JPH0318453B2 - - Google Patents
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- JPH0318453B2 JPH0318453B2 JP60038236A JP3823685A JPH0318453B2 JP H0318453 B2 JPH0318453 B2 JP H0318453B2 JP 60038236 A JP60038236 A JP 60038236A JP 3823685 A JP3823685 A JP 3823685A JP H0318453 B2 JPH0318453 B2 JP H0318453B2
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- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
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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NMRと略す)に関し、特に緩和時間T1、
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。Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to a nuclear magnetic resonance imaging apparatus (hereinafter referred to as NMR), and particularly relates to a nuclear magnetic resonance imaging apparatus (hereinafter referred to as NMR), and in particular , to
This invention relates to improvements in means for obtaining calculation images of T 2 and proton density ρ.
(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
値に関する画像(T1像)や横緩和時間T2値に関
する画像(T2像)を求める技法があつた。(Prior art) Longitudinal relaxation time T 1 , which is considered to be medically useful, has traditionally been measured using NMR imaging equipment from images measured.
There is a technique to obtain an image related to the value (T 1 image) and an image related to the transverse relaxation time T 2 value (T 2 image).
(発明が解決しようとする問題点)
しかしながら、T1像とT2像とは次のように
別々の方法により求められていた。(Problems to be Solved by the Invention) However, the T 1 image and the T 2 image have been obtained by different methods as follows.
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
(Inversion Recovery法:以下IR法と略す)と
スピンエコー法(Spin Echo法:以下SE法と
略す)とを併せて適用したIRSE法と、第7図
に示すような飽和回復法(Saturation
Recovery:以下SR法と略す)とSE法とを併
せて適用したSRSE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。 For example, the T 1 image is calculated as follows. The IRSE method is a combination of the Inversion Recovery method (hereinafter referred to as IR method) and the Spin Echo method (hereinafter referred to as SE method) as shown in Figure 7. The saturation recovery method (Saturation
One original image is obtained using the SRSE method, which is a combination of Recovery (hereinafter abbreviated as SR method) and SE method, and calculations are performed using these two images and an approximation formula for signal strength.
SRSE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Ts、90゜パル
ス印加から次のビユーでの90゜パルス印加まで
の時間をTrとしている。 As shown in Figure 8, the SRSE method is a pulse sequence in which an echo signal is obtained by applying a 90° pulse and then a 180° pulse, and the time from the 90° pulse to the center of the echo signal is Ts, 90°. The time from pulse application to application of a 90° pulse in the next view is defined as Tr.
また、IRSE法は第7図に示すように第8図
のSRSE法の各90゜パルスの前にインバージヨ
ン・リカバリ用の180゜パルスを印加するように
したパルスシーケンスで、インバージヨン・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Td、90゜パルスからエコー信
号の中心までの時間をTs、インバージヨン・
リカバリ用の180゜パルスの印加から次のビユー
での180゜パルス印加までの時間をTrとしてい
る。 In addition, as shown in Figure 7, the IRSE method is a pulse sequence in which a 180° pulse for inversion recovery is applied before each 90° pulse of the SRSE method shown in Figure 8. The time from the application of the 180° pulse to the application of the 90° pulse is Td, the time from the 90° pulse to the center of the echo signal is Ts, and the time from the inversion pulse to the center of the echo signal is Ts.
The time from application of a 180° pulse for recovery to application of a 180° pulse for the next view is defined as Tr.
SRSE法での信号強度の理論式ISRは
ISR=I0・exp(−Ts/T2){1−2・exp(−Tr/T1+T
s/2T1)+exp(−Tr/T1)}
また、IRSE法での信号強度の理論式IIRは
IIR=I0・exp(−Ts/T2){1−2・exp(−Td/T1)
+2・exp(−Tr/T1+Ts/2T1)−exp(−Tr/
T1)}
この理論式に対し、ここで、Tr≫T1として
exp(−Tr/T1)=0とすれば、
ISR≒I0・exp(−Ts/T2)
IIR≒I0・exp(−Ts/T2){1−2・exp(−
Td/T1)}
ゆえに、
IIR/ISR=1−2・exp(−Td/T1)
T1=Td/ln{2ISR/(ISR−IIR)}
この式からT1値を求める。 Theoretical formula for signal strength in the SRSE method I SR is I SR = I 0・exp(−Ts/T 2 )
s/2T 1 ) + exp (-Tr/T 1 )} In addition, the theoretical formula for signal strength in the IRSE method I IR is I IR = I 0・exp (−Ts/T 2 ) {1−2・exp (− Td/ T1 )
+2・exp(−Tr/T 1 +Ts/2T 1 )−exp(−Tr/
T 1 )} For this theoretical formula, here, as Tr≫T 1
If exp(−Tr/T 1 )=0, I SR ≒I 0・exp(−Ts/T 2 ) I IR ≒I 0・exp(−Ts/T 2 ){1−2・exp(−
Td/T 1 )} Therefore, I IR / I SR = 1-2・exp(-Td/T 1 ) T 1 = Td/ln {2I SR / (I SR − I IR )} From this formula, T 1 value seek.
T2像を求める場合は、例えば、刊行物「映
像情報(M)」1984年6月号(Vol.16 No.11)
の第570頁ないし第576頁に記載されたCPMG
法により複数個のエコーデータからT1、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。 If you want to obtain the T2 image, please refer to the publication "Eizo Information (M)" June 1984 issue (Vol.16 No.11), for example.
CPMG described on pages 570 to 576 of
T 1 and ρ are removed from a plurality of echo data by the method, and the T 2 value is determined by the least squares method.
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つたが、
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180゜パルスをn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。 A CP that allows you to continuously extract multiple pieces of echo data and calculate the T2 value in one data collection.
This method had the drawback that if the length of the applied pulse was imperfect, the error would accumulate as echoes were obtained, resulting in an error in the T2 value.
The CPMG method solves this problem, and is a pulse sequence in which a 90° pulse is followed by a 180° pulse n times to generate n echoes, as shown in FIG.
このような手法による従来の方法においては次
のような欠点があつた。 Conventional methods using such techniques have the following drawbacks.
(1) T1像とT2像がそれぞれ別個に求められてお
り、T1、T2、ρの計算画像が同時に得られな
い。(1) The T 1 image and the T 2 image are obtained separately, and the calculation images of T 1 , T 2 , and ρ cannot be obtained at the same time.
(2) 近似式を用いているため正確な値が求まらな
い。(2) Exact values cannot be determined because approximate formulas are used.
(3) Tr≫T1の条件のためTrを長くしなければな
らず、全スキヤンタイムが長い。(3) Due to the condition of Tr≫T 1 , Tr must be made long, and the total scan time is long.
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T1、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。 In view of these points, an object of the present invention is to use an NMR imaging device to obtain T 1 , T 2 ,
NMR that accurately and simultaneously obtains ρ calculation images
The purpose of the present invention is to provide an imaging device.
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T1、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。 Another object of the present invention is that even when using an original image obtained from an arbitrary pulse sequence, T 1 , T 2 , ρ
Made it possible to obtain computational images accurately and simultaneously.
Our objective is to provide an NMR imaging device.
(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。(Means for Solving the Problem) In order to achieve such an object, the present invention provides the following methods (a) to (b) for obtaining a calculated image based on relaxation time and proton density in a nuclear magnetic resonance imaging apparatus. ) It is characterized by comprising a control means having a function.
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。 Note (a) Execute the determined pulse sequence to obtain at least three original images with different pulse parameters.
(ロ) 前記少なくとも3枚の原画像と、各画像のス
キヤ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T1、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。(b) Using the at least three original images and a theoretical formula for the signal intensity of each image according to the scan conditions of each image, simultaneously determine the values of relaxation times T 1 , T 2 and proton density ρ, and calculate these values. Each value is imaged to obtain each calculation image.
(実施例)
以下図面を用いて本発明を詳しく説明する。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はマグネツトアセンブリで、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、z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。(Example) The present invention will be explained in detail below using the drawings. FIG. 1 is a block diagram of essential parts showing an embodiment of an NMR imaging apparatus for carrying out the method of the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a magnet assembly, which has a space (hole) inside for inserting an object. a magnetic field coil 2, and a gradient magnetic field coil 3 for generating a gradient magnetic field (composed of an x gradient magnetic field coil, a y gradient magnetic field coil, and a z gradient magnetic field coil configured to be able to individually generate gradient magnetic fields) ), an RF transmitter coil 4 that provides high-frequency pulses to excite the spins of atomic nuclei within the object, and a receiver coil 5 that detects NMR signals from the object.
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1
4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。 The main magnetic field coil is connected to the static magnetic field control circuit 15, Gx,
Gy, Gz each gradient magnetic field coil is gradient magnetic field control circuit 1
4, the RF transmitting coil is connected to the power amplifier 18, and the NMR signal receiving coil is connected to the preamplifier 19.
are connected to each other.
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。 13 is a controller that controls the sequence of generation of gradient magnetic fields and high-frequency magnetic fields.
Performs necessary control to capture the NMR signal into the waveform memory 21.
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。 17 is a gate modulation circuit, and 16 is a high frequency oscillator that generates a high frequency signal. Gate modulation circuit 17
appropriately modulates the high frequency signal output from the high frequency oscillator 16 using a control signal from the controller 13 to generate a high frequency pulse with a predetermined phase. This high frequency pulse is applied to the RF transmitting coil 4 through the RF power amplifier 18.
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リで、ここにはA/
D変換器を含んでいる。 19 is a preamplifier that amplifies the NMR signal obtained from the detection coil 5; 20 is a phase detection circuit that phase-detects the NMR signal by referring to the output signal of the high-frequency oscillator; and 21 stores the phase-detected waveform signal from the preamplifier. In the waveform memory, here is A/
Contains a D converter.
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ユータ、
12は得られた断層像を表示するテレビジヨンモ
ニタのような表示器である。 11 is a computer that receives the signal from the waveform memory 21 and performs predetermined signal processing to obtain a tomographic image;
12 is a display device such as a television monitor that displays the obtained tomographic image.
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。 Next, the procedure for creating a calculated image in such a configuration will be explained.
先ず、所望のパルスシーケンスおよびスキヤ
ンパラメータを決定する。ここでは原画像とし
てSRSE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画像のスキヤンパラメー
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。 First, determine the desired pulse sequence and scan parameters. Here, we will take as an example a case where three images obtained by the SRSE method are used as original images. The scan parameters of the three images are selected to minimize the variance or standard deviation of the calculated images.
前記で決定されたパルスシーケンスおよび
スキヤ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。 These conditions such as the pulse sequence and scan parameters determined above are set in the controller 13. Under the control of the controller 13, a 90° pulse as shown in FIG. 2A is obtained through the gate modulation circuit 17 and applied to the RF transmitting coil 4 via the power amplifier 18 to excite the object. At this time, a gradient magnetic field Gz is also applied (FIG. 2B) to selectively excite only the spins within a specific slice plane.
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。 Next, phase encoding is performed using the gradient magnetic field Gy, and at the same time, a gradient magnetic field Gx is applied (d) to prepare for observing echoes.
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転させる。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19、位相検波回路20を
経て波形メモリ21に蓄えられる。 Next, the application of the gradient magnetic field is stopped, and a 180° pulse is applied to reverse the spin. Thereafter, as shown in Figure D, an echo signal (Figure E) generated while applying Gx is detected by the receiving coil 5 and observed. The spin echo signal detected by the receiving coil is stored in a waveform memory 21 via a preamplifier 19 and a phase detection circuit 20.
上記の方法で位相エンコード量の異なる多
数のビユーにおけるエコーを観測し、コンピユ
ータ11により原画像を得る。 Using the method described above, echoes in a large number of views with different amounts of phase encoding are observed, and the computer 11 obtains an original image.
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T1、T2、ρの計算
画像を得る。 Calculation images of T 1 , T 2 , and ρ are obtained using the iteratively corrected least squares method from the three original images obtained above and the theoretical formula.
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。 Here, a calculation example using the iterative corrected least squares method will be explained.
3枚の原画像のスキヤンパラメータTr、Tsに
関し、
第1の画像については、Tr1、Ts1
第2の画像については、Tr2、Ts2
第3の画像については、Tr3、Ts3
とし、またSRSE法における信号強度の理論式を
F(Tr、Ts、T1、T2、ρ)とすると、次のよう
に表わされる。 Regarding the scan parameters Tr and Ts of the three original images, the first image is Tr 1 and Ts 1 , the second image is Tr 2 and Ts 2 , and the third image is Tr 3 and Ts 3 . , and if the theoretical formula for signal strength in the SRSE method is F(Tr, Ts, T 1 , T 2 , ρ), it is expressed as follows.
F(Tr、Ts、T1、T2、ρ)=CSRSE・exp(−Ts/T2){
1−2・exp(−Tr/T1+Ts/2T1)+exp(−
Tr/T1)}・ρ
ここで、CSRSEはスライスの影響を表わす係数
で、T1/Trの関数である。例えばガウシアン90゜
パルスを用いればCSRSEは次式で表わされ得る。
0.2<T1/Tr<10.0で
CSRSE=8.1537 E−6(T1/Tr)6
−2.95086 E−4(T1/Tr)5
+4.27675 E−3(T1/Tr)4
−3.17902 E−2(T1/Tr)3
+1.29262 E−1(T1/Tr)2
−2.8554 E−1(T1/Tr)
+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。F(Tr, Ts, T 1 , T 2 , ρ) = C SRSE・exp(−Ts/T 2 ) {
1-2・exp(-Tr/T 1 +Ts/2T 1 )+exp(-
Tr/T 1 )}·ρ Here, C SRSE is a coefficient representing the effect of slicing and is a function of T 1 /Tr. For example, if a Gaussian 90° pulse is used, CSRSE can be expressed by the following equation.
0.2<T 1 /Tr<10.0 and C SRSE = 8.1537 E-6 (T 1 /Tr) 6 -2.95086 E-4 (T 1 /Tr) 5 +4.27675 E-3 (T 1 /Tr) 4 -3.17902 E-2 (T 1 /Tr) 3 +1.29262 E-1 (T 1 /Tr) 2 -2.8554 E-1 (T 1 /Tr) +1.0557 The effect of this slice is 90° except at the center of the slice. This is due to the fact that the magnetization does not tilt by 90° due to the pulse.
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〓(T^1、T^2、
ρ^)のまわりで理論式をテーラ展開し、その一次
までをとれば、各画像における信号の強度I1、
I2、I3は次のようになる。 Next, the calculation procedure will be described with reference to the flow of calculation processing shown in FIG. Initial approximation value〓(T^ 1 , T^ 2 ,
By performing a Taylor expansion of the theoretical formula around ρ^) and taking its first order, the signal strength I 1 in each image can be obtained.
I 2 and I 3 are as follows.
I1=F(Tr1、Ts1、〓)+(∂F/∂T1)Tr1Ts1〓・ΔT
1+(∂F/∂T2)Tr1Ts1〓・ΔT2+(∂F/∂T1)Tr1Ts
1〓・Δρ
I2=F(Tr2、Ts2、〓)+(∂F/∂T1)Tr2Ts2〓・ΔT
1+(∂F/∂T2)Tr2Ts2〓・ΔT2+(∂F/∂ρ)Tr2Ts
2〓・Δρ
I3=F(Tr3、Ts3、〓)+(∂F/∂T1)Tr3Ts3〓・ΔT
1+(∂F/∂T2)Tr3Ts3〓・ΔT2+(∂F/∂ρ)Tr3Ts
3〓・Δρ
続いて、3つの画像の値と上式から最小2乗法
によりΔT1、ΔT2、Δρを求める。I 1 = F (Tr 1 , Ts 1 , 〓) + (∂F/∂T 1 ) Tr1Ts1 〓・ΔT
1 + (∂F/∂T 2 ) Tr1Ts1 〓・ΔT 2 + (∂F/∂T 1 ) Tr1Ts
1 〓・Δρ I 2 = F (Tr 2 , Ts 2 , 〓) + (∂F/∂T 1 ) Tr2Ts2 〓・ΔT
1 + (∂F/∂T 2 ) Tr2Ts2 〓・ΔT 2 + (∂F/∂ρ) Tr2Ts
2 〓・Δρ I 3 = F (Tr 3 , Ts 3 , 〓) + (∂F/∂T 1 ) Tr3Ts3 〓・ΔT
1 + (∂F/∂T 2 ) Tr3Ts3 〓・ΔT 2 + (∂F/∂ρ) Tr3Ts
3 〓・Δρ Next, ΔT 1 , ΔT 2 , and Δρ are determined by the least squares method from the values of the three images and the above equation.
次に、T^1、T^2、ρ^についての新しい近似値を
T^1+ΔT1
T^2+ΔT2
ρ^+Δρ
とし、T^1、T^2、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T^1、
T^2、ρ^が求めるT1、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90゜倒れないことによる影響である。 Next, set new approximations for T^ 1 , T^ 2 , and ρ^ as T^ 1 +ΔT 1 T^ 2 +ΔT 2 ρ^+Δρ and iterate until T^ 1 , T^ 2 , and ρ^ converge. . If convergence is not possible, change the initial value and repeat the calculation from the beginning. When it is determined that it has converged, T^ 1 at that time,
T^ 2 and ρ^ are the required T 1 , T 2 , and ρ. This slice effect is due to the fact that the magnetization does not tilt by 90° due to the 90° pulse except at the center of the slice.
以上の手順により、T1、T2、ρの計算画像を
同時に得ることができる。 By the above procedure, calculation images of T 1 , T 2 , and ρ can be obtained simultaneously.
なお、本発明では原画像の枚数は3枚に限るこ
とはなく、それ以上であつてもよい。また、異な
るパルスシーケンスにおける混合3画像であつて
もよく、パルスシーケンスの組合せは自由であ
る。 Note that in the present invention, the number of original images is not limited to three, and may be more than three. Alternatively, the image may be a mixture of three images in different pulse sequences, and the combination of pulse sequences is free.
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。 The theoretical formula for each pulse sequence and the signal strength at that time is as follows.
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
省略してある。第4図は、SRSE法において各ビ
ユーごとに180゜パルスを2回ずつ加えるようにし
たSR2SE法の場合であり、この場合の理論式は、
Moを下式として、
Mo=CSR2SE{1−2・exp(−Tr/T1+Ts1/T1+Ts2/2
T1)+2・exp(−Tr/T1+Ts1/2T1)−exp(−
Tr/T1)}・ρ
ここでCSR2SEはスライスの影響を表わす係数で、
T1/Trの関数である。 FIGS. 4 to 6 are diagrams showing other pulse sequences. However, the manner in which the gradient magnetic field is applied is omitted. Figure 4 shows the case of the SR2SE method in which a 180° pulse is applied twice for each view in the SRSE method, and the theoretical formula in this case is:
Assuming Mo as the following formula, Mo=C SR2SE {1-2・exp(-Tr/T 1 +Ts 1 /T 1 +Ts 2 /2
T 1 ) +2・exp(-Tr/T 1 +Ts 1 /2T 1 )-exp(-
Tr/T 1 )}・ρ Here, C SR2SE is a coefficient representing the influence of slice,
It is a function of T 1 /Tr.
第1のエコー信号の強度は Mo・exp(−Ts1/T2) 第2のエコー信号の強度は Mo・exp(−Ts1/T2−Ts2/T2) で表わされる。 The intensity of the first echo signal is expressed as Mo·exp(−Ts 1 /T 2 ), and the intensity of the second echo signal is expressed as Mo·exp(−Ts 1 /T 2 −Ts 2 /T 2 ).
ただし、Ts1は90゜パルス印加から第1のエコー
信号のピーク時のまでの時間、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。 However, Ts 1 is the time from application of the 90° pulse to the peak time of the first echo signal, and Ts 2 is the time from the peak time of the first echo signal to the peak time of the second echo signal.
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ユー開始まで
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(FRSE法)、この場合の信号強度の理
論式は
I=exp(−Ts1/T2)・1−exp(−Td/T1)/1−exp
(−Ts1/T2−Ts2/T2−Td/T1)・ρ
である。 Figure 5 shows a pulse sequence in which a 180° pulse and a 90° pulse are applied after an echo signal is generated to shorten the waiting time until the next view starts (FRSE method). The theoretical formula is I=exp(−Ts 1 /T 2 )・1−exp(−Td/T 1 )/1−exp
(−Ts 1 /T 2 −Ts 2 /T 2 −Td/T 1 )・ρ.
また、第6図は各ビユーごとに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。 Furthermore, FIG. 6 shows a method (FR2SE method) in which an echo signal is generated twice for each view, and a 180° pulse is added to the pulse sequence of FIG. 5.
この場合の信号強度の理論式は、Moを下式と
して
Mo=1−exp(−Td/T1)/1−exp(−Ts1/T2−Ts2/
T2−Ts3/T2−Td/T1)・ρ
第1のエコー信号の強度は
Mo・exp(−Ts1/T2)
第2のエコー信号の強度は
Mo・exp(−Ts1/T2−Ts2/T2)
で表わされる。 The theoretical formula for signal strength in this case is Mo=1-exp(-Td/ T1 )/1-exp( -Ts1 / T2 - Ts2 /
T 2 −Ts 3 /T 2 −Td/T 1 )・ρ The intensity of the first echo signal is Mo・exp(−Ts 1 /T 2 ) The intensity of the second echo signal is Mo・exp(−Ts 1 /T 2 −Ts 2 /T 2 ).
(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。(Effects of the Invention) As explained above, the present invention has the following effects.
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。 Since no approximation formula is used, accurate values can be obtained.
理論式同士の演算により、T1、T2、ρを消
去することなく求められるので、T1、T2、ρ
の計算画像が同時に得られる。 T 1 , T 2 , ρ can be calculated without eliminating them by calculating the theoretical formulas, so T 1 , T 2 , ρ
calculation images can be obtained at the same time.
理論式の形の特徴を使つていないので、パル
スシーケンス、スキヤンパラメータは自由に選
ぶことができる。従つて、全スキヤンタイムを
短くすることができる。 Since the characteristics of the theoretical formula are not used, the pulse sequence and scan parameters can be freely selected. Therefore, the total scan time can be shortened.
用いる画像数を多くすれば、広いT1、T2の
範囲で分散を小さくすることができる。 By increasing the number of images used, the dispersion can be reduced over a wide range of T 1 and T 2 .
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……マグネツトアセンブリ、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……コンピユー
タ、12……表示器、13……コントローラ、1
4……勾配磁場制御回路、15……静磁場制御回
路、16……高周波発振器、17……ゲート変調
回路、18……電力増幅器、19……プリアン
プ、20……位相検波回路、21……波形メモ
リ。
FIG. 1 is a diagram showing the main part configuration of an embodiment of the NMR imaging device according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of the pulse sequence, FIG. 3 is a diagram showing the flow of calculation processing, and FIG. 9 through 9 are diagrams showing various pulse sequences. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Magnet assembly, 2... Main magnetic field coil, 3... Gradient magnetic field coil, 4... RF transmitting coil, 5... Receiving coil, 11... Computer, 12... Display, 13... Controller ,1
4... Gradient magnetic field control circuit, 15... Static magnetic field control circuit, 16... High frequency oscillator, 17... Gate modulation circuit, 18... Power amplifier, 19... Preamplifier, 20... Phase detection circuit, 21... Waveform memory.
Claims (1)
して核磁気共鳴信号を発生させ、この信号を検出
し、検出した信号を遣つ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)の機能を有する制御
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
キヤン条件に応じた各画像の信号強度の理論式
を基にして、反復補正最小2乗法を用いて緩和
時間T1、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。 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請求項1に記載の
核磁気共鳴画像装置。[Claims] 1. A nuclear magnetic resonance signal is generated by applying a high frequency pulse and a gradient magnetic field to an object, this signal is detected, and the detected signal is used to obtain an image regarding the tissue of the object. 1. A nuclear magnetic resonance imaging apparatus comprising: a control means having the following functions (a) to (b) for obtaining a calculated image based on relaxation time and proton density. Note (a) Execute the determined pulse sequence to obtain at least three original images with different pulse parameters. (b) Based on the at least three original images and a theoretical formula for the signal intensity of each image according to the scan conditions of each image, the relaxation times T 1 , T 2 and protons are calculated using the iteratively corrected least squares method. The value of density ρ is determined at the same time, and each of these values is converted into an image to obtain each calculated image. 2. The theoretical formula for the signal strength is such that when the image is affected by the slice, the theoretical formula for the signal strength that includes the influence of the slice is used to obtain the calculated image. The nuclear magnetic resonance imaging device described in .
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60038236A JPS61196147A (en) | 1985-02-27 | 1985-02-27 | Nuclear magnetic resonance imaging system |
| US06/833,224 US4694250A (en) | 1985-02-27 | 1986-02-24 | Nuclear magnetic resonance imaging device |
| DE19863606220 DE3606220A1 (en) | 1985-02-27 | 1986-02-26 | NMR IMAGING DEVICE |
| GB08604693A GB2173598B (en) | 1985-02-27 | 1986-02-26 | Nuclear magnetic resonance imaging device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60038236A JPS61196147A (en) | 1985-02-27 | 1985-02-27 | Nuclear magnetic resonance imaging system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61196147A JPS61196147A (en) | 1986-08-30 |
| JPH0318453B2 true JPH0318453B2 (en) | 1991-03-12 |
Family
ID=12519662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60038236A Granted JPS61196147A (en) | 1985-02-27 | 1985-02-27 | Nuclear magnetic resonance imaging system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61196147A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9618596B2 (en) * | 2012-07-02 | 2017-04-11 | Syntheticmr Ab | Methods and systems for improved magnetic resonance acquisition using a single acquisition type |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6024463A (en) * | 1983-07-20 | 1985-02-07 | Toshiba Corp | nuclear magnetic resonance imaging |
-
1985
- 1985-02-27 JP JP60038236A patent/JPS61196147A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61196147A (en) | 1986-08-30 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |