JPH0947439A

JPH0947439A - Ｍｒｉ装置による流速イメージング方法

Info

Publication number: JPH0947439A
Application number: JP7200659A
Authority: JP
Inventors: Fumiya Takeuchi; 文也竹内; Akira Taniguchi; 陽谷口; Yoshitaka Bito; 良孝尾藤; Etsuji Yamamoto; 悦治山本; Kenichi Okajima; 健一岡島
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 1995-08-07
Filing date: 1995-08-07
Publication date: 1997-02-18

Abstract

(57)【要約】【構成】振幅の極性が反転するリードアウト傾斜磁場の
印加によるエコー信号列を計測し、流速による位相変化
を、含むエコー信号列Ｓｅ１と、含まないエコー信号列
Ｓｃ１とから、複素ＭＲ画像Ｉｅ１，Ｉｃ１を得る。次
に、流速による位相変化の方向を逆転するために、振幅
の極性が反転するリードアウト傾斜磁場の印加によるエ
コー信号列を計測し、流速による位相変化を、含むエコ
ー信号列Ｓｅ２と、含まないエコー信号列Ｓｃ２とか
ら、複素ＭＲ画像Ｉｅ２，Ｉｃ２を得る。ついで、Ｉｅ
１とＩｃ１との間、Ｉｅ２とＩｃ２との間での複素減算
から複素差分画像Ｉｄ１，Ｉｄ２を得る。得られたＩｄ
１，Ｉｄ２の位相を減算し、位相差画像を求め、位相差
画像を流速画像に変換する。【効果】アーティファクト発生を抑止でき、流速を精度
よく短時間に計測できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＭＲＩ装置による流速
イメージング方法に係り、特に、人体内の血流速イメー
ジング等に好適なＭＲＩ装置による流速イメージング方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＭＲＩ装置による流速の計測方法とし
て、フローエンコードパルスが最も基本的なアイディア
である。このパルス傾斜磁場は、流体の速度に比例して
エコー信号の位相が変化するように、その磁場波形が決
められる。これとは逆に、パルス傾斜磁場波形の組み合
わせ（パルスシーケンス）によって流れを感じない傾斜
磁場波形、すなわち、フローコンペンセイトパルスを作
ることもできる。これら二つの傾斜磁場パルスを組み合
わせることで発生し、流速に比例して位相が変化する、
即ち、流れを感じるパルスシーケンスから得られたエコ
ー信号と、流れに不感なパルスシーケンスにより得られ
たエコー信号から、流速の計測が行われている。

【０００３】このような方法として、例えば、マグネテ
ィクレゾナンスインメディスン（Magnetic Reson
ance in Medicine）３１(１９９４）pp.５２８−５３
６）で論じられている２種類の方法がある。その一つ
は、流れに不感なパルスシーケンスより得られた信号の
位相と、流れを感じるパルスシーケンスより得られた信
号の位相との差分から流速像を得る方法である。もう一
つは、流れを感じる、即ち、流れの速度に比例して位相
が変化するパルスシーケンスより得られた信号の位相
と、流速には比例するが、パルスシーケンスとは逆の極
性に位相が変化するパルスシーケンスより得られた信号
の位相との差分から流速像を得るものである。この方法
は、信号が流動物体からのみ発生している場合には有効
である。しかし、信号が流動物体と静止物体とから発生
している場合には、得られた流速に誤差が含まれる。

【０００４】また、特開平4−200531 号公報では、リー
ドアウト傾斜磁場パルスを、振幅の極性を交互に反転し
ながら印加し、エコー信号を発生させる超高速撮像法を
用いて、流れに不感なシーケンスから得られる信号と、
流れを感じるシーケンスから得られる信号を１回の選択
励起で取得し、血管像を得ている。この方法を用いた流
速計測でも、信号が流動物体と静止物体とから発生する
場合には流速に誤差を生じる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】生体の循環器機能を計
測するためには、血管像から得られる形態情報に加え、
その血管に流れる血液の流速と、その流速から導かれる
血流量などの新たな情報とを得ることが望まれている。
そのためには、高速、かつ、精度の高い流速の計測方法
の確立が必要である。特に、静止部位から発生する信号
は、流速を求める際にアーティファクトとなり、流速の
計測精度を低下させる。

【０００６】本発明の目的は、アーティファクト発生を
抑止でき、流速を精度よく短時間に計測できるＭＲＩ装
置による流速イメージング方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】流速計測を高速に行うた
め、従来の技術で述べた流れに不感なシーケンスから得
られるエコー信号と、流れを感じるシーケンスから得ら
れるエコー信号を１回の選択励起で取得することができ
る超高速撮像法で、流速に比例して位相が変化する信号
と、流速に比例して位相が変化するが、先の信号とは位
相の極性が逆転している信号と、流れに不感な信号とを
計測し、それぞれ画像再構成をした後、流れを感じる信
号と流れに不感な信号との間で複素数のまま減算を行
い、得られた画像の位相を算出することにより、静止物
体からの信号による誤差を含まない流速を計測する。

【０００８】本発明のＭＲＩ装置による流速イメージン
グ方法は、流体が流れる関心領域を選択励起して、投影
方向（以下第１の方向）にフローエンコード傾斜磁場を
印加した後、投影方向に対して垂直な方向（以下第２の
方向）にリードアウト傾斜磁場を振幅の極性を反転させ
ながら印加し、投影方向とリードアウト方向のいずれに
も垂直な方向（以下第３の方向）にエンコード傾斜磁場
を印加することによって、流れによる磁化の位相変化を
含むエコー信号と、流れによる磁化の位相変化を含まな
いエコー信号とを交互に発生させ、このエコー信号をサ
ンプリングして第１の信号列とし、再度、関心領域を選
択励起して、第１の方向にフローエンコード傾斜磁場
を、先に印加したフローエンコード傾斜磁場とは振幅の
極性を反転させて印加した後、第３の方向にリードアウ
ト傾斜磁場を振幅の極性を反転させながら印加し、第２
の方向にエンコード傾斜磁場を印加することによって、
流れによる磁化の位相変化を含むエコー信号と、流れに
よる磁化の位相変化を含まないエコー信号とを交互に発
生させ、このエコー信号をサンプリングして第２の信号
列とし、第１および第２の信号列のそれぞれから、流れ
による磁化の位相変化を含むエコー信号と、流れによる
磁化の位相変化を含まないエコー信号の画像再構成を行
った後、位相を求め、それらの位相画像を減算すること
により、第１および第２の方向に流れる流体の流速を取
得し、第１の信号列の、流れによる磁化の位相変化を含
まないエコー信号の位相画像と、第２の信号列の、流れ
による磁化の位相変化を含まないエコー信号の位相画像
とを減算することにより、第１の方向に流れる流体の流
速を取得することに特徴があるＭＲＩ装置による流速イ
メージング方法である。

【０００９】また、この流速イメージング方法で、流体
が流れる関心領域を選択励起して、投影方向に対して垂
直な方向（以下第２の方向）にリードアウト傾斜磁場を
振幅の極性を反転させながら印加し、投影方向とリード
アウト方向のいずれにも垂直な方向（第３の方向）にエ
ンコード傾斜磁場を印加することによって、流れによる
磁化の位相変化を含むエコー信号と、流れによる磁化の
位相変化を含まないエコー信号とを交互に発生させ、こ
のエコー信号をサンプリングして信号列Ａとし、再度、
関心領域を選択励起して、第２の方向に、振幅の極性を
反転させる順序を、リードアウト傾斜磁場とは逆転させ
たリードアウト傾斜磁場を印加し、第３の方向にエンコ
ード傾斜磁場を印加することによって、流れによる磁化
の位相変化を含むエコー信号と、流れによる磁化の位相
変化を含まないエコー信号とを交互に発生させ、このエ
コー信号をサンプリングして信号列Ｂとし、信号列Ａと
Ｂのそれぞれで、流れによる磁化の位相変化を含むエコ
ー信号と、流れによる磁化の位相変化を含まないエコー
信号の画像再構成を行い、流れによる磁化の位相変化が
異なる２種類のエコー信号の画像を複素数のまま減算し
て差分画像を求めたのち、信号列Ａの差分画像の位相と
信号列Ｂの差分画像の位相との差分を行い、この位相か
ら流速を得ることに特徴がある。

【００１０】また、流速イメージング方法で、信号列Ａ
を取得したのち、再度関心領域を選択励起して、投影方
向と垂直に、フローエンコードパルスを付加したリード
アウト傾斜磁場を振幅の極性を反転させながら印加し、
投影方向とリードアウト方向の何れにも垂直にエンコー
ド傾斜磁場を印加することによって、流れによる磁化の
位相変化を含むエコー信号と、流れによる磁化の位相変
化を含まないエコー信号とを交互に発生させ、このエコ
ー信号をサンプリングして信号列Ｂとし、信号列Ａのう
ち、流れによる磁化の位相変化を含むエコー信号と、信
号列Ｂのうち、流れによる磁化の位相変化を含まないエ
コー信号をそれぞれ画像再構成したのち、複素数のまま
減算し差分画像を求め、さらに、信号列Ｂのうち、流れ
による磁化の位相変化を含むエコー信号と、信号列Ａの
うち、流れによる磁化の位相変化を含まないエコー信号
をそれぞれ画像再構成したのち、複素数のまま減算し差
分画像を求め、これら二つの差分画像の位相を差分して
得られた位相画像より流速を求めることに特徴がある。

【００１１】さらに、流速イメージング方法で、信号列
Ａを取得したのち、１８０度高周波パルスを照射し、投
影方向と垂直に、信号列Ａを取得した際に用いたリード
アウト傾斜磁場パルスと同じ波形のリードアウト傾斜磁
場パルスを印加し、投影方向とリードアウト方向の何れ
にも垂直にエンコード傾斜磁場を印加することによっ
て、流れによる磁化の位相変化を含むエコー信号と、流
れによる磁化の位相変化を含まないエコー信号とを交互
に発生させ、このエコー信号をサンプリングして信号列
Ｂとし、信号列ＡおよびＢのそれぞれで、流れによる磁
化の位相変化を含むエコー信号と、流れによる磁化の位
相変化を含まないエコー信号の画像再構成を行い、流れ
による磁化の位相変化が異なる２種類のエコー信号の画
像を複素数のまま減算して差分画像を求めたのち、信号
列Ａの差分画像の位相と信号列Ｂの差分画像の位相との
差分を行い、この位相から流速を得ることに特徴があ
る。

【００１２】以上説明した流速イメージング方法で、
（１）１回の選択励起により得られる複数のエコー信号
で、それらの振幅がピークとなる時間間隔を等しくさせ
る調整を行うこと、（２）１回の選択励起により得られ
る複数のエコー信号で、それらの振幅がピークとなる時
間間隔（ピーク間隔）が等しくない場合に、傾斜磁場波
形の周期の１／２と、計測時のピーク間隔との比の自乗
と、計測された位相変化との積を計算することにより、
ピーク間隔の相違により生じた位相誤差を補正するこ
と、（３）１回の選択励起によって得られるエコー信号
に含まれる磁化の位相に重畳したオフセット位相を除去
し、本来の磁化の位相とオフセット位相との比と、計測
された磁化の位相とから、本来の磁化の位相を算出する
こと、（４）リードアウト方向を、ほぼ流体が流れる方
向に設定すること、（５）空間的な構造と配置とが既知
である血管に流れる血液の速度の一方向成分を計測し、
この血管の空間的な構造と配置と、得られた速度とから
３次元方向の血流速度を求めること、（６）心臓の動き
に同期して血流速の計測を行うことにも特徴がある。

【００１３】

【作用】ＭＲＩの超高速撮像法の一つであるエコープレ
ナー法で用いられるリードアウト傾斜磁場パルスのよう
に、その振幅の極性を反転させて印加する傾斜磁場波形
は、フローエンコードパルスとフローコンペンセイトパ
ルスとが交互に組み合わされた波形となっている。その
ため、流速による位相変化を含むエコー信号Ｓｅと、流
速による位相変化を含まないエコー信号Ｓｃが順次発生
する。本発明では、これらのエコー信号を利用する。

【００１４】流速を得るプロセスを図８に示す。まず、
ステップＡで、リードアウト傾斜磁場の振幅の極性を反
転させて発生したエコー信号列を計測し、流速による位
相変化を含むエコー信号列Ｓｅ１と、流速による位相変
化を含まないエコー信号列Ｓｃ１とを画像再構成し、複
素ＭＲ画像（Ｉｅ１，Ｉｃ１）を得る。次に、ステップ
Ｂで、流速による位相変化の方向を逆転するために、ス
テップＡとは異なる順序で、リードアウト傾斜磁場の振
幅の極性を反転させて発生したエコー信号列を計測し、
流速による位相変化を含むエコー信号列Ｓｅ２と、流速
による位相変化を含まないエコー信号列Ｓｃ２とを画像
再構成し、複素ＭＲ画像（Ｉｅ２，Ｉｃ２）を得る。最
後に、ステップＣで、Ｉｅ１とＩｃ１との複素減算を行
い複素差分画像Ｉｄ１を、Ｉｅ２とＩｃ２との複素減算
を行い複素差分画像Ｉｄ２を得る。得られた２枚の複素
差分画像の位相をさらに減算し、位相差画像を求める。
この位相差は、流速に対応しており、位相差画像を流速
画像に変換することができる。

【００１５】ここで、ステップＡとステップＢとは、特
開平4−200531 号公報における信号計測方法と同様であ
る。従って、Ｓｅ１に含まれる速度情報は、複素ＭＲ画
像Ｉｅ１の各ピクセルの位相に反映しており、傾斜磁場
が矩形の場合には数１のように、正弦波形の場合には数
２のように表現される。

【００１６】

【数１】ｖ＝−ｐ／（γＧＴ²） …（数１）

【００１７】

【数２】ｖ＝−ｐ／(４γＧＴ²／π²） …（数２）ここで、ｖは各ピクセルの流速、ｐは各ピクセルの位
相、γは磁気回転比、Ｇはリードアウト傾斜磁場パルス
の強度（正弦波形では最大強度）、Ｔはリードアウト傾
斜磁場パルスの１周期の１／４である。

【００１８】ステップＣにより得られた位相差画像の各
ピクセルの位相差ｐは、流速ｖに対して数３の関係にあ
る。

【００１９】

【数３】 π−ｐ＝γＧｖＴ²…（数３）数３より、静止物体からの信号による誤差を含まずに、
流速を算出することができる。パラメータは数１と同じ
である。

【００２０】また、信号計測の際に、偶数番目のエコー
信号列に流速の影響が入らないようにするためには、傾
斜磁場パルスの矩形波形を等しくし、発生する信号の間
隔が一定になるように調整する必要がある。調整が不十
分な場合には、ずれた時間に対応した位相のずれを生じ
る。位相ずれが十分大きい場合には、数４に示す補正を
行う必要がある。

【００２１】

【数４】ｐ１／ｐ２＝ｔ１²／ｔ２²…（数４）ここで、ｐ１は補正後の位相、ｐ２は補正前の位相、ｔ
１は時間ずれがない場合の傾斜磁場パルスの周期、ｔ２
は計測時の傾斜磁場パルスの周期である。

【００２２】発生するエコー信号の間隔が一定であって
も、リードアウト傾斜磁場波形の歪みにより、一様な位
相ずれが生じる場合には、数５より各ピクセルの位相差
ｐから実際の位相差を算出することができる。

【００２３】

【数５】 tan(ｐ／２）＝(sinα−sinβ)／(cosα−cpsβ） …（数５）ここで、αはＳｅ１とＳｅ２に付加された位相変化の大
きさであり、βはSc1とＳｃ２に付加された位相変化の
大きさである。αとβの比は傾斜磁場波形にのみ依存す
るため、予備実験あるいは計算機シミュレーションによ
り予め算出できる。それゆえ、数５を解くことにより、
本来の位相変化（α＋β）を求めたのち、数１あるいは
数２より流速が算出できる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照して詳細に
説明する。図１は、本発明の流速イメージング方法を適
用するＭＲＩ装置の概略を示すブロック図である。図１
に示すように、本装置は、静磁場を発生するコイル１
と、傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイル２と、高周波磁
場パルスＲＦを送信し、エコー信号を受信するプローブ
３と、ワークステーション５とから構成されている。ま
た、傾斜磁場コイル２は、静磁場の方向（ｚ方向）、及
びこれと直角の２方向（ｘ方向及びｙ方向）の３方向に
沿って、磁場の強度にそれぞれ傾斜をつけるための傾斜
磁場を発生する３組のコイルからなる。なお、これらの
傾斜磁場をＧｘ，Ｇｙ，Ｇｚと呼ぶ。

【００２５】これらの傾斜磁場の制御，高周波磁場パル
ス、及び信号取り込みの制御は、パルスシーケンスに従
って、ワークステーション５を介して行われる。傾斜磁
場にはその機能と用途により、関心領域を選択する選択
傾斜磁場パルス３２，エコー信号の位相に位置情報を付
与するエンコード傾斜磁場パルス，エコー信号を発生さ
せ、かつ、エコー信号の周波数に位置情報を付与するリ
ードアウト傾斜磁場パルスの３種類がある。本実施例で
は、それぞれＧｚ，Ｇｙ，Ｇｘに対応しており、Ｇｙに
よりｙ方向の位置情報が位相に付与され、Ｇｘによりｘ
方向の位置情報が周波数に付与される。

【００２６】本実施例の計測対象は、図２に示すよう
な、測定対象の関心領域内にある血管内を流れる血液で
ある。

【００２７】（第１の実施例）図３は本発明の第１の実
施例における流速イメージング方法を示すパルスシーケ
ンス図、図４は本発明の第１の実施例のプロセスを示し
たフローチャートである。図４のフローに従って、第１
の実施例の流速イメージング方法を説明する。

【００２８】第１段階で、図３に示すパルスシーケンス
で制御された高周波磁場パルス３１と、流れの影響を補
償した選択傾斜磁場パルス３０１を用いて、図２に示す
ような関心領域を選択励起し、投影方向にフローエンコ
ードパルス３０２を印加する。エンコード傾斜磁場パル
ス３３（エコー信号の位相に位置情報を付与する）を時
間間隔２Ｔ毎に時間幅ｔだけ印加し、振幅の極性を反転
させながら、リードアウト傾斜磁場パルス３４（エコー
信号を発生させ、かつ、エコー信号の周波数に位置情報
を付与する）を時間幅２Ｔで繰り返し印加することによ
り、エコー信号列ＳｅｘとＳｃｘを発生させ、これらを
計測する。ここでＳｅｘは奇数番目に現れるエコー信号
３０５の集まりであり、流れによる磁化の位相変化が強
調されたエコー信号列である。Ｓｃｘは偶数番目に現れ
るエコー信号３０６の集まりであり、流れによる磁化の
位相変化が補正されたエコー信号列である。これらのエ
コー信号列をそれぞれ画像再構成し、ＭＲ画像Ｉｅｘ，
Ｉｃｘを得る。

【００２９】第２段階で、高周波磁場パルス３１と、選
択傾斜磁場パルス３０１を用いて関心領域を選択励起
し、投影方向にフローエンコードパルス３０３（フロー
エンコードパルス３０２と逆の極性をもつ）を印加す
る。エンコード傾斜磁場パルス３３を時間間隔２Ｔ毎に
時間幅ｔだけ印加し、振幅の極性を反転させながら、リ
ードアウト傾斜磁場パルス３４を時間幅２Ｔで繰り返し
印加することにより、エコー信号列ＳｅｙとＳｃｙを発
生させ、これらを計測する。ここでＳｅｙは奇数番目に
現れるエコー信号３０５の集まりであり、流れによる磁
化の位相変化が強調されたエコー信号列である。Ｓｃｙ
は偶数番目に現れるエコー信号３０６の集まりであり、
流れによる磁化の位相変化が補正されたエコー信号列で
ある。これらのエコー信号列をそれぞれ画像再構成し、
ＭＲ画像Ｉｅｙ，Ｉｃｙを得る。

【００３０】第３段階で、ＭＲ画像Ｉｅｘの位相とＭＲ
画像Ｉｃｘの位相との減算により、流速のＸ方向成分を
求め、ＭＲ画像Ｉｅｙの位相とＭＲ画像Ｉｃｙの位相と
の減算により流速のＹ方向成分を求め、ＭＲ画像Ｉｃｘ
の位相とＭＲ画像Ｉｃｙの位相との減算により流速のＺ
方向成分を求める。

【００３１】第１及び第２段階におけるリードアウト傾
斜磁場を正弦波形３８としてもよい。

【００３２】ただし、同一ピクセル内に静止物体と流体
の両方が存在する場合には、それぞれが発生する信号の
ベクトル和が計測されるため、位相の差分では正しい流
速を得ることはできない。そこで、先に作用を説明した
方法を用いて、第１段階と第２段階の計測を行い、リー
ドアウト傾斜磁場による流速計測の精度の向上を図る。
この方法については、第２から第４の実施例で、流速の
Ｘ方向成分の計測を例にとって説明する。

【００３３】（第２の実施例）まず、ステップＡで、図
３に示すように、選択傾斜磁場パルスと高周波パルスと
を用いて関心領域を選択励起し、図５に示すパルスシー
ケンスで制御されたエンコード傾斜磁場パルス３３とリ
ードアウト傾斜磁場３４とにより、関心領域の位置情報
を含んだエコー信号３５（リードアウト傾斜磁場３４に
より発生したエコー信号のうち、信号列の奇数番目に表
れた信号）からなる信号列Ｓｅ１と、エコー信号３６
（リードアウト傾斜磁場３４により発生したエコー信号
のうち、信号列の偶数番目に表れた信号）からなる信号
列Ｓｃ１とを計測する。信号列Ｓｅ１とＳｃ１を画像再
構成することにより、複素ＭＲ画像Ｉｅ１とＩｃ１を得
る。

【００３４】次に、ステップＢで、ステップＡとは、極
性を反転させる順序を変えたリードアウト傾斜磁場３７
（傾斜磁場パルス３３を反転させたリードアウト傾斜磁
場パルス）を用いて、関心領域の位置情報を含んだエコ
ー信号３０９からなる信号列Ｓｅ２と、エコー信号３１
０からなる信号列Ｓｃ２とを計測する。信号列Ｓｅ２と
Ｓｃ２を画像再構成することにより、複素ＭＲ画像Ｉｅ
２とＩｃ２とを得る。

【００３５】最後に、ステップＣで、複素ＭＲ画像Ｉｅ
１と複素ＭＲ画像Ｉｃ１との複素数減算より求めた複素
差分画像Ｉｄ１の位相と、複素ＭＲ画像Ｉｅ２と複素Ｍ
Ｒ画像Ｉｃ２との複素数減算より求めた複素差分画像Ｉ
ｄ２の位相との差分を行い、位相差画像を算出する。数
１あるいは数２により、位相差画像から流速を求める。

【００３６】位相ずれが発生する場合には、数４や数５
により補正を行う。

【００３７】ステップＡ、及びＢにおけるリードアウト
傾斜磁場Ｇｘを正弦波形３８としてもよい。

【００３８】（第３の実施例）第３の実施例として、１
回の選択励起でエコー信号列Ｓｅ１，Ｓｅ２，Ｓｃ１，
Ｓｃ２を取得するパルスシーケンスについて説明する。
この場合には、図６に示すパルスシーケンスを用いる。
ここで、６１は１８０度高周波磁場パルスである。

【００３９】まず、ステップＡで、第２の実施例のステ
ップＡと同様に、エコー信号３５からなる信号列Ｓｅ１
と、エコー信号３６からなる信号列Ｓｃ１を計測する。
さらにそれぞれの信号列を画像再構成し、複素ＭＲ画像
Ｉｅ１とＩｃ１を得る。次にステップＢで、１８０度高
周波磁場パルスと選択励起傾斜磁場パルスを印加したの
ち、ステップＡのリードアウト傾斜磁場と同じ波形のリ
ードアウト傾斜磁場パルスを印加し、エコー信号３０９
からなる信号列Ｓｅ２とエコー信号３１０からなる信号
列Ｓｃ２を計測する。それぞれの信号列を画像再構成
し、複素ＭＲ画像Ｉｅ２とＩｃ２を得る。最後に、ステ
ップＣで、第２の実施例に述べた方法で、得られた複素
ＭＲ画像Ｉｅ１，Ｉｅ２，Ｉｃ１，Ｉｃ２から流速を求
める。

【００４０】位相ずれが発生する場合には、数４や数５
により補正を行う。

【００４１】ステップＡ及びＢにおけるリードアウト傾
斜磁場Ｇｘを正弦波形としてもよい。

【００４２】（第４の実施例）第４の実施例として、選
択励起からエコー信号収集までの時間が等しいエコー信
号列ＳｅとＳｃを複素数のまま差分する例を説明する。
この例では、図７に示すパルスシーケンスを用いる。

【００４３】まず、ステップＡで、第２の実施例のステ
ップＡと同様にエコー信号３５からなる信号列Ｓｅ１
と、エコー信号３６からなる信号列Ｓｃ１を計測し、そ
れぞれの信号列を画像再構成することにより、複素ＭＲ
画像Ｉｅ１とＩｃ１を得る。次にステップＢで、リード
アウト傾斜磁場パルス３４に先立ってフローエンコード
パルス７４を付加したリードアウト傾斜磁場パルスを用
いて、信号列Ｓｃ２とＳｅ２を計測する。傾斜磁場パル
ス７４と傾斜磁場３４の組み合わせは、ステップＡの傾
斜磁場パルス３４を時間２Ｔだけ進めた場合と等価であ
る。そのため、Ｓｃ２は奇数番目に現れるエコー信号７
５の集まりであるが、流れによる磁化の位相変化が補正
されたエコー信号列である。Ｓｅ２は偶数番目に現れる
エコー信号７６の集まりであるが、流れによる磁化の位
相変化が強調されたエコー信号列である。Ｓｃ２とＳｅ
２の画像再構成を行うことにより、複素ＭＲ画像Ｉｃ２
とＩｅ２を得る。最後に、ステップＣで、第２の実施例
に述べた方法で、得られた複素ＭＲ画像Ｉｅ１，Ｉｅ
２，Ｉｃ１，Ｉｃ２から流速を求める。

【００４４】位相ずれが発生する場合には、数４や数５
により補正を行う。

【００４５】ステップＡ及びＢにおけるリードアウト傾
斜磁場Ｇｘを正弦波形としてもよい。

【００４６】（第５の実施例）第５の実施例として、計
測対象の血管内を流れる流体の配置が既知の場合に、流
速の一成分から流速全体を計測する例を説明する。計測
対象の血管は、３次元空間内の配置が既知であり、スラ
イス選択方向と位相エンコード方向の何れにも平行でな
いとする。

【００４７】流速の１次元方向成分を計測する第２から
第４の実施例と同じ手順で、計測及びデータ処理を行う
ことにより、血流速のリードアウト方向成分のみが得ら
れる。血流速の方向が血管の向きと等しいと仮定する
と、血流速ｖは数６より得られる。

【００４８】

【数６】ｖ＝ｖ_ｍ／Ｉ …（数
６）ここで、ｖ_mは本方法を用いて計測した血流速、Ｉは血
管断面の法線を方向とする単位ベクトルのリードアウト
方向成分である。この場合、流体の流れる向きとリード
アウト方向が近接するように、スライス選択方向と位相
エンコードとリードアウト方向を選択することにより、
計測精度を向上させることができる。

【００４９】（第６の実施例）第６の実施例として、心
臓の動きに同期させて、流速を計測する例を説明する。

【００５０】被験者の心電図を計測しＲ波を検出するこ
とにより、Ｒ波から調べたい時刻までの遅延時間を付加
し、第１の実施例で示した手順で流速を計測する。流速
の１方向成分の計測を行う場合には、第２から第５の実
施例に示す方法により行う。心臓の動きを知るために、
脈波を用いてもよい。２回以上の計測を行う場合や、心
臓の動きに合わせて流速の変化を調べる場合に有効であ
る。

【００５１】

【発明の効果】本発明により、エコープレナー法による
複数回の選択励起で、流速のリードアウト方向成分を精
度よくイメージングすることができる。また、流体の３
次元的な位置と構造が既知であれば、流速の１方向成分
から、本来の流速を算出できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の流速イメージング方法が適用されるＭ
ＲＩ装置のブロック図。

【図２】本発明の測定対象である関心領域内にある血管
を示す説明図。

【図３】本発明の第１の実施例の流速イメージング方法
を示すパルスシーケンス図。

【図４】本発明の第１の実施例の流速を求めるプロセス
を示すフローチャート。

【図５】本発明の第２の実施例の流速イメージング方法
を示すパルスシーケンス図。

【図６】本発明の第３の実施例の流速イメージング方法
を示すパルスシーケンス図。

【図７】本発明の第４の実施例の流速イメージング方法
を示すパルスシーケンス図。

【図８】本発明の実施例の、同一ピクセル内の静止物体
からの信号を相殺して流速を求めるプロセスを示すフロ
ーチャート。

【符号の説明】

１…静磁場を発生するコイル、２…傾斜磁場コイル２、
３…プローブ、５…ワークステーション。

フロントページの続き (72)発明者尾藤良孝東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者山本悦治東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者岡島健一東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＭＲＩ装置による流速イメージング方法に
おいて、流体が流れる関心領域を選択励起して、投影方
向にフローエンコード傾斜磁場を印加した後、投影方向
に対して垂直な方向にリードアウト傾斜磁場を振幅の極
性を反転させながら印加し、前記投影方向とリードアウ
ト方向のいずれにも垂直な方向にエンコード傾斜磁場を
印加することによって、流れによる磁化の位相変化を含
むエコー信号と、流れによる磁化の位相変化を含まない
エコー信号とを交互に発生させ、前記エコー信号をサン
プリングして第１の信号列とし、再度、前記関心領域を
選択励起して、前記投影方向に前記フローエンコード傾
斜磁場を振幅の極性を反転させて印加した後、前記投影
方向とリードアウト方向のいずれにも垂直な方向に前記
リードアウト傾斜磁場を振幅の極性を反転させながら印
加し、前記投影方向に対して垂直な方向に前記エンコー
ド傾斜磁場を印加することによって、流れによる磁化の
位相変化を含むエコー信号と、流れによる磁化の位相変
化を含まないエコー信号とを交互に発生させ、前記エコ
ー信号をサンプリングして第２の信号列とし、前記第１
の信号列および前記第２の信号列のそれぞれで、流れに
よる磁化の位相変化を含むエコー信号と、流れによる磁
化の位相変化を含まないエコー信号の画像再構成を行っ
た後、位相を求め、それらの位相画像を減算すること
で、前記投影方向および前記投影方向に対して垂直な方
向に流れる流体の流速を取得し、前記第１の信号列の、
流れによる磁化の位相変化を含まないエコー信号の位相
画像と、前記第２の信号列の、流れによる磁化の位相変
化を含まないエコー信号の位相画像とを減算すること
で、前記投影方向に流れる流体の流速を取得することを
特徴とするＭＲＩ装置による流速イメージング方法。
【請求項２】流速イメージング方法において、流体が流
れる関心領域を選択励起して、投影方向に対して垂直な
方向にリードアウト傾斜磁場を振幅の極性を反転させな
がら印加し、投影方向とリードアウト方向のいずれにも
垂直な方向にエンコード傾斜磁場を印加することによっ
て、流れによる磁化の位相変化を含むエコー信号と、流
れによる磁化の位相変化を含まないエコー信号とを交互
に発生させ、前記エコー信号をサンプリングして信号列
Ａとし、再度、前記関心領域を選択励起して、前記垂直
な方向に、振幅の極性を反転させる順序を逆転させたリ
ードアウト傾斜磁場を印加し、前記投影方向とリードア
ウト方向のいずれにも垂直な方向に前記エンコード傾斜
磁場を印加することによって、流れによる磁化の位相変
化を含むエコー信号と、流れによる磁化の位相変化を含
まないエコー信号とを交互に発生させ、前記エコー信号
をサンプリングして信号列Ｂとし、前記信号列Ａと前記
信号列Ｂのそれぞれで、流れによる磁化の位相変化を含
むエコー信号と、流れによる磁化の位相変化を含まない
エコー信号の画像再構成を行い、流れによる磁化の位相
変化が異なる２種類のエコー信号の画像を複素数のまま
減算して差分画像を求めたのち、前記信号列Ａの差分画
像の位相と前記信号列Ｂの差分画像の位相との差分を行
い流速を得ることを特徴とするＭＲＩ装置による流速イ
メージング方法。
【請求項３】前記信号列Ａを取得したのち、再度、前記
関心領域を選択励起して、投影方向と垂直に、フローエ
ンコードパルスを付加した前記リードアウト傾斜磁場を
振幅の極性を反転させながら印加し、投影方向とリード
アウト方向の何れにも垂直に前記エンコード傾斜磁場を
印加することによって、流れによる磁化の位相変化を含
むエコー信号と、流れによる磁化の位相変化を含まない
エコー信号とを交互に発生させ、前記エコー信号をサン
プリングして信号列Ｂとし、前記信号列Ａのうち、流れ
による磁化の位相変化を含むエコー信号と、前記信号列
Ｂのうち、流れによる磁化の位相変化を含まないエコー
信号をそれぞれ画像再構成したのち、複素数のまま減算
し差分画像を求め、前記信号列Ｂのうち、流れによる磁
化の位相変化を含むエコー信号と、前記信号列Ａのう
ち、流れによる磁化の位相変化を含まないエコー信号を
それぞれ画像再構成したのち、複素数のまま減算し差分
画像を求め、これら二つの差分画像の位相を差分して得
られた位相画像より流速を求める請求項２に記載のＭＲ
Ｉ装置による流速イメージング方法。
【請求項４】前記信号列Ａを取得したのち、１８０度高
周波パルスを照射し、投影方向と垂直に、前記信号列Ａ
を取得した際に用いた前記リードアウト傾斜磁場パルス
と同じ波形の前記リードアウト傾斜磁場パルスを印加
し、投影方向とリードアウト方向の何れにも垂直に前記
エンコード傾斜磁場を印加することによって、流れによ
る磁化の位相変化を含むエコー信号と、流れによる磁化
の位相変化を含まないエコー信号とを交互に発生させ、
前記エコー信号をサンプリングして信号列Ｂとし、前記
信号列Ａおよび前記信号列Ｂのそれぞれで、流れによる
磁化の位相変化を含むエコー信号と、流れによる磁化の
位相変化を含まないエコー信号の画像再構成を行い、流
れによる磁化の位相変化が異なる２種類のエコー信号の
画像を複素数のまま減算して差分画像を求めたのち、前
記信号列Ａの差分画像の位相と前記信号列Ｂの差分画像
の位相との差分を行い、流速を得る請求項２に記載のＭ
ＲＩ装置による流速イメージング方法。
【請求項５】１回の選択励起により得られる複数のエコ
ー信号において、それらの振幅がピークとなる時間間隔
を等しくさせる調整を行う請求項１に記載のＭＲＩ装置
の流速イメージング方法。
【請求項６】１回の選択励起により得られる複数のエコ
ー信号において、それらの振幅がピークとなる時間間隔
が等しくない場合に、傾斜磁場波形の周期の１／２と、
計測時のピーク間隔との比の自乗と、計測された位相変
化との積を計算することで、前記振幅がピークとなる時
間間隔の相違により生じた位相誤差を補正する請求項１
に記載のＭＲＩ装置の流速イメージング方法。
【請求項７】１回の選択励起によって得られるエコー信
号に含まれる磁化の位相に重畳したオフセット位相を除
去し、本来の磁化の位相とオフセット位相との比と、計
測された磁化の位相とから、本来の磁化の位相を算出す
る請求項１に記載のＭＲＩ装置の流速イメージング方
法。
【請求項８】リードアウト方向を、ほぼ流体が流れる方
向に設定した請求項１に記載のMRI装置の流速イメージ
ング方法。
【請求項９】空間的な構造と配置とが既知である血管に
流れる血液の速度の一方向成分を計測し、前記血管の空
間的な構造と配置と、得られた速度とから３次元方向の
血流速度を求める請求項１に記載のＭＲＩ装置の流速イ
メージング方法。
【請求項１０】心臓の動きに同期して、請求項１，２，
３，４，５，６，７，８または９に記載の流速計測を行
うＭＲＩ装置の流速イメージング方法。