JPH06114030A

JPH06114030A - Ｍｒイメージング装置

Info

Publication number: JPH06114030A
Application number: JP4286807A
Authority: JP
Inventors: Kimiharu Shimizu; 公治清水
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1992-09-30
Filing date: 1992-09-30
Publication date: 1994-04-26

Abstract

(57)【要約】【目的】時間的に連続して多数枚の画像を得るダイナ
ミック撮像において、画質の問題を回避しつつ時間分解
能を高める。【構成】ダイナミック撮像において、各位相エンコー
ド量についてのデータ採取の時間間隔を、低周波成分ほ
ど短くし、高周波成分ほど長くする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、核磁気共鳴（ＮＭ
Ｒ）を利用してイメージングを行なうＭＲイメージング
装置に関し、とくにダイナミック撮像を行なうＭＲイメ
ージング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＭＲイメージング装置では、１枚の画像
を得るために、画像マトリクスサイズに対応した数だけ
パルスシーケンスを繰り返す必要がある。すなわち、位
相エンコード量を画像マトリクスサイズに対応する数だ
け変化させ、その１つずつの位相エンコード量について
パルスシーケンスを行なってデータを採取する。

【０００３】通常のグラジェントエコー法のパルスシー
ケンスでは、図４に示すように、まず、被検体の核スピ
ンの磁化を角度α倒すＲＦパルスを被検体に照射し、そ
れと同時にスライス選択用のＧｚパルス１を印加し、Ｚ
軸に直角なスライス面を選択励起する。つぎにこの傾斜
磁場Ｇｚについてのリワインドパルス２を与えて乱れた
位相を戻す。位相エンコード用パルス３としてはＧｙパ
ルスを用いる。そしてリードアウト用のＧｘパルス４、
５を加えてエコー信号Ｅを発生させる。するとこのエコ
ー信号ＥにはＸ方向の位置情報が周波数エンコードさ
れ、Ｙ方向の位置情報が位相エンコードされる。そこ
で、この位相エンコード量が画像マトリクスサイズに対
応する数だけ変化するよう、Ｇｙパルス３の波形を変化
させ、その各波形ごとに上記の励起−エコー発生のパル
スシーケンスを繰り返し、各エコー信号Ｅから収集した
データを２次元フーリエ変換することにより、Ｘ−Ｙ面
の画像つまり選択励起したスライス面の画像を得る。

【０００４】このようなＭＲイメージング装置におい
て、従来より、同一スライス面についての撮像をつぎつ
ぎに行なって多数の画像を得て、その時間的な変化を捉
える、いわゆるダイナミック撮像が行なわれている。す
なわち、組織の性状診断においては、造影剤を用いたダ
イナミックスタディが行なわれ、脳血流量評価において
も造影剤のボーラス急速静注のＭＲパフュージョンスタ
ディが行なわれている。図５はパフュージョンスタディ
における脳組織の信号強度変化を示すもので、少なくと
も５秒以下、好ましくは１秒の間隔で１枚ずつの画像を
連続的に反復撮像する必要がある。

【０００５】しかし、回復時間の制約や、信号対雑音
比、コントラスト等の問題から撮像パラメータの短縮は
制限され、１つの位相エンコード量についてのパルスシ
ーケンスの繰り返し時間の短縮には限界がある。そこ
で、従来では、図６に示すように、ダイナミック撮像に
おける時間分解能を向上させるため、画像の高周波成分
に対応した位相エンコード量については最初の１枚分の
撮像シーケンスでのみデータ採取し、それ以降の画像に
ついての撮像シーケンスでは低周波成分に対応した位相
エンコード量のパルスシーケンスしか行なわないことに
より２枚目以降の各画像についての撮像時間を短縮して
いる。

【０００６】すなわち、この例では、位相エンコード量
を１２８通りとし、最初の１枚目の画像についての撮像
では、１２８のすべての位相エンコード量についてのパ
ルスシーケンスを行なってデータを収集していて６秒か
かっているが、２枚目以降では、低周波分の６４の位相
エンコード量についてしかデータ採取を行なわず、その
ためパルスシーケンスの繰り返し回数が半減するので３
秒に短縮され、２枚目以降では３秒ごとに画像が得られ
ることになる。

【０００７】また、従来では、図７のように、各１枚ず
つの画像に関する撮像シーケンスは１２８のすべての位
相エンコード量のパルスシーケンスを行ないながら複数
枚の画像についてのデータを６秒ごとに連続的に収集す
るが、画像再構成は、Ｔ１の期間（時刻０〜６秒の間）
のデータ、期間Ｔ１と一部重なる期間Ｔ２（時刻３〜９
秒の間）のデータ、期間Ｔ２と一部重なる期間Ｔ３（時
刻６〜１２秒）のデータ、期間Ｔ３と一部重なる期間Ｔ
４（時刻９〜１５秒）のデータ等を用いることより行な
うことで、時間分解能を高めた複数枚の画像を得ること
も行なわれている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
図６や図７のようなデータ収集方法をとるＭＲイメージ
ング装置では、つぎのような問題がある。まず図６の場
合、高周波成分は最初の１枚目の撮像でのみ採取し、こ
の高周波成分のデータを２枚目以降の画像を再構成する
際の高周波成分のデータとして代用するため、被検体が
動いた場合のアーティファクトが顕著になる。

【０００９】また、図７の場合には、再構成に用いるデ
ータの選択を３秒ごととして３秒ごとの画像を得ること
により画像の時間分解能を高くしているが、画像コント
ラストを決定する低周波成分のデータは１枚ずつに要す
る６秒の撮像時間間隔で採取されたものであるので、実
効的には６秒間隔でしか画像が得られていず、無効であ
る。

【００１０】この発明は、上記に鑑み、被検体が動いた
ときのアーティファクト等の画質の問題はなるべく回避
しつつ実効的に時間分解能の高い連続画像を得ることが
できるように改善した、ＭＲイメージング装置を提供す
ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明によるＭＲイメージング装置では、多数枚
の画像に関するデータを連続的に得ていくとき、各位相
エンコード量のデータ採取は、低周波成分ほど採取時間
間隔を短くし、高周波成分ほど採取時間間隔を長くする
ことが特徴となっている。

【００１２】

【作用】画像の低周波成分に対応する位相エンコード量
のデータは画像のコントラストを決定し、画像の高周波
成分に対応する位相エンコード量のデータは画像の輪郭
を決定する。そこで、低周波成分に対応する位相エンコ
ード量のデータを短い時間間隔で採取することにより、
画像コントラストについては高い時間分解能が得られ、
実効的に画像の時間分解能を高めることができる。ま
た、高周波成分に対応する位相エンコード量のデータは
比較的長い時間間隔ではあるが、順次採取するため、被
検体が動いたときのアーティファクトはそれほどのもの
とはならない。また被検体が動かなければ画像の輪郭は
変化しないので、高周波成分のデータの採取時間間隔が
長いことは、なんらの問題とならない。

【００１３】

【実施例】以下、この発明の好ましい一実施例について
図面を参照しながら詳細に説明する。図１はこの発明の
一実施例にかかるＭＲイメージング装置の構成を示すブ
ロック図である。この図１において、主マグネット１１
中にはＧｚコイル１２、Ｇｙコイル１３、Ｇｘコイル１
４が配置されており、これらに矢印に示すように電流を
流すことによって、Ｘ、Ｙ、Ｚの３方向の傾斜磁場Ｇ
ｘ、Ｇｙ、Ｇｚが発生させられる。なお、主マグネット
１１は磁束がＺ方向に向いている静磁場を発生するもの
である。これらＧｚコイル１２、Ｇｙコイル１３、Ｇｘ
コイル１４には傾斜磁場電源２２より電流が流される。
それらの電流波形は波形発生器２１により与えられる。

【００１４】静磁場および傾斜磁場が印加される空間中
に図示しない被検体（患者）が挿入され、その被検体に
図示しない送信アンテナと受信アンテナとが取り付けら
れる。送信アンテナには送信パワーアンプ２６から励起
ＲＦパルスが供給される。この励起ＲＦパルスは、変調
回路２５において、信号発生器２３からのＲＦ信号を波
形発生器２４からの信号で変調したものである。受信ア
ンテナで受信されたＮＭＲ信号はプリアンプ２７を通っ
て検波回路２８に送られ、信号発生器２３からの信号を
参照信号として位相検波され、さらにＡ／Ｄ変換器２９
でサンプリングされデジタルデータに変換されてコンピ
ュータ２０に取り込まれる。

【００１５】コンピュータ２０は、このデータを２次元
フーリエ変換することにより画像再構成してＭＲ画像を
得る。また、コンピュータ２０は波形発生器２１から発
生する各傾斜磁場の波形とそのタイミングとをコントロ
ールするとともに、波形発生器２４からのＲＦパルス波
形とそのタイミングとをコントロールし、さらに信号発
生器２３を制御してＲＦパルスの周波数を共鳴周波数に
一致させることにより、図４に示されたパルスシーケン
スなどが行なわれるようにする。

【００１６】このように構成されたＭＲイメージング装
置において、コンピュータ２０の制御の下で、ダイナミ
ック撮像が行なわれる。このダイナミック撮像では、各
位相エンコード量でのデータ採取（各位相エンコード量
のパルスシーケンス）の時間間隔は図２に示すように低
周波成分ほど短くされ、高周波成分ほど長くされてい
る。すなわち、位相エンコード量が０付近では３秒間隔
でデータ採取し、位相エンコード量が３２、−３１付近
では６秒間隔、位相エンコード量６４、−６３付近では
１２秒間隔でデータ採取している。

【００１７】そして、位相エンコード量を図３のよう
に、低周波分ｂ１、中間周波分ｂ２、高周波分ｂ３と３
つに分けたとき、低周波分ｂ１については全撮像時間の
半分を配分し、中間周波分ｂ２、高周波分ｂ３について
はそれぞれ全撮像時間の１／４ずつを配分する。

【００１８】この場合、画像コントラストを決定する低
周波成分のデータを得る位相エンコード量のパルスシー
ケンスは３秒間隔で行なって、時間分解能の高いデータ
を得る一方で、高周波成分については１２秒間隔でデー
タ採取している。高周波成分のデータは比較的長い間隔
であるが、周期的に採取しているので、被検体が動いた
ときのアーティファクトはそれほどのものとはならな
い。また、短時間のうちに組織の信号強度が変化する対
象について、画像コントラストを決めるのは低周波成分
であり、それは比較的短時間の時間間隔でデータ採取す
るので、高周波成分の時間間隔が長くなっても、信号強
度変化の判断には支障がない。

【００１９】なお、この実施例では、位相エンコード量
を３つに分け、その各々でデータ採取時間間隔及び時間
配分を変えているが、さらに多数に分けてもよい。その
場合、時間配分は１／２、１／４、１／８、１／１６、
…と等比級数的に行なうことが考えられるし、他の非均
等配分法によってもよい。さらに位相エンコード量に応
じて連続的にデータ採取時間間隔及び時間配分を変える
こともできる。

【００２０】さらに、ハーフエンコード法などの他の位
相エンコード数の減少法と組み合わせて撮像時間を短縮
することも可能である。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明のＭＲイ
メージング装置によれば、低周波成分に対応する位相エ
ンコード量のデータは短い時間間隔で採取するので、画
像コントラストについては高い時間分解能が得られ、実
効的に画像の時間分解能を高めることができる。そのた
め、画像の時間的変化を時間分解能高く捉えることがで
きて、診断効果を向上させることができる。また、高周
波成分に対応する位相エンコード量のデータは比較的長
い時間間隔ではあるが、順次採取するため、被検体が動
いたときのアーティファクトは軽減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例にかかるＭＲイメージング
装置のブロック図。

【図２】同実施例の各位相エンコード量についてのデー
タ採取間隔を示すタイムチャート。

【図３】同実施例における各位相エンコード量について
の時間配分を示すグラフ。

【図４】通常の撮像シーケンスを示すタイムチャート。

【図５】脳組織の信号強度変化を示すタイムチャート。

【図６】従来例における各位相エンコード量のデータ採
取時刻を示すタイムチャート。

【図７】他の従来例における各位相エンコード量のデー
タ採取時刻を示すタイムチャート。

【符号の説明】

１スライス選択用傾斜磁場パルス２リワインド用傾斜磁場パルス３位相エンコード用傾斜磁場パルス４、５リードアウト用傾斜磁場パルス α 励起パルスＥエコー信号１１主マグネット１２〜１４傾斜磁場発生用コイル２０コンピュータ２１傾斜磁場用波形発生器２２傾斜磁場電源２３信号発生器２４ＲＦ励起用波形発生器２５変調回路２６送信パワーアンプ２７プリアンプ２８検波回路２９Ａ／Ｄ変換器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検体に高周波励起パルスを照射する手
段と、スライス選択用傾斜磁場パルスを印加する手段
と、位相エンコード用傾斜磁場パルスを印加する手段
と、リードアウト用傾斜磁場パルスを印加する手段と、
位相エンコード量が画像マトリクスサイズに対応して変
化するよう位相エンコード用傾斜磁場パルス波形を制御
しながらパルスシーケンスを繰り返して、画像の複数枚
分のパルスシーケンスを行ない、画像の低周波成分に対
応する位相エンコード量のパルスシーケンスを行なう時
間間隔よりも高周波成分に対応する位相エンコード量の
パルスシーケンスを行なう時間間隔が大きくなるよう制
御する制御手段とを有することを特徴とするＭＲイメー
ジング装置。