磁共振成像裝置、以及重構(gòu)圖像取得方法
【專利摘要】本發(fā)明的磁共振成像裝置為了在非正交測(cè)量中不犧牲速度而提高對(duì)比度和圖像質(zhì)量，而在非正交系測(cè)量中，在將組合由一個(gè)拍攝取得多個(gè)回波信號(hào)的高速攝像時(shí)序的攝像中，將配置各拍攝的回波列的葉片形狀設(shè)為具備由以k空間的原點(diǎn)為中心的圓的半徑和圓弧構(gòu)成的扇形區(qū)域和與相鄰的葉片重疊的區(qū)域。在測(cè)量時(shí)，進(jìn)行控制使得將希望的TE的回波信號(hào)配置在各葉片的k空間的低空間頻率區(qū)域中，在圖像重構(gòu)時(shí)，使用重疊的區(qū)域的數(shù)據(jù)修正葉片之間的體動(dòng)。
【專利說明】磁共振成像裝置、以及重構(gòu)圖像取得方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種核磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging:以下稱為MRI)技術(shù)，特別涉及一種非正交系測(cè)量技術(shù)，其測(cè)量來自被檢測(cè)體中的氫、磷等的核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance:以下稱為NMR)信號(hào),對(duì)原子核的密度分布、緩和時(shí)間分布等進(jìn)行圖像化。
【背景技術(shù)】
[0002]用于MRI的MRI裝置是測(cè)量被檢測(cè)體、特別是構(gòu)成人體組織的原子核自旋所產(chǎn)生的NMR信號(hào)(回波信號(hào))，將其頭部、腹部、四肢等的形態(tài)、功能進(jìn)行二維或三維的圖像化(攝影)的裝置?；夭ㄐ盘?hào)作為位置信息，被賦予因傾斜磁場(chǎng)而不同的相位編碼、頻率編碼，并與位置信息對(duì)應(yīng)地配置在k空間中。通過對(duì)配置在k空間中的回波信號(hào)進(jìn)行二維或三維傅立葉變換來重構(gòu)圖像。
[0003]在MRI中，測(cè)量回波信號(hào)使得沿著k空間的預(yù)定掃描軌跡取得數(shù)據(jù)。K空間的掃描軌跡由所施加的傾斜磁場(chǎng)圖案所決定，大致分為在正交坐標(biāo)系k空間上取得數(shù)據(jù)的正交系測(cè)量的軌跡、在非正交坐標(biāo)系k空間上取得數(shù)據(jù)的非正交系測(cè)量的軌跡。正交坐標(biāo)系k空間是通過相互正交的2軸或3軸的坐標(biāo)軸所規(guī)定的二維或三維的數(shù)據(jù)空間，非正交坐標(biāo)系k空間是通過大小和偏角所規(guī)定的二維或三維的數(shù)據(jù)空間。非正交系測(cè)量一邊使偏角變化一邊掃描k空間，因此對(duì)k空間的中心附近進(jìn)行重復(fù)掃描(例如參照非專利文獻(xiàn)I)。因此，是因呼吸等的運(yùn)動(dòng)引起的影響被平均化，而在特定方向上不進(jìn)行成像偽影的穩(wěn)妥的測(cè)量方法。
[0004]作為MRI的攝像法，有FSE法，即在施加一次激勵(lì)脈沖后，到下一次激勵(lì)脈沖的施加為止的TR期間，多次施加再收斂脈沖，高速地取得多個(gè)回波信號(hào)。此外，在FSE中，將一次激勵(lì)脈沖的施加稱為拍攝，將在一個(gè)拍攝中得到的多個(gè)回波信號(hào)稱為回波列。有一種方法(混合徑向法)，即將非正交系測(cè)量與FSE法組合，高速地得到偽影少的圖像。在混合徑向法中，在被稱為一個(gè)葉片的長(zhǎng)方形的正交坐標(biāo)系k空間內(nèi)對(duì)各回波列進(jìn)行正交系測(cè)量，在每個(gè)拍攝中使葉片在k空間內(nèi)旋轉(zhuǎn)。在該情況下，葉片的長(zhǎng)軸方向與頻率編碼對(duì)應(yīng)，短軸方向與相位編碼對(duì)應(yīng)。
[0005]另外，作為高速地填充k空間的測(cè)量法，有將頻率編碼方向的讀出傾斜磁場(chǎng)和相位編碼方向的尖峰信號(hào)傾斜磁場(chǎng)組合起來進(jìn)行測(cè)量的EPI法。非正交系測(cè)量也可以與該EPI法組合起來。在該情況下，將葉片的短軸方向設(shè)為頻率編碼，將長(zhǎng)軸方向設(shè)為相位編碼(例如參照專利文獻(xiàn)I)。通過將兩者組合來抑制偽影，還可以縮短頻率編碼傾斜磁場(chǎng)的每一次施加時(shí)間縮短，從而降低圖像失真。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
`[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:美國(guó)專利第7535222號(hào)說明書
[0009]非專利文獻(xiàn)[0010]非專利文獻(xiàn)1:Magnetic Resonance in Medicine42:963-969 (1999).MotionCorrection With PROPELLER MR1:Application to Head Motion and Free-BreathingCardiac Imaging.James G.Pipe.
【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]發(fā)明要解決的問題
[0012]重構(gòu)圖像的對(duì)比度由配置在k空間的中心區(qū)域(低空間頻率區(qū)域)中的回波信號(hào)來決定。因此，在使用通過一個(gè)拍攝取得多個(gè)回波信號(hào)的測(cè)量法的情況下，進(jìn)行控制使得所希望的對(duì)比度的回波信號(hào)配置在低空間頻率區(qū)域(低頻率)中。將從激勵(lì)脈沖的施加到得到該希望的對(duì)比度的回波信號(hào)的時(shí)間稱為實(shí)效TE。
[0013]但是，在非正交系測(cè)量中，將全部回波信號(hào)配置在k空間低頻率附近，因此將在實(shí)效TE以外的時(shí)間取得的回波信號(hào)也配置在k空間的低頻率中。因此，所得到的圖像與所希望的對(duì)比度不同，對(duì)比度降低。
[0014]另外，如果將k空間分割為相互不重疊的多個(gè)葉片而取得數(shù)據(jù)，則在葉片之間有體動(dòng)的情況下，無法掌握該體動(dòng)，因此無法進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚?，進(jìn)而無法提高圖像質(zhì)量。
[0015]本發(fā)明就是鑒于上述情況而提出的，其目的在于:在非正交測(cè)量中，不犧牲速度地提高對(duì)比度，并且修正體動(dòng)，還提高圖像質(zhì)量。
[0016]解決問題的方案
[0017]本發(fā)明的非正交系測(cè)量中，在將通過一個(gè)拍攝取得多個(gè)回波信號(hào)的高速攝像時(shí)序組合起來的攝像中，將配置各拍攝的回波列的葉片形狀設(shè)為具備由以k空間的原點(diǎn)為中心的圓的半徑和圓弧構(gòu)成的扇形區(qū)域和與相鄰的葉片重疊的區(qū)域。在測(cè)量時(shí)，進(jìn)行控制使得將希望的TE的回波信號(hào)配置在各葉片的k空間的低空間頻率區(qū)域中，在圖像重構(gòu)時(shí)，使用重疊的區(qū)域的數(shù)據(jù)來修正葉片之間的體動(dòng)。
[0018]發(fā)明效果`
[0019]根據(jù)本發(fā)明，在非正交系測(cè)量中，能夠高速地修正體動(dòng)而提高對(duì)比度和圖像質(zhì)量。【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是表示第一實(shí)施方式的MRI裝置100的整體結(jié)構(gòu)的框圖。
[0021]圖2是第一實(shí)施方式的信號(hào)處理系統(tǒng)70的功能框圖。
[0022]圖3是第一實(shí)施方式的攝影處理的流程圖。
[0023]圖4 (A)是用于說明現(xiàn)有的攝像時(shí)序的說明圖，圖4 (B)是用于說明第一實(shí)施方式的攝像時(shí)序的說明圖。
[0024]圖5 (A)是用于說明現(xiàn)有的長(zhǎng)方形葉片的說明圖，圖5 (B)是用于說明第一實(shí)施方式的扇形葉片的說明圖。
[0025]圖6 (A)是用于說明第一實(shí)施方式的扇形葉片整體的形狀的說明圖，圖6 (B)是用于說明第一實(shí)施方式的體動(dòng)檢測(cè)區(qū)域的說明圖。
[0026]圖7是第一實(shí)施方式的時(shí)序生成處理的流程圖。
[0027]圖8是用于說明第一實(shí)施方式的分割區(qū)域的說明圖。
[0028]圖9 (A)和圖9 (B)是用于說明現(xiàn)有的長(zhǎng)方形葉片的回波信號(hào)的掃描軌跡的說明圖，圖9 (C)和圖9 (D)是用于說明第一實(shí)施方式的扇形葉片的回波信號(hào)的掃描軌跡的說明圖。
[0029]圖10是用于說明第一實(shí)施方式的鐘擺狀軌跡的說明圖。
[0030]圖11 (A)是第一實(shí)施方式的圖像重構(gòu)處理的流程圖，圖11 (B)是第一實(shí)施方式的圖像重構(gòu)處理的變形例子的流程圖。
[0031]圖12是用于說明第一實(shí)施方式的體動(dòng)檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的掃描軌跡的變形例子的說明圖。
[0032]圖13 (A)是用于說明第一實(shí)施方式的體動(dòng)檢測(cè)區(qū)域的變形例子的說明圖，圖13(B)和圖13 (C)是用于說明變形例子的掃描軌跡的說明圖。
[0033]圖14 (A)和圖14 (B)是用于說明第二實(shí)施方式的扇形葉片的說明圖。
[0034]圖15 (A)是用于說明第一實(shí)施方式的扇形葉片的k空間配置的說明圖，圖15 (B)是用于說明第二實(shí)施方式的扇形葉片的k空間配置的說明圖。
[0035]圖16是第二實(shí)施方式的時(shí)序生成處理的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]<第一實(shí)施方式>
[0037]以下，說明應(yīng)用本發(fā)明的第一實(shí)施方式。以下，在用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式的全部圖中，對(duì)具有相同功能的部分附加相同符號(hào)，省略其重復(fù)的說明。
[0038]最初，根據(jù)圖1說明本實(shí)施方式的MRI裝置100的概要。圖1是表示本實(shí)施方式的MRI裝置100的整體結(jié)構(gòu)的框圖。本實(shí)施方式的MRI裝置100利用NMR現(xiàn)象得到被檢測(cè)體的斷層圖像，具備靜磁場(chǎng)產(chǎn)生系統(tǒng)20、傾斜磁場(chǎng)產(chǎn)生系統(tǒng)30、時(shí)序產(chǎn)生器40、發(fā)送系統(tǒng)50、接收系統(tǒng)60、以及信號(hào)處理系統(tǒng)70。
[0039]靜磁場(chǎng)產(chǎn)生系統(tǒng)20如果是垂直磁場(chǎng)方式，則在被檢測(cè)體10的周圍的空間，在與其體軸垂直的方向上產(chǎn)生均勻的靜磁場(chǎng)，如果是水平磁場(chǎng)方式，則在體軸方向上產(chǎn)生均勻的靜磁場(chǎng)，在被檢測(cè)體10的周圍配置永久磁鐵方式、正常傳導(dǎo)方式、或超導(dǎo)方式的靜磁場(chǎng)產(chǎn)生源。
[0040]傾斜磁場(chǎng)產(chǎn)生系統(tǒng)30具備作為在MRI裝置100的坐標(biāo)系(靜止坐標(biāo)系)的X、Y、Z的3軸方向上卷繞的傾斜磁場(chǎng)線圈31、驅(qū)動(dòng)各個(gè)傾斜磁場(chǎng)線圈31的傾斜磁場(chǎng)電源32，根據(jù)后述的時(shí)序產(chǎn)生器40的指令來驅(qū)動(dòng)各個(gè)線圈的傾斜磁場(chǎng)電源32，由此在X、Y、Z的3軸方向施加傾斜磁場(chǎng)Gx、Gy、Gz。在攝像時(shí)，在與切片(攝像截面)垂直的方向施加切片方向傾斜磁場(chǎng)脈沖(Gs)，設(shè)定與被檢測(cè)體10對(duì)應(yīng)的切片面，在與該切片面垂直、并且相互垂直的剩余2個(gè)方向施加相位編碼方向傾斜磁場(chǎng)脈沖(Gp)和頻率編碼方向傾斜磁場(chǎng)脈沖(Gf )，對(duì)NMR信號(hào)(回波信號(hào))將各個(gè)方向的位置信息進(jìn)行編碼。
[0041]時(shí)序產(chǎn)生器40根據(jù)后述的信號(hào)處理系統(tǒng)70所具備的CPU71的控制信號(hào)來控制傾斜磁場(chǎng)產(chǎn)生系統(tǒng)30、發(fā)送系統(tǒng)50、 以及接收系統(tǒng)60，從而使得重復(fù)施加高頻磁場(chǎng)脈沖(以下稱為“RF脈沖”)和傾斜磁場(chǎng)脈沖。
[0042]發(fā)送系統(tǒng)50為了使構(gòu)成被檢測(cè)體10的生物體組織的原子的原子核自旋產(chǎn)生核磁共振，而向被檢測(cè)體10照射RF脈沖，具備高頻振蕩器(合成器)52、調(diào)制器53、高頻放大器
54、發(fā)送方的高頻線圈(發(fā)送線圈)51。在時(shí)序產(chǎn)生器40發(fā)出的指令的定時(shí)通過調(diào)制器53對(duì)合成器52輸出的高頻脈沖進(jìn)行振幅調(diào)制，通過高頻放大器54對(duì)該振幅調(diào)制后的高頻脈沖進(jìn)行放大，提供給與被檢測(cè)體10接近地配置的發(fā)送線圈51，由此對(duì)被檢測(cè)體10照射RF脈沖。
[0043]接收系統(tǒng)60檢測(cè)由構(gòu)成被檢測(cè)體10的生物體組織的原子核自旋的核磁共振而釋放的回波信號(hào)(NMR信號(hào))，具備接收側(cè)的高頻線圈(接收線圈)61、信號(hào)放大器62、正交相位檢波器63、A/D變頻器64。通過與被檢測(cè)體10接近地配置的接收線圈61檢測(cè)通過由發(fā)送線圈51照射的電磁波而引起的被檢測(cè)體10的響應(yīng)回波信號(hào)，在信號(hào)放大器62被放大后，在時(shí)序產(chǎn)生器40發(fā)出的指令的定時(shí)通過正交相位檢波器63被分割為正交的2個(gè)系統(tǒng)的信號(hào)，分別通過A/D變頻器64變換為數(shù)字量，發(fā)送到信號(hào)處理系統(tǒng)70。
[0044]信號(hào)處理系統(tǒng)70進(jìn)行各種數(shù)據(jù)處理和處理結(jié)果的顯示以及保存等，具備CPU71、存儲(chǔ)裝置72、外部存儲(chǔ)裝置73、顯示裝置74、輸入裝置75。
[0045]本實(shí)施方式的信號(hào)處理系統(tǒng)70例如根據(jù)攝像時(shí)序，向時(shí)序產(chǎn)生器40提供控制信號(hào)，從接收系統(tǒng)60收集用于生成被檢測(cè)體10的斷層圖像的數(shù)據(jù)。然后，使用收集到的數(shù)據(jù)，對(duì)正在攝影的被檢測(cè)體10的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行修正(體動(dòng)修正)，構(gòu)成被檢測(cè)體10的斷層圖像。此外，根據(jù)預(yù)先保存在存儲(chǔ)裝置72等中的脈沖時(shí)序，使用操作者經(jīng)由輸入裝置75進(jìn)行輸入的攝像參數(shù)來生成攝像時(shí)序。
[0046]為了實(shí)現(xiàn)該情況，本實(shí)施方式的信號(hào)處理系統(tǒng)70如圖2所示，具備:受理部710，其從操作者受理攝像參數(shù)；時(shí)序生成部720，其使用所受理的攝像參數(shù)決定預(yù)先保存的脈沖時(shí)序的傾斜磁場(chǎng)形狀，生成攝像時(shí)序；測(cè)量控制部730，其根據(jù)所生成的攝像時(shí)序，執(zhí)行回波信號(hào)的測(cè)量，將測(cè)量出的回波信號(hào)配置在k空間中；圖像重構(gòu)部740，其使用配置在k空間中的回波信號(hào)(數(shù)據(jù))，一邊進(jìn)行體動(dòng)修正一邊重構(gòu)圖像。
[0047]通過在信號(hào)處理系統(tǒng)70中，由CPU71將預(yù)先保存在存儲(chǔ)裝置72等中的程序裝載到存儲(chǔ)器中并執(zhí)行，從而實(shí)現(xiàn)這些功能。
[0048]顯示裝置74顯示所重構(gòu)出的斷層圖像，并且與輸入裝置75 —起構(gòu)成用于操作者輸入各種控制信息的接口。輸入裝置75例如由跟蹤球或鼠標(biāo)、以及鍵盤等構(gòu)成。存儲(chǔ)裝置72和外部存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)由操作者輸入的信息、在信號(hào)處理系統(tǒng)70的處理中途、以及處理時(shí)所生成的信息等。
[0049]此外，在圖1中，在插入被檢測(cè)體10的靜磁場(chǎng)產(chǎn)生系統(tǒng)20的靜磁場(chǎng)空間內(nèi)，如果是垂直磁場(chǎng)方式則與被檢測(cè)體10相對(duì)地設(shè)置發(fā)送線圈51和傾斜磁場(chǎng)線圈31，如果是水平磁場(chǎng)方式，則將發(fā)送線圈51和傾斜磁場(chǎng)線圈31設(shè)置成圍住被檢測(cè)體10。另外，接收線圈61被設(shè)置成與被檢測(cè)體10相對(duì)、或圍住被檢測(cè)體10。
[0050]作為在臨床普及的情況，現(xiàn)在的MRI裝置的攝像對(duì)象原子核種類是被檢測(cè)體為主的構(gòu)成物質(zhì)的氫原子核(質(zhì)子)。通過對(duì)與質(zhì)子密度的空間分布、激勵(lì)狀態(tài)的緩和時(shí)間的空間分布有關(guān)的信息進(jìn)行圖像化，對(duì)人體頭部、腹部、四肢等的形態(tài)或功能進(jìn)行二維或三維的攝像。
[0051]首先，說明通過信號(hào)處理系統(tǒng)70所實(shí)現(xiàn)的各功能實(shí)現(xiàn)的本實(shí)施方式的MRI裝置100在攝影時(shí)的攝影處理的流程。圖3是本實(shí)施方式的攝影處理的處理流程。
[0052]受理部710受理操作者經(jīng)由輸入裝置75輸入的攝像參數(shù)(步驟S1101)。在輸入的攝像參數(shù)中，包含頻率編碼步長(zhǎng)數(shù)(頻率編碼方向的采樣數(shù))F、相位編碼步長(zhǎng)數(shù)(相位編碼方向的采樣數(shù))P。
[0053]然后，時(shí)序生成部720使用攝像參數(shù)決定傾斜磁場(chǎng)波形，根據(jù)預(yù)先保存在存儲(chǔ)裝置72等中的脈沖時(shí)序來生成攝像時(shí)序(步驟S1102)。測(cè)量控制部730根據(jù)攝像時(shí)序向時(shí)序產(chǎn)生器進(jìn)行指示，進(jìn)行測(cè)量，將數(shù)據(jù)填充到k空間中(步驟S1103)。然后，圖像重構(gòu)部740一邊進(jìn)行體動(dòng)修正一邊重構(gòu)圖像(步驟S1104)。
[0054]在本實(shí)施方式中，作為回波信號(hào)測(cè)量時(shí)的掃描區(qū)域，代替在現(xiàn)有的混合徑向法中使用的長(zhǎng)方形的葉片，而使用扇形的葉片、即具有與k空間的低空間頻率區(qū)域共通的區(qū)域(重疊的區(qū)域)的扇形葉片。另外，在多個(gè)該扇形葉片中掃描k空間。各扇形葉片內(nèi)的掃描軌跡被決定為將希望的TE的回波信號(hào)配置在k空間的低空間頻率區(qū)域中，并且其形狀是鐘擺狀。
[0055]時(shí)序生成部720決定實(shí)現(xiàn)這樣的測(cè)量的傾斜磁場(chǎng)波形，生成攝像時(shí)序。測(cè)量控制部730根據(jù)所生成的攝像時(shí)序，控制各部件而執(zhí)行上述測(cè)量。另外，圖像重構(gòu)部740使用多個(gè)扇形葉片的共通的區(qū)域(重疊區(qū)域)的數(shù)據(jù)，計(jì)算每個(gè)葉片的被檢測(cè)體10的體動(dòng)量，一邊進(jìn)行體動(dòng)修正一邊重構(gòu)圖像。
[0056]接著，說明上述步驟S1102的時(shí)序生成部720進(jìn)行的攝像時(shí)序生成處理。
[0057]首先，說明現(xiàn)有的將非正交系測(cè)量的混合徑向法和FSE法組合所得的攝像時(shí)序(稱為現(xiàn)有法)和由此測(cè)量的k空間上的葉片。圖4 (A)是現(xiàn)有法的攝像時(shí)序210。另外，圖5 (A)是按照?qǐng)D4 (A)所示的攝像時(shí)序210測(cè)量的k空間上的長(zhǎng)方形的區(qū)域(長(zhǎng)方形葉片)310。在此，RF、Gx, Gy的各個(gè)軸分別表示RF脈沖、2軸方向的傾斜磁場(chǎng)脈沖的施加定時(shí)。
[0058]在FSE法中，在施加I次激勵(lì)RF脈沖211后到下一個(gè)激勵(lì)RF脈沖211的施加為止的時(shí)間TR的期間，施加多個(gè)再收斂RF脈沖212，在每次施加再收斂RF脈沖時(shí)取得回波信號(hào)。這時(shí)，向各回波信號(hào)賦予不同的相位編碼。
[0059]將其與混合徑向法組合，在一次的TR期間(拍攝)，將圖5(A)所示的包含k空間的原點(diǎn)的長(zhǎng)方形的區(qū)域(長(zhǎng)方形葉片)310作為單位區(qū)域，在每個(gè)拍攝中使長(zhǎng)方形葉片310與k空間的kx軸所成的角度(旋轉(zhuǎn)角Θ )變化地重復(fù)對(duì)單位區(qū)域內(nèi)進(jìn)行測(cè)量的單位測(cè)量，來測(cè)量k空間全體。在現(xiàn)有法中，決定傾斜磁場(chǎng)脈沖213、214的波形使得其得以實(shí)現(xiàn)。如上述那樣，由操作者將I個(gè)長(zhǎng)方形葉片310的測(cè)量(I次拍攝)的重復(fù)次數(shù)B (B是自然數(shù))設(shè)定為攝像參數(shù)。
[0060]在此，將在第b (b是滿足KbSB的自然數(shù))次重復(fù)中測(cè)量的長(zhǎng)方形葉片(第b個(gè)長(zhǎng)方形葉片)設(shè)為310 (b)，將該長(zhǎng)方形葉片310 (b)的頻率編碼方向設(shè)為kx (b)軸，將相位編碼方向設(shè)為ky (b)軸。將k空間的X軸(kx軸)和kx (b)軸所成的角度設(shè)為長(zhǎng)方形葉片310 (b)的旋轉(zhuǎn)角度Θ (b)。如上述那樣，各長(zhǎng)方形的葉片310 (b)的kx (b)軸方向的采樣數(shù)F以及ky (b)軸方向的采樣數(shù)P分別由操作者設(shè)定為攝像參數(shù)(頻率編碼數(shù)和相位編碼數(shù))。
[0061]與此相對(duì)，在本實(shí)施方式中，在FSE的一個(gè)拍攝期間中，作為單位測(cè)量，對(duì)與該長(zhǎng)方形葉片310 (b)相同面積(相同采樣數(shù))的扇形葉片、即具有與k空間的低空間頻率區(qū)域共通的區(qū)域的扇形葉片(單位區(qū)域)內(nèi)進(jìn)行測(cè)量。另外，在每個(gè)拍攝中使該扇形葉片與kx軸所成的角度(旋轉(zhuǎn)角度Θ )變化而重復(fù)測(cè)量，來測(cè)量k空間全體。這時(shí)，決定旋轉(zhuǎn)角度Θ使得各扇形葉片在圓周方向上不重疊。圖4 (B)表示實(shí)現(xiàn)它的本實(shí)施方式的攝像時(shí)序220。圖6 (A)表示本實(shí)施方式的扇形葉片320的整體的形狀，圖5 (B)表示其配置。
[0062]本實(shí)施方式的扇形葉片320，本實(shí)施方式的扇形葉片320如圖6 (A)所示，具備收集用于重構(gòu)圖像的數(shù)據(jù)的扇形區(qū)域322、收集用于修正扇形葉片320之間的體動(dòng)用的數(shù)據(jù)的體動(dòng)檢測(cè)區(qū)域323。
[0063]扇形區(qū)域322是以k空間的原點(diǎn)為中心的半徑R的圓的被2個(gè)半徑R和2個(gè)半徑R之間的圓弧圍住的區(qū)域，一部分與體動(dòng)檢測(cè)區(qū)域323重疊。如圖5(B)所示，扇形區(qū)域322的中心角為Φ (rad)。第b個(gè)扇形葉片320 (b)的by (b)軸設(shè)為將扇形葉片320 (b)的扇形區(qū)域322 (b)的中心角Φ進(jìn)行二分割的線(中心線)上。kx (b)軸為與ky (b)軸垂直的方向。另外，扇形葉片320 (b)的旋轉(zhuǎn)角度Θ (b)為kx (b)軸與kx軸所成的角度。
[0064]如圖6 (B)所示，體動(dòng)檢測(cè)區(qū)域323在每個(gè)拍攝的全部扇形葉片320所共通的重復(fù)區(qū)域中，被設(shè)定為以k空間的原點(diǎn)為中心的預(yù)先確定的低空間頻率區(qū)域。在本實(shí)施方式中，作為一個(gè)例子，為半徑C的圓形區(qū)域。
[0065]本實(shí)施方式的攝像時(shí)序220也如圖4 (B)所示那樣，基本上與現(xiàn)有的FSE同樣地，在施加一次激勵(lì)RF脈沖211后到施加下一個(gè)激勵(lì)RF脈沖211為止的時(shí)間TR的期間，施加多個(gè)再收斂RF脈沖212，在每次施加再收斂RF脈沖時(shí)取得回波信號(hào)。這時(shí)，如上述那樣，在一次的TR期間中，對(duì)具有圖6所示的形狀的扇形葉片320內(nèi)進(jìn)行測(cè)量，并且在每個(gè)TR中使扇形葉片320的旋轉(zhuǎn)角度Θ變化而重復(fù)測(cè)量來測(cè)量k空間全體，決定Gx軸和Gy軸方向的傾斜磁場(chǎng)脈沖223、224的波形。進(jìn)而，決定Gx軸和Gy軸方向的傾斜磁場(chǎng)脈沖223、224的波形使得在各扇形葉片320內(nèi)，將希望的對(duì)比度的回波信號(hào)配置在k空間的低空間頻率區(qū)域中。
[0066]以下，使用圖7說明本實(shí)施方式的時(shí)序生成部720決定的上述那樣的傾斜磁場(chǎng)形狀，和生成攝像時(shí)序的攝像時(shí)序生成處理的流程。
[0067]首先，作為葉片參數(shù)，時(shí)序生成部720使用攝像參數(shù)計(jì)算并決定扇形區(qū)域322的半徑R、中心角Φ以及總?cè)~片數(shù)Bfan (葉片參數(shù)決定:步驟S1201)。總?cè)~片數(shù)Bfan是為了對(duì)k空間全體進(jìn)行一次測(cè)量所需要的扇形葉片320的個(gè)數(shù)。
[0068]首先，為了使最終的全部采樣面積與基于長(zhǎng)方形葉片310的全部采樣面積相同，將半徑R設(shè)為F/2 (R=F/2)。
[0069]接著，如下這樣決定中心角Φ。
[0070]在本實(shí)施方式中，代替現(xiàn)有的長(zhǎng)方形葉片310，在每一個(gè)拍攝中對(duì)扇形葉片320內(nèi)進(jìn)行測(cè)量，為此與長(zhǎng)方形葉片310的采樣數(shù)同樣，根據(jù)由操作者設(shè)定為攝像參數(shù)的頻率編碼步長(zhǎng)數(shù)F和相位編碼步長(zhǎng)數(shù)P來決定各扇形葉片320內(nèi)采樣數(shù)，即FP。
[0071]首先，考慮以下的情況，即在一個(gè)拍攝中，只測(cè)量扇形葉片320的扇形區(qū)域322的面積S。如上述那樣，扇形區(qū)域與長(zhǎng)方形葉片310的面積FP相同。
[0072]因此，使用采樣數(shù)F、采樣數(shù)P，用以下的公式(I)表示扇形葉片320的扇形區(qū)域322的面積S。
[0073][公式I]
【權(quán)利要求】
1.一種磁共振成像裝置，具備:靜磁場(chǎng)產(chǎn)生單元，其產(chǎn)生靜磁場(chǎng)；磁場(chǎng)施加單元，其向配置在上述靜磁場(chǎng)中的被檢測(cè)體的希望的攝像區(qū)域施加傾斜磁場(chǎng)和高頻磁場(chǎng)；檢測(cè)單元，其檢測(cè)來自上述希望的攝像區(qū)域的回波信號(hào)；測(cè)量控制單元，其控制上述磁場(chǎng)施加單元和上述檢測(cè)單元，測(cè)量上述回波信號(hào)從而取得k空間內(nèi)的預(yù)定的區(qū)域的數(shù)據(jù)；圖像重構(gòu)單元，其使用上述k空間的數(shù)據(jù)來重構(gòu)上述攝像區(qū)域的圖像，該磁共振成像裝置的特征在于， 上述測(cè)量控制單元進(jìn)行控制，使得在每次上述單位測(cè)量時(shí)使上述單位區(qū)域以上述k空間的原點(diǎn)為中心旋轉(zhuǎn)預(yù)先決定的旋轉(zhuǎn)角度，從而重復(fù)在I個(gè)TR內(nèi)測(cè)量單位區(qū)域的多個(gè)數(shù)據(jù)的單位測(cè)量， 在上述單位測(cè)量中，將希望的對(duì)比度的回波信號(hào)配置在上述k空間的低空間頻率區(qū)域中， 上述單位區(qū)域具備通過以上述k空間的原點(diǎn)為起始點(diǎn)的2個(gè)線段和將該2個(gè)線段的另一個(gè)端點(diǎn)連接的線而進(jìn)行包圍的第一區(qū)域、和在相鄰的上述單位區(qū)域之間重疊的區(qū)域， 上述圖像重構(gòu)單元具備:體動(dòng)修正單元，其在使用上述重疊的區(qū)域的數(shù)據(jù)重構(gòu)上述圖像時(shí),進(jìn)行體動(dòng)修正。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁共振成像裝置，其特征在于， 上述2個(gè)線段分別是以上述k空間的原點(diǎn)為中心的圓的半徑， 將上述端點(diǎn)連接起來的線是上述圓的圓弧。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁共振成像裝置，其特征在于， 上述重疊的區(qū)域是設(shè)定在k空間的低空間頻率區(qū)域中的與全部單位區(qū)域形狀相同的區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁共振成像裝置，其特征在于， 決定上述各單位區(qū)域的旋轉(zhuǎn)角，使得在以上述k空間的原點(diǎn)為中心的圓的圓周方向上不重復(fù)地配置上述第一區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁共振成像裝置，其特征在于， 決定上述各單位區(qū)域的旋轉(zhuǎn)角，使得將上述第一區(qū)域配置為在以上述k空間的原點(diǎn)為中心的圓的圓周方向上具有預(yù)先確定的中心角的重疊區(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁共振成像裝置，其特征在于， 具備: 攝像條件受理單元，其從操作者受理攝像條件； 攝像時(shí)序生成單元，其根據(jù)所受理的上述攝像條件來生成攝像時(shí)序， 上述測(cè)量控制單元根據(jù)上述攝像時(shí)序進(jìn)行上述控制， 上述攝像時(shí)序生成單元具備: 參數(shù)決定單元，其決定以上述k空間的原點(diǎn)為中心的圓的半徑、上述2個(gè)線段所成的角度的中心角、以及上述旋轉(zhuǎn)角分別不同的單位區(qū)域的個(gè)數(shù)的總單位區(qū)域數(shù)； 區(qū)域決定單元，其決定每個(gè)上述單位測(cè)量的各回波信號(hào)的配置區(qū)域； 掃描軌跡決定單元，其決定所決定的上述各配置區(qū)域內(nèi)的掃描軌跡； 波形決定單元，其根據(jù)各單位區(qū)域與上述k空間的預(yù)先確定的坐標(biāo)軸所成的角度的旋轉(zhuǎn)角度，決定每個(gè)上述單位測(cè)量的掃描軌跡，決定上述攝像時(shí)序的上述傾斜磁場(chǎng)波形。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磁共振成像裝置，其特征在于，以上述k空間的原點(diǎn)為中心的圓的半徑由頻率編碼數(shù)來決定， 上述中心角由上述圓的直徑和該單位區(qū)域內(nèi)的總數(shù)據(jù)數(shù)來決定， 上述總單位區(qū)域數(shù)在將2 π除以上述中心角所得的值以上。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磁共振成像裝置，其特征在于， 上述各配置區(qū)域內(nèi)的掃描軌跡是鐘擺狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁共振成像裝置，其特征在于， 上述體動(dòng)修正單元在重構(gòu)上述重疊的區(qū)域的數(shù)據(jù)所得的圖像上計(jì)算各單位區(qū)域的圖像的體動(dòng)量，修正根據(jù)各單位區(qū)域的數(shù)據(jù)重構(gòu)出的圖像使得抵消計(jì)算出的體動(dòng)量。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁共振成像裝置，其特征在于， 上述體動(dòng)修正單元使用上述重疊的區(qū)域的數(shù)據(jù)，在k空間上計(jì)算各單位區(qū)域的體動(dòng)量，對(duì)各單位區(qū)域的數(shù)據(jù)進(jìn)行修正使得抵消計(jì)算出的體動(dòng)量， 上述圖像重構(gòu)單元根據(jù)上述修正后的數(shù)據(jù)來重構(gòu)圖像。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁共振成像裝置，其特征在于， 根據(jù)上述體動(dòng)修正單元計(jì)算出的體動(dòng)量來決定上述重疊的區(qū)域。
12.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁共振成像裝置，其特征在于， 上述重疊的區(qū)域是以k空間的原點(diǎn)為中心的圓內(nèi)的區(qū)域。`
13.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁共振成像裝置，其特征在于， 上述重疊的區(qū)域是以k空間的原點(diǎn)為中心，而各邊與kx軸和ky軸的任意一個(gè)平行的長(zhǎng)方形的區(qū)域。
14.一種重構(gòu)圖像取得方法，是磁共振成像裝置的重構(gòu)圖像取得方法，其特征在于，包括: 取得單位區(qū)域的數(shù)據(jù)的單位測(cè)量步驟； 使上述單位區(qū)域以上述原點(diǎn)為中心旋轉(zhuǎn)預(yù)先確定的旋轉(zhuǎn)角而重復(fù)進(jìn)行上述單位測(cè)量步驟的重復(fù)測(cè)量步驟； 根據(jù)在上述重復(fù)測(cè)量步驟中得到的數(shù)據(jù)重構(gòu)圖像的圖像重構(gòu)步驟， 上述單位區(qū)域具備:通過以上述k空間的原點(diǎn)為起始點(diǎn)的2個(gè)線段和將該2個(gè)線段的另一個(gè)端點(diǎn)連接的線而進(jìn)行包圍的第一區(qū)域、和在相鄰的上述單位區(qū)域之間重疊的區(qū)域，上述圖像重構(gòu)步驟包括:在根據(jù)每個(gè)上述單位區(qū)域的重疊的區(qū)域的數(shù)據(jù)重構(gòu)出的圖像上計(jì)算該每個(gè)單位區(qū)域的體動(dòng)量的體動(dòng)量計(jì)算步驟； 使用該單位區(qū)域的上述體動(dòng)量來修正根據(jù)每個(gè)上述單位區(qū)域的第一區(qū)域的數(shù)據(jù)重構(gòu)出的圖像的體動(dòng)修正步驟； 對(duì)每個(gè)上述單位區(qū)域的修正后的圖像進(jìn)行合成的圖像合成步驟。
15.一種重構(gòu)圖像取得方法，是磁共振成像裝置的重構(gòu)圖像取得方法，其特征在于，包括: 取得單位區(qū)域的數(shù)據(jù)的單位測(cè)量步驟； 使上述單位區(qū)域以上述原點(diǎn)為中心旋轉(zhuǎn)預(yù)先確定的旋轉(zhuǎn)角而重復(fù)進(jìn)行上述單位測(cè)量步驟的重復(fù)測(cè)量步驟； 根據(jù)在上述重復(fù)測(cè)量步驟中得到的數(shù)據(jù)重構(gòu)圖像的圖像重構(gòu)步驟， 上述單位區(qū)域具備:通過以上述k空間的原點(diǎn)為起始點(diǎn)的2個(gè)線段和將該2個(gè)線段的另一個(gè)端點(diǎn)連接的線而進(jìn)行包圍的第一區(qū)域、和在相鄰的上述單位區(qū)域之間重疊的區(qū)域， 上述圖像重構(gòu)步驟包括: 在每個(gè) 上述單位區(qū)域的重疊的區(qū)域的數(shù)據(jù)上計(jì)算該每個(gè)單位區(qū)域的體動(dòng)量的體動(dòng)量計(jì)算步驟； 使用該單位區(qū)域的上述體動(dòng)量來修正每個(gè)上述單位區(qū)域的第一區(qū)域的數(shù)據(jù)的體動(dòng)修正步驟； 根據(jù)每個(gè)上述單位區(qū)域的修正后的數(shù)據(jù)重構(gòu)圖像的圖像重構(gòu)步驟。
【文檔編號(hào)】A61B5/055GK103533887SQ201280022055
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2012年5月9日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月20日
【發(fā)明者】鐮田康弘, 瀧澤將宏 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立醫(yī)療器械