JPH05237079A - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents
磁気共鳴イメージング装置Info
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- JPH05237079A JPH05237079A JP4041440A JP4144092A JPH05237079A JP H05237079 A JPH05237079 A JP H05237079A JP 4041440 A JP4041440 A JP 4041440A JP 4144092 A JP4144092 A JP 4144092A JP H05237079 A JPH05237079 A JP H05237079A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】位相バラケをできるだけ抑制しながら、撮影回
数を減らすことができるＭＲアンギオグラフィーを用い
た磁気共鳴イメージング装置を提供する。 【構成】本発明の磁気共鳴イメージング装置の傾斜磁場
手段は、フローエンコーディングパルスを、スライス方
向、位相エンコーディング方向および読出し方向のう
ち、少なくとも２方向にかつほぼ同時に印加可能に構成
してあるとともに、フローエンコーディングパルスの１
次モーメント成分の合成値が所定の１次モーメントにな
るようにフローエンコーディングパルスを設定してシー
ケンスを実行することにより、流れ情報を２次元的ある
いは３次元的に検出可能に構成してある。１次モーメン
トは、３次元の１次モーメント空間において、同一平面
上にない４つの点、特に、３次元の１次モーメント空間
の原点を中心とした正四面体の頂点に設定してある。
数を減らすことができるＭＲアンギオグラフィーを用い
た磁気共鳴イメージング装置を提供する。 【構成】本発明の磁気共鳴イメージング装置の傾斜磁場
手段は、フローエンコーディングパルスを、スライス方
向、位相エンコーディング方向および読出し方向のう
ち、少なくとも２方向にかつほぼ同時に印加可能に構成
してあるとともに、フローエンコーディングパルスの１
次モーメント成分の合成値が所定の１次モーメントにな
るようにフローエンコーディングパルスを設定してシー
ケンスを実行することにより、流れ情報を２次元的ある
いは３次元的に検出可能に構成してある。１次モーメン
トは、３次元の１次モーメント空間において、同一平面
上にない４つの点、特に、３次元の１次モーメント空間
の原点を中心とした正四面体の頂点に設定してある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気共鳴イメージング
装置に係り、特に、ＭＲアンギオグラフィーで血管等の
造影を行う磁気共鳴イメージング装置に関する。
装置に係り、特に、ＭＲアンギオグラフィーで血管等の
造影を行う磁気共鳴イメージング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気共鳴イメージング装置は、Ｘ線ＣＴ
等に比較して軟部組織のコントラストが大きいため、特
に頭部や脊髄の臨床診断で高い評価を得ている。
等に比較して軟部組織のコントラストが大きいため、特
に頭部や脊髄の臨床診断で高い評価を得ている。
【０００３】最近では、ＭＲアンギオグラフィーを用い
て血管等の流れを画像化することも可能になってきた。
て血管等の流れを画像化することも可能になってきた。
【０００４】このＭＲアンギオグラフィーを行う方法と
して、スピンの位相シフトを利用した位相法がある。
して、スピンの位相シフトを利用した位相法がある。
【０００５】図１１は、位相法の原理を簡単に示したも
のである。
のである。
【０００６】周知のように、被検体内の核磁気双極子
は、磁場強度Ｈの磁場を印加すると磁場強度Ｈに比例し
た角周波数ω（＝γＨ、γは磁気回転比）で歳差運動を
し、この状態で同じ角周波数ωの回転磁場を印加する
と、核磁気双極子で構成された微小磁化もまた、歳差運
動を行う。
は、磁場強度Ｈの磁場を印加すると磁場強度Ｈに比例し
た角周波数ω（＝γＨ、γは磁気回転比）で歳差運動を
し、この状態で同じ角周波数ωの回転磁場を印加する
と、核磁気双極子で構成された微小磁化もまた、歳差運
動を行う。
【０００７】微小磁化（以下、スピンと呼ぶ）の歳差運
動は、歳差運動の軸線に直交する平面に配置したコイル
により、角周波数ωのＭＲ信号として観測される。
動は、歳差運動の軸線に直交する平面に配置したコイル
により、角周波数ωのＭＲ信号として観測される。
【０００８】ここで、付加的な磁場ΔＨをτ時間だけ印
加したときのＭＲ信号を図１１(a)に示す。
加したときのＭＲ信号を図１１(a)に示す。
【０００９】同図に示すように、スピンの角周波数は最
初はωであるが、磁場ΔＨが印加されている間は、（ω
＋Δω）に変化する。
初はωであるが、磁場ΔＨが印加されている間は、（ω
＋Δω）に変化する。
【００１０】次に、磁場ΔＨの印加を止めると、スピン
の角周波数は再びωに戻る。
の角周波数は再びωに戻る。
【００１１】図１１(b) は、図１１(a) の信号を角周波
数ωで位相検波したものである。
数ωで位相検波したものである。
【００１２】図１１(b) でわかるように、磁場ΔＨが印
加された後は、スピンの位相がφだけシフトする。
加された後は、スピンの位相がφだけシフトする。
【００１３】このスピンの位相シフトφは、
【数１】φ＝γΔＨτ (1) で表すことができる。
【００１４】次に、図１２(a) に示すような互いに極性
の異なる１対の傾斜磁場パルスを、図１２(b) に示す位
置にある静止スピンおよび移動スピンに対して印加する
場合を考える。
の異なる１対の傾斜磁場パルスを、図１２(b) に示す位
置にある静止スピンおよび移動スピンに対して印加する
場合を考える。
【００１５】まず、例えばｘ＝ｘ0 に存在する静止スピ
ンに対しては、１つめのパルスで
ンに対しては、１つめのパルスで
【数２】φ＝γΔＨτ＝γ（−Ｇx ｘ0 ）τ (2) の位相シフトが生じ、２つめのパルスで
【数３】φ＝γΔＨτ＝γ（Ｇx ｘ0 ）τ (3) の位相シフトが生じるので、結局、静止スピンに対して
は、位相シフトは生じない。
は、位相シフトは生じない。
【００１６】一方、ｘ軸方向に速度ｖx で移動するスピ
ンに対しては、１つめのパルスで同様の位相シフトが生
じる。
ンに対しては、１つめのパルスで同様の位相シフトが生
じる。
【００１７】しかし、２つめのパルスが印加されたと
き、上述の移動スピンは、ｖx Ｔだけｘ軸に沿って移動
しており、このときの移動スピンの座標ｘ1 は、
き、上述の移動スピンは、ｖx Ｔだけｘ軸に沿って移動
しており、このときの移動スピンの座標ｘ1 は、
【数４】ｘ1 ＝ｘ0 ＋ｖx Ｔ (4) となる。
【００１８】したがって、２つめのパルスで生じる位相
シフトは、
シフトは、
【数５】 φ＝γΔＨτ＝γ（Ｇx （ｘ0 ＋ｖx Ｔ))τ (5)
【００１９】結局、移動スピンに対しては、
【数６】 の位相シフトが生じる。したがって、再構成画像の実数
部および虚数部から位相シフトφを計算すれば、
部および虚数部から位相シフトφを計算すれば、
【数７】ｖx ＝φ／（γＧx Ｔτ） (7) により、ｖx を求めることができる。
【００２０】なお、スピンの位相は、磁場の不均一性等
によってもΔφだけシフトするため、移動スピンに生じ
る位相シフトは、実際には、
によってもΔφだけシフトするため、移動スピンに生じ
る位相シフトは、実際には、
【数８】φx+＝γＧx ｖx Ｔτ＋Δφ (8) となる。
【００２１】このφx+で速度ｖx を求めると、Δφだけ
誤差を含むことになるため、図１２(c) で示した１対の
傾斜磁場パルス（図１２(a) と極性が逆）を印加して、
誤差を含むことになるため、図１２(c) で示した１対の
傾斜磁場パルス（図１２(a) と極性が逆）を印加して、
【数９】φx-＝−γＧx ｖx Ｔτ＋Δφ (9) を求め、両式を差し引いて
【数１０】 φx+−φx-＝２γＧx ｖx Ｔτ (10) としてΔφを相殺し、ｖx を、
【数１１】 ｖx ＝（φx+−φx-）／（２γＧx Ｔτ） (11) で求めるのが一般的である。
【００２２】同様にして、ｖy 、ｖz を求めることがで
きる。
きる。
【００２３】ここで、γＧx Ｔτ、−γＧx Ｔτは、１
次のモーメントと呼ばれ、移動するスピンに位相シフト
を生ぜしめる傾斜磁場パルスのポテンシャルを表すもの
である。
次のモーメントと呼ばれ、移動するスピンに位相シフト
を生ぜしめる傾斜磁場パルスのポテンシャルを表すもの
である。
【００２４】これらを、各々ｍx+、ｍx-と表せば、(8),
(9),(11)式は、各々
(9),(11)式は、各々
【数１２】φx+＝ｖx ｍx+＋Δφ (12)
【数１３】φx-＝ｖx ｍx-＋Δφ (13)
【数１４】 ｖx ＝（φx+−φx-）／（ｍx+−ｍx-） (14) と書き直すことができる。
【００２５】このように、速度を位相の変化としてエン
コードするために極性を反転させた傾斜磁場パルスをバ
イポーラエンコーディングパルスと呼ぶ。
コードするために極性を反転させた傾斜磁場パルスをバ
イポーラエンコーディングパルスと呼ぶ。
【００２６】(14)式でわかるように、位相シフト（φx+
−φx-）は、流れ速度ｖx と１次モーメントの差（ｍx+
−ｍx-）との積に等しくなる。
−φx-）は、流れ速度ｖx と１次モーメントの差（ｍx+
−ｍx-）との積に等しくなる。
【００２７】したがって、Ｓ／Ｎ比の点では、１次モー
メントの差（ｍx+−ｍx-）を大きくして、位相シフトを
大きくすればよいが、位相は２πの周期性をもつので、
観察したい速度に対応する位相シフトがπ以下になるよ
うに、１次モーメントの差を設定するのが好ましい。
メントの差（ｍx+−ｍx-）を大きくして、位相シフトを
大きくすればよいが、位相は２πの周期性をもつので、
観察したい速度に対応する位相シフトがπ以下になるよ
うに、１次モーメントの差を設定するのが好ましい。
【００２８】また、各１次モーメントｍx+、ｍx-をあま
り大きくしすぎると位相バラケが大きくなり、かえって
信号強度が低下する。
り大きくしすぎると位相バラケが大きくなり、かえって
信号強度が低下する。
【００２９】このため、位相シフトは、位相がばらつき
過ぎない程度の大きさで生じるのが好ましく、その上限
をπに設定するのが一般的である。
過ぎない程度の大きさで生じるのが好ましく、その上限
をπに設定するのが一般的である。
【００３０】したがって、１次モーメントの差（ｍx+−
ｍx-）は、被検体内で画像化したい血流の速度ｖx に対
応するように設定する。
ｍx-）は、被検体内で画像化したい血流の速度ｖx に対
応するように設定する。
【００３１】図１３は、上述の位相法を用いて血管等の
造影を行う場合の磁気共鳴イメージング装置の従来のシ
ーケンスを示したものである。
造影を行う場合の磁気共鳴イメージング装置の従来のシ
ーケンスを示したものである。
【００３２】図中、Ｇｓはスライス方向の傾斜磁場パル
ス、Ｇｒは読出し方向の傾斜磁場パルス、Ｇｅはエンコ
ード方向の傾斜磁場パルスを示す。
ス、Ｇｒは読出し方向の傾斜磁場パルス、Ｇｅはエンコ
ード方向の傾斜磁場パルスを示す。
【００３３】また、図１３(a) 、(b) は、スライス方向
の速度成分を検出するためのシーケンスであり、斜めに
ハッチした部分がｍx+、ｍx-の１次モーメントを持つバ
イポーラエンコーディングパルスである。
の速度成分を検出するためのシーケンスであり、斜めに
ハッチした部分がｍx+、ｍx-の１次モーメントを持つバ
イポーラエンコーディングパルスである。
【００３４】図１４(a) 、(b) 、および図１５(a) 、
(b) は、各々読出し方向、エンコード方向の速度成分を
検出するための同様のシーケンスである。
(b) は、各々読出し方向、エンコード方向の速度成分を
検出するための同様のシーケンスである。
【００３５】このようなシーケンスにより、血流等の流
れを３次元的に画像化することができる。
れを３次元的に画像化することができる。
【００３６】なお、モーメントは一般的にはｎ次のモー
メントとして次式のように定義されるものである。
メントとして次式のように定義されるものである。
【００３７】
【数１５】
【００３８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、被検体
内の流れを３次元的に画像化するためには、図１３乃至
図１５でわかるように、各方向２回ずつ、計６回のシー
ケンスを実行しなければならず、撮影時間が長くなって
しまうという難点がある。
内の流れを３次元的に画像化するためには、図１３乃至
図１５でわかるように、各方向２回ずつ、計６回のシー
ケンスを実行しなければならず、撮影時間が長くなって
しまうという難点がある。
【００３９】図１６は、各シーケンスでの１次モーメン
トの値をモーメント空間に白丸で概念的に示したもので
ある。
トの値をモーメント空間に白丸で概念的に示したもので
ある。
【００４０】同図中、ｍS+，ｍS-は、スライス方向の速
度成分を検出するシーケンスに用いる１次モーメントの
値、ｍE+，ｍE-は、エンコード方向の速度成分を検出す
るシーケンスに用いる１次モーメントの値、ｍR+，ｍR-
は、読みだし方向の速度成分を検出するシーケンスに用
いる１次モーメントの値である。
度成分を検出するシーケンスに用いる１次モーメントの
値、ｍE+，ｍE-は、エンコード方向の速度成分を検出す
るシーケンスに用いる１次モーメントの値、ｍR+，ｍR-
は、読みだし方向の速度成分を検出するシーケンスに用
いる１次モーメントの値である。
【００４１】上述の難点を解決するため、図１６の黒丸
で示したように１次モーメントｍS++ ，ｍE++ ，
ｍR++ ，ｍ0 をとることにより、撮影シーケンスを計４
回に減らすことが考えられる。
で示したように１次モーメントｍS++ ，ｍE++ ，
ｍR++ ，ｍ0 をとることにより、撮影シーケンスを計４
回に減らすことが考えられる。
【００４２】しかし、ｍS++ ，ｍE++ ，ｍR++ の絶対値
は、ｍS+，ｍS-等の絶対値の２倍になっており、ボクセ
ル内のスピンの位相バラケが大きくなるおそれがある。
は、ｍS+，ｍS-等の絶対値の２倍になっており、ボクセ
ル内のスピンの位相バラケが大きくなるおそれがある。
【００４３】ボクセル内が層流ではなく乱流の場合に
は、特にこの位相バラケが大きくなり、信号強度が低下
する原因となる。
は、特にこの位相バラケが大きくなり、信号強度が低下
する原因となる。
【００４４】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、位相バラケをできるだけ抑制しながら、撮影
回数を減らすことができるＭＲアンギオグラフィーを用
いた磁気共鳴イメージング装置を提供することを目的と
する。
たもので、位相バラケをできるだけ抑制しながら、撮影
回数を減らすことができるＭＲアンギオグラフィーを用
いた磁気共鳴イメージング装置を提供することを目的と
する。
【００４５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の磁気共鳴イメージング装置は請求項１に記
載したように、傾斜磁場手段で被検体にフローエンコー
ディングパルスを印加し、発生したＭＲ信号の位相シフ
トを検出することにより、前記被検体内のスピンの流れ
情報を得ることができるように構成した磁気共鳴イメー
ジング装置において、前記傾斜磁場手段は、前記フロー
エンコーディングパルスを、スライス方向、位相エンコ
ーディング方向および読出し方向のうち、少なくとも２
方向にかつほぼ同時に印加可能に構成してあるととも
に、前記フローエンコーディングパルスの１次モーメン
ト成分の合成値が所定の１次モーメントになるように前
記フローエンコーディングパルスを設定してシーケンス
を実行することにより、前記流れ情報を２次元的あるい
は３次元的に検出可能に構成したものである。
め、本発明の磁気共鳴イメージング装置は請求項１に記
載したように、傾斜磁場手段で被検体にフローエンコー
ディングパルスを印加し、発生したＭＲ信号の位相シフ
トを検出することにより、前記被検体内のスピンの流れ
情報を得ることができるように構成した磁気共鳴イメー
ジング装置において、前記傾斜磁場手段は、前記フロー
エンコーディングパルスを、スライス方向、位相エンコ
ーディング方向および読出し方向のうち、少なくとも２
方向にかつほぼ同時に印加可能に構成してあるととも
に、前記フローエンコーディングパルスの１次モーメン
ト成分の合成値が所定の１次モーメントになるように前
記フローエンコーディングパルスを設定してシーケンス
を実行することにより、前記流れ情報を２次元的あるい
は３次元的に検出可能に構成したものである。
【００４６】また、本発明の磁気共鳴イメージング装置
は、請求項８に記載したように、傾斜磁場手段で被検体
にフローエンコーディングパルスを印加し、発生したＭ
Ｒ信号の位相シフトを検出することにより、前記被検体
内のスピンの流れ情報を得ることができるように構成し
た磁気共鳴イメージング装置において、前記傾斜磁場手
段は、前記フローエンコーディングパルスを、スライス
方向、位相エンコーディング方向および読出し方向のう
ち、少なくとも２方向にかつほぼ同時に印加可能に構成
してあるとともに、前記フローエンコーディングパルス
の２次以上の所定次数のモーメント成分の合成値が所定
の前記次数のモーメントになるように前記フローエンコ
ーディングパルスを設定してシーケンスを実行すること
により、前記被検体内のスピンの流れ情報を検出可能に
構成したものである。
は、請求項８に記載したように、傾斜磁場手段で被検体
にフローエンコーディングパルスを印加し、発生したＭ
Ｒ信号の位相シフトを検出することにより、前記被検体
内のスピンの流れ情報を得ることができるように構成し
た磁気共鳴イメージング装置において、前記傾斜磁場手
段は、前記フローエンコーディングパルスを、スライス
方向、位相エンコーディング方向および読出し方向のう
ち、少なくとも２方向にかつほぼ同時に印加可能に構成
してあるとともに、前記フローエンコーディングパルス
の２次以上の所定次数のモーメント成分の合成値が所定
の前記次数のモーメントになるように前記フローエンコ
ーディングパルスを設定してシーケンスを実行すること
により、前記被検体内のスピンの流れ情報を検出可能に
構成したものである。
【００４７】
【作用】上述の構成により、位相バラケをできるだけ抑
制しながら、シーケンス回数を減らすことができるの
で、血流イメージングを短時間にかつ高い画質で行うこ
とができる。
制しながら、シーケンス回数を減らすことができるの
で、血流イメージングを短時間にかつ高い画質で行うこ
とができる。
【００４８】
【実施例】以下、本発明の磁気共鳴イメージング装置の
実施例について、添付図面を参照して説明する。
実施例について、添付図面を参照して説明する。
【００４９】本実施例の磁気共鳴イメージング装置は、
傾斜磁場手段で被検体にフローエンコーディングパルス
を印加し、発生したＭＲ信号の位相シフトを検知するこ
とにより、被検体内のスピンの流れ情報を得ることがで
きるように構成してある。
傾斜磁場手段で被検体にフローエンコーディングパルス
を印加し、発生したＭＲ信号の位相シフトを検知するこ
とにより、被検体内のスピンの流れ情報を得ることがで
きるように構成してある。
【００５０】フローエンコーディングパルスは、流れを
位相の変化としてエンコードするための傾斜磁場パルス
であり、従来技術で図１２に示したバイポーラグラディ
エントパルスは、その典型例である。
位相の変化としてエンコードするための傾斜磁場パルス
であり、従来技術で図１２に示したバイポーラグラディ
エントパルスは、その典型例である。
【００５１】本実施例では、フローエンコーディングパ
ルスの１次モーメント成分の合成値が所定の１次モーメ
ントになるようにフローエンコーディングパルスを設定
して４回のシーケンスを実行することにより、上述の流
れ情報を３次元的に検出可能に構成してある。
ルスの１次モーメント成分の合成値が所定の１次モーメ
ントになるようにフローエンコーディングパルスを設定
して４回のシーケンスを実行することにより、上述の流
れ情報を３次元的に検出可能に構成してある。
【００５２】従来技術で述べたように、ある方向に沿っ
た流れ速度成分を高精度に検出するには、２つの１次モ
ーメントをその方向に沿って設定する必要がある。
た流れ速度成分を高精度に検出するには、２つの１次モ
ーメントをその方向に沿って設定する必要がある。
【００５３】本実施例では、流れ速度を３次元で検出す
るため、１次モーメントを、３次元の１次モーメント空
間において、同一平面上にない３つの異なる方向に沿っ
た４つの点に設定してある。
るため、１次モーメントを、３次元の１次モーメント空
間において、同一平面上にない３つの異なる方向に沿っ
た４つの点に設定してある。
【００５４】さらに本実施例では、これら４つの点は、
３次元の１次モーメント空間の原点を中心とした正四面
体の頂点に設定してある。
３次元の１次モーメント空間の原点を中心とした正四面
体の頂点に設定してある。
【００５５】図１は、このような正四面体を示した図で
ある。
ある。
【００５６】上述のように１次モーメントを設定するこ
とにより、図１６の黒丸で示した従来の１次モーメント
ｍS++ ，ｍE++ ，ｍR++ よりも、その絶対値を小さくす
ることができる。
とにより、図１６の黒丸で示した従来の１次モーメント
ｍS++ ，ｍE++ ，ｍR++ よりも、その絶対値を小さくす
ることができる。
【００５７】このため、位相バラケを小さくすることが
できる。
できる。
【００５８】さらに、上述のように１次モーメントを設
定することにより、図１６の白丸で示した従来の１次モ
ーメントｍS+，ｍS-，ｍE+，ｍE-、ｍR+，ｍR-よりも個
数を少なくすることができる。
定することにより、図１６の白丸で示した従来の１次モ
ーメントｍS+，ｍS-，ｍE+，ｍE-、ｍR+，ｍR-よりも個
数を少なくすることができる。
【００５９】このため、４回のシーケンスで３次元の流
れ速度を検出することができる。
れ速度を検出することができる。
【００６０】また、本実施例では、傾斜磁場手段は、フ
ローエンコーディングパルスを、スライス方向、位相エ
ンコーディング方向および読出し方向の３方向にかつほ
ぼ同時に印加可能に構成してある。
ローエンコーディングパルスを、スライス方向、位相エ
ンコーディング方向および読出し方向の３方向にかつほ
ぼ同時に印加可能に構成してある。
【００６１】このような構成により、１次モーメント成
分の合成値が図１の各１次モーメントに等しくなるよう
に、フローエンコーディングパルスを所定の方向に印加
することができる。
分の合成値が図１の各１次モーメントに等しくなるよう
に、フローエンコーディングパルスを所定の方向に印加
することができる。
【００６２】つまり、図１の１次モーメントを各方向成
分に分解し、この１次モーメント成分を持つフローエン
コーディングパルスを３方向に印加すればよい。
分に分解し、この１次モーメント成分を持つフローエン
コーディングパルスを３方向に印加すればよい。
【００６３】１次モーメントは、従来技術で説明したよ
うに、移動スピンの流れ速度に応じた値に設定される。
うに、移動スピンの流れ速度に応じた値に設定される。
【００６４】したがって、本実施例でも、各方向に沿っ
た１次モーメントの差、すなわち、正四面体の１辺の長
さが、画像化したい血流の速度に対応するように、各１
次モーメントの大きさを定めるのがよい。
た１次モーメントの差、すなわち、正四面体の１辺の長
さが、画像化したい血流の速度に対応するように、各１
次モーメントの大きさを定めるのがよい。
【００６５】次に、本実施例の磁気共鳴イメージング装
置を用いて、被検体内の血流の流れを画像化するには、
上述したように、画像化したい血流の速度に対応する１
次モーメントを定める。
置を用いて、被検体内の血流の流れを画像化するには、
上述したように、画像化したい血流の速度に対応する１
次モーメントを定める。
【００６６】例えば、１ｍ／秒の速度の血流を画像化し
たい場合、この速度の血流に対して約πの位相シフトが
生ずるように、１次モーメントの差を設定する。
たい場合、この速度の血流に対して約πの位相シフトが
生ずるように、１次モーメントの差を設定する。
【００６７】ここで、このようにして求めた１次モーメ
ントの差（図１の正四面体の辺の長さ）をΔｍとする
と、１次モーメントＭ1 ，Ｍ2 ，Ｍ3 ，Ｍ4 の位相エン
コーディング方向、読出し方向、スライス方向の各成分
は、
ントの差（図１の正四面体の辺の長さ）をΔｍとする
と、１次モーメントＭ1 ，Ｍ2 ，Ｍ3 ，Ｍ4 の位相エン
コーディング方向、読出し方向、スライス方向の各成分
は、
【数１６】 となる。
【００６８】したがって、１次モーメントがこれらの値
になるように、各方向のフローエンコーディングパルス
を定めればよい。
になるように、各方向のフローエンコーディングパルス
を定めればよい。
【００６９】図２、図３、図４および図５は、１次モー
メントを上述のＭ1 ，Ｍ2 ，Ｍ3 ，Ｍ4 に設定した各シ
ーケンスを示したものである。
メントを上述のＭ1 ，Ｍ2 ，Ｍ3 ，Ｍ4 に設定した各シ
ーケンスを示したものである。
【００７０】なお、１次モーメントは、従来技術で説明
したようにγＧＴτとなるため、傾斜磁場の大きさＧや
印加時間τの長さ等を調節することにより、その大きさ
を自在に設定することができる。
したようにγＧＴτとなるため、傾斜磁場の大きさＧや
印加時間τの長さ等を調節することにより、その大きさ
を自在に設定することができる。
【００７１】逆にいえば、同じ１次モーメントの値を持
つフローエンコーディングパルスの形状は無数にある。
つフローエンコーディングパルスの形状は無数にある。
【００７２】上述の４回のシーケンスを実行した後、こ
れらのシーケンスで得られた各再構成画像の実数部、虚
数部から位相シフトを求め、次いで、これらの位相シフ
トの差から各方向の流れ速度成分を求める。
れらのシーケンスで得られた各再構成画像の実数部、虚
数部から位相シフトを求め、次いで、これらの位相シフ
トの差から各方向の流れ速度成分を求める。
【００７３】ここで、図１のＭi ( i=1,2,3,4)およびＭ
j ( j=1,2,3,4)を１次モーメントとした２つのシーケン
スで得られた位相シフトの差で計算した流れ速度成分を
Ｖijとすると、流れ速度Ｖは、これらの流れ速度成分Ｖ
ijを合成すればよく、
j ( j=1,2,3,4)を１次モーメントとした２つのシーケン
スで得られた位相シフトの差で計算した流れ速度成分を
Ｖijとすると、流れ速度Ｖは、これらの流れ速度成分Ｖ
ijを合成すればよく、
【数１７】 となる。
【００７４】次に、第２の実施例に係る磁気共鳴イメー
ジング装置を説明する。
ジング装置を説明する。
【００７５】第２の実施例では、第１の実施例で説明し
た１次モーメントＭ1 ，Ｍ2 ，Ｍ3，Ｍ4 の他に、図６
に示すように、さらに原点に１次モーメントＭ0 を設け
てある。
た１次モーメントＭ1 ，Ｍ2 ，Ｍ3，Ｍ4 の他に、図６
に示すように、さらに原点に１次モーメントＭ0 を設け
てある。
【００７６】すなわち、第２の実施例は、第１の実施例
の４回のシーケンスに、図７に示すフローエンコーディ
ングパルスのないシーケンスを加えたものである。
の４回のシーケンスに、図７に示すフローエンコーディ
ングパルスのないシーケンスを加えたものである。
【００７７】このような構成により、１次モーメントの
差を、正四面体の辺の長さの他に、正四面体の各頂点と
原点との距離にとることもできる。
差を、正四面体の辺の長さの他に、正四面体の各頂点と
原点との距離にとることもできる。
【００７８】したがって、第２の実施例では、第１の実
施例の流れ速度Ｖ以外に、正四面体の各頂点と原点との
距離に対応したもう一つの流れ速度Ｖ´を検出すること
ができる。
施例の流れ速度Ｖ以外に、正四面体の各頂点と原点との
距離に対応したもう一つの流れ速度Ｖ´を検出すること
ができる。
【００７９】ここで、図６のＭi ( i=1,2,3,4)およびＭ
0 を１次モーメントとした２つのシーケンスで得られた
位相シフトの差で計算した流れ速度成分をＶi とする
と、流れ速度Ｖ´は、これらの流れ速度成分Ｖi を合成
すればよく、
0 を１次モーメントとした２つのシーケンスで得られた
位相シフトの差で計算した流れ速度成分をＶi とする
と、流れ速度Ｖ´は、これらの流れ速度成分Ｖi を合成
すればよく、
【数１８】Ｖ´2 ＝(3/4) ΣＶi 2 （i=1,2,3,4) となる。
【００８０】第１および第２の実施例では、説明の便宜
上、正四面体の頂点の一つをスライス方向の軸線上にと
ったが、この配置に限定されるものではなく、正四面体
をどのような角度で配置してもよい。
上、正四面体の頂点の一つをスライス方向の軸線上にと
ったが、この配置に限定されるものではなく、正四面体
をどのような角度で配置してもよい。
【００８１】また、１次モーメントを、必ずしも正四面
体の頂点に設定する必要はなく、３次元の１次モーメン
ト空間において同一平面上にない４つの点、言い換えれ
ば一般的な四面体の頂点に設定してもよい。
体の頂点に設定する必要はなく、３次元の１次モーメン
ト空間において同一平面上にない４つの点、言い換えれ
ば一般的な四面体の頂点に設定してもよい。
【００８２】この場合には、位相バラケを回避するた
め、四面体の頂点を原点から離し過ぎないように留意す
る。
め、四面体の頂点を原点から離し過ぎないように留意す
る。
【００８３】第１および第２の実施例では、３次元の流
れ速度を扱ったが、本発明の磁気共鳴イメージング装置
は、２次元の流れ速度にも適用することができる。
れ速度を扱ったが、本発明の磁気共鳴イメージング装置
は、２次元の流れ速度にも適用することができる。
【００８４】図８は、このような変形例で用いる１次モ
ーメントを２次元の１次モーメント空間で示したもので
ある。
ーメントを２次元の１次モーメント空間で示したもので
ある。
【００８５】図８でわかるように、本変形例では、フロ
ーエンコーディングパルスを、例えば読出し方向および
位相エンコーディング方向に印加するようになってい
る。
ーエンコーディングパルスを、例えば読出し方向および
位相エンコーディング方向に印加するようになってい
る。
【００８６】２次元の流れ速度を検出するには、２次元
の１次モーメント空間において、異なる２方向に沿って
１次モーメントを設定する必要があるため、従来は、例
えば読出し方向および位相エンコーディング方向に沿っ
て絶対値が同じで正負が異なる１次モーメントを合計４
つ配置しており、シーケンスは４回行わねばならなかっ
た。
の１次モーメント空間において、異なる２方向に沿って
１次モーメントを設定する必要があるため、従来は、例
えば読出し方向および位相エンコーディング方向に沿っ
て絶対値が同じで正負が異なる１次モーメントを合計４
つ配置しており、シーケンスは４回行わねばならなかっ
た。
【００８７】また、このシーケンス回数の多さを回避す
るには、各方向および原点の計３つの１次モーメントを
設定することが考えられるが、各方向に配置する１次モ
ーメントの絶対値が大きくなるため、位相バラケの問題
が生じていた。
るには、各方向および原点の計３つの１次モーメントを
設定することが考えられるが、各方向に配置する１次モ
ーメントの絶対値が大きくなるため、位相バラケの問題
が生じていた。
【００８８】本変形例では、図８に示すように、正三角
形の頂点に１次モーメントを設定することにより、位相
バラケを抑制しながら、シーケンスの回数を３回に減ら
すことができる。
形の頂点に１次モーメントを設定することにより、位相
バラケを抑制しながら、シーケンスの回数を３回に減ら
すことができる。
【００８９】ここで、図８のＭi ( i=1,2,3)およびＭj
( j=1,2,3)を１次モーメントとした２つのシーケンスで
得られた位相シフトの差で計算した流れ速度成分をＶij
とすると、流れ速度Ｖは、これらの流れ速度成分Ｖijを
合成すればよく、
( j=1,2,3)を１次モーメントとした２つのシーケンスで
得られた位相シフトの差で計算した流れ速度成分をＶij
とすると、流れ速度Ｖは、これらの流れ速度成分Ｖijを
合成すればよく、
【数１９】 Ｖ2 ＝(2/3) ΣＶij 2 (i≠j ,i=1,2,3,j=1,2,3) となる。
【００９０】また、図９に示すように原点に１次モーメ
ントを追加することにより、すなわち、フローエンコー
ディングパルスのないシーケンスを追加することによ
り、３次元同様、流れ速度Ｖ以外に、正三角形の各頂点
と原点との距離に対応したもう一つの流れ速度Ｖ´を検
出することができる。
ントを追加することにより、すなわち、フローエンコー
ディングパルスのないシーケンスを追加することによ
り、３次元同様、流れ速度Ｖ以外に、正三角形の各頂点
と原点との距離に対応したもう一つの流れ速度Ｖ´を検
出することができる。
【００９１】ここで、図９のＭi （i=1,2,3)およびＭ0
を１次モーメントとした２つのシーケンスで得られた位
相シフトの差で計算した流れ速度成分をＶi とすると、
流れ速度Ｖ´は、これらの流れ速度成分Ｖi を合成すれ
ばよく、
を１次モーメントとした２つのシーケンスで得られた位
相シフトの差で計算した流れ速度成分をＶi とすると、
流れ速度Ｖ´は、これらの流れ速度成分Ｖi を合成すれ
ばよく、
【数２０】Ｖ´2 ＝(2/3) ΣＶi 2 （i=1,2,3) となる。
【００９２】次に、第３の実施例に係る磁気共鳴イメー
ジング装置を説明する。
ジング装置を説明する。
【００９３】第３の実施例に係る磁気共鳴イメージング
装置は、第１あるいは第２の実施例と同様、傾斜磁場手
段で被検体にフローエンコーディングパルスを印加し、
発生したＭＲ信号の位相シフトを検出することにより、
被検体内のスピンの流れ情報を得ることができるように
構成してある。
装置は、第１あるいは第２の実施例と同様、傾斜磁場手
段で被検体にフローエンコーディングパルスを印加し、
発生したＭＲ信号の位相シフトを検出することにより、
被検体内のスピンの流れ情報を得ることができるように
構成してある。
【００９４】傾斜磁場手段は、フローエンコーディング
パルスを、スライス方向、位相エンコーディング方向お
よび読出し方向のうち、少なくとも２方向にかつほぼ同
時に印加可能に構成してあるとともに、フローエンコー
ディングパルスの２次モーメント成分の合成値が所定の
２次モーメントになるようにフローエンコーディングパ
ルスを設定してシーケンスを実行することにより、被検
体内のスピンの流れ情報を検出可能に構成してある。
パルスを、スライス方向、位相エンコーディング方向お
よび読出し方向のうち、少なくとも２方向にかつほぼ同
時に印加可能に構成してあるとともに、フローエンコー
ディングパルスの２次モーメント成分の合成値が所定の
２次モーメントになるようにフローエンコーディングパ
ルスを設定してシーケンスを実行することにより、被検
体内のスピンの流れ情報を検出可能に構成してある。
【００９５】図１０は、本実施例で用いるフローエンコ
ーディングパルスを示したものである。
ーディングパルスを示したものである。
【００９６】上述の構成により、第１あるいは第２の実
施例と同様に、スピンの流れ情報を検出することができ
るが、第１あるいは第２の実施例では、位相の変化がス
ピンの速度に対応していたのに対し、第３の実施例で
は、位相の変化がスピンの加速度に対応する点が異な
る。
施例と同様に、スピンの流れ情報を検出することができ
るが、第１あるいは第２の実施例では、位相の変化がス
ピンの速度に対応していたのに対し、第３の実施例で
は、位相の変化がスピンの加速度に対応する点が異な
る。
【００９７】なお、本発明は、上記各実施例で説明した
ような１次あるいは２次のモーメントに限定されるもの
ではなく、次式
ような１次あるいは２次のモーメントに限定されるもの
ではなく、次式
【数２１】 で定義されるｎ次のモーメントについて適用できるもの
である。
である。
【００９８】したがって、本発明を３次以上の高次モー
メントにも適用可能であることは言うまでもない。
メントにも適用可能であることは言うまでもない。
【００９９】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の磁気共鳴イ
メージング装置は、傾斜磁場手段で被検体にフローエン
コーディングパルスを印加し、発生したＭＲ信号の位相
シフトを検出することにより、前記被検体内のスピンの
流れ情報を得ることができるように構成した磁気共鳴イ
メージング装置において、前記傾斜磁場手段は、前記フ
ローエンコーディングパルスを、スライス方向、位相エ
ンコーディング方向および読出し方向のうち、少なくと
も２方向にかつほぼ同時に印加可能に構成してあるとと
もに、前記フローエンコーディングパルスの１次モーメ
ント成分の合成値が所定の１次モーメントになるように
前記フローエンコーディングパルスを設定してシーケン
スを実行することにより、前記流れ情報を２次元的ある
いは３次元的に検出可能に構成したので、位相バラケを
できるだけ抑制しながら、少ない撮影回数で血流イメー
ジングが可能なＭＲアンギオグラフィーを実現すること
ができる。
メージング装置は、傾斜磁場手段で被検体にフローエン
コーディングパルスを印加し、発生したＭＲ信号の位相
シフトを検出することにより、前記被検体内のスピンの
流れ情報を得ることができるように構成した磁気共鳴イ
メージング装置において、前記傾斜磁場手段は、前記フ
ローエンコーディングパルスを、スライス方向、位相エ
ンコーディング方向および読出し方向のうち、少なくと
も２方向にかつほぼ同時に印加可能に構成してあるとと
もに、前記フローエンコーディングパルスの１次モーメ
ント成分の合成値が所定の１次モーメントになるように
前記フローエンコーディングパルスを設定してシーケン
スを実行することにより、前記流れ情報を２次元的ある
いは３次元的に検出可能に構成したので、位相バラケを
できるだけ抑制しながら、少ない撮影回数で血流イメー
ジングが可能なＭＲアンギオグラフィーを実現すること
ができる。
【０１００】また、本発明の磁気共鳴イメージング装置
は、傾斜磁場手段で被検体にフローエンコーディングパ
ルスを印加し、発生したＭＲ信号の位相シフトを検出す
ることにより、前記被検体内のスピンの流れ情報を得る
ことができるように構成した磁気共鳴イメージング装置
において、前記傾斜磁場手段は、前記フローエンコーデ
ィングパルスを、スライス方向、位相エンコーディング
方向および読出し方向のうち、少なくとも２方向にかつ
ほぼ同時に印加可能に構成してあるとともに、前記フロ
ーエンコーディングパルスの２次以上の所定次数のモー
メント成分の合成値が所定の前記次数のモーメントにな
るように前記フローエンコーディングパルスを設定して
シーケンスを実行することにより、前記被検体内のスピ
ンの流れ情報を検出可能に構成したので、位相バラケを
できるだけ抑制しながら、少ない撮影回数で血流イメー
ジングが可能なＭＲアンギオグラフィーを実現すること
ができる。
は、傾斜磁場手段で被検体にフローエンコーディングパ
ルスを印加し、発生したＭＲ信号の位相シフトを検出す
ることにより、前記被検体内のスピンの流れ情報を得る
ことができるように構成した磁気共鳴イメージング装置
において、前記傾斜磁場手段は、前記フローエンコーデ
ィングパルスを、スライス方向、位相エンコーディング
方向および読出し方向のうち、少なくとも２方向にかつ
ほぼ同時に印加可能に構成してあるとともに、前記フロ
ーエンコーディングパルスの２次以上の所定次数のモー
メント成分の合成値が所定の前記次数のモーメントにな
るように前記フローエンコーディングパルスを設定して
シーケンスを実行することにより、前記被検体内のスピ
ンの流れ情報を検出可能に構成したので、位相バラケを
できるだけ抑制しながら、少ない撮影回数で血流イメー
ジングが可能なＭＲアンギオグラフィーを実現すること
ができる。
【図１】本実施例の磁気共鳴イメージング装置で流れ速
度を検出する際に用いるフローエンコーディングパルス
の１次モーメントを、３次元モーメント空間に示した概
念図。
度を検出する際に用いるフローエンコーディングパルス
の１次モーメントを、３次元モーメント空間に示した概
念図。
【図２】図１の１次モーメントＭ1 に対応するシーケン
スを示したタイムチャート。
スを示したタイムチャート。
【図３】図１の１次モーメントＭ2 に対応するシーケン
スを示したタイムチャート。
スを示したタイムチャート。
【図４】図１の１次モーメントＭ3 に対応するシーケン
スを示したタイムチャート。
スを示したタイムチャート。
【図５】図１の１次モーメントＭ4 に対応するシーケン
スを示したタイムチャート。
スを示したタイムチャート。
【図６】第２の実施例に係る磁気共鳴イメージング装置
で流れ速度を検出する際に用いるフローエンコーディン
グパルスの１次モーメントを、３次元モーメント空間に
示した概念図。
で流れ速度を検出する際に用いるフローエンコーディン
グパルスの１次モーメントを、３次元モーメント空間に
示した概念図。
【図７】図６の１次モーメントＭ0 に対応するシーケン
スを示したタイムチャート。
スを示したタイムチャート。
【図８】第１の実施例の変形例に係る磁気共鳴イメージ
ング装置で流れ速度を検出する際に用いるフローエンコ
ーディングパルスの１次モーメントを、２次元モーメン
ト空間に示した概念図。
ング装置で流れ速度を検出する際に用いるフローエンコ
ーディングパルスの１次モーメントを、２次元モーメン
ト空間に示した概念図。
【図９】第２の実施例の変形例に係る磁気共鳴イメージ
ング装置で流れ速度を検出する際に用いるフローエンコ
ーディングパルスの１次モーメントを、２次元モーメン
ト空間に示した概念図。
ング装置で流れ速度を検出する際に用いるフローエンコ
ーディングパルスの１次モーメントを、２次元モーメン
ト空間に示した概念図。
【図１０】第３の実施例に係る磁気共鳴イメージング装
置で流れ速度を検出する際に用いるフローエンコーディ
ングパルスを示した図。
置で流れ速度を検出する際に用いるフローエンコーディ
ングパルスを示した図。
【図１１】位相法の原理を示した図。
【図１２】位相法の原理を示した図。
【図１３】従来の磁気共鳴イメージング装置でスライス
方向の流れ速度成分を検出するシーケンスを示した図。
方向の流れ速度成分を検出するシーケンスを示した図。
【図１４】従来の磁気共鳴イメージング装置で読出し方
向の流れ速度成分を検出するシーケンスを示した図。
向の流れ速度成分を検出するシーケンスを示した図。
【図１５】従来の磁気共鳴イメージング装置でエンコー
ディング方向の流れ速度成分を検出するシーケンスを示
した図。
ディング方向の流れ速度成分を検出するシーケンスを示
した図。
【図１６】従来の磁気共鳴イメージング装置で流れ速度
を検出する際に用いるフローエンコーディングパルスの
１次モーメントを、３次元の１次モーメント空間に示し
た図。
を検出する際に用いるフローエンコーディングパルスの
１次モーメントを、３次元の１次モーメント空間に示し
た図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 9118−2Ｊ Ｇ０１Ｎ 24/08 Ｙ
Claims (8)
- 【請求項１】 傾斜磁場手段で被検体にフローエンコー
ディングパルスを印加し、発生したＭＲ信号の位相シフ
トを検出することにより、前記被検体内のスピンの流れ
情報を得ることができるように構成した磁気共鳴イメー
ジング装置において、前記傾斜磁場手段は、前記フロー
エンコーディングパルスを、スライス方向、位相エンコ
ーディング方向および読出し方向のうち、少なくとも２
方向にかつほぼ同時に印加可能に構成してあるととも
に、前記フローエンコーディングパルスの１次モーメン
ト成分の合成値が所定の１次モーメントになるように前
記フローエンコーディングパルスを設定してシーケンス
を実行することにより、前記流れ情報を２次元的あるい
は３次元的に検出可能に構成したことを特徴とする磁気
共鳴イメージング装置。 - 【請求項２】 前記１次モーメントは、２次元の１次モ
ーメント空間において、同一直線上にない３つの点に設
定した請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項３】 前記３つの点は、前記２次元の１次モー
メント空間の原点を中心とした正三角形の頂点に設定し
た請求項２記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項４】 前記１次モーメントは、３次元の１次モ
ーメント空間において、同一平面上にない４つの点に設
定した請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項５】 前記４つの点は、前記３次元の１次モー
メント空間の原点を中心とした正四面体の頂点に設定し
た請求項４記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項６】 前記点で囲まれた領域内の追加点にさら
に１次モーメントを設定することにより、２種類の速度
に関する流れ情報を得ることを可能に構成した請求項２
あるいは４のいずれかに記載の磁気共鳴イメージング装
置。 - 【請求項７】 前記追加点を原点にとった請求項６に記
載の磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項８】 傾斜磁場手段で被検体にフローエンコー
ディングパルスを印加し、発生したＭＲ信号の位相シフ
トを検出することにより、前記被検体内のスピンの流れ
情報を得ることができるように構成した磁気共鳴イメー
ジング装置において、前記傾斜磁場手段は、前記フロー
エンコーディングパルスを、スライス方向、位相エンコ
ーディング方向および読出し方向のうち、少なくとも２
方向にかつほぼ同時に印加可能に構成してあるととも
に、前記フローエンコーディングパルスの２次以上の所
定次数のモーメント成分の合成値が所定の前記次数のモ
ーメントになるように前記フローエンコーディングパル
スを設定してシーケンスを実行することにより、前記被
検体内のスピンの流れ情報を検出可能に構成したことを
特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4041440A JPH05237079A (ja) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | 磁気共鳴イメージング装置 |
| US08/022,956 US5352980A (en) | 1992-02-27 | 1993-02-25 | Magnetic resonance imaging apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4041440A JPH05237079A (ja) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | 磁気共鳴イメージング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05237079A true JPH05237079A (ja) | 1993-09-17 |
Family
ID=12608436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4041440A Pending JPH05237079A (ja) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | 磁気共鳴イメージング装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5352980A (ja) |
| JP (1) | JPH05237079A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3526350B2 (ja) * | 1994-08-08 | 2004-05-10 | 株式会社東芝 | 磁気共鳴イメージング装置 |
| EP0793810A1 (en) * | 1995-09-25 | 1997-09-10 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Method of and device for measuring the velocity of moving matter by means of magnetic resonance |
| JP3585139B2 (ja) * | 1996-02-19 | 2004-11-04 | 株式会社日立メディコ | 磁気共鳴診断装置における流速計算装置 |
| US5652513A (en) * | 1996-08-01 | 1997-07-29 | Picker International, Inc. | Phase sensitive magnetic resonance technique with integrated gradient profile and continuous tunable flow |
| CN103083021B (zh) * | 2012-12-28 | 2015-06-17 | 深圳先进技术研究院 | 一种最佳m1值的获取方法、装置及医疗设备 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5038783A (en) * | 1987-02-11 | 1991-08-13 | General Electric Company | Multiple gradient echo pulse sequence for acquisition of NMR angiograms |
| US5221898A (en) * | 1990-11-30 | 1993-06-22 | Hitachi, Ltd. | Flow imaging method using an MRI apparatus |
-
1992
- 1992-02-27 JP JP4041440A patent/JPH05237079A/ja active Pending
-
1993
- 1993-02-25 US US08/022,956 patent/US5352980A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5352980A (en) | 1994-10-04 |
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