JPH06343622A - 核磁気共鳴撮影方法 - Google Patents

核磁気共鳴撮影方法

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JPH06343622A
JPH06343622A JP5134317A JP13431793A JPH06343622A JP H06343622 A JPH06343622 A JP H06343622A JP 5134317 A JP5134317 A JP 5134317A JP 13431793 A JP13431793 A JP 13431793A JP H06343622 A JPH06343622 A JP H06343622A
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JP
Japan
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slice
image
time
magnetic resonance
nuclear magnetic
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Pending
Application number
JP5134317A
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English (en)
Inventor
Tetsuhiko Takahashi
哲彦 高橋
Etsuji Yamamoto
悦治 山本
Kenji Takiguchi
賢治 滝口
Yukari Onodera
由香里 小野寺
Hiroyuki Itagaki
博幸 板垣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Medical Corp
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Publication date
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  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 脳機能計測に適したマルチスライスNMR画
像取得方法を提供する。 【構成】 m枚の画像を連続してn回取得するさい、第
j(j<m-1)薄片の第i(1<i<n)枚目のデータ42を時間
t(j、i)に取得し、第j薄片の(i+1)枚目のデータ45
を時間t(j、i+1)、(t(j、i)<t(j、i+1))に取得し、少
なくとも該2つのデータから再構成した画像52、55
から時間ti、(t(j、i)<ti<t(j、i+1))での第j薄片
の画像61を補間で得て、第(j+1)薄片のi(1<i<n)
枚目のデータ43を時間t(j+1、i)、(t(j+1、i)<ti)
に取得し、第(j+1)薄片の(i+1)枚目のデータ46を
時間t(j+1、i+1)、(ti<t(j+1、i+1))に取得し、少な
くとも該2つのデータから構成した画像53、56から
時間tiでの第(j+1)薄片の画像62を補間で得て、こ
れらを同一時間tiでのマルチ薄片画像として表示す
る。 【効果】 各薄片(スライス)での撮影タイミングを実
質的に同一にできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、被検体中の水素や燐等
からの核磁気共鳴(以下、「NMR」という)信号を測
定し、核の密度分布や緩和時間分布等を映像化する核磁
気共鳴撮影(MRI)装置に関する。
【0002】
【従来の技術】現在、臨床で普及しているMRIでは、
被検体の主たる構成物質であるプロトンを利用した形態
情報が得られる。一方、最近MRIの超高速撮影法など
を使って、人の脳機能が測定され始めた。この測定では
人体を刺激する方法として、光や音などを用い、刺激に
対する脳の反応をMRI画像として時系列に捕らえる。
脳機能を計測する際、2次元画像だけではなく3次元画
像が表示できれば脳のすべての部分を描出できる。簡便
に3次元情報を得るにはマルチスライス撮影法がある。
これは、異なるスライス面を時系列に撮影する方法であ
る。図2はマルチスライス撮影における従来技術の説明
図である。図2(a)に示したように3次元空間1をm
スライスに分けて計測する。図2(b)はマルチスライ
ス用データ取得の典型的なタイムチャートである。撮影
は第1スライス41’から始まり、第jスライス4
2’、第(j+1)スライス43’のように各スライス
ごとに時系列に行われ、第mスライス47’までがすべ
て終了すると、再び第1スライス41’に戻る。m個の
スライスで、第i枚目のある時間における、マルチスラ
イス画像2が構成される。次に第(i+1)枚目のある
時間におけるマルチスライス画像3が取得される。第1
スライス41’の画像データは41、44であり画像5
1、54が、第jスライス42’の画像データは42、
45であり画像52、55が、第(j+1)スライス4
3’の画像データは43、46であり画像53、56が
それぞれ得られる。画像データ41から46は、例えば
高速グラディエントエコー法やエコープレナー法で取得
される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】現在、一般的な脳の局
所血流量は1〜5秒程度での変化として捕らえられてい
る。一方、画質が優れる高速撮影法(例えば高速グラデ
ィエントエコー法)は、一般に撮影時間が1スライスあ
たり1から20秒程度であり、必ずしも機能計測に十分
な高速性は無い。図2に示す撮影法において、例えば8
断面のマルチスライス撮影(m=8)を行うと、全断面
を撮影するのに、すなわち画像51と画像54の時間間
隔が8から160秒程度となる。従って各スライス例え
ば隣接スライスの画像52と53間では1から20秒撮
影タイミングが異なり、スライス間で異なる時間の脳機
能情報を検出してしまうことになる。同様の問題は、エ
コープレナー法などの超高速撮影法でも生じる。超高速
撮影では一般に撮影時間が1スライスあたり0.1から
3秒程度であり、高速撮影法に比べより短時間で撮影で
きるが、この撮影法で例えば8断面のマルチスライス撮
影を行うと、全断面を撮影するのに0.8から24秒程
度が必要になる。従って高速撮影法と同様に、各スライ
スでの撮影タイミングが異なり、スライス間で異なる時
間の脳機能情報を検出してしまうことになる。本発明の
目的は、各スライスでの撮影タイミングが実質的に同一
であり、スライス間で同一時間での脳機能を計測するこ
とのできるマルチスライスMR画像取得方法を提供する
ことにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の原理を図1を使
って説明する。被検体が発するNMR信号から、信号の
位相情報と周波数情報を使って、少なくともm枚(mは
正の整数)のマルチスライスNMR画像を連続してn
(nは正の整数)回取得する核磁気共鳴撮影方法におい
て、第j(jは、j<m−1である正の整数)スライス
の第i(iは、1<i<nである正の整数)枚目の画像
データ42を時間t(j、i)に取得し、第jスライス
の(i+1)枚目の画像データ45を時間t(j、i+
1)、(t(j、i)<t(j、i+1))に取得し、
少なくとも該2つのデータから再構成した2枚の画像5
2、55を使って時間ti、(t(j、i)<ti<t
(j、i+1))における第jスライスの画像61を補
間して得て、第(j+1)スライスのi(iは、1<i
<nである正の整数)枚目の画像データ43を時間t
(j+1、i)、(t(j+1、i)<ti)に取得
し、第(j+1)スライスの(i+1)枚目の画像デー
タ46を時間t(j+1、i+1)、(ti<t(j+
1、i+1))に取得し、少なくとも該2つのデータか
ら構成した2枚の画像53、56から時間tiにおける
第(j+1)スライスの画像62を補間して得て、これ
らを同一時間tiにおけるマルチスライス画像として表
示する。
【0005】
【作用】各スライスでの撮影タイミングが実質的に同一
になり、スライス間で時間が同一の脳機能画像を表示で
きる。
【0006】
【実施例】本発明の実施例を以下で説明する。撮影シー
ケンスは、グラディエントエコー型のエコープレナー法
である。周波数方向のエンコード数、位相方向のエンコ
ード数はともに64である。T2を規定するエコー時間
TEは60ms、T1を規定する繰返し時間TRは1秒
である。従って各領域の周波数方向のエンコード数は6
4、位相方向のエンコード数は22程度である。エコー
プレナー法のデータ収集は図3のように表される。測定
の開始点61から周波数方向にエンコードされた線62
に従ってデータは収集され、次に63の線に従って位相
方向のエンコードが与えられる。更に再び周波数方向に
エンコードされた線64に従ってデータは収集される。
このようにして領域1内の位相空間の情報が取得され
る。本例では一部の周波数領域の測定は行わず、数学的
処理により外挿する方法(ハーフフーリエ法ともいう)
を使っている。画像の補間方法は、例えば2つの絶対値
画像(例えば図2の画像52と55)間のピクセルごと
の直線近似である。また同一スライスの連続多数画像、
例えば10画像程度、具体的には、第jスライスの第i
画像、i+1、i+2、…i+10の画像を使って2
次、3次関数を使った補間も可能である。図3に示した
実施例は、エコープレナー法によるデータ取得法である
が、同様にスパイラル法を用いてもよい。この時のデー
タの割当て方法を図4に示す。スパイラル法では、デー
タの取得が位相空間内1を図中丸印で示したデータ取得
開始点604、605、606から、螺旋601、60
2、603にそって螺旋状に行われる。更に他のシーケ
ンスとして通常のグラディエントエコー法やスピンエコ
ー法を使ってもよい。このときの位相空間内でのデータ
取得は図5のように表せる。データは図中丸印で示した
データ取得開始点610から、1列づつ順次収集され
る。本例でも、前述のように公知のハーフフーリエの撮
像シーケンスが適用できることはいうまでもない。また
本発明は、フリップアングルが小さい高速グラディエン
トエコーの撮像シーケンスにも適用できることはいうま
でもない。
【0007】次に、本発明を適用する装置の全体構成を
図6に示す。被検体101の占める空間102に静磁場
を発生する磁石103と、該空間に傾斜磁場を発生する
GCコイル104と該領域に高周波磁場を発生するRF
プローブ105とこれらを制御する制御部106と、被
検体101が発するMR信号を検出するRFプローブ1
07とプローブの信号を検出する検出部108と検出信
号を信号処理し画像信号に変換する信号処理部109
と、画像信号に基づき画像を表示する表示部110、被
検体101を刺激する刺激部113からなる。磁石10
3は、被検体101の周りに強く均一な静磁場を発生さ
せるもので、典型的な磁場強度は0.1Tから4.7T
である。磁石には、超伝導磁石や永久磁石が使われる。
制御部106で制御される高周波送信部111の出力
は、RFコイル105に送られ、RFコイルは周波数が
4MHz〜200MHzの高周波磁場を発生する。傾斜
磁場発生部112の出力は、制御部106で制御され、
GCコイル104は、X、Y、Zの3方向の傾斜磁場G
x、Gy、Gzを発生する。この傾斜磁場の加え方によ
り、被検体101に対する断層面を設定することができ
る。検出部108は、RFコイル107の信号を検出す
る。検出部108の出力は、信号処理部109でフーリ
エ変換や画像再構成等の処理をされ、その後表示部11
0で表示される。刺激部113は例えば非磁性体で作ら
れた光画像刺激ゴーグルや非磁性体で作られたスピーカ
ーであり、刺激用電源114により駆動される。典型的
な撮像シーケンスは、エコープレナーシーケンスであ
る。機能画像を得るには刺激を行った画像から、刺激を
行わない安静時の画像を減算し、この減算画像をカラー
表示などで強調してから、刺激を行わない通常の画像の
上に、重ねあわせて表示する。
【0008】
【発明の効果】各スライスでの撮影タイミングが実質的
に同一になり、スライス間で時間が同一の脳機能画像を
表示できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理を説明するための図。
【図2】(a)はマルチスライス撮影における従来技術
の説明図、(b)は従来技術のマルチスライスデータ取
得の典型的なタイムチャートを示す図。
【図3】本発明による、エコープレーナ法でのデータ取
得を説明する図。
【図4】本発明による、スパイラル法でのデータ取得を
説明する図。
【図5】本発明による、その他の方法でのデータ取得を
説明する図。
【図6】本発明が適用される装置の全体構成を示す図。
【符号の説明】
1…位相空間、2、3…マルチスライス画像、41’…
第1スライス、42’…第jスライス、43’…第(j
+1)スライス、47’…第mスライス、41〜46…
画像データ、51、54…画像、52、53…隣接スラ
イスの画像、61…測定の開始点、62、63、64…
周波数方向にエンコードされた線、101…被検体、1
02…空間、103…静磁場を発生する磁石、104…
傾斜磁場を発生するGCコイル、105…RFプロー
ブ、106…制御部、107…RFプローブ、108…
検出部、109……信号処理部、110…表示部、10
1…被検体、113…刺激部、111…高周波送信部、
112…傾斜磁場発生部、114…刺激用電源。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 滝口 賢治 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 小野寺 由香里 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 板垣 博幸 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被検体が発する核磁気共鳴信号から、信号
    の位相情報と周波数情報を使って、少なくともm枚(m
    は正の整数)のマルチスライス核磁気共鳴画像を連続し
    てn(nは正の整数)回取得する核磁気共鳴撮影方法に
    おいて、第j(jは、j<m−1である正の整数)スラ
    イスの第i(iは、1<i<nである正の整数)枚目の
    画像を時間t(j、i)に取得し、第jスライスの(i
    +1)枚目の画像を時間t(j、i+1)、(t(j、
    i)<t(j、i+1))に取得し、少なくとも該2枚
    の画像情報を使って時間ti、(t(j、i)<ti<t
    (j、i+1))における第jスライスの画像を補間し
    て得て、第(j+1)スライスのi(iは、1<i<n
    である正の整数)枚目の画像を時間t(j+1、i)、
    (t(j+1、i)<ti)に取得し、第(j+1)ス
    ライスの(i+1)枚目の画像を時間t(j+1、i+
    1)、(ti<t(j+1、i+1))に取得し、少な
    くとも該2枚の画像から時間tiにおける第(j+1)
    スライスの画像を補間して得て、これらを同一時間のマ
    ルチスライス画像として表示することを特徴とする核磁
    気共鳴撮影方法。
  2. 【請求項2】核磁気共鳴信号の取得方法が、グラディエ
    ントエコー法であることを特徴とする請求項1に記載の
    核磁気共鳴撮影方法。
  3. 【請求項3】核磁気共鳴信号の取得方法が、エコープレ
    ナー法であることを特徴とする請求項1に記載の核磁気
    共鳴撮影方法。
  4. 【請求項4】核磁気共鳴信号の取得方法は、2枚の近接
    したスライスを同時に画像化することを特徴とする請求
    項1に記載の核磁気共鳴撮影方法。
JP5134317A 1993-06-04 1993-06-04 核磁気共鳴撮影方法 Pending JPH06343622A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005095694A (ja) * 1996-03-26 2005-04-14 Wisconsin Alumni Res Found Mriシステム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005095694A (ja) * 1996-03-26 2005-04-14 Wisconsin Alumni Res Found Mriシステム
JP2007260454A (ja) * 1996-03-26 2007-10-11 Wisconsin Alumni Res Found Mriシステム

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