JP3197643B2 - MRI equipment - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、核磁気共鳴現象を利用
して物体の断面等を撮影するMRI装置に関するもので
ある。詳しくは、1つの励起に対して複数の反転RFパ
ルスと複数の位相エンコードを与えて複数のエコー(マ
ルチエコー)を得ることにより短時間でスキャンを終え
ることができるRARE(Fast SE)法を用いた
MRI装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an MRI apparatus for photographing a cross section of an object by utilizing a nuclear magnetic resonance phenomenon. Specifically, the RARE (Fast SE) method is used in which scanning can be completed in a short time by giving a plurality of inversion RF pulses and a plurality of phase encodings to one excitation to obtain a plurality of echoes (multi-echoes). MRI apparatus.
【0002】[0002]
【従来の技術】Fast SE法を用いた従来のMRI
装置を図4を参照して説明する。図において、201は
z軸の方向(xyzは静磁場の方向をz軸とし、静磁場
方向を軸としてラーモア周波数で回転する回転座標系を
示す。)を向いている所望のスライス内の磁気モーメン
トをx軸の周りにα(例えばπ/2)だけ回転させる励
起パルスを示す。211〜214はα回転した磁気モー
メントをz軸と直交する軸の周りにπだけ回転させる反
転パルスを示す。221〜224は反転パルスと図示し
ない勾配磁場によって得られ、スライス内の位置に応じ
て位相エンコードされた複数(この場合では4つ)のス
ピンエコー信号である。このFast SEでは、反転
パルス211〜214の不完全さ(回転角のπからのず
れ)が積算されて2番目以降のエコーが小さくなってし
まうのを防ぐために、反転パルス211〜214の位相
を励起パルス201の位相に対してπ/2だけずれた一
定の位相に定めるCPMG(Carr−Purcell
−Meiboom−Gill)等を用いている。2. Description of the Related Art Conventional MRI using the Fast SE method
The device will be described with reference to FIG. In the figure, reference numeral 201 denotes a magnetic moment in a desired slice oriented in the direction of the z-axis (xyz indicates a rotating coordinate system in which the direction of the static magnetic field is the z-axis and the direction of the static magnetic field is the axis and is rotated at the Larmor frequency). Shows an excitation pulse that rotates A by α (eg, π / 2) about the x-axis. Reference numerals 211 to 214 denote inversion pulses for rotating the magnetic moment rotated by α by π around an axis orthogonal to the z-axis. Reference numerals 221 to 224 denote a plurality (four in this case) of spin echo signals obtained by an inversion pulse and a gradient magnetic field (not shown) and phase-encoded according to the position in the slice. In this Fast SE, the phases of the inversion pulses 211 to 214 are changed in order to prevent the incompleteness of the inversion pulses 211 to 214 (deviation of the rotation angle from π) from being accumulated and the second and subsequent echoes to be reduced. CPMG (Carr-Purcell) determined to have a fixed phase shifted by π / 2 from the phase of the excitation pulse 201
-Meiboom-Gill) or the like.
【0003】また、TRは1サイクルのパルスシーケン
スの周期(例えば600msec)を示し、データ収集
にかかる区間Aと、磁気モーメントの緩和を待つ区間B
からなる。そして、スライス内の位置に応じた他の位相
エンコードの信号を得るためTRのサイクルを繰り返
す。更に、同じ測定を複数回繰り返しその加算平均を採
ることによって、SN比を上げている。[0005] Further, TR indicates a cycle of a pulse sequence of one cycle (for example, 600 msec), and a section A for data collection and a section B for waiting for relaxation of a magnetic moment.
Consists of Then, the TR cycle is repeated to obtain another phase-encoded signal corresponding to the position in the slice. Furthermore, the same measurement is repeated a plurality of times, and the averaging is taken to increase the SN ratio.
【0004】ところで、一般には、データ収集にかかる
区間A(例えば100msec)に比べ、磁気モーメン
トの緩和を待つ区間B(例えば500msec)が比較
的に長い。そこで、スキャンのスループットを上げるた
め、TRの中の緩和待ちの区間Bに他のスライスにおけ
るデータ収集の区間Aを挿入するようにして、タイミン
グをずらしながら複数のスライスを並行してスキャンす
るマルチスライススキャンが行われている。In general, a section B (for example, 500 msec) for waiting for relaxation of the magnetic moment is relatively longer than a section A for data collection (for example, 100 msec). Therefore, in order to increase the scanning throughput, a multi-slice in which a plurality of slices are scanned in parallel while shifting the timing by inserting a data acquisition section A in another slice into a relaxation waiting section B in the TR. A scan is taking place.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Fas
t SEでは、スキャン時間は短いものの、複数のエコ
ー信号を用いるため、1つのエコーでスキャンするもの
に比べてデータ収集にかかる区間Aが長く必要である。
そのため、緩和待ちの区間Bに多くのスライスをスキャ
ンすることができず、TRの時間内にスキャン可能なス
ライス枚数が少ないという問題があり、スキャンのスル
ープットが良くなく、マルチエコーを使用したスキャン
の高速性を充分に生かすことができなかった。SUMMARY OF THE INVENTION However, Fas
In t SE, although the scan time is short, a plurality of echo signals are used, so that the section A required for data collection needs to be longer than that for scanning with one echo.
Therefore, many slices cannot be scanned in the section B waiting for relaxation, and there is a problem that the number of slices that can be scanned within the time of TR is small, and the scan throughput is not good. High speed could not be fully utilized.
【0006】一方、Fast SEではない1つのエコ
ー信号を測定するものにおいて、スライス位置に応じて
異なる周波数を持つ信号成分の合成によってN枚のスラ
イスを同時に励起し、励起信号に含まれるN個の信号成
分に所定の位相を与えることによって、各スライスにス
ライス位置に応じたエンコード位相を与え、一連のスキ
ャンを位相量を変えた一連の励起波形により行い各スラ
イス位置におけるデータを得るPOMP(Phase
Offset Multi−Planar)あるいはH
adamard encodingがある。これは、ス
キャンをN回分行う必要があるが、そのため、POMP
あるいはHadamard encodingを使用し
ない通常のスキャンにおいてN回の加算平均を行って得
たイメージと同等のSN比を持つイメージが同じスキャ
ン時間で得られ、しかも、スライス枚数はN倍となる。
(但し、Hadamard encodingの場合
は、Nは2のべき乗に限定される)On the other hand, in the case of measuring one echo signal other than the Fast SE, N slices are simultaneously excited by synthesizing signal components having different frequencies according to the slice position, and the N slices included in the excitation signal are excited. By giving a predetermined phase to the signal component, an encode phase corresponding to the slice position is given to each slice, and a series of scans is performed using a series of excitation waveforms having different phase amounts to obtain data at each slice position.
Offset Multi-Planar) or H
There is adamard encoding. This requires N scans, so POMP
Alternatively, an image having the same SN ratio as an image obtained by performing averaging N times in a normal scan not using Hadamard encoding can be obtained in the same scan time, and the number of slices becomes N times.
(However, in the case of Hadamard encoding, N is limited to a power of 2)
【0007】しかしながら、このPOMPあるいはHa
damard encodingは励起パルスによって
各スライスにそれぞれ異なる所定のエンコード位相が与
えられているので、CPMG等の条件(反転パルスの不
完全さを積算しないような条件)を満たす必要があるF
ast SEには適用できなかった。However, this POMP or HaMP
In the damard encoding, different predetermined encoding phases are given to the respective slices by the excitation pulse. Therefore, it is necessary to satisfy conditions such as CPMG (conditions that do not integrate imperfect inversion pulses) F
Not applicable to ast SE.
【0008】本発明は上記に鑑みてなされたもので、そ
の目的は、Fast SEにおいて同時にスキャンでき
るスライス枚数を増やすことができるMRI装置を実現
することにあり、更に、具体的には、Fast SEに
おけるCPMG等の条件を達成しながら同時にPOMP
あるいはHadamard encodingの適用を
可能にしたMRI装置を実現することにある。The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to realize an MRI apparatus capable of increasing the number of slices that can be simultaneously scanned in the Fast SE, and more specifically, to provide a Fast SE. POMP while achieving conditions such as CPMG
Another object of the present invention is to realize an MRI apparatus capable of applying Hadamard encoding.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明のMRI装置は、
3枚以上のスライスを選択的に励起する周波数を有し位
相が所定の角度づつずれた3枚以上の信号成分を含む励
起パルスを印加することによって、N枚のスライスを同
時に励起すると共にエンコード位相を与える励起手段
と、前記3枚以上のスライスを選択的に反転する周波数
を有する3つ以上の信号成分であって、各スライスに対
応した前記励起パルスの各信号成分の位相に対してπ/
2ずれた位相オフセットを有する信号成分からなる複数
の反転パルスを、前記励起手段による励起の後に印加す
る反転手段と、前記反転手段による複数の各反転パルス
の印加の後にそれぞれ発生する複数のスライスからのエ
コー信号を検出する検出手段と、検出されたエコー信号
に対して前記エンコード位相に基づいた処理をして画像
再構成する再構成手段を備えた構成になっている。An MRI apparatus according to the present invention comprises:
By applying an excitation pulse having a frequency that selectively excites three or more slices and including three or more signal components whose phases are shifted by a predetermined angle, N slices are simultaneously excited and the encoding phase is increased. And three or more signal components having a frequency for selectively inverting the three or more slices, wherein the phase of each signal component of the excitation pulse corresponding to each slice is π /
Inverting means for applying a plurality of inversion pulses composed of signal components having two phase offsets after excitation by the excitation means, and a plurality of slices respectively generated after application of each of the inversion pulses by the inversion means. And a reconstructing means for reconstructing an image by processing the detected echo signal based on the encode phase.
【0010】[0010]
【作用】各スライスを選択的に反転するRFパルスであ
って、各スライス毎に励起パルスに対してπ/2ずれた
位相の成分のRFパルスで反転することができ、反転パ
ルスの不完全さを積算しないCPMGの条件を3枚以上
のスライスにおいてそれぞれ満たすことができる。An RF pulse for selectively inverting each slice can be inverted by an RF pulse having a phase component shifted by π / 2 with respect to the excitation pulse for each slice. Can be satisfied in each of three or more slices.
【0011】[0011]
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て詳細に説明する。第1図は、本発明にかかるMRI装
置のハードウェアの一例を示す構成図である。マグネッ
トアセンブリ11は、内部に被検体を挿入するための空
間部分を有し、この空間部分を取巻くようにして、被検
体に一定の静磁場を印加する静磁場コイルと、勾配磁場
を発生するための勾配磁場コイルと、高周波RFパルス
を印加する送信コイルと、被検体からのNMRエコー信
号を検出する受信コイル等が配置されている。シーケン
ス記憶回路16は、計算機21からの指令に従って後述
するパルスシーケンスでフーリエ法に基づくスキャンデ
ータを収集するシーケンス信号を発生する手段を有し、
勾配磁場駆動回路13、RF発振回路18、送信部14
および受信部20を操作するようになっている。勾配磁
場駆動回路13はシーケンス記憶回路16からのタイミ
ング信号によって所望の波形の勾配磁場をマグネットア
ッセンブリ11の勾配磁場コイルから印加する。送信部
14は、シーケンス記憶回路16からのタイミング信号
によってRF発振回路18からの高周波信号を変調し増
幅し送信コイルから励起パルスや反転パルスを送信す
る。受信部20は、シーケンス記憶回路16からのタイ
ミング信号によってRF発振回路18からの基準信号を
受け、受信コイルで検出されたエコー信号を位相検波し
てディジタル変換して計算機21に入力する。計算機2
1は、操作コンソール22との間で情報の授受や種々の
スキャンシーケンスを実現するためにシーケンス記憶回
路16の動作の切替えやメモリの書替えをしたり、受信
R>部20からのデータを用いて画像再構成演算をするよ
うになっている。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of hardware of an MRI apparatus according to the present invention. The magnet assembly 11 has a space portion for inserting the subject therein, and surrounds the space portion to generate a static magnetic field coil for applying a constant static magnetic field to the subject and a gradient magnetic field. , A transmission coil for applying a high-frequency RF pulse, a reception coil for detecting an NMR echo signal from the subject, and the like. The sequence storage circuit 16 has a means for generating a sequence signal for acquiring scan data based on the Fourier method by a pulse sequence described below in accordance with a command from the computer 21,
Gradient magnetic field drive circuit 13, RF oscillation circuit 18, transmission unit 14
And the receiving unit 20 is operated. The gradient magnetic field drive circuit 13 applies a gradient magnetic field having a desired waveform from the gradient magnetic field coil of the magnet assembly 11 according to a timing signal from the sequence storage circuit 16. The transmission unit 14 modulates and amplifies the high-frequency signal from the RF oscillation circuit 18 with the timing signal from the sequence storage circuit 16, and transmits an excitation pulse or an inverted pulse from the transmission coil. The receiving unit 20 receives the reference signal from the RF oscillation circuit 18 based on the timing signal from the sequence storage circuit 16, performs phase detection on the echo signal detected by the receiving coil, performs digital conversion, and inputs the digital signal to the computer 21. Calculator 2
Reference numeral 1 denotes switching of operation of the sequence storage circuit 16, rewriting of memory, and reception of information in order to exchange information with the operation console 22 and realize various scan sequences.
An image reconstruction operation is performed using data from the R> unit 20.
【0012】ここで、励起手段および反転手段は、シー
ケンス記憶回路16及びそこに記憶されたシーケンス情
報、RF発振回路18、送信部14、勾配磁場駆動回路
13等からなる。そして、励起手段だけでなく反転手段
も、共に、複数のスライス位置を選択的に励起または反
転する周波数とそれぞれ所望の位相を持つ複数の信号成
分の合成波形のRFパルスを送信可能に構成される。Here, the excitation means and the inversion means include a sequence storage circuit 16 and sequence information stored therein, an RF oscillation circuit 18, a transmission section 14, a gradient magnetic field drive circuit 13, and the like. Then, not only the exciting means but also the inverting means are configured to be able to transmit RF pulses of a composite waveform of a plurality of signal components having a desired phase and a frequency for selectively exciting or inverting a plurality of slice positions. .
【0013】反転手段および励起手段において、複数の
スライスを同時に励起および反転する場合を図2を用い
て説明する。sinc関数で変調された中心周波数をも
つ波形31(これは勾配磁場の印加に伴って41で示す
スライス領域を励起または反転する)に対して周波数が
+w0及び−w0だけシフトした波形32,33を得
る。この波形はそれぞれ勾配磁場の印加に伴って、4
2,43で示すスライス領域を励起または反転する。こ
れら2つの波形32,33を位相差0で合成したRFパ
ルス34は、44に示すように離れた2つのスライスを
同じ方向に同時に励起または反転する。また、2つの波
形32,33を位相差πで合成したRFパルス35は、
45に示すように離れた2つのスライスを逆方向に同時
に励起または反転する。従って、励起だけでなく反転も
各スライス毎に選択的に位相を変えられるので、励起パ
ルスによって各スライスにそれぞれ異なる所定のエンコ
ード位相が与えられても、各スライス毎に所望の位相信
号成分の反転パルスを作用させることができる。したが
って、各スライスにおけるCPMG等の条件(反転パル
スの不完全さを積算しないような条件)を満たしながら
反転パルスを印加することができる。A case where a plurality of slices are simultaneously excited and inverted by the inversion means and the excitation means will be described with reference to FIG. Waveforms 32 and 33 whose frequencies are shifted by + w0 and −w0 with respect to a waveform 31 having a center frequency modulated by a sinc function (which excites or inverts a slice area indicated by 41 with the application of a gradient magnetic field) obtain. Each of these waveforms is generated by applying a gradient magnetic field.
Excitation or inversion of the slice area indicated by 2, 43. An RF pulse 34 obtained by combining these two waveforms 32 and 33 with a phase difference of 0 excites or inverts two separated slices simultaneously in the same direction as indicated by 44. An RF pulse 35 obtained by combining the two waveforms 32 and 33 with a phase difference π is
Two separate slices are simultaneously excited or inverted in the opposite directions as shown at 45. Therefore, since not only the excitation but also the inversion can be selectively changed for each slice, even if a different predetermined encoding phase is given to each slice by the excitation pulse, the desired phase signal component is inverted for each slice. A pulse can be applied. Therefore, the inversion pulse can be applied while satisfying the conditions such as the CPMG in each slice (the condition not to integrate the incompleteness of the inversion pulse).
【0014】本発明の励起パルスの位相に対応した反転
手段の反転パルスの位相の実施例をを図3を参照して詳
細に説明する。図において、101はz軸の方向を向い
ているスライス1,スライス2…のスライス内の磁気モ
ーメントを選択的に同時に励起し、x軸の周りにα(例
えばπ/2)だけ回転させる励起パルスを示す。スライ
スの選択は勾配磁場と励起パルスに含まれる信号成分の
周波数によってなされる。そして、その回転方向は、そ
れぞれのスライスを励起する信号成分の位相によって定
まり、各スライスにエンコード位相が与えられる。An embodiment of the phase of the inversion pulse of the inversion means corresponding to the phase of the excitation pulse of the present invention will be described in detail with reference to FIG. In the figure, reference numeral 101 denotes an excitation pulse that selectively and simultaneously excites the magnetic moments in the slices of slice 1, slice 2,... Oriented in the z-axis direction, and rotates by α (for example, π / 2) about the x-axis. Is shown. The selection of the slice is made based on the gradient magnetic field and the frequency of the signal component included in the excitation pulse. The rotation direction is determined by the phase of the signal component that excites each slice, and each slice is given an encode phase.
【0015】111〜114は位相エンコードされた各
スライス内の磁気モーメントに同時に作用し、磁気モー
メントをZ軸と直交する軸の周りにπだけ回転させる反
転パルスを示す。反転パルス111〜114によるスラ
イスの選択は励起パルスと同様に信号成分の周波数と勾
配磁場によってなされる。そして、励起パルスと同様
に、反転パルスによる回転方向は、それぞれのスライス
を反転する信号成分の位相によって定まり、図3に示さ
れるように、励起パルスの信号成分の位相に従って所定
の関係で反転が行われる。Numerals 111 to 114 denote inversion pulses which simultaneously act on the magnetic moment in each phase-encoded slice and rotate the magnetic moment by π about an axis orthogonal to the Z axis. The selection of the slice by the inversion pulses 111 to 114 is made by the frequency of the signal component and the gradient magnetic field, similarly to the excitation pulse. Then, like the excitation pulse, the rotation direction by the inversion pulse is determined by the phase of the signal component that inverts each slice, and as shown in FIG. Done.
【0016】121〜124は反転パルスと図示しない
勾配磁場によって得られ、スライス内の位置に応じて位
相エンコードされた複数(この場合では4つ)のスピン
エコー信号である。但し、このエコー信号には位相エン
コードされた複数のスライスからの信号を含んでいる。
本発明のFast SEでは、各スライスにおいてそれ
ぞれCPMG等の条件(反転パルスの不完全さを積算し
ない条件)を満たすように、反転パルスの位相を設定し
ているので、反転パルス111〜114の不完全さによ
る影響は積算されることはない。Reference numerals 121 to 124 denote a plurality (four in this case) of spin echo signals obtained by inversion pulses and a gradient magnetic field (not shown) and phase-encoded according to the position in the slice. However, this echo signal includes signals from a plurality of slices that have been phase-encoded.
In the Fast SE of the present invention, the phase of the inversion pulse is set so that each slice satisfies the condition such as CPMG (the condition for not integrating the incompleteness of the inversion pulse). The effects of perfection are not cumulative.
【0017】尚、図3において、αの励起パルス10
1、πの反転パルス111〜114の下方の各スライス
の欄に示された値は、各スキャンにおいて励起及び反転
時に与えられるRFパルスの各信号成分の位相(すなわ
ち各スライスのエンコード位相)を示し、0はx軸の周
りの回転を示し、πはx軸の周りの逆回転であり、π/
2はx軸からπ/2の方向すなわちy軸の周りの回転で
あり、2π/3はx軸から2π/3の方向を軸とした回
転である。In FIG. 3, the excitation pulse 10 of α
The value shown in the column of each slice below the inversion pulses 111 and 114 of 1, π indicates the phase of each signal component of the RF pulse applied at the time of excitation and inversion in each scan (that is, the encoding phase of each slice). , 0 indicates rotation about the x axis, π is the reverse rotation about the x axis, and π /
Reference numeral 2 denotes rotation around the direction of π / 2 from the x axis, that is, around the y axis, and 2π / 3 denotes rotation around the direction of 2π / 3 from the x axis.
【0018】図3に示される反転パルス111〜114
の位相について説明する。これは3枚のスライスに同時
に選択的に作用するものである。3つの周波数成分を有
した励起パルスの位相は、3つの信号成分の位相が1回
目のスキャンでは互いに2π/3づつずれており、2回
目のスキャンでは3つの信号成分の位相が揃っており、
3回目のスキャンでは1回目とは逆の方向に2π/3だ
けずれている。すなわち、スキャン1,3において、励
起パルス101は3枚のスライスの磁気モーメントをx
y面内の2π/3づつ角度のずれた3軸の周りに回転さ
せるものである。そして、3枚のスライスを同時に選択
的に反転する反転パルスの各信号成分の位相は、前記励
起パルスのそれぞれの信号成分の位相に対してπ/2ず
れており、1つのスキャンにおいて各反転パルス111
〜114の位相は全て等しい。このようにすれば、3つ
のスライスの全てにおいて反転パルス111〜114の
不完全さが積算されることはなく、マルチエコーを正確
に測定できる。この場合、この実施例では、π/2の位
相のずれの方向は正方向であったが、各反転パルス11
1〜114の位相が等しければ逆方向にπ/2だけずれ
ていてもよい。また、スライス1については常にπ/
2、スライス2については常に−π/2のように、スラ
イスによってずれの方向が異なっていてもよい。Inversion pulses 111 to 114 shown in FIG.
Will be described. This selectively acts on three slices simultaneously. The phases of the excitation pulses having three frequency components are shifted by 2π / 3 from each other in the first scan, and the phases of the three signal components are aligned in the second scan.
In the third scan, it is shifted by 2π / 3 in the direction opposite to the first scan. That is, in scans 1 and 3, the excitation pulse 101 changes the magnetic moment of three slices by x.
This is to rotate around three axes shifted by 2π / 3 in the y-plane. The phase of each signal component of an inverted pulse for selectively inverting three slices at the same time is shifted by π / 2 with respect to the phase of each signal component of the excitation pulse. 111
To 114 are all equal. In this way, the imperfections of the inversion pulses 111 to 114 are not integrated in all three slices, and the multi-echo can be accurately measured. In this case, in this embodiment, the direction of the phase shift of π / 2 is the positive direction.
If the phases of 1 to 114 are equal, they may be shifted by π / 2 in the opposite direction. Also, for slice 1, π /
2. For slice 2, the direction of displacement may be different depending on the slice, such as -π / 2.
【0019】そして、POMPにおいては、3回のスキ
ャンで得られた3組のデータに対してフーリエ変換(F
FT又はDFT)を施すことでスライス1とスライス2
の各々のデータに分離する。また、同時に励起するスラ
イスの枚数が2のべき乗の場合には、Hadamard
encoding法を用いた行列計算を解き加算や減
算をして各スライスのデータが得られる。In POMP, Fourier transform (F) is applied to three sets of data obtained by three scans.
Slice 1 and Slice 2 by applying FT or DFT)
Of each data. When the number of slices to be simultaneously excited is a power of 2, Hadamard
The matrix calculation using the encoding method is solved, and addition or subtraction is performed to obtain data of each slice.
【0020】この実施例では、スキャンを3回行ってお
り、各スライスのデータは3回測定されることになる。
従って、フーリエ変換等による画像再構成演算の結果
は、複数スライスを同時励起しない従来のFast S
Eにおいて3回の測定を行って加算平均したものと同等
の処理になる。本願発明のこの実施例は、3つの信号成
分の位相をそれぞれ励起パルスの信号成分に対してπ/
2だけずらして設定してその合成によって反転パルス1
11〜114を発生させることによって複数のスライス
を同時にスキャン可能となったので、従来の3回加算平
均画像の撮影時間と同じ時間で、従来の3回加算平均で
得られた画像と同等のSN比の画像が、通常の3倍の枚
数のスライスが撮影可能である。尚、本発明の実施例で
も、従来行っていたように、緩和待ちの時間に更に他の
複数のスライスの組を励起して並行してスキャンでき
る。In this embodiment, scanning is performed three times, and data of each slice is measured three times.
Therefore, the result of the image reconstruction operation by Fourier transform or the like is based on the conventional Fast S which does not simultaneously excite a plurality of slices.
In E, the processing is the same as the one obtained by performing three measurements and averaging. In this embodiment of the present invention, the phases of the three signal components are respectively shifted by π /
Invert pulse 1
Since generation of 11 to 114 makes it possible to scan a plurality of slices at the same time, the same SN as that of the image obtained by the conventional three-time averaging in the same time as the imaging time of the conventional three-time averaging image is used. Three times the normal number of slices of the image with the ratio can be photographed. In the embodiment of the present invention, as in the related art, it is possible to excite and further scan a plurality of other sets of slices during the waiting time for relaxation.
【0021】また、これらの実施例において、同時に励
起するスライスの枚数Nは、3枚だけでなく、それ以上
の枚数でもよい。枚数が多ければ、スキャン終了までの
時間は掛かるが、その分多くのデータを使って画像再構
成をするので、SN比も上がる。そして、従来のFas
t SEで得られる同等のSN比の画像が等しい撮影時
間で3倍、4倍、・・・・N倍の枚数のスライスが撮影
可能である。In these embodiments, the number N of slices to be simultaneously excited is not limited to three, but may be more. If the number of sheets is large, it takes time until the scan is completed, but since the image is reconstructed using a correspondingly large amount of data, the SN ratio also increases. And the conventional Fas
.., N times as many slices can be photographed in the same photographing time as the images having the same SN ratio obtained at t SE.
【0022】従来のMRI装置でのFast SEにお
けるマルチスライス(緩和待ち時間に他のスライスのス
キャンを行うもの)と、本発明のFast SEにおけ
るマルチスライス(緩和待ち時間に他のスライスのスキ
ャンを行うものとPOMPの併用)の実例の実際の効果
を以下に示す。In the conventional MRI apparatus, a multi-slice in Fast SE (scanning another slice during relaxation waiting time) and a multi-slice in Fast SE of the present invention (scanning another slice during relaxation waiting time). The actual effect of the example of the combination of the above and the POMP is shown below.
【0023】SN比は加算平均3回相当とし、4つのエ
コー信号を得るシーケンスで、256×256のマトリ
クスサイズのイメージを再構成する場合を説明する。F
ast SEを採用しない(マルチエコーを使用しな
い)スキャンでは、TRのサイクルを256×3=76
8回も繰り返す必要があるが、Fast SEを採用し
た場合は、従来例、本発明の双方共にTRのサイクルを
256/4×3=192回だけ繰り返せばよく、TR=
600msecの場合約120秒のスキャン時間があれ
ばよい。TRの中のデータ収集にかかる時間を100m
secとすると、緩和待ちの間を利用して6グループの
スキャンが並行して可能である。従って、この様なスキ
ャンを行うと、加算平均3回相当のSN比の画像(すな
わちN=3の場合)は、約120秒のスキャン時間で、
従来では6枚撮影できるのに対し、本発明では18枚撮
影できる。A case will be described in which the SN ratio is equivalent to three averages and an image having a matrix size of 256 × 256 is reconstructed in a sequence for obtaining four echo signals. F
In a scan that does not employ the ast SE (does not use the multi-echo), the TR cycle is 256 × 3 = 76.
It is necessary to repeat eight times, but when Fast SE is adopted, the TR cycle may be repeated 256/4 × 3 = 192 times in both the conventional example and the present invention, and TR =
In the case of 600 msec, a scan time of about 120 seconds is sufficient. Time required for data collection in TR is 100m
In the case of sec, six groups of scans can be performed in parallel using the relaxation waiting time. Therefore, when such a scan is performed, an image having an SN ratio equivalent to three times of averaging (that is, when N = 3) takes about 120 seconds of scan time,
Conventionally, six images can be taken, whereas in the present invention, eighteen images can be taken.
【0024】[0024]
【発明の効果】本発明のMRI装置は、3枚以上のスラ
イスを選択的に励起すると共に各スライスに対して所定
のエンコード位相を与える励起手段と、前記各スライス
を選択的に反転する周波数を有する3つ以上の信号成分
であって、各スライスに対応した前記励起パルスの各信
号成分の位相に対してπ/2ずれた位相オフセットを有
する信号成分からなる複数の反転パルスを、前記励起手
段による励起の後に印加する反転手段とを備えた構成に
なっており、3つ以上の各スライスにおいて反転パルス
の不完全さが積算しないCPMGの条件を満たすことが
できる。従って、同時励起するスライスの枚数をNとす
ると、従来のN回加算平均画像の撮影時間と同じ時間
で、従来のスキャンのN回加算平均で得られた画像と同
等のSN比の画像が、N倍の枚数のスライスが撮影可能
である。このように、同時に撮影できるスライス枚数が
向上し、マルチエコーの高速性を充分活用することがで
きる。The MRI apparatus of the present invention selectively excites three or more slices and applies a predetermined encoding phase to each slice, and sets a frequency for selectively inverting each slice. A plurality of inversion pulses comprising three or more signal components having a phase offset shifted by π / 2 with respect to the phase of each signal component of the excitation pulse corresponding to each slice; And an inversion means for applying an inversion pulse after the excitation by the above, and can satisfy the condition of CPMG in which incomplete inversion pulses are not integrated in three or more slices. Therefore, if the number of slices to be simultaneously excited is N, an image having the same SN ratio as the image obtained by the conventional N-times averaging in the same time as the imaging time of the conventional N-times averaging image, N times as many slices can be taken. In this way, the number of slices that can be simultaneously photographed is improved, and the high speed of multi-echo can be fully utilized.
【図1】本発明の一実施例を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施例を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing one embodiment of the present invention.
【図3】本発明の一実施例を示す構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram showing one embodiment of the present invention.
【図4】従来例を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a conventional example.
101 励起パルス 111〜114 反転パルス 121〜124 エコー信号 101 Excitation pulse 111-114 Inversion pulse 121-124 Echo signal
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−197881(JP,A) 特開 平4−15039(JP,A) 特開 昭59−105550(JP,A) 特開 昭62−54148(JP,A) 特開 昭61−77748(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 5/055 JICSTファイル(JOIS)──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-6-197881 (JP, A) JP-A-4-15039 (JP, A) JP-A-59-105550 (JP, A) JP-A-62 54148 (JP, A) JP-A-61-77748 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) A61B 5/055 JICST file (JOIS)
Claims (1)
数を有し位相が所定の角度づつずれたN個の信号成分を
含む励起パルスを印加することによって、N枚のスライ
スを同時に励起すると共にエンコード位相を与える励起
手段と、 前記N枚のスライスを選択的に反転する周波数を有する
N個の信号成分であって、各スライスに対応した前記励
起パルスの各信号成分の位相に対してπ/2ずれた位相
オフセットを有する信号成分からなる複数の反転パルス
を、前記励起手段による励起の後に印加する反転手段
と、 前記反転手段による複数の各反転パルスの印加の後にそ
れぞれ発生する複数のスライスからのエコー信号を検出
する検出手段と、 検出されたエコー信号に対して前記エンコード位相に基
づいた処理をして画像再構成する再構成手段を備えたM
RI装置。但し、Nは3以上の自然数。1. An N slice is simultaneously excited by applying an excitation pulse having a frequency for selectively exciting N slices and including N signal components whose phases are shifted by a predetermined angle. And excitation means for providing an encoding phase together with N signal components having a frequency for selectively inverting the N slices, wherein π is determined with respect to the phase of each signal component of the excitation pulse corresponding to each slice. Inverting means for applying a plurality of inversion pulses consisting of signal components having a phase offset shifted by / 2 after excitation by the excitation means; and a plurality of slices respectively generated after application of the plurality of inversion pulses by the inversion means. Detecting means for detecting an echo signal from the apparatus, and reconstructing means for processing the detected echo signal based on the encode phase to reconstruct an image. M with
RI equipment. However, N is a natural number of 3 or more.
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Applications Claiming Priority (1)
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