JPH10277002A - Ｍｒ連続撮像方法およびｍｒｉ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 キーホールイメージングにおける画像のコン
トラストの異方性を抑制する。 【解決手段】 スパイラルスキャン法のパルスシーケン
スによりｋ空間の全てのＭＲデータを収集し（Ｐ１）、
画像を再構成する（Ｐ２）。以後は、ｋ空間の位相軸セ
ンターの近傍かつ周波数軸センターの近傍の領域のＭＲ
データのみをスパイラルスキャン法のパルスシーケンス
により収集して前記固定データを更新し（Ｐ３）、その
ｋ空間のＭＲデータから画像を再構成することを連続的
に繰り返す（Ｐ２）。 【効果】 連続撮像する画像の時間分解能を小さくでき
ると共に、画像のコントラストに異方性を生じないよう
にできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＭＲ（Magnetic R
esonance）連続撮像方法およびＭＲＩ（MagneticResona
nce Imaging）装置に関する。さらに詳しくは、キーホ
ールイメージング（key-hole imaging）において画像の
コントラストに異方性を生じないように改良したＭＲ連
続撮像方法およびＭＲＩ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１４に、スピンエコー法のパルスシー
ケンスの一例を示す。このパルスシーケンスＲＳでは、
９０°のＲＦパルスＲ１を印加すると共にスライス軸に
スライス勾配Ｓ１を印加する。次に、位相軸に位相エン
コード勾配ＰＥ（ｍ）を印加する。次に、１８０°のＲ
ＦパルスＲ２を印加すると共にスライス軸にスライス勾
配Ｓ２を印加する。次に、周波数軸にリード勾配ＲＤを
印加しながらエコーechoをサンプリングして、ＭＲデー
タｄｍを収集する。上記パルスシーケンスＲＳを、図１
５に示すように、ｍ＝１〜Ｍ（Ｍは例えば５１２である
が、図示の都合上、Ｍ＝８とする）について位相エンコ
ード勾配ＰＥ（ｍ）の大きさを変えて繰り返し、図１６
に示すように、ｋ空間ＫＳを埋めるＭＲデータｄ１〜ｄ
８を収集する。そして、このｋ空間ＫＳを埋めるＭＲデ
ータｄ１〜ｄ８から画像を再構成する。図１４のパルス
シーケンスＲＳの時間をＴｒとすると、ｋ空間ＫＳを埋
める全てのＭＲデータｄ１〜ｄ８を収集するのに要する
時間Ｃfrは、Ｃfr＝８・Ｔｒである。従って、ｋ空間Ｋ
Ｓを埋めるＭＲデータｄ１〜ｄ８を新たに収集しながら
連続的に画像Ｉを再構成すると、図１７に示すように、
時間Ｃfr毎に新たな画像Ｉ２，Ｉ３，…が得られること
になる。つまり、時間分解能は、Ｃfrである。

【０００３】キーホールイメージングでは、時間分解能
を小さくするため、図１８に示すように、位相軸センタ
ーの近傍領域ｍｐのＭＲデータｄ３〜ｄ６だけを新たに
収集し、他の領域のＭＲデータｄ１〜ｄ２，ｄ７〜ｄ８
は最初に収集したＭＲデータをそのまま使用して、画像
を再構成する。この場合、新たなＭＲデータｄ３〜ｄ６
を収集する時間は、図１９に示すように、Ｃｈ＝４・Ｔ
ｒであり、図２０に示すように、時間Ｃｈ毎に新たな画
像Ｉ２，Ｉ３，…が得られることになる。つまり、時間
分解能は、Ｃｈとなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のキーホール
イメージングでは、位相軸センターの近傍領域ｍｐのＭ
Ｒデータだけを新たに収集しているが、周波数軸方向に
ついて見ると、周波数軸センターの近傍領域のＭＲデー
タだけを新たに収集しているわけではなく、周波数軸の
全体のＭＲデータを新たに収集している。すなわち、位
相軸方向については高周波成分のＭＲデータの更新がさ
れないのに対して、周波数軸方向については高周波成分
のＭＲデータまでが更新され、異方性がある。しかし、
更新されるＭＲデータに異方性があると、それから再構
成された画像にもコントラストの異方性を生じる問題点
がある。例えば、このコントラストの異方性により、図
２１に示すように、コントラストが同じようになるべき
診断対象部位ｓの輪郭が、位相軸方向と周波数軸方向と
で異なってしまう。そこで、本発明の目的は、キーホー
ルイメージングにおいて画像のコントラストに異方性を
生じないように改良したＭＲ連続撮像方法およびＭＲＩ
装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】第１の観点では、本発明
は、ｋ空間の位相軸センターの近傍かつ周波数軸センタ
ーの近傍の領域に相当するＭＲデータのみを新たに収集
することを連続的に繰り返し、ｋ空間の残りの領域のＭ
Ｒデータは以前に収集していたＭＲデータをそのまま利
用して前記ＭＲデータを新たに収集する毎に新たな画像
を再構成することを特徴とするＭＲ連続撮像方法を提供
する。上記第１の観点によるＭＲ連続撮像方法では、ｋ
空間の位相軸センターの近傍かつ周波数軸センターの近
傍の領域に相当するＭＲデータのみを新たに収集するか
ら、従来のキーホールイメージングと同様に時間分解能
を小さく出来る。一方、従来とは異なり、ｋ空間の位相
軸センターの近傍かつ周波数軸センターの近傍の領域の
ＭＲデータを収集するから、位相軸方向についても周波
数軸方向についても高周波成分のＭＲデータの更新がさ
れず、異方性がない。よって、それから再構成される画
像にもコントラストの異方性を生じないこととなる。

【０００６】第２の観点では、本発明は、ｋ空間の位相
軸センターの近傍かつ周波数軸センターの近傍の領域に
相当するＭＲデータのみを新たに収集することを連続的
に繰り返すデータ収集手段と、ｋ空間の残りの領域のＭ
Ｒデータは以前に収集していたＭＲデータをそのまま利
用して前記ＭＲデータを新たに収集する毎に新たな画像
を再構成する画像再構成手段とを具備することを特徴と
するＭＲＩ装置を提供する。上記第２の観点によるＭＲ
Ｉ装置では、上記第１の観点によるＭＲ連続撮像方法を
好適に実施できる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図に示す実施形態により本
発明をさらに詳しく説明する。なお、これにより本発明
が限定されるものではない。図１は、本発明の一実施形
態にかかるＭＲＩ装置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、被検体に一定の主磁場
を印加する主磁場コイルと、勾配磁場を発生するための
勾配磁場コイル（勾配磁場コイルはｘ軸，ｙ軸，ｚ軸の
各コイルを備えており、これらの組み合わせによりスラ
イス軸，位相軸，周波数軸が決まる）と、被検体内の原
子核のスピンを励起するためのＲＦパルスを送信する送
信コイルと、被検体からのＮＭＲ信号を受信する受信コ
イル等が配置されている。主磁場コイル，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。

【０００８】計算機７は、パルスシーケンスを作成し、
シーケンス記憶回路８に渡す。シーケンス記憶回路８
は、パルスシーケンスを記憶し、そのパルスシーケンス
に基づいて勾配磁場駆動回路３を操作し、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
の搬送波出力信号を所定タイミング・所定包絡線形状の
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す
る。

【０００９】前置増幅器５は、マグネットアセンブリ１
の受信コイルで受信した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１
０の搬送波出力信号を参照信号とし、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１
１は、アナログ信号のＮＭＲ信号をディジタル信号のＭ
Ｒデータに変換し、計算機７に入力する。

【００１０】計算機７は、Ａ／Ｄ変換器１１からＭＲデ
ータを読み込み、画像再構成演算を行い、画像を作成す
る。この画像は、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。

【００１１】図２は、上記ＭＲＩ装置１００におけるＭ
Ｒ連続撮像処理のフローチャートである。ステップＰ１
では、図３に示すスパイラルスキャン法のパルスシーケ
ンスにより図５に示すｋ空間ＫＳを埋めるＭＲデータを
収集する。すなわち、図３のパルスシーケンスＳＳで
は、９０°のＲＦパルスＲ１を印加すると共にスライス
軸にスライス勾配Ｓ１を印加する。次に、１８０°のＲ
ＦパルスＲ２を印加すると共にスライス軸にスライス勾
配Ｓ２を印加する。次に、図５に示すようにｋ空間ＫＳ
の中心点（位相軸センターと周波数軸センターの交点）
から端部へと螺旋状に広がる螺旋状軌跡（スパイラル・
トラジェクトリ）を形成するように位相エンコード勾配
ＰＥ（ｍ）とリード勾配ＦＥ（ｍ）を印加しながら、エ
コーechoをサンプリングして、ＭＲデータＤｍを収集す
る。このパルスシーケンスＳＳを、図４，図５に示すよ
うに、ｍ＝１〜Ｍ（Ｍは例えば２５６であるが、図示の
都合上、Ｍ＝４とする）について位相エンコード勾配Ｐ
Ｅ（ｍ）およびリード勾配ＦＥ（ｍ）の大きさを変えて
繰り返し、図５に示すように、ｋ空間ＫＳを埋めるＭＲ
データＤ１〜Ｄ４を収集する。そして、このＭＲデータ
を固定データとする。

【００１２】図２に戻り、ステップＰ２では、ｋ空間Ｋ
Ｓを埋めるＭＲデータから画像を再構成する。図３のパ
ルスシーケンスＳＳの時間をＴｓとすると、ｋ空間ＫＳ
を埋める全てのＭＲデータＤ１〜Ｄ４を収集するのに要
する時間Ｃfsは、Ｃfs＝４・Ｔｓである。従って、も
し、ｋ空間ＫＳを埋めるＭＲデータＤ１〜Ｄ４を新たに
収集しながら連続的に画像Ｉを再構成すると、図６に示
すように、時間Ｃfs毎に新たな画像Ｉ２，Ｉ３，…が得
られることになる。つまり、時間分解能は、Ｃfsにな
る。しかし、これでは時間分解能が大きすぎるので、次
に説明するように、ｋ空間の位相軸センターの近傍かつ
周波数軸センターの近傍の領域に相当するＭＲデータの
みを新たに収集するキーホールイメージングを行う。

【００１３】図２に戻り、ステップＰ３では、図７に示
すように、ｋ空間ＫＳの位相軸センターの近傍かつ周波
数軸センターの近傍の領域ｃｐに相当するＭＲデータＤ
ｈのみを新たに収集し、前記固定データ（ステップＰ１
参照）の該当部分（中央部分）のみを更新する。そし
て、前記ステップＰ２に戻る。なお、ＭＲデータＤｈを
収集するためのパルスシーケンスは、図３と同様であ
り、適当な大きさの位相エンコード勾配ＰＥ（ｈ）およ
びリード勾配ＦＥ（ｈ）を印加すればよい。

【００１４】図８に示すように、ＭＲデータＤｈを収集
するためのパルスシーケンスの時間をＴｈとすると、Ｍ
ＲデータＤｈを収集するのに要する時間Ｃhsは、Ｃhs＝
Ｔｈである。従って、ＭＲデータＤｈのみを新たに収集
しながら連続的に画像Ｉを再構成すると、図９に示すよ
うに、時間Ｃhs毎に新たな画像Ｉ２，Ｉ３，…が得られ
ることになる。つまり、時間分解能は、Ｃhsになる。す
なわち、時間分解能を小さくすることが出来る。そし
て、ｋ空間ＫＳの位相軸センターの近傍かつ周波数軸セ
ンターの近傍の領域ｃｐのＭＲデータを収集するから、
位相軸方向についても周波数軸方向についても高周波成
分のＭＲデータの更新がされず、異方性がなくなる。よ
って、それから再構成される画像にもコントラストの異
方性を生じないようになる。例えば、図１０に示すよう
に、コントラストが同じようになるべき診断対象部位ｓ
の輪郭が、位相軸方向と周波数軸方向とで同じコントラ
ストで表現されるようになる。

【００１５】他の実施形態としては、図１４のスピンエ
コー法のパルスシーケンスＲＳによりｋ空間を埋めるＭ
Ｒデータｄ１〜ｄ８を収集し、これを固定データとし、
その後は、図１１に示すように、ｋ空間ＫＳの位相軸セ
ンターの近傍かつ周波数軸センターの近傍の領域ｃｐの
ＭＲデータｄａ〜ｄｅのみを収集し、前記固定データの
該当部分のみを更新し、画像を再構成することを繰り返
してもよい。なお、図１１に示すようなＭＲデータｄａ
〜ｄｅを収集するパルスシーケンスは、例えば、図１２
に示すようなＥＰＩ（Ｅcho Ｐlanar Ｉmaging）法のパ
ルスシーケンスを用いればよい。ＭＲデータｄａ〜ｄｅ
を収集するための時間をＣhrとすると、図１３に示すよ
うに、時間Ｃhr毎に新たな画像Ｉ２，Ｉ３，…が得られ
るから、時間分解能は、Ｃhrになる。すなわち、時間分
解能を小さくすることが出来る。そして、ｋ空間ＫＳの
位相軸センターの近傍かつ周波数軸センターの近傍の領
域ｃｐのＭＲデータを収集するから、位相軸方向につい
ても周波数軸方向についても高周波成分のＭＲデータの
更新がされず、異方性がなくなる。よって、それから再
構成される画像にもコントラストの異方性を生じないよ
うになる。

【００１６】

【発明の効果】本発明のＭＲ連続撮像方法およびＭＲＩ
装置によれば、キーホールイメージングにより時間分解
能を小さくできると共に、画像のコントラストに異方性
を生じないようにできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかるＭＲＩ装置のブロ
ック図である。

【図２】図１のＭＲＩ装置におけるＭＲ連続撮像処理の
フローチャートである。

【図３】スパイラルスキャン法のパルスシーケンスの説
明図である。

【図４】図３のパルスシーケンスによりｋ空間を埋める
ＭＲデータを収集するのに要する時間の説明図である。

【図５】図３のパルスシーケンスにより収集したＭＲデ
ータの螺旋状の収集軌跡を示す説明図である。

【図６】ｋ空間の全てのＭＲデータを更新する場合の時
間分解能の説明図である。

【図７】ｋ空間の中央部のみのＭＲデータの螺旋状の収
集軌跡を示す説明図である。

【図８】ｋ空間の中央部のみのＭＲデータを収集する時
間の説明図である。

【図９】ｋ空間の中央部のみのＭＲデータを更新してい
く場合の時間分解能の説明図である。

【図１０】異方性のない画像の例示図である。

【図１１】ｋ空間の中央部のみのＭＲデータのラスタ状
の収集軌跡の説明図である。

【図１２】ラスタ状の収集軌跡でｋ空間の中央部のみの
ＭＲデータを収集するパルスシーケンスの説明図であ
る。

【図１３】ｋ空間の中央部のみのＭＲデータを更新して
いく場合の時間分解能の説明図である。

【図１４】スピンエコー法のパルスシーケンスの説明図
である。

【図１５】図１４のパルスシーケンスによりｋ空間を埋
めるＭＲデータを収集するのに要する時間の説明図であ
る。

【図１６】図１４のパルスシーケンスにより収集したＭ
Ｒデータのラスタ状の収集軌跡を示す説明図である。

【図１７】ｋ空間の全てのＭＲデータを更新する場合の
時間分解能の説明図である。

【図１８】ｋ空間の位相軸センターの近傍領域のみのＭ
Ｒデータのラスタ状の収集軌跡を示す説明図である。

【図１９】ｋ空間の中央部のみのＭＲデータを収集する
時間の説明図である。

【図２０】ｋ空間の中央部のみのＭＲデータを更新して
いく場合の時間分解能の説明図である。

【図２１】異方性のある画像の例示図である。

【符号の説明】

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 ｃｐ ｋ空間の位相軸センターの近傍かつ周
波数軸センターの近傍の領域

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ｋ空間の位相軸センターの近傍かつ周波
   数軸センターの近傍の領域に相当するＭＲデータのみを
   新たに収集することを連続的に繰り返し、ｋ空間の残り
   の領域のＭＲデータは以前に収集していたＭＲデータを
   そのまま利用して前記ＭＲデータを新たに収集する毎に
   新たな画像を再構成することを特徴とするＭＲ連続撮像
   方法。
2. 【請求項２】 ｋ空間の位相軸センターの近傍かつ周波
   数軸センターの近傍の領域に相当するＭＲデータのみを
   新たに収集することを連続的に繰り返すデータ収集手段
   と、ｋ空間の残りの領域のＭＲデータは以前に収集して
   いたＭＲデータをそのまま利用して前記ＭＲデータを新
   たに収集する毎に新たな画像を再構成する画像再構成手
   段とを具備することを特徴とするＭＲＩ装置。