JPH0622928A - Very high speed mr imaging method - Google Patents
Very high speed mr imaging methodInfo
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- JPH0622928A JPH0622928A JP3187144A JP18714491A JPH0622928A JP H0622928 A JPH0622928 A JP H0622928A JP 3187144 A JP3187144 A JP 3187144A JP 18714491 A JP18714491 A JP 18714491A JP H0622928 A JPH0622928 A JP H0622928A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、超高速ＭＲイメージ
ング方法に関し、さらに詳しくは、磁場不均一に起因す
る輝度と位置の歪を補正することができる超高速ＭＲイ
メージング方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrafast MR imaging method, and more particularly to an ultrafast MR imaging method capable of correcting the distortion of brightness and position due to magnetic field inhomogeneity.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図５は、超高速ＭＲイメージング方法の
一例のフィールドエコーＭ−ＢＥＳＴ法のパルスシーケ
ンス図である。このパルスシーケンスでは、傾斜磁場Ｇ
ｒを毎回極性を変えて所定時間間隔Ｔで加えると共に毎
回のＮＭＲ信号を所定時間Δｔごとにサンプリングして
ローデータＲ（Ｉ，Ｊ）を収集する。ローデータＲ
（Ｉ，Ｊ）は、Ｊ回目の傾斜磁場を加えているときにＩ
番目にサンプリングしたローデータを表わしている。こ
のようなパルスシーケンスによるスキャンは、１回の励
起によって一連のエコー信号を収集するため、ワンショ
ットスキャンと呼ばれる。2. Description of the Related Art FIG. 5 is a pulse sequence diagram of a field echo M-BEST method which is an example of an ultrafast MR imaging method. In this pulse sequence, the gradient magnetic field G
The polarity of r is changed every time and is added at a predetermined time interval T, and the NMR signal of each time is sampled at every predetermined time Δt to collect raw data R (I, J). Raw data R
(I, J) is I when the Jth gradient magnetic field is applied.
It represents the raw data sampled the second time. Such a pulse sequence scan is called a one-shot scan because it collects a series of echo signals by one excitation.
【０００３】図６は、従来の超高速ＭＲイメージング方
法のフロー図である。ステップＵ１では、図５の如きパ
ルスシーケンスでワンショットスキャンを行い、ローデ
ータＲ（Ｉ，Ｊ）を収集する。ステップＵ２では、ロー
データＲ（Ｉ，Ｊ）からフーリエ変換により複素数イメ
ージＣ（ｘ，ｙ）を合成する。ステップＵ３では、複素
数イメージＣ（ｘ，ｙ）の絶対値をとり、輝度Ｓ（ｘ，
ｙ）を算出する。ステップＵ４では、輝度Ｓ（ｘ，ｙ）
によるイメージを出力する。FIG. 6 is a flow chart of a conventional ultrafast MR imaging method. In step U1, the one-shot scan is performed by the pulse sequence as shown in FIG. 5, and the raw data R (I, J) is collected. In step U2, a complex number image C (x, y) is synthesized from the raw data R (I, J) by Fourier transform. In step U3, the absolute value of the complex number image C (x, y) is taken and the brightness S (x,
Calculate y). In step U4, the brightness S (x, y)
To output the image.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記フィールドエコー
Ｍ−ＢＥＳＴ法のような超高速ＭＲイメージング方法で
得られるイメージは、磁場不均一によって輝度と位置に
歪を生じる。このため、予め磁場不均一を測定し、その
データを用いて輝度と位置の歪を補正することが考えら
れるが、磁場不均一の測定のための時間がかかる問題点
がある。また、測定した磁場不均一と実際のスキャン時
の磁場不均一とが必ずしも一致しない問題点がある。An image obtained by an ultrafast MR imaging method such as the field echo M-BEST method has distortion in brightness and position due to nonuniform magnetic field. Therefore, it is conceivable to measure the magnetic field inhomogeneity in advance and use the data to correct the distortion of the brightness and the position, but there is a problem that it takes time to measure the magnetic field inhomogeneity. There is also a problem that the measured magnetic field inhomogeneity does not always match the magnetic field inhomogeneity at the time of actual scanning.
【０００５】そこで、この発明の目的は、予め磁場不均
一を測定することなく、磁場不均一に起因する輝度や位
置の歪を補正できるようにした超高速ＭＲイメージング
方法を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to provide an ultra-high-speed MR imaging method capable of correcting the distortion of brightness and position due to magnetic field inhomogeneity without previously measuring the magnetic field inhomogeneity.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】第１の観点では、この発
明は、ワンショットスキャンのパルスシーケンスにより
ローデータを収集するスキャンステップと、ローデータ
から複素数イメージを構成する複素数イメージ構成ステ
ップと、複素数イメージから各画素における輝度を計算
する輝度計算ステップと、複素数イメージから各画素に
おける位相を計算する位相計算ステップと、計算により
得た位相から各画素における磁場不均一を計算する磁場
不均一計算ステップと、計算により得た磁場不均一に基
づき前記計算した輝度を補正する輝度補正ステップと、
輝度補正後のイメージを出力するイメージ出力ステップ
とを有する超高速ＭＲイメージング方法を提供する。According to a first aspect of the present invention, there is provided a scan step of collecting raw data by a pulse sequence of one-shot scan, a complex number image forming step of forming a complex number image from the raw data, and a complex number. A brightness calculation step for calculating the brightness at each pixel from the image, a phase calculation step for calculating the phase at each pixel from the complex number image, and a magnetic field non-uniformity calculation step for calculating the magnetic field non-uniformity at each pixel from the phase obtained by the calculation, A brightness correction step of correcting the calculated brightness based on the magnetic field inhomogeneity obtained by the calculation,
And an image output step of outputting an image after brightness correction, to provide an ultrafast MR imaging method.
【０００７】第２の観点では、この発明は、ワンショッ
トスキャンのパルスシーケンスによりローデータを収集
するスキャンステップと、ローデータから複素数イメー
ジを構成する複素数イメージ構成ステップと、複素数イ
メージから各画素における輝度を計算する輝度計算ステ
ップと、複素数イメージから各画素における位相を計算
する位相計算ステップと、計算により得た位相から各画
素における磁場不均一を計算する磁場不均一計算ステッ
プと、計算により得た磁場不均一に基づき前各画素の位
置を補正する位置補正ステップと、位置補正後のイメー
ジを出力するイメージ出力ステップとを有する超高速Ｍ
Ｒイメージング方法を提供する。According to a second aspect, the present invention provides a scan step of collecting raw data by a pulse sequence of one-shot scan, a complex image forming step of forming a complex image from the raw data, and a luminance at each pixel from the complex image. Brightness calculation step, a phase calculation step for calculating the phase in each pixel from the complex image, a magnetic field non-uniformity calculation step for calculating the magnetic field inhomogeneity in each pixel from the phase obtained by the calculation, and the magnetic field obtained by the calculation Ultra-high speed M having a position correction step of correcting the position of each preceding pixel based on non-uniformity and an image output step of outputting an image after position correction
An R imaging method is provided.
【０００８】また、第３の観点では、この発明は、上記
第１の観点と第２の観点とを合わせ持つ超高速ＭＲイメ
ージング方法を提供する。Further, in a third aspect, the present invention provides an ultrafast MR imaging method having both the first aspect and the second aspect.
【０００９】また、第４の観点では、この発明は、上記
構成において、ワンショットスキャンで、ＳＡＴパルス
（サチュレーションパルス）を加える超高速ＭＲイメー
ジング方法を提供する。Further, in a fourth aspect, the present invention provides an ultrafast MR imaging method for applying a SAT pulse (saturation pulse) by one-shot scanning in the above configuration.
【００１０】[0010]
【作用】上記第１の観点によるこの発明の超高速ＭＲイ
メージング方法では、まず、ローデータから複素数イメ
ージを構成する。複素数イメージの各画素における位相
は磁場不均一に対応しているから、この位相に基づい
て、各画素における磁場不均一を計算する。一方、複素
数イメージから輝度を計算する。そして、計算した輝度
を前記磁場不均一に基づいて補正する。そこで、磁場不
均一に起因する輝度の歪が除去されたイメージが得られ
る。In the ultrafast MR imaging method of the present invention according to the first aspect, first, a complex image is constructed from raw data. Since the phase in each pixel of the complex number image corresponds to the magnetic field nonuniformity, the magnetic field nonuniformity in each pixel is calculated based on this phase. Meanwhile, the brightness is calculated from the complex image. Then, the calculated brightness is corrected based on the non-uniformity of the magnetic field. Therefore, an image in which the distortion of the brightness due to the non-uniformity of the magnetic field is removed can be obtained.
【００１１】上記第２の観点によるこの発明の超高速Ｍ
Ｒイメージング方法では、まず、ローデータから複素数
イメージを構成する。複素数イメージの各画素における
位相は磁場不均一に対応しているから、この位相に基づ
いて、各画素における磁場不均一を計算する。一方、複
素数イメージから輝度を計算する。そして、計算した輝
度をもつ画素の位置を前記磁場不均一に基づいて補正す
る。そこで、磁場不均一に起因する位置の歪が除去され
たイメージが得られる。The ultrahigh speed M of the present invention according to the second aspect.
In the R imaging method, first, a complex image is constructed from raw data. Since the phase in each pixel of the complex number image corresponds to the magnetic field nonuniformity, the magnetic field nonuniformity in each pixel is calculated based on this phase. Meanwhile, the brightness is calculated from the complex image. Then, the position of the pixel having the calculated brightness is corrected based on the magnetic field nonuniformity. Therefore, an image in which the distortion of the position due to the non-uniformity of the magnetic field is removed is obtained.
【００１２】上記第３の観点によるこの発明の超高速Ｍ
Ｒイメージング方法では、輝度と位置の歪の両方が補正
されたイメージが得られる。The ultrahigh speed M of the present invention according to the third aspect.
The R imaging method provides an image with both brightness and position distortion corrected.
【００１３】上記第４の観点によるこの発明ＭＲイメー
ジング方法では、ＳＡＴパルスの加えることで、脂肪分
による位相への影響が除去され、磁場不均一をより正確
に得られるようになる。In the MR imaging method according to the fourth aspect of the present invention, by adding the SAT pulse, the influence of the fat content on the phase is removed, and the magnetic field inhomogeneity can be obtained more accurately.
【００１４】[0014]
【実施例】以下、図に示す実施例によりこの発明をさら
に詳しく説明する。なお、これによりこの発明が限定さ
れるものではない。図４は、この発明の超高速イメージ
ング方法を実施するＭＲ装置１のブロック図である。計
算機２は、操作卓１３からの指示に基づき、全体の作動
を制御する。シーケンスコントローラ３は、記憶してい
るシーケンスに基づいて、磁場駆動回路４を作動させ、
マグネットアセンブリ５の静磁場コイル，勾配磁場コイ
ルで静磁場，勾配磁場を発生させる。また、変調回路７
を制御し、ＲＦ発振回路６で発生したＲＦ信号を所定の
波形に変調して、ＲＦ電力増幅器８からマグネットアセ
ンブリ５の送信コイルに加える。The present invention will be described in more detail with reference to the embodiments shown in the drawings. The present invention is not limited to this. FIG. 4 is a block diagram of the MR device 1 for implementing the ultrafast imaging method of the present invention. The computer 2 controls the overall operation based on the instruction from the console 13. The sequence controller 3 operates the magnetic field drive circuit 4 based on the stored sequence,
The static magnetic field coil and the gradient magnetic field coil of the magnet assembly 5 generate a static magnetic field and a gradient magnetic field. In addition, the modulation circuit 7
Is controlled to modulate the RF signal generated by the RF oscillation circuit 6 into a predetermined waveform, and the RF signal is applied from the RF power amplifier 8 to the transmission coil of the magnet assembly 5.
【００１５】マグネットアセンブリ５の受信コイルで得
られたＮＭＲ信号は、前置増幅器９を介して位相検波器
１０に入力され、さらにＡＤ変換器１１を介して計算機
２に入力される。計算機２は、ＡＤ変換器１１から得た
ＮＭＲ信号のデータに基づき、イメ−ジを再構成し、表
示装置１２で表示する。The NMR signal obtained by the receiving coil of the magnet assembly 5 is input to the phase detector 10 via the preamplifier 9 and further to the computer 2 via the AD converter 11. The computer 2 reconstructs the image based on the NMR signal data obtained from the AD converter 11 and displays it on the display device 12.
【００１６】この発明の超高速ＭＲイメージング方法
は、計算機２およびシーケンスコントローラ３に記憶さ
れた手順により実施される。図１は、この発明の超高速
ＭＲイメージング方法の一実施例のフロー図である。ス
テップＨ１では、ワンショットスキャンによりローデー
タＲ(I,J)を収集する。ここで用いるパルスシーケンス
は図２に示す如きものである。図２のパルスシーケンス
は、フィールドエコーＭ−ＢＥＳＴ法を基本とするもの
で、脂肪層による影響を除去するため、９０゜パルスの
前にＳＡＴパルスを加えている。The ultrafast MR imaging method of the present invention is carried out by the procedure stored in the computer 2 and the sequence controller 3. FIG. 1 is a flow chart of an embodiment of the ultrafast MR imaging method of the present invention. In step H1, raw data R (I, J) is collected by one-shot scanning. The pulse sequence used here is as shown in FIG. The pulse sequence in FIG. 2 is based on the field echo M-BEST method, and a SAT pulse is added before the 90 ° pulse in order to remove the influence of the fat layer.
【００１７】ステップＨ２では、ローデータＲ(I,J)か
らフーリエ変換により複素数イメージＣ(x,y)を構成す
る。ステップＨ３では、複素数イメージＣ(x,y)の絶対
値をとり、輝度Ｓ(x,y)を計算する。In step H2, a complex number image C (x, y) is constructed from the raw data R (I, J) by Fourier transform. In step H3, the absolute value of the complex image C (x, y) is taken to calculate the luminance S (x, y).
【００１８】ステップＨ４では、複素数イメージＣ(x,
y)の各画素における位相θ(x,y)を計算する。すなわ
ち、 θ(x,y)＝ Arctan［Ｉｍ(x,y)／Ｒｅ(x,y)］ ここで、Ｉｍ(x,y)は虚数部、Ｒｅ(x,y)は実数部であ
る。In step H4, the complex image C (x,
The phase θ (x, y) at each pixel of y) is calculated. That is, θ (x, y) = Arctan [Im (x, y) / Re (x, y)] where Im (x, y) is an imaginary part and Re (x, y) is a real part.
【００１９】ステップＨ５では、磁場不均一Ｈ(x,y)を
計算する。すなわち、 Ｈ(x,y)＝θ(x,y)／（γ・ＴＥ） ここで、γは磁気回転比、ＴＥはエコー列の中心までの
時間である。In step H5, the magnetic field inhomogeneity H (x, y) is calculated. That is, H (x, y) = θ (x, y) / (γ · TE) where γ is the gyromagnetic ratio and TE is the time to the center of the echo train.
【００２０】ステップＨ６では、輝度補正を行って、新
たな輝度イメージＥ(x,y)を得る。すなわち、 Ｅ(x,y)＝Ｓ(x,y)／｜１＋｛Ｔ／（τ・Ｗ）｝・δＨ
(x,y)／δｘ｜ ここで、τはワープ勾配Ｇｗのパルス幅、Ｗはワープ勾
配Ｇｗのパルス高さである。In step H6, brightness correction is performed to obtain a new brightness image E (x, y). That is, E (x, y) = S (x, y) / | 1+ {T / (τ · W)} · δH
(x, y) / δx | where τ is the pulse width of the warp gradient Gw and W is the pulse height of the warp gradient Gw.
【００２１】ステップＨ７では、位置補正により正しい
位置に画素を戻した輝度イメージＦ(x,y)を求める。す
なわち、 Ｆ(x,y)＝Ｓ（ｘ＋｛Ｔ／（τ・ｗ）｝・Ｈ(x,y)，ｙ） である。In step H7, a luminance image F (x, y) in which the pixel is returned to the correct position by the position correction is obtained. That is, F (x, y) = S (x + {T / (τ · w)} · H (x, y), y).
【００２２】ステップＨ８では、輝度と位置の補正とを
行ったイメージＦ(x.y)を出力する。これにより得られ
たイメージは、磁場不均一に起因する輝度と位置の歪の
ない高品質のイメージとなる。At step H8, the image F (xy) whose brightness and position have been corrected is output. The image obtained by this is a high-quality image with no distortion in the brightness and position due to the non-uniformity of the magnetic field.
【００２３】次に、図３は、この発明に係る他のパルス
シーケンス図である。このパルスシーケンスは、スピン
エコーＭ−ＢＥＳＴ法のパルスシーケンスを基本とする
もので、脂肪層による影響を除去するため、９０゜パル
スの前にＳＡＴパルスを加えている。このパルスシーケ
ンスを用いる場合には、上記ステップＨ５における磁場
不均一Ｈ(x,y)の計算において、ＴＥの代りに、９０゜
パルスから１８０゜パルスまでの時間ＴＥ／２と同じ時
間だけ１８０゜パルスから過ぎた時刻からエコー列の中
心までの時間ＴＥ’を用いる点が異なる外は上記と同様
である。Next, FIG. 3 is another pulse sequence diagram according to the present invention. This pulse sequence is based on the pulse sequence of the spin echo M-BEST method, and a SAT pulse is added before the 90 ° pulse in order to remove the influence of the fat layer. When this pulse sequence is used, in the calculation of the magnetic field inhomogeneity H (x, y) in the above step H5, instead of TE, 180 ° for the same time TE / 2 from 90 ° pulse to 180 ° pulse. It is the same as the above except that the time TE ′ from the time when the pulse passes to the center of the echo train is used.
【００２４】[0024]
【発明の効果】この発明の超高速ＭＲイメージング方法
によれば、予め磁場不均一を測定することなく、本来の
スキャンで得られたデータそのものから磁場不均一を求
め、輝度と位置の歪を補正したイメージが得られる。According to the ultra-high-speed MR imaging method of the present invention, the magnetic field nonuniformity is obtained from the data itself obtained by the original scan without measuring the magnetic field nonuniformity in advance, and the distortion of the brightness and the position is corrected. You can get the image.
【図１】この発明の超高速ＭＲイメージング方法の一実
施例のフロー図である。FIG. 1 is a flow chart of an embodiment of an ultrafast MR imaging method of the present invention.
【図２】この発明の超高速ＭＲイメージング方法に係る
フィールドエコーＭ−ＢＥＳＴ法のパルスシーケンス図
である。FIG. 2 is a pulse sequence diagram of a field echo M-BEST method according to the ultrafast MR imaging method of the present invention.
【図３】この発明の超高速ＭＲイメージング方法に係る
スピンエコーＭ−ＢＥＳＴ法のパルスシーケンス図であ
る。FIG. 3 is a pulse sequence diagram of a spin echo M-BEST method according to the ultrafast MR imaging method of the present invention.
【図４】この発明の超高速ＭＲイメージング方法を実施
するＭＲＩ装置のブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of an MRI apparatus for implementing the ultrafast MR imaging method of the present invention.
【図５】通常のフィールドエコーＭ−ＢＥＳＴ法のパル
スシーケンス図である。FIG. 5 is a pulse sequence diagram of a normal field echo M-BEST method.
【図６】従来の超高速ＭＲイメージング方法の一例のフ
ロー図である。FIG. 6 is a flow chart of an example of a conventional ultrafast MR imaging method.
１ ＭＲＩ装置 ２ 計算機 ３ シーケンスコントローラ ４ 磁場駆動回路 ５ マグネットアセンブリ 1 MRI device 2 computer 3 sequence controller 4 magnetic field drive circuit 5 magnet assembly
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 Ｋ Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Office reference number FI technical display location 9118-2J K
Claims (4)
スによりローデータを収集するスキャンステップと、ロ
ーデータから複素数イメージを構成する複素数イメージ
構成ステップと、複素数イメージから各画素における輝
度を計算する輝度計算ステップと、複素数イメージから
各画素における位相を計算する位相計算ステップと、計
算により得た位相から各画素における磁場不均一を計算
する磁場不均一計算ステップと、計算により得た磁場不
均一に基づき前記計算した輝度を補正する輝度補正ステ
ップと、輝度補正後のイメージを出力するイメージ出力
ステップとを有することを特徴とする超高速ＭＲイメー
ジング方法。1. A scan step of collecting raw data by a one-shot scan pulse sequence, a complex image forming step of forming a complex image from the raw data, and a brightness calculating step of calculating brightness at each pixel from the complex image. Phase calculation step to calculate the phase in each pixel from the complex image, magnetic field inhomogeneity calculation step to calculate the magnetic field inhomogeneity in each pixel from the phase obtained by the calculation, brightness calculated based on the magnetic field inhomogeneity obtained by the calculation And an image output step of outputting an image after the luminance correction, an ultra-high-speed MR imaging method.
スによりローデータを収集するスキャンステップと、ロ
ーデータから複素数イメージを構成する複素数イメージ
構成ステップと、複素数イメージから各画素における輝
度を計算する輝度計算ステップと、複素数イメージから
各画素における位相を計算する位相計算ステップと、計
算により得た位相から各画素における磁場不均一を計算
する磁場不均一計算ステップと、計算により得た磁場不
均一に基づき前各画素の位置を補正する位置補正ステッ
プと、位置補正後のイメージを出力するイメージ出力ス
テップとを有することを特徴とする超高速ＭＲイメージ
ング方法。2. A scan step of collecting raw data by a pulse sequence of one-shot scanning, a complex image forming step of forming a complex image from the raw data, and a brightness calculating step of calculating brightness at each pixel from the complex image. Phase calculation step to calculate the phase in each pixel from the complex image, magnetic field non-uniformity calculation step to calculate the magnetic field inhomogeneity in each pixel from the phase obtained by the calculation, based on the magnetic field non-uniformity obtained by the calculation of the previous each pixel An ultra-high-speed MR imaging method comprising a position correction step of correcting a position and an image output step of outputting an image after position correction.
スによりローデータを収集するスキャンステップと、ロ
ーデータから複素数イメージを構成する複素数イメージ
構成ステップと、複素数イメージから各画素における輝
度を計算する輝度計算ステップと、複素数イメージから
各画素における位相を計算する位相計算ステップと、計
算により得た位相から各画素における磁場不均一を計算
する磁場不均一計算ステップと、計算により得た磁場不
均一に基づき前記計算した輝度を補正する輝度補正ステ
ップと、前記計算により得た磁場不均一に基づき前各画
素の位置を補正する位置補正ステップと、輝度補正およ
び位置補正後のイメージを出力するイメージ出力ステッ
プとを有することを特徴とする超高速ＭＲイメージング
方法。3. A scan step of collecting raw data by a pulse sequence of one-shot scanning, a complex image forming step of forming a complex image from the raw data, and a luminance calculating step of calculating luminance at each pixel from the complex image. Phase calculation step to calculate the phase in each pixel from the complex image, magnetic field inhomogeneity calculation step to calculate the magnetic field inhomogeneity in each pixel from the phase obtained by the calculation, brightness calculated based on the magnetic field inhomogeneity obtained by the calculation And a position correction step of correcting the position of each previous pixel based on the magnetic field inhomogeneity obtained by the calculation, and an image output step of outputting the image after the brightness correction and the position correction. A characteristic ultrafast MR imaging method.
の超高速イメージング方法において、ワンショットスキ
ャンで、ＳＡＴパルスを加えることを特徴とする超高速
ＭＲイメージング方法。4. The ultrafast MR imaging method according to claim 1, wherein a SAT pulse is added by one-shot scanning.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18714491A JP3152684B2 (en) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | MR device |
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