JPH0316858B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、被検体中の対象原子核の密度分布等
を核磁気共鳴現象によつて把握するNMRイメー
ジング装置（核磁気共鳴画像表示装置）に関し、
更に詳しくは、同一のスキヤンデータを用いて分
解能の向上を優先させた画像とリンギングの抑止
を優先させた画像を作り、画像のハイコントラス
ト部を含む周辺部において前記各画像を所定の重
み付けで混合するようにしたNMRイメージング
装置に関する。

（従来の技術） NMRイメージング装置は、一様な静磁場H₀を
作る静磁場コイル及び静磁場H₀と同一方向磁場
でｘ、ｙ、ｚの各方向に夫々直線勾配をもつ磁場
を作る勾配磁場コイルから成る磁石部、該磁石部
で形成される磁場内に設置する被検体に高周波パ
ルス（高周波電磁波）を加え、被検体からの
NMR信号を検出する送・受信部、該送・受信部
及び前記磁石部の動作を制御したり、検出データ
の処理をして画像表示する制御・画像処理部等を
有している。

以上のNMRイメージング装置において、制
御・画像処理部は、飽和回復法（Saturation
Recovery法：SR法）や反復回復法（Inversion
Recovery法：IR法）に基づくパルスシーケンス
を出力する。又、データ収集はフーリエ変換法に
基づいて行われ、画像再構成が実行される。この
とき、データの収集領域を高い空間周波数成分ま
で広げると、Ｓ／Ｎが悪化したり、スキヤン時間
が長くなるので、データの収集を所望の分解能を
得るのに必要な範囲に限定している（データの打
切りが行われる）。ところで、フーリエ級数の有
限頂で打切りが行われるとリンギングが生ずるこ
とが広く知られている。即ちNMR画像のフーリ
エ級数展開である上記スキヤンデータ（Raw
data）による画像再構成において、データサン
プリング範囲が有限であるのことによりリギング
が生じる。このため、上記のフーリエ変換法に基
づいて収集されたデータを用いた画像再構成のと
きに、第５図に示すような窓関数を用いて高周波
の成分を徐々に零に落している。これにより、画
像にはデータの打切りに起因するリンギングが生
じない。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、従来のNMRイメージング装置にあつ
ては、高周波成分を徐々に零に落す窓関数をかけ
て画像の再構成をしているため、空間分解能が劣
化するという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、空間分解能の劣化を最小限にと
どめながらリンギングを抑止し画質の改善を図つ
たNMRイメージング装置を提供することにあ
る。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成する本発明のNMRイメージン
グ装置は、同一のスキヤンデータを用いて分解能
の向上を優先させた画像とリンギングの抑止を優
先させた画像を作り、画像のハイコントラスト部
を含む周辺部において前記各画像を所定の重み付
けで混合する構成となつている。

（実施例） 以下、図面を参照し本発明について詳細に説明
する。

第１図は、本発明の一実施例を示す構成図であ
る。マグネツトアセンブリ１は、内部に被検体を
挿入するための空間部分（孔）を有し、この空間
部分を取巻くようにして、被検体に一定の静磁場
を印加する静磁場コイルと、勾配磁場を発生する
ための勾配磁場コイル（勾配磁場コイルは、ｘ、
ｙ、ｚの各軸のコイルを備えている）と、被検体
内の原子核のスピンを励起するための高周波パル
スを与えるRF送信コイルと、被検体からの
NMR信号を検出する受信コイル等が配置されて
いる。静磁場コイル、勾配磁場コイル、RF送信
コイル、及びNMR信号受信コイルは、夫々主磁
場電源２、勾配磁場ドライバ３、RF電力増幅器
４及び前置増幅器５に接続されている。シーケン
ス記憶回路１０は、計算機１３からの指令に従つ
てフーリエ法のパルス系列でスキヤンする手段
と、検出されるNMR信号をＡ／Ｄ変換するとき
のタイミングを制御する手段とを有し、勾配磁場
駆動回路３、ゲート変調回路６及びＡ／Ｄ変換器
１１を操作するようになつている。ゲート変調回
路６は、シーケンス記憶回路１０からのタイミン
グ信号によつてRF発振回路７からの高周波信号
を変調し、RF電力増幅器４に与える。位相検波
器８は、RF発振回路７の出力を参照信号とし、
受信コイルで検出され前置増幅器５を介して送ら
れてくるNMR信号を位相検波してＡ／Ｄ変換器
１１に与える。Ａ／Ｄ変換器１１は、位相検波器
８を介して得られるNMR信号をアナログ・デイ
ジタル変換して計算機１３に与える。計算機１３
は、操作コンソール１２との間で信号の授受やス
キヤンシーケンスを実現するために、シーケンス
記憶回路１０の動作の切替え及び内容の書替えを
したり、Ａ／Ｄ変換器１１からのデータを用いて
共鳴エネルギーに関する情報の分布を画像に再構
成する演算等を行うと共に、再構成像データを表
示装置９に出力するようになつている。画像再構
成の演算は、同一のスキヤンデータ（生データ）
を用いて、リンギングの抑止よりも分解能の向上
を優先させた第１画像（従来の画像）及び分解能
の向上よりもリンギングの抑止を優先させた第２
画像を再構成する手段と、画像のハイコントラス
ト部分を検出し、該ハイコントラスト部分を含む
周辺部において前記第１画像及び第２画像を所定
の重み付けで合成する手段とによつて行われるよ
うになつている。

次に、上記構成の動作について説明する。

シーケンス記憶回路１０は、計算機１３からの
指令に従つて第２図に示すシーケンスでスキヤン
する。

第２図は、フーリエ法のパルス系列でデータを
収集するときの波形説明図である。均一な静磁場
H₀の下で、スライス勾配をかけながら（第２図
ロ）90_x゜パルスRFを印加する（第２図イ）。こ
れにより、被検体の特定のスライス面内のスピン
だけが選択的に励起される。次に、スライス時に
生じたスピンの位相ずれを回復するためのリフエ
ーズ勾配（第２図ロ）、後でエコー信号を発生さ
せるためのデイフエーズ勾配（第２図ニ）及びワ
ープ勾配（第２図ハ）を印加後、全ての勾配を切
つて180_y゜パルスRFを印加する。これにより、
スピンが反転し、その後の読出し勾配の印加によ
り（第２図ニ）スピン・エコー信号が得られる
（第２図ホ）。このスピン・エコー信号は、被検体
のスピン分布を２次元フーリエ変換したものの１
ラインに相当する。このラインは、ワープ勾配の
大きさと磁場印加時間との積によつて決定され
る。以後、、勾配を変えて上記シーケンスが繰返
えされ、画像再構成に必要なデータが収集され
る。

所定の領域からのスキヤンデータは、増幅され
位相検波された後、デイジタル信号に変換されて
計算機（メモリ）１３に入力される。計算機１３
において、第３図に示すフローに基づく画像再構
成が行われる。即ち、スキヤンデータ（生デー
タ）に窓関数をかけないで通常（公知）の方法で
再構成処理を行い第１画像を得る。この第１画像
は、分解能が良いがリンギングを有する（第４図
の第１画像プロフアイルａ参照）。又、同じスキ
ヤンデータを用い、所定の窓関数をかけてから前
記と同じ方法で再構成処理を行い第２画像を得
る。この第２画像は、分解能が劣るがリンギング
を有しない（第４図の第２画像プロフアイルｂ参
照）。次に、第１画像の微分画像を作つてそれの
スレシヨルド処理をして第１画像のハイコントラ
スト部を検出し、このハイコントラスト部を含む
周辺部において第１画像及び第２画像を所定の重
み付けで（第４図の特性ｃ及びｄ参照）混合、即
ち、ハイコントラスト部において第１画像を第２
画像に切替えて画像の合成が行われる。尚、２画
像の混合に使用される特性ｃ及びｄの重み付け関
数は不連続でない任意の関数、例えば１次関数、
３次関数、３角関数、フエルミ関数等が可能で、
各点における重みの和が“１”となつていればよ
い。この合成によりハイコントラスト部周辺では
分解能が落ちるが他の部分では鮮明で、しかもリ
ンギングのない画像が得られる（第４図の合成画
像プロフアイルｅ参照）。上記画像合成において、
第１画像と第２画像との切替えを急激に行うと、
不連続な画像となる恐れがあるので、ここでは両
者のオーバラツプ区間を設けて切替え、切替えを
スムーズにしている。

尚、上記実施例では、空間周波数領域で窓関数
をかけてから再構成してリンギングをとつている
が、本発明はこれに限定するものではなく、先に
再構成をし、得られた画像にイメージフイルタを
適用してもよい。又、ハイコントラスト部の検出
を他の公知の手法で行つてもよい。更に第２画像
を複数、即ち、全部で３枚以上の画像の画像間演
算により最終画像を得るようにしてもよい。

（発明の効果） 以上、説明の通り、本発明のNMRイメージン
グ装置によれば、同一のスキヤンデータを用いて
分解能の向上を優先させた画像とリンギングの抑
止を優先させた画像を作り、画像のハイコントラ
スト部を含む周辺部において前記各画像を所定の
重み付けで混合しているため、空間分解能の劣化
を最小限にとどめながらリンギングを抑止した画
像を得ることができ、画質を向上させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す構成図、第
２図乃至第４図は、本発明の一実施例における動
作の説明図、第５図は、窓関数の説明図である。 １……マグネツトアセンブリ、２……主磁場電
源、３……勾配磁場駆動回路、４……RF電力増
幅器、５……前置増幅器、６……ゲート変調回
路、７……RF発振回路、８……位相検波回路、
９……表示装置、１０……シーケンス記憶回路、
１１……Ａ／Ｄ変換器、１２……操作コンソー
ル、１３……計算機。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 静磁場内に設置される被検体にフーリエ変換
   法に基づくシーケンスに従つて勾配磁場及び高周
   波電磁波を印加し、核磁気共鳴現象に基づく被検
   体のスキヤンデータを収集して画像を再構成する
   NMRイメージング装置において、 リンギングの抑止よりも分解能の向上を優先さ
   せた第１画像を再構成する手段と、分解能の向上
   よりもリンギングの抑止を優先させた第２画像を
   再構成する手段と、画像のハイコントラスト部を
   検出し、該ハイコントラスト部分を含む周辺部に
   おいて前記第１画像及び第２画像を所定の重み付
   けで合成する手段とを備えること特徴とする
   NMRイメージング装置。