JPH11239568A - Three-dimensional imaging device using magnetic resonance - Google Patents

Three-dimensional imaging device using magnetic resonance

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JPH11239568A
JPH11239568A JP10043311A JP4331198A JPH11239568A JP H11239568 A JPH11239568 A JP H11239568A JP 10043311 A JP10043311 A JP 10043311A JP 4331198 A JP4331198 A JP 4331198A JP H11239568 A JPH11239568 A JP H11239568A
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gradient magnetic
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frequency
excitation
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久晃 越智
Akira Taniguchi
陽 谷口
Keiji Tsukada
啓二 塚田
Hiromichi Shimizu
博道 清水
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten time required for the entire three-dimensional imaging. SOLUTION: An object is excited by using RF bursts 1-1 and 1-2 amplitude modulated by a sinc function, a gradient magnetic field Gr applied at the time of excitation is repeatedly applied as a read-out gradient magnetic field 2 while inverting ht the polarity of inclination and first and second phase encoding gradient magnetic fields 3 and 4 are applied matched with the application. Echo groups 6-1 and 6-2 are mensurated while imparting the position information of a three-dimensional direction within horizontal axis mitigation time relating to the excitation of one time and three-dimensional images are reconstituted based on the mensurated echo groups. Thus, waste time for waiting for the recovery of vertical magnetization is utilized for imaging and the time required for the entire three-dimensional imaging is shortened.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、核磁気共鳴を用い
た撮影方法及び装置に係わり、特に励起用の高周波磁場
パルス(RFパルス)に複数のサブパルスから構成される
RFバーストを用いることにより高速撮影する技術に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an imaging method and apparatus using nuclear magnetic resonance, and more particularly to a high-speed radio-frequency magnetic field pulse (RF pulse) for excitation by using an RF burst composed of a plurality of sub-pulses. Related to shooting technology.

【0002】[0002]

【従来の技術】磁気共鳴撮影(イメージング)装置は、
核磁気共鳴を利用して被写体の断層像を計測する装置で
あり、静磁場内に置かれた被写体に高周波磁場パルスと
傾斜磁場を印加して被写体内の原子核を励起し、これに
より発生する核磁気共鳴に伴うエコーを検出し、検出さ
れたエコーに基づいて被写体の所望領域の画像を再構成
するものである。
2. Description of the Related Art Magnetic resonance imaging (imaging) apparatuses include:
A device that measures a tomographic image of a subject using nuclear magnetic resonance, applying a high-frequency magnetic field pulse and a gradient magnetic field to a subject placed in a static magnetic field to excite atomic nuclei in the subject, thereby generating nuclei. It detects an echo accompanying magnetic resonance, and reconstructs an image of a desired region of the subject based on the detected echo.

【0003】励起用に用いる高周波磁場パルス(RFパ
ルス)は、静磁場強度に比例した周波数を有する高周波
磁場をパルス状に形成したものである。このRFパルス
として、時間軸上に離散的に配列された複数のサブパル
スから構成されるRFバーストパルスを用いることが知
られている。
A high-frequency magnetic field pulse (RF pulse) used for excitation is formed by forming a high-frequency magnetic field having a frequency proportional to the static magnetic field strength into a pulse shape. It is known that an RF burst pulse composed of a plurality of sub-pulses discretely arranged on a time axis is used as the RF pulse.

【0004】ここで、図11に示すように、RFバース
トの一連のサブパルス11の振幅をsinc関数12で変調
した高周波磁場バーストパルス(以下、単に振幅変調R
Fバーストという。)1を用いる方法が知られている
(特願平7-117015 )。このようなsinc関数で振幅変調
した時間軸上のRFバースト11をフーリエ変換する
と、同図に示すように、周波数軸上では特定の幅を持っ
た方形周期波14となる。ここで、時間軸上のRFバー
スト1を構成するサブパルス11の間隔をu[秒]とす
ると、周波数軸上の方形周期波の周期は1/u[Hz]
になる。また、sinc関数の周期をT[秒]とすると、周
波数軸上の方形周期波14の幅は1/T[Hz]とな
る。磁気共鳴イメージング装置では、傾斜磁場により計
測される周波数帯域が実空間上の座標に割り振られるた
め、周波数軸上での波形はそのまま原子核の実空間上の
励起プロファイル、すなわち横磁化の絶対値を表すこと
になる。特に、T=2uとした振幅変調RFバースト1
を励起RFパルスとして用いた場合、励起されている領
域と励起されていない領域が同じ体積で交互に現れるこ
とになる。したがって、図12に示すように、T=2u
の振幅変調RFバースト1-1の搬送周波数を1/(2
u)[Hz]だけシフトした振幅変調RFバースト1-
2をフーリエ変換すると、励起されている領域と励起さ
れていない領域がちょうど入れ替わることになる。そこ
で、このような2つの振幅変調RFバースト1-1、1-
2を被写体に印加することにより、被写体の撮影断面内
の原子核ほぼ全てを励起して撮影を行うことができるこ
とになる。
Here, as shown in FIG. 11, a high frequency magnetic field burst pulse (hereinafter simply referred to as amplitude modulation R) in which the amplitude of a series of sub-pulses 11 of an RF burst is modulated by a sinc function 12 is shown.
It is called F burst. A method using (1) is known (Japanese Patent Application No. Hei 7-170015). When the RF burst 11 on the time axis, which is amplitude-modulated by such a sinc function, is subjected to Fourier transform, it becomes a square periodic wave 14 having a specific width on the frequency axis, as shown in FIG. Here, assuming that the interval between the sub-pulses 11 constituting the RF burst 1 on the time axis is u [seconds], the period of the square periodic wave on the frequency axis is 1 / u [Hz].
become. If the cycle of the sinc function is T [seconds], the width of the square periodic wave 14 on the frequency axis is 1 / T [Hz]. In the magnetic resonance imaging apparatus, the frequency band measured by the gradient magnetic field is allocated to the coordinates in the real space, so the waveform on the frequency axis represents the excitation profile of the nucleus in the real space as it is, that is, the absolute value of the transverse magnetization. Will be. In particular, amplitude modulated RF burst 1 with T = 2u
Is used as the excitation RF pulse, the excited region and the non-excited region alternately appear in the same volume. Therefore, as shown in FIG.
The carrier frequency of the amplitude-modulated RF burst 1-1 of 1 / (2
u) Amplitude modulated RF burst 1 shifted by [Hz]
When the Fourier transform of 2 is performed, the excited region and the non-excited region are just interchanged. Therefore, two such amplitude-modulated RF bursts 1-1, 1-
By applying 2 to the subject, it is possible to excite almost all the atomic nuclei in the photographing cross section of the subject to perform photographing.

【0005】ここで、図12の2つの振幅変調RFバー
スト1-1、1-2を用いて被写体を撮影する具体的な撮
影シーケンスとしては、特願平8-74960に述べられてい
るが、その一例を図13に示す。図13の横軸は時間
を、縦軸はRFパルスや傾斜磁場等の強度を表す。図1
3の各軸に付した符号は、RFは高周波磁場パルス、G
rは直交3軸方向の傾斜磁場の内の第1軸方向の傾斜磁
場(リードアウト傾斜磁場)、Gpは第2軸方向の傾斜
磁場(位相エンコード傾斜磁場)、Gsは第3軸方向の
傾斜磁場(スライス傾斜磁場又は第2位相エンコード傾
斜磁場)、Echo核磁気共鳴に伴うエコーである。図示の
ように、5個のサブパルスから構成される第1の振幅変
調RFバースト1-1と、リードアウト傾斜磁場2と同
一方向の傾斜磁場とを同一時に印加して被写体内の原子
核を励起させる。次いで、第3の高周波磁場パルス(1
80度パルス)31とスライス傾斜磁場34を印加し
て、スライス傾斜磁場Gsの方向に垂直な特定の幅を持
った断面内(撮影断面)にある原子核の磁気モーメント
を反転させ、断面外にある原子核の磁気モーメントの位
相をバラバラにする。次に、リードアウト傾斜磁場2を
印加することにより、エコー群が発生する。そして、リ
ードアウト傾斜磁場2の極性(傾斜の向き)を反転し、
これを繰り返すことにより複数のエコー群を発生させ
て、画像再構成に必要な数のエコーを計測する。このと
き、リードアウト傾斜磁場2の極性反転の繰返しに同期
させて、位相エンコード傾斜磁場33の極性を反転を繰
り返す。そして、検出される一連のエコー群36-1を
2次元逆フーリエ変換することにより、リードアウト方
向と位相エンコード方向の空間情報を有する2次元画像
が得られる。次に、第1の振幅変調Rfバースト1-1
と同一の5個のサブパルスから構成され、搬送周波数を
1/(2u)[Hz]だけシフトした第2の振幅変調R
Fバースト1-2とリードアウト傾斜磁場2と同一方向
の傾斜磁場とを同一時に印加して被写体内の原子核を励
起させて、以下同様にエコー群36-2を計測する。こ
のようにして計測されたエコー群36-1及び36-2を
それぞれ2次元逆フーリエ変換した後、合成することに
より全体の画像が得られる。
A specific photographing sequence for photographing a subject using the two amplitude-modulated RF bursts 1-1 and 1-2 in FIG. 12 is described in Japanese Patent Application No. 8-74960. One example is shown in FIG. The horizontal axis in FIG. 13 represents time, and the vertical axis represents the intensity of an RF pulse, a gradient magnetic field, or the like. FIG.
The symbol attached to each axis of 3 indicates that RF is a high-frequency magnetic field pulse, G
r is a gradient magnetic field in the first axis direction (lead-out gradient magnetic field) among the gradient magnetic fields in the orthogonal three axis directions, Gp is a gradient magnetic field in the second axis direction (phase encoding gradient magnetic field), and Gs is a gradient in the third axis direction. A magnetic field (slice gradient magnetic field or second phase encoding gradient magnetic field) is an echo accompanying Echo nuclear magnetic resonance. As shown, a first amplitude modulated RF burst 1-1 composed of five sub-pulses and a gradient magnetic field in the same direction as the readout gradient magnetic field 2 are applied at the same time to excite the nuclei in the subject. . Then, a third high-frequency magnetic field pulse (1
(80-degree pulse) 31 and a slice gradient magnetic field 34 are applied to reverse the magnetic moment of the nucleus in a section (imaging section) having a specific width perpendicular to the direction of the slice gradient magnetic field Gs, and the magnetic moment is outside the section. Disperse the phase of the magnetic moment of the nucleus. Next, an echo group is generated by applying the readout gradient magnetic field 2. Then, the polarity (direction of the gradient) of the readout gradient magnetic field 2 is reversed,
By repeating this, a plurality of echo groups are generated, and the number of echoes necessary for image reconstruction is measured. At this time, the polarity of the phase encoding gradient magnetic field 33 is repeatedly inverted in synchronization with the repetition of the polarity inversion of the readout gradient magnetic field 2. Then, by performing a two-dimensional inverse Fourier transform on a series of detected echo groups 36-1, a two-dimensional image having spatial information in the readout direction and the phase encoding direction is obtained. Next, the first amplitude modulation Rf burst 1-1
A second amplitude modulation R composed of the same five sub-pulses and having a carrier frequency shifted by 1 / (2u) [Hz]
At the same time, the F burst 1-2 and the gradient magnetic field in the same direction as the readout gradient magnetic field 2 are applied at the same time to excite the nuclei in the subject, and the echo group 36-2 is similarly measured. After the echo groups 36-1 and 36-2 measured in this way are respectively subjected to two-dimensional inverse Fourier transform and then synthesized, an entire image is obtained.

【0006】上記の従来例は、sinc 関数で振幅変調し
たRFバーストの搬送周波数を互いにシフトした関係の
2つの振幅変調RFバーストを用いた磁気共鳴撮影につ
いて述べたが、特願平8-74960には、sinc 関数で振幅変
調したRFバーストの搬送周波数を互いにシフトした関
係の3つ以上の振幅変調RFバーストを用いた磁気共鳴
撮影法が記載されている。すなわち、sinc 関数で振幅
変調したRFバーストをフーリエ変換したときの周波数
軸上の方形周期波の幅、つまり励起幅をリードアウト傾
斜磁場方向の1画素の幅とする撮影について開示してい
る。例えば、sinc 関数で振幅変調したRFバーストの
搬送周波数を互いに異ならせてなる4つの振幅変調RF
バーストを励起用のRFパルスとして用い、RFバース
トを構成するサブパルスの間隔uと、RFバーストを振
幅変調した sinc 関数の周期Tの関係をT=4uにする
と、1つの振幅変調RFバーストで1ピクセル内の1/
4の領域を励起することができる。したがって、搬送周
波数を順次1/(4u)[Hz]シフトさせた4つの振
幅変調RFバーストを順次照射して撮影することによ
り、合計4枚の画像データを取得できる。そして、それ
らを2次元フーリエ変換した後、合成すれば、傾斜磁場
強度を大きくすることなくリードアウト方向の空間分解
能を向上させることが可能である。また、1回目から4
回目までの照射では、それぞれ励起する領域が異なるた
め、撮影の間には縦磁化の回復を待つための時間は必要
ない。
In the above-mentioned conventional example, magnetic resonance imaging using two amplitude-modulated RF bursts in which the carrier frequency of an RF burst amplitude-modulated by a sinc function is shifted to each other has been described. Describes a magnetic resonance imaging method using three or more amplitude-modulated RF bursts in which the carrier frequencies of the RF bursts whose amplitudes are modulated by the sinc function are shifted to each other. That is, it discloses an imaging in which the width of a square periodic wave on the frequency axis when an RF burst amplitude-modulated by a sinc function is Fourier-transformed, that is, the excitation width is the width of one pixel in the readout gradient magnetic field direction. For example, four amplitude-modulated RFs in which carrier frequencies of RF bursts amplitude-modulated by a sinc function are different from each other.
When the burst is used as an RF pulse for excitation and the relationship between the interval u between the sub-pulses forming the RF burst and the period T of the sinc function that amplitude-modulates the RF burst is T = 4u, one pixel is generated by one amplitude-modulated RF burst. 1 of
4 regions can be excited. Therefore, a total of four image data can be obtained by sequentially irradiating and photographing four amplitude-modulated RF bursts whose carrier frequencies are sequentially shifted by 1 / (4u) [Hz]. Then, if they are subjected to two-dimensional Fourier transform and then synthesized, it is possible to improve the spatial resolution in the readout direction without increasing the gradient magnetic field strength. In addition, it is 4 from the first
In the irradiations up to the first time, the regions to be excited are different from each other, so that it is not necessary to wait for the recovery of the longitudinal magnetization during the imaging.

【0007】図13では、2次元画像を得るための撮影
シーケンスについて説明したが、3次元画像を得るため
には、例えば図14に示す撮影シーケンスを用いる。つ
まり、同図に示すように、図13におけるスライス傾斜
磁場34の代わりに、第2の位相エンコード傾斜磁場
(Gp2)4の強度を多段階に変化させながら印加して
エコーを計測し、それらを3次元逆フーリエ変換した
後、合成する必要がある。図14において、図13と同
一のものには同一の符号を付して説明を省略する。図1
3では、180度パルスを用いてスライスを選択する必
要があることから、180度パルスによるスピンエコー
も発生させているが、3次元撮影においては、スライス
選択は不要であるため、リードアウト傾斜磁場2の極性
反転によるフィールドエコーのみを発生させている。
In FIG. 13, the photographing sequence for obtaining a two-dimensional image has been described. However, for obtaining a three-dimensional image, for example, the photographing sequence shown in FIG. 14 is used. That is, as shown in the figure, instead of the slice gradient magnetic field 34 in FIG. 13, the echo is measured by applying while changing the intensity of the second phase encoding gradient magnetic field (Gp2) 4 in multiple steps and measuring them. After the three-dimensional inverse Fourier transform, it is necessary to synthesize. 14, the same components as those in FIG. 13 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. FIG.
In No. 3, since a slice needs to be selected using a 180-degree pulse, a spin echo by a 180-degree pulse is also generated. However, in three-dimensional imaging, since slice selection is unnecessary, a readout gradient magnetic field is used. Only the field echo due to the polarity reversal of 2 is generated.

【0008】このようにして、リードアウト傾斜磁場2
の極性反転ごとにエコー群が発生し、第1の振幅変調R
Fバースト1-1に対して複数のエコー群6-1-nと、
第2の振幅変調RFバースト1-2に対して複数のエコ
ー群6-2-nを計測する。そして、3次元画像を得るた
めには、図14のシーケンスを、第2の位相エンコード
傾斜磁場4の印加量を変化させながら、必要なn回の計
測を実行する。つまり、3次元画像の第2の位相エンコ
ード傾斜磁場4の方向の画素数と同じ回数nだけ変化さ
せて、エコー群を計測する。図14において、エコー群
6-1-nと記しているのは、第n番目の第2の位相エン
コード傾斜磁場印加量の時に計測したエコー群であるこ
とを示している。また、エコー群6-1-nの計測と、エ
コー群6-2-nの計測においては、それぞれ励起する領
域が異なるため、2つの計測の間には縦磁化の回復を待
つための時間は必要はなく、連続して実行することがで
きる。
In this way, the readout gradient magnetic field 2
A group of echoes is generated each time the polarity is inverted, and the first amplitude modulation R
A plurality of echo groups 6-1-n for the F burst 1-1;
A plurality of echo groups 6-2-n are measured for the second amplitude modulation RF burst 1-2. Then, in order to obtain a three-dimensional image, the sequence shown in FIG. 14 is performed n times as many times as necessary while changing the applied amount of the second phase encoding gradient magnetic field 4. That is, the echo group is measured by changing the number of pixels n in the direction of the second phase encoding gradient magnetic field 4 of the three-dimensional image by the same number n. In FIG. 14, the echo group 6-1-n indicates an echo group measured at the time of applying the n-th second phase encoding gradient magnetic field. In addition, in the measurement of the echo group 6-1-n and the measurement of the echo group 6-2-n, the excitation regions are different from each other. It is not necessary and can be performed continuously.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図14
において、エコー群6-1-nの計測とエコー群6-1-
(n+1)の計測は励起する領域が同じであるから、2
つの計測の間に縦磁化の回復を待つための時間をあけな
ければならない。一般に、磁気共鳴イメージング装置に
よる撮影においては、エコーの計測時間は数10ミリ秒
と短い。しかし、Trと呼ばれる繰り返しの計測時間
は、縦磁化の回復を待つために、励起フリップ角が90
度近い場合は一般に0.5秒〜2秒程度に設定されるこ
とが多い。このため、撮影全体に要する時間は長くな
る。
However, FIG.
In the measurement of the echo group 6-1-n and the echo group 6-1-
In the measurement of (n + 1), since the excitation region is the same, 2
There must be time between two measurements to wait for the recovery of longitudinal magnetization. Generally, in imaging with a magnetic resonance imaging apparatus, the measurement time of an echo is as short as several tens of milliseconds. However, in order to wait for the recovery of longitudinal magnetization, the excitation flip angle is 90
When it is close, the time is generally set to about 0.5 to 2 seconds. For this reason, the time required for the entire photographing becomes longer.

【0010】例えば、図14の撮影シーケンスを用い
て、第2の位相エンコード傾斜磁場4の印加方向の画素
数を16個とし、繰り返し時間を0.5秒とした場合の
撮影手順を図15に示す。なお、エコー群6-1-nの計
測に要する時間は、傾斜磁場発生装置の性能が高いほど
短縮できる。いま、傾斜磁場発生装置の性能を、最大傾
斜磁場強度30ミリテスラ/メートル、スリューレート
100テスラ/メートル/秒と仮定する。このとき、最
大傾斜磁場強度を出力するための立ち上がり時間は、3
0/0.1=250マイクロ秒である。また、リードア
ウト傾斜磁場印加方向の視野を19センチメートルと
し、リードアウト傾斜磁場印加方向の画素数を64個と
仮定し、第1の位相エンコード傾斜磁場印加方向の画素
数を64個と仮定する。第1の位相エンコード傾斜磁場
印加方向に対して、ハーフフーリエ像再構成法を適用
し、合計40個のエコーを計測して像再構成すると仮定
すると、図14のエコー群6-1-n計測に必要なリード
アウト傾斜磁場Grの反転回数は、40/5=8であ
る。1テスラにおける水素原子核の磁気共鳴周波数は、
約43メガHzであるため、エコー計測時のサンプリン
グレートは、1/(43*103)/30/0.19=
0.00000407となり、約4マイクロ秒である。
したがって、1つのエコーの計測に要する時間は4*3
2=128マイクロ秒である。5個のサブパルスに対応
する5個のエコー群の計測に要する時間は、128*7
=896マイクロ秒となる。リードアウト傾斜磁場の立
ち上がり時間を含めて、エコー群6-1-nの計測に要す
る時間は、(896+300)*8=9568となり、
10ミリ秒以下である。したがって、図15から明らか
なように、エコー計測に要する時間の合計は、10*2
*16=320ミリ秒以下と短いにもかかわらず、繰り
返し時間Trを0.5秒と設定した場合、3次元撮影全
体に要する時間は、500*15+10*2=7520
となり、約7.5秒もかかることが分かる。
For example, FIG. 15 shows an imaging procedure in which the number of pixels in the application direction of the second phase encoding gradient magnetic field 4 is set to 16 and the repetition time is set to 0.5 second using the imaging sequence of FIG. Show. The time required for measuring the echo group 6-1-n can be reduced as the performance of the gradient magnetic field generator increases. Now, it is assumed that the performance of the gradient magnetic field generator is a maximum gradient magnetic field intensity of 30 mT / m and a slew rate of 100 T / m / sec. At this time, the rise time for outputting the maximum gradient magnetic field strength is 3
0 / 0.1 = 250 microseconds. It is also assumed that the visual field in the readout gradient magnetic field application direction is 19 cm, the number of pixels in the readout gradient magnetic field application direction is 64, and the number of pixels in the first phase encoding gradient magnetic field application direction is 64. . Assuming that the half Fourier image reconstruction method is applied to the first phase encoding gradient magnetic field application direction and the image reconstruction is performed by measuring a total of 40 echoes, the echo group 6-1-n measurement of FIG. The number of reversals of the read-out gradient magnetic field Gr required for (5) is 40/5 = 8. The magnetic resonance frequency of a hydrogen nucleus at 1 Tesla is
Since it is about 43 MHz, the sampling rate at the time of echo measurement is 1 / (43 * 103) /30/0.19=
0.00000407, which is about 4 microseconds.
Therefore, the time required to measure one echo is 4 * 3
2 = 128 microseconds. The time required to measure five echo groups corresponding to five sub-pulses is 128 * 7
= 896 microseconds. The time required for the measurement of the echo group 6-1-n including the rise time of the readout gradient magnetic field is (896 + 300) * 8 = 9568,
10 ms or less. Therefore, as is clear from FIG. 15, the total time required for echo measurement is 10 * 2.
If the repetition time Tr is set to 0.5 seconds despite the fact that it is shorter than * 16 = 320 milliseconds, the time required for the entire three-dimensional imaging is 500 * 15 + 10 * 2 = 7520.
It can be seen that it takes about 7.5 seconds.

【0011】上述したように、従来の3次元撮影方法
は、励起用の振幅変調バーストを印加してエコー群を計
測する撮影シーケンスを1回実行して2次元画像を得
て、これを3次元方向に繰り返し実行して3次元撮影を
行うものである。そのため、3次元方向の撮影シーケン
スを実行するたびに、縦磁化の回復を待つための0.5
秒〜2秒程度の無駄時間をあけなければならず、撮影全
体に要する時間が長くなるという問題点があった。
As described above, in the conventional three-dimensional imaging method, a two-dimensional image is obtained by executing an imaging sequence for applying an amplitude modulation burst for excitation and measuring an echo group once to obtain a two-dimensional image. The three-dimensional photographing is performed by repeatedly executing in the direction. Therefore, every time the imaging sequence in the three-dimensional direction is executed, 0.5 times for waiting for the recovery of the longitudinal magnetization is obtained.
There is a problem that a dead time of about 2 to 2 seconds needs to be provided, and the time required for the entire photographing becomes longer.

【0012】本発明は、3次元撮影の撮影全体に要する
時間を短縮する方法及び装置を提供することを課題とす
る。
An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for shortening the time required for three-dimensional imaging as a whole.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の3次元撮影方法は、静磁場内に置かれた被
写体に、時間軸上に離散して配列された複数の高周波磁
場サブパルスをsinc 関数で振幅変調してなる励起用の
高周波磁場バーストパルスを、直交3軸のうちの第1軸
方向の傾斜磁場と共に印加した後、第1軸方向の傾斜磁
場をリードアウト傾斜磁場として該傾斜磁場の傾きを反
転しながら繰返し印加し、該繰返し印加に同期させて前
記直交3軸のうちの第2軸方向の傾斜磁場を第1位相エ
ンコード傾斜磁場として該傾斜磁場の傾きを反転しなが
ら、かつ該軸方向の位相情報をシフトしながら繰返し印
加して複数のエコー群を検出して画像を再構成するにあ
たり、前記高周波磁場バーストパルスの印加に係る核磁
化の横磁化緩和時間内に、前記直交3軸のうちの第3軸
方向の傾斜磁場を第2位相エンコード傾斜磁場として該
軸方向の位相情報をシフトしながら繰返し印加すること
により、前記高周波磁場バーストパルスによる1回の励
起により3次元画像の再構成に必要な複数のエコー群を
計測するようにしたのである。
In order to solve the above-mentioned problems, a three-dimensional imaging method according to the present invention comprises a plurality of high-frequency magnetic field sub-pulses arranged discretely on a time axis on a subject placed in a static magnetic field. A high frequency magnetic field burst pulse for excitation, which is amplitude-modulated by a sinc function, is applied together with a gradient magnetic field in the first axis direction among the three orthogonal axes, and the gradient magnetic field in the first axis direction is used as a readout gradient magnetic field. The gradient magnetic field is repeatedly applied while reversing the gradient, and in synchronization with the repetitive application, the gradient magnetic field in the second axis direction among the three orthogonal axes is used as the first phase encoding gradient magnetic field while reversing the gradient of the gradient magnetic field. In reconstructing an image by detecting a plurality of echo groups by repeatedly applying while shifting the phase information in the axial direction, the transverse magnetization relaxation time of nuclear magnetization related to the application of the high-frequency magnetic field burst pulse By repeatedly applying the gradient magnetic field in the third axis direction among the three orthogonal axes as the second phase encoding gradient magnetic field while shifting the phase information in the axial direction, the excitation is performed once by the high frequency magnetic field burst pulse. That is, a plurality of echo groups necessary for reconstructing a three-dimensional image are measured.

【0014】つまり、第1,2軸方向の空間情報を付与
して得られる2次元画像情報を、核磁化の横軸緩和時間
内(通常、0.15〜0.2秒程度)に、第3軸方向の
空間情報を変化させながら付与することにより、3次元
画像情報を得ることを特徴とする。これにより、高周波
磁場バーストパルス(振幅変調RFバースト)による1
回の励起により、3次元画像情報を得ることができるか
ら、振幅変調RFバーストによる励起の繰返しの回数を
大幅に減らすことができ、3次元撮影の全体の撮影時間
を短縮できる。
That is, the two-dimensional image information obtained by adding the spatial information in the first and second axial directions is converted into the first two-dimensional image information within the relaxation time of the horizontal axis of the nuclear magnetization (generally, about 0.15 to 0.2 seconds). It is characterized in that three-dimensional image information is obtained by adding spatial information in three-axis directions while changing it. Thereby, 1 by the high frequency magnetic field burst pulse (amplitude modulation RF burst)
Since three-dimensional image information can be obtained by one excitation, the number of repetitions of excitation by the amplitude modulation RF burst can be greatly reduced, and the entire imaging time of three-dimensional imaging can be reduced.

【0015】この場合において、高周波磁場サブパルス
の離散間隔をuとし、sinc 関数の周期をTとし、m=
T/uとしたとき(但し、mは整数)、振幅変調RFバ
ーストの搬送周波数を毎回1/(mu)ずらしてm回繰
返し計測し、得られたm個の画像を合成することによ
り、解像度を向上させることができる。例えば、m=2
の場合、振幅変調RFバーストの周波数軸上の方形周期
波の幅は1/2uになる。そのため、1回の励起により
被写体の体積の1/2の領域しか励起されないから、解
像度が落ちる。しかし、続いて搬送周波数を1/2uず
らして励起すると、残りの1/2の領域が励起されるか
ら、撮影領域全体を撮影することができるので、解像度
が向上する。なお、その2回の励起は、励起に係る領域
が異なることから、縦磁化の回復を待つ必要がないの
で、撮影時間の長大化の問題はない。
In this case, the discrete interval of the high frequency magnetic field sub-pulse is u, the period of the sinc function is T, and m =
When T / u is set (where m is an integer), the carrier frequency of the amplitude modulation RF burst is shifted by 1 / (mu) every time, and the measurement is repeated m times, and the obtained m images are combined to obtain the resolution. Can be improved. For example, m = 2
In the case of (1), the width of the square periodic wave on the frequency axis of the amplitude modulation RF burst is uu. Therefore, only one half of the volume of the object is excited by one excitation, and the resolution is reduced. However, when the carrier frequency is subsequently shifted by u u, the remaining 領域 area is excited, so that the entire imaging area can be imaged, so that the resolution is improved. Since the two excitations have different excitation regions, there is no need to wait for the recovery of the longitudinal magnetization, so that there is no problem of lengthening the imaging time.

【0016】リードアウト傾斜磁場に合わせて印加する
第1と第2の位相エンコード傾斜磁場の印加法の具体例
としては、まず、振幅変調RFバーストをフーリエ変換
したときの周波数軸上の方形周期波の幅を、リードアウ
ト傾斜磁場の方向の1画素の幅とし、エコー群計測時に
リードアウト傾斜磁場と第1位相エンコード傾斜磁場と
をほぼ同期させて傾きの極性の反転を繰返し、前記リー
ドアウト傾斜磁場の傾きの極性が反転する期間に、第1
位相エンコード傾斜磁場と第2位相エンコード傾斜磁場
のいずれか一方にブリップ状の傾斜磁場を付加し、一定
の間隔で並んだ極性が同じ第2位相エンコード傾斜磁場
の方向に付加するブリップ群のうち、奇数番目のブリッ
プの次に印加する第1位相エンコード傾斜磁場の方向に
付加するブリップと、偶数番目のブリップの次に印加す
る第1位相エンコード傾斜磁場の方向に付加するブリッ
プの極性とを互いに反対にすることをあげることができ
る。
As a specific example of the method of applying the first and second phase encoding gradient magnetic fields applied in accordance with the readout gradient magnetic field, first, a square periodic wave on the frequency axis when Fourier-transforming an amplitude-modulated RF burst is described. Is the width of one pixel in the direction of the readout gradient magnetic field, and when the echo group measurement is performed, the readout gradient magnetic field and the first phase encoding gradient magnetic field are substantially synchronized to repeat the reversal of the polarity of the gradient. During the period when the polarity of the gradient of the magnetic field is reversed, the first
A blip group in which a blip-shaped gradient magnetic field is added to one of the phase-encoding gradient magnetic field and the second phase-encoding gradient magnetic field, and the polarity is arranged at regular intervals and is added in the direction of the same second phase-encoding gradient magnetic field. The polarity of the blip applied in the direction of the first phase encoding gradient magnetic field applied next to the odd-numbered blip and the polarity of the blip applied in the direction of the first phase encoding gradient magnetic field applied next to the even-numbered blip are opposite to each other. Can be given.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。 (第1実施の形態)図1に、本発明に係る3次元撮影方
法の一実施の形態の撮影シーケンスを示し、図2にその
方法を適用してなる磁気共鳴イメージング装置の概略構
成図を示す。図2に示すように、磁気共鳴イメージング
装置は、静磁場を発生するマグネット101、傾斜磁場
を発生するコイル102、シーケンサ104、傾斜磁場
電源105、RFパルス発生器106、プローブ107
等を含んで構成されている。シーケンサ104は、傾斜
磁場電源105とRFパルス発生器106に命令を送
り、それぞれコイル102及びプローブ107より傾斜
磁場及びRFパルス発生させる。通常、RFパルスは、
RFパルス発生器106の出力をRFパワーアンプ11
5により増幅し、プローブ107を通じて被写体103
に印加される。被写体103から発生した信号はプロー
ブ107により受波され、受信器108で検波が行われ
る。検波の基準とする磁気共鳴周波数は、シーケンサ1
04によりセットされる。検波された信号は計算機10
9に送られ、ここで画像再構成等の信号処理が行われ
る。結果はディスプレイ110に表示される。必要に応
じて、記憶媒体111に信号や測定条件を記憶させるこ
ともできる。被写体103は、マグネット101及びコ
イル102により形成された磁場内に設置される。
Embodiments of the present invention will be described below. (First Embodiment) FIG. 1 shows an imaging sequence of an embodiment of a three-dimensional imaging method according to the present invention, and FIG. 2 shows a schematic configuration diagram of a magnetic resonance imaging apparatus to which the method is applied. . As shown in FIG. 2, the magnetic resonance imaging apparatus includes a magnet 101 for generating a static magnetic field, a coil 102 for generating a gradient magnetic field, a sequencer 104, a gradient magnetic field power supply 105, an RF pulse generator 106, and a probe 107.
And so on. The sequencer 104 sends a command to the gradient magnetic field power supply 105 and the RF pulse generator 106 to generate a gradient magnetic field and an RF pulse from the coil 102 and the probe 107, respectively. Usually, the RF pulse is
The output of the RF pulse generator 106 is output to the RF power amplifier 11
5 through the probe 107 and the subject 103
Is applied to The signal generated from the subject 103 is received by the probe 107 and detected by the receiver 108. The magnetic resonance frequency used as the reference for detection is the sequencer 1
04 is set. The detected signal is calculated by the computer 10
9, where signal processing such as image reconstruction is performed. The result is displayed on the display 110. If necessary, signals and measurement conditions can be stored in the storage medium 111. The subject 103 is set in a magnetic field formed by the magnet 101 and the coil 102.

【0018】静磁場均一度を調整する必要があるとき
は、シムコイル112を使う。シムコイル112は複数
のチャネルからなり、シム電源113により電流が供給
される。静磁場均一度の調整時には、各コイルに流れる
電流をシーケンサ104により制御する。シーケンサ1
04は、シム電源113に命令を送り、静磁場不均一を
補正するような付加的な磁場をコイル112より発生さ
せる。なお、シーケンサ104は通常、予めプログラム
されたタイミング、強度で各装置が動作するように制御
を行う。このプログラムのうち、特にRFパルス、傾斜
磁場、エコー受信のタイミングや強度を記述したものは
撮影シーケンスと呼ばれている。
When it is necessary to adjust the uniformity of the static magnetic field, a shim coil 112 is used. The shim coil 112 includes a plurality of channels, and a current is supplied from a shim power supply 113. When adjusting the uniformity of the static magnetic field, the current flowing through each coil is controlled by the sequencer 104. Sequencer 1
04 sends a command to the shim power supply 113 to generate an additional magnetic field from the coil 112 to correct the non-uniformity of the static magnetic field. The sequencer 104 normally controls each device to operate at a timing and intensity programmed in advance. Among these programs, the one that particularly describes the RF pulse, the gradient magnetic field, and the timing and intensity of the echo reception is called an imaging sequence.

【0019】図1に示す撮影シーケンスに基づいて、本
発明の一実施の形態の3次元撮影法について説明する。
図1では、上から順に、高周波磁場パルスRF、リード
アウト傾斜磁場Gr、第1位相エンコード傾斜磁場Gp
1、第2位相エンコード傾斜磁場Gp2、エコーEch
oのそれぞれのタイムチャートが示されている。同図に
おいて、横軸は時間、縦軸はRFパルスや傾斜磁場等の
強度を表す。
A three-dimensional photographing method according to an embodiment of the present invention will be described based on a photographing sequence shown in FIG.
In FIG. 1, in order from the top, a high-frequency magnetic field pulse RF, a readout gradient magnetic field Gr, and a first phase encoding gradient magnetic field Gp
1, second phase encoding gradient magnetic field Gp2, echo Ech
The respective time charts of “o” are shown. In the figure, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the intensity of RF pulses, gradient magnetic fields, and the like.

【0020】図示のように、第1のRFバースト1-1
とリードアウト傾斜磁場2をほぼ同一時に印加して被写
体を励起させる。第1のRFバースト1-1は、図12
に示した振幅変調RFバースト1-1と同一のバースト
パルスである。その後、リードアウト傾斜磁場2の傾き
の極性反転を繰り返すことにより、エコー群6-1をフ
ィールドエコーとして取り出す。
As shown, the first RF burst 1-1
And the readout gradient magnetic field 2 are applied at substantially the same time to excite the subject. The first RF burst 1-1 is shown in FIG.
Are the same burst pulses as the amplitude modulated RF burst 1-1 shown in FIG. Thereafter, the echo group 6-1 is extracted as a field echo by repeating the polarity inversion of the gradient of the readout gradient magnetic field 2.

【0021】3次元撮影を行うためには、第1の位相エ
ンコード傾斜磁場(Gp1)3の方向と第2の位相エン
コード傾斜磁場(Gp2)4の方向に、位置情報を付与
する必要がある。そこで、エコー群6-1の計測に際し
て、リードアウト傾斜磁場(Gr)2の印加量がゼロで
ある時間を含む期間に合わせて、つまりリードアウト傾
斜磁場(Gr)2の傾きの極性を反転させるタイミング
に合わせて、第1の位相エンコード傾斜磁場3あるいは
第2の位相エンコード傾斜磁場4のいずれか一方だけ
に、ブリップ状の傾斜磁場を印加する。なお、第1の位
相エンコード傾斜磁場3は、リードアウト傾斜磁場2の
極性反転に同期させて、かつ極性を一致させて繰返し印
加され、これにブリップ状の傾斜磁場(ブリップ3’)
を付加して印加する。
In order to perform three-dimensional imaging, it is necessary to provide position information in the direction of the first phase encoding gradient magnetic field (Gp1) 3 and the direction of the second phase encoding gradient magnetic field (Gp2) 4. Therefore, when measuring the echo group 6-1, the polarity of the gradient of the readout gradient magnetic field (Gr) 2 is reversed according to the period including the time when the applied amount of the readout gradient magnetic field (Gr) 2 is zero. In accordance with the timing, a blip-shaped gradient magnetic field is applied to only one of the first phase encoding gradient magnetic field 3 and the second phase encoding gradient magnetic field 4. The first phase encoding gradient magnetic field 3 is repeatedly applied in synchronization with the polarity reversal of the readout gradient magnetic field 2 and with the same polarity, and a blip-shaped gradient magnetic field (blip 3 ′) is applied thereto.
Is applied.

【0022】ここで、一定の間隔で並んだ極性が正の第
2の位相エンコード傾斜磁場4の方向に印加する複数個
(図示例では15個)のブリップ4-1〜4-15のう
ち、奇数番目のブリップの次に印加する第1の位相エン
コード傾斜磁場3の方向に印加するブリップ3’と、偶
数番目のブリップの次に印加する第1の位相エンコード
傾斜磁場3の方向に印加するブリップ3’の極性が互い
に反対となるように、それぞれの方向のブリップを印加
する。
Here, of a plurality of (five in the example shown) blips 4-1 to 4-15 applied in the direction of the second phase encoding gradient magnetic field 4 having a positive polarity and arranged at a constant interval, A blip 3 'applied in the direction of the first phase encoding gradient magnetic field 3 applied next to the odd-numbered blip, and a blip applied in the direction of the first phase encoding gradient magnetic field 3 applied next to the even-numbered blip Blips in each direction are applied so that the polarities of 3 'are opposite to each other.

【0023】ここで、ブリップの作用について図3を参
照して説明する。まず、リードアウト傾斜磁場2と第1
の位相エンコード傾斜磁場3を極性反転しながら繰返し
印加する最初の10msecの計測で、図1のエコー群
6-1-1が計測される。リードアウト傾斜磁場2の1つ
の矩形波に対応してリードされるエコー群6-1-1の1
つのエコーは、逆フーリェ変換したk空間で考えると、
図3に示すように、例えばリードアウト傾斜磁場2と第
1の位相エンコード傾斜磁場3に対応するkx,ky空
間の1本の走査線21に対応する位置情報が含まれてい
る。そして、第1位相エンコード傾斜磁場3のブリップ
3’により、走査線12の位置がky方向にシフトされ
る。したがって、リードアウト傾斜磁場2の極性が反転
して繰返し印加されるとともに、第1位相エンコード傾
斜磁場3のブリップ3’が印加されることにより、k空
間上では、走査線12の位置がky方向に順次シフトさ
れると同時に、走査方向が反転して、1枚の2次元画像
に対応した画像情報が得られることになる。そして、第
2の位相エンコード傾斜磁場4のブリップ4-1〜4-1
5を印加するたびに、位置がkz方向にシフトされる。
これにより、kz方向に重ねられた複数枚の2次元画像
の画像情報、つまり3次元画像情報が得られる。図1の
シーケンスでは、第2の位相エンコード傾斜磁場4のブ
リップが15個であるから、16枚の2次元画像に相当
する3次元画像情報が得られる。kz方向の2次元画像
を何枚撮影できるかは、1回の励起による横磁化緩和時
間(例えば、150〜200msec)の制限を受け、1枚
の2次元画像を得る計測時間を10msecとすると、10
〜20枚に制限されることになる。
Here, the operation of the blip will be described with reference to FIG. First, the readout gradient 2 and the first
The echo group 6-1-1 of FIG. 1 is measured in the first 10 msec measurement in which the phase encoding gradient magnetic field 3 is repeatedly applied while reversing the polarity. Echo group 6-1-1 1 read corresponding to one rectangular wave of read-out gradient magnetic field 2
Considering the two echoes in the inverse Fourier transformed k-space,
As shown in FIG. 3, for example, position information corresponding to one scanning line 21 in the kx, ky space corresponding to the readout gradient magnetic field 2 and the first phase encoding gradient magnetic field 3 is included. Then, the position of the scanning line 12 is shifted in the ky direction by the blip 3 ′ of the first phase encoding gradient magnetic field 3. Therefore, the polarity of the readout gradient magnetic field 2 is inverted and applied repeatedly, and the blip 3 ′ of the first phase encoding gradient magnetic field 3 is applied, so that the position of the scanning line 12 on the k-space is changed in the ky direction. At the same time, the scanning direction is reversed and image information corresponding to one two-dimensional image is obtained. Then, the blips 4-1 to 4-1 of the second phase encoding gradient magnetic field 4
Each time 5 is applied, the position is shifted in the kz direction.
Thus, image information of a plurality of two-dimensional images superimposed in the kz direction, that is, three-dimensional image information is obtained. In the sequence of FIG. 1, since the number of blips of the second phase encoding gradient magnetic field 4 is 15, three-dimensional image information corresponding to 16 two-dimensional images is obtained. The number of two-dimensional images in the kz direction that can be taken is limited by the transverse magnetization relaxation time (for example, 150 to 200 msec) due to one excitation, and the measurement time to obtain one two-dimensional image is 10 msec. 10
It will be limited to ~ 20.

【0024】次に、図12に示したのと同一のRFバー
スト1-2を、第2のRFバースト1-2として、リード
アウト方向の傾斜磁場Grをほぼ同時に印加した後、リ
ードアウト傾斜磁場2の極性反転を繰り返すことによ
り、エコー群6-2をフィールドエコーとして取り出
す。このとき、エコー群6-1の計測時と同様に、リー
ドアウト傾斜磁場の印加量がゼロである時間を含む期間
に、第1の位相エンコード傾斜磁場あるいは第2の位相
エンコード傾斜磁場のいずれか一方だけにブリップ状の
傾斜磁場を印加する。
Next, the same RF burst 1-2 as shown in FIG. 12 is used as a second RF burst 1-2, and a gradient magnetic field Gr in the readout direction is applied almost simultaneously. By repeating the polarity reversal of 2, the echo group 6-2 is extracted as a field echo. At this time, as in the measurement of the echo group 6-1, during the period including the time when the applied amount of the readout gradient magnetic field is zero, either the first phase encoding gradient magnetic field or the second phase encoding gradient magnetic field is used. A blip-shaped gradient magnetic field is applied to only one of them.

【0025】図1に示した撮影シーケンスのうち、前半
部と後半部は、第1のRFバースト1-1と第2のRF
バースト1-2の搬送周波数が、互いに1/2u[H
z]ずれている以外は、全く同じシーケンスである。し
たがって、第1のRFバースト1-1をフーリエ変換し
たときの周波数軸上の波形は、図4に示した方形周期波
となり、撮影領域の半分の体積が励起される。また、第
2のRFバースト1-2をフーリエ変換したときの周波
数軸上の波形は、図4に示した方形周期波を半周期シフ
トした波形となり、撮影領域の残りの半分の体積が励起
される。例えば、図4に示すように、第1のRFバース
ト1-1を被写体に印加した時の励起プロファイルの方
形周期波の幅が3ミリメートル、撮影画像のリードアウ
ト傾斜磁場の方向のピクセルサイズが6ミリメートルと
なる条件に設定して、得られた複数個のエコー群を2次
元逆フーリエ変換する。これに基づいて得られる画像の
1ピクセルと励起プロファイルの位置関係は図4に示し
たとおりである。ところで、無限個のサブパルスから構
成される振幅変調RFバーストを励起用のRFパルスと
して用いれば、励起プロファイルは完全な方形周期波と
なる。しかし、図1の撮影シーケンスでは、5個のサブ
パルスからなるRFバーストを用いているため、励起プ
ロファイルは完全な方形周期波とはならないが、ここで
は励起プロファイルをほぼ方形周期波と見なすことがで
きるものとして説明する。
In the photographing sequence shown in FIG. 1, the first half and the second half correspond to the first RF burst 1-1 and the second RF burst.
The carrier frequencies of bursts 1-2 are 互 い に u [H
z] The sequence is exactly the same except that it is shifted. Therefore, the waveform on the frequency axis when the first RF burst 1-1 is Fourier-transformed becomes the square periodic wave shown in FIG. 4, and half the volume of the imaging region is excited. Further, the waveform on the frequency axis when the second RF burst 1-2 is Fourier-transformed becomes a waveform obtained by shifting the square periodic wave shown in FIG. 4 by half a period, and the remaining half volume of the imaging region is excited. You. For example, as shown in FIG. 4, when the first RF burst 1-1 is applied to the subject, the width of the square periodic wave of the excitation profile is 3 mm, and the pixel size in the direction of the readout gradient magnetic field of the captured image is 6 mm. The conditions are set to be millimeters, and the obtained plurality of echo groups are subjected to two-dimensional inverse Fourier transform. The positional relationship between one pixel of the image obtained based on this and the excitation profile is as shown in FIG. By the way, if an amplitude-modulated RF burst composed of an infinite number of sub-pulses is used as an RF pulse for excitation, the excitation profile becomes a perfect square periodic wave. However, in the imaging sequence of FIG. 1, the excitation profile is not a perfect square periodic wave because an RF burst including five sub-pulses is used, but the excitation profile can be regarded as a substantially square periodic wave here. It will be described as an example.

【0026】第1のRFバースト1-1を被写体に印加
して撮影して得られる画像の1ピクセルには、実際に励
起されている3ミリメートルの領域のみの情報を持って
いる。次に、搬送周波数を1/(2u)[Hz]だけシ
フトした第2のRFバースト1-2を被写体に印加して
撮影し、そのエコー群を2次元逆フーリエ変換すると、
第1のRFバースト1-1では励起されていなかった3
ミリメートルの領域のみの情報を持った画像が得られ
る。そこで、図5に示すように、2つの画像を1ピクセ
ルおきに交互に配列し合成すれば、リードアウト傾斜磁
場の方向の空間分解能が3ミリメートルの画像を得るこ
とができる。すなわち、撮影画像のリードアウト傾斜磁
場の方向のピクセルサイズを6ミリメートルから3ミリ
メートルに改善できる。図5においては、その合成方法
を模式的に示している。エコー群6-1-1を2次元フー
リエ変換して得られた画像20-1と、エコー群6-2-
1を2次元フーリエ変換して得られた画像20-2を、
1ピクセルおきに交互に配列して2次元画像20を得
る。第1のRFバースト1-1と第2のRFバースト1-
2の印加において、それぞれ励起する領域が異なるた
め、2つの撮影の間には縦磁化の回復を待つための時間
は必要ない。なお、上述したように、5個のサブパルス
を用いた第1のRFバースト1-1と第2のRFバース
ト1-2の場合、励起プロファイルは完全方形周期波と
はならないため、隣のピクセルに若干の漏れ込みが生じ
るが、実用上問題のない程度である。
One pixel of an image obtained by applying the first RF burst 1-1 to a subject and photographing has information of only a 3 mm area that is actually excited. Next, a second RF burst 1-2 in which the carrier frequency is shifted by 1 / (2u) [Hz] is applied to the subject to capture an image, and the echo group is subjected to two-dimensional inverse Fourier transform.
Not excited in the first RF burst 1-1 3
An image having information of only the millimeter area can be obtained. Therefore, as shown in FIG. 5, by alternately arranging and combining two images every other pixel, an image having a spatial resolution of 3 mm in the direction of the readout gradient magnetic field can be obtained. That is, the pixel size in the direction of the readout gradient magnetic field of the captured image can be improved from 6 mm to 3 mm. FIG. 5 schematically shows the synthesis method. An image 20-1 obtained by performing a two-dimensional Fourier transform on the echo group 6-1-1 and an echo group 6-2-1
The image 20-2 obtained by performing the two-dimensional Fourier transform on
A two-dimensional image 20 is obtained by alternately arranging every other pixel. The first RF burst 1-1 and the second RF burst 1-
In the application of 2, since the regions to be excited are different from each other, there is no need to wait for the recovery of the longitudinal magnetization between the two imagings. As described above, in the case of the first RF burst 1-1 and the second RF burst 1-2 using five sub-pulses, the excitation profile does not become a perfect square periodic wave, so Although some leakage occurs, it is of a level that causes no practical problem.

【0027】更に、エコー群6-1、6-2を、それぞれ
3次元逆フーリエ変換し、2つの3次元画像をリードア
ウト傾斜磁場Grの方向に1ピクセル(画素)おきに交
互に配列して合成する。これにより、撮影領域全域の3
次元画像が再構成される。図1に示した撮影シーケンス
の前半部と後半部では、それぞれ励起されている領域が
異なるため、2つの計測の間には縦磁化の回復を待つた
めの時間は必要ない。
Further, the echo groups 6-1 and 6-2 are respectively subjected to three-dimensional inverse Fourier transform, and two three-dimensional images are alternately arranged at every other pixel (pixel) in the direction of the readout gradient magnetic field Gr. Combine. As a result, 3
A two-dimensional image is reconstructed. In the first half and the second half of the imaging sequence shown in FIG. 1, the excited regions are different from each other, so that it is not necessary to wait for the recovery of the longitudinal magnetization between the two measurements.

【0028】ここで、図14と図15に示した従来の撮
影シーケンスと同じ画素数、視野、リードアウト傾斜磁
場強度で撮影を行うと、エコー群6-1-1の計測に要す
る時間は10ミリ秒以下である。したがって、32個の
エコー群(6-1-1〜6-1-16、6-2-1〜6-2-1
6)の計測に要する(撮影全体に要する)時間は、RF
バースト1-1、1-2の印加時間も含めて、320ミリ
秒以下とすることが可能である。その結果、図14と図
15の従来の撮影シーケンスを用いて3次元撮影を行う
場合は、前述したように約7.5秒かかったが、本実施
の形態によれば、3次元撮影全体に要する時間を、大幅
に短縮できる効果がある。
Here, if imaging is performed with the same number of pixels, visual field, and readout gradient magnetic field strength as in the conventional imaging sequence shown in FIGS. 14 and 15, the time required for the measurement of the echo group 6-1-1 is 10 times. Less than a millisecond. Therefore, 32 echo groups (6-1-1 to 6-1-16, 6-2-1 to 6-2-1)
The time required for the measurement 6) (the time required for the entire shooting) is RF
The time can be set to 320 milliseconds or less including the application time of the bursts 1-1 and 1-2. As a result, when performing three-dimensional imaging using the conventional imaging sequences of FIGS. 14 and 15, it took about 7.5 seconds as described above. However, according to the present embodiment, the entire three-dimensional imaging is performed. This has the effect of greatly reducing the time required.

【0029】以上説明したように、図1の3次元撮影方
法は、まず、静磁場内に置かれた被写体に、時間軸上に
離散して配列された複数の高周波磁場サブパルスをsinc
関数で振幅変調してなる励起用のRFバーストを、直
交3軸のうちの第1軸方向の傾斜磁場と共に印加する。
その後、第1軸方向の傾斜磁場をリードアウト傾斜磁場
としてその傾斜磁場の傾きを反転しながら繰返し印加す
る。そして、その繰返し印加に同期させて、直交3軸の
うちの第2軸方向の傾斜磁場を第1位相エンコード傾斜
磁場としてその傾斜磁場の傾きを反転しながら、かつ該
軸方向の位相情報をシフトしながら繰返し印加して、複
数のエコー群を検出して画像を再構成する。その際、R
Fバーストの印加に係る核磁化の横磁化緩和時間内に、
直交3軸のうちの第3軸方向の傾斜磁場を第2位相エン
コード傾斜磁場としてその軸方向の位相情報をブリップ
によりシフトしながら繰返し印加することにより、RF
バーストの1回の励起により3次元画像の再構成に必要
な複数のエコー群を計測するようにしたのである。
As described above, in the three-dimensional imaging method of FIG. 1, first, a plurality of high-frequency magnetic field sub-pulses discretely arranged on the time axis are applied to a subject placed in a static magnetic field.
An RF burst for excitation, which is amplitude-modulated by a function, is applied together with a gradient magnetic field in a first axis direction among three orthogonal axes.
After that, the gradient magnetic field in the first axis direction is repeatedly applied while the gradient of the gradient magnetic field is reversed as a readout gradient magnetic field. Then, in synchronization with the repetitive application, the gradient magnetic field in the second axis direction among the three orthogonal axes is used as the first phase encoding gradient magnetic field, and the gradient information of the gradient magnetic field is inverted while the phase information in the axial direction is shifted. While applying repeatedly, a plurality of echo groups are detected to reconstruct an image. At that time, R
Within the transverse magnetization relaxation time of nuclear magnetization related to the application of the F burst,
By repeatedly applying a gradient magnetic field in the third axis direction among the three orthogonal axes as a second phase encoding gradient magnetic field while shifting phase information in the axial direction by blip, RF
A plurality of echo groups necessary for reconstructing a three-dimensional image are measured by one excitation of the burst.

【0030】言い換えれば、第1,2軸方向の空間情報
を付与して得られる2次元画像情報を、核磁化の横軸緩
和時間内(通常、0.15〜0.2秒程度)に、第3軸
方向の空間情報を変化させながら付与することにより、
3次元画像情報を得ていることから、RFバーストによ
る励起の繰返しの回数を大幅に減らすことができ、3次
元撮影の全体の撮影時間を大幅に短縮できる。
In other words, the two-dimensional image information obtained by adding the spatial information in the first and second axial directions is converted into the time within the relaxation time of the horizontal axis of the nuclear magnetization (usually, about 0.15 to 0.2 seconds). By giving while changing the spatial information in the third axis direction,
Since the three-dimensional image information is obtained, the number of repetitions of the excitation by the RF burst can be greatly reduced, and the entire imaging time of the three-dimensional imaging can be greatly reduced.

【0031】上述したように、3次元画像の撮影時間を
短縮できると、動画表示が可能となる。その動画表示手
順の例を、図6(a)に示す。図1の撮影シーケンスに
よりエコー群6-1と6-2を計測し、それぞれを3次元
逆フーリエ変換し、2つの3次元画像を得る。2つの3
次元画像をリードアウト傾斜磁場の方向に1ピクセルお
きに交互に配列して合成する。さらに、同じ撮影領域を
連続して撮影し、ディスプレイ上にそれらの3次元画像
を順次表示することにより動画表示が実現する。この動
画表示の場合は、同一の撮影領域を連続して撮影するこ
とになるため、縦磁化の回復を待つ目的で繰り返し時間
Trを0.5秒としている。したがって、図6(a)に
示した動画表示手順では、0.5秒に1回の割合で画像
が更新されディスプレイ上に表示されるから、動きのよ
い動画を表示することがでる。例えば、磁気共鳴イメー
ジング(MRI)装置を用いた脳機能計測のように、脳
の活性状態を時間を追って観察する場合等に用いること
ができる。このような3次元画像を用いた脳機能計測を
行うことにより、2次元画像を用いた脳機能計測を行う
場合よりも、より詳しい脳機能情報を抽出することが可
能である。
As described above, if the time for capturing a three-dimensional image can be reduced, a moving image can be displayed. FIG. 6A shows an example of the moving image display procedure. The echo groups 6-1 and 6-2 are measured by the imaging sequence of FIG. 1, and each is subjected to three-dimensional inverse Fourier transform to obtain two three-dimensional images. Two three
The two-dimensional images are alternately arranged in the direction of the readout gradient magnetic field at every other pixel and synthesized. Further, moving images are realized by successively photographing the same photographing region and sequentially displaying the three-dimensional images on a display. In the case of this moving image display, since the same imaging region is continuously imaged, the repetition time Tr is set to 0.5 seconds for the purpose of waiting for the recovery of the longitudinal magnetization. Therefore, in the moving image display procedure shown in FIG. 6A, the image is updated and displayed on the display once every 0.5 seconds, so that a moving image with good motion can be displayed. For example, it can be used for observing the brain activation state over time, such as brain function measurement using a magnetic resonance imaging (MRI) device. By performing brain function measurement using such a three-dimensional image, it is possible to extract more detailed brain function information than when performing brain function measurement using a two-dimensional image.

【0032】つまり、図14,15に示した従来の3次
元撮影シーケンスを用いた場合は、3次元撮影全体に要
する時間が7.5秒以上かかるため、最短でも7.5秒
に1回の割合でしか画像が更新されない。この点、図1
の撮影シーケンスを用いれば、脳機能計測の時間分解能
を向上させることができ、より詳しい脳機能情報を抽出
することが可能である。また、脳機能以外の3次元機能
計測においても、物質の時間変化を3次元的に観察する
ことから、時間分解能が高いほど、より詳しい機能情報
を抽出することが可能である。なお、エコー群6-1,
6-2はそれぞれ独立に3次元逆フーリエ変換すること
ができるため、動画表示手順は図6(b)に示す手順で
もよい。つまり、エコー群6-1を計測し、それを3次
元逆フーリエ変換して得られた3次元画像をリードアウ
ト傾斜磁場の方向に1ピクセル毎に1ピクセル分の空隙
を置きながら表示する。次いで、エコー群6-2を計測
し、それを3次元逆フーリエ変換して得られた3次元画
像をリードアウト傾斜磁場の方向に1ピクセル毎に前記
空隙の位置に表示する。この図6(b)に示した動画表
示手順によれば、0.25秒に1回の割合でリードアウ
ト傾斜磁場の方向の1ピクセルおきに画像を更新して、
ディスプレイ上に表示できる。
That is, when the conventional three-dimensional imaging sequence shown in FIGS. 14 and 15 is used, since the time required for the entire three-dimensional imaging takes 7.5 seconds or more, at least once every 7.5 seconds. The image is updated only at a certain rate. In this regard, FIG.
By using the imaging sequence described above, the time resolution of brain function measurement can be improved, and more detailed brain function information can be extracted. Also, in the three-dimensional function measurement other than the brain function, since the time change of the substance is three-dimensionally observed, the higher the time resolution, the more detailed function information can be extracted. The echo groups 6-1 and 6-1
6-2 can perform the three-dimensional inverse Fourier transform independently, so that the moving image display procedure may be the procedure shown in FIG. 6B. That is, the echo group 6-1 is measured, and a three-dimensional image obtained by performing a three-dimensional inverse Fourier transform on the echo group 6-1 is displayed with a gap of one pixel per pixel in the direction of the readout gradient magnetic field. Next, the echo group 6-2 is measured, and a three-dimensional image obtained by performing a three-dimensional inverse Fourier transform on the echo group 6-2 is displayed at the position of the gap at every pixel in the direction of the readout gradient magnetic field. According to the moving image display procedure shown in FIG. 6B, the image is updated every other pixel in the direction of the readout gradient magnetic field once every 0.25 seconds.
Can be displayed on the display.

【0033】ところで、図1の撮影シーケンスは、T=
2uのRFバーストを用いた例について説明したが、本
発明はこれに限られるものではない。要は、m=T/u
としたとき(但し、mは整数が好ましい。)、RFバー
ストの搬送周波数を毎回1/(mu)ずらしてm回繰返
し計測し、得られたm枚の画像を合成して2次元画像を
得るようにすることができる。例えば、図4に示した励
起プロファイルを有するsinc関数で振幅変調したRFバ
ーストに対し、サブパルスの間隔uは同一として、sinc
関数の周期Tを2倍にしたRFバーストの場合の励起プ
ロファイルと1ピクセルとの位置関係は、図7に示すよ
うになる。すなわち、ピクセルサイズ6mmとしたとき、
1つのRFバーストの撮影で1.5mmの領域の画像デー
タを計測できる。そして、第1の画像データを取得した
後、RFバーストの搬送周波数を1/(4u)[Hz]
シフトしながら合計4枚の画像データを取得し、それら
を2次元フーリエ変換した後に合成すれば、傾斜磁場強
度を大きくすることなく、リードアウト方向の空間分解
能を向上させることが可能である。1回目から4回目ま
での照射ではそれぞれ励起する領域が異なるため、撮影
の間には縦磁化の回復を待つための時間は必要ない。
By the way, the photographing sequence of FIG.
Although an example using a 2u RF burst has been described, the present invention is not limited to this. In short, m = T / u
(Where m is preferably an integer), the carrier frequency of the RF burst is shifted by 1 / (mu) each time, the measurement is repeated m times, and the obtained m images are combined to obtain a two-dimensional image. You can do so. For example, for an RF burst amplitude-modulated with a sinc function having the excitation profile shown in FIG.
FIG. 7 shows the positional relationship between the excitation profile and one pixel in the case of the RF burst in which the period T of the function is doubled. That is, when the pixel size is 6 mm,
Image data of an area of 1.5 mm can be measured by capturing one RF burst. After obtaining the first image data, the carrier frequency of the RF burst is set to 1 / (4u) [Hz].
If a total of four pieces of image data are acquired while shifting, and then combined after two-dimensional Fourier transform, it is possible to improve the spatial resolution in the readout direction without increasing the gradient magnetic field strength. In the first to fourth irradiations, the regions to be excited are different from each other, so that it is not necessary to wait for the recovery of the longitudinal magnetization during the imaging.

【0034】(第2実施の形態)図8に、本発明の他の
実施の形態に係る3次元撮影シーケンスの要部を示す。
本実施の形態が図1の実施の形態と異なる点は、位置情
報を付与する手順を変えたことにある。つまり、第1と
第2の位相エンコード傾斜磁場にブリップ状の傾斜磁場
を印加するタイミングパターンの他の例を示すものであ
る。図示のように、図8では、リードアウト傾斜磁場G
r、第1の位相エンコード傾斜磁場Gp1、及び第2の
位相エンコード傾斜磁場Gp2の印加方法(リードアウ
トに対応した部分)についてのみ示しており、RFバー
スト1-1,1-2及び励起用の傾斜磁場の印加について
省略している。
(Second Embodiment) FIG. 8 shows a main part of a three-dimensional imaging sequence according to another embodiment of the present invention.
This embodiment is different from the embodiment of FIG. 1 in that the procedure for giving the position information is changed. That is, another example of a timing pattern for applying a blip-shaped gradient magnetic field to the first and second phase encoding gradient magnetic fields is shown. As shown, in FIG. 8, the readout gradient G
r, the method of applying the first phase-encoding gradient magnetic field Gp1 and the second phase-encoding gradient magnetic field Gp2 (the portion corresponding to the readout) is shown, and the RF bursts 1-1, 1-2 and the excitation The application of the gradient magnetic field is omitted.

【0035】本実施の形態では、図1の場合と同様に、
第1の位相エンコード傾斜磁場3はリードアウト傾斜磁
場2とほぼ同期して同一極性で極性を反転させている。
また、リードアウト傾斜磁場の印加量がゼロである時間
を含む期間に、つまり極性反転のタイミングに合わせ
て、第1の位相エンコード傾斜磁場3あるいは第2の位
相エンコード傾斜磁場4のいずれか一方だけに、ブリッ
プ状の傾斜磁場を印加している。また、一定の間隔で並
んだ極性が同じ第2の位相エンコード傾斜磁場4の方向
に印加するブリップ群のうち、奇数番目のブリップの次
に印加する第1の位相エンコード傾斜磁場3の方向に印
加するブリップと、偶数番目のブリップの次に印加する
第1の位相エンコード傾斜磁場3の方向に印加するブリ
ップの極性が、互いに反対になるようにそれぞれの方向
のブリップを印加している。
In this embodiment, as in the case of FIG.
The first phase encoding gradient magnetic field 3 has the same polarity and inverted polarity almost in synchronization with the readout gradient magnetic field 2.
In addition, only one of the first phase encoding gradient magnetic field 3 and the second phase encoding gradient magnetic field 4 is included in a period including a time when the application amount of the readout gradient magnetic field is zero, that is, in accordance with the polarity inversion timing. , A blip-shaped gradient magnetic field is applied. In the group of blips applied in the direction of the second phase encoding gradient magnetic field 4 having the same polarity arranged at regular intervals, the application is performed in the direction of the first phase encoding gradient magnetic field 3 applied next to the odd-numbered blip. The blip in each direction is applied so that the polarity of the blip to be applied and the polarity of the blip applied in the direction of the first phase encoding gradient magnetic field 3 applied next to the even-numbered blip are opposite to each other.

【0036】例えば、第2の位相エンコード傾斜磁場4
の方向に印加するブリップ群のうち、ブリップ4-1-1
〜4-1-15は一定の間隔で並んだ極性が正のブリップ
群である。そして、ブリップ4-1-1〜4-1-15のう
ちの、奇数番目のブリップ4-1-1,4-1-3,4-1-
5,4-1-7,4-1-9,4-1-11,4-1-13,4
-1-15の次に印加される第1の位相エンコード傾斜磁
場3の方向に印加するブリップ3-2,3-4,3-6,
3-8,3-10,3-12,3-14,3-16の極性は
負である。また、偶数番目のブリップ4-1-2,4-1-
4,4-1-6,4-1-8,4-1-10,4-1-12,4
-1-14の次に印加される第1の位相エンコード傾斜磁
場3の方向に印加するブリップ3-3,3-5,3-7,
3-9,3-11,3-13,3-15の極性は正である。
また、第2の位相エンコード傾斜磁場4の方向に印加す
るブリップ群のうち、ブリップ4-2-1〜4-2-3、…
…は、一定の間隔で並んだ極性が負のブリップ群であ
る。ブリップ4-2-1〜4-2-3……のうち、奇数番目
のブリップ4-2-1,4-2-3,……の次に印加される
第1の位相エンコード傾斜磁場3の方向に印加するブリ
ップ3-19,3-21,……の極性は負であり、偶数番
目のブリップ4-2-2,…の次に印加される第1の位相
エンコード傾斜磁場3の方向に印加するブリップ3-2
0の極性は正である。このような撮影シーケンスによっ
て撮影される3次元画像は、図1実施の形態と同様であ
り、3次元撮影の時間を大幅に短縮することがでる。
For example, the second phase encoding gradient magnetic field 4
Of the blip group applied in the direction of blip 4-1-1
4-1-15 are positive polarity blip groups arranged at regular intervals. Then, among the blips 4-1-1 to 4-1-1-15, the odd-numbered blips 4-1-1, 4-1-1, and 4-1-1-
5,4-1-7,4-1-9,4-1-11,4-1-13,4
Blip 3-2, 3-4, 3-6, applied in the direction of the first phase encoding gradient magnetic field 3 applied next to -1-15
The polarities of 3-8, 3-10, 3-12, 3-14, and 3-16 are negative. Also, even-numbered blips 4-1-2, 4-1-1-
4,4-1-6,4-1-8,4-1-10,4-1-12,4
Blips 3-3, 3-5, 3-7, applied in the direction of the first phase encoding gradient magnetic field 3, which is applied subsequent to -1-14.
The polarity of 3-9, 3-11, 3-13, 3-15 is positive.
Also, among the blip groups applied in the direction of the second phase encoding gradient magnetic field 4, the blips 4-2-1 to 4-2-2,.
.. Are blips having negative polarity arranged at regular intervals. Of the blips 4-2-1 to 4-2-2,..., The first phase encoding gradient magnetic field 3 applied next to the odd-numbered blips 4-2-1, 4-2-2,. Are negative in the direction of the first phase encode gradient magnetic field 3 applied next to the even-numbered blips 4-2-2,. Blip applied 3-2
The polarity of 0 is positive. The three-dimensional image photographed by such a photographing sequence is the same as that in the embodiment of FIG. 1, and the time for three-dimensional photographing can be greatly reduced.

【0037】(第3の実施の形態)図9に、本発明の更
に他の実施の形態に係る3次元撮影シーケンスの要部を
示す。本実施の形態が図1,図8の実施の形態と異なる
点は、位置情報を付与する手順を変えたことにある。つ
まり、第1と第2の位相エンコード傾斜磁場にブリップ
状の傾斜磁場を印加するタイミングパターンの更に他の
例を示すものである。図示のように、図8では、リード
アウト傾斜磁場Gr、第1の位相エンコード傾斜磁場G
p1、及び第2の位相エンコード傾斜磁場Gp2の印加
方法(リードアウトに対応した部分)についてのみ示し
ており、RFバースト1-1,1-2及び励起用の傾斜磁
場の印加について省略している。
(Third Embodiment) FIG. 9 shows a main part of a three-dimensional imaging sequence according to still another embodiment of the present invention. The present embodiment is different from the embodiments of FIGS. 1 and 8 in that the procedure for giving position information is changed. That is, yet another example of a timing pattern for applying a blip-shaped gradient magnetic field to the first and second phase encoding gradient magnetic fields is shown. As shown, in FIG. 8, the readout gradient magnetic field Gr, the first phase encoding gradient magnetic field G
Only the method of applying p1 and the second phase encoding gradient magnetic field Gp2 (portion corresponding to the readout) is shown, and the application of the RF bursts 1-1 and 1-2 and the application of the excitation gradient magnetic field are omitted. .

【0038】本実施の形態では、図1の場合と同様に、
第1の位相エンコード傾斜磁場3はリードアウト傾斜磁
場2とほぼ同期して同一極性で極性を反転させている。
また、リードアウト傾斜磁場の印加量がゼロである時間
を含む期間に、つまり極性反転のタイミングに合わせ
て、第1の位相エンコード傾斜磁場3あるいは第2の位
相エンコード傾斜磁場4のいずれか一方だけに、ブリッ
プ状の傾斜磁場を印加している。また、一定の間隔で並
んだ極性が同じ第2の位相エンコード傾斜磁場4の方向
に印加するブリップ群のうち、奇数番目のブリップの次
に印加する第1の位相エンコード傾斜磁場3の方向に印
加するブリップと、偶数番目のブリップの次に印加する
第1の位相エンコード傾斜磁場3の方向に印加するブリ
ップの極性が、互いに反対になるようにそれぞれの方向
のブリップを印加している。このような撮影シーケンス
によって撮影される3次元画像は、図1実施の形態と同
様であり、3次元撮影の時間を大幅に短縮することがで
る。
In this embodiment, as in the case of FIG.
The first phase encoding gradient magnetic field 3 has the same polarity and inverted polarity almost in synchronization with the readout gradient magnetic field 2.
In addition, only one of the first phase encoding gradient magnetic field 3 and the second phase encoding gradient magnetic field 4 is included in a period including a time when the application amount of the readout gradient magnetic field is zero, that is, in accordance with the polarity inversion timing. , A blip-shaped gradient magnetic field is applied. In the group of blips applied in the direction of the second phase encoding gradient magnetic field 4 having the same polarity arranged at regular intervals, the application is performed in the direction of the first phase encoding gradient magnetic field 3 applied next to the odd-numbered blip. The blip in each direction is applied so that the polarity of the blip to be applied and the polarity of the blip applied in the direction of the first phase encoding gradient magnetic field 3 applied next to the even-numbered blip are opposite to each other. The three-dimensional image photographed by such a photographing sequence is the same as that in the embodiment of FIG. 1, and the time for three-dimensional photographing can be greatly reduced.

【0039】(第4実施の形態)図10に、本発明の更
に他の実施の形態に係る3次元撮影シーケンスの要部を
示す。本実施の形態が図1,図8及び図9の実施の形態
と異なる点は、位置情報を付与する方法を変えたことに
ある。つまり、第1と第2の位相エンコード傾斜磁場に
ブリップ状の傾斜磁場を印加するタイミングパターンの
更に他の例を示すものである。図示のように、第1の位
相エンコード傾斜磁場3はリードアウト傾斜磁場2の反
転繰返しに同期して反転繰り返して印加されている点は
同じである。しかし、第1と第2の位相エンコード傾斜
磁場3,4に印加するブリップの関係を、図1とは逆の
関係にしていることにある。
(Fourth Embodiment) FIG. 10 shows a main part of a three-dimensional imaging sequence according to still another embodiment of the present invention. This embodiment is different from the embodiments of FIGS. 1, 8 and 9 in that the method of giving position information is changed. That is, yet another example of a timing pattern for applying a blip-shaped gradient magnetic field to the first and second phase encoding gradient magnetic fields is shown. As shown in the drawing, the first phase encoding gradient magnetic field 3 is the same in that it is applied repeatedly inversion in synchronization with the repetition of inversion of the readout gradient magnetic field 2. However, the relationship between the blips applied to the first and second phase encoding gradient magnetic fields 3 and 4 is opposite to that shown in FIG.

【0040】つまり、一定の間隔で並んだ極性が同じ第
1の位相エンコード傾斜磁場3の方向に印加するブリッ
プ群のうち、奇数番目のブリップの次に印加する第2の
位相エンコード傾斜磁場4の方向に印加するブリップ
と、偶数番目のブリップの次に印加する第2の位相エン
コード傾斜磁場4の方向に印加するブリップの極性が反
対であるようにそれぞれの方向のブリップを印加する。
図では、第1の位相エンコード傾斜磁場3の方向に印加
するブリップとして、ブリップ3-1,3-2のみ示し、
ブリップ3-2以降は省略されている。省略部分には、
ブリップ3-1,3-2と同じ間隔で、ブリップ3-3〜
3-7が存在する。すなわち、第1の位相エンコード傾
斜磁場印加方向に印加するブリップ群のうち、ブリップ
3-1〜3-7は一定の間隔で並んだ極性が正のブリップ
群である。ブリップ3-1〜3-7のうちの、奇数番目の
ブリップ3-1の次に印加される第2の位相エンコード
傾斜磁場印加方向に印加するブリップ4-2-1の極性は
負であり、偶数番目のブリップ3-2の次に印加される
第2の位相エンコード傾斜磁場印加方向に印加するブリ
ップ4-3-1の極性は正である。この撮影シーケンスに
よって撮影される3次元画像も、図1実施の形態と同様
であり、3次元撮影の時間を大幅に短縮することがで
る。
That is, of the blip group applied in the direction of the first phase encoding gradient magnetic field 3 having the same polarity and arranged at a constant interval, the second phase encoding gradient magnetic field 4 applied next to the odd-numbered blip is used. The blip applied in each direction is applied such that the polarity of the blip applied in the direction and the polarity of the blip applied in the direction of the second phase encoding gradient magnetic field 4 applied next to the even-numbered blip are opposite.
In the figure, only the blips 3-1 and 3-2 are shown as the blips applied in the direction of the first phase encoding gradient magnetic field 3,
Illustrations after the blip 3-2 are omitted. The omitted part is
At the same interval as the blips 3-1 and 3-2,
There are 3-7. That is, among the blip groups applied in the first phase encode gradient magnetic field application direction, the blips 3-1 to 3-7 are blip groups having positive polarity arranged at regular intervals. Among the blips 3-1 to 3-7, the polarity of the blip 4-2-1 applied in the second phase encoding gradient magnetic field application direction applied next to the odd-numbered blip 3-1 is negative, The polarity of the blip 4-3-1 applied in the second phase encoding gradient magnetic field application direction applied after the even-numbered blip 3-2 is positive. The three-dimensional image photographed by this photographing sequence is the same as in the embodiment of FIG. 1, and the time for three-dimensional photographing can be greatly reduced.

【0041】本発明の特徴である横磁化緩和時間内に第
1と第2の位相エンコードを付与しながらリードアウト
して3次元撮影を実行することは、上述した撮影シーケ
ンス以外の撮影シーケンスにも同様に適用できる。つま
り、sinc関数で振幅変調した搬送周波数の異なる複
数のRFバーストを励起RFパルスとして用い、そのR
Fバーストをフーリエ変換したときの周波数軸上の方形
周期波の幅、すなわち励起幅をリードアウト傾斜磁場の
方向の1画素の幅とし、エコー計測時に、リードアウト
傾斜磁場と第1の位相エンコード傾斜磁場がほぼ同期し
て極性を反転させ、リードアウト傾斜磁場の印加量がゼ
ロである時間を含む期間に、第1の位相エンコード傾斜
磁場あるいは第2の位相エンコード傾斜磁場のいずれか
一方だけにブリップ状の傾斜磁場を印加するようにし、
一定の間隔で並んだ極性が同じ第2の位相エンコード傾
斜磁場の方向に印加するブリップ群のうち、奇数番目の
ブリップの次に印加する第1の位相エンコード傾斜磁場
の方向に印加するブリップと、偶数番目のブリップの次
に印加する第1の位相エンコード傾斜磁場印加方向に印
加するブリップの極性を互いに反対にしてそれぞれの方
向のブリップを印加することにより、撮影全体に要する
時間を短縮することが可能である。例えば、エコーの発
生方法は、リードアウト傾斜磁場の反転により発生する
フィールドエコーである必要はなく、180度パルスに
より発生するスピンエコーであってもよい。
Performing three-dimensional imaging by reading out while applying the first and second phase encodings within the transverse magnetization relaxation time, which is a feature of the present invention, can be performed in imaging sequences other than the above-described imaging sequences. The same applies. In other words, a plurality of RF bursts having different carrier frequencies amplitude-modulated by a sinc function are used as excitation RF pulses,
The width of the square periodic wave on the frequency axis when the F burst is Fourier-transformed, that is, the excitation width is set to the width of one pixel in the direction of the readout gradient magnetic field. At the time of echo measurement, the readout gradient magnetic field and the first phase encode gradient are used. During a period including a period in which the magnetic field is almost synchronized and the polarity is reversed, and the application amount of the readout gradient magnetic field is zero, the blip is performed on only one of the first phase encoding gradient magnetic field and the second phase encoding gradient magnetic field. To apply a gradient magnetic field like
A blip applied in the direction of the first phase encoding gradient magnetic field applied next to the odd-numbered blip among the blip groups applied in the direction of the second phase encoding gradient magnetic field having the same polarity arranged at a fixed interval; By applying the blips in the respective directions with the polarities of the blips applied in the first phase encoding gradient magnetic field application direction applied after the even-numbered blips being opposite to each other, the time required for the entire imaging can be reduced. It is possible. For example, the echo generation method need not be a field echo generated by inversion of the readout gradient magnetic field, but may be a spin echo generated by a 180-degree pulse.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
3次元撮影全体に要する時間を短縮することが可能であ
る。その結果、3次元動画表示の時間分解能を改善する
ことができる。
As described above, according to the present invention,
It is possible to reduce the time required for the entire three-dimensional imaging. As a result, the time resolution of the three-dimensional moving image display can be improved.

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

【図1】本発明の3次元撮影方法の一実施の形態の撮影
シーケンスを示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a photographing sequence of an embodiment of a three-dimensional photographing method of the present invention.

【図2】本発明の3次元撮影方法を適用してなる磁気共
鳴イメージング装置の概要構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a magnetic resonance imaging apparatus to which the three-dimensional imaging method of the present invention is applied.

【図3】図1の撮影シーケンスによる3次元画像情報の
位相情報の付与方法を説明する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a method of adding phase information of three-dimensional image information according to the shooting sequence of FIG. 1;

【図4】図1の撮影シーケンスによる1ピクセル内の励
起状態を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an excitation state in one pixel according to the imaging sequence of FIG. 1;

【図5】搬送周波数が異なる2つのRFバーストでそれ
ぞれ計測された2つの2次元画像の合成方法を説明する
図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a method of synthesizing two two-dimensional images respectively measured by two RF bursts having different carrier frequencies.

【図6】図1の撮影シーケンスにより3次元撮影を繰返
し実行する手順を説明する図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a procedure for repeatedly executing three-dimensional imaging according to the imaging sequence of FIG. 1;

【図7】RFバーストのサブパルス間隔をsinc関数の周
期の1/4にした場合の1ピクセル内の励起状態の一例
を示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of an excitation state in one pixel when a sub-pulse interval of an RF burst is set to 1 / of a cycle of a sinc function.

【図8】本発明の3次元撮影方法の他の実施の形態の撮
影シーケンスを示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing an imaging sequence according to another embodiment of the three-dimensional imaging method of the present invention.

【図9】本発明の3次元撮影方法の更に他の実施の形態
の撮影シーケンスを示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing an imaging sequence according to still another embodiment of the three-dimensional imaging method of the present invention.

【図10】本発明の3次元撮影方法の更に他の実施の形
態の撮影シーケンスを示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing an imaging sequence according to still another embodiment of the three-dimensional imaging method of the present invention.

【図11】sinc関数で振幅変調したRFバーストを説明
する図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating an RF burst amplitude-modulated by a sinc function.

【図12】搬送周波数を1/(2u)[Hz]シフトした振
幅変調のRFバーストを説明する図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating an amplitude-modulated RF burst in which the carrier frequency is shifted by 1 / (2u) [Hz].

【図13】sinc関数で振幅変調したRFバーストを用い
た従来の2次元撮影シーケンスを示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a conventional two-dimensional imaging sequence using an RF burst amplitude-modulated by a sinc function.

【図14】従来の3次元撮影シーケンスの一例を示す図
である。
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a conventional three-dimensional imaging sequence.

【図15】図14の撮影シーケンスを用いた3次元撮影
の手順を説明する図である。
15 is a diagram illustrating a procedure of three-dimensional imaging using the imaging sequence in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1-1,1-2 RFバースト 2 リードアウト傾斜磁場 3 第1位相エンコード傾斜磁場 3’ ブリップ 4 第2位相エンコード傾斜磁場 4-1〜15 ブリップ 6-1,6-2 エコー群 101 静磁場を発生するマグネット 102 傾斜磁場を発生するコイル 103 被写体 104 シーケンサ 105 傾斜磁場電源 106 高周波磁場発生器 107 プローブ 115 RFパワーアンプ 108 受信器 109 計算機 110 ディスプレイ 111 記憶媒体 112 シムコイル 113 シム電源 1-1, 1-2 RF burst 2 Readout gradient magnetic field 3 First phase encoding gradient magnetic field 3 'blip 4 Second phase encoding gradient magnetic field 4-1 to 15 blip 6-1, 6-2 Echo group 101 Static magnetic field Generated magnet 102 Coil for generating gradient magnetic field 103 Subject 104 Sequencer 105 Gradient magnetic field power supply 106 High frequency magnetic field generator 107 Probe 115 RF power amplifier 108 Receiver 109 Computer 110 Display 111 Storage medium 112 Shim coil 113 Shim power supply

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成11年2月19日[Submission date] February 19, 1999

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】発明の名称[Correction target item name] Name of invention

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【発明の名称】 磁気共鳴を用いた3次元撮影装置 Title of the Invention Three-dimensional imaging apparatus using magnetic resonance

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】 [Correction contents]

【特許請求の範囲】[Claims]

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0001[Correction target item name] 0001

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、核磁気共鳴を用い
3次元撮影装置に係わり、特に励起用の高周波磁場パ
ルス(RFパルス)に複数のサブパルスから構成されるR
Fバーストを用いることにより高速撮影する技術に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-dimensional radiographing apparatus using nuclear magnetic resonance, and more particularly to a radio frequency magnetic field pulse (RF pulse) for excitation composed of a plurality of sub-pulses.
The present invention relates to a technique for performing high-speed imaging by using an F burst.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0012[Correction target item name] 0012

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0012】本発明は、3次元撮影の撮影全体に要する
時間を短縮することを課題とする。
[0012] The present invention aims a Turkey to shorten the time required for the entire shooting of three-dimensional imaging.

【手続補正5】[Procedure amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0013[Correction target item name] 0013

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、被写体に印加する静磁場を発生する静磁
場発生手段と、前記被写体に印加する直交3軸方向の傾
斜磁場を発生する傾斜磁場発生手段と、前記被写体に印
加する高周波磁場パルスを発生する高周波磁場発生手段
と、前記被写体から発生するエコー信号を検出する信号
検出手段と、該信号検出手段により検出された前記磁気
共鳴信号に基づいて画像を再構成する演算手段と、前記
各手段を制御する制御手段とを備えてなる磁気共鳴を用
いた3次元磁気共鳴撮影装置であって、前記高周波磁場
発生手段は、時間軸上に離散して配列された複数の高周
波磁場サブパルスをsinc 関数で振幅変調してなる励起
用の高周波磁場バーストパルスを発生するものとし、前
記制御手段は、前記高周波磁場発生手段と前記傾斜磁場
発生手段とを制御して、前記被写体に前記高周波磁場バ
ーストパルスと前記直交3軸のうちの第1軸方向の傾斜
磁場と共に印加した後、第1軸方向の傾斜磁場をリード
アウト傾斜磁場として該傾斜磁場の傾きを反転しながら
繰返し印加し、該繰返し印加に同期させて前記直交3軸
のうちの第2軸方向の傾斜磁場を第1位相エンコード傾
斜磁場として該傾斜磁場の傾きを反転しながら、かつ該
軸方向の位相情報をシフトしながら繰返し印加して前記
エコー信号を発生させ、前記高周波磁場バーストパルス
の印加に係る核磁化の横磁化緩和時間内に、前記直交3
軸のうちの第3軸方向の傾斜磁場を第2位相エンコード
傾斜磁場として該軸方向の位相情報をシフトしながら繰
返し印加することにより、前記高周波磁場バーストパル
スによる1回の励起により3次元画像の再構成に必要な
複数のエコー群を計測する制御を、前記高周波バースト
パルスの搬送周波数をずらして複数回実行するものとし
ことを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a magnetostatic device for generating a static magnetic field applied to a subject.
Field generating means, and inclination in three orthogonal axes applied to the subject.
A gradient magnetic field generating means for generating a gradient magnetic field;
High-frequency magnetic field generating means for generating an applied high-frequency magnetic field pulse
And a signal for detecting an echo signal generated from the subject.
Detecting means, and the magnetism detected by the signal detecting means
Calculating means for reconstructing an image based on a resonance signal;
Using magnetic resonance comprising control means for controlling each means.
Three-dimensional magnetic resonance imaging apparatus,
Generating means is intended to generate a high-frequency magnetic field burst pulse for excitation formed by amplitude modulating a plurality of radio frequency magnetic field sub-pulses which are arranged discretely on the time axis in the sinc function, before
The control means includes the high-frequency magnetic field generation means and the gradient magnetic field.
And a high-frequency magnetic field
The gradient pulse and the gradient magnetic field in the first axis direction among the three orthogonal axes are applied together, and the gradient magnetic field in the first axis direction is repeatedly applied as a readout gradient magnetic field while reversing the gradient of the gradient magnetic field. The gradient magnetic field in the second axis direction among the three orthogonal axes is repeatedly applied while inverting the gradient of the gradient magnetic field and shifting the phase information in the axial direction in synchronization with Said
An echo signal is generated, and within the transverse magnetization relaxation time of nuclear magnetization related to the application of the high frequency magnetic field burst pulse, the orthogonal 3
By repeatedly applying the gradient magnetic field in the third axial direction among the axes as the second phase encoding gradient magnetic field while shifting the phase information in the axial direction, a three-dimensional image can be formed by one excitation by the high frequency magnetic field burst pulse. The control for measuring a plurality of echo groups required for reconstruction is performed by the high-frequency burst.
It should be executed several times by shifting the pulse carrier frequency.
Characterized in that was.

【手続補正6】[Procedure amendment 6]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0014[Correction target item name] 0014

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0014】つまり、第1,2軸方向の空間情報を付与
して得られる2次元画像情報を、核磁化の横磁化緩和時
間内(通常、0.15〜0.2秒程度)に、第3軸方向
の空間情報を変化させながら付与することにより、3次
元画像情報を得ることを特徴とする。これにより、高周
波磁場バーストパルス(振幅変調RFバースト)による
1回の励起により、3次元画像情報を得ることができる
から、振幅変調RFバーストによる励起の繰返しの回数
を大幅に減らすことができ、3次元撮影の全体の撮影時
間を短縮できる。
That is, the two-dimensional image information obtained by adding the spatial information in the first and second axial directions is converted to the second image information within the transverse magnetization relaxation time of the nuclear magnetization (generally, about 0.15 to 0.2 seconds). It is characterized in that three-dimensional image information is obtained by adding spatial information in three-axis directions while changing it. Thereby, three-dimensional image information can be obtained by one excitation by a high-frequency magnetic field burst pulse (amplitude modulation RF burst), so that the number of repetitions of excitation by the amplitude modulation RF burst can be greatly reduced. It is possible to shorten the entire shooting time of the two-dimensional shooting.

【手続補正7】[Procedure amendment 7]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0017[Correction target item name] 0017

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。 (第1実施の形態)図1に、本発明に係る3次元撮影装
置に係る一実施の形態の撮影シーケンスを示し、図2に
その撮影シーケンスを適用してなる磁気共鳴イメージン
グ装置の概略構成図を示す。図2に示すように、磁気共
鳴イメージング装置は、静磁場を発生するマグネット1
01、傾斜磁場を発生するコイル102、シーケンサ1
04、傾斜磁場電源105、RFパルス発生器106、
プローブ107等を含んで構成されている。シーケンサ
104は、傾斜磁場電源105とRFパルス発生器10
6に命令を送り、それぞれコイル102及びプローブ1
07より傾斜磁場及びRFパルス発生させる。通常、R
Fパルスは、RFパルス発生器106の出力をRFパワ
ーアンプ115により増幅し、プローブ107を通じて
被写体103に印加される。被写体103から発生した
信号はプローブ107により受波され、受信器108で
検波が行われる。検波の基準とする磁気共鳴周波数は、
シーケンサ104によりセットされる。検波された信号
は計算機109に送られ、ここで画像再構成等の信号処
理が行われる。結果はディスプレイ110に表示され
る。必要に応じて、記憶媒体111に信号や測定条件を
記憶させることもできる。被写体103は、マグネット
101及びコイル102により形成された磁場内に設置
される。
Embodiments of the present invention will be described below. (First Embodiment) FIG. 1 shows a three-dimensional photographing apparatus according to the present invention.
Shows the imaging sequence of an embodiment according to the location, shows a schematic block diagram showing a magnetic resonance imaging apparatus comprising applying the imaging sequence in FIG. As shown in FIG. 2, the magnetic resonance imaging apparatus includes a magnet 1 for generating a static magnetic field.
01, coil 102 for generating gradient magnetic field, sequencer 1
04, gradient magnetic field power supply 105, RF pulse generator 106,
It is configured to include the probe 107 and the like. The sequencer 104 includes a gradient magnetic field power supply 105 and the RF pulse generator 10.
6 to coil 102 and probe 1 respectively.
From 07, a gradient magnetic field and an RF pulse are generated. Usually R
The F pulse is obtained by amplifying the output of the RF pulse generator 106 by the RF power amplifier 115 and applying the F pulse to the subject 103 through the probe 107. The signal generated from the subject 103 is received by the probe 107 and detected by the receiver 108. The magnetic resonance frequency used as the reference for detection is
Set by the sequencer 104. The detected signal is sent to the computer 109, where signal processing such as image reconstruction is performed. The result is displayed on the display 110. If necessary, signals and measurement conditions can be stored in the storage medium 111. The subject 103 is set in a magnetic field formed by the magnet 101 and the coil 102.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 博道 東京都千代田区内神田一丁目1番14号 株 式会社日立メディコ内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Hiromichi Shimizu 1-1-1 Uchikanda, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Hitachi Medical Corporation

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 静磁場内に置かれた被写体に、時間軸上
に離散して配列された複数の高周波磁場サブパルスをsi
nc 関数で振幅変調してなる励起用の高周波磁場バース
トパルスを、直交3軸のうちの第1軸方向の傾斜磁場と
共に印加した後、第1軸方向の傾斜磁場をリードアウト
傾斜磁場として該傾斜磁場の傾きを反転しながら繰返し
印加し、該繰返し印加に同期させて前記直交3軸のうち
の第2軸方向の傾斜磁場を第1位相エンコード傾斜磁場
として該傾斜磁場の傾きを反転しながら、かつ該軸方向
の位相情報をシフトしながら繰返し印加して複数のエコ
ー群を検出して画像を再構成するにあたり、前記高周波
磁場バーストパルスの印加に係る核磁化の横磁化緩和時
間内に、前記直交3軸のうちの第3軸方向の傾斜磁場を
第2位相エンコード傾斜磁場として該軸方向の位相情報
をシフトしながら繰返し印加することにより、前記高周
波磁場バーストパルスによる1回の励起により3次元画
像の再構成に必要な複数のエコー群を計測する磁気共鳴
を用いた3次元画像撮影方法。
1. A plurality of high-frequency magnetic field sub-pulses discretely arranged on a time axis are applied to a subject placed in a static magnetic field.
After applying a high-frequency magnetic field burst pulse for excitation, which is amplitude-modulated by the nc function, together with a gradient magnetic field in the first axis direction among the three orthogonal axes, the gradient magnetic field in the first axis direction is used as a readout gradient magnetic field. The gradient magnetic field is repeatedly applied while reversing the gradient, and in synchronization with the repetitive application, the gradient of the gradient magnetic field is reversed as a first phase encoding gradient magnetic field in the second axis direction among the three orthogonal axes, Upon repetitively applying while shifting the phase information in the axial direction to detect a plurality of echo groups and reconstruct an image, within the transverse magnetization relaxation time of nuclear magnetization related to the application of the high-frequency magnetic field burst pulse, The high frequency magnetic field burst pulse is obtained by repeatedly applying a gradient magnetic field in a third axis direction among the three orthogonal axes as a second phase encoding gradient magnetic field while shifting the phase information in the axial direction. 3D imaging method using magnetic resonance to measure a plurality of echo group necessary by one excitation to reconstruct the 3-dimensional image by.
【請求項2】 請求項1に記載の3次元画像撮影方法に
おいて、 前記高周波磁場サブパルスの離散間隔をuとし、前記 s
inc 関数の周期をTとし、T/uの値をm(但し、mは
整数)としたとき、前記高周波磁場バーストパルスの搬
送周波数を毎回1/muずらしてm回繰返し計測するこ
とを特徴とする磁気共鳴を用いた3次元画像撮影方法。
2. The three-dimensional image capturing method according to claim 1, wherein the discrete interval of the high-frequency magnetic field sub-pulse is u,
When the period of the inc function is T and the value of T / u is m (where m is an integer), the carrier frequency of the high frequency magnetic field burst pulse is shifted by 1 / mu each time and the measurement is repeated m times. Three-dimensional image capturing method using magnetic resonance.
【請求項3】 静磁場空間に配置された被写体に、時間
軸上に離散して配列された複数の高周波磁場サブパルス
をsinc 関数で振幅変調してなる励起用の高周波磁場バ
ーストパルスを、リードアウト方向の傾斜磁場とほぼ同
時に印加した後、前記被写体内に生じる核磁気共鳴にと
もなうエコーを、リードアウト傾斜磁場を印加すること
によりエコー群として計測する撮影シーケンスを制御す
る手段と、収集されたエコー群に基づいて前記被写体の
3次元画像を作成する演算手段とを有する磁気共鳴を用
いた3次元撮影装置であって、前記高周波磁場バースト
パルスをフーリエ変換したときの周波数軸上の方形周期
波の幅をリードアウト傾斜磁場の方向の1画素の幅と
し、エコー群計測時にリードアウト傾斜磁場と第1位相
エンコード傾斜磁場とをほぼ同期させて傾きの極性の反
転を繰返し、前記リードアウト傾斜磁場の傾きの極性が
反転する期間に、第1位相エンコード傾斜磁場と第2位
相エンコード傾斜磁場のいずれか一方にブリップ状の傾
斜磁場を付加し、一定の間隔で並んだ極性が同じ第2位
相エンコード傾斜磁場の方向に付加するブリップ群のう
ち、奇数番目のブリップの次に印加する第1位相エンコ
ード傾斜磁場の方向に付加するブリップと、偶数番目の
ブリップの次に印加する第1位相エンコード傾斜磁場の
方向に付加するブリップの極性とを互いに反対にするこ
とを特徴とする磁気共鳴を用いた3次元撮影装置。
3. A high-frequency magnetic field burst pulse for excitation, which is obtained by amplitude-modulating a plurality of high-frequency magnetic field sub-pulses discretely arranged on a time axis by a sinc function, to a subject arranged in a static magnetic field space, is read out. Means for controlling an imaging sequence for measuring echoes associated with nuclear magnetic resonance occurring in the subject as a group of echoes by applying a readout gradient magnetic field, after applying the gradient magnetic field almost simultaneously with the directional gradient magnetic field; and A three-dimensional imaging apparatus using magnetic resonance, comprising: a calculation unit for creating a three-dimensional image of the subject based on a group, wherein a square periodic wave on a frequency axis when the high-frequency magnetic field burst pulse is Fourier-transformed The width is defined as the width of one pixel in the direction of the readout gradient magnetic field, and the readout gradient magnetic field and the first phase encoding gradient magnetic field are used during echo group measurement. The inversion of the polarity of the gradient is repeated in synchronism, and during the period in which the polarity of the gradient of the readout gradient magnetic field is reversed, a blip-shaped gradient magnetic field is applied to one of the first phase encoding gradient magnetic field and the second phase encoding gradient magnetic field. Of the blip groups which are arranged at regular intervals and have the same polarity in the direction of the second phase encoding gradient magnetic field, the blips which are added in the direction of the first phase encoding gradient magnetic field applied next to the odd-numbered blips. And a polarity of the blip added in the direction of the first phase encoding gradient magnetic field applied next to the even-numbered blips.
【請求項4】 静磁場空間に配置された被写体に、時間
軸上に離散して配列された複数の高周波磁場サブパルス
をsinc 関数で振幅変調してなる励起用の高周波磁場バ
ーストパルスを、リードアウト方向の傾斜磁場とほぼ同
時に印加した後、前記被写体内に生じる核磁気共鳴にと
もなうエコーを、リードアウト傾斜磁場を印加すること
によりエコー群として計測する撮影シーケンスを制御す
る手段と、収集されたエコー群に基づいて前記被写体の
3次元画像を作成する演算手段とを有する磁気共鳴を用
いた3次元撮影装置であって、前記高周波磁場バースト
パルスをフーリエ変換したときの周波数軸上の方形周期
波の幅をリードアウト傾斜磁場の方向の1画素の幅と
し、エコー群計測時にリードアウト傾斜磁場と第1位相
エンコード傾斜磁場とをほぼ同期させて傾きの極性の反
転を繰返し、前記リードアウト傾斜磁場の傾きの極性が
反転する期間に、第1位相エンコード傾斜磁場と第2位
相エンコード傾斜磁場のいずれか一方にブリップ状の傾
斜磁場を付加し、一定の間隔で並んだ極性が同じ第1位
相エンコード傾斜磁場の方向に付加するブリップ群のう
ち、奇数番目のブリップの次に印加する第2位相エンコ
ード傾斜磁場の方向に付加するブリップと、偶数番目の
ブリップの次に印加する第2位相エンコード傾斜磁場の
方向に付加するブリップの極性が互いに反対にすること
を特徴とする磁気共鳴を用いた3次元撮影装置。
4. A high-frequency magnetic field burst pulse for excitation, which is obtained by amplitude-modulating a plurality of high-frequency magnetic field sub-pulses discretely arranged on a time axis by a sinc function, to a subject arranged in a static magnetic field space, is read out. Means for controlling an imaging sequence for measuring echoes associated with nuclear magnetic resonance occurring in the subject as a group of echoes by applying a readout gradient magnetic field, after applying the gradient magnetic field almost simultaneously with the directional gradient magnetic field; and A three-dimensional imaging apparatus using magnetic resonance, comprising: a calculation unit for creating a three-dimensional image of the subject based on a group, wherein a square periodic wave on a frequency axis when the high-frequency magnetic field burst pulse is Fourier-transformed The width is defined as the width of one pixel in the direction of the readout gradient magnetic field, and the readout gradient magnetic field and the first phase encoding gradient magnetic field are used during echo group measurement. The inversion of the polarity of the gradient is repeated in synchronism, and during the period in which the polarity of the gradient of the readout gradient magnetic field is reversed, a blip-shaped gradient magnetic field is applied to one of the first phase encoding gradient magnetic field and the second phase encoding gradient magnetic field. Are added in the direction of the second phase encoding gradient magnetic field applied next to the odd-numbered blip among the blip groups added in the direction of the first phase encoding gradient magnetic field having the same polarity and arranged at regular intervals. And a blip added in the direction of the second phase encoding gradient magnetic field applied next to the even-numbered blips, and the polarities of the blips added to each other are opposite to each other.
【請求項5】 静磁場内に置かれた被写体に、励起用の
高周波磁場パルスと傾斜磁場を印加し、該励起に応じて
前記被写体から発生するエコーを傾斜磁場を印加して位
相情報と周波数情報を付与しながら計測し、該計測した
エコー群に基づいて3次元画像を再構成して表示装置に
表示する3次元画像撮影方法において、励起用の高周波
磁場パルスと傾斜磁場を印加してから、0.5秒乃至2
秒以内に被写体の3次元画像を表示することを特徴とす
る磁気共鳴を用いた3次元画像撮影方法。
5. A high-frequency magnetic field pulse for excitation and a gradient magnetic field are applied to an object placed in a static magnetic field, and an echo generated from the object in response to the excitation is applied with a gradient magnetic field to obtain phase information and frequency. In a three-dimensional image capturing method of measuring while adding information and reconstructing a three-dimensional image based on the measured echo group and displaying the same on a display device, after applying a high-frequency magnetic field pulse for excitation and a gradient magnetic field, , 0.5 seconds to 2
A three-dimensional image capturing method using magnetic resonance, wherein a three-dimensional image of a subject is displayed within seconds.
【請求項6】 静磁場内に置かれた被写体に、励起用の
高周波磁場パルスと傾斜磁場を印加し、該励起に応じて
前記被写体から発生するエコーを傾斜磁場を印加して位
相情報と周波数情報を付与しながら計測し、該計測した
エコー群に基づいて3次元画像を再構成して表示装置に
表示する3次元画像撮影方法において、0.5秒乃至2
秒以内に変化する被写体の3次元の動画像を表示するこ
とを特徴とする磁気共鳴を用いた3次元画像撮影方法。
6. A high-frequency magnetic field pulse for excitation and a gradient magnetic field are applied to a subject placed in a static magnetic field, and an echo generated from the subject in response to the excitation is applied with a gradient magnetic field to obtain phase information and frequency. In a three-dimensional image capturing method for measuring while adding information, reconstructing a three-dimensional image based on the measured echo group and displaying the three-dimensional image on a display device, 0.5 to 2 seconds
A three-dimensional image capturing method using magnetic resonance, characterized by displaying a three-dimensional moving image of a subject that changes within seconds.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7932720B2 (en) 2005-11-27 2011-04-26 Acuitas Medical Limited Magnetic field gradient structure characteristic assessment using one dimensional (1D) spatial-frequency distribution analysis

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