JP7151996B2 - camera - Google Patents

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Description

本発明は、撮影装置に関し、特に、組織の硬さを測定するMRエラストグラフィ(Magnetic Resonance Elastography : MRE)の撮影が可能な撮影装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an imaging apparatus, and more particularly to an imaging apparatus capable of imaging Magnetic Resonance Elastography (MRE) for measuring tissue hardness.

医療現場において、患者に対して放射線被曝等の影響の少ないMRI装置(Magnetic Resonance Imaging装置:磁気共鳴画像装置)が使用されている。MRI装置では、人体の各細胞に含まれる水素原子核(プロトン)に対して、プロトンのスピンに応じた高周波磁場を印加して励起し、励起したプロトンが元の状態に戻る(緩和)際に発する電磁波に基づいて、プロトンの密度が異なる部分(例えば、水と脂肪)を濃淡で表した画像を得ることが可能である。
MRE(Magnetic Resonance Elastography:磁気共鳴エラストグラフィ)は、対象物に振動(体幹部の場合には、50Hz~100Hz程度)を加えながら、MRI装置で撮像することで、対象部内部の「硬さ」の違いによる振動波の伝播の違いを利用し、硬さを画像化する撮像法である(特許文献1,2参照)。
In the medical field, an MRI apparatus (Magnetic Resonance Imaging apparatus: Magnetic Resonance Imaging apparatus) is used, which has little effect on patients such as radiation exposure. In the MRI system, the hydrogen nuclei (protons) contained in each cell of the human body are excited by applying a high-frequency magnetic field corresponding to the spin of the protons, and the excited protons return to their original state (relaxation). Based on the electromagnetic waves, it is possible to obtain images in which areas with different proton densities (eg, water and fat) are shaded.
MRE (Magnetic Resonance Elastography) uses an MRI device to image the object while applying vibration (approximately 50 Hz to 100 Hz in the case of the trunk) to determine the "hardness" inside the object. This is an imaging method that utilizes the difference in vibration wave propagation due to the difference in the hardness to image the hardness (see Patent Documents 1 and 2).

一般的には、病変は、悪性度が高まるに連れて硬くなり、その悪性度を診断するための「触診」が古くから実施されている。触診は簡便で有効な診断方法ではあるものの、体内の深い部分や骨などに囲まれた部分の触診が難しい。MREでは人体表面に強制的な振動を発生させ、その振動波が体内を伝搬する様子から、局所の硬さの違いを画像化する。これによりMREは触診が困難であった部分の硬さ計測を可能にし、これまでとは全く異なる診断価値をもつ画像を提供できる可能性がある。
ものの硬さが変化すると、その内部を伝播する波(伝播波)の音速及び波長が変化する。そこで、MREでは撮像対象にMRI装置との同期がとれた振動を加えながら撮像する(非特許文献1参照)。これにより撮像対象内部の伝播波を可視化することができる。この時に得られる伝播波の画像はwave imageと呼ばれる。wave imageは局所の伝播波の波長を画像化しているので、局所の硬さを反映した画像を算出することができる。算出によって得られた画像はelastogramと呼ばれる。
In general, lesions become harder as the degree of malignancy increases, and "palpation" has long been practiced for diagnosing the degree of malignancy. Although palpation is a simple and effective diagnostic method, it is difficult to palpate deep parts of the body or parts surrounded by bones. In MRE, forcible vibration is generated on the surface of the human body, and differences in local hardness are imaged from how the vibration wave propagates through the body. As a result, MRE can measure the hardness of parts that have been difficult to palpate, and may provide images with completely different diagnostic value than before.
When the hardness of an object changes, the sound velocity and wavelength of the waves propagating inside it (propagating waves) change. Therefore, in MRE, an imaging target is imaged while applying vibrations in synchronization with the MRI apparatus (see Non-Patent Document 1). This makes it possible to visualize propagating waves inside the object to be imaged. The image of propagating waves obtained at this time is called a wave image. Since the wave image is an image of the wavelength of the local propagating wave, it is possible to calculate an image that reflects the local stiffness. An image obtained by calculation is called an elastogram.

振動の伝播を表示するには、静止画ではなく動画として表現することがわかりやすい。ここで、一般のビデオカメラ等の動画を撮影する装置では、約1/30秒程度の速さで静止画を撮影することで動画を撮影しているが、MRI(MREも含む)では、ビデオカメラのように高速で撮像することができない。したがって、MREでは、振動が伝わる様子をwave imageとして得るために、MRIと振動を同期させて「コマ撮り」の画像を複数回撮像する。MREでは、現在使用されている機器では振動の1周期を4回に分けて(振動の位相をπ/2ずらして)「コマ撮り」する。そのため、MREを実施するためには、4回程度の一連の「コマ撮り」が必要となる。 In order to display the propagation of vibration, it is easier to express it as a moving image instead of a still image. Here, with devices for taking moving pictures such as general video cameras, moving pictures are taken by taking still pictures at a speed of about 1/30 second. It cannot capture images at high speed like a camera. Therefore, in MRE, in order to obtain a wave image of how vibration is transmitted, the MRI and vibration are synchronized and "frame-by-frame" images are taken a plurality of times. In the MRE, currently used equipment divides one cycle of vibration into four times (shifting the phase of vibration by π/2) and performs “frame-by-frame photography”. Therefore, a series of about four "frame-by-frame" shots are required to perform MRE.

特表2005-507691号公報(「0008」、「0014」~「0023」)Japanese Patent Application Publication No. 2005-507691 (“0008”, “0014” to “0023”) 特開2011-98158号公報(「0003」~「0018」、「0026」~「0029」)JP 2011-98158 A (“0003” to “0018”, “0026” to “0029”)

Muthupillai R, Lomas DJ, Rossman PJ, Greenleaf JF, Manduca A, Ehman RL, Magnetic resonance elastography by direct visualization of propagating acoustic strain waves. Science 1995;269(5232):1854-7Muthupillai R, Lomas DJ, Rossman PJ, Greenleaf JF, Manduca A, Ehman RL, Magnetic resonance elastography by direct visualization of propagating acoustic strain waves. Science 1995;269(5232):1854-7

(従来技術の問題点)
MREの撮影において振動の位相をずらして4回「コマ撮り」をする場合、「コマ撮り」ごとに撮像対象が動いてしまった場合(例えば呼吸など)、画像の位置ずれを起こして誤差を生じさせる可能性がある。そのため、一度の呼吸止め(およそ20秒以下)で4回の「コマ撮り」を達成させるために、空間分解能の低い(画素サイズが大きい、画像が粗い)撮像を強いられている。なお、一般的に、MRIでもMREでも高い空間分解能(画素サイズが小さい、画像が細かい)での撮像には、低空間分解能(画素サイズ)で撮像するよりも撮像時間が長くなり、被検者が呼吸を長時間止める必要が出てくる。したがって、長時間呼吸を止める場合には被検者の負担が増大するとともに、現実的には、長時間呼吸を止めることが困難であるため、呼吸等の影響で誤差の少ない撮像が困難であるという問題がある。
(Problem of conventional technology)
In the case of MRE imaging, when the vibration phase is shifted four times and the imaging target moves (for example, breathing) in each "frame-by-frame" shooting, the position of the image shifts and an error occurs. may cause Therefore, imaging with low spatial resolution (large pixel size, rough image) is forced to achieve four “frame-by-frame” shots with one breath-hold (approximately 20 seconds or less). In general, in both MRI and MRE, imaging with high spatial resolution (small pixel size, fine image) requires a longer imaging time than imaging with low spatial resolution (pixel size). will need to hold their breath for a long time. Therefore, holding the breath for a long time increases the burden on the subject, and in reality, it is difficult to hold the breath for a long time. There is a problem.

本発明は、従来の構成に比べて、MR画像の撮像時間を短くすることを技術的課題とする。 A technical object of the present invention is to shorten the imaging time of an MR image as compared with the conventional configuration.

前記技術的課題を解決するために、請求項1に記載の発明の撮影装置は、
静磁場と、位置に応じて磁場が変化する傾斜磁場と、プロトンの磁気共鳴条件に基づいて予め設定された交番磁場と、を被検者の被検査部に対して発生させる磁場発生装置と、
前記交番磁場を予め設定された繰り返し時間をあけて印加する交番磁場の印加手段と、
前記交番磁場で励起された被検査部のプロトンが緩和する際に放出される電磁波を受信する時間であるエコー時間に基づいて、前記電磁波を受信する受信手段と、
被検査部に振動を付与する振動付与部材であって、位相の異なる複数の振動を付与可能な振動付与部材と、
前記磁場発生装置を制御して、被検査部に対して予め設定された方向からMRE用の前記傾斜磁場を印加する傾斜磁場の印加手段であって、前記振動の1周期に対して複数回の前記傾斜磁場を印加する前記傾斜磁場の印加手段と、
前記傾斜磁場を印加する時期に対応する前記エコー時間に応じて取得された電磁波に基づいて、電磁波信号の取得時期が隣接する2つの電磁波信号の差分に基づいて、電磁波信号の位相に応じたMR位相画像を取得するMR位相画像の取得手段と、
を備えたことを特徴とする。
In order to solve the technical problem, the photographing device of the invention described in claim 1,
a magnetic field generating device for generating a static magnetic field, a gradient magnetic field whose magnetic field changes according to the position, and an alternating magnetic field preset based on the magnetic resonance conditions of protons in the examination area of the subject;
an alternating magnetic field applying means for applying the alternating magnetic field with a preset repetition time interval;
receiving means for receiving the electromagnetic wave based on an echo time, which is the time for receiving the electromagnetic wave emitted when the protons in the inspected portion excited by the alternating magnetic field relax;
a vibration imparting member that imparts vibration to a portion to be inspected, the vibration imparting member being capable of imparting a plurality of vibrations having different phases;
Gradient magnetic field applying means for controlling the magnetic field generating device to apply the gradient magnetic field for MRE from a preset direction to the part to be inspected, wherein the a means for applying the gradient magnetic field for applying the gradient magnetic field;
MR corresponding to the phase of the electromagnetic wave signal based on the electromagnetic wave acquired according to the echo time corresponding to the time of applying the gradient magnetic field, based on the difference between two electromagnetic wave signals whose acquisition times are adjacent. MR phase image acquisition means for acquiring a phase image;
characterized by comprising

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の撮影装置において、
予め定められた第1周波数の振動と、前記第1周波数とは異なる第2周波数の振動と、を重畳した重畳振動を前記被検査部に付与する前記振動付与部材と、
前記第1周波数の1周期を第1の振動位相分解回数で分割し、且つ、前記第2周波数の1周期を前記第1の振動位相分解回数とは異なる第2の振動位相分割回数で分割する時期に前記傾斜磁場を印加する前記傾斜磁場の印加手段と、
電磁波信号の取得時期が隣接する2つの電磁波信号の差分に基づいて、前記第1周波数の振動に対応するMR位相画像と、前記第2周波数の振動に対応するMR位相画像とを取得する前記MR位相画像の取得手段と、
を備えたことを特徴とする。
The invention according to claim 2 is the imaging device according to claim 1,
the vibration imparting member imparting superimposed vibration obtained by superimposing vibration of a predetermined first frequency and vibration of a second frequency different from the first frequency to the inspected portion;
One period of the first frequency is divided by a first number of vibration phase decompositions, and one period of the second frequency is divided by a second number of vibration phase divisions different from the first number of vibration phase decompositions. a gradient magnetic field applying means for applying the gradient magnetic field at a time;
The MR that acquires an MR phase image corresponding to the vibration of the first frequency and an MR phase image corresponding to the vibration of the second frequency based on the difference between two electromagnetic signals whose acquisition timings of the electromagnetic wave signals are adjacent to each other. phase image acquisition means;
characterized by comprising

請求項1に記載の発明によれば、1回の観測で複数の振動位相のMR位相画像を取得することができ、従来の構成に比べて、MR画像の撮像時間を短くすることができる。
請求項2に記載の発明によれば、複数の周波数の振動に対するMR位相画像を1回の観測で取得することができ、従来の構成に比べて、MR画像の撮像時間を短くすることができる。
According to the first aspect of the present invention, MR phase images of a plurality of vibration phases can be acquired in one observation, and the imaging time of MR images can be shortened compared to the conventional configuration.
According to the second aspect of the invention, MR phase images for vibrations of a plurality of frequencies can be acquired in one observation, and the imaging time of MR images can be shortened compared to the conventional configuration. .

図1は本発明の実施例1の磁気共鳴撮影装置の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a magnetic resonance imaging apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 図2は実施例1の磁気共鳴撮影装置におけるコンピュータ本体の機能ブロック図である。FIG. 2 is a functional block diagram of a computer main body in the magnetic resonance imaging apparatus of Example 1. FIG. 図3は実施例1の磁場の印加および振動の付与の説明図であり、横軸に時間を取ったグラフである。FIG. 3 is an explanatory diagram of application of a magnetic field and application of vibration in Example 1, and is a graph in which the horizontal axis represents time. 図4は実施例1のMR画像を作成する処理の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of processing for creating an MR image according to the first embodiment. 図5は従来のMREにおける振動と傾斜磁場との関係の説明図であり、図5Aは振動位相が0°の場合の説明図、図5Bは振動位相が90°の場合の説明図、図5Cは振動位相が180°の場合の説明図、図5Dは振動位相が360°の場合の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of the relationship between vibration and gradient magnetic field in a conventional MRE, FIG. 5A is an explanatory diagram when the vibration phase is 0°, FIG. 5B is an explanatory diagram when the vibration phase is 90°, and FIG. 5C. is an explanatory diagram when the vibration phase is 180°, and FIG. 5D is an explanatory diagram when the vibration phase is 360°. 図6は撮影結果の一例の説明図であり、図6Aは従来の撮影方法での撮影結果、図6Bは実施例1の撮影方法での撮影結果の説明図である。6A and 6B are explanatory diagrams of an example of imaging results, FIG. 6A is an explanatory diagram of imaging results by the conventional imaging method, and FIG. 6B is an explanatory diagram of imaging results by the imaging method of the first embodiment. 図7は人間の肩の部分の撮影結果の一例の説明図であり、図7Aは従来の撮影方法での撮影結果、図7Bは実施例1の撮影方法での撮影結果の説明図である。7A and 7B are explanatory diagrams of an example of photographing results of the shoulder portion of a person, FIG. 7A is an explanatory diagram of photographing results by the conventional photographing method, and FIG. 図8は実施例2のMR画像を作成する処理の説明図であり、実施例1の図4に対応する図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of the process of creating an MR image according to the second embodiment, and corresponds to FIG. 4 of the first embodiment. 図9は撮影結果の一例の説明図であり、図9Aは従来の撮影方法での撮影結果、図9Bは実施例2の撮影方法での撮影結果の説明図である。9A and 9B are explanatory diagrams of an example of imaging results, FIG. 9A is an explanatory diagram of imaging results by the conventional imaging method, and FIG. 9B is an explanatory diagram of imaging results by the imaging method of the second embodiment. 図10は変更例の説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of a modification.

次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例(以下、実施例と記載する)を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以下の図面を使用した説明において、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
Next, specific examples of embodiments of the present invention (hereinafter referred to as examples) will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following examples.
It should be noted that in the following explanation using the drawings, illustration of members other than those necessary for the explanation is omitted as appropriate for ease of understanding.

図1は本発明の実施例1の磁気共鳴撮影装置の説明図である。
図1において、本発明の撮影装置の一例としての実施例1の磁気共鳴撮影装置1は、磁場発生装置の一例としての磁石部2を有する。磁石部2には、内部を水平方向に貫通する貫通孔3が形成されている。貫通孔3には、寝た状態の被検者4が支持される寝台6が貫通可能である。
磁石部2は、静磁場印加部材の一例としての静磁場発生磁石11を有する。なお、静磁場発生磁石として、超電導電磁石や永久磁石を使用することが可能である。静磁場発生磁石11の内側には、傾斜磁場印加部材の一例としての傾斜磁場発生コイル12が配置されている。傾斜磁場発生コイル12の内側には、励起磁場印加部材の一例としての高周波磁場発生コイル13が配置されている。高周波磁場発生コイル13の内側には、受信部の一例として、電磁波を受信する受信コイル14が配置されている。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a magnetic resonance imaging apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 1, a magnetic resonance imaging apparatus 1 of Embodiment 1 as an example of an imaging apparatus of the present invention has a magnet unit 2 as an example of a magnetic field generation device. A through hole 3 is formed in the magnet portion 2 so as to extend through the magnet portion 2 in the horizontal direction. A bed 6 on which a lying subject 4 is supported can pass through the through hole 3 .
The magnet section 2 has a static magnetic field generating magnet 11 as an example of a static magnetic field applying member. A superconducting electromagnet or a permanent magnet can be used as the static magnetic field generating magnet. A gradient magnetic field generating coil 12 as an example of a gradient magnetic field applying member is arranged inside the static magnetic field generating magnet 11 . A high-frequency magnetic field generating coil 13 as an example of an excitation magnetic field applying member is arranged inside the gradient magnetic field generating coil 12 . A receiving coil 14 for receiving electromagnetic waves is arranged inside the high-frequency magnetic field generating coil 13 as an example of a receiving section.

また、実施例1では、MRE測定用に、被検者4には、被検査部の一例としての肝臓の位置に対応する体表面の部分に、振動付与部材の一例としての振動板(パッシブドライバー)16が支持されている。振動板16は、被検者4に対して予め設定された周波数で振動を付与する部材であり、例えば、特許文献2等に記載された従来公知の任意の構成のものを採用可能である。 Further, in Example 1, for MRE measurement, the subject 4 has a diaphragm (passive driver) as an example of a vibration imparting member on a portion of the body surface corresponding to the position of the liver as an example of a portion to be inspected. ) 16 are supported. The diaphragm 16 is a member that applies vibrations to the subject 4 at a preset frequency, and may have any conventionally known configuration described in Patent Document 2 or the like, for example.

前記磁石部2には、情報処理装置の一例としてのコンピュータ装置21がケーブルCbを介して電気的に接続されている。したがって、コンピュータ装置21は、磁石部2との間で、静磁場発生磁石11等の制御信号や受信コイル14での検知信号等が送受信可能に構成されている。コンピュータ装置21は、コンピュータ本体22と、表示部の一例としてのディスプレイ23と、入力部の一例としてのキーボード24およびマウス25と、を有する。なお、実施例1では、コンピュータ装置21と磁石部2とをケーブルCbで接続する構成を例示したが、これに限定されず、携帯電話回線やBluetooth(登録商標)、無線LAN等、任意の無線通信方式で情報の送受信を行うことも可能である。 A computer device 21 as an example of an information processing device is electrically connected to the magnet portion 2 via a cable Cb. Therefore, the computer device 21 is configured to be able to transmit and receive control signals for the static magnetic field generating magnets 11 and the like, detection signals for the receiving coils 14 and the like to and from the magnet unit 2 . The computer device 21 has a computer main body 22, a display 23 as an example of a display section, and a keyboard 24 and a mouse 25 as examples of an input section. In the first embodiment, the configuration in which the computer device 21 and the magnet unit 2 are connected by the cable Cb was exemplified. It is also possible to transmit and receive information using a communication method.

(実施例1のコンピュータ本体22の制御部の説明)
図2は実施例1の磁気共鳴撮影装置におけるコンピュータ本体の機能ブロック図である。
図2において、実施例1のコンピュータ本体22の制御部41は、外部との信号の入出力および入出力信号レベルの調節等を行うI/O(入出力インターフェース)、必要な起動処理を行うためのプログラムおよびデータ等が記憶されたROM(リードオンリーメモリ)、必要なデータ及びプログラムを一時的に記憶するためのRAM(ランダムアクセスメモリ)、ROM等に記憶された起動プログラムに応じた処理を行うCPU(中央演算処理装置)ならびにクロック発振器等を有するコンピュータ装置により構成されており、前記ROM及びRAM等に記憶されたプログラムを実行することにより種々の機能を実現することができる。
制御部41には、基本動作を制御する基本ソフト、いわゆる、オペレーティングシステムOS、アプリケーションプログラムの一例としての撮影装置制御プログラムAP1、その他の図示しないソフトウェアが記憶されている。
(Description of the control unit of the computer main body 22 of the first embodiment)
FIG. 2 is a functional block diagram of a computer main body in the magnetic resonance imaging apparatus of Example 1. FIG.
In FIG. 2, the controller 41 of the computer main body 22 of the first embodiment includes an I/O (input/output interface) for inputting/outputting signals with the outside, adjusting input/output signal levels, etc., and performing necessary startup processing. ROM (read-only memory) that stores programs and data, etc., RAM (random access memory) for temporarily storing necessary data and programs, and performs processing according to the start-up program stored in ROM, etc. It is composed of a computer device having a CPU (Central Processing Unit) and a clock oscillator, etc. Various functions can be realized by executing programs stored in the ROM and RAM.
The control unit 41 stores basic software for controlling basic operations, a so-called operating system OS, an imaging device control program AP1 as an example of an application program, and other software (not shown).

(実施例1の制御部41に接続された要素)
制御部41には、キーボード24やマウス25、受信コイル14等の信号出力要素からの出力信号が入力されている。
また、実施例1の制御部41は、ディスプレイ23、静磁場発生磁石11、傾斜磁場発生コイル12、高周波磁場発生コイル13等の被制御要素へ制御信号を出力している。
(Elements connected to the control unit 41 of the first embodiment)
Output signals from signal output elements such as the keyboard 24 , the mouse 25 and the receiving coil 14 are input to the control unit 41 .
Further, the control unit 41 of the first embodiment outputs control signals to controlled elements such as the display 23, the static magnetic field generating magnet 11, the gradient magnetic field generating coil 12, the high frequency magnetic field generating coil 13, and the like.

(制御部41の機能)
実施例1の制御部41の撮影装置制御プログラムAP1は、下記の機能手段(プログラムモジュール)51~58を有する。
(Function of control unit 41)
The photographing device control program AP1 of the control unit 41 of the first embodiment has the following functional units (program modules) 51-58.

磁場制御手段51は、磁石部2を制御して、被検者4の被検査部をMR撮影するための磁場を制御する。実施例1の磁場制御手段51は、繰り返し時間記憶手段51aと、エコー時間記憶手段51bと、静磁場印加手段51cと、傾斜磁場印加手段51dと、交番磁場の印加手段の一例としての高周波磁場印加手段51eと、を有する。 The magnetic field control means 51 controls the magnet unit 2 to control the magnetic field for performing MR imaging of the examined part of the subject 4 . The magnetic field control means 51 of the first embodiment includes a repetition time storage means 51a, an echo time storage means 51b, a static magnetic field application means 51c, a gradient magnetic field application means 51d, and a high frequency magnetic field application means as an example of an alternating magnetic field application means. and means 51e.

図3は実施例1の磁場の印加および振動の付与の説明図であり、横軸に時間を取ったグラフである。
繰り返し時間記憶手段51aは、被検者4の被検査部に含まれるプロトンを励起するために印加される交番磁場の一例としての高周波磁場を印加する間隔である繰り返し時間TRを記憶する。
FIG. 3 is an explanatory diagram of application of a magnetic field and application of vibration in Example 1, and is a graph in which the horizontal axis represents time.
The repetition time storage means 51a stores a repetition time TR, which is an interval of application of a high-frequency magnetic field as an example of an alternating magnetic field applied to excite protons contained in a part of the subject 4 to be examined.

エコー時間記憶手段51bは、高周波磁場が印加されてから、励起されたプロトンが元の状態に戻る(緩和する)際に発する電磁波を取得するまでの間隔であるエコー時間TEを記憶する。図3において、実施例1では、エコー時間記憶手段51bは、高周波磁場が印加されてから電磁波を取得するまでの期間であるエコー時間TEを記憶する。実施例1ではエコー時間TEは、振動板16で付与される振動66に対して、振動位相が0°、90°、180°、270°、360°(=0°)、450°(=90°)、…の時期に対応して設定されている。すなわち、振動66の1周期(360°)に対して4回(位相90°間隔)の傾斜磁場61が印加されるように設定されている。
なお、実施例1では、繰り返し時間TRおよびエコー時間TEは、予め設定されているが、磁気共鳴撮影装置1の利用者が手動で入力して、設定、変更が可能に構成することも可能である。
The echo time storage means 51b stores an echo time TE, which is the interval from the application of the high-frequency magnetic field to the acquisition of the electromagnetic waves emitted when the excited protons return (relax) to their original state. In FIG. 3, in Example 1, the echo time storage means 51b stores the echo time TE, which is the period from the application of the high-frequency magnetic field to the acquisition of the electromagnetic waves. In Example 1, the echo time TE is set at vibration phases of 0°, 90°, 180°, 270°, 360° (=0°), and 450° (=90°) with respect to the vibration 66 applied by the diaphragm 16. °), . . . That is, the gradient magnetic field 61 is set to be applied four times (90° phase intervals) for one cycle (360°) of the oscillation 66 .
Although the repetition time TR and the echo time TE are set in advance in the first embodiment, they can be set and changed by manually inputting them by the user of the magnetic resonance imaging apparatus 1. be.

静磁場印加手段51cは、静磁場発生磁石11を制御して、静磁場を発生させる。実施例1の静磁場印加手段51cは、一例として、3[T]の静磁場を発生させる。
傾斜磁場印加手段51dは、傾斜磁場発生コイル12を制御して、位置に応じて磁場が変化するMRE用の傾斜磁場(勾配磁場)61を発生させる。従って、傾斜磁場61が振動検出傾斜磁場MEG(motion encoding gradient)と呼ばれる磁場である。実施例1の第1の傾斜磁場印加手段51dは、図3に示すように、互いに直交するスライス(slice)方向、リードアウト(read out)方向およびフェーズ(phase)方向の3軸方向において、スライス方向(スライス軸)に傾斜磁場61を発生させる。
高周波磁場印加手段51eは、高周波磁場発生コイル13を制御して、プロトンを励起する周波数に対応する交番磁場である高周波磁場63を発生させる。
The static magnetic field applying means 51c controls the static magnetic field generating magnet 11 to generate a static magnetic field. The static magnetic field applying means 51c of Example 1 generates, for example, a static magnetic field of 3 [T].
The gradient magnetic field applying means 51d controls the gradient magnetic field generating coil 12 to generate a gradient magnetic field (gradient magnetic field) 61 for MRE whose magnetic field changes according to the position. Therefore, the gradient magnetic field 61 is a magnetic field called a vibration detection gradient magnetic field MEG (motion encoding gradient). As shown in FIG. 3, the first gradient magnetic field applying means 51d of the first embodiment applies slices in three axial directions, ie, a slice direction, a readout direction and a phase direction, which are orthogonal to each other. A gradient magnetic field 61 is generated in the direction (slice axis).
The high-frequency magnetic field applying means 51e controls the high-frequency magnetic field generating coil 13 to generate a high-frequency magnetic field 63, which is an alternating magnetic field corresponding to the frequency that excites protons.

振動付与制御手段52は、振動板16を制御して、被検査部に振動66を付与する。図3において、実施例1の振動付与制御手段52が付与する振動66の周期Tに対して、傾斜磁場61は位相90°間隔で4回印加される。なお、実施例1では、振動付与制御手段52は、図3に示す振動66に限定されず、利用者の入力に応じて任意の周波数や振幅、位相の振動66を変更できる機能を有する。 The vibration application control means 52 controls the diaphragm 16 to apply vibration 66 to the inspected portion. In FIG. 3, the gradient magnetic field 61 is applied four times at phase intervals of 90° with respect to the period T of the vibration 66 applied by the vibration applying control means 52 of the first embodiment. In addition, in the first embodiment, the vibration imparting control means 52 is not limited to the vibration 66 shown in FIG. 3, and has a function of changing the vibration 66 of arbitrary frequency, amplitude, and phase according to the user's input.

受信手段の一例としての信号取得手段53は、エコー時間TEの時期に、受信コイル14を介して被検者4のプロトンが緩和する際に発生する電磁波信号を取得する。したがって、実施例1では、図3に示す振動が振動付与制御手段52で付与された状態で、エコー時間TEにおいて受信コイル14で信号を測定することで、振動66を付与しながらのMR画像を複数回撮像する。 The signal acquiring means 53, which is an example of receiving means, acquires an electromagnetic wave signal generated when the protons of the subject 4 relax via the receiving coil 14 during the echo time TE. Therefore, in Example 1, in a state in which the vibration shown in FIG. Take multiple shots.

図4は実施例1のMR画像を作成する処理の説明図である。
MR画像取得手段54は、信号処理手段54aと、MR強度画像の作成手段54bと、MR位相画像の作成手段54cと、を有し、信号取得手段53が取得した電磁波信号に基づいて、MR画像を作成する。
信号処理手段54aは、受信した電磁波信号において信号処理をする。実施例1の信号処理手段54aは、信号取得手段53が取得した信号を実数部r(real part)とし、信号取得手段53が取得した信号をπ/2位相を遅らせた信号を虚数部i(imaginary part)とする。すなわち、受信した電磁波信号に基づいた複素数、いわゆる、MRIの技術分野におけるk空間(周波数空間)の信号を生成する。そして、実数部rと虚数部iに対して、フーリエ逆変換(実施例では高速フーリエ逆変換)を行って、実空間の信号R,Iに変換する。そして、実空間における実数部Rと虚数部Iとに基づいて、複素平面における強度M=(R2+I21/2と、位相φ=tan-1(I/R)とを演算する。なお、この演算は、従来のMRI装置において導入されており、公知であるため、これ以上の詳細な説明は省略する。
FIG. 4 is an explanatory diagram of processing for creating an MR image according to the first embodiment.
The MR image acquisition means 54 has a signal processing means 54a, an MR intensity image creation means 54b, and an MR phase image creation means 54c. to create
The signal processing means 54a performs signal processing on the received electromagnetic wave signal. The signal processing means 54a of the first embodiment defines the signal obtained by the signal obtaining means 53 as the real part r (real part) and the signal obtained by delaying the signal obtained by the signal obtaining means 53 by π/2 as the imaginary part i ( imaginary part). That is, it generates a complex number based on the received electromagnetic wave signal, a so-called k-space (frequency space) signal in the technical field of MRI. Then, inverse Fourier transform (inverse fast Fourier transform in the embodiment) is performed on the real part r and the imaginary part i to transform them into signals R and I in the real space. Based on the real part R and the imaginary part I in the real space, the intensity M=(R 2 +I 2 ) 1/2 and the phase φ=tan −1 (I/R) in the complex plane are calculated. Note that this calculation has been introduced in a conventional MRI apparatus and is publicly known, so further detailed description will be omitted.

MR強度画像の作成手段54bは、信号処理手段54aで算出された強度Mに基づいて、MR強度画像を作成する。なお、MR強度画像は、一般的にMRI画像として、診断に使用される画像である。 The MR intensity image creating means 54b creates an MR intensity image based on the intensity M calculated by the signal processing means 54a. Note that the MR intensity image is an image that is generally used for diagnosis as an MRI image.

MR位相画像の作成手段54cは、電磁波信号から算出された位相φに基づいて、MR位相画像(MREではWave Imageとして利用される)を作成する。ここで、実施例1のMR位相画像の作成手段54cでは、エコー時間TEで測定された電磁波信号から算出された位相φに基づいて、MR位相画像を作成する。
図4において、2番目の傾斜磁場(第2エコー)で検出される電磁波信号から、1番目の傾斜磁場(第1エコー)で検出される電磁波信号を減算する(差分を取る)と、第1エコーの部分が打ち消し合って、第2エコーのみに対応する電磁波信号のみが残ることとなり、結果として、振動位相0°の測定結果のみが残ることとなる。同様に、第3エコーで検出される電磁波信号から、第2エコーで検出される電磁波信号を減算すると、第3エコーのみに対応する電磁波信号のみが残り、振動位相90°の測定結果のみが残る。同様にして、第4エコーと第3エコーの差分から振動位相180°の測定結果が得られ、第5エコーと第4エコーの差分から振動位相270°の測定結果が得られる。このようにして、振動付与制御手段52で付与される振動の位相が、0°、90°、180°、270°のそれぞれの場合におけるMR位相画像を作成する。したがって、実施例1では、電磁波信号の取得時期(第1エコー、第2エコー、第3エコー、…)が隣接する2つの電磁波信号の差分(第2エコー-第1エコー、第3エコー-第2エコー、…)に基づいて、電磁波信号の位相に応じたMR位相画像(MRE画像)を取得(作成)する。
The MR phase image creating means 54c creates an MR phase image (used as a Wave Image in MRE) based on the phase φ calculated from the electromagnetic wave signal. Here, the MR phase image creating means 54c of the first embodiment creates an MR phase image based on the phase φ calculated from the electromagnetic wave signal measured at the echo time TE.
In FIG. 4, subtracting (taking the difference) the electromagnetic wave signal detected in the first gradient magnetic field (first echo) from the electromagnetic wave signal detected in the second gradient magnetic field (second echo) yields the first The echo portions cancel each other out, leaving only the electromagnetic wave signal corresponding to the second echo only, and as a result, only the measurement result of the vibration phase of 0° remains. Similarly, when the electromagnetic wave signal detected by the second echo is subtracted from the electromagnetic wave signal detected by the third echo, only the electromagnetic wave signal corresponding to only the third echo remains, and only the measurement result of the vibration phase of 90° remains. . Similarly, the difference between the fourth echo and the third echo gives the measurement result for the vibration phase of 180°, and the difference between the fifth echo and the fourth echo gives the measurement result for the vibration phase of 270°. In this manner, MR phase images are created for each of the phases of the vibration applied by the vibration application control means 52 of 0°, 90°, 180°, and 270°. Therefore, in Example 1, the acquisition times of electromagnetic wave signals (first echo, second echo, third echo, . 2 echoes, ...), an MR phase image (MRE image) corresponding to the phase of the electromagnetic wave signal is acquired (created).

波長取得手段55は、振動板16で付与された振動により被検者4の内部を伝播する振動波の波長λを取得する。実施例1の波長取得手段55は、振動位相0°、90°、180°、270°のそれぞれの場合におけるMR位相画像に基づいて、画像の画素毎に、振動波に応じて変動する位相φの推移から振動波の波長λを取得する。具体的には、振動位相0°、90°、180°、270°の画像から得られる振動波の伝播の様子から、画像の局所領域ごとに振動波の波長λを推定する。 The wavelength acquiring means 55 acquires the wavelength λ of the vibration wave propagating inside the subject 4 due to the vibration applied by the diaphragm 16 . The wavelength acquisition unit 55 of the first embodiment obtains the phase φ Obtain the wavelength λ of the vibration wave from the transition of . Specifically, the wavelength λ of the vibration wave is estimated for each local region of the image from the state of propagation of the vibration wave obtained from images with vibration phases of 0°, 90°, 180°, and 270°.

硬さ推定手段56は、振動波の波長λと、振動板16で付与された振動波の周波数fと、被検査部の密度ρと、に基づいて、被検査部の硬さμを推定する。なお、振動波の周波数fは、振動板16で付与される振動波の周波数fから既知であり、被検査部の密度ρは、人体の密度は、ほぼ1[g/cm3]である。そして、硬さ(弾性率)μは、μ=ρ・(λ・f)2から計算される。
MRE画像作成手段57は、MR現象を利用して硬さを画像化したMRElastogram画像(MRE画像)を作成する。実施例1のMRE画像作成手段57は、局所領域(画素)毎に計算された硬さμに応じて色分けされたMRE画像を作成する。一例として、硬い部分(硬さμの値の大きな画素)を赤く表示し、軟らかくなる(硬さμの値が小さくなる)に連れて、黄、緑、青、紫と変化するように表示することが可能である。
The hardness estimating means 56 estimates the hardness μ of the portion to be inspected based on the wavelength λ of the vibration wave, the frequency f of the vibration wave imparted by the diaphragm 16, and the density ρ of the portion to be inspected. . The frequency f of the vibration wave is known from the frequency f of the vibration wave imparted by the diaphragm 16, and the density ρ of the inspected portion is approximately 1 [g/cm 3 ], which is the density of the human body. The hardness (elastic modulus) μ is calculated from μ=ρ·(λ·f) 2 .
The MRE image creating means 57 creates an MRElastogram image (MRE image) in which hardness is imaged using the MR phenomenon. The MRE image creating means 57 of the first embodiment creates an MRE image that is color-coded according to the hardness μ calculated for each local region (pixel). As an example, a hard portion (pixel with a large hardness μ value) is displayed in red, and as it becomes softer (a pixel with a smaller hardness μ value), the display changes to yellow, green, blue, and purple. It is possible.

画像表示手段58は、MR画像取得手段54やMRE画像作成手段57で作成された画像を、ディスプレイ23に表示する。すなわち、被検査部の断面画像であるMR強度画像(通常の診断で利用する画像)と、MR位相画像(MREではWave Imageとして利用)と、Elastogram画像(MRE画像)とがディスプレイ23に表示される。なお、実施例1では、Wave Image画像やElastogram画像だけでは、解剖学的構造がわかりにくいので、MR強度画像と、Wave Image画像やElastogram画像とを重ねて表示する表示モードも備えることが可能である。なお、画像を重ねて表示したり、全ての画像をディスプレイ23に表示せず、入力に応じて、MR強度画像と、Wave Image画像やElastogram画像を切替えて表示することも可能である。また、同一の断面において、MR強度画像とElastogram画像を並べて配置することも可能であるし、異なる断面におけるElastogram画像を並べて表示する等、任意の変更が可能である。 The image display means 58 displays the images created by the MR image acquisition means 54 and the MRE image creation means 57 on the display 23 . That is, the display 23 displays an MR intensity image (an image used for normal diagnosis), an MR phase image (used as a wave image in MRE), and an elastogram image (MRE image), which are cross-sectional images of the examination site. be. In addition, in Example 1, it is difficult to understand the anatomical structure only with the Wave Image image and the Elastogram image, so it is possible to provide a display mode in which the MR intensity image and the Wave Image image and the Elastogram image are displayed in an overlapping manner. be. In addition, it is also possible to display the images in an overlapping manner, or not to display all the images on the display 23, but to switch and display the MR intensity image, the Wave Image image, or the Elastogram image according to the input. Also, it is possible to arrange the MR intensity image and the Elastogram image side by side in the same cross section, or to display the Elastogram images in different cross sections side by side.

(実施例1の作用)
図5は従来のMREにおける振動と傾斜磁場との関係の説明図であり、図5Aは振動位相が0°の場合の説明図、図5Bは振動位相が90°の場合の説明図、図5Cは振動位相が180°の場合の説明図、図5Dは振動位相が360°の場合の説明図である。
前記構成を備えた実施例1の磁気共鳴撮影装置1では、振動66の1周期に4回の傾斜磁場が印加され、検出された電磁波信号から、0°、90°、180°、270°の各振動位相のMR位相画像が取得可能である。
図5に示すように、従来のMREでは、振動01の周期01aに同期する周期02aを有する傾斜磁場02が印加されていた。そして、図5Aに示すように、位相のずれが0°(振動位相が0°)で傾斜磁場02を印加して1回目の測定を行い、振動位相が90°で2回目の測定、振動位相が180°で3回目の測定、振動位相が270°で4回目の測定を行っていた。
(Action of Example 1)
FIG. 5 is an explanatory diagram of the relationship between vibration and gradient magnetic field in a conventional MRE, FIG. 5A is an explanatory diagram when the vibration phase is 0°, FIG. 5B is an explanatory diagram when the vibration phase is 90°, and FIG. 5C. is an explanatory diagram when the vibration phase is 180°, and FIG. 5D is an explanatory diagram when the vibration phase is 360°.
In the magnetic resonance imaging apparatus 1 of Example 1 having the above configuration, a gradient magnetic field is applied four times in one period of the vibration 66, and from the detected electromagnetic wave signals, 0°, 90°, 180°, and 270° An MR phase image for each vibration phase can be acquired.
As shown in FIG. 5, in the conventional MRE, a gradient magnetic field 02 having a period 02a synchronized with the period 01a of the vibration 01 is applied. Then, as shown in FIG. 5A, the first measurement is performed by applying the gradient magnetic field 02 when the phase shift is 0° (the vibration phase is 0°), and the second measurement is performed when the vibration phase is 90°. is 180° for the third measurement, and the vibration phase is 270° for the fourth measurement.

これに対して、実施例1では、1回の測定で、0°、90°、180°、270°の各振動位相のMR位相画像が取得可能である。したがって、従来のMRE測定に比べて、撮影時間を1/4に短くすることができる。したがって、呼吸を止める期間や振動板16から振動66を受ける期間を短縮することができ、被検者(患者)の負担、苦痛を軽減することができる。
また、実施例1では、撮影時間の短縮が可能であるが、裏を返せば、同じ撮影時間とした場合には、空間分解能を従来よりも高くすることもできる。よって、高精度の観測、撮影が可能であり、医師の診断にも寄与する。
On the other hand, in Example 1, MR phase images of each vibration phase of 0°, 90°, 180°, and 270° can be acquired by one measurement. Therefore, the imaging time can be shortened to 1/4 compared with the conventional MRE measurement. Therefore, the period during which breathing is stopped and the period during which vibrations 66 are received from the diaphragm 16 can be shortened, and the burden and pain on the subject (patient) can be reduced.
In addition, although the imaging time can be shortened in the first embodiment, the spatial resolution can be made higher than that of the prior art if the imaging time is the same. Therefore, highly accurate observation and imaging are possible, contributing to diagnosis by doctors.

また、従来の4回撮影する場合に比べて、撮影が1回で済むので、撮像対象の動き(呼吸や体動等)による誤差も低減することができる。したがって、誤差による弾性率算出エラーの低減も可能である。
さらに、撮影時間が短縮されるので、同じ時間でより多くの断面の撮像が可能となり、複数断面による弾性率の算出も可能になる。
In addition, as compared with the conventional case of four imaging operations, only one imaging operation is required, so errors due to movement of the imaging target (breathing, body movement, etc.) can be reduced. Therefore, it is possible to reduce elastic modulus calculation errors due to errors.
Furthermore, since the imaging time is shortened, it becomes possible to image more cross-sections in the same time, and to calculate the elastic modulus from a plurality of cross-sections.

図6は撮影結果の一例の説明図であり、図6Aは従来の撮影方法での撮影結果、図6Bは実施例1の撮影方法での撮影結果の説明図である。
従来の4回で1セットの撮影を行う撮影方法と、実施例1の1回で4つの振動位相の撮影を行う撮影方法とを比較した。なお、従来の撮影方法と実施例1の撮影方法のそれぞれで2セットずつ(すなわち、従来法では8回、実施例1では2回)撮影し、撮影した結果を平均化した。
図6Aに示す従来技術での撮影方法での結果と、図6Bに示す実施例1の撮影方法での結果とでは、ほとんど差がなかった。すなわち、実施例1の撮影方法でも、従来の撮影方法と同水準で撮影が可能であることが確認できた。
6A and 6B are explanatory diagrams of an example of imaging results, FIG. 6A is an explanatory diagram of imaging results by the conventional imaging method, and FIG. 6B is an explanatory diagram of imaging results by the imaging method of the first embodiment.
A conventional imaging method in which one set of imaging is performed four times is compared with the imaging method in which four vibration phases are imaged in one time according to the first embodiment. Two sets each of the conventional imaging method and the imaging method of Example 1 (that is, 8 times in the conventional method and 2 times in Example 1) were photographed, and the photographed results were averaged.
There was almost no difference between the result of the conventional imaging method shown in FIG. 6A and the result of the imaging method of Example 1 shown in FIG. 6B. That is, it was confirmed that even with the imaging method of Example 1, imaging was possible at the same level as with the conventional imaging method.

図7は人間の肩の部分の撮影結果の一例の説明図であり、図7Aは従来の撮影方法での撮影結果、図7Bは実施例1の撮影方法での撮影結果の説明図である。
図7でも図6と同様にして撮影を行った。図7A、図7Bに示すように、実施例1(図7B)でも、従来(図7A)と同水準の撮影結果が得られることが確認された。
7A and 7B are explanatory diagrams of an example of photographing results of the shoulder portion of a person, FIG. 7A is an explanatory diagram of photographing results by the conventional photographing method, and FIG.
7 was also photographed in the same manner as in FIG. As shown in FIGS. 7A and 7B, it was confirmed that Example 1 (FIG. 7B) also provided imaging results of the same level as the conventional one (FIG. 7A).

図8は実施例2のMR画像を作成する処理の説明図であり、実施例1の図4に対応する図である。
次に本発明の実施例2の説明をするが、この実施例2の説明において、前記実施例1の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。
この実施例2は下記の点で、前記実施例1と相違しているが、他の点では前記実施例1と同様に構成される。
FIG. 8 is an explanatory diagram of the process of creating an MR image according to the second embodiment, and corresponds to FIG. 4 of the first embodiment.
Next, Embodiment 2 of the present invention will be described. In the description of Embodiment 2, components corresponding to those of Embodiment 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. do.
Although the second embodiment is different from the first embodiment in the following points, it is constructed in the same manner as the first embodiment in other respects.

図8において、実施例2の磁気共鳴撮影装置1では、振動付与制御手段52は、振動板16を制御して、第1周波数の振動66a(図8の実線参照)と、第2周波数の振動66b(図8の破線参照)とが重畳された重畳振動を付与する。なお、図8では、理解の容易のため、2つの振動66a,66bを別個に表記しているが、実際には、2つの振動66a,66bが重畳(合成)された振動を振動板16で発生させる。一例として、第1周波数として75Hzを設定し、第2周波数として100Hzを設定可能であるが、例示した数値に限定されず、測定対象や各機器の使用等に応じて変更可能である。 In FIG. 8, in the magnetic resonance imaging apparatus 1 of the second embodiment, the vibration applying control means 52 controls the diaphragm 16 to vibrate at the first frequency 66a (see the solid line in FIG. 8) and vibrate at the second frequency. 66b (see the dashed line in FIG. 8) and superimposed vibration are applied. In FIG. 8, the two vibrations 66a and 66b are shown separately for easy understanding. generate. As an example, 75 Hz can be set as the first frequency and 100 Hz can be set as the second frequency.

実施例2の傾斜磁場印加手段51dは、第1周波数(75Hz)の1周期を第1の振動位相分解回数の一例としての4回(90°間隔)で分割し、且つ、第2周波数の1周期を第2の振動位相分割回数の一例としての3回(120°間隔)で分割する時期に傾斜磁場61は印加する。したがって、第1周波数の振動66aに対しては1周期の間に4回傾斜磁場61が印加されることとなり、第2周波数の振動66bに対しては1周期の間に3回傾斜磁場61が印加されることとなる。 The gradient magnetic field applying means 51d of Example 2 divides one cycle of the first frequency (75 Hz) into four times (90° intervals) as an example of the number of times of first vibration phase decomposition, and 1 of the second frequency The gradient magnetic field 61 is applied at the time when the period is divided into three times (120° intervals) as an example of the number of second vibration phase divisions. Therefore, the gradient magnetic field 61 is applied four times in one cycle to the vibration 66a of the first frequency, and the gradient magnetic field 61 is applied three times in one cycle to the vibration 66b of the second frequency. will be applied.

実施例2のMR位相画像の作成手段54cは、電磁波信号の取得時期が隣接する2つの電磁波信号の差分に基づいて、第1周波数の振動に対応するMR位相画像と、第2周波数の振動に対応するMR位相画像とを取得する。図8を使用して具体的に説明する。
まず、第1周波数の振動66aに対して、振動位相が0°の結果を「a」と表記し、振動位相が90°の結果を「b」、180°の結果を「c」、270°の結果を「d」と表記する。同様に、第2周波数の振動66bに対して、振動位相が0°の結果を「a′」と表記し、振動位相が120°の結果を「b′」、240°の結果を「c′」と表記する。
The MR phase image creating means 54c of the second embodiment creates an MR phase image corresponding to the vibration of the first frequency and an MR phase image corresponding to the vibration of the second frequency based on the difference between the two electromagnetic wave signals whose acquisition times are adjacent to each other. Acquire corresponding MR phase images. A specific description will be given using FIG.
First, with respect to the vibration 66a of the first frequency, the result of the vibration phase of 0° is indicated as "a", the result of the vibration phase of 90° is indicated by "b", the result of 180° is indicated by "c", and the result of 270° The result of is denoted as "d". Similarly, for the vibration 66b of the second frequency, the result with a vibration phase of 0° is denoted as "a'", the result with a vibration phase of 120° as "b'", and the result with a vibration phase of 240° as "c'". ”.

図8において、例えば、第6エコーの電磁波信号から、第5エコーの電磁波信号を減算する(差分を取る)と、第1周波数の振動66aの振動位相0°と第2周波数の振動66bの振動位相120°とが加算された結果が得られる。すなわち、「a+b′」が得られる。そして、第3エコーと第2エコーの差分では、「b-b′」が得られる。同様に、第5エコーと第4エコーの差分から「-b-a′」、第2エコーと第1エコーの差分から「a+a′」が得られる。そして、「a+b′」と「b-b′」を加算することで、「a+b」が得られ、「-b-a′」と「a+a′」を加算することで、「a-b」が得られる。さらに、「a+b」と「a-b」を加算して2で割ることで「a」が得られ、減算して2で割ることで「b」が得られる。同様にして、各振動66a,66bの各位相のMR位相画像を取得する。 In FIG. 8, for example, when the electromagnetic wave signal of the fifth echo is subtracted from the electromagnetic wave signal of the sixth echo (obtaining the difference), the vibration phase of the vibration 66a of the first frequency is 0° and the vibration of the vibration 66b of the second frequency is A result obtained by adding a phase of 120° is obtained. That is, "a+b'" is obtained. Then, the difference between the third echo and the second echo is "bb'". Similarly, "-ba'" is obtained from the difference between the fifth echo and the fourth echo, and "a+a'" is obtained from the difference between the second echo and the first echo. Then, by adding "a+b'" and "bb'", "a+b" is obtained, and by adding "-ba'" and "a+a'", "ab" is obtained. can get. Furthermore, "a" is obtained by adding "a+b" and "ab" and dividing by 2, and "b" is obtained by subtracting and dividing by 2. Similarly, an MR phase image of each phase of each vibration 66a, 66b is obtained.

(実施例2の作用)
前記構成を備えた実施例2の磁気共鳴撮影装置1では、第1周波数の振動66aに対して1周期に4回の傾斜磁場が印加され、第2周波数の振動66bに対して1周期に3回の傾斜磁場が印加されることに相当する。そして、検出された電磁波信号から、第1周波数の振動66aに対して、0°、90°、180°、270°の各振動位相のMR位相画像が取得され、第2周波数の振動66bに対して、0°、120°、240°の各振動位相のMR位相画像が取得される。
従来技術では、各振動位相に対して測定をする必要があり、合計で7回の測定が必要であったのに対し、実施例2では、1回の測定でMRE画像の作成が可能である。したがって、従来技術に比べて、撮影時間を大幅に短くすることができる。
(Action of Example 2)
In the magnetic resonance imaging apparatus 1 of the second embodiment having the above configuration, the gradient magnetic field is applied four times per cycle to the vibration 66a of the first frequency, and three gradient magnetic fields are applied to the vibration 66b of the second frequency in one cycle. This corresponds to application of a gradient magnetic field of . Then, from the detected electromagnetic wave signal, MR phase images of respective vibration phases of 0°, 90°, 180°, and 270° are acquired with respect to the vibration 66a of the first frequency, and the MR phase images are acquired with respect to the vibration 66b of the second frequency. MR phase images of each vibration phase of 0°, 120°, and 240° are acquired.
In the prior art, it was necessary to measure each vibration phase, and a total of seven measurements were required, whereas in Example 2, it is possible to create an MRE image with one measurement. . Therefore, the imaging time can be significantly shortened compared to the conventional technology.

また、実施例2では、異なる周波数の振動66a,66bの画像が容易に得られる。したがって、体表から浅い部分は空間分解能が高い高周波数の振動66bの画像から診断を行い、体表から深い部分では貫通力が高い(振動が伝播されやすい)低周波数の振動66aの画像から診断を行うといった使用法も可能である。すなわち、体表から浅い組織と深い組織の同時評価を、1回の測定で行うことが可能である。
なお、体表から、所定値よりも深い部分は低周波数の画像部分を使用し、浅い部分は高周波数の画像部分を使用するというように、2つのMRE画像を1つの画像に合成して表示することも可能である。
In addition, in Example 2, images of vibrations 66a and 66b with different frequencies can be easily obtained. Therefore, a portion shallow from the body surface is diagnosed from an image of high frequency vibration 66b with high spatial resolution, and a portion deep from the body surface is diagnosed from an image of low frequency vibration 66a with high penetrating power (vibration is easily propagated). It is also possible to use the That is, it is possible to perform simultaneous evaluation of tissues shallow and deep from the body surface in one measurement.
Note that two MRE images are synthesized into one image and displayed by using a low-frequency image portion for a portion deeper than a predetermined value from the body surface and using a high-frequency image portion for a shallow portion. It is also possible to

図9は撮影結果の一例の説明図であり、図9Aは従来の撮影方法での撮影結果、図9Bは実施例2の撮影方法での撮影結果の説明図である。
図9A、図9Bにおいて、各周波数の振動66a,66bに対するMRE画像の結果では、実施例2の方で、辺縁部においてエラー(精度が低い画像)が観測されたが、中央部分ではほぼ同様の結果が得られた。
辺縁部は、人体では皮膚の近傍であり、中央部は体内の奥の部分に相当する。そして、辺縁部については、医師が触診すれば診断が可能な部位であり、表面近傍のMREの結果については実際の診断における必要性が低い。したがって、体内について十分な精度で観測でき、MREの画像としては実用上の問題は少ないことが確認された。
9A and 9B are explanatory diagrams of an example of imaging results, FIG. 9A is an explanatory diagram of imaging results by the conventional imaging method, and FIG. 9B is an explanatory diagram of imaging results by the imaging method of the second embodiment.
In FIGS. 9A and 9B, in the results of the MRE images for the vibrations 66a and 66b of each frequency, in Example 2, an error (image with low accuracy) was observed in the peripheral part, but almost the same in the central part. results were obtained.
The marginal portion corresponds to the vicinity of the skin in the human body, and the central portion corresponds to the deep part of the body. As for the peripheral part, it is a part that can be diagnosed by a doctor's palpation, and the need for actual diagnosis is low for the results of MRE in the vicinity of the surface. Therefore, it was confirmed that the inside of the body can be observed with sufficient precision, and that there are few practical problems as an MRE image.

(変更例)
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例(H01)~(H03)を下記に例示する。
(H01)前記実施例において、磁石部2がリング状、いわゆる、トンネル型の磁気共鳴撮影装置を例示したが、これに限定されない。例えば、磁石部2がコの字型、いわゆる、オープン型の磁気共鳴撮影装置にも適用可能である。
(H02)前記実施例において、例示した具体的な数値は、設計や使用等に応じて、任意に変更可能である。
(Change example)
Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the invention described in the claims. It is possible. Modified examples (H01) to (H03) of the present invention are exemplified below.
(H01) In the above-described embodiment, the magnetic resonance imaging apparatus in which the magnet portion 2 is ring-shaped, that is, a so-called tunnel type magnetic resonance imaging apparatus was exemplified, but the present invention is not limited to this. For example, the magnet unit 2 can be applied to a U-shaped magnetic resonance imaging apparatus, that is, an open-type magnetic resonance imaging apparatus.
(H02) In the above examples, the specific numerical values exemplified can be arbitrarily changed according to design, use, and the like.

図10は変更例の説明図である。
(H03)前記実施例2において、振動周波数は、第1の位相分解回数と第2の位相分解回数として、それぞれ4回と3回を例示したがこれに限定されない。振動の周波数に応じて、変更可能である。例えば、第1周波数が40Hzで第2周波数が90Hzとした場合、第1の位相分解回数を3回、第2の位相分解回数を4回に設定することで、実施例2と同様の撮影が可能となる。また、他にも、振動の周波数が高周波数になると、エコーの間隔が短くなるため、図10に示すように、傾斜磁場61の印加を間引きするような形でエコーの間隔が短くなりすぎず、且つ、1回の測定で、複数の振動位相の測定を行うように構成することも可能である。
FIG. 10 is an explanatory diagram of a modification.
(H03) In the second embodiment, the vibration frequency is exemplified as 4 times and 3 times as the number of times of the first phase decomposition and the number of times of the second phase decomposition, respectively, but it is not limited to this. It can be changed according to the frequency of vibration. For example, when the first frequency is 40 Hz and the second frequency is 90 Hz, by setting the number of times of the first phase decomposition to 3 times and the number of times of the second phase decomposition to 4 times, the same imaging as in the second embodiment can be performed. It becomes possible. In addition, when the frequency of vibration becomes high, the interval between echoes becomes short. Therefore, as shown in FIG. Moreover, it is also possible to configure a single measurement to measure a plurality of vibration phases.

1…撮影装置、
2…磁場発生装置、
16…振動付与部材、
51d…傾斜磁場の印加手段、
51e…交番磁場の印加手段、
53…受信手段、
54c…MR位相画像の取得手段、
61…傾斜磁場、
66,66a,66b…振動、
66a…第1周波数の振動、
66b…第2周波数の振動、
TE…エコー時間、
TR…繰り返し時間。
1... photographing device,
2 ... magnetic field generator,
16... Vibration imparting member,
51d ... Gradient magnetic field applying means,
51e ... means for applying an alternating magnetic field,
53 ... Receiving means,
54c... MR phase image acquisition means,
61 ... Gradient magnetic field,
66, 66a, 66b... vibration,
66a ... vibration of the first frequency,
66b ... vibration of the second frequency,
TE: echo time,
TR: Repeat time.

Claims (2)

静磁場と、位置に応じて磁場が変化する傾斜磁場と、プロトンの磁気共鳴条件に基づいて予め設定された交番磁場と、を被検者の被検査部に対して発生させる磁場発生装置と、
前記交番磁場を予め設定された繰り返し時間をあけて印加する交番磁場の印加手段と、
前記交番磁場で励起された被検査部のプロトンが緩和する際に放出される電磁波を受信する時間であるエコー時間に基づいて、前記電磁波を受信する受信手段と、
被検査部に振動を付与する振動付与部材であって、位相の異なる複数の振動を付与可能な振動付与部材と、
前記磁場発生装置を制御して、被検査部に対して予め設定された方向からMRE用の前記傾斜磁場を印加する傾斜磁場の印加手段であって、前記振動の1周期に対して複数回の前記傾斜磁場を印加する前記傾斜磁場の印加手段と、
前記傾斜磁場を印加する時期に対応する前記エコー時間に応じて取得された電磁波に基づいて、電磁波信号の取得時期が隣接する2つの電磁波信号の差分に基づいて、電磁波信号の位相に応じたMR位相画像を取得するMR位相画像の取得手段と、
を備えたことを特徴とする撮影装置。
a magnetic field generating device for generating a static magnetic field, a gradient magnetic field whose magnetic field changes according to the position, and an alternating magnetic field preset based on the magnetic resonance conditions of protons in the examination area of the subject;
an alternating magnetic field applying means for applying the alternating magnetic field with a preset repetition time interval;
receiving means for receiving the electromagnetic wave based on an echo time, which is the time for receiving the electromagnetic wave emitted when the protons in the inspected portion excited by the alternating magnetic field relax;
a vibration imparting member that imparts vibration to a portion to be inspected, the vibration imparting member being capable of imparting a plurality of vibrations having different phases;
Gradient magnetic field applying means for controlling the magnetic field generating device to apply the gradient magnetic field for MRE from a preset direction to the part to be inspected, wherein the a means for applying the gradient magnetic field for applying the gradient magnetic field;
MR corresponding to the phase of the electromagnetic wave signal based on the electromagnetic wave acquired according to the echo time corresponding to the time of applying the gradient magnetic field, based on the difference between two electromagnetic wave signals whose acquisition times are adjacent. MR phase image acquisition means for acquiring a phase image;
A photographing device comprising:
予め定められた第1周波数の振動と、前記第1周波数とは異なる第2周波数の振動と、を重畳した重畳振動を前記被検査部に付与する前記振動付与部材と、
前記第1周波数の1周期を第1の振動位相分解回数で分割し、且つ、前記第2周波数の1周期を前記第1の振動位相分解回数とは異なる第2の振動位相分割回数で分割する時期に前記傾斜磁場を印加する前記傾斜磁場の印加手段と、
電磁波信号の取得時期が隣接する2つの電磁波信号の差分に基づいて、前記第1周波数の振動に対応するMR位相画像と、前記第2周波数の振動に対応するMR位相画像とを取得する前記MR位相画像の取得手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の撮影装置。
the vibration imparting member imparting superimposed vibration obtained by superimposing vibration of a predetermined first frequency and vibration of a second frequency different from the first frequency to the inspected portion;
One period of the first frequency is divided by a first number of vibration phase decompositions, and one period of the second frequency is divided by a second number of vibration phase divisions different from the first number of vibration phase decompositions. a gradient magnetic field applying means for applying the gradient magnetic field at a time;
The MR that acquires an MR phase image corresponding to the vibration of the first frequency and an MR phase image corresponding to the vibration of the second frequency based on the difference between two electromagnetic signals whose acquisition timings of the electromagnetic wave signals are adjacent to each other. phase image acquisition means;
2. The photographing device according to claim 1, comprising:
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