JP2015116433A5

JP2015116433A5 - 磁気共鳴イメージング装置及びｒｆシミング方法

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Publication number: JP2015116433A5
Application number: JP2013263246A
Authority: JP
Filing date: 2013-12-20
Publication date: 2017-01-12
Anticipated expiration: 2033-12-20

Description

B1マップの測定に関する従来技術として、特許文献1記載の技術がある。

上記の課題を解決するために、複数のRFコイルを有して成り被検体に核磁気共鳴を起こさせるための高周波磁場を照射するRF照射コイルを備えた磁気共鳴イメージング装置は、RF照射コイルを介して被検体から複数のエコー信号を計測し、複数のエコー信号を画像再構成してRFコイル毎の画像を生成し、RFコイル毎の画像を合成してマスク作成用画像を生成し、マスク作成用画像内の寝台より下の領域の画素値に基づいてノイズ統計量を計算し、ノイズ統計量に基づいて閾値を決定し、マスク作成用画像と閾値を用いてマスク画像を生成し、RFコイル毎の画像とマスク画像を用いてRF照射コイルのB1マップを算出し、B1マップに基いてRFコイル毎に印加されるRFパルスの振幅と位相を算出し、RFコイル毎に算出されたRFパルスの振幅と位相を用いて複数のエコー信号の計測を行う。

図1は、本発明が適用されるMRI装置の一実施形態を示すブロック図である。このMRI装置は、静磁場発生系2と、傾斜磁場発生系3と、送信系5と、受信系6と、信号処理系7と、シーケンサ4と、中央処理装置(演算処理部、CPU)8とを備えて構成される。

傾斜磁場発生系3は、MRI装置の座標系(静止座標系)であるX、Y、Zの直交3軸方向に傾斜磁場を印加する傾斜磁場コイル9と、それぞれの傾斜磁場コイル9を駆動する傾斜磁場電源10とから成る。後述のシ-ケンサ4からの命令に従ってそれぞれのコイルの傾斜磁場電源10を駆動することにより、X、Y、Zの3軸方向に所望の傾斜磁場Gx，Gy，Gzを印加することができる。傾斜磁場の印加の仕方によって、被検体の撮像スライスを選択的に励起し、また励起領域から発生するエコー信号(NMR信号)に位置情報を加えることができる。

送信系5は、被検体1の生体組織を構成する原子の原子核スピンに核磁気共鳴を起こさせるために、被検体1にRFパルスを照射するもので、高周波発振器11と変調器12と高周波増幅器13と送信側の高周波コイル(送信コイル)14aとから成る。送信コイル14aは、本実施形態では、複数の給電点を有し、供給される高周波の強度と位相を調整できるように構成されている。高周波発振器11、変調器12及び高周波増幅器13は、各チャンネルに対応して複数備えられている。図では、2つの給電点がある場合を示しているが、給電点の数は2に限定されない。

CPU8は、信号処理系7の演算部としての機能のほかに、装置の各要素を制御する制御部としての機能を有し、シーケンサ4を介して、種々のパルスシーケンスを実行させる。パルスシーケンスは、予めプログラムとして組み込まれている。本実施形態では、送信コイルによる照射磁場分布(B1分布)を計測するためのB1分布計測シーケンスを備えている。また信号処理系7は、このB1分布計測シーケンスの計測結果を用いて、B1分布の計算や送信コイル14aに与えられる高周波パルスの位相や振幅の計算を行い、この計算結果に基づき、送信コイル14aに与えられる高周波パルスの位相や振幅を制御する。

位置決め部26は、スカウト画像等を撮像することによって、被検体1を撮像空間の中心に配置するための制御をするものである。

マスク作成部29は、画像再構成部28に接続され、B1マップ作成を、被検体1が配置された信号領域からのみとするためのマスク画像を作成するものである。

撮像制御部32は、RFパルスの振幅と位相計算・設定部31に接続され、RFパルスの振幅と位相計算・設定部31で設定したRFパルスの振幅と位相で被検体1を撮像するためのものである。

(ステップ201)
操作者は、被検体1を静磁場空間に配置して位置決め部26に備えられたプログラム等を用いスカウト画像を取得し、目的とする被検体1の撮像部位が静磁場空間のほぼ中央に位置するように被検体1を移動させて位置決めを行う。

図7は、プリパルス301と信号取得シーケンス303、305、307との関係を示す図で、プリパルス301印加からの経過時間(TI)に依存した信号強度の変化を図中上側にグラフで示している。図示するグラフにおいて、横軸はプリパルス印加後の経過時間、縦軸は信号強度である。プリパルス301は、例えば非選択性のRFパルスで、フリップ角の大きい、例えば90度パルスである。このプリパルス301によって励起された原子核スピンが縦緩和している間に、少なくとも3回の信号取得シーケンス303、305、307を実行し、TIの異なる3つのk空間データ(又は画像データ)を取得する。なお、本発明では、プリパルスからの縦緩和が異なるデータを得ることが重要であり、プリパルスの影響が十分に残っている間にすべての信号取得シーケンスが完了するようにTIを設定する。これにより高精度にB1マップの計算を行うことができる。

各信号取得シーケンスは、短時間でk空間データを収集できるパルスシーケンスであれば特に限定されず、例えば、図8に示すようなグラディエントエコー(GrE)系のパルスシーケンスを採用できる。このGrE系シーケンスでは、スライス傾斜磁場パルス402とともに低フリップ角のRFパルス401を印加した後、位相エンコード傾斜磁場403を印加する。同時に読出し傾斜磁場404を印加し、極性の反転した読出し傾斜磁場の印加中にエコー信号405を計測する。最後に位相エンコード方向にリフェイズ傾斜磁場406を印加する。RFパルス401として、縦磁化に対する影響を少なくするため、好ましくは10度以下、より好ましくは5度以下の低フリップ角パルスを用いる。

このパルスシーケンスは、RFパルス401として低フリップ角パルスを用いると共に、位相エンコード方向のリフェイズ傾斜磁場406を用いているので、繰り返し時間TRを数ms(ミリ秒)程度にすることができる。RFパルス401からリフェイズ傾斜磁場406までを、位相エンコード傾斜磁場パルス403の強度を変えながら繰り返し、スライス傾斜磁場402によって選択されたスライスのデータ(k空間データ)を得る。

Claims

複数のＲＦコイルを有して成り、被検体に核磁気共鳴を起こさせるための高周波磁場を照射するＲＦ照射コイルと、
前記ＲＦ照射コイルを介して前記被検体から複数のエコー信号を計測する計測部と、
前記複数のエコー信号を画像再構成して、前記ＲＦコイル毎の画像を生成する演算部と、
を備え、
前記演算部は、
前記ＲＦコイル毎の画像を合成してマスク作成用画像を生成し、
前記マスク作成用画像内の寝台より下の領域の画素値に基づいて、ノイズ統計量を計算し、
前記ノイズ統計量に基づいて、閾値を決定し、
前記マスク作成用画像と、前記閾値を用いてマスク画像を生成し、
前記ＲＦコイル毎の画像と前記マスク画像を用いて、前記ＲＦ照射コイルのＢ１マップを算出し、
前記Ｂ１マップに基いて、前記ＲＦコイル毎に印加されるＲＦパルスの振幅と位相を算出し、
前記計測部は、
前記ＲＦコイル毎に算出された前記ＲＦパルスの振幅と位相を用いて前記複数のエコー信号の計測を行う、
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
前記演算部は、複数の前記マスク作成用画像を複素加算し、該複素加算後のマスク作成用画像を用いて、前記ノイズ統計量を計算することを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
複数のＲＦコイルを有して成り、被検体に核磁気共鳴を起こさせるための高周波磁場を照射するＲＦ照射コイルを備えた磁気共鳴イメージング装置におけるＲＦシミング方法であって、
前記ＲＦ照射コイルを介して前記被検体から複数のエコー信号を計測するステップと、
前記複数のエコー信号を画像再構成して、前記ＲＦコイル毎の画像を生成するステップと、
前記ＲＦコイル毎の画像を合成してマスク作成用画像を生成ステップと、
前記マスク作成用画像内の寝台より下の領域の画素値に基づいて、ノイズ統計量を計算するステップと、
前記ノイズ統計量に基づいて、閾値を決定するステップと、
前記マスク作成用画像と、前記閾値を用いてマスク画像を生成するステップと、
前記ＲＦコイル毎の画像と前記マスク画像を用いて、前記ＲＦ照射コイルのＢ１マップを算出するステップと、
前記Ｂ１マップに基いて、前記ＲＦコイル毎に印加されるＲＦパルスの振幅と位相を算出するステップと、
前記ＲＦコイル毎に算出された前記ＲＦパルスの振幅と位相を用いて前記複数のエコー信号の計測を行うステップと、
を有することを特徴とするＲＦシミング方法。