JP5523696B2 - Magnetic resonance imaging system - Google Patents
Magnetic resonance imaging system Download PDFInfo
- Publication number
- JP5523696B2 JP5523696B2 JP2008330522A JP2008330522A JP5523696B2 JP 5523696 B2 JP5523696 B2 JP 5523696B2 JP 2008330522 A JP2008330522 A JP 2008330522A JP 2008330522 A JP2008330522 A JP 2008330522A JP 5523696 B2 JP5523696 B2 JP 5523696B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- imaging
- phase correction
- reception gain
- magnetic resonance
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Description
本発明は、被検体の原子核スピンをラーモア周波数の高周波(RF: radio frequency)信号で磁気的に励起し、この励起に伴って発生する核磁気共鳴(NMR:nuclear magnetic resonance)信号から画像を再構成する磁気共鳴イメージング(MRI: Magnetic Resonance Imaging)装置に係り、特に、イメージング用のデータと別に位相補正用のデータを収集して位相補正を伴う撮像法により、位相補正用のエコー信号がオーバーフローせず、かつイメージング用のエコー信号に対して適切となる受信ゲインをより短時間で設定してイメージングを行う磁気共鳴イメージング装置に関する。 The present invention magnetically excites a subject's nuclear spin with a radio frequency (RF) signal of a Larmor frequency, and re-images the nuclear magnetic resonance (NMR) signal generated by this excitation. This is related to the magnetic resonance imaging (MRI) devices that are configured, and in particular, the phase correction echo signal overflows due to the acquisition of the phase correction data separately from the imaging data and the imaging method with phase correction. In addition, the present invention relates to a magnetic resonance imaging apparatus that performs imaging by setting a reception gain appropriate for an echo signal for imaging in a shorter time.
磁気共鳴イメージングは、静磁場中に置かれた被検体の原子核スピンをラーモア周波数のRF信号で磁気的に励起し、この励起に伴って発生するMR信号から画像を再構成する撮像法である。 Magnetic resonance imaging is an imaging method in which a nuclear spin of a subject placed in a static magnetic field is magnetically excited with an RF signal having a Larmor frequency, and an image is reconstructed from an MR signal generated by the excitation.
この磁気共鳴イメージングに使用するパルスシーケンスの1つとしてFSE(Fast Spin Echo)法がある。FSE法による撮像を行う場合、通常、位相補正用データを収集するための位相補正用パルスシーケンスおよびイメージング用のデータを収集するための撮像用パルスシーケンスが実行される。位相補正用パルスシーケンスの実行によって収集された位相補正用のMR信号は、撮像用パルスシーケンスの実行によって収集されるイメージング用のMR信号の位相補正のために用いられる。すなわち、例えば、位相補正用のMR信号に基づいて、イメージング用のMR信号が位相補正される。また、収集すべきイメージング用のMR信号が位相補正されて収集されるように位相補正用のMR信号に基づいて撮像用パルスシーケンスが微調整され、微調整された撮像用パルスシーケンスの実行によって位相補正されたイメージング用のMR信号が収集される場合もある。 One of the pulse sequences used for this magnetic resonance imaging is FSE (Fast Spin Echo) method. When performing imaging by the FSE method, a phase correction pulse sequence for collecting phase correction data and an imaging pulse sequence for collecting imaging data are generally executed. The MR signal for phase correction collected by executing the pulse sequence for phase correction is used for phase correction of the MR signal for imaging acquired by executing the pulse sequence for imaging. That is, for example, based on the MR signal for phase correction, the MR signal for imaging is phase-corrected. In addition, the imaging pulse sequence is finely adjusted based on the phase correction MR signal so that the imaging MR signal to be acquired is acquired after phase correction, and the phase is determined by executing the finely adjusted imaging pulse sequence. In some cases, corrected MR signals for imaging are collected.
この場合、位相補正用パルスシーケンスは位相エンコードを加えずに実行されるため、位相エンコードパルスを加えた撮像用パルスシーケンスの実行によって収集されるMR信号よりも高強度のMR信号が位相補正用パルスシーケンスの実行によって収集されることになる。従って、従来は、位相補正用のMR信号の最大の信号強度を基準として受信系においてオーバーフローが発生しないように受信系の受信ゲインが設定される。 In this case, since the phase correction pulse sequence is executed without adding phase encoding, an MR signal whose intensity is higher than the MR signal collected by executing the imaging pulse sequence with the phase encoding pulse added is a phase correction pulse. It will be collected by the execution of the sequence. Therefore, conventionally, the receiving gain of the receiving system is set so that no overflow occurs in the receiving system with reference to the maximum signal strength of the MR signal for phase correction.
図1は、FSE法により撮像する場合における従来の受信ゲインの設定方法を説明する図である。 FIG. 1 is a diagram for explaining a conventional reception gain setting method in the case of imaging by the FSE method.
図1において縦軸はMR信号の強度Sを示し、横軸は時間を示す。また、図1中における曲線は、位相補正用パルスシーケンスの実行によって順次収集される位相補正用のMRエコー信号列の時間的な信号強度変化を示す。図1に示すように、位相補正用のMRエコー信号Ne1, Ne2, Ne3, …の信号強度は、T2緩和(横緩和)の減衰曲線に従って減衰するため、最初の位相補正用のMRエコー信号Ne1の信号強度S1が最大である。 In FIG. 1, the vertical axis represents MR signal strength S, and the horizontal axis represents time. Further, the curve in FIG. 1 shows the temporal signal intensity change of the MR echo signal sequence for phase correction collected sequentially by the execution of the pulse sequence for phase correction. As shown in FIG. 1, the signal intensity of the MR echo signals Ne1, Ne2, Ne3,... For phase correction is attenuated according to the attenuation curve of T2 relaxation (lateral relaxation), so the first MR echo signal Ne1 for phase correction The signal intensity S1 is the maximum.
一方、イメージング用のMRエコー信号の信号強度Sは、位相エンコード量が大きいほど低下する。従って、位相エンコード量がゼロに相当する実効エコー時間(effective TE: effective echo time)におけるMRエコー信号の信号強度Scが最大となる。 On the other hand, the signal intensity S of the MR echo signal for imaging decreases as the phase encoding amount increases. Therefore, the signal intensity Sc of the MR echo signal is maximized in an effective echo time (effective TE: effective echo time) corresponding to a phase encoding amount of zero.
ここで、位相補正用のMRエコー信号Ne1の最大信号強度S1とイメージング用のMRエコー信号の最大信号強度Scとを比較すると、図1に示すようになる。すなわち、最初のイメージング用のMRエコー信号が位相エンコード量をゼロとして収集される場合を除いて、位相補正用のMRエコー信号Ne1の最大信号強度S1は、イメージング用のMRエコー信号の最大信号強度Scよりも大きくなる。このため、MR信号を増幅する受信系における受信ゲインは、位相補正用のMRエコー信号Ne1の最大信号強度S1を基準として設定される。 Here, a comparison between the maximum signal intensity S1 of the MR echo signal Ne1 for phase correction and the maximum signal intensity Sc of the MR echo signal for imaging is as shown in FIG. That is, the maximum signal strength S1 of the MR echo signal Ne1 for phase correction is the maximum signal strength of the MR echo signal for imaging, except when the initial MR echo signal for imaging is collected with the phase encoding amount set to zero. Bigger than Sc. Therefore, the reception gain in the reception system that amplifies the MR signal is set with reference to the maximum signal intensity S1 of the MR echo signal Ne1 for phase correction.
しかしながら、位相補正用パルスシーケンスにより収集される高強度のMR信号が受信系においてオーバーフローしないように位相補正用のMRエコー信号Ne1の最大信号強度S1を基準として受信ゲインを設定すると、撮像用パルスシーケンスにより収集される低強度のイメージング用のMR信号に対しては受信ゲインが低すぎることになる。このため、受信系におけるA/D (analog to digital)変換器のダイナミックレンジを有効に利用して精度良くイメージング用のMR信号を収集できないという問題がある。つまり、サンプリングされたMR信号の強度分解能が低下する。 However, if the reception gain is set with reference to the maximum signal intensity S1 of the MR echo signal Ne1 for phase correction so that the high-intensity MR signal collected by the phase correction pulse sequence does not overflow in the reception system, the imaging pulse sequence The reception gain is too low for the low-intensity imaging MR signal collected by the above. For this reason, there is a problem that MR signals for imaging cannot be collected with high accuracy by effectively using the dynamic range of an A / D (analog to digital) converter in the receiving system. That is, the intensity resolution of the sampled MR signal is reduced.
逆に、イメージング用のMRエコー信号の最大信号強度Scを基準として受信系における受信ゲインを設定すると、上述したように、位相補正用のMRエコー信号の強度がA/D変換器の取り扱える範囲を超えてしまいオーバーフローするという問題を生じる。 Conversely, when the reception gain in the receiving system is set based on the maximum signal intensity Sc of the MR echo signal for imaging, as described above, the range of the MR echo signal intensity for phase correction can be handled by the A / D converter. This causes the problem of overflowing and overflowing.
そこで、位相補正用パルスシーケンスの実行に先立って、更に準備スキャンとして位相補正用パルスシーケンスおよび撮像用パルスシーケンスを実行する技術が提案されている(例えば特許文献1参照)。この技術では、位相補正用パルスシーケンスにより収集されるMR信号の強度をイメージング用のMR信号の強度と同程度に小さくできるようなフリップ角が、位相補正用パルスシーケンスおよび撮像用パルスシーケンスの実行によりそれぞれ収集されたMR信号の強度に基づいて求められる。すなわち、位相エンコードを入れずに収集された位相補正用のMR信号の信号強度と位相エンコードを加えて収集されたイメージング用のMR信号の信号強度の測定を行い、位相補正用のMR信号の信号強度とイメージング用のMR信号の信号強度との比に基づいて、位相補正用シーケンスのフリップ角が求められる。そして、求められたフリップ角で位相補正用パルスシーケンスが実行される。
しかしながら、従来の位相補正用パルスシーケンスの実行に先立って準備スキャンとして位相補正用パルスシーケンスおよび撮像用パルスシーケンスを実行する技術では、位相補正用のMR信号を受信系の最大入力強度を超えずに収集しつつイメージング用のMR信号を適切な受信ゲインにて収集するという目的を達成するものの、いわゆる本スキャンとしてのイメージングスキャン前に少なくとも3回の準備スキャン(プリスキャン)を実行することが必要となる。このため、トータルの撮像時間すなわち検査時間が延長するという問題がある。 However, with the technology that executes the phase correction pulse sequence and imaging pulse sequence as a preparatory scan prior to the execution of the conventional phase correction pulse sequence, the MR signal for phase correction is not exceeded the maximum input intensity of the receiving system. While achieving the purpose of collecting MR signals for imaging at an appropriate reception gain while collecting, it is necessary to perform at least three preparatory scans (pre-scans) before the imaging scan as the so-called main scan. Become. For this reason, there is a problem that the total imaging time, that is, the inspection time is extended.
特に、FSE法による撮像が1ショットで行われるような場合には、トータルの撮像時間に占める準備スキャン時間の割合は3/4にもなる。このため、検査効率の向上のためには準備スキャン時間の短縮が求められる。 In particular, when imaging by the FSE method is performed in one shot, the ratio of the preparation scan time to the total imaging time is 3/4. For this reason, shortening of the preparation scan time is required to improve the inspection efficiency.
本発明はかかる従来の事情に対処するためになされたものであり、イメージング用のデータと別に位相補正用のデータを収集して位相補正を伴う撮像法により、位相補正用のエコー信号がオーバーフローせず、かつイメージング用のエコー信号に対して適切となる受信ゲインをより短時間で設定してイメージングを行うことが可能な磁気共鳴イメージング装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to cope with such a conventional situation. The phase correction echo signal overflows due to the imaging method including the phase correction by collecting the phase correction data separately from the imaging data. It is another object of the present invention to provide a magnetic resonance imaging apparatus capable of performing imaging by setting a reception gain appropriate for an echo signal for imaging in a shorter time.
本発明に係る磁気共鳴イメージング装置は、位相補正用の磁気共鳴データを収集する位相補正用パルスシーケンスにおいて、第1の受信ゲインで前記位相補正用の磁気共鳴データを被検体から収集する位相補正データ収集手段と、イメージング用の磁気共鳴データを収集するイメージング用パルスシーケンスにおいて、第2の受信ゲインで前記イメージング用の磁気共鳴データを前記被検体から収集すると共に、前記イメージング用の磁気共鳴データに対して、前記位相補正用の磁気共鳴データに基づく位相補正処理を行って前記被検体のイメージングを行うイメージング手段と、を備え、前記イメージング手段は、前記位相補正用パルスシーケンスで収集される前記位相補正用の複数の磁気共鳴信号のうち、前記イメージング用のパルスシーケンスにおいて位相エンコード量がゼロとなるタイミングにおいて収集された磁気共鳴信号の強度に基づいて前記第2の受信ゲインを決定する、
ことを特徴とするものである。
In the magnetic resonance imaging apparatus according to the present invention, in the phase correction pulse sequence for collecting the magnetic resonance data for phase correction, the phase correction data for collecting the magnetic resonance data for phase correction from the subject with the first reception gain. In the imaging means and the imaging pulse sequence for collecting magnetic resonance data for imaging, the magnetic resonance data for imaging is collected from the subject with a second reception gain, and the magnetic resonance data for imaging is collected. Imaging means for performing imaging of the subject by performing phase correction processing based on the magnetic resonance data for phase correction , the imaging means collecting the phase correction collected by the pulse sequence for phase correction Among the plurality of magnetic resonance signals for imaging, the imaging pulse sequence Phase encoding amount to determine the second reception gain based on the intensity of the collected magnetic resonance signals in the zero timing in cans,
It is characterized by this.
本発明に係る磁気共鳴イメージング装置においては、イメージング用のデータと別に位相補正用のデータを収集して位相補正を伴う撮像法により、位相補正用のエコー信号がオーバーフローせず、かつイメージング用のエコー信号に対して適切となる受信ゲインをより短時間で設定してイメージングを行うことができる。 In the magnetic resonance imaging apparatus according to the present invention, the phase correction echo signal is not overflowed by the imaging method including the phase correction by collecting the phase correction data separately from the imaging data, and the imaging echo Imaging can be performed by setting an appropriate reception gain for a signal in a shorter time.
本発明に係る磁気共鳴イメージング装置の実施の形態について添付図面を参照して説明する。 Embodiments of a magnetic resonance imaging apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
(構成および機能)
図2は本発明に係る磁気共鳴イメージング装置の実施の形態を示す構成図である。
(Configuration and function)
FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the magnetic resonance imaging apparatus according to the present invention.
磁気共鳴イメージング装置20は、静磁場を形成する筒状の静磁場用磁石21と、この静磁場用磁石21の内部に設けられたシムコイル22、傾斜磁場コイル23およびRFコイル24とを図示しないガントリに内蔵した構成である。
The magnetic
また、磁気共鳴イメージング装置20には、制御系25が備えられる。制御系25は、静磁場電源26、傾斜磁場電源27、シムコイル電源28、送信器29、受信器30、シーケンスコントローラ31およびコンピュータ32を具備している。制御系25の傾斜磁場電源27は、X軸傾斜磁場電源27x、Y軸傾斜磁場電源27yおよびZ軸傾斜磁場電源27zで構成される。また、コンピュータ32には、入力装置33、表示装置34、演算装置35および記憶装置36が備えられる。
In addition, the magnetic
静磁場用磁石21は静磁場電源26と接続され、静磁場電源26から供給された電流により撮像領域に静磁場を形成させる機能を有する。尚、静磁場用磁石21は超伝導コイルで構成される場合が多く、励磁の際に静磁場電源26と接続されて電流が供給されるが、一旦励磁された後は非接続状態とされるのが一般的である。また、静磁場用磁石21を永久磁石で構成し、静磁場電源26が設けられない場合もある。
The static
また、静磁場用磁石21の内側には、同軸上に筒状のシムコイル22が設けられる。シムコイル22はシムコイル電源28と接続され、シムコイル電源28からシムコイル22に電流が供給されて静磁場が均一化されるように構成される。
A
傾斜磁場コイル23は、X軸傾斜磁場コイル23x、Y軸傾斜磁場コイル23yおよびZ軸傾斜磁場コイル23zで構成され、静磁場用磁石21の内部において筒状に形成される。傾斜磁場コイル23の内側には寝台37が設けられて撮像領域とされ、寝台37には被検体Pがセットされる。RFコイル24はガントリに内蔵されず、寝台37や被検体P近傍に設けられる場合もある。
The gradient
また、傾斜磁場コイル23は、傾斜磁場電源27と接続される。傾斜磁場コイル23のX軸傾斜磁場コイル23x、Y軸傾斜磁場コイル23yおよびZ軸傾斜磁場コイル23zはそれぞれ、傾斜磁場電源27のX軸傾斜磁場電源27x、Y軸傾斜磁場電源27yおよびZ軸傾斜磁場電源27zと接続される。
The gradient
そして、X軸傾斜磁場電源27x、Y軸傾斜磁場電源27yおよびZ軸傾斜磁場電源27zからそれぞれX軸傾斜磁場コイル23x、Y軸傾斜磁場コイル23yおよびZ軸傾斜磁場コイル23zに供給された電流により、撮像領域にそれぞれX軸方向の傾斜磁場Gx、Y軸方向の傾斜磁場Gy、Z軸方向の傾斜磁場Gzを形成することができるように構成される。
The X-axis gradient magnetic
RFコイル24は、送信器29および受信器30と接続される。RFコイル24は、送信器29からRF信号を受けて被検体Pに送信する機能と、被検体P内部の原子核スピンのRF信号による励起に伴って発生したNMR信号を受信して受信器30に与える機能を有する。
The
一方、制御系25のシーケンスコントローラ31は、傾斜磁場電源27、送信器29および受信器30と接続される。シーケンスコントローラ31は傾斜磁場電源27、送信器29および受信器30を駆動させるために必要な制御情報、例えば傾斜磁場電源27に印加すべきパルス電流の強度や印加時間、印加タイミング等の動作制御情報を記述したシーケンス情報を記憶する機能と、記憶した所定のシーケンスに従って傾斜磁場電源27、送信器29および受信器30を駆動させることによりX軸傾斜磁場Gx、Y軸傾斜磁場Gy,Z軸傾斜磁場GzおよびRF信号を発生させる機能を有する。
On the other hand, the
また、シーケンスコントローラ31は、受信器30におけるNMR信号の検波およびA/D (analog to digital)変換により得られた複素データである生データ(raw data)を受けてコンピュータ32に与えるように構成される。
In addition, the
このため、送信器29には、シーケンスコントローラ31から受けた制御情報に基づいてRF信号をRFコイル24に与える機能が備えられる一方、受信器30には、RFコイル24から受けたNMR信号を検波して所要の信号処理を実行するとともにA/D変換することにより、デジタル化された複素データである生データを生成する機能と生成した生データをシーケンスコントローラ31に与える機能とが備えられる。
For this reason, the
また、コンピュータ32の記憶装置36に保存されたプログラムを演算装置35で実行することにより、コンピュータ32には各種機能が備えられる。ただし、プログラムによらず、各種機能を有する特定の回路を磁気共鳴イメージング装置20に設けてもよい。
Further, the
図3は、図2に示すコンピュータ32の機能ブロック図である。
FIG. 3 is a functional block diagram of the
コンピュータ32は、プログラムにより撮像条件設定部40、シーケンスコントローラ制御部41、k空間データベース42、画像再構成部43、画像データベース44、画像処理部45および位相補正部46として機能する。また、撮像条件設定部40は、位相補正データ用受信ゲイン設定部40A、受信ゲイン記憶部40B、イメージングデータ用受信ゲイン設定部40Cおよびシーケンス補正部40Dを有する。
The
撮像条件設定部40は、入力装置33からの指示情報に基づいてパルスシーケンスやMR信号の受信ゲインを含む撮像条件を設定し、設定した撮像条件をシーケンスコントローラ制御部41に与える機能を有する。特に、撮像条件設定部40では、イメージング用のデータを収集するためのイメージングスキャン用の撮像条件、イメージング用のデータの位相補正処理またはイメージングスキャン用の撮像条件の設定のために必要となる位相補正用のデータを収集するための準備スキャン用の撮像条件を設定する機能を有する。
The imaging
イメージングスキャン用のイメージング用パルスシーケンスおよび準備スキャン用の位相補正用パルスシーケンスとしては、FSEシーケンス、EPI (echo planar imaging)シーケンス、PROPELLER (Periodically Rotated Overlapping ParallEL Lines with Enhanced Reconstruction)シーケンス等のように位相補正を伴ってマルチエコーデータ収集を行い、かつ準備スキャンによって収集される位相補正用のMR信号の強度と、イメージング用のMR信号の強度とが互に異なるパルスシーケンスが用いられる。以下、FSEシーケンスを例に説明するが、他のシーケンスについても同様である。 Imaging pulse sequences for imaging scans and phase correction pulse sequences for preparatory scans, such as FSE sequences, EPI (echo planar imaging) sequences, PROPELLER (Periodically Rotated Overlapping ParallEL Lines with Enhanced Reconstruction) sequences, etc. In addition, multi-echo data collection is performed, and pulse sequences in which the intensity of the MR signal for phase correction collected by the preparation scan and the intensity of the MR signal for imaging are different from each other are used. Hereinafter, the FSE sequence will be described as an example, but the same applies to other sequences.
図4は、図3に示す撮像条件設定部40において設定されるFSE法の位相補正用パルスシーケンスの一例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a phase correction pulse sequence of the FSE method set in the imaging
図4において横軸は時間を示し、RFは送信されるRFパルスを、Gss, Gpe, Groはそれぞれスライス選択(SS: slice selection)用の傾斜磁場パルス、位相エンコード(PE: phase encode)用の傾斜磁場パルス、読出し(RO: readout)用の傾斜磁場パルスを、ECHOは受信される位相補正用のMRエコー信号を示す。 In FIG. 4, the horizontal axis indicates time, RF is the transmitted RF pulse, Gss, Gpe, and Gro are gradient magnetic field pulses for slice selection (SS) and phase encode (PE), respectively. ECHO represents a gradient magnetic field pulse, a gradient magnetic field pulse for readout (RO), and ECHO represents a received MR echo signal for phase correction.
図4に示すように、位相補正用のデータを収集するためのFSEシーケンスでは、フリップ角が90°の励起RFパルスRおよびスライス選択用の傾斜磁場パルスGssに続いてフリップ角が180°の1番目のRF反転パルスP1およびスライス選択用の傾斜磁場パルスGssが印加される。そして、読み出し用の傾斜磁場パルスGroを印加することによって1番目の位相補正用のエコー信号Ne1が取得される。 As shown in FIG. 4, in the FSE sequence for collecting data for phase correction, the excitation RF pulse R with a flip angle of 90 ° and the gradient magnetic field pulse Gss for slice selection are followed by 1 with a flip angle of 180 °. The first RF inversion pulse P1 and the gradient magnetic field pulse Gss for slice selection are applied. Then, the first echo signal Ne1 for phase correction is acquired by applying the gradient magnetic field pulse Gro for reading.
次に、2番目のRF反転パルスP2およびスライス選択用の傾斜磁場パルスGssが印加され、読み出し用の傾斜磁場パルスGroが印加されることによって2番目の位相補正用のエコー信号Ne2が取得される。以下同様に、RF反転パルスP3, P4, P5, …とともにスライス選択用の傾斜磁場パルスGssが順次印加され、読み出し用の傾斜磁場パルスGroが印加されることによって位相補正用のエコー信号Ne3, Ne4, Ne5, …が取得される。 Next, the second RF inversion pulse P2 and the slice selection gradient magnetic field pulse Gss are applied, and the readout gradient magnetic field pulse Gro is applied to obtain the second echo signal Ne2 for phase correction. . Similarly, the gradient magnetic field pulses Gss for slice selection are sequentially applied together with the RF inversion pulses P3, P4, P5,..., And the echo signals Ne3, Ne4 for phase correction are applied by applying the gradient magnetic field pulse Gro for reading. , Ne5,… are acquired.
尚、位相補正用パルスシーケンスにおいては、位相エンコード用の傾斜磁場パルスが印加されない。なぜならば、位相補正は、位相エンコードに依存しない位相シフトをエコー信号ごとに測定し、測定したエコー信号の位相シフトに基づいてイメージング用パルスシーケンスの傾斜磁場波形またはRF送信パルスの位相を微調整したり、イメージングデータの位相を補正するプロセスからなるためである。 In the phase correction pulse sequence, the phase encoding gradient magnetic field pulse is not applied. This is because phase correction measures a phase shift that does not depend on phase encoding for each echo signal, and finely adjusts the gradient magnetic field waveform of the imaging pulse sequence or the phase of the RF transmission pulse based on the measured phase shift of the echo signal. This is because it consists of a process of correcting the phase of imaging data.
図5は、図4に示す位相補正用のエコー信号の強度の時間変化を示すグラフである。 FIG. 5 is a graph showing temporal changes in the intensity of the phase correction echo signal shown in FIG.
図5において縦軸は位相補正用のエコー信号の強度Sを示し、横軸は時間を示す。また、図5中における曲線は、位相補正用のエコー信号の時間的な信号強度変化を示す。 In FIG. 5, the vertical axis indicates the intensity S of the echo signal for phase correction, and the horizontal axis indicates time. Further, the curve in FIG. 5 shows the temporal signal intensity change of the echo signal for phase correction.
図5に示すように、位相補正用のエコー信号Ne1, Ne2, Ne3, …の信号強度は、T2緩和(横緩和)の減衰曲線に従って減衰するため、最初の位相補正用のエコー信号Ne1の信号強度S1が最大である。 As shown in FIG. 5, since the signal intensity of the echo signals Ne1, Ne2, Ne3,... For phase correction attenuates according to the attenuation curve of T2 relaxation (lateral relaxation), the signal of the first echo signal Ne1 for phase correction The intensity S1 is the maximum.
ここでは簡単のために、位相補正用の各エコー信号の信号値をそれぞれ単一の値として表しているが、実際にはエコー信号は読み出し方向にサンプリングされた複数の点における信号から成るため複数の値を有する。図5に示すエコー信号の信号値は、エコー信号の全サンプリング点における複数の信号値のうちの最大値を示しており、以下の説明でも同様にエコー信号の信号値を単一の値として示す。 Here, for the sake of simplicity, the signal value of each echo signal for phase correction is represented as a single value. However, since the echo signal is actually composed of signals at a plurality of points sampled in the readout direction, a plurality of values are used. Has the value of The signal value of the echo signal shown in FIG. 5 indicates the maximum value among a plurality of signal values at all sampling points of the echo signal, and the signal value of the echo signal is similarly shown as a single value in the following description. .
さらに、簡単のためにエコー信号を絶対値で表現しているが、実際には2つの位相敏感検波器を使用した直交検波によって正負の値をとる実部と虚部の2系統の信号がエコー信号として収集される。 Furthermore, for the sake of simplicity, the echo signal is expressed as an absolute value, but in reality, two signals of the real part and the imaginary part, which have positive and negative values, are echoed by quadrature detection using two phase-sensitive detectors. Collected as a signal.
図6は、図3に示す撮像条件設定部40において設定されるFSE法のイメージング用パルスシーケンスの一例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an imaging pulse sequence of the FSE method set in the imaging
図6において横軸は時間を示し、RFは送信されるRFパルスを、Gss, Gpe, Groはそれぞれスライス選択用の傾斜磁場パルス、位相エンコード用の傾斜磁場パルス、読出し用の傾斜磁場パルスを、ECHOは受信されるイメージング用のMRエコー信号を示す。 In FIG. 6, the horizontal axis represents time, RF represents an RF pulse to be transmitted, Gss, Gpe, and Gro each represent a gradient magnetic field pulse for slice selection, a gradient magnetic field pulse for phase encoding, and a gradient magnetic field pulse for reading. ECHO indicates a received MR echo signal for imaging.
図6に示すFSEシーケンスは、k空間の一方の高周波側から低周波側に向かってエコー信号を順次収集した後、k空間中心におけるエコー信号を収集し、その後k空間の他方の低周波側から高周波側に向かってエコー信号を順次収集する場合の例を示している。 The FSE sequence shown in FIG. 6 sequentially collects echo signals from one high frequency side of the k space toward the low frequency side, then collects echo signals at the center of the k space, and then from the other low frequency side of the k space. The example in the case of collecting echo signals sequentially toward the high frequency side is shown.
図6に示すFSEシーケンスを用いたイメージング用パルスシーケンスでは、フリップ角が90°の励起RFパルスRおよびスライス選択用の傾斜磁場パルスGssに続いてフリップ角が180°の1番目のRF反転パルスP1およびスライス選択用の傾斜磁場パルスGssが印加される。次に1番目の位相エンコード用の傾斜磁場パルスGp1eが印加される。そして、読み出し用の傾斜磁場パルスGroを印加することによって1番目のイメージング用のエコー信号e1が取得される。その後、1番目の位相エンコード用の傾斜磁場パルスGp1eと面積が同じで極性が逆のリワインドパルスGp1rが印加される。 In the imaging pulse sequence using the FSE sequence shown in FIG. 6, the excitation RF pulse R with a flip angle of 90 ° and the gradient magnetic field pulse Gss for slice selection are followed by the first RF inversion pulse P1 with a flip angle of 180 °. And the gradient magnetic field pulse Gss for slice selection is applied. Next, the first gradient magnetic field pulse Gp1e for phase encoding is applied. Then, by applying a readout gradient magnetic field pulse Gro, the first echo signal e1 for imaging is acquired. Thereafter, a rewind pulse Gp1r having the same area and reverse polarity as the first gradient magnetic field pulse Gp1e for phase encoding is applied.
次に、2番目のRF反転パルスP2およびスライス選択用の傾斜磁場パルスGssに続いて2番目の位相エンコード用の傾斜磁場パルスGp2eが印加され、読み出し用の傾斜磁場パルスGroが印加されることによって2番目のイメージング用のエコー信号e2が取得される。その後、2番目の位相エンコード用の傾斜磁場パルスGp2eと面積が同じで極性が逆のリワインドパルスGp2rが印加される。 Next, the second RF inversion pulse P2 and the gradient magnetic field pulse Gss for slice selection are applied, followed by the second gradient magnetic field pulse Gp2e for phase encoding, and the readout gradient magnetic field pulse Gro is applied. The echo signal e2 for the second imaging is acquired. Thereafter, a rewind pulse Gp2r having the same area and opposite polarity as the second gradient magnetic field pulse Gp2e for phase encoding is applied.
以下同様に、n (n=3, 4, 5, …)番目のRF反転パルスPnとともにスライス選択用の傾斜磁場パルスGssが順次印加される。次に、n番目の位相エンコード用の傾斜磁場パルスGpneが印加され、続いて読み出し用の傾斜磁場パルスGroが印加されることによってn番目のイメージング用のエコー信号enが取得される。その後、n番目の位相エンコード用の傾斜磁場パルスGpneと面積が同じで極性が逆のリワインドパルスGpnrが印加される。 Similarly, the gradient magnetic field pulse Gss for slice selection is sequentially applied together with the n (n = 3, 4, 5,...) Th RF inversion pulse Pn. Next, the nth phase encoding gradient magnetic field pulse Gpne is applied, and then the readout gradient magnetic field pulse Gro is applied, whereby the nth imaging echo signal en is acquired. Thereafter, a rewind pulse Gpnr having the same area and opposite polarity as the n-th phase encoding gradient magnetic field pulse Gpne is applied.
図6に示すイメージング用パルスシーケンスの例では3番目の位相エンコード用の傾斜磁場パルスGp3eおよび3番目のリワインドパルスGp3rの面積はいずれも0である。従って、3番目のエコー信号e3はk空間の中心におけるイメージングデータとなる。このk空間の中心におけるエコー信号e3が収集されるエコー時間(TE: echo time)は実効TE (TEeff)と呼ばれる。実効TEは、画像のT2緩和コントラストを反映している。 In the example of the imaging pulse sequence shown in FIG. 6, the areas of the third phase encoding gradient magnetic field pulse Gp3e and the third rewind pulse Gp3r are both zero. Therefore, the third echo signal e3 becomes imaging data at the center of the k space. The echo time (TE: echo time) at which the echo signal e3 at the center of the k space is collected is called effective TE (TEeff). The effective TE reflects the T2 relaxation contrast of the image.
図7は、図6に示すイメージング用のエコー信号の強度の時間変化を示すグラフである。 FIG. 7 is a graph showing temporal changes in the intensity of the echo signal for imaging shown in FIG.
図7において縦軸はイメージング用のエコー信号の強度Sを示し、横軸は時間を示す。また、図7中における曲線は、イメージング用のエコー信号の時間的な信号強度変化を示す。 In FIG. 7, the vertical axis indicates the intensity S of the echo signal for imaging, and the horizontal axis indicates time. Further, the curve in FIG. 7 shows the temporal signal intensity change of the echo signal for imaging.
図7に示すように、イメージング用のエコー信号e1, e2, e3, …の信号強度Sは、位相エンコード用の傾斜磁場パルスの面積に応じた位相エンコード量が大きいほど低下する。従って、実効TE (TEeff)において位相エンコード量をゼロとして収集されたk空間の中心におけるエコー信号e3の信号強度Scが最大となる。 As shown in FIG. 7, the signal intensity S of the echo signals e1, e2, e3,... For imaging decreases as the amount of phase encoding corresponding to the area of the gradient magnetic field pulse for phase encoding increases. Therefore, the signal intensity Sc of the echo signal e3 at the center of the k-space acquired with the phase encoding amount being zero in the effective TE (TEeff) is maximized.
撮像条件設定部40の位相補正データ用受信ゲイン設定部40Aは、上述したような位相補正用パルスシーケンスの実行によって位相補正用のエコー信号を収集する際の適切な受信ゲインを設定する機能を有する。また、イメージングデータ用受信ゲイン設定部40Cは、上述したようなイメージング用パルスシーケンスの実行によってイメージング用のエコー信号を収集する際の適切な受信ゲインを設定する機能を有する。
The phase correction data reception
つまり、撮像条件設定部40は、位相補正用のエコー信号を収集する際の受信ゲインおよびイメージング用のエコー信号を収集する際の受信ゲインをそれぞれ独立に設定する機能を備えている。そして、撮像条件設定部40は、設定された受信ゲインをシーケンスコントローラ制御部41およびシーケンスコントローラ31を通じて受信器30に与えることによって受信器30における受信ゲインを制御するように構成される。ただし、撮像条件設定部40が受信器30以外の構成要素における受信ゲインを制御するようにしてもよい。
That is, the imaging
図8は、図1に示す受信器30の詳細構成の一例を示すブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing an example of a detailed configuration of the
図8に示すように、受信器30は、増幅器30A、周波数変換器30BおよびA/D変換器30Cを直列に接続して構成される。そして、受信器30の入力側となる増幅器30AにはRFコイル24が、出力側となるA/D変換器30Cにはシーケンスコントローラ31を通じてコンピュータ32が、それぞれ接続される。また、増幅器30Aは、シーケンスコントローラ31を通じてコンピュータ32と接続され、コンピュータ32からの制御信号に従って受信ゲイン(増幅率)を調整できるように構成されている。
As shown in FIG. 8, the
増幅器30Aは、コンピュータ32からの制御信号に従って設定された受信ゲインで受信器30に入力したMRエコー信号を増幅させて、周波数変換器30Bに出力する機能を備えている。周波数変換器30Bは、増幅器30Aから入力したMRエコー信号の周波数をラーモア周波数からディジタル信号に変換可能な周波数に変換してA/D変換器30Cに出力する機能を備えている。A/D変換器30Cは、周波数変換器30Bから入力したMRエコー信号をコンピュータ32において処理可能なディジタル信号に変換し、シーケンスコントローラ31を通じてコンピュータ32に出力する機能を備えている。
The
ただし、A/D変換器30Cの入力信号には処理可能な最大値が存在し、最大値を超えた入力信号は正しく変換されない。つまりオーバーフローとなる。このため、A/D変換器30Cよりも前段に接続されている任意の増幅器、例えば受信器30の増幅器30Aに入力される信号の強度に応じて増幅器30Aの受信ゲインが調節される。
However, there is a maximum processable value in the input signal of the A / D converter 30C, and an input signal exceeding the maximum value is not converted correctly. In other words, overflow occurs. For this reason, the reception gain of the
すなわち、撮像条件設定部40は、受信器30のA/D変換器30Cにおいてエコー信号がオーバーフローせず、かつより大きい信号強度でA/D変換器30Cにエコー信号が入力するように増幅器30Aの受信ゲインを撮像条件として設定する機能と、増幅器30Aの受信ゲインが設定した受信ゲインとなるように、シーケンスコントローラ制御部41およびシーケンスコントローラ31を通じて増幅器30Aに制御信号を与えて増幅器30Aの受信ゲインを制御する機能とを備えている。
That is, the imaging
ここで、位相補正用のエコー信号を収集する際の適切な受信ゲインの決定方法について説明する。 Here, a method for determining an appropriate reception gain when collecting echo signals for phase correction will be described.
位相補正用のエコー信号の収集用の適切な受信ゲインは、位相補正用パルスシーケンスと同一または同一とみなせるシーケンスを実行してオーバーフローを起こすことのない十分に小さい受信ゲインで収集したエコー信号の強度に基づいて決定することができる。そこで、位相補正用のエコー信号の収集用の受信ゲインを求めるための準備スキャンの撮像条件を設定する機能も撮像条件設定部40に備えられる。
The appropriate reception gain for collecting the echo signal for phase correction is the intensity of the echo signal collected with a sufficiently small reception gain that does not cause an overflow by executing a sequence that can be regarded as the same or the same as the pulse sequence for phase correction. Can be determined based on Therefore, the imaging
例えば、位相補正用のエコー信号の収集用の受信ゲインを求めるためのエコー信号の収集用の受信ゲインは、最小値とすることができる。これにより、想定されるいかなる強度を有する信号が受信されてもA/D変換器30Cがオーバーフローを起こさないようにすることができる。 For example, the reception gain for collecting the echo signal for obtaining the reception gain for collecting the echo signal for phase correction can be set to the minimum value. Thereby, it is possible to prevent the A / D converter 30C from overflowing even if a signal having any expected strength is received.
次に、受信ゲインを最小値として位相補正用パルスシーケンスを実行することによって位相エンコードを加えずに収集したエコー信号列の信号強度のうち最大の信号強度を測定し、測定した最大信号強度に基づいて位相補正用のエコー信号の収集用の受信ゲインを決定することができる。尚、位相エンコードを加えずに収集したエコー信号はT2緩和の減衰曲線に従って減衰するため、最大信号強度は最初のエコー信号の信号強度S0となる。 Next, the maximum signal strength is measured among the signal strengths of the echo signal sequence collected without adding phase encoding by executing the phase correction pulse sequence with the reception gain as the minimum value, and based on the measured maximum signal strength. Thus, the reception gain for collecting the echo signal for phase correction can be determined. Note that the echo signal collected without adding the phase encoding is attenuated according to the attenuation curve of T2 relaxation, so that the maximum signal intensity is the signal intensity S0 of the first echo signal.
より具体的には、位相補正用のエコー信号の収集用の受信ゲインをG1、位相エンコードを加えずに収集したエコー信号の最大信号強度をS0、最大信号強度S0のエコー信号のA/D変換器30Cへの入力電圧をV1 [V]、A/D変換器30Cが取り扱える最大の電圧をVmax [V]とすると、A/D変換器30Cのダイナミックレンジを最も有効に使用するためには、増幅器30Aの受信ゲインをVmax/V1倍してA/D変換器30Cへ入力する最大信号強度S0のエコー信号の電圧がA/D変換器30Cが取り扱える最大の電圧Vmaxと同じになるようにすればよい。
More specifically, the reception gain for collecting the echo signal for phase correction is G1, the maximum signal strength of the echo signal collected without adding phase encoding is S0, and the A / D conversion of the echo signal with the maximum signal strength S0 When the input voltage to the converter 30C is V1 [V] and the maximum voltage that can be handled by the A / D converter 30C is Vmax [V], in order to use the dynamic range of the A / D converter 30C most effectively, The reception gain of the
すなわち、受信ゲインをdBで表し、初期の受信ゲインG0が0 [dB]である場合には、位相補正用のエコー信号の収集用の適切な受信ゲインG1は、電圧や電流に関する公知の一般式である式(1)により決定することができる。
[数1]
G1 = 0 + 20・log10(Vmax/V1) [dB] (1)
ただし、実際には、被検体Pの動きやハードウェアの安定性等の様々な要因によってMR信号の強度が測定タイミングごとに変動する。このため、MR信号の強度に変動が生じてもA/D変換器30Cがオーバーフローしないように、式(2)に示すように、数dBのマージンkを設けて位相補正用のエコー信号の収集用の適切な受信ゲインG1を決定することが望ましい。このマージンkは、装置ごとに試験スキャン等により経験的に求めることができる。
[数2]
G1 = 0 + 20・log10(Vmax/V1) - k [dB] (2)
尚、A/D変換器30Cへの入力電圧V1は、受信ゲインを初期値G0とした場合のエコー信号の最大信号強度S0によって定まるため、位相補正用のエコー信号の収集用の適切な受信ゲインG1は、受信ゲインを初期値G0とした場合のエコー信号の最大信号強度S0の関数f1として G1 = f1(S0)のように表すことができる。
That is, when the reception gain is expressed in dB and the initial reception gain G0 is 0 [dB], the appropriate reception gain G1 for collecting the echo signal for phase correction is a known general formula relating to voltage or current. It can be determined by the equation (1).
[Equation 1]
G1 = 0 + 20 · log 10 (Vmax / V1) [dB] (1)
However, in practice, the MR signal intensity varies at each measurement timing due to various factors such as movement of the subject P and hardware stability. For this reason, a few dB margin k is provided to collect the echo signal for phase correction so that the A / D converter 30C does not overflow even if the MR signal intensity fluctuates, as shown in equation (2). It is desirable to determine an appropriate reception gain G1 for use. This margin k can be determined empirically by a test scan or the like for each apparatus.
[Equation 2]
G1 = 0 + 20 · log 10 (Vmax / V1)-k [dB] (2)
Since the input voltage V1 to the A / D converter 30C is determined by the maximum signal strength S0 of the echo signal when the reception gain is the initial value G0, an appropriate reception gain for collecting the echo signal for phase correction is used. G1 can be expressed as G1 = f1 (S0) as a function f1 of the maximum signal strength S0 of the echo signal when the reception gain is the initial value G0.
一方、位相補正用のエコー信号の収集用の適切な受信ゲインG1は、予め決定したプリセット値Gprとすることもできる。位相補正用のエコー信号の収集用の適切な受信ゲインG1をプリセット値Gprとすれば、受信ゲインG1を決定するための準備スキャンが不要となる。すなわち、イメージングスキャン前に必要な準備スキャンの回数を2回から1回に減らすことができる。このため、トータルの検査時間の短縮を図ることができる。 On the other hand, the appropriate reception gain G1 for collecting the echo signal for phase correction may be a preset value Gpr determined in advance. If an appropriate reception gain G1 for collecting an echo signal for phase correction is set to the preset value Gpr, a preparation scan for determining the reception gain G1 is not necessary. That is, the number of preparation scans required before the imaging scan can be reduced from two to one. For this reason, the total inspection time can be shortened.
プリセット値Gprは、例えば受信ゲインの最小値(0 [dB])とすることができる。すなわち、受信ゲインを最小値に設定して位相エンコードを加えずに収集されたエコー信号が、位相補正処理を実行するために十分な強度分解能を有する場合には、上述したように位相補正用のエコー信号の収集用の受信ゲインG1を適切な値に再設定し、位相補正用パルスシーケンスを実行する必要はない。従って、受信ゲインの最小値をそのまま位相補正用のエコー信号の収集用の受信ゲインG1とすることができる。 The preset value Gpr can be, for example, the minimum value (0 [dB]) of the reception gain. That is, when the echo signal collected without setting the reception gain to the minimum value and adding the phase encoding has sufficient intensity resolution to execute the phase correction processing, as described above, There is no need to reset the reception gain G1 for collecting echo signals to an appropriate value and execute the phase correction pulse sequence. Therefore, the minimum value of the reception gain can be directly used as the reception gain G1 for collecting the echo signal for phase correction.
また、受信されるエコー信号の強度の大きさがある程度推定できる場合にはシステムで設定可能な最小値よりも大きな受信ゲインをプリセット値Gprとして準備しておくこともできる。受信されるエコー信号の強度の大きさは、撮像に使用する受信コイル、撮像領域、スライス厚、撮像断面方向、パルスシーケンスの種類等の撮像条件に依存して変化する。そこで、撮像に使用する受信コイル、撮像領域、スライス厚、撮像断面方向、パルスシーケンスの種類等の撮像条件ごとに、受信されるエコー信号の強度の大きさが取りうる最大値を試験的または経験的に推定することができる。そして、撮像条件ごとの最大信号強度のエコー信号がA/D変換器30Cに入力してもA/D変換器30Cがオーバーフローを起こさず、かつ撮像条件ごとのエコー信号が位相補正処理を実行するために十分な強度分解能を有するような適切な受信ゲインのプリセット値Gprを決定することができる。 If the intensity of the received echo signal can be estimated to some extent, a reception gain larger than the minimum value that can be set by the system can be prepared as the preset value Gpr. The magnitude of the intensity of the received echo signal varies depending on imaging conditions such as a receiving coil used for imaging, an imaging area, a slice thickness, an imaging cross-sectional direction, and a pulse sequence type. Therefore, the maximum value that the magnitude of the intensity of the received echo signal can be taken for each imaging condition such as the receiving coil used for imaging, imaging area, slice thickness, imaging cross-sectional direction, pulse sequence type, etc. is experimental or experienced. Can be estimated. Even if an echo signal having the maximum signal intensity for each imaging condition is input to the A / D converter 30C, the A / D converter 30C does not overflow, and the echo signal for each imaging condition performs a phase correction process. Therefore, an appropriate reception gain preset value Gpr having sufficient intensity resolution can be determined.
さらに、位相補正用のエコー信号の収集用の受信ゲインG1のみならず、位相補正用のエコー信号の収集用の受信ゲインG1を決定するためのエコー信号を収集するための準備スキャン用の受信ゲインの初期値G0を最小値ではなく受信ゲインのプリセット値Gprとすることもできる。つまり式(1)または式(2)における0 [dB]をプリセット値Gprとすることができる。この場合、1回目の準備スキャンをより適切な受信ゲインを用いて実行することができるため、より高精度に適せつな位相補正用のエコー信号の収集用の受信ゲインG1を決定することが可能となる。 Furthermore, not only the reception gain G1 for collecting the echo signal for phase correction but also the reception gain for the preparation scan for collecting the echo signal for determining the reception gain G1 for collecting the echo signal for phase correction. The initial value G0 can be a preset value Gpr of the reception gain instead of the minimum value. That is, 0 [dB] in Equation (1) or Equation (2) can be set as the preset value Gpr. In this case, since the first preparation scan can be executed using a more appropriate reception gain, it is possible to determine the reception gain G1 for collecting the echo signal for phase correction more accurately and appropriately. Become.
このため、撮像に使用する受信コイル、撮像領域、スライス厚、撮像断面方向、パルスシーケンスの種類等の撮像条件の複数のパラメータのうちの少なくとも1つごとの適切な受信ゲインのプリセット値Gprが受信ゲイン記憶部40Bに保存される。そして、位相補正データ用受信ゲイン設定部40Aは、位相補正用のエコー信号の収集用の適切な受信ゲインG1を決定するために、受信ゲイン記憶部40Bに保存された適切な受信ゲインのプリセット値Gprを参照して取得できるように構成されている。
For this reason, an appropriate reception gain preset value Gpr is received for each of a plurality of parameters of imaging conditions such as a receiving coil used for imaging, an imaging area, a slice thickness, an imaging cross-sectional direction, and a pulse sequence type. It is stored in the gain storage unit 40B. The phase correction data reception
このように位相補正用のエコー信号の収集用の適切な受信ゲインG1を決定する機能は、上述したように位相補正データ用受信ゲイン設定部40Aに設けられる。すなわち、位相補正データ用受信ゲイン設定部40Aは、k空間データベース42から位相エンコードを加えない位相補正用パルスシーケンスで収集したエコー信号を取得してエコー信号の強度に基づいて位相補正用のエコー信号の収集用の適切な受信ゲインG1を決定する機能および/または入力装置33から入力された撮像に使用する受信コイル、撮像領域、スライス厚、撮像断面方向、パルスシーケンスの種類等の撮像条件のパラメータに対応する適切な受信ゲインのプリセット値Gprを受信ゲイン記憶部40Bから取得して位相補正用のエコー信号の収集用の適切な受信ゲインG1に設定する機能を有する。
As described above, the function for determining the appropriate reception gain G1 for collecting the phase correction echo signal is provided in the phase correction data reception
次に、イメージング用のエコー信号を収集する際の適切な受信ゲインGcの決定方法について説明する。 Next, a method for determining an appropriate reception gain Gc when collecting echo signals for imaging will be described.
イメージング用のエコー信号の収集用の適切な受信ゲインGcは、位相補正データ用受信ゲイン設定部40Aにて適切に設定された受信ゲインG1で位相補正用パルスシーケンスを実行して収集した位相補正用のエコー信号の強度に基づいて決定することができる。すなわち、イメージング用パルスシーケンスの実効TEのタイミングにおいて収集された位相補正用のエコー信号の強度を測定し、測定した強度に基づいてイメージング用のエコー信号の収集用の適切な受信ゲインGcを決定することができる。
The appropriate reception gain Gc for collecting the echo signal for imaging is the phase correction data acquired by executing the phase correction pulse sequence with the reception gain G1 appropriately set by the phase correction data reception
図9は、図3に示す撮像条件設定部40において測定されるイメージング用パルスシーケンスの実効TEのタイミングにおいて収集された位相補正用のエコー信号の強度Scを示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing the intensity Sc of the echo signal for phase correction collected at the effective TE timing of the imaging pulse sequence measured by the imaging
図9において縦軸は位相補正用のエコー信号の強度Sを示し、横軸は時間を示す。また、図9中における曲線は、位相補正用のエコー信号の時間的な信号強度変化を示す。 In FIG. 9, the vertical axis indicates the intensity S of the echo signal for phase correction, and the horizontal axis indicates time. Further, the curve in FIG. 9 shows the temporal signal intensity change of the echo signal for phase correction.
図9に示すように、位相補正用のエコー信号Ne1, Ne2, Ne3, …の信号強度は、T2緩和(横緩和)の減衰曲線に従って減衰する。 As shown in FIG. 9, the signal intensity of the phase correction echo signals Ne1, Ne2, Ne3,... Attenuates according to the attenuation curve of T2 relaxation (lateral relaxation).
ここで、図6に示すようにFSEシーケンスを用いたイメージング用パルスシーケンスでは、エコー信号の収集前に位相エンコード用の傾斜磁場パルスが印加されるが、エコー信号の収集後には位相エンコード用の傾斜磁場パルスと面積が同じで極性が逆のリワインドパルスが印加される。このため、各180°RF反転パルスの印加直前において位相エンコード用の傾斜磁場パルスによる影響は取り除かれている。 Here, in the imaging pulse sequence using the FSE sequence as shown in FIG. 6, the gradient magnetic field pulse for phase encoding is applied before the collection of the echo signal, but the gradient for phase encoding is collected after the collection of the echo signal. A rewind pulse having the same area as the magnetic field pulse but having the opposite polarity is applied. For this reason, the influence of the gradient magnetic field pulse for phase encoding is removed immediately before the application of each 180 ° RF inversion pulse.
従って、位相エンコード量をゼロとして実効TEにて収集されるk空間中心のイメージング用のエコー信号の強度は、同一の受信ゲインにて位相エンコード用の傾斜磁場パルスを印加せずに実効TEのタイミングにおいて収集される位相補正用のエコー信号の強度と同等となる。さらに、実効TEにて収集されるk空間中心のイメージング用のエコー信号の強度は、図7にも示すように最大信号強度Scとなる。よって、実効TEのタイミングにおいて収集される位相補正用のエコー信号の強度は、同一の受信ゲインで収集されるイメージング用のエコー信号の最大信号強度Scとみなすことができる。 Accordingly, the intensity of the echo signal for imaging at the center of k-space collected at the effective TE with the phase encoding amount set to zero is the timing of the effective TE without applying the gradient magnetic field pulse for phase encoding with the same reception gain. This is equivalent to the intensity of the echo signal for phase correction collected in step. Further, the intensity of the echo signal for imaging at the center of k-space collected by the effective TE is the maximum signal intensity Sc as shown in FIG. Therefore, the intensity of the echo signal for phase correction collected at the timing of effective TE can be regarded as the maximum signal intensity Sc of the echo signal for imaging collected with the same reception gain.
そこで、実効TEのタイミングにおいて収集される位相補正用のエコー信号の強度Scに基づいてイメージング用のエコー信号の収集用の適切な受信ゲインGcを以下のように決定することができる。すなわち、実効TEのタイミングにおいて収集される強度Scの位相補正用のエコー信号のA/D変換器30Cへの入力電圧をVc [V]、A/D変換器30Cが取り扱える最大の電圧をVmax [V]とすると、A/D変換器30Cのダイナミックレンジを最も有効に使用するためには、増幅器30Aの受信ゲインをVmax/Vc倍してA/D変換器30Cへ入力する最大信号強度Scのイメージング用のエコー信号の電圧がA/D変換器30Cが取り扱える最大の電圧Vmaxと同じになるようにすればよい。
Therefore, an appropriate reception gain Gc for collecting the echo signal for imaging can be determined as follows based on the intensity Sc of the echo signal for phase correction collected at the timing of the effective TE. That is, the input voltage to the A / D converter 30C of the echo signal for phase correction of the intensity Sc collected at the timing of the effective TE is Vc [V], and the maximum voltage that can be handled by the A / D converter 30C is Vmax [ V], in order to use the dynamic range of the A / D converter 30C most effectively, the reception gain of the
より具体的には、イメージング用のエコー信号の収集用の適切な受信ゲインGcは、位相補正用のエコー信号の収集用の受信ゲインG1 [dB]、A/D変換器30Cへの入力電圧Vcおよび最大入力電圧Vmaxから式(3)により決定することができる。
[数3]
Gc = G1 + 20・log10(Vmax/Vc) [dB] (3)
ただし、MR信号の強度に変動が生じてもA/D変換器30Cがオーバーフローしないように、式(4)に示すように、数dBのマージンkを設けてイメージング用のエコー信号の収集用の適切な受信ゲインGcを決定することが望ましい。
[数4]
Gc = G1 + 20・log10(Vmax/Vc) - k [dB] (4)
尚、位相補正用のエコー信号の収集用の受信ゲインG1 [dB]を受信ゲインの最小値0 [dB]とする場合には、式(3)および式(4)はそれぞれ式(5-1)および式(5-2)となる。
[数5]
Gc = 20・log10(Vmax/Vc) [dB] (5-1)
Gc = 20・log10(Vmax/Vc) - k [dB] (5-2)
また、A/D変換器30Cへの入力電圧Vcは、受信ゲインをG1とした場合の実効TEのタイミングにおける信号強度Scによって定まるため、イメージング用のエコー信号の収集用の適切な受信ゲインGcは、受信ゲインをG1とした場合の実効TEのタイミングにおける信号強度Scの関数fcとして Gc = fc(Sc)のように表すことができる。
More specifically, the appropriate reception gain Gc for collecting the echo signal for imaging is the reception gain G1 [dB] for collecting the echo signal for phase correction, and the input voltage Vc to the A / D converter 30C. It can be determined from the maximum input voltage Vmax according to equation (3).
[Equation 3]
Gc = G1 + 20 · log 10 (Vmax / Vc) [dB] (3)
However, in order to prevent the A / D converter 30C from overflowing even if the intensity of the MR signal fluctuates, a margin k of several dB is provided to collect an echo signal for imaging as shown in Equation (4). It is desirable to determine an appropriate reception gain Gc.
[Equation 4]
Gc = G1 + 20 · log 10 (Vmax / Vc)-k [dB] (4)
When the reception gain G1 [dB] for collecting the echo signal for phase correction is set to the minimum value 0 [dB] of the reception gain, Equation (3) and Equation (4) ) And formula (5-2).
[Equation 5]
Gc = 20 ・ log 10 (Vmax / Vc) [dB] (5-1)
Gc = 20 ・ log 10 (Vmax / Vc)-k [dB] (5-2)
Further, since the input voltage Vc to the A / D converter 30C is determined by the signal intensity Sc at the timing of the effective TE when the reception gain is G1, an appropriate reception gain Gc for collecting echo signals for imaging is The function fc of the signal strength Sc at the effective TE timing when the reception gain is G1 can be expressed as Gc = fc (Sc).
このようにイメージング用のエコー信号の収集用の適切な受信ゲインGcを決定する機能は、上述したようにイメージングデータ用受信ゲイン設定部40Cに設けられる。そのため、イメージングデータ用受信ゲイン設定部40Cには、k空間データベース42から位相エンコードを加えずに収集した位相補正用のエコー信号を取得する機能も備えられる。
The function of determining an appropriate reception gain Gc for collecting an echo signal for imaging in this way is provided in the imaging data reception gain setting unit 40C as described above. Therefore, the imaging data reception gain setting unit 40C is also provided with a function of acquiring a phase correction echo signal collected from the k-
位相補正用のエコー信号は、イメージング用のエコー信号の収集用の適切な受信ゲインGcの決定のみならず、本来の使用目的である位相補正にも用いられる。位相補正の方法としては、イメージング用パルスシーケンスによって収集されたイメージング用のエコー信号に対して後処理として位相補正処理を行う方法と、イメージング用パルスシーケンスの傾斜磁場波形や送信RFパルスの位相の微調整を行うことによって位相補正されたイメージング用のエコー信号が受信されるようにする方法がある。 The echo signal for phase correction is used not only for determining an appropriate reception gain Gc for collecting an echo signal for imaging, but also for phase correction that is originally intended for use. Phase correction methods include post-processing phase correction processing for imaging echo signals collected by the imaging pulse sequence, and the gradient magnetic field waveform of the imaging pulse sequence and the phase of the transmitted RF pulse. There is a method for receiving an echo signal for imaging whose phase is corrected by performing the adjustment.
そこで、撮像条件設定部40のシーケンス補正部40Dには、k空間データベース42から位相補正用のエコー信号を取得する機能と、取得した位相補正用のエコー信号に基づいてイメージング用パルスシーケンスの傾斜磁場波形や送信RFパルスの位相の微調整を行う機能が備えられる。
Therefore, the
また、位相補正部46には、k空間データベース42から位相補正用のエコー信号およびイメージング用のエコー信号を取得して、位相補正用のエコー信号に基づいてイメージング用のエコー信号の位相補正処理を行う機能と、位相補正処理後のイメージング用のエコー信号をk空間データベース42に書き込む機能が備えられる。
Further, the
シーケンスコントローラ制御部41は、入力装置33からのスキャン開示情報に基づいて、撮像条件設定部40から取得したパルスシーケンスおよび受信ゲインを含む撮影条件をシーケンスコントローラ31に与えることにより駆動制御させる機能を有する。また、シーケンスコントローラ制御部41は、シーケンスコントローラ31からエコー信号を生データとして取得し、取得したエコー信号をk空間データベース42に形成されたk空間に配置する機能を有する。このため、k空間データベース42には、受信器30において生成された位相補正用のエコー信号およびイメージング用のエコー信号がk空間データとして保存される。
The sequence
画像再構成部42は、k空間データベース42から位相補正処理後におけるイメージング用のk空間データを取り込んでフーリエ変換(FT: Fourier transformation)を含む画像再構成処理を施すことにより画像データを再構成する機能と、再構成して得られた画像データを画像データベース44に書き込む機能を有する。このため、画像データベース44には、画像再構成部43において再構成された画像データが保存される。
The
画像処理部45は、画像データベース44から画像データを取り込んで必要な画像処理を行って表示用の画像データを生成する機能と、生成した表示用の画像データを表示装置34に表示させる機能を有する。
The
(動作および作用)
次に磁気共鳴イメージング装置20の動作および作用について説明する。
(Operation and action)
Next, the operation and action of the magnetic
図10は、図2に示す磁気共鳴イメージング装置20により受信ゲインの設定用の2回の準備スキャンとイメージングスキャンを実行することによって被検体Pの画像を撮像する際の手順を示すフローチャートであり、図中Sに数字を付した符号はフローチャートの各ステップを示す。
FIG. 10 is a flowchart showing a procedure for capturing an image of the subject P by executing two preparation scans and an imaging scan for setting the reception gain by the magnetic
まずステップS1において、位相補正データ用受信ゲイン設定部40Aにより、受信ゲインが初期値G0に設定される。初期値G0は、最小値0 [dB]または撮像条件に応じたプリセット値Gprとすることができる。プリセット値Gprとする場合には、位相補正データ用受信ゲイン設定部40Aにより受信ゲイン記憶部40Bが検索されて撮像条件に応じたプリセット値Gprが取得される。
First, in step S1, the reception gain is set to the initial value G0 by the phase correction data reception
次に、ステップS2において、位相補正用のエコー信号を収集するための受信ゲインG1を決定するために、例えば図4に示すような位相エンコードパルスを付加しない位相補正用パルスシーケンスが撮像条件設定部40において設定され、受信ゲインの初期値G0にて位相補正用パルスシーケンスにより1回目の準備スキャンが実行される。 Next, in step S2, in order to determine the reception gain G1 for collecting the echo signal for phase correction, for example, a phase correction pulse sequence without adding a phase encode pulse as shown in FIG. The first preparation scan is executed by the phase correction pulse sequence at the initial value G0 of the reception gain set at 40.
そのために、予め寝台37に被検体Pがセットされ、静磁場電源26により励磁された静磁場用磁石21(超伝導磁石)の撮像領域に静磁場が形成される。また、シムコイル電源28からシムコイル22に電流が供給されて撮像領域に形成された静磁場が均一化される。
For this purpose, the subject P is set on the
そして、入力装置33からシーケンスコントローラ制御部41に準備スキャンの開始指示が与えられると、シーケンスコントローラ制御部41は撮影条件設定部40から受信ゲインの初期値G0および位相補正用パルスシーケンスを含む撮像条件を取得してシーケンスコントローラ31に与える。シーケンスコントローラ31は、シーケンスコントローラ制御部41から取得した撮像条件に従って傾斜磁場電源27、送信器29および受信器30を駆動させることにより被検体Pがセットされた撮像領域に傾斜磁場を形成させるとともに、RFコイル24からRF信号を発生させる。また、受信器30の増幅器30Aにおける受信ゲインが制御信号によって制御されて受信ゲインの初期値G0となる。
Then, when an instruction to start the preparation scan is given from the
そして、被検体Pの内部における核磁気共鳴により生じたNMR信号が、RFコイル24により受信されて受信器30に与えられる。受信器30は、RFコイル24からNMR信号を受けて、所要の信号処理を実行した後、A/D変換することにより、デジタルデータのNMR信号である生データを生成する。受信器30は、生成した生データをシーケンスコントローラ31に与える。シーケンスコントローラ31は、生データをシーケンスコントローラ制御部41に与え、シーケンスコントローラ制御部41はk空間データベース42に形成されたk空間に生データをk空間データとして配置する。
Then, the NMR signal generated by nuclear magnetic resonance inside the subject P is received by the
ここで、受信ゲインは位相エンコードされないエコー信号がA/D変換器30Cに入力してもオーバーフローしないように十分に小さい初期値G0に設定されているため、A/D変換器30Cにおけるオーバーフローが回避される。 Here, since the reception gain is set to a sufficiently small initial value G0 so that an echo signal that is not phase-encoded does not overflow even if it is input to the A / D converter 30C, an overflow in the A / D converter 30C is avoided. Is done.
次に、ステップS3において、位相補正データ用受信ゲイン設定部40Aは、k空間データベース42から受信ゲインの初期値G0にて位相補正用パルスシーケンスにより収集されたエコー信号列を取得し、最大信号強度S0を測定する。位相補正用パルスシーケンスにより収集されたエコー信号列は、位相エンコード傾斜磁場を印加されずに収集されているため、T2緩和による減衰量が最も少ない最初のエコー信号の信号強度となる。
Next, in step S3, the phase correction data reception
次に、ステップS4において、位相補正データ用受信ゲイン設定部40Aは、測定されたエコー信号の最大信号強度S0に基づいて、位相補正用のエコー信号がA/D変換器30Cに入力してもオーバーフローせず、かつより大きい信号強度で位相補正用のエコー信号がA/D変換器30Cに入力するように位相補正用のエコー信号を収集するための受信ゲインG1を決定する。具体的には、位相補正用のエコー信号を収集するための受信ゲインG1は、式(1)または式(2)により計算することができる。
Next, in step S4, the phase correction data reception
次に、ステップS5において、位相補正用のエコー信号を収集するために、位相補正用のエコー信号を収集するための受信ゲインG1にて位相補正用パルスシーケンスにより2回目の準備スキャンが実行される。この位相補正用パルスシーケンスはステップS2において実行したものと同じであり、ステップS2と同様な流れで2回目の準備スキャンを実行することができる。 Next, in step S5, in order to collect the echo signal for phase correction, the second preparation scan is executed by the phase correction pulse sequence with the reception gain G1 for collecting the echo signal for phase correction. . This phase correction pulse sequence is the same as that executed in step S2, and the second preparation scan can be executed in the same flow as in step S2.
ここで、受信ゲインG1は、位相エンコードされない位相補正用のエコー信号がA/D変換器30Cに入力してもオーバーフローせず、かつより大きい信号強度でA/D変換器30Cに入力するように最適設定されている。このため、A/D変換器30Cにおけるオーバーフローが回避されるとともに、A/D変換器30Cのダイナミックレンジを有効利用して良好な信号強度分可能で位相補正用のエコー信号を収集することができる。 Here, the reception gain G1 does not overflow even if a phase-corrected echo signal that is not phase-encoded is input to the A / D converter 30C, and is input to the A / D converter 30C with a larger signal strength. It is set optimally. For this reason, an overflow in the A / D converter 30C can be avoided, and the dynamic range of the A / D converter 30C can be effectively used to collect an echo signal for phase correction that is possible for a good signal intensity. .
このように収集された位相補正用のエコー信号列はk空間データベース42に保存される。そうすると、位相補正用のエコー信号の強度に基づいて、位相補正用のエコー信号を収集するための受信ゲインG1とは別に、イメージング用のエコー信号を収集するための適切な受信ゲインGcを決定することが可能となる。
The echo signal train for phase correction collected in this way is stored in the k-
そこで、ステップS6において、イメージングデータ用受信ゲイン設定部40Cは、k空間データベース42から位相補正用のエコー信号列を取得して、取得した位相補正用のエコー信号列のうち実行TE (TEeff)のタイミングで収集された位相補正用のエコー信号の強度Scを測定する。この実行TE (TEeff)のタイミングで収集された位相補正用のエコー信号の強度Scは、位相エンコードを付加したイメージング用パルスシーケンスにより、位相エンコード量をゼロとして収集されるエコー信号の最大信号強度と等しいと考えることができる。
Therefore, in step S6, the imaging data reception gain setting unit 40C acquires the echo signal sequence for phase correction from the k-
従って、実行TE (TEeff)のタイミングで収集された位相補正用のエコー信号が、A/D変換器30Cに入力してもオーバーフローせず、かつより大きい信号強度でA/D変換器30Cに入力するように決定した受信ゲインがイメージング用のエコー信号を収集するための適切な受信ゲインGcとなる。 Therefore, the echo signal for phase correction collected at the timing of execution TE (TEeff) does not overflow even if it is input to the A / D converter 30C, and is input to the A / D converter 30C with a larger signal strength. The reception gain determined to be an appropriate reception gain Gc for collecting an echo signal for imaging.
そこで、ステップS7において、イメージングデータ用受信ゲイン設定部40Cは、実行TE (TEeff)のタイミングで収集された位相補正用のエコー信号の強度Scに基づいて式(3
)、式(4)、式(5-1)または式(5-2)によりイメージング用のエコー信号を収集するための受信ゲインGcを設定する。
Therefore, in step S7, the imaging data reception gain setting unit 40C calculates the equation (3) based on the intensity Sc of the phase correction echo signal collected at the timing of execution TE (TEeff).
), Expression (4), Expression (5-1), or Expression (5-2), the reception gain Gc for collecting the echo signal for imaging is set.
一方、エコー信号の位相補正処理として、イメージング用のパルスシーケンスの微調整を行う場合には、つまりイメージング用のエコー信号が位相補正された状態で収集されるようにする場合には、ステップS8において、シーケンス補正部40Dは、k空間データベース42から位相補正用のエコー信号を取得して、取得した位相補正用のエコー信号を用いてイメージング用パルスシーケンスの傾斜磁場波形や送信RFパルスの位相の微調整を行う。
On the other hand, in the case where fine adjustment of the imaging pulse sequence is performed as the phase correction processing of the echo signal, that is, when the echo signal for imaging is collected in a phase-corrected state, in step S8 The
これにより、イメージング用パルスシーケンスおよびイメージング用のエコー信号を収集するための受信ゲインGcが撮像条件設定部40において設定される。
Accordingly, the imaging
次に、ステップS9において、イメージング用のエコー信号を収集するための受信ゲインGcにてイメージング用パルスシーケンスによりイメージングスキャンが実行される。そして、位相補正用のエコー信号を収集する場合と同様な流れでイメージング用のエコー信号が収集される。収集されたイメージング用のエコー信号列はk空間データベース42に保存される。
Next, in step S9, an imaging scan is executed by an imaging pulse sequence with a reception gain Gc for collecting imaging echo signals. Then, the echo signal for imaging is collected in the same flow as when the echo signal for phase correction is collected. The acquired echo signal sequence for imaging is stored in the k-
ここで、受信ゲインGcは、イメージング用のエコー信号がA/D変換器30Cに入力してもオーバーフローせず、かつより大きい信号強度でA/D変換器30Cに入力するように最適設定されている。このため、A/D変換器30Cにおけるオーバーフローが回避されるとともに、A/D変換器30Cのダイナミックレンジを有効利用して良好な信号強度分可能でイメージング用のエコー信号を収集することができる。 Here, the reception gain Gc is optimally set so that it does not overflow even if an echo signal for imaging is input to the A / D converter 30C, and is input to the A / D converter 30C with a larger signal strength. Yes. For this reason, an overflow in the A / D converter 30C can be avoided, and the dynamic range of the A / D converter 30C can be effectively used to collect an echo signal for imaging with a good signal intensity.
次に、エコー信号の位相補正処理として、収集されたエコー信号に対する位相補正を行う場合には、ステップS10において、位相補正部46がk空間データベース42から位相補正用のエコー信号およびイメージング用のエコー信号を取得して、位相補正用のエコー信号に基づいてイメージング用のエコー信号の位相補正処理を行う。そして、位相補正処理後のイメージング用のエコー信号は、k空間データベース42に書き込まれる。
Next, when performing phase correction on the collected echo signal as the phase correction processing of the echo signal, in step S10, the
次に、ステップS11において、イメージング用のエコー信号に対する画像再構成処理および必要な画像処理によって画像データが生成され、生成された画像データが表示される。 Next, in step S11, image data is generated by image reconstruction processing and necessary image processing for the echo signal for imaging, and the generated image data is displayed.
具体的には、画像再構成部42は、k空間データベース42から位相補正処理後におけるイメージング用のエコー信号を取得して画像再構成処理を施すことにより画像データを再構成し、再構成して得られた画像データを画像データベース44に書き込む。次に、画像処理部45は、画像データベース44から画像データを取り込んで必要な画像処理を行って表示用の画像データを生成し、生成した表示用の画像データを表示装置34に表示させる。
Specifically, the
このようにA/D変換器30Cのダイナミックレンジを有効利用できるような受信ゲインを位相補正用パルスシーケンスとイメージング用パルスシーケンスの実行用にそれぞれ独立に設定することによって、イメージング用のエコー信号に対して信号強度が相対的に大きい位相補正用のエコー信号がA/D変換器30Cに入力することによるA/D変換器30Cのオーバーフローを防止しつつ位相補正用のエコー信号に対して信号強度が相対的に小さいイメージング用のエコー信号の強度分解能の低下を防ぐことができる。 In this way, by setting the reception gain so that the dynamic range of the A / D converter 30C can be used effectively for the execution of the phase correction pulse sequence and the imaging pulse sequence, the reception gain can be reduced. Thus, the signal strength of the phase correction echo signal is prevented while preventing the overflow of the A / D converter 30C due to the input of the echo signal for phase correction having a relatively large signal strength to the A / D converter 30C. It is possible to prevent a decrease in intensity resolution of a relatively small echo signal for imaging.
また、位相補正用のエコー信号の収集用の受信ゲインG1を撮像条件に応じたプリセット値Gprに設定することにより準備スキャンの回数を2回から1回に減らすことができる。 Further, by setting the reception gain G1 for collecting the echo signal for phase correction to the preset value Gpr corresponding to the imaging condition, the number of preparation scans can be reduced from two to one.
図11は、図2に示す磁気共鳴イメージング装置20により受信ゲインの設定用の1回の準備スキャンとイメージングスキャンを実行することによって被検体Pの画像を撮像する際の手順を示すフローチャートであり、図中Sに数字を付した符号はフローチャートの各ステップを示す。尚、図10と同様のステップには同符号を付して説明を省略する。
FIG. 11 is a flowchart showing a procedure for capturing an image of the subject P by performing one preparation scan and imaging scan for setting the reception gain by the magnetic
図11のステップS20において、位相補正用のエコー信号の収集用の受信ゲインG1が撮像条件に応じたプリセット値Gprに設定される。すなわち、位相補正データ用受信ゲイン設定部40Aにより受信ゲイン記憶部40Bが検索されて撮像条件に応じたプリセット値Gprが取得され、取得されたプリセット値Gprが位相補正用のエコー信号の収集用の受信ゲインG1に設定される。
In step S20 in FIG. 11, the reception gain G1 for collecting the echo signal for phase correction is set to the preset value Gpr corresponding to the imaging condition. That is, the reception gain storage unit 40B is searched by the phase correction data reception
そして、このように設定された位相補正用のエコー信号の収集用の受信ゲインG1を用いて図10のステップS5からステップS11までと同様な流れで画像データを生成して表示させることができる。 Then, using the reception gain G1 for collecting echo signals for phase correction set in this way, image data can be generated and displayed in the same flow as in steps S5 to S11 in FIG.
このように、位相補正用のエコー信号の収集用の受信ゲインG1を撮像条件に応じたプリセット値Gprに設定すれば、1回の準備スキャンの実行でイメージング用のパルスシーケンスの受信ゲインGcを設定することが可能となる。 In this way, if the reception gain G1 for collecting the echo signal for phase correction is set to the preset value Gpr corresponding to the imaging conditions, the reception gain Gc of the pulse sequence for imaging is set by executing one preparation scan. It becomes possible to do.
つまり以上のような磁気共鳴イメージング装置20は、位相エンコードを加えない位相補正用パルスシーケンスにより収集した位相補正用のエコー信号列のうち実行TEのタイミングで収集された信号の強度を計測し、計測した信号強度に基づいてイメージング用の受信ゲインを決定するようにしたものである。
That is, the magnetic
(効果)
このため磁気共鳴イメージング装置20によれば、より短時間で位相補正用のエコー信号に対しては受信系において入力信号強度の上限を超えないような受信ゲインを設定する一方、イメージング用のエコー信号に対しては強度分解能が十分に得られるような最適な受信ゲインを設定することが可能となる。すなわち、従来の技術では、少なくとも3回の準備スキャンが必要であったが磁気共鳴イメージング装置20によれば、多くても2回の準備スキャンを実行すれば、適切な受信ゲインを決定することができる。このため、準備スキャンの回数を3回から2回に減らすことができる。また、トータルの撮像時間およびデータ処理時間が減少し、撮像効率の増加に繋がる。
(effect)
For this reason, according to the magnetic
さらには、位相補正用のエコー信号がA/D変換器30Cに入力してもA/D変換器30Cがオーバーフローしないようなおおよその最小受信ゲインが予め既知である場合や受信ゲインの初期値を最小値に設定しても位相補正に必要な強度分解能で位相補正用のエコー信号を収集できる場合には、位相補正用のエコー信号用の受信ゲインを決定するための準備スキャンを省略することができる。つまり、位相補正用のエコー信号列において実行TEまたはTEに対応するタイミングで収集された信号の強度を測定するのみで、イメージング用のエコー信号に対する適切な受信ゲインを決定することができる。この場合、準備スキャンの回数は1回となるため、検査時間を一層短縮させることができる。 Further, when an approximate minimum reception gain is known in advance so that the A / D converter 30C does not overflow even if an echo signal for phase correction is input to the A / D converter 30C, or an initial value of the reception gain is set. If the echo signal for phase correction can be collected with the intensity resolution necessary for phase correction even if the minimum value is set, the preparation scan for determining the reception gain for the echo signal for phase correction may be omitted. it can. That is, it is possible to determine an appropriate reception gain for the imaging echo signal only by measuring the intensity of the signal collected at the timing corresponding to execution TE or TE in the phase correction echo signal sequence. In this case, since the number of preparation scans is one, the inspection time can be further shortened.
20 磁気共鳴イメージング装置
21 静磁場用磁石
22 シムコイル
23 傾斜磁場コイル
24 RFコイル
25 制御系
26 静磁場電源
27 傾斜磁場電源
28 シムコイル電源
29 送信器
30 受信器
30A 増幅器
30B 周波数変換器
30C A/D変換器
31 シーケンスコントローラ
32 コンピュータ
33 入力装置
34 表示装置
35 演算装置
36 記憶装置
37 寝台
40 撮像条件設定部
40A 位相補正データ用受信ゲイン設定部
40B 受信ゲイン記憶部
40C イメージングデータ用受信ゲイン設定部
40D シーケンス補正部
41 シーケンスコントローラ制御部
42 k空間データベース
43 画像再構成部
44 画像データベース
45 画像処理部
46 位相補正部
P 被検体
20 Magnetic
Claims (9)
イメージング用の磁気共鳴データを収集するイメージング用パルスシーケンスにおいて、第2の受信ゲインで前記イメージング用の磁気共鳴データを前記被検体から収集すると共に、前記イメージング用の磁気共鳴データに対して、前記位相補正用の磁気共鳴データに基づく位相補正処理を行って前記被検体のイメージングを行うイメージング手段と、
を備え、
前記イメージング手段は、前記位相補正用パルスシーケンスで収集される前記位相補正用の複数の磁気共鳴信号のうち、前記イメージング用のパルスシーケンスにおいて位相エンコード量がゼロとなるタイミングにおいて収集された磁気共鳴信号の強度に基づいて前記第2の受信ゲインを決定する、
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 In a phase correction pulse sequence for collecting magnetic resonance data for phase correction, phase correction data collection means for collecting the magnetic resonance data for phase correction from a subject with a first reception gain ;
In the imaging pulse sequence for collecting magnetic resonance data for imaging, the magnetic resonance data for imaging is collected from the subject with a second reception gain, and the phase for the magnetic resonance data for imaging is collected. An imaging means for performing imaging of the subject by performing phase correction processing based on magnetic resonance data for correction ;
With
The imaging means is a magnetic resonance signal collected at a timing when a phase encoding amount becomes zero in the imaging pulse sequence among the plurality of magnetic resonance signals for phase correction collected in the phase correction pulse sequence. Determining the second reception gain based on the intensity of
A magnetic resonance imaging apparatus.
前記位相補正データ収集手段は、前記受信ゲイン記憶手段から前記イメージングの撮像条件に応じて取得された第3の受信ゲインで位相エンコードを付加しない第2の位相補正用パルスシーケンスにより収集された磁気共鳴信号列の信号強度の最大値に基づいて前記第1の受信ゲインを決定するように構成される請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置。 A reception gain storage means for storing a reception gain value corresponding to the imaging condition;
The phase correction data collection means collects the magnetic resonance collected by the second phase correction pulse sequence that does not add phase encoding with the third reception gain acquired from the reception gain storage means according to the imaging conditions of the imaging. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the first reception gain is determined based on a maximum value of signal intensity of a signal sequence.
前記位相補正データ収集手段は、前記受信ゲイン記憶手段から前記イメージングの撮像条件に応じて取得した受信ゲインを前記第1の受信ゲインとして設定するように構成される請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置。 A reception gain storage means for storing a reception gain value corresponding to the imaging condition;
2. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the phase correction data collection unit is configured to set a reception gain acquired from the reception gain storage unit according to an imaging condition of the imaging as the first reception gain. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008330522A JP5523696B2 (en) | 2008-12-25 | 2008-12-25 | Magnetic resonance imaging system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008330522A JP5523696B2 (en) | 2008-12-25 | 2008-12-25 | Magnetic resonance imaging system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010148686A JP2010148686A (en) | 2010-07-08 |
JP5523696B2 true JP5523696B2 (en) | 2014-06-18 |
Family
ID=42568462
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008330522A Active JP5523696B2 (en) | 2008-12-25 | 2008-12-25 | Magnetic resonance imaging system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5523696B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101967239B1 (en) | 2012-08-22 | 2019-04-09 | 삼성전자주식회사 | Method for imaging magnetic resonance image and appratus using the same thereof |
JP6552804B2 (en) | 2013-12-17 | 2019-07-31 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | Magnetic resonance imaging system |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2556085B2 (en) * | 1988-02-29 | 1996-11-20 | 株式会社島津製作所 | MRI equipment |
JP2902740B2 (en) * | 1990-06-21 | 1999-06-07 | 株式会社東芝 | Magnetic resonance imaging |
DE69326202T2 (en) * | 1992-06-29 | 2000-04-13 | Koninklijke Philips Electronics N.V., Eindhoven | Method and device for magnetic resonance imaging |
US5378985A (en) * | 1993-07-15 | 1995-01-03 | General Electric Company | Fast spin echo prescan for MRI system |
JP3688773B2 (en) * | 1995-10-31 | 2005-08-31 | 株式会社東芝 | MRI equipment |
JP3576069B2 (en) * | 2000-04-27 | 2004-10-13 | 株式会社東芝 | MRI equipment |
JP3806045B2 (en) * | 2002-02-18 | 2006-08-09 | ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー | MRI equipment |
JP3802891B2 (en) * | 2003-07-02 | 2006-07-26 | ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー | Gain adjusting method and magnetic resonance imaging apparatus |
-
2008
- 2008-12-25 JP JP2008330522A patent/JP5523696B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010148686A (en) | 2010-07-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103238082B (en) | MR imaging using a multi-point Dixon technique and low resolution calibration | |
US9041394B2 (en) | Magnetic resonance imaging apparatus executing phase-corrected imaging pulse sequence based on data obtained from multiple pulse sub-sequences executed without readout direction gradients but instead using phase or slice encoding direction gradients during readout | |
JP4114989B2 (en) | Method for compensating the magnetic field of a magnetic resonance system | |
JP4229487B2 (en) | How to correct Maxwell term error | |
US8624595B2 (en) | Magnetic resonance imaging apparatus and magnetic resonance imaging method | |
JP5611661B2 (en) | Magnetic resonance imaging system | |
US8648599B2 (en) | Magnetic resonance imaging apparatus and magnetic resonance imaging method | |
JP4619674B2 (en) | Magnetic resonance imaging system | |
US9316707B2 (en) | System and method of receive sensitivity correction in MR imaging | |
US7015696B2 (en) | Magnetic resonance imaging apparatus and magnetic resonance imaging method | |
US9046590B2 (en) | Magnetic resonance imaging apparatus phase correction using one or more prescans with identical readout and slice gradients | |
US6512372B1 (en) | MRI apparatus which has reduced ghost artifacts due to Maxwell term phase error | |
JP3796446B2 (en) | MRI equipment | |
EP1460446A2 (en) | Nuclear magnetic resonance imaging method for removing wraparound artifacts | |
JP5848713B2 (en) | Magnetic resonance imaging apparatus and contrast-enhanced image acquisition method | |
US20120271583A1 (en) | System and method for retrospective correction of high order eddy-current-induced distortion in diffusion-weighted echo planar imaging | |
JP2014184146A (en) | Determination method for multiple magnetic resonance images and magnetic resonance system | |
CN103278785B (en) | The optimization method of radio-frequency pulse phase place in a kind of quick-speed spin echo pulse sequence | |
JP4519967B2 (en) | Method for compensating residual magnetism in a magnetic resonance imaging system and magnetic resonance imaging system | |
US11585884B2 (en) | Continual trajectory correction in magnetic resonance imaging | |
JP5666779B2 (en) | Magnetic resonance imaging system | |
JP2000157509A (en) | Calibration method for mri system, mri system and reset gradient generation method | |
CN109696646B (en) | Method for optimizing radio frequency pulse in fast spin echo pulse sequence | |
US20090206835A1 (en) | Magnetic Resonance Imaging Apparatus and Method | |
JP5523696B2 (en) | Magnetic resonance imaging system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20100422 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20111205 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20111206 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130521 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130528 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130710 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140311 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140409 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5523696 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |