JPH07178068A - Magnetic resonance analyzing method and system therefor - Google Patents

Magnetic resonance analyzing method and system therefor

Info

Publication number
JPH07178068A
JPH07178068A JP3054659A JP5465991A JPH07178068A JP H07178068 A JPH07178068 A JP H07178068A JP 3054659 A JP3054659 A JP 3054659A JP 5465991 A JP5465991 A JP 5465991A JP H07178068 A JPH07178068 A JP H07178068A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
tag
sequence
pulse
ventricle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP3054659A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3137667B2 (en
Inventor
Yasuomi Kinosada
保臣 紀ノ定
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.)
Japan Science and Technology Agency
Original Assignee
Research Development Corp of Japan
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Research Development Corp of Japan filed Critical Research Development Corp of Japan
Priority to JP03054659A priority Critical patent/JP3137667B2/en
Publication of JPH07178068A publication Critical patent/JPH07178068A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3137667B2 publication Critical patent/JP3137667B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Abstract

PURPOSE:To form a clear and a high-speed MR image by applying plural inclined magnetic field pulses together with plural RF pulses simultaneously, when the Tag to be a radial or a grid-form pattern is formed prior to a normal pulse sequence for photographing the image. CONSTITUTION:When an MR image is photographed, at first, a section to be imaged is decided, and then it is decided what positions of the interested section the picture elements of the obtained image correspond to. On the other hand, when an MR image with Tag is produced, the tagging sequence part T, the waiting time part W, and the imaging sequence part I are provided in the pulse sequence in which the RF pulse axis RF, the slice selection axis Gs, the phase encode axis Gp, and the reading axis Gr are shown, and a normal pulse sequence for photographing MR image is used to the sequence part I, while the condition of spin is decorated spatially in the sequence part T. Consequently, an image in which the condition of spin is superposed prior to the imaging can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、MR(磁気共鳴)解
析方法とそのための装置に関するものである。さらに詳
しくは、この発明は、高速に、かつ鮮明にイメージング
可能な、医療分析機器等として有用なMRの解析方法と
そのための装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an MR (magnetic resonance) analysis method and an apparatus therefor. More specifically, the present invention relates to an MR analysis method and an apparatus therefor, which are capable of high-speed and clear imaging and are useful as medical analysis equipment and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術とその課題】医療技術の高度化は急速に進
んでおり、より詳細に具体的に人体組織、その機能を観
察することが可能となってきている。しかしながら、現
状においては解決すべき多くの課題が残されていること
も確かである。たとえば、心筋壁の複雑な運動を解析す
ることの臨床的意義は大きい。しかしながら、従来より
心筋壁の運動を観察する手段として用いられているecho
cardiography, ultra fast CT, biplane angiocardiogr
aphy, 心筋シンチグラフィ、MRによるfast scan 等で
は、心筋壁の運動を定性的に診断することは可能である
が、心筋壁局所部位毎の運動能や応力等を定量的に解析
することは困難であった。一方、心筋壁運動の定量解析
のために金属性のマーカを心筋内に埋め込んだ報告もあ
るが、侵襲的であり、日常臨床に用いるには困難が多
い。
2. Description of the Related Art The sophistication of medical technology is advancing rapidly, and it has become possible to observe the human body tissue and its function in more detail. However, it is certain that many problems remain to be solved under the present circumstances. For example, analyzing the complex motion of the myocardial wall has great clinical significance. However, echo, which has been conventionally used as a means for observing the movement of the myocardial wall,
cardiography, ultra fast CT, biplane angiocardiogr
Aphy, myocardial scintigraphy, fast scan by MR, etc. can make a qualitative diagnosis of the movement of the myocardial wall, but it is difficult to quantitatively analyze the motility and stress of each local part of the myocardial wall. Met. On the other hand, there is a report in which a metallic marker is embedded in the myocardium for quantitative analysis of myocardial wall motion, but it is invasive and difficult to use in daily clinical practice.

【0003】非侵襲・非観血的に心筋壁各部位毎の心時
相に応じた位置の変化を追跡することが可能になれば、
前記課題である心筋壁の局所部位毎の運動能評価や応力
解析等に供することが可能なデータを抽出することが出
来る。このような手段として、MR装置によるTagging
が報告されている。Tagging とは新しいMRの撮影パル
スシーケンスであり、通常の画像撮影用パルスシーケン
スの前に画像内に放射状あるいは格子状等のパターン
(Tagと呼ぶ)を作成するパルスシーケンスを付加す
ることによって、Tag付き画像を得る手法である。Ze
rhouni等はTagを心腔内に中心を置く放射状のパター
ンに入れる手法を開発した。一方、Axel等はTagを画
像内に平行に入れる手法を開発した。いずれの手法によ
っても心筋壁の動きをTagのゆがみを通して知ること
が可能になり、従来の手法に比して心筋壁運動の解析精
度が向上した。しかし、Zerhouni等の手法では撮影断面
内での心筋壁の回転運動の追跡は容易になったが、複雑
な心筋壁の‘ねじれ’運動を充分に抽出することが出来
ないと言う欠点がある。一方、Axel等の手法ではZerhou
ni等の手法の欠点は克服され心筋壁各部位毎の運動を抽
出することは可能になったが、心筋内に入れることが出
来るTagの数が少ないため心筋壁での応力解析等に用
いるには未だ不充分な手法であると言える。
If it becomes possible to non-invasively and non-invasively track a change in position according to the cardiac phase of each part of the myocardial wall,
It is possible to extract data that can be used for the exercise performance evaluation and stress analysis for each local region of the myocardial wall, which is the above-mentioned problem. As such means, Tagging by MR device
Has been reported. Tagging is a new MR imaging pulse sequence. By adding a pulse sequence that creates a radial or lattice pattern (called Tag) in the image before the normal image capturing pulse sequence, tagging is performed. This is a method of obtaining an image. Ze
Rhouni et al. have developed a technique for placing Tags in a radial pattern centered within the heart chamber. On the other hand, Axel et al. Developed a method of inserting Tag in an image in parallel. Both methods enable the movement of the myocardial wall to be known through the distortion of Tag, and the accuracy of analysis of myocardial wall motion is improved compared to the conventional methods. However, although the method of Zerhouni et al. Facilitated the tracking of the rotational motion of the myocardial wall within the imaging cross section, it has the drawback that the complicated'twisting 'motion of the myocardial wall cannot be extracted sufficiently. On the other hand, the method of Axel et al.
Although the shortcomings of the methods such as ni have been overcome and it has become possible to extract the motion of each part of the myocardial wall, the number of tags that can be inserted into the myocardium is small, so it can be used for stress analysis in the myocardial wall. Can be said to be an insufficient method.

【0004】そこで、この発明は、以上の通りの従来方
法の欠点を解消し、心筋壁の力学的な応力やひずみまで
も局所部位毎に求めることができるTag付き画像の新
しい作成手法、すなわち新しいMR解析方法を提供する
ことを目的としている。なお、力学的な応力・ひずみ解
析には有限要素法が適しているが、有限要素法解析には
解析部位を有限個の要素に分割するとともに、各要素を
構成する節点の心時相に応じた位置の変化を知る必要が
ある。したがってこの発明は、力学的な解析精度を上げ
るために心筋壁断面に出来るだけ多くのTagを付加す
ることのできる新しい方法を提供することを目的として
もいる。
Therefore, the present invention solves the drawbacks of the conventional method as described above, and a new method of creating an image with Tag, in which even mechanical stress and strain of the myocardial wall can be obtained for each local region, that is, a new method. It is intended to provide an MR analysis method. Although the finite element method is suitable for mechanical stress / strain analysis, the analysis part is divided into a finite number of elements for the finite element method analysis, and according to the time phase of the node that constitutes each element. It is necessary to know the change in position. Therefore, another object of the present invention is to provide a new method capable of adding as much Tag as possible to the cross section of the myocardial wall in order to improve the accuracy of mechanical analysis.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するものとして、Tag形成に際して、複数のR
Fパルスとともに同時に複数の傾斜磁場パルスを印加す
ることを特徴とするMR解析方法を提供する。そしてよ
り具体的には、位相エンコード軸と読みだし軸の2方向
同時に傾斜磁場パルスを印加することを一つの特徴とし
てもいる。
In order to solve the above problems, the present invention provides a plurality of Rs at the time of tag formation.
An MR analysis method characterized by applying a plurality of gradient magnetic field pulses simultaneously with an F pulse. More specifically, one feature is that the gradient magnetic field pulse is applied simultaneously in two directions of the phase encode axis and the read axis.

【0006】また、さらに、この発明においては、より
鮮明な高速イメージングを可能とするために、2項分布
様式パルスを印加することを提案するものでもある。以
下、さらに詳しくこの発明について説明する。まず、従
来から知られているTag付きMR画像の作成について
説明し、次いで、この発明の方法、さらに実施例につい
て説明する。
Furthermore, the present invention proposes to apply a binomial distribution mode pulse in order to enable clearer high speed imaging. The present invention will be described in more detail below. First, the conventionally known creation of MR images with tags will be described, and then the method of the present invention and further examples will be described.

【0007】Tag付きMR画像の作成 MR画像の撮影時には、まず画像化する断面が決定さ
れ、ついで得られる画像の各画素が関心断面のどの位置
に対応するかが決められる。そのためには、MR信号を
位置の関数として扱う必要があり、外部静磁場とおたが
いに直交する3軸方向の傾斜磁場を重畳する手法が用い
られる。
Creation of MR Image with Tag When capturing an MR image, first, a cross section to be imaged is determined, and then, which position of the cross section of interest each pixel corresponds to is determined. For that purpose, it is necessary to treat the MR signal as a function of position, and a method of superimposing an external static magnetic field and a gradient magnetic field in three axial directions orthogonal to each other is used.

【0008】通常の撮影シーケンスでは以下の仮定が暗
黙の了解となっている。すなわち、静磁場下に置かれた
スピンはRFパルスによる励起時には位相が揃った運動
をする、線形な傾斜磁場下ではスピン間の位相差は位置
の関数である、等である。したがって結果として、各ス
ピンの位置の違いによる位相差はMR画像再構成時には
再構成アルゴリズムによって吸収され、撮影されたMR
画像は静磁場下でのスピンの状態を反映したものとなっ
ている。
In the normal photographing sequence, the following assumptions are implicitly understood. That is, spins placed in a static magnetic field move in phase when excited by an RF pulse, and in a linear gradient magnetic field, the phase difference between spins is a function of position. Therefore, as a result, the phase difference due to the difference in the position of each spin is absorbed by the reconstruction algorithm during MR image reconstruction and
The image reflects the spin state under a static magnetic field.

【0009】一方、Tag付きのMR画像を作成する場
合には上記とスピンの状況が異なる。このTag付きM
R画像作成用のパルスシーケンスを示したものが図1で
ある。図中のRF,Gs,Gp,Grはそれぞれ、RF
パルス軸、スライス選択軸、位相エンコード軸、読みだ
し軸を示している。また、パルスシーケンスは大きく3
つの部分からなっている。それぞれ、Tagging Sequence
部分(T)、待ち時間部分(W)、Imaging Sequence部
分(I)である。
On the other hand, when an MR image with Tag is created, the situation of spin is different from the above. M with this Tag
FIG. 1 shows a pulse sequence for creating an R image. RF, Gs, Gp, and Gr in the figure are RF, respectively.
The pulse axis, slice selection axis, phase encode axis, and read axis are shown. Also, the pulse sequence is roughly 3
It consists of two parts. Tagging Sequence respectively
A part (T), a waiting time part (W), and an Imaging Sequence part (I).

【0010】Imaging Sequence部分(I)には通常のM
R画像撮影用パルスシーケンスが用いられる。図1の場
合には、スピンエコー(SE)法のパルスシーケンスを
示している。一方、Tagging Sequence部分(T)ではス
ピンの状態を空間的に修飾している。 すなわち、撮影
用パルスシーケンス印加以前にスピンの状態を位相が揃
った状態から空間的に位相が異なる状態に修飾しておく
ことにって、後に続く撮影用シーケンスで画像化以前の
そのようなスピンの状態が重畳した画像を得ることが可
能になる。画像化以前のスピンの状態をどの様に空間的
に修飾するかは、Tagging Sequence部分(T)のパルス
の組み合わせによる。
In the Imaging Sequence part (I), a normal M
A pulse sequence for R image capturing is used. In the case of FIG. 1, a pulse sequence of the spin echo (SE) method is shown. On the other hand, in the Tagging Sequence part (T), the spin state is spatially modified. That is, by modifying the spin state from the state in which the phases are aligned to the state in which the phases are spatially different before the application of the imaging pulse sequence, such spins before imaging in the subsequent imaging sequence. It is possible to obtain an image in which the above states are superimposed. How to spatially modify the spin state before imaging depends on the combination of pulses in the Tagging Sequence portion (T).

【0011】待ち時間部分(W)はTagが形成されて
から、実際にTag付きの画像を作成するための撮影用
パルスシーケンスが印加されるまでの時間である。もし
待ち時間部分(W)が無ければ、画像化以前の空間的に
修飾されたスピンの状態が画像にTagの形でそのまま
反映される。一方、この待ち時間を設けることによっ
て、待ち時間の間のスピンの移動がTagのゆがみとし
て画像に反映される。したがって、心臓やその他の動き
を伴う臓器をこのTag付きMR画像撮影手法で撮影す
ることによって、臓器の動きをTagのゆがみとして捉
えることができる。
The waiting time portion (W) is the time from the formation of Tag to the application of an imaging pulse sequence for actually creating an image with Tag. If there is no waiting time portion (W), the state of the spatially modified spin before imaging is directly reflected in the image in the form of Tag. On the other hand, by providing this waiting time, the movement of spins during the waiting time is reflected in the image as Tag distortion. Therefore, by imaging the heart and other organs accompanied by movement by the MR image capturing method with Tag, the movement of the organs can be grasped as distortion of Tag.

【0012】Tagging SequenceとTagの形状 Tagの形状は画像化以前のスピンの状態によって決定
されるため、スピンを空間的に修飾するTagging Sequen
ce部分(T)のパルスの組み合わせとTagの形状の関
係を理解する必要がある。さらに、Tagの本数が何に
よって決定されるかも知る必要がある。
Tagging Sequence and Tag Shape Since the Tag shape is determined by the state of the spin before imaging, the Tagging Sequen that spatially modifies the spin.
It is necessary to understand the relationship between the combination of pulses in the ce portion (T) and the shape of Tag. Further, it is necessary to know what determines the number of tags.

【0013】図1に示したTagging Sequence部(T)は
2つのRFパルスと位相エンコード軸に付加された1つ
の傾斜磁場パルスによって表現されている。このような
パルスの組み合わせがどの様なTag形状を作るかを考
えてみる。図2(a)は、この図1のImaging Sequence
部(I)のSE法で撮影されるファントムのMR画線形
成のためのパルスシーケンスである。図2(b)は、そ
の画像である。なお、ファントムは、10mMOLの硫
酸銅溶液で満たされている。
The Tagging Sequence (T) shown in FIG. 1 is represented by two RF pulses and one gradient magnetic field pulse added to the phase encode axis. Consider what kind of Tag shape such a combination of pulses creates. FIG. 2A shows the Imaging Sequence of FIG.
It is a pulse sequence for MR image line formation of the phantom image | photographed by the SE method of the part (I). FIG. 2B is the image. The phantom was filled with 10 mMOL copper sulfate solution.

【0014】図3(a)(b)は、撮影に用いられたパ
ルスシーケンスのTagging Sequence部(T)と画像であ
り、画像の水平方向に15本のTagが形成されてい
る。Axel等はこのようなパルスシーケンスを2次元
的に応用することによって画像中に格子状のTagを入
れている。図4(a)(b)は、Axel等が用いたT
ag付き画像の撮影用パルスシーケンスのTagging Sequ
ence部とこれによって撮影された画像を示している。こ
のTagging Sequence部のパルスシーケンスから明らかな
ように、2つのRFパルスと1軸方向に印加された傾斜
磁場パルスの組み合わせが2つ連続して並んだシーケン
スとなっている。最初の2つのRFパルスと読みだし軸
上に印加された傾斜磁場パルスによって画像の垂直方向
に15本のTagが形成され、続く2つのRFパルスと
位相エンコード軸上に印加された傾斜磁場パルスによっ
て図3と同様に画像の水平方向に15本のTagが形成
され、結果として直交する格子状のTagが形成されて
いる。
3 (a) and 3 (b) are a tagging sequence portion (T) of a pulse sequence used for imaging and an image, and 15 tags are formed in the horizontal direction of the image. Axel et al. Insert a grid-like Tag in an image by applying such a pulse sequence two-dimensionally. 4A and 4B show the T used by Axel and others.
Tagging Sequ of pulse sequence for capturing images with ag
The ence part and the image photographed by this are shown. As is clear from the pulse sequence of the Tagging Sequence section, a combination of two RF pulses and two gradient magnetic field pulses applied in the uniaxial direction is a continuous sequence. The first two RF pulses and the gradient magnetic field pulse applied on the read axis form 15 tags in the vertical direction of the image, and the two subsequent RF pulses and the gradient magnetic field pulse applied on the phase encode axis Similar to FIG. 3, fifteen tags are formed in the horizontal direction of the image, and as a result, orthogonal lattice-shaped tags are formed.

【0015】この発明の新しいTagging SequenceとTa
gの形状 Tag形成は2つのRFパルスと1つの傾斜磁場パルス
の組み合わせによって形成されるため、このようなパル
スシーケンスの形をとる限りTagの本数は印加される
傾斜磁場パルスの強度によって決定される。したがっ
て、画像内に付加することができるTagの本数はMR
装置のハードウェア的な性能に制限されることとなる。
New Tagging Sequence and Ta of this invention
Since the shape Tag of g is formed by a combination of two RF pulses and one gradient magnetic field pulse, the number of Tag is determined by the strength of the applied gradient magnetic field pulse as long as it takes the form of such a pulse sequence. . Therefore, the number of tags that can be added in the image is MR
It will be limited to the hardware performance of the device.

【0016】この発明では、上記の制限を越えてTag
を付加することができる新しいTagging Sequenceを提案
している。図5(a)(b)は、この新しいTagging Se
quenceとこれによって撮影された画像を示している。従
来のTagging Sequenceと異なる点は、Tag形成に2つ
のRFパルスと同時に印加される2つの傾斜磁場パルス
を用いていることである。なお、それぞれの位相エンコ
ード軸、読みだし軸上の傾斜磁場パルス強度はMR装置
のハードウェア的な制限内である。図5(a)のTaggin
g Sequenceの撮影条件は図3のそれと同じであるが(部
分的には図4とも同じ)、形成されたTagの本数は2
1本となっている。従来の1軸方向にのみ印加されてい
た傾斜磁場パルスでのTag形成と異なり、Tagの方
向は45度傾いてはいるがTagの本数を増やすことが
可能になった。これは、位相エンコード軸と読みだし軸
の2方向同時に傾斜磁場パルスを印加することにより、
スピンが感じる傾斜磁場強度は2軸のベクトル的な合成
磁場強度となるためであり、Tagが45度傾いた方向
に1軸方向に傾斜磁場パルスを印加した場合の√2倍の
本数が入るためである。
In the present invention, Tag exceeding the above limit
We are proposing a new Tagging Sequence that can be added. 5 (a) and 5 (b) show this new Tagging Se.
quence and the image taken by this are shown. The difference from the conventional Tagging Sequence is that two gradient magnetic field pulses applied simultaneously with two RF pulses are used for Tag formation. The intensity of the gradient magnetic field pulse on each phase encode axis and the read axis is within the hardware limit of the MR device. Taggin in Figure 5 (a)
The shooting conditions of g Sequence are the same as those in FIG. 3 (partly the same as in FIG. 4), but the number of formed Tag is 2
It is one. Unlike the conventional Tag formation using a gradient magnetic field pulse that is applied only in the one-axis direction, although the Tag direction is inclined by 45 degrees, it is possible to increase the number of Tags. This is done by applying a gradient magnetic field pulse simultaneously in two directions, the phase encode axis and the read axis,
This is because the gradient magnetic field strength felt by the spin is a biaxial vector-like synthetic magnetic field strength, and the number is √2 times as large as when a gradient magnetic field pulse is applied in the uniaxial direction in the direction in which Tag is inclined by 45 degrees. Is.

【0017】また、この画像形成においては、2項分布
様式のパルスを印加することによって、より鮮明な高速
画像の形成も可能となる。パルスとしてよりシャープに
なるため、画像形成にとっては極めて有効である。以
下、実施例を示し、さらに具体的にこの発明の方法、そ
の装置、そしてその効果について説明する。
Further, in this image formation, it is possible to form a sharper high-speed image by applying a binomial distribution type pulse. Since it becomes sharper as a pulse, it is extremely effective for image formation. Hereinafter, the method, the apparatus, and the effect of the present invention will be described more specifically with reference to examples.

【0018】[0018]

【実施例】上記の新しいTagging Sequenceに基づいて撮
影し、この発明のMR画像を取得した。その際に用いた
MR装置は米国GE社製のSIGNA(1.5T)であ
る。Tag付き心MR画像作製に用いられたパルスシー
ケンスを示したものが図6である。この図6より明らか
な如く、用いられたパルスシーケンスの基本形は図5の
それと同様であるが、図4の場合にならって90度異な
る方向に直交するTagを入れるために連続する2つの
パルス群を用いている。最初の2つのRFパルスとそれ
に挾まれた位相エンコード軸方向および読みだし軸方向
の傾斜磁場パルスによって画像中の左上から右下に走る
Tagが形成され、次の同様なパルス群によって右上か
ら左下に走るTagが形成されている。なお、RFパル
スのフリップ角αや傾斜磁場パルスの振幅と時間幅を変
えることによってTagの形状およびその方向を自由に
変えることが可能である。Tagging Sequence後、一定の
待ち時間を経て画像を形成するために心電図同期式SE
法を用いている。SE法の撮影条件は繰り返し時間(T
R)=1心拍に要する時間、エコー時間(TE)=20
msである。画像はAXIAL像であり、そのマトリッ
クスサイズは256×128 、スライス厚は10mm、加
算回数は2回である。被検者は健常人ボランティアであ
り、平均心拍数は62回/分、検査中の心拍数は安定し
ていた。なお、パルス印加については、2項分布様式に
よるものとした。撮影されたTag付きのMR画像を図
7および図8に示す。それぞれにおいて、(a)は各撮
影断面の部位を示す。両者は10mm離れた位置にあ
る。(b)〜(h)は収縮末期から拡張期にかけての7
枚であり、それぞれの時間間隔は50msである。この
心時相を選んだ理由は、心筋の受動的拡張期特性と心筋
応力−ひずみ関係や硬さ−応力関係等の力学的な表現に
結びつく知見を期待したからである。また異なる2つの
断面を選んだ理由は、部位による心筋壁運動の違いを知
るためである。
EXAMPLE An MR image of the present invention was acquired by photographing based on the above new Tagging Sequence. The MR device used at that time is SIGNA (1.5T) manufactured by GE, USA. FIG. 6 shows the pulse sequence used for the preparation of the cardiac MR image with Tag. As is apparent from FIG. 6, the basic form of the pulse sequence used is the same as that of FIG. 5, but two consecutive pulse groups for inserting Tag orthogonal in directions different by 90 degrees as in the case of FIG. Is used. The first two RF pulses and the phase-encoding axial and read-out axis gradient magnetic field pulses sandwiched between them form a Tag running from the upper left to the lower right in the image, and the next similar pulse group from the upper right to the lower left. A running Tag is formed. The shape and direction of the Tag can be freely changed by changing the flip angle α of the RF pulse and the amplitude and time width of the gradient magnetic field pulse. After Tagging Sequence, an electrocardiogram-gated SE is used to form an image with a certain waiting time.
Method is used. The shooting condition of the SE method is the repetition time (T
R) = 1 time required for one heartbeat, echo time (TE) = 20
ms. The image is an AXIAL image, the matrix size of which is 256 × 128, the slice thickness is 10 mm, and the number of additions is two. The subject was a healthy volunteer, the average heart rate was 62 beats / minute, and the heart rate during the examination was stable. The pulse application was based on the binomial distribution pattern. The captured MR image with Tag is shown in FIGS. 7 and 8. In each, (a) shows the site | part of each imaging | photography cross section. Both are 10 mm apart. (B)-(h) is 7 from end systole to diastole
The number of sheets is 50, and the time interval of each is 50 ms. The reason for choosing this cardiac phase is that we expected the knowledge that would lead to the mechanical expression of the passive diastolic characteristic of the myocardium and the myocardial stress-strain relationship and hardness-stress relationship. The reason why two different cross sections were selected is to know the difference in myocardial wall motion depending on the site.

【0019】図7(b)〜(h)からは次の知見が得ら
れる。 (b)右心室と左心室は収縮している状態ではあるが、
心尖部付近のTagの間隔が他に比較して若干広がって
おり、すでに右心室・左心室とも拡張が始まっていると
推定される。 (c)心尖部でのTagの間隔はさらに広がり、心室の
拡張が進行している状態であることが理解できる。右心
室自由壁側三尖弁近傍での心筋壁が心筋壁に沿うかたち
で運動しているように見える。右心房から右心室への血
液流入に伴う弁運動と関係するものと考えられる。ま
た、心室中隔の心尖部端でTagの消失があり、心室中
隔が何らかの運動をしていると予想される。
The following findings can be obtained from FIGS. 7 (b) to 7 (h). (B) Although the right and left ventricles are contracting,
The Tag interval near the apex of the heart is slightly wider than in other cases, and it is presumed that dilation has already started in both the right and left ventricles. (C) It can be understood that the Tag interval at the apex is further widened, and the ventricle is in a dilated state. The myocardial wall near the tricuspid valve on the right ventricular free wall side seems to be moving along the myocardial wall. It is considered to be related to valve movement associated with blood inflow from the right atrium to the right ventricle. In addition, Tag disappears at the apex end of the ventricular septum, and it is expected that the ventricular septum is performing some movement.

【0020】(d)血液の流入により右心室・左心室の
拡張が進み、右心室自由壁側三尖弁近傍部および心尖部
右心室側寄りの領域部位に心筋の速い動きがあると思わ
れる。しかし、左心室自由壁には大きな変化は見られな
い。一方、心室中隔では心尖部端および心室基部端で
‘ねじれ’運動が見受けられ、それに伴って中隔厚が薄
くなりつつある。
(D) Expansion of the right and left ventricles is promoted by the inflow of blood, and it is considered that there is a rapid movement of the myocardium in the region near the tricuspid valve on the right ventricle free wall side and the apex right ventricle side. . However, there is no significant change in the left ventricular free wall. On the other hand, in the interventricular septum, a'twisting 'motion is observed at the apex end and the ventricular base end, and the septal thickness is becoming thin accordingly.

【0021】(e)心室がさらに拡張している。右心室
では、右心室自由壁中央部を境にして心室基部側と心尖
部側の反対方向に向かう心筋の動きが観察され、その速
度も速くなっている。左心室の壁厚には大きな変化は見
られないが、左心室の心外膜側で心尖部から自由壁にか
けて心室基部へ向かう回転運動が見られる。心内膜側で
はそれ程の動きは見られない。一方、心室中隔では‘ね
じれ’運動がさらに顕著になり、心尖部から見て反時計
方向に回転していく様子がよく理解できる。また、‘ね
じれ’の程度は、心室基部側での方が心尖部側でのそれ
より大きい。
(E) The ventricle is further expanded. In the right ventricle, the movement of the myocardium toward the opposite direction of the ventricle base side and the apex side from the center of the free wall of the right ventricle is observed, and the velocity is also increased. There is no significant change in the wall thickness of the left ventricle, but on the epicardial side of the left ventricle, there is a rotational movement from the apex to the free wall toward the base of the ventricle. No significant movement was seen on the endocardial side. On the other hand, in the interventricular septum, the'twisting 'motion becomes more prominent, and it can be well understood that the anticlockwise rotation is seen from the apex. In addition, the degree of'twisting 'is larger at the base side of the ventricle than at the apex side.

【0022】(f)これまでの(b)〜(e)に示した
緩やかな心室の拡張とは異なり、心室の急激な拡張が見
られる。その結果、左心室自由壁中央部では心筋壁の運
動が速すぎてTagがその変化を追従することが出来な
くなり、MR信号が消失したと思われる。心室中隔では
‘ねじれ’運動がさらに進行している。 (g)心室がさらに拡張し、それにつれて右心室自由壁
から心尖部に至る壁での運動が激しくなっている。左心
室では、左心室自由壁中央部から基部にかけて大きく拡
張し、そこでの壁厚は薄くなっている。Tagの間隔か
ら、左心室自由壁では心内膜側から心外膜側へ力が作用
している様子が理解できる。一方、左心室自由壁中央部
から心尖部に至っては心内膜側でTagの間隔が広がり
心外膜側ではさ程の変化が見られないことより、左心室
拡張は心内膜側より心外膜側へ順次行われることが読み
取れる。心室中隔の‘ねじれ’はさらに進行している。
(F) Unlike the slow ventricular dilation shown in (b) to (e) above, a rapid dilation of the ventricle is observed. As a result, in the central part of the free wall of the left ventricle, the movement of the myocardial wall was too fast, and Tag could not follow the change, and it seems that the MR signal disappeared. In the interventricular septum, the'twisting 'movement is more advanced. (G) The ventricle further expands, and along with it, the motion of the wall from the free wall of the right ventricle to the apex becomes more intense. In the left ventricle, the free wall of the left ventricle greatly expands from the center to the base, and the wall thickness there is thin. From the Tag interval, it can be understood that the force is acting from the endocardial side to the epicardial side in the left ventricular free wall. On the other hand, from the center of the free wall of the left ventricle to the apex of the heart, the Tag interval spreads on the endocardial side and no significant change was observed on the epicardial side. It can be read that it is sequentially performed on the adventitia side. The'twist 'of the interventricular septum is further advanced.

【0023】(h)心室はさらに拡張し、右心室・左心
室とも心筋壁厚が薄くなっている。また、心室中隔はさ
らに‘ねじれ’、中隔厚も収縮末期時のそれと比較する
と約半分になっている。心室の拡張に伴い、心筋壁全体
が大きく運動している様子を伺い知ることができる。 また図8(b)〜(h)からは次の知見が得られる。
(H) The ventricle is further expanded, and the myocardial wall thickness of both the right ventricle and the left ventricle is thin. In addition, the interventricular septum was further'twisted ', and the septal thickness was about half compared with that at the end systole. As the ventricles expand, you can see how the entire myocardial wall is moving. The following findings can be obtained from FIGS. 8 (b) to 8 (h).

【0024】(b)心尖部のTagの間隔より判断し
て、すでに右心室・左心室とも拡張が始まっていると推
定される。 (c)心尖部でのTagの間隔はさらに広がり、心室の
拡張が進行している。心室中間の心尖部端ではTagの
消失があり、心室中隔で‘ねじれ’運動が始まっている
と予想される。
(B) Judging from the interval of the Tag of the apex, it is presumed that the dilation of both the right ventricle and the left ventricle has already started. (C) The interval of Tag at the apex is further widened, and the ventricle is expanding. It is expected that there will be a loss of Tag at the mid-ventricular apex end, and a'twisting 'motion has begun in the ventricular septum.

【0025】(d)血液の流入により右心室・左心室の
拡張が進み、心外膜側で心筋の速い動きが認められる。
しかし、心内膜側では大きな変化は見られない。また心
室中隔では心尖部から見て反時計方向に‘ねじれ’運動
が見受けられる。 (e)心室がさらに拡張している。右心室では、右心室
自由壁中央部を境にして心室基部側と心尖部側の反対方
向に向かう心筋の動きが観察される。左心室の膜厚には
大きな変化は見られないが、左心室の心外膜側で心尖部
から自由壁にかけて心室基部へ向かう回転運動が見られ
る。心室中隔では‘ねじれ’運動がさらに顕著になって
いる。
(D) Expansion of the right and left ventricles is promoted by the inflow of blood, and rapid movement of the myocardium is recognized on the epicardial side.
However, no major changes were seen on the endocardial side. In the interventricular septum, a'twisting 'motion is seen in the counterclockwise direction as seen from the apex. (E) The ventricle is further expanded. In the right ventricle, the movement of the myocardium toward the opposite side of the ventricle base side and the apex side from the center of the free wall of the right ventricle is observed. There is no significant change in left ventricular thickness, but there is a rotational movement from the apex to the free wall toward the base of the ventricle on the epicardial side of the left ventricle. The'twist 'movement is more pronounced in the ventricular septum.

【0026】(f)心室の急激な拡張が見られる。その
結果、左心室自由壁中央部では心筋壁の運動が速すぎて
Tagがその変化を追従することが出来なくなり、MR
信号が消失している。心室中隔の心尖部端は大きく左心
室自由壁側へ移動している。心室中隔では‘ねじれ’運
動がさらに進行している。 (g)心室がさらに拡張し、心筋壁が全体に薄くなって
いる。左心室壁は図中断面内を広がるだけでなく、自由
壁心室基部近傍では断面内を上から下に向かう‘ねじ
れ’の程度は若干少なくなっている。
(F) A rapid dilation of the ventricles is seen. As a result, in the central part of the left ventricle free wall, the movement of the myocardial wall is too fast, and Tag cannot follow the change.
The signal is missing. The apex end of the septum of the ventricle largely moves to the left ventricle free wall side. In the interventricular septum, the'twisting 'movement is more advanced. (G) The ventricle is further expanded and the myocardial wall is thinned overall. The left ventricle wall not only extends in the cross section in the figure, but the degree of'twisting 'from the top to the bottom in the cross section is slightly reduced near the base of the free wall ventricle.

【0027】(h)心室容積が少し減り、それに伴って
左右の心室壁厚は若干厚くなっている。また、左心室基
部や心室中隔での‘ねじれ’運動は緩やかになったよう
に見受けられる。 以上の知見からも明らかなように、図7および図8での
心筋壁運動のパターンは概ね同じであった。しかし、細
かい点では断層面の位置の違いによって心筋壁運動に差
があると言える。その差異は以下の点に認められる。
(H) The volume of the ventricle is slightly reduced, and the thickness of the left and right ventricle walls is slightly increased accordingly. Also, the'twisting 'movements at the base of the left ventricle and in the septum of the ventricle appear to be gradual. As is clear from the above findings, the patterns of myocardial wall motion in FIGS. 7 and 8 were almost the same. However, in detail, it can be said that there is a difference in myocardial wall motion due to the difference in the position of the fault plane. The differences are recognized in the following points.

【0028】心室中隔での‘ねじれ’運動は、図7で
のそれに比して図8での方が大きかった。 図7では心室中隔の‘ねじれ’は心尖部側のそれに比
して心室基部側で大きかったのに対し、図8では心尖部
側で大きかった。 これらは何れも、心尖部での心筋壁の運動が反映された
結果であると思われる。
The'torsion 'motion in the septal ventricle was greater in FIG. 8 than in FIG. In FIG. 7, the “twist” of the ventricular septum was larger on the ventricular base side than on the apex side, whereas in FIG. 8, it was larger on the apex side. All of these seem to be the result of the movement of the myocardial wall at the apex.

【0029】一方共通している事として、断面内での心
筋壁の回転運動は心外膜側での方が心内膜側でのそれよ
り大きかった。上述のごとく、MR装置でのこの発明の
Tag付き画像撮影用パルスシーケンスを用いることに
よって心筋壁の運動をTagのゆがみを通して知ること
が可能になった。さらに、心筋壁各部位の心時相に応じ
た位置の変化を追跡することも容易になり、従来の心筋
壁運動の解析手法に比してはるかに優れた方法であると
言える。
On the other hand, in common, the rotational movement of the myocardial wall within the cross section was larger on the epicardial side than on the endocardial side. As described above, by using the pulse sequence for image capturing with Tag of the present invention in the MR apparatus, it becomes possible to know the motion of the myocardial wall through the distortion of Tag. Further, it becomes easy to trace the change in the position of each part of the myocardial wall according to the cardiac time phase, which is far superior to the conventional method for analyzing the motion of the myocardial wall.

【0030】[0030]

【発明の効果】この発明により、以上詳しく説明したよ
うに、心筋壁断面内に複数本のTagを入れることが
可能になり、これによって断面内での心筋の挙動が可視
化された。さらに、これらのデータを有限要素法による
応力−ひずみ解析等に利用することができる。心筋壁
断面に付加されたTagの個数より、心筋壁厚や壁心筋
重量等を推定することが容易になった。各断面画像を
3次元的に構築することによって心臓の複雑な収縮・拡
張動態を立体的に表示することができる。
As described in detail above, according to the present invention, it becomes possible to insert a plurality of tags in the cross section of the myocardial wall, and thereby the behavior of the myocardium in the cross section is visualized. Furthermore, these data can be used for stress-strain analysis by the finite element method. From the number of tags added to the cross section of the myocardial wall, it becomes easier to estimate the myocardial wall thickness, the wall myocardial weight, and the like. By constructing each cross-sectional image three-dimensionally, it is possible to three-dimensionally display the complicated contraction and expansion dynamics of the heart.

【0031】これらの具体的な効果として、鮮明、高速
画像形成MR解析が可能となる。
As a specific effect of these, clear and high-speed image forming MR analysis can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】Tag付きMR画像作成用パルスシーケンス図
である。
FIG. 1 is a pulse sequence diagram for creating an MR image with Tag.

【図2】(a)(b)は、各々、通常の画像作成用パル
スシーケンス図と、これによって撮影されたファントム
画像(スピンエコー法を示す)図である。
2A and 2B are a normal image forming pulse sequence diagram and a phantom image (indicated by a spin echo method) captured by the pulse sequence diagram.

【図3】(a)(b)は、各々、水平方向にTagを付
加するためのパルスシーケンス図と、これによって撮影
されたTag付きファントム画像(Tagging sequence部
のシーケンスのみを表示してある)図である。
3 (a) and 3 (b) are pulse sequence diagrams for adding Tag in the horizontal direction, and a phantom image with Tag captured by this (only the sequence of the Tagging sequence part is displayed). It is a figure.

【図4】(a)(b)は、各々、格子状のTagを付加
するためのパルスシーケンス図と、これによって撮影さ
れたTag付きファントム画像(Tagging sequence部の
シーケンスのみを表示してある)図である。
4 (a) and 4 (b) are pulse sequence diagrams for adding a grid-shaped Tag, respectively, and a phantom image with Tag captured by this (only the sequence of the Tagging sequence part is displayed). It is a figure.

【図5】(a)(b)は、各々、この発明における新し
いTagging シーケンス図と、これによって作製された斜
めにTagが付加されたファントム画像図である。
5 (a) and 5 (b) are respectively a new Tagging sequence diagram according to the present invention and a phantom image diagram with Tag added obliquely produced by the new Tagging sequence diagram.

【図6】この発明における新しいTagging シーケンス図
である。
FIG. 6 is a new Tagging sequence diagram in the present invention.

【図7】(a)撮影横断面位置と(b)〜(h)Tag
付き心MRシネ画像で、その画像は収縮末期から順次撮
影され、画像間はそれぞれ50ms毎とした図である。
FIG. 7 (a) is a cross-sectional position of a photograph and (b) to (h) Tag.
It is a figure in which the images are sequentially photographed from the end systole, and the intervals between the images are 50 ms, respectively, in the eccentric MR cine images.

【図8】(a)撮影横断位置と、(b)〜(h)図7と
同様のTag付きMRシネ画像図である。
FIG. 8A is an MR cine image view with Tag similar to FIGS. 7A and 7B, and FIG.

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成4年3月26日[Submission date] March 26, 1992

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】発明の詳細な説明[Name of item to be amended] Detailed explanation of the invention

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、MR(磁気共鳴)解
析方法とそのための装置に関するものである。さらに詳
しくは、この発明は、高速に、かつ鮮明にイメージング
可能な、医療分析機器等として有用なMRの解析方法と
そのための装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an MR (magnetic resonance) analysis method and an apparatus therefor. More specifically, the present invention relates to an MR analysis method and an apparatus therefor, which are capable of high-speed and clear imaging and are useful as medical analysis equipment and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術とその課題】医療技術の高度化は急速に進
んでおり、より詳細に具体的に人体組織、その機能を観
察することが可能となってきている。しかしながら、現
状においては解決すべき多くの課題が残されていること
も確かである。たとえば、心筋壁の複雑な運動を解析す
ることの臨床的意義は大きい。しかしながら、従来より
心筋壁の運動を観察する手段として用いられているecho
cardiography, ultra fast CT, biplane angiocardiogr
aphy, 心筋シンチグラフィ、MRによるfast scan 等で
は、心筋壁の運動を定性的に診断することは可能である
が、心筋壁局所部位毎の運動能や応力等を定量的に解析
することは困難であった。一方、心筋壁運動の定量解析
のために金属性のマーカを心筋内に埋め込んだ報告もあ
るが、侵襲的であり、日常臨床に用いるには困難が多
い。
2. Description of the Related Art The sophistication of medical technology is advancing rapidly, and it has become possible to observe the human body tissue and its function in more detail. However, it is certain that many problems remain to be solved under the present circumstances. For example, analyzing the complex motion of the myocardial wall has great clinical significance. However, echo, which has been conventionally used as a means for observing the movement of the myocardial wall,
cardiography, ultra fast CT, biplane angiocardiogr
Aphy, myocardial scintigraphy, fast scan by MR, etc. can make a qualitative diagnosis of the movement of the myocardial wall, but it is difficult to quantitatively analyze the motility and stress of each local part of the myocardial wall. Met. On the other hand, there is a report in which a metallic marker is embedded in the myocardium for quantitative analysis of myocardial wall motion, but it is invasive and difficult to use in daily clinical practice.

【0003】非侵襲・非観血的に心筋壁各部位毎の心時
相に応じた位置の変化を追跡することが可能になれば、
前記課題である心筋壁の局所部位毎の運動能評価や応力
解析等に供することが可能なデータを抽出することが出
来る。このような手段として、MR装置によるTagging
が報告されている。Tagging とは新しいMRの撮影パル
スシーケンスであり、通常の画像撮影用パルスシーケン
スの前に画像内に放射状あるいは格子状等のパターン
(Tagと呼ぶ)を作成するパルスシーケンスを付加す
ることによって、Tag付き画像を得る手法である。Ze
rhouni等はTagを心腔内に中心を置く放射状のパター
ンに入れる手法を開発した。一方、Axel等はTagを画
像内に平行に入れる手法を開発した。いずれの手法によ
っても心筋壁の動きをTagのゆがみを通して知ること
が可能になり、従来の手法に比して心筋壁運動の解析精
度が向上した。しかし、Zerhouni等の手法では撮影断面
内での心筋壁の回転運動の追跡は容易になったが、複雑
な心筋壁の‘ねじれ’運動を充分に抽出することが出来
ないと言う欠点がある。一方、Axel等の手法ではZerhou
ni等の手法の欠点は克服され心筋壁各部位毎の運動を抽
出することは可能になったが、心筋内に入れることが出
来るTagの数が少ないため心筋壁での応力解析等に用
いるには未だ不充分な手法であると言える。
If it becomes possible to non-invasively and non-invasively track a change in position according to the cardiac phase of each part of the myocardial wall,
It is possible to extract data that can be used for the exercise performance evaluation and stress analysis for each local region of the myocardial wall, which is the above-mentioned problem. As such means, Tagging by MR device
Has been reported. Tagging is a new MR imaging pulse sequence. By adding a pulse sequence that creates a radial or lattice pattern (called Tag) in the image before the normal image capturing pulse sequence, tagging is performed. This is a method of obtaining an image. Ze
Rhouni et al. have developed a technique for placing Tags in a radial pattern centered within the heart chamber. On the other hand, Axel et al. Developed a method of inserting Tag in an image in parallel. Both methods enable the movement of the myocardial wall to be known through the distortion of Tag, and the accuracy of analysis of myocardial wall motion is improved compared to the conventional methods. However, although the method of Zerhouni et al. Facilitated the tracking of the rotational motion of the myocardial wall within the imaging cross section, it has the drawback that the complicated'twisting 'motion of the myocardial wall cannot be extracted sufficiently. On the other hand, the method of Axel et al.
Although the shortcomings of the methods such as ni have been overcome and it has become possible to extract the motion of each part of the myocardial wall, the number of tags that can be inserted into the myocardium is small, so it can be used for stress analysis in the myocardial wall. Can be said to be an insufficient method.

【0004】そこで、この発明は、以上の通りの従来方
法の欠点を解消し、心筋壁の力学的な応力やひずみまで
も局所部位毎に求めることができるTag付き画像の新
しい作成手法、すなわち新しいMR解析方法を提供する
ことを目的としている。なお、力学的な応力・ひずみ解
析には有限要素法が適しているが、有限要素法解析には
解析部位を有限個の要素に分割するとともに、各要素を
構成する節点の心時相に応じた位置の変化を知る必要が
ある。したがってこの発明は、力学的な解析精度を上げ
るために心筋壁断面に出来るだけ多くのTagを付加す
ることのできる新しい方法を提供することを目的として
もいる。
Therefore, the present invention solves the drawbacks of the conventional method as described above, and a new method of creating an image with Tag, in which even mechanical stress and strain of the myocardial wall can be obtained for each local region, that is, a new method. It is intended to provide an MR analysis method. Although the finite element method is suitable for mechanical stress / strain analysis, the analysis part is divided into a finite number of elements for the finite element method analysis, and according to the time phase of the node that constitutes each element. It is necessary to know the change in position. Therefore, another object of the present invention is to provide a new method capable of adding as much Tag as possible to the cross section of the myocardial wall in order to improve the accuracy of mechanical analysis.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するものとして、Tag形成に際して、複数のR
Fパルスとともに同時に複数の傾斜磁場パルスを印加す
ることを特徴とするMR解析方法を提供する。そしてよ
り具体的には、位相エンコード軸と読みだし軸の2方向
同時に傾斜磁場パルスを印加することを一つの特徴とし
てもいる。
In order to solve the above problems, the present invention provides a plurality of Rs at the time of tag formation.
An MR analysis method characterized by applying a plurality of gradient magnetic field pulses simultaneously with an F pulse. More specifically, one feature is that the gradient magnetic field pulse is applied simultaneously in two directions of the phase encode axis and the read axis.

【0006】また、さらに、この発明においては、より
鮮明な高速イメージングを可能とするために、2項分布
様式パルスを印加することを提案するものでもある。以
下、さらに詳しくこの発明について説明する。まず、従
来から知られているTag付きMR画像の作成について
説明し、次いで、この発明の方法、さらに実施例につい
て説明する。
Furthermore, the present invention proposes to apply a binomial distribution mode pulse in order to enable clearer high speed imaging. The present invention will be described in more detail below. First, the conventionally known creation of MR images with tags will be described, and then the method of the present invention and further examples will be described.

【0007】Tag付きMR画像の作成 MR画像の撮影時には、まず画像化する断面が決定さ
れ、ついで得られる画像の各画素が関心断面のどの位置
に対応するかが決められる。そのためには、MR信号を
位置の関数として扱う必要があり、外部静磁場とおたが
いに直交する3軸方向の傾斜磁場を重畳する手法が用い
られる。
Creation of MR Image with Tag When capturing an MR image, first, a cross section to be imaged is determined, and then, which position of the cross section of interest each pixel corresponds to is determined. For that purpose, it is necessary to treat the MR signal as a function of position, and a method of superimposing an external static magnetic field and a gradient magnetic field in three axial directions orthogonal to each other is used.

【0008】通常の撮影シーケンスでは以下の仮定が暗
黙の了解となっている。すなわち、静磁場下に置かれた
スピンはRFパルスによる励起時には位相が揃った運動
をする、線形な傾斜磁場下ではスピン間の位相差は位置
の関数である、等である。したがって結果として、各ス
ピンの位置の違いによる位相差はMR画像再構成時には
再構成アルゴリズムによって吸収され、撮影されたMR
画像は静磁場下でのスピンの状態を反映したものとなっ
ている。
In the normal photographing sequence, the following assumptions are implicitly understood. That is, spins placed in a static magnetic field move in phase when excited by an RF pulse, and in a linear gradient magnetic field, the phase difference between spins is a function of position. Therefore, as a result, the phase difference due to the difference in the position of each spin is absorbed by the reconstruction algorithm during MR image reconstruction and
The image reflects the spin state under a static magnetic field.

【0009】一方、Tag付きのMR画像を作成する場
合には上記とスピンの状況が異なる。このTag付きM
R画像作成用のパルスシーケンスを示したものが図1で
ある。図中のRF,Gs,Gp,Grはそれぞれ、RF
パルス軸、スライス選択軸、位相エンコード軸、読みだ
し軸を示している。また、パルスシーケンスは大きく3
つの部分からなっている。それぞれ、Tagging Sequence
部分(T)、待ち時間部分(W)、Imaging Sequence部
分(I)である。
On the other hand, when an MR image with Tag is created, the situation of spin is different from the above. M with this Tag
FIG. 1 shows a pulse sequence for creating an R image. RF, Gs, Gp, and Gr in the figure are RF, respectively.
The pulse axis, slice selection axis, phase encode axis, and read axis are shown. Also, the pulse sequence is roughly 3
It consists of two parts. Tagging Sequence respectively
A part (T), a waiting time part (W), and an Imaging Sequence part (I).

【0010】Imaging Sequence部分(I)には通常のM
R画像撮影用パルスシーケンスが用いられる。図1の場
合には、スピンエコー(SE)法のパルスシーケンスを
示している。一方、Tagging Sequence部分(T)ではス
ピンの状態を空間的に修飾している。 すなわち、撮影
用パルスシーケンス印加以前にスピンの状態を位相が揃
った状態から空間的に位相が異なる状態に修飾しておく
ことにって、後に続く撮影用シーケンスで画像化以前の
そのようなスピンの状態が重畳した画像を得ることが可
能になる。画像化以前のスピンの状態をどの様に空間的
に修飾するかは、Tagging Sequence部分(T)のパルス
の組み合わせによる。
In the Imaging Sequence part (I), a normal M
A pulse sequence for R image capturing is used. In the case of FIG. 1, a pulse sequence of the spin echo (SE) method is shown. On the other hand, in the Tagging Sequence part (T), the spin state is spatially modified. That is, by modifying the spin state from the state in which the phases are aligned to the state in which the phases are spatially different before the application of the imaging pulse sequence, such spins before imaging in the subsequent imaging sequence. It is possible to obtain an image in which the above states are superimposed. How to spatially modify the spin state before imaging depends on the combination of pulses in the Tagging Sequence portion (T).

【0011】待ち時間部分(W)はTagが形成されて
から、実際にTag付きの画像を作成するための撮影用
パルスシーケンスが印加されるまでの時間である。もし
待ち時間部分(W)が無ければ、画像化以前の空間的に
修飾されたスピンの状態が画像にTagの形でそのまま
反映される。一方、この待ち時間を設けることによっ
て、待ち時間の間のスピンの移動がTagのゆがみとし
て画像に反映される。したがって、心臓やその他の動き
を伴う臓器をこのTag付きMR画像撮影手法で撮影す
ることによって、臓器の動きをTagのゆがみとして捉
えることができる。
The waiting time portion (W) is the time from the formation of Tag to the application of an imaging pulse sequence for actually creating an image with Tag. If there is no waiting time portion (W), the state of the spatially modified spin before imaging is directly reflected in the image in the form of Tag. On the other hand, by providing this waiting time, the movement of spins during the waiting time is reflected in the image as Tag distortion. Therefore, by imaging the heart and other organs accompanied by movement by the MR image capturing method with Tag, the movement of the organs can be grasped as distortion of Tag.

【0012】Tagging SequenceとTagの形状 Tagの形状は画像化以前のスピンの状態によって決定
されるため、スピンを空間的に修飾するTagging Sequen
ce部分(T)のパルスの組み合わせとTagの形状の関
係を理解する必要がある。さらに、Tagの本数が何に
よって決定されるかも知る必要がある。
Tagging Sequence and Tag Shape Since the Tag shape is determined by the state of the spin before imaging, the Tagging Sequen that spatially modifies the spin.
It is necessary to understand the relationship between the combination of pulses in the ce portion (T) and the shape of Tag. Further, it is necessary to know what determines the number of tags.

【0013】図1に示したTagging Sequence部(T)は
2つのRFパルスと位相エンコード軸に付加された1つ
の傾斜磁場パルスによって表現されている。このような
パルスの組み合わせがどの様なTag形状を作るかを考
えてみる。図2(a)は、この図1のImaging Sequence
部(I)のSE法で撮影されるファントムのMR画線形
成のためのパルスシーケンスである。図2(b)は、そ
の画像である。なお、ファントムは、10mMOLの硫
酸銅溶液で満たされている。
The Tagging Sequence (T) shown in FIG. 1 is represented by two RF pulses and one gradient magnetic field pulse added to the phase encode axis. Consider what kind of Tag shape such a combination of pulses creates. FIG. 2A shows the Imaging Sequence of FIG.
It is a pulse sequence for MR image line formation of the phantom image | photographed by the SE method of the part (I). FIG. 2B is the image. The phantom was filled with 10 mMOL copper sulfate solution.

【0014】図3(a)(b)は、撮影に用いられたパ
ルスシーケンスのTagging Sequence部(T)と画像であ
り、画像の水平方向に15本のTagが形成されてい
る。Axel等はこのようなパルスシーケンスを2次元
的に応用することによって画像中に格子状のTagを入
れている。図4(a)(b)は、Axel等が用いたT
ag付き画像の撮影用パルスシーケンスのTagging Sequ
ence部とこれによって撮影された画像を示している。こ
のTagging Sequence部のパルスシーケンスから明らかな
ように、2つのRFパルスと1軸方向に印加された傾斜
磁場パルスの組み合わせが2つ連続して並んだシーケン
スとなっている。最初の2つのRFパルスと読みだし軸
上に印加された傾斜磁場パルスによって画像の垂直方向
に15本のTagが形成され、続く2つのRFパルスと
位相エンコード軸上に印加された傾斜磁場パルスによっ
て図3と同様に画像の水平方向に15本のTagが形成
され、結果として直交する格子状のTagが形成されて
いる。
3 (a) and 3 (b) are a tagging sequence portion (T) of a pulse sequence used for imaging and an image, and 15 tags are formed in the horizontal direction of the image. Axel et al. Insert a grid-like Tag in an image by applying such a pulse sequence two-dimensionally. 4A and 4B show the T used by Axel and others.
Tagging Sequ of pulse sequence for capturing images with ag
The ence part and the image photographed by this are shown. As is clear from the pulse sequence of the Tagging Sequence section, a combination of two RF pulses and two gradient magnetic field pulses applied in the uniaxial direction is a continuous sequence. The first two RF pulses and the gradient magnetic field pulse applied on the read axis form 15 tags in the vertical direction of the image, and the two subsequent RF pulses and the gradient magnetic field pulse applied on the phase encode axis Similar to FIG. 3, fifteen tags are formed in the horizontal direction of the image, and as a result, orthogonal lattice-shaped tags are formed.

【0015】この発明の新しいTagging SequenceとTa
gの形状 Tag形成は2つのRFパルスと1つの傾斜磁場パルス
の組み合わせによって形成されるため、このようなパル
スシーケンスの形をとる限りTagの本数は印加される
傾斜磁場パルスの強度によって決定される。したがっ
て、画像内に付加することができるTagの本数はMR
装置のハードウェア的な性能に制限されることとなる。
New Tagging Sequence and Ta of this invention
Since the shape Tag of g is formed by a combination of two RF pulses and one gradient magnetic field pulse, the number of Tag is determined by the strength of the applied gradient magnetic field pulse as long as it takes the form of such a pulse sequence. . Therefore, the number of tags that can be added in the image is MR
It will be limited to the hardware performance of the device.

【0016】この発明では、上記の制限を越えてTag
を付加することができる新しいTagging Sequenceを提案
している。図5(a)(b)は、この新しいTagging Se
quenceとこれによって撮影された画像を示している。従
来のTagging Sequenceと異なる点は、Tag形成に2つ
のRFパルスと同時に印加される2つの傾斜磁場パルス
を用いていることである。なお、それぞれの位相エンコ
ード軸、読みだし軸上の傾斜磁場パルス強度はMR装置
のハードウェア的な制限内である。図5(a)のTaggin
g Sequenceの撮影条件は図3のそれと同じであるが(部
分的には図4とも同じ)、形成されたTagの本数は2
1本となっている。従来の1軸方向にのみ印加されてい
た傾斜磁場パルスでのTag形成と異なり、Tagの方
向は45度傾いてはいるがTagの本数を増やすことが
可能になった。これは、位相エンコード軸と読みだし軸
の2方向同時に傾斜磁場パルスを印加することにより、
スピンが感じる傾斜磁場強度は2軸のベクトル的な合成
磁場強度となるためであり、Tagが45度傾いた方向
に1軸方向に傾斜磁場パルスを印加した場合の 2倍の
本数が入るためである。さらに、このような2つのRF
パルスとともに同時に2つの傾斜磁場パルスを印加する
手段を備えてなるこの発明のMR解析装置の場合には、
印加する2つの傾斜磁場パルスの各々の強度を相対的に
変化させることによって、画像内に形成するTagの角
度を、水平から垂直まで自在に設定することもできる。
このようなTag形成角度の自在性は、たとえば血流の
ような任意方向への運動プロフィールを抽出するのに極
めて有効である。
In the present invention, Tag exceeding the above limit
We are proposing a new Tagging Sequence that can be added. 5 (a) and 5 (b) show this new Tagging Se.
quence and the image taken by this are shown. The difference from the conventional Tagging Sequence is that two gradient magnetic field pulses applied simultaneously with two RF pulses are used for Tag formation. The intensity of the gradient magnetic field pulse on each phase encode axis and the read axis is within the hardware limit of the MR device. Taggin in Figure 5 (a)
The shooting conditions of g Sequence are the same as those in FIG. 3 (partly the same as in FIG. 4), but the number of formed Tag is 2
It is one. Unlike the conventional Tag formation using a gradient magnetic field pulse that is applied only in the one-axis direction, although the Tag direction is inclined by 45 degrees, it is possible to increase the number of Tags. This is done by applying a gradient magnetic field pulse simultaneously in two directions, the phase encode axis and the read axis,
This is because the gradient magnetic field strength felt by the spins is a biaxial vector magnetic field strength, which is twice the number of gradient magnetic field pulses applied when the Tag is tilted 45 degrees in the uniaxial direction. is there. In addition, two such RF
Apply two gradient magnetic field pulses simultaneously with the pulse
In the case of the MR analysis apparatus of the present invention which comprises means,
Relative intensity of each of the two applied gradient magnetic field pulses
The angle of the Tag formed in the image by changing
The degree can be freely set from horizontal to vertical.
The flexibility of the Tag formation angle is, for example, that of the blood flow.
To extract a motion profile in an arbitrary direction such as
Very effective.

【0017】また、この画像形成においては、2項分布
様式のパルスを印加することによって、より鮮明な高速
画像の形成も可能となる。パルスとしてよりシャープに
なるため、画像形成にとっては極めて有効である。以
下、実施例を示し、さらに具体的にこの発明の方法、そ
の装置、そしてその効果について説明する。
Further, in this image formation, it is possible to form a sharper high-speed image by applying a binomial distribution type pulse. Since it becomes sharper as a pulse, it is extremely effective for image formation. Hereinafter, the method, the apparatus, and the effect of the present invention will be described more specifically with reference to examples.

【0018】[0018]

【実施例】上記の新しいTagging Sequenceに基づいて撮
影し、この発明のMR画像を取得した。その際に用いた
MR装置は米国GE社製のSIGNA(1.5T)であ
る。Tag付き心MR画像作製に用いられたパルスシー
ケンスを示したものが図6である。この図6より明らか
な如く、用いられたパルスシーケンスの基本形は図5の
それと同様であるが、図4の場合にならって90度異な
る方向に直交するTagを入れるために連続する2つの
パルス群を用いている。最初の2つのRFパルスとそれ
に挾まれた位相エンコード軸方向および読みだし軸方向
の傾斜磁場パルスによって画像中の左上から右下に走る
Tagが形成され、次の同様なパルス群によって右上か
ら左下に走るTagが形成されている。なお、RFパル
スのフリップ角αや傾斜磁場パルスの振幅と時間幅を変
えることによってTagの形状およびその方向を自由に
変えることが可能である。Tagging Sequence後、一定の
待ち時間を経て画像を形成するために心電図同期式SE
法を用いている。SE法の撮影条件は繰り返し時間(T
R)=1心拍に要する時間、エコー時間(TE)=20
msである。画像はAXIAL像であり、そのマトリッ
クスサイズは256×128 、スライス厚は10mm、加
算回数は2回である。被検者は健常人ボランティアであ
り、平均心拍数は62回/分、検査中の心拍数は安定し
ていた。なお、パルス印加については、2項分布様式に
よるものとした。撮影されたTag付きのMR画像を図
7および図8に示す。それぞれにおいて、(a)は各撮
影断面の部位を示す。両者は10mm離れた位置にあ
る。(b)〜(h)は収縮末期から拡張期にかけての7
枚であり、それぞれの時間間隔は50msである。この
心時相を選んだ理由は、心筋の受動的拡張期特性と心筋
応力−ひずみ関係や硬さ−応力関係等の力学的な表現に
結びつく知見を期待したからである。また異なる2つの
断面を選んだ理由は、部位による心筋壁運動の違いを知
るためである。
EXAMPLE An MR image of the present invention was acquired by photographing based on the above new Tagging Sequence. The MR device used at that time is SIGNA (1.5T) manufactured by GE, USA. FIG. 6 shows the pulse sequence used for the preparation of the cardiac MR image with Tag. As is apparent from FIG. 6, the basic form of the pulse sequence used is the same as that of FIG. 5, but two consecutive pulse groups for inserting Tag orthogonal in directions different by 90 degrees as in the case of FIG. Is used. The first two RF pulses and the phase-encoding axial and read-out axis gradient magnetic field pulses sandwiched between them form a Tag running from the upper left to the lower right in the image, and the next similar pulse group from the upper right to the lower left. A running Tag is formed. The shape and direction of the Tag can be freely changed by changing the flip angle α of the RF pulse and the amplitude and time width of the gradient magnetic field pulse. After Tagging Sequence, an electrocardiogram-gated SE is used to form an image with a certain waiting time.
Method is used. The shooting condition of the SE method is the repetition time (T
R) = 1 time required for one heartbeat, echo time (TE) = 20
ms. The image is an AXIAL image, the matrix size of which is 256 × 128, the slice thickness is 10 mm, and the number of additions is two. The subject was a healthy volunteer, the average heart rate was 62 beats / minute, and the heart rate during the examination was stable. The pulse application was based on the binomial distribution pattern. The captured MR image with Tag is shown in FIGS. 7 and 8. In each, (a) shows the site | part of each imaging | photography cross section. Both are 10 mm apart. (B)-(h) is 7 from end systole to diastole
The number of sheets is 50, and the time interval of each is 50 ms. The reason for choosing this cardiac phase is that we expected the knowledge that would lead to the mechanical expression of the passive diastolic characteristic of the myocardium and the myocardial stress-strain relationship and hardness-stress relationship. The reason why two different cross sections were selected is to know the difference in myocardial wall motion depending on the site.

【0019】図7(b)〜(h)からは次の知見が得ら
れる。 (b)右心室と左心室は収縮している状態ではあるが、
心尖部付近のTagの間隔が他に比較して若干広がって
おり、すでに右心室・左心室とも拡張が始まっていると
推定される。 (c)心尖部でのTagの間隔はさらに広がり、心室の
拡張が進行している状態であることが理解できる。右心
室自由壁側三尖弁近傍での心筋壁が心筋壁に沿うかたち
で運動しているように見える。右心房から右心室への血
液流入に伴う弁運動と関係するものと考えられる。ま
た、心室中隔の心尖部端でTagの消失があり、心室中
隔が何らかの運動をしていると予想される。
The following findings can be obtained from FIGS. 7 (b) to 7 (h). (B) Although the right and left ventricles are contracting,
The Tag interval near the apex of the heart is slightly wider than in other cases, and it is presumed that dilation has already started in both the right and left ventricles. (C) It can be understood that the Tag interval at the apex is further widened, and the ventricle is in a dilated state. The myocardial wall near the tricuspid valve on the right ventricular free wall side seems to be moving along the myocardial wall. It is considered to be related to valve movement associated with blood inflow from the right atrium to the right ventricle. In addition, Tag disappears at the apex end of the ventricular septum, and it is expected that the ventricular septum is performing some movement.

【0020】(d)血液の流入により右心室・左心室の
拡張が進み、右心室自由壁側三尖弁近傍部および心尖部
右心室側寄りの領域部位に心筋の速い動きがあると思わ
れる。しかし、左心室自由壁には大きな変化は見られな
い。一方、心室中隔では心尖部端および心室基部端で
‘ねじれ’運動が見受けられ、それに伴って中隔厚が薄
くなりつつある。
(D) Expansion of the right and left ventricles is promoted by the inflow of blood, and it is considered that there is a rapid movement of the myocardium in the region near the tricuspid valve on the right ventricle free wall side and the apex right ventricle side. . However, there is no significant change in the left ventricular free wall. On the other hand, in the interventricular septum, a'twisting 'motion is observed at the apex end and the ventricular base end, and the septal thickness is becoming thin accordingly.

【0021】(e)心室がさらに拡張している。右心室
では、右心室自由壁中央部を境にして心室基部側と心尖
部側の反対方向に向かう心筋の動きが観察され、その速
度も速くなっている。左心室の壁厚には大きな変化は見
られないが、左心室の心外膜側で心尖部から自由壁にか
けて心室基部へ向かう回転運動が見られる。心内膜側で
はそれ程の動きは見られない。一方、心室中隔では‘ね
じれ’運動がさらに顕著になり、心尖部から見て反時計
方向に回転していく様子がよく理解できる。また、‘ね
じれ’の程度は、心室基部側での方が心尖部側でのそれ
より大きい。
(E) The ventricle is further expanded. In the right ventricle, the movement of the myocardium toward the opposite direction of the ventricle base side and the apex side from the center of the free wall of the right ventricle is observed, and the velocity is also increased. There is no significant change in the wall thickness of the left ventricle, but on the epicardial side of the left ventricle, there is a rotational movement from the apex to the free wall toward the base of the ventricle. No significant movement was seen on the endocardial side. On the other hand, in the interventricular septum, the'twisting 'motion becomes more prominent, and it can be well understood that the anticlockwise rotation is seen from the apex. In addition, the degree of'twisting 'is larger at the base side of the ventricle than at the apex side.

【0022】(f)これまでの(b)〜(e)に示した
緩やかな心室の拡張とは異なり、心室の急激な拡張が見
られる。その結果、左心室自由壁中央部では心筋壁の運
動が速すぎてTagがその変化を追従することが出来な
くなり、MR信号が消失したと思われる。心室中隔では
‘ねじれ’運動がさらに進行している。 (g)心室がさらに拡張し、それにつれて右心室自由壁
から心尖部に至る壁での運動が激しくなっている。左心
室では、左心室自由壁中央部から基部にかけて大きく拡
張し、そこでの壁厚は薄くなっている。Tagの間隔か
ら、左心室自由壁では心内膜側から心外膜側へ力が作用
している様子が理解できる。一方、左心室自由壁中央部
から心尖部に至っては心内膜側でTagの間隔が広がり
心外膜側ではさ程の変化が見られないことより、左心室
拡張は心内膜側より心外膜側へ順次行われることが読み
取れる。心室中隔の‘ねじれ’はさらに進行している。
(F) Unlike the slow ventricular dilation shown in (b) to (e) above, a rapid dilation of the ventricle is observed. As a result, in the central part of the free wall of the left ventricle, the movement of the myocardial wall was too fast, and Tag could not follow the change, and it seems that the MR signal disappeared. In the interventricular septum, the'twisting 'movement is more advanced. (G) The ventricle further expands, and along with it, the motion of the wall from the free wall of the right ventricle to the apex becomes more intense. In the left ventricle, the free wall of the left ventricle greatly expands from the center to the base, and the wall thickness there is thin. From the Tag interval, it can be understood that the force is acting from the endocardial side to the epicardial side in the left ventricular free wall. On the other hand, from the center of the free wall of the left ventricle to the apex of the heart, the Tag interval spreads on the endocardial side and no significant change was observed on the epicardial side. It can be read that it is sequentially performed on the adventitia side. The'twist 'of the interventricular septum is further advanced.

【0023】(h)心室はさらに拡張し、右心室・左心
室とも心筋壁厚が薄くなっている。また、心室中隔はさ
らに‘ねじれ’、中隔厚も収縮末期時のそれと比較する
と約半分になっている。心室の拡張に伴い、心筋壁全体
が大きく運動している様子を伺い知ることができる。 また図8(b)〜(h)からは次の知見が得られる。
(H) The ventricle is further expanded, and the myocardial wall thickness of both the right ventricle and the left ventricle is thin. In addition, the interventricular septum was further'twisted ', and the septal thickness was about half compared with that at the end systole. As the ventricles expand, you can see how the entire myocardial wall is moving. The following findings can be obtained from FIGS. 8 (b) to 8 (h).

【0024】(b)心尖部のTagの間隔より判断し
て、すでに右心室・左心室とも拡張が始まっていると推
定される。 (c)心尖部でのTagの間隔はさらに広がり、心室の
拡張が進行している。心室中間の心尖部端ではTagの
消失があり、心室中隔で‘ねじれ’運動が始まっている
と予想される。
(B) Judging from the interval of the Tag of the apex, it is presumed that the dilation of both the right ventricle and the left ventricle has already started. (C) The interval of Tag at the apex is further widened, and the ventricle is expanding. It is expected that there will be a loss of Tag at the mid-ventricular apex end, and a'twisting 'motion has begun in the ventricular septum.

【0025】(d)血液の流入により右心室・左心室の
拡張が進み、心外膜側で心筋の速い動きが認められる。
しかし、心内膜側では大きな変化は見られない。また心
室中隔では心尖部から見て反時計方向に‘ねじれ’運動
が見受けられる。 (e)心室がさらに拡張している。右心室では、右心室
自由壁中央部を境にして心室基部側と心尖部側の反対方
向に向かう心筋の動きが観察される。左心室の膜厚には
大きな変化は見られないが、左心室の心外膜側で心尖部
から自由壁にかけて心室基部へ向かう回転運動が見られ
る。心室中隔では‘ねじれ’運動がさらに顕著になって
いる。
(D) Expansion of the right and left ventricles is promoted by the inflow of blood, and rapid movement of the myocardium is recognized on the epicardial side.
However, no major changes were seen on the endocardial side. In the interventricular septum, a'twisting 'motion is seen in the counterclockwise direction as seen from the apex. (E) The ventricle is further expanded. In the right ventricle, the movement of the myocardium toward the opposite side of the ventricle base side and the apex side from the center of the free wall of the right ventricle is observed. There is no significant change in left ventricular thickness, but there is a rotational movement from the apex to the free wall toward the base of the ventricle on the epicardial side of the left ventricle. The'twist 'movement is more pronounced in the ventricular septum.

【0026】(f)心室の急激な拡張が見られる。その
結果、左心室自由壁中央部では心筋壁の運動が速すぎて
Tagがその変化を追従することが出来なくなり、MR
信号が消失している。心室中隔の心尖部端は大きく左心
室自由壁側へ移動している。心室中隔では‘ねじれ’運
動がさらに進行している。 (g)心室がさらに拡張し、心筋壁が全体に薄くなって
いる。左心室壁は図中断面内を広がるだけでなく、自由
壁心室基部近傍では断面内を上から下に向かう‘ねじ
れ’の程度は若干少なくなっている。
(F) A rapid dilation of the ventricles is seen. As a result, in the central part of the left ventricle free wall, the movement of the myocardial wall is too fast, and Tag cannot follow the change.
The signal is missing. The apex end of the septum of the ventricle largely moves to the left ventricle free wall side. In the interventricular septum, the'twisting 'movement is more advanced. (G) The ventricle is further expanded and the myocardial wall is thinned overall. The left ventricle wall not only extends in the cross section in the figure, but the degree of'twisting 'from the top to the bottom in the cross section is slightly reduced near the base of the free wall ventricle.

【0027】(h)心室容積が少し減り、それに伴って
左右の心室壁厚は若干厚くなっている。また、左心室基
部や心室中隔での‘ねじれ’運動は緩やかになったよう
に見受けられる。 以上の知見からも明らかなように、図7および図8での
心筋壁運動のパターンは概ね同じであった。しかし、細
かい点では断層面の位置の違いによって心筋壁運動に差
があると言える。その差異は以下の点に認められる。
(H) The volume of the ventricle is slightly reduced, and the thickness of the left and right ventricle walls is slightly increased accordingly. Also, the'twisting 'movements at the base of the left ventricle and in the septum of the ventricle appear to be gradual. As is clear from the above findings, the patterns of myocardial wall motion in FIGS. 7 and 8 were almost the same. However, in detail, it can be said that there is a difference in myocardial wall motion due to the difference in the position of the fault plane. The differences are recognized in the following points.

【0028】心室中隔での‘ねじれ’運動は、図7で
のそれに比して図8での方が大きかった。 図7では心室中隔の‘ねじれ’は心尖部側のそれに比
して心室基部側で大きかったのに対し、図8では心尖部
側で大きかった。 これらは何れも、心尖部での心筋壁の運動が反映された
結果であると思われる。
The'torsion 'motion in the septal ventricle was greater in FIG. 8 than in FIG. In FIG. 7, the “twist” of the ventricular septum was larger on the ventricular base side than on the apex side, whereas in FIG. 8, it was larger on the apex side. All of these seem to be the result of the movement of the myocardial wall at the apex.

【0029】一方共通している事として、断面内での心
筋壁の回転運動は心外膜側での方が心内膜側でのそれよ
り大きかった。上述のごとく、MR装置でのこの発明の
Tag付き画像撮影用パルスシーケンスを用いることに
よって心筋壁の運動をTagのゆがみを通して知ること
が可能になった。さらに、心筋壁各部位の心時相に応じ
た位置の変化を追跡することも容易になり、従来の心筋
壁運動の解析手法に比してはるかに優れた方法であると
言える。なお、上記の例で用いたこの発明のMR解析装
置は、前述のごとく、画像内に形成するTagを任意の
角度に設定することもできる。たとえば図9は、頭部矢
状断面部位のMR画像であり、(a)はTR/TE=3
00/20で撮影したSE像、(b)−(d)はTR/
TE=50/20で撮影した水平Tag付きのグラジエ
ントスピンエコー(GRASS)像である。(a)の撮
影条件では、解剖学的な位置関係はよくわかるが、脳脊
髄液の信号は低い。これに対して、(b)〜(d)は、
脳脊髄液の流れ方向に直交する水平Tagを画像内に形
成することによって、その流れのプロフィールをTag
のゆがみとして知ることができる。すなわち、(b)〜
(d)の各画像は、心電図に同期して撮影されており、
それぞれ心室収縮末期から(b)100ms、(c)4
00ms、(d)700ms後の画像である。被験者は
健常人であり、心拍数は62回/分であった。これらの
ことから、(b)は心室拡張初期、(c)は心室拡張末
期、(d)は心室収縮後期の時相での画像であるといえ
る。これらの各画像から、中脳水道、第4脳室、および
正中口近傍でのTagの変化をみると、(b)から
(c)にかけてはTagは下向きに移動しているのに対
し、(d)では上向きに移動しており、脳脊髄液の心相
時に応じた拍動を読みとることができる。同様に、延髄
前方の椎骨動脈血の流れや外側脳脊髄液腔での流れが可
視化されており、超音波では計測できない流れの計測が
可能である。また、図10は、健常人ボランティアによ
る下肢上部の深部大腿静脈での血流可視化例を示したM
R画像である。すなわち、(a)は下肢上部での横断面
画像であり、(b)〜(h)は(a)中の直線によって
示された部位に沿った矢状断面画像である。(b)はT
R/TE=300/20のSE像であり、(c)〜
(h)は(b)の撮影条件の前に水平Tagを付加した
シークエンスで撮影したSE像である。また、(c)は
待ち時間が零であり、以下50ms間隔の時間的な遅れ
を伴った画像である。これらの(c)〜(h)の各画像
では、血管に沿ったTagのみが時間の経過とともにゆ
がんでいくが、その他の部位ではTagに変化は見られ
ない。このことから、Tagのゆがみは血流を反映した
ものであることは明かである。また、Tagのゆがみは
滑らかな双曲線型であることから、血流はほぼ層流であ
り、その速度は2〜5mm/s程度であることも理解で
きる。ただし、このような血流速度は、場所により若干
異なっていることが(g)の画像から読みとれる。この
ように、この発明のMR解析装置においては、撮影の対
象によって、画像内に形成するTagの角度を自在に設
定することができ、たとえば上記の例のように、従来は
正確な測定が困難であった生体内部での血液や組織液の
流れを、Tagのゆがみを通して高精度で計測すること
ができる。
On the other hand, in common, the rotational movement of the myocardial wall within the cross section was larger on the epicardial side than on the endocardial side. As described above, by using the pulse sequence for image capturing with Tag of the present invention in the MR apparatus, it becomes possible to know the motion of the myocardial wall through the distortion of Tag. Further, it becomes easy to trace the change in the position of each part of the myocardial wall according to the cardiac time phase, which is far superior to the conventional method for analyzing the motion of the myocardial wall. The MR analysis device of the present invention used in the above example is used.
As described above, the position can be any Tag that is formed in the image.
It can also be set to an angle. For example, FIG. 9 shows a head arrow.
Image of MR-shaped cross section, (a) shows TR / TE = 3
SE image taken at 00/20, (b)-(d) shows TR /
Grazier with horizontal Tag taken at TE = 50/20
It is an und spin echo (GRASS) image. (A) shooting
Under shadow conditions, the anatomical positional relationship is well understood, but the cerebral spine
The cerebrospinal fluid signal is low. On the other hand, (b) to (d) are
A horizontal Tag perpendicular to the flow direction of cerebrospinal fluid is formed in the image.
Tag the flow profile by
It can be known as a distortion. That is, (b)-
Each image in (d) is taken in synchronization with the electrocardiogram,
(B) 100 ms, (c) 4 from the end ventricular systole, respectively
It is an image after 00 ms and (d) 700 ms. Subject
He was a healthy person and had a heart rate of 62 beats / minute. these
Therefore, (b) is the beginning of ventricular diastole, (c) is the end of ventricular diastole.
Phase (d) can be said to be an image at the late ventricular systolic time phase
It From each of these images, the aqueduct, fourth ventricle, and
Looking at the change in Tag near the median mouth, from (b)
Although Tag moves downward in (c),
However, in (d), it is moving upward, and the cardiac phase of cerebrospinal fluid.
You can read the beat according to the time. Similarly, medulla oblongata
Allows anterior vertebral artery blood flow and lateral cerebrospinal fluid flow
Flow visualization is visualized and cannot be measured by ultrasonic waves.
It is possible. In addition, FIG. 10 shows a volunteer volunteer.
M showing an example of blood flow visualization in the deep femoral vein above the lower leg
It is an R image. That is, (a) is a cross section at the upper part of the lower limb
It is an image, (b) ~ (h) by the straight line in (a)
3 is a sagittal cross-sectional image taken along the indicated region. (B) is T
SE image of R / TE = 300/20, (c)-
In (h), a horizontal Tag is added before the shooting conditions in (b).
It is the SE image taken by the sequence. Also, (c) is
The waiting time is zero and the time delay is 50ms or less.
It is an image accompanied by. Each image of these (c) to (h)
Then, only the Tag along the blood vessel will change over time.
I have cancer, but there is no change in Tag in other parts.
Absent. From this, the distortion of Tag reflected blood flow.
It is clear that it is a thing. Also, the distortion of Tag
Since it is a smooth hyperbolic type, blood flow is almost laminar.
It is also understood that the speed is about 2 to 5 mm / s.
Wear. However, such blood flow velocity may vary depending on the location.
What is different can be read from the image of (g). this
As described above, in the MR analysis device of the present invention,
Depending on the elephant, the angle of the Tag formed in the image can be freely set.
Traditionally, like in the example above,
Blood and tissue fluid inside the body, which was difficult to measure accurately,
Measuring the flow with high accuracy through the distortion of Tag
You can

【0030】[0030]

【発明の効果】この発明により、以上詳しく説明したよ
うに、心筋壁断面内に複数本のTagを入れることが
可能になり、これによって断面内での心筋の挙動が可視
化された。さらに、これらのデータを有限要素法による
応力−ひずみ解析等に利用することができる。心筋壁
断面に付加されたTagの個数より、心筋壁厚や壁心筋
重量等を推定することが容易になった。各断面画像を
3次元的に構築することによって心臓の複雑な収縮・拡
張動態を立体的に表示することができる。画像内に任
意の角度でTagを形成することもでき、生体内部での
血液や組織液等の流れを、その流れ方向に沿って明確に
可視化することができる。
As described in detail above, according to the present invention, it becomes possible to insert a plurality of tags in the cross section of the myocardial wall, and thereby the behavior of the myocardium in the cross section is visualized. Furthermore, these data can be used for stress-strain analysis by the finite element method. From the number of tags added to the cross section of the myocardial wall, it becomes easier to estimate the myocardial wall thickness, the wall myocardial weight, and the like. By constructing each cross-sectional image three-dimensionally, it is possible to three-dimensionally display the complicated contraction and expansion dynamics of the heart. Leave in the image
Tag can be formed at any angle,
Clarify the flow of blood, tissue fluid, etc. along the flow direction
Can be visualized.

【0031】これらの具体的な効果として、鮮明、高速
画像形成MR解析が可能となる。 ─────────────────────────────────────────────────────
As a specific effect of these, clear and high-speed image forming MR analysis can be performed. ─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成4年3月26日[Submission date] March 26, 1992

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図面の簡単な説明[Name of item to be corrected] Brief description of the drawing

【補正方法】追加[Correction method] Added

【補正内容】[Correction content]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図9】(a)頭部矢状断面部位のMR画像図と、
(b)〜(d)その水平Tag付きMR画像図である。
FIG. 9 (a) is an MR image diagram of a sagittal section of the head;
(B)-(d) The MR image figure with the horizontal Tag.

【図10】(a)下肢上部の横断面MR画像図と、
(b)同部の矢状断面MR画像図、および(c)〜
(h)同部の水平Tag付き矢状断面MR画像図であ
る。
10 (a) is a cross-sectional MR image of the upper part of the lower limb,
(B) A sagittal sectional MR image of the same portion, and (c) to
(H) It is a sagittal cross-section MR image view with a horizontal tag of the same portion.

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成4年3月26日[Submission date] March 26, 1992

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図9[Correction target item name] Figure 9

【補正方法】追加[Correction method] Added

【補正内容】[Correction content]

【図9】 [Figure 9]

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図10[Name of item to be corrected] Fig. 10

【補正方法】追加[Correction method] Added

【補正内容】[Correction content]

【図10】 ─────────────────────────────────────────────────────
[Figure 10] ─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成5年6月24日[Submission date] June 24, 1993

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図面の簡単な説明[Name of item to be corrected] Brief description of the drawing

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図9】(a)頭部矢状断面部位のMR画像図と、
(b)〜(d)その水平Tag付きMR画像図である。
FIG. 9 (a) is an MR image diagram of a sagittal section of the head;
(B)-(d) The MR image figure with the horizontal Tag.

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図面の簡単な説明[Name of item to be corrected] Brief description of the drawing

【補正方法】追加[Correction method] Added

【補正内容】[Correction content]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図10】(a)下肢上部の横断面MR画像図と、
(b)同部の矢状断面MR画像図、および(c)〜
(h)同部の水平Tag付き矢状断面MR画像図であ
る。
10 (a) is a cross-sectional MR image of the upper part of the lower limb,
(B) A sagittal sectional MR image of the same portion, and (c) to
(H) It is a sagittal cross-section MR image view with a horizontal tag of the same portion.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 Tag形成に際して、複数のRFパルス
とともに同時に複数の傾斜磁場パルスを印加することを
特徴とするMR解析方法。
1. An MR analysis method, wherein a plurality of gradient magnetic field pulses are simultaneously applied together with a plurality of RF pulses when forming a Tag.
【請求項2】 位相エンコード軸と読みだし軸の2方向
同時に傾斜磁場パルスを印加する請求項1のMR解析方
法。
2. The MR analysis method according to claim 1, wherein the gradient magnetic field pulse is applied simultaneously in two directions of the phase encode axis and the read axis.
【請求項3】 2項分布様式パルスを印加することによ
り高速高度イメージングを可能とするMR解析方法。
3. An MR analysis method which enables high-speed altitude imaging by applying a binomial distribution mode pulse.
【請求項4】 請求項1または2の方法において2項分
布様式パルスを印加するMR解析方法。
4. The MR analysis method according to claim 1, wherein a binomial distribution mode pulse is applied.
【請求項5】 Tag形成に際して、2つのRFパルス
とともに同時に2つの傾斜磁場パルスを印加する手段を
備えてなるMR解析装置。
5. An MR analysis apparatus comprising means for simultaneously applying two gradient magnetic field pulses together with two RF pulses during Tag formation.
【請求項6】 2項分布様式パルスの印加手段を備えて
なるMR解析装置。
6. An MR analysis apparatus comprising means for applying a binomial distribution mode pulse.
JP03054659A 1991-03-19 1991-03-19 MR analyzer Expired - Fee Related JP3137667B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03054659A JP3137667B2 (en) 1991-03-19 1991-03-19 MR analyzer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03054659A JP3137667B2 (en) 1991-03-19 1991-03-19 MR analyzer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07178068A true JPH07178068A (en) 1995-07-18
JP3137667B2 JP3137667B2 (en) 2001-02-26

Family

ID=12976919

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP03054659A Expired - Fee Related JP3137667B2 (en) 1991-03-19 1991-03-19 MR analyzer

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3137667B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013056269A (en) * 2012-12-27 2013-03-28 Tokai Univ Magnetic resonance imaging apparatus
JP2014054565A (en) * 2009-09-30 2014-03-27 Toshiba Corp Magnetic resonance imaging apparatus and display processing system
JP2014221202A (en) * 2013-05-13 2014-11-27 株式会社東芝 Medical image processing device, method, and medical image diagnostic apparatus
US11073586B2 (en) 2018-11-30 2021-07-27 Keio University Magnetic resonance imaging method and magnetic resonance imaging apparatus

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014054565A (en) * 2009-09-30 2014-03-27 Toshiba Corp Magnetic resonance imaging apparatus and display processing system
JP2013056269A (en) * 2012-12-27 2013-03-28 Tokai Univ Magnetic resonance imaging apparatus
JP2014221202A (en) * 2013-05-13 2014-11-27 株式会社東芝 Medical image processing device, method, and medical image diagnostic apparatus
US11073586B2 (en) 2018-11-30 2021-07-27 Keio University Magnetic resonance imaging method and magnetic resonance imaging apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP3137667B2 (en) 2001-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Higgins et al. Magnetic resonance imaging in patients with congenital heart disease.
Guttman et al. Analysis of cardiac function from MR images
Van Geuns et al. Magnetic resonance imaging of the coronary arteries: clinical results from three dimensional evaluation of a respiratory gated technique
JP2002541963A (en) Tracking heart motion using CINE Harmonic Phase (HARP) magnetic resonance imaging
Sakuma et al. Breath-hold MR cine angiography of coronary arteries in healthy volunteers: value of multiangle oblique imaging planes.
Boxt From the RSNA refresher courses: cardiac MR imaging: a guide for the beginner
Stuber et al. Quantification of the local heartwall motion by magnetic resonance myocardial tagging
JPH07178068A (en) Magnetic resonance analyzing method and system therefor
Sahn et al. Review of new techniques in echocardiography and magnetic resonance imaging as applied to patients with congenital heart disease
Post et al. Protocol for two-dimensional magnetic resonance coronary angiography studied in three-dimensional magnetic resonance data sets
Taylor et al. Cardiovascular MR imaging planes and segmentation
Burbank et al. Echocardiographic-like angled views of the heart by MR imaging
Axel Noninvasive measurement of cardiac strain with MRI
Deutsch et al. Cardiac function by magnetic resonance imaging
Boxt Primer on cardiac magnetic resonance imaging: how to perform the examination
Pons-Lladó et al. Atlas of practical cardiac applications of MRI
Fleischmann et al. Technical advances in cardiovascular imaging
Lam Mathematical tools for ventricular analysis using Cardiac MRI
Imazio et al. CMR Methodology
Romeih et al. Imaging of the Tricuspid Valve: Magnetic Resonance Imaging
Abdellatif et al. Basic Principles, Technique and Planning for Cardiac Magnetic Resonance Imaging
LO MUZIO Video Kinematic Evaluation: new insights on the cardiac mechanical function
Greenwood et al. Components of CMR Protocols
Flicker et al. Ultrafast computed tomography techniques in cardiac disease
Colaço Evaluation of Left Ventricle Strains by applying SPAMM cardiac MRI techniques

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081208

Year of fee payment: 8

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees