JPH08117202A - Image reconfiguration method in mri device and mri device - Google Patents

Image reconfiguration method in mri device and mri device

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JPH08117202A
JPH08117202A JP6258337A JP25833794A JPH08117202A JP H08117202 A JPH08117202 A JP H08117202A JP 6258337 A JP6258337 A JP 6258337A JP 25833794 A JP25833794 A JP 25833794A JP H08117202 A JPH08117202 A JP H08117202A
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echo
echo data
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Eiji Yoshitome
英二 吉留
Kazuya Hoshino
和哉 星野
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  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Abstract

PURPOSE: To reduce the time required for obtaining an object image by executing data collecting processing in parallel and arithmetic processing to process a part capable of previous operation, thereby reducing operation required after collecting all data. CONSTITUTION: According to a command from a computer 7, a sequence storing circuit 8 operates a grade magnetic field driving circuit 3 to generate a gradient magnetic field from a gradient magnetic field coil of a magnet assembly 1. A pre-amplifier 5 amplifies a NMR signal detected by a receiving coil, a phase detector 12 phase-detects a NMR signal, taking the output of an RF oscillating circuit 10 as a reference signal, an A/D converter 11 converts an analog signal of the phase detector to a digital signal, and the computer 7 conducts image reconfiguration processing for the digital signal to generate a target image. Echo data is grouped in the encoding direction, and data collecting processing for a certain group and arithmetic processing in the phase axial direction for the previously data collected group are executed in parallel.

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、MRI(Magnetic R
esonance Imaging)装置における画像再構成方法および
MRI装置に関する。さらに詳しくは、データ収集処理
と演算処理とを並列実行可能とすることにより、目的画
像を得られるまでの時間を短縮できるようにしたMRI
装置における画像再構成方法およびMRI装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION This invention is applied to MRI (Magnetic R
The present invention relates to an image reconstruction method and an MRI apparatus in an esonance imaging apparatus. More specifically, by allowing the data collection processing and the arithmetic processing to be executed in parallel, the MRI that can shorten the time until the target image is obtained
The present invention relates to an image reconstruction method in an apparatus and an MRI apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】図12は、従来のMRI装置における2
次元の画像再構成処理の動作を示すフローチャートであ
る。ステップE1では、操作者がパルスシーケンスのパ
ラメータを設定する。このパラメータのうちの位相軸方
向のFOV(Field Of View),エンコード数N,勾配
パルスの大きさG,勾配パルスの幅Tによって、 Δθ=2π/(G・T・FOV・N) から位相軸方向のエンコードステップ量Δθが求められ
る。ステップE2では、データ番号カウンタk=1とす
る。ステップE3では、位相軸方向のk番目のエンコー
ド量θ(k)を、 θ(k)=−π/(G・T・FOV)+k・Δθ により算出する。ステップE4では、位相軸方向のエン
コード量θ(k)で、エコーデータR(k)を収集す
る。ステップE5では、データ番号カウンタk=Nか否
かをチェックする。k=NでないならステップE6に進
み、k=Nならデータ収集処理を終了する。ステップE
6では、k=k+1とし、前記ステップE3に戻る。上
記ステップE3〜E6により、図13に示す2次元k−
空間のエコーデータR(1)〜R(N)を順に収集する
が、一つのエコーデータを収集している間に、それより
前に収集したエコーデータについての周波数軸方向の1
次元フーリエ変換をステップF1で並行して行って中間
データf(k)を算出し、その中間データf(k)を保
存しておく。そして、前記ステップE5でk=Nとなっ
たなら、ステップF2で、中間データf(1)〜f
(N)に対して、位相軸方向の1次元フーリエ変換を行
う。以上のステップE1〜E6のデータ収集処理および
ステップF1〜F2の演算処理によって、目的画像が再
構成される。
2. Description of the Related Art FIG.
It is a flow chart which shows operation of three-dimensional image reconstruction processing. In step E1, the operator sets the parameters of the pulse sequence. Depending on the FOV (Field Of View) in the phase axis direction, the encoding number N, the gradient pulse size G, and the gradient pulse width T among these parameters, Δθ = 2π / (G · T · FOV · N) The encoding step amount Δθ in the direction is obtained. At step E2, the data number counter k = 1. In step E3, the kth encoding amount θ (k) in the phase axis direction is calculated by θ (k) = − π / (G · T · FOV) + k · Δθ 2. At step E4, the echo data R (k) is collected with the encode amount θ (k) in the phase axis direction. At step E5, it is checked whether or not the data number counter k = N. If not k = N, the process proceeds to step E6, and if k = N, the data collection process ends. Step E
In step 6, k = k + 1 is set, and the process returns to step E3. By the above steps E3 to E6, the two-dimensional k-
Spatial echo data R (1) to R (N) are collected in order, but while collecting one echo data, 1 in the frequency axis direction for echo data collected before it is collected.
The dimensional Fourier transform is performed in parallel in step F1 to calculate the intermediate data f (k), and the intermediate data f (k) is stored. If k = N in step E5, the intermediate data f (1) to f (f) is calculated in step F2.
For (N), one-dimensional Fourier transform in the phase axis direction is performed. The target image is reconstructed by the data collection processing in steps E1 to E6 and the arithmetic processing in steps F1 to F2.

【0003】図14は、従来のMRI装置における3次
元の画像再構成処理の動作を示すフローチャートであ
る。ステップG1では、操作者がパルスシーケンスのパ
ラメータを設定する。このパラメータのうちの位相軸方
向のFOVk ,エンコード数N,勾配パルスの大きさG
k,勾配パルスの幅Tkによって、 Δθ=2π/(Gk・Tk・FOVk・N) から位相軸方向のエンコードステップ量Δθが求められ
る。又、スライス軸方向のFOVs ,エンコード数S,
勾配パルスの大きさGs,勾配パルスの幅Tsによって、 Δφ=2π/(Gs・Ts・FOVs・S) からスライス軸方向のエンコードステップ量Δφが求め
られる。ステップG2では、位相軸方向データ番号カウ
ンタk=1とする。ステップG3では、位相軸方向のk
番目のエンコード量θ(k)を、 θ(k)=−π/(Gk・Tk・FOVk)+k・Δθ により算出する。ステップG4では、スライス軸方向デ
ータ番号カウンタs=1とする。ステップG5では、ス
ライス軸方向のs番目のエンコード量φ(s)を、 φ(s)=−π/(Gs・Ts・FOVs)+s・Δφ により算出する。ステップG6では、位相軸方向のエン
コード量θ(k),スライス軸方向のエンコード量φ
(s)で、エコーデータR{s}(k)を収集する。ステップ
G7では、スライス軸方向データ番号カウンタs=Sか
否かをチェックする。s=SでないならステップG8に
進み、s=SならステップG9に進む。ステップG8で
は、s=s+1とし、前記ステップG5に戻る。ステッ
プG9では、位相軸方向データ番号カウンタk=Nか否
かをチェックする。k=NでないならステップG10に
進み、k=Nならデータ収集処理を終了する。ステップ
G10では、k=k+1とし、前記ステップG3に戻
る。上記ステップG3〜G10により、図15に示す3
次元k−空間のエコーデータR{1}(1)〜R{4}(4)を順に
収集するが、ある位相軸方向のエンコード量θ(k)に
ついてスライス軸方向のエンコード量φ(s)を変えて
エコーデータを収集している間に、それより前に収集し
た位相軸方向のエンコード量θ(k−1)についてのエ
コーデータのスライス軸方向の1次元フーリエ変換をス
テップH1で並行して行って中間データを算出し、その
中間データを保存しておく。そして、前記ステップG9
でk=Nとなったなら、ステップH2で、前記中間デー
タに対して、周波数軸および位相軸方向のフーリエ変換
を行う。以上のステップG1〜G10のデータ収集処理
およびステップH1〜H2の演算処理によって、各スラ
イスについての目的画像が再構成される。
FIG. 14 is a flowchart showing the operation of a three-dimensional image reconstruction process in a conventional MRI apparatus. In step G1, the operator sets the parameters of the pulse sequence. Of these parameters, the FOVk in the phase axis direction, the number of encodes N, the magnitude G of the gradient pulse
The encoding step amount Δθ in the phase axis direction is obtained from Δθ = 2π / (Gk · Tk · FOVk · N) according to k and the gradient pulse width Tk. Also, FOVs in the slice axis direction, the number of encodes S,
The encoding step amount Δφ in the slice axis direction is obtained from Δφ = 2π / (Gs · Ts · FOVs · S) by the gradient pulse size Gs and the gradient pulse width Ts. In step G2, the phase axis direction data number counter k = 1. In step G3, k in the phase axis direction
The th encoding amount θ (k) is calculated by θ (k) = − π / (Gk · Tk · FOVk) + k · Δθ. In step G4, the slice axis direction data number counter s = 1. In step G5, the sth encoding amount φ (s) in the slice axis direction is calculated by φ (s) = − π / (Gs · Ts · FOVs) + s · Δφ. In step G6, the encode amount θ (k) in the phase axis direction and the encode amount φ in the slice axis direction
At (s), echo data R {s} (k) is collected. In step G7, it is checked whether or not the slice axis direction data number counter s = S. If s = S is not satisfied, the process proceeds to step G8, and if s = S, the process proceeds to step G9. In step G8, s = s + 1 is set, and the process returns to step G5. In step G9, it is checked whether or not the phase axis direction data number counter k = N. If not k = N, the process proceeds to step G10, and if k = N, the data collection process ends. In step G10, k = k + 1 is set, and the process returns to step G3. By the above steps G3 to G10, 3 shown in FIG.
The echo data R {1} (1) to R {4} (4) in the dimension k-space are collected in order, and the encoding amount φ (s) in the slice axis direction for a certain encoding amount θ (k) in the phase axis direction. While collecting the echo data while changing the parameter, the one-dimensional Fourier transform in the slice axis direction of the echo data for the encoding amount θ (k−1) in the phase axis direction, which is collected earlier, is performed in parallel in step H1. Then, the intermediate data is calculated and the intermediate data is stored. Then, the step G9
If k = N, the Fourier transform in the frequency axis and phase axis directions is performed on the intermediate data in step H2. The target image for each slice is reconstructed by the data collection processing in steps G1 to G10 and the calculation processing in steps H1 to H2.

【0004】図16は、従来のMRI装置における3次
元の画像再構成処理の別の動作を示すフローチャートで
ある。ステップG1’では、操作者がパルスシーケンス
のパラメータを設定する。このパラメータにより上記と
同様に位相軸方向のエンコードステップ量Δθおよびス
ライス軸方向のエンコードステップ量Δφが求められ
る。ステップG2’では、スライス軸方向データ番号カ
ウンタs=1とする。ステップG3’では、スライス軸
方向のs番目のエンコード量φ(s)を算出する。ステ
ップG4’では、位相軸方向データ番号カウンタk=1
とする。ステップG5’では、位相軸方向のk番目のエ
ンコード量θ(k)を算出する。ステップG6’では、
位相軸方向のエンコード量θ(k),スライス軸方向の
エンコード量φ(s)で、エコーデータR{s}(k)を収集
する。ステップG7’では、位相軸方向データ番号カウ
ンタk=Nか否かをチェックする。k=Nでないならス
テップG8’に進み、k=NならステップG9’に進
む。ステップG8’では、k=k+1とし、前記ステッ
プG5’に戻る。ステップG9’では、スライス軸方向
データ番号カウンタs=Sか否かをチェックする。s=
SでないならステップG10’に進み、s=Sならデー
タ収集処理を終了する。ステップG10’では、s=s
+1とし、前記ステップG3’に戻る。上記ステップG
3’〜G10’により、図15に示す3次元k−空間の
エコーデータR{1}(1)〜R{4}(4)を順に収集し、全エコ
ーデータの収集を完了した後、全エコーデータのスライ
ス軸方向の1次元フーリエ変換をステップH1’で行っ
て中間データを算出し、その中間データに対して周波数
軸および位相軸方向のフーリエ変換をステップH2’で
行う。以上のステップG1’〜G10’のデータ収集処
理およびステップH1’〜H2’の演算処理によって、
各スライスについての目的画像が再構成される。
FIG. 16 is a flow chart showing another operation of the three-dimensional image reconstruction processing in the conventional MRI apparatus. At step G1 ', the operator sets the parameters of the pulse sequence. With this parameter, the encode step amount Δθ in the phase axis direction and the encode step amount Δφ in the slice axis direction are obtained similarly to the above. At step G2 ′, the slice axis direction data number counter s = 1. In step G3 ′, the sth encoding amount φ (s) in the slice axis direction is calculated. At step G4 ′, the phase axis direction data number counter k = 1
And In step G5 ′, the kth encoding amount θ (k) in the phase axis direction is calculated. In step G6 ',
The echo data R {s} (k) is collected with the encode amount θ (k) in the phase axis direction and the encode amount φ (s) in the slice axis direction. In step G7 ', it is checked whether or not the phase axis direction data number counter k = N. If not k = N, the process proceeds to step G8 ', and if k = N, proceeds to step G9'. In step G8 ', k = k + 1 is set, and the process returns to step G5'. At Step G9 ', it is checked whether or not the slice axis direction data number counter s = S. s =
If it is not S, the process proceeds to step G10 ', and if s = S, the data collection process is ended. In step G10 ', s = s
The value is set to +1 and the process returns to step G3 '. Step G above
3 ′ to G10 ′, the echo data R {1} (1) to R {4} (4) in the three-dimensional k-space shown in FIG. 15 are collected in order, and after the collection of all echo data is completed, One-dimensional Fourier transform of the echo data in the slice axis direction is performed in step H1 ′ to calculate intermediate data, and Fourier transform in the frequency axis and phase axis directions is performed on the intermediate data in step H2 ′. By the data collection process of steps G1 ′ to G10 ′ and the calculation process of steps H1 ′ to H2 ′,
The target image for each slice is reconstructed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】図12に示す従来のM
RI装置における2次元の画像再構成処理では、図13
の2次元k−空間の全エコーデータの収集を完了した
後、ステップF2で位相軸方向の1次元フーリエ変換の
演算を開始している。つまり、ステップF2の演算処理
がデータ収集処理と並列実行されない。このため、ステ
ップF2の演算時間が全て待ち時間になり、画像が表示
されるまでの所要時間が長くなってしまう問題点があ
る。
The conventional M shown in FIG. 12 is used.
In the two-dimensional image reconstructing process in the RI device, FIG.
After completing the collection of all the echo data in the two-dimensional k-space of, the calculation of the one-dimensional Fourier transform in the phase axis direction is started in step F2. That is, the calculation process of step F2 is not executed in parallel with the data collection process. For this reason, there is a problem that the calculation time of step F2 is all waiting time, and the time required until an image is displayed becomes long.

【0006】一方、図14に示す従来のMRI装置にお
ける3次元の画像再構成処理では、ある位相軸方向のエ
ンコード量を固定しておいて、スライス軸方向のエンコ
ード量を先に変化させることで、ステップH1の演算処
理をデータ収集処理と並列実行可能にしている。ところ
が、スピンの動的平衡状態を利用する一部のシーケンス
やプリパレーションパルスを付加したシーケンスなどで
は、シーケンスの性質から、スライス軸方向のエンコー
ド量を先に変化させることが困難であり、図16に示す
3次元の画像再構成処理のように、あるスライス軸方向
のエンコード量を固定しておいて、位相軸方向のエンコ
ード量を先に変化させることが行なわれる。しかし、図
16に示す従来のMRI装置における3次元の画像再構
成処理では、演算処理(ステップH1’,H2’)がデ
ータ収集処理と並列実行されないため、演算時間が全て
待ち時間になり、画像が表示されるまでの所要時間が長
くなってしまう問題点がある。
On the other hand, in the three-dimensional image reconstruction processing in the conventional MRI apparatus shown in FIG. 14, the encoding amount in a certain phase axis direction is fixed and the encoding amount in the slice axis direction is changed first. , The calculation processing of step H1 can be executed in parallel with the data collection processing. However, it is difficult to change the encoding amount in the slice axis direction first because of the nature of the sequence in a part of the sequence that utilizes the dynamic equilibrium state of spins or a sequence to which a preparation pulse is added. Like the three-dimensional image reconstruction processing shown, the encoding amount in a certain slice axis direction is fixed and the encoding amount in the phase axis direction is changed first. However, in the three-dimensional image reconstruction process in the conventional MRI apparatus shown in FIG. 16, the calculation process (steps H1 ′ and H2 ′) is not executed in parallel with the data collection process, so the calculation time is all waiting time, There is a problem that it takes a long time to display.

【0007】そこで、この発明の目的は、データ収集処
理と演算処理とを並列実行可能とすることにより、予め
演算できる箇所を処理し、全データ収集後に必要な演算
を減らすことで、目的画像を得られるまでの時間を短縮
できるようにしたMRI装置における画像再構成方法お
よびMRI装置を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to perform a data acquisition process and an operation process in parallel, thereby processing a place where an operation can be performed in advance, and reducing an operation required after collecting all data, thereby obtaining an object image. An object of the present invention is to provide an image reconstructing method in an MRI apparatus and an MRI apparatus capable of shortening the time until it is obtained.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】第1の観点では、この発
明は、あるエンコード方向にエコーデータをグループ分
けし、そのエンコード方向のエンコード量を変化させて
第1のグループから順にエコーデータを収集すると共
に、あるグループのエコーデータの収集と並行してそれ
より前にエコーデータの収集を完了したグループについ
て前記エンコード方向のフーリエ変換を行ってグループ
データを取得し、全てのグループのグループデータを加
算して、全データについての前記エンコード方向のフー
リエ変換結果とすることを特徴とするMRI装置におけ
る画像再構成方法を提供する。
In a first aspect, the present invention divides echo data into groups in a certain encoding direction, changes the encoding amount in the encoding direction, and collects the echo data in order from the first group. At the same time, in parallel with the collection of echo data of a certain group, Fourier transform in the encoding direction is performed on the group for which echo data collection was completed before that to obtain group data, and the group data of all groups are added. Then, the image reconstruction method in the MRI apparatus is provided, which is the Fourier transform result of all the data in the encoding direction.

【0009】第2の観点では、この発明は、2次元k−
空間の全エコーデータを,位相軸方向の各成分が各グル
ープに同じ数だけ含まれるようにインタリーブして,位
相軸方向に第1グループから第Mグループまでにグルー
プ分けして第1グループのエコーデータから順にデータ
を収集するグループ分けデータ収集手段と、あるグルー
プのエコーデータの収集と並行してそれより前に収集を
完了したグループのエコーデータについて周波数軸軸方
向のフーリエ変換および位相軸方向のフーリエ変換を行
ってグループデータを取得するグループデータ取得手段
と、第1グループから第Mグループのグループデータを
加算するグループデータ加算手段とを具備したことを特
徴とするMRI装置を提供する。第3の観点では、この
発明は、上記構成のMRI装置において、前記グループ
データ加算手段は、グループデータを取得する毎にそれ
までに取得したグループデータを累積加算し、さらに、
前記累積加算したデータに基づいて画像を表示する画像
表示手段を具備することを特徴とするMRI装置を提供
する。
In a second aspect, the invention is a two-dimensional k-
All spatial echo data are interleaved so that the same number of each component in the phase axis direction is included in each group, and are grouped in the phase axis direction from the first group to the Mth group to echo the first group. A grouping data collection means for collecting data in order from the data, and a Fourier transform in the frequency axis direction and a Fourier transform in the phase axis direction for the echo data of the group that has been completed in parallel with the collection of the echo data of a certain group There is provided an MRI apparatus characterized by comprising group data acquisition means for performing Fourier transform to acquire group data, and group data addition means for adding group data of the first group to the Mth group. According to a third aspect of the present invention, in the MRI apparatus configured as described above, the group data adding unit cumulatively adds the group data acquired up to that time each time the group data is acquired, and further,
There is provided an MRI apparatus comprising an image display means for displaying an image based on the cumulatively added data.

【0010】第4の観点では、この発明は、3次元k−
空間の全エコーデータを,スライス軸方向の各成分が各
グループに同じ数だけ含まれるようにインタリーブし
て,スライス軸方向に第1グループから第Qグループま
でにグループ分けし第1グループのエコーデータから順
にデータを収集するグループ分けエコーデータ収集手段
と、あるグループのエコーデータの収集と並行してそれ
より前にエコーデータの収集を完了したグループのデー
タについてスライス軸方向のフーリエ変換を行ってグル
ープデータを取得するグループデータ取得手段と、第1
グループから第Qグループのグループデータを加算する
グループデータ加算手段とを具備したことを特徴とする
MRI装置を提供する。
In a fourth aspect, the invention is a three-dimensional k-
All the spatial echo data are interleaved so that each group in the slice axis direction is included in the same number in each group, and are grouped in the slice axis direction from the 1st group to the Qth group to obtain the echo data of the 1st group. Grouped echo data collection means that collects data in order from 1 to 4, and in parallel with the collection of echo data of a certain group, the Fourier transform in the slice axis direction is performed on the data of the group that completed echo data collection before that Group data acquisition means for acquiring data, first
Provided is an MRI apparatus comprising group data addition means for adding group data of a Qth group from a group.

【0011】第5の観点では、この発明は、上記構成の
MRI装置において、各グループについてのフーリエ変
換結果を加算前に整合させるため、前記グループデータ
取得手段または前記グループデータ加算手段により、各
グループデータの位相補償演算を行うことを特徴とする
MRI装置を提供する。
According to a fifth aspect of the present invention, in the MRI apparatus configured as described above, the group data acquisition means or the group data addition means is used to match the Fourier transform results for each group before addition. Provided is an MRI apparatus characterized by performing phase compensation calculation of data.

【0012】[0012]

【作用】上記第1の観点によるMRI装置における画像
再構成方法では、あるエンコード方向にエコーデータを
グループ分けし、そのエンコード方向のエンコード量を
変化させて第1のグループから順にエコーデータを収集
する。そして、第1のグループのエコーデータの収集が
完了すると、第2のグループのエコーデータの収集を開
始するが、それと並行して、第1のグループについて前
記エンコード方向のフーリエ変換を行ない、第1のグル
ープについてのグループデータを取得する。以下同様に
して、あるグループのエコーデータの収集と並行して、
それより前にエコーデータの収集を完了したグループに
ついて前記エンコード方向のフーリエ変換を行ってグル
ープデータを取得する。そして、全てのグループのグル
ープデータを加算して(位相補償演算し、加算して)、
全データについての前記エンコード方向のフーリエ変換
結果とする。これによれば、あるグループについてのデ
ータ収集処理と,その前にデータ収集したグループにつ
いての演算処理とを並列実行できるため、全データを収
集してから目的画像を得るまでに必要な演算数を減少で
きるようになる。
In the image reconstruction method in the MRI apparatus according to the first aspect, the echo data is divided into groups in a certain encoding direction, the encoding amount in the encoding direction is changed, and the echo data is collected in order from the first group. . Then, when the collection of the echo data of the first group is completed, the collection of the echo data of the second group is started. At the same time, the Fourier transform in the encoding direction is performed for the first group, Get group data for a group of. Similarly, in parallel with the collection of echo data of a group,
Fourier transform in the encoding direction is performed for the group for which echo data collection has been completed before that, and group data is acquired. Then, add the group data of all the groups (phase compensation calculation and add),
The result is the Fourier transform result in the encoding direction for all data. According to this, since the data collection process for a certain group and the calculation process for the group that collected data before that can be executed in parallel, the number of calculations required from collecting all data to obtaining the target image can be performed. You can decrease.

【0013】上記原理を数式で説明すると、次のように
なる。フーリエ変換前のデータをa(t);i=1〜N
とし、全データのフーリエ変換結果をA(ω)とし、グ
ループ数をMとし、各成分が各グループに同じ数だけに
含まれるようにインタリーブしてグループ分けを行なっ
たとするとき、
The above principle will be described below in terms of mathematical expressions. Data before Fourier transform is a (t); i = 1 to N
When the Fourier transform result of all data is A (ω), the number of groups is M, and each component is interleaved so that each group is included in the same number, grouping is performed,

【0014】[0014]

【数1】 [Equation 1]

【0015】となる。上式で、Am(ω)は各グループ
についてN/M個のデータで部分的にフーリエ変換を行
ったグループデータであるから、各グループデータに位
相補償を行なって加算すれば、全データのフーリエ変換
結果A(ω)が得られることが判る。このとき、Am
(ω)のフーリエ変換はN/M個のデータで演算し、各
グループの加算においてはこれを周期関数とみなしてN
個のデータ域に拡張して行う。各グループのフーリエ変
換N/M個のデータに対する演算でよいので、全データ
収集後に必要な演算は、最終グループのN/M個のデー
タに対するフーリエ変換とN個のデータの位相補償と累
積加算だけになる。
[0015] In the above equation, Am (ω) is group data obtained by partially performing Fourier transform on N / M pieces of data for each group. Therefore, if phase compensation is performed on each group data and addition is performed, Fourier of all data is obtained. It can be seen that the conversion result A (ω) is obtained. At this time, Am
The Fourier transform of (ω) is calculated with N / M data, and in addition of each group, this is regarded as a periodic function and N
It is performed by expanding the data area. Since Fourier transform N / M data of each group is sufficient, only the Fourier transform for the final group of N / M data, phase compensation and cumulative addition of N data are necessary after collecting all data. become.

【0016】上記第2の観点(または第5の観点)によ
るMRI装置では、2次元k−空間の全エコーデータ
を,位相軸方向の各成分が各グループに同じ数だけ含ま
れるようにインタリーブして,位相軸方向に第1グルー
プから第Mグループまでにグループ分けし、第1グルー
プのエコーデータから順にデータを収集し、あるグルー
プのエコーデータの収集と並行してそれより前に収集を
完了したグループのエコーデータについて周波数軸軸方
向のフーリエ変換および位相軸方向のフーリエ変換を行
ってグループデータを取得し、第1グループから第Mグ
ループのグループデータを加算する(位相補償演算し、
加算する)。これによれば、あるグループについてのデ
ータ収集処理と,その前にデータ収集したグループにつ
いての演算処理とを並列実行できるため、全データを収
集してから目的画像を得るまでの時間を短縮できるよう
になる。上記第3の観点(または第5の観点)によるM
RI装置では、グループデータを取得する毎にそれまで
に取得したグループデータを累積加算する(位相補償演
算し、累積加算する)。これにより、データ記憶領域を
節約できる。
In the MRI apparatus according to the second viewpoint (or the fifth viewpoint), all echo data in the two-dimensional k-space are interleaved so that each group includes the same number of components in the phase axis direction. Then, the first group to the Mth group are grouped in the phase axis direction, the data is collected in order from the echo data of the first group, and the collection of the echo data of a certain group is completed in parallel and before that. For the echo data of the group, the Fourier transform in the frequency axis direction and the Fourier transform in the phase axis direction are performed to obtain the group data, and the group data of the first group to the Mth group are added (phase compensation calculation,
to add). According to this, since the data collection process for a certain group and the calculation process for the group for which the data has been collected can be executed in parallel, it is possible to shorten the time from collecting all the data to obtaining the target image. become. M from the third viewpoint (or the fifth viewpoint)
In the RI apparatus, every time group data is acquired, the group data acquired so far is cumulatively added (phase compensation calculation is performed and cumulative addition is performed). As a result, the data storage area can be saved.

【0017】上記第4の観点(または第5の観点)によ
るMRI装置では、3次元k−空間の全エコーデータ
を,スライス軸方向の各成分が各グループに同じ数だけ
含まれるようにインタリーブして,スライス軸方向に第
1グループから第Qグループまでにグループ分けし、第
1グループのエコーデータから順にデータを収集し、あ
るグループのエコーデータの収集と並行してそれより前
にエコーデータの収集を完了したグループのデータにつ
いてスライス軸方向のフーリエ変換を行ってグループデ
ータを取得し、第1グループから第Qグループのグルー
プデータを加算する(位相補償演算し、加算する)。こ
れによれば、スライス軸方向のエンコード量を先に変化
させるか後に変化させるかに拘らず、あるグループにつ
いてのデータ収集処理と,その前にデータ収集したグル
ープについての演算処理とを並列実行できるため、全デ
ータを収集してから目的画像を得るまでの時間を常に短
縮できるようになる。
In the MRI apparatus according to the fourth aspect (or the fifth aspect), all echo data in the three-dimensional k-space are interleaved so that each group in the slice axis direction is included in the same number in each group. The first group to the Qth group are grouped in the slice axis direction, the data is collected in order from the echo data of the first group, and the echo data of the echo data of a certain group is acquired in parallel with the collection of the echo data of a certain group. The Fourier transform in the slice axis direction is performed on the data of the group for which collection has been completed to obtain group data, and the group data of the first group to the Qth group are added (phase compensation calculation is performed and added). According to this, regardless of whether the encoding amount in the slice axis direction is changed first or later, the data collection processing for a certain group and the calculation processing for the group for which data collection was performed can be executed in parallel. Therefore, it is possible to always reduce the time from collecting all the data to obtaining the target image.

【0018】[0018]

【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1は、この発明のMRI装置の一
実施例のブロック図である。このMRI装置100にお
いて、マグネットアセンブリ1は、内部に被検体を挿入
するための空間部分(孔)を有し、この空間部分を取り
まくようにして、被検体に一定の静磁場を印加する静磁
場コイルと、勾配磁場を発生するための勾配磁場コイル
(勾配コイルは、スライス軸,周波数軸,位相軸のコイ
ルを備えている)と、被検体内の原子核のスピンを励起
するためのRF(高周波)パルスを与える送信コイル
と、被検体からのNMR信号を検出する受信コイル等が
配置されている。静磁場コイル,勾配磁場コイル,送信
コイルおよび受信コイルは、それぞれ主磁場電源2,勾
配磁場駆動回路3,RF電力増幅器4および前置増幅器
5に接続されている。
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. 1 is a block diagram of an embodiment of the MRI apparatus of the present invention. In this MRI apparatus 100, the magnet assembly 1 has a space portion (hole) for inserting a subject therein, and a static magnetic field for applying a constant static magnetic field to the subject so as to surround this space portion. A coil, a gradient magnetic field coil for generating a gradient magnetic field (the gradient coil has a coil of a slice axis, a frequency axis, and a phase axis), and an RF (high frequency wave) for exciting spins of atomic nuclei in a subject. ) A transmitting coil that gives a pulse, a receiving coil that detects an NMR signal from the subject, and the like are arranged. The static magnetic field coil, the gradient magnetic field coil, the transmitting coil and the receiving coil are connected to the main magnetic field power source 2, the gradient magnetic field driving circuit 3, the RF power amplifier 4 and the preamplifier 5, respectively.

【0019】シーケンス記憶回路8は、計算機7からの
指令に従い、記憶しているパルスシーケンスに基づいて
勾配磁場駆動回路3を操作し、前記マグネットアセンブ
リ1の勾配磁場コイルから勾配磁場を発生させると共
に、ゲート変調回路9を操作し、RF発振回路10の高
周波出力信号を所定タイミング・所定包絡線のパルス状
信号に変調し、それをRFパルスとしてRF電力増幅器
4に加え、RF電力増幅器4でパワー増幅した後、前記
マグネットアセンブリ1の送信コイルに印加し、目的の
領域を選択励起する。
The sequence storage circuit 8 operates the gradient magnetic field drive circuit 3 based on the stored pulse sequence in accordance with a command from the computer 7 to generate a gradient magnetic field from the gradient magnetic field coil of the magnet assembly 1, and The gate modulation circuit 9 is operated to modulate the high frequency output signal of the RF oscillation circuit 10 into a pulsed signal having a predetermined timing and a predetermined envelope, which is applied as an RF pulse to the RF power amplifier 4 and amplified by the RF power amplifier 4. After that, it is applied to the transmission coil of the magnet assembly 1 to selectively excite a target region.

【0020】前置増幅器5は、マグネットアセンブリ1
の受信コイルで検出された被検体からのNMR信号を増
幅し、位相検波器12に入力する。位相検波器12は、
RF発振回路10の出力を参照信号とし、前置増幅器5
からのNMR信号を位相検波して、A/D変換器11に
与える。A/D変換器11は、位相検波後のアナログ信
号をディジタル信号に変換して、計算機7に入力する。
計算機7は、A/D変換器11からのデジタル信号に対
する画像再構成処理を行い、目的画像(前記目的の領域
のNMR画像)を生成する。この目的画像は、表示装置
6にて表示される。また、計算機7は、操作卓13から
入力された情報を受け取るなどの全体的な制御を受け持
つ。
The preamplifier 5 comprises a magnet assembly 1
The NMR signal from the subject detected by the receiving coil is amplified and input to the phase detector 12. The phase detector 12 is
The output of the RF oscillation circuit 10 is used as a reference signal, and the preamplifier 5
The NMR signal from is phase-detected and given to the A / D converter 11. The A / D converter 11 converts the analog signal after the phase detection into a digital signal and inputs the digital signal to the computer 7.
The computer 7 performs image reconstruction processing on the digital signal from the A / D converter 11 to generate a target image (an NMR image of the target region). This target image is displayed on the display device 6. Further, the computer 7 is responsible for overall control such as receiving information input from the console 13.

【0021】図2は、MRI装置100における2次元
の画像再構成処理を示すフローチャートである。ステッ
プA1では、操作者がパルスシーケンスのパラメータを
設定する。このパラメータのうちの位相軸方向のFO
V,エンコード数N,勾配パルスの大きさG,勾配パル
スの幅Tによって、 Δθ=2π/(G・T・FOV・N) から位相軸方向のエンコードステップ量Δθが求められ
る。ステップA2では、グループ番号カウンタm=1と
する。ステップA3では、グループ内データ番号カウン
タk’=1とする。
FIG. 2 is a flowchart showing a two-dimensional image reconstruction process in the MRI apparatus 100. In step A1, the operator sets the pulse sequence parameters. FO in the phase axis direction of these parameters
The encoding step amount Δθ in the phase axis direction is obtained from Δθ = 2π / (G · T · FOV · N) by V, the number of encodes N, the gradient pulse size G, and the gradient pulse width T. At step A2, the group number counter m = 1. In step A3, the in-group data number counter k '= 1 is set.

【0022】ステップA4では、m番目のグループの
k’番目のエコーデータR(m,k')を収集するための位
相軸方向のエンコード量θ(m,k')を、 θ(m,k')=−π/(G・T・FOV)+m・Δθ+
(k’−1)・M・Δθ により算出する。但し、Mは、グループ数である。ま
た、各成分が各グループに同じ数だけ含まれるようにイ
ンタリーブしてグループ分けを行なっている。ステップ
A5では、位相軸方向のエンコード量θ(m,k')で、エ
コーデータR(m,k')を収集する。ステップA6では、
グループ内データ番号カウンタk’を調べて、m番目の
グループの全てのエコーデータを収集したかチェックす
る。そして、m番目のグループの全てのエコーデータを
未だ収集していないならステップA7に進み、m番目の
グループの全てのエコーデータを収集したならステップ
A8に進む。ステップA7では、k’=k’+1とし、
前記ステップA4に戻る。ステップA8では、グループ
番号カウンタm=Mか否かチェックする。そして、m=
MでないならステップA9に進み、m=Mならデータ収
集処理を終了する。ステップA9では、m=m+1と
し、前記ステップA3に戻る。
In step A4, the encoding amount θ (m, k ') in the phase axis direction for collecting the k'th echo data R (m, k') of the mth group is set to θ (m, k). ') =-Π / (G ・ T ・ FOV) + m ・ Δθ +
It is calculated by (k′−1) · M · Δθ. However, M is the number of groups. In addition, interleaving is performed so that each component is included in the same number in each group. In step A5, the echo data R (m, k ') is collected with the encoding amount θ (m, k') in the phase axis direction. In step A6,
The in-group data number counter k'is checked to see if all echo data for the mth group has been collected. Then, if all echo data of the m-th group have not been collected yet, the process proceeds to step A7, and if all echo data of the m-th group has been collected, the process proceeds to step A8. In step A7, k '= k' + 1 is set,
The procedure returns to step A4. At step A8, it is checked whether or not the group number counter m = M. And m =
If it is not M, the process proceeds to step A9, and if m = M, the data collection process ends. In step A9, m = m + 1 is set, and the process returns to step A3.

【0023】上記ステップA3〜A7により、図3に示
す2次元k−空間の第mグループのエコーデータR(m,
1)〜R(m,N/M)を順に収集するが、一つのエコーデー
タを収集している間に、それより前に収集したエコーデ
ータについての周波数軸方向の1次元フーリエ変換をス
テップB1で並行して行って中間データf(m,k')を算
出し、その中間データf(m,k')を保存しておく。ま
た、上記ステップA8,A9により、グループ毎のエコ
ーデータ収集を進めていくが、あるグループのエコーデ
ータの収集と並行して、それより前に全ての中間データ
を算出したグループの中間データについてステップB2
で位相軸方向の1次元フーリエ変換を行い、ステップB
3で位相補償を行い、グループデータを取得する。そし
て、取得したグループデータをステップB4でメモリ上
の画像エリアに累積加算すると共に、その画像エリアの
データに基づいて画像を表示する。
By the above steps A3 to A7, the echo data R (m, m of the m-th group in the two-dimensional k-space shown in FIG. 3 is obtained.
1) to R (m, N / M) are sequentially collected, and while collecting one echo data, the one-dimensional Fourier transform in the frequency axis direction of the echo data collected before is collected in step B1. In parallel, the intermediate data f (m, k ') is calculated, and the intermediate data f (m, k') is stored. Further, although the echo data collection for each group is advanced by the above steps A8 and A9, in parallel with the collection of the echo data of a certain group, the step for the intermediate data of the group for which all the intermediate data are calculated before that is performed. B2
Performs one-dimensional Fourier transform in the phase axis direction at step B
Phase compensation is performed in 3 to obtain group data. Then, in step B4, the acquired group data is cumulatively added to the image area on the memory, and an image is displayed based on the data in the image area.

【0024】以上の画像再構成処理によれば、あるグル
ープについてのデータ収集処理(ステップA3〜A9)
と,その前にデータ収集したグループについての位相軸
方向の演算処理(ステップB2)とを並列実行できるた
め、目的画像を得られるまでの時間を短縮できる。
According to the above image reconstruction processing, data collection processing for a certain group (steps A3 to A9)
Since the calculation processing in the phase axis direction (step B2) for the group for which data has been collected before that can be executed in parallel, the time until the target image is obtained can be shortened.

【0025】ここで、フーリエ変換の演算数について説
明する。従来の画像再構成処理では、エンコード数Nが
2のべき乗の時には、1ステップにN回の複素積算が発
生し、これがlog2{N}ステップ繰り返されるので、計N
log2{N}回の複素積算が行なわれる。このNlog2{N}回
の複素積算は、データ収集完了後に全て行なわれる(図
12のステップF2)。これに対して、上記実施例の画
像再構成処理では、位相エンコード数NをN/M個ごと
に1つのグループとしM個のグループに分けるので、1
グループについて(N/M)log2{N/M}回の複素積算
になるが、データ収集完了までに第(M−1)グループ
までについてのフーリエ変換はデータ収集と並行して実
行しているので(図2のステップB2)、データ収集完
了後には、第Mグループについての(N/M)log2{N
/M}回の複素積算だけでよい。但し、グループデータ
を整合させるために位相補償を行なう必要があり、1グ
ループの位相補償にはN回の複素積算になるが、データ
収集完了までに第(M−1)グループまでについての位
相補償はデータ収集と並行して実行しているので(図2
のステップB3)、データ収集完了後には、第Mグルー
プについてのN回の位相補償だけでよい。従って、計
(N/M)log2{N/M}+N回の複素積算がデータ収集
完了後に行なわれることになる。結局、上記実施例は、
従来より、Nlog2{N}−(N/M)log2{N/M}+N回
の複素積算の時間だけ、目的画像を得られるまでの待ち
時間を短縮できることとなる。この式では、グループ数
Mを大きくすれば短縮効果が大きくなる。しかし、グル
ープ数Mを大きくすることにより生じるオーバヘッド
や、計算機7の演算速度やエンコード数Nなどによりデ
ータ収集完了までに第(M−1)グループまでについて
の演算処理を完了できない場合も考えられるので、M=
2,3,…について試行してみて最適の分割数Mを決定
するのが現実的である。
Here, the number of Fourier transform operations will be described. In the conventional image reconstruction processing, when the number of encodes N is a power of 2, N times of complex integrations occur in one step, and this is repeated log 2 {N} steps.
Complex integration is performed log 2 {N} times. This Nlog 2 {N} times of complex integration is all performed after the data collection is completed (step F2 in FIG. 12). On the other hand, in the image reconstruction processing of the above-described embodiment, the number N of phase encodes is set as one group for each N / M and divided into M groups.
For the group, (N / M) log 2 {N / M} times of complex integration will be performed, but by the time the data collection is completed, the Fourier transform up to the (M-1) th group is executed in parallel with the data collection. Therefore (step B2 in FIG. 2), after the data collection is completed, (N / M) log 2 {N
Only / M} complex integrations are required. However, it is necessary to perform phase compensation in order to match the group data, and the phase compensation for one group requires N times of complex integration, but the phase compensation for the (M-1) th group is not completed until the data collection is completed. Is running in parallel with data collection (see Figure 2
Step B3), after the data collection is completed, only N phase compensations for the Mth group are required. Therefore, a total of (N / M) log 2 {N / M} + N complex integrations will be performed after the completion of data collection. After all, the above example
Conventionally, the waiting time until the target image is obtained can be shortened by the time of Nlog 2 {N} − (N / M) log 2 {N / M} + N times of complex integration. In this formula, the larger the number M of groups, the greater the shortening effect. However, it is possible that the calculation processing for the (M-1) th group cannot be completed before the data collection is completed due to the overhead caused by increasing the number of groups M, the calculation speed of the computer 7, the number of encodings N, and the like. , M =
It is realistic to try 2, 3, ... To determine the optimal number of divisions M.

【0026】図4は、MRI装置100における2次元
の画像再構成処理の他の例を示すフローチャートであ
る。ステップA1’では、操作者がパルスシーケンスの
パラメータを設定する。このパラメータのうちの位相軸
方向のFOV,エンコード数N,勾配パルスの大きさ
G,勾配パルスの幅Tによって、位相軸方向のエンコー
ドステップ量Δθが求められる。ステップA2’では、
グループ番号カウンタm=1とする。ステップA3’で
は、グループ内データ番号カウンタk’=1とする。
FIG. 4 is a flowchart showing another example of the two-dimensional image reconstruction processing in the MRI apparatus 100. In step A1 ', the operator sets the parameters of the pulse sequence. Among these parameters, the encoding step amount Δθ in the phase axis direction is obtained from the FOV in the phase axis direction, the number of encodes N, the gradient pulse size G, and the gradient pulse width T. In step A2 ',
The group number counter m = 1. At step A3 ′, the in-group data number counter k ′ = 1 is set.

【0027】ステップA4’では、m番目のグループの
k’番目のエコーデータR(m,k')を収集するための位
相軸方向のエンコード量θ(m,k')を、 θ(m,k')=−π/(G・T・FOV)+m・Δθ+
(k’−1)・M・Δθ により算出する。但し、Mは、グループ数である。ステ
ップA5’では、位相軸方向のエンコード量θ(m,k')
で、エコーデータR(m,k')を収集する。ステップA
6’では、グループ内データ番号カウンタk’を調べ
て、m番目のグループの全てのエコーデータを収集した
かチェックする。そして、m番目のグループの全てのエ
コーデータを未だ収集していないなら、ステップA7’
に進む。m番目のグループの全てのエコーデータを収集
したなら、ステップA8’に進む。ステップA7’で
は、k’=k’+1とし、前記ステップA4’に戻る。
ステップA8’では、グループ番号カウンタm=Mか否
かチェックする。そして、m=MでないならステップA
9’に進み、m=Mならデータ収集処理を終了する。ス
テップA9’では、m=m+1とし、前記ステップA
3’に戻る。
At step A4 ', the encode amount θ (m, k') in the phase axis direction for collecting the k'th echo data R (m, k ') of the mth group is set to θ (m, k ′) = − π / (G · T · FOV) + m · Δθ +
It is calculated by (k′−1) · M · Δθ. However, M is the number of groups. At step A5 ′, the encoding amount θ (m, k ′) in the phase axis direction
Then, the echo data R (m, k ') is collected. Step A
At 6 ', the in-group data number counter k'is checked to see if all echo data of the m-th group has been collected. Then, if all echo data of the m-th group have not been collected yet, step A7 '
Proceed to. When all the echo data of the m-th group have been collected, the process proceeds to step A8 '. In step A7 ', k' = k '+ 1 is set, and the process returns to step A4'.
At step A8 ', it is checked whether or not the group number counter m = M. Then, if m = M is not satisfied, step A
9 ', and if m = M, the data collection process ends. In step A9 ′, m = m + 1 is set, and the step A
Return to 3 '.

【0028】上記ステップA3’〜A9’により、図5
に示す2次元k−空間の各グループのエコーデータを順
に収集するが、あるグループのエコーデータの収集と並
行して、それより前に全ての収集を完了したグループの
エコーデータについてステップB1’で周波数軸および
位相軸方向にフーリエ変換を行い、ステップB2’で位
相補償を行い、取得したグループデータをステップB
3’でメモリ上の画像エリアに累積加算する。そして、
全てのエコーデータの収集を完了すると、そのときの画
像エリアのデータに基づいて画像を表示する。
By the above steps A3 'to A9', FIG.
The echo data of each group in the two-dimensional k-space shown in FIG. 2 is sequentially collected. In parallel with the collection of the echo data of a certain group, the echo data of the group for which all the acquisitions are completed before that are performed in step B1 ′. Fourier transformation is performed in the frequency axis and phase axis directions, phase compensation is performed in step B2 ', and the acquired group data is processed in step B.
At 3 ', cumulative addition is made to the image area on the memory. And
When collection of all echo data is completed, an image is displayed based on the data in the image area at that time.

【0029】以上の画像再構成処理によれば、あるグル
ープについてのデータ収集処理(ステップA3’〜A
9’)と,その前にデータ収集したグループについての
周波数軸および位相軸方向の演算処理(ステップB1’
〜B3’)とを並列実行できるため、目的画像を得られ
るまでの時間を短縮できる。
According to the above image reconstruction processing, data collection processing (steps A3'-A for a certain group) is performed.
9 ') and the calculation processing in the frequency axis and phase axis directions for the group for which data was collected before (step B1'
~ B3 ') can be executed in parallel, the time required to obtain the target image can be shortened.

【0030】図6は、MRI装置100における3次元
の画像再構成処理を示すフローチャートである。ステッ
プC1では、操作者がパルスシーケンスのパラメータを
設定する。このパラメータのうちの位相軸方向のFOV
k ,エンコード数N,勾配パルスの大きさGk,勾配パ
ルスの幅Tkによって、 Δθ=2π/(Gk・Tk・FOVk・N) から位相軸方向のエンコードステップ量Δθが求められ
る。又、スライス軸方向のFOVs ,エンコード数S,
勾配パルスの大きさGs,勾配パルスの幅Tsによって、 Δφ=2π/(Gs・Ts・FOVs・S) からスライス軸方向のエンコードステップ量Δφが求め
られる。ステップC2では、位相軸方向グループ番号カ
ウンタm=1とする。ステップC3では、位相軸方向グ
ループ内データ番号カウンタk’=1とする。ステップ
C4では、位相軸方向のm番目のグループのk’番目の
エンコード量θ(m,k')を、 θ(m,k')=−π/(Gk・Tk・FOVk)+m・Δθ
+(k’−1)・M・Δθ により算出する。但し、Mは、位相軸方向のグループ数
である。また、各成分が各グループに同じ数だけ含まれ
るようにインタリーブしてグループ分けを行なってい
る。
FIG. 6 is a flow chart showing a three-dimensional image reconstruction process in the MRI apparatus 100. In step C1, the operator sets the pulse sequence parameters. FOV in the phase axis direction of this parameter
The encoding step amount Δθ in the phase axis direction is obtained from Δθ = 2π / (Gk · Tk · FOVk · N) by k, the encoding number N, the gradient pulse size Gk, and the gradient pulse width Tk. Also, FOVs in the slice axis direction, the number of encodes S,
The encoding step amount Δφ in the slice axis direction is obtained from Δφ = 2π / (Gs · Ts · FOVs · S) by the gradient pulse size Gs and the gradient pulse width Ts. In step C2, the phase axis direction group number counter m = 1. In step C3, the data number counter in the phase axis direction group k '= 1. In step C4, the k′-th encoding amount θ (m, k ′) of the m-th group in the phase axis direction is θ (m, k ′) = − π / (Gk · Tk · FOVk) + m · Δθ
It is calculated by + (k′−1) · M · Δθ. However, M is the number of groups in the phase axis direction. In addition, interleaving is performed so that each component is included in the same number in each group.

【0031】ステップC5では、スライス軸方向グルー
プ番号カウンタq=1とする。ステップC6では、スラ
イス軸方向データ番号カウンタs’=1とする。ステッ
プC7では、スライス軸方向のq番目のグループのs’
番目のエンコード量φ(q,s')を、 φ(q,s')=−π/(Gs・Ts・FOVs)+q・Δθ
+(s’−1)・Q・Δφ により算出する。但し、Qは、スライス軸方向のグルー
プ数である。また、各成分が各グループに同じ数だけ含
まれるようにインタリーブしてグループ分けを行なって
いる。ステップC8では、位相軸方向のエンコード量θ
(m,k'),スライス軸方向のエンコード量φ(q,s')
で、エコーデータR{q,s'}(m,k')を収集する。ステップ
C9では、スライス軸方向グループ内データ番号カウン
タs’を調べて、位相軸方向のエンコード量θ(m,k')
に対するq番目のスライス軸方向グループの全てのエコ
ーデータを収集したかチェックする。そして、全てのエ
コーデータを未だ収集していないならステップC10に
進み、全てのエコーデータを収集したならステップC1
1に進む。ステップC10では、s’=s’+1とし、
前記ステップC7に戻る。ステップC11では、スライ
ス軸方向グループ番号カウンタq=Qか否かチェックす
る。そして、q=QでないならステップC12に進み、
q=QならステップC13に進む。ステップC12で
は、q=q+1とし、前記ステップC6に戻る。
At step C5, the slice axis direction group number counter q = 1. At step C6, the slice axis direction data number counter s' = 1 is set. At step C7, s'of the q-th group in the slice axis direction
The th encoding amount φ (q, s ') is φ (q, s') =-π / (Gs · Ts · FOVs) + q · Δθ
It is calculated by + (s′−1) · Q · Δφ. However, Q is the number of groups in the slice axis direction. In addition, interleaving is performed so that each component is included in the same number in each group. At step C8, the encode amount θ in the phase axis direction
(M, k '), encoding amount in slice axis direction φ (q, s')
Then, the echo data R {q, s '} (m, k') is collected. In step C9, the slice axis direction group data number counter s'is checked to determine the encoding amount θ (m, k ') in the phase axis direction.
Check whether all echo data of the q-th slice axial group with respect to are collected. Then, if all echo data have not been collected yet, the process proceeds to step C10, and if all echo data has been collected, step C1.
Go to 1. In step C10, s '= s' + 1 is set,
The procedure returns to step C7. At Step C11, it is checked whether or not the slice axis direction group number counter q = Q. If not q = Q, the process proceeds to step C12,
If q = Q, the process proceeds to step C13. In step C12, q = q + 1 is set, and the process returns to step C6.

【0032】ステップC13では、位相軸方向グループ
内データ番号カウンタk’を調べて、m番目のグループ
の全てのエコーデータを収集したかチェックする。そし
て、m番目のグループの全てのエコーデータを未だ収集
していないなら、ステップC14に進む。m番目のグル
ープの全てのエコーデータを収集したなら、ステップC
15に進む。ステップC14では、k’=k’+1と
し、前記ステップC4に戻る。ステップC15では、位
相軸方向グループ番号カウンタm=Mか否かチェックす
る。そして、m=MでないならステップC16に進み、
m=Mならデータ収集処理を終了する。ステップC16
では、m=m+1とし、前記ステップC3に戻る。
In step C13, the in-group data number counter k'in the phase axis direction is checked to see if all echo data of the m-th group have been collected. Then, if all the echo data of the m-th group have not been collected yet, the process proceeds to step C14. Once all echo data for the mth group has been collected, step C
Proceed to 15. In step C14, k '= k' + 1 is set, and the process returns to step C4. At Step C15, it is checked whether or not the phase axis direction group number counter m = M. If not m = M, the process proceeds to step C16,
If m = M, the data collection process ends. Step C16
Then, m = m + 1 is set, and the process returns to the step C3.

【0033】上記ステップC6〜C10により、例えば
図8に示す3次元k−空間のエコーデータR{q,1}(m,
k')〜R{q,2}(m,k')を順に収集するが、一つのエコーデ
ータを収集している間に、それより前に収集したエコー
データについての周波数軸方向の1次元フーリエ変換を
ステップD1で並行して行って中間データを算出し、そ
の中間データを保存しておく。また、上記ステップC1
1,C12により、スライス軸方向グループ毎のエコー
データ収集を進めていくが、あるグループのエコーデー
タの収集と並行して、それより前に全ての中間データを
算出したグループの中間データについてステップD2で
スライス軸方向の1次元フーリエ変換を行い、ステップ
D3で位相補償を行い、取得したスライス軸中間データ
をメモリ上の中間データエリアに累積加算しておく。ま
た、上記ステップC13〜C16により、位相軸方向グ
ループ毎のエコーデータ収集を進めていくが、あるグル
ープのエコーデータの収集と並行して、それより前に全
てのスライス軸中間データを算出したグループのスライ
ス軸中間データについてステップD4で位相軸方向の1
次元フーリエ変換を行い、ステップD5で位相補償を行
い、取得したグループデータをメモリ上の画像エリアに
累積加算する。また、その画像エリアのデータに基づい
て画像を表示する。
By the steps C6 to C10, the echo data R {q, 1} (m,
k ′) to R {q, 2} (m, k ′) are collected in order, but while collecting one echo data, one-dimensional in the frequency axis direction for the echo data collected before that. Fourier transform is performed in parallel in step D1 to calculate intermediate data, and the intermediate data is stored. Also, the above step C1
1 and C12, the echo data collection for each slice axis direction group is proceeded, but in parallel with the collection of the echo data of a certain group, the intermediate data of the group in which all the intermediate data are calculated before that step D2 In step D3, one-dimensional Fourier transform in the slice axis direction is performed, phase compensation is performed, and the acquired slice axis intermediate data is cumulatively added to the intermediate data area on the memory. Further, although the echo data collection for each phase axis direction group is advanced by the steps C13 to C16, in parallel with the collection of the echo data of a certain group, all slice axis intermediate data are calculated before that group. Slice slice intermediate data of 1 in the phase axis direction in step D4.
A dimensional Fourier transform is performed, phase compensation is performed in step D5, and the acquired group data is cumulatively added to the image area on the memory. Further, the image is displayed based on the data in the image area.

【0034】以上の画像再構成処理によれば、あるスラ
イス軸方向グループについてのデータ収集処理(ステッ
プC7〜C12)と,その前にデータ収集したグループ
についてのスライス軸方向の演算処理(ステップD2)
とを並列実行できる。また、ある位相軸方向グループに
ついてのデータ収集処理(ステップC13〜C16)
と,その前にデータ収集したグループについての位相軸
方向の演算処理(ステップD4)とを並列実行できる。
このため、目的画像を得られるまでの時間を短縮でき
る。
According to the above image reconstruction processing, data collection processing for a certain slice axis direction group (steps C7 to C12) and slice axis direction calculation processing for the group for which data collection was performed before that (step D2).
And can be executed in parallel. Further, data collection processing for a certain phase axis direction group (steps C13 to C16)
And the arithmetic processing in the phase axis direction (step D4) for the group for which data collection was performed can be executed in parallel.
Therefore, the time until the target image is obtained can be shortened.

【0035】図9は、MRI装置100における3次元
の画像再構成処理の他の例を示すフローチャートであ
る。ステップC1’では、操作者がパルスシーケンスの
パラメータを設定する。このパラメータのうちの位相軸
方向のFOVk ,エンコード数N,勾配パルスの大きさ
Gk,勾配パルスの幅Tkによって位相軸方向のエンコー
ドステップ量Δθが求められる。又、スライス軸方向の
FOVs ,エンコード数S,勾配パルスの大きさGs,
勾配パルスの幅Tsによってスライス軸方向のエンコー
ドステップ量Δφが求められる。ステップC2’では、
スライス軸方向グループ番号カウンタq=1に設定す
る。ステップC3’では、スライス軸方向データ番号カ
ウンタs’=1に設定する。ステップC4’では、スラ
イス軸方向のq番目のグループのs’番目のエンコード
量φ(q,s')を、 φ(q,s')=−π/(Gs・Ts・FOVs)+q・Δθ
+(s’−1)・Q・Δφ により算出する。但し、Qは、スライス軸方向のグルー
プ数である。ステップC5’では、位相軸方向データ番
号カウンタk=1とする。ステップC6’では、位相軸
方向のk番目のエンコード量θ(k)を、 θ(k)=−π/(Gk・Tk・FOVk)+k・Δθ により算出する。なお、位相軸方向にはグループ分けし
ていない。
FIG. 9 is a flowchart showing another example of the three-dimensional image reconstruction processing in the MRI apparatus 100. In step C1 ', the operator sets the parameters of the pulse sequence. Of these parameters, the FOVk in the phase axis direction, the number of encodes N, the gradient pulse size Gk, and the gradient pulse width Tk determine the encode step amount Δθ in the phase axis direction. Further, FOVs in the slice axis direction, the number of encodes S, the magnitude Gs of the gradient pulse,
The encoding step amount Δφ in the slice axis direction is obtained from the width Ts of the gradient pulse. In step C2 ',
Slice axis direction group number counter q = 1 is set. At step C3 ', the slice axis direction data number counter s' = 1 is set. In step C4 ′, the s′-th encoding amount φ (q, s ′) of the q-th group in the slice axis direction is expressed as φ (q, s ′) = − π / (Gs · Ts · FOVs) + q · Δθ
It is calculated by + (s′−1) · Q · Δφ. However, Q is the number of groups in the slice axis direction. In step C5 ′, the phase axis direction data number counter k = 1 is set. At step C6 ′, the kth encoding amount θ (k) in the phase axis direction is calculated by θ (k) = − π / (Gk · Tk · FOVk) + k · Δθ. Note that the groups are not divided in the phase axis direction.

【0036】ステップC7’では、位相軸方向のエンコ
ード量θ(k),スライス軸方向のエンコード量φ(q,
s')で、エコーデータR{q,s'}(k)を収集する。ステッ
プC8’では、位相軸方向データ番号カウンタkを調べ
て、k=Nかチェックする。そして、k=Nでないなら
ステップC9’に進み、k=NならステップC10’に
進む。ステップC9’では、k=k+1とし、前記ステ
ップC6’に戻る。ステップC10’では、スライス軸
方向グループ内データ番号カウンタs’を調べて、q番
目のスライス軸方向グループの全てのエコーデータを収
集したかチェックする。そして、全てのエコーデータを
未だ収集していないなら、ステップC11’に進む。ま
た、全てのエコーデータを収集したなら、ステップC1
2’に進む。ステップC11’では、s'=s'+1と
し、前記ステップC4’に戻る。ステップC12’で
は、スライス軸方向グループ番号カウンタq=Qか否か
チェックする。そして、q=QでないならステップC1
3’に進み、q=Qならデータ収集処理を終了する。ス
テップC13’では、q=q+1とし、前記ステップC
3’に戻る。
At step C7 ', the encoding amount θ (k) in the phase axis direction and the encoding amount φ (q, q
In s '), echo data R {q, s'} (k) is collected. In step C8 ', the phase axis direction data number counter k is checked to see if k = N. If not k = N, the process proceeds to step C9 ', and if k = N, the process proceeds to step C10'. In step C9 ', k = k + 1 is set, and the process returns to step C6'. In step C10 ', the slice-axis-direction in-group data number counter s' is checked to see if all echo data of the q-th slice-axis-direction group have been collected. Then, if all the echo data have not been collected yet, the process proceeds to step C11 '. If all echo data has been collected, step C1
Go to 2 '. In step C11 ', s' = s '+ 1 is set, and the process returns to step C4'. At Step C12 ', it is checked whether or not the slice axis direction group number counter q = Q. If q = Q, step C1
The process proceeds to 3 ', and if q = Q, the data collection process ends. In step C13 ′, q = q + 1 is set, and the above step C
Return to 3 '.

【0037】上記ステップC3’〜C13’により、ス
ライス軸方向グループ毎のエコーデータ収集を進めてい
くが、あるグループのエコーデータの収集と並行して、
それより前に全ての中間データを算出したグループの中
間データについてステップD1’でスライス軸方向の1
次元フーリエ変換を行い、ステップD2’で位相補償を
行い、取得したスライス軸中間データをメモリ上の画像
エリアに累積加算しておく。そして、図11に示す全て
のエコーデータの収集を完了したら、周波数軸および位
相軸方向のフーリエ変換をステップD3’で行う。以上
のステッC1’〜C13’のデータ収集処理およびステ
ップD1’〜D3’の演算処理によって、各スライスに
ついての目的画像が再構成される。
By the above steps C3 'to C13', the echo data collection for each group in the slice axis direction is proceeded, but in parallel with the collection of the echo data of a certain group,
For the intermediate data of the group for which all the intermediate data have been calculated before that, 1 in the slice axis direction is set in step D1 ′.
Dimensional Fourier transform is performed, phase compensation is performed in step D2 ', and the acquired slice axis intermediate data is cumulatively added to the image area on the memory. Then, when collection of all the echo data shown in FIG. 11 is completed, Fourier transform in the frequency axis and phase axis directions is performed in step D3 ′. The target image for each slice is reconstructed by the data collection processing of steps C1 ′ to C13 ′ and the arithmetic processing of steps D1 ′ to D3 ′.

【0038】以上の画像再構成処理によれば、あるスラ
イス軸方向グループについてのデータ収集処理と,その
前にデータ収集したグループについてのスライス軸方向
の演算処理とを並列実行できるため、目的画像を得られ
るまでの時間を短縮することが出来る。
According to the above image reconstruction processing, the data collection processing for a certain slice axis direction group and the calculation processing in the slice axis direction for the group for which data collection was performed before that can be executed in parallel. It is possible to shorten the time until it is obtained.

【0039】[0039]

【発明の効果】この発明のMRI装置における画像再構
成方法およびMRI装置によれば、k−空間のエコーデ
ータをグループに分けて収集し、あるグループについて
のデータ収集処理と,その前にデータ収集したグループ
についての演算処理とを並列実行するため、目的画像を
得るまでの時間を短縮することが出来る。
According to the image reconstruction method and the MRI apparatus in the MRI apparatus of the present invention, echo data of k-space is divided into groups and collected, and data collection processing for a certain group is performed and data collection is performed before that. Since the calculation processing for the selected group is executed in parallel, the time required to obtain the target image can be shortened.

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

【図1】この発明のMRI装置の一実施例のブロック図
である。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of an MRI apparatus of the present invention.

【図2】図1のMRI装置における2次元の画像再構成
処理を示すフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing a two-dimensional image reconstruction process in the MRI apparatus of FIG.

【図3】インタリーブしてグループ分けした2次元k−
空間の概念図である。
[Fig. 3] Two-dimensional k- interleaved and grouped
It is a conceptual diagram of space.

【図4】図1のMRI装置における2次元の画像再構成
処理の他の例を示すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing another example of a two-dimensional image reconstruction process in the MRI apparatus of FIG.

【図5】インタリーブしないでグループ分けした2次元
k−空間の概念図である。
FIG. 5 is a conceptual diagram of a two-dimensional k-space divided into groups without interleaving.

【図6】図1のMRI装置における3次元の画像再構成
処理を示すフローチャートである。
6 is a flowchart showing a three-dimensional image reconstruction process in the MRI apparatus of FIG.

【図7】図6の続きのフローチャートである。FIG. 7 is a continuation of the flowchart of FIG.

【図8】インタリーブしてグループ分けした3次元k−
空間の概念図である。
FIG. 8 is a three-dimensional k- grouped by interleaving.
It is a conceptual diagram of space.

【図9】図1のMRI装置における3次元の画像再構成
処理の他の例を示すフローチャートである。
9 is a flowchart showing another example of a three-dimensional image reconstruction process in the MRI apparatus in FIG.

【図10】図9の続きのフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart continued from FIG. 9;

【図11】インタリーブしないでグループ分けした3次
元k−空間の概念図である。
FIG. 11 is a conceptual diagram of a three-dimensional k-space divided into groups without interleaving.

【図12】従来のMRI装置における2次元の画像再構
成処理を示すフローチャートである。
FIG. 12 is a flowchart showing a two-dimensional image reconstruction process in the conventional MRI apparatus.

【図13】2次元k−空間の概念図である。FIG. 13 is a conceptual diagram of a two-dimensional k-space.

【図14】従来のMRI装置における3次元の画像再構
成処理を示すフローチャートである。
FIG. 14 is a flowchart showing a three-dimensional image reconstruction process in the conventional MRI apparatus.

【図15】3次元k−空間の概念図である。FIG. 15 is a conceptual diagram of a three-dimensional k-space.

【図16】従来のMRI装置における3次元の画像再構
成処理の他の例を示すフローチャートである。
FIG. 16 is a flowchart showing another example of a three-dimensional image reconstruction process in the conventional MRI apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 MRI装置 1 マグネットアセンブリ 3 勾配磁場駆動回路 7 計算機 8 シーケンス記憶回路 9 ゲート変調回路 10 RF発振回路 13 操作卓 100 MRI apparatus 1 Magnet assembly 3 Gradient magnetic field drive circuit 7 Computer 8 Sequence storage circuit 9 Gate modulation circuit 10 RF oscillation circuit 13 Operation console

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 あるエンコード方向にエコーデータをグ
ループ分けし、そのエンコード方向のエンコード量を変
化させて第1のグループから順にエコーデータを収集す
ると共に、あるグループのエコーデータの収集と並行し
てそれより前にエコーデータの収集を完了したグループ
について前記エンコード方向のフーリエ変換を行ってグ
ループデータを取得し、全てのグループのグループデー
タを加算して、全データについての前記エンコード方向
のフーリエ変換結果とすることを特徴とするMRI装置
における画像再構成方法。
1. Echo data is divided into groups in a certain encoding direction, the encoding amount in the encoding direction is changed to collect the echo data in order from the first group, and in parallel with the collection of the echo data of a certain group. Performing Fourier transform in the encoding direction on the group for which echo data collection is completed before that to obtain group data, adding group data of all groups, and Fourier transform result of the encoding direction for all data An image reconstructing method in an MRI apparatus, comprising:
【請求項2】 2次元k−空間の全エコーデータを,位
相軸方向の各成分が各グループに同じ数だけ含まれるよ
うにインタリーブして,位相軸方向に第1グループから
第Mグループまでにグループ分けして第1グループのエ
コーデータから順にデータを収集するグループ分けデー
タ収集手段と、あるグループのエコーデータの収集と並
行してそれより前に収集を完了したグループのエコーデ
ータについて周波数軸軸方向のフーリエ変換および位相
軸方向のフーリエ変換を行ってグループデータを取得す
るグループデータ取得手段と、第1グループから第Mグ
ループのグループデータを加算するグループデータ加算
手段とを具備したことを特徴とするMRI装置。
2. All echo data in two-dimensional k-space are interleaved so that each group includes the same number of components in the phase axis direction, and the first group to the Mth group in the phase axis direction are interleaved. A grouping data collecting means for grouping and collecting data in order from the first group of echo data, and a frequency axis axis for echo data of a group that has been completed in parallel with the collection of echo data of a certain group Group data acquisition means for acquiring group data by performing Fourier transform in the direction and Fourier transform in the phase axis direction, and group data addition means for adding the group data of the first group to the Mth group. MRI device.
【請求項3】 請求項2に記載のMRI装置において、
前記グループデータ加算手段は、グループデータを取得
する毎にそれまでに取得したグループデータを累積加算
することを特徴とするMRI装置。
3. The MRI apparatus according to claim 2,
The MRI apparatus characterized in that the group data adding means cumulatively adds the group data acquired so far every time the group data is acquired.
【請求項4】 3次元k−空間の全エコーデータを,ス
ライス軸方向の各成分が各グループに同じ数だけ含まれ
るようにインタリーブして,スライス軸方向に第1グル
ープから第Qグループまでにグループ分けし第1グルー
プのエコーデータから順にデータを収集するグループ分
けエコーデータ収集手段と、あるグループのエコーデー
タの収集と並行してそれより前にエコーデータの収集を
完了したグループのデータについてスライス軸方向のフ
ーリエ変換を行ってグループデータを取得するグループ
データ取得手段と、第1グループから第Qグループのグ
ループデータを加算するグループデータ加算手段とを具
備したことを特徴とするMRI装置。
4. All echo data of three-dimensional k-space are interleaved so that each group in the slice axis direction is included in the same number in each group, and the first group to the Qth group in the slice axis direction are interleaved. Grouped echo data collection means for grouping and collecting data sequentially from the echo data of the first group, and slices for data of a group for which echo data collection was completed in parallel with collection of echo data of a certain group An MRI apparatus comprising: group data acquisition means for performing group Fourier transformation in the axial direction to obtain group data; and group data addition means for adding group data of the first to Qth groups.
【請求項5】 請求項2から請求項4のいずれかに記載
のMRI装置において、前記グループデータ取得手段ま
たは前記グループデータ加算手段は、各グループデータ
を加算するための位相補償演算を行うことを特徴とする
MRI装置。
5. The MRI apparatus according to claim 2, wherein the group data acquisition unit or the group data addition unit performs a phase compensation calculation for adding each group data. Characteristic MRI device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006021023A (en) * 2004-06-11 2006-01-26 Hitachi Medical Corp Magnetic resonance diagnostic system
JP2015029677A (en) * 2013-08-02 2015-02-16 株式会社日立メディコ Magnetic resonance imaging apparatus and method

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