JPH03215244A - Ｍｒｉシステム - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、３次元ＭＲイメージング方法に関し、さら
に詳しくは、エリアジングイメージを除去し，効率よく
有効なイメージを得ることが出来る３次元ＭＲイメージ
ング方法に関する。

［従来の技術］ ＭＲＩシステムにおいて、第１ワープ勾配をワープ軸に
印加し、第２ワープ勾配をスライス軸に印加する３次元
ＭＲイメージング方法が知られている。

この３次元ＭＲイメージング方法において、第２ワープ
方向の視野（以下、これを目的ＦＯＶという）は、ＬＰ
Ｆ等による通過域・阻止域の制限を行なえないため、例
えば第１０図に示すように、ＲＦ感度分布を利用したり
、あるいは、第１１図に示すように、ＲＦの選択励起に
よる帯域制限を利用して、規定している。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、ＲＦ感度分布を利用する場合は、ＲＦ感度分布
が一般になだらかなものであるため、第１０図に斜線で
示すように、目的ＦＯＶ外の信号か入り込み、両端がエ
リアジングイメージでつぶれる問題点がある。

他方、ＲＦの選択励起を利用する場合は、理想的に矩形
に切り出すことは難しいため、第１１図に示すように、
目的ＦＯＶ外の信号が入り込み、やはり両端がエリアジ
ングイメージでつぶれる問題点がある。

そこで、エリアジングイメージでつぶれる部分を予め考
慮して、目的ＦＯＶより大きいＦＯＶを設定し、両端が
つぶれても、目的ＦＯＶの範囲では良好なイメージが得
られるようにすることが考えられる。

しかし、この場合には、スキャン時間が増大すると共に
本来は不要なデータを得ることになるため、効率が低下
する問題点を生じる。

従って、この発明の目的は、スキャン時間を増大させる
ことなしに効率よくエリアジングイメージを除去した有
効なイメージを得るこが出来る３次元ＭＲイメージング
方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ この発明の３次元ＭＲイメージング方法は、第１ワープ
勾配をワープ軸に印加し、第２ワープ勾配をスライス軸
に印加してスキャンを行う３次元ＭＲイメージング方法
において、第２ワープ方向目的ＦＯＶおよび第２ワープ
方向目的マトリクスより大きい第２ワープ方向拡大ＦＯ
Ｖおよび第２ワープ方向拡大マトリクスを設定する拡大
ステップと、第２ワープ方向拡大ＦＯＶおよび第２ワー
プ方向拡大マトリクスを基に第２ワープ方向拡大ワープ
ステップを設定しその第２ワープ方向拡大ワープステッ
プで且つ前記第２ワープ方向目的マトリクスのワープ数
で低周波を中心に第２ワープ勾配を印加する拡大第２ワ
ープ勾配印加ステップと、得られたデータを前記第２ワ
ープ方向拡大マトリクス内の前記第２ワープ方向目的マ
トリクスに対応する領域に格納すると共に、それ以外の
領域にはＯを格納するデータ格納ステップと、前記第２
ワープ方向拡大マトリクスに格納したデータについてフ
ーリエ変換を行ってフーリエデータを得るフーリエ変換
ステップと、前記第２ワープ方向目的マトリクスに対応
する目的フーリエデータのみを抽出する目的フーリエデ
ータ抽出ステップと、抽出した目的フーリエデータにつ
いて２次元画像再構成演算を行い、イメージを生成する
イメ一ジ生成ステップとを有することを構成上の特徴と
するものである。

［作用コ この発明の３次元ＭＲイメージング方法では、拡大ステ
ップにおいて、エリアジングイメージとなる部分を考慮
して、目的ＦＯＶより大きい拡大ＦＯＶを設定する。

しかし、拡大第２ワープ勾配印加ステップは、前記拡大
マトリクス中の第２ワープ方向目的マトリクス数のみの
スキャンを行う。

そして、データ格納ステップは、拡大マトリクス内の目
的マトリクスに対応する領域に前記スキャンで得たデー
タを格納し、それ以外の部分には０を格納する。

このデータを用いて、フーリエ変換ステップがフーリエ
変換を行うが、得られる拡大マトリクス数のフーリエデ
ータは、各々の位置に応じて分離されたデータであり、
目的ＦＯＶに対応する目的フーリエデータと目的ＦＯＶ
外のデータとを分離することが出来る。

目的フーリエデータ抽出ステップは、前記目的フーリエ
データのみを抽出し、これによりイメーシ生成ステップ
がイメージを生成する。

そこで、目的ＦＯＶについては、エリアジングを生じな
い有効なイメージを得られることになる。

他方、目的マトリクス数だけについてしかスキャンを行
わないから、スキャン時間の増大も回避できる。

［実施例コ 以下、図に示す実施例に基づいてこの発明をさらに詳し
く説明する。なお、これによりこの発明が限定されるも
のではない。

第２図は、この発明の３次元ＭＲイメージング方法を実
施するＭＲＩシステ，ム１のブロック図である。

計算機２は、操作卓１３からの指示に基づき、全体の作
動を制御する。

シーケンス記憶回路３は、記憶しているシーケンスに基
づいて、勾配磁場駆動回路４を作動させ、マグネットア
センブリ５の静磁場コイル，勾配磁場コイルで静磁場，
勾配磁場を発生させる。また、ゲート変調回路７を制御
し、ＲＦ発振回路６で発生したＲＦ信号を変調して、Ｒ
Ｆ電力増幅器８からマグネットアセンブリ５の送信コイ
ルに加える。

マグネットアセンブリ５の受信コイルで得られたエコー
信号は、前置増幅器９を介して位相検波器１０に入力さ
れ、さらに、ＡＤ変換器１１を介して計算機２に人力さ
れる。

計算機２は、ＡＤ変換器１１から得たエコー信号のデー
タに基づき、画像データを算出し、表示装置１２に画像
を表示する。

第５図は、３次元ＭＲイメージング方法の基本シーケン
スを示すものである。

９０゜バルスを加えた後、ワープ軸に第１ワープ勾配を
印加し、スライス軸に第２ワープ勾配を印加し、リード
軸にディフエーズ勾配を印加する。

次に、１８０゜パルスを与え、ついでリード軸にリード
勾配を与えてエコー信号を得る。これを第１ワープ勾配
と第２ワープ勾配の大きさを変えながら繰り返し周期Ｔ
Ｒで繰り返し、３次元の全デ−夕を得る。

上記基本シーケンスは従来公知であるが、以下の説明か
ら理解されるように、この発明では、第２ワープ勾配の
かけ方が従来とは異なっている。

すなわち、第１図は、この発明の３次元ＭＲイメージン
グ方法の要部の作動を示すフローチャートである。

ステップＳ１において、ユーザは、操作卓ｌ３を介して
、目的とする第２ワープ方向ＦＯＶと第２ワープ方向マ
トリクスを指定する。以後、これらを第２ワープ方向目
的ＦＯＶおよび第２ワープ方向目的マトリクスという。

ステップＳ２では、計算機２は、前記第２ワープ方向目
的ＦＯＶと第２ワープ方向目的マトリクスから、第２ワ
ープ方向拡大ＦＯＶおよび第２ワープ方向拡大マトリク
スを算出する。これは、第２ワープ方向目的ＦＯＶおよ
び第２ワープ方向目的マトリクスを１．１倍〜１．５倍
程度に拡大するものである。

第３図は上記第２ワープ方向目的ＦＯＶと第２ワープ方
向拡大ＦＯＶの関係を示すスライス形状概念図であり、
第４図は上記第２ワープ方向目的マトリクスと第２ワー
プ方向拡大マトリクスの関係を示す概念図である。

ステップＳ３では、第２ワープ方向拡大ＦＯＶと第２ワ
ープ方向拡大マトリクスを基にワープステップＧＷＳ２
を算出する。算出式は、ＧＷＳ２　＝　１　／　（　−
ｒ　−　ＴＳＷ−　ＦＯＶ２　）　　　　　・・・■（
但し、γは核磁気回転比、 ＴＳＷはワープ時間、 ＦＯＶ２は第２ワープ方向拡大ＦＯＶ）である。

ステソプＳ４は、第５図に示すシーケンスの中で第２ワ
ープ勾配を印加することを表わしている。

ここで印加する第２ワープ勾配のワープステップは、前
記ＧＷＳ２である。また、第２ワープ勾配を変化させる
数は、第２ワープ方向目的マトリクス分のみとする。そ
して、低周波部を中心にスキャンを行う（第２ワープ方
向の真中のワープ（０ワープ）を中心にスキャンを行な
う）。

計算機２は、このスキャンで得たデータを、第６図に示
すように、第２ワープ方向拡大マトリクス中の第２ワー
プ方向目的マトリクスに対応する領域に格納する（図中
のｄはこのデータを表わしている）。さらに、計算機２
は、データを格納した領域以外の領域にはＯを格納する
。

ステップＳ５では、前記ステップＳ４で格納した第６図
に示す第２ワープ方向拡大マトリクスについてフーリエ
変換を行う。これにより、第７図に示す如きフーリエデ
ータが得られる。前記第２ワープ方向拡大ＦＯＶを適切
に設定することにより、前記第２ワープ方向目的マトリ
クス数に等しい有効なフーリエデータ（目的フーリエデ
ータ）が得られる。他はエリアジングデータとなる。

ステップＳ６では、第７図に示す目的フーリエデータだ
けを取り出し、エリアジングデータは捨てる。

ステップＳ７では、取り出した目的フーリエデータに基
づき２Ｄフーリエ変換を行い、イメージを生成する。こ
のイメージは、前記第２ワープ方向目的ＦＯＶについて
のイメージであり、エリアジングイメージを含まないも
のである。

ステップＳ８では、このイメージを表示装置１２に表示
する。

以上の説明から理解されるように、実際のスキャンは、
第２ワープ方向目的マトリクスの数だけしか行わないか
ら、スキャン時間の増加はなく、しかも得られるイメー
ジはエリアジングイメージを含まないものとなる。

次に、第８図は、第５図に示す３次元イメージング方法
の基本シーケンスに選択励起法を応用したシーケンスを
示すものである。

すなわち、９０゜パルスと１　８　０．”パルスをスラ
イス軸に印加するのと同時にスライス勾配を印加して、
第２ワープ方向の所定の部位（第１スラブ）のみを選択
的に励起させ、データを得る。リフエーズ勾配は、スラ
イス勾配により乱れたスピンの位相を元に戻すためのも
のである。この第１スラブについてのスキャンに続いて
、前記９０゜パルスと１８０°パルスと異なる周波数の
９０”パルスと１８０′″パルスを用いて前記と同様の
シーケンスでスキャンを行う。これにより前記とは異な
る部位（第２スラブ）のデータが得られる。

以下、同様にして、必要な部位（スラブ）についてシー
ケンスを繰り返し、１繰り返し周期ＴＲを終了する。こ
れを必要な回数繰り返す。

この第８図のシーケンスは、第９図（ａ）（ｂ）（ｃ）
に示すように、目的の視野を複数のスラブに分割し、そ
の中の必要なスラブのみをスキャンするものであるが、
各スラブの両端でエリアジングによりイメージがつぶれ
るため、連続スラブでも欠落（ギャップ）ができてしま
う問題点がある。

しかし、この発明を適用することによって、この問題点
を解消できる。

すなわち、各スラブの大きさを拡大し且つ元のスラブに
対応するマトリクス分についてだけスキャンを行い、ス
キャンで得たデータ以外は０を入れてフーリエ変換し、
目的フーリエデータのみを取り出して２ＤＦエすれば、
エリアジングイメージなしに各スラブのイメージを得る
ことが出来るようになる。そこで、欠落（ギャップ）の
ない真の連続スラブも可能となる。

他の実施例としては、ステップＳ５におけるフーリエ変
換の代りにＣｈａｒｐ−Ｚ−ｔｒａｎｓｆｏｒｍ等のＤ
ＦＴと等価なアルゴリズムを用いたものが挙げられる。

［発明の効果］ この発明の３次元ＭＲイメージング方法によれば、スキ
ャン時間を延長せずに、エリアジングイメージのないイ
メージを効率的に得ることが出来るようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の３次元ＭＲイメージング方法の一実
施例の要部フローチャート、第２図はこの発明の３次元
ＭＲイメージング方法を実施するＭＲＩシステムのブロ
ック図、第３図は第２ワープ方向目的ＦＯＶと第２ワー
プ方向拡大ＦＯＶの関係を示す概念図、第４図は第２ワ
ープ方向マトリクスと第２ワープ方向拡大マトリクスの
関係を示す概念図、第５図は３次元ＭＲイメージング方
法の基本シーケンスを示すシーケンス図、第６図は第２
ワープ方向拡大マトリクスに．スキャンで得たデータと
０とを格納した状態を示す概念図、第７図は第６図に示
すマトリクスによりフーリエ変換を行って得たフーリエ
データの概念図、第８図は選択励起法を利用した３次元
イメージング方法のシーケンス図、第９図は第８図に示
すシーケンスの原理の説明図、第１０図はＲＦの感度分
布を利用した視野制限の概念図、第１１図はＲＦによる
選択励起を利用した視野制限の概念図である。 （符号の説明） １・・・ＭＲＩシステム ２・・・計算機。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、第１ワープ勾配をワープ軸に印加し、第２ワープ勾
   配をスライス軸に印加してスキャンを行う３次元ＭＲイ
   メージング方法において、第２ワープ方向目的ＦＯＶお
   よび第２ワープ方向目的マトリクスより大きい第２ワー
   プ方向拡大ＦＯＶおよび第２ワープ方向拡大マトリクス
   を設定する拡大ステップと、 第２ワープ方向拡大ＦＯＶおよび第２ワープ方向拡大マ
   トリクスを基に第２ワープ方向拡大ワープステップを設
   定し、その第２ワープ方向拡大ワープステップで且つ前
   記第２ワープ方向目的マトリクスのワープ数で低周波を
   中心に第２ワープ勾配を印加する拡大第２ワープ勾配印
   加ステップと、 得られたデータを前記第２ワープ方向拡大マトリクス内
   の前記第２ワープ方向目的マトリクスに対応する領域に
   格納すると共に、それ以外の領域には０を格納するデー
   タ格納ステップと、 前記第２ワープ方向拡大マトリクスに格納したデータに
   ついてフーリエ変換を行ってフーリエデータを得るフー
   リエ変換ステップと、前記第２ワープ方向目的マトリク
   スに対応する目的フーリエデータのみを抽出する目的フ
   ーリエデータ抽出ステップと、 抽出した目的フーリエデータについて２次元画像再構成
   演算を行い、イメージを生成するイメージ生成ステップ
   と を有することを特徴とする３次元ＭＲイメージング方法
   。