JPH04352945A - Mr装置 - Google Patents

Mr装置

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JPH04352945A
JPH04352945A JP3124102A JP12410291A JPH04352945A JP H04352945 A JPH04352945 A JP H04352945A JP 3124102 A JP3124102 A JP 3124102A JP 12410291 A JP12410291 A JP 12410291A JP H04352945 A JPH04352945 A JP H04352945A
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JP
Japan
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data
image
images
magnetic field
imaging method
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JP3124102A
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Katsuhiko Mitobe
勝彦 水戸部
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GE Healthcare Japan Corp
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Yokogawa Medical Systems Ltd
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、MRイメージング方
法に関し、さらに詳しくは、SSFPシーケンス(St
eady−State Free Precessio
n sequence)によりコントラストの異なる複
数の画像を同時に得ることが出来るMRイメージング方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば「JOURNAL OF MAG
NETIC RESONANCE 81, 474−4
83 (1989)」や「MAGNETICRESON
ANCE IMAGING Vol.6, pp.35
3−368(1988)」 に記載されているように、
SSFPシーケンスとして、FISP,GRASS,C
E−FASTなどのパルスシーケンスが知られている。 図6に、FISP法のパルスシーケンスを例示する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】SSFPシーケンスで
得られる信号は、異なる次数のエコーが重なりあったも
のであるが、従来、これらを分離できなかったため、1
つの画像しか得られない問題点があった。
【0004】そこで、この発明の目的は、SSFPシー
ケンスによりコントラストの異なる複数の画像を同時に
得ることが出来るMRイメージング方法を提供すること
にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明のMRイメージ
ング方法は、SSFPシーケンスによりデータを収集す
るMRイメージング方法において、所望の画像数をNと
するとき、n=−N/2〜N/2−1の各nについて位
相回転k・θn(θn =2πn/N)をk(k=0,
±1,±2,…)次のエコーに与えて、データPnを収
集するステップと、リード方向のデータ番号をr,ワー
プ方向のデータ番号をmとするとき、データPn(r,
m)→ミックスデータPmix(r, m・N+n+N
/2)となるようにデータを並べ変えて、前記収集した
データPnからミックスデータPmix を作成するス
テップと、前記ミックスデータPmix を用いてフー
リエ変換し画像を再構成するステップと、再構成した画
像をワープ方向についてN個に分離するステップとを有
することを構成上の特徴とするものである。
【0006】上記構成において、位相回転をk次のエコ
ーに与える方法としては、RFの位相を前回の位相に対
して毎回θn だけ回転させる方法や、時間TRの間の
勾配磁場の総面積を“0”にせずに(リフェーズしなけ
ればよい),スポイラを入れる方法などがある。
【0007】
【作用】この発明のMRイメージング方法では、位相回
転k・θn をk次のエコーに与えてデータPnを収集
する。データPnは、異なる次数のエコーが重なりあっ
たものであり、そのままでは異なる次数のエコーのデー
タを分離できない。ところが、データPn(r,m)→
ミックスデータPmix(r,m・N+n+N/2)と
なるようにデータを並べ変えてミックスデータPmix
 を作り、そのミックスデータPmix を用いてフー
リエ変換すると、k次のエコーによる画像をN周期で分
離できる。 すなわち、N個のコントラストの異なる画像が得られる
。
【0008】数式で説明すると、以下のようになる。S
SFPシーケンスで、RF直後からt秒後の信号S(t
)は、
【0009】
【数1】
【0010】である。
【0011】
【数2】
【0012】とおき、且つ、
【0013】
【数3】
【0014】となることより、(2),(3)を(1)
に代入すると、
【0015】
【数4】
【0016】となる。
【0017】(4)はRF直後のFIDを表わし、(7
)はRF直前のFIDを表わし、(5)(6)(8)(
9)はそれらに含まれる高次エコーを表わす。 高次エコーは(q/2p)のn乗で減衰していくから、
各次数のエコーの画像はコントラストおよび信号強度が
異なることになる。
【0018】次に、スピンの位相を時間TR毎にθだけ
回転させる場合を考える。このとき、 δωTR → 
δωTR+θ と表わせるので、(3)は、
【0019
】
【数5】
【0020】となる。従って、(4)〜(9)は、
【0
021】
【数6】
【0022】となる。つまり、(11)で示されるRF
直後のエコーに比較して、各次数のエコーには次数に応
じた位相回転が加わる。(但し、位相回転θのRFのと
きに得られるエコーでは、高次エコーまで共通に位相回
転θが加わるので、データ収集後、データに位相補正e
xp(−jθ)をかける必要がある。上記の式はこの補
正を加えている。)δωの主な原因は静磁場の不均一で
あるが、通常は静磁場の均一度が非常に良いので、g(
δω)はデルタ関数δ(δω)的になっていると考えて
よい。すると、f(t)はほぼ一定となり、注目する時
間帯0≦t≦TRに、S(t)には、非常に多くの高次
エコーが含まれる。高次エコーを位相別にまとめてS(
t)を表わすと、
【0023】
【数7】
【0024】となる。
【0025】θn =2πn/Nとして,n=−N/2
〜N/2−1の各nについてデータPnを収集すると、
(17)に示されるように、k次のエコーはMOD(2
πkn/N,2π)の位相回転を受ける。但し、MOD
(2πkn/N,2π)>πのときは、−2π+MOD
(2πkn/N,2π)<0と同じ効果をもつので、M
OD(2πin/N,2π)=−2π+MOD(2πj
n/N,2π)となるi次のエコーとj次のエコーは同
じ位相回転のグループとして取り扱う。また、同様に、
MOD(2πkn/N,2π)<−πのときは、2π+
MOD(2πkn/N,2π)>0と同じ効果をもつの
で、MOD(2πin/N,2π)=2π+MOD(2
πjn/N,2π)となるi次のエコーとj次のエコー
は同じ位相回転のグループとして取り扱う。つまり、エ
コーは、次のようなN個の位相回転のグループに分けら
れる。
【0026】
【数8】
【0027】そこで、得られたデータPnを交互に並べ
てフーリエ変換すると、N個のコントラストの異なる画
像が得られる。
【0028】
【実施例】以下、図に示す実施例によりこの発明をさら
に詳細に説明する。なお、これによりこの発明が限定さ
れるものではない。図5は、この発明のMRイメ−ジン
グ方法を実施するMR装置1を示すブロック図である。 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。
【0029】シーケンスコントローラ3は、記憶してい
るシーケンスに基づいて、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、変調回路7
を制御し、RF発振回路6で発生したRF信号を所定の
波形に変調して、RF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。
【0030】マグネットアセンブリ5の受信コイルで得
られたNMR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に入力される。計算機2は、AD変換器11から得た
NMR信号のデータに基づき、イメ−ジを再構成し、表
示装置12で表示する。
【0031】この発明のMRイメージング方法は、計算
機2およびシーケンスコントローラ3に記憶された手順
により実施される。図1は、この発明のMRイメージン
グ方法のフロー図である。
【0032】ステップS1では、所望の画像数“N”と
,データ数“Mr×Mw”と,FOV“Lr×Lw”と
を決定する。ここで、Mrはリード方向のデータ数,M
wはワープ方向のデータ数である。また、Lrはリード
方向のFOV,Lwはワープ方向のFOVである。数値
例を示せば、N=2,Mr=Mw=M=64,Lr=L
w=L=30cmである。
【0033】ステップS2では、θn を算出する。n
=−N/2〜N/2であり、θn =2πn/Nである
。数値例を示せば、N=2のとき、n=−1,0であり
、θ−1=±π,θ0 =0である。
【0034】ステップS3では、一つのnを取り出す。 数値例を示せば、n=−1を取り出す。
【0035】ステップS4では、FISP法のパルスシ
ーケンスによりデータPn を収集する。このとき、R
Fの位相を前回の位相に対して毎回θn だけ回転させ
る。 また、ワープ方向のデータ番号m=−Mw/2,…,M
w/2−1とするとき、 (Gn)m=(N・m+n+N/2)・ΔGwΔGw 
 =1/(γ・Tw・Lw・N)γ:磁気回転比   
 Tw:位相エンコード時間なる位相エンコード勾配(
Gn)m を加える。データPn のデータ数は、Mr
×Mwとなる。数値例を示せば、N=2,n=−1,M
r=Mw=M=64のとき、θ−1=πであり、RFの
位相を1回毎に反転する。また、m=−32,…,31
である。また、(G−1)m=(2m)・ΔGwである
。これにより、データP−1として、64×64のデー
タが得られる。
【0036】ステップS5では、全てのnを取り出した
かチェックする。まだnが残っていれば、前記ステップ
S3に戻る。全てのnを取り出したなら、図2のステッ
プR1に進む。上記数値例では、n=0が残っているの
で、前記ステップS3に戻り、n=0を取り出す。そし
て、ステップS4では、θ0 =0であり、RFの位相
を変えない。また、(G0 )m=(2m+1)・ΔG
wである。これにより、データP0 として、64×6
4のデータが得られる。
【0037】図2に示すステップR1では、リード方向
のデータ番号をr,ワープ方向のデータ番号をmとする
とき、データPn(r,m)→ミックスデータPmix
(r,m・N+n+N/2)となるようにデータを並べ
変えて、前記収集したデータPnからミックスデータP
mix を作成する。ミックスデータPmix のデー
タ数は、Mr×N・Mwとなる。数値例を示せば、上記
データP−1(r,m)はミックスデータPmix (
r,2m)になり、上記データP0(r,m)はミック
スデータPmix(r,2m+1)になる。つまり、デ
ータP−1(r,m)とデータP0 (r,m)とをワ
ープ方向に交互に並べて、ミックスデータPmix を
作成する。ミックスデータPmix は、64×128
のデータ数になる。
【0038】ステップR2では、2次元デジタル高速フ
ーリエ変換を行う。これにより、FOV“Lr×N・L
w”の画像が得られる。数値例を示せば、FOV“30
cm×60cm”の画像が得られる。
【0039】ステップR3では、前記ステップR2で得
られた画像をN個の画像に分離する。このとき、Nが偶
数なら、ワープ方向の両端から1/2枚ずつ取って1枚
の画像に合成する。数値例を示せば、FOV“30cm
×60cm”の画像のワープ方向の中央部分からFOV
“30cm×30cm”の画像を1枚とる。また、ワー
プ方向の上端部分からFOV“30cm×15cm”の
画像をとり、下端部分からFOV“30cm×15cm
”の画像をとり、合成してFOV“30cm×30cm
”の画像を1枚とる。
【0040】図3は、上記各ステップの処理で得られる
データまたは画像を表わす概念図である。ステップS4
で、図3の左端に示す各データ(DATA_−N/2 
から DATA_N/2−1 まで)が得られる。ステ
ップR1で、図3の左端から2番目に示すデータが得ら
れる。ステップR2で、図3の左端から3番目に示す画
像が得られる。ステップR3で、図3の右端に示す各画
像(IMAGE_−N/2 から IMAGE_N/2
−1 まで)が得られる。
【0041】図4は、N=2における図3相当図である
。θ=0の画像におけるエコーの次数は、0,±2,±
4,±6,…である。また、θ=±πの画像におけるエ
コーの次数は、±1,±3,±5,…である。
【0042】なお、以上の実施例では、FISP法のパ
ルスシーケンスを用いているが、この場合、RF間の勾
配磁場Gr,Gsは、その波形より1次モーメントまで
0になるので、流れや体動によるモーションアーチファ
クトが低減される効果がある。さらに、FISP法のパ
ルスシーケンスでは、静磁場不均一の影響により画像に
ムラが出るが、各エコーによる画像を分離して生成でき
るため、位相補正後に重ね合わせれば、ムラのない画像
が得られる。
【0043】
【発明の効果】この発明のMRイメージング方法によれ
ば、SSFPシーケンスによりコントラストの異なる複
数の画像を同時に得ることが出来る。また、高次のエコ
ーを同時に重ね合わせてデータ収集するので、信号強度
が大きくなり、各エコーのデータを単独で収集する場合
より、S/Nが向上する。また、各エコーのデータを単
独で収集する場合より、勾配アンプの負担が少なくて済
む。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明のMRイメージング方法のフロー図で
ある。
【図2】この発明のMRイメージング方法のフロー図で
ある。
【図3】この発明のMRイメージング方法の原理説明図
である。
【図4】この発明のMRイメージング方法の原理説明図
である。
【図5】この発明のMRイメージング方法を実施するM
R装置のブロック図である。
【図6】FISP法のパルスシーケンス図である。
【符号の説明】
1    MRイメージング装置 2    計算機 3    シーケンスコントローラ 4    磁場駆動回路 5    マグネットアセンブリ E    エコー信号

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  SSFPシーケンスによりデータを収
    集するMRイメージング方法において、所望の画像数を
    Nとするとき、n=−N/2〜N/2−1の各nについ
    て位相回転k・θn (θn =2πn/N)をk(k
    =0,±1,±2,…)次のエコーに与えて、データP
    nを収集し、リード方向のデータ番号をr,ワープ方向
    のデータ番号をmとするとき、データPn(r,m)→
    ミックスデータPmix(r, m・N+n+N/2)
    となるようにデータを並べ変えて、前記収集したデータ
    PnからミックスデータPmix を作成し、ミックス
    データPmix を用いてフーリエ変換し画像を再構成
    し、再構成した画像をワープ方向についてN個に分離し
    、コントラストの異なるN個の画像を得ることを特徴と
    するMRイメージング方法。
  2. 【請求項2】  請求項1のMRイメージング方法にお
    いて、FISP法のパルスシーケンスで,且つ,RFの
    位相を前回の位相に対して毎回θn だけ回転させ、デ
    ータPnを収集することを特徴とするMRイメージング
    方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007181744A (ja) * 2007-04-12 2007-07-19 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc Mri装置
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US7564242B2 (en) 2004-02-18 2009-07-21 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc MR data acquisition method, MR image construction method, and MRI system
JP2007181744A (ja) * 2007-04-12 2007-07-19 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc Mri装置

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