respect to the coordinate axis of the measurement space. The actual shooting sequence to be measured
A prepulse sequence for applying a prepulse for exciting unnecessary tissue for each measurement of one or more predetermined number of blades,
The pre-pulse sequence includes a crusher gradient magnetic field pulse that suppresses false echo due to application of the pre-pulse,
The application amount of the crusher gradient magnetic field pulse is determined according to the rotation angle of the blade in the main imaging sequence executed following the pre-pulse sequence.
請求項記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記クラッシャー傾斜磁場パルスの前記印加量は、当該プリパルスシーケンスに続いて実行される本撮影シーケンスの前記ブレードの回転角の極性に応じて決定されること、
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1 ,
The application amount of the crusher gradient magnetic field pulse is determined according to the polarity of the rotation angle of the blade in the main imaging sequence executed following the pre-pulse sequence,
A magnetic resonance imaging apparatus.
請求項1または2記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記クラッシャー傾斜磁場パルスの印加量であって、前記ブレード毎に傾斜磁場パルスの印加量が変化する軸に対する印加量は、当該プリパルスシーケンスに続いて実行される本撮影シーケンスの前記ブレードの回転角毎に変化させること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1 or 2 ,
The amount of application of the crusher gradient magnetic field pulse, and the amount of application to the axis where the application amount of the gradient magnetic field pulse changes for each blade, is determined for each rotation angle of the blade in the main imaging sequence executed following the pre-pulse sequence. The magnetic resonance imaging apparatus is characterized by being changed to.
請求項1からいずれか1項記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記クラッシャー傾斜磁場パルスの印加時間は、後続の本撮影シーケンスの前記ブレードの回転角によらず一定であること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
The magnetic resonance imaging apparatus according to any one of claims 1 to 3 ,
The application time of the crusher gradient magnetic field pulse is constant regardless of the rotation angle of the blade in the subsequent main imaging sequence.
請求項1または2記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記クラッシャー傾斜磁場パルスの振幅は、後続の本撮影シーケンスの前記ブレードの回転角によらず一定であること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1 or 2 ,
An amplitude of the crusher gradient magnetic field pulse is constant regardless of a rotation angle of the blade in the subsequent main imaging sequence.
請求項1からいずれか1項記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記プリパルスシーケンスは、複数のプリパルスを備えること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
The magnetic resonance imaging apparatus according to any one of claims 1 to 5 ,
The magnetic resonance imaging apparatus, wherein the pre-pulse sequence includes a plurality of pre-pulses.
請求項記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記プリパルスシーケンスは、プリパルス毎に前記クラッシャー傾斜磁場パルスを備えること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 6 ,
The magnetic resonance imaging apparatus, wherein the pre-pulse sequence includes the crusher gradient magnetic field pulse for each pre-pulse.
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