JPS63501340A - 核磁気共鳴映像化方法および装置 - Google Patents

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】 核磁気共鳴映像化方法および装置 発明の分野 本発明は核磁気共鳴方法および装置に関するものである。更に詳細忙述べれば、 患者の周期的な呼吸運動を行なう領域におりて核磁気共鳴映像化を行なう方法お よび装ｆｆＫ関するものである。１−かしながら、本発明け、患者の心臓近傍の 映像化領域、周期的な心血官膨張／収縮を有する映像化領域、痙彎性筋動作を有 する映像領域、およびその他の生物ならびに無生物対象物の運動部分またＦｉ運 動成分を有する映像化領域などのような運動部分を有する他の対象物の監視にも 応用できることが判る。

発ＢＡの背景 従来の磁気共鳴映像法には、はＩＹ、一様な縦方向の強磁界に患者を位置決めす ることが含まれていた。磁気双極子に歳差運動を生じさせ、磁気共鳴信号を発生 するもので、映像化しようとする患者の領域を選択するのに種々の技術が利用さ れてきたが、前記技術は、既に先行技術で周知のものでおる。磁界勾配が直交す る方向に印加され、空間位置を当該の選択されたスライス、または平面領域に符 号化していた。磁界勾配が位＃Ｋしたがりて直線的に変化する周波数を与える一 つの軸に沿って、かつ位置にしたがって直線的に変化する位相を与える直交軸に 沿って符号化される。

共鳴信号は、複数の位相符号化のそれぞれで収集され、周波数および位相領域か ら画像すなわち空間領域に変換される。前記画像領域では、各変換さり、た共→ 伯−号によって各画素の共鳴する核の密度、またＵ、画像−ｉＡ域の増大部分を 表示する画素像か生成される。位相符号化勾配の振幅は、画素像毎に等段階で漸 次増大され、通常１２８はどの複数の画素像が収集される。前記複数の画素像は 、各画素の共嘘する核の密度、ま７′？：は画像領域の増大部分を表示する画像 を生ずるように変排されろ。

前記映像領域における患者、すなわち対象物の一部分が移動している場合、該移 動によシその合成像にはぶれが生じゃすい゛。しかしながら、従来の７−リエ変 換による再構成映像化方法では、＃記移動部分が／丁けるだけでなく、位相符号 化方向の全画面に、渡って歪みが広がっていた。このぶれは、位相符号化方向に 沿う「ゴースト」アーティファクトもしくけ多重量コヒーレント画像の複製とし て、または分散雑音として合成像に一般に現われる。更に、全画像収集サイクル 釦渡って前記呼吸運動および位相符号化勾配との間には実効周期性があるが、該 周期性〈よって多重コヒーレントゴーストが増大される。

呼吸運動によるアーティファクトを解決する方法の一つに１呼吸サイクルに従っ て画素像の収集をゲートする方法がちるが、これＦｉ呼吸運動がある一定の値、 通常はその最小値に近い値にある時にのみデータが発生される。

最小の負の位相符号化勾配で始まシ、最小の呼吸運動の第１期間中、上方に増大 して、第１の複数の画素像が得られる。この呼吸運動が増大して設足値を超える と、位相符号化およびデータ収集は次の呼吸サイクルまで休止する。後続の最小 運動期間毎に、連続する複数の位相符号化された画素像が得られるが、この手続 きは、その後最大の正位相符号化勾配によるデータ（通常１２８はどの画素像） が収集されるまで統轄られる。更に大きな呼吸運動期間中、または呼吸パターン の変化によりデータ収集が乱されると、画像発生処必要な時間＠が増大する＝そ の他の解決方法としては、デー・夕を再度順序付けｉ−１運動の周期性を低減す る方法がある。呼吸運動による画像分解能の損失およびゴーストの発生は、呼吸 運動の実効周期性を否定することによって低減されてきた。特に、位相符号化勾 配値を再度順序付けし、前記収集された画素像が呼吸サイクルの最小運動部分で は、蚊も負の相符号化勾配で位相符号化され、最大の呼吸運動中にｅよ最も正の 相打９化勾配で位相符号化されるようにする。一般に、前記最小および最大位相 符号化勾配は、同じ空間周波数ではあるが、一方を遅らせ、もう一方は進壕せ− て符号化され、最小位相符号化勾配が負と′ｆｒ、シ、范−大位相符号化勾配が 正となるようｔ（ずＺ１６運動の最小点および最大点間では、位相符号化勾配と げ吸運動率、すなわち呼吸運動度との間の線形比例関係で前記位相が符号化され る。前記最大点および最小点間の中間における＋４′ｊ程度の運動は、中心位相 符号化（通ｎに゛も低い空間周尺数）で符号化される。このように、運動によシ 生ずるデー・ティ７アクトは、前記周期性を年−〇吋吸期間へ変換することＫよ って低減されていた。

上記再順序付は方法の欠点は、最大運動率および最小運動車中に収集されたデー タがいずれも最も高い空間周波数で符号化されるということである。中心、すな わち零位相符号化付近の中間程度の運動量を有する画素像を収集することにより 、収集されたデータに対称性が失なわれる。ある空間周波数成分ｄ、非対称的な 運動による影響が少ないものとして優先的ｌｌ？″：選択される。すなわち、高 い負の空間周波数は影響を受けにぐＩ／−１が、制匹正の空間周波数は影響を受 けやすい、？′：のこ、とは、合成像の分解能および魚床がシ関数に悪影響を・ 及Ｉ了す。また、平滑化フィルタを適用する場合にも問題である。何故ならば、 このフィルタによって、最小運動領域ｆ９む、負の最も高い空間周波数が排除さ れる（すなわち、最良のデータのいくつかが排除される）ためである。

更に、確立分布によ°つでｉ河１のマツピングを行なう場合にも、問題がちる。

すなわち、はとんど休止期間のないある種の呼吸パターンにＵ、１′、のゲータ を最大限有効に利用できないことである。、更に、と−の方法では、中心近くに 画素像が誤って位置決めさハ、る（ずなわら、単調増加関数の特徴が無視さゴ１ 、る）傾向かあ、す、よって該方法には改良の余地がらる。信号−のパワー・が 厳大ノーなる低い空間周波数領域で順￥な運動の生ｒるξとも心シ、依然として 顕著な運切アー戸イファクトを画像に生じてしまう恐れがある。

記憶の制約によって、多数のデータの平均化と多数のスライスデータの収集が制 限される。

先行技術のその他の欠点としては、運動の振幅による位相符号化のマツピングま たは再ｊ社序付けは、いずれも前記運動を補正できないことである。運動をなく させることはできないため、どうしても分解能の劣化を避けることができない。

本発明は、上記およびその他の問題を克服する、新規な中心に順序付けられた、 Ｊなわち対称的な位相符号化技術による核磁気共鳴映像化方法および装置を提供 するものである。

発明の概要 本発明の一つの特徴によれば、改良された磁気共鳴映像化方法が提供される。運 動部号をＭする被検物が映像領域に位置決めされ、該映像領域の被検物の少なく とも一部分で磁気双極子が励起され、具鳴する。前記被検物の運動は監視され、 それに従りで位相符号化勾配が選択される。各位相符号化勾配は、最小と最大と の間で中心位相勾配（例えば零）の（Ａずれかの側にある１セツトの位相勾配か ら選択される。前記選択は、前記位相符号化勾配が最小の物理的運動期間’Ｐ　 （１）前記中心位相勾配および（２）前記最小ならびに最大間に分布する勾配の 一方に最も近く選択され、かつ最大の物理的運動期間中はもう一方ＩＣ最も近く 選択埒れるように行なわれる。前記選択された位相符号化勾配による磁界勾配に よって、共１４シている磁気双極子が仝量的に符号化される。前記共鳴している 双極子から共鳴化ぢが受信され、画像表示出力に再構成きれる。

本発明の更に限定された特徴によれば、前記受信された共鳴信号は対称的Ｋｍ過 され、最大の運動期間中に選択された位相符号化による信号が除去されたシ、デ ィエンファシスされたりする。

本発明のまた別の限定された特徴によれば、（画素像を生ずる）選択された位相 符号化勾配にしたがって、よって被検物の部分の物理的運動度にしたがって各収 集された画素像が較正される。

本発明の更に別の特徴によれば、磁気共鳴映像化装置が提供される。主磁界発生 手段によって、前記映像化領域に主磁界が生成され、磁気共鳴励起手段によって 状像化領域内の磁気双極子の共鳴が励起される。勾配磁界発生手段によって少な くとも前記映像化領域の主磁界にわたシ選択的に磁界勾配が生成され、前記映像 化領域内の全問位置にしたがって前記共鳴している磁気双極子からの共鳴信号が 少なくとも位相符号化される。監視手段は、映像化領域にある被検物の少なくと も一部分の物理的運動を監視する。位相符号化勾配選択手段は、前記監視された 物理的運動にしたがって、予め選択された１セツトの勾配から位相符号化勾配を 一つ選択し、前記勾配手段によシ前記選択された位相符号化勾配で位相が符号化 されるようにする。前記位相符号化勾配選択手段は、監視された最大または最小 の物理的運動のいずれか一方が中心の位相符号化勾配で位相符号化され、もう一 方が最小および最大位相符号化勾配で符号化されるように位相符号化勾配を選択 する。中間の運動量は、前記中心位相符号化勾配および最小または最大位相符号 化勾配間の中間の符号化勾配で位相符号化される。各位相符号化毎に共鳴信号か ら得られる画素像は、再構成手段によって再構成され、画像表示出力に変換され る。

本発明の他の特徴釦よれば、フィルタ手段によって共鳴データすなわち画素像が 濾過され、最小の物理的運動に対応する位相符号化勾配で位相符号化きれた画素 像がエンファシスされ、最大の物理的運動に対応する位相符号化勾配で位相符号 化された画素像がディエンファシスまたは除去される。前記最小の物理的運動領 域は、いずれの所望の空間周波数とも対応するよ５に選択することができる。

本発明の更に別の特徴によれば、位置の変化、よって位相符号化勾配に従って各 画素像内の被検物の移１ｄＪ部分を較正し、前記運動による影響を補償する較正 手段が設けられている。このような態様で、前記運動による分解能の劣化が補正 される。

本発明の利点は、空間周波数が対称的に影４１１を受けることである。このこと によって、画像の振幅および位相応答が最適化され、分解能改良フィルタの利用 が可能となる。また、最小の運動で最も高い信号パワーを有するという点で本発 明による方法は更に有用でちる。

本発明の別の利点は、本発明によってセクション化が容易となり、呼吸パターン の適用範囲選択に際し、融通性が増大することでちる。とのことによって、本発 明は更に改善される。本発明によって、多数のデータの平均化と多数のスライス の収集が容易になる。

本発明の更に別の利点は、運動の補正が二段階で行なわれることでわる。位相符 号化の中心付けによって、運動によシ生じたゴーストおよびアーティファクトが 補正され、かつ較正ならびＫその他のモデル化技術によって運動それ自体による 分解能の劣化が補正される。

次に、好適な実施例を挙げて本発明の詳細な説明するが、該説明を検討すること Ｋよって当業者１ｌＣＦｉ更に別の利点も明らかになろう。

図面の簡単な説明 第１図は本発明による磁気共鳴映像化装置の構成を示す図であ夛、第２図および 第２Ａ図は本発明による好適な中心順序付は位相符号化技術を示すグラフ図であ シ、第５図は第２図の位相符号化技術に関連して利用されるフィルタ関数の一例 を示すグラフ図でらり、第４図は呼吸運動の較正補正を示す図であり、第５図は 前記較正補正と位相符号化勾配の関係を示す図であシ、かつ第６図は本発明によ る中心付は位相符号化技術の別の実施例を示すグラフ図である。

好適な実施例（′こついτの詳起１な説明第１図のｍｌ明秀τする。、主磁界発 生手段１０によ′″′）１ム吠１植化領域２０を通りほぼ縦ツノ向１へ広がるは ｔｙ−抹な強ＩＡ−キ：、磁界か発生さｈる。共鳴励起子役６０によって前記映 像化領域内の核の磁気双極子が選択的に励起さｈｌ、Ｏ’Ｊ記ま磁界について歳 差渾動金生ずる。この歳差運動を行なう磁気双極子の各々から一つの共用信号成 分か発生される。

勾配磁界発生手段４０は、前記映像化領域の主磁界に選択可能な、方向で勾配を 選択的に生ずる。この勾配磁界によって、映像化領域内の共鳴する双極子から送 信でれる共鳴信号成分が空間的に符号化される。本実施例の特徴は、勾配磁界に よシ一つのｍＫ沿った空間位置が周波数で符号化されるとともに、直交する軸に 沿った空間位置が相対的位相で符号化されることである。前記位相は、予め選択 された１セツトの位相符号化勾配のうちの一つによって符号化される。前記１セ ツトの位相符号化勾配には、望ましくは値り零］を有する、中心位相符号化勾配 が含まれている。前記１セツトの位相符号化勾配は、直線的に増大する位相符号 化勾配にかけて、−・力は正の最大位相符号化勾配に、もう一方は負の位相符号 化勾配に向けて広がっている。

監視手段５０は、映像化領域２０内にある被検物２２の呼吸またはその他の物坤 的運ａを監視する。位相符号化勾配選択手段６０Ｖｃよって、予め癌択された前 記１セツトの位相符号化勾配から謔、祝５ノ１．でいる薄勤ｒ従って・一つの位 相符号化勾配が選択される。、行（（、前記う＾択手段は、監視されている物理 的：ＡＡ鉤に従って一位相符号化勾配百〜選択し、両社：選択さｉ′７．カニ位 イＩＪ符号化勾配か、最小の物理的運動期間中は前記中心値に最も近くなり、増 大の物理的運動期間中’ｉｉ’、　ＡｉＪ制最小値、、！す、ｌ二び最大値間圧 分布し、かつ中間の運動領域で１図例１７た中間値になるようｔ７二・ノーる。

前記選択基糸ｄ１最大の運動が中心ｆｉ＆で符号化され、かつ最小の運動が最小 イ丙およびヤ“犬侍で符号化ざ１１、るよう任意に反転することができる。いず ハ、の空間周波数領域も最小の運動を有するよう選択するξとができる。

標本化手段７１〕は、人々単一の位相符号化勾配で受信された共鳴信号の討［数 の７−　クボイ／トを・離散的に標本化する。変換手段８０は、データ空間すな わち、前記位相／周波数領域からの各共鳴信号を画像空間すなわち前記空間領域 の画素像に変換、すなわちマツピングする。

較正手段９０は、各画素像を調整、または濾過し、最小の運動を有する画素像を 強調し７たり、運動および／あるいは系の非直線性を補償するだめの較正を行な ったシ１、かつまた分解能の改良、もＬ　＜は歪みならびにアーティファクトを 補正したりする。前記画素像は、画像記憶装置１２０で加算さｉｌｌ、画像表示 出力を発生し、画像の表示、記憶またはその他の処理を行なう。

本実施例は、スピンエコー二次フーリエ変換による映像化方法に関連して説明さ れているが、本発明による方法および装置は、ハイブリッド映像化方法、エコー プレーナ映像化方法、投影再構成映像化方法、反転回復法、飽和回復法、および その他の映像化方法にも応用できることが判る。

引き続き第１図の説明をする。前記主磁界発生手段１０に＃′ｉ複数個の環状超 電導磁石、または流体冷却高パワー磁石１２が備えられてお）、それによって主 磁界が軸方向に発生される。主磁界制御回路１４が前記現状の磁石を制御してお シ、該磁石に適当な電力を印加し、その間はぼ一様な一定磁界が縦方向（長手方 向）に発生されるようにする。前記主磁界は、通常５−１００　ＭＨｚの範囲の 周波数を有する。

励起手段３０にはコイル５２が備えられているが、該コイルは無線周波送信機５ ４と接続し、無線周波励起パルスを発生する。該無線周波パルスは、先行技術で 周知の如く、適当なタイミングと時間幅を有し、印加された磁界にりいて磁気双 極子に歳差運動を生じさせる。本実施例の場合、前記コイル３２は、無線周波数 共鳴信号を受信するアンテナとして励起パルス間で作動する。別個のピックアッ プコイルアセンブリが任意に備えられてもよい。

勾配磁界発生手段４０には勾配磁界コイル４２が備えられているが、該コイルは 映像化領域を取シ囲むように備えられておシ、選択的に前記主磁界にわたシ償方 向に勾配磁界を印加する。該勾配磁界の印加は、勾配磁界制御回路４４によって 制御される。先行技術で周知の如く、前記勾配磁界は、適当な周波数と位相の符 号化によシ、選択された被検物スライスの空間位置を符号化する。この位相符号 化勾配は、前記位相符号化勾配選択手段６０によって選択された位相符号化勾配 に従って符号化される。

監視手段５０け、被検物２２の呼吸またはその他の物理的運動を監視する。本実 施例では、ベロー装置を備えた呼吸監視装置５２が利用されておシ、胸郭の変位 に比例して変化する出力を発生する。前記監視装置の出力信号は、相関調整手段 ５４１Ｃよシ検査中の被検物の実際の物理的変位に対して較正されることが望ま しい。その他の変位を監視することのできる技術を利用してもよいことが判る。

監視している物理的運動から位相符号化勾配へ１対１のマツピングを行ない、位 相符号化勾配値対運動振幅のプロットによって中心の値から外側の値への単調増 加関数が生成されるようにすることが望ましい。最も望ましくは、当該領域が高 層空間周波数の場合に前記マツピングによシ大きい空間周波数から中心への単調 増加値を示すことができる（第６図参照）。同じ運動の振幅が周期的に発生する ので、対応して符号化される画素像は、既に収集してあったものでもよい。

前記１対１のマツピングは、潜在的に冗長な運動振幅を受け入れるため、セクシ ョン（例えば、１０個のセクジョンまｔ、：ｄ：イｔ；′城・・・・・・〜・・ 第２ＡｉｉＮ参照）釦分割される。監視さＦＬでいるル幅は、それぞれ、前記振 幅の帯域に対応する次の利用可能な位相符号化勾配を検索する。この士りション 化力法ζ・よ、ｄｌ】憶の必要榮件を低減し、多数のスジイス映像および多数の 平均化映像において・￥ｆＫ有用である。

第１図および第２図について更に説明する。前記位相選択手段６０は、第２囚に 図示のグラフに従って位相符号化勾配を選択する。すなわち、前記相関調整手段 ５４カ・ら得ら九た胸郭の物理的変位は、第２図の縦軸に沿りて対応する前記変 位の振幅を示す。図示の曲線６２と関連した、横軸に沿りて対応する位相符号化 勾配は、次の画素像に対する勾配符号化の位相符号化勾配を与λ、るよう選択さ れる。前記位相選択手段６０にはどの位相符号化された画素像が得られたのかを 記憶する記憶装置が備えられているので、一つの映像に同じ位相勾配が二度も印 加されることはなり０例えば、初めに典型的な＊理的変位６６がアドレスされた 場合、二つの可能な画素像または位相符号化勾配のうちの第１の位相符号化勾配 ６６ａが選択される。次に、同じ物理的変位６６がアドレスされた場合、もう一 方の対応する位相符号化勾配または画素像６６ｂが選択される。またその次にも 同じ変位がアドレスされた場合、まだ利用されていなｈ１前記曲線に沿って殿も 接近した位相符号化勾配または画素像が選択される。大きな運動振幅と関連のお る画素像が選択的に再収集できるＪ：うに制約分与ｊ〜るζ、しもできる。この ことによって、最小の、また所望に」−り一定の時間増分による分解能の一層の 改良が可能となＺｌ、。

前記データの各画素像を補間することによって、分解能を更に改良することがで きる。前記補間は、思考の胸郭ｌどにおける実際の２地点間の運動に基づくもの であシ、前記周期的運動の空間的、および時間的なモデルを展開・すると、とが できる。次いで、前記補間は、前記モデルから予測される運動に従って選択され る。

前記標本化手段７０には受信機が備えられておシ、非常に多数の重グされた共鳴 信号成分を含むアナログ共鳴信号を受信する。前記各信号成分の周波数および相 対的位相は、対応して発生する磁気双極子の符号化された空間位置を示している 。前記受信機は、受信した各共鳴信号を離散的に標本化し、デジタル共鳴信号デ ータの一画素像を住する。各データの画素像は、高速７一リエ変換手段もしくは 他の適当なＲ換手段例えば、補間による誤差を除去または最小化することのでき る一般的変換手段、または再構成手段８２によって、前記周波数および位相領域 から中間記憶手段８４に記憶される二次元の空間領域画素像へと二次変換すなわ ちマツピングされる。

較正手段９０にはフィルタ手段９２が備えられておシ、最小の物理的変位に対応 する位相符号化勾配（本実施例の場合、中心の位相符号化勾配に最も近い位相符 号化勾配）で得られた画素ｍをエン７アシスしている。本実施例の場合、前記フ ィルタ手段９２には、例えば第２図の予め選択された周波数９４ａおよび？４ｂ 以上、または以下の空間周波数に相等する位相を有する画素像を減衰、または除 去する低域フィルタが備えられている。第５図に図示したようなフィルタ関数９ ６を任意に利用して、中心位相符号化値九近（４画素像をエン７アシスし、かつ 更に高い位相符号化勾配および更に低い位相符号化勾配の画素像を、漸次、ディ エンファシスすることができる。

較正手段１００は、呼吸による変位等の物理的運動度に従って、各画素像の画素 をシフトする。本実施例の場合、画素像の得られた所与の位相符号化勾配におけ る前記運動の振幅に従って、画素が較正され、シフトさする。

次に１第４図を説明する。前記運動は、第１の上端部すなわち休止位置１０２か ら第２の上端部すなわち栄大拡大位置１０４へと変化する。患者の中心を垂直に 、通る線形の画素柱１０６は、前記休止位置１０６かも前記拡大位置１０６′へ と円面状にイψひる。患者の背部１０８は靜止し、たままであシ、前部すなわち 最下部１１０は郁：大拡大距離１１２間を移動する。例えば中心位置１１４のよ うな、似者の身体の中間部分１１６は、予測しうる中間距肛１１６を移動する。

次に、第５因を説明する。同図にυ１、典型的な画素の位相符号化勾配および相 対的シフティング間の関係が示されている。曲線１１０ａ￥ｉ患者の身体最上部 １１０に対応する画素に対する失効振１−または垂直変位補正を示Ｌ、曲線１１ ４ａは中心部の画素１１４に対する実効振幅または垂直変位補正を示す。各画素 のデータは、前記位相符号化データよシ体止位ｆｉたはその他の選択された位置 に対して下方へと相似的にシフトされる。例えば、胸部上方の２ｃｒｎの移動に 対応する位相符号化勾配によって、前記被検物の最上部の画素ｋ　２　ｔｙｎだ 峠下方にシフトさせ、中心部の画素１１４の画素金１譚だけ下７ｊＫシフトさせ 、最下部の画素１０Ｂは移動せず、かつその間の画素は比例してシフトさせるこ とができる。

１２Ｍ遇され、較正された各画素像Ｈ，画像記憶装置１２Ｑで変換され、記憶さ れる。ビデオ監視装葦１２２によって、画像が可視表示されるが、該ｌ！ｌＩ像 は、後の使用または処理に備えてテープまたはグイクス（（任意記録することが できる。

さて、第６図を説明する。前記位相符号・化勾配選択手段６０は、前記最大の物 理的変位による画素像の位相符号化勾配を中心付けることができる６前記最小の 物理的変位は、最大外よび最小の位相符号化勾配で位相符号化さ九ろ。この代替 的］式序付けの場合、前記フィルタ手段９２ｉＣＪＪＨ１低域フイルタ、ま−Ａ では前記位相符号化勾配の最小ならびに最大値で収集さ第１、六−位相符号化デ ータに対１−で中心位相符号体勾配ア°・−タト・減試する、第３図のフイ刀・ 斜射２を補、Ｊ：？−１する／（めｑ）ノ（シタが備えられる。前記データをエ ン７アシスＪすよびディエンファシスするのに適したその他の位相符号化＋ＩＰ 、’ｉ序付けを実現することもできる。

また、前記運動感知手段５０は、呼吸その他の運ジノを電子的に感知フることか できる。それとともに、映像しようとする患者の移動部分の表面には、容易に認 識可能な特性を有する制御ストリップ、すなわち制御部材１３０が位置決めされ る。一時記憶手段８２で再構成された各画素像が受信されると、該画素像におけ る前記制御ストリップ１３０の相対的位置が位置比較手段１５２によって比較さ れる。中心の制御ストリップの位ｇｔ＃′ｉ、もちろん、呼吸による拡大の程度 を示す。前記比較手段は、例ｔげ被検物とその周辺環境、心臓壁部分またはその 値などとの間のインターフェイスのような、被検物の選択された部分を任意に監 視することができる。時間遅延手段または運動補償手段１３４は、前記運動の検 出およびデータ収集間に前記運動を補償する。すなわち、前記補償手段１３４は 、運動検出およびデータ収集間の時間幅に前記制御ストリップ１５０が運動して いる速度を乗じ、これを前記位置決定手段１５２が決定した位置１ｃ７Ｊｏ算す る。前記位相符号化勾配選択手段６０によシ、前記監視されている物理的位置に 従って、位相符号化勾配が選択≧れる。

好適な実施例を挙けて本発明を説明してきたが、上記説明を検討すること釦よっ て、先行技術の当業者には本発明を改変および変更できることが判る。本発明は 、そのような改変ならびに変更が添付の特許請求の範囲内で行なわれる限シ、前 記改変ならびに変更も全て含むものである。

０　〜　工 ０　＾ ＦＩＧ、４ 国　際　調　石−報　γ１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）核磁気共鳴映像化方法において、（イ）映像化領域内の被検物の少なくと も一部分の物理的運動を監視する段階と、 （ロ）前記映像化領域に値かれた被検物の少なくとも一部分の磁気双極子の磁気 共鳴を励起する段階と、（ハ）最大の位相符号化勾配と、最小の位相符号化勾配 と、およびその間に中心値を有する多数の位相符号化勾配とを含む位相符号化勾 配の範囲から前記物理的運動に従って一つの位相符号化勾配を選択し、前記物理 的運動の最初の期間中前記選択された位相符号化勾配は前記中心値に最も近くな り、かつ前記物理的運動の次の設定期間中は前記選択された位相符号化勾配が最 小および最大位相符号化値間に分布するようにする段階と、 （ニ）前記映像化領域内の磁界勾配を前記選択された位相符号化勾配で位相符号 化する段階と、（ホ）前記映像化領域内の共鳴する磁気双極子から共鳴信号を受 信する段階と、および （ヘ）前記共鳴信号から前記映像化領域内の被換物の一部分についての画像表示 出力を再構成する段階からなることを特徴とする上記核磁気共鳴映像化方法。 ２）特許請求の範囲第１項記載の方法において、前記第１の設定期間は呼吸弛緩 期間であり、かつ前記第２の設定期間は呼吸の最大吸入期間であることを特徴と する上記磁気共鳴映像化方法。 （３）特許請求の範囲第１項記載の方法において、前記位相符号化勾配を選択す る段階では前記中心位相符号化内記が最小の物理的運動期間中に選択され、前記 最小および最大の位相符号化勾配が最大の物理的運動期間中に選択され、かり中 間値が前記最小の物理的運動と最大の物理的運動との間で比例した中間程度の物 理的運動中に選択されることを特徴とする上記核磁気共鳴映像化方法。 （４）特許請求の範囲第３項記載の方法において、前記方法は前記再構成された 画像表示出力中の最小および最大位相符号化勾配に近い値で位相符号化された受 信共鳴信号の効果を低減する段階によつて更に構成されていることを特徴とする 上記核磁気共鳴映像化方法。 （５）特許請求の範囲第１項記載の方法において、前記再構成段階には前記受信 共鳴信号を画素像表示出力に再び順序付けをし、前記画素像表示出力を画像表示 出力へ変換する段階が含まれていることを特徴とする上記核磁気共鳴映像化方法 。 （６）特許請求の範囲第５項記載の方法において、前記方法は各画素像内の物理 的位置を較正し、前記物理的運動を補償し、前記運動部分が予め選択された位置 にシフトされるようにする段階によつて更に構成されていることを特徴とする上 記核磁気共鳴映像化方法。 （７）特許請求の範囲第５項記載の方法において、前記監視段階は各再構成され た画素像の運動を測定し、前記位相符号化勾配が先行する画素像の測定された運 動から選択きれるようにして電子的に行なわれることを特徴とする上記核磁気共 鳴映像化方法。 （８）特許請求の範囲第５項記載の方法において、前記選択段階には最小の物理 的運動期間に対応して前記中心値に最も近い位相符号化勾配を選択する段階が含 まれていることを特徴とする上記核磁気共鳴映像化方法。 （９）特許請求の範囲第８項記載の方法において、前記方法は画素像を変換して 画像表示出力を形成する際、前記中心の位相符号化勾配近くで符号化された画素 像に重い重み付けをし、かつ前記最小および最大の位相符号化勾配近くて収集さ れた画素像には軽い重み付けをする段階が更に含まれていることを特徴とする上 記核磁気共鳴映像化方法。 （１０）磁気鳴映像化方法において、 （イ）映像化領域内の被検物の少なくとも一部分の物理的運動を監視する段階と 、 （ロ）前記映像化領域に置かれた被検物の少なくとも一部分の磁気双極子の磁気 共鳴を励起する段階と、（ハ）前記映像化領域内の共鳴する磁気双極子から共鳴 信号を受信する段階と、 （ニ）前記受信した共鳴信号を画素像表示出力に再び順序付けし、画像表示出力 へ変換する段階と、および（ホ）前記監視された物理的運動に従って各画素像の 表示脚力を較正し、前記画素像表示出力の前記被検物の移動部分を予め選択され た被検物の位置にシフトし、それによって運動により生ずる位置の不定性から起 こるほけを除去する一次補正が行なわれる段階とからなることを特徴心する上記 核磁気兼鳴映像化方法。 （１１）特許語範囲第１０項記載の方法において、前記方法は最小の位相符号化 勾配と、中心の位相符号化勾配と、最大の位相符号化勾配とを含む勾配の範囲と 、および前記最小位相符号化勾配ならびに中心位相符号化勾配間と前記中心位相 符号化勾配ならびに最大位相符号化勾配間の中間の位相符号化勾配の範囲とから 前記物理約運動に従って一つの位相符号化勾配を選訳し、前記中心位相符号化勾 配近くの位相符号化勾配が監視された第一次的運動に応答して選択され、前記最 小ならびに最大位相符号化勾配近くの位相符号化勾配が監視された第二次的運動 に応答して選択され、かつ前記最小ならびに最大の位相符号化勾配聞の位相符号 化された勾配が対応する前記第一次的および第二次的運動との間の中間程度の監 視された運動に応答して選択されるようにする段階と、および前記選択された位 相符号化勾配で前記映像化領域の磁界勾配を位相符号化し、それによつて運動に よるゴーストを除去するための二次補正が行なわれる段階とから更に構成されて いることを特徴とする上記核磁気共鳴映像化方法。 （１２）磁気共鳴映像装置において、 （イ）映像化領域に渡って主磁界を発生する主磁界発生手段と、 （ロ）前記映像化領域にかける磁気双極子の磁気共鳴を励超する磁気共鳴励起手 段と、 （ハ）少なくとも前記映像化領域内の前記主磁界に磁界勾配を生じ、前記磁気共 鳴信号を少なくとも位相符号化する磁界勾配発生手段と、 （ニ）前記磁界勾配発生手段と作動的に接続され、前記映像化領域内の被検物の 一部分の物理的運動に従って位相符号化勾配を選択する位相符号化勾配選択手段 であって、前記物理的運動が一方の極端な運動に近づくと中心値近くの位相符号 化勾配を選択し、かつ前記監視された物理的運動がもう一方の極端な運動に近づ くと最小ならびに最大位相符号化値に近い位相符号化勾配を選択する前記位相符 号化勾配選択手段と、および（ホ）各位相符号化勾配で収集された共鳴信号を中 間の画素像に変換する変換手段 からなることを特徴とする上記核磁気共鳴映像化装値。 （１３）特許請求の範囲第１２項記載の装置において、前記映像化領域内の被検 物の少なくとも一部分の物理的運動を監視する監視手段であって、位相符号化勾 配選択手段と件動的に接続される前記監視手段を更に備えていることを特徴とす る上記核磁気共鳴映像化装置。 （１４）特許請求の範囲１３項記載の装置において、前記監視手段は前記被検物 の呼吸サイクルを監視するとともに最小胸郭拡大限度値かよび最大胸郭拡大限度 値間の胸郭拡大慶を判断する手段を備えていることを特徴とする上記核磁気共鳴 映像化装置。 （１５）特許請求の範囲第１４項記載の装置において、前記位相符号化勾配選択 手段は前記最小胸郭拡大限度値で中心位相符号化勾配値を選択し、かつ前記最大 胸郭拡大限度値近くで最小ならびに最大位相符号化勾配値を選択することを特徴 とする上記核磁気共鳴映像化装置。 （１６）特許請求の範囲第１５項記載の装置において、前記装置は選択された位 相符号化勾配に従って各中間画素像を重み付けし、前記中心の位相符号化勾配近 くで符号化された画素像が前記最小ならびに最大位相符号化勾配近くで符号化さ れた画素像より重く重み付けされるようにするフイルタ手段と、および複数の前 記重み付けされた画素像を総和して画像表示出力を形成する画像記憶手段とを更 に備えていることを特徴とする上記核磁気共鳴映像化装置。 （１７）特許請求の範囲第１２項記載の装置において、前記装置は各中間画素像 内のデータを較正し、前記被検物の移動部分からのデータを予め選択された運動 状態に電子的にシフトする較正手段であって、前記変換手段寿よび前記位相符号 化勾配選択手段と作動的に接続される前記較正手段を更に備えていることを特徴 とする上記核磁気共鳴映像化装置。 （１８）特許請求の範囲第１６項記載の装置においで、前記装置は前記選択され た位相符号化勾配に従って各画素像を重み付けするフィルタ手段と、および複数 の前記重み付け在れ、較正された画素像を変換し、画像表示出力を形成する画像 記憶手段とを更に備えていることを特徴とする上記核磁気共鳴映像化装置。 （１９）磁気鳴映像装置において、 （イ）映像領域に渡って主磁界を生ずる主磁界発生手段と、 （ロ）前記映像化領域内の磁気双極子の磁気共鳴を励超する磁気炎鳴励起手事段 と、 （ハ）少なくとも前記映像化領域内の前記主磁界に磁界勾配を生じ、前記磁気共 鳴信号を少なくとも位相符号化する磁界勾配発生手段と、 （ニ）各位相符号化勾配により収集された共鳴信号を中間の画素像に変換する変 換手段と、および（ホ）各中間画素像内のデータを較正し、前記被検物の移動部 分からのデータを予め選択された運動状態に電子的にシフトする較正手段であっ て、前記変換手段と作動的に接続される前記較正手段と、 を備えていることを特徴とする上記核磁気共鳴映像化装置。 （２０）特許請求の範囲第１９項記載の装置において、前記装置は前記磁界勾配 発生手段と作動的に接続され、前記映像化領域内にある被検物の一部の監視され た物理的運動に従って位相符号化勾配を選択する位相符号化勾配選択手段であっ て、前記物理的運動が一方の運動度に近づくと中心位相符号化勾配に近い位相符 号化勾配を選択し、かつ監視している前証物理的運動がもう一方の運動度に近づ くと最小および最大位相符号化勾配に近い位相符号化勾配を選択する前記位相符 号化勾配選択手段を更に備えていることを特徴とする上記核磁気共鳴映像化装置 。 （２１）特許請求の範囲第２０項記載の装置において、前記装置は前記選択忘れ た位相符号化勾配に従って各中間画素像を重み付けし、前記中心位相符号化内配 近くで符号化された画素像が前記最小および最大位相符号化勾配近くで符号化さ れた画素像よりも重く重み付けされるようにするとともに前記較正手段と作動的 に接続され、そこから較正された中間画素像を受信するフィルタ手段を更に備え ていることを特徴とする上記核磁気共鳴映像化装置。 （２２）磁気共鳴映像化装置であって、前記装置は（イ）映像領域に渡って主磁 界を生ずる主磁界発生手段と、 （ロ）前記映像化領域内の磁気双極子の磁気共鳴を励起する磁気共鳴励起手段と 、 （ハ）少なくとも前記映像化領域内の前記主磁界に磁界勾配を生じ、前記磁気共 鳴信号を少なくとも位相符号化する磁界勾配発生手段と、 （ニ）前記映像化領域内の被検物の一部の物理的運動に従って位相符号勾配を選 択する位相符号化勾配選択手段であつて、前記磁界勾配発生手段と作動的に接続 される前記位相符号化勾配選択手段と、（ホ）各選前された位相符号化勾配で符 号化された共鳴信号を対応する画素像に変換する変換手段と、（ヘ）前記選択さ れた位相符号化勾配に従って各画素像を重み付けし、辛め選択された位相符号化 勾配による画素像が別の位相符号化勾配で符号化された画素像より重く重み付け されるようにするフィルタ手段と、および （ト）前記重み付けされた画素像を変換するとともに記憶し、画像表示力を形成 する画像記憶手段と、を備えていることを特徴とする上記核磁気共鳴映像化力法 。 （２３）特許請求の範囲第２２項記載の装置において、前記装置は前記映像化領 域内の前記破検物の物理的運動を監視する監視手段であって、前記位相符号化勾 配選択手段と作動的に接続される前認監視手段を更に備えていることを特徴とす る上記磁気共鳴映像化装置。 （２４）特許請求の範囲第２３項記載の装置において、前記位相符号化勾配選択 手段は第１の位置に近い運動領域内で中心的に位相符号化勾配を選択し、かつ前 記フイルタ手段は中心に符号化された画素像を最も重く重み付けし、前記画像表 示出力によって前記第１の位置に近い運動がエンフアンスされるようにするこし を特徴とする上記磁気共鳴映像化装置。 （２５）特許請求の範囲第２２項記載の装置において、前記装置は前記選択され た位相符号化勾配に従って各面素像を空間的に調整し、前記物理的運動を補償す るす較正手段を更に備えていることを特徴とする上記磁気共鳴映像化装置。