JPH01254156A

JPH01254156A - Ｎｍｒイメージング装置

Info

Publication number: JPH01254156A
Application number: JP63078007A
Authority: JP
Inventors: Koichi Sano; 佐野　耕一; Tetsuo Yokoyama; 哲夫横山; Hideaki Koizumi; 英明小泉
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-04-01
Filing date: 1988-04-01
Publication date: 1989-10-11
Anticipated expiration: 2012-08-13
Also published as: JP2641486B2; US5023553A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はＮＭＲイメージング方式、すなわち、ＮＭＲ現
象を利用した体内断層撮影方式に関し。

特に呼吸性の動きに基づく影響を除去するようにしたイ
メージング方式に関する。

〔従来の技術〕

ＮＭＲイメージング装置においては、ｍ影に２〜２０分
程度の時間を要するため、胸部や腹部を撮影する場合、
呼吸の影響により、画像のぼけやアーチファクトを生ず
るという問題がある。

この問題を解決するため２つのアプローチがとられてい
る。１つは、撮影の繰り返し時間を短かくして、呼吸は
止めておける時間内に撮影してしまおうというものであ
る。しかしこの方法では、スピンの緩和時間の影響で、
繰り返し時間が長い通常の撮影の場合と画像の質が異な
ってくるという問題を生じる。繰り返し時間を同じにし
て、呼吸の影響を除く第２のアプローチは、何らかの手
段により、呼吸の動きを検出して同期をとったり。

計測データを補正する手法が用いられている。

呼吸の動きを検出して、計測データを補正する手法とし
ては、ニス・エム・アール・エム・プロシーデング（１
９８５年）第９６２頁から第９６３頁（ＳＭＲＭ、　Ｐ
ｒｏｃｅｅｄｉｎｇ　　（１９８５年）　、ｐｐ９６２
−９６３）において論じられている。

ＮＭＲ信号を計測する際、第１エコー信号で、画像用計
測信号を、第２エコー信号で、呼吸の動きを検出するた
めの投影データ用計測信号を得る。

第２エコー信号をフーリエ変換すると、第４図に示す投
影データ４００が得られる。投影データのエツジ部（ｂ
）４０２あるいは（Ｑ）４０３の位置を検出することで
、呼吸の状態を知る。このエツジ部と、位置が移動しな
いと考えられる不動点の一番上位点ａの間が、呼吸の動
きで、線形に拡大、縮少していると考え、画像用計測信
号に対しても、このような線形変換を施すものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、呼吸の動きによる体内の動きが、不動
点とエツジ部の間で線形に伸縮していると仮定している
が、必ずしも実際の腹部における呼吸性の動きは、線形
に伸縮していないため、この方法で、動きを補正しても
、呼吸性の画質劣化をほとんど取り除くことはできなか
った。

本発明の目的は１体内の各部位における動き量を投影デ
ータから正確に求めることにより、計測データを補正し
、呼吸性の画質劣化を取り除くことにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、投影データが、呼吸による動きを無視する
と、計測毎に同一のデータが得られることに注目し、１
つの投影データをｒｅｆｅｒｅｎｃｅとして選び（以後
、参照データと呼ぶ）、その参照データと各投影データ
との相関をとることによって達成される。

〔作用〕

今、参照データをｇ（ｘ）、ｎ番目に計測した投影宇−
夕をｆ　　（ｘ、ｎ）と表わすとする（第５図）。

今、ｎ番目の投影データのＸ点近傍の相関関数を次のよ
うに定義する。

ここでαは、相関をとる近傍 ΔＸは、対応点のずれ量を示す。

この時、ｍａｘＲ（Ｘ＋、Δｘ、ｎ）を満たすΔＸの値
ΔＸｍ＆ｘが、Ｘとｎに関して存在する。その値を次の
ように示す。

５ｈｉｆｔ　（Ｘ、　ｎ）　＝ΔＸ　ＩＩ＆Ｘ　　　　
　　−（２）この（２）式の値は、ｎ番目の投影データ
のＸ点が、参照データのＸ点と５ｈｉｆｔ　（Ｘ、　ｎ
）だけずれていることを示している。すなわち、すべて
のＸとｎに関して（２）式の値を求めると、各計測デー
タのＸ点の位置と、基準となる参照データとの位置ずれ
を求めることができる。

これにより、呼吸による動き量を推定することができた
ので、この値に基づいて画像用計測信号を補正すればよ
いことになる。

ｎ１目の計測信号をＳ　（ｗｘｙ　ｎ）と表わすと、そ
のＷｘに関してフーリエ変換した信号ｈ　（ｘ。

ｎ）とｆ　（ｘ、ｎ）は、Ｘに関して１対１に対応して
いるので、（２）式の値に基づいて、次のようにｈ（ｘ
、ｙ）を補正する。

ｈ（ｘ、ｎ）＝ｈ（ｘ＋５ｈｉｆｔ（ｘ、ｎ）、ｎ）−
（３）（３）式を、すべてのｎに対して実施し、最後に
、ｎに関してフーリエ変換処理を施すと、動きを補正し
た画像が得られる。

なお、ΔＸの値を求める際には、全範囲を調べる必要は
なく１局所的には、ゆっくり変化しているので、−１（
Δｘ　＜　５程度の範囲で調べれば充分である。

〔実施例〕以下、実施例に基づき本発明の詳細な説明する。

第２図は、本発明の一実施例のブロック構成図である。

均一な静磁場を発生させるための静磁場発生系２０１、
スピンを励起する高周波パルスを発生する送信系２０２
、磁場の強さを、ｘ、ｙ、ｚ方向にそれぞれ独立に線形
に強度を変化させることができる傾斜磁場発生系２０３
、被検体から発生する電磁波を受信し、検波の後Ａ／Ｄ
変換する受信系２０４、受信系からの計測データをもと
に、補正パラメータを求め、補正処理を含む画像再生に
必要な各種演算を行う処理装置２０５、再生結果を表示
するＣＲＴ２０６、上記構成における各県の動作コント
ロール手順を格納しておくパルスシーケンスファイル２
０７．パルスシーケンスファイル２０７に基づいて、各
装置の動作タイミングをコントロールするシーケンス制
御部２０８からなる。

本発明を実施するパルスシーケンスの例を第３図に示す
０本内容は、シーケンスファイル２０７にあらかじめ格
納しておき、シーケンス制御部２０８に対して動作タイ
ミング情報を与える。

ＰＦ３０１は、送信器２０２で発生する高周波パルスの
印加タイミング、Ｇｚ３０２．Ｇｙ３０３゜Ｇ　ｘ　３
０４は、それぞれ、Ｚ、　ｙ、Ｘ方向の傾斜磁場の印加
タイミング、Ｓｉｇｎａ１３０５は、計測信号３０７の
計測タイミングを示すものである。

ＲＦ３０１とＧｚ３０２で、特定のＸ方向のスライス断
層面を選択し、Ｇｙ３０３で、Ｘ方向の位置分離、Ｇｘ
３０４で、Ｘ方向の位置分離を行う、この時、Ｘ方向の
分離は１回できないので。

ａｙの印加は、傾斜磁場３０６に示すように、測定のた
びに振幅を変化させ、計測信号３０８を、複数回観測す
る。２５６回が代表的な観測回数である。

通常は、計測信号３０８の観測で終了するが、この信号
を計測した時の腹部の位置を観測するための投影データ
を本発明では必要とする。そこで。

傾斜磁場３０６の影響をキャンセルする磁場３０７を印
加し、第２エコーである計測信号３０９を得る。

以下、第１図のフローチャートを用いて、詳細に説明す
る。

ステップ１０１：第３図のパルスシーケンスに基づいて
１画像計測データ３０８と投影計測データ３０９を１位
相エンコード傾斜磁場Ｇｙ３０６と３０７を２５６回変
化させて計測する。ｎ番目の画像計測データをＳ　（ｗ
ｘ、　ｎ）、投影計測データをＰ　（ｗ翼ｔｎ）とする
。

ステップ１０２：投影計測データＰ　（ｗｘｔ　ｎ）を
Ｗｘに関してフーリエ変換し、投影データｆ（ｘ、ｎ）
を求める。

Ｆ［Ｐ（ＷＸ、　ｎ）］＝　ｆ　（ｘ、　ｎ）、ｆｏｒ
　ａｌｌ　ｎ−・・（４）ここでＦ：フーリエ変換ステップ１０３：投影データｆ　（ｘ、ｎ）から特定の
に番目データｆ　（ｘ、ｋ）を選び、それを参照データ
と呼びｇ　（ｘ）で表わす。このｇ　（Ｘ）とｆ　（ｘ
、ｎ）の間で、各Ｘ、ｎにライて、ΔＸを変化させて次
式に基づく相関を計算する。

ここで、αは近傍を示す範囲で、３２〜９６程度の値を
とる。

各Ｘ、ｎについて（１）式の値が最大となるΔＸ□８の
値のテーブルを次のように作る。

５ｈｉｆｔ（Ｘｓ　ｎ）”Δｘ　、ａｘ　　　　　　　
−（２）このテーブルが、各投影データの点Ｘにおける
動き量を示している。

ステップ１０４：画像針側データＳ　（ｗｘｐ　ｎ　）
をＷｌに関してフーリエ変換し、次式のｈ（ｘ、ｎ）を
求める。

ｈ（ｘ、　ｎ）＝Ｆ［Ｓ（ｗｘ−ｎ）］、　ｆｏｒ　ａ
ｌｌ　ｎ　　　−（５）ステップ１０５　：　（２）式
のテーブルの値に基づいて、ｈ　（ｘ、ｙ）を次のよう
に補正する。

ｈ（ｘ、ｎ）＝ｈ（ｘｔ５ｈｉｆｔ（ｘ、ｎ）、ｎ）−
（６）ｆｏｒ　ａｌｌ　ｎステップ１０６：補正後の信号ｈ　（ｘ、ｎ）をｎに関
してフーリエ変換し、画像信号Ｍ　（ｘｔ　ｙ）を得る
。

Ｍ（ＸＩ　ｙ）＝Ｆｎｃｈ（ｘｔ　ｙ）］ｆｏｒ　ａｌ
ｌ　ｘ　　　　　　・＝（７）（発明の効果〕本発明によれば、呼吸性の動きによって発生する位置ず
れを補正することができるので、動きによる画質劣化（
アーチファクトやボケ）を大幅に低減でき、高画質な画
像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の処理手順を示すフローチャート、第２
図は本発明の一実施例を示すブロック構成図、第３図は
本発明の撮影手順の一例を示すパルスシーケンス図、第
４図は、投影データの動きを説明するための図、第５図
は、参照データと投影データの関係を示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】１、静磁場、傾斜磁場、高周波磁場の発生手段と、検査
対象物からのＮＭＲ（核磁気共鳴）信号を取出す検出手
段と、検出された信号に対し画像再構成を含む各種演算
を行う手段とを有するＮＭＲイメージング装置において
、撮影時に呼吸の動きに関する情報と画像信号の異なる
２種類の情報を計測し、動きに関する情報間の相関値に
基づき、動き量を求め、画像信号を補正することを特徴
とする体動補正イメージング方式。２、前記呼吸の動きに関する情報を、マルチエコーで計
測することを特徴とする、特許請求の範囲第２項記載の
体動補正イメージング方式。３、前記呼吸の動きに関する情報を、画像信号を繰り返
し計測する時間よりも充分短い時間間隔で、画像信号計
測後、計測することを特徴とする、特許請求の範囲第２
項記載の体動補正イメージング方式。