JP5623149B2 - Magnetic resonance imaging apparatus and imaging method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、磁気共鳴イメージング(以下、「MRI」という)装置に関し、特に呼吸動同期撮影のゲートウィンドウを自動設定する技術に関する。 The present invention relates to a magnetic resonance imaging (hereinafter referred to as “MRI”) apparatus, and more particularly to a technique for automatically setting a gate window for respiratory motion synchronization imaging.
MRI撮像法において、呼吸動をモニタして呼吸動の影響を抑制する技術に、ナビゲーターエコー法がある。 In the MRI imaging method, there is a navigator echo method as a technique for monitoring the respiratory motion and suppressing the influence of the respiratory motion.
ナビゲーターエコー法では、予めモニタ計測により、間隔をおいて、例えば500msecおきにナビゲーターエコーシーケンスを実行させて、被検体の呼吸動の態様を把握する。次にモニタ計測により得られた呼吸動の態様から、所望の範囲の横隔膜位置を指定する。本計測では、当該所望の範囲の横隔膜位置にあるときに得られたエコー信号のみを利用して、画像を再構成することにより、呼吸動の影響を抑制する。(例えば、心電同期併用でナビゲーターエコーを用いた呼吸ゲーティング撮影のシーケンス図(従来技術)として、特許文献1図2参照。)
In the navigator echo method, a navigator echo sequence is executed at intervals of, for example, every 500 msec by monitor measurement in advance to grasp the state of respiratory motion of the subject. Next, the diaphragm position in a desired range is designated from the respiratory motion obtained by monitor measurement. In this measurement, the influence of respiratory motion is suppressed by reconstructing an image using only the echo signal obtained when the diaphragm position is in the desired range. (For example, see FIG. 2 of
しかしながら、上記従来技術にあっては、ゲートウィンドウを設定する際に、手動で設定する故に、一度モニタ計測を中断する必要があった。また、ユーザが設定したゲートウィンドの範囲によってデータの取得効率や取得画像における体動の影響の低減効果に違いが生じるが、その最適な設定は、ユーザの経験や勘に頼る必要があった。 However, in the above prior art, since the gate window is set manually, monitor measurement has to be interrupted once. In addition, although there are differences in the data acquisition efficiency and the effect of reducing the influence of body movement in the acquired image depending on the range of the gate window set by the user, it is necessary to rely on the user's experience and intuition for the optimal setting.
また、心電同期併用でナビゲーターエコーを用いた呼吸ゲーティング撮影をする場合、心電周期を考慮してゲートウィンドウの設定はしていなかった。その場合、ゲートウィンドウ幅をあまり狭く設定しすぎると、心拍R-R間隔で実行されるナビゲータシーケンスの間に横隔膜位置が所望の範囲となる期間が挟まれてしまうために、本撮像のためのNMR信号を取得しそこねてしまう問題があった。 In addition, when performing respiratory gating imaging using navigator echo in combination with ECG synchronization, the gate window was not set in consideration of the ECG cycle. In that case, if the gate window width is set too narrow, the period during which the diaphragm position falls within the desired range is sandwiched between navigator sequences executed at the heart rate RR interval. There was a problem that missed.
またモニタ計測後の本計測中もナビゲーターシーケンスによって得られる検出位置がゲートウィンド内に入らなくなるとユーザが手動でゲートウィンドを再設定する必要がある問題があった。 In addition, there is a problem that the user has to manually reset the gate window when the detection position obtained by the navigator sequence does not enter the gate window even during the main measurement after the monitor measurement.
そこで本発明の目的は、呼吸動同期撮影のゲートウィンドウを自動設定することを可能としたMRI装置を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an MRI apparatus that can automatically set a gate window for respiratory motion synchronous imaging.
上記目的を達成するために、本発明は、被検体の周期的な体動についての体動情報を検出し、体動情報に基づいて被検体の体動による変位を求め、被検体の体動による変位が所望の変位範囲内のときの核磁気共鳴信号の計測行う。その際、被検体の体動方向が変化したときの変位を含む範囲を所望の変位範囲とし、前記体動方向が変化した時点より第1の所定の時間間隔をおいた時点における前記変位を、前記所望の変位範囲の一方の閾値とする。
In order to achieve the above object, the present invention detects body movement information about periodic body movement of a subject, obtains displacement due to body movement of the subject based on the body movement information, and moves the body movement of the subject. The nuclear magnetic resonance signal is measured when the displacement due to is within the desired displacement range. At that time, a range including a displacement when the body movement direction of the subject is changed is a desired displacement range, and the displacement at the time when the first predetermined time interval is set from the time when the body movement direction is changed, One threshold value of the desired displacement range is used .
本発明によれば、呼吸動同期撮影のゲートウィンドウを自動設定することを可能としたMRI装置を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the MRI apparatus which enabled the automatic setting of the gate window of respiratory motion synchronous imaging | photography can be provided.
以下、添付図面に従って本発明のMRI装置の好ましい実施形態について詳説する。なお、発明の実施形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the MRI apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiments of the invention, and the repetitive description thereof is omitted.
最初に、本発明に係るMRI装置の一例の全体概要を図1に基づいて説明する。図1は、本発明に係るMRI装置の一実施例の全体構成を示すブロック図である。このMRI装置は、NMR現象を利用して被検体の断層画像を得るもので、図1に示すように、MRI装置は静磁場発生系2と、傾斜磁場発生系3と、送信系5と、受信系6と、信号処理系7と、シーケンサ4と、中央処理装置(CPU)8とを備えて構成される。
First, an overall outline of an example of an MRI apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of an embodiment of an MRI apparatus according to the present invention. This MRI apparatus uses a NMR phenomenon to obtain a tomographic image of a subject.As shown in FIG. 1, the MRI apparatus includes a static magnetic
静磁場発生系2は、垂直磁場方式であれば、被検体1の周りの空間にその体軸と直交する方向に、水平磁場方式であれば、体軸方向に均一な静磁場を発生させるもので、被検体1の周りに永久磁石方式、常電導方式あるいは超電導方式の静磁場発生源が配置されている。
The static magnetic
傾斜磁場発生系3は、MRI装置の座標系(静止座標系)であるX,Y,Zの3軸方向に傾斜磁場を印加する傾斜磁場コイル9と、それぞれの傾斜磁場コイルを駆動する傾斜磁場電源10とから成り、後述のシ-ケンサ4からの命令に従ってそれぞれのコイルの傾斜磁場電源10を駆動することにより、X,Y,Zの3軸方向に傾斜磁場Gx,Gy,Gzを印加する。撮影時には、スライス面(撮影断面)に直交する方向にスライス方向傾斜磁場パルス(Gs)を印加して被検体1に対するスライス面を設定し、そのスライス面に直交して且つ互いに直交する残りの2つの方向に位相エンコード方向傾斜磁場パルス(Gp)と周波数エンコード方向傾斜磁場パルス(Gf)を印加して、エコー信号にそれぞれの方向の位置情報をエンコードする。
The gradient magnetic
シーケンサ4は、高周波磁場パルス(以下、「RFパルス」という)と傾斜磁場パルスをある所定のパルスシーケンスで繰り返し印加する制御手段で、CPU8の制御で動作し、被検体1の断層画像のデータ収集に必要な種々の命令を送信系5、傾斜磁場発生系3、および受信系6に送る。
The
送信系5は、被検体1の生体組織を構成する原子の原子核スピンに核磁気共鳴を起こさせるために、被検体1にRFパルスを照射するもので、高周波発振器11と変調器12と高周波増幅器13と送信側の高周波コイル(送信コイル)14aとから成る。高周波発振器11から出力されたRFパルスをシーケンサ4からの指令によるタイミングで変調器12により振幅変調し、この振幅変調されたRFパルスを高周波増幅器13で増幅した後に被検体1に近接して配置された高周波コイル14aに供給することにより、RFパルスが被検体1に照射される。
The transmission system 5 irradiates the
受信系6は、被検体1の生体組織を構成する原子核スピンの核磁気共鳴により放出されるエコー信号(NMR信号)を検出するもので、受信側の高周波コイル(受信コイル)14bと信号増幅器15と直交位相検波器16と、A/D変換器17とから成る。送信側の高周波コイル14aから照射された電磁波によって誘起された被検体1の応答のNMR信号が被検体1に近接して配置された高周波コイル14bで検出され、信号増幅器15で増幅された後、シーケンサ4からの指令によるタイミングで直交位相検波器16により直交する二系統の信号に分割され、それぞれがA/D変換器17でディジタル量に変換されて、信号処理系7に送られる。
The receiving
信号処理系7は、各種データ処理と処理結果の表示及び保存等を行うもので、光ディスク19、磁気ディスク18等の外部記憶装置と、CRT等からなるディスプレイ20とを有する。受信系6からのデータがCPU8に入力されると、CPU8が信号処理、画像再構成等の処理を実行し、その結果である被検体1の断層画像をディスプレイ20に表示すると共に、外部記憶装置の磁気ディスク18等に記録する。
The
操作部25は、MRI装置の各種制御情報や上記信号処理系7で行う処理の制御情報を入力するもので、トラックボール又はマウス23、及び、キーボード24から成る。この操作部25はディスプレイ20に近接して配置され、操作者がディスプレイ20を見ながら操作部25を通してインタラクティブにMRI装置の各種処理を制御する。
The
なお、図1において、送信側の高周波コイル14aと傾斜磁場コイル9は、被検体1が挿入される静磁場発生系2の静磁場空間内に、垂直磁場方式であれば被検体1に対向して、水平磁場方式であれば被検体1を取り囲むようにして設置されている。また、受信側の高周波コイル14bは、被検体1に対向して、或いは取り囲むように設置されている。
In FIG. 1, the high-
現在MRI装置の撮像対象核種は、臨床で普及しているものとしては、被検体の主たる構成物質である水素原子核(プロトン)である。プロトン密度の空間分布や、励起状態の緩和時間の空間分布に関する情報を画像化することで、人体頭部、腹部、四肢等の形態または、機能を2次元もしくは3次元的に撮像する。 At present, the radionuclide to be imaged by the MRI apparatus is a hydrogen nucleus (proton) which is a main constituent material of the subject as being widely used clinically. By imaging information on the spatial distribution of proton density and the spatial distribution of relaxation time in the excited state, the form or function of the human head, abdomen, limbs, etc. is imaged two-dimensionally or three-dimensionally.
ここで、呼吸動をモニタして呼吸動の影響を抑制する技術である、ナビゲーターエコー法の概念を、図2を用いて説明する。図2では、被検体の上半身の模式図が描かれているが、呼吸動により心臓や横隔膜が移動する。ナビゲーターエコー法では、エコー信号取得のためのスライス選択面を横隔膜に垂直に設定して、エコー信号を取得する。そのエコー信号を解析することにより、呼吸動により被検体が空気を吸った状態か、空気を吐いた状態かの移り変わりを観測できる。 Here, the concept of the navigator echo method, which is a technique for monitoring the respiratory motion and suppressing the influence of the respiratory motion, will be described with reference to FIG. In FIG. 2, a schematic diagram of the upper body of the subject is drawn, but the heart and the diaphragm move due to respiratory motion. In the navigator echo method, an echo signal is acquired by setting a slice selection plane for acquiring an echo signal perpendicular to the diaphragm. By analyzing the echo signal, it is possible to observe the transition between the state in which the subject inhales air or the state in which air is exhaled due to respiratory motion.
次に図3は、ナビゲーター計測のモニタ計測の従来技術である。例えば、500msecおきにナビゲーターシーケンスを実行させて、横隔膜位置を検出して、ゲートウィンドを手動設定していた。 Next, FIG. 3 shows a conventional technique for monitor measurement of navigator measurement. For example, the navigator sequence is executed every 500 msec, the diaphragm position is detected, and the gate window is manually set.
次に、本発明の実施例1における被検体を収容する空間に均一な静磁場を発生させる静磁場発生手段と、前記静磁場へ重畳して傾斜磁場を発生させる傾斜磁場発生手段と、前記被検体へ照射する高周波磁場を発生する高周波コイルと、前記被検体から発生するNMR信号を検出する手段と、前記検出された信号を画像化する手段と、を備え、前記被検体の第1の周期的に動く部位が所望の変位の範囲内にある時に、前記画像化のためのNMR信号の検出を行うMRI装置のナビゲーター計測のモニタ計測時におけるゲートウィドウ自動設定を、図4のフローチャート及び図5を用い説明する。以下、図4のフローチャートに沿って説明する。
Next, a static magnetic field generating means for generating a uniform static magnetic field in the space accommodating the subject in
(ステップ31)
CPU8は、横隔膜位置をリアルタイムに例えば、500msec間隔で検出し、モニタ計測を行なう。同時にCPU8は、心電波形もリアルタイムに検出する。
(Step 31)
The CPU 8 detects the diaphragm position in real time, for example, at intervals of 500 msec, and performs monitor measurement. At the same time, the CPU 8 detects the electrocardiogram waveform in real time.
(ステップ32)
CPU8は、モニタ計測において、ゲートウィンドウを自動設定すると設定されているかを判断する。自動設定する場合はステップ33へ、自動設定しない場合はステップ40へ移行する。
(Step 32)
The CPU 8 determines whether or not the gate window is set automatically in the monitor measurement. If automatic setting is to be performed, the process proceeds to
(ステップ33)
CPU8は、リアルタイムに横隔膜位置を検出しているモニタ計測において、現在の検出位置が、横隔膜の変位の方向が移り変わる頂点位置であるかどうかを検出する。具体的には次のような条件を満たす位置を頂点とする。現在の検出位置が頂点の位置であると判断した場合には、フラグ=1とする。
[現在の検出位置]-[前回の検出位置]≧0かつ[現在の検出位置]-[次回の検出位置]>0
(ステップ34)
CPU8は、フラグが1であるかを判断する。1であればステップ35へ、1でなければステップ39へ移行する。
(Step 33)
In the monitor measurement that detects the diaphragm position in real time, the CPU 8 detects whether or not the current detection position is a vertex position where the direction of the diaphragm displacement changes. Specifically, the position satisfying the following condition is set as the vertex. If it is determined that the current detection position is the vertex position, flag = 1.
[Current detection position]-[Previous detection position] ≧ 0 and [Current detection position]-[Next detection position]> 0
(Step 34)
The CPU 8 determines whether the flag is 1. If it is 1, go to step 35, and if not, go to step 39.
(ステップ35)
CPU8は、心電波形よりR-R間隔を計算し、頂点を検出してからR-R時間経過したかを判断する。R-R時間経過していれば、ステップ36へR-R時間経過していなければステップ39へ移行する。
(Step 35)
The CPU 8 calculates the RR interval from the electrocardiogram waveform and determines whether or not the RR time has elapsed since the apex was detected. If the RR time has elapsed, the process proceeds to step 36 if the RR time has not elapsed.
(ステップ36)
CPU8は、2回目の頂点を検出したかを判断する。検出していればステップ37へ、検出していなければステップ38へ移行する。
(Step 36)
The CPU 8 determines whether the second vertex is detected. If detected, the process proceeds to step 37, and if not detected, the process proceeds to step 38.
(ステップ37)
CPU8は、1回目に頂点を検出したタイミングと、2回目に頂点を検出したタイミングより、その差分を計算し、それに基づいて呼吸周期を算出する。
(Step 37)
The CPU 8 calculates the difference between the timing at which the vertex is detected the first time and the timing at which the vertex is detected the second time, and calculates the respiratory cycle based on the difference.
(ステップ38)
CPU8は、ゲートウィンドウを自動設定する。具体的には、本ステップでは頂点を検出してからR-R間隔時間経過しているので、検出した頂点の前後の横隔膜位置を参照し、参照している2点の時間間隔(T1)がR-R間隔以上ならば、2点の内、位置が低い方(吸気側に近い位置)の高さをゲートウィンド下線に設定する。
(Step 38)
The CPU 8 automatically sets the gate window. Specifically, since the RR interval time has elapsed since the detection of the vertex in this step, the diaphragm positions before and after the detected vertex are referred to, and the time interval (T1) of the two points being referenced is the RR interval. If so, the height of the lower of the two points (position closer to the intake side) is set as the underline of the gate window.
R-R間隔以上とるのは、安定呼吸下において検出位置がゲートウィンド内に入る期間をR-R間隔以上とするためである。本計測ではナビゲーターシーケンスは心電周期で実行されるため同様の安定呼吸下では呼吸1周期内で必ず1回は検出位置がゲートウィンド内に入る。 The reason why the R-R interval or more is taken is that the period during which the detection position enters the gate window under stable breathing is made the R-R interval or more. In this measurement, the navigator sequence is executed in the electrocardiographic cycle. Therefore, under the same stable breathing, the detection position always enters the gate window within one breathing cycle.
参照している2点の時間間隔(T1)がR-R間隔未満ならば、2点の内、位置が高い方(呼気側に近い位置)を参照している検出位置点を頂点から更に一つ離れた検出点に更新し、同様に参照している2点の時間間隔(T1)の算出を行なう。参照している2点の時間間隔(T1)がR-R間隔以上になるまで同様の処理を繰り返し、参照している2点の時間間隔(T1)がR-R間隔以上になったら、2点の内、位置が低い方(吸気側に近い位置)の高さをゲートウィンド下線に設定する。 If the time interval (T1) between the two points being referenced is less than the RR interval, the detection position point that refers to the higher of the two points (the position closer to the expiration side) is further separated from the vertex. The detected time point is updated, and the time interval (T1) between the two referenced points is calculated in the same manner. The same processing is repeated until the time interval (T1) of the two points being referenced is equal to or greater than the RR interval, and when the time interval (T1) of the two points being referenced is greater than or equal to the RR interval, Set the height of the lower position (position closer to the intake side) to the underline of the gate window.
下線に設定した位置と頂点との距離(D)を算出する。そして、ゲートウィンド上線を頂点から算出した距離(D)分上に設定する。求めたゲートウィンドをNavi Monitor画面に表示する(図5参照。)また、フラグ=0にする。 Calculate the distance (D) between the position set to the underline and the vertex. Then, the upper line of the gate window is set to the distance (D) calculated from the vertex. The obtained gate window is displayed on the Navi Monitor screen (see Fig. 5). Set flag = 0.
(ステップ39)
CPU8は、モニタ計測を終了すると設定されているかを判断する。終了しないと設定されている場合はステップ31へ移行し、横隔膜位置をリアルタイムに計測し始める。終了すると設定されている場合は、本計測へ移行する。
(Step 39)
The CPU 8 determines whether the monitor measurement is set to end. If it is set not to end, the process proceeds to step 31 and starts to measure the diaphragm position in real time. If it is set to end, it shifts to the main measurement.
(ステップ40)
操作者は、モニタ計測を終了するかを判断する。終了する場合はステップ41へ、終了しない場合はステップ31へ移行する。
(Step 40)
The operator determines whether to end the monitor measurement. If the process is to end, the process proceeds to step 41. If not, the process proceeds to step 31.
(ステップ41)
操作者は、Pauseボタンを押す。Pauseボタンを押すことにより、モニタ計測が終了する。
(Step 41)
The operator presses the Pause button. Pressing the Pause button ends monitor measurement.
(ステップ42)
操作者は、モニタ上で横隔膜位置の波形を観察して、波形を見ながらゲートウィンド手動設定を行なう。
(Step 42)
The operator observes the waveform of the diaphragm position on the monitor and manually sets the gate window while viewing the waveform.
(ステップ43)
操作者は、本計測開始のためのSTARTボタンを押す。
以上までが、実施例1におけるナビゲーター計測のモニタ計測時におけるゲートウィドウ自動設定である。
(Step 43)
The operator presses the START button for starting this measurement.
The above is the gate window automatic setting at the time of monitor measurement of navigator measurement in the first embodiment.
なお、自動設定ON/OFFはモニタ計測中でも変更可能とする。また、本モニタ計測は、被検体に心電(脈波)センサを装着し、計測を開始される。モニタ計測ではリアルタイムでナビゲーターシーケンスより取得した検出位置をディスプレイに表示していく。このとき、検出位置情報および検出時間をそれぞれ保持しておく。 The automatic setting ON / OFF can be changed even during monitor measurement. Also, this monitor measurement is started by attaching an electrocardiogram (pulse wave) sensor to the subject. In monitor measurement, the detection position acquired from the navigator sequence is displayed on the display in real time. At this time, the detection position information and the detection time are respectively held.
また心電(脈波)センサより得られた心電(脈波)波形および心拍(脈拍)数もディスプレイに表示される。 An electrocardiogram (pulse wave) waveform and a heart rate (pulse) number obtained from an electrocardiogram (pulse wave) sensor are also displayed on the display.
モニタ計測時間終了後自動で本計測に移行する。本計測におけるゲートウィンドウ自動設定を、図6のフローチャート及び図7〜図9を用い説明する。 The monitor automatically shifts to the main measurement after the monitor measurement time ends. Automatic gate window setting in this measurement will be described with reference to the flowchart of FIG. 6 and FIGS.
(ステップ44)
CPU8は、心電波形において、R波検出直後のタイミングの心臓拡張期において、 ナビゲーターエコーシーケンスを実行して、横隔膜位置を検出する。
(Step 44)
The CPU 8 detects the diaphragm position by executing a navigator echo sequence in the diastole of the electrocardiogram waveform immediately after the detection of the R wave.
(ステップ45)
CPU8は、ステップ44で検出した横隔膜位置が、所望の範囲内、すなわち設定されたゲートウィンドウの範囲内にあるかを判断する。範囲内にあれば、ACCEPTとして、ステップ46へ移行する。範囲内になければ、REJECTとして、ステップ48へ移行する。
(Step 45)
The CPU 8 determines whether the diaphragm position detected in
(ステップ46)
CPU8は、本計測を実行する。
(Step 46)
The CPU 8 performs this measurement.
(ステップ47)
CPU8は、本計測を終了すると設定されているかを判断する。終了すると設定されていた場合は、本計測を終了し、終了しないと設定されていた場合はステップ44へ移行する。
(Step 47)
The CPU 8 determines whether it is set to end this measurement. If it is set to end, the main measurement is terminated, and if it is set not to end, the process proceeds to step 44.
(ステップ48)
CPU8は、本計測においてゲートウィンドウ自動設定すると設定されているかを判断する。自動設定すると設定されていた場合はステップ49へ、自動設定しないと設定されていた場合は、ステップ44へ移行する。
(Step 48)
The CPU 8 determines whether or not the gate window is automatically set in this measurement. If it is set to be automatically set, the process proceeds to step 49. If it is set not to be automatically set, the process proceeds to step 44.
(ステップ49)
CPU8は、ステップ44で検出した横隔膜位置が、現在設定されているゲートウィンドウの範囲内よりOver(吸気側に遠い位置)かUnder(吸気側に近い位置)かを判断する。Overの場合、ステップ50へ、Underの場合、ステップ52へ移行する。
(Step 49)
The CPU 8 determines whether the diaphragm position detected in
(ステップ50)
CPU8は、図7のように安定呼吸時でなく、被検者の呼吸振幅が増加した場合など、呼吸2周期の間に少なくとも2回(例えば3回、4回等も含む)、設定したゲートウィンドウの範囲内より検出した検出位置が上(呼気側に近い)側に来たかを判断する。少なくとも2回上側に来た場合にはステップ51へ、少なくとも2回上側へ来ていない場合は、ステップ44へ移行する。呼吸2周期の間見るのはくしゃみなどによって不意に一回のみゲートウィンドより検出した検出位置が上に来た場合を想定し、この場合はゲートウィンドの自動調整を行なわないようにするためである。
(Step 50)
The CPU 8 sets the gate at least twice (including 3 times, 4 times, etc.) during the 2 breath cycles, such as when the subject's breathing amplitude increases, not during stable breathing as shown in FIG. It is determined whether the detection position detected from within the window range is on the upper side (close to the exhalation side). If it has come to the upper side at least twice, the process goes to step 51. If it has not come to the upper side at least twice, the process goes to step 44. In order to prevent automatic adjustment of the gate window in this case, it is assumed that the detection position detected from the gate window is unexpectedly only once due to sneezing, etc. .
(ステップ51)
CPU8は、ステップ50において少なくとも2回上側に来た場合、その間の最大検出点が中心となるようにゲートウィンド幅を変ないで、ゲートウィンド位置を再設定する(ゲートウィンド位置を上にスライドさせる)(図8)。
(Step 51)
When the CPU 8 comes to the upper side at least twice in
(ステップ52)
CPU8は、図7のように安定呼吸時でなく、呼吸1周期分((呼吸1周期/R-R間隔)回分)の間で、設定したゲートウィンドより検出した検出位置が全て連続して下側に来たかを判断する。すべて下側に来た場合は、ステップ53へ、すべて下側に来た場合でない場合は、ステップ44へ移行する。
(Step 52)
As shown in Fig. 7, the CPU 8 detects that all the detected positions detected from the set gate window are continuously on the lower side during one breathing cycle ((breathing one cycle / RR interval) times), not during stable breathing. Determine if you have come. If everything has come to the lower side, the process proceeds to step 53, and if not all, the process proceeds to step 44.
(ステップ53)
CPU8は、すべて下側に来た場合、その呼吸1周期内で検出した一番高い点が中心となるようにゲートウィンド幅を変ないで、ゲートウィンド位置を再設定する(ゲートウィンド位置を下にスライドさせる)(図9)。
(Step 53)
When all of the CPUs 8 have come to the lower side, the gate window width is changed so that the highest point detected within one respiration cycle is the center, and the gate window position is reset (the gate window position is lowered). (Fig. 9).
画像再構成に必要なデータ取得が完了したら計測を終了する。
実施例1により、ユーザの勘や経験に頼ることなく自動で画質および計測効率のよいゲートウィンドの設定を可能とし、またモニタ計測から本計測を連続で行うことが可能となるため検査時間の短縮につながる。
When the data acquisition necessary for image reconstruction is completed, the measurement is terminated.
According to the first embodiment, it is possible to automatically set the gate window with good image quality and measurement efficiency without depending on the user's intuition and experience, and it is possible to perform the main measurement continuously from the monitor measurement, thereby shortening the inspection time. Leads to.
また、本計測中に被検体に呼吸変動があった場合は、ゲートウィンドを自動で調整することが可能とする。 In addition, the gate window can be automatically adjusted when there is a respiratory change in the subject during the main measurement.
次に、実施例2について説明する。実施例1と異なる点は、本計測中のゲートウィンド自動調整である。 Next, Example 2 will be described. The difference from the first embodiment is automatic adjustment of the gate window during the main measurement.
以下、異なる箇所のみ説明し、同じ箇所の説明は省略する。
実施例1では本計測中においてゲートウィンドの自動調整を可能としたが、本計測中では横隔膜位置検出間隔がR-R間隔となってしまうため精度が低く、撮像効率が低下する可能性がある。
Hereinafter, only different portions will be described, and description of the same portions will be omitted.
In the first embodiment, the gate window can be automatically adjusted during the main measurement. However, since the diaphragm position detection interval becomes the RR interval during the main measurement, the accuracy is low, and the imaging efficiency may be reduced.
そこで、本計測中に検出位置が呼吸1周期の期間中連続してゲートウィンド内に入らない、または呼吸2周期の間に少なくとも2回設定したゲートウィンドより検出した検出位置が上に来るような現象が生じた場合、本計測を中断して再度モニタ計測を行い、ゲートウィンドを再設定する。ゲートウィンド再設定後は自動で本計測を再開する。 Therefore, during this measurement, the detection position does not enter the gate window continuously for the period of one breath cycle, or the detection position detected from the gate window set at least twice during the second breath period is at the top. If a phenomenon occurs, stop this measurement, perform monitor measurement again, and reset the gate window. After the gate window is reset, this measurement is automatically resumed.
実施例2により、被検体の体動があった場合でも、呼吸1周期内で心電に同期した検出位置が必ず1回はゲートウィンド内に入るようなゲートウィンドを維持することを可能とする。 According to the second embodiment, it is possible to maintain the gate window so that the detection position synchronized with the electrocardiogram is always included in the gate window once in the respiratory cycle even when the subject moves. .
次に、実施例3について説明する。実施例1及び実施例2と異なる点は、心電同期を併用しないナビゲーターシーケンスを用いた撮影におけるゲートウィンドの自動設定である。以下、異なる箇所のみ説明し、同じ箇所の説明は省略する。 Next, Example 3 will be described. The difference from the first embodiment and the second embodiment is the automatic setting of the gate window in imaging using a navigator sequence that does not use ECG synchronization. Hereinafter, only different portions will be described, and description of the same portions will be omitted.
実施例1におけるR-R間隔をナビゲーターシーケンス実行間隔、つまりTR間隔と置き換えることでゲートウィンド自動設定を可能とする。 By replacing the RR interval in the first embodiment with the navigator sequence execution interval, that is, the TR interval, automatic gate window setting is possible.
実施例3により、心電同期を併用しないナビゲーターシーケンスを用いた撮影におけるゲートウィンドの自動設定を可能とする。 According to the third embodiment, it is possible to automatically set a gate window in imaging using a navigator sequence that does not use ECG synchronization.
以上、本発明の実施例を述べたが、本発明はこれらに限定されるものではない。例えば、実施例1において、ステップ40で操作者がモニタ計測を終了するかを判断し、終了する場合ステップ41でPauseボタンを押すようにしたが、自動で終了するようにしても良いし、所定の時間を経た後終了するようにしても良い。
As mentioned above, although the Example of this invention was described, this invention is not limited to these. For example, in the first embodiment, the operator determines whether or not the monitor measurement is ended in
1 被検体、2 静磁場発生系、3 傾斜磁場発生系、4 シーケンサ、5 送信系、6 受信系、7 信号処理系、8 中央処理装置(CPU)、9 傾斜磁場コイル、10 傾斜磁場電源、11 高周波発信器、12 変調器、13 高周波増幅器、14a 高周波コイル(送信コイル)、14b 高周波コイル(受信コイル)、15 信号増幅器、16 直交位相検波器、17 A/D変換器、18 磁気ディスク、19 光ディスク、20 ディスプレイ、21 ROM、22 RAM、23 トラックボール又はマウス、24 キーボード 1 subject, 2 static magnetic field generation system, 3 gradient magnetic field generation system, 4 sequencer, 5 transmission system, 6 reception system, 7 signal processing system, 8 central processing unit (CPU), 9 gradient magnetic field coil, 10 gradient magnetic field power supply, 11 High-frequency transmitter, 12 modulator, 13 high-frequency amplifier, 14a high-frequency coil (transmitting coil), 14b high-frequency coil (receiving coil), 15 signal amplifier, 16 quadrature detector, 17 A / D converter, 18 magnetic disk, 19 optical disc, 20 display, 21 ROM, 22 RAM, 23 trackball or mouse, 24 keyboard
Claims (7)
前記体動検出手段により検出された前記体動情報に基づいて、前記被検体の体動による変位を求める演算手段と、
前記被検体の体動による変位が所望の変位範囲内のときの核磁気共鳴信号の計測する計測制御手段と、
を備え、
前記演算手段は、前記被検体の体動方向が変化したときの変位を含む範囲を前記所望の変位範囲とし、前記体動方向が変化した時点より第1の所定の時間間隔をおいた時点における前記変位を、前記所望の変位範囲の一方の閾値とする
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 Body motion detection means for detecting body motion information about the first periodic body motion of the subject;
An arithmetic means for obtaining a displacement due to body movement of the subject based on the body movement information detected by the body movement detection means;
A measurement control unit you measure the nuclear magnetic resonance signal when in the displacement range body motion due to displacement of the desired of the subject,
With
Time said calculation means, the body motion direction of the subject as the previous SL desired displacement range a range including the displacement when the change was at a first predetermined time interval from the time when the body movement direction is changed The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the displacement is set as one threshold value of the desired displacement range .
前記演算手段は、前記被検体の体動方向が変化した時点を挟んで第2の周期の周期以上の時点における前記変位を、前記所望の変位範囲の一方の閾値とすることを特徴とする請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置。 The subject includes a second periodic body movement;
The calculation means sets the displacement at a time point equal to or greater than a second cycle period across the time point when the body movement direction of the subject is changed as one threshold value of the desired displacement range. Item 2. The magnetic resonance imaging apparatus according to Item 1.
前記演算手段は、前記被検体の体動方向が変化した時点における変位と前記一方の閾値との差分が、前記被検体の体動方向が変化した時点における変位と前記他方の閾値との差分と等しくなるように、前記他方の閾値を設定することを特徴とする請求項1乃至3いずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。 The desired displacement range is a range between the one threshold value and the other threshold value,
The calculation means is configured such that a difference between the displacement at the time when the body movement direction of the subject changes and the one threshold value is a difference between the displacement at the time when the body movement direction of the subject changes and the other threshold value. to be equal, the magnetic resonance imaging apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized in that setting the other threshold.
前記演算手段は、所定期間内に少なくとも2回、前記変位が前記所定の変位範囲より大きいオーバーとなった場合に、前記一方の閾値と前記他方の閾値を再設定することを特徴とする請求項4に記載の磁気共鳴イメージング装置。 The second periodic body movement site is the heart of the subject;
The said calculating means resets said one threshold value and said other threshold value when said displacement is larger than said predetermined displacement range at least twice within a predetermined period. 5. The magnetic resonance imaging apparatus according to 4.
前記演算手段は、所定回数連続して、前記変位が前記所定の変位範囲より小さいアンダーとなった場合に、前記一方の閾値と前記他方の閾値を再設定することを特徴とする請求項5に記載の磁気共鳴イメージング装置。 The second periodic body movement site is the heart of the subject;
6. The calculation unit according to claim 5, wherein the first threshold value and the second threshold value are reset when the displacement is under a smaller value than the predetermined displacement range continuously for a predetermined number of times. The magnetic resonance imaging apparatus described.
前記体動検出ステップにより検出された前記体動情報に基づいて、前記被検体の体動による変位を求める演算ステップと、
前記被検体の体動による変位が所望の変位範囲内のときの核磁気共鳴信号の計測する計測ステップと、
を備え、
前記演算ステップは、前記被検体の体動方向が変化したときの変位を含む範囲を、前記所望の変位範囲とし、前記体動方向が変化した時点より第1の所定の時間間隔をおいた時点における前記変位を、前記所望の変位範囲の一方の閾値とする
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置の撮像方法。 A body motion detection step of detecting body motion information about the first periodic body motion of the subject;
A calculation step for obtaining displacement due to body movement of the subject based on the body movement information detected by the body movement detection step;
Wherein the measuring step you measure the nuclear magnetic resonance signal when in displacement by the subject of the body movement is desired displacement range,
With
In the calculation step, a range including a displacement when the body movement direction of the subject is changed is set as the desired displacement range, and a first predetermined time interval is set from the time when the body movement direction is changed. The imaging method of the magnetic resonance imaging apparatus , wherein the displacement in (1) is set as one threshold value of the desired displacement range .
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