JPH10509905A

JPH10509905A - 磁気共鳴により動体の速度を測定する方法及び装置

Info

Publication number: JPH10509905A
Application number: JP9513252A
Authority: JP
Inventors: ベッカー，ヤンフランスロデヴィークデ; レオマリアホーゲンボーム，トマス; フューデラー，ミハ
Original assignee: フィリップスエレクトロニクスエヌベー
Priority date: 1995-09-25
Filing date: 1996-09-16
Publication date: 1998-09-29
Also published as: US5773975A; EP0793810A1; WO1997012256A1

Abstract

(57)【要約】磁気共鳴により動体の速度を判定する方法は、速度を判定するため少なくとも一つの測定方向に位相コントラスト法が適用される。フェーズ・コントラストＭＲＡによる速度の判定の際に、位相の循環特性により速度判定に曖昧さが生じる。本発明によれば、この曖昧さは、付加的な方向で付加測定を行い、かつ、付加的な方向で測定された速度を先に判定された速度と比較することにより除去される。更に、この付加測定には最適な方向が在ることがわかった。本発明の方法の利点は、速度が三つの基本方向で判定、補正されることによる。その結果として、低い流れ速度が測定されるので、細い血管内の低速の液体流を磁気共鳴画像に可視化することが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】磁気共鳴により動体の速度を測定する方法及び装置本発明は、磁気共鳴を用いて動体の速度を判定する方法であって、一つの測定方向で、符号化速度の２倍の倍数を除く速度成分を判定するため、位相コントラスト法が少なくとも一つの測定方向に適用される方法に係る。本発明は、更にかかる方法を実施する磁気共鳴装置に関する。上記の種類の方法は、米国特許第Ｒｅ３２，７０１号により公知である。この従来の方法は、医療診断、例えば、位相コントラスト磁気共鳴血管造影法に使用される。フェーズ・コントラストＭＲＡにおいて、位相コントラスト法は、身体の多数の体素中の動体の三つの独立した方向の速度成分を判定するため適用され、上記三方向の符号化速度は、好ましくは、一致するように選定される。次に、選択されるべき方向の速度成分が画像中に可視化される。従来の方法の欠点は、測定方向で測定された速度成分が測定方向の符号化速度の２倍の倍数以外だけで判定されることである。そのため、従来の方法は、測定方向で符号化速度を上回る実際の速度成分を測定し得ない。従って、符号化速度は、このような誤差を伴わずに測定可能な最高の実際速度として定義される。本発明の目的は、特に、実際の速度が符号化速度よりも高い場合にも、測定方向の実際の速度成分を判定することである。かかる目的を達成するため、磁気共鳴を用いて動体の速度を判定する本発明の方法は、位相コントラスト法が、デラップ(dewrap)と称される付加的な方向に適用され、デラップ符号化速度の２倍の倍数を除いた速度成分だけを判定し、測定方向の速度成分とデラップ方向の速度成分との判定結果を結合することにより実際の速度成分が測定方向で判定されることを特徴とする。本発明の概念は、方程式の数よりも多数の未知数を有する方程式の組を解くことは不可能であり、かつ、デラップ方向で付加測定を行うことにより、同一の未知数を有する付加的な方程式が形成され、付加的な方程式を上記の方程式の組に追加されることにより上記の方程式の組が解かれることに基づいている。本発明の更なる利点は、例えば、フェーズコントラストＭＲＡに適用されたとき、実際の速度の判定、即ち、測定方向の実際の速度成分の判定により、測定方向の符号化速度が低下され、従って、磁気共鳴画像内の細い血管内の遅い流れの可視化が改良される点である。ワイマチダ他の論文“２重速度感応形四面体流れ符号化磁気共鳴血管造影(D ual Velocity Sensitive Tetrahedral Flow Encoding MR Angiography)”、ＳＭＲＭ１９９２予稿集、２８１０に、付加測定を用いて位相コントラスト測定を拡張する方法が提案されていることに注意する必要がある。しかし、従来の方法において、付加測定は、遅い速度に対する感度を有する第１のＭＲ−Ａ画像と、速い速度に対する感度を有する第２のＭＲ−Ａ画像とからなる二つの磁気共鳴血管造影画像を得るため使用される。この方法は、符号化速度の２倍の倍数に達する誤差に対する速度測定値を補正しない。好ましくは、本発明による方法は、符号化速度の２倍の倍数に達する測定方向速度成分の投影がデラップ方向の軸と一致しないことを特徴とする。これにより、デラップ方向の軸上の実際の速度の結果との一致が回避される。本発明の他の方法は、第１の速度成分が第１の符号化速度V¹ _encを有する第１の方向で判定され、第２の速度成分が第１の方向と実質的に垂直に延在する第２の符号化速度V² _encを有する第２の方向で判定され、ｍが正の整数を表わすとき、デラップ方向の方向係数は、により決定されることを特徴とする。数値ｍはデラップされるべき位相ラップ(p hase wrap)の数により決定され、即ち、そのｍに対し、符号化速度の（２ｍ＋１）倍は、測定方向で測定されるべき実際の速度成分よりも大きい。更に、デラップ方向は測定方向により画成された平面内に在る。デラップ方向の方向係数が以下の比に従って選定されるならば、速度成分に対する実現可能な結果は、デラップ方向の座標系の原点を通る線上に異なる投影を有することが保証される。その上、符号化速度の倍数の投影は、デラップ方向の線上に等間隔で存在する。本発明の方法の他のバージョンは、位相コントラスト測定が、実質的に相互に直交した三方向について、第１の位相化速度V¹ _encを有する第１の方向の第１の速度成分、第２の位相化速度V² _encを有する第２の方向の第２の速度成分及び第３の位相化速度V³ _encを有する第３の方向の第３の速度成分を判定するため適用され、デラップ方向の方向係数は、ｍが正の整数を表わすとき、により定められることを特徴とする。数値ｍはデラップされるべき位相ラップの数により決められ、即ち、そのｍに対し、符号化速度の（２ｍ＋１）倍は測定方向で測定されるべき実際の速度成分よりも大きい。この段階は、二つの実質的に直交した方向の２個の速度成分を測定することにより、実際の速度を判定する測定の拡張を構成する。この段階は、原点を通る線上の実現可能な速度成分の結果の投影がデラップ方向で異なることを保証する。更に、測定の方向の符号化速度の倍数の投影はデラップ方向の線上に等間隔で存在する。本発明は、符号化値の２倍の倍数を除いて測定された速度の微係数の成分を測定方向で判定するため、位相コントラスト法が少なくとも一つの測定方向で適用される、磁気共鳴を用いて速度の微係数を判定する方法に係り、上記方法は、位相コントラスト法が、デラップ符号化値の２倍の倍数を除いた速度の微係数の成分を判定するため、デラップ方向である付加的な方向に適用され、実際の微係数の値は、速度の微係数の成分の判定と、デラップ方向の微係数の成分の判定との結合により判定されることを特徴とする。位相コントラスト測定を使用することにより、動体の速度の１次及び高次の微係数が判定され、例えば、加速度、動体の一次微係数及びジャーク、動体の二次微係数が判定され得る。速度の微係数はベクトル量であるため、速度の１次又は高次微係数の実際の値は、動体の実際の速度と同じ方法で決定される。速度の測定と同様に、位相の循環的な特性に起因した曖昧さは、付加的な方向の付加測定により除去される。かくして、符号化値は、符号化値の２倍の倍数に達する誤差を伴うことなく測定可能な最大の実際の値である。本発明による磁気共鳴を用いて動体の速度を決定する磁気共鳴装置は、ａ）静止磁界を維持する手段と、ｂ）無線周波パルスを発生する手段と、ｃ）時間的な傾斜磁界を発生する手段と、ｄ）無線周波パルスを発生する手段及び時間的な傾斜磁界を発生する手段のための制御信号を発生する制御ユニットと、ｅ）磁気共鳴信号を受信、復調、標本化する手段と、ｆ）標本化された磁気共鳴信号を処理する処理手段とにより構成され、制御ユニットが、符号化速度の２倍の倍数を除く速度成分を測定方向で判定するため位相コントラスト法を少なくとも一つの測定方向に適用するため設けられている磁気共鳴装置であって、上記制御ユニットは、更に、符号化速度の２倍の倍数を除く速度成分を判定すべく、付加的な方向に位相コントラスト法を適用するため設けられ、実際の速度成分は、測定方向の速度成分の判定と、デラップ方向の速度成分の判定との結合により判定されることを特徴とする。以下、添付図面を参照して本発明の上記及び他の面を説明する。図面において、図１は対象の画像化用の磁気共鳴装置を表わす図であり、図２は傾斜エコーを発生するパルスシーケンスを表わす図であり、図３は、実際の速度と測定方向で測定された速度とを表わす図であり、図４は、２次元座標系の軸方向の速度と、デラップ方向αとを表わす図であり、図５は２次元アプリケーションにおける最適なデラップ方向を表わす図であり、図６は精度の判定を示す図であり、図７は２次モーメントを有する双極の時間的傾斜磁界を表わす図である。図１に示された磁気共鳴装置は本質的に公知である。磁気共鳴装置１００は、静止磁界を発生する第１の磁石系１０１と、三つの直交方向に時間的傾斜磁界を発生する第２の磁石系１０２、１０３、１０４と、第２の磁石システム１０２、１０３、１０４用の電源ユニット１１０とからなる。第１の磁石系１０１用の電源は図示しない。システムは、検査を受ける身体１０６の一部を十分に収容し得る大きさの検査空間を含む。慣例に従って、図面及び説明において、座標系のｚ方向は静止磁界の向きを示す。無線周波送信コイル１０５は、無線周波場を発生するため機能し、無線周波源及び変調器１０７に接続される。無線周波送信コイル１０５は、検査空間内の身体の一部の周辺に、接して、或いは、近傍に設けられる。受信コイル１１４は、磁気共鳴信号の受信のため使用される。このコイルは無線周波コイル１０５と同じコイルでも構わない。無線周波送信−受信コイル１０５は、送信−受信回路１０８を介して、信号増幅器及び復調ユニット１０９に接続される。信号増幅器及び復調ユニット１０９において、標本化された位相及び標本化された振幅が受信された磁気共鳴信号から得られる。次に、標本化された位相及び標本化された振幅は、処理ユニット１１２に供給される。処理ユニット１１２は、画像を形成するため、例えば、２次元フーリエ変換を用いて、供給された位相及び振幅を処理する。この画像はモニタ１１３を用いて表示される。磁気共鳴装置１００は、制御ユニット１１１を更に有する。制御ユニット１１１は、無線周波送信器１０７、電源ユニット１１０及び処理ユニット１１２のための制御信号を発生する。身体１０６が磁界内に置かれている間に磁気共鳴装置がスイッチオンされたとき、身体内の少数の核スピンは磁界の方向に向けられる。平衡状態において、この結果として、身体１０６の物質の正味の磁化Ｍ₀が磁界の向きと平行に生じる。この巨視的な磁化Ｍ₀は核スピンのラーモア周波数と等しい周波数の無線周波パルスを身体１０６に当てることにより変更される。かくして、核スピンは励起され、磁化Ｍ₀の向きが変更される。身体に適当な無線周波パルスが照射されたとき、巨視的な磁化ベクトルが回転し、その回転角はフリップ角と称される。時間的な傾斜磁界の印加による磁界の変化の発生は、共鳴周波数及び磁化に局部的に影響を与える。無線周波パルス及び時間的傾斜磁界からなる適当に選定されたパルスシーケンスが使用されたとき、磁気共鳴信号が体内に発生させられる。磁気共鳴信号は、所定のタイプの核、例えば、水素核と、水素核を含有する物質とに関する情報を与える。身体の内部構造に関する情報は、磁気共鳴信号の解析と、その画像形式の表示とにより得られる。磁気共鳴画像化及び磁気共鳴装置の詳細な説明は、エムエーフォスター(M.A Forster)及びジェーエムエスハッチソン(J. M.S．Hutchison)による文献“実用核磁気共鳴画像化(Practical NMR Imaging)” 、ＩＲＬプレス、１９８７年に記載されている。図２は、画像を形成するため磁気共鳴信号を発生する一般的なパルスシーケンスを表わす図である。パルスシーケンス２００は、身体の一部の核スピンを励起する励起無線周波パルス２０１を発生する。励起パルスは、第１の時間的傾斜磁界２１０を用いて空間的に選択性が与えられるので、ｚ方向と垂直に延在するスライスが選択される。第２の時間的傾斜磁界２２０を用いることにより、位相符号化が磁気共鳴信号２４０に誘導される。連続的なパルスシーケンス中の第２の時間的傾斜磁界の強度を、例えば、最小値から最大値まで２５６段階で増加させることにより、空間的符号化がエコー信号中で全体のスライスに対し得られる。ｘ方向に延在する傾斜方向を有する第３の時間的傾斜磁界２３０は、間隔τ₁の後、核スピンの位相をずらし、再度同期させるので、磁気共鳴信号２４０が発生する。更に、第３の時間的傾斜磁界２３０は、磁気共鳴信号２４０に周波数符号化を生じさせる。受信された磁気共鳴信号２４０は、受信器及び復調装置１０６において標本化される。実際上、６４乃至５１２の値が標本の個数として選択される。各標本は、標本化された位相及び標本化された振幅からなる。２次元フーリエ変換を用いることにより、例えば、選択されたスライスの密度の画像が標本化された位相及び振幅から得られる。公知の位相コントラスト測定において、例えば、引用された特許明細書第Ｒｅ．３２，７０１号の場合に、磁気共鳴信号２４０の流れ感応性位相を得るため、第３の傾斜磁界２３０を用いて磁気共鳴信号を発生する双極の時間的傾斜磁界２５０がパルスシーケンス２００に与えられる。第１の双極傾斜磁界の傾斜方向は、体素内で測定されるべき流れの速度成分に対応する測定方向、例えば、ｘ方向２７０、ｙ方向２６０又はｘ方向２５０に延在するように選択される。測定された位相は、選択された方向の速度成分の振幅に依存する。双極の時間的傾斜磁界が１次モーメントＭ₁を含むならば、位相偏移は、以下の式： φ＝γＭ₁ ｖ (1) により与えられ、式中、φは位相偏移であり、γは、例えば、動体の水素核の核スピンの回転磁気定数である。他の要因による位相誤差を防止するため、第１の双極傾斜磁界の傾斜方向と対応した傾斜方向を有する第２の双極時間的傾斜磁界を用いて基準測定が行われる。この第２の双極時間的傾斜磁界は、第１の双極傾斜磁界の１次モーメントから外れた１次モーメントを有する。次に、体素の速度成分が、基準測定と位相コントラスト測定との間の複素数の差により測定方向で判定される。測定方向の体素の速度成分は、以下の式：ｖ＝（φ−φ_ref）／γＭ₁ (2) により与えられる。従来の位相コントラスト測定の欠点は、測定方向の速度成分が符号化速度の２倍の倍数を除いた場合しか判定できないことである。この符号化速度は、により決められる。本発明の方法の一バージョンによれば、付加的な位相コントラスト測定が、デラップ方向である付加的な方向に挿入され、デラップ符号化速度は、デラップ方向の体素に期待される速度成分よりも高くなるように選定される。測定されたデラップ方向の速度成分は、次に、測定方向で実際の速度成分を決めるため使用されるので、実際の速度が分かる。以下、図３を参照して、測定方向及びデラップ方向で測定された速度成分からの実際の速度の判定を詳細に説明する。方向αの速度成分ｖ_α ^m（以下、ｖ_a ^m）と、測定されたｘ方向の速度成分ｖ_x ^mとが示されている。実現可能な値の無限集合がｘ方向で判定されるべき実際の速度成分ｖ_xに対し存在する。従って、実際の速度成分ｖ_xに対し以下の式：ｖ_x∈｛（ｖ_x ^m＋２ｌ_xＶ_emc）｝ (4) が成立し、式中、ｌ_xは整数を表わし、Ｖ_emc は測定方向の符号化りｖ_a ^mが得られる。ｖ_a ^mとｖ_x ^mが既知であるならば、実際の値ｖ_x ^m＋２Ｖ_emc を有し、そのデラップ方向の軸上の投影は、測定されたｖ_a ^mと一致する。２次元の例の実際の速度は同様に決定される。この２次元の例は図４に示されている。図４は、ｘ方向で測定された成分ｖ_x ^mと、ｙ方向で測定された成分ｖ_y ^mと、デラップ方向αで測定された成分ｖ_a ^mとを有するの符号化速度が一致するように選択されるが、一致させなくても構わない。その上、ｘ方向の符号化速度の２倍の倍数ｖ_x ^m＋２ｌ_xＶ_emc と、ｙ方向の符号化速度の２倍の倍数ｖ_y ^m＋２ｌ_yＶ_emc 上の投影は値ｖ_x ^m＋２Ｖ_emcを有し、そのｙ軸上の投影は値ｖ_y ^m＋２Ｖ_emcを有し、デラップ方向の軸上の投影は、ｖ_a ^mに対応する。更に、本発明の方法の他のバージョンは、選択されたスライス中の体素の三つの実質的に直交した方向の速度成分を測定するため使用される。このため、３方向、例えば、直交座標系ｘ，ｙ，ｚの軸に対応した方向の位相を決定するため、位相コントラスト測定が行われる。更に、基準位相測定が再度行われる。３軸に沿った速度成分は、基準測定と三つの各位相コントラスト測定との間の複素数の差により決定される。ｘ方向、ｙ方向及びｚ方向の速度成分は、夫々、以下の式：ｖ_x＝（φ_x−φ_ref）／γＭ_x (5) ｖ_y＝（φ_y−φ_ref）／γＭ_y (6) ｖ_z＝（φ_z−φ_ref）／γＭ_z (7) により与えられる。４通りの位相コントラスト測定を使用することにより、連続的な測定方向の速度成分が関連した測定方向の符号化速度の２倍の倍数を除いて判定される。上記実施例において、三つの直交方向の符号化速度は一致するよう選択される。本発明の方法において、付加的な位相コントラスト測定は、デラップ方向である付加的な方向で行われ、デラップ符号化速度はデラップ方向で期待される速度成分よりも大きい。次に、デラップ方向で測定された速度成分は、ｘ方向、ｙ方向又はｚ方向の夫々で実際の速度成分を判定するため使用される。実際の速度成分の判定は、２次元の例の実際の速度成分と同一速度が与えられ、ｖ_x ^m、ｖ_y ^m及びｖ_z ^mがｘ方向、ｙ方向及びｚ方向の各方向で体素と関係した測定された速度成分を表わす場合ｖ∈｛（ｖ_x ^m+2ｌ_xＶ^x _emc，ｖ_y ^m+2ｌ_yＶ^y _emc，ｖ_z ^m+2ｌ_zＶ^z _emc）｝ (8) が成立し、式中、ｌ_x、ｌ_y、ｌ_zは整数であり、Ｖ^x _emc、Ｖ^y _emc、Ｖ^z _emc は、夫々、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向の符号化速度である。デラップ方向αの付加測定の結果ｖ_a ^mは、実際の速度ベクトル及びｖ_a ^mが既知であるならば、実際の速度成分ｖ_x、ｖ_y、ｖ_zは簡単に判定される。位相誤差が１回の位相サイクルだけに起因して発生する場合を考えると、ｖ_xは区間［−３Ｖ^x _emc，３Ｖ^x _emc］ｖ_yは区間［−３Ｖ^y _emc，３Ｖ^y _emc］ｖ_zは区間［−３Ｖ^z _emc，３Ｖ^z _emc］にあり、ｌ_x，ｌ_y，ｌ_z∈｛−１，０，１｝である。更に、位相誤差は、デラップ方向の速度Ｖ_emcよりも高い速度に起因して付加的な方向の測定に生じないと考えられるので、ｖ_a ^m＝ｖ_aである。デラップ方向αの最適な選択は、デラップ測定の実行のため重要である。一般的に言うと、デラップ方向αは、軸方向の種々の符号化速度の実現可能な合成のデラッブ方向αで座標系の原点を通る軸上の投影が一致しないように選定される。デラップ方向は測定されるべき実際の速度の振幅、従って、符号化速度が測定された速度に加算される回数に依存する。以下、デラップ方向を判定する一つの方法を３次元のアプリケーションに基づいて説明する。３次元アプリケーションの場合に、デラップ方向（α_x，α_y，α_z，）は以下のように定められる。デラップ方向αの測定された速度は、以下の式：により与えられる。更に、デラップ方向で測定された速度は、デラップ方向の符号化速度よりも低い。その速度は、直交系Ｘ，Ｙ，Ｚの３軸Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の速度成分ｖ_x ^m、ｖ_y ^m、ｖ_z ^mにより定められる。次に、３軸Ｘ，Ｙ，Ｚに沿って測定された速度成分の合成がデラップ方向の座標系の原点を通る線上に符号化速度の２倍により表わされる。ｖ_aの２個の値の間の関係は、次式：により与えられる。上記式は、合計が値ｌ_x、ｌ_y、ｌ_zを明白に定めるを判定することにより解かれる。の値が等しい場合、投影は一致しているので、解が得られない。従って、以下の式が仮定される。この仮定は、一般性を失うことなく行われ、この不等式に関する罰の仮説も可能である。例えば、ｌ_y＝ｌ_z＝０に対し、の実現可能な値は、−１，０，１である。ｌ_z＝０に対し、以下の実現可能な値が存在する。速度成分ｖ_x ^m、ｖ_y ^m、ｖ_z ^mの種々の投影の適当な分離のため、上記の値（１２）が等距離になるよう選択され、かつ、２個の連続した値の間の差は１であるので、である。同様にα_xに対する値が判定される。従って、投影は、相互に、１になるように選定された一定距離にあり、投影の値は以下の実現可能な値ｌ_x，ｌ_y，ｌ_z∈［−１，０，１］に対しによって定められる。上記の値は、と表わされるとき、-4-p，-3-p，-2-p，-1-p，-p，1-p，2-p，3-p，4-p，-4，-3 ，-2，-1，0，1，2，3，4，-4+p，-3+p，-2+p，-1+p，p，1+p，2+p，3+p，4+pである。相互の等間隔が１であるならば、が得られる。符号化速度の３倍よりも低い実際の速度を判定し、並びに、測定方向の符号化速度の一致が成立するためには、測定方向が（α_x，α_y，α_z）＝（１，３，９）又は、それらの置換により決められる一つの付加測定を行うだけで十分である。一般的に言うと、ｉ＝ｘ，ｙ又はｚに対し、速度成分ｖ_iが区間 −（２ｍ＋１）Ｖⁱ _emc，（２ｍ＋１）Ｖⁱ _emc に在るならば、α_x，α_y，α_zの比は、以下の式により定められる。上記の導出は３次元測定に対して行われているが、２次元測定又は１次元測定の場合にも同様である。２次元測定の場合に、方向係数は、符号化速度の３倍よりも低い実際の速度成分に対し１：３であり、５倍よりも低い実際の速度成分に対し１：５である。２次元測定の好ましい方向αは図５に示されている。図５には、直交系Ｘ，Ｙがｘ方向の符号化速度Ｖ_emc及びｙ方向の符号化速度Ｖ_emcと、それらの倍数と共に示されている。この例の場合に、最大の実際の速度は符号化速度の３倍に達するので、ｌ_x，ｌ_y＝−１，０，１に対する速度成分０＋２ｌ_xＶ_emc，０＋２ｌ_yＶ_emc の合成だけが示されている。更に、測定方向αの線上の投影“×”を用いて表わされている。１次元測定に対し、最適なデラップ方向は測定方向と同じである。１次元測定又は２次元測定の３次元測定に対する利点は、精度に関する要求が非常に容易に達成される点である。以下、図６を参照して、位相コントラスト測定に課される精度要求条件の判定を説明する。図６には、直交系Ｘ，Ｙがｘ方向の符号化速度及びｙ方向の符号化速度と共に示されている。デラップ方向の最小符号化速度は、軸方向の符号化速度の（２ｍ＋１）倍のデラップ方向の線上の投影により決められる。ｘ方向、ｙ方向又はｚ方向の実際の速度成分は、符号化速度の（２ｍ＋１）倍により制限される。図６において、デラップ方向αの方向係数は、ｔａｎα により決められる。デラップ方向上の投影は、ｘ方向の符号化速度とｙ方向の符号化速度とのベクトル和であり、ｃｏｓ（４５°−α）．｛（２ｍ＋１）√２Ｖ_enc｝と一致する。この速度は、デラップ方向の最小符号化速度に対応する。デラップ方向の線上の二つの隣接した投影の適切な区別のため、最小距離Ｓが必要とされる。距離Ｓは、ｓｉｎ（α）．Ｖ_emc により与えられる。デラップ方向の実際の精度は、距離Ｓの半分のデラップ符号化速度の値に対する比により決められ、以下の式：により表わされる。比１：３：９が成り立つ最適なデラップ方向を有する３次元測定に対し、即ち、直交軸に沿った最大の実際の速度成分が符号化速度の３倍よりも低い場合に、上記の値（１２）から速度測定はデラップ方向の符号化速度の１．７％の精度を必要とすることが分かる。最大で符号化速度の５倍に達する測定されるべき実際の速度成分は、１：５：２５の比を意味し、上記（１２）に従って、符号化速度の０．４％による測定が要求される。この要求条件は、２次元測定に対する要求より厳しくはない。上記（１２）から生じる要求条件は、符号化速度の３倍までの測定に対し４．２％であり、符号化速度の５倍までの測定に対し１．７％である。３次元測定に対するＳＮ比が非常に悪い磁気共鳴装置の場合に、精度の要求条件を満たすため２次元測定を行ってもよい。或いは、１次元測定を３回行ってもよい。１次元測定は、符号化速度の３倍までの測定に対し１６．７％、並びに、符号化速度の５倍までの測定に対し１０％の精度しか必要としない。更に、本発明の方法は、高次のモーメント、例えば、２次モーメントを有する双極の時間的傾斜磁界を利用する位相コントラスト測定にも使用可能である。かかる位相コントラスト測定により、物体の動きの加速度の測定が可能になる。この種の加速度測定は、引用した特許第Ｒｅ．３２，７０１号により公知であり、２次モーメントを有する双極の時間的傾斜磁界の波形の一例が図７に示される。図７には、２次モーメントＭ₂を有する双極の時間的傾斜磁界７００が示される。位相は、以下の式： φ＝γＭ₂ ａ (15) のように加速度に依存し、式中、φは位相であり、γは回転磁気係数であり、ａは加速度である。２次モーメントＭ₂を有する双極の時間的傾斜磁界７００は、双極の時間的傾斜磁界２５０の代わりにパルスシーケンス２００に使用してもよい。双極の時間的傾斜磁界７００は、対称線７０１に関して対称的である。実際の加速度は、図４を参照して説明した方法と同じ方法で判定される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者フューデラー，ミハオランダ国，5656 アーアーアインドーフェン，プロフ・ホルストラーン６番

Claims

【特許請求の範囲】１．測定方向の符号化速度の２倍の倍数を除く速度成分を測定方向で判定するため、位相コントラスト法が少なくとも一つの測定方向に適用される磁気共鳴を用いて動体の速度を判定する方法であって、デラップ符号化速度の２倍の倍数を除いた速度成分を判定するため、位相コントラスト法がデラップ(dewrap)方向と称される付加的な方向に適用され、上記測定方向の速度成分の判定と、上記デラップ方向の速度成分の判定とを結合することにより、実際の速度成分が上記測定方向で判定されることを特徴とする方法。２．上記測定方向の符号化速度の２倍の倍数の投影が上記デラップ方向の線と一致しないことを特徴とする請求項１記載の方法。３．第１の速度成分が第１の符号化速度V¹ _encを有する第１の方向で判定され、第２の速度成分が第２の符号化速度V² _encを有する第２の方向で判定され、上記第２の方向は上記第１の方向と実質的に垂直に延在し、ｍが正の整数を表わすとき、上記デラップ方向の方向係数は、により決定されることを特徴とする請求項１又は２記載の方法。４．実質的に相互に直交した第１、第２及び第３の方向について、第１の位相化速度V¹ _encを有する第１の方向の第１の速度成分と、第２の位相化速度V² _encを有する第２の方向の第２の速度成分と、第３の位相化速度V³ _encを有する第３の方向の第３の速度成分とを判定するため、位相コントラスト測定が適用され、ｍが正の整数を表わすとき、上記デラップ方向の方向係数は、により定められることを特徴とする請求項１又は２記載の方法。５．測定方向の符号化値の２倍の倍数を除いた速度の微係数の成分を測定方向で判定するため、位相コントラスト法が少なくとも一つの測定方向に適用される磁気共鳴を用いて速度の微係数を判定する方法であって、デラップ符号化値の２倍の倍数を除いた速度の微係数の成分を判定するため、位相コントラスト法がデラップ方向である付加的な方向に適用され、実際の微係数の値は、上記速度の微係数の上記測定方向の成分の判定と、上記デラップ方向の微係数の成分の判定との結合により判定されることを特徴とする方法。６．ａ）静止磁界を維持する手段と、ｂ）無線周波パルスを発生する手段と、ｃ）時間的な傾斜磁界を発生する手段と、ｄ）上記無線周波パルスを発生する手段及び上記時間的な傾斜磁界を発生する手段のための制御信号を発生する制御ユニットと、ｅ）磁気共鳴信号を受信、復調、標本化する手段と、ｆ）標本化された磁気共鳴信号を処理する処理手段とにより構成され、上記制御ユニットは、符号化速度の２倍の倍数を除く速度成分を測定方向で判定するため、位相コントラスト法を少なくとも一つの測定方向に適用するため設けられ、磁気共鳴を用いて動体の速度を決定する磁気共鳴装置であって、デラップ符号化速度の２倍の倍数を除く速度成分を判定するため、位相コントラスト法が、デラップ方向である付加的な方向に適用され、実際の速度成分は、上記測定方向と上記デラップ方向の速度成分の判定を結合することにより判定されることを特徴とする磁気共鳴装置。