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JP2011131000A - Magnetic resonance imaging apparatus - Google Patents

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JP2011131000A
JP2011131000A JP2009295191A JP2009295191A JP2011131000A JP 2011131000 A JP2011131000 A JP 2011131000A JP 2009295191 A JP2009295191 A JP 2009295191A JP 2009295191 A JP2009295191 A JP 2009295191A JP 2011131000 A JP2011131000 A JP 2011131000A
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JP
Japan
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magnetic resonance
scan
navigator
imaging apparatus
sequence
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JP2009295191A
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Japanese (ja)
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Yuji Iwadate
雄治 岩舘
Kenichi Kanda
健一 神田
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GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Original Assignee
GE Medical Systems Global Technology Co LLC
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  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic resonance imaging apparatus having high accuracy for detecting a position of a site changing accordance with a body movement of a subject. <P>SOLUTION: A first candidate Xm of a diaphragmatic position is detected based on a signal intensity profile, and a second candidate Xp of the diaphragmatic position is detected based on a phase profile. After that, the maximum value Δθmax of the phase difference in the phase profile is compared with the predetermined standard value Δθt, and when the Δθmax is bigger than the Δθt, the second candidate Xp of the diaphragmatic position is determined as the diaphragmatic position X1 for the occasion when a navigator sequence NP1 is performed. Meanwhile, when the Δθmax is equal or smaller than the Δθt, the first candidate Xm of the diaphragmatic position is determined as the diaphragmatic position X1 for the occasion when the navigator sequence NP1 is performed. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、被検体の撮影領域から磁気共鳴信号を収集する磁気共鳴イメージング装置に関する。   The present invention relates to a magnetic resonance imaging apparatus that collects magnetic resonance signals from an imaging region of a subject.

従来より、磁気共鳴イメージング装置による撮像において、呼吸による体動アーチファクト(artifact)を低減する種々の方法が提案されている。例えば、被検体から撮影領域のデータを収集するためのイメージングシーケンスを実行した直後に、呼吸運動に伴って変位する横隔膜の位置を検出する方法が知られている。この方法では、検出した横隔膜の位置が、所定の範囲内からはみ出た場合は、イメージングシーケンスが呼吸による体動の大きい間に実行されたとして、データが取り直される。したがって、体動アーチファクトによる画像の質の低下を低減することができる。
この方法に用いる横隔膜の位置検出の手法として、Du法が知られている(非特許文献1参照)。
Conventionally, various methods have been proposed for reducing body motion artifacts due to respiration in imaging with a magnetic resonance imaging apparatus. For example, a method is known in which the position of the diaphragm that is displaced with respiratory motion is detected immediately after the execution of an imaging sequence for collecting imaging region data from a subject. In this method, when the detected diaphragm position is out of a predetermined range, the data is re-acquired assuming that the imaging sequence is executed during a period when the body movement due to respiration is large. Therefore, it is possible to reduce deterioration in image quality due to body motion artifacts.
A Du method is known as a method for detecting the position of the diaphragm used in this method (see Non-Patent Document 1).

Du YP, Saranathan M, Foo TK. An accurate,robust, and computationally efficient navigator algorithm for measuringdiaphragm positions. J Cardiovasc Magn Reson. 2004;6:483-490.Du YP, Saranathan M, Foo TK. An accurate, robust, and computationally efficient navigator algorithm for measuringdiaphragm positions.J Cardiovasc Magn Reson. 2004; 6: 483-490.

しかし、非特許文献1の方法では、肝臓の信号と、肺領域に流れる血流の信号とが連続的に現れた場合、横隔膜の位置の検出精度が低くなるという問題があり、この問題を解消することが望まれている。   However, the method of Non-Patent Document 1 has a problem that when the liver signal and the blood flow signal flowing in the lung region continuously appear, the detection accuracy of the position of the diaphragm is lowered, and this problem is solved. It is hoped to do.

第1の磁気共鳴イメージング装置は、
被検体の体動に伴って変位する所定の部位を含むナビゲータ領域から磁気共鳴信号を収集するためのナビゲータシーケンスと、前記被検体の撮影領域から磁気共鳴信号を収集するためのイメージングシーケンスとを実施するための第1のスキャンを行うスキャン手段と、
前記第1のスキャンにおけるナビゲータシーケンスを実施して得られる磁気共鳴信号の位相プロファイルに基づいて、前記所定の部位の位置を求める手段と、
を有する磁気共鳴イメージング装置であって、
前記第1のスキャンにおけるナビゲータシーケンスは、前記所定の部位の磁化と、前記ナビゲータ領域を流れる体液の磁化との間に位相差を設けるための勾配磁場を有している。
The first magnetic resonance imaging apparatus comprises:
A navigator sequence for collecting magnetic resonance signals from a navigator area including a predetermined part that is displaced in accordance with body movement of the subject, and an imaging sequence for collecting magnetic resonance signals from the imaging area of the subject Scanning means for performing a first scan for performing,
Means for determining a position of the predetermined portion based on a phase profile of a magnetic resonance signal obtained by performing a navigator sequence in the first scan;
A magnetic resonance imaging apparatus comprising:
The navigator sequence in the first scan has a gradient magnetic field for providing a phase difference between the magnetization of the predetermined portion and the magnetization of the body fluid flowing in the navigator region.

第2の磁気共鳴イメージング装置は、
被検体の体動に伴って変位する第1の部位と前記被検体の体動に伴って変位する第2の部位とを含むナビゲータ領域から磁気共鳴信号を収集するためのナビゲータシーケンスと、前記被検体の撮影領域から磁気共鳴信号を収集するためのイメージングシーケンスとを実施するためのスキャンを行うスキャン手段と、
前記スキャンにおけるナビゲータシーケンスを実施して得られる磁気共鳴信号の位相プロファイルに基づいて、前記第1の部位の位置を求める手段と、
を有する磁気共鳴イメージング装置であって、
前記スキャンにおけるナビゲータシーケンスは、前記第1の部位の磁化と、前記第2の部位の磁化との間に位相差を設けるための勾配磁場を有している。
The second magnetic resonance imaging apparatus is
A navigator sequence for collecting magnetic resonance signals from a navigator region including a first part that is displaced in accordance with the body movement of the subject and a second part that is displaced in accordance with the body movement of the subject; Scanning means for performing a scan for performing an imaging sequence for collecting magnetic resonance signals from the imaging region of the specimen;
Means for determining a position of the first part based on a phase profile of a magnetic resonance signal obtained by performing a navigator sequence in the scan;
A magnetic resonance imaging apparatus comprising:
The navigator sequence in the scan has a gradient magnetic field for providing a phase difference between the magnetization of the first part and the magnetization of the second part.

ナビゲータシーケンスに、所定の部位の磁化と、ナビゲータ領域を流れる体液の磁化との間に位相差を設けるための勾配磁場を備えることにより、所定の部位と体液との区別をすることが容易となり、所定の部位の位置の検出精度を高めることができる。
また、ナビゲータシーケンスに、第1の部位の磁化と第2の部位の磁化との間に位相差を設けるための勾配磁場を備えることにより、第1の部位の磁化と第2の部位との区別をすることが容易となり、第1の部位の位置の検出精度を高めることができる。
By providing the navigator sequence with a gradient magnetic field for providing a phase difference between the magnetization of the predetermined part and the magnetization of the body fluid flowing in the navigator region, it becomes easy to distinguish the predetermined part from the body fluid, The detection accuracy of the position of a predetermined part can be improved.
Further, by providing the navigator sequence with a gradient magnetic field for providing a phase difference between the magnetization of the first part and the magnetization of the second part, the magnetization of the first part is distinguished from the second part. It becomes easy to do, and the detection accuracy of the position of the 1st part can be raised.

本発明の一実施形態の磁気共鳴イメージング装置1を示す図である。1 is a diagram showing a magnetic resonance imaging apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. 被検体13を撮影するときに実行されるスキャンの説明図である。It is explanatory drawing of the scan performed when imaging the subject. スキャン領域を示す図である。It is a figure which shows a scanning area | region. 表示装置12に表示された領域設定用のMR画像の一例を示す図である。6 is a diagram showing an example of an MR image for region setting displayed on the display device 12. FIG. 横隔膜の位置を検出するまでの処理フローを説明する図である。It is a figure explaining the processing flow until the position of a diaphragm is detected. ナビゲータデータの処理の手順を説明する図である。It is a figure explaining the procedure of a process of navigator data. ナビゲータシーケンスNP1〜NPが実行されている間の横隔膜の位置を示す位置プロファイルである。It is a position profile which shows the position of the diaphragm during navigator sequence NP1-NP. 実験結果を示す図である。It is a figure which shows an experimental result. 90°−180°の線励起スピンエコー型のナビゲータシーケンスの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the navigator sequence of a 90 degree-180 degree line excitation spin echo type | mold.

以下、発明を実施するための形態について説明するが、本発明は、以下の形態に限定されることは無い。   Hereinafter, although the form for inventing is demonstrated, this invention is not limited to the following forms.

図1は、本発明の一実施形態の磁気共鳴イメージング装置1を示す図である。
磁気共鳴イメージング(MRI(Magnetic Resonance Imaging))装置1は、磁場発生装置2と、テーブル3と、クレードル4と、受信コイル5などを有している。
FIG. 1 is a diagram showing a magnetic resonance imaging apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.
A magnetic resonance imaging (MRI) apparatus 1 includes a magnetic field generator 2, a table 3, a cradle 4, a receiving coil 5, and the like.

磁場発生装置2は、被検体13が収容されるボア21と、超伝導コイル22と、勾配コイル23と、送信コイル24とを有している。超伝導コイル22は静磁場B0を印加し、勾配コイル23は、周波数エンコード方向、位相エンコード方向、およびスライス選択方向に勾配磁場を印加する。また、送信コイル24はRFパルスを送信する。尚、本実施形態では、超伝導コイル22が用いられているが、超伝導コイル22の代わりに、永久磁石を用いてもよい。   The magnetic field generator 2 includes a bore 21 in which the subject 13 is accommodated, a superconducting coil 22, a gradient coil 23, and a transmission coil 24. The superconducting coil 22 applies a static magnetic field B0, and the gradient coil 23 applies a gradient magnetic field in the frequency encoding direction, the phase encoding direction, and the slice selection direction. The transmission coil 24 transmits an RF pulse. In this embodiment, the superconducting coil 22 is used, but a permanent magnet may be used instead of the superconducting coil 22.

クレードル4は、テーブル3からボア21に移動できるように構成されている。クレードル4によって、被検体13はボア21に搬送される。   The cradle 4 is configured to be movable from the table 3 to the bore 21. The subject 13 is transported to the bore 21 by the cradle 4.

受信コイル5は、被検体13の胸部から腹部に渡って取り付けられている。受信コイル5は、後述するイメージングシーケンスおよびナビゲータシーケンスが実行されたときに被検体13から発生する磁気共鳴信号を受信する。   The receiving coil 5 is attached from the chest to the abdomen of the subject 13. The reception coil 5 receives a magnetic resonance signal generated from the subject 13 when an imaging sequence and a navigator sequence described later are executed.

MRI装置1は、更に、シーケンサ6、送信器7、勾配磁場電源8、受信器9、中央処理装置10、入力装置11、および表示装置12を有している。   The MRI apparatus 1 further includes a sequencer 6, a transmitter 7, a gradient magnetic field power supply 8, a receiver 9, a central processing unit 10, an input device 11, and a display device 12.

シーケンサ6は、中央処理装置10の制御を受けて、横隔膜の位置を求めるためのナビゲータシーケンスや、被検体13の画像データを収集するためのイメージングシーケンスを実行するための情報を、送信器7および勾配磁場電源8に送る。具体的には、シーケンサ6は、中央処理装置10の制御を受けて、ナビゲータシーケンスおよびイメージングシーケンスのRFパルスの情報(中心周波数、バンド幅など)を送信器7に送り、勾配磁場の情報(勾配磁場の強度など)を勾配磁場電源8に送る。   Under the control of the central processing unit 10, the sequencer 6 receives information for executing a navigator sequence for obtaining the position of the diaphragm and an imaging sequence for collecting image data of the subject 13, the transmitter 7 and Send to gradient magnetic field power supply 8. Specifically, under the control of the central processing unit 10, the sequencer 6 sends RF pulse information (center frequency, bandwidth, etc.) of the navigator sequence and the imaging sequence to the transmitter 7, and information on the gradient magnetic field (gradient). The intensity of the magnetic field) is sent to the gradient magnetic field power supply 8.

送信器7は、シーケンサ6から送られた情報に基づいて、送信コイル24を駆動する駆動信号を出力する。   The transmitter 7 outputs a drive signal for driving the transmission coil 24 based on the information sent from the sequencer 6.

勾配磁場電源8は、シーケンサ6から送られた情報に基づいて、勾配コイル23を駆動する駆動信号を出力する。   The gradient magnetic field power supply 8 outputs a drive signal for driving the gradient coil 23 based on the information sent from the sequencer 6.

受信器9は、受信コイル5で受信された磁気共鳴信号を信号処理し、中央処理装置10に伝送する。   The receiver 9 processes the magnetic resonance signal received by the receiving coil 5 and transmits it to the central processing unit 10.

中央処理装置10は、シーケンサ6および表示装置12に必要な情報を伝送したり、受信器9から受け取った信号に基づいて画像を再構成するなど、MRI装置1の各種の動作を実現するように、MRI装置1の各部の動作を総括する。中央処理装置10は、例えばコンピュータ(computer)によって構成される。中央処理装置10は、課題を解決するための手段に記載された所定の部位の位置を求める手段の一例であり、所定のプログラムを実行することにより、この手段として機能する。   The central processing unit 10 implements various operations of the MRI apparatus 1 such as transmitting necessary information to the sequencer 6 and the display unit 12 and reconstructing an image based on a signal received from the receiver 9. The operation of each part of the MRI apparatus 1 will be summarized. The central processing unit 10 is configured by, for example, a computer. The central processing unit 10 is an example of a means for obtaining the position of a predetermined part described in the means for solving the problem, and functions as this means by executing a predetermined program.

入力装置11は、オペレータ14の操作に応答して種々の命令を中央処理装置10に入力する。表示装置12は種々の情報を表示する。   The input device 11 inputs various commands to the central processing unit 10 in response to the operation of the operator 14. The display device 12 displays various information.

尚、磁場発生装置2と、シーケンサ6と、送信器7と、勾配磁場電源8とを合わせたものが、課題を解決するための手段に記載されたスキャン手段に相当する。   A combination of the magnetic field generator 2, the sequencer 6, the transmitter 7, and the gradient magnetic field power supply 8 corresponds to the scanning means described in the means for solving the problem.

次に、本実施形態において、被検体13を撮影するときに実行されるスキャンについて説明する。   Next, scanning executed when the subject 13 is imaged in the present embodiment will be described.

図2は、被検体13を撮影するときに実行されるスキャンの説明図、図3は、スキャン領域を示す図である。   FIG. 2 is an explanatory diagram of a scan executed when the subject 13 is imaged, and FIG. 3 is a diagram showing a scan area.

本実施形態では、プレスキャンが実行された後、本スキャンが実行される。
プレスキャンは、後述する横隔膜の位置の許容範囲AW(図7参照)を決定するために実行されるスキャンである。横隔膜の位置の許容範囲AWについては、後述する。
In the present embodiment, after the pre-scan is executed, the main scan is executed.
The pre-scan is a scan executed to determine an allowable range AW (see FIG. 7) of the diaphragm position described later. The allowable range AW of the diaphragm position will be described later.

プレスキャンでは、ナビゲータシーケンスNP(i=1〜r)が実行される。ナビゲータシーケンスNPは、横隔膜の位置を検出するために実行されるシーケンスである。図2には、ナビゲータシーケンスNPの一例として、シリンドリカルグラジエントエコー型ナビゲータシーケンスが示されている。xgradはx軸方向に印加する勾配磁場、ygradはy軸方向に印加する勾配磁場、zgradはz軸方向に印加する勾配磁場を示し、RFは高周波パルスを示す。 In the pre-scan, the navigator sequence NP i (i = 1 to r) is executed. The navigator sequence NP i is a sequence executed to detect the position of the diaphragm. FIG. 2 shows a cylindrical gradient echo type navigator sequence as an example of the navigator sequence NP i . xgrad represents a gradient magnetic field applied in the x-axis direction, ygrad represents a gradient magnetic field applied in the y-axis direction, zgrad represents a gradient magnetic field applied in the z-axis direction, and RF represents a high-frequency pulse.

ナビゲータシーケンスNPでは、RFパルスを送信する際に、y方向およびz方向に極性が交互に連続的に変化するように勾配磁場を印加することにより、線状に領域選択する。本実施形態では、肝臓13a、横隔膜13b、および肺13cに跨る直線状のナビゲータ領域Rna(図3参照)がスライス選択される。その後、x方向に、読み取り勾配磁場を印加し、ナビゲータデータが収集される。尚、ナビゲータシーケンスNPは、ygradに、バイポーラグラディエントG1およびG2を有している。バイポーラグラディエントG1およびG2は、肝臓13aおよび横隔膜13bの磁化と、肺13c側に流れる血液13dの磁化との間に位相差φを設けるための勾配磁場である。位相差φは、以下の式で与えられる。
φ=γA・Ti・v ・・・(1)
ただし、γ:磁気回転比
A:バイポーラグラディエントG1およびG2の各々のローブの面積
Ti:グラディエントG1のローブの中心から、グラディエントG2のローブの中心までの時間
v:血流速度
In the navigator sequence NP i , when an RF pulse is transmitted, a region is linearly selected by applying a gradient magnetic field so that the polarities alternately and continuously change in the y direction and the z direction. In the present embodiment, slice selection is performed on a linear navigator region Rna (see FIG. 3) that straddles the liver 13a, the diaphragm 13b, and the lung 13c. Thereafter, a reading gradient magnetic field is applied in the x direction, and navigator data is collected. The navigator sequence NP i has bipolar gradients G1 and G2 in ygrad. The bipolar gradients G1 and G2 are gradient magnetic fields for providing a phase difference φ between the magnetization of the liver 13a and the diaphragm 13b and the magnetization of the blood 13d flowing on the lung 13c side. The phase difference φ is given by the following equation.
φ = γA · Ti · v (1)
Where γ: Gyromagnetic ratio
A: Area of each lobe of bipolar gradients G1 and G2
Ti: Time from the center of the gradient G1 lobe to the center of the gradient G2 lobe
v: Blood flow velocity

例えば、血流速度v=10cm/sで流れる血流について考えると、面積A=3900us・G/cm、時間Ti=3msとすることにより、位相差φ≒180度にすることができる。ナビゲータシーケンスNPにバイポーラグラディエントG1およびG2を設ける理由については、後述する。 For example, considering the blood flow flowing at a blood flow velocity v = 10 cm / s, the phase difference φ≈180 degrees can be obtained by setting the area A = 3900 us · G / cm and the time Ti = 3 ms. The reason why the bipolar gradients G1 and G2 are provided in the navigator sequence NP i will be described later.

本スキャンでは、実際に画像化したい領域(以下、「撮影領域」と呼ぶ)Rim(図3参照)のイメージングデータを収集するためのイメージングシーケンスIS(j=1〜n)と、横隔膜の位置を検出するためのナビゲータシーケンスNM(j=1〜n)とが実行される。ナビゲータシーケンスNMは、プレスキャンにおいて実行されるナビゲータシーケンスNPと同じシーケンスである。 In this scan, an imaging sequence IS j (j = 1 to n) for collecting imaging data of an area (hereinafter referred to as “imaging area”) Rim (see FIG. 3) that is actually imaged, and the position of the diaphragm Navigator sequence NM j (j = 1 to n) is detected. The navigator sequence NM j is the same sequence as the navigator sequence NP i executed in the pre-scan.

以下に、本実施形態の磁気共鳴イメージング装置1を用いて、被検体13を撮像する際の動作について説明する。   Below, the operation | movement at the time of imaging the test subject 13 using the magnetic resonance imaging apparatus 1 of this embodiment is demonstrated.

先ず、オペレータ14は、ナビゲータ領域Rnaおよび撮影領域Rimを設定するために使用される領域設定用のMR画像を取得する。オペレータ14は、領域設定用のMR画像を取得するために、入力装置11を操作して、領域設定用のMR画像を取得するためのスキャンの実行命令を入力する。この実行命令が入力されると、領域設定用のMR画像を取得するためのスキャンが実行され、表示装置12に、領域設定用のMR画像が表示される(図4参照)。   First, the operator 14 acquires an MR image for region setting used for setting the navigator region Rna and the imaging region Rim. The operator 14 operates the input device 11 to acquire a region setting MR image and inputs a scan execution command for acquiring the region setting MR image. When this execution command is input, a scan for acquiring a region setting MR image is executed, and the region setting MR image is displayed on the display device 12 (see FIG. 4).

図4は、表示装置12に表示された領域設定用のMR画像の一例を示す図である。
表示装置12には、領域設定用のMR画像121が表示される。図4では、領域設定用のMR画像121として、コロナル(Coronal)画像が表示されている。オペレータ14は、入力装置11を操作して、領域設定用のMR画像121に、ナビゲータ領域Rnaを設定する。本実施形態では、肝臓13a、横隔膜13b、および肺13cに跨る直線状の領域を、ナビゲータ領域Rnaとして設定する。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an MR image for region setting displayed on the display device 12.
The display device 12 displays a region setting MR image 121. In FIG. 4, a coronal image is displayed as the region setting MR image 121. The operator 14 operates the input device 11 to set the navigator region Rna in the region setting MR image 121. In the present embodiment, a linear area extending over the liver 13a, the diaphragm 13b, and the lung 13c is set as the navigator area Rna.

また、オペレータ14は、入力装置11を操作して、領域設定用のMR画像121に、撮影領域Rinを設定するためのスライスSL1〜SLzを設定する。スライスSL1〜SLzを入力することにより、スライスSL1〜SLzの範囲が、撮影領域Rimとして設定される。   Further, the operator 14 operates the input device 11 to set slices SL1 to SLz for setting the imaging region Rin in the MR image 121 for region setting. By inputting the slices SL1 to SLz, the range of the slices SL1 to SLz is set as the imaging region Rim.

尚、ナビゲータ領域Rnaおよび撮影領域Rimを設定するために使用される領域設定用のMR画像121は、コロナル断面の他に、アキシャル(Axial)断面やサジタル(Sagittal)断面であってもよい。   The region setting MR image 121 used for setting the navigator region Rna and the imaging region Rim may be an axial section or a sagittal section in addition to the coronal section.

オペレータ14は、ナビゲータ領域Rnaおよび撮影領域Rimを設定した後、プレスキャンおよび本スキャンを実行するための実行命令を入力する。この実行命令が入力されると、プレスキャンおよび本スキャンが実行される(図2参照)。以下に、プレスキャンにおけるMRI装置の動作と、本スキャンにおけるMRI装置の動作について、順に説明する。   After setting the navigator area Rna and the imaging area Rim, the operator 14 inputs an execution command for executing the pre-scan and the main scan. When this execution command is input, a pre-scan and a main scan are executed (see FIG. 2). Hereinafter, the operation of the MRI apparatus in the pre-scan and the operation of the MRI apparatus in the main scan will be described in order.

(1)プレスキャンにおけるMRI装置1の動作について
プレスキャンにおいては、ナビゲータシーケンスNP(i=1〜r)が実行される(図2参照)。このとき、MRI装置1は、ナビゲータシーケンスNPを実行することにより収集されたナビゲータデータに基づいて、ナビゲータシーケンスNPが実行された時点における横隔膜の位置を検出する。以下に、MRI装置1が、横隔膜の位置を検出するときの処理フローについて説明する。
(1) Operation of MRI apparatus 1 in prescan In navigator sequence NP i (i = 1 to r) is executed in prescan (see FIG. 2). In this case, MRI device 1, based on the navigator data collected by executing the navigator sequence NP i, detects the position of the diaphragm at the time when the navigator sequence NP i is executed. Hereinafter, a processing flow when the MRI apparatus 1 detects the position of the diaphragm will be described.

図5は、横隔膜の位置を検出するまでの処理フローを説明する図である。図5の説明に当たっては、図6を参照しながら説明する。   FIG. 5 is a diagram illustrating a processing flow until the position of the diaphragm is detected. 5 will be described with reference to FIG.

先ず、ステップS1において、ナビゲータシーケンスNP1が実行される(図6(a)参照)。ナビゲータシーケンスNP1が実行されることにより、ナビゲータ領域Rnaからナビゲータデータが収集される。ナビゲータシーケンスNP1が実行された後、ステップS2に進む。   First, in step S1, a navigator sequence NP1 is executed (see FIG. 6A). By executing the navigator sequence NP1, navigator data is collected from the navigator region Rna. After the navigator sequence NP1 is executed, the process proceeds to step S2.

ステップS2では、ナビゲータ領域Rnaから収集されたナビゲータデータに対して、一次元逆フーリエ変換を実施する。一次元逆フーリエ変換を実施した後、ステップS3に進む。   In step S2, a one-dimensional inverse Fourier transform is performed on the navigator data collected from the navigator region Rna. After performing the one-dimensional inverse Fourier transform, the process proceeds to step S3.

ステップS3では、ナビゲータデータに基づいて、被検体13の横隔膜13bの位置を検出する。ステップS3は、サブステップS31〜S37を有しているので、各サブステップについて順に説明する。   In step S3, the position of the diaphragm 13b of the subject 13 is detected based on the navigator data. Since step S3 has sub-steps S31 to S37, each sub-step will be described in turn.

先ず、サブステップS31において、ナビゲータ領域Rnaから得られたナビゲータデータの信号強度プロファイルを作成する(図6(b)参照)。   First, in sub-step S31, a signal intensity profile of navigator data obtained from the navigator area Rna is created (see FIG. 6B).

図6(b)は、信号強度プロファイルを示す図である。
信号強度プロファイルの横軸は、ナビゲータ領域Rnaの頭尾方向の位置Xを示し、縦軸は、ナビゲータデータの信号強度SMを表している。尚、図6(b)の信号強度プロファイルにおいて、信号強度の大きい左側が肝臓側に相当し、信号強度の小さい右側が肺側に相当する。信号信号強度プロファイルを作成した後、サブステップS32に進む。
FIG. 6B is a diagram showing a signal intensity profile.
The horizontal axis of the signal intensity profile indicates the position X in the head-to-tail direction of the navigator region Rna, and the vertical axis indicates the signal intensity SM of the navigator data. In the signal intensity profile of FIG. 6B, the left side with a high signal intensity corresponds to the liver side, and the right side with a low signal intensity corresponds to the lung side. After creating the signal signal strength profile, the process proceeds to sub-step S32.

サブステップS32では、図6(b)に示す信号強度プロファイルにおいて、強度が急激に変化する位置Xmを、横隔膜13bの位置の第1候補として検出する。本実施形態では、強度が急激に変化する位置Xmを、Du法によって検出しているが、Du法以外の別の方法を用いてもよい。横隔膜13bの位置の第1候補Xmを検出した後、サブステップS33に進む。   In sub-step S32, in the signal intensity profile shown in FIG. 6B, the position Xm where the intensity changes abruptly is detected as the first candidate for the position of the diaphragm 13b. In the present embodiment, the position Xm at which the intensity changes rapidly is detected by the Du method, but another method other than the Du method may be used. After detecting the first candidate Xm at the position of the diaphragm 13b, the process proceeds to sub-step S33.

サブステップS33では、ナビゲータ領域Rnaから得られたナビゲータデータの位相プロファイルを作成する(図6(c)参照)。   In sub-step S33, a phase profile of navigator data obtained from the navigator region Rna is created (see FIG. 6C).

図6(c)は、位相プロファイルを示す図である。
位相プロファイルの横軸は、ナビゲータ領域Rnaの頭尾方向の位置Xを示し、縦軸は、ナビゲータデータの位相Pを表している。位相プロファイルを参照すると、位相が急激に変化する位置Xpが存在する。上述したように、ナビゲータシーケンスNPは、肝臓13aおよび横隔膜13bの磁化と、肺13c側に流れる血液13dの磁化との間に位相差φを設けるためのバイポーラグラディエントG1およびG2を有しているので(図2参照)、位相が急激に変化する位置Xpは、横隔膜13bの位置の可能性が高いと考えられる。そこで、本実施形態では、位相Pが急激に変化する位置Xpを、横隔膜13bの位置の第2候補として検出する。位相Pが急激に変化する位置Xpの検出は、サブステップS34〜S36で行われる。以下に、各サブステップについて説明する。
FIG. 6C shows a phase profile.
The horizontal axis of the phase profile indicates the position X in the head-to-tail direction of the navigator region Rna, and the vertical axis indicates the phase P of the navigator data. Referring to the phase profile, there is a position Xp where the phase changes abruptly. As described above, the navigator sequence NP i has the bipolar gradients G1 and G2 for providing the phase difference φ between the magnetization of the liver 13a and the diaphragm 13b and the magnetization of the blood 13d flowing on the lung 13c side. Therefore (see FIG. 2), the position Xp where the phase changes abruptly is considered to be highly likely to be the position of the diaphragm 13b. Therefore, in the present embodiment, the position Xp where the phase P changes abruptly is detected as the second candidate for the position of the diaphragm 13b. Detection of the position Xp at which the phase P changes rapidly is performed in sub-steps S34 to S36. Below, each substep is demonstrated.

サブステップS34では、位相プロファイルの横軸に対して、位相Pが急激に変化する位置Xpを検出するために解析する範囲を設定する。本実施形態では、位相Pが急激に変化する位置Xpを検出するために解析する範囲として、範囲Δxが設定される。尚、範囲Δxを設定せずに、位相プロファイルの全範囲に渡って、位相Pが急激に変化する位置Xpを検出するための解析を行ってもよい。ただし、位相Pが急激に変化する位置Xpは、横隔膜の実際の位置から大きく離れた位置に現れることもあるので、位相プロファイルの全範囲に渡って解析を行った場合、検出された位置Xpが、必ずしも横隔膜の実際の位置に対応していないことがある。そこで、本実施形態では、位相Pが急激に変化する位置Xpを検出するために解析する範囲を、範囲Δxに制限している。本実施形態では、範囲Δxは、横隔膜13bの位置の第1候補Xmから肝臓側に所定の長さΔx(例えば、3cm)の範囲としている。範囲Δxを設定した後、サブステップS35に進む。   In sub-step S34, a range to be analyzed for detecting the position Xp where the phase P changes rapidly is set with respect to the horizontal axis of the phase profile. In the present embodiment, a range Δx is set as a range to be analyzed in order to detect the position Xp where the phase P changes rapidly. Note that an analysis for detecting the position Xp where the phase P changes suddenly over the entire range of the phase profile may be performed without setting the range Δx. However, since the position Xp at which the phase P changes suddenly may appear at a position far away from the actual position of the diaphragm, when the analysis is performed over the entire range of the phase profile, the detected position Xp is , It may not necessarily correspond to the actual position of the diaphragm. Therefore, in the present embodiment, the range to be analyzed for detecting the position Xp where the phase P changes rapidly is limited to the range Δx. In the present embodiment, the range Δx is a range of a predetermined length Δx (for example, 3 cm) from the first candidate Xm at the position of the diaphragm 13b to the liver side. After setting the range Δx, the process proceeds to sub-step S35.

サブステップS35では、先ず、図6(d)に示すように、範囲Δx内において、隣接する2つのピクセルの位置XおよびXk+1(k=1〜m−1)を考え、位置Xにおけるピクセルと、位置Xk+1におけるピクセルとの位相差Δθkを算出する。位相差Δθkを算出した後、位相差Δθkの最大値Δθmaxを求める。図6(d)では、位置Xにおけるピクセルと、位置Xp+1におけるピクセルとの位相差Δθpが、最大値Δθmaxとなる。したがって、位相差Δθpが現れるピクセルの位置Xpが、位相Pが急激に変化する位置Xpとなる。この位置Xpを、横隔膜13bの位置の第2候補として検出する。横隔膜13bの位置の第2候補を検出した後、サブステップS36に進む。 In sub-step S35, first, as shown in FIG. 6 (d), in the range [Delta] x, consider the position of two adjacent pixels X k and X k + 1 (k = 1~m -1), at the position X k A phase difference Δθk between the pixel and the pixel at the position X k + 1 is calculated. After calculating the phase difference Δθk, the maximum value Δθmax of the phase difference Δθk is obtained. In FIG. 6 (d), the pixel at position X p, the phase difference Δθp between the pixel at position X p + 1, the maximum value Derutashitamax. Accordingly, the pixel position Xp at which the phase difference Δθp appears is the position Xp at which the phase P changes rapidly. This position Xp is detected as a second candidate for the position of the diaphragm 13b. After the second candidate at the position of the diaphragm 13b is detected, the process proceeds to sub-step S36.

サブステップS36では、最大値Δθmaxを、予め定められた所定の基準値Δθtと比較し、この比較結果に基づいて、横隔膜13bの位置の2つの候補(XmおよびXp)のうち、横隔膜13bの位置として採用する候補を決定する。本実施形態では、基準値Δθtは、例えば、肝臓又は横隔膜の磁化と、肺側に流れる血液の磁化との位相差として、経験的に求めることができる値である。基準値Δθtの値は、例えば、30度である。Δθmax>Δθtである場合、位相プロファイルを用いて検出した横隔膜13bの位置の第2候補Xpが、強度プロファイルを用いて検出した横隔膜13bの位置の第1候補Xmよりも、横隔膜の位置の可能性が高いと判断し、横隔膜13bの位置の第2候補Xpを、ナビゲータシーケンスNP1が実行されたときの横隔膜の位置X1として決定する。一方、Δθmax≦Δθtの場合は、強度プロファイルを用いて検出した横隔膜13bの位置の第1候補Xmが、位相プロファイルを用いて検出した横隔膜13bの位置の第2候補Xpよりも、横隔膜の位置の可能性が高いと判断し、横隔膜13bの位置の第1候補Xmを、ナビゲータシーケンスNP1が実行されたときの横隔膜の位置X1として決定する。本実施形態では、Δθmax>Δθtであるとする。したがって、横隔膜の位置X1=Xpと決定される。
上記のようにして、フローが終了する。
In sub-step S36, the maximum value Δθmax is compared with a predetermined reference value Δθt, and the position of the diaphragm 13b is selected from the two candidates (Xm and Xp) for the position of the diaphragm 13b based on the comparison result. Determine the candidates to be adopted. In the present embodiment, the reference value Δθt is a value that can be obtained empirically, for example, as a phase difference between the magnetization of the liver or diaphragm and the magnetization of blood flowing to the lung side. The value of the reference value Δθt is, for example, 30 degrees. When Δθmax> Δθt, the second candidate Xp at the position of the diaphragm 13b detected using the phase profile is more likely to be the position of the diaphragm than the first candidate Xm at the position of the diaphragm 13b detected using the intensity profile. Is determined to be high, and the second candidate Xp at the position of the diaphragm 13b is determined as the diaphragm position X1 when the navigator sequence NP1 is executed. On the other hand, in the case of Δθmax ≦ Δθt, the first candidate Xm of the position of the diaphragm 13b detected using the intensity profile is more in the position of the diaphragm than the second candidate Xp of the position of the diaphragm 13b detected using the phase profile. It is determined that the possibility is high, and the first candidate Xm at the position of the diaphragm 13b is determined as the diaphragm position X1 when the navigator sequence NP1 is executed. In the present embodiment, it is assumed that Δθmax> Δθt. Therefore, the diaphragm position X1 = Xp is determined.
As described above, the flow ends.

尚、図5および図6では、ナビゲータシーケンスNP1が実行されたときの横隔膜の位置X1を求める手順について説明したが、他のナビゲータシーケンスNP2〜NPrが実行されたときの横隔膜の位置X2〜Xrについても、図5に示すフローに従って求められる。したがって、ナビゲータシーケンスNP1〜NPrを実行したときの横隔膜の位置を求めることができる(図7参照)。   5 and 6, the procedure for obtaining the diaphragm position X1 when the navigator sequence NP1 is executed has been described. However, the diaphragm positions X2 to Xr when the other navigator sequences NP2 to NPr are executed are described. Is also obtained according to the flow shown in FIG. Therefore, the position of the diaphragm when the navigator sequences NP1 to NPr are executed can be obtained (see FIG. 7).

図7は、ナビゲータシーケンスNP1〜NPrが実行されている間の横隔膜の位置を示す位置プロファイルである。
位置プロファイルの横軸は、各ナビゲータシーケンスNP1〜NPrを示しており、縦軸は、ナビゲータシーケンスNP1〜NPrを実行したときの横隔膜の位置X1〜Xrを表す。
FIG. 7 is a position profile showing the position of the diaphragm while the navigator sequences NP1 to NPr are being executed.
The horizontal axis of the position profile represents the navigator sequences NP1 to NPr, and the vertical axis represents the diaphragm positions X1 to Xr when the navigator sequences NP1 to NPr are executed.

中央処理装置10は、位置プロファイルに基づいて、被検体13が息を吐き終わった時の横隔膜13bの位置である最大呼気位置Xeを決定する。最大呼気位置Xeを決定する方法としては、例えば、位置プロファイルにおいて、プロットされた位置のうち座標が最大(座標の正負の取り方によっては最小)となる位置を、最大呼気位置Xeとして決定する方法が考えられる。   The central processing unit 10 determines the maximum exhalation position Xe, which is the position of the diaphragm 13b when the subject 13 has exhaled, based on the position profile. As a method for determining the maximum expiratory position Xe, for example, a method of determining, as the maximum expiratory position Xe, a position where the coordinate is maximum (minimum depending on how the coordinates are taken) in the position profile. Can be considered.

最大呼気位置Xeを決定した後、最大呼気位置Xeに基づいて、被検体の呼吸による体動が小さいときの横隔膜の位置の許容範囲AWを設定する。AWの幅は、例えば、最大呼気位置Xeを中心として±2mmの範囲とする。   After determining the maximum exhalation position Xe, based on the maximum exhalation position Xe, an allowable range AW of the position of the diaphragm when the body movement due to breathing of the subject is small is set. The width of the AW is, for example, in a range of ± 2 mm with the maximum exhalation position Xe as the center.

以上のようにして、被検体の呼吸による体動が小さいときの横隔膜の位置の許容範囲AWが設定される。   As described above, the allowable range AW of the position of the diaphragm when the body movement due to breathing of the subject is small is set.

横隔膜の位置の許容範囲AWが設定されたら、プレスキャンから、本スキャンに移行する(図6(a)参照)。   When the allowable range AW of the diaphragm position is set, the pre-scan shifts to the main scan (see FIG. 6A).

(2)本スキャンにおけるMRI装置1の動作について
本スキャンでは、先ず、イメージングシーケンスIS(j=1〜n)が実行され、その直後に、ナビゲータシーケンスNMが実行される。ナビゲータシーケンスNMが実行されると、図5に示すフローと同じ手順で、ナビゲータシーケンスNMが実行されたときの横隔膜の位置X’算出される。横隔膜の位置X’が、図7に示す横隔膜の位置の許容範囲AWに含まれている場合、イメージングシーケンスISで収集されたイメージングデータは、呼吸による体動が小さい間に収集されたと判断され、k空間を埋めるデータとして採用される。一方、横隔膜の位置X’が、図7に示す横隔膜の位置の許容範囲AWからはずれた場合、イメージングシーケンスISで収集されたイメージングデータは、呼吸による体動が大きい間に収集されたと判断し、次のイメージングシーケンスISj+1において、データが取り直される。
以上のようにして、本スキャンが実行される。
(2) Operation of the MRI apparatus 1 in the main scan In the main scan, first, the imaging sequence IS j (j = 1 to n) is executed, and immediately thereafter, the navigator sequence NM j is executed. When the navigator sequence NM j is executed, the diaphragm position X ′ j when the navigator sequence NM j is executed is calculated in the same procedure as the flow shown in FIG. When the diaphragm position X ′ j is included in the allowable range AW of the diaphragm position shown in FIG. 7, it is determined that the imaging data collected in the imaging sequence IS j was collected while the body movement due to respiration was small. And used as data for filling the k-space. On the other hand, when the diaphragm position X ′ j deviates from the allowable range AW of the diaphragm position shown in FIG. 7, it is determined that the imaging data collected in the imaging sequence IS j was collected while body movement due to respiration was large. In the next imaging sequence IS j + 1 , the data is re-acquired.
The main scan is executed as described above.

本実施形態によれば、プレスキャンにおけるナビゲータシーケンスNP、および本スキャンにおけるナビゲータシーケンスNMは、肝臓13aおよび横隔膜13bの磁化と、肺13c側に流れる血液13dの磁化との間に位相差φを設けるためのバイポーラグラディエントG1およびG2を有している(図2参照)。したがって、位相プロファイルを参考にすることによって、横隔膜と、肺側の部位に流れる血液とを区別すること容易となり、横隔膜の位置の検出精度を高めることができるという効果がある。この効果が得られることを実証するために、実験を行った。実験の条件は、以下の通りである。
(1)Ti=300us (式(1)参照)
(2)A=2000us・G/cm (式(1)参照)
(3)Δx=4cm (図6(c)参照)
(4)Δθt=0.2rad (図5のサブステップS36参照)
According to this embodiment, the navigator sequence NP i in the pre-scan and the navigator sequence NM j in the main scan have a phase difference φ between the magnetization of the liver 13a and the diaphragm 13b and the magnetization of the blood 13d flowing toward the lung 13c. Bipolar gradients G1 and G2 are provided (see FIG. 2). Therefore, by referring to the phase profile, it becomes easy to distinguish between the diaphragm and the blood flowing in the lung side region, and there is an effect that the detection accuracy of the position of the diaphragm can be improved. Experiments were performed to demonstrate that this effect was obtained. The experimental conditions are as follows.
(1) Ti = 300us (refer to formula (1))
(2) A = 2000us · G / cm (See formula (1))
(3) Δx = 4 cm (see FIG. 6C)
(4) Δθt = 0.2 rad (see sub-step S36 in FIG. 5)

図8は、実験結果を示す図である。
図8(a)は、信号強度プロファイルのみに基づいて求められた横隔膜の位置を示す図、図8(b)は、信号強度プロファイルと位相プロファイルとの両方に基づいて求められた横隔膜の位置を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing experimental results.
FIG. 8A shows the position of the diaphragm determined based only on the signal intensity profile, and FIG. 8B shows the position of the diaphragm determined based on both the signal intensity profile and the phase profile. FIG.

図8を参照すると、図8(b)の方が、図8(a)よりも、横隔膜の位置を表す曲線Cの振幅が安定しており、検出精度が高いことがわかる。   Referring to FIG. 8, it can be seen that the amplitude of the curve C representing the position of the diaphragm is more stable and the detection accuracy is higher in FIG. 8B than in FIG. 8A.

尚、本実施形態では、バイポーラグラディエントG1およびG2は、勾配磁場ygradに印加されている(図2参照)。しかし、バイポーラグラディエントG1およびG2は、勾配磁場xgradに印加してもよいし、勾配磁場zgradに印加してもよい。また、バイポーラグラディエントG1およびG2は、勾配磁場xgrad、ygrad、およびzgradのうちの二つ以上の勾配磁場に印加してもよい。   In the present embodiment, the bipolar gradients G1 and G2 are applied to the gradient magnetic field ygrad (see FIG. 2). However, the bipolar gradients G1 and G2 may be applied to the gradient magnetic field xgrad or may be applied to the gradient magnetic field zgrad. The bipolar gradients G1 and G2 may be applied to two or more gradient magnetic fields among the gradient magnetic fields xgrad, ygrad, and zgrad.

本実施形態では、肝臓13aおよび横隔膜13bの磁化と、肺13c側に流れる血液13dの磁化との間に位相差φを設けるために、バイポーラグラディエントG1およびG2を印加している。しかし、肝臓13aおよび横隔膜13bの磁化と、肺13cに流れる血液13dの磁化との間に位相差φを設けることができるのであれば、バイポーラグラディエントG1およびG2を複数回印加してもよいし、バイポーラグラディエントG1およびG2とは異なる別の勾配磁場を印加してもよい。   In the present embodiment, bipolar gradients G1 and G2 are applied in order to provide a phase difference φ between the magnetization of the liver 13a and the diaphragm 13b and the magnetization of the blood 13d flowing on the lung 13c side. However, if the phase difference φ can be provided between the magnetization of the liver 13a and the diaphragm 13b and the magnetization of the blood 13d flowing in the lung 13c, the bipolar gradients G1 and G2 may be applied multiple times. A different gradient magnetic field different from the bipolar gradients G1 and G2 may be applied.

本実施形態では、ナビゲータシーケンスの一例として、シリンドリカルグラジエントエコー型ナビゲータシーケンスが示されている(図2参照)。しかし、本発明では、ナビゲータシーケンスは、シリンドリカルグラジエントエコー型に限定されることはなく、他のナビゲータシーケンスでもよい。以下に、他のナビゲータシーケンスの一例について説明する(図9参照)。   In the present embodiment, a cylindrical gradient echo type navigator sequence is shown as an example of the navigator sequence (see FIG. 2). However, in the present invention, the navigator sequence is not limited to the cylindrical gradient echo type, and may be another navigator sequence. An example of another navigator sequence will be described below (see FIG. 9).

図9は、90°−180°の線励起スピンエコー型のナビゲータシーケンスの一例を示す図である。
図9に示すナビゲータシーケンスは、90°RFパルスと、180°RFパルスとを有している。90°RFパルスは、第1のスライスを90°励起するためのRFパルスであり、180°RFパルスは、第1のスライスに交差する第2のスライスを180°励起するためのRFパルスである。第1のスライスと第2のスライスとの交差部から生じするスピンエコーを収集することによって、横隔膜の位置を検出することができる。
FIG. 9 is a diagram showing an example of a 90 ° -180 ° linearly excited spin echo navigator sequence.
The navigator sequence shown in FIG. 9 has a 90 ° RF pulse and a 180 ° RF pulse. The 90 ° RF pulse is an RF pulse for exciting the first slice by 90 °, and the 180 ° RF pulse is an RF pulse for exciting the second slice that intersects the first slice by 180 °. . The position of the diaphragm can be detected by collecting spin echoes generated from the intersection between the first slice and the second slice.

図9に示すナビゲータシーケンスは、zgradに2つの勾配磁場GaおよびGbが印加されている。2つの勾配磁場GaおよびGbは、肝臓13aおよび横隔膜13bの磁化と、肺13c側に流れる血液13dの磁化との間に位相差φを設けるための勾配磁場である。図9では、勾配磁場Gaと勾配磁場Gbとの間に、180°RFパルスが送信されているので、勾配磁場GaおよびGbは、同じ極性を有している。図9では、勾配磁場GaおよびGbは正の極性であるが、負の極性にしてもよい。2つの勾配磁場GaおよびGbによって、肝臓13aおよび横隔膜13bの磁化と、肺13c側に流れる血液13dの磁化との間に位相差φを設けることができるので、横隔膜の位置の検出精度を高めることができる。
このように、本発明は、種々のナビゲータシーケンスに対して適用可能である。
In the navigator sequence shown in FIG. 9, two gradient magnetic fields Ga and Gb are applied to zgrad. The two gradient magnetic fields Ga and Gb are gradient magnetic fields for providing a phase difference φ between the magnetization of the liver 13a and the diaphragm 13b and the magnetization of the blood 13d flowing toward the lung 13c. In FIG. 9, since the 180 ° RF pulse is transmitted between the gradient magnetic field Ga and the gradient magnetic field Gb, the gradient magnetic fields Ga and Gb have the same polarity. In FIG. 9, the gradient magnetic fields Ga and Gb are positive in polarity, but may be negative in polarity. Since the two gradient magnetic fields Ga and Gb can provide a phase difference φ between the magnetization of the liver 13a and the diaphragm 13b and the magnetization of the blood 13d flowing toward the lung 13c, the detection accuracy of the position of the diaphragm is increased. Can do.
As described above, the present invention can be applied to various navigator sequences.

尚、本発明の実施に際しては、上記した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形形態を採用することができる。   In carrying out the present invention, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be employed.

本実施形態では、本スキャンの前に、プレスキャンを行っている。しかし、本発明は、プレスキャンを行わない場合にも適用できる。例えば、横隔膜の位置の許容範囲AW(図7参照)が予め分かっている場合は、プレスキャンを行わずに、本スキャンを行ってもよい。   In the present embodiment, pre-scanning is performed before the main scanning. However, the present invention can also be applied when no pre-scan is performed. For example, when the allowable range AW (see FIG. 7) of the diaphragm position is known in advance, the main scan may be performed without performing the pre-scan.

本実施形態では、強度プロファイルと位相プロファイルとを用いて横隔膜の位置を検出しているが、これに限定されず、位相プロファイルのみを用いて横隔膜の位置を検出してもよい。   In this embodiment, the position of the diaphragm is detected using the intensity profile and the phase profile. However, the present invention is not limited to this, and the position of the diaphragm may be detected using only the phase profile.

本実施形態では、本スキャンにおいて、イメージングシーケンスISを実施した直後に、ナビゲータシーケンスNMを実施している。しかし、本スキャンにおける各シーケンスの順序はこれに限定されず、例えば、ナビゲータシーケンスNMを実施した直後に、イメージングシーケンスISを実施してもよい。 In the present embodiment, in the main scan, the navigator sequence NM j is performed immediately after the imaging sequence IS j is performed. However, the order of each sequence in the main scan is not limited to this. For example, the imaging sequence IS j may be performed immediately after the navigator sequence NM j is performed.

本実施形態では、最大呼気位置Xeに基づいて、被検体の呼吸による体動が小さいときの横隔膜の位置の許容範囲AWを決定しているが、これに限定されることはない。例えば、被検体13が息を吸い終わったときの横隔膜13bの位置である最大吸気位置に基づいて、被検体の呼吸による体動が小さいときの横隔膜の位置の許容範囲AWを決定してもよい。   In the present embodiment, the allowable range AW of the diaphragm position when the body movement due to breathing of the subject is small is determined based on the maximum exhalation position Xe, but is not limited to this. For example, the allowable range AW of the position of the diaphragm when the body movement due to breathing of the subject is small may be determined based on the maximum inspiration position that is the position of the diaphragm 13b when the subject 13 has finished breathing. .

本実施形態では、被検体の体動に伴って変位する所定の部位を横隔膜としているが、もちろんこれに限定されず、被検体の体動に伴って変位する部位であれば、他の部位であってもよい。例えば、肝臓、体表、心臓等であってもよい。また、本実施形態では、ナビゲータ領域を流れる体液を血液としているが、血液以外の体液(例えば、脳脊髄液)であってもよい。   In this embodiment, the predetermined portion that is displaced along with the body movement of the subject is the diaphragm, but of course, the present invention is not limited to this, and any other portion may be used as long as it is a portion that is displaced along with the body movement of the subject. There may be. For example, it may be a liver, a body surface, a heart, or the like. In this embodiment, the body fluid flowing in the navigator region is blood, but body fluid other than blood (for example, cerebrospinal fluid) may be used.

本実施形態では、ナビゲータ領域Rnaは、肝臓13a、横隔膜13b、および肺13cに跨る領域に設けられているが(図3参照)、この領域に限定されることはない。例えば、ナビゲータ領域を、肝臓13a、横隔膜13b、および心臓13eに跨るように設けてもよい。この場合には、ナビゲータシーケンスに、横隔膜13b(および肝臓13a)の磁化と心臓13eの磁化との間に位相差を設けるための勾配磁場Gを備えればよい。横隔膜13b(および肝臓13a)が変位するときの変位速度と、心臓13eが変位するときの変位速度には、大きな差があるので、ナビゲータシーケンスに勾配磁場Gを備えることによって、位相プロファイルの中に、位相が急激に変化する位置Xp′が現れる。したがって、この位置Xp′を検出することによって、横隔膜13bの位置を求めることができる。この場合、中央処理装置10は、課題を解決するための手段に記載された第1の部位の位置を求める手段の一例として機能する。このように、本発明は、被検体の体動により変位する第1の部位(例えば、横隔膜13b)を、被検体の体動により変位する第2の部位(例えば、心臓13e)と区別する場合にも適用することができる。   In the present embodiment, the navigator region Rna is provided in a region straddling the liver 13a, the diaphragm 13b, and the lung 13c (see FIG. 3), but is not limited to this region. For example, the navigator region may be provided so as to straddle the liver 13a, the diaphragm 13b, and the heart 13e. In this case, the navigator sequence may be provided with a gradient magnetic field G for providing a phase difference between the magnetization of the diaphragm 13b (and the liver 13a) and the magnetization of the heart 13e. Since there is a large difference between the displacement speed when the diaphragm 13b (and the liver 13a) is displaced and the displacement speed when the heart 13e is displaced, the gradient profile G can be included in the phase profile by providing the navigator sequence with the gradient magnetic field G. The position Xp ′ where the phase changes abruptly appears. Therefore, the position of the diaphragm 13b can be obtained by detecting the position Xp ′. In this case, the central processing unit 10 functions as an example of a means for obtaining the position of the first part described in the means for solving the problem. As described above, in the present invention, the first part (for example, the diaphragm 13b) that is displaced by the body movement of the subject is distinguished from the second part (for example, the heart 13e) that is displaced by the body movement of the subject. It can also be applied to.

1 MRI装置
2 磁場発生装置
3 テーブル
4 クレードル
5 受信コイル
6 シーケンサ
7 送信器
8 勾配磁場電源
9 受信器
10 中央処理装置
11 入力装置
12 表示装置
13 被検体
14 オペレータ
21 ボア
22 超伝導コイル
23 勾配コイル
24 送信コイル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 MRI apparatus 2 Magnetic field generator 3 Table 4 Cradle 5 Receiving coil 6 Sequencer 7 Transmitter 8 Gradient magnetic field power supply 9 Receiver 10 Central processing unit 11 Input device 12 Display device 13 Subject 14 Operator 21 Bore 22 Superconducting coil 23 Gradient coil 24 Transmitting coil

Claims (12)

被検体の体動に伴って変位する所定の部位を含むナビゲータ領域から磁気共鳴信号を収集するためのナビゲータシーケンスと、前記被検体の撮影領域から磁気共鳴信号を収集するためのイメージングシーケンスとを実施するための第1のスキャンを行うスキャン手段と、
前記第1のスキャンにおけるナビゲータシーケンスを実施して得られる磁気共鳴信号の位相プロファイルに基づいて、前記所定の部位の位置を求める手段と、
を有する磁気共鳴イメージング装置であって、
前記第1のスキャンにおけるナビゲータシーケンスは、前記所定の部位の磁化と、前記ナビゲータ領域を流れる体液の磁化との間に位相差を設けるための勾配磁場を有している、磁気共鳴イメージング装置。
A navigator sequence for collecting magnetic resonance signals from a navigator area including a predetermined part that is displaced in accordance with body movement of the subject, and an imaging sequence for collecting magnetic resonance signals from the imaging area of the subject Scanning means for performing a first scan for performing,
Means for determining a position of the predetermined portion based on a phase profile of a magnetic resonance signal obtained by performing a navigator sequence in the first scan;
A magnetic resonance imaging apparatus comprising:
The magnetic resonance imaging apparatus, wherein the navigator sequence in the first scan includes a gradient magnetic field for providing a phase difference between the magnetization of the predetermined part and the magnetization of the body fluid flowing in the navigator region.
前記所定の部位の位置を求める手段は、
前記位相プロファイルにおいて隣り合うピクセルの位相差を算出し、算出された位相差に基づいて、前記所定の部位の位置を求める、請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置。
The means for obtaining the position of the predetermined part is
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein a phase difference between adjacent pixels in the phase profile is calculated, and a position of the predetermined part is obtained based on the calculated phase difference.
前記所定の部位の位置を求める手段は、
前記第1のスキャンにおけるナビゲータシーケンスを実施して得られる磁気共鳴信号の信号強度プロファイルに基づいて、前記所定の部位の位置の第1の候補を検出する第1の検出手段と、
前記位相プロファイルに基づいて、前記所定の部位の位置の第2の候補を検出する第2の検出手段と、
前記第1の候補および前記第2の候補のうちのいずれか一方の候補を、前記所定の部位の位置として決定する決定手段と、
を有する、請求項1又は2に記載の磁気共鳴イメージング装置。
The means for obtaining the position of the predetermined part is
First detection means for detecting a first candidate for the position of the predetermined portion based on a signal intensity profile of a magnetic resonance signal obtained by performing a navigator sequence in the first scan;
Second detection means for detecting a second candidate for the position of the predetermined part based on the phase profile;
Determining means for determining one of the first candidate and the second candidate as the position of the predetermined part;
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, comprising:
前記第2の検出手段は、
前記位相プロファイルにおいて隣り合うピクセルの位相差を算出し、算出された位相差が最大値になるときの所定のピクセルの位置を、前記第2の候補として検出する、請求項3に記載の磁気共鳴イメージング装置。
The second detection means includes
4. The magnetic resonance according to claim 3, wherein a phase difference between adjacent pixels in the phase profile is calculated, and a position of a predetermined pixel when the calculated phase difference reaches a maximum value is detected as the second candidate. Imaging device.
前記所定の部位の位置を求める手段は、
前記位相プロファイルに対して、前記所定のピクセルの位置を検出するために解析される範囲を設定する解析範囲設定手段を有する、請求項4に記載の磁気共鳴イメージング装置。
The means for obtaining the position of the predetermined part is
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 4, further comprising an analysis range setting unit that sets a range to be analyzed for detecting the position of the predetermined pixel with respect to the phase profile.
前記スキャン手段は、
前記第1のスキャンを実施する前に、ナビゲータシーケンスを繰り返し実施する第2のスキャンを行い、
前記所定の部位の位置を求める手段は、
前記第2のスキャンにおけるナビゲータシーケンスを実施して得られる磁気共鳴信号の位相プロファイルに基づいて、前記所定の部位の位置を求める、請求項1〜5のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
The scanning means includes
Before performing the first scan, perform a second scan that repeatedly executes the navigator sequence,
The means for obtaining the position of the predetermined part is
6. The magnetic resonance according to claim 1, wherein a position of the predetermined portion is obtained based on a phase profile of a magnetic resonance signal obtained by executing a navigator sequence in the second scan. Imaging device.
前記第2のスキャンにおけるナビゲータシーケンスは、
前記所定の部位の磁化と、前記第2の部位に流れる血液の磁化との間に位相差を設けるための勾配磁場を有している、請求項6に記載の磁気共鳴イメージング装置。
The navigator sequence in the second scan is:
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 6, further comprising a gradient magnetic field for providing a phase difference between the magnetization of the predetermined part and the magnetization of blood flowing in the second part.
前記第2のスキャンにおいて求められた前記所定の部位の位置を表す位置プロファイルを作成する位置プロファイル作成手段を有する、請求項6又は7に記載の磁気共鳴イメージング装置。   8. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 6, further comprising a position profile creating unit that creates a position profile representing the position of the predetermined part obtained in the second scan. 9. 前記位置プロファイルに基づいて、前記被検体の呼吸による体動が小さいときの前記所定の部位の位置の範囲を設定する範囲設定手段を有する、請求項8に記載の磁気共鳴イメージング装置。   The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 8, further comprising a range setting unit that sets a range of a position of the predetermined part when body movement due to breathing of the subject is small based on the position profile. 前記第1のスキャンにおいて求められた前記所定の部位の位置が、前記範囲設定手段により設定された範囲に含まれる場合、前記イメージングスキャンで得られたデータを、k空間を埋めるデータとして採用し、
前記第1のスキャンにおいて求められた前記所定の部位の位置が、前記範囲設定手段により設定された範囲から外れた場合、前記イメージングスキャンで得られたデータを、k空間を埋めるデータとして採用しない、請求項9に記載の磁気共鳴イメージング装置。
When the position of the predetermined part obtained in the first scan is included in the range set by the range setting means, the data obtained by the imaging scan is adopted as data for filling the k space,
When the position of the predetermined part obtained in the first scan is out of the range set by the range setting means, the data obtained by the imaging scan is not adopted as data for filling the k space. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 9.
前記所定の部位は横隔膜又は肝臓であり、前記体液は血液である、請求項1〜10のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。   The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the predetermined part is a diaphragm or a liver, and the body fluid is blood. 被検体の体動に伴って変位する第1の部位と前記被検体の体動に伴って変位する第2の部位とを含むナビゲータ領域から磁気共鳴信号を収集するためのナビゲータシーケンスと、前記被検体の撮影領域から磁気共鳴信号を収集するためのイメージングシーケンスとを実施するためのスキャンを行うスキャン手段と、
前記スキャンにおけるナビゲータシーケンスを実施して得られる磁気共鳴信号の位相プロファイルに基づいて、前記第1の部位の位置を求める手段と、
を有する磁気共鳴イメージング装置であって、
前記スキャンにおけるナビゲータシーケンスは、前記第1の部位の磁化と、前記第2の部位の磁化との間に位相差を設けるための勾配磁場を有している、磁気共鳴イメージング装置。
A navigator sequence for collecting magnetic resonance signals from a navigator region including a first part that is displaced in accordance with the body movement of the subject and a second part that is displaced in accordance with the body movement of the subject; Scanning means for performing a scan for performing an imaging sequence for collecting magnetic resonance signals from the imaging region of the specimen;
Means for determining a position of the first part based on a phase profile of a magnetic resonance signal obtained by performing a navigator sequence in the scan;
A magnetic resonance imaging apparatus comprising:
The magnetic resonance imaging apparatus, wherein the navigator sequence in the scan has a gradient magnetic field for providing a phase difference between the magnetization of the first part and the magnetization of the second part.
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