JPS6047947A - 被検体のスライスを作像する方法と装置 - Google Patents
被検体のスライスを作像する方法と装置Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発 明 の 背 景
この発明は物体のスライスの像を構成する為に使われる
、物体のスライスを通る複数個の角度でめた投影測定値
を収集する方法に関する。更に具体的に云えば、この発
明は、投影測定値を収集する過程の間の物体の動きによ
る、動きに関連した人為効果(アーティファクト)の影
響を減少したこの様な方法に関する。この方法は平行線
又は扇形ビームの走査形式を利用する様式に用いられる
。核磁気共鳴(NM、R)作像の場合について好ましい
実施例を説明する。
、物体のスライスを通る複数個の角度でめた投影測定値
を収集する方法に関する。更に具体的に云えば、この発
明は、投影測定値を収集する過程の間の物体の動きによ
る、動きに関連した人為効果(アーティファクト)の影
響を減少したこの様な方法に関する。この方法は平行線
又は扇形ビームの走査形式を利用する様式に用いられる
。核磁気共鳴(NM、R)作像の場合について好ましい
実施例を説明する。
核磁気共鳴現象は奇数個の陽子及び/又は中性子を持つ
原子核で起る。陽子及び中性子のスピンの為、各々の原
子核が磁気モーメントを持ぢ、この様な原子核で構成さ
れた物体が均質な静磁界B。・の中に配置されると、多
数の核磁気モーメントが磁界と整合して、磁界の方向に
正味の巨視的な磁化Mを発生する。この磁界の影響で、
磁気モーメントが磁界の軸線の周りに歳差運動をする。
原子核で起る。陽子及び中性子のスピンの為、各々の原
子核が磁気モーメントを持ぢ、この様な原子核で構成さ
れた物体が均質な静磁界B。・の中に配置されると、多
数の核磁気モーメントが磁界と整合して、磁界の方向に
正味の巨視的な磁化Mを発生する。この磁界の影響で、
磁気モーメントが磁界の軸線の周りに歳差運動をする。
原子核が歳差運動をする周波数は加えられた磁界の強度
と原子核の特性に関係する。歳差運動の周波数ωはラー
マ周波数と呼ばれ、式ω=rBで表わされる。こ〜でγ
は磁気回転比であって各々のNMR同位元素に対して一
定であり、Bは加えた磁界の強度である。この磁界は磁
界B。と共に、磁界勾配を含んでいてよい。こういう磁
界勾配を磁界B。
と原子核の特性に関係する。歳差運動の周波数ωはラー
マ周波数と呼ばれ、式ω=rBで表わされる。こ〜でγ
は磁気回転比であって各々のNMR同位元素に対して一
定であり、Bは加えた磁界の強度である。この磁界は磁
界B。と共に、磁界勾配を含んでいてよい。こういう磁
界勾配を磁界B。
に重畳するのが典型的である。従って、原子核が歳差運
動をする周波数は主に磁界Bの強度に関係し、磁界強度
が強くなると共に増加することが認められよう。
動をする周波数は主に磁界Bの強度に関係し、磁界強度
が強くなると共に増加することが認められよう。
振動磁界を印加することにより、磁界B。の方向に対す
る磁化M(これは普通は磁界B。に浴った向きである)
の向きを変えることが出来る。振動磁界は、その周波数
が歳差運動の周波数ωと同じであるか或いはそれに近い
無線周波(RF)パルスで物体を照射することによって
印加するのが最も有利である。無線周波パルスは磁界B
。の方向に対して直交する平面内に印加するのが典型的
である。
る磁化M(これは普通は磁界B。に浴った向きである)
の向きを変えることが出来る。振動磁界は、その周波数
が歳差運動の周波数ωと同じであるか或いはそれに近い
無線周波(RF)パルスで物体を照射することによって
印加するのが最も有利である。無線周波パルスは磁界B
。の方向に対して直交する平面内に印加するのが典型的
である。
無線周波パルスを印加したことによって生ずる磁界B、
が、磁化Mを磁界B、の方向の周りに歳差運動させて、
段々Z軸(これは任意に磁界B。の方向と仮定する)か
ら遠ざける様にする。磁界B。の方向から磁化Mが回転
する程度は、RFパルスの強度及び持続時間に関係する
。例えば90°L(Fパルスは、磁化Mを磁界B。の方
向から90°離して、NMR装置では大抵共鳴周波数ω
で回転すると仮定するデカルト座標系のX軸及びY軸に
よって定められたX−Y平面に回転させる。磁化Mが横
方向のX−Y平面に回転することにより、この平面内に
横方向の磁化が生じ、これは適当に配置したItFピッ
クアップ・コイルに信号電流を誘起することが出来るが
、こういうことは周知である。この信号を発生する核ス
ピンが位相外れを起し、或いはその相関性を失い、そし
て歳差運動をする横方向の磁化Mが磁界B。に沼った平
衡状態に復帰するにつれて、誘起された信号の振幅が減
少する。観測きれる信号をNMR信号又は自由誘導減衰
(FID )信号と呼ぶ場合が多い。NMI(で屡々用
いられる別の種類のRFパルスは/gO°RFパルスで
あり、これは磁化Mを最初の方向から/gcf′(例え
ば2軸の正の方向からZ軸の負の方向へ)回転させる。
が、磁化Mを磁界B、の方向の周りに歳差運動させて、
段々Z軸(これは任意に磁界B。の方向と仮定する)か
ら遠ざける様にする。磁界B。の方向から磁化Mが回転
する程度は、RFパルスの強度及び持続時間に関係する
。例えば90°L(Fパルスは、磁化Mを磁界B。の方
向から90°離して、NMR装置では大抵共鳴周波数ω
で回転すると仮定するデカルト座標系のX軸及びY軸に
よって定められたX−Y平面に回転させる。磁化Mが横
方向のX−Y平面に回転することにより、この平面内に
横方向の磁化が生じ、これは適当に配置したItFピッ
クアップ・コイルに信号電流を誘起することが出来るが
、こういうことは周知である。この信号を発生する核ス
ピンが位相外れを起し、或いはその相関性を失い、そし
て歳差運動をする横方向の磁化Mが磁界B。に沼った平
衡状態に復帰するにつれて、誘起された信号の振幅が減
少する。観測きれる信号をNMR信号又は自由誘導減衰
(FID )信号と呼ぶ場合が多い。NMI(で屡々用
いられる別の種類のRFパルスは/gO°RFパルスで
あり、これは磁化Mを最初の方向から/gcf′(例え
ば2軸の正の方向からZ軸の負の方向へ)回転させる。
この理由で、/gθ0RFパルスは反転パルスと呼ぶこ
とが多い。後で説明するが、1g00ap−<ルスは対
して垂直であれば、磁化Mの最初の方向がどの方向であ
っても、この方向から磁化Mを対応する度数だけ回転さ
せることに注意されたい。
とが多い。後で説明するが、1g00ap−<ルスは対
して垂直であれば、磁化Mの最初の方向がどの方向であ
っても、この方向から磁化Mを対応する度数だけ回転さ
せることに注意されたい。
サンプル内の相異なる空間的な位置から起るNM R信
号の夫々の共鳴周波数を変えることにより、これらの信
号を識別することが出来る。N M R信号スペクトル
を拡げる位の十分な強度を持つ7つ又は更に多くの磁界
勾配をサンプルに印加した場合、勾配の方向に泪っだ各
々の核スピンは磁界強度が異なり、従ってラーマ方程式
によって予測される辿り、勾配の方−目こ沼った他の位
置にある核スピンとは異なる周波数で共鳴する。勾配の
方向に対して垂直な線に沿った位置にある原子核は同じ
共鳴周波数を持ち、その寄与が重畳される。従って、磁
界勾配の存在の下に測定された信号のフIJ工変換は、
勾配に対して垂直な方向の投影を表わす。多重角度投影
形再生を利用するNMR作像では、勾配の方向は作像サ
ンプル内の少なくとも/gθ0の円弧をカバーする様に
複数個の角度にわたって変える。各々の勾配の方向に対
して観測されたNMR信号をフーリエ変換して、物体の
投影を決定する。この後、こういう投影をX線計算機式
断層写真法に利用されるフィルタ・バック投影方法の様
な周知の方法を用いて、像に再生する。
号の夫々の共鳴周波数を変えることにより、これらの信
号を識別することが出来る。N M R信号スペクトル
を拡げる位の十分な強度を持つ7つ又は更に多くの磁界
勾配をサンプルに印加した場合、勾配の方向に泪っだ各
々の核スピンは磁界強度が異なり、従ってラーマ方程式
によって予測される辿り、勾配の方−目こ沼った他の位
置にある核スピンとは異なる周波数で共鳴する。勾配の
方向に対して垂直な線に沿った位置にある原子核は同じ
共鳴周波数を持ち、その寄与が重畳される。従って、磁
界勾配の存在の下に測定された信号のフIJ工変換は、
勾配に対して垂直な方向の投影を表わす。多重角度投影
形再生を利用するNMR作像では、勾配の方向は作像サ
ンプル内の少なくとも/gθ0の円弧をカバーする様に
複数個の角度にわたって変える。各々の勾配の方向に対
して観測されたNMR信号をフーリエ変換して、物体の
投影を決定する。この後、こういう投影をX線計算機式
断層写真法に利用されるフィルタ・バック投影方法の様
な周知の方法を用いて、像に再生する。
像再生過程では、所定の走査で/gθ0の倍数(/gθ
°又は360°)離れた角度で測定された投影は、数学
的には物体に関して同一の情報を持っている。然し、従
来の方法では、投影角度を角度走査範囲にわたって単調
に変えている。即ち、例えば/gθ0走査で走査の初め
と終りに測定された投影は、約1gO°離れた方向に宿
った投影を表わしており、この為大体似ている筈である
。然し、これらは走査時間の両端で測定される為、走査
中に物体が動くと、それらが異なっていることカーある
。
°又は360°)離れた角度で測定された投影は、数学
的には物体に関して同一の情報を持っている。然し、従
来の方法では、投影角度を角度走査範囲にわたって単調
に変えている。即ち、例えば/gθ0走査で走査の初め
と終りに測定された投影は、約1gO°離れた方向に宿
った投影を表わしており、この為大体似ている筈である
。然し、これらは走査時間の両端で測定される為、走査
中に物体が動くと、それらが異なっていることカーある
。
こういう違いは、大体最初(並びに最後)σ)投影の方
向に、再生像の縞状の人為効果となって現オフれる。当
業者であれば、7つの走査内の視角力″−隣接している
画面の測定値も、縞状の人為的効果を避ける為には、略
−貫していなければならなし〕ことが理解されよう。こ
の発明の主な目的をま、7つの走査内の投影測定値のこ
の様なばらつきの影響を減少し、こうして像の品質を改
善する方法を提供することである。
向に、再生像の縞状の人為効果となって現オフれる。当
業者であれば、7つの走査内の視角力″−隣接している
画面の測定値も、縞状の人為的効果を避ける為には、略
−貫していなければならなし〕ことが理解されよう。こ
の発明の主な目的をま、7つの走査内の投影測定値のこ
の様なばらつきの影響を減少し、こうして像の品質を改
善する方法を提供することである。
発明の概要
この発明では、動きによって誘発生された像の人為効果
の影響を減少して、被検体のスライスを作像する方法を
提供する。この方法はスライスの少なくとも/gθ0走
査に対応する投影測定値を才11用する。走査の角度範
囲の両端に於ける7対の投影測定値を時間的に接近して
め、その間の食し〕洟I)愁補11)ナス >WRmの
泪11蜜値の残りは一走査の両端の間の投影角度に対し
て、振動形にめる。
の影響を減少して、被検体のスライスを作像する方法を
提供する。この方法はスライスの少なくとも/gθ0走
査に対応する投影測定値を才11用する。走査の角度範
囲の両端に於ける7対の投影測定値を時間的に接近して
め、その間の食し〕洟I)愁補11)ナス >WRmの
泪11蜜値の残りは一走査の両端の間の投影角度に対し
て、振動形にめる。
この方法の適用は、N M R作像並びに超音波作置に
大々有用となる様な、平行線投影並びに扇形ビーム投影
について開示しである。
大々有用となる様な、平行線投影並びに扇形ビーム投影
について開示しである。
この発明の新規と考えられる特徴は、特許請求の範囲に
具体的に記載しであるが、この発明自体の構成、作用及
びその他の目的並びに利点は、以下図面について説明す
る所から、最もよ<flJFl’lされよう。
具体的に記載しであるが、この発明自体の構成、作用及
びその他の目的並びに利点は、以下図面について説明す
る所から、最もよ<flJFl’lされよう。
発明の詳細な記載
次に第1図及び第2図を参照して、NMTtを用いた普
通の多重角度投影再生方法を説明する。第1図は、普通
のデカルト座標系の2軸の正の方向を向く均質な静磁界
B。の中に配需された、内部の特徴102及び/θグを
持つ異質サンプル100を示している。Z軸はサンプル
の円筒形軸線10ろと一致する様に選ぶ。座標系の原点
はす/プルの中心にとるが、−これはサンプル内に限定
された、厚さΔZを持つ薄い平面状の板又は作像スライ
スt /I Q /7Th rh 、+’、<−d、ゴ
れスNMR実験の全体の間、磁界B。が印加されるので
、NMRパルス順序を示す図面では省略しである。
通の多重角度投影再生方法を説明する。第1図は、普通
のデカルト座標系の2軸の正の方向を向く均質な静磁界
B。の中に配需された、内部の特徴102及び/θグを
持つ異質サンプル100を示している。Z軸はサンプル
の円筒形軸線10ろと一致する様に選ぶ。座標系の原点
はす/プルの中心にとるが、−これはサンプル内に限定
された、厚さΔZを持つ薄い平面状の板又は作像スライ
スt /I Q /7Th rh 、+’、<−d、ゴ
れスNMR実験の全体の間、磁界B。が印加されるので
、NMRパルス順序を示す図面では省略しである。
第2図について説明すると、次の形
G7.(t) == aI30 /δ、(1)を持つ磁
界勾配Gを印加することにより、横軸にちって示した期
間/の間に、NMR信号を作像224770g内にある
核スピンによって発生される信号に空間的に局在化する
。
界勾配Gを印加することにより、横軸にちって示した期
間/の間に、NMR信号を作像224770g内にある
核スピンによって発生される信号に空間的に局在化する
。
勾配G2.(並びに後で説明する勾配Gx及びG、f)
は作像容積10g全体にわたって一定である様に運ぶが
、その大きさは時間依存性を持つのが典型的である。期
間/の正の勾配パルスG2の存在の下に、物体を選択性
デθ0RFパルスで照射する。It I”パルスは、物
体10θの薄い平面状の板の中にあって、2−マ周波数
が印加された磁界と合う様な核スピンだけを励起する様
に選ばれた限られた周波数帯を持つ様に、振幅変調され
ている。好ましい実施例では、RFパルスを5inc関
数(sin x/x )で変調して、スライス10gの
断面形が略矩形になる様にする。スライスlogの外部
にある核スピンは、このパルスが他の共鳴周波数のニス
・ルギを持っていない為に、実質的にR,Fパルスの影
響を受けない一4sでいる。この為、90°RFパルス
が「選択性」であることは明白である。
は作像容積10g全体にわたって一定である様に運ぶが
、その大きさは時間依存性を持つのが典型的である。期
間/の正の勾配パルスG2の存在の下に、物体を選択性
デθ0RFパルスで照射する。It I”パルスは、物
体10θの薄い平面状の板の中にあって、2−マ周波数
が印加された磁界と合う様な核スピンだけを励起する様
に選ばれた限られた周波数帯を持つ様に、振幅変調され
ている。好ましい実施例では、RFパルスを5inc関
数(sin x/x )で変調して、スライス10gの
断面形が略矩形になる様にする。スライスlogの外部
にある核スピンは、このパルスが他の共鳴周波数のニス
・ルギを持っていない為に、実質的にR,Fパルスの影
響を受けない一4sでいる。この為、90°RFパルス
が「選択性」であることは明白である。
90°RFパルスの効果は、スライス10g内にある核
スピンによる正味の硼化Mを横方向のX−Y平面に回転
させることである。勾配Gzを切ると、励起されたスピ
ンは同じ周波数で歳差運動するが、勾配G2.の位相外
し効果の為に互いに位相がずれている。期間2に負の勾
配パルスGを印加することにより、核スビ/の位相戻し
をする。典型的には、スピンの位相戻しに必要な、期間
コにわたる勾配G2の波形の時間積分は、−期間/にわ
たる勾配G2の波形の時間積分の半分にマイナスを付し
たものに大体等しい。
スピンによる正味の硼化Mを横方向のX−Y平面に回転
させることである。勾配Gzを切ると、励起されたスピ
ンは同じ周波数で歳差運動するが、勾配G2.の位相外
し効果の為に互いに位相がずれている。期間2に負の勾
配パルスGを印加することにより、核スビ/の位相戻し
をする。典型的には、スピンの位相戻しに必要な、期間
コにわたる勾配G2の波形の時間積分は、−期間/にわ
たる勾配G2の波形の時間積分の半分にマイナスを付し
たものに大体等しい。
この結果化ずる自由誘導減衰(FID)NMR信号が、
夫々X軸及びY軸の方向の同時に印加された磁界勾配G
x及びG、f7)存在の下に、期間3に観測される。期
間3の勾配Gx及びG井次の様に定められる。
夫々X軸及びY軸の方向の同時に印加された磁界勾配G
x及びG、f7)存在の下に、期間3に観測される。期
間3の勾配Gx及びG井次の様に定められる。
Gx(t)二〇Bo/ay(2)
Gy(t)=aBo/θy(3)
期間3の勾配GxElびGyの大きさが投影角度θを決
定する。勾配G、n大きさは投影角度の余弦に比例する
様にし、勾配Gy0″)大きさは投影角度の正弦に比例
する様にする。勾配GX&び0%ベクトル加算により、
第3図に矢印30θ、30.2.30グ、3θ乙、30
gで図式的に示す様に、作像平面内にはY軸に対して角
度0の合成勾配が生ずる。従来の方法では、投影角度θ
を漸進的に増大させ、勾配Gx及びGyの大きさを調節
して半径方向の勾配の向きを変えて、作像724170
g内の少なくとも/gθ0の円弧からの投影データをめ
ていた。
定する。勾配G、n大きさは投影角度の余弦に比例する
様にし、勾配Gy0″)大きさは投影角度の正弦に比例
する様にする。勾配GX&び0%ベクトル加算により、
第3図に矢印30θ、30.2.30グ、3θ乙、30
gで図式的に示す様に、作像平面内にはY軸に対して角
度0の合成勾配が生ずる。従来の方法では、投影角度θ
を漸進的に増大させ、勾配Gx及びGyの大きさを調節
して半径方向の勾配の向きを変えて、作像724170
g内の少なくとも/gθ0の円弧からの投影データをめ
ていた。
第2図の期間/9.2及び3で構成されるパルス順序を
2回以上繰返し、この角度を進める前に各々の角度θに
対する結果を平均化して、投影の信号対雑音比を改善す
ることが出来る。
2回以上繰返し、この角度を進める前に各々の角度θに
対する結果を平均化して、投影の信号対雑音比を改善す
ることが出来る。
第1図の期間3に観測されたFID信号の7−リエ変換
は、勾配とスライス70g内でt=+じ方1751を持
つ線に対する作像スライスの投影を表わす。
は、勾配とスライス70g内でt=+じ方1751を持
つ線に対する作像スライスの投影を表わす。
これは、時間領域のFID信号を周波数領域に7−リエ
変換したことにより、各々の周波数、従って勾配の方向
に対する各々の場所での信号の大きさが得られることを
考えれば、一番判り易い。勾配の方向に対して垂直な、
スライス10gを通る各々の線に沼って存在する原子核
は同じ共鳴周波数を持つ。この各々の線は等色曲線と呼
ばれ、等色曲線を構成する全ての点の7点に対する投影
を表わす。第S図は夫々半径方向の勾配3θo、30.
2.30ケ、30乙、30gに関連するサンプルの内部
の特徴/θλ、10/I(第1図)のフーリエ変換によ
る投影30/、303.303.3θ7.309を示し
ている。
変換したことにより、各々の周波数、従って勾配の方向
に対する各々の場所での信号の大きさが得られることを
考えれば、一番判り易い。勾配の方向に対して垂直な、
スライス10gを通る各々の線に沼って存在する原子核
は同じ共鳴周波数を持つ。この各々の線は等色曲線と呼
ばれ、等色曲線を構成する全ての点の7点に対する投影
を表わす。第S図は夫々半径方向の勾配3θo、30.
2.30ケ、30乙、30gに関連するサンプルの内部
の特徴/θλ、10/I(第1図)のフーリエ変換によ
る投影30/、303.303.3θ7.309を示し
ている。
計算機式断層写真法に普通に用いられるフィルタバック
投影法の様な周知の再生方法を用いて、全ての投影から
スライスlogの像が再生される。
投影法の様な周知の再生方法を用いて、全ての投影から
スライスlogの像が再生される。
再び第3図について説明すると、投影角度θ=θの投影
3θθによって得られた投影データは、/gd’の角度
の投影30gによって得られた情報と実質的に同等であ
ることが理解されよう。実際には、最初の投影を成る基
準方向に対する角度θ。
3θθによって得られた投影データは、/gd’の角度
の投影30gによって得られた情報と実質的に同等であ
ることが理解されよう。実際には、最初の投影を成る基
準方向に対する角度θ。
で投影し、投影角度θが各々の画面に対して増分△θだ
け増加する様な向きに回転したとすると、最後の画面は
θ。+π−△0の角度である。再生過程では、最初及び
最後の画面は数学的には角度が隣接しているものとして
扱い、この為、作像スライス/θgに関して全く同様な
投影情報を持つ筈である。然し、最初及び最後の画面は
走査時間の両端で測定される。従って、最初及び最後の
画面は、走査される物体が走査中に不動のま〜である場
合にだけ、同等の情報を持つことが理解されよう。
け増加する様な向きに回転したとすると、最後の画面は
θ。+π−△0の角度である。再生過程では、最初及び
最後の画面は数学的には角度が隣接しているものとして
扱い、この為、作像スライス/θgに関して全く同様な
投影情報を持つ筈である。然し、最初及び最後の画面は
走査時間の両端で測定される。従って、最初及び最後の
画面は、走査される物体が走査中に不動のま〜である場
合にだけ、同等の情報を持つことが理解されよう。
然し、患者の様な物体が走査中に動けば、最初及び最後
の場面は食い違いを持ち、それは大体θ。の方向の縞と
なって再生像に現われる。この走査内で角度θが隣接し
ている画面は時間的に接近して測定され、その為、目立
った食い違いを持たない。
の場面は食い違いを持ち、それは大体θ。の方向の縞と
なって再生像に現われる。この走査内で角度θが隣接し
ている画面は時間的に接近して測定され、その為、目立
った食い違いを持たない。
大抵のX線計算機式断層写真用走査器では、投影方向の
回転は、X線源を支持するガントリの機械的な回転によ
って行なわれる。この場合、投影角度は時間に対して単
調に(実際に普通は直線的に)変えなければならない。
回転は、X線源を支持するガントリの機械的な回転によ
って行なわれる。この場合、投影角度は時間に対して単
調に(実際に普通は直線的に)変えなければならない。
NMRでは、投影の方向が、予め選ばれた振幅を持つ電
流で勾配コイル(例えば図に示してないGx&びGyの
コイル)を付勢することによって、電子的に決定される
ので、そうする必要はない。
流で勾配コイル(例えば図に示してないGx&びGyの
コイル)を付勢することによって、電子的に決定される
ので、そうする必要はない。
この発明では、勾配の方向を選択する順序を制御するこ
とにより、走査の両端に於ける画面の間の測定値の食い
違いによる前述の人為効果の影響を減少する。こういう
目的を達成する7つの方法は、走査によってカバーされ
る角度範囲の中央で最初の投影をめ、その後投影の方向
をこの範囲の両端に同時に変えることである。例えば第
3図で、投影30グが最初に測定される投影であり、そ
の後投影302及び30乙に対して、更にその後隣接す
る対の投影30θ、30gに対して、と云う様に隣接す
る対の投影を逐次的に測定する。
とにより、走査の両端に於ける画面の間の測定値の食い
違いによる前述の人為効果の影響を減少する。こういう
目的を達成する7つの方法は、走査によってカバーされ
る角度範囲の中央で最初の投影をめ、その後投影の方向
をこの範囲の両端に同時に変えることである。例えば第
3図で、投影30グが最初に測定される投影であり、そ
の後投影302及び30乙に対して、更にその後隣接す
る対の投影30θ、30gに対して、と云う様に隣接す
る対の投影を逐次的に測定する。
こうすると、走査の終りに角度範囲の両端にある投影3
θ0及び3θgは、実際には時間的に相次に いで接近して測定され、この為物体の動き歿よるばらつ
きが実質的に減少する。更に、例えばθ=り!の測定の
両側にある様な、走査の中にあって角度が隣接している
この発明の走査順序の投影測定値は、時間的に十分接近
してめて、それらに実質的にばらつきがない様にする。
θ0及び3θgは、実際には時間的に相次に いで接近して測定され、この為物体の動き歿よるばらつ
きが実質的に減少する。更に、例えばθ=り!の測定の
両側にある様な、走査の中にあって角度が隣接している
この発明の走査順序の投影測定値は、時間的に十分接近
してめて、それらに実質的にばらつきがない様にする。
この様な投影データを用いて再生された像は、動きによ
る人為効果の影響が減少する。この順序は逆にしてもよ
いことが理解されよう。この場合、走査の初めに角度範
囲の両端にある画面300及び3θgを最初に測定し、
投影角度を振動形で中央に向って移し、投影3θコ及び
3θ乙を次にめ、その後中央の投影3θグをめる様に、
投影の方向を交互に変える。一般的に、相次ぐ投影測定
値は全体の走査時間の半分より長くない間隔△Tでめる
ことが望ましい。好ましい実施例では、測定値は、動き
による人為効果を極力減少する為に、全体の走査時間よ
りずっと短い△′rをおいてめる。実際には、所望の解
像度を持ち、アリア7ングと呼ぶ人為効果のない像を構
成する為に、ずっと多くの投影を測定する。
る人為効果の影響が減少する。この順序は逆にしてもよ
いことが理解されよう。この場合、走査の初めに角度範
囲の両端にある画面300及び3θgを最初に測定し、
投影角度を振動形で中央に向って移し、投影3θコ及び
3θ乙を次にめ、その後中央の投影3θグをめる様に、
投影の方向を交互に変える。一般的に、相次ぐ投影測定
値は全体の走査時間の半分より長くない間隔△Tでめる
ことが望ましい。好ましい実施例では、測定値は、動き
による人為効果を極力減少する為に、全体の走査時間よ
りずっと短い△′rをおいてめる。実際には、所望の解
像度を持ち、アリア7ングと呼ぶ人為効果のない像を構
成する為に、ずっと多くの投影を測定する。
次に、この発明の投影測定順序の/実施例を1m単に説
明する。この為、投影の総数Nvを奇数に選θ。+μ〔
Jts 。
明する。この為、投影の総数Nvを奇数に選θ。+μ〔
Jts 。
コ
N +/
θ0+−u−△0
ユ
N −タ
θ。+−ヱーー△0
ス
N +3
θo+’−△θ
コ
θ。+さ−’−ts。
コ
’i、”’ ”’
θo + (Nv / )Δ0=00+π−△O9当業
者であれば、この方法を奇数個又は偶数個の投影の何れ
に対しても実施し得ることが容易に理解されよう。
者であれば、この方法を奇数個又は偶数個の投影の何れ
に対しても実施し得ることが容易に理解されよう。
第7図はこの発明の方法に有利に用いることの出来る多
重角度投影再生方法の好ましい実施例を示している。第
7図に示すパルス順序は第2図に示す順序と略同−であ
るが、勾配Gx及びG、71”−1期間グに印加される
夫々の振幅に比例した振幅を期間スに持つ様に変更され
ている点が異なる。/gθ0非選択性RFパルスが期間
3に印加される。/gO6RFパルスと組合せた勾配G
x及び0%効果は、スライスlOg内の核スピンを最初
は位相外しし、反転し、その後位相戻しして、NMR信
号の発生を遅延させることであり、こうして第7図の期
間lにスピン・エコー信号を発生する。
重角度投影再生方法の好ましい実施例を示している。第
7図に示すパルス順序は第2図に示す順序と略同−であ
るが、勾配Gx及びG、71”−1期間グに印加される
夫々の振幅に比例した振幅を期間スに持つ様に変更され
ている点が異なる。/gθ0非選択性RFパルスが期間
3に印加される。/gO6RFパルスと組合せた勾配G
x及び0%効果は、スライスlOg内の核スピンを最初
は位相外しし、反転し、その後位相戻しして、NMR信
号の発生を遅延させることであり、こうして第7図の期
間lにスピン・エコー信号を発生する。
第2図の期間3を見れば、FID信号は勾配G2を脱勢
して勾配Gx及びGyを付勢したばかりの、期間コが終
って期間3が始まった時、直ちに発生することが認めら
れる。この状態は、磁界勾配Gx及びGyを突然に印加
することが出来たとしても、その結果出来る勾配そのも
のが過渡的であって、その正確な大きさが未知である有
限の期間が依然としであるので、FID信号の観測には
理想的ではない。この期間中、空間情報は著しく歪んで
おり、FID信号を使うことが出来ないのが普通である
。
して勾配Gx及びGyを付勢したばかりの、期間コが終
って期間3が始まった時、直ちに発生することが認めら
れる。この状態は、磁界勾配Gx及びGyを突然に印加
することが出来たとしても、その結果出来る勾配そのも
のが過渡的であって、その正確な大きさが未知である有
限の期間が依然としであるので、FID信号の観測には
理想的ではない。この期間中、空間情報は著しく歪んで
おり、FID信号を使うことが出来ないのが普通である
。
然し、この問題は、第9図の期間コに正の勾配パルスG
xHlびGyを印加して、核スピンを予定量だけ位相外
しして、NMR信号の発生を遅延させることによって解
決される。累算的な位相の分散が、非選択性/gO°R
Fパルスを印加することにより、期間3に反転する。期
間tに勾配Gx及びGyを印加すると、スピンの位相戻
しが始まり、期間llにスピン・エコー信号を発生する
が、これは半径方向の勾配が安定である期間中に観測す
ることが出来る。
xHlびGyを印加して、核スピンを予定量だけ位相外
しして、NMR信号の発生を遅延させることによって解
決される。累算的な位相の分散が、非選択性/gO°R
Fパルスを印加することにより、期間3に反転する。期
間tに勾配Gx及びGyを印加すると、スピンの位相戻
しが始まり、期間llにスピン・エコー信号を発生する
が、これは半径方向の勾配が安定である期間中に観測す
ることが出来る。
この発明の投影順序はNMRの多重角度投影再生法につ
いて述べた平行線投影方法の場合に限られない。この発
明は、第5図に図式的に示した超音波走査装置に用いら
れる様な扇形ビーム投影にも同じ様に用いることが出来
る。超音波装置は、支持部材にθ/の円周に沼って配置
された複数個の超音波変換器300で構成することが出
来る。
いて述べた平行線投影方法の場合に限られない。この発
明は、第5図に図式的に示した超音波走査装置に用いら
れる様な扇形ビーム投影にも同じ様に用いることが出来
る。超音波装置は、支持部材にθ/の円周に沼って配置
された複数個の超音波変換器300で構成することが出
来る。
変換器は、超音波放射の扇形ビームを送出して、入射す
る超音波放射を、入射する超音波圧力バルスに強度が対
応する電流に変換することが出来る様になっている。部
材左0/の中心に配置した物体302の様な物体は、扇
形ビームに溢って超音波パルスを送出すことによって走
査することが出来る。扇形ビームの周縁が変換器30t
の様な変換器からの線A及びBによって定められる。こ
の後、物体汐0夕を通過した超音波工2・ルギが、発信
側の変換器り011.と向い合って配置された変換器り
/’1.3/乙、5/gによって検出される。投影デー
タは、X線を用いた普通の計算機式断層写真法で行なわ
れる様に物体りθコを通過した超音波エネルギの減衰に
よって測定することが出来るが、種々の変換器の位置に
於ける超音波ビームの発信及び受信の間の時間間隔を測
定し、これを物体内での音速の線積分に変換することが
出来る様にすることが好ましい。この種の測定の利点は
、減衰方法よりも、屈折による誤差の影響を受けにくい
ことである。7つの変換器から超音波パルスが発信され
てから向い合った一組の変換器に到着するまでの時間の
測定値は、物体スライス内での音速の分布の扇形ビーム
の投影に変換することが出来る。この過程を細口か繰返
して、物体の周りの所望の投影をめる。NMRの場合と
同じく、投影を測定する順序は電子的に決定する。
る超音波放射を、入射する超音波圧力バルスに強度が対
応する電流に変換することが出来る様になっている。部
材左0/の中心に配置した物体302の様な物体は、扇
形ビームに溢って超音波パルスを送出すことによって走
査することが出来る。扇形ビームの周縁が変換器30t
の様な変換器からの線A及びBによって定められる。こ
の後、物体汐0夕を通過した超音波工2・ルギが、発信
側の変換器り011.と向い合って配置された変換器り
/’1.3/乙、5/gによって検出される。投影デー
タは、X線を用いた普通の計算機式断層写真法で行なわ
れる様に物体りθコを通過した超音波エネルギの減衰に
よって測定することが出来るが、種々の変換器の位置に
於ける超音波ビームの発信及び受信の間の時間間隔を測
定し、これを物体内での音速の線積分に変換することが
出来る様にすることが好ましい。この種の測定の利点は
、減衰方法よりも、屈折による誤差の影響を受けにくい
ことである。7つの変換器から超音波パルスが発信され
てから向い合った一組の変換器に到着するまでの時間の
測定値は、物体スライス内での音速の分布の扇形ビーム
の投影に変換することが出来る。この過程を細口か繰返
して、物体の周りの所望の投影をめる。NMRの場合と
同じく、投影を測定する順序は電子的に決定する。
この発明では、構造にθ/の円周に泪って変換器を逐次
的に付勢することによって、投影角度を単調に配置する
代りに、例えば変換器s0グを用いて中央の投影をめ、
その後変換器夕oA及び30g、更にその後S10及び
S/、2と云う様に交互に変えて、最初及び最後の画面
が時間的に接近してめられる様に保証することが好まし
い。
的に付勢することによって、投影角度を単調に配置する
代りに、例えば変換器s0グを用いて中央の投影をめ、
その後変換器夕oA及び30g、更にその後S10及び
S/、2と云う様に交互に変えて、最初及び最後の画面
が時間的に接近してめられる様に保証することが好まし
い。
この為、物体が走査中に動いても、最初と最後の画面の
間のばらつきの大きさが減少し、再生像は動きによる人
為効果の影響が減少する。
間のばらつきの大きさが減少し、再生像は動きによる人
為効果の影響が減少する。
第3図について超音波装置の場合について述べた走査順
序は、構造S0/と同様な支持構造の円周に浴って配置
された個別に付勢し得る不動の複数個のX線源を持つ装
置(図に示してない)に用いる計算機式断層写真走査形
式の場合にも利用することが出来る。この場合、この発
明では、X線源は、最初及び最後の画面が時間的に接近
してめられる様に、(前述の様に)振動形に変わる方向
に泪って物体の投影測定値をめる様に作動される。米国
特許第り、/2ゾ、7g3号には、X線検出器配列と向
い合って配置されたX線源の配列を用いる装置が記載さ
れている。
序は、構造S0/と同様な支持構造の円周に浴って配置
された個別に付勢し得る不動の複数個のX線源を持つ装
置(図に示してない)に用いる計算機式断層写真走査形
式の場合にも利用することが出来る。この場合、この発
明では、X線源は、最初及び最後の画面が時間的に接近
してめられる様に、(前述の様に)振動形に変わる方向
に泪って物体の投影測定値をめる様に作動される。米国
特許第り、/2ゾ、7g3号には、X線検出器配列と向
い合って配置されたX線源の配列を用いる装置が記載さ
れている。
以上の説明から、この発明では、実施が容易であって、
物体の横方向の像を再生する為に多重投影を利用する様
式で、動きによる人為効果の影響を受けにく匁した方法
が提供されたことが理解されよう。
物体の横方向の像を再生する為に多重投影を利用する様
式で、動きによる人為効果の影響を受けにく匁した方法
が提供されたことが理解されよう。
この発明を特定の実施例及び例について説明したが、当
業者には以上の説明からいろいろな変更が考えられよう
。従って、特許請求の範囲に記載された範囲内で、この
発明はこ匁に具体的に説明した以外の形で実施し得るこ
とを承知されたい。
業者には以上の説明からいろいろな変更が考えられよう
。従って、特許請求の範囲に記載された範囲内で、この
発明はこ匁に具体的に説明した以外の形で実施し得るこ
とを承知されたい。
第1図は静磁界の中に配置されていて、選択的な励起に
よって平面状スライスが限定されたNMRサンプルを示
す図、第2図はこの発明の好ましい実施例の説明に用い
られる多重角度投影再生用NMRパルス順序を示すグラ
フ、第3図ばN M Rを用いた後方投影からの像再生
方法を図1式的に示す図、第7図はスピン・エコー信号
を発生する為に/gO0RFパルスを用いた、この発明
の方法に役立つ別の多重角度投影再生用N M I(、
パルス順序を示すグラフ、第5図は超音波扇形ビームを
用いた超音波多重角度投影再生方法にこの発明の方法を
用いる場合を図式的に示す図である。 FIG、 l FIG、 3 FIG、 5 時間(MSI l−酬 FIG 、4
よって平面状スライスが限定されたNMRサンプルを示
す図、第2図はこの発明の好ましい実施例の説明に用い
られる多重角度投影再生用NMRパルス順序を示すグラ
フ、第3図ばN M Rを用いた後方投影からの像再生
方法を図1式的に示す図、第7図はスピン・エコー信号
を発生する為に/gO0RFパルスを用いた、この発明
の方法に役立つ別の多重角度投影再生用N M I(、
パルス順序を示すグラフ、第5図は超音波扇形ビームを
用いた超音波多重角度投影再生方法にこの発明の方法を
用いる場合を図式的に示す図である。 FIG、 l FIG、 3 FIG、 5 時間(MSI l−酬 FIG 、4
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 /) 被検体のスライスの少なくとも/gθ0走査に対
応する複数個の投影測定値を利用して、被検体のスライ
スを作像する方法に於て、前記走査の角度範囲の両端に
於ける/対の投影測定値を時間的に接近して相次いでめ
て、その間の食い違いを減少し、前記複数個の投影測定
値の内の残りは、前記走査の両端の間の投影角度に対し
て時間的に振動形式で測定する方法。 、2、特許請求の範囲/)に記載した方法に於て、前記
走査の角度範囲の両端に於ける前記/対の投影測定値は
、前記走査の時間の初めを構成しており、前記複数個の
測定値の残りは走査の角度範囲の中心に向って振動形で
測定する順序で測定する方法。 3)特許請求の範囲/)に記載した方法に於て、前記/
対の投影測定値は前記走査の時間の終りを構成しており
、前記複数個の測定値の残りは、前記走査の角度範囲の
中心領域の測定値から始まって角度範囲の両端に向って
振動形に測定する順序で測定する方法。 グ)特許請求の範囲/)に記載した方法に於て、平行線
の投影を測定することを含む方法。 S)%許請求の範囲4)に記載した方法に於て、前記作
像スライス内の各々の投影の測定方向が磁界勾配の方向
によって決定される方法。 乙)特許請求の範囲S)に記載した方法に於て、前記作
像スライスが均質な静磁界の中に配置されており、更に
、前記作像スライス内にある複数個の核スピンがNMR
信号を発生する様に該スピンを選択的に励起し、勾配の
方向に対して垂直な等色白線が該等色曲線に沼った点の
前記勾配に対する投影を表わす様な前記磁界勾配の存在
の下に前記NMR信号を観測する工程を含む方法。 7)特許請求の範囲/)に記載した方法に於て、扇形ビ
ームの投影を測定することを含む方法。 g)特許請求の範囲7)に記載した方法に於て、前記扇
形ビームが超音波エネルギのビームで構成されている方
法。 ワ〕 特許請求の範囲g)に記載した方法に於て、前記
投影測定値が、前記扇形ビーム内の複数個の線の通路に
沼って前記作像スライス内で吸収され或いは散乱されな
かった超音波エネルギの強度を測定したものである方法
。 /の特許請求の範囲g)に記載した方法に於て、前記投
影測定値が前記扇形ビーム内の複数個の線の通路に削っ
て前記超音波ビームの伝搬速度を測定したものである方
法。 //)特許請求の範囲g)に記載した方法に於て、前記
投影測定値が被検体の少なくとも360°走査に対応す
る様にした方法。 /、2、特許請求の範囲g)に記載した方法に於て、投
影を測定する工程が、何れも超音波エネルギを発信並び
に受信し得る超音波変換器の環状配列内に前記被検体を
位置ぎめし、7つの前記変換器によって発生された超音
波エネルギの略同一平面内のビームで前記作像スライス
を照射し、前記扇形ビームが見込む角度内にある複数個
の変換器で、前記スライス内で減衰又は散乱されなかっ
た超音波エネルギを検出する工程から成る方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/509,561 US4581581A (en) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | Method of projection reconstruction imaging with reduced sensitivity to motion-related artifacts |
US509561 | 1983-06-30 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6047947A true JPS6047947A (ja) | 1985-03-15 |
JPH0422574B2 JPH0422574B2 (ja) | 1992-04-17 |
Family
ID=24027156
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59132136A Granted JPS6047947A (ja) | 1983-06-30 | 1984-06-28 | 被検体のスライスを作像する方法と装置 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4581581A (ja) |
EP (1) | EP0130479B1 (ja) |
JP (1) | JPS6047947A (ja) |
KR (1) | KR880001363B1 (ja) |
DE (1) | DE3481783D1 (ja) |
FI (1) | FI841630A (ja) |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB8417290D0 (en) * | 1984-07-06 | 1984-08-08 | Picker Int Ltd | Nuclear magnetic resonance method |
NL8501459A (nl) * | 1985-05-22 | 1986-12-16 | Philips Nv | Werkwijze voor het verminderen van artefacten bij het met behulp van fourier-zeugmatografie bepalen van beelden. |
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