JPH0376138B2 - - Google Patents

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JPH0376138B2
JPH0376138B2 JP63221297A JP22129788A JPH0376138B2 JP H0376138 B2 JPH0376138 B2 JP H0376138B2 JP 63221297 A JP63221297 A JP 63221297A JP 22129788 A JP22129788 A JP 22129788A JP H0376138 B2 JPH0376138 B2 JP H0376138B2
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JP
Japan
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measurement data
magnetic resonance
data
nuclear magnetic
phase
Prior art date
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JP63221297A
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Inventor
Koichi Nitsuta
Makoto Yamamoto
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Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Original Assignee
Hitachi Medical Corp
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、核磁気共鳴(NMR)現象を利用し
て被検体の断層画像を得る核磁気共鳴イメージン
グ装置(以下、MRI装置という)に係り、特に
装置の設置環境上発生する、不連続で衝撃性の外
来雑音が計測信号に混入した場合、その雑音によ
るアーチフアクト発生を防止したMRI装置に関
するものである。
〔従来の技術〕
従来のMRI装置は、外来雑音が計測信号に混
入しないように、装置の設置環境に応じて適宜の
シールド手段(フイルタ、電波シールドルームな
ど)をもつていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来装置では、放送局などの高周波利用設備か
らの連続的な周期性をもつ雑音についてはその測
定が可能であり、シールドできる。しかし、装置
周辺に設置された他の医用診断装置や照明用蛍光
灯の電源開閉などで発生する、不連続で衝撃性の
外来雑音に対しては、前記の周期性をもつ雑音に
比べ、設置環境における雑音強度の測定が困難で
あり、シールド性能を決定することが困難であ
る。したがつて、このような衝撃性の外来雑音に
対してはシールドが不可能となり、画像にアーチ
フアクトが発生するという問題点があつた。
本発明の目的は、不連続で衝撃性の外来雑音に
対するシールド手段を要することなく、したがつ
て困難なシールド性能の決定をも必要とせず、上
記外来雑音に起因するアーチフアクトの発生を簡
単に防止することのできるMRI装置を提供する
ことにある。
〔課題を解決するための手段〕
静磁場及び傾斜磁場が与えられた被検体に送信
系から高周波パルスを照射することにより被検体
の所定スライス断面内の核スピンを励起し、この
核スピンを位相エンコード化及び周波数エンコー
ド化する傾斜磁場を所定順序で付与する1つのパ
ルスシーケンスにより核磁気共鳴信号を計測する
と共に、前記位相エンコード傾斜磁場による位相
エンコード量を1つのパルスシーケンス毎に変化
させて所定数のパルスシーケンスを実行して核磁
気共鳴信号を計測し、計測した核磁気共鳴信号に
基づき再構成画像を得るMRI装置において、 ある位相エンコード量のパルスシーケンスでの
計測データをその前後の位相エンコード量のパル
スシーケンスでの複数の計測データに基づいて設
定した閾値と比較し、その閾値を超えた計測デー
タを補正又は除去する計測データ補正手段を設け
ることにより達成される。
〔作用〕
一般的に、MRI装置における計測データは下
式(1)で表され、二次元のデータである。
S(u,v)=∫∫M(X,Y)exp (i(uX+vY))d×dY ……(1) ここで、 S(u,v):計測データ u:位相エンコード量 v:データサンプリング時間 M(X,Y):X−Y座標面の巨視的磁化分布 X:X座標 Y:Y座標 このとき、X−Y座標面の巨視的磁化分布M
(X,Y)は、MRI装置で得られる画像であり、
前記計測データS(u,v)を二次元フーリエ変
換することにより得られる。したがつて、計測デ
ータS(u,v)に不連続で衝撃性の外来雑音が
混入した場合、混入位置と強度に依存した斜線上
のアーチフアクトが画像に発生する。そこで、計
測データS(u,v)上で、雑音成分を抽出し、
除去した後、二次元フーリエ変換を行えば、アー
チフアクトのない画像を得ることができる。
本発明は、このように計測データS(u,v)
上で、雑音成分を抽出し、除去してアーチフアク
トのない画像を得るものであるので、シールド手
段を要することなく、したがつて困難なシールド
性能の決定をも必要とせず、上記外来雑音に起因
するアーチフアクトの発生を簡単に防止すること
ができる。
〔実施例〕
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。MRI装置は、静磁場及び傾斜磁場が与えら
れた被検体に送信系から高周波パルスを照射する
ことにより被検体の所定スライス断面内の核スピ
ンを励起し、この核スピンを位相エンコード化及
び周波数エンコード化する傾斜磁場を所定順序で
付与する1つのパルスシーケンスにより核磁気共
鳴信号を計測すると共に、前記位相エンコード傾
斜磁場による位相エンコード量を1つのパルスシ
ーケンス毎に変化させて所定数のパルスシーケン
スを実行して核磁気共鳴信号を計測し、計測した
核磁気共鳴信号に基づき再構成画像を得るもので
ある。第1図は、本発明によるMRI装置の一実
施例の要部を示すブロツク図で、図中1は送信コ
イル、2は直交位相検波器、3,4はA/D変換
器である。5は計算機で、計測データSR用メモリ
5a、計測データS1用メモリ5b及び画像データ
メモリ5cを備えている。6はモニタ、7は不連
続で衝撃性の外来雑音である。
第1図において、受信コイル1で受信された被
検体(図示せず)からの核磁気共鳴信号は、直交
位相検波器2により位相の90度異なる2つの低周
波成分に分解され、それぞれA/D変換器3,4
によりデイジタルデータに変換されて計算機5内
のメモリ5a,5bに格納される。
ここで、前述計測データS(u,v)は複素数
で表現されていたが、位相の90度異なる2つの信
号成分はそれぞれ実部、虚部に対応しており、そ
れらをA/D変換してなる計測データをそれぞれ
SR(u,v),SI−(u,v)と呼ぶ。これらの計
測データSR,SIはそれぞれ計算器5により高速二
次元フーリエ変換され、さらに次式(2)により絶対
値が求められる。
MA(X,Y)=√{(R(,))}2 +{F(SI(u,v))}2 ……(2) (Fはフーリエ変換) これにより求められたデータMA(X,Y)が画
像データであり、モニタ6に再構成画像として表
示され、診断などに供せられる。
いま、受信コイル1が外来雑音7を核磁気共鳴
信号と同時に受信した場合には、計測データSR
びSIに雑音成分が混入したことになり、画像にア
ーチフアクトが発生する。そこで本発明装置で
は、次に述べる手段により雑音成分を抽出し、除
去する。
第2図は、上述本発明装置における二次元の計
測データマトリツクスの概略を示したものであ
る。まず、位相検波され、A/D変換されて得ら
れた計測データSR及びSIは正、負のデータとなつ
ており、雑音成分も分解されていることから、計
測データSR及びSIの絶対値SAを次式(3)により求
め、信号強度を判別しやすいデータ形式とする。
SA(u,v) =√{R(,)}2+{I(,)}2 ……(3) ここで、計測データSA(u,v)の位相エンコ
ード量uの1つ異なる前後の計測データSA(u−
1,v)及びSA(u+1,v)は、一般に計測デ
ータSA(u,v)に近い値である。したがつて、
これらの計測データSA(u−1,v)及びSA(u
+1,v)から閾値を算出し、計測データSA
(u,v)のデータ値に混入している雑音成分を
抽出すればよい。
この場合、第3図に示すように、計測データ
SA(u,v)は画像データMA(X,Y)の二次元
逆フーリエ変換されたものであることから、計測
データマトリツクスの中心付近、すなわち周波数
の低い部分ほど信号強度が強く、周辺は弱くなつ
ている。このため、雑音成分を計測データマトリ
ツクスの全点において信号成分と一定の比率で判
別するために、各データサンプリング時間vに応
じて異なる閾値とする必要がある。そこで、計測
データマトリツクスの左右の端点より逐次閾値を
変化させ、中心に近いほど大きくなる閾値を設定
する。
本発明では、このような閾値を用いて、衝撃性
の外来雑音を、画像再構成手段としての計算機5
により、計測データSA(u,v)より抽出、除去
するもので、以下、本発明装置の動作を第4図の
フローチヤートを参照して説明する。ここでは、
位相エンコード量u番目の左半分、すなわちデー
タサンプリング時間vの1番目から中心部までの
データを処理する場合を例にとる。まずデータサ
ンプリング時間vに1をセツトし、閾値はあらか
じめ与えられた初期値とする(ステツプ100,
101)。次にエンコード量uの1つ異なる前後
の計測データSA(u−1,v)及びSA(u+1,
v)の平均値を求め、これにあらかじめ与えられ
た雑音と信号の判別比率Kを掛ける(ステツプ1
02)。次にこの計算値と閾値を比較し(ステツ
プ103)、計算値が大きい場合は計算値を閾値
とする(ステツプ104)。次に計測データSA
(u,v)と閾値を比較し(ステツプ105)、計
測データSA(u,v)が閾値より大きい場合は、
その計測データSA(u,v)を衝撃性の外来雑音
を含んだデータとみなし、絶対値SA,実部SR
び虚部SIのデータを0に書き替える(ステツプ1
06)。以上の動作をデータサンプリング時間v
の1番目から中心部までのデータ分(第3図中の
左半分のデータ分)繰り返す(ステツプ107,
108)。その後、データサンプリング時間vの
最終番目から中心部までのデータ分(第3図中の
右半分のデータ分)について上述と同様に処理す
る。なお、ステツプ103において、閾値が計算
値より大きい場合はステツプ105に、またステ
ツプ105において、計測データSA(u,v)が
閾値より小さい場合はステツプ107に、それぞ
れ移行する。
以下、これらの動作を位相エンコード回数分繰
り返すことにより、全計測データに対して衝撃性
の外来雑音を抽出、除去処理するもので、処理後
のデータに基づいて計算機5で再構成演算し、断
層画像を得る。
以上の説明では、計測データから雑音成分を除
去するのに、雑音を含んだ計測データをデータ値
0に書き替える方法を採つたが、その他に、位相
エンコード量uの1つ異なる前後のデータSA(u
−1,v)及びSA(u+1,v)の平均値に書き
替える方法もある。また、電子情報通信学会論文
誌D Vol.J71−D No.1 1988年1月第182〜
187頁の「位相マツプを用いた半数計測データか
らのMRI画像再構成アルゴリズム」に記載のア
ルゴリズムにより、雑音を含んだデータを推定デ
ータと置き換える方法もある。
上述実施例によれば、雑音成分を、計測データ
マトリツクスのどの点においても計測データと一
定の比率で抽出でき、高速に雑音成分を除去でき
るという効果がある。
〔発明の効果〕
本発明によれば、核磁気共鳴信号計測中に計測
信号に混入した不連続で衝撃性の外来雑音を、あ
る位相エンコード量のパルスシーケンスでの計測
データをその前後の位相エンコード量のパルスシ
ーケンスでの複数の計測データに基づいて設定し
た閾値と比較し、その閾値を超えた計測データを
補正又は除去するようにしたので、上記外来雑音
に対するシールド手段を要することなく、したが
つて困難なシールド性能の決定をも必要とせず、
上記外来雑音に起因するアーチフアクトの発生を
簡単に防止することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明装置の一実施例を示すブロツク
図、第2図は同上装置における二次元の計測デー
タマトリツクスの概略を示した図、第3図は外来
雑音を含まない計測データと外来雑音を含む計測
データの判別のための閾値との関係を示すグラ
フ、第4図は、第1図に示した本発明装置の動作
を説明するためのフローチヤートである。 1…受信コイル、2…直交位相検波器、3,4
…A/D変換器、5…計算機(画像再構成手段)、
5a…計測データSR用メモリ、5b…計測データ
SI用メモリ、5c…画像データメモリ、6…モニ
タ、7…不連続で衝撃性の外来雑音。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 静磁場及び傾斜磁場が与えられた被検体に送
    信系から高周波パルスを照射することにより被検
    体の所定スライス断面内の核スピンを励起し、こ
    の核スピンを位相エンコード化及び周波数エンコ
    ード化する傾斜磁場を所定順序で付与する1つの
    パルスシーケンスにより核磁気共鳴信号を計測す
    ると共に、前記位相エンコード傾斜磁場による位
    相エンコード量を1つのパルスシーケンス毎に変
    化させて所定数のパルスシーケンスを実行して核
    磁気共鳴信号を計測し、計測した核磁気共鳴信号
    に基づき再構成画像を得る核磁気共鳴イメージン
    グ装置において、 ある位相エンコード量のパルスシーケンスでの
    計測データをその前後の位相エンコード量のパル
    スシーケンスでの複数の計測データに基づいて設
    定した閾値と比較し、その閾値を超えた計測デー
    タを補正又は除去する計測データ補正手段を設
    け、計測データに混入した不連続で衝撃性の外来
    雑音を除去可能としたことを特徴とする核磁気共
    鳴イメージング装置。
JP63221297A 1988-09-06 1988-09-06 核磁気共鳴イメージング装置 Granted JPH0271727A (ja)

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JPS5938637A (ja) * 1982-08-28 1984-03-02 Toshiba Corp 核磁気共鳴装置
JPH01160544A (ja) * 1987-12-17 1989-06-23 Fuji Electric Co Ltd 磁気共鳴イメージング装置

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