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JP6945366B2 - Magnetic resonance imaging device - Google Patents
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Description

本発明の実施形態は、磁気共鳴イメージング装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to a magnetic resonance imaging apparatus.

MR撮像における再構成画像のコントラストは、k空間の中心領域のデータにより決定付けられる。位相エンコードステップ毎にデータ収集を行うカーテシアン(Cartesian)法やk空間内に放射状に設定された収集ライン毎にデータ収集を行うラディアル(Radial)法を用いて時系列の複数のフレームについてデータ収集する場合、1フレームあたりの収集データ量を減少させて時間分解能を上げている。そのため時間分解能を上げると1フレームあたりの画質が劣化してしまう。 The contrast of the reconstructed image in MR imaging is determined by the data in the central region of k-space. Data is collected for multiple frames in a time series using the Cartesian method, which collects data for each phase encoding step, or the Radial method, which collects data for each collection line set radially in k-space. In this case, the amount of collected data per frame is reduced to increase the time resolution. Therefore, if the time resolution is increased, the image quality per frame deteriorates.

米国特許出願公開第2015/0077112号明細書U.S. Patent Application Publication No. 2015/0077112

発明が解決しようとする課題は、収集データ量を減少させることなく時間分解能を調節することにある。 The problem to be solved by the invention is to adjust the time resolution without reducing the amount of collected data.

本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、時系列の複数のフレーム間においてk空間データの収集順序が異なるパルスシーケンスを実行して前記複数のフレームに関するk空間データを時系列で収集するシーケンス制御部と、前記複数のフレームに関するk空間データに基づいて時系列の複数の再構成画像を生成する画像生成部と、を具備する。 The magnetic resonance imaging apparatus according to the present embodiment is a sequence control unit that executes a pulse sequence in which the collection order of k-space data is different among a plurality of frames in the time series and collects the k-space data related to the plurality of frames in the time series. And an image generation unit that generates a plurality of reconstructed images in a time series based on k-space data related to the plurality of frames.

図1は、本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a magnetic resonance imaging apparatus according to the present embodiment. 図2は、本実施形態に係るダイナミック撮像に関する3次元k空間の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a three-dimensional k-space related to dynamic imaging according to the present embodiment. 図3は、センタ・ファースト方式を用いたダイナミック撮像による中心領域収集タイミングの推移を模式的に示す図である。FIG. 3 is a diagram schematically showing a transition of the central region collection timing by dynamic imaging using the center first method. 図4は、本実施形態に係るダイナミックブースト撮像における中心領域収集タイミングの推移を模式的に示す図である。FIG. 4 is a diagram schematically showing a transition of the central region acquisition timing in the dynamic boost imaging according to the present embodiment. 図5は、本実施形態に係る処理回路のシステム制御機能のもとに行われるダイナミックブースト撮像に係る典型的な処理の流れを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a typical processing flow related to dynamic boost imaging performed under the system control function of the processing circuit according to the present embodiment. 図6は、本実施形態に係る記憶回路によるk空間データの記憶態様を模式的に示す図である。FIG. 6 is a diagram schematically showing a storage mode of k-space data by the storage circuit according to the present embodiment. 図7は、本実施形態に係る長時間に亘るダイナミック撮像における中心領域収集タイミングの推移を模式的に示す図である。FIG. 7 is a diagram schematically showing a transition of the central region collection timing in the dynamic imaging over a long period of time according to the present embodiment. 図8は、本実施形態に係る肝臓造影ダイナミック撮像における造影相の推移を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a transition of the contrast phase in the liver contrast dynamic imaging according to the present embodiment. 図9は、本実施形態に係る表示回路により表示される、ブースト機能のON及びOFFを指示するユーザインタフェースの表示画面の一例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an example of a display screen of a user interface for instructing ON and OFF of the boost function, which is displayed by the display circuit according to the present embodiment. 図10は、本実施形態に係るマルチスライス撮像における中心領域収集タイミングの推移を模式的に示す図である。FIG. 10 is a diagram schematically showing a transition of the central region collection timing in the multi-slice imaging according to the present embodiment. 図11は、本実施形態に係る3次元スタック・オブ・スターズ法を用いたダイナミックブースト撮像における中心スライスの収集ステップの推移を模式的に示す図である。FIG. 11 is a diagram schematically showing the transition of the central slice acquisition step in the dynamic boost imaging using the three-dimensional stack of stars method according to the present embodiment. 図12は、本実施形態に係るキーホールイメージングを模式的に示す図である。FIG. 12 is a diagram schematically showing keyhole imaging according to the present embodiment. 図13は、本実施形態に係る応用的な間引きデータ収集を模式的に示す図である。FIG. 13 is a diagram schematically showing applied thinning data collection according to the present embodiment.

以下、図面を参照しながら本実施形態に係わる磁気共鳴イメージング装置を説明する。 Hereinafter, the magnetic resonance imaging apparatus according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.

図1は、本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置1の構成を示す図である。図1に示すように、磁気共鳴イメージング装置1は、架台11、寝台13、傾斜磁場電源21、送信回路23、受信回路25、寝台駆動装置27、シーケンス制御回路29及びホストPC50を有する。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a magnetic resonance imaging device 1 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the magnetic resonance imaging device 1 includes a gantry 11, a sleeper 13, a gradient magnetic field power supply 21, a transmission circuit 23, a reception circuit 25, a sleeper drive device 27, a sequence control circuit 29, and a host PC 50.

架台11は、静磁場磁石41と傾斜磁場コイル43とを有する。静磁場磁石41と傾斜磁場コイル43とは架台11の筐体に収容されている。架台11の筐体には中空形状を有するボアが形成されている。架台11のボア内には送信コイル45と受信コイル47とが配置される。 The gantry 11 has a static magnetic field magnet 41 and a gradient magnetic field coil 43. The static magnetic field magnet 41 and the gradient magnetic field coil 43 are housed in the housing of the gantry 11. A hollow bore is formed in the housing of the gantry 11. A transmission coil 45 and a reception coil 47 are arranged in the bore of the gantry 11.

静磁場磁石41は、中空の略円筒形状を有し、略円筒内部に静磁場を発生する。静磁場磁石41としては、例えば、永久磁石、超伝導磁石または常伝導磁石等が使用される。ここで、静磁場磁石41の中心軸をZ軸に規定し、Z軸に対して鉛直に直交する軸をY軸に規定し、Z軸に水平に直交する軸をX軸に規定する。X軸、Y軸及びZ軸は、直交3次元座標系を構成する。 The static magnetic field magnet 41 has a hollow substantially cylindrical shape, and generates a static magnetic field inside the substantially cylindrical shape. As the static magnetic field magnet 41, for example, a permanent magnet, a superconducting magnet, a normal conducting magnet, or the like is used. Here, the central axis of the static magnetic field magnet 41 is defined as the Z axis, the axis perpendicular to the Z axis is defined as the Y axis, and the axis horizontally orthogonal to the Z axis is defined as the X axis. The X-axis, Y-axis and Z-axis form a Cartesian three-dimensional coordinate system.

傾斜磁場コイル43は、静磁場磁石41の内側に取り付けられ、中空の略円筒形状に形成されたコイルユニットである。傾斜磁場コイル43は、傾斜磁場電源21からの電流の供給を受けて傾斜磁場を発生する。より詳細には、傾斜磁場コイル43は、互いに直交するX軸、Y軸、Z軸に対応する3つのコイルを有する。当該3つのコイルは、X軸、Y軸、Z軸の各軸に沿って磁場強度が変化する傾斜磁場を形成する。X軸、Y軸、Z軸の各軸に沿う傾斜磁場は合成されて互いに直交するスライス選択傾斜磁場Gs、位相エンコード傾斜磁場Gp及び周波数エンコード傾斜磁場Grが所望の方向に形成される。スライス選択傾斜磁場Gsは、任意に撮像断面を決めるために利用される。位相エンコード傾斜磁場Gpは、空間的位置に応じてMR信号の位相を変化させるために利用される。周波数エンコード傾斜磁場Grは、空間的位置に応じてMR信号の周波数を変化させるために利用される。なお、以下の説明においてスライス選択傾斜磁場Gsの傾斜方向はZ軸、位相エンコード傾斜磁場Gpの傾斜方向はY軸、周波数エンコード傾斜磁場Grの傾斜方向はX軸であるとする。 The gradient magnetic field coil 43 is a coil unit that is attached to the inside of the static magnetic field magnet 41 and is formed in a hollow substantially cylindrical shape. The gradient magnetic field coil 43 generates a gradient magnetic field by receiving a current supply from the gradient magnetic field power supply 21. More specifically, the gradient magnetic field coil 43 has three coils corresponding to the X-axis, Y-axis, and Z-axis that are orthogonal to each other. The three coils form a gradient magnetic field in which the magnetic field strength changes along each of the X-axis, Y-axis, and Z-axis. The gradient magnetic fields along the X-axis, Y-axis, and Z-axis are combined to form slice-selective gradient magnetic fields Gs, phase-encoded gradient magnetic fields Gp, and frequency-encoded gradient magnetic fields Gr that are orthogonal to each other in desired directions. The slice selection gradient magnetic field Gs is arbitrarily used to determine the imaging cross section. The phase-encoded gradient magnetic field Gp is used to change the phase of the MR signal according to the spatial position. The frequency-encoded gradient magnetic field Gr is used to change the frequency of the MR signal depending on the spatial position. In the following description, it is assumed that the inclination direction of the slice selection gradient magnetic field Gs is the Z axis, the inclination direction of the phase-encoded gradient magnetic field Gp is the Y-axis, and the inclination direction of the frequency-encoded gradient magnetic field Gr is the X-axis.

傾斜磁場電源21は、シーケンス制御回路29からのシーケンス制御信号に従い傾斜磁場コイル43に電流を供給する。傾斜磁場電源21は、傾斜磁場コイル43に電流を供給することにより、X軸、Y軸及びZ軸の各軸に沿う傾斜磁場を傾斜磁場コイル43により発生させる。当該傾斜磁場は、静磁場磁石41により形成された静磁場に重畳されて被検体Pに印加される。 The gradient magnetic field power supply 21 supplies a current to the gradient magnetic field coil 43 according to the sequence control signal from the sequence control circuit 29. The gradient magnetic field power supply 21 supplies a current to the gradient magnetic field coil 43 to generate a gradient magnetic field along each of the X-axis, Y-axis, and Z-axis by the gradient magnetic field coil 43. The gradient magnetic field is superimposed on the static magnetic field formed by the static magnetic field magnet 41 and applied to the subject P.

送信コイル45は、例えば、傾斜磁場コイル43の内側に配置され、送信回路23から電流の供給を受けて高周波磁場パルス(以下、RF磁場パルスと呼ぶ)を発生する。 The transmission coil 45 is arranged inside the gradient magnetic field coil 43, for example, and receives a current supply from the transmission circuit 23 to generate a high-frequency magnetic field pulse (hereinafter, referred to as an RF magnetic field pulse).

送信回路23は、被検体P内に存在する対象プロトンを励起するためのRF磁場パルスを送信コイル45を介して被検体Pに印加するために、送信コイル45に電流を供給する。RF磁場パルスは、対象プロトンに固有の共鳴周波数で振動し、対象プロトンを励起させる。励起された対象プロトンから磁気共鳴信号(以下、MR信号と呼ぶ)が発生され、受信コイル47により検出される。送信コイル45は、例えば、全身用コイル(WBコイル)である。全身用コイルは、送受信コイルとして使用されても良い。 The transmission circuit 23 supplies a current to the transmission coil 45 in order to apply an RF magnetic field pulse for exciting the target proton existing in the subject P to the subject P via the transmission coil 45. The RF magnetic field pulse oscillates at a resonance frequency specific to the target proton to excite the target proton. A magnetic resonance signal (hereinafter referred to as MR signal) is generated from the excited target proton and detected by the receiving coil 47. The transmission coil 45 is, for example, a whole body coil (WB coil). The whole body coil may be used as a transmission / reception coil.

受信コイル47は、RF磁場パルスの作用を受けて被検体P内に存在する対象プロトンから発せられるMR信号を受信する。受信コイル47は、MR信号を受信可能な複数の受信コイルエレメントを有する。受信されたMR信号は、有線又は無線を介して受信回路25に供給される。図1に図示しないが、受信コイル47は、並列的に実装された複数の受信チャネルを有している。受信チャネルは、MR信号を受信する受信コイルエレメント及びMR信号を増幅する増幅器等を有している。MR信号は、受信チャネル毎に出力される。受信チャネルの総数と受信コイルエレメントの総数とは同一であっても良いし、受信チャネルの総数が受信コイルエレメントの総数に比して多くても良いし、少なくても良い。 The receiving coil 47 receives the MR signal emitted from the target proton existing in the subject P under the action of the RF magnetic field pulse. The receiving coil 47 has a plurality of receiving coil elements capable of receiving MR signals. The received MR signal is supplied to the receiving circuit 25 via wire or wireless. Although not shown in FIG. 1, the receiving coil 47 has a plurality of receiving channels mounted in parallel. The receiving channel includes a receiving coil element that receives the MR signal, an amplifier that amplifies the MR signal, and the like. The MR signal is output for each reception channel. The total number of receiving channels and the total number of receiving coil elements may be the same, and the total number of receiving channels may be larger or smaller than the total number of receiving coil elements.

受信回路25は、励起された対象プロトンから発生されるMR信号を受信コイル47を介して受信する。受信回路25は、受信されたMR信号を信号処理してデジタルのMR信号を発生する。デジタルのMR信号は、空間周波数により規定されるk空間にて表現することができる。よって、以下、デジタルのMR信号をk空間データと呼ぶことにする。k空間データは、有線又は無線を介してホストPC50に供給される。 The receiving circuit 25 receives the MR signal generated from the excited target proton via the receiving coil 47. The receiving circuit 25 processes the received MR signal to generate a digital MR signal. The digital MR signal can be expressed in k-space defined by the spatial frequency. Therefore, hereinafter, the digital MR signal will be referred to as k-space data. The k-space data is supplied to the host PC 50 via wire or wireless.

なお、上記の送信コイル45と受信コイル47とは一例に過ぎない。送信コイル45と受信コイル47との代わりに、送信機能と受信機能とを備えた送受信コイルが用いられても良い。また、送信コイル45、受信コイル47及び送受信コイルが組み合わされても良い。 The transmission coil 45 and the reception coil 47 are merely examples. Instead of the transmitting coil 45 and the receiving coil 47, a transmitting / receiving coil having a transmitting function and a receiving function may be used. Further, the transmission coil 45, the reception coil 47, and the transmission / reception coil may be combined.

架台11に隣接して寝台13が設置される。寝台13は、天板131と基台133とを有する。天板131には被検体Pが載置される。基台133は、天板131をX軸、Y軸、Z軸各々に沿ってスライド可能に支持する。基台133には寝台駆動装置27が収容される。寝台駆動装置27は、シーケンス制御回路29からの制御を受けて天板131を移動する。寝台駆動装置27は、例えば、サーボモータやステッピングモータ等の如何なるモータ等を含んでも良い。 A sleeper 13 is installed adjacent to the gantry 11. The sleeper 13 has a top plate 131 and a base 133. The subject P is placed on the top plate 131. The base 133 slidably supports the top plate 131 along each of the X-axis, Y-axis, and Z-axis. The sleeper drive device 27 is housed in the base 133. The sleeper drive device 27 moves the top plate 131 under the control of the sequence control circuit 29. The sleeper drive device 27 may include, for example, any motor such as a servo motor or a stepping motor.

シーケンス制御回路29は、ハードウェア資源として、CPU(Central Processing Unit)あるいはMPU(Micro Processing Unit)のプロセッサとROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等のメモリとを有する。シーケンス制御回路29は、通信IF61を介してホストPC50から供給されるパルスシーケンス情報に基づいて傾斜磁場電源21、送信回路23及び受信回路25を同期的に制御し、当該パルスシーケンス情報に応じたパルスシーケンスを実行して被検体PをMR撮像し、被検体Pに関するk空間データを収集する。 The sequence control circuit 29 has a processor of a CPU (Central Processing Unit) or an MPU (Micro Processing Unit) and a memory such as a ROM (Read Only Memory) or a RAM (Random Access Memory) as hardware resources. The sequence control circuit 29 synchronously controls the gradient magnetic field power supply 21, the transmission circuit 23, and the reception circuit 25 based on the pulse sequence information supplied from the host PC 50 via the communication IF61, and the pulse corresponding to the pulse sequence information. The sequence is executed to take an MR image of the subject P, and k-space data regarding the subject P is collected.

図1に示すように、ホストPC50は、処理回路51、記憶回路53、表示回路55、入力回路57、ネットワークIF59及び通信IF61を有するコンピュータ装置である。 As shown in FIG. 1, the host PC 50 is a computer device having a processing circuit 51, a storage circuit 53, a display circuit 55, an input circuit 57, a network IF 59, and a communication IF 61.

処理回路51は、ハードウェア資源として、CPUやGPU(Graphics Processing Unit)、MPU等のプロセッサとROMやRAM等のメモリとを有する。処理回路51は、各種プログラムの実行により再構成機能511、画像処理機能513、パルスシーケンス生成機能515及びシステム制御機能517を有する。なお再構成機能511、画像処理機能513、パルスシーケンス生成機能515及びシステム制御機能517を実現する特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC)やフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(Field Programmable Gate Array:FPGA)、他の複合プログラマブル論理デバイス(Complex Programmable Logic Device:CPLD)、単純プログラマブル論理デバイス(Simple Programmable Logic Device:SPLD)により実現されても良い。再構成機能511、画像処理機能513、パルスシーケンス生成機能515及びシステム制御機能517は、単一の基板に実装されても良いし、複数の基板に分散されても良い。 The processing circuit 51 has a processor such as a CPU, GPU (Graphics Processing Unit), or MPU, and a memory such as a ROM or RAM as hardware resources. The processing circuit 51 has a reconstruction function 511, an image processing function 513, a pulse sequence generation function 515, and a system control function 517 by executing various programs. An application specific integrated circuit (ASIC) or a field programmable gate array that realizes a reconstruction function 511, an image processing function 513, a pulse sequence generation function 515, and a system control function 517. : FPGA), other complex programmable logic device (CPLD), simple programmable logic device (Simple Programmable Logic Device: SPLD) may be realized. The reconstruction function 511, the image processing function 513, the pulse sequence generation function 515, and the system control function 517 may be mounted on a single substrate or may be distributed on a plurality of substrates.

再構成機能511において処理回路51は、k空間データに再構成処理を実行して再構成画像を生成する。再構成処理としては、具体的には、FFT(Fast Fourier Transfer)等が用いられる。 In the reconstruction function 511, the processing circuit 51 executes a reconstruction process on the k-space data to generate a reconstruction image. Specifically, FFT (Fast Fourier Transfer) or the like is used as the reconstruction process.

画像処理機能513において処理回路51は、再構成画像に種々の画像処理を施す。例えば、処理回路51は、ボリュームレンダリングや、サーフェスレンダリング、画素値投影処理、MPR(Multi-Planer Reconstruction)処理、CPR(Curved MPR)処理等の画像処理を施す。 In the image processing function 513, the processing circuit 51 performs various image processing on the reconstructed image. For example, the processing circuit 51 performs image processing such as volume rendering, surface rendering, pixel value projection processing, MPR (Multi-Planer Reconstruction) processing, and CPR (Curved MPR) processing.

パルスシーケンス生成機能515において処理回路51は、種々の撮像パラメータ等に基づいてパルスシーケンス情報を生成する。生成されたパルスシーケンス情報は、シーケンス制御回路29に供給され、当該パルスシーケンス情報に基づくパルスシーケンスが実行される。また当該パルスシーケンス情報は、記憶回路53に記憶される。 In the pulse sequence generation function 515, the processing circuit 51 generates pulse sequence information based on various imaging parameters and the like. The generated pulse sequence information is supplied to the sequence control circuit 29, and a pulse sequence based on the pulse sequence information is executed. Further, the pulse sequence information is stored in the storage circuit 53.

システム制御機能517において処理回路51は、本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置1の全体を制御する。例えば、処理回路51は、記憶回路53に記憶された制御プログラムに従い各部を制御して本実施形態に係るMR撮像を実行する。 In the system control function 517, the processing circuit 51 controls the entire magnetic resonance imaging device 1 according to the present embodiment. For example, the processing circuit 51 controls each unit according to the control program stored in the storage circuit 53 to execute MR imaging according to the present embodiment.

記憶回路53は、種々の情報を記憶するHDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)、集積回路記憶装置等の記憶装置である。また、記憶回路53は、CD−ROMドライブやDVDドライブ、フラッシュメモリ等の可搬性記憶媒体との間で種々の情報を読み書きする駆動装置等であっても良い。例えば、記憶回路53は、k空間データや制御プログラム等の各種プログラムを記憶する。 The storage circuit 53 is a storage device such as an HDD (Hard Disk Drive), an SSD (Solid State Drive), or an integrated circuit storage device that stores various information. Further, the storage circuit 53 may be a drive device or the like that reads and writes various information to and from a portable storage medium such as a CD-ROM drive, a DVD drive, and a flash memory. For example, the storage circuit 53 stores various programs such as k-space data and control programs.

表示回路55は、種々の情報を表示する。例えば、表示回路55は、再構成機能511により生成された再構成画像や、画像処理機能513により画像処理された画像等を表示する。表示回路55は、表示インタフェースと表示機器とを有する。表示インタフェースは、表示対象を表すデータを映像信号に変換する。映像信号は、表示機器に供給される。表示機器は、表示対象を表す映像信号を表示する。表示機器としては、例えば、CRTディスプレイや液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、LEDディスプレイ、プラズマディスプレイ、又は当技術分野で知られている他の任意のディスプレイが適宜利用可能である。 The display circuit 55 displays various information. For example, the display circuit 55 displays a reconstructed image generated by the reconstructing function 511, an image processed by the image processing function 513, and the like. The display circuit 55 has a display interface and a display device. The display interface converts data representing a display target into a video signal. The video signal is supplied to the display device. The display device displays a video signal representing a display target. As the display device, for example, a CRT display, a liquid crystal display, an organic EL display, an LED display, a plasma display, or any other display known in the art can be appropriately used.

入力回路57は、具体的には、入力機器と入力インタフェースとを有する。入力機器は、ユーザからの各種指令を受け付ける。入力機器としては、キーボードやマウス、各種スイッチ、タッチスクリーン、タッチパッド等が利用可能である。入力インタフェースは、入力機器からの出力信号をバスを介して処理回路51に供給する。なお、入力回路57は、マウス、キーボードなどの物理的な操作部品を備えるものだけに限らない。例えば、磁気共鳴イメージング装置1とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、受け取った電気信号を種々の回路へ出力するような電気信号の処理回路も入力回路の例に含まれる。 Specifically, the input circuit 57 has an input device and an input interface. The input device receives various commands from the user. As input devices, keyboards, mice, various switches, touch screens, touch pads, etc. can be used. The input interface supplies the output signal from the input device to the processing circuit 51 via the bus. The input circuit 57 is not limited to the one provided with physical operating parts such as a mouse and a keyboard. For example, an electric signal processing circuit that receives an electric signal corresponding to an input operation from an external input device provided separately from the magnetic resonance imaging device 1 and outputs the received electric signal to various circuits is also input. Included in the circuit example.

ネットワークIF59は、LAN(Local Area Network)等を介して磁気共鳴イメージング装置1と、ワークステーションやPACS(Picture Archiving and Communication System)、HIS(Hospital Information System)、RIS(Radiology Information System)等とを接続するインタフェースである。ネットワークIFは、各種情報を接続先のワークステーション、PACS、HIS及びRISとの間で送受信する。 The network IF59 connects the magnetic resonance imaging device 1 to a workstation, PACS (Picture Archiving and Communication System), HIS (Hospital Information System), RIS (Radiology Information System), etc. via a LAN (Local Area Network) or the like. Interface. The network IF sends and receives various information to and from the workstation, PACS, HIS, and RIS to which it is connected.

通信IF61は、有線又は無線を介してホストPC50にシーケンス制御回路29と受信回路25とを接続するインタフェースである。例えば、通信IF61は、シーケンス制御回路29にパルスシーケンス情報を送信する。また、通信IF61は、受信回路25からk空間データを受信する。 The communication IF61 is an interface for connecting the sequence control circuit 29 and the reception circuit 25 to the host PC 50 via wire or wireless. For example, the communication IF61 transmits pulse sequence information to the sequence control circuit 29. Further, the communication IF61 receives k-space data from the receiving circuit 25.

なお、上記の構成は一例であって、これに限定されない。例えば、シーケンス制御回路29は、ホストPC50に組み込まれても良い。また、シーケンス制御回路29と処理回路51とが同一の基板に実装されても良い。シーケンス制御回路29、傾斜磁場電源21、送信回路23及び受信回路25は、ホストPC50とは異なる単一の制御装置に実装されても良いし、複数の装置に分散して実装されても良い。 The above configuration is an example, and the present invention is not limited to this. For example, the sequence control circuit 29 may be incorporated in the host PC 50. Further, the sequence control circuit 29 and the processing circuit 51 may be mounted on the same board. The sequence control circuit 29, the gradient magnetic field power supply 21, the transmission circuit 23, and the reception circuit 25 may be mounted in a single control device different from the host PC 50, or may be mounted in a plurality of devices in a distributed manner.

以下、本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置1の動作例について説明する。本実施形態に係るMR撮像は、2次元空間であるスライス又は3次元空間であるボリュームを時系列でMR撮像して時系列の複数のフレームに関するk空間データを収集するダイナミック撮像を対象とする。本実施形態に係るk空間充填方式は、カーテシアン(Cartesian)法であるとする。しかしながら、本実施形態に係るk空間充填方式はこれに限定されず、ラディアル(Radial)法やスパイラル(Spinal)法、その他の如何なる方法であっても良い。 Hereinafter, an operation example of the magnetic resonance imaging apparatus 1 according to the present embodiment will be described. The MR imaging according to the present embodiment is intended for dynamic imaging in which a slice in a two-dimensional space or a volume in a three-dimensional space is MR-imaged in a time series to collect k-space data related to a plurality of frames in the time series. It is assumed that the k-space filling method according to the present embodiment is the Cartesian method. However, the k-space filling method according to the present embodiment is not limited to this, and may be a radial method, a spiral method, or any other method.

2次元撮像の場合、k空間は、位相エンコード傾斜磁場Gpによる位相エンコードに対応する空間周波数kyと周波数エンコード傾斜磁場Grによる周波数エンコードに対応する空間周波数kxとの直交2次元空間に規定される。3次元撮像の場合、k空間は、空間軸kyと空間軸kxとスライス選択傾斜磁場Gsによるスライスエンコードに対応する空間軸kzとの直交3次元空間に規定される。本実施形態に係るフレームは、1枚の再構成画像を生成するために必要な一揃いのk空間データのセットを指す。以下、説明を具体的に行うため、本実施形態に係るMR撮像は、ボリュームを対象とする3次元撮像であるとする。また、本実施形態に係る3次元MR撮像に関するk空間充填法は、位相エンコードステップ及びスライスエンコードステップの組合せ毎にデータ収集を行うカーテシアン法であるとする。 In the case of two-dimensional imaging, the k space is defined as an orthogonal two-dimensional space of the spatial frequency ky corresponding to the phase encoding by the phase-encoded gradient magnetic field Gp and the spatial frequency kx corresponding to the frequency encoding by the frequency-encoded gradient magnetic field Gr. In the case of three-dimensional imaging, the k space is defined as a three-dimensional space orthogonal to the space axis ky, the space axis kx, and the space axis kz corresponding to slice encoding by the slice selection gradient magnetic field Gs. The frame according to the present embodiment refers to a set of k-space data required to generate one reconstructed image. Hereinafter, for the sake of specific description, it is assumed that the MR imaging according to the present embodiment is a three-dimensional imaging targeting a volume. Further, it is assumed that the k-space filling method related to the three-dimensional MR imaging according to the present embodiment is a Cartesian method in which data is collected for each combination of the phase encoding step and the slice encoding step.

図2は、本実施形態に係る3次元のk空間の一例を示す図である。図2に示すように、3次元のk空間は、kx軸、ky軸及びkz軸により規定される。k空間データのサンプリング点は、複数のk空間部分領域に区分される。複数のk空間部分領域は、ky−kz平面の原点PO(ky=kz=0)を共通の中心軸に有する円筒形状の中心領域RCと辺縁領域REとに区分される。中心領域RCは、k空間の原点POを含む局所的なk空間部分領域である。中心領域RCは、再構成画像全体のコントラストに対して支配的である。例えば、中心領域RCは、再構成画像のコントラストの略90%に影響する領域に設定される。辺縁領域REは、k空間の中心領域RC以外のk空間部分領域である。辺縁領域REは、再構成画像のエッジ部分に対して支配的である。例えば、辺縁領域RCは、再構成画像のコントラストの残りの略10%に影響する領域に設定される。辺縁領域REは、更に複数の辺縁部分領域REnに区分される。ここでnは辺縁部分領域の個数を示す自然数である。図2において辺縁領域REは3つの辺縁部分領域RE1、RE2及びRE3に区分されているが、辺縁部分領域REnの個数は3つに限定されず、1以上であれば幾つでも良い。 FIG. 2 is a diagram showing an example of a three-dimensional k-space according to the present embodiment. As shown in FIG. 2, the three-dimensional k-space is defined by the kx axis, the ky axis, and the kz axis. The sampling points of k-space data are divided into a plurality of k-space subregions. The plurality of k-space subregions are divided into a cylindrical central region RC and an edge region RE having the origin PO (ky = kz = 0) of the ky−kz plane on a common central axis. The central region RC is a local k-space subregion including the origin PO of the k-space. The central region RC is dominant over the contrast of the entire reconstructed image. For example, the central region RC is set to a region that affects approximately 90% of the contrast of the reconstructed image. The marginal region RE is a k-space partial region other than the central region RC of the k-space. The edge region RE is dominant with respect to the edge portion of the reconstructed image. For example, the marginal region RC is set to a region that affects the remaining approximately 10% of the contrast of the reconstructed image. The edge region RE is further divided into a plurality of edge portion regions REn. Here, n is a natural number indicating the number of marginal regions. In FIG. 2, the marginal region RE is divided into three marginal region regions RE1, RE2, and RE3, but the number of marginal region regions REn is not limited to three, and may be any number as long as it is one or more.

上記の通り、中心領域RCは、再構成画像全体のコントラストに対して支配的であるため、MR撮像における再構成画像のコントラストを与える時刻は、例えば、k空間の中心領域RC内の1つのサンプリング点あるいは予め定められた複数のサンプリング点のk空間データを収集した時刻(以下、データ収集時刻と呼ぶ)に対応付けることができる。複数のサンプリング点を収集した時刻に対応づける場合は、例えば、それらの平均時刻に対応づける。k空間部分領域のデータ収集時刻は、当該k空間部分領域を構成する複数のサンプリング点のうちの如何なるサンプリング点のk空間データを収集した時刻に規定されても良い。より詳細には、データ収集時刻は、時間的に最初、中間又は最後等の任意順のサンプリング点に関するk空間データを収集した時刻に規定されても良いし、位置的に中心や端部等の任意位置にあるサンプリング点に関するk空間データを収集した時刻に規定されても良いし、その他の任意のサンプリング点のデータ収集時刻に規定されても良い。例えば、中心領域RCのデータ収集時刻は、ky−kz平面の原点PO、すなわち、ky=kz=0に関するk空間データを収集した時刻に規定される。以下、各フレームにおけるk空間部分領域に関するk空間データを収集する順番を収集タイミングと呼び、特に、中心領域RCに関するk空間データを収集する順番を中心領域収集タイミングと呼ぶことにする。 As described above, since the central region RC is dominant with respect to the contrast of the entire reconstructed image, the time for giving the contrast of the reconstructed image in MR imaging is, for example, one sampling in the central region RC in k-space. It can be associated with the time when k-space data of a point or a plurality of predetermined sampling points is collected (hereinafter, referred to as a data collection time). When associating a plurality of sampling points with the time at which they were collected, for example, they are associated with their average time. The data collection time of the k-space subregion may be defined as the time at which the k-space data of any sampling point among the plurality of sampling points constituting the k-space subregion is collected. More specifically, the data collection time may be defined as the time at which k-spatial data relating to sampling points in arbitrary order such as first, middle, or last in time is collected, or may be positioned at the center, end, or the like. It may be specified at the time when the k-space data related to the sampling point at an arbitrary position is collected, or may be specified at the data collection time of any other sampling point. For example, the data collection time of the central region RC is defined as the time at which the origin PO of the ky-kz plane, that is, the k-space data relating to ky = kz = 0 is collected. Hereinafter, the order of collecting k-space data related to the k-space subregion in each frame will be referred to as a collection timing, and in particular, the order of collecting k-space data relating to the central region RC will be referred to as a central region collection timing.

中心領域収集タイミングは、時系列の複数のフレーム間において固定されるのが通常である。図2の場合、k空間が中心領域RC、辺縁部分領域RE1、辺縁部分領域RE2及び辺縁部分領域RE3の4領域に分割されているが、時系列の複数のフレーム間において、中心領域収集タイミングは、所定番目に固定されているのが通常である。各フレームにおいて中心領域RCに関するk空間データが最後に収集される収集順序を、本実施形態ではセンタ・ラスト(Center-Last)、中心領域RCに関するk空間データが最初に収集される収集順序を本実施形態ではセンタ・ファースト(Center-First)と呼ぶことにする。 The central region collection timing is usually fixed between a plurality of frames in the time series. In the case of FIG. 2, the k-space is divided into four regions, the central region RC, the marginal region RE1, the marginal region RE2, and the marginal region RE3. The collection timing is usually fixed at a predetermined order. In each frame, the collection order in which the k-space data related to the central region RC is collected last is the center-Last, and the collection order in which the k-space data related to the central region RC is collected first is the book. In the embodiment, it will be referred to as Center-First.

図3は、センタ・ファースト方式を用いたダイナミック撮像による中心領域収集タイミングTCの推移を模式的に示す図である。図3に示すように、ダイナミック撮像により時系列の複数のフレームFRに関するk空間データが収集される。センタ・ファースト方式である場合、各フレームFRの始めに中心領域に関するk空間データが収集されることとなる。ここで、時間的に隣接する中心領域収集タイミングTC間の時間間隔TICをコントラスト時間分解能と呼び、時間的に隣接するフレーム中心時刻TFC間の時間間隔TIFをフレーム時間分解能と呼ぶことにする。なおフレーム中心時刻TFCは、各フレームFRのデータ収集期間における中心時刻を示す。センタ・ファースト方式のように複数のフレームFRに亘り各フレームFR内の中心領域収集タイミングTCが同一である場合、コントラスト時間分解能とフレーム時間分解能とが同一となる。例えば、センタ・ファースト方式において、4フレームの撮像時間が14秒である場合、フレーム時間分解能とコントラスト時間分解能とは同一の3.5秒/フレームとなる。 FIG. 3 is a diagram schematically showing the transition of the central region collection timing TC by dynamic imaging using the center first method. As shown in FIG. 3, k-space data relating to a plurality of frame FRs in a time series is collected by dynamic imaging. In the center-first method, k-space data regarding the central region is collected at the beginning of each frame FR. Here, the time interval TIC between the temporally adjacent central region collection timing TCs is referred to as a contrast time resolution, and the time interval TIF between the temporally adjacent frame center time TFCs is referred to as a frame time resolution. The frame center time TFC indicates the center time in the data collection period of each frame FR. When the central region collection timing TC in each frame FR is the same over a plurality of frame FRs as in the center-first method, the contrast time resolution and the frame time resolution are the same. For example, in the center-first method, when the imaging time of 4 frames is 14 seconds, the frame time resolution and the contrast time resolution are the same 3.5 seconds / frame.

本実施形態に係るシーケンス制御回路29は、時系列の複数のフレーム間においてk空間データの収集順序が異なるパルスシーケンスを実行する。これにより、k空間データの収集量を削減することなく、コントラスト時間分解能をフレーム時間分解能よりも意図的に早めたり或いは遅めたりすることができ、コントラスト時間分解能を自在に調整することができる。以下、コントラスト時間分解能を早めるダイナミック撮像をダイナミックブースト撮像と呼ぶことにする。 The sequence control circuit 29 according to the present embodiment executes a pulse sequence in which the collection order of k-space data is different between a plurality of frames in a time series. As a result, the contrast time resolution can be intentionally made earlier or later than the frame time resolution without reducing the amount of k-space data collected, and the contrast time resolution can be freely adjusted. Hereinafter, dynamic imaging that accelerates the contrast time resolution will be referred to as dynamic boost imaging.

図4は、本実施形態に係るダイナミックブースト撮像における中心領域収集タイミングTCの推移を模式的に示す図である。図4に示すように、シーケンス制御回路29は、傾斜磁場電源21、送信回路23及び受信回路25を同期的に制御してダイナミックブースト撮像を実行し、時系列の複数のフレームFRに関するk空間データを収集する。ダイナミックブースト撮像においてシーケンス制御回路29は、時系列の複数のフレームFR間において、収集データ量を変えること無く、中心領域収集タイミングSCを段階的に早める。例えば、図4に示すように、ダイナミックブースト撮像が行われる時間区間は4フレーム分である。また、k空間は、図2のように中心領域RC、辺縁部分領域RE1、辺縁部分領域RE2及び辺縁部分領域RE3の4領域に分割されているとする。この場合、一番目(最初)のフレームFR1の中心領域収集タイミングTCが4番目、二番目のフレームFR2の中心領域収集タイミングTCが3番目、三番目のフレームFR3の中心領域収集タイミングTCが2番目、四番目(最後)のフレームFR4の中心領域収集タイミングTCが1番目に設定される。この際、全フレームFR1、FR2、FR3及びFR4において中心領域RC、辺縁部分領域RE1、辺縁部分領域RE2及び辺縁部分領域RE3の全4領域についてデータ収集が行われる。このように複数のフレームFR間において全k空間部分領域についてk空間データを収集しつつ、中心領域収集タイミングSCを段階的に早めることにより、k空間データの収集量を減少させること無くコントラスト時間分解能をフレーム時間分解能よりも短くすることができる。 FIG. 4 is a diagram schematically showing a transition of the central region acquisition timing TC in the dynamic boost imaging according to the present embodiment. As shown in FIG. 4, the sequence control circuit 29 synchronously controls the gradient magnetic field power supply 21, the transmission circuit 23, and the reception circuit 25 to execute dynamic boost imaging, and k-space data regarding a plurality of frame FRs in a time series. To collect. In the dynamic boost imaging, the sequence control circuit 29 advances the central region acquisition timing SC stepwise without changing the amount of acquired data between the plurality of frame FRs in the time series. For example, as shown in FIG. 4, the time interval in which the dynamic boost imaging is performed is 4 frames. Further, it is assumed that the k-space is divided into four regions, a central region RC, an edge portion region RE1, a margin portion region RE2, and a margin portion region RE3, as shown in FIG. In this case, the central area collection timing TC of the first (first) frame FR1 is the fourth, the central area collection timing TC of the second frame FR2 is the third, and the central area collection timing TC of the third frame FR3 is the second. , The central region collection timing TC of the fourth (last) frame FR4 is set to the first. At this time, in all frames FR1, FR2, FR3 and FR4, data is collected for all four regions of the central region RC, the marginal region RE1, the marginal region RE2 and the marginal region RE3. By gradually advancing the central region collection timing SC while collecting k-space data for the entire k-space subregion between the plurality of frame FRs in this way, the contrast time resolution without reducing the amount of k-space data collected. Can be shorter than the frame time resolution.

図4に示すように、4フレームの撮像時間が14秒である場合、フレーム時間分解能は3.5秒/フレームであるのに対し、コントラスト時間分解能は2.5秒/フレーム程度となる。このようにダイナミックブースト撮像を行うことにより、血流や心臓等の動きのある対象を高時間分解能で撮像することができるので、時系列の再構成画像に含まれる動き起因のアーチファクトを低減することができる。 As shown in FIG. 4, when the imaging time of 4 frames is 14 seconds, the frame time resolution is 3.5 seconds / frame, whereas the contrast time resolution is about 2.5 seconds / frame. By performing dynamic boost imaging in this way, it is possible to image moving objects such as blood flow and heart with high time resolution, so it is possible to reduce motion-induced artifacts included in time-series reconstructed images. Can be done.

以下、本実施形態に係るダイナミックブースト撮像に関する磁気共鳴イメージング装置1の動作例を説明する。なお、以下の動作例の説明においてパルスシーケンスは3次元のカーテシアン法であるものとする。 Hereinafter, an operation example of the magnetic resonance imaging apparatus 1 relating to the dynamic boost imaging according to the present embodiment will be described. In the following description of the operation example, it is assumed that the pulse sequence is a three-dimensional Cartesian method.

図5は、処理回路51のシステム制御機能517のもとに行われるダイナミックブースト撮像に係る典型的な処理の流れを示す図である。図5に示すように、まず処理回路51は、パルスシーケンス生成機能515を実行する(ステップS1及びS2)。 FIG. 5 is a diagram showing a typical processing flow related to dynamic boost imaging performed under the system control function 517 of the processing circuit 51. As shown in FIG. 5, the processing circuit 51 first executes the pulse sequence generation function 515 (steps S1 and S2).

パルスシーケンス生成機能515において処理回路51は、まず、ダイナミックブースト撮像を行う時間区間(以下、ブースト区間と呼ぶ)を設定する(ステップS1)。例えば、処理回路51は、ユーザによる入力回路57を介したブースト区間の指定を受け付ける。ブースト区間は、例えば、14秒間等の時間長(以下、ブースト時間と呼ぶ)で指定されても良いし、4フレーム等のフレーム数で指定されても良いし、撮像開始10秒後から24秒後まで、あるいは9時10分00秒から9時10分14秒まで等のように期間で指定されても良いし、その他の態様で指定されても良い。処理回路51は、入力回路57を介してブースト区間の値が指定された場合、指定された値をブースト区間に設定する。なお、処理回路51は、撮像部位や造影条件等に応じて自動的にブースト区間を決定しても良い。また、ブースト区間は予め決定されていても良い。 In the pulse sequence generation function 515, the processing circuit 51 first sets a time interval (hereinafter, referred to as a boost interval) for performing dynamic boost imaging (step S1). For example, the processing circuit 51 accepts the user to specify the boost section via the input circuit 57. The boost section may be specified by a time length such as 14 seconds (hereinafter referred to as a boost time), a number of frames such as 4 frames, or 24 seconds from 10 seconds after the start of imaging. It may be specified by a period such as until later, or from 9:10:00 to 9:10:14, or may be specified in other embodiments. When the value of the boost section is specified via the input circuit 57, the processing circuit 51 sets the specified value in the boost section. The processing circuit 51 may automatically determine the boost section according to the imaging site, contrast conditions, and the like. Further, the boost section may be predetermined.

ステップS1が行われると処理回路51は、ステップS1において設定されたブースト区間に応じたコントラスト時間分解能を実現するパルスシーケンス情報を生成する(ステップS2)。本実施形態に係るパルスシーケンスは、グラジェントエコー(GRE:Gradient Echo)シーケンスとスピンエコー(SE:Spin Echo)シーケンスとの何れにも適用可能である。また、何れのパルスシーケンスにもインバージョンリカバリー(IR:Inversion Recovery)パルスや脂肪飽和パルス等のプリパレーションパルスを挿入しても良い。また、k空間の充填方式として位相エンコード毎に充填する方式だけでなく、エコープラナ−(EPI:Echo Planar Imaging)を用いても良い。 When step S1 is performed, the processing circuit 51 generates pulse sequence information that realizes the contrast time resolution corresponding to the boost section set in step S1 (step S2). The pulse sequence according to the present embodiment can be applied to both a gradient echo (GRE) sequence and a spin echo (SE: Spin Echo) sequence. Further, a preparation pulse such as an inversion recovery (IR) pulse or a fat saturation pulse may be inserted into any pulse sequence. Further, as a k-space filling method, not only a method of filling for each phase encoding but also an echo planar (EPI: Echo Planar Imaging) may be used.

ステップS2において処理回路51は、例えば、ブースト区間のフレーム数とk空間部分領域の個数とに基づいて各フレームにおけるk空間データの収集順序を決定する。具体的には、処理回路51は、ブースト区間に属する時系列の複数のフレーム間において中心領域の中心領域収集タイミングが段階的に早まるように、ブースト区間に属する時系列の複数のフレーム各々について複数のk空間部分領域の収集タイミングを決定する。以下、ステップS2の処理を詳細に説明する。 In step S2, the processing circuit 51 determines, for example, the collection order of k-space data in each frame based on the number of frames in the boost section and the number of k-space subregions. Specifically, the processing circuit 51 is used for each of the plurality of frames of the time series belonging to the boost section so that the central region collection timing of the central region is stepwise advanced among the plurality of frames of the time series belonging to the boost section. Determine the collection timing of the k-space subregion of. Hereinafter, the process of step S2 will be described in detail.

具体的には、まず、処理回路51は、ブースト区間に属する時系列の複数のフレームについて中心領域収集タイミングを決定する。より詳細には、フレームの収集時刻(時相)が時間的に後方であるほど中心領域収集タイミングが時間的に前方に位置するように、各フレームの中心領域収集タイミングを決定する。例えば、フレーム数が4フレームでありk空間部分領域が4個である場合、中心領域収集タイミングは、図4に示すように、第1のフレームにおいては4番目、第2のフレームにおいては3番目、第3のフレームにおいては2番目、第4のフレームにおいては1番目に設定する。 Specifically, first, the processing circuit 51 determines the central region collection timing for a plurality of time-series frames belonging to the boost section. More specifically, the central region collection timing of each frame is determined so that the central region collection timing is positioned forward in time as the frame collection time (time phase) is later in time. For example, when the number of frames is 4 and the k-space subregion is 4, the central region collection timing is the 4th in the first frame and the 3rd in the second frame, as shown in FIG. , The third frame is set to the second, and the fourth frame is set to the first.

次に処理回路51は、各辺縁部分領域の収集タイミングを各フレームについて決定する。各辺縁部分領域の収集タイミングは、任意の規則に従い決定されれば良い。例えば、中心領域、第1の辺縁部分領域、第2の辺縁部分領域及び第3の辺縁部分領域各々の収集タイミングが複数のフレームに亘り循環するように、各フレームの各k空間部分領域の収集タイミングが決定されれば良い。このように各k空間部分領域の収集タイミングを決定することにより、処理回路51は、時系列の複数のフレームに亘り中心収集タイミングが段階的に早まるように各フレームのk空間データの収集順序を決定することが可能になる。 Next, the processing circuit 51 determines the collection timing of each edge portion region for each frame. The collection timing of each marginal region may be determined according to an arbitrary rule. For example, each k-space portion of each frame so that the collection timing of each of the central region, the first rim region, the second rim region, and the third rim region circulates over a plurality of frames. It suffices if the collection timing of the area is determined. By determining the collection timing of each k-space subregion in this way, the processing circuit 51 sets the collection order of the k-space data of each frame so that the center collection timing is stepwise advanced over a plurality of frames in the time series. It will be possible to decide.

上記の例においては、k空間部分領域を一単位として中心領域収集タイミングが決定されるとした。しかしながら、本実施形態はこれに限定されない。処理回路51は、エンコードステップ(収集ライン)単位で中心領域収集タイミングが決定されても良い。この場合、処理回路51は、フレーム数とエンコードステップ数(スライスエンコードステップ数及び位相エンコードステップ数)とに基づいて各フレームにおけるk空間データの収集順序を決定する。 In the above example, it is assumed that the central region collection timing is determined with the k-space subregion as one unit. However, this embodiment is not limited to this. In the processing circuit 51, the central region collection timing may be determined for each encoding step (collection line). In this case, the processing circuit 51 determines the collection order of k-space data in each frame based on the number of frames and the number of encoding steps (the number of slice encoding steps and the number of phase encoding steps).

各フレームの中心領域収集タイミングは、最初のフレームの中心領域収集タイミングと最後のフレームの中心領域収集タイミングとの差分をフレーム数で除した値だけ、最初のフレームから最後のフレームにかけて時間的に前方にシフトされる。最初のフレームの中心領域収集タイミングは特に限定されないが、時間的に後方であるほどコントラスト分解能を高めることが可能である。例えば、フレーム数が4フレームであり、スライスエンコードステップ数が256、位相エンコードステップ数が512である場合、256×512=131072のステップ数がある。最初のフレームの中心領域収集タイミングが131072番目であり、最後のフレームの中心領域収集タイミングが1番目であるとした場合、例えば、第2のフレームにおいては中心領域収集タイミングが87381番目、第3のフレームにおいては中心領域収集タイミングが43690番目に設定される。 The center area collection timing of each frame is the value obtained by dividing the difference between the center area collection timing of the first frame and the center area collection timing of the last frame by the number of frames, and is ahead in time from the first frame to the last frame. Is shifted to. The timing of collecting the central region of the first frame is not particularly limited, but it is possible to increase the contrast resolution as the time goes back. For example, when the number of frames is 4, the number of slice encoding steps is 256, and the number of phase encoding steps is 512, there are 256 × 512 = 131072 steps. Assuming that the central area collection timing of the first frame is 131072nd and the central area collection timing of the last frame is the first, for example, in the second frame, the central area collection timing is 87381th and the third. In the frame, the central region collection timing is set to 43690th.

中心領域収集タイミング以外の他のエンコードステップについては、任意の順番(番号)に設定可能である。例えば、また、空間周波数が原点に近いエンコードステップの収集タイミングほど中心領域収集タイミングに順番が近くなるようにエンコードステップの順番が設定されると良い。kzとkyとの何れか一方が0で他方が非0のエンコードステップは、再構成画像のコントラストに比較的大きく寄与するので、中心領域収集タイミングに近い順番に設定されると良い。このように各エンコードステップの順番を決定することにより、時系列の複数のフレームに亘り中心領域収集タイミングが段階的に早まるように各フレームの中心領域収集タイミングを設定することができる。 Encoding steps other than the central region collection timing can be set in any order (number). For example, it is preferable that the order of the encoding steps is set so that the collecting timing of the encoding steps whose spatial frequency is closer to the origin is closer to the central region collecting timing. Since the encoding step in which either one of kz and ky is 0 and the other is non-zero contributes relatively large to the contrast of the reconstructed image, it is preferable to set them in an order close to the central region collection timing. By determining the order of each encoding step in this way, it is possible to set the central area collection timing of each frame so that the central area collection timing is stepwise advanced over a plurality of time-series frames.

なお、k空間部分領域単位で中心領域収集タイミングを決定する方法と、エンコードステップ単位で中心領域収集タイミングを決定する方法とが組み合わされても良い。例えば、処理回路51は、始めに、各フレームのk空間部分領域の収集タイミングを決定し、その後、各k空間部分領域を充填するためのエンコードステップの順番を決定しても良い。 A method of determining the central region collection timing in units of k-space subregions and a method of determining the central region collection timing in units of encoding steps may be combined. For example, the processing circuit 51 may first determine the collection timing of the k-space subregion of each frame, and then determine the order of the encoding steps for filling each k-space subregion.

上記の通り、ダイナミックブースト撮像のパルスシーケンスにプリパレーションパルスが組み込まれても良い。プリパレーションパルスの効果を得るためには、プリパレーションパルスの印加から所定時間経過後に中心領域に関するk空間データを収集する必要がある。処理回路51は、この制約の中で各フレームに関するk空間データの収集順序を決定する。 As described above, the preparation pulse may be incorporated in the pulse sequence of the dynamic boost imaging. In order to obtain the effect of the preparation pulse, it is necessary to collect k-space data regarding the central region after a lapse of a predetermined time from the application of the preparation pulse. The processing circuit 51 determines the collection order of k-space data for each frame within this constraint.

例えば、プリパレーションパルスの制約を考慮した収集順序は次のように決定される。まず、処理回路51は、上記の通り、ブースト区間のフレーム数とエンコードステップ数とに基づいて、プリパレーションパルスによる制約無しの中心領域収集タイミング(理想の中心領域収集タイミングと呼ぶ)を決定する。 For example, the collection order considering the preparation pulse constraint is determined as follows. First, as described above, the processing circuit 51 determines the central region acquisition timing (referred to as the ideal central region acquisition timing) without restriction by the preparation pulse based on the number of frames in the boost section and the number of encoding steps.

次に、処理回路51は、各フレームのパルスシーケンスに、所定の規則に従い複数のプリパレーションパルスの印加時刻を設定する。処理回路51は、各プリパレーションパルスの印加時刻から所定時間経過後に所定の時間枠を設定する。プリパレーションパルスの効果を高めるためには、何れかのプリパレーションパルスに対応する時間枠内に中心領域収集タイミングを設定する必要がある。処理回路51は、設定された複数の時間枠の何れか一つの時間枠内に理想の中心領域収集タイミングが含まれるか否かを判定する。当該時間枠内に理想の中心領域収集タイミングが含まれる場合、処理回路51は、当該理想の中心領域収集タイミングを最終的な中心領域収集タイミングに設定する。当該複数の時間枠の何れか一つの時間枠内に理想の中心領域収集タイミングが含まれない場合、処理回路51は、理想の中心領域収集タイミングに一番近い時間枠内の任意の位置を最終的な中心領域収集タイミングに設定する。換言すれば、処理回路51は、中心領域収集タイミングをプリパレーションパルスの印加時刻から所定時間経過後の所定時間枠内に限定しつつ、時系列の複数のフレーム間において中心領域収集タイミングを段階的に前方にシフトさせる。 Next, the processing circuit 51 sets the application time of a plurality of preparation pulses in the pulse sequence of each frame according to a predetermined rule. The processing circuit 51 sets a predetermined time frame after a predetermined time has elapsed from the application time of each preparation pulse. In order to enhance the effect of the preparation pulse, it is necessary to set the central region collection timing within the time frame corresponding to any of the preparation pulses. The processing circuit 51 determines whether or not the ideal central region collection timing is included in any one of the set time frames. When the ideal central region collection timing is included in the time frame, the processing circuit 51 sets the ideal central region collection timing as the final central region collection timing. When the ideal central region collection timing is not included in any one of the plurality of time frames, the processing circuit 51 finalizes an arbitrary position in the time frame closest to the ideal central region collection timing. Set to the central area collection timing. In other words, the processing circuit 51 limits the central region collection timing within a predetermined time frame after a predetermined time has elapsed from the application time of the preparation pulse, and gradually sets the central region collection timing among a plurality of time-series frames. Shift forward.

最終的な中心領域収集タイミングが設定されると、処理回路51は、各フレームのパルスシーケンスに、他のk空間部分領域の収集タイミングを設定する。このようにして各フレームのk空間データの収集順序が決定される。これにより、プリパレーションパルスの効果を維持しつつコントラスト時間分解能を高めたパルスシーケンスを生成することができる。 When the final central region collection timing is set, the processing circuit 51 sets the collection timing of another k-space partial region in the pulse sequence of each frame. In this way, the collection order of k-space data for each frame is determined. As a result, it is possible to generate a pulse sequence in which the contrast time resolution is enhanced while maintaining the effect of the preparation pulse.

ステップS2が行われると処理回路51は、シーケンス制御回路29にダイナミックブースト撮像を行わせる(ステップS3)。ステップS3においてシーケンス制御回路29は、ステップS2おいて生成されたパルスシーケンス情報に基づいて傾斜磁場電源21、送信回路23及び受信回路25を同期的に制御し、当該パルスシーケンスによるダイナミックブースト撮像を行う。ダイナミックブースト撮像により時系列の複数のフレームに関するk空間データが受信回路25により収集される。k空間データは、フレーム毎に記憶回路53に記憶される。 When step S2 is performed, the processing circuit 51 causes the sequence control circuit 29 to perform dynamic boost imaging (step S3). In step S3, the sequence control circuit 29 synchronously controls the gradient magnetic field power supply 21, the transmission circuit 23, and the reception circuit 25 based on the pulse sequence information generated in step S2, and performs dynamic boost imaging by the pulse sequence. .. The receiving circuit 25 collects k-space data related to a plurality of time-series frames by dynamic boost imaging. The k-space data is stored in the storage circuit 53 for each frame.

図6は、記憶回路53によるk空間データの記憶態様を模式的に示す図である。図6に示すように、記憶回路53は、時系列の複数のフレームの各々についてk空間データと中心領域収集タイミングと中心領域収集時刻とを関連付けて記憶する。中心領域収集タイミングは、例えば、当該中心領域収集タイミングに対応するエンコードステップの番号により規定される。中心領域収集時刻としては、例えば、シーケンス制御回路29が使用しているDICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine)のタイムスタンプが利用される。シーケンス制御回路29は、例えば、中心領域収集タイミングに対応するエンコードパルスを印加したときのDICOMタイムスタンプ又は中心領域収集タイミングに対応するMR信号を受信したときのDICOMタイムスタンプを、当該中心領域収集タイミングのタイムスタンプとして記録する。記録されたタイムスタンプは、対応する中心領域収集タイミングとフレーム番号と共に受信回路25に伝送される。受信回路25は、伝送された中心領域収集タイミングとタイムスタンプとフレーム番号とを、受信したMR信号に基づくk空間データに関連付けて記憶回路53に伝送する。記憶回路53は、受信回路25から伝送されたk空間データに、当該中心領域収集タイミングとタイムスタンプとフレーム番号とを関連付けて記憶する。例えば、入力回路57を介したユーザからの表示指示に従い表示回路55は、各フレームに関する中心領域収集タイミングと中心領域収集時刻とを表示することができる。 FIG. 6 is a diagram schematically showing a storage mode of k-space data by the storage circuit 53. As shown in FIG. 6, the storage circuit 53 stores the k-space data, the central region collection timing, and the central region collection time in association with each of the plurality of frames in the time series. The central area collection timing is defined by, for example, the number of the encoding step corresponding to the central area collection timing. As the central region collection time, for example, a DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) time stamp used by the sequence control circuit 29 is used. The sequence control circuit 29 uses, for example, a DICOM time stamp when an encode pulse corresponding to the central region collection timing is applied or a DICOM time stamp when an MR signal corresponding to the central region collection timing is received at the central region collection timing. Record as a time stamp of. The recorded time stamp is transmitted to the receiving circuit 25 together with the corresponding central region collection timing and frame number. The reception circuit 25 transmits the transmitted central region collection timing, time stamp, and frame number to the storage circuit 53 in association with k-space data based on the received MR signal. The storage circuit 53 stores the central region collection timing, the time stamp, and the frame number in association with the k-space data transmitted from the reception circuit 25. For example, the display circuit 55 can display the central region collection timing and the central region collection time for each frame according to the display instruction from the user via the input circuit 57.

ステップS3が行われると処理回路51は、再構成機能511を実行する(ステップS4)。再構成機能511において処理回路51は、ステップS3において収集された時系列の複数のフレームに関するk空間データに基づいて時系列の複数の再構成画像を生成する。記憶回路53は、各フレームの再構成画像を、当該フレームの中心領域収集タイミングの順番と中心領域収集時刻とに関連付けて記憶する。 When step S3 is performed, the processing circuit 51 executes the reconstruction function 511 (step S4). In the reconstruction function 511, the processing circuit 51 generates a plurality of time-series reconstructed images based on k-space data related to the plurality of time-series frames collected in step S3. The storage circuit 53 stores the reconstructed image of each frame in association with the order of the central region collection timing of the frame and the central region collection time.

ステップS4が行われると処理回路51は、ステップS4において生成された時系列の複数の再構成画像を表示回路55に表示する(ステップS5)。表示回路55は、時系列の複数の再構成画像を動画像として順番に表示しても良いし、静止画として並べて表示しても良い。また、例えば、入力回路57を介したユーザからの表示指示に従い表示回路55は、各フレームに関する再構成画像と共に、当該フレームに関する中心領域収集タイミングの順番と中心領域収集時刻とを表示しても良い。 When step S4 is performed, the processing circuit 51 displays a plurality of time-series reconstructed images generated in step S4 on the display circuit 55 (step S5). The display circuit 55 may display a plurality of time-series reconstructed images in order as moving images, or may display them side by side as still images. Further, for example, the display circuit 55 may display the order of the central region collection timing and the central region collection time for the frame together with the reconstructed image for each frame according to the display instruction from the user via the input circuit 57. ..

以上により、ダイナミックブースト撮像に係る典型的な処理が終了する。 This completes the typical process related to dynamic boost imaging.

本実施形態に係るダイナミックブースト撮像は、複数のフレーム間において中心領域収集タイミングを段階的にシフトすることによりコントラスト時間分解能を高めている。従ってブースト区間が長時間に亘る場合、ブースト区間の長期化に伴いフレーム数が増大するので、コントラスト時間分解能の向上度合いが弱まる。従って、MR撮像時間が長い場合、一部の時間区間に限定してブースト区間が設定されても良い。 In the dynamic boost imaging according to the present embodiment, the contrast time resolution is improved by gradually shifting the central region acquisition timing between a plurality of frames. Therefore, when the boost section extends for a long time, the number of frames increases as the boost section becomes longer, so that the degree of improvement in the contrast time resolution weakens. Therefore, when the MR imaging time is long, the boost section may be set only in a part of the time section.

図7は、本実施形態に係る長時間に亘るダイナミック撮像における中心領域収集タイミングの推移を模式的に示す図である。図7に示すように、パルスシーケンス生成機能515において処理回路51は、例えば、入力回路57を介したユーザの指示に従い又は自動的に、ブースト区間と、当該ブースト区間に先行する第1の固定区間と、当該ブースト区間に後行する第2の固定区間とを設定する。第1及び第2の固定区間は、k空間データの収集順序が複数フレーム間において固定される時間区間である。第1の固定区間と第2の固定区間とのk空間の収集順序は任意に設定可能である。例えば、第1の固定区間からブースト区間を介して第2の固定区間に至るまで中心領域収集タイミングが滑らかに移行するため、第1の固定区間においてセンタ・ラスト方式が設定され、第2の固定区間においてセンタ・ファースト方式が設定され、ブースト区間においてセンタ・シフト方式が設定される。センタ・シフト方式においては、前述の通り、中心領域収集タイミングが最終ステップから開始ステップまで等間隔で段階的にシフトされる。 FIG. 7 is a diagram schematically showing a transition of the central region collection timing in the dynamic imaging over a long period of time according to the present embodiment. As shown in FIG. 7, in the pulse sequence generation function 515, the processing circuit 51, for example, according to a user's instruction via the input circuit 57 or automatically, has a boost section and a first fixed section preceding the boost section. And a second fixed section following the boost section are set. The first and second fixed intervals are time intervals in which the collection order of k-space data is fixed among a plurality of frames. The collection order of the k-space between the first fixed section and the second fixed section can be arbitrarily set. For example, since the central region collection timing smoothly shifts from the first fixed section to the second fixed section via the boost section, the center last method is set in the first fixed section and the second fixed section is set. The center first method is set in the section, and the center shift method is set in the boost section. In the center shift method, as described above, the central region collection timing is gradually shifted from the final step to the start step at equal intervals.

ブースト区間の開始タイミングは、予め定められても良い。例えば、第1の固定区間、ブースト区間及び第2の固定区間各々の撮像時間が予め処理回路51のパルスシーケンス生成機能515により定められても良い。第1の固定区間、ブースト区間及び第2の固定区間各々の撮像時間は、ユーザによる入力回路57を介した指示に従い任意の値に設定可能である。 The start timing of the boost section may be predetermined. For example, the imaging time of each of the first fixed section, the boost section, and the second fixed section may be predetermined by the pulse sequence generation function 515 of the processing circuit 51. The imaging time of each of the first fixed section, the boost section, and the second fixed section can be set to an arbitrary value according to an instruction by the user via the input circuit 57.

表示回路55は、ブースト機能のON及びOFFを指示するユーザインタフェースを表示しても良い。以下、当該ユーザインタフェースを利用したMR造影撮像について、肝臓造影ダイナミック撮像を臨床例に挙げて説明する。なおブースト機能は、ブースト区間における複数のフレーム間において、前述のように中心領域収集タイミングを段階的に早める機能を指す。 The display circuit 55 may display a user interface instructing ON and OFF of the boost function. Hereinafter, MR contrast imaging using the user interface will be described with reference to clinical examples of liver contrast dynamic imaging. The boost function refers to a function of stepwisely advancing the central region collection timing between a plurality of frames in the boost section as described above.

図8は、肝臓造影ダイナミック撮像における造影相の推移を示す図である。図8に示すように、肝臓造影ダイナミック撮像では、癌細胞等の病変を呈する肝臓を造影するために造影剤が注入される。造影剤としては、特に限定されないが、例えば、ガドリニウムとキレート剤とを含む細胞外液性造影剤が用いられる。細胞外液性造影剤のキレート剤としては、ガドリニウムをキレートするためのDTPA(diethylenetriamine pentaacetic acid)等が用いられる。また、造影剤は細胞外液性造影剤に限定されず、例えば、肝特異性造影剤が用いられても良い。肝特異性造影剤は、ガドリニウムとDTPAと肝細胞への取り込みに優れたEOB(エトキシベンジル:ethoxybenzyl)とを含む造影剤である。 FIG. 8 is a diagram showing the transition of the contrast phase in the liver contrast dynamic imaging. As shown in FIG. 8, in the liver contrast dynamic imaging, a contrast agent is injected to image the liver exhibiting a lesion such as cancer cells. The contrast medium is not particularly limited, and for example, an extracellular fluid contrast medium containing gadolinium and a chelating agent is used. As the chelating agent for the extracellular fluid contrast agent, DTPA (diethylenetriamine pentaacetic acid) for chelating gadolinium or the like is used. Further, the contrast medium is not limited to the extracellular fluid contrast medium, and for example, a liver-specific contrast medium may be used. The liver-specific contrast medium is a contrast medium containing gadolinium, DTPA, and EOB (ethoxybenzyl), which is excellent in uptake into hepatocytes.

本実施形態に係る造影相は、被検体Pに造影剤を注入してからの時間を、被検体P内を流れる造影剤による造影コントラストが顕著である人体部位に対応付けて示した時相である。例えば、静脈から造影剤を注入した場合、造影相は、造影剤注入から遅延時間を待って動脈優位相、門脈優位相、平衡相、肝細胞相へと順番に遷移する。本実施形態においては、造影剤の急激な流入が生じる動脈優位相と門脈優位相との全区間又は一部期間にブースト区間が設定される。 The contrast phase according to the present embodiment is a time phase in which the time after the contrast agent is injected into the subject P is shown in association with the human body part where the contrast contrast due to the contrast agent flowing in the subject P is remarkable. be. For example, when a contrast medium is injected from a vein, the contrast medium transitions in order from the injection of the contrast medium to the arterial dominant phase, the portal vein dominant phase, the equilibrium phase, and the hepatocyte phase after waiting for a delay time. In the present embodiment, the boost section is set in all or a part of the period between the arterial dominant phase and the portal vein dominant phase in which the rapid inflow of the contrast medium occurs.

図9は、本実施形態に係る表示回路55により表示される、ブースト機能のON及びOFFを指示するユーザインタフェースの表示画面I1の一例を示す図である。表示画面I1は、例えば、シーケンス制御回路29によりダイナミック撮像が実行されている期間において表示回路55により表示される。図9に示すように、表示画面I1は、造影剤注入経過時間の表示欄R1、ブースト時間の表示欄R2、ブーストONボタンR3及びブーストOFFボタンR4を含む。表示欄R1には、造影剤注入開始時刻からの経過時間が表示回路55により表示される。表示欄R2には、予め設定されたブースト時間が表示回路55により表示される。ブーストONボタンR3は、ブースト機能の開始を指示するためのボタンである。ブーストOFFボタンR4は、ブースト機能の実行時においてブースト機能の強制終了を指示するためのボタンである。 FIG. 9 is a diagram showing an example of a display screen I1 of a user interface for instructing ON and OFF of the boost function, which is displayed by the display circuit 55 according to the present embodiment. The display screen I1 is displayed by the display circuit 55, for example, during a period in which dynamic imaging is being executed by the sequence control circuit 29. As shown in FIG. 9, the display screen I1 includes a contrast medium injection elapsed time display column R1, a boost time display column R2, a boost ON button R3, and a boost OFF button R4. In the display column R1, the elapsed time from the contrast medium injection start time is displayed by the display circuit 55. In the display field R2, the preset boost time is displayed by the display circuit 55. The boost ON button R3 is a button for instructing the start of the boost function. The boost OFF button R4 is a button for instructing the forced termination of the boost function when the boost function is executed.

例えば、シーケンス制御回路29は、造影剤の注入開始から遅延時間が経過したことを契機として、k空間データの収集順序を固定したダイナミック撮像を実行する。ユーザは、ダイナミック撮像により得られた時系列の再構成画像や表示欄R1に表示された造影剤注入経過時間を観察しながら、ブースト機能の開始タイミングをうかがう。ブーストONボタンがユーザ等により押下されたことを契機としてシーケンス制御回路29は、傾斜磁場電源21、送信回路23及び受信回路25を同期的に制御し、ブースト時間に亘りダイナミックブースト撮像を行う。ダイナミックブースト撮像により得られた時系列の再構成画像は表示回路55により表示される。このように、例えば、造影剤の急激な流入が生じる時間区間にブースト時間を設定することにより、造影剤の流れをコントラスト時間分解能で観察することができる。 For example, the sequence control circuit 29 executes dynamic imaging in which the collection order of k-space data is fixed, triggered by the elapse of a delay time from the start of injection of the contrast medium. The user listens to the start timing of the boost function while observing the time-series reconstructed image obtained by the dynamic imaging and the elapsed time of the contrast medium injection displayed in the display column R1. When the boost ON button is pressed by a user or the like, the sequence control circuit 29 synchronously controls the gradient magnetic field power supply 21, the transmission circuit 23, and the reception circuit 25, and performs dynamic boost imaging over the boost time. The time-series reconstructed image obtained by the dynamic boost imaging is displayed by the display circuit 55. In this way, for example, by setting the boost time in the time interval in which the rapid inflow of the contrast medium occurs, the flow of the contrast medium can be observed with the contrast time resolution.

ブースト時間が経過すると、シーケンス制御回路29は、傾斜磁場電源21、送信回路23及び受信回路25を同期的に制御してダイナミックブースト撮像を終了する。ダイナミックブースト撮像の終了後、シーケンス制御回路29は、傾斜磁場電源21、送信回路23及び受信回路25を同期的に制御し、k空間データの収集順序が固定されたダイナミック撮像を実行する。当該ダイナミック撮像により得られた時系列の再構成画像についても表示回路55により表示される。 When the boost time elapses, the sequence control circuit 29 synchronously controls the gradient magnetic field power supply 21, the transmission circuit 23, and the reception circuit 25 to end the dynamic boost imaging. After the dynamic boost imaging is completed, the sequence control circuit 29 synchronously controls the gradient magnetic field power supply 21, the transmitting circuit 23, and the receiving circuit 25, and executes dynamic imaging in which the collection order of k-space data is fixed. The time-series reconstructed image obtained by the dynamic imaging is also displayed by the display circuit 55.

ダイナミックブースト撮像の実行時においてブーストOFFボタンR4がユーザ等により押下された場合、シーケンス制御回路29は、傾斜磁場電源21、送信回路23及び受信回路25を同期的に制御し、ブースト機能を終了し、k空間データの収集順序を固定したダイナミック撮像を実行する。この際、シーケンス制御回路29は、ブースト機能を終了した後、ダイナミック撮像を実行せずにMR撮像を終了しても良い。 When the boost OFF button R4 is pressed by a user or the like during execution of dynamic boost imaging, the sequence control circuit 29 synchronously controls the gradient magnetic field power supply 21, the transmission circuit 23, and the reception circuit 25, and terminates the boost function. , K Performs dynamic imaging with a fixed collection order of spatial data. At this time, the sequence control circuit 29 may end the MR imaging without executing the dynamic imaging after the boost function is terminated.

上記の説明においてダイナミック撮像は、3次元状に配列された複数のボクセルから構成されるボリュームを対象とするボリューム撮像であるとした。しかしながら、本実施形態はこれに限定されない。例えば、本実施形態に係るダイナミックブースト撮像は、複数のスライスから構成されるボリュームを対象とするマルチスライス撮像であっても良い。 In the above description, dynamic imaging is defined as volume imaging for a volume composed of a plurality of voxels arranged in a three-dimensional manner. However, this embodiment is not limited to this. For example, the dynamic boost imaging according to the present embodiment may be a multi-slice imaging targeting a volume composed of a plurality of slices.

図10は、本実施形態に係るマルチスライス撮像における中心領域収集タイミングの推移を模式的に示す図である。図10の(a)は、k空間におけるマルチスライスを示す図である。図10の(b)は、各フレームにおける中心領域収集タイミングを模式的に示す図である。図10に示すように、パルスシーケンス生成機能515において処理回路51は、時間的に後方のフレームであるほど中心領域収集タイミングが時間的に前方にシフトするように、各フレームの全スライスについて中心領域収集タイミングを設定する。このようなマルチスライス撮像は、例えば、心臓の造影マルチスライス撮像に対して利用できる。 FIG. 10 is a diagram schematically showing a transition of the central region collection timing in the multi-slice imaging according to the present embodiment. FIG. 10A is a diagram showing multi-slices in k-space. FIG. 10B is a diagram schematically showing the central region collection timing in each frame. As shown in FIG. 10, in the pulse sequence generation function 515, the processing circuit 51 has a central region for all slices of each frame so that the central region collection timing shifts forward in time as the frame is later in time. Set the collection timing. Such multi-slice imaging can be used, for example, for contrast-enhanced multi-slice imaging of the heart.

具体的には、処理回路51は、フレーム毎に複数のk空間部分領域間の収集順序と複数のスライス間の収集順序とを決定する。例えば、フレーム毎の複数のk空間部分領域間の収集順序は、中心領域については中心領域収集タイミングがセンタ・ラストからセンタ・ラストに移行するように設定され、複数の辺縁部分領域については循環的に設定されると良い。複数のスライス間の収集順序は、複数のフレームに亘り固定されても良いし、任意に変更されても良い。次に処理回路51は、1番目の収集順のk空間部分領域を全てのスライスについて規定の収集順序でデータ収集し、2番目の収集順のk空間部分領域を全てのスライスについて規定の収集順序でデータ収集し、3番目の収集順のk空間部分領域を全てのスライスについて規定の収集順序でデータ収集し、4番目の収集順のk空間部分領域を全てのスライスについて規定の収集順序でデータ収集するように、全フレームの全スライスについてk空間部分領域の収集順序を決定する。決定されたパルスシーケンス情報は、記憶回路53に記憶される。 Specifically, the processing circuit 51 determines the collection order between the plurality of k-space subregions and the collection order between the plurality of slices for each frame. For example, the collection order between a plurality of k-space subregions for each frame is set so that the central region collection timing shifts from the center last to the center last for the central region, and circulates for the plurality of marginal subregions. It is good to set it as a target. The collection order between the plurality of slices may be fixed over a plurality of frames or may be arbitrarily changed. Next, the processing circuit 51 collects data in the k-space subregion of the first collection order for all slices in the specified collection order, and collects the k-space subregion of the second collection order for all slices in the specified collection order. Data is collected in the k-space subregion of the third collection order for all slices in the specified collection order, and the k-space subregion of the fourth collection order is data for all slices in the specified collection order. The k-space subregion collection order is determined for all slices of all frames so that they are collected. The determined pulse sequence information is stored in the storage circuit 53.

例えば、k空間部分領域が中心領域(「中心」と略す)、第1の辺縁部分領域(「辺縁1」と略す)、第2の辺縁部分領域(「辺縁2」と略す)及び第3の辺縁部分領域(「辺縁3」と略す)に区分され、ボリュームが5枚のスライスから構成されるものとする。複数のスライス間の収集順序は、複数のフレームに亘り固定されており、第1スライス、第2スライス、第3スライス、第4スライス及び第5スライスの順番で収集されるとする。この場合、フレーム1については、辺縁3(第1スライスから第5スライス)→辺縁2(第1スライスから第5スライス)→辺縁1(第1スライスから第5スライス)→中心(第1スライスから第5スライス)の順番にデータ収集される。フレーム2については、辺縁2(第1スライスから第5スライス)→辺縁1(第1スライスから第5スライス)→中心(第1スライスから第5スライス)→辺縁3(第1スライスから第5スライス)の順番にデータ収集される。フレーム3については、辺縁1(第1スライスから第5スライス)→中心(第1スライスから第5スライス)→辺縁3(第1スライスから第5スライス)→辺縁2(第1スライスから第5スライス)の順番にデータ収集される。フレーム4については、中心(第1スライスから第5スライス)→辺縁3(第1スライスから第5スライス)→辺縁2(第1スライスから第5スライス)→辺縁1(第1スライスから第5スライス)の順番にデータ収集される。 For example, the k-space partial region is the central region (abbreviated as "center"), the first marginal region (abbreviated as "edge 1"), and the second marginal region (abbreviated as "edge 2"). It is divided into a third edge portion region (abbreviated as "edge 3"), and the volume is composed of five slices. It is assumed that the collection order between the plurality of slices is fixed over a plurality of frames, and the first slice, the second slice, the third slice, the fourth slice, and the fifth slice are collected in this order. In this case, for frame 1, edge 3 (1st to 5th slices) → edge 2 (1st to 5th slices) → edge 1 (1st to 5th slices) → center (third) Data is collected in the order of 1 slice to 5th slice). For frame 2, edge 2 (1st slice to 5th slice) → edge 1 (1st slice to 5th slice) → center (1st slice to 5th slice) → edge 3 (from 1st slice) Data is collected in the order of (fifth slice). For frame 3, edge 1 (1st to 5th slices) → center (1st to 5th slices) → edge 3 (1st to 5th slices) → edge 2 (from 1st slice) Data is collected in the order of (fifth slice). For frame 4, center (1st to 5th slices) → edge 3 (1st to 5th slices) → edge 2 (1st to 5th slices) → edge 1 (from 1st slice) Data is collected in the order of (fifth slice).

シーケンス制御回路29は、設定されたパルスシーケンス情報に従い傾斜磁場電源21、送信回路23及び受信回路25を同期的に制御することにより、フレーム時間分解能に比してコントラスト時間分解能を高めたマルチスライス撮像を実行することが可能になる。具体的には、シーケンス制御回路29は、時間的に後方のフレームであるほど中心領域収集タイミングが時間的に前方にシフトするように、各フレームの全スライスについてデータ収集を実行する。 The sequence control circuit 29 synchronously controls the gradient magnetic field power supply 21, the transmission circuit 23, and the reception circuit 25 according to the set pulse sequence information, so that the contrast time resolution is improved as compared with the frame time resolution. Becomes possible to execute. Specifically, the sequence control circuit 29 executes data acquisition for all slices of each frame so that the central region collection timing shifts forward in time as the frame is later in time.

なお、上記の説明において処理回路51は、時間的に後方のフレームであるほど中心領域収集タイミングが時間的に前方にシフトするように、各フレームの全スライスについて中心領域収集タイミングを設定するとした。しかしながら、本実施形態はこれに限定されない。すなわち、処理回路51は、時間的に後方のフレームであるほど中心領域収集タイミングが時間的に後方にシフトするように、各フレームの全スライスについて中心領域収集タイミングを設定することも可能である。これにより、マルチスライスのダイナミック撮像においてもコントラスト時間分解能を意図的に低下させることができる。 In the above description, the processing circuit 51 sets the central region collection timing for all slices of each frame so that the central region collection timing shifts forward in time as the frame is later in time. However, this embodiment is not limited to this. That is, the processing circuit 51 can also set the central region collection timing for all slices of each frame so that the central region collection timing shifts backward in time as the frame is later in time. As a result, the contrast time resolution can be intentionally reduced even in multi-slice dynamic imaging.

上記の説明においてダイナミックブースト撮像は、カーテシアン法を用いるものとした。しかしながら、本実施形態はこれに限定されない。例えば、本実施形態に係るダイナミックブースト撮像は、カーテシアン法とラディアル法とを併用した3次元スタック・オブ・スターズ(Stack-of-Stars)法でも良い。3次元スタック・オブ・スターズ法は、スライス方向についてはカーテシアン法と同様にスライスエンコードが行われ、位相方向及び周波数方向により規定されるスライスについてはラディアル法と同様に放射状の収集ライン(スポーク)に沿ってデータ収集を行う様に位相エンコードと周波数エンコードとを組み合わせる。本実施形態に係るシーケンス制御回路29は、時系列の複数のフレーム間において中心スライスの収集タイミングが異なるように3次元スタック・オブ・スターズ法のパルスシーケンスを実行する。 In the above description, the Cartesian method is used for the dynamic boost imaging. However, this embodiment is not limited to this. For example, the dynamic boost imaging according to the present embodiment may be a three-dimensional Stack-of-Stars method in which the Cartesian method and the radial method are used in combination. In the 3D stack of stars method, slice encoding is performed in the same way as in the Cartesian method for the slice direction, and for slices defined by the phase direction and frequency direction, radial collection lines (spokes) are used in the same way as in the radial method. Combine phase encoding and frequency encoding to collect data along the way. The sequence control circuit 29 according to the present embodiment executes a pulse sequence of the three-dimensional stack of stars method so that the collection timing of the central slice differs between a plurality of frames in the time series.

図11は、本実施形態に係る3次元スタック・オブ・スターズ法を用いたダイナミックブースト撮像における中心スライスの収集タイミングの推移を模式的に示す図である。図11において1フレームは、5枚のスライスSL1、SL2、SL3、SL4及びSL5から構成されるボリュームVOのk空間データセットであるとする。各スライスSL1、SL2、SL3、SL4及びSL5に割り当てられた数字は、各スライスSL1、SL2、SL3、SL4及びSL5のスライスエンコードステップ番号を示す。図11に示すように、複数のフレーム間において中心スライスSL3のスライスエンコードステップ番号が5から1に段階的に変化する、すなわち、中心スライスSL3のスライスエンコードステップ番号が時間的に早められる。これにより、スライス方向に関するコントラスト分解能が、フレーム分解能に比して向上する。 FIG. 11 is a diagram schematically showing a transition of the acquisition timing of the central slice in the dynamic boost imaging using the three-dimensional stack of stars method according to the present embodiment. In FIG. 11, one frame is assumed to be a k-space data set of a volume VO composed of five slices SL1, SL2, SL3, SL4 and SL5. The numbers assigned to each slice SL1, SL2, SL3, SL4 and SL5 indicate the slice encoding step numbers of each slice SL1, SL2, SL3, SL4 and SL5. As shown in FIG. 11, the slice encoding step number of the central slice SL3 changes stepwise from 5 to 1, that is, the slice encoding step number of the central slice SL3 is time-advanced between the plurality of frames. As a result, the contrast resolution in the slice direction is improved as compared with the frame resolution.

なお、ブースト区間に他の撮像技法を併用して更に時間分解能を向上させても良い。例えば、シーケンス制御回路29は、ブースト区間において間引きデータ収集を行っても良い。間引きデータ収集は、k空間の全てのサンプリング点についてデータ収集を行うのではなく、一部のサンプリング点についてのみデータ収集を行う技法である。本実施形態に係る間引きデータ収集法としては、ビューシェアリング法(view-sharing)、パラレルイメージング法、部分フーリエ法及び圧縮センシング法が適用可能である。シーケンス制御回路29は、ブースト区間におけるビューシェアリング法、パラレルイメージング法、部分フーリエ法及び圧縮センシング法の加速率を、固定区間における加速率に比して上昇させるようにデータ収集を実行する。これによりブースト区間におけるコントラスト時間分解能及びフレーム時間分解能を、固定区間に比して更に向上させることができる。 In addition, other imaging techniques may be used in combination with the boost section to further improve the time resolution. For example, the sequence control circuit 29 may collect thinned data in the boost section. Thinning data collection is a technique for collecting data only for some sampling points, instead of collecting data for all sampling points in k-space. As the thinning data collection method according to the present embodiment, a view-sharing method, a parallel imaging method, a partial Fourier method, and a compressed sensing method can be applied. The sequence control circuit 29 executes data acquisition so as to increase the acceleration rate of the view sharing method, the parallel imaging method, the partial Fourier method, and the compressed sensing method in the boost section with respect to the acceleration rate in the fixed section. As a result, the contrast time resolution and the frame time resolution in the boost section can be further improved as compared with the fixed section.

以下、間引きデータ収集法としてビューシェアリング法を用いる場合について説明する。ビューシェアリング法は、複数のフレーム間においてk空間データを共有する手法である。本実施形態においては、ビューシェアリング法の一つとしてキーホールイメージング(keyhole imaging)が適用可能である。 Hereinafter, a case where the view sharing method is used as the thinning data collection method will be described. The view sharing method is a method of sharing k-space data between a plurality of frames. In the present embodiment, keyhole imaging can be applied as one of the view sharing methods.

図12は、本実施形態に係るキーホールイメージングを模式的に示す図である。図12においては、k空間が、原点から辺縁に向かい5つのk空間部分領域、すなわち、中心領域RC、第1の辺縁部分領域RE1、第2の辺縁部分領域RE2、第3の辺縁部分領域RE3及び第4の辺縁部分領域RE4に分割されている。中心領域RCと第1の辺縁部分領域RE1とが低周波数領域に属し、第2の辺縁部分領域RE2、第3の辺縁部分領域RE3及び第4の辺縁部分領域RE4が高周波数領域に属する。すなわち、低周波数領域は、中心領域RCよりも広い範囲に設定される。低周波数領域と高周波数領域とは予め設定される。「〇」はデータ収集を行うことを示し、「×」はデータ収集を行わないことを示し、「△」はk空間データの複製を示す。なお、図12においては分かり易さのためky方向のみ図示しているが、kx方向についても同様に低周波数領域と高周波数領域とが予め設定されているものとする。 FIG. 12 is a diagram schematically showing keyhole imaging according to the present embodiment. In FIG. 12, the k space has five k space subregions from the origin toward the edge, that is, the central region RC, the first marginal region RE1, the second marginal region RE2, and the third side. It is divided into an edge portion region RE3 and a fourth edge portion region RE4. The central region RC and the first marginal region RE1 belong to the low frequency region, and the second marginal region RE2, the third marginal region RE3, and the fourth marginal region RE4 belong to the high frequency region. Belongs to. That is, the low frequency region is set in a wider range than the central region RC. The low frequency region and the high frequency region are preset. "○" indicates that data collection is performed, "x" indicates that data collection is not performed, and "Δ" indicates duplication of k-space data. Although only the ky direction is shown in FIG. 12 for the sake of clarity, it is assumed that the low frequency region and the high frequency region are similarly set in the kx direction as well.

図12に示すように、フレーム1は、ブースト区間の時間的に前方のフレームであるとし、フレーム2、フレーム3及びフレーム4は、ブースト区間内のフレームであるとする。ブースト区間の前段においてシーケンス制御回路29は、傾斜磁場電源21、送信回路23及び受信回路25を同期的に制御し、フレーム1について低周波数領域と高周波数領域とを含む全k空間部分領域RC、RE1、RE2、RE3及びRE4をデータ収集する。ブースト区間においてシーケンス制御回路29は、ダイナミックブースト撮像にキーホールイメージングを適用する。具体的には、ブースト区間においては低周波数領域に属する中心領域RC及び第1の辺縁部分領域RE1のみがデータ収集され、高周波数領域に属する第2の辺縁部分領域RE2、第3の辺縁部分領域RE3及び第4の辺縁部分領域RE4がデータ収集されない。この際、低周波数領域に属する中心領域RCのk空間データの収集順序が時間経過に伴い前方にシフトするように、ブースト区間のフレーム2、フレーム3及びフレーム4間において低周波数領域のk空間データの収集順序が変化する。 As shown in FIG. 12, it is assumed that the frame 1 is a frame in front of the boost section in time, and the frames 2, the frame 3 and the frame 4 are frames in the boost section. In the stage before the boost section, the sequence control circuit 29 synchronously controls the gradient magnetic field power supply 21, the transmission circuit 23, and the reception circuit 25, and the entire k-space partial region RC including the low frequency region and the high frequency region for the frame 1. Data are collected for RE1, RE2, RE3, and RE4. In the boost section, the sequence control circuit 29 applies keyhole imaging to dynamic boost imaging. Specifically, in the boost section, only the central region RC belonging to the low frequency region and the first marginal region RE1 are collected, and the second marginal region RE2 and the third side belonging to the high frequency region are collected. Data is not collected for the edge region RE3 and the fourth edge region RE4. At this time, the k-space data in the low frequency region between the frames 2, 3 and 4 of the boost section is shifted forward with the passage of time so that the collection order of the k-space data in the central region RC belonging to the low frequency region shifts forward with the passage of time. The collection order of is changed.

ブースト区間のフレーム2、フレーム3及びフレーム4について画像再構成を行う際、処理回路51は、フレーム1の高周波数領域のk空間データをフレーム2、フレーム3及びフレーム4において共有するビューシェアリングを行う。すなわち、処理回路51は、フレーム1の高周波数領域の実測のk空間データを複製(コピー)し、複製したk空間データをフレーム2、フレーム3及びフレーム4の高周波数領域に充填することにより、当該フレームのk空間データセットを生成する。その後、処理回路51は、当該フレームのk空間データセットに基づいて再構成画像を生成する。 When performing image reconstruction for frame 2, frame 3 and frame 4 in the boost section, the processing circuit 51 performs view sharing in which k-space data in the high frequency region of frame 1 is shared in frame 2, frame 3 and frame 4. conduct. That is, the processing circuit 51 duplicates (copies) the actually measured k-space data in the high frequency region of the frame 1, and fills the high frequency regions of the frames 2, 3 and 4 with the duplicated k-space data. Generate a k-space data set for the frame. After that, the processing circuit 51 generates a reconstructed image based on the k-space data set of the frame.

なお、上記の説明において、全k空間部分領域についてデータ収集が行われるフレーム1は、ブースト区間の前段にデータ収集が行われるものとした。しかしながら、本実施形態はこれに限定されない。当該フレーム1は、ブースト区間の後段にデータ収集が行われても良いし、ブースト区間内にデータ収集が行われても良い。 In the above description, it is assumed that the data is collected in the first stage of the boost section in the frame 1 in which the data is collected for the entire k-space subregion. However, this embodiment is not limited to this. In the frame 1, data collection may be performed after the boost section, or data collection may be performed within the boost section.

このようにキーホールイメージングにおいては低周波数領域のみデータ収集が行われるので、ダイナミックブースト撮像にキーホールイメージングを適用することにより、低周波数領域に加え高周波数領域についてもデータ収集を行う場合に比してフレーム時間分解能及びコントラスト時間分解能を更に向上させることができる。 In this way, in keyhole imaging, data is collected only in the low frequency region. Therefore, by applying keyhole imaging to dynamic boost imaging, data is collected not only in the low frequency region but also in the high frequency region. Therefore, the frame time resolution and the contrast time resolution can be further improved.

上記の間引きデータ収集は、高周波数領域についてデータ収集を行わないキーホールイメージングを例に挙げた。しかしながら、本実施形態に係る間引きデータ収集は、これに限定されない。例えば、本実施形態に係る間引きデータ収集は、高周波数領域についてデータ収集が行われても良い。このような応用的な間引きデータ収集法としては、TRICKS(time-resolved imaging with contrast kinetics)やDISCO(differential subsampling with cartesian ordering)、TWIST(time-resolved imaging with stochastic trajectories)種々の方法が利用可能である。 The thinned-out data collection described above is based on keyhole imaging in which data is not collected in the high frequency region. However, the thinning data collection according to the present embodiment is not limited to this. For example, in the thinning data collection according to the present embodiment, data collection may be performed in a high frequency region. As such an applied thinning data collection method, various methods such as TRICKS (time-resolved imaging with contrast kinetics), DISCO (differential subsampling with cartesian ordering), and TWIST (time-resolved imaging with stochastic trajectories) can be used. be.

図13は、本実施形態に係る応用的な間引きデータ収集を模式的に示す図である。図13においてはフレーム1、フレーム2及びフレーム3がブースト区間に属するものとする。シーケンス制御回路29は、傾斜磁場電源21、送信回路23及び受信回路25を同期的に制御し、フレーム1、フレーム2及びフレーム3間において、低周波数領域については毎フレームに亘りデータ収集を行い、高周波数領域については間引きデータ収集を行う。フレーム1、フレーム2及びフレーム3に亘り高周波数領域に属する第2の辺縁部分領域RE2、第3の辺縁部分領域RE3及び第4の辺縁部分領域RE4が順番にデータ収集される。 FIG. 13 is a diagram schematically showing applied thinning data collection according to the present embodiment. In FIG. 13, it is assumed that the frame 1, the frame 2 and the frame 3 belong to the boost section. The sequence control circuit 29 synchronously controls the gradient magnetic field power supply 21, the transmission circuit 23, and the reception circuit 25, and collects data between the frames 1, the frame 2, and the frame 3 over each frame in the low frequency region. Thinning data is collected in the high frequency region. Data is sequentially collected in the second marginal region RE2, the third marginal region RE3, and the fourth marginal region RE4, which belong to the high frequency region over the frame 1, the frame 2, and the frame 3.

具体的には、図13に示すように、フレーム1に関し、中心領域RC、第1の辺縁部分領域RE1及び第4の辺縁部分領域RE4がデータ収集される。中心領域RC、第1の辺縁部分領域RE1及び第4の辺縁部分領域RE4の3領域のうち中心領域RCが最後にデータ収集される。フレーム2に関し、中心領域RC、第1の辺縁部分領域RE1及び第3の辺縁部分領域RE3がデータ収集される。中心領域RC、第1の辺縁部分領域RE1及び第3の辺縁部分領域RE3の3領域のうち中心領域RCが中間にデータ収集される。フレーム3に関し、中心領域RC、第1の辺縁部分領域RE1及び第2の辺縁部分領域RE2がデータ収集される。中心領域RC、第1の辺縁部分領域RE1及び第2の辺縁部分領域RE2の3領域のうち中心領域RCが最初にデータ収集される。 Specifically, as shown in FIG. 13, data is collected from the central region RC, the first marginal region RE1 and the fourth marginal region RE4 with respect to the frame 1. Of the three regions of the central region RC, the first marginal region RE1 and the fourth marginal region RE4, the central region RC is finally collected. With respect to the frame 2, data is collected from the central region RC, the first marginal region RE1 and the third marginal region RE3. Of the three regions of the central region RC, the first marginal region RE1 and the third marginal region RE3, the central region RC collects data in the middle. With respect to the frame 3, data is collected from the central region RC, the first marginal region RE1 and the second marginal region RE2. Of the three regions of the central region RC, the first marginal region RE1 and the second marginal region RE2, the central region RC is first collected.

各フレームについて画像再構成を行う場合、処理回路51は、データ収集していないk空間部分領域のk空間データを、データ収集した他のフレームの同一のk空間部分領域から流用して画像再構成を行う。例えば、フレーム1の場合、辺縁部分領域RE4がデータ収集され、辺縁部分領域RE3及びRE2がデータ収集されていない。辺縁部分領域RE3はフレーム2でデータ収集され、辺縁部分領域RE2はフレーム3でデータ収集される。処理回路51は、フレーム2の辺縁部分領域RE3のk空間データを複製してフレーム1の辺縁部分領域RE3に充填し、フレーム3の辺縁部分領域RE2のk空間データを複製してフレーム1の辺縁部分領域RE3に充填し、フレーム1の全k空間部分領域のk空間データを揃える。そして処理回路51は、フレーム1の全k空間部分領域のk空間データにFFT等の再構成法を施して再構成画像を生成する。 When performing image reconstruction for each frame, the processing circuit 51 reconstructs the image by diverting the k-space data of the k-space subregion for which data has not been collected from the same k-space subregion of the other frame for which data has been collected. I do. For example, in the case of frame 1, data is collected in the marginal region RE4, and data is not collected in the marginal regions RE3 and RE2. The marginal region RE3 collects data in frame 2, and the marginal region RE2 collects data in frame 3. The processing circuit 51 duplicates the k-space data of the marginal region RE3 of the frame 2 and fills the marginal region RE3 of the frame 1, and duplicates the k-space data of the marginal region RE2 of the frame 3 to frame. The marginal region RE3 of 1 is filled, and the k-space data of the entire k-space partial region of the frame 1 is aligned. Then, the processing circuit 51 applies a reconstruction method such as FFT to the k-space data of the entire k-space partial region of the frame 1 to generate a reconstructed image.

このように、間引きデータ収集を行いつつ複数のフレーム間において中心領域のデータ収集タイミングを段階的に早めることにより、コントラスト時間分解能を更に早めることができる。また、間引きデータ収集とビューシェアリング法とを併用することにより、高周波数領域に関する画質を保持しつつ高コントラスト時間分解能で撮像を行うことができる。また、上記のキーホールイメージングとは異なり、時間的に近接するフレームのk空間部分領域のk空間データを流用するので、流用するデータの時間的不一致を減少させることができる。 In this way, the contrast time resolution can be further accelerated by gradually advancing the data collection timing in the central region between a plurality of frames while collecting the thinned data. Further, by using the thinning data acquisition and the view sharing method together, it is possible to perform imaging with high contrast time resolution while maintaining the image quality in the high frequency region. Further, unlike the above-mentioned keyhole imaging, since the k-space data of the k-space subregion of the frames that are close in time is diverted, the temporal discrepancy of the diverted data can be reduced.

エンコードステップの強度の変更順序を指す。例えば、位相エンコードステップ毎に2次元データ収集を行うカーテシアン法である場合、位相エンコードステップの強度の変更順序が、本実施形態に係る収集順序に対応する。例えば、位相エンコードステップ及びスライスエンコードステップ毎に3次元データ収集を行うカーテシアン法である場合、位相エンコードステップ及びスライスエンコードステップの強度の変更順序が、本実施形態に係る収集順序に対応する。 Refers to the order in which the strength of the encoding step is changed. For example, in the case of the Cartesian method in which two-dimensional data is collected for each phase encoding step, the order of changing the intensity of the phase encoding step corresponds to the collecting order according to the present embodiment. For example, in the case of the Cartesian method in which three-dimensional data collection is performed for each phase encoding step and slice encoding step, the order of changing the intensities of the phase encoding step and the slice encoding step corresponds to the collection order according to the present embodiment.

上記の説明の通り、本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、シーケンス制御回路29と処理回路51とを有する。シーケンス制御回路29は、時系列の複数のフレーム間においてk空間データの収集順序が異なるパルスシーケンスを実行して、当該複数のフレームに関するk空間データを時系列で収集する。処理回路51は、複数のフレームに関するk空間データに基づいて時系列の複数の再構成画像を生成する。 As described above, the magnetic resonance imaging apparatus according to the present embodiment includes a sequence control circuit 29 and a processing circuit 51. The sequence control circuit 29 executes a pulse sequence in which the collection order of k-space data is different among a plurality of frames in the time series, and collects the k-space data related to the plurality of frames in the time series. The processing circuit 51 generates a plurality of time-series reconstructed images based on k-space data related to the plurality of frames.

上記の構成によれば、k空間データの収集順序をフレーム間で変更するのみでコントラスト時間分解能を自在に調節できる。 According to the above configuration, the contrast time resolution can be freely adjusted only by changing the collection order of k-space data between frames.

かくして、上記述べた少なくとも1以上の実施形態によれば、収集データ量を減少させることなく時間分解能を調節することが可能になる。 Thus, according to at least one or more embodiments described above, it is possible to adjust the time resolution without reducing the amount of data collected.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

1…磁気共鳴イメージング装置、11…架台、13…寝台、21…傾斜磁場電源、23…送信回路、25…受信回路、27…寝台駆動装置、29…シーケンス制御回路、41…静磁場磁石、43…傾斜磁場コイル、45…送信コイル、47…受信コイル、50…ホストPC、51…処理回路、53…記憶回路、55…表示回路、57…入力回路、59…ネットワークIF、61…通信IF、131…天板、133…基台、511…再構成機能、513…画像処理機能、515…パルスシーケンス生成機能、517…システム制御機能。 1 ... Magnetic resonance imaging device, 11 ... Stand, 13 ... Sleeper, 21 ... Diagonal magnetic field power supply, 23 ... Transmission circuit, 25 ... Reception circuit, 27 ... Sleep drive device, 29 ... Sequence control circuit, 41 ... Static magnetic field magnet, 43 ... gradient magnetic field coil, 45 ... transmit coil, 47 ... receive coil, 50 ... host PC, 51 ... processing circuit, 53 ... storage circuit, 55 ... display circuit, 57 ... input circuit, 59 ... network IF, 61 ... communication IF, 131 ... Top plate, 133 ... Base, 511 ... Reconstruction function, 513 ... Image processing function, 515 ... Pulse sequence generation function, 517 ... System control function.

Claims (10)

時系列の複数のフレーム間においてk空間データの収集順序が異なるパルスシーケンスを実行して前記複数のフレームに関するk空間データを時系列で収集するシーケンス制御部と、
前記複数のフレームに関するk空間データに基づいて時系列の複数の再構成画像を生成する画像生成部と、
を具備する磁気共鳴イメージング装置であって、
前記シーケンス制御部は、前記複数のフレームのうちの時間的に後方のフレームであるほど、k空間データの中心領域の収集タイミングを時間的に早める、
磁気共鳴イメージング装置
A sequence control unit that executes a pulse sequence in which the collection order of k-space data is different among a plurality of frames in a time series and collects k-space data related to the plurality of frames in a time series.
An image generation unit that generates a plurality of time-series reconstructed images based on k-space data related to the plurality of frames, and an image generation unit.
The magnetic resonance imaging apparatus comprising,
The sequence control unit advances the collection timing of the central region of the k-space data in terms of time as the frame is later in time among the plurality of frames.
Magnetic resonance imaging device .
前記シーケンス制御部は、前記中心領域の収集タイミングを前記複数のフレームに亘り等間隔で変化させる、請求項記載の磁気共鳴イメージング装置。 Said sequence control unit, said changing the acquisition timing of the center region at regular intervals over a plurality of frames, a magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1. 前記複数のフレーム各々に関するk空間データを前記中心領域の収集タイミングに関連付けて記憶する記憶部を更に備える、請求項記載の磁気共鳴イメージング装置。 Further comprising, a magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein a storage unit for storing the k-space data for the plurality of frames each associated with a collection timing of the central region. 前記パルスシーケンスのk空間充填方式は、カーテシアン法であり、
前記シーケンス制御部は、前記複数のフレーム間において、前記k空間データの前記収集順序として、位相エンコードステップ及びスライスエンコードステップの強度の変更順序を異ならせる、
請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置。
The k-space filling method of the pulse sequence is the Cartesian method.
The sequence control unit makes the order of changing the intensities of the phase encoding step and the slice encoding step different as the collection order of the k-space data among the plurality of frames.
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1.
前記シーケンス制御部は、前記k空間データの収集順序を前記複数のフレーム間において異ならせる特定の時間区間においてキーホールイメージングを適用する、請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置。 The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the sequence control unit applies keyhole imaging in a specific time interval in which the collection order of the k-space data is different between the plurality of frames. 前記シーケンス制御部は、前記k空間データの収集順序を前記複数のフレーム間において異ならせる特定の時間区間と前記k空間データの収集順序を前記複数のフレーム間において固定する他の時間区間とにおいて、前記特定の時間区間におけるk空間データのサンプリング点の個数を、前記他の時間区間におけるk空間データのサンプリング点の個数に比して減少させる、請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置。 The sequence control unit has a specific time interval in which the collection order of the k-space data is different among the plurality of frames and another time interval in which the collection order of the k-space data is fixed among the plurality of frames. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the number of sampling points of k-space data in the specific time interval is reduced as compared with the number of sampling points of k-space data in the other time interval. 前記k空間データの収集順序を前記複数のフレームに亘り異ならせる特定の時間区間を指定する指定部を更に備え、
前記シーケンス制御部は、前記特定の時間区間において前記k空間データの収集順序が異なる前記パルスシーケンスを実行し、他の時間区間において前記k空間データの収集順序が固定される他のパルスシーケンスを実行する、
請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置。
Further, a designation unit for designating a specific time interval that causes the collection order of the k-space data to be different over the plurality of frames is provided.
Said sequence controller, said at a particular time interval to execute the pulse sequence collection order is different of the k-space data, perform other pulse sequence acquisition order of the k-space data is fixed in the other time interval do,
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1.
前記他の時間区間は、前記特定の時間区間に先行する第1の区間と前記特定の時間区間に後行する第2の区間とを含み、
前記k空間データは、中心領域と複数の辺縁領域とを含み、
前記シーケンス制御部は、前記第1の区間においては前記中心領域を最後に収集し、前記特定の時間区間においては前記中心領域の収集タイミングを最後から最初まで段階的に変化させて収集し、前記第2の区間においては前記中心領域を最初に収集する、
請求項記載の磁気共鳴イメージング装置。
The other time interval includes a first section preceding the specific time section and a second section following the specific time section.
The k-space data includes a central region and a plurality of marginal regions.
The sequence control unit collects the central region last in the first section, and collects the central region by changing the collection timing of the central region stepwise from the end to the beginning in the specific time section. In the second section, the central region is collected first.
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 7.
前記k空間データの収集順序を前記複数のフレーム間において異ならせる前記パルスシーケンスを実行するか否かを指定する指定部を更に備え、
前記シーケンス制御部は、前記指定部により実行が指定された場合、前記パルスシーケンスを実行し、前記指定部により実行が指定されない場合、k空間データの収集順序を固定する他のパルスシーケンスを実行する、
請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置。
Further comprising a designation unit whether to execute the pulse sequence to vary the acquisition order of the k-space data between said plurality of frames is specified,
The sequence control unit executes the pulse sequence when execution is specified by the designated unit, and executes another pulse sequence for fixing the collection order of k-space data when execution is not specified by the designated unit. ,
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1.
前記パルスシーケンスのk空間充填方式はラディアル法であり、
前記シーケンス制御部は、実空間上の位置が異なる複数のスライスを含むボリュームを撮像する場合、同一スライスに関する時系列の複数のフレーム間においてk空間データの収集順序が異なるように前記パルスシーケンスを実行する、
請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置。
The k-space filling method of the pulse sequence is a radial method.
When imaging a volume containing a plurality of slices having different positions in real space, the sequence control unit executes the pulse sequence so that the collection order of k-space data is different among a plurality of frames in a time series relating to the same slice. do,
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1.
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