JPH02224738A - Ｍｒ撮像装置 - Google Patents
Ｍｒ撮像装置Info
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- JPH02224738A JPH02224738A JP1049378A JP4937889A JPH02224738A JP H02224738 A JPH02224738 A JP H02224738A JP 1049378 A JP1049378 A JP 1049378A JP 4937889 A JP4937889 A JP 4937889A JP H02224738 A JPH02224738 A JP H02224738A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 26
- 230000005284 excitation Effects 0.000 abstract description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 abstract 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 9
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 7
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 7
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 7
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
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- 230000015654 memory Effects 0.000 description 1
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- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
この発明は、磁気共鳴（ＭＲ）を利用して収集したデー
タを再構成する方法に関する。
タを再構成する方法に関する。
通常のＭＲ撮像装置では２次元フーリエ変換法により画
像再構成しており、この２次元フーリエ変換処理の高速
化のため高速フーリエ変換（ＦＦＴ）アルゴリズムを用
いている。このＦＦＴにはデータ点数を２ｎとするとい
う制約があり、そのため、一般にはこの制約に整合する
よう生データのマトリクスをそのデータ点数が縦・横と
６２ｎとなるようにしている。 ところが生データのマトリクスを任意のものとする場合
もある。たとえば、周波数エンコード数をＮ （Ｎ＝２
ｎ）、位相エンコード数をＭ（２ｎ−１≦Ｍ≦２”）と
して位相エンコード数を減少させ、データ収集のための
時間を短縮することが考えられる。このような場合、周
波数エンコード方向にはＮ点のＦＦＴを採用できるが、
位相エンコード方向にはＭ点の任意点デジタルフーリエ
変換（ＤＦＴ）アルゴリズムを行なうようにしている。
像再構成しており、この２次元フーリエ変換処理の高速
化のため高速フーリエ変換（ＦＦＴ）アルゴリズムを用
いている。このＦＦＴにはデータ点数を２ｎとするとい
う制約があり、そのため、一般にはこの制約に整合する
よう生データのマトリクスをそのデータ点数が縦・横と
６２ｎとなるようにしている。 ところが生データのマトリクスを任意のものとする場合
もある。たとえば、周波数エンコード数をＮ （Ｎ＝２
ｎ）、位相エンコード数をＭ（２ｎ−１≦Ｍ≦２”）と
して位相エンコード数を減少させ、データ収集のための
時間を短縮することが考えられる。このような場合、周
波数エンコード方向にはＮ点のＦＦＴを採用できるが、
位相エンコード方向にはＭ点の任意点デジタルフーリエ
変換（ＤＦＴ）アルゴリズムを行なうようにしている。
しかしながら、このようなりＦＴを行なう場合、その処
理に非常に時間がかかるという問題がある。 すなわち、Ｎ点ＦＦＴではＮｌｏｇ２Ｎ回の乗算・加算
演算が必要であるのに対し、Ｍ点ＤＦＴではＭ２の乗算
・加算が必要となり、Ｎ＝２ｎなる同−Ｎ点のフーリエ
変換であればＤＦＴはＦＦＴに比べて２”／ｎだけ演算
時間を要することになる。たとえばＮ＝２５６のときＤ
ＦＴはＦＦＴの３２倍の演算回数となる。そのため、位
相エンコード数を少なくしてデータ収集時間を短縮して
も画像再構成に非常に時間がかかり、全体の患者の拘束
時間としては少しも短縮できない。 この発明は、生データのマトリクスを任意のものとした
場合でも演算回数をそれほど増やさず、短時間のうちに
フーリエ変換処理して画像再構成できる、ＭＲ画像再構
成法を提供することを目的とする。
理に非常に時間がかかるという問題がある。 すなわち、Ｎ点ＦＦＴではＮｌｏｇ２Ｎ回の乗算・加算
演算が必要であるのに対し、Ｍ点ＤＦＴではＭ２の乗算
・加算が必要となり、Ｎ＝２ｎなる同−Ｎ点のフーリエ
変換であればＤＦＴはＦＦＴに比べて２”／ｎだけ演算
時間を要することになる。たとえばＮ＝２５６のときＤ
ＦＴはＦＦＴの３２倍の演算回数となる。そのため、位
相エンコード数を少なくしてデータ収集時間を短縮して
も画像再構成に非常に時間がかかり、全体の患者の拘束
時間としては少しも短縮できない。 この発明は、生データのマトリクスを任意のものとした
場合でも演算回数をそれほど増やさず、短時間のうちに
フーリエ変換処理して画像再構成できる、ＭＲ画像再構
成法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、この発明によるＭＲ画像再構
成法においては、Ｎ＝２ｎなる整数Ｎが周波数エンコー
ド数、２ｎ−１≦Ｍ≦２ｎを満足する整数Ｍが位相エン
コード数となっている生データマトリクスに対し、位相
エンコード方向の周辺にゼロデータを補充して位相エン
コード方向のデータ点数をＮに増加した後、周波数エン
コード方向及び位相エンコード方向ともＦＦＴを行なっ
て画像再構成し、再構成された画像の位相エンコード方
向のマトリクスをＮ点からＭ点に圧縮することが特徴と
なっている。
成法においては、Ｎ＝２ｎなる整数Ｎが周波数エンコー
ド数、２ｎ−１≦Ｍ≦２ｎを満足する整数Ｍが位相エン
コード数となっている生データマトリクスに対し、位相
エンコード方向の周辺にゼロデータを補充して位相エン
コード方向のデータ点数をＮに増加した後、周波数エン
コード方向及び位相エンコード方向ともＦＦＴを行なっ
て画像再構成し、再構成された画像の位相エンコード方
向のマトリクスをＮ点からＭ点に圧縮することが特徴と
なっている。
データ点数が２ｎとなっていることを満足しない位相エ
ンコード方向につき、その周辺にゼロデータが補充され
、データ点数が増やされて、データ点数が２ｎとされる
。 そこで、この位相エンコード方向にもＦＦＴを行なうこ
とができるようになる０周波数エンコード方向にもＦＦ
Ｔを行い、画像が再構成される。 この再構成画像は、位相エンコード方向にＮ点の画素を
もっており、もともとのＭ点の生データに対応するイメ
ージング領域を位相エンコード方向に間延びさせたよう
な画像となる。 そのため、この位相エンコード方向のマトリクスを圧縮
し、Ｍ点とする。すると、この間延びが解消され、Ｍ点
のＤＦＴを行なって得た画像と等価な画像を得ることが
できる。 ここで、Ｎ点のＦＦＴの演算回数はＮｌｏｇｚＮであり
、マトリクス圧縮は３Ｍの演算回数となるため、合計Ｎ
１０ｇ２Ｎ ＋ ３ Ｍの回数の乗算・加算演算とな
って、たとえばＭ＝Ｎ＝２５６であればＦＦＴに比べて
１．３７５倍程度の演算回数にすぎず、ＤＦＴの場合の
３２倍に比べて圧倒的な高速化が図れる。
ンコード方向につき、その周辺にゼロデータが補充され
、データ点数が増やされて、データ点数が２ｎとされる
。 そこで、この位相エンコード方向にもＦＦＴを行なうこ
とができるようになる０周波数エンコード方向にもＦＦ
Ｔを行い、画像が再構成される。 この再構成画像は、位相エンコード方向にＮ点の画素を
もっており、もともとのＭ点の生データに対応するイメ
ージング領域を位相エンコード方向に間延びさせたよう
な画像となる。 そのため、この位相エンコード方向のマトリクスを圧縮
し、Ｍ点とする。すると、この間延びが解消され、Ｍ点
のＤＦＴを行なって得た画像と等価な画像を得ることが
できる。 ここで、Ｎ点のＦＦＴの演算回数はＮｌｏｇｚＮであり
、マトリクス圧縮は３Ｍの演算回数となるため、合計Ｎ
１０ｇ２Ｎ ＋ ３ Ｍの回数の乗算・加算演算とな
って、たとえばＭ＝Ｎ＝２５６であればＦＦＴに比べて
１．３７５倍程度の演算回数にすぎず、ＤＦＴの場合の
３２倍に比べて圧倒的な高速化が図れる。
つぎにこの発明の一実施例について図面を参照しながら
説明する。第１図はこの発明にかかるＭＲ画像再構成法
を行なうＭＲシステムの一例を示すものである。この実
施例では、イメージング視野が第２図のように位相エン
コード方向（縦方向）のサイズＬｙが周波数エンコード
方向（横方向）のサイズＬｘよりも小さいとする。これ
は通常の人体の断面形状に合致するものである０周波数
エンコード方向のマトリクス（周波数エンコード数）Ｎ
と位相エンコード方向のマトリクス（位相エンコード数
）Ｍは、画素の等方性を保つため、Ｌ ｘ ／ Ｎ ＝
Ｌ ｙ ／ Ｍ を満たし、且つ Ｎ＝２” ２ｎ−１≦Ｍ≦２ｎ となるように定められる。 そして、１回の位相エンコード量は、マトリクスがＮＸ
Ｎつより位相エンコード数をＮとしたときのｌ／Ｗｍ倍
とされる。なお、このパラメータＷｍは Ｗｎ＋＝Ｍ／Ｎ で定義されるマトリクスウェイトである。 このような位相エンコード数及び１回の位相エンコード
量Ｑ制御は第１図の構成で測定制御装置１により行なわ
れる。すなわち、測定制御装置１によって傾斜磁場電源
２が制御され、傾斜磁場発生コイル３に流す電流波形が
所定のものとされることにより傾斜磁場強度が制御され
て上記の位相エンコード量とされる。ＲＦ送受信装置４
はＲＦコイルに所定のエンベロープの高周波信号を送り
、被検体く図示しない）のスピンを励起する。このＲＦ
励起と上記の傾斜磁場発生のタイミングは測定制御装置
１により制御され、発生したＮＭＲ信号に位相及び周波
数エンコードが施される。このＮＭＲ信号はＲＦコイル
５によって受信され、ＲＦ送受信装置４に送られて検波
・サンプリングされる。 こうして得られた生データは、第３図Ａに示すように周
波数エンコード方向にＮ点、位相エンコード方向にＭ点
のものとなる。これがデータ補充回路６において位相エ
ンコード方向の周辺部（斜線部）にゼロデータを補充さ
れることにより、ＮＸＮのマトリクスのデータにされる
。このデータ補充回路６は具体的にはたとえばＮＸＮの
アドレスを持つメモリをすべてゼロに初期化し、そこに
得られたデータをオーバーライドしていくことにより構
成できる。 このようにしてゼロデータが補充されＮＸＮのマトリク
スとされた生データは、２次元ＦＦＴ装置７によりＦＦ
Ｔされる。この生データは横方向にも縦方向にもデータ
点数がＮ＝２ｎとなっているため、ＦＦＴできる。これ
により第３図Ｂに示すようなＮＸＮの画素を持つ中間像
が再構成される。 この中間像は位相エンコード方向く編方法）に１７Ｗｍ
分だけ間延びしたものとなっているので、つぎにマトリ
クス圧縮回路８で位相エンコード方向のマ゛トリクスを
圧縮する。これは第４図に示すように、位相エンコード
方向のＮ個の画素ａ ｌ、 ａ Ｚ。 ・・・ ａＮのデータを次の式 ％式％） で示される演算により、Ａ、、Ａ２．・・・、 Ａ Ｈ
のＭ個の画素のデータに変換することにより行なわれる
。 したがってこのような圧縮には３Ｍ回の乗加算を要する
ことになる。 ここでこの発明による画像再構成法の演算回数はＮ １
ｏｇ２ Ｎ ＋ ３ Ｍであり、これに対してＤＦＴの
演算回数はＭ２、ＦＦＴの演算回数はＮｌｏｇ２Ｎであ
るから、これらの具体的場合につき、演算回数を表にし
てみると、 のようになり（但し共通演算項は除外しである）、ＤＦ
Ｔに比べて圧倒的に高速化できることが分かる。圧縮制
御ベクタＣ０ＥＦ（Ｑ 、ｉ）についてはＮとＭとが決
まれば上記のように求められ、スキャン前に一度作成す
るだけであり、再構成時間にはほとんど寄与しない。 なお、上記の実施例は２次元イメージングについて適用
したものであるが、容易に３次元イメージングに適用可
能である。また、上記の例ではＷｍは５０〜１００％の
可変範囲とできるが、圧縮演算回数を３Ｍから４Ｍとす
れば３３〜１００％、５Ｍとすれば２５〜１００％とい
うように圧縮演算回数を多くしてＷｍの可変範囲を広げ
ることができる。
説明する。第１図はこの発明にかかるＭＲ画像再構成法
を行なうＭＲシステムの一例を示すものである。この実
施例では、イメージング視野が第２図のように位相エン
コード方向（縦方向）のサイズＬｙが周波数エンコード
方向（横方向）のサイズＬｘよりも小さいとする。これ
は通常の人体の断面形状に合致するものである０周波数
エンコード方向のマトリクス（周波数エンコード数）Ｎ
と位相エンコード方向のマトリクス（位相エンコード数
）Ｍは、画素の等方性を保つため、Ｌ ｘ ／ Ｎ ＝
Ｌ ｙ ／ Ｍ を満たし、且つ Ｎ＝２” ２ｎ−１≦Ｍ≦２ｎ となるように定められる。 そして、１回の位相エンコード量は、マトリクスがＮＸ
Ｎつより位相エンコード数をＮとしたときのｌ／Ｗｍ倍
とされる。なお、このパラメータＷｍは Ｗｎ＋＝Ｍ／Ｎ で定義されるマトリクスウェイトである。 このような位相エンコード数及び１回の位相エンコード
量Ｑ制御は第１図の構成で測定制御装置１により行なわ
れる。すなわち、測定制御装置１によって傾斜磁場電源
２が制御され、傾斜磁場発生コイル３に流す電流波形が
所定のものとされることにより傾斜磁場強度が制御され
て上記の位相エンコード量とされる。ＲＦ送受信装置４
はＲＦコイルに所定のエンベロープの高周波信号を送り
、被検体く図示しない）のスピンを励起する。このＲＦ
励起と上記の傾斜磁場発生のタイミングは測定制御装置
１により制御され、発生したＮＭＲ信号に位相及び周波
数エンコードが施される。このＮＭＲ信号はＲＦコイル
５によって受信され、ＲＦ送受信装置４に送られて検波
・サンプリングされる。 こうして得られた生データは、第３図Ａに示すように周
波数エンコード方向にＮ点、位相エンコード方向にＭ点
のものとなる。これがデータ補充回路６において位相エ
ンコード方向の周辺部（斜線部）にゼロデータを補充さ
れることにより、ＮＸＮのマトリクスのデータにされる
。このデータ補充回路６は具体的にはたとえばＮＸＮの
アドレスを持つメモリをすべてゼロに初期化し、そこに
得られたデータをオーバーライドしていくことにより構
成できる。 このようにしてゼロデータが補充されＮＸＮのマトリク
スとされた生データは、２次元ＦＦＴ装置７によりＦＦ
Ｔされる。この生データは横方向にも縦方向にもデータ
点数がＮ＝２ｎとなっているため、ＦＦＴできる。これ
により第３図Ｂに示すようなＮＸＮの画素を持つ中間像
が再構成される。 この中間像は位相エンコード方向く編方法）に１７Ｗｍ
分だけ間延びしたものとなっているので、つぎにマトリ
クス圧縮回路８で位相エンコード方向のマ゛トリクスを
圧縮する。これは第４図に示すように、位相エンコード
方向のＮ個の画素ａ ｌ、 ａ Ｚ。 ・・・ ａＮのデータを次の式 ％式％） で示される演算により、Ａ、、Ａ２．・・・、 Ａ Ｈ
のＭ個の画素のデータに変換することにより行なわれる
。 したがってこのような圧縮には３Ｍ回の乗加算を要する
ことになる。 ここでこの発明による画像再構成法の演算回数はＮ １
ｏｇ２ Ｎ ＋ ３ Ｍであり、これに対してＤＦＴの
演算回数はＭ２、ＦＦＴの演算回数はＮｌｏｇ２Ｎであ
るから、これらの具体的場合につき、演算回数を表にし
てみると、 のようになり（但し共通演算項は除外しである）、ＤＦ
Ｔに比べて圧倒的に高速化できることが分かる。圧縮制
御ベクタＣ０ＥＦ（Ｑ 、ｉ）についてはＮとＭとが決
まれば上記のように求められ、スキャン前に一度作成す
るだけであり、再構成時間にはほとんど寄与しない。 なお、上記の実施例は２次元イメージングについて適用
したものであるが、容易に３次元イメージングに適用可
能である。また、上記の例ではＷｍは５０〜１００％の
可変範囲とできるが、圧縮演算回数を３Ｍから４Ｍとす
れば３３〜１００％、５Ｍとすれば２５〜１００％とい
うように圧縮演算回数を多くしてＷｍの可変範囲を広げ
ることができる。
この発明のＭＲ画像再構成法によれば、任意マトリクス
の生データから高速に画像再構成できる。 そのため、位相エンコード数を少なくしてデータ収集時
間を短縮した場合でも画像再構成に時間がかかるという
ことがなくなり、患者の拘束時間の短縮を真に達成でき
、システム全体のスループットを向上できる。さらに位
相エンコード数を少なくすることは全体のデータ点数を
減少させ、再構成画像の視野を必要な部分に絞って画素
数を減少させることであるため、他のシステムへのデー
タの転送の高速化にもつながり、また画像記録メディア
への記録効率も上がる。
の生データから高速に画像再構成できる。 そのため、位相エンコード数を少なくしてデータ収集時
間を短縮した場合でも画像再構成に時間がかかるという
ことがなくなり、患者の拘束時間の短縮を真に達成でき
、システム全体のスループットを向上できる。さらに位
相エンコード数を少なくすることは全体のデータ点数を
減少させ、再構成画像の視野を必要な部分に絞って画素
数を減少させることであるため、他のシステムへのデー
タの転送の高速化にもつながり、また画像記録メディア
への記録効率も上がる。
第１図はこの発明の一実施例にかかるブロック図、第２
図はイメージング視野及びマトリクスを示す図、第３図
Ａ、Ｂ、Ｃは各過程でのデータ及び画像を示す図、第４
図はマトリクス圧縮を説明するための図である。 １・・・測定制御装置、２・・・傾斜磁場電源、３・・
・傾斜磁場発生用コイル、４・・・ＲＦ送受信装置、５
・・・ＲＦコイル、６・・・データ補充回路、７・・・
２次元ＦＦ下装置、８・・・マトリクス圧縮回路。
図はイメージング視野及びマトリクスを示す図、第３図
Ａ、Ｂ、Ｃは各過程でのデータ及び画像を示す図、第４
図はマトリクス圧縮を説明するための図である。 １・・・測定制御装置、２・・・傾斜磁場電源、３・・
・傾斜磁場発生用コイル、４・・・ＲＦ送受信装置、５
・・・ＲＦコイル、６・・・データ補充回路、７・・・
２次元ＦＦ下装置、８・・・マトリクス圧縮回路。
Claims (1)
- （１）Ｎ＝２ｎなる整数Ｎが周波数エンコード数、２＾
ｎ＾−＾１≦Ｍ≦２＾ｎを満足する整数Ｍが位相エンコ
ード数となっている生データマトリクスに対し、位相エ
ンコード方向の周辺にゼロデータを補充して位相エンコ
ード方向のデータ点数をＮに増加した後、周波数エンコ
ード方向及び位相エンコード方向ともＦＦＴを行なって
画像再構成し、再構成された画像の位相エンコード方向
のマトリクスをＮ点からＭ点に圧縮することを特徴とす
るＭＲ画像再構成法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1049378A JPH02224738A (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | Ｍｒ撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1049378A JPH02224738A (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | Ｍｒ撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02224738A true JPH02224738A (ja) | 1990-09-06 |
| JPH0572815B2 JPH0572815B2 (ja) | 1993-10-13 |
Family
ID=12829361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1049378A Granted JPH02224738A (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | Ｍｒ撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02224738A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6912252B2 (en) | 2000-05-08 | 2005-06-28 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Distributed communicating system, distributed communication data, distributed transmitting means and distributed receiving means |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61170445A (ja) * | 1985-01-25 | 1986-08-01 | 横河電機株式会社 | Ｎｍｒ画像装置 |
| JPS61235743A (ja) * | 1985-04-12 | 1986-10-21 | Mitsubishi Electric Corp | 核磁気共鳴計算トモグラフイ装置 |
| JPS6289176A (ja) * | 1985-10-15 | 1987-04-23 | Mitsubishi Electric Corp | 核磁気共鳴画像の補間拡大方法 |
| JPS62217950A (ja) * | 1986-03-18 | 1987-09-25 | 横河メディカルシステム株式会社 | Ｎｍｒイメ−ジング装置 |
-
1989
- 1989-02-28 JP JP1049378A patent/JPH02224738A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61170445A (ja) * | 1985-01-25 | 1986-08-01 | 横河電機株式会社 | Ｎｍｒ画像装置 |
| JPS61235743A (ja) * | 1985-04-12 | 1986-10-21 | Mitsubishi Electric Corp | 核磁気共鳴計算トモグラフイ装置 |
| JPS6289176A (ja) * | 1985-10-15 | 1987-04-23 | Mitsubishi Electric Corp | 核磁気共鳴画像の補間拡大方法 |
| JPS62217950A (ja) * | 1986-03-18 | 1987-09-25 | 横河メディカルシステム株式会社 | Ｎｍｒイメ−ジング装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6912252B2 (en) | 2000-05-08 | 2005-06-28 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Distributed communicating system, distributed communication data, distributed transmitting means and distributed receiving means |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0572815B2 (ja) | 1993-10-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |