JPH08196522A - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents

磁気共鳴イメージング装置

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JPH08196522A
JPH08196522A JP7009794A JP979495A JPH08196522A JP H08196522 A JPH08196522 A JP H08196522A JP 7009794 A JP7009794 A JP 7009794A JP 979495 A JP979495 A JP 979495A JP H08196522 A JPH08196522 A JP H08196522A
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JP
Japan
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echoes
amount
phase encoding
magnetic resonance
pulse sequence
Prior art date
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Pending
Application number
JP7009794A
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English (en)
Inventor
Yoshiyuki Usui
嘉行 臼井
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的はセグメンテーションの境界にお
けるデータの不連続性に起因したアーチファクトを減少
する磁気共鳴イメージング装置を提供すること。 【構成】本発明は、90°パルス− 180°パルス− 180°
パルス…のパルス系列を実行することで位相エンコード
量の異なる第1から第nのエコーを得、さらに前記パル
ス系列を位相エンコード条件を変えながらNセット繰り
返し実行することで前記第1から第nのエコーをそれぞ
れN個ずつ得、得られたn×N個のエコーを第1から第
nまでに分割されたk空間の対応するセグメンテーショ
ンにそれぞれ分布し、2DFTにより画像を生成する磁
気共鳴イメージング装置において、前記第1から第nの
エコーそれぞれには、前記パルス系列が繰り返される毎
に、対応するセグメンテーションそれぞれのエンコード
中心量を中心として上下に交番するように位相エンコー
ド量が与えられることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高速スピンエコー法
(以下「FastSE法」と略す)を採用した磁気共鳴イメ
ージング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】通常のスピンエコー法(以下「SE法」
と略す)では、周知の通り、90°パルスを印加してから
τ時間経過後に 180°パルスを印加し、それからτ時間
経過後にエコーを収集するものであり、画像再構成のた
めにはこの90°パルスから始まるシーケンスを、1枚の
画像を再構成するのに必要なエコー数回繰り返して実行
する必要がある。マルチエコー法は、SE法と同じパル
スシーケンスで最初のエコーを得た後、τ時間経過毎に
180°パルスの印加とエコーの収集とを交互に繰り返す
ことでエコー時間の異なるn個のエコーを得、さらにこ
のシーケンスをN回繰り返すことで合計n×N個のエコ
ーをシーケンスの繰り返し回数を1/nにして高速化を
図ったものである。そして、このマルチエコー法の改良
版とも言えるFastSE法は、位相エンコード量のかけ方
を工夫して、n×N個のエコー全てについてそれぞれ異
なる位相エンコード量を与え、n×N個のエコーを2D
FTにかけて1枚の画像を生成するするというものであ
る。
【0003】図5(a)にFastSE法の1回のパルスシ
ーケンスを示している。ここでは、1回のパルスシーケ
ンスで3エコーが得られる。通常、k空間はエコー数と
同じく3つのセグメンテーションSG1,SG2,SG
3に分けられ、第1エコーが第1のセグメンテーション
SG1に、第2エコーが第2のセグメンテーションSG
2に、第3エコーが第3のセグメンテーションSG3に
それぞれ位置するように各番目のエコーに異なるオフセ
ットで位相エンコードを与えている。さらに、同じ番目
のエコーであっても、図5(b)に矢印で示すように、
与えられる位相エンコード量はパルスシーケンスの繰り
返し毎に一定量ずつ増分される。
【0004】ここで、体動、 CSFフロー、血流、心拍運
動等に代表される被検体の図5(c)のような動きは、
図5(d)に示すように、セグメンテーションの境界に
おけるデータの不連続性として影響する。これは、2D
FTを経た再構成画像にリンギングやゴースト等のアー
チファクトとして顕在化する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、セグメンテ
ーションの境界におけるデータの不連続性に起因したア
ーチファクトを減少する磁気共鳴イメージング装置を提
供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、90°パルス印
加後に 180°パルスを繰り返し印加するという1セット
のパルス系列を実行することで位相エンコード量の異な
る第1から第nのエコーを得、さらに前記パルス系列を
位相エンコード条件を変えながらNセット繰り返し実行
することで前記第1から第nのエコーをそれぞれN個ず
つ得、得られたn×N個のエコーを第1から第nまでに
分割されたk空間の対応するセグメンテーションにそれ
ぞれ分布し、2DFTにより画像を生成する磁気共鳴イ
メージング装置において、前記第1から第nのエコーそ
れぞれには、前記パルス系列が繰り返される毎に、対応
するセグメンテーションそれぞれのエンコード中心量を
中心として上下に交番するように位相エンコード量が与
えられることを特徴とする。
【0007】
【作用】本発明によると、第1から第nのエコーそれぞ
れには、パルス系列が繰り返される毎に、対応するセグ
メンテーションそれぞれのエンコード中心量を中心とし
て上下に交番するように位相エンコード量が付えられる
ので、セグメンテーションの境界におけるエコー同士の
収集タイミングの時間差が極小化され、被検体の動きに
起因するデータの不連続性が減少されてリンギングやゴ
ースト等のアーチファクトが減少する。
【0008】
【実施例】以下、図面を参照して本発明による磁気共鳴
イメージング装置の一実施例を説明する。図1に本実施
例に係る磁気共鳴イメージング装置の構成を示す。被検
体Pを収容できるように円筒状の内部空間を有するコイ
ルアッセンブリ20には、静磁場磁石1、傾斜磁場コイ
ル2、RFコイル3が装備される。常電導磁石又は超電
導磁石である静磁場磁石1は、静磁場制御装置4から電
流供給を受けて円筒内部に通常、Z軸に沿って静磁場を
形成するよう構成されている。傾斜磁場コイル2は、
X、Y、Z軸それぞれに対応する傾斜磁場電源7,8,
9から電流供給を受けて、任意に撮影断面を決めたり、
磁気共鳴信号に空間的位置情報を与えるためのX、Y、
Z各軸の傾斜磁場を作る3組の独立したコイルから構成
されている。例えば、X、Y、Z各軸の傾斜磁場はそれ
ぞれ、リードアウト用傾斜磁場Gr 、位相エンコード用
傾斜磁場Ge 、スライス用傾斜磁場Gs として用いられ
る。これら3方向の磁場強度が全て線形に変化する領域
(撮影可能領域)内で磁気共鳴信号(ここではエコー)
の収集が可能である。磁気共鳴信号の収集時には、被検
体Pは寝台13に載置された状態で、撮像可能領域に挿
入される。
【0009】RFコイル3は、RFパルス(高周波磁場
または回転磁場ともいう)を被検体に送信し、被検体か
ら誘起される磁気共鳴信号を受信することができるよう
にXY面に平行に配置されたコイルである。このように
送受信にRFコイル3を兼用するのではなく、送信用コ
イルと受信用コイルとを別体で設けてもよい。送信器5
は、対象原子核に固有のラーモア周波数に応じた高周波
パルスをRFコイル3に供給して、対象原子核のスピン
を励起状態に転移させるためのものであり、ここではス
ライス選択励起法に対応して、さらに高周波パルスを周
波数調整、及びシンク関数等に基づいて振幅調整する機
能を有している。受信器6は、励起後のスピンのXY面
への回転成分によりRFコイル3に誘起される磁気共鳴
信号を受信し、これを増幅検波し、さらにアナログ/デ
ィジタル変換する機能を有している。
【0010】コンピュータシステム11は、受信器6で
ディジタル化されたデータを取り込み、これを2次元フ
ーリエ変換(2DFT)にかけて磁気共鳴画像を再構成
する。この画像は表示部12にビジュアルに表示され
る。シーケンサ10は、送信器5、受信器6、XYZ各
軸の傾斜磁場電源7,8,9の各動作タイミングを制御
して、後述するパルスシーケンスを実行し、磁気共鳴信
号を収集する。
【0011】本実施例では高速スピンエコー法(以下
「FastSE法」と略す)が採用される。ここでは、90°
パルスから始まる1回のパルスシーケンスで3個のエコ
ーを得るものとする。また、1枚の画像を再構成するた
めにはこのパルスシーケンスがN回繰り返されるものと
する。図2にこのFastSE法のRFパルスとエコーに関
するパルスシーケンスを示す。図2に示すように、ま
ず、90°パルスが印加され、それからτ時間経過後に 1
80°パルスが印加され、さらにτ時間経過後に第1のエ
コーD11が収集される。そして、第1のエコーD11か
ら、τ時間経過後に2回目の 180°パルスが印加され
る。この2回目の 180°パルスから、τ時間経過後に第
2のエコーD21が収集される。さらに、第2のエコーD
21から、τ時間経過後に3回目の 180°パルスが印加さ
れる。この3回目の 180°パルスから、τ時間経過後に
第3のエコーD31が収集される。以上で1回目のパルス
シーケンスが終了する。同様のパルスシーケンスがN回
繰り返され、第1のエコーとしてD11,D12〜D1N、第
2のエコーとしてD21,D22〜D2N、第3のエコーとし
てD31,D32,〜D3N、合計で3×N個のエコーが収集
される。FastSE法では、これら3×N個のエコー全て
についてそれぞれ異なる位相エンコード量が与えられて
おり、コンピュータシステム11ではこれら3×N個の
エコーをk空間に配置してエンコード軸Eとリードアウ
ト軸Rの2方向についてそれぞれ1次元フーリエ変換、
つまり2DFTにかけ、1枚の画像を生成する。
【0012】図3にk空間へのエコーの配置を示す。k
空間は1回のパルスシーケンスに得られるエコー数に応
じて、ここでは第1のセグメンテーションSG1、第2
のセグメンテーションSG2、第3のセグメンテーショ
ンSG3の3つに分割される。各エコーは、それぞれ対
応するセグメンテーション内に配置されるように位相エ
ンコード量が与えられる。セグメンテーションSG1,
SG2,SG3の位置関係は、τ時間の長短や必要なコ
ントラストに応じて任意に設定され、図3の配置には限
定されない。
【0013】位相エンコード量はパルスシーケンスの繰
り返しに伴って次のように変動される。第1のエコーD
11,D12〜D1Nそれぞれには、パルスシーケンスの繰り
返し毎に、対応するセグメンテーションSG1のエンコ
ード中心量e1cを中心として、上下(大小)に交番
(振動)するように位相エンコード量が与えられる。よ
り詳細には、図3に破線矢印で示すように、1回目のパ
ルスシーケンスで得られる第1のエコーD11には、セグ
メンテーションSG1のエンコード中心量e1cが位相
エンコード量として与えられ、さらに2回目以降のパル
スシーケンスで得られる第1のエコーD12,D13〜D1N
には、それらの収集順序に応じてエンコード中心量e1
cからの差が序々に大きくなっていくように位相エンコ
ード量が与えられる。換言すると、第1のエコーD11,
D12〜D1Nに関しては、収集順序にしたがってセグメン
テーションSG1のエンコード中心量e1cを中心とし
て、セグメンテーションSG1内の最小量、最大量に交
互に向かって序々に拡散していくように位相エンコード
量が変動される。
【0014】第2のエコーについても同様である。第2
のエコーD21,D22〜D2Nそれぞれには、対応するセグ
メンテーションSG2のエンコード中心量e2cを中心
として、上下に交番(振動)するように異なる位相エン
コード量が与えられる。より詳細には、図3に破線矢印
で示すように、1回目のパルスシーケンスで得られる第
2のエコーD21には、セグメンテーションSG2のエン
コード中心量e2cが位相エンコード量として与えら
れ、さらに2回目以降のパルスシーケンスで得られる第
2のエコーD22,D23〜D2Nには、それらの収集順序に
応じてエンコード中心量e2cからの差が序々に大きく
なっていくように位相エンコード量が与えられる。換言
すると、第2のエコーD21,D22〜D2Nに関しては、収
集順序にしたがってセグメンテーションSG2のエンコ
ード中心量e2cを中心として、セグメンテーションS
G2内の最小量、最大量に交互に向かって序々に拡散し
ていくように位相エンコード量が変動される。
【0015】さらに第3のエコーについても同様であ
る。第3のエコーD31,D32〜D3Nそれぞれには、対応
するセグメンテーションSG3のエンコード中心量e3
cを中心として、上下に交番(振動)するように異なる
位相エンコード量が与えられる。より詳細には、図3に
破線矢印で示すように、1回目のパルスシーケンスで得
られる第3のエコーD31には、セグメンテーションSG
3のエンコード中心量e3cが位相エンコード量として
与えられ、さらに2回目以降のパルスシーケンスで得ら
れる第3のエコーD32,D33〜D3Nには、それらの収集
順序に応じてエンコード中心量e3cからの差が序々に
大きくなっていくように位相エンコード量が与えられ
る。換言すると、第3のエコーD31,D32〜D3Nに関し
ては、収集順序にしたがってセグメンテーションSG3
のエンコード中心量e3cを中心として、セグメンテー
ションSG3内の最小量、最大量に交互に向かって序々
に拡散していくように位相エンコード量が変動される。
【0016】このように位相エンコード量を変動させて
いくことにより、隣り合うセグメンテーションの境界に
おけるエコー同士は、各々収集されたタイミングが非常
に接近することになる。具体的には、隣り合うセグメン
テーションSG1とSG2の境界におけるエコーD1 N-
1 とD2Nとは、収集タイミングが非常に近く、また隣り
合うセグメンテーションSG2とSG3の境界における
エコーD2 N-1 とD3Nとは、収集タイミングが非常に近
くなる。
【0017】したがって、体動、 CSFフロー、血流、心
拍運動等に代表される被検体の図5(c)のような動き
は、図4(b)のようにk空間上でのデータに影響を与
えても、隣り合うセグメンテーションの境界におけるエ
コー同士の不連続性は減少される。これにより、この不
連続性に起因するリンギングやゴースト等のアーチファ
クトが減少する。
【0018】なお、上述したように位相エンコード量を
変動させていく方法の他に、次のような順序で変動させ
てもよい。図4(c)に示すように、各セグメンテーシ
ョンにおいて、1回目のパルスシーケンスで、各セグメ
ンテーションの最小又は最大の位相エンコード量が与え
られ、そして収集順序にしたがって、各エンコード中心
量との差が序々に小さくなり、各エンコード中心量に向
かって交番しながら序々に集束していくように位相エン
コード量が変動される。このような方法であっても図4
(d)に示すように隣り合うセグメンテーションの境界
におけるエコー同士の不連続性は減少される。これによ
り、この不連続性に起因するリンギングやゴースト等の
アーチファクトが減少する。本発明は上述の実施例に限
定されることなく種々変形して実施可能である
【0019】
【発明の効果】本発明は、90°パルス印加後に 180°パ
ルスを繰り返し印加するという1セットのパルス系列を
実行することで位相エンコード量の異なる第1から第n
のエコーを得、さらに前記パルス系列を位相エンコード
条件を変えながらNセット繰り返し実行することで前記
第1から第nのエコーをそれぞれN個ずつ得、得られた
n×N個のエコーを第1から第nまでに分割されたk空
間の対応するセグメンテーションにそれぞれ分布し、2
DFTにより画像を生成する磁気共鳴イメージング装置
において、前記第1から第nのエコーそれぞれには、前
記パルス系列が繰り返される毎に、対応するセグメンテ
ーションそれぞれのエンコード中心量を中心として上下
に交番するように位相エンコード量が与えられることを
特徴としたことにより、セグメンテーションの境界にお
けるエコー同士の収集タイミングの時間差が極小化さ
れ、被検体の動きに起因するデータの不連続性が減少さ
れてリンギングやゴースト等のアーチファクトが減少す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による磁気共鳴イメージング
装置の構成図。
【図2】図1のシーケンサによるRFパルスとエコーの
シーケンスを示す図。
【図3】k空間上でのデータ配置を示す図。
【図4】データの連続性の説明図。
【図5】従来の位相エンコード量のかけ方及び問題点の
説明図。
【符号の説明】
1…静磁場磁石、 2…XYZ軸傾斜磁
場コイル、3…RFコイル、 4…静磁
場制御装置、5…送信器、 6…受
信器、7,8,9…傾斜磁場電源、 10…シーケ
ンサ、11…コンピュータシステム、 12…表示
部、13…寝台、 20…ガント
リ。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 90°パルス印加後に 180°パルスを繰り
    返し印加するという1セットのパルス系列を実行するこ
    とで位相エンコード量の異なる第1から第nのエコーを
    得、さらに前記パルス系列を位相エンコード条件を変え
    ながらNセット繰り返し実行することで前記第1から第
    nのエコーをそれぞれN個ずつ得、得られたn×N個の
    エコーを第1から第nまでに分割されたk空間の対応す
    るセグメンテーションにそれぞれ分布し、2DFTによ
    り画像を生成する磁気共鳴イメージング装置において、
    前記第1から第nのエコーそれぞれには、前記パルス系
    列が繰り返される毎に、対応するセグメンテーションの
    エンコード中心量を中心として上下に交番するように位
    相エンコード量が与えられることを特徴とする磁気共鳴
    イメージング装置。
  2. 【請求項2】 前記第1から第nのエコーそれぞれに
    は、最初のパルス系列で、前記第1から第nまでのセグ
    メンテーションそれぞれのエンコード中心量が位相エン
    コード量として与えられ、さらに前記パルス系列が繰り
    返される毎に、各エンコード中心量からの差が序々に大
    きくなっていくように位相エンコード量が与えられるこ
    とを特徴とする請求項1記載の磁気共鳴イメージング装
    置。
  3. 【請求項3】 前記第1から第nのエコーそれぞれに
    は、最初のパルス系列で、前記第1から第nまでのセグ
    メンテーションそれぞれの最小又は最大の位相位相エン
    コード量が与えられ、さらに前記パルス系列が繰り返さ
    れる毎に、各エンコード中心量との差が序々に小さくな
    っていくように位相エンコード量が与えられることを特
    徴とする請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置。
JP7009794A 1995-01-25 1995-01-25 磁気共鳴イメージング装置 Pending JPH08196522A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007504877A (ja) * 2003-09-08 2007-03-08 コニンクリユケ フィリップス エレクトロニクス エヌ.ブイ. MRIにおける、共有プリパルスを伴う、ランダムな順序のk空間サブセット
CN107407714A (zh) * 2015-01-21 2017-11-28 皇家飞利浦有限公司 用于根据b0图和b1图来计算导出值的mri方法

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