JP5595869B2 - 磁気共鳴イメージング装置およびプログラム - Google Patents
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Description
of MRI Pulse Sequence,Berstein,King,Zhou (2004,Elsevier))。
Tacq=(2π*L/3N)*(π/(γ*S*Δx3))0・5 ・・・(1)
ここで、LはFOV、Nはアーム(arm)数、Sはスルーレートリミット(Slew
Rate limit)、Δxはピクセルサイズである。
そこで、ブラーリングを低減させる方法として、データ取得時間Tacqを小さくするのではなく、k空間を輪状領域に分割して各輪状領域のデータを補正する時分割補正(time-segmented
correction)を行う方法が知られている。しかし、上記の時分割補正では、データ取得時間Tacqが長くなると、k空間の分割数を増加させる必要があるので、逆フーリエ変換を実行する回数が増加し、画像を再構成するために必要な時間が長くなるという問題がある。したがって、画像の再構成を、できるだけ短時間で行うことが望まれている。
前記k空間に、前記k空間の中心から前記k空間の周辺部に向かって広がるn個の領域を規定し、前記n個の領域のデータを実空間のデータに変換することにより、n個の画像データを得る変換手段と、
実空間上の各位置における磁気共鳴信号の中心周波数のずれと、前記n個の領域の各々の方位角とに基づいて、前記変換手段により得られたn個の画像データのピクセルをシフトするシフト手段と、
前記ピクセルがシフトされたn個の画像データに基づいて、前記被検体の最終画像データを作成する最終画像データ作成手段と、
を有する磁気共鳴イメージング装置である。
前記k空間に、前記k空間の中心から前記k空間の周辺部に向かって広がるn個の領域を規定し、前記n個の領域のデータを実空間のデータに変換することにより、n個の画像データを得る変換処理と、
実空間上の各位置における磁気共鳴信号の中心周波数のずれと、前記n個の領域の各々の方位角とに基づいて、前記変換処理により得られたn個の画像データのピクセルをシフトするシフト処理と、
前記ピクセルがシフトされたn個の画像データに基づいて、前記被検体の最終画像データを作成する最終画像データ作成処理と、
を計算機に実行させるためのプログラムである。
磁気共鳴イメージング(MRI(Magnetic Resonance Imaging))装置100は、磁場発生装置2、テーブル3、受信コイル4などを有している。
図2(a)は、k空間にn個の領域を規定したときの様子を示す図である。
先ず、k空間に円の領域Rcを考え、この円の領域Rcにデータが配置されるとする。そして、円の領域Rcを円周方向CDにn分割し、k空間の中心から周辺部に向かって広がるn個の領域Ri(i=1〜n)を規定する。各領域Riは扇形状を有しており、各領域Riの頂角は、αiとする。次に、各領域Riの方位角θiを考える(図2(b1)〜(bn)参照)。
本形態では、kx軸を基準にして、各領域Riの方位角θiが規定されている。例えば、領域R1の方位角はθ1であり(図2(b1)参照)、領域R2の方位角はθ2であり(図2(b2)参照)、領域Rnの方位角はθnである(図2(bn)参照)。尚、各領域Riの頂角αiは十分に小さく、各領域Ri内のデータDiは、方位角θiのデータと見なすことができるとする。
PDi=c・Δω(x,y)・k
=c・Δω(x,y)・(kxcosθi+kysinθi) ・・・(2)
cは、比例係数である。また、c・Δω(x,y)は、画像の広がり具合をピクセル数で表す指標である。位相のずれPDiに、逆フーリエ変換(IFFT)のカーネルの位相PKを加えると、以下の式(3)が得られる。
PDi+PK
=−kx{x−c・Δω(x,y)・cosθi}−ky{y−c・Δω(x,y)・sinθi}
=−kx(x+Δxi)−ky(y+Δyi) ・・・(3)
ただし、
Δxi=−c・Δω(x,y)・cosθi・・・(4A)
Δyi=−c・Δω(x,y)・sinθi・・・(4B)
Spread Function)のシミュレーションを行った。以下に、シミュレーション結果について説明する。
シミュレーションでは、k空間に、第1象限〜第4象限ごとに、領域R1〜R4を規定した。そして、第1象限の領域R1のデータD1のみを逆フーリエ変換したときのPSFの絶対値をシミュレーションにより求めた。以下に、シミュレーション結果を示す(図5参照)。
Δx1=Δy1=−2/√2 ・・・(5)
次に、被検体12を撮影するときに実行されるスキャンについて説明する。
本形態では、2つのスキャンSC1およびSC2が実行される。
ステップST1では、中心周波数のずれΔω(x,y)を算出するためのずれ算出用スキャンSC1(図8参照)を実行する。ずれ算出用スキャンSC1は、例えば、デュアルエコー(Dual
Echo)法を用いたスキャンである。ずれ算出用スキャンSC1を実行することにより被検体12から発生した磁気共鳴信号は、受信コイル4で受信され、受信器8に出力される。受信器8は、受け取った磁気共鳴信号に対して所定の信号処理をし、信号処理により得られたデータを、中央処理装置9に出力する。
ステップST3では、変換手段92(図1参照)が、k空間の円の領域Rc(図10参照)をn分割し、n個の領域を規定する。ここでは、円の領域Rcを各象限に従って4分割し、4個の領域を規定する。図11(a)には、k空間に規定された4個の領域R1〜R4が示されている。4個の領域R1〜R4は、k空間の原点Oから周辺部に向かって広がる扇形状の領域である。図11(b1)〜(b4)には、k空間の4個の領域R1〜R4が、各領域R1〜R4ごとに分けて示されている。尚、ここでは、各領域R1〜R4の方位角θ1〜θ4は、図6に示されている値であるとする。
3 テーブル
4 受信コイル
5 シーケンサ
6 送信器
7 勾配磁場電源
8 受信器
9 中央処理装置
10 操作部
11 表示部
12 被検体
13 オペレータ
21 ボア
22 超伝導コイル
23 勾配コイル
24 送信コイル
31 クレードル
91 算出手段
92 変換手段
93 シフト手段
94 最終画像データ作成手段
100 MRI装置
Claims (9)
- k空間の原点から螺旋状にスキャンするスパイラルスキャンによって被検体を撮影する磁気共鳴イメージング装置であって、
前記k空間に、前記k空間の中心から前記k空間の周辺部に向かって広がるn個の領域を規定し、前記n個の領域のデータを実空間のデータに変換することにより、n個の画像データを得る変換手段と、
実空間上の各位置における磁気共鳴信号の中心周波数のずれと、前記n個の領域の各々の方位角とに基づいて、前記変換手段により得られたn個の画像データのピクセルをシフトするシフト手段と、
前記ピクセルがシフトされたn個の画像データに基づいて、前記被検体の最終画像データを作成する最終画像データ作成手段と、
を有する磁気共鳴イメージング装置。 - 前記中心周波数のずれを算出するためのずれ算出用スキャンを実行する、請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 前記ずれ算出用スキャンにより得られたデータに基づいて、前記中心周波数のずれを算出する算出手段、を有する、請求項2に記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 前記シフト手段は、
前記ピクセルの第1の方向のシフト量と、前記ピクセルの第2の方向のシフト量とを求める、請求項1〜3のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 前記スパイラルスキャンによってk空間の所定の領域のデータを収集した後、前記所定の領域をn分割することにより、前記n個の領域を規定する、請求項1〜4のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 前記所定の領域は、円の領域である、請求項5に記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 前記n個の領域は、
k空間の第1象限、第2象限、第3象限、及び第4象限に規定された4個の領域である、請求項1〜6のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 前記4個の領域の方位角は、π/4、3π/4、5π/4、および7π/4である、請求項7に記載の磁気共鳴イメージング装置。
- k空間の原点から螺旋状にスキャンするスパイラルスキャンによって被検体を撮影する磁気共鳴イメージング装置のプログラムであって、
前記k空間に、前記k空間の中心から前記k空間の周辺部に向かって広がるn個の領域を規定し、前記n個の領域のデータを実空間のデータに変換することにより、n個の画像データを得る変換処理と、
実空間上の各位置における磁気共鳴信号の中心周波数のずれと、前記n個の領域の各々の方位角とに基づいて、前記変換処理により得られたn個の画像データのピクセルをシフトするシフト処理と、
前記ピクセルがシフトされたn個の画像データに基づいて、前記被検体の最終画像データを作成する最終画像データ作成処理と、
を計算機に実行させるためのプログラム。
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JP2010241070A JP5595869B2 (ja) | 2010-10-27 | 2010-10-27 | 磁気共鳴イメージング装置およびプログラム |
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-
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- 2010-10-27 JP JP2010241070A patent/JP5595869B2/ja active Active
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