JP3891799B2 - Ｍｒｉ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＭＲ（Magnetic Resonance）イメージング方法およびＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置に関し、更に詳しくは、画質の良好な画像を得ることが出来るＭＲイメージング方法およびＭＲＩ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特許第２８９８３２９号公報には、次のＭＲイメージング方法が開示されている。
（１）ＳＳＦＰ（Steady State Free Precession）状態でデータ収集を行うことを位相エンコード量を次々に変えて繰り返してｋ空間を埋める各ビューｖのデータｆｖ(０)を取得する。
（２）ＳＳＦＰ状態でデータ収集を行うことを位相エンコード量を次々に変えると共にＲＦ位相を交互に１８０゜変えることを繰り返してｋ空間を埋める各ビューｖのデータｆｖ(１)を取得する。
（３）ｆｖ(０)とｆｖ(１)を加算処理または減算処理してデータＡｖを生成する。
Ａｖ＝０.５×Ｆｖ(０)＋０.５×Ｆｖ(１)
または
Ａｖ＝０.５×Ｆｖ(０)−０.５×Ｆｖ(１)
（４）得られたデータＡｖから画像を再構成する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
特許第２８９８３２９号公報に開示のＭＲイメージング方法では、画質の良好な画像を得ることが出来る場合もあったが、画質の悪い画像（例えば、磁場不均一によるバンドアーチファクトが現れた画像）しか得られない場合もあった。
そこで、本発明の目的は、従来のＭＲイメージング方法では画質の悪い画像しか得られない場合に、画質の良好な画像を得られる可能性のあるＭＲイメージング方法およびＭＲＩ装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
第１の観点では、本発明は、（１）ＳＳＦＰ状態でデータ収集を行うことを位相エンコード量を次々に変えて繰り返してｋ空間を埋める各ビューｖのデータｆｖ(ｋ)を取得することをｋ＝０からｋ＝Ｎ−１までＮ（＝２のべき乗数）回繰り返し、その際、ＲＦ位相を３６０゜・ｖ・ｋ／Ｎとし、（２）操作者がＤＦＴ処理を選択すればデータｆｖ(ｋ)をＲＦ位相に対してＤＦＴ処理してデータＦｖ(ｎ)を生成し、操作者がＤＦＴ処理を選択しなければデータｆｖ(ｋ)をそのままデータＦｖ(ｎ)とし、（３）荷重加算処理とＭＩＰ処理のうちの少なくとも一つの処理および平方自乗平均処理のうちから操作者が選択した処理をデータＦｖ(ｎ)に施してデータＡｖを生成し、（４）得られたデータＡｖから画像を再構成することを特徴とするＭＲイメージング方法を提供する。
【０００５】
上記第１の観点によるＭＲイメージング方法では、データｆｖ(ｋ)をＲＦ位相に対してＤＦＴ処理するか否かを操作者が選択できる。ＤＦＴ処理すると、データのＦＩＤ（Free Induction Decay）成分とスピンエコー（Spin Echo）成分もしくは励起エコー（Stimulated Echo）成分の支配性を分離することが可能となる。この理由は次の通りである。
例えばＮ＝４とした場合、ｋ＝０では、ＲＦ位相は０−０−０−０−…となり、データｆｖ（０）におけるＦＩＤ成分の極性は＋Ｙ（Ｙ軸の正方向）、スピンエコー成分もしくは励起エコー成分の極性は−Ｙ（Ｙ軸の負方向）になる。ｋ＝１では、ＲＦ位相は０−π／２−π−３π／２−…となり、データｆｖ（１）におけるＦＩＤ成分の極性は＋Ｙ、スピンエコー成分もしくは励起エコー成分の極性は＋Ｘ（Ｘ軸の正方向）になる。ｋ＝２では、ＲＦ位相は０−π−０−π−…となり、データｆｖ（２）におけるＦＩＤ成分の極性は＋Ｙ、スピンエコー成分もしくは励起エコー成分の極性は＋Ｙになる。ｋ＝３では、ＲＦ位相は０−３π／２−π−π／２−…となり、データｆｖ（３）におけるＦＩＤ成分の極性は＋Ｙ、スピンエコー成分もしくは励起エコー成分の極性は−Ｘ（Ｘ軸の負方向）になる。
データＦｖ(０)＝ｆｖ（０）＋ｆｖ（１）＋ｆｖ（２）＋ｆｖ（３）となるから、上記極性のため、ＦＩＤ成分が残り、スピンエコー成分もしくは励起エコー成分が打ち消し合う。実際には理想状態からのズレがあるが、ＦＩＤ成分が支配的となる。また、データＦｖ(１)＝ｆｖ（０）−ｊ・ｆｖ（１）−ｆｖ（２）＋ｊ・ｆｖ（３）となるから、上記極性のため、ＦＩＤ成分が打ち消し合い、スピンエコー成分もしくは励起エコー成分が残り、スピンエコー成分もしくは励起エコー成分が支配的となる。一般的に、データＦｖ(ｎ)のｎが奇数ならＦＩＤ信号が支配的となり、ｎが偶数ならスピンエコー成分もしくは励起エコー成分が支配的となる。よって、ＦＩＤ成分とスピンエコー成分もしくは励起エコー成分の支配性を分離することが可能となる。
【０００６】
また、上記第１の観点によるＭＲイメージング方法では、データＦｖ(ｎ)に施す処理を荷重加算処理とＭＩＰ処理のうちの少なくとも一つの処理および平方自乗平均処理のうちから操作者が選択できる。荷重加算処理すると、データのＦＩＤ成分とスピンエコー成分もしくは励起エコー成分の支配性を選ぶことが可能となる。また、ＭＩＰ処理すると、ＳＮＲを向上することが可能となる。また、平方自乗平均処理すると、ＳＮＲを向上することが可能となる。
【０００７】
上記第１の観点によるＭＲイメージング方法では、上記のように少なくとも４通りの処理を選択できるため、従来のＭＲイメージング方法では画質の悪い画像しか得られない場合に、画質の良好な画像を得られる可能性がある。
本発明の発明者の研究によれば、特許第２８９８３２９号公報に開示のＭＲイメージング方法ではバンドアーチファクトが画像に現れたデータｆｖ(０)とｆｖ(１)に対して平方自乗平均処理を選択すると、バンドアーチファクトのない画像が得られる場合があった。また、Ｎの数を大きくする（例えば８以上にする）と共にＤＦＴ処理および平方自乗平均処理を選択すると、画質の良好な画像が得られる場合が多かった。
【０００８】
第２の観点では、本発明は、（１）ＳＳＦＰ状態でデータ収集を行うことを位相エンコード量を次々に変えて繰り返してｋ空間を埋める各ビューｖのデータｆｖ(ｋ)を取得することをｋ＝０からｋ＝Ｎ−１までＮ（＝２のべき乗数）回繰り返し、その際、ＲＦ位相を３６０゜・ｖ・ｋ／Ｎとし、（２）データｆｖ(ｋ)をＲＦ位相に対してＤＦＴ処理してデータＦｖ(ｎ)を生成し、（３）荷重加算処理とＭＩＰ処理のうちの少なくとも一つの処理および平方自乗平均処理のうちから操作者が選択した処理をデータＦｖ(ｎ)に施してデータＡｖを生成し、（４）得られたデータＡｖから画像を再構成することを特徴とするＭＲイメージング方法を提供する。
上記第２の観点によるＭＲイメージング方法では、データｆｖ(ｋ)をＲＦ位相に対してＤＦＴ処理する。ＤＦＴ処理すると、データのＦＩＤ成分とスピンエコー成分もしくは励起エコー成分の支配性を分離可能となる。また、データＦｖ(ｎ)に施す処理を荷重加算処理とＭＩＰ処理のうちの少なくとも一つの処理および平方自乗平均処理のうちから操作者が選択できる。荷重加算処理すると、データのＦＩＤ成分とスピンエコー成分もしくは励起エコー成分の支配性を選ぶことが可能となる。また、ＭＩＰ処理すると、ＳＮＲを向上することが可能となる。また、平方自乗平均処理すると、ＳＮＲを向上することが可能となる。このように少なくとも２通りの処理を選択できるため、従来のＭＲイメージング方法では画質の悪い画像しか得られない場合に、画質の良好な画像を得られる可能性がある。
本発明の発明者の研究によれば、Ｎの数を大きく（例えば８以上）すると共にＤＦＴ処理および平方自乗平均処理を選択すると、画質の良好な画像が得られる場合が多かった。
【０００９】
第３の観点では、本発明は、（１）ＳＳＦＰ状態でデータ収集を行うことを位相エンコード量を次々に変えて繰り返してｋ空間を埋める各ビューｖのデータｆｖ(ｋ)を取得することをｋ＝０からｋ＝Ｎ−１までＮ（＝２のべき乗数）回繰り返し、その際、ＲＦ位相を３６０゜・ｖ・ｋ／Ｎとし、（２）データｆｖ(ｋ)をそのままデータＦｖ(ｎ)とし、（３）荷重加算処理とＭＩＰ処理のうちの少なくとも一つの処理および平方自乗平均処理のうちから操作者が選択した処理をデータＦｖ(ｎ)に施してデータＡｖを生成し、（４）得られたデータＡｖから画像を再構成することを特徴とするＭＲイメージング方法を提供する。
上記第３の観点によるＭＲイメージング方法では、データＦｖ(ｎ)に施す処理を荷重加算処理とＭＩＰ処理のうちの少なくとも一つの処理および平方自乗平均処理のうちから操作者が選択できる。荷重加算処理すると、データのＦＩＤ成分とスピンエコー成分もしくは励起エコー成分の支配性を選ぶことが可能となる。また、ＭＩＰ処理すると、ＳＮＲを向上することが可能となる。また、平方自乗平均処理すると、ＳＮＲを向上することが可能となる。このように少なくとも２通りの処理を選択できるため、従来のＭＲイメージング方法では画質の悪い画像しか得られない場合に、画質の良好な画像を得られる可能性がある。
本発明の発明者の研究によれば、特許第２８９８３２９号公報に開示のＭＲイメージング方法ではバンドアーチファクトが画像に現れたデータｆｖ(０)とｆｖ(１)に対して平方自乗平均処理を選択すると、バンドアーチファクトのない画像が得られる場合があった。
【００１０】
第４の観点では、本発明は、上記構成のＭＲイメージング方法において、ＳＳＦＰ状態でデータ収集を行うパルスシーケンスが、１ＴＲ内の勾配磁場の時間積分値が０でＦＩＤ信号とエコー信号とを同時に収集するシーケンスであることを特徴とするＭＲイメージング方法を提供する。
ＳＳＦＰ状態でデータの収集を行うパルスシーケンスは種々知られている。例えば、ＦＩＥＳＴＡ（Fast Imaging Employing STeady state Acqisition）、True ＳＳＦＰなどである。
上記第４の観点によるＭＲイメージング方法では、ＦＩＥＳＴＡと呼ばれているパルスシーケンスを使用できる。
【００１１】
第５の観点では、本発明は、上記構成のＭＲイメージング方法において、ＲＦ位相に対するＤＦＴ処理が、
Ｆｖ(ｎ)＝k=0ΣN-1ｆｖ(ｋ)・exp{-j・n・2π・k/N}
であることを特徴とするＭＲイメージング方法を提供する。
上記第５の観点によるＭＲイメージング方法により、データｆｖ(ｋ)をＲＦ位相に対してＤＦＴ処理することが出来る。
【００１２】
第６の観点では、本発明は、上記構成のＭＲイメージング方法において、Ｎ＝２の場合の荷重加算処理が、
Ａｖ＝０.５×Ｆｖ(０)＋０.５×Ｆｖ(１)
であることを特徴とするＭＲイメージング方法を提供する。
上記第６の観点によるＭＲイメージング方法では、データｆｖ(ｋ)に含まれるＦＩＤ成分を支配的にすることが出来る。
【００１３】
第７の観点では、本発明は、上記構成のＭＲイメージング方法において、Ｎ＝２の場合の荷重加算処理が、
Ａｖ＝０.５×Ｆｖ(０)−０.５×Ｆｖ(１)
であることを特徴とするＭＲイメージング方法を提供する。
上記第７の観点によるＭＲイメージング方法では、データｆｖ(ｋ)に含まれるスピンエコー成分もしくは励起エコー成分を支配的にすることが出来る。
【００１４】
第８の観点では、本発明は、上記構成のＭＲイメージング方法において、ＭＩＰ処理が、max{}を最大値を取り出す関数とするとき、
Ａｖ＝max{Ｆｖ(０)，…，Ｆｖ(N-1)}
であることを特徴とするＭＲイメージング方法を提供する。
上記第８の観点によるＭＲイメージング方法では、Ｎ回のデータのうちで最も大きな信号を集めるため、ＳＮＲを向上できる場合が多い。
【００１５】
第９の観点では、本発明は、上記構成のＭＲイメージング方法において、平方自乗平均処理が、
Ａｖ＝√｛（Ｆｖ(０)２＋…＋Ｆｖ(N-1)２）／Ｎ｝
であることを特徴とするＭＲイメージング方法を提供する。
上記第９の観点によるＭＲイメージング方法では、Ｎ回のデータを全て用いると共にデータ同士が互いに相殺しあうことがないため、ＳＮＲを向上できる場合が多い。
【００１６】
第１０の観点では、本発明は、ＲＦパルスを送信するための送信コイルと、勾配磁場を印加するための勾配コイルと、ＮＭＲ信号を受信するための受信コイルと、前記送信コイルと勾配コイルと受信コイルとを駆動してデータを収集するスキャン手段と、収集したデータを演算処理して画像を生成するデータ処理手段とを具備してなるＭＲＩ装置であって、前記スキャン手段は、ＳＳＦＰ状態でデータ収集を行うことを位相エンコード量を次々に変えて繰り返してｋ空間を埋める各ビューｖのデータｆｖ(ｋ)を取得することをｋ＝０からｋ＝Ｎ−１までＮ（＝２のべき乗数）回繰り返し、その際、ＲＦ位相を３６０゜・ｖ・ｋ／Ｎとし、前記データ処理手段は、操作者がＤＦＴ処理を選択すればデータｆｖ(ｋ)をＲＦ位相に対してＤＦＴ処理してデータＦｖ(ｎ)を生成し、操作者がＤＦＴ処理を選択しなければデータｆｖ(ｋ)をそのままデータＦｖ(ｎ)とし、次に荷重加算処理とＭＩＰ処理のうちの少なくとも一つの処理および平方自乗平均処理のうちから操作者が選択した処理をデータＦｖ(ｎ)に施してデータＡｖを生成し、得られたデータＡｖから画像を再構成することを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第１０の観点によるＭＲＩ装置では、前記第１の観点によるＭＲイメージング方法を好適に実施できる。
【００１７】
第１１の観点では、本発明は、ＲＦパルスを送信するための送信コイルと、勾配磁場を印加するための勾配コイルと、ＮＭＲ信号を受信するための受信コイルと、前記送信コイルと勾配コイルと受信コイルとを駆動してデータを収集するスキャン手段と、収集したデータを演算処理して画像を生成するデータ処理手段とを具備してなるＭＲＩ装置であって、前記スキャン手段は、ＳＳＦＰ状態でデータ収集を行うことを位相エンコード量を次々に変えて繰り返してｋ空間を埋める各ビューｖのデータｆｖ(ｋ)を取得することをｋ＝０からｋ＝Ｎ−１までＮ（＝２のべき乗数）回繰り返し、その際、ＲＦ位相を３６０゜・ｖ・ｋ／Ｎとし、前記データ処理手段は、データｆｖ(ｋ)をＲＦ位相に対してＤＦＴ処理してデータＦｖ(ｎ)を生成し、次に荷重加算処理とＭＩＰ処理のうちの少なくとも一つの処理および平方自乗平均処理のうちから操作者が選択した処理をデータＦｖ(ｎ)に施してデータＡｖを生成し、得られたデータＡｖから画像を再構成することを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第１１の観点によるＭＲＩ装置では、前記第２の観点によるＭＲイメージング方法を好適に実施できる。
【００１８】
第１２の観点では、本発明は、ＲＦパルスを送信するための送信コイルと、勾配磁場を印加するための勾配コイルと、ＮＭＲ信号を受信するための受信コイルと、前記送信コイルと勾配コイルと受信コイルとを駆動してデータを収集するスキャン手段と、収集したデータを演算処理して画像を生成するデータ処理手段とを具備してなるＭＲＩ装置であって、前記スキャン手段は、ＳＳＦＰ状態でデータ収集を行うことを位相エンコード量を次々に変えて繰り返してｋ空間を埋める各ビューｖのデータｆｖ(ｋ)を取得することをｋ＝０からｋ＝Ｎ−１までＮ（＝２のべき乗数）回繰り返し、その際、ＲＦ位相を３６０゜・ｖ・ｋ／Ｎとし、前記データ処理手段は、データｆｖ(ｋ)をそのままデータＦｖ(ｎ)とし、次に荷重加算処理とＭＩＰ処理のうちの少なくとも一つの処理および平方自乗平均処理のうちから操作者が選択した処理をデータＦｖ(ｎ)に施してデータＡｖを生成し、得られたデータＡｖから画像を再構成することを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第１２の観点によるＭＲＩ装置では、前記第３の観点によるＭＲイメージング方法を好適に実施できる。
【００１９】
第１３の観点では、本発明は、上記構成のＭＲＩ装置において、ＳＳＦＰ状態でデータ収集を行うパルスシーケンスが、１ＴＲ内の勾配磁場の時間積分値が０でＦＩＤ信号とエコー信号とを同時に収集するシーケンスであることを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第１３の観点によるＭＲＩ装置では、前記第４の観点によるＭＲイメージング方法を好適に実施できる。
【００２０】
第１４の観点では、本発明は、上記構成のＭＲＩ装置において、ＲＦ位相に対するＤＦＴ処理が、
Ｆｖ(ｎ)＝k=0ΣN-1ｆｖ(ｋ)・exp{-j・n・2π・k/N}
であることを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第１４の観点によるＭＲＩ装置では、前記第５の観点によるＭＲイメージング方法を好適に実施できる。
【００２１】
第１５の観点では、本発明は、上記構成のＭＲＩ装置において、Ｎ＝２の場合の荷重加算処理が、
Ａｖ＝０.５×Ｆｖ(０)＋０.５×Ｆｖ(１)
であることを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第１５の観点によるＭＲＩ装置では、前記第６の観点によるＭＲイメージング方法を好適に実施できる。
【００２２】
第１６の観点では、本発明は、上記構成のＭＲＩ装置において、Ｎ＝２の場合の荷重加算処理が、
Ａｖ＝０.５×Ｆｖ(０)−０.５×Ｆｖ(１)
であることを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第１６の観点によるＭＲＩ装置では、前記第７の観点によるＭＲイメージング方法を好適に実施できる。
【００２３】
第１７の観点では、本発明は、上記構成のＭＲＩ装置において、ＭＩＰ処理が、max{}を最大値を取り出す関数とするとき、
Ａｖ＝max{Ｆｖ(０)，…，Ｆｖ(N-1)}
であることを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第１７の観点によるＭＲＩ装置では、前記第８の観点によるＭＲイメージング方法を好適に実施できる。
【００２４】
第１８の観点では、本発明は、上記構成のＭＲＩ装置において、平方自乗平均処理が、
Ａｖ＝√｛（Ｆｖ(０)２＋…＋Ｆｖ(N-1)２）／Ｎ｝
であることを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第１８の観点によるＭＲＩ装置では、前記第９の観点によるＭＲイメージング方法を好適に実施できる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す実施形態により本発明をさらに詳しく説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【００２６】
図１は、本発明の一実施形態にかかるＭＲＩ装置を示すブロック図である。
このＭＲＩ装置１００において、マグネットアセンブリ１は、内部に被検体を挿入するための空間部分（ボア）を有し、この空間部分を取りまくようにして、被検体に一定の静磁場を印加する静磁場コイル１ｐと、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の勾配磁場（Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の組み合わせによりスライス勾配軸，リード勾配軸，位相エンコード勾配軸が形成される）を発生するための勾配磁場コイル１ｇと、被検体内の原子核のスピンを励起するためのＲＦパルスを与える送信コイル１ｔと、被検体からのＮＭＲ信号を検出する受信コイル１ｒとが配置されている。静磁場コイル１ｐ，勾配磁場コイル１ｇ，送信コイル１ｔおよび受信コイル１ｒは、それぞれ静磁場電源２，勾配磁場駆動回路３，ＲＦ電力増幅器４および前置増幅器５に接続されている。
なお、静磁場コイル１ｐの代わりに永久磁石を用いてもよい。
【００２７】
シーケンス記憶回路６は、計算機７からの指令に従い、記憶しているパルスシーケンスに基づいて勾配磁場駆動回路３を操作し、マグネットアセンブリ１の勾配磁場コイル１ｇから勾配磁場を発生させると共に、ゲート変調回路８を操作し、ＲＦ発振回路９の搬送波出力信号を所定タイミング・所定包絡線形状のパルス状信号に変調し、それをＲＦパルスとしてＲＦ電力増幅器４に加え、ＲＦ電力増幅器４でパワー増幅した後、マグネットアセンブリ１の送信コイル１ｔに印加し、所望の撮像面を選択励起する。
【００２８】
前置増幅器５は、マグネットアセンブリ１の受信コイル１ｒで受信された被検体からのＮＭＲ信号を増幅し、位相検波器１０に入力する。位相検波器１０は、ＲＦ発振回路９の搬送波出力信号を参照信号とし、前置増幅器５からのＮＭＲ信号を位相検波して、ＡＤ変換器１１に与える。ＡＤ変換器１１は、位相検波後のアナログ信号をデジタルデータに変換して、計算機７に入力する。
【００２９】
計算機７は、操作コンソール１２から入力された情報を受け取るなどの全体的な制御を受け持つ。また、計算機７は、ＡＤ変換器１１からデジタルデータを読み込み、演算処理を行って画像を生成する。
表示装置１３は、画像やメッセージを表示する。
【００３０】
図２は、ＭＲＩ装置１００によるＭＲイメージング処理を示すフロー図である。
ステップＳ１では、繰返しカウンタｋ＝０に初期化する。
ステップＳ２では、ＳＳＦＰ状態でデータ収集を行うことを位相エンコード量を次々に変えて繰り返してｋ空間を埋める各ビューｖのデータｆｖ(ｋ)を取得する。その際、ＲＦ位相を３６０゜・ｖ・ｋ／Ｎとする。
ステップＳ３，Ｓ４では、ｋ＝１〜Ｎ−１について上記ステップＳ２を繰り返す。
なお、説明の都合上、Ｎ＝８とする。このとき、ＲＦ位相はｖ・ｋ・π／４となる。
【００３１】
図３は、ＳＳＦＰ状態でデータ収集を行うパルスシーケンスの一つで、ＦＩＥＳＴＡと呼ばれているパルスシーケンスの例示図である。
このＦＩＥＳＴＡシーケンスでは、ＲＦパルスを測定対象のＴ２よりも短いＴＲで繰り返し打ち、ＳＳＦＰ状態になって現れるＦＩＤ信号およびエコー信号（スピンエコー信号もしくはスティミュレイテッドエコー信号）からデータｆｖ(ｋ)を収集する。１ＴＲ内の勾配磁場の時間積分値が“０”になるような勾配磁場波形が採用される。また、位相エンコード軸勾配は、各ビューｖに対応した大きさに順に変えられる。さらに、ＲＦ位相も各ビューｖと繰返しカウンタｋの値に対応して順に変えられる。
【００３２】
図４は、ｋ空間とデータ収集軌跡の概念図である。
ｋ空間は、リード軸方向と位相エンコード軸方向の２次元空間である。
ここでは、位相エンコード軸方向に＃０〜＃３１のビューｖがあるものとする。
そして、ｋ空間は、ビュー＃０〜＃７の第１領域と、ビュー＃８〜＃１５の第２領域と、ビュー＃１６〜＃２３の第３領域と、ビュー＃２４〜＃３１の第４領域とに分割されているものとする。
【００３３】
図５は、ｋ＝０におけるデータ収集順とＲＦ位相の例示図である。
まず、データを収集しないでＦＩＥＳＴＡシーケンスを繰り返し、ＳＳＦＰ状態にする。これを空うちと言う。
ＳＳＦＰ状態になったら、ＦＩＥＳＴＡシーケンスにより第１領域のビュー＃０〜＃７のデータｆ０(０)〜ｆ７(０)を連続的に収集する。ＲＦ位相は、０−０−０−０−０−０−０−０とする。
続いて、空うちによりＳＳＦＰ状態にし、第２領域のビュー＃８〜＃１５のデータｆ８(０)〜ｆ１５(０)を連続的に収集する。ＲＦ位相は、０−０−０−０−０−０−０−０とする。
続いて、空うちによりＳＳＦＰ状態にし、第３領域のビュー＃１６〜＃２３のデータｆ16(０)〜ｆ23(０)を連続的に収集する。ＲＦ位相は、０−０−０−０−０−０−０−０とする。
続いて、空うちによりＳＳＦＰ状態にし、第４領域のビュー＃２４〜＃３１のデータｆ24(０)〜ｆ31(０)を連続的に収集する。ＲＦ位相は、０−０−０−０−０−０−０−０とする。
【００３４】
図６は、ｋ＝１におけるデータ収集順とＲＦ位相の例示図である。
まず、空うちによりＳＳＦＰ状態にし、第１領域のビュー＃０〜＃７のデータｆ０(１)〜ｆ７(１)を連続的に収集する。ＲＦ位相は、０−π／４−π／２−３π／４−π−５π／４−３π／２−７π／４と変化させる。
続いて、空うちによりＳＳＦＰ状態にし、第２領域のビュー＃８〜＃１５のデータｆ８(１)〜ｆ15(１)を連続的に収集する。ＲＦ位相は、０−π／４−π／２−３π／４−π−５π／４−３π／２−７π／４と変化させる。
続いて、空うちによりＳＳＦＰ状態にし、第３領域のビュー＃１６〜＃２３のデータｆ16(１)〜ｆ23(１)を連続的に収集する。ＲＦ位相は、０−π／４−π／２−３π／４−π−５π／４−３π／２−７π／４と変化させる。
続いて、空うちによりＳＳＦＰ状態にし、第４領域のビュー＃２４〜＃３１のデータｆ24(１)〜ｆ31(１)を連続的に収集する。ＲＦ位相は、０−π／４−π／２−３π／４−π−５π／４−３π／２−７π／４と変化させる。
【００３５】
図２に戻り、ステップＳ５では、操作者がＤＦＴ処理を選択しておればステップＳ６へ進み、そうでないならステップＳ７へ進む。
ステップＳ６では、データｆｖ(ｋ)をＲＦ位相に対してＤＦＴ処理してデータＦｖ(ｎ)を生成する。すなわち、
Ｆｖ(ｎ)＝k=0Σ7ｆｖ(ｋ)・exp{-j・n・π・k/4}
とする。そして、ステップＳ８へ進む。
【００３６】
ステップＳ７では、データｆｖ(ｋ)をそのままデータＦｖ(ｎ)とする。そして、ステップＳ８へ進む。
【００３７】
ステップＳ８では、操作者が平方自乗平均処理を選択しておればステップＳ９へ進み、そうでないならステップＳ１０へ進む。
ステップＳ９では、データＦｖ(ｎ)に対して平方自乗平均処理を施し、データＡｖを生成する。すなわち、
Ａｖ＝√｛（Ｆｖ(０)２＋…＋Ｆｖ(７)２）／８｝
とする。そして、ステップＳ１１へ進む。
【００３８】
ステップＳ１０では、データＦｖ(ｎ)に対して荷重加算処理またはＭＩＰ処理のいずれか操作者に選択された処理を施し、データＡｖを生成する。すなわち、
荷重加算処理なら、Ｃ０，Ｃ１，…，Ｃ７を荷重とするとき、
Ａｖ＝Ｃ０・Ｆｖ(０)＋Ｃ１・Ｆｖ(１)＋…＋Ｃ７・Ｆｖ(７)
とする。なお、Ｎ＝２なら、Ｃ０＝Ｃ１＝０.５またはＣ０＝０.５，Ｃ１＝−０.５とする。
ＭＩＰ処理なら、max{}を最大値を取り出す関数とするとき、
Ａｖ＝max{Ｆｖ(０)，…，Ｆｖ(７)}
とする。
そして、ステップＳ１１へ進む。
【００３９】
ステップＳ１１では、データＡｖから画像を再構成する。そして、処理を終了する。
【００４０】
以上のＭＲＩ装置１００によれば、データｆｖ(ｋ)をＲＦ位相に対してＤＦＴ処理するか否かを操作者が選択でき、また、データＦｖ(ｎ)に施す処理を荷重加算処理とＭＩＰ処理のうちの少なくとも一つの処理および平方自乗平均処理のうちから操作者が選択できるため、従来のＭＲイメージング方法では画質の悪い画像しか得られない場合に、画質の良好な画像を得られる可能性がある。
【００４１】
上記実施形態では、ｋ空間を４つの領域に分割したが、分割しなくてもよいし、５以上に分割してもよい。
【００４２】
【発明の効果】
本発明のＭＲイメージング方法およびＭＲＩ装置によれば、バンドアーチファクトの無い画質の良好な画像が得られる可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかるＭＲＩ装置のブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかるＭＲイメージング処理のフローチャートである。
【図３】ＦＩＥＳＴＡシーケンスのパルスシーケンスを示す例示図である。
【図４】ｋ空間とビューの説明図である。
【図５】データ収集順とＲＦ位相の例示図である。
【図６】データ収集順とＲＦ位相の別の例示図である。
【符号の説明】
１００ ＭＲＩ装置
１ マグネットアセンブリ
１ｔ 送信コイル
１ｒ 受信コイル
４ ＲＦ電力増幅器
５ 前置増幅器
７ 計算機
８ シーケンス記憶回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＭＲ（Magnetic Resonance）イメージング方法およびＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置に関し、更に詳しくは、画質の良好な画像を得ることが出来るＭＲイメージング方法およびＭＲＩ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特許第２８９８３２９号公報には、次のＭＲイメージング方法が開示されている。
（１）ＳＳＦＰ（Steady State Free Precession）状態でデータ収集を行うことを位相エンコード量を次々に変えて繰り返してｋ空間を埋める各ビューｖのデータｆｖ(０)を取得する。
（２）ＳＳＦＰ状態でデータ収集を行うことを位相エンコード量を次々に変えると共にＲＦ位相を交互に１８０゜変えることを繰り返してｋ空間を埋める各ビューｖのデータｆｖ(１)を取得する。
（３）ｆｖ(０)とｆｖ(１)を加算処理または減算処理してデータＡｖを生成する。
Ａｖ＝０.５×Ｆｖ(０)＋０.５×Ｆｖ(１)
または
Ａｖ＝０.５×Ｆｖ(０)−０.５×Ｆｖ(１)
（４）得られたデータＡｖから画像を再構成する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
特許第２８９８３２９号公報に開示のＭＲイメージング方法では、画質の良好な画像を得ることが出来る場合もあったが、画質の悪い画像（例えば、磁場不均一によるバンドアーチファクトが現れた画像）しか得られない場合もあった。
そこで、本発明の目的は、従来のＭＲイメージング方法では画質の悪い画像しか得られない場合に、画質の良好な画像を得られる可能性のあるＭＲイメージング方法およびＭＲＩ装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
第１の観点では、本発明は、（１）ＳＳＦＰ状態でデータ収集を行うことを位相エンコード量を次々に変えて繰り返してｋ空間を埋める各ビューｖのデータｆｖ(ｋ)を取得することをｋ＝０からｋ＝Ｎ−１までＮ（＝２のべき乗数）回繰り返し、その際、ＲＦ位相を３６０゜・ｖ・ｋ／Ｎとし、（２）操作者がＤＦＴ処理を選択すればデータｆｖ(ｋ)をＲＦ位相に対してＤＦＴ処理してデータＦｖ(ｎ)を生成し、操作者がＤＦＴ処理を選択しなければデータｆｖ(ｋ)をそのままデータＦｖ(ｎ)とし、（３）荷重加算処理とＭＩＰ処理のうちの少なくとも一つの処理および平方自乗平均処理のうちから操作者が選択した処理をデータＦｖ(ｎ)に施してデータＡｖを生成し、（４）得られたデータＡｖから画像を再構成することを特徴とするＭＲイメージング方法を提供する。
【０００５】
上記第１の観点によるＭＲイメージング方法では、データｆｖ(ｋ)をＲＦ位相に対してＤＦＴ処理するか否かを操作者が選択できる。ＤＦＴ処理すると、データのＦＩＤ（Free Induction Decay）成分とスピンエコー（Spin Echo）成分もしくは励起エコー（Stimulated Echo）成分の支配性を分離することが可能となる。この理由は次の通りである。
例えばＮ＝４とした場合、ｋ＝０では、ＲＦ位相は０−０−０−０−…となり、データｆｖ（０）におけるＦＩＤ成分の極性は＋Ｙ（Ｙ軸の正方向）、スピンエコー成分もしくは励起エコー成分の極性は−Ｙ（Ｙ軸の負方向）になる。ｋ＝１では、ＲＦ位相は０−π／２−π−３π／２−…となり、データｆｖ（１）におけるＦＩＤ成分の極性は＋Ｙ、スピンエコー成分もしくは励起エコー成分の極性は＋Ｘ（Ｘ軸の正方向）になる。ｋ＝２では、ＲＦ位相は０−π−０−π−…となり、データｆｖ（２）におけるＦＩＤ成分の極性は＋Ｙ、スピンエコー成分もしくは励起エコー成分の極性は＋Ｙになる。ｋ＝３では、ＲＦ位相は０−３π／２−π−π／２−…となり、データｆｖ（３）におけるＦＩＤ成分の極性は＋Ｙ、スピンエコー成分もしくは励起エコー成分の極性は−Ｘ（Ｘ軸の負方向）になる。
データＦｖ(０)＝ｆｖ（０）＋ｆｖ（１）＋ｆｖ（２）＋ｆｖ（３）となるから、上記極性のため、ＦＩＤ成分が残り、スピンエコー成分もしくは励起エコー成分が打ち消し合う。実際には理想状態からのズレがあるが、ＦＩＤ成分が支配的となる。また、データＦｖ(１)＝ｆｖ（０）−ｊ・ｆｖ（１）−ｆｖ（２）＋ｊ・ｆｖ（３）となるから、上記極性のため、ＦＩＤ成分が打ち消し合い、スピンエコー成分もしくは励起エコー成分が残り、スピンエコー成分もしくは励起エコー成分が支配的となる。一般的に、データＦｖ(ｎ)のｎが奇数ならＦＩＤ信号が支配的となり、ｎが偶数ならスピンエコー成分もしくは励起エコー成分が支配的となる。よって、ＦＩＤ成分とスピンエコー成分もしくは励起エコー成分の支配性を分離することが可能となる。
【０００６】
また、上記第１の観点によるＭＲイメージング方法では、データＦｖ(ｎ)に施す処理を荷重加算処理とＭＩＰ処理のうちの少なくとも一つの処理および平方自乗平均処理のうちから操作者が選択できる。荷重加算処理すると、データのＦＩＤ成分とスピンエコー成分もしくは励起エコー成分の支配性を選ぶことが可能となる。また、ＭＩＰ処理すると、ＳＮＲを向上することが可能となる。また、平方自乗平均処理すると、ＳＮＲを向上することが可能となる。
【０００７】
上記第１の観点によるＭＲイメージング方法では、上記のように少なくとも４通りの処理を選択できるため、従来のＭＲイメージング方法では画質の悪い画像しか得られない場合に、画質の良好な画像を得られる可能性がある。
本発明の発明者の研究によれば、特許第２８９８３２９号公報に開示のＭＲイメージング方法ではバンドアーチファクトが画像に現れたデータｆｖ(０)とｆｖ(１)に対して平方自乗平均処理を選択すると、バンドアーチファクトのない画像が得られる場合があった。また、Ｎの数を大きくする（例えば８以上にする）と共にＤＦＴ処理および平方自乗平均処理を選択すると、画質の良好な画像が得られる場合が多かった。
【０００８】
第２の観点では、本発明は、（１）ＳＳＦＰ状態でデータ収集を行うことを位相エンコード量を次々に変えて繰り返してｋ空間を埋める各ビューｖのデータｆｖ(ｋ)を取得することをｋ＝０からｋ＝Ｎ−１までＮ（＝２のべき乗数）回繰り返し、その際、ＲＦ位相を３６０゜・ｖ・ｋ／Ｎとし、（２）データｆｖ(ｋ)をＲＦ位相に対してＤＦＴ処理してデータＦｖ(ｎ)を生成し、（３）荷重加算処理とＭＩＰ処理のうちの少なくとも一つの処理および平方自乗平均処理のうちから操作者が選択した処理をデータＦｖ(ｎ)に施してデータＡｖを生成し、（４）得られたデータＡｖから画像を再構成することを特徴とするＭＲイメージング方法を提供する。
上記第２の観点によるＭＲイメージング方法では、データｆｖ(ｋ)をＲＦ位相に対してＤＦＴ処理する。ＤＦＴ処理すると、データのＦＩＤ成分とスピンエコー成分もしくは励起エコー成分の支配性を分離可能となる。また、データＦｖ(ｎ)に施す処理を荷重加算処理とＭＩＰ処理のうちの少なくとも一つの処理および平方自乗平均処理のうちから操作者が選択できる。荷重加算処理すると、データのＦＩＤ成分とスピンエコー成分もしくは励起エコー成分の支配性を選ぶことが可能となる。また、ＭＩＰ処理すると、ＳＮＲを向上することが可能となる。また、平方自乗平均処理すると、ＳＮＲを向上することが可能となる。このように少なくとも２通りの処理を選択できるため、従来のＭＲイメージング方法では画質の悪い画像しか得られない場合に、画質の良好な画像を得られる可能性がある。
本発明の発明者の研究によれば、Ｎの数を大きく（例えば８以上）すると共にＤＦＴ処理および平方自乗平均処理を選択すると、画質の良好な画像が得られる場合が多かった。
【０００９】
第３の観点では、本発明は、（１）ＳＳＦＰ状態でデータ収集を行うことを位相エンコード量を次々に変えて繰り返してｋ空間を埋める各ビューｖのデータｆｖ(ｋ)を取得することをｋ＝０からｋ＝Ｎ−１までＮ（＝２のべき乗数）回繰り返し、その際、ＲＦ位相を３６０゜・ｖ・ｋ／Ｎとし、（２）データｆｖ(ｋ)をそのままデータＦｖ(ｎ)とし、（３）荷重加算処理とＭＩＰ処理のうちの少なくとも一つの処理および平方自乗平均処理のうちから操作者が選択した処理をデータＦｖ(ｎ)に施してデータＡｖを生成し、（４）得られたデータＡｖから画像を再構成することを特徴とするＭＲイメージング方法を提供する。
上記第３の観点によるＭＲイメージング方法では、データＦｖ(ｎ)に施す処理を荷重加算処理とＭＩＰ処理のうちの少なくとも一つの処理および平方自乗平均処理のうちから操作者が選択できる。荷重加算処理すると、データのＦＩＤ成分とスピンエコー成分もしくは励起エコー成分の支配性を選ぶことが可能となる。また、ＭＩＰ処理すると、ＳＮＲを向上することが可能となる。また、平方自乗平均処理すると、ＳＮＲを向上することが可能となる。このように少なくとも２通りの処理を選択できるため、従来のＭＲイメージング方法では画質の悪い画像しか得られない場合に、画質の良好な画像を得られる可能性がある。
本発明の発明者の研究によれば、特許第２８９８３２９号公報に開示のＭＲイメージング方法ではバンドアーチファクトが画像に現れたデータｆｖ(０)とｆｖ(１)に対して平方自乗平均処理を選択すると、バンドアーチファクトのない画像が得られる場合があった。
【００１０】
第４の観点では、本発明は、上記構成のＭＲイメージング方法において、ＳＳＦＰ状態でデータ収集を行うパルスシーケンスが、１ＴＲ内の勾配磁場の時間積分値が０でＦＩＤ信号とエコー信号とを同時に収集するシーケンスであることを特徴とするＭＲイメージング方法を提供する。
ＳＳＦＰ状態でデータの収集を行うパルスシーケンスは種々知られている。例えば、ＦＩＥＳＴＡ（Fast Imaging Employing STeady state Acqisition）、True ＳＳＦＰなどである。
上記第４の観点によるＭＲイメージング方法では、ＦＩＥＳＴＡと呼ばれているパルスシーケンスを使用できる。
【００１１】
第５の観点では、本発明は、上記構成のＭＲイメージング方法において、ＲＦ位相に対するＤＦＴ処理が、
Ｆｖ(ｎ)＝k=0ΣN-1ｆｖ(ｋ)・exp{-j・n・2π・k/N}
であることを特徴とするＭＲイメージング方法を提供する。
上記第５の観点によるＭＲイメージング方法により、データｆｖ(ｋ)をＲＦ位相に対してＤＦＴ処理することが出来る。
【００１２】
第６の観点では、本発明は、上記構成のＭＲイメージング方法において、Ｎ＝２の場合の荷重加算処理が、
Ａｖ＝０.５×Ｆｖ(０)＋０.５×Ｆｖ(１)
であることを特徴とするＭＲイメージング方法を提供する。
上記第６の観点によるＭＲイメージング方法では、データｆｖ(ｋ)に含まれるＦＩＤ成分を支配的にすることが出来る。
【００１３】
第７の観点では、本発明は、上記構成のＭＲイメージング方法において、Ｎ＝２の場合の荷重加算処理が、
Ａｖ＝０.５×Ｆｖ(０)−０.５×Ｆｖ(１)
であることを特徴とするＭＲイメージング方法を提供する。
上記第７の観点によるＭＲイメージング方法では、データｆｖ(ｋ)に含まれるスピンエコー成分もしくは励起エコー成分を支配的にすることが出来る。
【００１４】
第８の観点では、本発明は、上記構成のＭＲイメージング方法において、ＭＩＰ処理が、max{}を最大値を取り出す関数とするとき、
Ａｖ＝max{Ｆｖ(０)，…，Ｆｖ(N-1)}
であることを特徴とするＭＲイメージング方法を提供する。
上記第８の観点によるＭＲイメージング方法では、Ｎ回のデータのうちで最も大きな信号を集めるため、ＳＮＲを向上できる場合が多い。
【００１５】
第９の観点では、本発明は、上記構成のＭＲイメージング方法において、平方自乗平均処理が、
Ａｖ＝√｛（Ｆｖ(０)２＋…＋Ｆｖ(N-1)２）／Ｎ｝
であることを特徴とするＭＲイメージング方法を提供する。
上記第９の観点によるＭＲイメージング方法では、Ｎ回のデータを全て用いると共にデータ同士が互いに相殺しあうことがないため、ＳＮＲを向上できる場合が多い。
【００１６】
第１０の観点では、本発明は、ＲＦパルスを送信するための送信コイルと、勾配磁場を印加するための勾配コイルと、ＮＭＲ信号を受信するための受信コイルと、前記送信コイルと勾配コイルと受信コイルとを駆動してデータを収集するスキャン手段と、収集したデータを演算処理して画像を生成するデータ処理手段とを具備してなるＭＲＩ装置であって、前記スキャン手段は、ＳＳＦＰ状態でデータ収集を行うことを位相エンコード量を次々に変えて繰り返してｋ空間を埋める各ビューｖのデータｆｖ(ｋ)を取得することをｋ＝０からｋ＝Ｎ−１までＮ（＝２のべき乗数）回繰り返し、その際、ＲＦ位相を３６０゜・ｖ・ｋ／Ｎとし、前記データ処理手段は、操作者がＤＦＴ処理を選択すればデータｆｖ(ｋ)をＲＦ位相に対してＤＦＴ処理してデータＦｖ(ｎ)を生成し、操作者がＤＦＴ処理を選択しなければデータｆｖ(ｋ)をそのままデータＦｖ(ｎ)とし、次に荷重加算処理とＭＩＰ処理のうちの少なくとも一つの処理および平方自乗平均処理のうちから操作者が選択した処理をデータＦｖ(ｎ)に施してデータＡｖを生成し、得られたデータＡｖから画像を再構成することを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第１０の観点によるＭＲＩ装置では、前記第１の観点によるＭＲイメージング方法を好適に実施できる。
【００１７】
第１１の観点では、本発明は、ＲＦパルスを送信するための送信コイルと、勾配磁場を印加するための勾配コイルと、ＮＭＲ信号を受信するための受信コイルと、前記送信コイルと勾配コイルと受信コイルとを駆動してデータを収集するスキャン手段と、収集したデータを演算処理して画像を生成するデータ処理手段とを具備してなるＭＲＩ装置であって、前記スキャン手段は、ＳＳＦＰ状態でデータ収集を行うことを位相エンコード量を次々に変えて繰り返してｋ空間を埋める各ビューｖのデータｆｖ(ｋ)を取得することをｋ＝０からｋ＝Ｎ−１までＮ（＝２のべき乗数）回繰り返し、その際、ＲＦ位相を３６０゜・ｖ・ｋ／Ｎとし、前記データ処理手段は、データｆｖ(ｋ)をＲＦ位相に対してＤＦＴ処理してデータＦｖ(ｎ)を生成し、次に荷重加算処理とＭＩＰ処理のうちの少なくとも一つの処理および平方自乗平均処理のうちから操作者が選択した処理をデータＦｖ(ｎ)に施してデータＡｖを生成し、得られたデータＡｖから画像を再構成することを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第１１の観点によるＭＲＩ装置では、前記第２の観点によるＭＲイメージング方法を好適に実施できる。
【００１８】
第１２の観点では、本発明は、ＲＦパルスを送信するための送信コイルと、勾配磁場を印加するための勾配コイルと、ＮＭＲ信号を受信するための受信コイルと、前記送信コイルと勾配コイルと受信コイルとを駆動してデータを収集するスキャン手段と、収集したデータを演算処理して画像を生成するデータ処理手段とを具備してなるＭＲＩ装置であって、前記スキャン手段は、ＳＳＦＰ状態でデータ収集を行うことを位相エンコード量を次々に変えて繰り返してｋ空間を埋める各ビューｖのデータｆｖ(ｋ)を取得することをｋ＝０からｋ＝Ｎ−１までＮ（＝２のべき乗数）回繰り返し、その際、ＲＦ位相を３６０゜・ｖ・ｋ／Ｎとし、前記データ処理手段は、データｆｖ(ｋ)をそのままデータＦｖ(ｎ)とし、次に荷重加算処理とＭＩＰ処理のうちの少なくとも一つの処理および平方自乗平均処理のうちから操作者が選択した処理をデータＦｖ(ｎ)に施してデータＡｖを生成し、得られたデータＡｖから画像を再構成することを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第１２の観点によるＭＲＩ装置では、前記第３の観点によるＭＲイメージング方法を好適に実施できる。
【００１９】
第１３の観点では、本発明は、上記構成のＭＲＩ装置において、ＳＳＦＰ状態でデータ収集を行うパルスシーケンスが、１ＴＲ内の勾配磁場の時間積分値が０でＦＩＤ信号とエコー信号とを同時に収集するシーケンスであることを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第１３の観点によるＭＲＩ装置では、前記第４の観点によるＭＲイメージング方法を好適に実施できる。
【００２０】
第１４の観点では、本発明は、上記構成のＭＲＩ装置において、ＲＦ位相に対するＤＦＴ処理が、
Ｆｖ(ｎ)＝k=0ΣN-1ｆｖ(ｋ)・exp{-j・n・2π・k/N}
であることを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第１４の観点によるＭＲＩ装置では、前記第５の観点によるＭＲイメージング方法を好適に実施できる。
【００２１】
第１５の観点では、本発明は、上記構成のＭＲＩ装置において、Ｎ＝２の場合の荷重加算処理が、
Ａｖ＝０.５×Ｆｖ(０)＋０.５×Ｆｖ(１)
であることを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第１５の観点によるＭＲＩ装置では、前記第６の観点によるＭＲイメージング方法を好適に実施できる。
【００２２】
第１６の観点では、本発明は、上記構成のＭＲＩ装置において、Ｎ＝２の場合の荷重加算処理が、
Ａｖ＝０.５×Ｆｖ(０)−０.５×Ｆｖ(１)
であることを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第１６の観点によるＭＲＩ装置では、前記第７の観点によるＭＲイメージング方法を好適に実施できる。
【００２３】
第１７の観点では、本発明は、上記構成のＭＲＩ装置において、ＭＩＰ処理が、max{}を最大値を取り出す関数とするとき、
Ａｖ＝max{Ｆｖ(０)，…，Ｆｖ(N-1)}
であることを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第１７の観点によるＭＲＩ装置では、前記第８の観点によるＭＲイメージング方法を好適に実施できる。
【００２４】
第１８の観点では、本発明は、上記構成のＭＲＩ装置において、平方自乗平均処理が、
Ａｖ＝√｛（Ｆｖ(０)２＋…＋Ｆｖ(N-1)２）／Ｎ｝
であることを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第１８の観点によるＭＲＩ装置では、前記第９の観点によるＭＲイメージング方法を好適に実施できる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す実施形態により本発明をさらに詳しく説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【００２６】
図１は、本発明の一実施形態にかかるＭＲＩ装置を示すブロック図である。
このＭＲＩ装置１００において、マグネットアセンブリ１は、内部に被検体を挿入するための空間部分（ボア）を有し、この空間部分を取りまくようにして、被検体に一定の静磁場を印加する静磁場コイル１ｐと、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の勾配磁場（Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の組み合わせによりスライス勾配軸，リード勾配軸，位相エンコード勾配軸が形成される）を発生するための勾配磁場コイル１ｇと、被検体内の原子核のスピンを励起するためのＲＦパルスを与える送信コイル１ｔと、被検体からのＮＭＲ信号を検出する受信コイル１ｒとが配置されている。静磁場コイル１ｐ，勾配磁場コイル１ｇ，送信コイル１ｔおよび受信コイル１ｒは、それぞれ静磁場電源２，勾配磁場駆動回路３，ＲＦ電力増幅器４および前置増幅器５に接続されている。
なお、静磁場コイル１ｐの代わりに永久磁石を用いてもよい。
【００２７】
シーケンス記憶回路６は、計算機７からの指令に従い、記憶しているパルスシーケンスに基づいて勾配磁場駆動回路３を操作し、マグネットアセンブリ１の勾配磁場コイル１ｇから勾配磁場を発生させると共に、ゲート変調回路８を操作し、ＲＦ発振回路９の搬送波出力信号を所定タイミング・所定包絡線形状のパルス状信号に変調し、それをＲＦパルスとしてＲＦ電力増幅器４に加え、ＲＦ電力増幅器４でパワー増幅した後、マグネットアセンブリ１の送信コイル１ｔに印加し、所望の撮像面を選択励起する。
【００２８】
前置増幅器５は、マグネットアセンブリ１の受信コイル１ｒで受信された被検体からのＮＭＲ信号を増幅し、位相検波器１０に入力する。位相検波器１０は、ＲＦ発振回路９の搬送波出力信号を参照信号とし、前置増幅器５からのＮＭＲ信号を位相検波して、ＡＤ変換器１１に与える。ＡＤ変換器１１は、位相検波後のアナログ信号をデジタルデータに変換して、計算機７に入力する。
【００２９】
計算機７は、操作コンソール１２から入力された情報を受け取るなどの全体的な制御を受け持つ。また、計算機７は、ＡＤ変換器１１からデジタルデータを読み込み、演算処理を行って画像を生成する。
表示装置１３は、画像やメッセージを表示する。
【００３０】
図２は、ＭＲＩ装置１００によるＭＲイメージング処理を示すフロー図である。
ステップＳ１では、繰返しカウンタｋ＝０に初期化する。
ステップＳ２では、ＳＳＦＰ状態でデータ収集を行うことを位相エンコード量を次々に変えて繰り返してｋ空間を埋める各ビューｖのデータｆｖ(ｋ)を取得する。その際、ＲＦ位相を３６０゜・ｖ・ｋ／Ｎとする。
ステップＳ３，Ｓ４では、ｋ＝１〜Ｎ−１について上記ステップＳ２を繰り返す。
なお、説明の都合上、Ｎ＝８とする。このとき、ＲＦ位相はｖ・ｋ・π／４となる。
【００３１】
図３は、ＳＳＦＰ状態でデータ収集を行うパルスシーケンスの一つで、ＦＩＥＳＴＡと呼ばれているパルスシーケンスの例示図である。
このＦＩＥＳＴＡシーケンスでは、ＲＦパルスを測定対象のＴ２よりも短いＴＲで繰り返し打ち、ＳＳＦＰ状態になって現れるＦＩＤ信号およびエコー信号（スピンエコー信号もしくはスティミュレイテッドエコー信号）からデータｆｖ(ｋ)を収集する。１ＴＲ内の勾配磁場の時間積分値が“０”になるような勾配磁場波形が採用される。また、位相エンコード軸勾配は、各ビューｖに対応した大きさに順に変えられる。さらに、ＲＦ位相も各ビューｖと繰返しカウンタｋの値に対応して順に変えられる。
【００３２】
図４は、ｋ空間とデータ収集軌跡の概念図である。
ｋ空間は、リード軸方向と位相エンコード軸方向の２次元空間である。
ここでは、位相エンコード軸方向に＃０〜＃３１のビューｖがあるものとする。
そして、ｋ空間は、ビュー＃０〜＃７の第１領域と、ビュー＃８〜＃１５の第２領域と、ビュー＃１６〜＃２３の第３領域と、ビュー＃２４〜＃３１の第４領域とに分割されているものとする。
【００３３】
図５は、ｋ＝０におけるデータ収集順とＲＦ位相の例示図である。
まず、データを収集しないでＦＩＥＳＴＡシーケンスを繰り返し、ＳＳＦＰ状態にする。これを空うちと言う。
ＳＳＦＰ状態になったら、ＦＩＥＳＴＡシーケンスにより第１領域のビュー＃０〜＃７のデータｆ０(０)〜ｆ７(０)を連続的に収集する。ＲＦ位相は、０−０−０−０−０−０−０−０とする。
続いて、空うちによりＳＳＦＰ状態にし、第２領域のビュー＃８〜＃１５のデータｆ８(０)〜ｆ１５(０)を連続的に収集する。ＲＦ位相は、０−０−０−０−０−０−０−０とする。
続いて、空うちによりＳＳＦＰ状態にし、第３領域のビュー＃１６〜＃２３のデータｆ16(０)〜ｆ23(０)を連続的に収集する。ＲＦ位相は、０−０−０−０−０−０−０−０とする。
続いて、空うちによりＳＳＦＰ状態にし、第４領域のビュー＃２４〜＃３１のデータｆ24(０)〜ｆ31(０)を連続的に収集する。ＲＦ位相は、０−０−０−０−０−０−０−０とする。
【００３４】
図６は、ｋ＝１におけるデータ収集順とＲＦ位相の例示図である。
まず、空うちによりＳＳＦＰ状態にし、第１領域のビュー＃０〜＃７のデータｆ０(１)〜ｆ７(１)を連続的に収集する。ＲＦ位相は、０−π／４−π／２−３π／４−π−５π／４−３π／２−７π／４と変化させる。
続いて、空うちによりＳＳＦＰ状態にし、第２領域のビュー＃８〜＃１５のデータｆ８(１)〜ｆ15(１)を連続的に収集する。ＲＦ位相は、０−π／４−π／２−３π／４−π−５π／４−３π／２−７π／４と変化させる。
続いて、空うちによりＳＳＦＰ状態にし、第３領域のビュー＃１６〜＃２３のデータｆ16(１)〜ｆ23(１)を連続的に収集する。ＲＦ位相は、０−π／４−π／２−３π／４−π−５π／４−３π／２−７π／４と変化させる。
続いて、空うちによりＳＳＦＰ状態にし、第４領域のビュー＃２４〜＃３１のデータｆ24(１)〜ｆ31(１)を連続的に収集する。ＲＦ位相は、０−π／４−π／２−３π／４−π−５π／４−３π／２−７π／４と変化させる。
【００３５】
図２に戻り、ステップＳ５では、操作者がＤＦＴ処理を選択しておればステップＳ６へ進み、そうでないならステップＳ７へ進む。
ステップＳ６では、データｆｖ(ｋ)をＲＦ位相に対してＤＦＴ処理してデータＦｖ(ｎ)を生成する。すなわち、
Ｆｖ(ｎ)＝k=0Σ7ｆｖ(ｋ)・exp{-j・n・π・k/4}
とする。そして、ステップＳ８へ進む。
【００３６】
ステップＳ７では、データｆｖ(ｋ)をそのままデータＦｖ(ｎ)とする。そして、ステップＳ８へ進む。
【００３７】
ステップＳ８では、操作者が平方自乗平均処理を選択しておればステップＳ９へ進み、そうでないならステップＳ１０へ進む。
ステップＳ９では、データＦｖ(ｎ)に対して平方自乗平均処理を施し、データＡｖを生成する。すなわち、
Ａｖ＝√｛（Ｆｖ(０)２＋…＋Ｆｖ(７)２）／８｝
とする。そして、ステップＳ１１へ進む。
【００３８】
ステップＳ１０では、データＦｖ(ｎ)に対して荷重加算処理またはＭＩＰ処理のいずれか操作者に選択された処理を施し、データＡｖを生成する。すなわち、
荷重加算処理なら、Ｃ０，Ｃ１，…，Ｃ７を荷重とするとき、
Ａｖ＝Ｃ０・Ｆｖ(０)＋Ｃ１・Ｆｖ(１)＋…＋Ｃ７・Ｆｖ(７)
とする。なお、Ｎ＝２なら、Ｃ０＝Ｃ１＝０.５またはＣ０＝０.５，Ｃ１＝−０.５とする。
ＭＩＰ処理なら、max{}を最大値を取り出す関数とするとき、
Ａｖ＝max{Ｆｖ(０)，…，Ｆｖ(７)}
とする。
そして、ステップＳ１１へ進む。
【００３９】
ステップＳ１１では、データＡｖから画像を再構成する。そして、処理を終了する。
【００４０】
以上のＭＲＩ装置１００によれば、データｆｖ(ｋ)をＲＦ位相に対してＤＦＴ処理するか否かを操作者が選択でき、また、データＦｖ(ｎ)に施す処理を荷重加算処理とＭＩＰ処理のうちの少なくとも一つの処理および平方自乗平均処理のうちから操作者が選択できるため、従来のＭＲイメージング方法では画質の悪い画像しか得られない場合に、画質の良好な画像を得られる可能性がある。
【００４１】
上記実施形態では、ｋ空間を４つの領域に分割したが、分割しなくてもよいし、５以上に分割してもよい。
【００４２】
【発明の効果】
本発明のＭＲイメージング方法およびＭＲＩ装置によれば、バンドアーチファクトの無い画質の良好な画像が得られる可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかるＭＲＩ装置のブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかるＭＲイメージング処理のフローチャートである。
【図３】ＦＩＥＳＴＡシーケンスのパルスシーケンスを示す例示図である。
【図４】ｋ空間とビューの説明図である。
【図５】データ収集順とＲＦ位相の例示図である。
【図６】データ収集順とＲＦ位相の別の例示図である。
【符号の説明】
１００ ＭＲＩ装置
１ マグネットアセンブリ
１ｔ 送信コイル
１ｒ 受信コイル
４ ＲＦ電力増幅器
５ 前置増幅器
７ 計算機
８ シーケンス記憶回路
Claims (9)
- ＲＦパルスを送信するための送信コイルと、勾配磁場を印加するための勾配コイルと、ＮＭＲ信号を受信するための受信コイルと、前記送信コイルと勾配コイルと受信コイルとを駆動してデータを収集するスキャン手段と、収集したデータを演算処理して画像を生成するデータ処理手段とを具備してなるＭＲＩ装置であって、
前記スキャン手段は、ＳＳＦＰ状態でデータ収集を行うことを位相エンコード量を次々に変えて繰り返してｋ空間を埋める各ビューｖのデータｆｖ(ｋ)を取得することをｋ＝０からｋ＝Ｎ−１までＮ（＝２のべき乗数）回繰り返し、その際、ＲＦ位相を３６０゜・ｖ・ｋ／Ｎとし、
前記データ処理手段は、操作者がＤＦＴ処理を選択すればデータｆｖ(ｋ)をＲＦ位相に対してＤＦＴ処理してデータＦｖ(ｎ)を生成し、操作者がＤＦＴ処理を選択しなければデータｆｖ(ｋ)をそのままデータＦｖ(ｎ)とし、次に荷重加算処理とＭＩＰ処理のうちの少なくとも一つの処理および平方自乗平均処理のうちから操作者が選択した処理をデータＦｖ(ｎ)に施してデータＡｖを生成することを特徴とするＭＲＩ装置。 - ＲＦパルスを送信するための送信コイルと、勾配磁場を印加するための勾配コイルと、ＮＭＲ信号を受信するための受信コイルと、前記送信コイルと勾配コイルと受信コイルとを駆動してデータを収集するスキャン手段と、収集したデータを演算処理して画像を生成するデータ処理手段とを具備してなるＭＲＩ装置であって、
前記スキャン手段は、ＳＳＦＰ状態でデータ収集を行うことを位相エンコード量を次々に変えて繰り返してｋ空間を埋める各ビューｖのデータｆｖ(ｋ)を取得することをｋ＝０からｋ＝Ｎ−１までＮ（＝４以上である２のべき乗数）回繰り返し、その際、ＲＦ位相を３６０゜・ｖ・ｋ／Ｎとし、
前記データ処理手段は、データｆｖ(ｋ)をＲＦ位相に対してＤＦＴ処理してデータＦｖ(ｎ)を生成し、次に荷重加算処理とＭＩＰ処理のうちの少なくとも一つの処理および平方自乗平均処理のうちから操作者が選択した処理をデータＦｖ(ｎ)に施してデータＡｖを生成することを特徴とするＭＲＩ装置。 - ＲＦパルスを送信するための送信コイルと、勾配磁場を印加するための勾配コイルと、ＮＭＲ信号を受信するための受信コイルと、前記送信コイルと勾配コイルと受信コイルとを駆動してデータを収集するスキャン手段と、収集したデータを演算処理して画像を生成するデータ処理手段とを具備してなるＭＲＩ装置であって、
前記スキャン手段は、ＳＳＦＰ状態でデータ収集を行うことを位相エンコード量を次々に変えて繰り返してｋ空間を埋める各ビューｖのデータｆｖ(ｋ)を取得することをｋ＝０からｋ＝Ｎ−１までＮ（＝２のべき乗数）回繰り返し、その際、ＲＦ位相を３６０゜・ｖ・ｋ／Ｎとし、
前記データ処理手段は、データｆｖ(ｋ)をそのままデータＦｖ(ｎ)とし、次に荷重加算処理とＭＩＰ処理のうちの少なくとも一つの処理および平方自乗平均処理のうちから操作者が選択した処理をデータＦｖ(ｎ)に施してデータＡｖを生成することを特徴とするＭＲＩ装置。 - 請求項１から請求項３のいずれかに記載のＭＲＩ装置において、ＳＳＦＰ状態でデータ収集を行うパルスシーケンスが、１ＴＲ内の勾配磁場の時間積分値が０でＦＩＤ信号とエコー信号とを同時に収集するシーケンスであることを特徴とするＭＲＩ装置。
- 請求項１，請求項２または請求項３のいずれかに記載のＭＲＩ装置において、ＲＦ位相に対するＤＦＴ処理が、
Ｆｖ(ｎ)＝k=0ΣN-1ｆｖ(ｋ)・exp{-j・n・2π・k/N}
であることを特徴とするＭＲＩ装置。 - 請求項１から請求項５のいずれかに記載のＭＲＩ装置において、Ｎ＝２の場合の荷重加算処理が、
Ａｖ＝０.５×Ｆｖ(０)＋０.５×Ｆｖ(１)
であることを特徴とするＭＲＩ装置。 - 請求項１から請求項５のいずれかに記載のＭＲＩ装置において、Ｎ＝２の場合の荷重加算処理が、
Ａｖ＝０.５×Ｆｖ(０)−０.５×Ｆｖ(１)
であることを特徴とするＭＲＩ装置。 - 請求項１から請求項７のいずれかに記載のＭＲＩ装置において、ＭＩＰ処理が、max{}を最大値を取り出す関数とするとき、
Ａｖ＝max{Ｆｖ(０)，…，Ｆｖ(N-1)}
であることを特徴とするＭＲＩ装置。 - 請求項１から請求項８のいずれかに記載のＭＲＩ装置において、平方自乗平均処理が、
Ａｖ＝√｛（Ｆｖ(０)２＋…＋Ｆｖ(N-1)２）／Ｎ｝
であることを特徴とするＭＲＩ装置。
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