JPH0245451B2 - - Google Patents
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- JPH0245451B2 JPH0245451B2 JP58193750A JP19375083A JPH0245451B2 JP H0245451 B2 JPH0245451 B2 JP H0245451B2 JP 58193750 A JP58193750 A JP 58193750A JP 19375083 A JP19375083 A JP 19375083A JP H0245451 B2 JPH0245451 B2 JP H0245451B2
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- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 claims description 14
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 10
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
- G01R33/48—NMR imaging systems
- G01R33/54—Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
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- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は、核磁気共嗚（nuclear magnetic
resonance〜以下、「NMR」と称する）技術をコ
ンピユータ断層（conputed tomograph〜以下、
「CT」と称する）技術に応用した、いわゆる診断
用NMR装置（以下、「NMR−CT」と称する）
のごときNMR映像装置に係り、特に逆投影によ
る画像再構成法を適用した際に短時間で再構成画
像を得るための高速再構成処理技術に関するもの
である。
resonance〜以下、「NMR」と称する）技術をコ
ンピユータ断層（conputed tomograph〜以下、
「CT」と称する）技術に応用した、いわゆる診断
用NMR装置（以下、「NMR−CT」と称する）
のごときNMR映像装置に係り、特に逆投影によ
る画像再構成法を適用した際に短時間で再構成画
像を得るための高速再構成処理技術に関するもの
である。
［発明の技術的背景］
被検体にNMR現象を生ぜしめ、誘起された
NMR信号を検出して被検体の特定断面上におけ
る特定原子核の共嗚情報の多方向についてのプロ
ジエクシヨンデータを得、これらプロジエクシヨ
ンデータに基づく画像再機構処理により、当該断
面における上記特定原子核のスピン密度および緩
和時定数の少なくとも一方の反映された画像情報
を得るNMR映像法を用いたNMR−CTはNMR
現象を診断のために利用する装置である。この
NMR−CTにおいて、逆投影画像再構成法を適
用した場合、コンボリユーシヨン計算および画像
再構成演算等が必要となる。このことにより、
NMR−CTシステムのホストCPU（中央処理装
置）に対して大きな負担がかかるばかりでなく、
画象再構成に要する時間も無視することはできな
い。また、従来、Ｘ線CT装置（以下、「Ｘ−CT」
と称する）に用いられている高速再構成演算部
（以下、「FRU」と称する）は、Ｘ−CTとNMR
−CTとの原理の相違によりそのまま流用するこ
とはできず、NMR−CT用のFRUの開発が望ま
れている。さらに、NMR−CTの普及のために
は、その実現のためのコストは極力低減すること
が要求される。
NMR信号を検出して被検体の特定断面上におけ
る特定原子核の共嗚情報の多方向についてのプロ
ジエクシヨンデータを得、これらプロジエクシヨ
ンデータに基づく画像再機構処理により、当該断
面における上記特定原子核のスピン密度および緩
和時定数の少なくとも一方の反映された画像情報
を得るNMR映像法を用いたNMR−CTはNMR
現象を診断のために利用する装置である。この
NMR−CTにおいて、逆投影画像再構成法を適
用した場合、コンボリユーシヨン計算および画像
再構成演算等が必要となる。このことにより、
NMR−CTシステムのホストCPU（中央処理装
置）に対して大きな負担がかかるばかりでなく、
画象再構成に要する時間も無視することはできな
い。また、従来、Ｘ線CT装置（以下、「Ｘ−CT」
と称する）に用いられている高速再構成演算部
（以下、「FRU」と称する）は、Ｘ−CTとNMR
−CTとの原理の相違によりそのまま流用するこ
とはできず、NMR−CT用のFRUの開発が望ま
れている。さらに、NMR−CTの普及のために
は、その実現のためのコストは極力低減すること
が要求される。
［発明の目的］
本発明の目的とするところは、画像再構成に要
する時間を短縮し、撮像の効率を向上し得て、し
かも構成、コスト等の点で合理的なNMR映像装
置を提供することにある。
する時間を短縮し、撮像の効率を向上し得て、し
かも構成、コスト等の点で合理的なNMR映像装
置を提供することにある。
［発明の概要］
本発明は、再構成画像マトリクスにおける特定
ライン方向についてのプロジエクシヨンデータの
再構成開始点位置、サンプル間隔およびプロジエ
クシヨンデータの所要の補正係数値を与えること
により、上記再構成開始点に対する上記サンプル
間隔の逐次加算のみによつて該再構成開始点に対
応するライン方向についてのプロジエクシヨンデ
ータの再構成サンプル位置を求め該サンプル位置
について上記マトリクス座標上にバツクプロジエ
クシヨンを行なつて当該ラインについての高速バ
ツクプロジエクシヨンを行なう再構成演算部と、
各プロジエクシヨンの上記各ラインについての再
構成開始点位置、サンプル間隔および補正係数値
を逐次発生し上記再構成演算部に与える定数発生
部と、上記再構成演算部によりバツクプロジエク
シヨンされた画像データを加算的に累積保持する
画像メモリと、これら再構成演算部、定数発生部
および画像メモリを所定のタイミングで動作させ
るコントロール部とを具備したことを特徴として
いる。
ライン方向についてのプロジエクシヨンデータの
再構成開始点位置、サンプル間隔およびプロジエ
クシヨンデータの所要の補正係数値を与えること
により、上記再構成開始点に対する上記サンプル
間隔の逐次加算のみによつて該再構成開始点に対
応するライン方向についてのプロジエクシヨンデ
ータの再構成サンプル位置を求め該サンプル位置
について上記マトリクス座標上にバツクプロジエ
クシヨンを行なつて当該ラインについての高速バ
ツクプロジエクシヨンを行なう再構成演算部と、
各プロジエクシヨンの上記各ラインについての再
構成開始点位置、サンプル間隔および補正係数値
を逐次発生し上記再構成演算部に与える定数発生
部と、上記再構成演算部によりバツクプロジエク
シヨンされた画像データを加算的に累積保持する
画像メモリと、これら再構成演算部、定数発生部
および画像メモリを所定のタイミングで動作させ
るコントロール部とを具備したことを特徴として
いる。
［発明の実施例］
まず、本発明の原理について説明する。
バツクプロジエクシヨン処理は、フイルタ補正
後のプロジエクシヨンデータｑ（Ｓ，θ）により
原空間における像ｆ（ｘ，ｙ）を求めることであ
り、プロジエクシヨンデータがパラレルビームで
ある場合には、次式のようになる。
後のプロジエクシヨンデータｑ（Ｓ，θ）により
原空間における像ｆ（ｘ，ｙ）を求めることであ
り、プロジエクシヨンデータがパラレルビームで
ある場合には、次式のようになる。
ｆ（ｘ，ｙ）＝C〓0ｑ（Ｓ，θ）dθ…(1)
（ここで、Ｓ＝xcosθ＋ysinθ、Ｃ＝一定であ
る。） 上記(1)式は連続系についてのものであるが、離
散系についてもほぼ同様にして次式が成立する。
る。） 上記(1)式は連続系についてのものであるが、離
散系についてもほぼ同様にして次式が成立する。
ｆ（ｘ，ｙ）Ｃ〓
〓K=0
ｑ（Ｓ，θk）Δθ …(2)
実際のサンプリングされたプロジエクシヨンデ
ータ上において、求めたい点（ｘ，ｙ）に正しく
対応する点は一般的には存在しない。そこで、第
１図に示す原理図に対応する次式により補間（直
線補間）する。
ータ上において、求めたい点（ｘ，ｙ）に正しく
対応する点は一般的には存在しない。そこで、第
１図に示す原理図に対応する次式により補間（直
線補間）する。
ｑ（Ｓ，θ）
＝αq（ｌ＋１，θ）＋βq（ｌ，θ）
＝αΔqe＋ｑ（ｌ，θ） …(3)
（ここで、α＝Ｓ−ｌ、β＝１−α、Δqe＝ｑ
（ｌ＋１，θ）−ｑ（ｌ，θ）である。） NMRは原理的にパラレルビームと考えてよい
ので以上の理論が適用できる。それに対して一般
的にＸ−CTはフアンビームであるので、通常の
場合各種の処理によつてパラレルビームとしての
データに変換し、上述と同様の理論により画像を
得る。さらにＸ−CTの場合はＸ線検出器からの
データにいろいろな補正操作を加えているので、
Ｘ−CTにおけるFRUをNMR−CTに流用するこ
とはできない。しかし、パラレルビームに変換し
た後の処理を考えると、Ｘ−CTとNMR−CTは
同様の原理により画像を得ているので、互換性が
あると考えられる。
（ｌ＋１，θ）−ｑ（ｌ，θ）である。） NMRは原理的にパラレルビームと考えてよい
ので以上の理論が適用できる。それに対して一般
的にＸ−CTはフアンビームであるので、通常の
場合各種の処理によつてパラレルビームとしての
データに変換し、上述と同様の理論により画像を
得る。さらにＸ−CTの場合はＸ線検出器からの
データにいろいろな補正操作を加えているので、
Ｘ−CTにおけるFRUをNMR−CTに流用するこ
とはできない。しかし、パラレルビームに変換し
た後の処理を考えると、Ｘ−CTとNMR−CTは
同様の原理により画像を得ているので、互換性が
あると考えられる。
本発明は、この点に着目したもので、Ｘ−CT
におけるFRUの再構成演算部および画像メモリ
をNMR−CTに利用可能とすることにより、
NMR−CT用FRUをさほど複雑な構成を要する
ことなく実現し、コストの低減をも可能とするも
のである。
におけるFRUの再構成演算部および画像メモリ
をNMR−CTに利用可能とすることにより、
NMR−CT用FRUをさほど複雑な構成を要する
ことなく実現し、コストの低減をも可能とするも
のである。
ここで、Ｘ−CTとNMR−CTの再構成演算の
ビツト精度および画像マトリクスの相違について
は一般的に無視することができる。
ビツト精度および画像マトリクスの相違について
は一般的に無視することができる。
Ｘ−CT用FRUにおける再構成演算部では、プ
ロジエクシヨンデータのライン方向（例えば、画
像マトリクスのｘ方向）に対する再構成開始点
Snaとライン方向のサンプル間隔ΔXaにより、原
空間に次式のように逆投影する。
ロジエクシヨンデータのライン方向（例えば、画
像マトリクスのｘ方向）に対する再構成開始点
Snaとライン方向のサンプル間隔ΔXaにより、原
空間に次式のように逆投影する。
DBPR(x,y)＝［｛DCENK(x,y)+1−DCENK(x,y)｝・ｌ
（ｘ，ｙ）＋DCENK(x,y)］・ωa…(4) ここで、DBPR(x,y)：原空間の点（ｘ，ｙ）に
対する逆投影データ、DCEN(x,y)：Sna，ΔXaに
より決定される各種処理を受け更にパラレルビー
ムに変換されたプロジエクシヨンデータ、ωa：
プロジエクシヨンデータの補正係数値、ｌ：
Sna，ΔXaにより決定される補間定数（(3)式にお
けるαに対応する）、ｋ：Sna，ΔXaにより決定
されるプロジエクシヨンデータメモリのアドレス
である。
（ｘ，ｙ）＋DCENK(x,y)］・ωa…(4) ここで、DBPR(x,y)：原空間の点（ｘ，ｙ）に
対する逆投影データ、DCEN(x,y)：Sna，ΔXaに
より決定される各種処理を受け更にパラレルビー
ムに変換されたプロジエクシヨンデータ、ωa：
プロジエクシヨンデータの補正係数値、ｌ：
Sna，ΔXaにより決定される補間定数（(3)式にお
けるαに対応する）、ｋ：Sna，ΔXaにより決定
されるプロジエクシヨンデータメモリのアドレス
である。
再構成演算部では、(4)式の計算を行なうために
プロジエクシヨンデータのメモリを備えており、
そのアドレスをｋ，ｋ＋１により選択する。ま
た、ｌおよびｋはSna（ｎ：ライン数、ａ：プロ
ジエクシヨン数）とΔXa（ａ：プロジエクシヨン
数）により決定される。すなわち、各ライン方向
の各再構成サンプル点（位置）ｋは再構成開始点
Snaとサンプル間隔ΔXaにより次式で求められ、
例えば、Skを16ビツトのデータとすればｌはSk
の下位６ビツト、ｋはSkの上位10ビツトなどと
なる。
プロジエクシヨンデータのメモリを備えており、
そのアドレスをｋ，ｋ＋１により選択する。ま
た、ｌおよびｋはSna（ｎ：ライン数、ａ：プロ
ジエクシヨン数）とΔXa（ａ：プロジエクシヨン
数）により決定される。すなわち、各ライン方向
の各再構成サンプル点（位置）ｋは再構成開始点
Snaとサンプル間隔ΔXaにより次式で求められ、
例えば、Skを16ビツトのデータとすればｌはSk
の下位６ビツト、ｋはSkの上位10ビツトなどと
なる。
S1＝Sna＋ΔXa
S2＝Sl＋ΔXa
： ： ：
Sk＝Sk−１＋ΔXa …(5)
以上は、再構成演算部に対し、Sna、ΔXa、
ωaを与えることにより、ｎライン目の再構成が
行われ終了することをあらわしている。次のライ
ンを処理する場合は、Sn＋1n、ΔXa、ωaを与
え、このようにして同様の操作を１画像のライン
数分繰り返すことにより１プロジエクシヨン分の
画像再構成が終了する。
ωaを与えることにより、ｎライン目の再構成が
行われ終了することをあらわしている。次のライ
ンを処理する場合は、Sn＋1n、ΔXa、ωaを与
え、このようにして同様の操作を１画像のライン
数分繰り返すことにより１プロジエクシヨン分の
画像再構成が終了する。
ここで、NMR−CTの場合を考える。NMR−
CTの場合パラレルビームとして考えられること
は上述した通りであり、第２図にその原理図を示
す。
CTの場合パラレルビームとして考えられること
は上述した通りであり、第２図にその原理図を示
す。
再構成演算の基準となるＯライン目の再構成開
始点Soaは次式で求められる。
始点Soaは次式で求められる。
Soa＝｛（Ｍ−１）／２｝ΔYa−｛（Ｍ−１）／
２｝ΔXa＋Ｃ…(6) ΔXa＝Δx・Ｎ・ts・Ｇ・cosθa×10-7…(7) ΔYa＝Δy・Ｎ・ts・Ｇ・cosθa×10-7…(8) ここで、Sos：ａプロジエクシヨン、ｏライン
の再構成開始点、Ｍ：マトリクスサイズ、Δx，
Δy：ピクセルサイズ（mm）、Ｎ：データサンプル
数、ts：データサンプル間隔（μs）、Ｇ：NMR投
影のための傾斜磁場強度による定数（Hz／cm）、
Ｃ：再構成マトリクスによる定数、θa：プロジ
エクシヨン角度である。
２｝ΔXa＋Ｃ…(6) ΔXa＝Δx・Ｎ・ts・Ｇ・cosθa×10-7…(7) ΔYa＝Δy・Ｎ・ts・Ｇ・cosθa×10-7…(8) ここで、Sos：ａプロジエクシヨン、ｏライン
の再構成開始点、Ｍ：マトリクスサイズ、Δx，
Δy：ピクセルサイズ（mm）、Ｎ：データサンプル
数、ts：データサンプル間隔（μs）、Ｇ：NMR投
影のための傾斜磁場強度による定数（Hz／cm）、
Ｃ：再構成マトリクスによる定数、θa：プロジ
エクシヨン角度である。
第２図より(5)式の計算に必要なSnaは次式で求
められることがわかる。
められることがわかる。
S1a＝Soa−ΔYa
S2a＝S1a−ΔYa
： ： ：
Sna＝Sn−1aΔYa …(9)
パラレルビームの特徴を考えると、０θ＜
180°で充分であり、この条件を考慮すると、上記
(7)式、(8)式より、 0゜θa＜ 90゜ → ΔXa０ …(10) 90゜＜θa＜180゜ → ΔXa＜０ …(11) 0゜θa＜180゜ → ΔYa０ …(12) となる。Ｘ−CTにおいては、プロジエクシヨン
データの回転等の操作により、原理的に常に
ΔXa０とすることが可能であり、(5)式による
計算を行なうために再構成演算部では正の加算の
みを行なつている。
180°で充分であり、この条件を考慮すると、上記
(7)式、(8)式より、 0゜θa＜ 90゜ → ΔXa０ …(10) 90゜＜θa＜180゜ → ΔXa＜０ …(11) 0゜θa＜180゜ → ΔYa０ …(12) となる。Ｘ−CTにおいては、プロジエクシヨン
データの回転等の操作により、原理的に常に
ΔXa０とすることが可能であり、(5)式による
計算を行なうために再構成演算部では正の加算の
みを行なつている。
そこで、本発明では(12)式の条件に着目し、ｘ方
向でなく第２図に示すようにｙ方向をライン方向
と考える。その結果次式のように正の加算のみに
よる処理が可能となるので、Ｘ−CTの再構成演
算部をNMR−CTにおいて用いることができる
ようになる。
向でなく第２図に示すようにｙ方向をライン方向
と考える。その結果次式のように正の加算のみに
よる処理が可能となるので、Ｘ−CTの再構成演
算部をNMR−CTにおいて用いることができる
ようになる。
また、第２図より、ΔYaは同一プロジエクシ
ヨンにおいて全てのラインで等しい値であること
がわかり、さらにパラレルビームであるから、
ΔXaも同一プロジエクシヨンにおいて全て等し
い。すなわち、再構成開始点Snaは次式で計算さ
れる。
ヨンにおいて全てのラインで等しい値であること
がわかり、さらにパラレルビームであるから、
ΔXaも同一プロジエクシヨンにおいて全て等し
い。すなわち、再構成開始点Snaは次式で計算さ
れる。
S1a＝Soa＋ΔXa
S2a＝S1a＋ΔXa
： ： ：
Sna＝Sn−1a＋ΔXa …（14）
したがつて、本発明における定数発生部におい
て、（14）式の計算を行ないＸ−CTのFRUの再
構成演算部に対して、Sna、ΔYa、ωaを与える
ことにより、短時間で画像再構成を行なうことが
可能となる。
て、（14）式の計算を行ないＸ−CTのFRUの再
構成演算部に対して、Sna、ΔYa、ωaを与える
ことにより、短時間で画像再構成を行なうことが
可能となる。
なお第２図の場合において、（14）式の基準と
なるSoaは、(6)式とほぼ同様に次式で求められ
る。
なるSoaは、(6)式とほぼ同様に次式で求められ
る。
Soa＝−（Ｍ−１／２・ΔXa＋Ｍ−１／２・ΔYa）
＋Ｃ …（15）
第３図にこのような原理に基づく本発明の一実
施例によるNMR−CT用FRUの構成を示す。
施例によるNMR−CT用FRUの構成を示す。
第３図において、CHはホストCPUと結合する
ためのチヤンネル、CNTはコントロール部、
CGCは定数発生部、BPRは上述したようにＸ−
CTと共通の再構成演算部、IMEMは同様にＸ−
CTと共通の画像メモリである。
ためのチヤンネル、CNTはコントロール部、
CGCは定数発生部、BPRは上述したようにＸ−
CTと共通の再構成演算部、IMEMは同様にＸ−
CTと共通の画像メモリである。
このような構成において、NMR−CTシステ
ムのホストCPUより、コントロール部CNTに対
し各種のコマンドが与えられると、FRUはシー
ケンシヤルに動作し、画像１ライン分の再構成を
行なう。さらに、FRUとCPUは、いわゆる“チ
ヤンネル（セレクターチヤンネル）構成”により
接続結合されており、FRUとシステムメインメ
モリとの間のデータ転送は、CPUとは無関係に
DMA（ダイレクトメモリアクセス）バスを通し
て行われる。このことにより、CPUの負担が軽
減されNMR−CTのシステム効率が向上する。
また、画像メモリIMEMは、各プロジエクシヨ
ンの再構成データを加算する機能を持つており、
その加算結果を画像データとして記憶する。一般
に、Ｘ−CTにおいては画像マトリクスサイズは
最大512×512マトリクス程度である。そして、
NMR−CTにおいても画像の最大マトリクスサ
イズが512×512程度と考えてよいので、NMR−
CTのシステムにＸ−CTの画像メモリを流用する
ことが可能となる。
ムのホストCPUより、コントロール部CNTに対
し各種のコマンドが与えられると、FRUはシー
ケンシヤルに動作し、画像１ライン分の再構成を
行なう。さらに、FRUとCPUは、いわゆる“チ
ヤンネル（セレクターチヤンネル）構成”により
接続結合されており、FRUとシステムメインメ
モリとの間のデータ転送は、CPUとは無関係に
DMA（ダイレクトメモリアクセス）バスを通し
て行われる。このことにより、CPUの負担が軽
減されNMR−CTのシステム効率が向上する。
また、画像メモリIMEMは、各プロジエクシヨ
ンの再構成データを加算する機能を持つており、
その加算結果を画像データとして記憶する。一般
に、Ｘ−CTにおいては画像マトリクスサイズは
最大512×512マトリクス程度である。そして、
NMR−CTにおいても画像の最大マトリクスサ
イズが512×512程度と考えてよいので、NMR−
CTのシステムにＸ−CTの画像メモリを流用する
ことが可能となる。
上記定数発生部３の詳細な構成を第４図に示
し、その概略について説明する。
し、その概略について説明する。
第４図において、１はデータバツフアであり、
再構成演算部BPRの処理とタイミングを一致さ
せるためのプロジエクシヨンデータのバツフアメ
モリである。このデータバツフア１はこの場合２
プロジエクシヨンを並列に処理するパイプライン
動作に対応するために最大２プロジエクシヨン分
の記憶容量がある。２は定数バツフアであり、各
定数のバツフアメモリである。この定数バツフア
２はこの場合最大300プロジエクシヨン分のデー
タ容量がある。３はROM（リードオンリメモリ）
を用いたいわゆるマイクロシーケンスであり、各
定数出力タイミングをコントロールする。４〜９
は定数レジスタであり、各定数の出力レジスタで
ある。１０および１１はΔXaレジスタであり、
加算処理に必要なΔXaのレジスタである。１２
は加算処理のための加算器であり、この場合最大
512回の加算を考慮し、（必要ビツト数＋８ビツ
ト）のビツト長を有している。１３および１４は
加算器１２出力および定数バツフア出力の短絡を
防ぐためのバツフアである。
再構成演算部BPRの処理とタイミングを一致さ
せるためのプロジエクシヨンデータのバツフアメ
モリである。このデータバツフア１はこの場合２
プロジエクシヨンを並列に処理するパイプライン
動作に対応するために最大２プロジエクシヨン分
の記憶容量がある。２は定数バツフアであり、各
定数のバツフアメモリである。この定数バツフア
２はこの場合最大300プロジエクシヨン分のデー
タ容量がある。３はROM（リードオンリメモリ）
を用いたいわゆるマイクロシーケンスであり、各
定数出力タイミングをコントロールする。４〜９
は定数レジスタであり、各定数の出力レジスタで
ある。１０および１１はΔXaレジスタであり、
加算処理に必要なΔXaのレジスタである。１２
は加算処理のための加算器であり、この場合最大
512回の加算を考慮し、（必要ビツト数＋８ビツ
ト）のビツト長を有している。１３および１４は
加算器１２出力および定数バツフア出力の短絡を
防ぐためのバツフアである。
この第４図において、定数のレジスタは各々２
個ずつ、またバツクプロジエクシヨンデータメモ
リの容量は最大２プロジエクシヨン分設けられて
いる。これは、再構成演算部を二つ並列に用い
る、いわゆる“パイプライン処理”による二重化
に対応するためのレジスタ構成であり、本実施例
における特徴の一つとなつている。この二重化も
Ｘ−CTと共通化することができる。ことによつ
て、このように、二重化処理を採用することによ
つて、再構成演算部が一つの場合と比較して約半
分の時間で画像再構成が完了する。このことによ
り、NMR−CTのシステム効率の向上が可能と
なる。
個ずつ、またバツクプロジエクシヨンデータメモ
リの容量は最大２プロジエクシヨン分設けられて
いる。これは、再構成演算部を二つ並列に用い
る、いわゆる“パイプライン処理”による二重化
に対応するためのレジスタ構成であり、本実施例
における特徴の一つとなつている。この二重化も
Ｘ−CTと共通化することができる。ことによつ
て、このように、二重化処理を採用することによ
つて、再構成演算部が一つの場合と比較して約半
分の時間で画像再構成が完了する。このことによ
り、NMR−CTのシステム効率の向上が可能と
なる。
各定数レジスタ４〜９の出力はマイクロシーケ
ンス部３により制御されており、再構成演算部
BPRにSoa、ΔYa、ωaを出力する。このとき、
本実施例ではSoaを出力すると同時にΔXaを加算
し、その結果を新たにS1（S2）を保持するレジス
タにラツチする。このようにして、複雑な計算を
要することなく、各ラインの再構成開始点をシー
ケンシヤルに再構成演算部BPRに供給すること
ができる。このことは、先に述べた通りNMR−
CTがパラレルビームとして考えられるという特
徴を充分に活用することにより可能となつたので
ある。
ンス部３により制御されており、再構成演算部
BPRにSoa、ΔYa、ωaを出力する。このとき、
本実施例ではSoaを出力すると同時にΔXaを加算
し、その結果を新たにS1（S2）を保持するレジス
タにラツチする。このようにして、複雑な計算を
要することなく、各ラインの再構成開始点をシー
ケンシヤルに再構成演算部BPRに供給すること
ができる。このことは、先に述べた通りNMR−
CTがパラレルビームとして考えられるという特
徴を充分に活用することにより可能となつたので
ある。
第５図は本実施例によるNMR−CT用FRUに
おける概略シーケンスを図式化して示す。
おける概略シーケンスを図式化して示す。
この場合の条件は、プロジエクシヨン数が300、
画像マトリクスが512×512である。また、同図お
よび以下の説明において「かつこ」内の記載は先
に述べた二重化処理の場合である。ただし、同図
において、CPUとはホストCPU本体のみならず
それに従属するメモリをも含む部分を意味してい
る。
画像マトリクスが512×512である。また、同図お
よび以下の説明において「かつこ」内の記載は先
に述べた二重化処理の場合である。ただし、同図
において、CPUとはホストCPU本体のみならず
それに従属するメモリをも含む部分を意味してい
る。
第５図において、コマンド１およびコマンド２
により、FRUをBPR処理（再構成演算部BPRに
よる処理）に対応できる状態とする。次に、コマ
ンド３により、１プロジエクシヨン、（２プロジ
エクシヨン）のバツクプロジエクシヨン処理を行
なう。このとき、BPR処理中にコマンド２によ
り次の１プロジエクシヨン分（２プロジエクシヨ
ン分）のプロジエクシヨンデータを定数発生部
CGCへ転送する。このことにより、BPR処理は
CPU→CGC間のデータ転送時間を無視すること
ができる。
により、FRUをBPR処理（再構成演算部BPRに
よる処理）に対応できる状態とする。次に、コマ
ンド３により、１プロジエクシヨン、（２プロジ
エクシヨン）のバツクプロジエクシヨン処理を行
なう。このとき、BPR処理中にコマンド２によ
り次の１プロジエクシヨン分（２プロジエクシヨ
ン分）のプロジエクシヨンデータを定数発生部
CGCへ転送する。このことにより、BPR処理は
CPU→CGC間のデータ転送時間を無視すること
ができる。
二重化処理の場合は第５図からわかるように２
プロジエクシヨン分の処理をほぼ同時に行なえる
ので上述したように通常の処理（一重系）の約半
分の処理時間で完了する。すなわち、二重化処理
によりFRUの特徴をさらに生かすことが可能と
なる。
プロジエクシヨン分の処理をほぼ同時に行なえる
ので上述したように通常の処理（一重系）の約半
分の処理時間で完了する。すなわち、二重化処理
によりFRUの特徴をさらに生かすことが可能と
なる。
このように、NMR−CTにおいて、再構成に
より画像作成時間の短縮がシステム効率の向上の
ためには重要であり、また、普及のためにはコス
トの低減が必要である。そこで、NMR−CT用
FRUが画像作成時間の短縮に有効であることか
ら、従来より、その低コストでの実現が望まれて
いた。本実施例においては、NMR−CTの原理
を生かし、再構成演算に必要な各定数をできる限
り単純な方法によつて発生するようにして、上述
のNMR−CT用FRUを容易に且つ低コストで実
現している。同時に、本実施例では、バツクプロ
ジエクシヨン処理の二重化も含め、Ｘ−CTにお
ける再構成演算部BPRおよび画像メモリIMEM
を共用することが可能となり、NMR−CT用
FRU実現におけるさらなる低コスト化が可能と
なる。この結果として、NMR−CTにおける画
像作成時間の短縮によるシステム効率の向上およ
びNMR−CTシステムのコストパフオーマンス
の向上が実現できる。
より画像作成時間の短縮がシステム効率の向上の
ためには重要であり、また、普及のためにはコス
トの低減が必要である。そこで、NMR−CT用
FRUが画像作成時間の短縮に有効であることか
ら、従来より、その低コストでの実現が望まれて
いた。本実施例においては、NMR−CTの原理
を生かし、再構成演算に必要な各定数をできる限
り単純な方法によつて発生するようにして、上述
のNMR−CT用FRUを容易に且つ低コストで実
現している。同時に、本実施例では、バツクプロ
ジエクシヨン処理の二重化も含め、Ｘ−CTにお
ける再構成演算部BPRおよび画像メモリIMEM
を共用することが可能となり、NMR−CT用
FRU実現におけるさらなる低コスト化が可能と
なる。この結果として、NMR−CTにおける画
像作成時間の短縮によるシステム効率の向上およ
びNMR−CTシステムのコストパフオーマンス
の向上が実現できる。
なお、本発明は上述し且つ図面に示す実施例に
のみ限定されることなく、その要旨を変更しない
範囲内で種々変形して実施することができる。
のみ限定されることなく、その要旨を変更しない
範囲内で種々変形して実施することができる。
例えば、上記実施例における二重化処理は、そ
れを採用することにより、効率が著しく向上し、
また、本発明によりそれが容易になるものである
が、本発明はこの二重化を採用しなくとも充分な
効果を得ることができる。
れを採用することにより、効率が著しく向上し、
また、本発明によりそれが容易になるものである
が、本発明はこの二重化を採用しなくとも充分な
効果を得ることができる。
［発明の効果］
本発明によれば、画像再構成に要する時間を短
縮し、撮像の効率を向上し得て、しかも構成、コ
スト等の点で合理的なNMR映像装置を提供する
ことが可能となる。
縮し、撮像の効率を向上し得て、しかも構成、コ
スト等の点で合理的なNMR映像装置を提供する
ことが可能となる。
第１図は本発明に係るバツクプロジエクシヨン
による画像再構成の原理を説明するための図、第
２図は本発明の一実施例の原理を説明するための
図、第３図は同実施例の構成を示すブロツク図、
第４図は同実施例の要部の詳細な構成の一例を示
すブロツク図、第５図は同実施例における動作シ
ーケンスの一例の概略を説明するためのシーケン
ス流れ図である。 CH……チヤンネル、CNT……コントロール
部、CGC……定数発生部、BPR……再構成演算
部、IMEM……画像メモリ、１……データバツ
フア、２……定数バツフア、３……マイクロシー
ケンス部、４〜９……定数レジスタ、１０，１１
……ΔXaレジスタ、１２……加算器、１３，１
４……バツフア。
による画像再構成の原理を説明するための図、第
２図は本発明の一実施例の原理を説明するための
図、第３図は同実施例の構成を示すブロツク図、
第４図は同実施例の要部の詳細な構成の一例を示
すブロツク図、第５図は同実施例における動作シ
ーケンスの一例の概略を説明するためのシーケン
ス流れ図である。 CH……チヤンネル、CNT……コントロール
部、CGC……定数発生部、BPR……再構成演算
部、IMEM……画像メモリ、１……データバツ
フア、２……定数バツフア、３……マイクロシー
ケンス部、４〜９……定数レジスタ、１０，１１
……ΔXaレジスタ、１２……加算器、１３，１
４……バツフア。
Claims (1)
- １ 被検体に核磁気共嗚現象を生ぜしめ、誘起さ
れた核磁気共嗚信号を検出して被検体の特定断面
上における特定原子核の共嗚情報の多方向につい
てのプロジエクシヨンデータを得、これらプロジ
エクシヨンデータに基づく画像再構成処理によ
り、当該断面における上記特定原子核のスピン密
度および緩和時定数の少なくとも一方の反映され
た画像情報を得る核磁気共嗚映像装置において、
再構成画像マトリクスにおける特定ライン方向に
ついてのプロジエクシヨンデータの再構成開始点
位置、サンプル間隔およびプロジエクシヨンデー
タの所要の補正係数値を与えることにより、上記
再構成開始点に対する上記サンプル間隔の逐次加
算のみによつて該再構成開始点に対応するライン
方向についてのプロジエクシヨンデータの再構成
サンプル位置を求め該サンプル位置について上記
マトリクス座標上にバツクプロジエクシヨンを行
なつて当該ラインについての高速バツクプロジエ
クシヨンを行なう再構成演算部と、各プロジエク
シヨンの上記各ラインについての再構成開始点位
置、サンプル間隔および補正係数値を逐次発生し
上記再構成演算部に与える定数発生部と、上記再
構成演算部によりバツクプロジエクシヨンされた
画像データを加算的に累積保持する画像メモリ
と、これら再構成演算部、定数発生部および画像
メモリを所定のタイミングで動作させるコントロ
ール部と具備したことを特徴とする核磁気共嗚映
像装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58193750A JPS6085357A (ja) | 1983-10-17 | 1983-10-17 | 核磁気共鳴映像装置 |
| US06/661,459 US4620153A (en) | 1983-10-17 | 1984-10-16 | Magnetic resonance imaging system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58193750A JPS6085357A (ja) | 1983-10-17 | 1983-10-17 | 核磁気共鳴映像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6085357A JPS6085357A (ja) | 1985-05-14 |
| JPH0245451B2 true JPH0245451B2 (ja) | 1990-10-09 |
Family
ID=16313185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58193750A Granted JPS6085357A (ja) | 1983-10-17 | 1983-10-17 | 核磁気共鳴映像装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4620153A (ja) |
| JP (1) | JPS6085357A (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4721911A (en) * | 1985-07-26 | 1988-01-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Nuclear magnetic resonance tomography apparatus |
| JPS6244232A (ja) * | 1985-08-21 | 1987-02-26 | 株式会社東芝 | Ｍｒｉスキヤン計画システム |
| US5414622A (en) * | 1985-11-15 | 1995-05-09 | Walters; Ronald G. | Method and apparatus for back projecting image data into an image matrix location |
| US4835690A (en) * | 1985-11-19 | 1989-05-30 | Picker International, Inc. | Integrated expert system for medical imaging scan, set-up, and scheduling |
| JPH0731525B2 (ja) * | 1986-03-31 | 1995-04-10 | 株式会社東芝 | シ−ケンス制御回路 |
| US4800889A (en) * | 1987-04-06 | 1989-01-31 | General Electric Company | Rapid-scan NMR angiography |
| FR2616936B1 (fr) * | 1987-06-19 | 1989-10-13 | Thomson Cgr | Procede de prise en compte, dans une image, des mouvements d'un objet |
| JP2598038B2 (ja) * | 1987-09-30 | 1997-04-09 | 株式会社東芝 | 磁気共鳴映像装置 |
| US5206593A (en) * | 1990-10-31 | 1993-04-27 | Joel Ltd. | Real-time control system for NMR spectrometer |
| JPH05103768A (ja) * | 1991-03-20 | 1993-04-27 | Hitachi Ltd | 磁気共鳴イメージング方法 |
| US5483158A (en) * | 1993-10-21 | 1996-01-09 | The Regents Of The University Of California | Method and apparatus for tuning MRI RF coils |
| US5742845A (en) | 1995-06-22 | 1998-04-21 | Datascape, Inc. | System for extending present open network communication protocols to communicate with non-standard I/O devices directly coupled to an open network |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1471531A (en) * | 1973-04-25 | 1977-04-27 | Emi Ltd | Radiography |
| NL7607976A (nl) * | 1976-07-19 | 1978-01-23 | Optische Ind De Oude Delft Nv | Inrichting voor tomografie met voorzieningen waardoor signaalprofielen afgeleid van een di- vergerende stralingsbundel kunnen worden gere- construeerd in signaalprofielen die elk corre- sponderen met een bundel van evenwijdig inval- lende stralen. |
| US4135247A (en) * | 1977-08-15 | 1979-01-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Tomography signal processing system |
| US4340862A (en) * | 1978-12-13 | 1982-07-20 | Picker International Limited | Imaging systems |
| JPS56136529A (en) * | 1980-03-28 | 1981-10-24 | Tokyo Shibaura Electric Co | Apparatus for reconstituting image |
| US4486708A (en) * | 1981-12-21 | 1984-12-04 | Albert Macovski | Selective material projection imaging system using nuclear magnetic resonance |
| NL8201942A (nl) * | 1982-05-12 | 1983-12-01 | Philips Nv | Werkwijze en computer tomografie-inrichting voor het bepalen van een tomografiebeeld met verhoogd oplossend vermogen. |
| US4551680A (en) * | 1983-04-21 | 1985-11-05 | Albert Macovski | Selective region NMR projection imaging system |
-
1983
- 1983-10-17 JP JP58193750A patent/JPS6085357A/ja active Granted
-
1984
- 1984-10-16 US US06/661,459 patent/US4620153A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4620153A (en) | 1986-10-28 |
| JPS6085357A (ja) | 1985-05-14 |
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