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JPH0316854B2 - - Google Patents
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JPH0316854B2 - - Google Patents

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JPH0316854B2
JPH0316854B2 JP60191529A JP19152985A JPH0316854B2 JP H0316854 B2 JPH0316854 B2 JP H0316854B2 JP 60191529 A JP60191529 A JP 60191529A JP 19152985 A JP19152985 A JP 19152985A JP H0316854 B2 JPH0316854 B2 JP H0316854B2
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time
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Takaaki Hirata
Hiroyuki Matsura
Hideto Iwaoka
Sunao Sugyama
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Yokogawa Electric Corp
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Yokogawa Electric Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、核磁気共鳴撮像装置(以下核磁気共
鳴をNMRと略す)に関し、特に緩和時間T1
T2およびプロトン密度ρの計算画像を求める手
段の改善に関するものである。
Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to a nuclear magnetic resonance imaging device (hereinafter referred to as NMR), and particularly relates to a nuclear magnetic resonance imaging device (hereinafter referred to as NMR), and in particular ,
This invention relates to improvements in means for obtaining calculation images of T 2 and proton density ρ.

(従来の技術) 従来より、NMR撮像装置において、測定した
画像から医学上有用とされている縦緩和時間T1
値に関する画像(T1像)や横緩和時間T2値に関
する画像(T2像)を求める技法があつた。
(Prior art) Longitudinal relaxation time T 1 , which is considered to be medically useful, has been measured from images measured by NMR imaging devices.
There is a technique to obtain an image related to the value (T 1 image) and an image related to the transverse relaxation time T 2 value (T 2 image).

(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、このT1像とT2像は次のように
別々の方法により求められていた。
(Problems to be Solved by the Invention) However, the T 1 image and the T 2 image have been obtained using different methods as follows.

T1像については、例えば、次のようにして
計算される。第9図に示すような反転回復法
(I nversin Recovery法:以下IR法と略す)
とスピンエコー法(Spin Echo法:以下SE法
と略す)とを併せて適用したIRSE法と、第1
0図に示すような飽和回復法(Saturation
Recovery:以下SR法と略す)とSE法とを併
せて適用したSRSE法により、各1枚ずつの原
画像を得、この2枚の画像と、信号強度の近似
式を用いて計算する。
For example, the T 1 image is calculated as follows. Inversion recovery method (hereinafter abbreviated as IR method) as shown in Figure 9
The IRSE method, which is a combination of the
The saturation recovery method (Saturation
One original image is obtained using the SRSE method, which is a combination of Recovery (hereinafter abbreviated as SR method) and SE method, and calculations are performed using these two images and an approximation formula for signal strength.

SRSE法は第10図に示すように90゜パルス印
加の後に180゜パルスを印加してエコー信号を得
るようにしたパルスシーケンスで、90゜パルス
からエコー信号の中心までの時間をTs、90゜パ
ルス印加から次のビユーでの90゜パルス印加ま
での時間をTrとしている。
As shown in Figure 10, the SRSE method is a pulse sequence in which an echo signal is obtained by applying a 90° pulse and then a 180° pulse, and the time from the 90° pulse to the center of the echo signal is Ts, 90°. The time from pulse application to application of a 90° pulse in the next view is defined as Tr.

また、IRSE法は第9図に示すように第10
図のSRSE法の各90゜パルスの前にインバージヨ
ン・リカバリ用の180゜パルスを印加するように
したパルスシーケンスで、インバージヨン・リ
カバリ用の180゜パルスの印加から90゜パルスの
印加までの時間をTd、90゜パルスからエコー信
号の中心までの時間をTs、インバージヨン・
リカバリ用の180゜パルスの印加から次のビユー
での180゜パルスの印加までの時間をTrとして
いる。
In addition, the IRSE method has a 10th phase as shown in Figure 9.
This is a pulse sequence in which a 180° pulse for inversion recovery is applied before each 90° pulse in the SRSE method shown in the figure. The time Td, the time from the 90° pulse to the center of the echo signal Ts, the inversion
The time from application of a 180° pulse for recovery to application of a 180° pulse for the next view is defined as Tr.

SRSE法での信号強度の理論式ISRは ISR=Io・exp(−Ts/T2){1−2・exp(−Tr/T1
+Ts/2T1)+exp(−Tr/T1)} また、IRSE法での信号強度の理論式Iは IIR=Io・exp(−Ts/T2){1−2・exp(−Td/T1
)+2・exp(−Tr/T1+Ts/2T1) −exp(−Tr/T1)} である。
The theoretical formula for signal strength in the SRSE method is I SR = Io・exp(−Ts/T 2 ) {1−2・exp(−Tr/T 1
+Ts/2T 1 )+exp(-Tr/T 1 )} Also, the theoretical formula I for signal strength in the IRSE method is I IR = Io・exp(-Ts/T 2 ){1-2・exp(-Td/ T 1
)+2・exp(−Tr/T 1 +Ts/2T 1 )−exp(−Tr/T 1 )}.

この理論式に対し、ここで、Tr≫T1として
exp(−Tr/T1)=0とすれば、 ISR≒Io・exp(−Ts/T2) IIR≒Io・exp(−Ts/T2){1−2・exp(−Td/T1
)} ゆえに、 IIR/ISR=1−2・exp(−Td/T1) T1=Td/ln{2ISR/(ISR−IIR)} この式からT1値を求める。
For this theoretical formula, here, as Tr≫T 1 ,
If exp(−Tr/T 1 )=0, I SR ≒Io・exp(−Ts/T 2 ) I IR ≒Io・exp(−Ts/T 2 ) {1−2・exp(−Td/ T 1
)} Therefore, I IR /I SR =1-2·exp(-Td/T 1 ) T 1 =Td/ln {2I SR /(I SR −I IR )} The T 1 value is determined from this formula.

T2像を求める場合は、例えば、刊行物「映
像情報(M)」1984年6月号(Vol.16No.11)の
第570頁ないし第576頁に記載されたCPMG法
により複数個のエコーデータからT1、ρを消
去して最小2乗法によりT2値を求めるように
している。
When obtaining a T 2 image, for example, multiple echoes can be obtained using the CPMG method described on pages 570 to 576 of the June 1984 issue of the publication "Image Information (M)" (Vol. 16 No. 11). T 1 and ρ are removed from the data and the T 2 value is determined by the least squares method.

なお、1回のデータ収集で複数個のエコーデ
ータを連続的に取り出しT2値を求め得るよう
にしたCP法では、印加するパルスの長さが不
完全であればその誤差がエコーを得るに従い累
積され、結果としてT2値に誤差を生ずると言
う欠点があつたが、CPMG法と呼ばれるパル
スシーケンスはこれを解決したもので、第7図
に示すように90゜パルスの後に180゜パルスをn
回繰返し印加してn個のエコーを発生させるよ
うにしたパルスシーケンスである。
In addition, in the CP method, which allows multiple echo data to be taken out continuously in one data collection to obtain the T2 value, if the length of the applied pulse is incomplete, the error will increase as the echoes are acquired. However, the pulse sequence called CPMG method solved this problem by applying a 180 ° pulse after a 90° pulse as shown in Figure 7. n
This is a pulse sequence that is applied repeatedly to generate n echoes.

このような手法による従来の方法においては次
のような欠点があつた。
Conventional methods using such techniques have the following drawbacks.

(1) T1像とT2像がそれぞれ別個に求められてお
り、T1、T2、ρの計算画像が同時に得られな
い。
(1) The T 1 image and the T 2 image are obtained separately, and the calculation images of T 1 , T 2 , and ρ cannot be obtained at the same time.

(2) 近似式を用いているため正確な値が求まらな
い。
(2) Exact values cannot be determined because approximate formulas are used.

(3) Tr≫T1の条件のためTrを長くしなければな
らず、全スキヤンタイムが長い。
(3) Due to the condition of Tr≫T 1 , Tr must be made long, and the total scan time is long.

(4) 原画像のスキヤンパラメータが最適化されて
おらず、与えられた条件下で最良の計算画像が
求まらない。
(4) The scan parameters of the original image are not optimized, and the best calculated image cannot be found under the given conditions.

(5) スライス形状の影響のため系統誤差がある。(5) There is a systematic error due to the influence of the slice shape.

(6) パルス誤差のため系統誤差がある。(6) There is a systematic error due to pulse error.

本発明の目的は、この様な点に鑑み、NMR撮
像装置において、短時間に得られた複数枚の原画
像から高精度なT1、T2、ρ計算画像を同時に求
め得るようなNMR撮像装置を提供することにあ
る。
In view of these points, an object of the present invention is to provide NMR imaging in which highly accurate T 1 , T 2 , and ρ calculation images can be obtained simultaneously from a plurality of original images obtained in a short time using an NMR imaging device. The goal is to provide equipment.

(問題点を解決するための手段) この様な目的を達成するために本発明では、核
磁気共鳴撮像装置において、計算画像用の新しい
パルスシーケンスを考案し、IRnSE法とSRmSE
法により撮像し、この撮像から(n+m)枚の画
像を求め、この画像からT1、T2、ρ像を計算す
るものとし、かつこの場合のIRnSE法とSRmSE
法における各スキヤンパラメータは、注目する範
囲のT1、T2、ρ計算画像の評価関数が最良とな
るように選定されていることを特徴とする。
(Means for solving the problem) In order to achieve such an objective, the present invention devises a new pulse sequence for computational images in a nuclear magnetic resonance imaging device, and combines the IRnSE method and SRmSE method.
IRnSE method and SRmSE
Each scan parameter in the method is characterized in that it is selected so that the evaluation function of the T 1 , T 2 , and ρ calculation images in the range of interest is the best.

(実施例) 以下図面を用いて本発明を詳しく説明する。第
1図は本発明に係るNMR撮像装置の一実施例を
示す要部構成図である。図において、1はマグネ
ツトアセンブリで、内部には対象物を挿入するた
めの空間部分(孔)が設けられ、この空間部分を
取巻くようにして、対象物に一様静磁場Hoを印
加する主磁場コイル2と、勾配磁場を発生するた
めの勾配磁場コイル3(個別に勾配磁場を発生す
ることができるように構成されたx勾配磁場コイ
ル、y勾配磁場コイル、z勾配磁場コイルより構
成される)と、対象物内の原子核のスピンを励起
するための高周波パルスを与えるRF送信コイル
4と、対象物からのNMR信号を検出する受信用
コイル5等が配置されている。
(Example) The present invention will be explained in detail below using the drawings. FIG. 1 is a diagram showing the configuration of essential parts of an embodiment of an NMR imaging device according to the present invention. In the figure, 1 is a magnet assembly, inside which a space (hole) is provided for inserting an object, and a main magnet that surrounds this space and applies a uniform static magnetic field Ho to the object. a magnetic field coil 2, and a gradient magnetic field coil 3 for generating a gradient magnetic field (consisting of an x gradient magnetic field coil, a y gradient magnetic field coil, and a z gradient magnetic field coil configured to be able to individually generate gradient magnetic fields) ), an RF transmitting coil 4 that provides a high-frequency pulse to excite the spins of atomic nuclei within the object, a receiving coil 5 that detects NMR signals from the object, and the like are arranged.

主磁場コイルは静磁場制御回路15に、Gx、
Gy、Gz各勾配磁場コイルは勾配磁場制御回路1
4に、RF送信コイルは電力増幅器18に、そし
てNMR信号の受信用コイルはプリアンプ19
に、それぞれ接続されている。
The main magnetic field coil is connected to the static magnetic field control circuit 15, Gx,
Gy, Gz each gradient magnetic field coil is gradient magnetic field control circuit 1
4, the RF transmitting coil is connected to the power amplifier 18, and the NMR signal receiving coil is connected to the preamplifier 19.
are connected to each other.

13はコントローラで、勾配磁場や高周波磁場
の発生シーケンスを制御すると共に得られた
NMR信号を波形メモリ21に取込むために必要
な制御を行う。
13 is a controller that controls the sequence of generation of gradient magnetic fields and high-frequency magnetic fields.
Performs necessary control to capture the NMR signal into the waveform memory 21.

17はゲート変調回路、16は高周波信号を発
生する高周波発振器である。ゲート変調回路17
は、コントローラ13からの制御信号により高周
波発振器16が出力した高周波信号を適宜に変調
し、所定の位相の高周波パルスを生成する。この
高周波パルスはRF電力増幅器18を通してRF送
信コイル4に加えられる。
17 is a gate modulation circuit, and 16 is a high frequency oscillator that generates a high frequency signal. Gate modulation circuit 17
appropriately modulates the high frequency signal output from the high frequency oscillator 16 using a control signal from the controller 13 to generate a high frequency pulse with a predetermined phase. This high frequency pulse is applied to the RF transmitting coil 4 through the RF power amplifier 18.

19は検出コイル5から得られるNMR信号を
増幅するプリアンプ、20は高周波発振器の出力
信号を参照してNMR信号を位相検波する位相回
路、21は位相検波されたプリアンプからの波形
信号を記憶する波形メモリで、ここにはA/D変
換器を含んでいる。
19 is a preamplifier that amplifies the NMR signal obtained from the detection coil 5; 20 is a phase circuit that phase-detects the NMR signal by referring to the output signal of the high-frequency oscillator; and 21 is a waveform that stores the phase-detected waveform signal from the preamplifier. A memory that includes an A/D converter.

11は波形メモリ21からの信号を受へ、所定
の信号処理を施して断層像を得るコンピユータ、
12は得られた断層像を表示するテレビジヨンモ
ニタのような表示器である。
11 is a computer that receives the signal from the waveform memory 21 and performs predetermined signal processing to obtain a tomographic image;
12 is a display device such as a television monitor that displays the obtained tomographic image.

30は操作卓で、コンピユータ11と連結さ
れ、本装置に必要な各種の情報を入力するための
入力手段である。
Reference numeral 30 denotes an operation console, which is connected to the computer 11 and is input means for inputting various information necessary for this apparatus.

この様な構成における計算画像作成の手順につ
いて次に説明する。
Next, the procedure for creating a calculated image in such a configuration will be explained.

ここでは、IR3SE法で求めた3画像と、
SR4SE法により求めた4画像の計7画像から、
T1、T2、ρ像を後計算する場合を例にとつて説
明する。
Here, three images obtained using the IR3SE method,
From a total of 7 images, 4 images obtained using the SR4SE method,
A case where T 1 , T 2 , and ρ images are post-calculated will be explained as an example.

なお、IR3SE法は、第2図に示すように、
IRSE法に準ずるパルスシーケンスであるが、一
つのビユーにおいて、180゜(2)パルスを繰返し3回
印加して、3つのエコー信号を得るようにした方
式である。また、FR4SE法とは、第3図に示す
ように、SR4SE法に準じたものであり、180゜(2)
ルスを4回印加し1ビユーにつき4個のエコー信
号を得るマルチエコー法である。
In addition, the IR3SE method, as shown in Figure 2,
This is a pulse sequence similar to the IRSE method, but in one view, a 180° (2) pulse is repeatedly applied three times to obtain three echo signals. The FR4SE method is similar to the SR4SE method, as shown in Figure 3, and is a multi-echo method in which 180° (2) pulses are applied four times to obtain four echo signals per view. .

(1) パルスシーケンス 第2図及び第3図のパルスシーケンスについ
て更に詳しく説明すれば次の通りである。
(1) Pulse Sequence The pulse sequences shown in FIGS. 2 and 3 will be explained in more detail as follows.

90゜パルスと第1エコー信号の中心までの間
隔Ts1、第1エコー信号以後の各エコー信号の
中心間隔Ts2、180゜(1)パルスと90゜パルスまでの
間隔Td、繰弁し時間Trはそれぞれ任意に選ぶ
ことができる。
Interval T s1 between the 90° pulse and the center of the first echo signal, T s2 between the centers of each echo signal after the first echo signal, interval Td between the 180° (1) pulse and the 90° pulse, repeat time Each Tr can be selected arbitrarily.

これらの時間管理はコントローラ13で行わ
れ、その時間設定は操作卓30を使用して行う
ことができる。
These time managements are performed by the controller 13, and the time settings can be performed using the console 30.

180゜(1)パルスはスピン反転用の180゜パルス、
180゜(2)はスピンエコー用180゜パルスで、パルス
誤差を小さくするためにどちらも90゜-45
270゜-45・90゜-45のコンポジツト・パルスを使用
している。
180° (1) pulse is a 180° pulse for spin reversal,
180° (2) is a 180° pulse for spin echo, and both are 90° -45 to reduce pulse error.
Composite pulses of 270° -45 and 90° -45 are used.

各ビユーごとの180゜パルス数はIR3SE法、
SR4SE法共に偶数である。
The number of 180° pulses for each view is determined by the IR3SE method.
Both SR4SE methods have even numbers.

なお、コンポジツトパルスの度数に付したサ
フイツクス値は励起用90゜パルスとの位相差を
表わし、これらのパルスは非選択パルスであ
る。
Note that the suffix value attached to the frequency of the composite pulse represents the phase difference with the 90° excitation pulse, and these pulses are non-selective pulses.

励起用90゜パルスは、選択パルスであり、ガ
ウシアン変調されたものである。
The excitation 90° pulse is a selection pulse and is Gaussian modulated.

このような90゜パルスないし180゜パルスの印
加は次のようにして行われる。すなわち、コン
トローラ13の制御のもとにゲート変調回路1
7を通して得た所定の90゜パルス又は180゜パル
ス信号を電力増幅器18を介してRF送信コイ
ル4に与え、対象物に印加するRF磁場を発生
させる。
Application of such a 90° pulse to a 180° pulse is performed as follows. That is, under the control of the controller 13, the gate modulation circuit 1
A predetermined 90° pulse or 180° pulse signal obtained through 7 is applied to the RF transmitting coil 4 via the power amplifier 18 to generate an RF magnetic field to be applied to the object.

他方、勾配磁場については次の通りである。
x方向の勾配磁場Gxは、プロジエクシヨン勾
配で、aは180゜パルスによるスライス面外のノ
イズを消去するためのスポイラである。
On the other hand, the gradient magnetic field is as follows.
The gradient magnetic field Gx in the x direction is a projection gradient, and a is a spoiler for eliminating noise outside the slice plane due to the 180° pulse.

z方向勾配磁場Gzはスライス勾配、y方向
勾配磁場Gyはワープ勾配で、bは180゜パルス
誤差によるアーテイフアクトを消去するための
スポイラである。また、cはビユー間の相関を
取除くためのスポイラである。
The z-direction gradient magnetic field Gz is a slice gradient, the y-direction gradient magnetic field Gy is a warp gradient, and b is a spoiler for eliminating artifacts due to 180° pulse errors. Further, c is a spoiler for removing correlation between views.

各勾配磁場の印加はコントローラ13により
制御される。
Application of each gradient magnetic field is controlled by a controller 13.

上記のようなパルスシーケンスにより発生す
る各エコー信号は受信コイル5で検出される。
受信コイルで検出されたスピンエコー信号は、
プリアンプ19、位相検波回路20を経て波形
メモリ21に蓄えられる。
Each echo signal generated by the above pulse sequence is detected by the receiving coil 5.
The spin echo signal detected by the receiving coil is
The signal is stored in a waveform memory 21 via a preamplifier 19 and a phase detection circuit 20.

(2) 信号強度式について IR3SE法の信号強度式は Io=CIR3(T1/Tr)[1−2exp(−Td/T1)+2exp
(−Tr/T1+Ts1/T1+3Ts2/2T1) −2exp(−Tr/T1+Ts1/T1+Ts2/2T1)+2exp
(−Tr/T1+Ts1/2T1) −exp(−Tr/T1)]・ρ として、第1エコーは、 Io・exp(−Ts1/T2) 第2エコーは、 Io・exp(−Ts1/T2−Ts2/T2) 第3エコーは、 Io・exp(−Ts1/T2−2Ts2/T2) である。
(2) Regarding the signal strength formula The signal strength formula for the IR3SE method is Io=C IR3 (T 1 /Tr) [1-2exp (-Td/T 1 ) + 2exp
(-Tr/T 1 +Ts 1 /T 1 +3Ts 2 /2T 1 ) -2exp (-Tr/T 1 +Ts 1 /T 1 +Ts 2 /2T 1 ) +2exp
(−Tr/T 1 +Ts 1 /2T 1 ) −exp(−Tr/T 1 )]・ρ, the first echo is Io・exp(−Ts 1 /T 2 ) and the second echo is Io・exp (−Ts 1 /T 2 −Ts 2 /T 2 ) The third echo is Io·exp(−Ts 1 /T 2 −2Ts 2 /T 2 ).

SR4SE法の信号強度式は Io=CSR4(T1/Tr)・[1−2exp(−Tr/T1+Ts1
/T1+5s2/2T1)+2exp(−Tr/T1 +Ts1/T1+3Ts2/2T1)−2exp(−Tr/T1+Ts1
/T1+Ts2/2T1) +2exp(−Tr/T1+Ts1+2T1)−exp(−Tr/T1
)]・ρ として、第1エコーは、 Io・exp(−Ts1/T2) 第2エコーは、 Io・exp(−Ts1/T2−Ts2/T2) 第3エコーは、 Io・exp(−Ts1/T2−2Ts2/T2) 第4エコーは、 Io・exp(−Ts1/T2−3Ts2/T2) である。
The signal strength formula for the SR4SE method is Io=C SR4 (T 1 /Tr)・[1−2exp(−Tr/T 1 +Ts 1
/T 1 +5s 2 /2T 1 ) +2exp(-Tr/T 1 +Ts 1 /T 1 +3Ts 2 /2T 1 )-2exp(-Tr/T 1 +Ts 1
/T 1 +Ts 2 /2T 1 ) +2exp(-Tr/T 1 +Ts 1 +2T 1 )-exp(-Tr/T 1
)]・ρ, the first echo is Io・exp(−Ts 1 /T 2 ), the second echo is Io・exp(−Ts 1 /T 2 −Ts 2 /T 2 ), and the third echo is Io・exp(−Ts 1 /T 2 −2Ts 2 /T 2 ) The fourth echo is Io・exp(−Ts 1 /T 2 −3Ts 2 /T 2 ).

ここで、CIR3、CSR4はスライス形状の影響を
表わす関数で、次のように求められる。
Here, C IR3 and C SR4 are functions representing the influence of the slice shape, and are determined as follows.

スライス形状の影響を含まない信号強度式を
Fn(Tr、Ts、T1、T2、ρ)とする。
The signal strength formula that does not include the effect of slice shape is
Let Fn(Tr, Ts, T 1 , T 2 , ρ).

(イ) 90゜パルスにより磁化の倒れる角度がα゜
のときの信号強度はパルスシーケンスが1
個の90゜パルスと寄数個の180゜パルスから
構成されたものである場合には、 sind/1+COSα・exp(−Tr/T1)・Fn
(Tr、Ts、T1、T2、ρ)…(1) となる。
(b) When the angle at which the magnetization falls due to a 90° pulse is α°, the signal strength is equal to the pulse sequence of 1.
If it is composed of 90° pulses and an odd number of 180° pulses, sind/1 + COSα・exp(−Tr/T 1 )・Fn
(Tr, Ts, T 1 , T 2 , ρ)…(1).

(ロ) ガウシアン90゜パルスを用いていれば、
スライス中央からの距離Zの点でのαは α=(π/2)exp(−Z2) …(2) となる。
(b) If a Gaussian 90° pulse is used,
α at a point at distance Z from the center of the slice is α=(π/2)exp(−Z 2 ) (2).

(ハ) (1)式を(2)式によりZで積分すればスライ
ス形状の影響を含んだ信号強度が求まり、
次式となる。
(c) By integrating equation (1) with respect to Z using equation (2), the signal strength including the influence of the slice shape can be found,
The following formula is obtained.

Fn(Tr、Ts、T1、T2、ρ)∫Sin{(π/
2)exp(−Z2)}/1+COS{(π/2)exp(−Z2
}exp(−Tr/T1)dZ…(3) (3)式の積分は(T1/Tr)のみの関数で
あるので、この値をCodd(T1/Tr)と書
く。
Fn(Tr, Ts, T 1 , T 2 , ρ)∫Sin{(π/
2) exp(−Z 2 )}/1+COS {(π/2) exp(−Z 2 )
}exp(−Tr/T 1 )dZ...(3) Since the integral of equation (3) is a function only of (T 1 /Tr), this value is written as Codd(T 1 /Tr).

(ニ) CoddはT1/Trのみの関数なので、必要
なT1/Trの範囲で数値積分によりCoddを
求め、この値からCoddをT1/Trの多項式
として求めることができる。
(d) Since Codd is a function only of T 1 /Tr, Codd can be found by numerical integration within the necessary range of T 1 /Tr, and from this value Codd can be found as a polynomial of T 1 /Tr.

以上から、スライス形状の影響を含んだ信
号強度式Fs(Tr、Ts、T1、T2、ρ)は、Fn
と、スライス形状の影響を表わす係数Codd
との積として求まる。
From the above, the signal strength equation Fs (Tr, Ts, T 1 , T 2 , ρ) including the influence of slice shape is Fn
and Codd, a coefficient representing the influence of slice shape.
It is found as the product of

Fs(Tr、Ts、T1、T2、ρ)=Fn(Tr、Ts、T1
、T2、ρ)Codd(T1/Tr) ここで、Coddは、例えば0.2<T1/Tr<
10.0の場合には Codd=8.1537E−6(T1/Tr)6 −2.95086E−4(T1/Tr)5 −4.27675E−3(T1/Tr)4 −3.17902E−2(T1/Tr)3 +1.29262E−1(T1/Tr)2 −2.8554E−1(T1/Tr) +1.0557 パルスシーケンスが1つの90゜パルスと偶
数個の180゜パルスから構成されたものであ場
合には、スライス形状の影響を含まない信号
強度式をFnとすれば、磁化が倒れる角度が
α゜のときの信号強度は Sinα/1−COSα・exp(−Tr/T1)・Fn…(4) となり、以下上述の場合と同様に計算可能で
ある。
Fs(Tr, Ts, T 1 , T 2 , ρ) = Fn(Tr, Ts, T 1
, T 2 , ρ) Codd (T 1 /Tr) where Codd is, for example, 0.2<T 1 /Tr<
In the case of 10.0, Codd=8.1537E−6(T 1 /Tr) 6 −2.95086E−4(T 1 /Tr) 5 −4.27675E−3(T 1 /Tr) 4 −3.17902E−2(T 1 /Tr) 3 +1.29262E-1 (T 1 /Tr) 2 -2.8554E-1 (T 1 /Tr) +1.0557 Pulse sequence consists of one 90° pulse and an even number of 180° pulses In this case, if the signal strength formula that does not include the influence of the slice shape is Fn, the signal strength when the angle at which the magnetization falls is α° is Sinα/1−COSα・exp(−Tr/T 1 )・Fn...(4), which can be calculated in the same way as the above case.

例えば、ガウシアン90゜パルスを用いれば、
0.2<T1/T2<10.0で、スライス形状の影響
を表わす係数Cevenは Ceven=−2.4203E−5(T1/Tr)5 +5.6861E−4(T1/Tr)4 −3.6523E−3(T1/Tr)3 −1.0071E−2(T1/Tr)2 +3.2162E−1(T1/Tr) +0.9178 である。
For example, if we use a Gaussian 90° pulse,
When 0.2<T 1 /T 2 <10.0, the coefficient Ceven representing the influence of slice shape is Ceven=−2.4203E−5(T 1 /Tr) 5 +5.6861E−4(T 1 /Tr) 4 −3.6523E− 3(T 1 /Tr) 3 −1.0071E−2(T 1 /Tr) 2 +3.2162E−1(T 1 /Tr) +0.9178.

ここで求めたスライス形状の影響を含んだ
信号強度式を用いることにより、スライス形
状による系統誤差を除去することができる。
By using the signal strength equation that includes the influence of the slice shape determined here, systematic errors due to the slice shape can be removed.

以上がガウシアン90゜パルスを用いた場合の
計算であるが、他の90゜パルスを用いた場合で
もスライス中央から距離Zの点での90゜パルス
により磁化が倒れる角度αが求まれば同様に計
算できる。
The above is a calculation using a Gaussian 90° pulse, but even if other 90° pulses are used, if the angle α at which the magnetization falls due to the 90° pulse at a point at a distance Z from the center of the slice is found, the same calculation can be performed. Can calculate.

(3) 90゜パルス誤差による系統誤差について 90゜パルスがRFパルス不均一等のためβ゜パル
スとなつた場合、得られる信号強度は前記(2)の
場合と同様に(1)式又は(4)式を(5)式によりZで積
分すれば求まる。
(3) Regarding systematic errors due to 90° pulse error When a 90° pulse becomes a β° pulse due to RF pulse non-uniformity, etc., the obtained signal strength can be calculated using equation (1) or ( It can be found by integrating equation 4) with respect to Z using equation (5).

α=β・exp(−Z2) …(5) この影響を表わす係数をC〓とすれば、Codd、
Ceverと同様にC〓は(T1/Tr)のみの関数と
なり、またその形は180゜パルス数の偶寄により
決まる。
α=β・exp(−Z 2 ) …(5) If the coefficient representing this influence is C〓, then Codd,
Similar to Cever, C〓 is a function only of (T 1 /Tr), and its shape is determined by the evenness of the number of 180° pulses.

IR3SEとSR4SEの180゜パルス数は共に数のた
め、Trを等しくすれば、IR3SEとSR4SEのC〓
は一致する。したがつて、90゜パルス誤差の影
響は総べての画像でC〓をかけることとなり、
T1、T2、ρ計算値への影響はρ値にC〓がかか
るだけとなる。
The 180° pulse numbers of IR3SE and SR4SE are both numbers, so if the Tr is made equal, the C of IR3SE and SR4SE is
matches. Therefore, the effect of 90° pulse error is multiplied by C〓 for all images,
The only effect on the calculated values of T 1 , T 2 and ρ is that C〓 is applied to the ρ value.

以上から、IR3SEとSR4SEのTrを等しくす
れば、T1、T2値への90゜パルス誤差による系統
誤差を除くことができる。
From the above, if the transistors of IR3SE and SR4SE are made equal, systematic errors due to 90° pulse errors in T 1 and T 2 values can be removed.

Trを等しくしたことによる他の効果として
次のことがある。スライス形状の影響を表わす
係数CevenもIR3SEとSR4SEで一致するため、
スライス形状による系統誤差はやはりρ値に
Cevenがかかるだけとなる。したがつて、ρ値
を精度良く求める必要がなければ、スライス形
状の影響を含まない通常の信号強度式を用いて
もよい。またスライス形状が不明の場合にも有
効である。
Other effects of making Tr equal are as follows. The coefficient Ceven, which represents the influence of slice shape, is also the same between IR3SE and SR4SE, so
Systematic errors due to slice shape are still reflected in the ρ value.
It only takes Ceven. Therefore, if it is not necessary to accurately determine the ρ value, a normal signal strength equation that does not include the influence of the slice shape may be used. It is also effective when the slice shape is unknown.

(4) スキヤンパラメータの最適化 人体のT1、T2、ρ計算画像の評価関数が最
良となるスキヤンパラメータを誤差伝播の法則
により計算する。信号強度式には前記(2)の信号
強度式を用いる。
(4) Optimization of scan parameters The scan parameters that provide the best evaluation functions for T 1 , T 2 , and ρ calculated images of the human body are calculated using the law of error propagation. The signal strength formula (2) above is used as the signal strength formula.

ここで、信号強度の理論式と、求めるT1
T2、ρ値とから計算画像の評価関数を最良に
するスキヤンパラメータを求める手法について
説明する。ここでは評価関数として正規化した
標準偏差の和、すなわち、 σT1/T1+σT2/T2+σ〓/ρ ただし、σT1、σT2、σ〓はT1、T2、ρの標準偏
差 を用いる。
Here, the theoretical formula for signal strength and the required T 1 ,
A method for determining scan parameters that optimize the evaluation function of a calculated image from T 2 and ρ values will be explained. Here, the sum of standard deviations normalized as an evaluation function, that is, σ T1 /T 1T2 /T 2 +σ〓/ρ, where σ T1 , σ T2 , σ〓 are the standard deviations of T 1 , T 2 , ρ Use.

7つの画像のスキヤンパラメータを〓1、〓
、…、〓7、信号強度式をF1、F2…F7とすれ
ば、画像から最小2乗法により計算したT1
T2、ρの値の共分散行列VT1T2〓は VT1T2、〓=(ATV-1 123A)-1 ただし、V123は原画像の共分散行列で、原画
像の分散σ2は、平均値をn、サンプリング時間
Taとして、σ2∝n-1Ta-1で表わされ、またA
は、 となる。
The scan parameters of the seven images are 〓 1 , 〓
2 , ..., 〓 7 , If the signal strength formula is F 1 , F 2 ...F 7 , then T 1 calculated from the image by the least squares method,
The covariance matrix V T1T2 〓 of the values of T 2 and ρ is V T1T2 , 〓 = (A T V -1 123 A) -1 However, V 123 is the covariance matrix of the original image, and the variance σ 2 of the original image is , average value n, sampling time
As Ta, it is expressed as σ 2 ∝n -1 Ta -1 , and A
teeth, becomes.

したがつて、T1、T2、ρの値の分散は
VT1T2、〓の対角要素として求まる。
Therefore, the variance of the values of T 1 , T 2 , and ρ is
V T1T2 is found as the diagonal element of 〓.

以上から、計算画像の評価関数が〓1、〓2
…、〓7、Ta1、Ta2、…、Ta7、n1、n2、…、
n7 の関数として求まる。
From the above, the evaluation functions of the calculated image are 〓 1 , 〓 2 ,
..., 〓 7 , Ta 1 , Ta 2 , ..., Ta 7 , n 1 , n 2 , ...,
It is found as a function of n 7 .

このような原理に基づき、次のような手順に
より適切なスキヤンパラメータが求められる。
Based on this principle, appropriate scan parameters are determined by the following procedure.

信号強度の理論式を定める。 Define the theoretical formula for signal strength.

理論式と、測定したいT1、T2、ρの範囲
と、原画像の分散から、計算画像の評価関数
をスキヤンパラメータの関数として求める。
Based on the theoretical formula, the range of T 1 , T 2 , and ρ to be measured, and the variance of the original image, the evaluation function of the calculated image is determined as a function of the scan parameter.

上記において計算画像の評価関数がスキ
ヤンパラメータの多変数関数として求まつた
ので、多変数関数の極値を求める方法(シン
プレツクス法等)により評価関数が最良とな
るスキヤンパラメータを求める。
In the above, since the evaluation function of the calculated image has been determined as a multivariable function of the scan parameters, the scan parameters that give the best evaluation function are determined by a method (such as the simplex method) that finds the extreme values of the multivariable function.

このようにして求めたスキヤンパラメータの
一例を示せば次の通りである。なお、IR3SE法
とSR4SE法でのTrは等しくしている。
An example of the scan parameters obtained in this manner is as follows. Note that the Tr in the IR3SE method and the SR4SE method is made equal.

トータルスキヤンタイムを600秒でスキヤ
ンする場合には IR3SE法においては Tr=2.36秒 Td=0.579秒 Ts1=0.02秒 Ts2=0.02秒 平均回数(AVE)=1 SR4SE法においては Tr=2.36秒 Tr1=0.02秒 Ts2=0.079秒 平均回数(AVE)=1 また、トータルスキヤンタイムは300秒で
スキヤンする場合には IR3SE法では Tr=1.18秒 Td=0.414秒 Ts1=0.02秒 Ts2=0.02秒 平均回数(AVE)=1 SR4SE法では Tr=1.18秒 Ts1=0.02秒 Ts2=0.074秒 平均回数(AVE)=1 (5) 前記(4)のスキヤンパラメータで撮像する。す
なわち、IR3SE法において、ワープ勾配(勾配
磁場Gy)の互いに異なる所定のビユー(ビユ
ー数は例えば127)にわたつて上記のパラメー
タでスキヤンし、エコー信号を測定する。測定
採取したエコー信号を第1、第2及び第3エコ
ー信号群ごとに分け、コンピユータ11を使つ
てそれぞれ2次元画像に再構成して3枚の原画
像を得る。
When scanning with a total scan time of 600 seconds, in the IR3SE method, Tr = 2.36 seconds Td = 0.579 seconds Ts 1 = 0.02 seconds Ts 2 = 0.02 seconds Average number of times (AVE) = 1 In the SR4SE method, Tr = 2.36 seconds Tr 1 = 0.02 seconds Ts 2 = 0.079 seconds Average number of scans (AVE) = 1 In addition, when scanning in 300 seconds, the total scan time is Tr = 1.18 seconds Td = 0.414 seconds Ts 1 = 0.02 seconds Ts 2 = 0.02 seconds Average number of times (AVE) = 1 In the SR4SE method, Tr = 1.18 seconds Ts 1 = 0.02 seconds Ts 2 = 0.074 seconds Average number of times (AVE) = 1 (5) Imaging is performed using the scan parameters in (4) above. That is, in the IR3SE method, echo signals are measured by scanning with the above parameters over predetermined views (the number of views is, for example, 127) that are different from each other of the warp gradient (gradient magnetic field Gy). The measured echo signals are divided into first, second, and third echo signal groups, and each is reconstructed into two-dimensional images using the computer 11 to obtain three original images.

次にSR4SE法において、ワープ勾配(勾配
磁場Gy)の互いに異なる所定のビユー(ビユ
ー数は例えば127)にわたつて上記のパラメー
タでスキヤンし、同様にエコー信号を測定し波
形メモリ21に格納する。得られたデータを第
1、第2、第3及び第4エコー信号群ごとに分
け、同様にコンピユータ11を使つてそれぞれ
2次元画像に再構成して4枚の原画像を得る。
Next, in the SR4SE method, scanning is performed using the above parameters over predetermined views (the number of views is 127, for example) that differ from each other in the warp gradient (gradient magnetic field Gy), and echo signals are similarly measured and stored in the waveform memory 21. The obtained data is divided into first, second, third and fourth echo signal groups and similarly reconstructed into two-dimensional images using the computer 11 to obtain four original images.

(6) 前記(5)で得られた7枚の原画像を用い、非線
形最小2乗法によりT1、T2、ρ像(計算画像)
を求める(コンピユータ11にて演算により求
める。)。
(6) Using the seven original images obtained in (5) above, calculate T 1 , T 2 , and ρ images (calculated images) using the nonlinear least squares method.
(obtained by calculation on the computer 11).

以上の手法において、勾配磁場Gx、Gy、Gz
と、スライス、プロジエクシヨン、ワープの関
係は任意である。
In the above method, the gradient magnetic fields Gx, Gy, Gz
The relationship between slice, projection, and warp is arbitrary.

以上の手順により、T1、T2、ρの計算画像を
正確かつ同時に得ることができる。
By the above procedure, calculation images of T 1 , T 2 , and ρ can be obtained accurately and simultaneously.

第4図ないし第6図にNiCl2水溶液と重水を適
当に混合したフアントムを用いた実線結果を示
す。分析的方法により求めた値(measured T1
T2、ρ)と計算画像より求めた値(calcul ated
T1、T2、ρ)は測定誤差内で一致し、高精度な
計算が実証された。
Figures 4 to 6 show solid line results using a phantom in which a NiCl 2 aqueous solution and heavy water were appropriately mixed. Values determined by analytical methods (measured T 1 ,
T 2 , ρ) and the value calculated from the calculated image (calculated
T 1 , T 2 , ρ) agreed within the measurement error, demonstrating highly accurate calculation.

(他の実施例) なお、本発明は上記実施例に限らず次のように
することができる。
(Other Examples) Note that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but can be implemented as follows.

(1) パルスシーケンスとして、実施例では、90゜
パルスから第1エコー信号までの間隔をTs1
第1エコー信号後の各エコー信号間隔をTs2
したが、これを、 90゜パルスから第1エコー信号までの間隔と、
第1エコー信号から第2エコー信号までの間隔
をそれぞれTs1、第2エコー信号から第3エコ
ー信号までの間隔及び第3エコー信号から第4
エコー信号までの間隔をTs2、それ以後の第
(2n−2)エコー信号から第(2n−1)エコー
信号までの間隔及び第(2n−1)エコー信号
から第2nエコー信号までの間隔(ただしn≧
3)をTsnとする。この場合180゜パルス誤差を
偶数エコーで除くことができる。
(1) As a pulse sequence, in the example, the interval from the 90° pulse to the first echo signal is Ts 1 ,
The interval between each echo signal after the first echo signal was defined as Ts 2 , which is defined as the interval from the 90° pulse to the first echo signal,
The interval from the first echo signal to the second echo signal is Ts 1 , the interval from the second echo signal to the third echo signal, and the interval from the third echo signal to the fourth echo signal.
The interval to the echo signal is Ts 2 , the interval from the (2n-2)th echo signal to the (2n-1)th echo signal, and the interval from the (2n-1)th echo signal to the 2nth echo signal ( However, n≧
Let 3) be Tsn. In this case, the 180° pulse error can be removed by using an even number of echoes.

更に、各エコー信号間隔を全く任意にしても
よい。
Furthermore, the interval between each echo signal may be completely arbitrary.

(2) ガウシアン変調の90゜パルス、コンポジツト
180゜パルスも実施例に限定されるものではな
く、他の90゜パルス、180゜パルスを用いてもよ
く、同様に計算画像を得ることができる。
(2) 90° pulse with Gaussian modulation, composite
The 180° pulse is not limited to the embodiment, and other 90° pulses and 180° pulses may be used, and calculated images can be obtained in the same way.

(3) 実施例では、IR3SE法とSR4SE法による撮
像から7つの画像を得、これをもとにT1、T2
ρの各計算画像を求める場合を示したが、これ
に限定することなく、一般にIRnSE法と
SRmSE法による撮像から(n+m)枚の画像
を得、これをもとにT1、T2、ρの各計算画像
を求めるようにしてもよい。
(3) In the example, seven images were obtained from imaging using the IR3SE method and the SR4SE method, and based on these, T 1 , T 2 ,
Although we have shown the case where each calculation image of ρ is obtained, the method is not limited to this, and in general, the IRnSE method and
(n+m) images may be obtained from imaging using the SRmSE method, and each calculation image of T 1 , T 2 , and ρ may be obtained based on these images.

(発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば、次のよ
うな効果がある。
(Effects of the Invention) As explained above, the present invention has the following effects.

近似式を用いていないため正確な値を求める
ことができる。
Since no approximation formula is used, accurate values can be obtained.

計算画像の分散を最小とするスキヤンパラメ
ータを用いることにより、所定の撮像時間で最
良の計算画像が求まる。
By using the scan parameter that minimizes the variance of the calculated image, the best calculated image can be found in a predetermined imaging time.

IRnSE法とSRmSE法の組合せで共に180゜パ
ルス数を偶数とすることにより計算画像の標準
偏差を小さくすることができる。第7図は、
種々のパルスシーケンスの組合せについて、人
体のT1、T2値の代表点での正規化した標準偏
差の総和を示したものである。このグラフから
明らかなように、IRnSE法、SRmSE法共に
180゜パルス数が偶数の場合、標準偏差が小さい
ことが分る。すなわち、IR4SE法、SR4SE法
の場合よりもIR3SE法、SR4SE法の方が良い
ことが分かる。
By combining the IRnSE method and the SRmSE method and making the number of 180° pulses an even number, the standard deviation of the calculated image can be reduced. Figure 7 shows
The figure shows the sum of normalized standard deviations at representative points of the human body's T 1 and T 2 values for various pulse sequence combinations. As is clear from this graph, both the IRnSE method and the SRmSE method
It can be seen that when the number of 180° pulses is even, the standard deviation is small. In other words, it can be seen that the IR3SE method and SR4SE method are better than the IR4SE method and SR4SE method.

マルチエコーを使用しているため、撮像時間
を増加することなく計算に用いる画像数を多く
することができる。この結果短い撮像時間で良
質の計算画像が得られる。第7図に見られるよ
うに、IR3SE法とSR4SE法との組合せの場合
の×印は撮像時間が黒点印の半分の時間である
が、SRSEE法とSR2SE法との組合せやIRSE法
とSR2SE法との組合せの場合よりも正規化し
た標準偏差の総和が小さく、良質の計算画像が
得られることが分る。
Since multi-echo is used, the number of images used for calculation can be increased without increasing the imaging time. As a result, high-quality calculated images can be obtained in a short imaging time. As seen in Figure 7, the imaging time for the combination of the IR3SE and SR4SE methods is half the time of the black dots, but the imaging time for the combination of the SRSEE and SR2SE methods and the IRSE and SR2SE methods It can be seen that the sum of normalized standard deviations is smaller than in the case of the combination with , and a high-quality calculated image can be obtained.

マルチエコーを用いることにより、T1、T2
の広い範囲で分散を小さくすることができる。
第8図はT1、T2値に対する、正規化した標準
偏差の和を示す図である。
By using multi-echo, T 1 , T 2
The dispersion can be reduced over a wide range of .
FIG. 8 is a diagram showing the sum of normalized standard deviations for T 1 and T 2 values.

IRnSE法とSRmSE法での180゜パルス数の偶
寄とTrを等しくすることにより、90゜パルス誤
差によるT1、T2値への系統誤差を除くことが
できる。
By making the evenness of the 180° pulse numbers and Tr equal in the IRnSE method and the SRmSE method, systematic errors in the T 1 and T 2 values due to the 90° pulse error can be removed.

スライス形状の影響を含む信号強度式を用い
ることによりスライス形状による系統誤差を除
去することができる。
Systematic errors due to the slice shape can be removed by using a signal strength equation that includes the influence of the slice shape.

180゜(2)パルスにコンポジツト・パルス
90゜-45270゜45・90゜-45を使用し、各エコー信号間
の間隔を、隣接する2つずつが等しくなるよう
に設定することにより、180゜パルス誤差を偶数
エコー信号で除去することができる。
Composite pulse to 180° (2) pulse
By using 90° -45 270° 45 and 90° -45 and setting the interval between each echo signal so that two adjacent echo signals are equal, the 180° pulse error is removed with an even echo signal. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係るNMR撮像装置の一実施
例を示す要部構成図、第2図はIR3SE法のパルス
シーケンスを示す図、第3図はSR4SE法のパル
スシーケンスを示す図、第4図ないし第6図は
T1、T2、ρの値について、分析的方法により求
めた値と本発明による計算画像により求めた値と
を対比した図、第7図は種々のパルスシーケンス
の組合せについて、人体のT1、T2値の代表点で
の正規化した標準偏差の総和を示す図、第8図は
種々のパルスシーケンスの組合せにおけるT1
T2値に対する正規化した標準偏差の和に関する
図、第9図ないし第11図は従来のパルスシーケ
ンスの一例を示す図である。 1……マグネツトアセンブリ、2……主磁場コ
イル、3……勾配磁場コイル、4……RF送信コ
イル、5……受信用コイル、11……コンピユー
タ、12……表示器、13……コントローラ、1
4……勾配磁場制御回路、15……静磁場制御回
路、16……高周波発振器、17……ゲート変調
回路、18……電力増幅器、19……プリアン
プ、20……位相検波回路、21……波形メモ
リ、30……操作卓。
Fig. 1 is a diagram showing the main part configuration of an embodiment of the NMR imaging device according to the present invention, Fig. 2 is a diagram showing a pulse sequence of the IR3SE method, Fig. 3 is a diagram showing a pulse sequence of the SR4SE method, and Fig. 4 is a diagram showing a pulse sequence of the SR4SE method. Figures to Figure 6 are
Regarding the values of T 1 , T 2 , and ρ, the values determined by the analytical method and the values determined by the calculated image according to the present invention are compared . , a diagram showing the sum of normalized standard deviations at representative points of T 2 values. Figure 8 shows T 1 , in various pulse sequence combinations.
Figures 9 to 11, which relate to the sum of normalized standard deviations for T2 values, are diagrams showing examples of conventional pulse sequences. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Magnet assembly, 2... Main magnetic field coil, 3... Gradient magnetic field coil, 4... RF transmitting coil, 5... Receiving coil, 11... Computer, 12... Display, 13... Controller ,1
4... Gradient magnetic field control circuit, 15... Static magnetic field control circuit, 16... High frequency oscillator, 17... Gate modulation circuit, 18... Power amplifier, 19... Preamplifier, 20... Phase detection circuit, 21... Waveform memory, 30...operation console.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 対象物に高周波パルスおよび磁場を印加して
核磁気共鳴信号を発生させ、この信号を用いて対
象物の組織に関する画像を得るようにした核磁気
共鳴撮像装置において、 緩和時間(T1、T2)又はプロトン密度(ρ)
の少なくともいずれか一つに関する計算画像を得
るための下記(イ)ないし(ハ)の機能を有する制御・演
算手段を具備したことを特徴とする核磁気共鳴撮
像装置。 記 (イ) 注目する範囲のT1、T2、ρ計算画像の評価
関数が最良となるIRnSE法(nは整数)と
SRmSE法(mは整数)のスキヤンパラメータ
を次のからの手順により求める。 信号強度の理論式を定める。 理論式と、測定したいT1、T2、ρの範囲
と原画像の分散から、計算画像の評価関数を
スキヤンパラメータの多変数関数として求め
る。 多変数関数の極値を求める方法を用い、上
記の処理において得られた評価関数が最良
となるスキヤンパラメータを求める。 (ロ) IRnSE法とSRmSE法とによるパルスシーケ
ンスにより前記(イ)で求めたスキヤンパラメータ
で撮像する。 (ハ) IRnSE法とSRmSE法による撮像から求めた
(n+m)枚の画像からT1、T2、ρ像を計算す
る。 2 前記制御・演算手段は、IRnSE法及び
SRmSE法共にパルスシーケンス中で180゜パルス
が偶数回印加されるように構成されたことを特徴
とする請求項1に記載の核磁気共鳴撮像装置。 3 前記制御・演算手段は、IRnSE法及び
SRmSE法共にパルスシーケンス中で180゜パルス
数の偶奇を等しくし、かつ両者の繰返し時間Tr
が等しくなるように制御する機能を含むことを特
徴とする請求項1に記載の核磁気共鳴撮像装置。 4 前記制御・演算手段は、IR3SE法とSR4SE
法により撮像を行い7つの画像を得、この7つの
画像からT1、T2、ρ像を計算するように構成し
たことを特徴とする請求項1に記載の核磁気共鳴
撮像装置。 5 前記制御・演算手段は、IR3SE法とSR4SE
法により撮像を行い7つの画像を得、この7つの
画像からT1、T2、ρ像を計算し、スキヤンパラ
メータとしては下記の値を用いるように構成した
ことを特徴とする請求項1に記載の核磁気共鳴撮
像装置。 記 IR3SE法では 最初の180゜パルス印加から次のビユーの最初
の180゜パルス印加までの時間Trを2.36秒、最初
の180゜パルス印加から次の90゜パルス印加まで
の時間Tdを0.58秒、 前記90゜パルス印加から、その後に発生する
第1のエコー信号の中心までの時間Ts1を0.02
秒、第1エコー信号の中心から第2エコー信号
の中心まで、および第2エコー信号の中心から
第3エコー信号の中心までのそれぞれの時間
Ts2を0.02秒 として、所定のビユー数スキヤンする。 SR4SE法では 最初の90゜パルス印加から次のビユーの最初
の90゜パルス印加までの時間Trを2.36秒、 最初の90゜パルス印加から、その後に発生す
る第1のエコー信号の中心までの時間Ts1
0.02秒、 第1エコー信号以後の各エコー信号の中心間
の時間間隔Ts2を0.079秒、 として、所定のビユー数スキヤンする。 求める7つの画像は、IR3SE法とSR4SE法
を1対1の割合で平均して求める。 6 前記制御・演算手段は、IR3SE法とSR4SE
法により撮像を行い7つの画像を得、この7つの
画像からT1、T2、ρ像を計算し、スキヤンパラ
メータとしては下記の値を用いるように構成した
ことを特徴とする請求項1に記載の核磁気共鳴撮
像装置。 記 IR3SE法では 最初の180゜パルス印加から次のビユーの最初
の180゜パルス印加までの時間Trを1.18秒、最初
の180゜パルス印加から次の90゜パルス印加まで
の時間Tdを0.41秒、 前記90゜パルス印加から、その後に発生する
第1のエコー信号の中心までの時間Ts1を0.02
秒、第1エコー信号の中心から第2エコー信号
の中心まで、および第2エコー信号の中心から
第3エコー信号の中心までのそれぞれの時間
Ts2を0.02秒 として、所定のビユー数スキヤンする。 SR4SE法では 最初の90゜パルス印加から次のビユーの最初
の90゜パルス印加までの時間Trを1.18秒、 最初の90゜パルス印加から、その後に発生す
る第1のエコー信号の中心までの時間Ts1
0.02秒、 第1エコー信号以後の各エコー信号の中心間
の時間間隔Ts2を0.074秒、 として、所定のビユー数スキヤンする。 求める7つの画像は、IR3SE法とSR4SE法
を1対1の割合で平均して求める。
[Scope of Claims] 1. A nuclear magnetic resonance imaging apparatus that applies high-frequency pulses and a magnetic field to an object to generate nuclear magnetic resonance signals, and uses these signals to obtain an image of the tissue of the object, comprising the following steps: Time (T 1 , T 2 ) or proton density (ρ)
1. A nuclear magnetic resonance imaging apparatus characterized by comprising a control/calculation means having the following functions (a) to (c) for obtaining a calculated image regarding at least one of the following: Note (a) IRnSE method (n is an integer) that provides the best evaluation function for T 1 , T 2 , and ρ calculation images in the range of interest.
The scan parameters of the SRmSE method (m is an integer) are determined by the following procedure. Define the theoretical formula for signal strength. Based on the theoretical formula, the range of T 1 , T 2 , and ρ to be measured and the variance of the original image, the evaluation function of the calculated image is determined as a multivariable function of the scan parameter. Using a method for finding the extrema of a multivariate function, scan parameters are found for which the evaluation function obtained in the above process is the best. (b) Imaging is performed using the scan parameters determined in (b) above using a pulse sequence using the IRnSE method and the SRmSE method. (c) Calculate T 1 , T 2 , and ρ images from (n+m) images obtained from imaging using the IRnSE method and the SRmSE method. 2. The control/calculation means uses the IRnSE method and
2. The nuclear magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the 180° pulse is applied an even number of times in a pulse sequence in both the SRmSE method and the SRmSE method. 3. The control/calculation means uses the IRnSE method and
In both SRmSE methods, the number of 180° pulses is made equal in the pulse sequence, and the repetition time Tr of both is made equal.
2. The nuclear magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, further comprising a function of controlling the values to be equal. 4 The control/calculation means uses the IR3SE method and the SR4SE method.
2. The nuclear magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the nuclear magnetic resonance imaging apparatus is configured to perform imaging using a method to obtain seven images, and calculate T 1 , T 2 , and ρ images from these seven images. 5 The control/calculation means uses the IR3SE method and the SR4SE method.
According to claim 1, the system is configured such that seven images are obtained by imaging according to the method, and T 1 , T 2 , and ρ images are calculated from these seven images, and the following values are used as scan parameters. The nuclear magnetic resonance imaging device described. Note: In the IR3SE method, the time T r from the first 180° pulse application to the next 180° pulse application is 2.36 seconds, and the time T d from the first 180° pulse application to the next 90° pulse application is 0.58 seconds. seconds, the time T s1 from the application of the 90° pulse to the center of the first echo signal generated thereafter is 0.02
seconds, the time from the center of the first echo signal to the center of the second echo signal, and from the center of the second echo signal to the center of the third echo signal, respectively.
Scan a predetermined number of views with T s2 set to 0.02 seconds. In the SR4SE method, the time T r from the first 90° pulse application to the first 90° pulse application of the next view is 2.36 seconds, and the time T r from the first 90° pulse application to the center of the first echo signal generated thereafter is 2.36 seconds. time T s1
Scanning is performed for a predetermined number of views, with the time interval T s2 between the centers of each echo signal after the first echo signal being 0.079 seconds. The seven images to be obtained are obtained by averaging the IR3SE method and the SR4SE method in a 1:1 ratio. 6 The control/calculation means uses the IR3SE method and the SR4SE method.
According to claim 1, the system is configured such that seven images are obtained by imaging according to the method, and T 1 , T 2 , and ρ images are calculated from these seven images, and the following values are used as scan parameters. The nuclear magnetic resonance imaging device described. Note: In the IR3SE method, the time T r from the first 180° pulse application to the next 180° pulse application is 1.18 seconds, and the time T d from the first 180° pulse application to the next 90° pulse application is 0.41 seconds. seconds, the time T s1 from the application of the 90° pulse to the center of the first echo signal generated thereafter is 0.02
seconds, the time from the center of the first echo signal to the center of the second echo signal, and from the center of the second echo signal to the center of the third echo signal, respectively.
Scan a predetermined number of views with T s2 set to 0.02 seconds. In the SR4SE method, the time T r from the first 90° pulse application to the first 90° pulse application of the next view is 1.18 seconds, and the time T r from the first 90° pulse application to the center of the first echo signal generated thereafter is 1.18 seconds. time T s1
0.02 seconds, and the time interval T s2 between the centers of each echo signal after the first echo signal is 0.074 seconds, and a predetermined number of views are scanned. The seven images to be obtained are obtained by averaging the IR3SE method and the SR4SE method in a 1:1 ratio.
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