JPS61196147A - 核磁気共鳴画像装置 - Google Patents

核磁気共鳴画像装置

Info

Publication number
JPS61196147A
JPS61196147A JP60038236A JP3823685A JPS61196147A JP S61196147 A JPS61196147 A JP S61196147A JP 60038236 A JP60038236 A JP 60038236A JP 3823685 A JP3823685 A JP 3823685A JP S61196147 A JPS61196147 A JP S61196147A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic field
image
pulse
gradient magnetic
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP60038236A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0318453B2 (ja
Inventor
Takaaki Hirata
隆昭 平田
Hiroyuki Matsuura
裕之 松浦
Sunao Sugiyama
直 杉山
Hideto Iwaoka
秀人 岩岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
Priority to JP60038236A priority Critical patent/JPS61196147A/ja
Priority to US06/833,224 priority patent/US4694250A/en
Priority to GB08604693A priority patent/GB2173598B/en
Priority to DE19863606220 priority patent/DE3606220A1/de
Publication of JPS61196147A publication Critical patent/JPS61196147A/ja
Publication of JPH0318453B2 publication Critical patent/JPH0318453B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/011Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
    • G06F3/014Hand-worn input/output arrangements, e.g. data gloves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48NMR imaging systems
    • G01R33/50NMR imaging systems based on the determination of relaxation times, e.g. T1 measurement by IR sequences; T2 measurement by multiple-echo sequences

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、核磁気共鳴画像装置(以下核磁気共鳴をNM
Rと略す)に関し、特に緩和時間T+。
T2およびプロトン密度ρの計算画像を求める手段の改
善に関するものである。
(従来の技術) 従来より、NMR画像装置において、測定した画像から
医学上有用とされている縦緩和時間T1値に関する画1
1(Tz像)や横緩和時間T2値に関する画像(T2像
)を求める技法があった。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、TI像とT2像は次のように別々の方法
により求められていた。
■T1像については、例えば、次のようにして計算され
る。第7図に示すような反転回復法(Inversio
n  Recovery法:以下IR法と略す)とスピ
ンエコー法(3pin  E cho法:以下SE法と
略す)とを併せて適用したI R2H法と、第7図に示
すような飽和回復法(S aturation  Re
covery :以下SR法と略す)とSE法とを併せ
て適用した5R8E法により、各1枚ずつの原画像を得
、この2枚の画像と、信号強度の近似式を用いて計算す
る。
5R8E法は第8図に示すように90”パルス印加の後
に180°パルスを印加してエコー信号を得るようにし
たパルスシーケンスで、90°パルスからエコー信号の
中心までの時間をT、 、9G’パルス印加から次のビ
ューでの90°パルス印加までの時開をTrとしている
また、I R2H法は第7図に示すように第8図の5R
8E法の各90°パルスの前にインバージョン・リカバ
リ用の1800パルスを印加するようにしたパルスシー
ケンスで、インバージョン・リカバリ用の180°パル
スの印加から90°パルスの印加までの時間を7d、s
o°パルスからエコー信号の中心までの時間をTg、イ
ンバージョン・リカバリ用の180°パルスの印加から
次のビューでの1800パルス印加までの時間をTrと
している。
5R8E法での信号強度の理論式IsgはhR= L・
arp(−Ts/TI )f l−2、exp(−Tr
/T +Ts /2T+ )寸exp(−Tr/工)j また、IR8E法での信号強度の理論式ruはIm−I
o・eXP(−T−/Tz)(1−2aXP(−71/
T; )+2−egp(−TrlTr fT、12石)
−exp(−T/Ti)7この理論式に対し、ここで、
7 r> T、としてeXp (−TrlTr )=0
とすれば、ISR寺L−fJp(−Ts/T2 )ha
/l5yt= l−2’eXr(−Ta/Ti)TI 
= T、I/jA(2シ/ (Ist −I工、))こ
の式からTI値を求める。
■T2像を求める場合は、例えば、刊行物「映像情報(
M)J1984年6月号(Vo l、 16  No 
11)の第570頁ないし第576頁に記載されたcP
MG法により複数個のエコーデータからTl 、ρを消
去して最小2乗法によりT2値を求めるようにしている
1回のデータ収集で複数個のエコーデータを連続的に取
り出しT2値を求められるようにしたCP法には、印加
するパルスの長さが不完全であればその誤差がエコーを
得るに従−い累積され、結果としてT2値に誤差を生ず
ると言う欠点があったが、CPMG法はこれを解決した
もので、第9図に示すように90”パルスの後に18o
°パルスを0回繰返し印加してn個のエコーを発生させ
るようにしたパルスシーケンスである。
このような手法による従来の方法においては次のような
欠点があった。
(1)TI像とT2像がそれぞれ別個に求められており
、T I s T2 、ρの計算画像が同時に得られな
い。
(2)近似式を用いているため正確な値が求まらない。
(3) T ?″> T、の条件のためTrを長くしな
ければならず1.全スキャンタイムが長い。
・本発明の目的は、この様な点に鑑み、NMR画像装置
において、3枚以上の原画像からTI 、 T2、ρ計
算画像を正確かつ同時に求めるようなNMR画像装置を
提供することにある。
本発明の他の目的は、任意のパルスシーケンスから得た
原画像を使用しても同様にT + * T2 +ρ計算
画像を正確かつ同時に求め得るようにしたNMR画像装
置を提供することにある。
(問題点を解決するための手段) この様な目的を達成するために本発明では、核磁気共鳴
画像装置において、 緩和時間およびプロトン密度に基づく計算画像を得るた
めの下記(イ)ないし(ロ)機能を有する制御手段を具
備したことを特徴とする。
記 (イ)決定されたパルスシーケンスを実行し、パルスパ
ラメータの異なる少なくとも3枚の原画像を得る。
(ロ)前記少なくとも3枚の原画像と、各画像のスキャ
ン条件に応じた各画像の信号強度の理論式を用い、緩和
時間TI、T2およびプロトン密度ρの値を同時に求め
、これらの値をそれぞれ画像化して各計算画像を得る。
(実施例) 以下図面を用いて本発明の詳細な説明する。第1図は本
発明の方法を実施するためのNMR画像装置の一実施例
を示す要部構成図である。図において、1はマグネット
アセンブリで、内部には対象物を挿入するための空間部
分(孔)が設けられ、この空間部分を取巻くようにして
、対象物に一様静磁場Hoを印加する主磁場コイル2と
、勾配磁場を発生するための勾配磁場コイル3(個別に
勾配磁場を発生することができるように構成されたX勾
配磁場コイル、y勾配磁場コイル、−2勾配磁場コイル
より構成される)と、対象物内の原子核のスピンを励起
するための高周波パルスを与えるRF送信コイル4と、
対象物からのNMR信号を検出する受信用コイル5等が
配置されている。
主磁場コイルは静磁場制御回路15に、GX。
Gy、Gz各勾配磁場コイルは勾配磁場制御回路14に
、RF送信コイルは電力増幅器18に、そしてNMR信
号の受信用コイルはプリアンプ19に、それぞれ接続さ
れている。
13はコントローラで、勾配磁場や高周波磁場の発生シ
ーケンスを制御すると共に得られたNMR信号を波形メ
モリ21に取込むために必要な制御を行う。
17はゲート変調回路、16は高周波信号を発生する高
周波発振器である。ゲート変調回路17は、コントロー
ラ13からの制御信号により高周波発振器16が出力し
た高周波信号を適宜に変調し、所定の位相の高周波パル
スを生成する。この高周波パルスはRF電力増幅器18
を通してRF送信コイル4に加えられる。
19は検出コイル5から得られるNMR信号を増幅する
プリアンプ、20は高周波発振器の出力信号を参照して
NMR信号を位相検波する位相検波回路、21は位相検
波されたプリアンプからの波形信号を記憶する波形メモ
らで、ここにはA/D変換器を含んでいる。
11は波形メモリ21からの信号を受け、所定の信号処
理を施して断層像を得るコンピュータ、12は得られた
断層像を表示するテレビジョンモニタのような表示器で
ある。
この様な構成における計算画像作成の手順について次に
説明する。
■先ず、所望のパルスシーケンスおよびスキャンパラメ
ータを決定する。ここでは原画像として5R8E法によ
り得られる3枚の画像を使用する場合を例にとる。3画
像のスキャンパラメータ等は、計算画像の分散又は標準
偏差を最小にするように選ぶ。
■前記■で決定されたパルス・シーケンスおよびスキャ
ンパラメータ等のこれらの条件はコントローラ13に設
定される。コントローラ13の制御に基づきゲート変調
回路17をとおして第2図(イ)に示すような90°パ
ルスを得、電力増幅器18を介してRF送信コイル4に
与え、対象物を励起する。この時同時に勾配磁場Gzも
印加して(同図(ロ))、特定のスライス面内にあるス
ピンのみを選択励起する。
次に、勾配磁場Gyにより位相エンコードを行い、それ
と同時に勾配磁場Gxを印加して(同図(ニ))、エコ
ーを観測する準備をしておく。
続いて、勾配磁場の印加を停止し、180°パルスを印
加しスピンを反覧させる。その後同図(ニ)に示すよう
にGxを印加しながら発生するエコー信号(同図(ホ)
)を受信コイル5で検出し、観測する。受信コイルで検
出されたスピンエコー信号は、プリアンプ191位相検
波回路20を経て波形メモリ21に蓄えられる。
■上記■の方法で位相エンコード量の異なる多数のビュ
ーにおけるエコーを観測し、コンピュータ11により原
画像を得る。
■上記■により得た3枚の原画像と理論式から反復補正
最小2乗法によりTl * T2 tρの計算画像を得
る。
ここで、反復補正最小2乗法による計算例について説明
する。
3枚の原画像のスキャンパラメータTr、Tgに関し、 第1の画像については、Trl −TSIS2O2像に
ついては、Trz l TS2第3の画像については、
Ty3 、 T53とし、また5R8E法における信号
強度の理論式%式% 次のように表わされる。
ここでN C3tSE はスライスの影響を表わす係数
で、TI/TTの関数である。例えばガウシアン90°
パルスを用いればC5R5I”は次式で表わされ得る。
 0.2< T/Tr< IO,OT”C報−8,F;
37 E−6(王/1)5−2.’?5086 F−4
(工/Tr)”+4.27A’75 E3 (T;/T
r−一−3,Ir71?02 E−2(T;/Tr)3
十+、zq2621ニー1 (工/T)2−2.8’5
54  E−1(工/T、ン寸1.0557 このスライスの影響とは、スライス中央以外では90°
パルスにより磁化が90°倒れないことによる影響であ
る。
次に、第3図に示す計算処理のフローを参照して計算の
手順を述べる。初期近似値p(TI、丁2、ρ)のまわ
りで理論式をテーラ展開し、その−次までをとれば、各
画像における信号の強度11+12+Iコは次のように
なる。
±(’21J”n下nP・4% 十(此)%ITssP
’乙!y 続いて、3つの画像の値と上式から最小2乗法によりΔ
T++ ΔTel Δρを求める。
ヘ    ヘ    へ 次に、T 1 * T2 *ρについての新しい近似値
T’+ +ΔT1 T2 +Δ丁2 ρ  + Δ ρ とし、TI * T2 +ρが収束するまで反復する。
収束不能の場合、初期値を変えて初めから計算を繰返す
。収束したと判断されたときは、その時の^ハへ Tlo丁2.ρが求めるTI a T2 +ρである。
このスライスの影響とは、スライス中央以外では90°
パルスにより磁化が9゛0°倒れないことによる影響で
ある。
以上の手順により、T + + T2 *ρの計算画像
を同時に得ることができる。
なお、本発明では原画像の枚数は3枚に限ることはなく
、それ以上であってもよい。また、異なるパルスシーケ
ンスにおける混合3画像であってもよく、パルスシーケ
ンスの組合せは自由である。
各パルスシーケンスとそのときの信号強度の理論式は次
のとおりである。
第4図ないし第6図は他のパルスシーケンスを示す図で
ある。ただし、勾配磁場の印加の様子は省略しである。
第4図は、5R8E法において各ビューごとに180°
パルスを2回ずつ加えるようにした5R2SE法の場合
であり、この場合の理論式は、Moを下式として、 士2・exp(−’rl下十Ts+72 TI) −e
にP(−1’、−/T、 ) l・/’ここでCgδε
 はスライスの影響を表わす係数で、TrlTrの関数
である。
第1のエコー信号の強度は M o −eXl)  (−T5t / T2  )第
2のエコー信号の強度は Mo−eXp(TSI /TZ  T52/T2  )
で表わされる。
ただし、T51 は90″パルス印加から第1のエコー
信号のピーク時までの時間、TS2は第1のエコー信号
のピーク時から第2のエコー信号のピーク時までの時間
である。
また、第5図はエコー信号発生後に180@パルスおよ
び90°パルスを印加して次のビュー開始までの待時間
を短縮するようにしたパルスシーケンスのもので(FR
8E法)、この場合の信号強度の理論式は である。
また、第6図は各ビューごとに2回エコー信号を発生す
るようにした方式(FR2SE法)で、第5図のパルス
シーケンスに更に180°パルスを゛付加したものであ
る。
この場合の信号強度の理論式は、Moを下式として 第1のエコー信号の強度は Mo −eXEl (Ts+ /T2  )第2のエコ
ー信号の強度は Mo −eXD  (−Ts+ /T2−Ts2/T2
)で表わされる。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば、次のような効果
がある。
■近似式を用いていないため正確な値を求めることがで
きる。
■理論式同士の演算により、T l e T 2 eρ
を消去することなく求められるので、Tl * T2 
*ρの計算画像が同時に得られる。
■理論式の形の特徴を使っていないので、パルスシーケ
ンス、スキャンパラメータは自由に選ぶことができる。
従って、全スキャンタイムを短くすることができる。
■用いる画像数を多くすれば、広いTI、T2の範囲で
分散を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るNMR画像装置の一実施例を示す
要部構成図、第2図はパルスシーケンスの一実施例を示
す図、第3図は計算処理のフローを示す図、第4図ない
し第9図は各種のパルスシーケンスを示す図である。 1・・・マグネットアセンブリ、2・・・主磁場コイル
、3・・・勾配磁場コイル、4・・・RF送信コイル、
5・・・受信用コイル、11・・・コンピュータ、12
−・・表示器、13・・・コントローラ、14・・・勾
配磁場制御回路、15・・・静磁場IJ wJ口路、1
6・・・高周波発振器、17・・・ゲート変WII@路
、18・・・電力層m!1,19・・・プリアンプ、2
0・・・位相検波回路、21・・・波形メモリ。 第3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)対象物に高周波パルスおよび勾配磁場を印加して核
    磁気共鳴信号を発生させ、この信号を検出し、検出した
    信号を使って対象物の組織に関する画像を得るようにし
    た核磁気共鳴画像装置において、 緩和時間およびプロトン密度に基づく計算画像を得るた
    めの下記(イ)ないし(ロ)機能を有する制御手段を具
    備したことを特徴とする核磁気共鳴画像装置。 記 (イ)決定されたパルスシーケンスを実行し、パルスパ
    ラメータの異なる少なくとも3枚の原画像を得る。 (ロ)前記少なくとも3枚の原画像と、各画像のスキャ
    ン条件に応じた各画像の信号強度の理論式を用い、緩和
    時間T_1、T_2およびプロトン密度ρの値を同時に
    求め、これらの値をそれぞれ画像化して各計算画像を得
    る。 2)前記信号強度の理論式は、画像に対してスライスに
    よる影響のある場合にはスライスの影響を含んだ信号強
    度の理論式を用いて計算画像を求めるようにしたことを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の核磁気共鳴画像
    装置。
JP60038236A 1985-02-27 1985-02-27 核磁気共鳴画像装置 Granted JPS61196147A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60038236A JPS61196147A (ja) 1985-02-27 1985-02-27 核磁気共鳴画像装置
US06/833,224 US4694250A (en) 1985-02-27 1986-02-24 Nuclear magnetic resonance imaging device
GB08604693A GB2173598B (en) 1985-02-27 1986-02-26 Nuclear magnetic resonance imaging device
DE19863606220 DE3606220A1 (de) 1985-02-27 1986-02-26 Nmr-abbildungsvorrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60038236A JPS61196147A (ja) 1985-02-27 1985-02-27 核磁気共鳴画像装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61196147A true JPS61196147A (ja) 1986-08-30
JPH0318453B2 JPH0318453B2 (ja) 1991-03-12

Family

ID=12519662

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60038236A Granted JPS61196147A (ja) 1985-02-27 1985-02-27 核磁気共鳴画像装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61196147A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104412118B (zh) * 2012-07-02 2017-03-29 合成Mr公司 改进的磁共振采集的方法和系统

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6024463A (ja) * 1983-07-20 1985-02-07 Toshiba Corp 核磁気共鳴映像法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6024463A (ja) * 1983-07-20 1985-02-07 Toshiba Corp 核磁気共鳴映像法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104412118B (zh) * 2012-07-02 2017-03-29 合成Mr公司 改进的磁共振采集的方法和系统

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0318453B2 (ja) 1991-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5530259B2 (ja) 磁気共鳴rf磁場計測のためのシステム、方法及び装置
US9316707B2 (en) System and method of receive sensitivity correction in MR imaging
JPH07163544A (ja) Mriシステムでのプレスキャン
JPH0448451B2 (ja)
JPWO2004004563A1 (ja) 磁気共鳴イメージング装置及び渦電流補償導出方法
US6288545B1 (en) Method and apparatus for calibration of RF and gradient field time delays
JP2945048B2 (ja) 磁気共鳴イメージング装置
JPH0365971B2 (ja)
JPH0454448B2 (ja)
JPH0556140B2 (ja)
JPS61196147A (ja) 核磁気共鳴画像装置
JPS61202286A (ja) 核磁気共鳴画像装置
JPS6264345A (ja) 核磁気共鳴撮像装置
JP3167038B2 (ja) 磁気共鳴イメージング装置
JPS6267433A (ja) Nmrイメ−ジング装置
JPH11290289A (ja) 核磁気共鳴を用いた検査装置
JPS61266945A (ja) 核磁気共鳴撮像装置
JPH11216124A (ja) 核磁気共鳴検査装置
JPH0467848A (ja) 磁気共鳴イメージング装置及びその静磁場強度測定表示方法
JPS60146140A (ja) 核磁気共鳴による検査方法及びその装置
JPS61196146A (ja) 核磁気共鳴画像装置
JP2928760B2 (ja) 核磁気共鳴を用いた検査装置
JPH0421491B2 (ja)
JPS61180130A (ja) Nmr検査装置の静磁場強度分布測定方法
JP2004229866A (ja) 磁気共鳴イメージング装置

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term