JPH0316859B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、被検体中の対象原子核の密度分布等
を核磁気共鳴現象によつて把握するNMRイメー
ジング装置（核磁気共鳴画像表示装置）に関し、
更に詳しくは、収集された生データから求められ
る原画像におけるエツジに関する情報を抽出し、
該情報と前記生データの打切り周波数とによつて
生じるリンギングの予測画像を求めると共に、前
記原画像から前記予測画像を差引きリンギングの
補正された画像を作るようにしたNMRイメージ
ング装置に関する。

（従来の技術） NMRイメージング装置は、一様な静磁場H₀を
作る静磁場コイル及び静磁場H₀と同一方向磁場
でｘ、ｙ、ｚの各方向に夫々直線勾配をもつ磁場
を作る勾配磁場コイルから成る磁石部、該磁石部
で形成される磁場内に設置する被検体に高周波パ
ルス（高周波電磁波）を加え、被検体からの
NMR信号を検出する送・受信部、該送・受信部
及び前記磁石部の動作を制御したり、検出データ
の処理をして画像表示する制御・画像処理部等を
有している。

以上のNMRイメージング装置において、制
御・画像処理部は、飽和回復法（Saturation
Recovery法：SR法）や反復回復法（Inversion
Recovery法：IR法）に基づくパルスシーケンス
を出力する。又、データ収集はフーリエ変換法に
基づいて行われ、画像再構成が実行される。この
とき、データの収集領域を高い空間周波数成分ま
で広げると、Ｓ／Ｎが悪化したり、スキヤン時間
が長くなるので、データの収集を所望の分解能を
得るのに必要な範囲に限定している（データの打
切りが行われる）。ところで、フーリエ級数の有
限項で打切りが行われるとリンギングが生ずるこ
とが広く知られている。即ちNMR画像のフーリ
エ級数展開である上記スキヤンデータ（Raw
data）による画像再構成において、データサン
プリング範囲が有限であるのことによりリギング
が生じる。このため、上記のフーリエ変換法に基
づいて収集されたデータを用いた画像再構成のと
きに、第４図に示すような窓関数を用いて高周波
の成分を徐々に零に落している。これにより、画
像にはデータの打切りに起因するリンギングが生
じない。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、従来のNMRイメージング装置にあつ
ては、高周波成分を徐々に零に落す窓関数をかけ
て画像の再構成をしているため、空間分解能が劣
化するという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、空間分解能の劣化を最小限にと
どめながらリンギングを抑止し画質の改善を図つ
たNMRイメージング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） 上記目的を達成する本発明のNMRイメージン
グ装置は、収集された生データから求められる原
画像におけるエツジに関する情報を抽出し、該情
報と前記生データの打切り周波数とによつて生じ
るリンギングの予測画像を求めると共に、前記原
画像から前記予測画像を差引きリンギングの補正
された画像を作るようになつている。

（実施例） 以下、図面を参照し本発明について詳細に説明
する。

第１図は、本発明の一実施例を示す構成図であ
る。マグネツトアセンブリ１は、内部に被検体を
挿入するための空間部分（孔）を有し、この空間
部分を取巻くようにして、被検体に一定の静磁場
を印加する静磁場コイルと、勾配磁場を発生する
ための勾配磁場コイル（勾配磁場コイルは、ｘ、
ｙ、ｚの各軸のコイルを備えている）と、被検体
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送信コイルと、被検体からの
NMR信号を検出する受信コイル等が配置されて
いる。静磁場コイル、勾配磁場コイル、RF送信
コイル、及びNMR信号受信コイルは、夫々主磁
場電源２、勾配磁場ドライバ３、RF電力増幅器
４及び前置増幅器５に接続されている。シーケン
ス記憶回路１０は、計算機１３からの指令に従つ
てフーリエ法のパルス系列でスキヤンする手段
と、検出されるNMR信号をＡ／Ｄ変換するとき
のタイミングを制御する手段とを有し、勾配磁場
駆動回路３、ゲート変調回路６及びＡ／Ｄ変換器
１１を操作するようになつている。ゲート変調回
路６は、シーケンス記憶回路１０からのタイミン
グ信号によつてRF発振回路７からの高周波信号
を変調し、RF電力増幅器４に与える。位相検波
器８は、RF発振回路７の出力を参照信号とし、
受信コイルで検出され前置増幅器５を介して送ら
れてくるNMR信号を位相検波してＡ／Ｄ変換器
１１に与える。Ａ／Ｄ変換器１１は、位相検波器
８を介して得られるNMR信号をアナログ・デイ
ジタル変換して計算機１３に与える。計算機１３
は、操作コンソール１２との間で信号の授受やス
キヤンシーケンスを実現するために、シーケンス
記憶回路１０の動作の切替え及び内容の書替えを
したり、Ａ／Ｄ変換器１１からのデータを用いて
共鳴エネルギーに関する情報の分布を画像に再構
成する演算等を行うと共に、再構成像データを表
示装置９に出力するようになつている。画像再構
成の演算は、収集された生データから原画像を求
める手段（公知の手段）と、該原画像におけるエ
ツジに関する情報を抽出し、該情報と生データの
打切り周波数とによつて生じるリンギングの予測
画像を求める手段と、原画像から予測画像を差引
きリンギングの補正された画像を作る手段とによ
つて行われるようになつている。

次に、上記構成の動作について説明する。

シーケンス記憶回路１０は、計算機１３からの
指令に従つて第２図に示すシーケンスでスキヤン
する。

第２図は、フーリエ法のパルス系列でデータを
収集するときの波形説明図である。均一な静磁場
H₀の下で、スライス勾配をかけながら（第２図
ロ）90_x゜パルスRFを印加する（第２図イ）。こ
れにより、被検体の特定のスライス面内のスピン
だけが選択的に励起される。次に、スライス時に
生じたスピンの位相ずれを回復するためのリフエ
ーズ勾配（第２図ロ）、後でエコー信号を発生さ
せるためのデイフエーズ勾配（第２図ニ）及びワ
ープ勾配（第２図ハ）を印加後、全ての勾配を切
つて180_y゜パルスRFを印加する。これにより、
スピンが反転し、その後の読出し勾配の印加によ
り（第２図ニ）スピン・エコー信号が得られる
（第２図ホ）。このスピン・エコー信号は、被検体
のスピン分布を２次元フーリエ変換したものの１
ラインに相当する。このラインは、ワープ勾配の
大きさと磁場印加時間との積によつて決定され
る。以後、、勾配を変えて上記シーケンスが繰返
えして、画像再構成に必要なデータが予め定めた
領域から収集される。

所定の領域からのスキヤンデータは、増幅され
位相検波された後、デイジタル信号に変換されて
計算機（メモリ）１３に入力される。計算機１３
において、第３図に示すフローに基づく画像再構
成が行われる。第３図のフローの説明に入る前
に、該フローによつて所望の画像が求められる根
拠について説明する。リンギングは生データ
（Raw data）のサンプリング範囲と同じ幅をも
つた矩形波のフーリエ変換と、イメージとの重畳
積分（convolution）と考えられる。これが打切
り周波数とほぼ等しくなることは、打切り周波数
の１波長と等しい幅をもつた平均化処理でリンギ
ングを極めて有効に取り去ることができることか
ら明らかである。又、リンギングは画像の全ての
部分から発生するが、濃度が一様なところでは位
相のずれたリンギングが干渉により打ち消し合
い、結果的にエツジ部分から発生したリンギング
のみが目立つて見える。リンギング強度がエツジ
の大きさと比例するのは重畳積分が線形な演算で
あることにより明らかである。次に、第３図のフ
ローについて説明する。スキヤンデータ（生デー
タ）を用い通常（公知）の方法で再構成処理を行
い原画像を得る。原画像からエツジ部のみを抽出
しエツジ像を作る（エツジ像は、例えば画像の微
分処理によつて作られる。その際、必要に応じて
前処理及び後処理が行われる）。このエツジ像は
エツジの位置（方向、長さ）及びその段差の大き
さ（エツジ強度）に関する情報を含んでいる。次
に、このエツジ像と生データの高域打切り空間周
波数とからリンギング像を作る。リンギング像の
推定を可能にするのは、帯域制限された生データ
をフーリエ変換するときに生ずるリンギングの周
期がその打切り周波数に対応しているという特徴
と、生ずるリンギングがエツジから発し、その強
度がエツジ強度に略比例すると共にエツジからの
距離が大きくなるに従つて減衰するという特徴を
有することによる。このリンギング像の推定は、
画像の元データがいかなる領域から得られたもの
であつても可能である。例えば、画像の元データ
が長方形又は正方形の領域全体を使用している場
合（リンギングに異方性がでる）や元データを円
形に切出して再構成する場合（リンギングは等方
的にでる）であつても上記推定は可能である。こ
うしてリンギング像を求めた後、原画像からリン
ギング像を差引いてリンギングの補正された画像
が得られる。従つて、分解能を劣化させることな
く、リンギングを抑制することができる。

尚、本発明は上記実施例に限定するものではな
い。例えば、エツジの検出を他の公知の手法で行
うようにしてもよい。又、第３図の処理と元デー
タや画像データに対するフイルタリング処理と併
用してもよい。

（発明の効果） 以上、説明の通り、本発明のNMRイメージン
グ装置によれば、収集された生データから求めら
れる原画像におけるエツジに関する情報を抽出
し、該情報と前記生データの打切り周波数とによ
つて生じるリンギングの予測画像を求めると共
に、前記原画像から前記予測画像を差引きリンギ
ングの補正された画像を作るようにしているた
め、空間分解能の劣化を最小限にとどめながらリ
ンギングを抑止した画像を得ることができ、画質
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す構成図、第
２図及び第３図は、本発明の一実施例における動
作の説明図、第４図は、窓関数の説明図である。 １……マグネツトアセンブリ、２……主磁場電
源、３……勾配磁場駆動回路、４……RF電力増
幅器、５……前置増幅器、６……ゲート変調回
路、７……RF発振回路、８……位相検波回路、
９……表示装置、１０……シーケンス記憶回路、
１１……Ａ／Ｄ変換器、１２……操作コンソー
ル、１３……計算機。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 静磁場内に設置される被検体にフーリエ変換
   法に基づくシーケンスに従つて勾配磁場及び高周
   波電磁波を印加し、核磁気共鳴現象に基づく被検
   体のスキヤンデータを収集して画像を再構成する
   NMRイメージング装置において、 収集された生データから求められる原画像にお
   けるエツジに関する情報を抽出し、該情報と前記
   生データの打切り周波数とによつて生じるリンギ
   ングの予測画像を求める手段と、前記原画像から
   前記予測画像を差引きリンギングの補正された画
   像を作る手段とを備えること特徴とするNMRイ
   メージング装置。