JPS63164943A - Nmrイメ−ジング方式 - Google Patents
Nmrイメ−ジング方式Info
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- JPS63164943A JPS63164943A JP61207055A JP20705586A JPS63164943A JP S63164943 A JPS63164943 A JP S63164943A JP 61207055 A JP61207055 A JP 61207055A JP 20705586 A JP20705586 A JP 20705586A JP S63164943 A JPS63164943 A JP S63164943A
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- imaging method
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Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves
- A61B5/055—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves involving electronic [EMR] or nuclear [NMR] magnetic resonance, e.g. magnetic resonance imaging
-
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- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
- A61B5/7235—Details of waveform analysis
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明はNMRイメージング方式、すなわち、NMR現
象を利用した体内断層撮影方式に関し、特に呼吸性の動
きに基づく影響を除去するようにしたイメージング方式
に関する。
象を利用した体内断層撮影方式に関し、特に呼吸性の動
きに基づく影響を除去するようにしたイメージング方式
に関する。
NMRイメージング装置においては、撮影に2〜20分
程度の時間を要するため、胸部や腹部を撮影する場合、
呼吸の影響により、画像のぼけやアーチファクトを生ず
るという問題がある。
程度の時間を要するため、胸部や腹部を撮影する場合、
呼吸の影響により、画像のぼけやアーチファクトを生ず
るという問題がある。
このため、通常は、何等がの手段により、呼吸の動きを
検出して同期をとったり、計測データを補正する手法が
用いられている。
検出して同期をとったり、計測データを補正する手法が
用いられている。
従来の装置では、下記の如き検出方式が用いられていた
。
。
(1)エアバッグ方式:腹部に固定したエアバッグ内の
圧力が、呼吸に応じて変化することにより、検出する方
式。
圧力が、呼吸に応じて変化することにより、検出する方
式。
(2)バンド方式:硫酸亜鉛溶液が満たされたチューブ
を腹部に巻き付け、呼吸に応じてこのチューブが伸展し
、電気抵抗が変化することを利用して検出する方式。
を腹部に巻き付け、呼吸に応じてこのチューブが伸展し
、電気抵抗が変化することを利用して検出する方式。
(3)サーミスタ方式:サーミスタを鼻孔近くに取付け
、呼吸によって変化する温度を検出する方式。
、呼吸によって変化する温度を検出する方式。
なお、この種の装置として関連するものとしては、「呼
吸同期NMRの開発J、NMR医学+ v o 15
+Nαl (1985)に記載されたものがある。
吸同期NMRの開発J、NMR医学+ v o 15
+Nαl (1985)に記載されたものがある。
上記従来技術は、いずれも、専用ハードウェアを新たに
付加する必要があると同時に、撮影時の操作性に間開が
あった。
付加する必要があると同時に、撮影時の操作性に間開が
あった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、特殊なハードウェアを用いることなく、
NMRイメージング装置本体のみで呼吸の動きを検出し
、呼吸と同期をとる手段を提供することにある。
するところは、特殊なハードウェアを用いることなく、
NMRイメージング装置本体のみで呼吸の動きを検出し
、呼吸と同期をとる手段を提供することにある。
本発明の上記目的は、静磁場、傾斜磁場、高周波磁場の
発生手段と、検査対象物からのN M R信号を取出す
検出手段と、検出された信号に対し画像再構成を含む各
種演算を行う手段とを有するNMRイメージング装置に
おいて、撮影時に呼吸の動きに関する情報を画像信号と
ともに計測することを特徴とするN M Rイメージン
グ方式によって達成される。
発生手段と、検査対象物からのN M R信号を取出す
検出手段と、検出された信号に対し画像再構成を含む各
種演算を行う手段とを有するNMRイメージング装置に
おいて、撮影時に呼吸の動きに関する情報を画像信号と
ともに計測することを特徴とするN M Rイメージン
グ方式によって達成される。
本発明においては、撮影に先立って、または、画像信号
計測直後に、短時間内に呼吸を検出するシーケンスを繰
り返して信号を計測する。
計測直後に、短時間内に呼吸を検出するシーケンスを繰
り返して信号を計測する。
第3図にそのシーケンス例を示す。この例は、撮影に先
立って、呼吸を検出する例である。今、y方向に動きが
あるものとする。図の点線で囲まれた部分が1本発明の
特徴的部分である。
立って、呼吸を検出する例である。今、y方向に動きが
あるものとする。図の点線で囲まれた部分が1本発明の
特徴的部分である。
短時間に何回も繰り返して、信号を計測する。
計測信号をフーリエ変換することによって、呼吸による
動きの位置を振幅情報から、速度を位相情報から、それ
ぞれ、得ることができる。
動きの位置を振幅情報から、速度を位相情報から、それ
ぞれ、得ることができる。
RFパルス31で、スピンをα(αは90〜180)0
倒す。1800に近い程緩和が早くなるので、繰り返し
時間を短くできるが、計測信号が小さくなる。
倒す。1800に近い程緩和が早くなるので、繰り返し
時間を短くできるが、計測信号が小さくなる。
その後、1800パルス32を印加し、y方向の傾斜磁
場Gy40を印加しながら、信号44を計測する。
場Gy40を印加しながら、信号44を計測する。
この信号から、呼吸による動きの位置や速度を検出し、
呼吸と同期して撮影するタイミングを調べる。このタイ
ミングとずれている場合には、該当するタイミングまで
、このシーケンスを繰り返し計測し、待つ。
呼吸と同期して撮影するタイミングを調べる。このタイ
ミングとずれている場合には、該当するタイミングまで
、このシーケンスを繰り返し計測し、待つ。
上記呼吸の状態の検知は1次に述べる如き原理による。
上記計測信号44をフーリエ変換したデータは、画像信
号を、y軸上に投影したデータとなっている。振幅は投
影値であり、位相はその各投影データの、y方向の動き
の速度に比例した値となっている。従って、位置は投影
データの端点位置を検出することにより、また、速度は
位相値から知ることができる。例えば、第3図の点線内
のシーケンスを100m5ec単位で繰り返せば、最大
100m5ecの遅れで、検出できる。
号を、y軸上に投影したデータとなっている。振幅は投
影値であり、位相はその各投影データの、y方向の動き
の速度に比例した値となっている。従って、位置は投影
データの端点位置を検出することにより、また、速度は
位相値から知ることができる。例えば、第3図の点線内
のシーケンスを100m5ec単位で繰り返せば、最大
100m5ecの遅れで、検出できる。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。
。
第2図は、本発明の一実施例を示すNMRイメージング
装置のブロック図である。図において、21は、被検体
からNMR信号を出するために発生させる、各種パルス
および磁場をコントロールする機能を有するシーケンス
制御部、22は、被検体の特定の核種を共鳴させるため
に、高周波パルスを発生させる機能を有する高周波パル
ス送信器、23は、後述する磁場駆動部24を制御して
、NMR信号の共鳴周波数を決定する静磁場と、強さお
よび方向を任意にコントロールできる傾斜磁場を発生さ
せる機能を有する磁場制御部を示している。
装置のブロック図である。図において、21は、被検体
からNMR信号を出するために発生させる、各種パルス
および磁場をコントロールする機能を有するシーケンス
制御部、22は、被検体の特定の核種を共鳴させるため
に、高周波パルスを発生させる機能を有する高周波パル
ス送信器、23は、後述する磁場駆動部24を制御して
、NMR信号の共鳴周波数を決定する静磁場と、強さお
よび方向を任意にコントロールできる傾斜磁場を発生さ
せる機能を有する磁場制御部を示している。
また、24は、上記磁場制御部23から出力されるコン
トロール信号に基づいて、計測に必要な磁場を発生させ
る磁場駆動部、25は、被検体から発生するN M R
信号を、検波後、計測を行う機能を有する受信器、26
は、該受信器25から取込んだ計測信号を基に、画像再
構成および各種演算を行い、再構成された画像をCRT
ディスプレイ27に表示する機能を有する処理装置、2
7はCRTディスプレイを示している。
トロール信号に基づいて、計測に必要な磁場を発生させ
る磁場駆動部、25は、被検体から発生するN M R
信号を、検波後、計測を行う機能を有する受信器、26
は、該受信器25から取込んだ計測信号を基に、画像再
構成および各種演算を行い、再構成された画像をCRT
ディスプレイ27に表示する機能を有する処理装置、2
7はCRTディスプレイを示している。
上述の如く構成された本実施例の動作を、以下第1図に
示した処理フローチャート、および、第3図に示したパ
ルスシーケンス図に基づいて説明する。なお、以下の説
明では、X方向に呼吸性の動きがある場合について述べ
るが、いずれの方向の場合でも、同様に考えて良い。
示した処理フローチャート、および、第3図に示したパ
ルスシーケンス図に基づいて説明する。なお、以下の説
明では、X方向に呼吸性の動きがある場合について述べ
るが、いずれの方向の場合でも、同様に考えて良い。
ステップ11:第3図に示したシーケンスにおいて、位
相エンコードパルス41を順次変化させて、画像再生に
必要な回数分、ステップ12から同17まで、以下のシ
ーケンスで、画像信号を計測する。
相エンコードパルス41を順次変化させて、画像再生に
必要な回数分、ステップ12から同17まで、以下のシ
ーケンスで、画像信号を計測する。
ステップ12:X方向の動きを伴なう呼吸を検出するシ
ーケンスで信号44を計測する。すなわち、α0パルス
(90≦α<180)31と180°パルス32とを、
傾斜磁場G235,36とともに印加する。信号計測時
には、傾斜磁場Gy40を同時に印加する。
ーケンスで信号44を計測する。すなわち、α0パルス
(90≦α<180)31と180°パルス32とを、
傾斜磁場G235,36とともに印加する。信号計測時
には、傾斜磁場Gy40を同時に印加する。
ステップ13:計測信号44をフーリエ変換し、フーリ
エ変換後のデータの振幅と位相を求める。
エ変換後のデータの振幅と位相を求める。
ステップ14:振幅データは、画像信号のy軸への投影
データとなっているので、その値が“0”になる端点の
位置を検出する。
データとなっているので、その値が“0”になる端点の
位置を検出する。
ステップ15:位相データは、投影データの各y座標点
上の速度を示している。速度と位相との関係から、速度
を算出する。
上の速度を示している。速度と位相との関係から、速度
を算出する。
ステップ16:予め定めた撮影すべき呼吸の位置か否か
を、速度と位置から調べる。もし、該当位置でなければ
、ステップ12に戻って、繰り返す。
を、速度と位置から調べる。もし、該当位置でなければ
、ステップ12に戻って、繰り返す。
但し、緩和時間の関係で、直ちに繰り返しても信号が出
ないので1間を少しあける。また、もし。
ないので1間を少しあける。また、もし。
該当位置であれば、ステップ17へ行く。
ステップ17:通常のパルスシーケンスで、撮影し、画
像信号45を計測する。
像信号45を計測する。
ステップ18一呼吸に同期して、繰り返し得られた画像
信号45に基づき1画像再生を行う。
信号45に基づき1画像再生を行う。
以上の処理手順を経て得られた画像は、呼吸に同期して
いるため、患者の動きに伴なうムービング・アーチファ
クト等の、画像劣化を生することがなく、高画質の画像
が得られる。
いるため、患者の動きに伴なうムービング・アーチファ
クト等の、画像劣化を生することがなく、高画質の画像
が得られる。
上記実施例によれば、特殊なハードウェアを用いること
なく、NMRイメージング装置本体のみで呼吸の動きを
検出し、呼吸と同期をとることができ、簡単で、かつ、
経済的に、高画質の撮影を行うことができるという効果
がある。
なく、NMRイメージング装置本体のみで呼吸の動きを
検出し、呼吸と同期をとることができ、簡単で、かつ、
経済的に、高画質の撮影を行うことができるという効果
がある。
第4図〜第6図は1本発明の他の実施例の原理を示すパ
ルスシーケンスである。これらは、先に示した実施例が
撮影に先立って呼吸を検出する信号を計測したのに対し
て1画像信号を計測した直後に、呼吸に関する情報を含
む信号を計測するようにしたものである。
ルスシーケンスである。これらは、先に示した実施例が
撮影に先立って呼吸を検出する信号を計測したのに対し
て1画像信号を計測した直後に、呼吸に関する情報を含
む信号を計測するようにしたものである。
なお、第4図〜第6図において、矢印で示した区間が新
しく付加された部分である。
しく付加された部分である。
第4図においては、位相エンコードパルス58で同57
をキャンセルし、59で示す読出し用傾斜磁場“をX方
向に印加する。このとき観測される信号63をフーリエ
変換すると、y軸に投影した画像信号が得られる。この
信号の端点位置から、呼吸の位置を知ることができる。
をキャンセルし、59で示す読出し用傾斜磁場“をX方
向に印加する。このとき観測される信号63をフーリエ
変換すると、y軸に投影した画像信号が得られる。この
信号の端点位置から、呼吸の位置を知ることができる。
第5図においては、第4図の場合と同様に、位相エンコ
ードパルス78で同77をキャンセルし、読出し用傾斜
磁場79をX方向に印加する。更に、上記位相エンコー
ドパルス78と、傾斜磁場79との間に、X方向の位相
回りを押さえるため、X方向傾斜磁場82を印加する。
ードパルス78で同77をキャンセルし、読出し用傾斜
磁場79をX方向に印加する。更に、上記位相エンコー
ドパルス78と、傾斜磁場79との間に、X方向の位相
回りを押さえるため、X方向傾斜磁場82を印加する。
このとき観測される信号84をフーリエ変換した信号の
位相を求めると、X方向の各位置における速度を求める
ことができる。
位相を求めると、X方向の各位置における速度を求める
ことができる。
各計測時に得られた上記データを積分することにより、
y軸に沿った呼吸の位置を知ることができる。
y軸に沿った呼吸の位置を知ることができる。
第6図においては、位相エンコードパルス98で同97
をキャンセルし、X方向にフローエンコードパルス99
を印加し、読出し用傾斜磁場102をX方向に印加する
。このとき観測される信号104をフーリエ変換した信
号の位相を求めると、X方向の各位置における速度を求
めることができる。
をキャンセルし、X方向にフローエンコードパルス99
を印加し、読出し用傾斜磁場102をX方向に印加する
。このとき観測される信号104をフーリエ変換した信
号の位相を求めると、X方向の各位置における速度を求
めることができる。
第5図に示した場合と同様に、各計測時に得られたデー
タを積分することにより、X軸に沿った呼吸の位置を知
ることができる。
タを積分することにより、X軸に沿った呼吸の位置を知
ることができる。
なお2位相エンコードパルス自身、1800前後で2回
印加されているので、フローエンコードパルスになって
おり、第6図99を印加しなくても、動き(呼吸等)の
検出は可能であるが、傾斜磁場強度が計測毎に異なるた
め、呼吸による動きの速度に適した感度に設定するため
には、上記フローエンコードパルス99があった方が良
い。ここで、位相エンコードによるフローエンコード量
の補正は、ソフトウェアによって行っても良いし、パル
スシーケンスの中に組込んでも良い。
印加されているので、フローエンコードパルスになって
おり、第6図99を印加しなくても、動き(呼吸等)の
検出は可能であるが、傾斜磁場強度が計測毎に異なるた
め、呼吸による動きの速度に適した感度に設定するため
には、上記フローエンコードパルス99があった方が良
い。ここで、位相エンコードによるフローエンコード量
の補正は、ソフトウェアによって行っても良いし、パル
スシーケンスの中に組込んでも良い。
以下、第2図に示したと同様の構成を有する装置により
1本実施例の処理を実施する場合の処理フローを、順次
説明する。
1本実施例の処理を実施する場合の処理フローを、順次
説明する。
まず、第4図に示したシーケンスを用いる方法について
、第7図の処理フローチャートに従って説明する。
、第7図の処理フローチャートに従って説明する。
ステップ111:第4図のパルスシーケンスにおいて、
位相エンコードパルス57を順次変化させて、画像再生
に必要な回数分、以下のシーケンスで位置検出用信号6
3を計測する。
位相エンコードパルス57を順次変化させて、画像再生
に必要な回数分、以下のシーケンスで位置検出用信号6
3を計測する。
ステップ112:位相エンコードパルス57と同一の大
きさを有するパルス58を印加し、57の影響をキャン
セルする。180°パルス52が印加されているため、
58で57のをキャンセルすることができる。
きさを有するパルス58を印加し、57の影響をキャン
セルする。180°パルス52が印加されているため、
58で57のをキャンセルすることができる。
ステップ113: X方向読出し用傾斜磁場59を印加
し1位置検出用信号63を計測する。
し1位置検出用信号63を計測する。
ステップ114:計測信号63をフーリエ変換し、y軸
に投影したデータ(第9図(a)参照)を得る。
に投影したデータ(第9図(a)参照)を得る。
ステップ115:上記投影データの上端点を検出する。
各データの上端点から、呼吸の位置が検出できる。
次に、第5図に示したシーケンスを用いる方法について
説明する。第4図と異なるのは、X方向傾斜磁場82が
余計に印加される点である。
説明する。第4図と異なるのは、X方向傾斜磁場82が
余計に印加される点である。
これは、傾斜磁場80と81の影響で、X方向の動きに
よる位相変化が生するため、それをキャンセルするため
に行うものである。このとき計測される信号84をフー
リエ変換して位相を求めると、各X方向の位置における
速度を得ることができることは前述の通りである。何故
ならば、位相と速度とが比例関係にあるためである。こ
の点に関しては、本出願人が先に提案した特願昭60−
150194号rNMR血流イメージング方式」明細書
の記載を参照されたい。
よる位相変化が生するため、それをキャンセルするため
に行うものである。このとき計測される信号84をフー
リエ変換して位相を求めると、各X方向の位置における
速度を得ることができることは前述の通りである。何故
ならば、位相と速度とが比例関係にあるためである。こ
の点に関しては、本出願人が先に提案した特願昭60−
150194号rNMR血流イメージング方式」明細書
の記載を参照されたい。
なお、この速度から各計測データについて積分すると位
置を求めることができ、呼吸の位置を検出することがで
きる。なお、フーリエ変換後のデータの絶対値は、第4
図に示したシーケンスで得られる投影データと等しいの
で、第7図に述べた方法も併用し、精度を高めることが
できる。
置を求めることができ、呼吸の位置を検出することがで
きる。なお、フーリエ変換後のデータの絶対値は、第4
図に示したシーケンスで得られる投影データと等しいの
で、第7図に述べた方法も併用し、精度を高めることが
できる。
次に、第6図に示したシーケンスについて、第8図の処
理フローチャートに従って説明する。
理フローチャートに従って説明する。
ステップ121:第6図のパルスシーケンスにおいて、
位相エンコードパルス97を順次変化させて、画像再生
に必要な回数分、以下のシーケンスで位置検出用信号1
14を計測する。
位相エンコードパルス97を順次変化させて、画像再生
に必要な回数分、以下のシーケンスで位置検出用信号1
14を計測する。
ステップ122:位相エンコードパルス97と同一の大
きさを有するパルス98を印加し、97の影響をキャン
セルする。
きさを有するパルス98を印加し、97の影響をキャン
セルする。
ステラフ123:y方向フローエンコードパルス99を
印加し、X方向の動きの速度に応じた位相変化を与える
。
印加し、X方向の動きの速度に応じた位相変化を与える
。
ステップ124:x方向読出し用傾斜磁場102を印加
し、速度検出用信号104を計測する。
し、速度検出用信号104を計測する。
ステップ125:計測信号104のフーリエ変換を行う
。
。
ステップ126:フーリエ変換後データの位相成分を求
め、各X方向の位置における速度を得る。今までの速度
データから位置を求める。
め、各X方向の位置における速度を得る。今までの速度
データから位置を求める。
以上、位置の検出から呼吸の状態を知ることができる。
なお、第9図(a)〜(C)は、それぞれ、先に、第4
図〜第6図に示したシーケンスに対応するものである。
図〜第6図に示したシーケンスに対応するものである。
第9図(a)は第4図に示したシーケンスにおいて、観
測される信号63をフーリエ変換すると、y軸に投影し
た画像信号133が得られる。この信号の端点位置から
、呼吸の位置を知ることができる(矢印参照)。
測される信号63をフーリエ変換すると、y軸に投影し
た画像信号133が得られる。この信号の端点位置から
、呼吸の位置を知ることができる(矢印参照)。
第9図(b)は第5図に示したシーケンスにおいて、観
測される信号84をフーリエ変換した信号の位相を求め
ると、X方向の各位置における速度を求めることができ
る(矢印参照)。
測される信号84をフーリエ変換した信号の位相を求め
ると、X方向の各位置における速度を求めることができ
る(矢印参照)。
第9図(c)は第6図に示したシーケンスにおいて1w
4測される信号104をフーリエ変換した信号の位相を
求めると、X方向の各位置における速度を求めることが
できる(矢印参照)。
4測される信号104をフーリエ変換した信号の位相を
求めると、X方向の各位置における速度を求めることが
できる(矢印参照)。
上記実施例によれば、特殊なハードウェアを用いること
なく、NMRイメージング装置本体のみで信号計測時の
呼吸の動きを検出し、呼吸と同期をとることができ、経
済的に、高画質の撮影を行うことができるという効果が
ある。
なく、NMRイメージング装置本体のみで信号計測時の
呼吸の動きを検出し、呼吸と同期をとることができ、経
済的に、高画質の撮影を行うことができるという効果が
ある。
以下、本発明の更に他の実施例として、画像信号を計測
した直後に、動きに関する情報を含む信、 号を計測す
るシーケンスを付加するとともに、該計測情報に基づい
て計測画像信号を補正する方式について説明する。
した直後に、動きに関する情報を含む信、 号を計測す
るシーケンスを付加するとともに、該計測情報に基づい
て計測画像信号を補正する方式について説明する。
信号の計測方式としては、先に第4図〜第6図に示した
シーケンスを用いるものとする。なお、第4図に示した
シーケンスはy軸に投影した画像信号を得る方式、他は
X方向およびX方向の速度を得る方式であり、速度から
は積分することにより位置を知ることが可能である。
シーケンスを用いるものとする。なお、第4図に示した
シーケンスはy軸に投影した画像信号を得る方式、他は
X方向およびX方向の速度を得る方式であり、速度から
は積分することにより位置を知ることが可能である。
まず、第10図に従って、検出信号の補正の原理を説明
する。
する。
今、第10図(、)に示す如く、X方向だけに動きがあ
る場合を考える。X方向だけなので、以後。
る場合を考える。X方向だけなので、以後。
−次元データとして説明する。
息を吸って、最も腹部が伸びたときの状態が斜線で示さ
れているとすると、このときの投影データは、第10図
(b)の斜線部のようになる。
れているとすると、このときの投影データは、第10図
(b)の斜線部のようになる。
このときの、上端と下端との間隔をQ、画像中心と最下
端の距離をhとする。また、任意時刻tの、息を吸った
ときの状態を破線で示し、それを12/a(t)で表わ
す。
端の距離をhとする。また、任意時刻tの、息を吸った
ときの状態を破線で示し、それを12/a(t)で表わ
す。
このとき、斜線の投影データに相当する計測信号(投影
データのフーリエスペクトル)をF(ω)とすると、破
線部の計測信号G(ω)は、と表わせる。従って、式中
の変数a(t)、hの値がわかっていれば、観測信号G
(ω)がらF(ω)を求めることができる。
データのフーリエスペクトル)をF(ω)とすると、破
線部の計測信号G(ω)は、と表わせる。従って、式中
の変数a(t)、hの値がわかっていれば、観測信号G
(ω)がらF(ω)を求めることができる。
この処理は、上記式(1)より、位相変化プリング処理
の二つから成ることがわかる。つまり、hとa(t)が
わかれば、補正ができる。
の二つから成ることがわかる。つまり、hとa(t)が
わかれば、補正ができる。
ここで、hは通常の画像再生を行うことで簡単に求めら
れ、a(t)は先に述べた第4図〜第6図のシーケンス
で計測できる。
れ、a(t)は先に述べた第4図〜第6図のシーケンス
で計測できる。
以上の処理を、実際の画像の計測信号レベルで示すと、
第11図のようになる。今、X方向のみに動きがあるも
のとすれば、計測信号は 、 どなる。X方向の動きがないので、横方向にフー
リエ変換すると、 となる。通常の場合は、そのまま、縦方向にフーリエ変
換し、画像で(xty)が得られる。この画像には、動
きの影響が含まれて、画質が劣化している。それに対し
て、本実施例では、横方向フーリエ変換後、位相補正と
りサンプリング処理から成る体動補正処理を行い、動き
を含まない計測信号F(X、ωy)を求めた後、縦方向
フーリエ変換を行い、動きの影響を補正した画像I(x
py)を求める。
第11図のようになる。今、X方向のみに動きがあるも
のとすれば、計測信号は 、 どなる。X方向の動きがないので、横方向にフー
リエ変換すると、 となる。通常の場合は、そのまま、縦方向にフーリエ変
換し、画像で(xty)が得られる。この画像には、動
きの影響が含まれて、画質が劣化している。それに対し
て、本実施例では、横方向フーリエ変換後、位相補正と
りサンプリング処理から成る体動補正処理を行い、動き
を含まない計測信号F(X、ωy)を求めた後、縦方向
フーリエ変換を行い、動きの影響を補正した画像I(x
py)を求める。
以下、具体例により説明を続ける。
本実施例においては、第2図に示した如き装置を用いて
、第12図に示す処理フローチャートに従って処理を行
うものとする。
、第12図に示す処理フローチャートに従って処理を行
うものとする。
ステップ151:第4図のパルスシーケンスにおいて、
位相エンコードパルス57.58を順次変化させて1画
像再生に必要な回数分、画像計測信号62および位置検
出信号63を計測する。
位相エンコードパルス57.58を順次変化させて1画
像再生に必要な回数分、画像計測信号62および位置検
出信号63を計測する。
ステップ152:前ステップで得た画像計測信号がら、
そのまま再生した画像を得て、第10図(b)のパラメ
ータhを求める。また1位置検出信号をフーリエ変換し
、各信号計測時のy軸への投影データを求め、息を最も
吸った状態の長さQを求める。そのQから、各計測時点
a(t)を求める。以上で補正に必要なパラメータ、h
、Q、a(t)が得られる。
そのまま再生した画像を得て、第10図(b)のパラメ
ータhを求める。また1位置検出信号をフーリエ変換し
、各信号計測時のy軸への投影データを求め、息を最も
吸った状態の長さQを求める。そのQから、各計測時点
a(t)を求める。以上で補正に必要なパラメータ、h
、Q、a(t)が得られる。
ステップ153:計測信号を横方向にフーリエ変換して
、前記式(4)の信号を求める。
、前記式(4)の信号を求める。
ステップ154:各計測信号毎に、a(t)、hの値か
ら次式の値を求め、上記式(4)の値にかける。
ら次式の値を求め、上記式(4)の値にかける。
このとき、次の位相補正された信号が得られる。
ステップ155:上記式(6)の値から、縦方向である
ωッ軸方向にリサンプリング処理により、次式%式%
(7) を求める。リサンプリング処理は、どのような補間保法
を用いても良く、例えば、線形補間あるいはスプライン
補間が適用できる。
ωッ軸方向にリサンプリング処理により、次式%式%
(7) を求める。リサンプリング処理は、どのような補間保法
を用いても良く、例えば、線形補間あるいはスプライン
補間が適用できる。
ステップ156:位相補正とりサンプリング処理を行っ
た式(7)に対しぞ、縦方向にフーリエ変換を行い、呼
吸による動きの影響を除去した画像を得る。
た式(7)に対しぞ、縦方向にフーリエ変換を行い、呼
吸による動きの影響を除去した画像を得る。
上記実施例によれば、特殊なハードウェアを用いること
なく、NMRイメージング装置本体のみで信号計測時の
呼吸の動きを検出し、呼吸と同期をとることなしに、経
済的に、高画質の撮影を行うことができるという効果が
ある。
なく、NMRイメージング装置本体のみで信号計測時の
呼吸の動きを検出し、呼吸と同期をとることなしに、経
済的に、高画質の撮影を行うことができるという効果が
ある。
以上述べた如く、本発明によれば、静磁場、傾斜磁場、
高周波磁場の発生手段と、検査対象物からのNMR信号
を取出す検出手段と、検出された信号に対し画像再構成
を含む各種演算を行う手段とを有するNMRイメージン
グ装置において、撮影時に呼吸の動きに関する情報を画
像信号とともに計測するようにしたので、NMRイメー
ジング装置本体のみで呼吸の動きを検出し、その影響を
補正可能とするNMRイメージング方式を実現できると
いう顕著な効果を奏するものである。
高周波磁場の発生手段と、検査対象物からのNMR信号
を取出す検出手段と、検出された信号に対し画像再構成
を含む各種演算を行う手段とを有するNMRイメージン
グ装置において、撮影時に呼吸の動きに関する情報を画
像信号とともに計測するようにしたので、NMRイメー
ジング装置本体のみで呼吸の動きを検出し、その影響を
補正可能とするNMRイメージング方式を実現できると
いう顕著な効果を奏するものである。
第1図は本発明の第1の実施例の動作を示す処理フロー
チャート、第2図は本発明の一実施例を示すNMRイメ
ージング装置のブロック図、第3図はそのシーケンス例
を示す図、第4図〜第6図は本発明の他の実施例の原理
を示すパルスシーケンス図、第7図、第8図は本発明の
第2の実施例の動作を示す処理フローチャート、第9図
(a)〜(c)は第4図〜第6図に示したシーケンスの
概念を示す図、第10図(a)、(b)は動きの補正に
必要なパラメータの説明図、第11図は本発明の第3の
実施例の処理の概念を示す図、第12図はその動作を示
す処理フローチャートである。 21ニジ−ケンス制御部、22:高周波パルス送信器、
23:磁場制御部、24:磁場駆動部、25:受信器、
26:処理装置、27:CRTディスプレイ、41.5
7,58,77.78,97,98 :位相エンコード
パルス、45.63 :画像信号、94,104:速度
信号。 第 1 図 −〜;tJtJ−一 品 ’−> X 〜 = CD CC。 第 7 図 第 8 図 第9図 (a) 投影データ (c) ◇“n゛介−ひ位相デー・ 第 11 図 I(x、 y) l (x、 y)第
12 図 手続補正書(方式) %式% 特許庁長官小川邦夫 殿さ−”・ 1、事件の表示 昭和61年 特 許tJl @207055号2発明
の名称 NMRイメージング方式 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区神田駿河台四丁目6番地(5
10)株式会社日立製作所 氏名(名称) 代表者 三 1) 勝 茂4、代
理人 6、 補正により増加する発明の数 ナシ(1)明
細書筒25頁10行目の「第10図(a)。 (b)は動きの補正に」を、「第10図は動きの補正に
」に補正する。
チャート、第2図は本発明の一実施例を示すNMRイメ
ージング装置のブロック図、第3図はそのシーケンス例
を示す図、第4図〜第6図は本発明の他の実施例の原理
を示すパルスシーケンス図、第7図、第8図は本発明の
第2の実施例の動作を示す処理フローチャート、第9図
(a)〜(c)は第4図〜第6図に示したシーケンスの
概念を示す図、第10図(a)、(b)は動きの補正に
必要なパラメータの説明図、第11図は本発明の第3の
実施例の処理の概念を示す図、第12図はその動作を示
す処理フローチャートである。 21ニジ−ケンス制御部、22:高周波パルス送信器、
23:磁場制御部、24:磁場駆動部、25:受信器、
26:処理装置、27:CRTディスプレイ、41.5
7,58,77.78,97,98 :位相エンコード
パルス、45.63 :画像信号、94,104:速度
信号。 第 1 図 −〜;tJtJ−一 品 ’−> X 〜 = CD CC。 第 7 図 第 8 図 第9図 (a) 投影データ (c) ◇“n゛介−ひ位相デー・ 第 11 図 I(x、 y) l (x、 y)第
12 図 手続補正書(方式) %式% 特許庁長官小川邦夫 殿さ−”・ 1、事件の表示 昭和61年 特 許tJl @207055号2発明
の名称 NMRイメージング方式 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区神田駿河台四丁目6番地(5
10)株式会社日立製作所 氏名(名称) 代表者 三 1) 勝 茂4、代
理人 6、 補正により増加する発明の数 ナシ(1)明
細書筒25頁10行目の「第10図(a)。 (b)は動きの補正に」を、「第10図は動きの補正に
」に補正する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、静磁場、傾斜磁場、高周波磁場の発生手段と、検査
対象物からのNMR(核磁気共鳴)信号を取出す検出手
段と、検出された信号に対し画像再構成を含む各種演算
を行う手段とを有するNMRイメージング装置において
、撮影時に呼吸の動きに関する情報を画像信号とともに
計測することを特徴とするNMRイメージング方式。 2、静磁場、傾斜磁場、高周波磁場の発生手段と、検査
対象物からのNMR信号を取出す検出手段と、検出され
た信号に対し画像再構成を含む各種演算を行う手段とを
有するNMRイメージング装置において、撮影前に呼吸
の動きに関する情報を計測して、呼吸と同期をとって信
号を計測することを特徴とするNMRイメージング方式
。 3、前記呼吸の動きに関する情報を計測する際、撮影ス
ライスに隣接したスライスの動きに関する情報を計測す
ることを特徴とする、特許請求の範囲第2項記載のNM
Rイメージング方式。 4、前記呼吸の動きに関する情報を計測する際、短時間
で繰り返し信号を計測して、呼吸の同一状態のタイミン
グを観測して、画像信号を計測することを特徴とする、
特許請求の範囲第2項および第3項記載のNMRイメー
ジング方式。 5、前記呼吸の動きに関する情報として、位置を検出す
ることを特徴とする、特許請求の範囲第4項記載のNM
Rイメージング方式。 6、前記呼吸の動きに関する情報として、速度を検出す
ることを特徴とする、特許請求の範囲第4項記載のNM
Rイメージング方式。 7、前記位置を検出する方式として、動きを検出したい
方向に対して垂直の方向に投影したデータに関する情報
を含むように計測することを特徴とする、特許請求の範
囲第5項記載のNMRイメージング方式。 8、前記速度を検出する方式として、画像の位相成分に
速度を対応させることを特徴とする、特許請求の範囲第
6項記載のNMRイメージング方式。 9、静磁場、傾斜磁場、高周波磁場の発生手段と、検査
対象物からのNMR信号を取出す検出手段と、検出され
た信号に対し画像再構成を含む各種演算を行う手段とを
有するNMRイメージング装置において、画像に関する
信号を計測した直後に、動きに関する情報を計測するこ
とを特徴とするNMRイメージング方式。 10、前記呼吸の動きに関する情報を計測する際、マル
チエコー信号を利用することを特徴とする、特許請求の
範囲第9項記載のNMRイメージング方式。 11、前記マルチエコー信号を、位相エンコード傾斜磁
場が印加されていない状態の信号として計測することを
特徴とする、特許請求の範囲第10項記載のNMRイメ
ージング方式。 12、前記計測信号を、動きを検出したい方向に対して
垂直な方向に投影したデータに関する情報を含むように
計測することを特徴とする、特許請求の範囲第11項記
載のNMRイメージング方式。 13、前記計測信号を、静止物体には影響を与えず動く
物体にのみ影響を与える傾斜磁場を印加して、速度に応
じて異なる信号になるように計測することを特徴とする
、特許請求の範囲第11項記載のNMRイメージング方
式。 14、前記計測信号を観測する際、読出し用傾斜磁場を
、動きを検出したい方向に対して平行な方向に印加する
ことを特徴とする、特許請求の範囲第13項記載のNM
Rイメージング方式。 15、前記計測信号を観測する際、読出し用傾斜磁場を
、動きを検出したい方向に対して垂直な方向に印加する
ことを特徴とする、特許請求の範囲第13項記載のNM
Rイメージング方式。 16、静磁場、傾斜磁場、高周波磁場の発生手段と、検
査対象物からのNMR信号を取出す検出手段と、検出さ
れた信号に対し画像再構成を含む各種演算を行う手段と
を有するNMRイメージング装置において、画像に関す
る信号を計測する際に、動きに関する情報も同時期に計
測し、該計測データに基づいて画像信号を補正すること
を特徴とするNMRイメージング方式。 17、前記計測信号を、呼吸で主に動く方向が位相エン
コード方向と一致するようにして計測し、補正すること
を特徴とする、特許請求の範囲第16項記載のNMRイ
メージング方式。 18、前記画像信号の補正を、動きによる影響で生じた
計測信号上の位相成分の変動に関して行うことを特徴と
する、特許請求の範囲第17項記載のNMRイメージン
グ方式。 19、前記画像信号の動きによる影響で生じた計測位置
のずれを、リサンプリング処理により補正することを特
徴とする、特許請求の範囲第17項または第18項記載
のNMRイメージング方式。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61207055A JPS63164943A (ja) | 1986-09-03 | 1986-09-03 | Nmrイメ−ジング方式 |
US07/092,303 US4905699A (en) | 1986-09-03 | 1987-09-02 | Method and apparatus for NMR imaging |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61207055A JPS63164943A (ja) | 1986-09-03 | 1986-09-03 | Nmrイメ−ジング方式 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6208457A Division JPH07163537A (ja) | 1994-09-01 | 1994-09-01 | Nmrイメージング方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63164943A true JPS63164943A (ja) | 1988-07-08 |
Family
ID=16533459
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61207055A Pending JPS63164943A (ja) | 1986-09-03 | 1986-09-03 | Nmrイメ−ジング方式 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4905699A (ja) |
JP (1) | JPS63164943A (ja) |
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-
1986
- 1986-09-03 JP JP61207055A patent/JPS63164943A/ja active Pending
-
1987
- 1987-09-02 US US07/092,303 patent/US4905699A/en not_active Expired - Lifetime
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