JPH0654831A - Magnetic resonance imaging system - Google Patents

Magnetic resonance imaging system

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Publication number
JPH0654831A
JPH0654831A JP4212588A JP21258892A JPH0654831A JP H0654831 A JPH0654831 A JP H0654831A JP 4212588 A JP4212588 A JP 4212588A JP 21258892 A JP21258892 A JP 21258892A JP H0654831 A JPH0654831 A JP H0654831A
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JP
Japan
Prior art keywords
image
magnetic resonance
resonance imaging
phase
imaging apparatus
Prior art date
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Pending
Application number
JP4212588A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koichi Sano
耕一 佐野
Junichi Taguchi
順一 田口
Hideaki Koizumi
英明 小泉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 「ディフュージョン強調パルス」及び、「造
影剤」を用いること無くディフュージョン/パフュージ
ョン領域を検出し、秒オーダで時間的に領域が変化する
様子を映像化する機能イメージングを実現することにあ
る。 【構成】 血中のヘモグロビンが酸素と結合すると磁化
率が変化する事を利用して、磁化率の変化によって生じ
る位相歪から機能的な変化を検出する方法で、秒オーダ
の高速イメージングを用いて連続的に撮影し、特定の1
枚の画像との相対的な位相差を連続的に表示し、時間的
に変化する過程を映像化する。
(57) [Abstract] [Purpose] Functional imaging that detects the diffusion / perfusion region without using "diffusion enhancement pulse" and "contrast agent" and visualizes how the region changes with time on the order of seconds. Is to realize. [Structure] By utilizing the fact that the magnetic susceptibility changes when hemoglobin in blood binds to oxygen, a method to detect a functional change from the phase distortion caused by the change in the magnetic susceptibility, using high-speed imaging of the second order Take a continuous shot, one specific
The relative phase difference between the images is continuously displayed to visualize the time-varying process.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は核磁気共鳴現象を利用し
た体内断層撮像装置MRIに関し、特に組織の磁化率の
時間的変化を映像化する手法に関するもので、脳におけ
る活動部位を観察する機能イメージング等に利用する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an in-vivo tomographic imaging apparatus MRI utilizing a nuclear magnetic resonance phenomenon, and more particularly to a method for visualizing temporal changes in magnetic susceptibility of a tissue, which has a function of observing an active site in the brain Used for imaging, etc.

【0002】[0002]

【従来の技術】MRIを利用した脳の機能イメージング
手法の代表的なものに次のようなものがある。
2. Description of the Related Art The following is a typical example of a brain functional imaging method using MRI.

【0003】(1)造影剤を使用せず、ディフュージョ
ン強調パルスの強度を変化させて、ディフュージョン/
パフュージョン画像を分離して得る方法。
(1) The diffusion / intensity of the diffusion enhancement pulse is changed without using a contrast agent,
A method of separating perfusion images.

【0004】(2)造影剤を使用せず、ディフュージョ
ン強調画像を得る方法。
(2) A method of obtaining a diffusion-weighted image without using a contrast agent.

【0005】(3)造影剤を使用して、T2 強調画像
を高速撮影シーケンスで得る方法。
(3) A method of obtaining a T2-weighted image in a high-speed photographing sequence by using a contrast agent.

【0006】それぞれの代表的な手法の文献を下記に示
す。
[0006] Documents of typical methods are shown below.

【0007】(1)D.Le Bihan,E.Breton,D.Lallemand,
M.L.Aubin,J.Vignaud,and M Laval-Jeantet,'Separatio
n of Diffusion and Perfusion in Intravoxel Incoher
ent Motion MR Imaging', Radiolgy 168,pp.497-505(19
88) (2)M.E.Moseley,Y.Cohen,J.Mintorovitch,J.Kucharc
rzyk,P.R.Weinstein,andD.Norman,'Diffusion-weighted
MR Imaging in Experimental Brain Research', Sylla
bus Special Course:MR 1990,pp.63-67(1990) (3)B.R.Rosen,J.W.Belliveau,D.Chien,M.S.Cohen,an
d R.M.Weisskopf,'MR Perfusion Imaging',Syllabus Sp
ecial Course:MR 1990,pp.69-84(1990) 従来の手法には、ディフュージョン強調パルス(大きな
フローエンコードパルス)を印加することで局所的な流
れのあるディフュージョン/パフュージョン領域の信号
をディフェーズさせ、黒くコントラストを付ける(1)
(2)の方法と、造影剤を注入し、ディフュージョン/
パフュージョン領域で磁場の不均一性を発生させ、その
効果を強調するT2強調撮影法で、黒くコントラストを
発生させる(3)の方法があった。いずれの方法もター
ボFlashや超高速イメージングと組合せ、時間的に
連続した画像をえる工夫がなされている。
(1) D. Le Bihan, E. Breton, D. Lallemand,
MLAubin, J. Vignaud, and M Laval-Jeantet, 'Separatio
n of Diffusion and Perfusion in Intravoxel Incoher
ent Motion MR Imaging ', Radiolgy 168, pp.497-505 (19
88) (2) ME Moseley, Y. Cohen, J. Mintorovitch, J. Kucharc
rzyk, PRWeinstein, andD.Norman, 'Diffusion-weighted
MR Imaging in Experimental Brain Research ', Sylla
bus Special Course: MR 1990, pp.63-67 (1990) (3) BRRosen, JW Belliveau, D.Chien, MSCohen, an
d RMWeisskopf, 'MR Perfusion Imaging', Syllabus Sp
ecial Course: MR 1990, pp.69-84 (1990) The conventional method is to apply a diffusion enhancement pulse (large flow encode pulse) to dephase the signal in the diffusion / perfusion region with local flow. And add contrast to black (1)
Method (2) and injection of contrast agent
There is a method (3) of generating non-uniformity of the magnetic field in the perfusion region and generating a black contrast by the T2 weighted photographing method which emphasizes the effect. Both methods are devised to combine temporally continuous images with turbo flash and ultra-high speed imaging.

【0008】しかしながら、(1)(2)の方法は、画
像上で黒く欠落させるために、組織上のコントラストと
の区別が必ずしも明確にできなかった。また、高速撮影
法と組み合わせない場合には、計測時に毎回ディフュー
ジョン強調パルスを印加するために動きに敏感になり、
モーションアーチファクトが発生しやすくなる問題があ
った。さらに(1)の方法は、渦電流の影響を与えやす
いディフュージョン強調パルスの撮影パラメータを変化
させて撮影した後、画像間演算をするために渦電流の影
響を直接受けてしまう問題があった。一方、(3)の方
法は、造影剤を使用するために、患者に苦痛を与えてし
まい、MRIの無侵襲性の特徴が活かせない問題があっ
た。
However, in the methods (1) and (2), it is not possible to make clear distinction from the contrast on the tissue because the image is blackened on the image. When not combined with the high-speed imaging method, it becomes sensitive to movement because a diffusion enhancement pulse is applied every time measurement is performed.
There was a problem that motion artifacts tend to occur. Further, the method (1) has a problem that the imaging parameter of the diffusion enhancement pulse, which is likely to be influenced by the eddy current, is changed, and then the imaging is performed, and the inter-image calculation is directly affected by the eddy current. On the other hand, the method (3) has a problem in that the use of the contrast agent causes pain to the patient and the non-invasive characteristic of MRI cannot be utilized.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、「デ
ィフュージョン強調パルス」及び、「造影剤」を用いる
こと無くディフュージョン/パフュージョン領域を検出
し、秒オーダで時間的に変化する様子を映像化する機能
イメージングを実現することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to detect a diffusion / perfusion region without using a "diffusion enhancement pulse" and a "contrast agent", and to display a state of temporal change on the order of seconds. It is to realize functional imaging.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】血中のヘモグロビンが酸
素と結合すると磁化率が変化する事を利用する。酸素が
常磁性体であるために、酸素含有量によって磁化率が変
化する。これは磁場の不均一性の変化として現われる。
MRIでは磁場の不均一性が存在すると、画像上に濃度
歪や位相歪、空間歪を発生する。従来の手法は画素内の
不均一によって生じるディフェーズ効果で濃度が低下す
ることを利用していたが、本発明では、位相歪に着目し
て機能的な変化を検出するものである。従来から磁化率
の変化を位相歪でマッピングする手法は知られている
が、時間的に変化する過程を映像化することはされてい
なかった。本発明は、位相マッピング技術と高速イメー
ジング技術を組み合わせて、従来不可能であった時間的
に変化する過程を、連続して撮影した画像の位相の変化
から検出しようとするものである。位相の変化部分のみ
取り出し、一般の形態学的情報を表わすMRI画像に重
ねて表示することで、脳のどの部分で活動が行われてい
るかを視覚的に見ることが可能になる。
[Means for Solving the Problems] The fact that the susceptibility changes when hemoglobin in blood binds with oxygen is used. Since oxygen is a paramagnetic substance, the magnetic susceptibility changes depending on the oxygen content. This manifests itself as a change in magnetic field inhomogeneity.
In MRI, if there is non-uniformity in the magnetic field, density distortion, phase distortion, and spatial distortion occur on the image. The conventional method utilizes the fact that the density decreases due to the dephase effect caused by the non-uniformity in the pixel, but the present invention focuses on the phase distortion to detect the functional change. Conventionally, a method of mapping a change in magnetic susceptibility by phase distortion has been known, but a process of temporal change has not been visualized. The present invention is to combine a phase mapping technique and a high-speed imaging technique to detect a time-varying process, which has been impossible in the past, from a change in phase of continuously captured images. By extracting only the phase change portion and displaying it on an MRI image showing general morphological information, it becomes possible to visually see in which part of the brain the activity is performed.

【0011】位相変化は磁化率のみならず、装置の不完
全性(渦電流等)や動きそのものでも生じるために磁化
率の変化分と区別する必要がある。このため時間的に連
続して撮影し、ある時点の位相をレファレンスとして他
の画像の位相の補正処理をリアルタイムで実施する必要
がある。この補正処理は、単純に複素数であるレファレ
ンス画像の複素共役をとり、補正したい画像に乗算する
ことで実施できる。画像に変化が無ければ、補正後の画
像の位相は全ての位置でゼロになるが、変化があるとそ
の位置の位相のみが変化して現われる。その結果をその
まま表示して医師が結果を判断しても良いが、位相の変
化した部分のみを抽出し、画像の絶対値情報に色付けし
て重ねあわせてることで、脳のどの部分が活発に活動し
ているかを直接観察することが可能になる。
Since the phase change is caused not only by the magnetic susceptibility but also by the imperfections of the device (eddy current etc.) and the movement itself, it is necessary to distinguish it from the change of the magnetic susceptibility. For this reason, it is necessary to capture images continuously in time, and perform the correction processing of the phase of another image in real time using the phase at a certain time as a reference. This correction processing can be performed by simply taking the complex conjugate of the reference image which is a complex number and multiplying it by the image to be corrected. If there is no change in the image, the phase of the corrected image becomes zero at all positions, but if there is a change, only the phase at that position changes and appears. The doctor may judge the result by displaying the result as it is, but by extracting only the part where the phase has changed and coloring it on the absolute value information of the image and superimposing it, which part of the brain becomes active. It will be possible to directly observe whether you are active.

【0012】[0012]

【作用】磁化率χとすると、磁束密度Bと磁場の強さH
とは次式の関係にある。
[Function] When the magnetic susceptibility is χ, the magnetic flux density B and the magnetic field strength H
And have the relationship of the following formula.

【0013】 B=(1+χ)H (1) 水分の磁化率は、およそ10ppmである。酸素の結合
により磁化率が10%変化すると言われているために、
約1ppmの磁場不均一の変化が検出されることにな
る。
B = (1 + χ) H (1) The magnetic susceptibility of water is approximately 10 ppm. Since it is said that the magnetic susceptibility changes by 10% due to the coupling of oxygen,
A change in magnetic field inhomogeneity of about 1 ppm will be detected.

【0014】一方、位相変化は、磁場不均一をΔB、励
起から計測までの時間をtとすると Δθ=γ・ΔB・t (2) ここで、γ:核磁気回転比 であらわされる。たとえば1.5T場合、1ppmあた
り Δθ=23゜・t (3) となる。グラディエントエコーのエコータイムTEが4
msecの場合の位相変化は、92゜になる。位相変化
は180゜を超えると位相ラップが発生するので、TE
を4msec前後の適当な値に設定することでは、適切
な感度で酸素含有量の変化を計測できることになり、機
能イメージングが達成されることになる。仮に、磁化率
の変化がもっと小さい場合でも、TEを適切に伸ばすこ
とで対応可能である。上記計算は、1.5T場合である
が、磁場不均一は磁場強度に比例するため、0.5Tの
場合にも位相感度が低くなるため、TEはそれに比例し
て伸ばす事で対応させることができる。
On the other hand, the phase change is represented by Δθ = γ · ΔB · t (2) where γ is the nuclear magnetic rotation ratio, where ΔB is the magnetic field inhomogeneity and t is the time from excitation to measurement. For example, in the case of 1.5T, Δθ = 23 ° · t (3) per 1 ppm. Echo time TE of gradient echo is 4
The phase change in the case of msec is 92 °. When the phase change exceeds 180 °, a phase wrap occurs, so TE
Is set to an appropriate value around 4 msec, the change in oxygen content can be measured with appropriate sensitivity, and functional imaging is achieved. Even if the change in magnetic susceptibility is smaller, it can be dealt with by appropriately extending TE. The above calculation is for 1.5T, but since the magnetic field inhomogeneity is proportional to the magnetic field strength, the phase sensitivity is low even for 0.5T. Therefore, TE can be extended in proportion to it. it can.

【0015】また、グラディエントエコーの代わりにい
わゆる超高速イメージングであるエコープラナーを用い
ても良い。この場合、180度パルスを併用する場合
は、90度−180度間隔と180度−エコー中心間隔
の差を、先ほどの議論のように4msec程度ずらすこ
とで対応させる。
Instead of the gradient echo, an echo planer which is so-called ultra high speed imaging may be used. In this case, when the 180-degree pulse is used together, the difference between the 90-180 degree interval and the 180-echo center interval is shifted by about 4 msec as described above.

【0016】[0016]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面にて詳細に説明
する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0017】図3は、本発明の一実施例であるMRI装
置の構成の概要を示すブロック図である。図において、
301は均一な静磁場を発生させるための静磁場発生
系、302はスピンを励起するための高周波磁場を発生
させる励起系、303は磁場の強さをx,y,z方向
に、それぞれ独立に線形に変化させることが可能な傾斜
磁場発生系、304は被検体から発生する電磁波を受信
し検波した後、A/D変換する計測系、305は該計測
系からの計測データとキーボードから入力された撮影条
件に基づいて画像再生に必要な各種演算を行う処理装
置、306は再生結果及び撮影条件を表示するCRT、
307は上記構成における各系の動作のコントロール手
順を格納しておくパルスシーケンスファイル、308は
キーボードから入力された撮影条件に従って上記パルス
シーケンスファイルからローディングしたパルスシーケ
ンスに基づいて、各装置の動作タイミングをコントロー
ルするシーケンス制御部である。
FIG. 3 is a block diagram showing an outline of the configuration of the MRI apparatus which is an embodiment of the present invention. In the figure,
Reference numeral 301 is a static magnetic field generation system for generating a uniform static magnetic field, 302 is an excitation system for generating a high-frequency magnetic field for exciting spins, and 303 is a magnetic field strength independently in x, y, and z directions. A gradient magnetic field generation system that can be changed linearly, 304 is a measurement system that receives and detects the electromagnetic waves generated from the subject, and then A / D converts, and 305 is input from the measurement data from the measurement system and the keyboard. A processing device that performs various calculations necessary for image reproduction based on the captured condition, 306 is a CRT that displays the reproduction result and the captured condition,
Reference numeral 307 is a pulse sequence file that stores the control procedure of the operation of each system in the above configuration, and 308 is the operation timing of each device based on the pulse sequence loaded from the pulse sequence file according to the imaging conditions input from the keyboard. It is a sequence control unit that controls.

【0018】本発明を実施する処理フローの実施例を図
1に、パルスシーケンスの一実施例を図2に示す。
FIG. 1 shows an example of a processing flow for carrying out the present invention, and FIG. 2 shows an example of a pulse sequence.

【0019】図2のパルスシーケンスはよく知られたG
FE(gradient field echo)シーケンスであるが、簡単
に説明しておく。まず、励起系302からα度(<90
度)の励起用パルス202を発生させ、水素スピンを励
起する。この時同時に、特定のスライスを選択するため
にスライス選択傾斜磁場202を傾斜磁場発生系303
にて発生させる(以下、全ての傾斜磁場は、303にて
発生させる)。これに引き続き、この傾斜磁場によりス
ライス方向に位相が乱れる影響をキャンセルするため、
反転傾斜磁場203を印加する。位相エンコード磁場2
04は、スライス内の1軸方向(この例ではy方向)の
位置を分離するためのもので、シーケンスを繰り返す度
に強度を順次変化させる。読みだし磁場の反転磁場20
5は、読みだし傾斜磁場206での計測信号のピークが
中央に来るようにシフトさせる傾斜磁場である。これに
引き続き、読みだし傾斜磁場206を印加し、この時同
時に計測系304を用いてMRI信号207を計測す
る。
The pulse sequence of FIG. 2 is the well known G
This is an FE (gradient field echo) sequence, which will be briefly described. First, from the excitation system 302, α degrees (<90
Excitation pulse 202 is generated to excite the hydrogen spin. At this time, at the same time, the slice selection gradient magnetic field 202 is set in order to select a specific slice.
(Hereinafter, all gradient magnetic fields are generated at 303). Continuing from this, in order to cancel the influence of this gradient magnetic field disturbing the phase in the slice direction,
An inversion gradient magnetic field 203 is applied. Phase encode magnetic field 2
Reference numeral 04 is for separating positions in the uniaxial direction (y direction in this example) in the slice, and the intensity is sequentially changed each time the sequence is repeated. Reversal magnetic field of read magnetic field 20
Reference numeral 5 is a gradient magnetic field that shifts the peak of the measurement signal in the read gradient magnetic field 206 so as to come to the center. Following this, a reading gradient magnetic field 206 is applied, and at the same time, the measurement system 304 is used to measure the MRI signal 207.

【0020】図1、図2を用いて本発明の実施方法を以
下に説明する。
A method for carrying out the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0021】〈ステップ101〉処理装置305に接続
されたキーボードから撮影シーケンス、撮影パラメー
タ、撮影位置などの撮影条件を入力し、それに基づきパ
ルスシーケンスファイル307から該当のパルスシーケ
ンスをローディングする。ここでは、そのシーケンス
が、図2のGFEシーケンスとして説明する。
<Step 101> An imaging condition such as an imaging sequence, an imaging parameter, and an imaging position is input from a keyboard connected to the processing device 305, and a corresponding pulse sequence is loaded from the pulse sequence file 307 based on the input. Here, the sequence will be described as the GFE sequence in FIG.

【0022】〈ステップ102〉ローディングした図2
のパルスシーケンスに基づき、励起系302、傾斜磁場
発生系303、計測系304をコントロールし、位相エ
ンコード数だけシーケンスを繰返してレファレンス画像
用のデータを計測し、それに基づき処理装置305でレ
ファレンス画像を再生する。通常、画像再生は信号計測
と並行して行う。計測時間は位相エンコード数と繰返し
時間TRの積で決まる。例えば、128エンコードでT
Rが10msecならば、計測時間は約1秒になる。
<Step 102> Figure 2 loaded
The excitation system 302, the gradient magnetic field generation system 303, and the measurement system 304 are controlled based on the pulse sequence of 1., the sequence for the number of phase encodes is repeated to measure the data for the reference image, and the processing device 305 reproduces the reference image based on the measured data. To do. Usually, image reproduction is performed in parallel with signal measurement. The measurement time is determined by the product of the number of phase encodes and the repetition time TR. For example, 128 encoded T
If R is 10 msec, the measurement time is about 1 second.

【0023】〈ステップ103〉レファレンス画像を用
いて位相補正用のデータを計算する。具体的には、複素
数であるレファレンス画像の絶対値を1に正規化した
後、複素共役演算(虚数部の符号反転)したデータを計
算する。
<Step 103> Data for phase correction is calculated using the reference image. Specifically, the absolute value of the reference image, which is a complex number, is normalized to 1, and then the data obtained by performing the complex conjugate operation (sign inversion of the imaginary part) is calculated.

【0024】〈ステップ104〉機能計測を行うための
画像を〈ステップ102〉と同じく、図2のGFEパル
スシーケンスに基づき計測し、再生して得る。計測処理
と再生処理も同じく、同時に行う。
<Step 104> Similar to <Step 102>, an image for performing functional measurement is obtained by measuring and reproducing based on the GFE pulse sequence of FIG. The measurement process and the reproduction process are also performed simultaneously.

【0025】〈ステップ105〉〈ステップ102〉の
補正用のデータに、〈ステップ104〉の再生画像を複
素乗算し、画像の位相補正を行う。これにより、変化の
ない部分の位相成分をゼロにし、変化のある部分のみの
位相成分を得ることができる。
<Step 105> The correction data of <Step 102> is complex-multiplied by the reproduced image of <Step 104> to correct the phase of the image. As a result, the phase component of the unchanged portion can be made zero and the phase component of only the changed portion can be obtained.

【0026】〈ステップ106〉得られた位相を濃度に
変換し、表示する。この時、位相成分のあらかじめ定め
た所定値を超えた部分のみを抽出し、再生画像の振幅値
の絶対値像に重ねあわせて表示しても良い。さらに重ね
る際、カラー合成することでより変化部分を強調して表
示する事が可能になる。
<Step 106> The obtained phase is converted into density and displayed. At this time, only a portion of the phase component exceeding a predetermined value may be extracted and displayed by superimposing it on the absolute value image of the amplitude value of the reproduced image. When further overlapping, it is possible to emphasize the changed portion and display it by combining colors.

【0027】なお、上記ステップにおいて、下記の代替
処理が考えられる。
In the above steps, the following alternative processing can be considered.

【0028】〈ステップ102〉において、直ちに撮影
に入る前にカラ打ちをしばらく行い定常状態になってか
らレファレンス画像を撮影した方が、安定した画像が得
られる。
In <Step 102>, a stable image can be obtained if the reference image is photographed after performing the color striking for a while immediately before the photographing is started and the steady state is obtained.

【0029】〈ステップ102〉と〈ステップ104〉
の画像計測に用いるGFEシーケンスは、図2のTR短
縮シーケンスの代わりに、連続的なグラディエントエコ
ーを用いて計測信号を得る超高速シーケンス(例えば、
エコープレーナ)を用いても良い。この場合、180度
パルスを併用する場合は、90度−180度間隔と18
0度−エコー中心間隔の差を、前に述べたように4ms
ec程度ずらすことで対応させる。
<Step 102> and <Step 104>
The GFE sequence used for the image measurement of is an ultra-high speed sequence (for example, to obtain a measurement signal using a continuous gradient echo instead of the TR shortening sequence of FIG. 2).
Echo planar) may be used. In this case, if the 180-degree pulse is also used, the 90-180 degree interval and 18
0 degree-difference in echo center spacing is 4 ms as previously described
It corresponds by shifting about ec.

【0030】〈ステップ103〉において、レファレン
ス画像の位相を計算しておき、〈ステップ105〉で逆
位相をかけても良い。その場合は、フェーズアンラップ
処理が新たに必要になることに注意しなければならな
い。
It is also possible to calculate the phase of the reference image in <Step 103> and apply the opposite phase in <Step 105>. In that case, it should be noted that the phase unwrap processing is newly required.

【0031】〈ステップ105〉において、位相変化量
から、(2)式に基づき、γ、tが既知なので、ΔBが
算出でき、ヘモグロビンと結合した酸素の量から、脳で
あれば機能の活性度を推定することも可能である。
In <Step 105>, since γ and t are known from the phase change amount based on the equation (2), ΔB can be calculated, and from the amount of oxygen bound to hemoglobin, the activity level of the function in the brain is obtained. It is also possible to estimate

【0032】上記例では、最初の画像をレファレンスと
して選び、その差を検出しているが、次に、医師や放射
線技師等のユーザが画像をCRT上で見ながら、適切な
部位あるいはタイミングを見計らい、指示した時点から
実際の機能観察を行う別の処理手順の例について説明す
る。
In the above example, the first image is selected as the reference and the difference is detected, but next, a user such as a doctor or a radiologist looks at the image on the CRT to determine an appropriate part or timing. An example of another processing procedure in which actual function observation is performed from the point of time of instruction will be described.

【0033】〈ステップ401〉処理装置305に接続
されたキーボードから撮影シーケンス、撮影パラメー
タ、撮影位置などの撮影条件を入力し、それに基づきパ
ルスシーケンスファイル307から該当のパルスシーケ
ンスをローディングする。この時、実際に画像を観察し
ながら指定したい場合は、撮影位置の自動移動モードを
指定しておく。撮影位置を先程と同様に、そのシーケン
スが、図2のGFEシーケンスとして説明する。
<Step 401> An imaging condition such as an imaging sequence, an imaging parameter, and an imaging position is input from a keyboard connected to the processing device 305, and the corresponding pulse sequence is loaded from the pulse sequence file 307 based on the input. At this time, if it is desired to designate the image while actually observing the image, the automatic movement mode of the photographing position is designated. The imaging position will be described as the GFE sequence in FIG. 2 as in the previous case.

【0034】〈ステップ402〉ローディングした図2
のパルスシーケンスに基づき、励起系302、傾斜磁場
発生系303、計測系304をコントロールし、位相エ
ンコード数だけシーケンスを繰返してレファレンス画像
用のデータを計測し、それに基づき処理装置305でレ
ファレンス画像を再生する。
<Step 402> FIG. 2 loaded
The excitation system 302, the gradient magnetic field generation system 303, and the measurement system 304 are controlled based on the pulse sequence of 1., the sequence for the number of phase encodes is repeated to measure the data for the reference image, and the processing device 305 reproduces the reference image based on the measured data. To do.

【0035】〈ステップ403〉前ステップで得られた
画像(複素数)の絶対値と位相を計算する。
<Step 403> The absolute value and phase of the image (complex number) obtained in the previous step are calculated.

【0036】〈ステップ404〉絶対値及び、位相を濃
度に変換し、画像を例えば並列に表示する。その後、
〈ステップ402〉に戻り、処理を繰り返す。この時
〈ステップ401〉の撮影条件にて位置の自動移動モー
ドが設定してあれば、その時のパラメータに応じてスラ
イス位置を移動させて、〈ステップ402〉に戻る。移
動は励起パルスの変調周波数を変化させることで容易に
実施することができる。
<Step 404> The absolute value and the phase are converted into the density, and the images are displayed in parallel, for example. afterwards,
Returning to <Step 402>, the process is repeated. At this time, if the position automatic movement mode is set in the imaging condition of <Step 401>, the slice position is moved according to the parameter at that time, and the process returns to <Step 402>. The movement can be easily performed by changing the modulation frequency of the excitation pulse.

【0037】〈ステップ405〉ユーザは、〈ステップ
404〉で表示された画像を見て適当な画像(タイミン
グ及び位置)と判断したときに、割込みをシステムにか
ける。
<Step 405> When the user sees the image displayed in <Step 404> and determines that it is an appropriate image (timing and position), the user interrupts the system.

【0038】〈ステップ406〉割込みがかかった時点
に表示されているレファレンス画像を用いて位相補正用
のデータを計算し、メモリに保存する。具体的には、レ
ファレンス画像の絶対値を1に正規化した後、複素共役
演算(虚数部の符号反転)したデータを計算し、メモリ
に保存する。この時点で、スライス位置は固定する。
<Step 406> The phase correction data is calculated using the reference image displayed at the time of the interruption, and is stored in the memory. Specifically, after the absolute value of the reference image is normalized to 1, the complex conjugate operation (sign inversion of the imaginary part) data is calculated and stored in the memory. At this point, the slice position is fixed.

【0039】〈ステップ407〉機能計測を行うための
画像を〈ステップ402〉と同じく、図2のGFEパル
スシーケンスに基づき計測し、再生して得る。
<Step 407> Similar to <Step 402>, an image for performing functional measurement is measured based on the GFE pulse sequence of FIG. 2 and reproduced.

【0040】〈ステップ408〉〈ステップ406〉の
保存してある補正用のデータに、〈ステップ407〉の
再生画像を複素乗算し、画像の位相補正を行う。これに
より、変化のない部分の位相成分をゼロにし、変化のあ
る部分のみの位相成分を得ることができる。
<Step 408> The correction data stored in <Step 406> is complex-multiplied by the reproduced image in <Step 407> to correct the phase of the image. As a result, the phase component of the unchanged portion can be made zero and the phase component of only the changed portion can be obtained.

【0041】〈ステップ409〉得られた位相を濃度に
変換し、表示する。この時、位相成分のあらかじめ定め
た所定値を超えた部分のみを抽出し、再生画像の振幅値
の絶対値像に重ね合わせて表示しても良い。さらに重ね
る際、カラー合成することでより変化部分を強調して表
示する事が可能になる。
<Step 409> The obtained phase is converted into density and displayed. At this time, only the portion of the phase component that exceeds a predetermined value may be extracted and displayed by superimposing it on the absolute value image of the amplitude value of the reproduced image. When further overlapping, it is possible to emphasize the changed portion and display it by combining colors.

【0042】上記実施例によれば、任意の時点の状態を
レファレンスとして、その時点からの変化を検出できる
ので、外部から光等で脳に刺激を与えた結果を容易に観
察することが可能になる。
According to the above-mentioned embodiment, since the state at an arbitrary time point can be used as a reference and the change from that time point can be detected, it is possible to easily observe the result of externally stimulating the brain with light or the like. Become.

【0043】また、呼吸や心臓のゲーテイングをかけて
撮影することで周期的な動きのある部位での撮影を実施
してすることも可能である。
Further, it is also possible to carry out imaging at a site having periodic movement by imaging by breathing or gating the heart.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上、詳細に説明したごとく、本発明に
よれば、「ディフュージョン強調パルス」及び、「造影
剤」を用いること無くディフュージョン/パフュージョ
ン領域を磁化率の変化として検出し、秒オーダで時間的
に変化する様子を映像化する機能イメージングを実現す
ることが可能になる。
As described above in detail, according to the present invention, the diffusion / perfusion region is detected as a change in magnetic susceptibility without using the "diffusion enhancement pulse" and the "contrast agent", and the second order is detected. It becomes possible to realize functional imaging that visualizes the state that changes with time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例の動作を示すフローチャ
ートである。
FIG. 1 is a flowchart showing an operation of a first exemplary embodiment of the present invention.

【図2】本発明を実施するパルスシーケンスの一例であ
る。
FIG. 2 is an example of a pulse sequence implementing the present invention.

【図3】本発明を実施するブロック構成図の一例であ
る。
FIG. 3 is an example of a block configuration diagram for implementing the present invention.

【図4】本発明の第2の実施例の動作を示すフローチャ
ートである。
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the second exemplary embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

301:静磁場発生系、302:励起系、303:傾斜
磁場発生系、304:計測系、305:処理装置、30
6:CRT、307:パルスシーケンスファイル、30
8:シーケンス制御部。
301: static magnetic field generation system, 302: excitation system, 303: gradient magnetic field generation system, 304: measurement system, 305: processing device, 30
6: CRT, 307: pulse sequence file, 30
8: Sequence control unit.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】静磁場、傾斜磁場、高周波磁場の発生装置
と検査対象物からの核磁気共鳴信号を取り出す検出装置
と、画像再生を含む各種演算を行う処理装置を有する磁
気共鳴イメージング装置において、連続的に画像を撮影
する手段と、その画像の位相を算出する手段と、特定の
1枚の画像の位相をレファレンスとして他の画像との位
相差を算出する手段と、その位相差を表示する手段を持
つことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
1. A magnetic resonance imaging apparatus having a static magnetic field, a gradient magnetic field, a high-frequency magnetic field generator, a detector for extracting a nuclear magnetic resonance signal from an inspection object, and a processor for performing various calculations including image reproduction, A unit for continuously capturing images, a unit for calculating the phase of the image, a unit for calculating a phase difference with another image using the phase of a specific one image as a reference, and the phase difference are displayed. A magnetic resonance imaging apparatus having means.
【請求項2】連続的に画像を撮影する手段は、同じ部位
の画像を撮影する手段と連続的に位置を移動させる手段
とを含む特許請求項1の磁気共鳴イメージング装置。
2. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the means for continuously capturing images includes means for capturing images of the same region and means for continuously moving the position.
【請求項3】連続的に画像を撮影する手段が、励起間隔
(TR)が短いGFE(gradient field echo)シーケン
スである特許請求項1の磁気共鳴イメージング装置。
3. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the means for continuously capturing images is a GFE (gradient field echo) sequence having a short excitation interval (TR).
【請求項4】画像の位相を算出する手段は、画像を撮影
する手段と同時に並行して行う特許請求項1の磁気共鳴
イメージング装置。
4. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the means for calculating the phase of the image is performed in parallel with the means for capturing the image.
【請求項5】レファフレンスに用いる特定の1枚の画像
を、撮影中に外部から指定できる手段をもつ特許請求項
1の磁気共鳴イメージング装置。
5. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, further comprising means for externally designating a specific one image to be used for reference.
【請求項6】表示する位相差を、時間的に変化する磁化
率の変化率に換算して表示する手段を持つ特許請求項1
の磁気共鳴イメージング装置。
6. The method according to claim 1, further comprising means for converting the displayed phase difference into a rate of change of the magnetic susceptibility that changes with time and displaying the converted rate.
Magnetic resonance imaging device.
【請求項7】表示する位相差を、通常の形態学的情報を
表わすMRI断層面上に重ねて表示する手段を持つ特許
請求項1の磁気共鳴イメージング装置。
7. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, further comprising means for displaying the phase difference to be displayed by superimposing it on an MRI tomographic plane representing normal morphological information.
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