JPH06217960A - 映画磁気共鳴撮像方法及び装置 - Google Patents

映画磁気共鳴撮像方法及び装置

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JPH06217960A
JPH06217960A JP5286200A JP28620093A JPH06217960A JP H06217960 A JPH06217960 A JP H06217960A JP 5286200 A JP5286200 A JP 5286200A JP 28620093 A JP28620093 A JP 28620093A JP H06217960 A JPH06217960 A JP H06217960A
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magnetic resonance
frequency
segment
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エス． ネッセイヴァ モリール
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    • G01R33/567—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution gated by physiological signals, i.e. synchronization of acquired MR data with periodical motion of an object of interest, e.g. monitoring or triggering system for cardiac or respiratory gating
    • G01R33/5673—Gating or triggering based on a physiological signal other than an MR signal, e.g. ECG gating or motion monitoring using optical systems for monitoring the motion of a fiducial marker

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 １心臓周期当たり収集できる画像を増やすこ
とができ、しかも位相エンコード傾斜エネルギを低減で
きる。 【構成】 一連のフィールド・エコー・シーケンスを印
加し、磁気共鳴エコー５０ａ〜５０ｄを、特徴点５４に
続いて約１０ミリ秒の間隔で発生する。前記エコーを位
相エンコード４４して、ｋ−空間の最低周波数即ち中央
セグメントＩにおいて位相エンコードしたエコーを規則
的な間隔で発生する。時間的に連続するセグメントＩの
エコー間で、セグメントII及びIII、セグメントII−IV
等からの、より高い周波数で位相エンコード処理したエ
コーを発生する。ビューをデータ・セット６２ａ〜６２
ｂ等に分類し６０、中央のビューが１つのデータ・セッ
トのみに送られ、より高い周波数のビューの内少なくと
もいくつかを、２つのデータ・セットに送るようにす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、映画磁気共鳴撮像方法
及び装置に関する。特に映画撮像に関連して応用される
ものであるので、以下映画撮像を特に参照しながら説明
していくことにする。しかしながら、本発明は、血管造
影法、循環、定量心血流(cardiac quantitative flo
w)、及び流体の流れや組織の動きを撮像するような他の
検査にも、応用されるものであることは、認められよ
う。
【０００２】
【従来の技術】映画撮像は、一般的に、フィールド・エ
コーを用いて得ていた。フィールド・エコーを用いる
と、例えば５〜１０ミリ秒程の高速繰り返し速度を実現
することができる。心臓の撮像では、約６４〜１００回
の繰り返しが、典型的に６００〜１０００ミリ秒の心臓
周期中に、連続して行なわれる。通常の心臓周期中の一
連の繰り返しから得られる各ビューを、連続フレームに
割り当てると、心臓周期毎に約１０ミリ秒の解像度で、
約６４〜１００フレームの映像が得られる。
【０００３】全てのビューが１回の呼吸保持(breath ho
ld)中に収集できれば、最適な心臓の映像(cardiac gate
d cine images)を得ることができる。１回の呼吸保持中
に全てのビューを得ると、呼吸運動に起因する動きのア
ーチファクトを除去することができる。１回の呼吸保持
は、典型的に１６〜２０回の心拍に相当する。フレーム
当りのビュー数を増加するためには、数回の呼吸保持に
わたって、データの獲得を続けなければならない。しか
しながら、心臓とその周囲の組織は、各呼吸周期毎に動
き、しかも最初の呼吸保持の時とそれ以降の呼吸保持の
時では、その都度正確に同じ場所には戻らないものであ
る。
【０００４】「区分型ターボフラッシュ連鎖を用いた１
呼吸保持中の映画血管造影法」（Radiology, vol. 178,
pp. 357-360, Atkinson and Edelman (RSNA, 1991))に
記載された技術では、ｋ−空間の１２８本のラインまた
はビューが、各々１６のビューを有する８つのセグメン
トに分けられている。各心臓周期においてその結果得ら
れる磁気共鳴エコーは、各々８つのビューを有する１６
のグループに分けられる。グループ数は、患者の心拍数
によって異なる。１６〜２０回の連続した心拍を１つの
グループとし、各グループ内の８つのビューを異なる位
相でエンコードすると共に、同じフレーム画像の１２８
のビュー（１６ｘ８）として処理する。このようにし
て、各々画像当り１２８のビューを有する、心臓周期毎
の多重フレーム画像を発生する。より具体的には、最初
の心拍で、ビューまたはライン１、１７、３３等が収集
され、２回目の心拍で、ライン２、１８、３４等が収集
される、というように続けられる。これらのデータ・セ
ットからの生データを組み合わせる或いはインターリー
ブして、１２８のビュー・データ・セットを形成し、多
重フレームの各々を再構成する。
【０００５】アトキンソン及びエデルマンのｋ−空間区
分化の欠点は、結果的に得られるフレームにぶれが生じ
ることである。本願発明は、このぶれが中央ビュー、即
ち最大信号出力と最多画像情報を有するビューの獲得
を、異なる時刻に連続する心臓周期で行なうことに起因
するものであることを認識した。上述の８区分、１６連
続心拍では、各グループ内の中央ビューは、心臓周期に
おける２つの異なる時点で、交互に得られるのである。
【０００６】広い範囲のエコー時間にわたってデータを
獲得する、高速スピン・エコー撮像技術が、「高速スピ
ン・エコー撮像における共有データによる二重エコー」
(R.Scott Hinks and Steve Einstein, SMRM Book of Ab
stracts, p1011, (1991))に記載されている。画像が多
重効果エコー時刻に対応して得られ、各々が異なる割
合、例えば異なるＴ2の重みを有するようにしたもので
ある。ヒンクス及びアインシュタインの技術では、各励
起に続いて複数のエコーが生じる。中央低周波数ビュー
は、早いエコーにおいて得られ、一方高周波数ビューは
遅いエコーにおいて得られる。データ収集を促進するた
めに、中央の低周波数ビュー、例えば２５６ビューの内
の中央の３２のビューを２度収集する。残りの高周波数
ビューは、各々１回ずつ収集され、２つの低周波数グル
ープで共有される。この場合、高周波数ビューと低周波
数ビューとの間でＴ2重み付けに大きな差が生じ、通常
のスピン・エコー走査と比較すると、高周波数ビューに
対する信号対ノイズ比が低くなる。
【０００７】特願平５−１２３３５８１号では、連続励
起群、例えば１行において３回の励起で、１行に３回の
エコーを生じ、これらを全て共通画像のビューを生成す
るのに用いている。３つの連続エコーを各画像にグルー
プ化することによって、約３０ミリ秒の効果的な時間解
像度を有する画像を得ることができる。これは、各エコ
ーが時間のずれが異なるようにした場合のフレーム画像
のビューとして処理する場合よりも、繰り返しを１／３
にすることができる。同様な結果は、異なるサイズのグ
ループ化でも達成することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、１心
臓周期当たり収集できる画像を増やすことができ、しか
も位相エンコード傾斜エネルギを低減できる、映画磁気
共鳴撮像方法及び装置を提供することである。
【０００９】本発明の他の目的は、高周波数でエンコー
ドされたエコーを、２つの画像間で共有することによ
り、高周波数かつ高エネルギの位相エンコード処理のビ
ュー数を減らすことができる、映画磁気共鳴撮像方法及
び装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様によ
れば、 ｋ−空間を少なくとも（ｉ）中央の、最も周波
数が低い位相エンコード・セグメント及び（ｉｉ）それ
より高い周波数の位相エンコード・セグメントに区分す
る、映画磁気共鳴撮像方法が提供され、該方法は、
（ａ）磁気共鳴撮像領域内の対象の心臓周期を監視する
ステップと、（ｂ）監視した各心臓サイクルと調和し
て、磁気共鳴エコーが各励起に続いて一連の磁気共鳴エ
コーを発生するフィールド・エコー・シーケンスを連続
して繰り返して発生させ、対応する複数のエコー信号を
受け取るステップであって、前記エコー信号は各々ｋ−
空間のビューに対応し、磁気共鳴エコーは位相エンコー
ドされて、前記中央の最低周波数位相エンコード・セグ
メントから１つの最低周波数のビュー構成要素のビュー
と、前記より高い周波数の位相エンコード・セグメント
から２つのより高い周波数のビュー構成要素のビューと
を生成するようにした前記ステップと、（ｃ）前記エコ
ー信号を並び変えて、各最低周波数でエンコードされた
ビュー構成要素を、直前の及び直後のより高い周波数の
ビュー構成要素の間で、グループ化し、更に前記２つの
より高い周波数のビュー構成要素の各々を、２つの最も
時間的に連続した最低周波数のビュー構成要素を用いて
グループ化するステップと、（ｄ）前記ステップ（ｂ）
及び（ｃ）を繰り返し、前記ビューの位相エンコード処
理を段階的に進めて、異なる位相エンコード処理で位相
エンコードされるより低い周波数のビュー構成要素を、
複数の心臓周期の各々において時間的に実質的に同一点
で収集するようにしたステップと、（ｅ）最低周波数の
ビュー構成要素の各々と、前記直前及び直後のより高い
周波数のビュー構成要素とから、フレーム画像表現を再
構成するステップと、から成ることを特徴とする。
【００１１】本発明の第２の態様によれば、 ｋ−空間
を、中央の最も周波数が低い位相エンコードしたビュー
を含むｎ個のセグメント、及び周波数が徐々に高くなる
位相エンコードしたビューを有する複数のセグメントに
区分する、映画磁気共鳴撮像方法が提供され、該方法
は、（ａ）磁気共鳴撮像領域内の対象の心臓周期を監視
するステップと、（ｂ）監視した各心臓サイクルと調和
して、一連の磁気共鳴エコー・シーケンスを発生するス
テップであって、各シーケンスは前記ｎ個のセグメント
の１つにおいて、位相エンコード処理によって磁気共鳴
エコーを発生し、前記最低周波数セグメントの位相エン
コード処理を用いて位相エンコードされた各磁気共鳴エ
コーは、時間的にそのいずれかの側のｋ−空間のより高
い周波数セグメントからの位相エンコード処理を用いて
位相エンコードされた磁気共鳴エコーを有し、前記最低
周波数セグメントからの位相エンコード処理を用いて位
相エンコードされた磁気共鳴エコーは、その間のより高
い周波数セグメントからの磁気共鳴エコー位相エンコー
ド処理を用いて、規則的な間隔で発生されるようにし
た、前記ステップと、（ｃ）前記エコーの各々に対応す
る磁気共鳴エコー信号を受信するステップと、（ｄ）前
記磁気共鳴エコー信号をグループに分類するステップで
あって、各グループは前記最低周波数セグメントからの
位相エンコード処理を用いて位相エンコードされた磁気
共鳴エコー信号と、前記より高い数は数セグメントから
の位相エンコードを用いて位相エンコードされた少なく
とも２つの隣接する磁気共鳴エコー信号とを含んでお
り、前記最低周波数セグメントにおける位相エンコード
処理を用いて位相エンコードされた時間的に隣接するエ
コー間の磁気共鳴エコーからの磁気共鳴信号の少なくと
も１つを、２つのグループに分類する、前記ステップ
と、（ｅ）複数の監視された心臓周期の各々の実質的に
同一時点において前記グループの各々を用いて、前記ス
テップ（ｂ）、（ｃ）、及び（ｄ）を繰り返すステップ
と、（ｆ）各グループからの磁気共鳴画像を再構成する
ステップと、から成ることを特徴とする。
【００１２】本発明の第３の態様によれば、映画磁気共
鳴撮像装置が提供され、該装置は、磁気共鳴撮像領域内
の対象の心臓周期を監視する手段と、監視される各心臓
周期と調和して、一連の磁気共鳴エコーを発生する手段
であって、前記磁気共鳴エコーを、低周波数位相エンコ
ード処理及び高周波数位相エンコード処理を用いて循環
的に位相エンコードする前記手段と、前記磁気共鳴エコ
ーを受信し、対応する磁気共鳴信号を発生する手段であ
って、前記磁気共鳴信号を、対応する高及び低周波数位
相エンコード処理を用いて位相エンコードする前記手段
と、各々前記心臓周期中の選択された時点に対応する、
フレーム画像表現に再構成可能なデータ・セットを記憶
するための、複数のデータ・メモリ手段と、前記低周波
数で位相エンコードされた磁気共鳴信号を、前記データ
・メモリ手段の対応する１つに記憶し、前記高周波数で
位相エンコードされた磁気共鳴信号を、２つの最も時間
的に隣接したフレーム画像表現に対応する２つのデータ
・メモリ手段に記憶するように、前記磁気共鳴信号を分
類する手段と、前記データ・メモリ手段の各々に記憶さ
れている磁気共鳴信号から、フレーム画像表現を再構成
する手段とから成り、複数の時間的にずれたフレーム画
像表現が、各心臓周期について発生され、低周波数で位
相エンコードされた磁気共鳴信号は、前記フレーム画像
表現の１つに固有であり、高周波数でエンコードされた
磁気共鳴信号は、時間的に隣接した画像表現によって共
有されていることを特徴とする。
【００１３】本発明の第４の態様によれば、ｋ−空間
を、中央の最も周波数が低い位相エンコードしたビュー
を含むｎ個のセグメント、及び周波数が徐々に高くなる
位相エンコードしたビューを有する複数のセグメントに
区分する、映画磁気共鳴撮像装置が提供され、該装置
は、磁気共鳴撮像領域内の対象の心臓周期を監視する手
段と、監視される複数の心臓周期の各々と調和して、一
連の磁気共鳴エコーを発生する手段であって、各シーケ
ンスが、複数のｋ−空間の領域の１つにおける位相エン
コード処理を用いて磁気共鳴エコーを発生し、前記ｋ−
空間の最低周波数領域における位相エンコード処理を用
いた磁気共鳴エコーを、規則的に離間した時間間隔で発
生し、前記ｋ−空間のより周波数が高い領域における位
相エンコード処理を用いた磁気共鳴エコーを、前記ｋ−
空間の最低周波数領域におけるエコー間で発生する、前
記手段と、前記エコーの各々に対応する磁気共鳴エコー
信号を発生する、受信手段と、前記ｋ−空間の最低周波
数領域からの位相エンコード処理を用いて位相エンコー
ドされたエコーに対応する磁気共鳴信号と、時間的に前
記ｋ−空間の最低周波数領域からの次に最も隣接した２
つのエコーの間にある、ｋ−空間のより周波数が高い領
域からの位相エンコード処理を用いて位相エンコードさ
れたエコーに対応する磁気共鳴信号とを、フレーム画像
表現に再構成する手段とから成ることを特徴とする。
【００１４】
【作用】本発明を用いた装置及び方法の利点の１つは、
心臓周期当たりに収集できる画像を増やせることであ
る。
【００１５】本発明を用いた装置及び方法の他の利点
は、位相エンコード傾斜エネルギを低減できることであ
る。発生される高周波数かつ高エネルギの位相エンコー
ド処理のビュー数を減らすことができる。
【００１６】本発明を用いた装置及び方法の他の利点
は、高周波数でエンコードされたエコーを、２つの画像
間で共有するようにした、動的映画撮像を提供できるこ
とである。
【００１７】本発明を用いた装置及び方法の他の利点
は、結果的に得られる映画画像が、よりより時間解像度
が得られ、フレーム当たりのビュー数が多いことであ
る。
【００１８】
【実施例】本発明による装置及び方法を、添付図面を参
照しつつ、例に沿って説明する。まず図１を参照する。
主磁場制御手段１０は、超伝導または抵抗性磁石１２を
制御して、実質的に均一な主磁場を、検査領域１４全体
に、ｚ軸に沿って長手方向に形成する。磁気共鳴エコー
発生手段は、連続的にＲＦ及び磁場パルスを印加して、
磁気共鳴エコー、好ましくは磁場または傾斜エコーを発
生させる。より具体的には、傾斜パルス増幅器２０が、
電流パルスを傾斜コイル２２に印加して、検査領域の直
交ｘ、ｙ及びｚ軸に沿って、傾斜磁場を形成する。無線
周波数送信器２４は、ＲＦパルスをＲＦコイル２６に送
信して、検査中にＲＦパルスを送信し、磁気共鳴を励起
すると共に励起した磁気共鳴を操作する。無線周波数受
信器２８が、検査領域から射出される磁気共鳴信号を受
信する。この磁気共鳴信号は、ＲＦコイル２６または表
面コイル（図示せず）によって収集される。
【００１９】シーケンス制御手段３０は、傾斜パルス増
幅器２０と送信器２４とを制御して、一連のフィールド
即ち傾斜エコー撮像シーケンスを発生する。好適実施例
に沿ってより具体的に説明すると、マスタ・シーケンス
制御手段３２が、心臓モニタ３４によって起動され、一
連のフィールド・エコー・シーケンスを開始する。マス
タ・シーケンス制御手段３２は、シーケンス・メモリ３
６から読み出された複数の予め選択されたシーケンスの
１つを、実行するものである。例えば、マスタ・シーケ
ンス制御手段３２は、動きに感応するシーケンス及び基
準フィールド・エコー撮像シーケンスを読み出して実行
する。一方の軸に沿った傾斜は、例えば、ネイラー及び
パタニ(Nayler and Pattany)の米国特許第４６８９５６
０号に示されているように、互いに対して時間的に或い
は振幅がシフトされている。好ましくは、極交替手段３
９がＲＦの０°〜１８０°間の循環を行なうようにす
る。好適実施例では、位相交替手段が、無線周波数励起
パルス及び受信器２８、好ましくはデジタル受信器の位
相を、１つおきのビュー毎に逆転させる。
【００２０】図２を参照して、受信器２８が受信する各
磁気共鳴エコー信号は、映画画像シーケンスの１つ以上
のフレームの１つのビュー、即ち１ラインのデータに対
応する。各画像は、２ｎ個のビュー、例えば２５２の異
なる周波数でエンコードされたデジタル・ビューによっ
て、再構成される。再構成用の全てのビューのセットを
発生するには、２ｎの位相でエンコードされたビューの
データ・ラインを発生する。従来は、中央ビューをゼロ
位相でエンコードしていた。中央ビューの一方側にある
ビューは、段階的に位相が増加するようにエンコードさ
れ、位相エンコード処理が正方向に進む。中央ビューの
他方側にあるビューは、段階的に位相量が増加するよう
にエンコードされるが、方向は負である。
【００２１】図３を参照して、フィールド・エコー共鳴
シーケンスは、例えば３０°の先端角を有するＲＦパル
ス４０、及びスライス選択傾斜４２を印加することによ
って、ある選択された領域において、共鳴を励起する。
位相エンコード傾斜４４が、読取り傾斜４６と同時に、
２ｎ回の位相エンコードステップの内の選択された１つ
にて印加され、結果的に生じる共鳴を位相エンコードす
る。読取り傾斜は、反対極の読取り傾斜４８の逆となっ
ている。フィールド・エコー５０が、読取り傾斜４８の
印加中に、読み取られる。アンウインド(unwind)位相エ
ンコード傾斜５２が印加され、次の繰り返しのＲＦパル
スを印加する以前の位相エンコードを除去する。この連
続処理は、約１０ミリ秒の反復時間（ＴＲ）繰り返され
る。
【００２２】図４を参照すると、患者の心臓周期のＲ−
波が、心臓モニタ３４によって検出され、これによって
シーケンス制御手段３２が図３のフィールド・エコー・
シーケンスを開始し、次の心臓サイクルの間約１０ミリ
秒の間隔で、一連のエコー５０が生じる。典型的に、傾
斜エコー５０の６１回の繰り返しが、次のＲ−波５６の
前の間隔において発生される。
【００２３】再び図１に戻って、分類手段６０がビュー
を一連のデータ・マトリクスまたはメモリ６２に並び変
える。各データメモリ６２ａ、６２ｂ等は、時間的にず
れた複数のフレーム画像の１つに対応するデータを受取
る。図２に示したのと同様に、各磁気共鳴信号は、１つ
のビューまたは水平データ・ラインを生成し、これをそ
の長さに沿って周波数でエンコードする。各ビューは、
その位相エンコードに対応する行の、時間的に対応する
メモリ・マトリクス６２ａ、６２ｂ等のデータ・ライン
に記憶される。各心拍内で、複数のビューが各データ・
マトリクスのために収集される。より具体的には、時間
的に隣接したエコーから複数個Ｍの隣接したビューが、
フレーム画像の１つに対して、各々異なる位相エンコー
ド処理によってエンコードされる。各心臓周期中の各画
像に対してＭ個のビューを収集することにより、完全な
ビューのセットを収集するのに、心臓周期の１／Ｍだけ
で済む。しかしながら、本発明で注意すべきことは、心
臓周期当たり各画像のＭ個のビューを収集することは、
心臓周期当たり発生される画像数を、各心臓周期におい
て画像当たり１つのビューのみを収集する場合に発生さ
れる画像数である１／Ｍに、減少させることにはならな
いことである。
【００２４】データメモリ６２の各々が満たされた後、
再構成手段６４は、各データ・メモリ６２内のデータ
を、フレーム画像表現に再構成し、それを複数の画像メ
モリ６６の対応する１つに記憶する。好ましくは、再構
成は２次元逆フーリエ変換を用いて行なう。画像選択手
段７０が、操作者制御パネル等によって制御され、１つ
以上のフレーム画像が、表示のために選択される。ビデ
オ・フォーマット手段７４が、選択された各画像のフォ
ーマットを、ビデオ・モニタ７６上の表示に適したフォ
ーマットに調整する。好ましくは、操作者が画像選択手
段７０を制御して画像メモリ６６ａ、６６ｂ、６６ｃか
ら順に各フレーム画像を選択可能な速度で選択できるよ
うにし、ビデオ表示が心臓周期中の心臓の動きを映画的
に示すと共に、心臓周期のどの時点でも画像を停止させ
ることができるようにする。
【００２５】図１、２及び４への参照を続けて、各心臓
周期中に各データ・セットの３つのビューを収集する具
体的な例について説明する。ｋ−空間の２ｎ個のビュー
を３つのセグメントに区分する。セグメントＩは、中
央、即ち最も周波数が低いビュー、セグメントＩＩは、
中間周波数のビュー、そしてセグメントＩＩＩは、最も
周波数が高いビュー、即ち最も大きな位相エンコード傾
斜を印加するビューである。ｋ−空間の上記３つのセグ
メントの各々におけるビューの１つについて、フィール
ド・エコー・シーケンスの最初の３回の励起を行なう。
より具体的には、最初の３回の励起の内真ん中の１つ
を、ｋ−空間の低周波数セグメントＩからエンコードす
る。いずれかの側の励起、即ち第１または第３の励起を
位相エンコードして、セグメントＩＩから１つのビュー
そしてセグメントＩＩＩから１つのビューを生成する。
分類手段６０は、これら３つのビューを、第１メモリ・
データ・セット６２ａの適切なデータ・ラインに導く。
【００２６】次の３つのデータ・ラインを第２データ・
セット・メモリ６２ｂに送るのではなく、分類手段６０
は、３回目の繰り返し５０ｃからのビューを、第２デー
タ・セット・メモリ６２ｂにも送る。４回目の繰り返し
５０ｄからの第４のデータ・ラインは、シーケンス制御
手段３２によって、低周波数セグメントＩの位相エンコ
ード処理の１つによって生成される。５回目の繰り返し
５０ｅからの第５のデータ・ラインは、ｋ−空間セグメ
ントＩＩＩの位相エンコード処理の１つを有する。即
ち、３回目の励起及び５回目の励起が位相エンコードさ
れて、グループＩＩにおける位相エンコード処理による
１つのビューと、グループＩＩＩからの位相エンコード
処理による別のビューとを生成する。第３、第４及び第
５回目の繰り返し５０ｃ、５０ｄ及び５０ｅからのビュ
ーは、第２データ・メモリ６２ｂに導かれる。
【００２７】同様に、５回目の繰り返し５０ｅからの５
番目のビューも、分類手段６０によって、第３データ・
セット・メモリ６２ｃに、後続の２つのビューと共に送
られる。即ち、シーケンス制御手段３２が、６回目の繰
り返し５０ｆからの６番目のビューを、ｋ−空間セグメ
ントＩの位相エンコエード傾斜の１つを用いて位相エン
コードさせると共に、７回目の繰り返し５０ｇからの７
番目のビューを、セグメントＩＩからのビューの１つを
用いて位相エンコードさせる。この処理は、心臓周期中
に収集されたビューの全てに対して繰り返される。即
ち、次のように表わされる。
【数１】
【００２８】このようにして、データ・セット及び対応
するフレーム画像が、約２０ミリ秒離れた時間間隔で発
生される。より具体的には、最も多い情報を有する中央
の即ち最も周波数が低いビューが、１回おきの繰り返し
から、約２０秒毎に発生される。周波数がより高いビュ
ーは、中央で位相エンコードされたビューの間で発生さ
れ、２つの最も時間的に隣接したデータ・セット及び画
像と共に共有される。セグメントＩＩ及びＩＩＩを別個
に保持する必要がないことに気がつくであろう。むし
ろ、データ・セットの各々が実質的に全データ・セット
を獲得するのであれば、ｋ−空間のセグメントＩＩ及び
ＩＩＩからのビューは、どのような順序でもまたは混合
して、取り出すことができる。最初及び最後のビューが
共有されているので、心臓周期の間に６１０ミリ秒あれ
ば、３０フレーム画像の再構成のために、６１のビュー
を発生することができる。親出願のように、３つのグル
ープの各々を別個に保持していると、６０のビューから
２０のフレーム画像しか発生することができないことに
も、気がつくであろう。
【００２９】図５及び図６のように、ｋ−空間の区分を
３つのセグメントではなく、例えば４つのセグメント
Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶにすることもできる。図５で
は、セグメントＩからの中央データのみを各データ・セ
ットに固有のものとし、残りのデータを共有するよう
に、このデータをグループ化することができる。また、
図６では、中央セグメントＩからのデータ及び次に低い
周波数のセグメントＩＩを、各データ・セットに固有と
し、２つの最も周波数が高いセグメントＩＩＩ及びＩＶ
を共有する。同様に、ｋ−空間を５つのセグメントに分
割する時、以下に示すように種々の区分が可能である。
【数２】
【００３０】同様な結果は、更に多くのセグメントに区
分する場合でも得ることができる。
【００３１】他の実施例では、フローをエンコードする
ために他の技術を用いる。より具体的には、図７を参照
すると、その技術を用いてスライス選択方向に、フロー
をエンコードできることがわかる。スライス選択傾斜の
繰り返し８０は、０次及び１次ゼロ・モーメント(momen
t zeroed)である。次の繰り返し８２では、スライス選
択傾斜の第２及び第３ローブ(lobe)が、振幅調整され(a
mplitude scale)、速度エンコード処理を加える。速度
補償及び速度増感したスライス選択傾斜を交互に繰り返
す。読み込まれた傾斜は、各繰り返しにおいて、無変化
のままである。速度補償及び速度増感したスライス選択
傾斜の各対を用いて、位相エンコード傾斜を先の図２〜
図５で説明したように変化させる。このようにして、補
償及び増感した１対の傾斜を、先の図４及び図５のパタ
ーンを参照して、１つの単位として処理する。
【００３２】同様に、速度補償し読み取った傾斜の繰り
返し８４と増感した傾斜の読み取りの繰り返し８６の対
を規定することによって、フローを読み取り傾斜方向に
エンコードすることができる。スライス選択傾斜は、各
繰り返し対８４、８６において、不変である。後続の各
対を用いて、先に図２〜図５において説明したように、
位相エンコード傾斜を変化させる。このようにして、先
の図４及び図５のパターンを参照して、補償及び増感し
た対を１つの単位として処理する。
【００３３】同様に、動き補償した位相エンコード傾斜
の繰り返しを、交互に繰り返す位相エンコード傾斜の振
幅調整によって、速度増感することができる。
【００３４】また、動き増感した画像及び基準画像を２
回の呼吸保持中に、２回の別個の連続処理で収集するこ
とができる。これは、心臓周期当たりのフレーム画像の
数を最大にするが、動き増感した画像及び基準画像の間
で誤登録を生じる可能性もある。更にまた、動き増感し
た画像及び基準画像を、同一呼吸保持中交互の心臓周期
において収集することもできる。この方法の利点は、動
き増感した画像及び基準画像の走査が心臓周期の同一時
点で起こることである。好ましくは、動き増感したビュ
ー及び基準ビューを、先に説明したように、１回の心臓
周期内で交互に走査する。詳しくは、特願平５−１２３
３５８１号に記載されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による装置を示す図。
【図２】好適なｋ−空間の区分を示す図。
【図３】共用励起位相エンコード傾斜フィールド・エコ
ー磁気共鳴連鎖(sequence)を示す図。
【図４】ビューを３つのグループに分けた場合の心拍間
の相対的な時間を基に心臓映画画像データの獲得を示す
図。
【図５】ｋ−空間を４つに分割した場合の心拍間の相対
的な時間を基に心臓映画画像データの獲得を示す図。
【図６】ｋ−空間を４つに分割した場合の心拍間の相対
的な時間を基に心臓映画画像データの獲得を示す図。
【図７】共用励起位相エンコード傾斜電界エコー磁気共
鳴連鎖をエンコードする流れを示す図。
【符号の説明】
１０．．．主磁場制御手段，１２．．．抵抗性磁石，１
４．．．検査領域，２０．．．傾斜パルス増幅器，２
２．．．傾斜コイル，２４．．．無線周波数送信器，２
６．．．ＲＦコイル，２８．．．無線周波数受信器，３
０．．．シーケンス制御手段，３２．．．マスタ・シー
ケンス制御手段，３４．．．心臓モニタ，３６．．．シ
ーケンス・メモリ，

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ｋ−空間を少なくとも（ｉ）中央の、最も
    周波数が低い位相エンコード・セグメント及び（ｉｉ）
    それより高い周波数の位相エンコード・セグメントに区
    分する、映画磁気共鳴撮像方法であって、 （ａ）磁気共鳴撮像領域内の対象の心臓周期を監視する
    ステップと、 （ｂ）監視した各心臓サイクルと調和して、磁気共鳴エ
    コーが各励起に続いて一連の磁気共鳴エコーを発生する
    フィールド・エコー・シーケンスを連続して繰り返して
    発生させ、対応する複数のエコー信号を受け取るステッ
    プであって、前記エコー信号は各々ｋ−空間のビューに
    対応し、磁気共鳴エコーは位相エンコードされて、前記
    中央の最低周波数位相エンコード・セグメントから１つ
    の最低周波数のビュー構成要素のビューと、前記より高
    い周波数の位相エンコード・セグメントから２つのより
    高い周波数のビュー構成要素のビューとを生成するよう
    にした前記ステップと、 （ｃ）前記エコー信号を並び変えて、各最低周波数でエ
    ンコードされたビュー構成要素を、直前の及び直後のよ
    り高い周波数のビュー構成要素の間で、グループ化し、
    更に前記２つのより高い周波数のビュー構成要素の各々
    を、２つの最も時間的に連続した最低周波数のビュー構
    成要素を用いてグループ化するステップと、 （ｄ）前記ステップ（ｂ）及び（ｃ）を繰り返し、前記
    ビューの位相エンコード処理を段階的に進めて、異なる
    位相エンコード処理で位相エンコードされるより低い周
    波数のビュー構成要素を、複数の心臓周期の各々におい
    て時間的に実質的に同一点で収集するようにしたステッ
    プと、 （ｅ）最低周波数のビュー構成要素の各々と、前記直前
    及び直後のより高い周波数のビュー構成要素とから、フ
    レーム画像表現を再構成するステップと、から成ること
    を特徴とする方法。
  2. 【請求項２】請求項１記載の方法において、前記最低周
    波数のビュー構成要素は、ｋ−空間の前記中央の最も周
    波数が低い位相エンコード・セグメントからの１つのビ
    ューを含み、より高い周波数のビュー構成要素の各々
    は、ｋ−空間の前記より高い周波数の位相エンコード・
    セグメントからの少なくとも１つの画像を含んでおり、
    前記少なくとも１つの画像は２つのセットに記憶されて
    いることを特徴とする方法。
  3. 【請求項３】請求項２記載の方法において、前記より高
    い周波数のビュー構成要素の各々は、１つのビューを含
    んでいることを特徴とする方法。
  4. 【請求項４】請求項１記載の方法において、最低周波数
    のビュー構成要素が各々、前記ｋ−空間の前記中央の最
    低周波数位相エンコードセグメントからの複数のビュー
    を含むように磁気共鳴エコーを位相エンコードし、前記
    より高い周波数のビュー構成要素の各々は、ｋ−空間の
    前記より高い周波数の位相エンコードセグメントからの
    少なくとも１つの画像を含んでいることを特徴とする方
    法。
  5. 【請求項５】請求項１記載の方法において、前記ｋ−空
    間を、最低周波数位相エンコード・セグメント、最高周
    波数位相エンコード・セグメント、第１中間周波数位相
    エンコード・セグメント、及び第２中間位相エンコード
    ・セグメントを含む少なくとも４つのセグメントに区分
    し、前記ステップ（ｂ）において、各最低周波数のビュ
    ー構成要素は、前記最低周波数位相エンコード・セグメ
    ント及び前記第１中間周波数位相エンコード・セグメン
    トからのビューを有し、前記より高い周波数の構成要素
    は、前記第２中間周波数位相エンコード・セグメント及
    び最高周波数位相エンコード・セグメントからのビュー
    を有することを特徴とする方法。
  6. 【請求項６】請求項１記載の方法において、前記ｋ−空
    間を、最低周波数位相エンコード・セグメント、第１中
    央周波数位相エンコード・セグメント、第２中央周波数
    位相エンコード・セグメント、及び最高周波数位相エン
    コード・セグメントを含む少なくとも４つのセグメント
    に区分し、前記ステップ（ｂ）において、各最低周波数
    のビュー構成要素は、前記最低周波数位相エンコード・
    セグメントからのビューを有し、前記より高い周波数の
    構成要素は、前記第１中間周波数位相エンコード・セグ
    メント、前記第２中間周波数位相エンコード・セグメン
    ト及び最高周波数位相エンコード・セグメントからの１
    つ以上のビューを有することを特徴とする方法。
  7. 【請求項７】請求項１記載の方法において、前記ｋ−空
    間を少なくとも５つのセグメントに区分し、前記ステッ
    プ（ｂ）において、各最低周波数のビュー構成要素を、
    ２つのより高い周波数で位相エンコードしたビューによ
    って、次の時間的に隣接した最低周波数のビュー構成要
    素から、分離することを特徴とする方法。
  8. 【請求項８】ｋ−空間を、中央の最も周波数が低い位相
    エンコードしたビューを含むｎ個のセグメント、及び周
    波数が徐々に高くなる位相エンコードしたビューを有す
    る複数のセグメントに区分する、映画磁気共鳴撮像方法
    であって、 （ａ）磁気共鳴撮像領域内の対象の心臓周期を監視する
    ステップと、 （ｂ）監視した各心臓サイクルと調和して、一連の磁気
    共鳴エコー・シーケンスを発生するステップであって、
    各シーケンスは前記ｎ個のセグメントの１つにおいて、
    位相エンコード処理によって磁気共鳴エコーを発生し、
    前記最低周波数セグメントの位相エンコード処理を用い
    て位相エンコードされた各磁気共鳴エコーは、時間的に
    そのいずれかの側のｋ−空間のより高い周波数セグメン
    トからの位相エンコード処理を用いて位相エンコードさ
    れた磁気共鳴エコーを有し、前記最低周波数セグメント
    からの位相エンコード処理を用いて位相エンコードされ
    た磁気共鳴エコーは、その間のより高い周波数セグメン
    トからの磁気共鳴エコー位相エンコード処理を用いて、
    規則的な間隔で発生されるようにした、前記ステップ
    と、 （ｃ）前記エコーの各々に対応する磁気共鳴エコー信号
    を受信するステップと、 （ｄ）前記磁気共鳴エコー信号をグループに分類するス
    テップであって、各グループは前記最低周波数セグメン
    トからの位相エンコード処理を用いて位相エンコードさ
    れた磁気共鳴エコー信号と、前記より高い数は数セグメ
    ントからの位相エンコードを用いて位相エンコードされ
    た少なくとも２つの隣接する磁気共鳴エコー信号とを含
    んでおり、前記最低周波数セグメントにおける位相エン
    コード処理を用いて位相エンコードされた時間的に隣接
    するエコー間の磁気共鳴エコーからの磁気共鳴信号の少
    なくとも１つを、２つのグループに分類する、前記ステ
    ップと、 （ｅ）複数の監視された心臓周期の各々の実質的に同一
    時点において前記グループの各々を用いて、前記ステッ
    プ（ｂ）、（ｃ）、及び（ｄ）を繰り返すステップと、 （ｆ）各グループからの磁気共鳴画像を再構成するステ
    ップと、から成ることを特徴とする方法。
  9. 【請求項９】映画磁気共鳴撮像装置であって、 磁気共鳴撮像領域（１４）内の対象の心臓周期を監視す
    る手段（３４）と、 監視される各心臓周期と調和して、一連の磁気共鳴エコ
    ーを発生する手段（２０、２２、２４、２６、３０）で
    あって、前記磁気共鳴エコーを、低周波数位相エンコー
    ド処理及び高周波数位相エンコード処理を用いて循環的
    に位相エンコードする前記手段と、 前記磁気共鳴エコーを受信し、対応する磁気共鳴信号を
    発生する手段（２６、２８）であって、前記磁気共鳴信
    号を、対応する高及び低周波数位相エンコード処理を用
    いて位相エンコードする前記手段と、 各々前記心臓周期中の選択された時点に対応する、フレ
    ーム画像表現に再構成可能なデータ・セットを記憶する
    ための、複数のデータ・メモリ手段（６２）と、 前記低周波数で位相エンコードされた磁気共鳴信号を、
    前記データ・メモリ手段（６２）の対応する１つに記憶
    し、前記高周波数で位相エンコードされた磁気共鳴信号
    を、２つの最も時間的に隣接したフレーム画像表現に対
    応する２つのデータ・メモリ手段（６２）に記憶するよ
    うに、前記磁気共鳴信号を分類する手段（６０）と、 前記データ・メモリ手段（６２）の各々に記憶されてい
    る磁気共鳴信号から、フレーム画像表現を再構成する手
    段（６４）とから成り、複数の時間的にずれたフレーム
    画像表現が、各心臓周期について発生され、低周波数で
    位相エンコードされた磁気共鳴信号は、前記フレーム画
    像表現の１つに固有であり、高周波数でエンコードされ
    た磁気共鳴信号は、時間的に隣接した画像表現によって
    共有されていることを特徴とする映画磁気共鳴撮像装
    置。
  10. 【請求項１０】ｋ−空間を、中央の最も周波数が低い位
    相エンコードしたビューを含むｎ個のセグメント、及び
    周波数が徐々に高くなる位相エンコードしたビューを有
    する複数のセグメントに区分する、映画磁気共鳴撮像装
    置であって、 磁気共鳴撮像領域（１４）内の対象の心臓周期を監視す
    る手段（３４）と、 監視される複数の心臓周期の各々と調和して、一連の磁
    気共鳴エコーを発生する手段（２０、２２、２４、２
    ６、３０）であって、各シーケンスが、複数のｋ−空間
    の領域の１つにおける位相エンコード処理を用いて磁気
    共鳴エコーを発生し、前記ｋ−空間の最低周波数領域に
    おける位相エンコード処理を用いた磁気共鳴エコーを、
    規則的に離間した時間間隔で発生し、前記ｋ−空間のよ
    り周波数が高い領域における位相エンコード処理を用い
    た磁気共鳴エコーを、前記ｋ−空間の最低周波数領域に
    おけるエコー間で発生する、前記手段と、 前記エコーの各々に対応する磁気共鳴エコー信号を発生
    する、受信手段（２６、２８）と、 前記ｋ−空間の最低周波数領域からの位相エンコード処
    理を用いて位相エンコードされたエコーに対応する磁気
    共鳴信号と、時間的に前記ｋ−空間の最低周波数領域か
    らの次に最も隣接した２つのエコーの間にある、ｋ−空
    間のより周波数が高い領域からの位相エンコード処理を
    用いて位相エンコードされたエコーに対応する磁気共鳴
    信号とを、フレーム画像表現に再構成する手段（６０、
    ６２、６４）と、から成ることを特徴とする映画磁気共
    鳴撮像装置。
JP5286200A 1992-11-27 1993-10-22 映画磁気共鳴撮像方法及び装置 Pending JPH06217960A (ja)

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