JP2015054098A - Magnetic resonance imaging system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、磁気共鳴イメージング(MRI: Magnetic Resonance Imaging)装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to a magnetic resonance imaging (MRI) apparatus.
MRI装置は、静磁場中に置かれた被検体の原子核スピンをラーモア周波数の高周波(RF: radio frequency)信号で磁気的に励起し、この励起に伴って発生する核磁気共鳴(NMR: nuclear magnetic resonance)信号から画像を再構成する画像診断装置である。 The MRI apparatus magnetically excites a nuclear spin of a subject placed in a static magnetic field with a radio frequency (RF) signal of Larmor frequency, and generates nuclear magnetic resonance (NMR) generated by this excitation. This is an image diagnostic apparatus that reconstructs an image from a resonance signal.
MRI装置による撮像法の1つとしてフィールドエコー(FE: field echo)法によってT2スター(T2*)強調画像を収集する方法が知られている。T2*強調画像では磁場の局所的な不均一性が鋭敏にコントラストに反映される。このため、関心領域(ROI: region of interest)における磁化率の違いを観察するための撮像法として広く利用されている。 As one of imaging methods using an MRI apparatus, a method of collecting T2 star (T2 *) weighted images by a field echo (FE) method is known. In the T2 * weighted image, the local non-uniformity of the magnetic field is sharply reflected in the contrast. For this reason, it is widely used as an imaging method for observing a difference in magnetic susceptibility in a region of interest (ROI).
T2*強調画像はFE系のシーケンスで比較的長いエコー時間(TE: echo time)を設定して撮像される。このため、画像の信号対雑音比 (SNR: signal to noise ratio)が低下するという問題がある。そこで、SNRを向上させるために受信バンド幅を狭くすることが考えられるが、TEの増大に伴うケミカルシフトや磁化率に起因するアーチファクトが出現する恐れがある。 The T2 * weighted image is captured by setting a relatively long echo time (TE) in the FE sequence. For this reason, there is a problem that the signal to noise ratio (SNR) of the image is lowered. Therefore, it is conceivable to reduce the reception bandwidth in order to improve the SNR, but there is a possibility that artifacts due to chemical shift and magnetic susceptibility accompanying the increase of TE may appear.
そこで、受信バンド幅を広帯域にし、異なる複数のTEを設定したFE系のマルチエコーシーケンスで収集した画像の最大値投影(MIP: maximum intensity projection)処理によってSNRを改善する方法が考案されている。この方法では、TEを変えながら複数の画像データが収集され、異なるTEに対応する画像データのMIP処理が実行される。その結果、受信バンド幅を広帯域にすることによって低下するSNRを補償することができる。 In view of this, a method has been devised for improving the SNR by a maximum intensity projection (MIP) process of an image collected by an FE multi-echo sequence in which a wide receiving bandwidth is set and different TEs are set. In this method, a plurality of image data is collected while changing TE, and MIP processing of image data corresponding to different TE is executed. As a result, it is possible to compensate for the SNR that is reduced by increasing the reception bandwidth.
しかしながら、マルチエコーシーケンスで収集した複数の画像データにMIP処理を施すと、高輝度のノイズやアーチファクトが投影画像データに生じる。このため、診断画像の画質が劣化する。 However, when MIP processing is performed on a plurality of image data collected by the multi-echo sequence, high-intensity noise and artifacts are generated in the projection image data. For this reason, the image quality of a diagnostic image deteriorates.
そこで、本発明は、少なくとも関心領域(ROI: region of interest)において、より良好なコントラストでアーチファクトが低減された画像データを収集することが可能な磁気共鳴イメージング装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a magnetic resonance imaging apparatus capable of collecting image data with better contrast and reduced artifacts at least in a region of interest (ROI).
本発明の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、イメージング手段及び画像処理手段を備える。イメージング手段は、磁気共鳴イメージングによって被検体の同一のスライス位置における複数フレームの画像データを、互いに異なるエコー時間で収集された磁気共鳴信号に対応させて収集する。画像処理手段は、前記複数フレームの画像データから選択された1フレームの画像データに、少なくとも1フレームの他の画像データの特定の領域内における画素値を加算する処理を含む画像処理によって表示用の画像データを生成する。 A magnetic resonance imaging apparatus according to an embodiment of the present invention includes an imaging unit and an image processing unit. The imaging means collects image data of a plurality of frames at the same slice position of the subject by magnetic resonance imaging in correspondence with magnetic resonance signals collected at different echo times. The image processing means is for display by image processing including processing of adding pixel values in a specific region of at least one other frame of image data to one frame of image data selected from the plurality of frames of image data. Generate image data.
本発明の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置について添付図面を参照して説明する。 A magnetic resonance imaging apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は本発明の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の構成図である。 FIG. 1 is a configuration diagram of a magnetic resonance imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.
磁気共鳴イメージング装置20は、静磁場を形成する筒状の静磁場用磁石21、この静磁場用磁石21の内側に設けられたシムコイル22、傾斜磁場コイル23及びRFコイル24を備えている。
The magnetic resonance imaging apparatus 20 includes a cylindrical static
また、磁気共鳴イメージング装置20には、制御系25が備えられる。制御系25は、静磁場電源26、傾斜磁場電源27、シムコイル電源28、送信器29、受信器30、シーケンスコントローラ31及びコンピュータ32を具備している。制御系25の傾斜磁場電源27は、X軸傾斜磁場電源27x、Y軸傾斜磁場電源27y及びZ軸傾斜磁場電源27zで構成される。また、コンピュータ32には、入力装置33、表示装置34、演算装置35及び記憶装置36が備えられる。
In addition, the magnetic resonance imaging apparatus 20 includes a
静磁場用磁石21は静磁場電源26と接続され、静磁場電源26から供給された電流により撮像領域に静磁場を形成させる機能を有する。尚、静磁場用磁石21は超伝導コイルで構成される場合が多く、励磁の際に静磁場電源26と接続されて電流が供給されるが、一旦励磁された後は非接続状態とされるのが一般的である。また、静磁場用磁石21を永久磁石で構成し、静磁場電源26が設けられない場合もある。
The static
また、静磁場用磁石21の内側には、同軸上に筒状のシムコイル22が設けられる。シムコイル22はシムコイル電源28と接続され、シムコイル電源28からシムコイル22に電流が供給されて静磁場が均一化されるように構成される。
A cylindrical shim coil 22 is coaxially provided inside the static
傾斜磁場コイル23は、X軸傾斜磁場コイル23x、Y軸傾斜磁場コイル23y及びZ軸傾斜磁場コイル23zで構成され、静磁場用磁石21の内側において筒状に形成される。傾斜磁場コイル23の内側には寝台37が設けられて撮像領域とされ、寝台37には被検体Pがセットされる。RFコイル24にはガントリに内蔵されたRF信号の送受信用の全身用コイル(WBC: whole body coil)や寝台37や被検体P近傍に設けられるRF信号の受信用の局所コイルなどがある。
The gradient
また、傾斜磁場コイル23は、傾斜磁場電源27と接続される。傾斜磁場コイル23のX軸傾斜磁場コイル23x、Y軸傾斜磁場コイル23y及びZ軸傾斜磁場コイル23zはそれぞれ、傾斜磁場電源27のX軸傾斜磁場電源27x、Y軸傾斜磁場電源27y及びZ軸傾斜磁場電源27zと接続される。
The gradient
そして、X軸傾斜磁場電源27x、Y軸傾斜磁場電源27y及びZ軸傾斜磁場電源27zからそれぞれX軸傾斜磁場コイル23x、Y軸傾斜磁場コイル23y及びZ軸傾斜磁場コイル23zに供給された電流により、撮像領域にそれぞれX軸方向の傾斜磁場Gx、Y軸方向の傾斜磁場Gy、Z軸方向の傾斜磁場Gzを形成することができるように構成される。
The X-axis gradient magnetic
RFコイル24は、送信器29及び受信器30の少なくとも一方と接続される。送信用のRFコイル24は、送信器29からRF信号を受けて被検体Pに送信する機能を有し、受信用のRFコイル24は、被検体P内部の原子核スピンのRF信号による励起に伴って発生したNMR信号を受信して受信器30に与える機能を有する。
The
一方、制御系25のシーケンスコントローラ31は、傾斜磁場電源27、送信器29及び受信器30と接続される。シーケンスコントローラ31は傾斜磁場電源27、送信器29及び受信器30を駆動させるために必要な制御情報、例えば傾斜磁場電源27に印加すべきパルス電流の強度や印加時間、印加タイミング等の動作制御情報を記述したシーケンス情報を記憶する機能と、記憶した所定のシーケンスに従って傾斜磁場電源27、送信器29及び受信器30を駆動させることによりX軸傾斜磁場Gx、Y軸傾斜磁場Gy,Z軸傾斜磁場Gz及びRF信号を発生させる機能を有する。
On the other hand, the
また、シーケンスコントローラ31は、受信器30におけるNMR信号の検波及びA/D (analog to digital)変換により得られた複素データである生データ(raw data)を受けてコンピュータ32に与えるように構成される。
The
このため、送信器29には、シーケンスコントローラ31から受けた制御情報に基づいてRF信号をRFコイル24に与える機能が備えられる一方、受信器30には、RFコイル24から受けたNMR信号を検波して所要の信号処理を実行するとともにA/D変換することにより、デジタル化された複素データである生データを生成する機能と生成した生データをシーケンスコントローラ31に与える機能とが備えられる。
For this reason, the
また、コンピュータ32の記憶装置36に保存されたプログラムを演算装置35で実行することにより、コンピュータ32には各種機能が備えられる。ただし、プログラムの少なくとも一部に代えて、各種機能を有する特定の回路を磁気共鳴イメージング装置20に設けてもよい。
Further, the
図2は、図1に示すコンピュータ32の機能ブロック図である。
FIG. 2 is a functional block diagram of the
コンピュータ32の演算装置35は、記憶装置36に保存されたプログラムを実行することにより撮像条件設定部40、画像再構成部41及び画像処理部42として機能する。画像処理部42は、加算領域設定部42A、画像加算部42B及び表示処理部42Cを有する。また、記憶装置36は、k空間データ記憶部43及び画像データ記憶部44として機能する。
The
撮像条件設定部40は、入力装置33からの指示情報に基づいてパルスシーケンスを含む撮像条件を設定し、設定した撮像条件をシーケンスコントローラ31に出力する機能を有する。特に、撮像条件設定部40は、被検体Pの同一のスライス位置における複数フレームの画像データを生成するためのNMR信号を、異なる撮像パラメータで収集する撮像条件を設定する機能を備えている。つまり、撮像条件設定部40は、互いに異なる複数のTE等の撮像パラメータで同一のスライス位置からマルチエコーデータ収集を行う撮像条件を設定できるように構成されている。
The imaging
図3は、異なるTEでマルチエコーデータ収集を行うFEシーケンスの一例を示す図である。 FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an FE sequence for collecting multi-echo data with different TEs.
図3においてRFはRFパルスを、Gss、Gpe、Groはそれぞれスライス選択(slice selection)用傾斜磁場パルス、位相エンコード(PE: phase encode) 用傾斜磁場パルス、リードアウト(RO: readout)用傾斜磁場パルスを、ECHOはNMRエコー信号を示す。 In FIG. 3, RF is an RF pulse, Gss, Gpe, and Gro are a gradient magnetic field pulse for slice selection, a gradient magnetic field pulse for phase encoding (PE), and a gradient magnetic field for readout (RO), respectively. Pulse, ECHO indicates NMR echo signal.
図3に示すように、RFパルスの印加後に異なるTEにて共通のスライスから複数のエコー信号が収集されるようにFEシーケンスのスライス選択用傾斜磁場パルスGss、PE用傾斜磁場パルスGpe及びRO用傾斜磁場パルスGroを設定することができる。図3は、4つのTE (TE1, TE2, TE3, TE4)で共通のスライスから4つのエコー信号を収集するFEシーケンスの例を示している。 As shown in FIG. 3, FE sequence slice selection gradient magnetic field pulse Gss, PE gradient magnetic field pulse Gpe, and RO are used so that a plurality of echo signals are collected from a common slice at different TEs after application of an RF pulse. A gradient magnetic field pulse Gro can be set. FIG. 3 shows an example of an FE sequence that collects four echo signals from a common slice in four TEs (TE 1 , TE 2 , TE 3 , TE 4 ).
尚、図3に例示されるFEシーケンスの他、スピンエコー(SE: spin echo)シーケンス等の任意のパルスシーケンスを撮像条件として設定することが可能である。マルチエコーデータ収集を行うためのシーケンスの各TEはシーケンスの繰返し時間(TR: repetition time)とともに目的とする画像コントラストに応じて決定される。具体的には、TEの長さに応じてT2*強調画像データ、横緩和(T2)強調画像データ及び縦緩和(T1)強調画像データ等の異なるコントラストを有するMR画像データを収集することができる。 In addition to the FE sequence illustrated in FIG. 3, an arbitrary pulse sequence such as a spin echo (SE) sequence can be set as the imaging condition. Each TE of a sequence for performing multi-echo data collection is determined according to a target image contrast together with a repetition time (TR) of the sequence. Specifically, MR image data having different contrasts such as T2 * weighted image data, lateral relaxation (T2) weighted image data, and vertical relaxation (T1) weighted image data can be collected according to the length of TE. .
例えば、SE系のシーケンスにおいてTRを組織のT1値よりも短く設定し、かつTEをT2値よりも十分に短く設定すれば、T1強調画像データが得られる。一方、SE系のシーケンスにおいてTRを組織の縦磁化が回復する程長く設定し、かつTEを各組織におけるT2値の相違が現れる程度に長く設定すれば、T2強調画像データが得られる。また、FE系のシーケンスにおいて、各組織における見掛け上のT2値に相当するT2*値の相違が現れる程度に十分に長いTR及びTEを設定すれば、T2*強調画像データが得られる。 For example, if the TR is set shorter than the T1 value of the tissue and the TE is set sufficiently shorter than the T2 value in the SE sequence, T1-weighted image data can be obtained. On the other hand, T2 weighted image data can be obtained by setting TR as long as the longitudinal magnetization of the tissue recovers and setting TE as long as the difference in T2 value appears in each tissue in the SE sequence. In addition, T2 * weighted image data can be obtained by setting TR and TE sufficiently long so that a difference in T2 * value corresponding to the apparent T2 value in each tissue appears in the FE sequence.
T2強調画像データ又はT2*強調画像データとして複数フレームの画像データを収集する場合には、互いに異なるTEで同一のスライス位置からマルチエコーデータ収集を行う撮像条件が設定される。つまり、互いに異なるTEで収集されたMR信号に対応させた複数フレームのT1強調画像データ又はT2*強調画像データとして複数フレームの画像データが収集されるように撮像条件が設定される。 When collecting multiple frames of image data as T2 weighted image data or T2 * weighted image data, imaging conditions for collecting multi-echo data from the same slice position with different TEs are set. That is, the imaging conditions are set so that a plurality of frames of image data are collected as T1 weighted image data or T2 * weighted image data corresponding to MR signals collected at different TEs.
一方、T1強調画像データとして複数フレームの画像データを収集する場合には、反転時間(TI: inversion time)及びRF励起パルスのフリップ角(FA: flip angle) の少なくとも一方を互いに異なる値として同一のスライス位置からマルチエコーデータ収集を行う撮像条件が設定される。つまり、TI及びFAの少なくとも一方を互いに異なる値として収集されたMR信号に対応させた複数フレームのT1強調画像データとして複数フレームの画像データが収集されるように撮像条件が設定される。尚、TIは、反転回復(IR: inversion recovery)パルスからRF励起パルスまでの時間である。 On the other hand, when collecting multiple frames of image data as T1-weighted image data, at least one of the inversion time (TI: inversion time) and the flip angle (FA: flip angle) of the RF excitation pulse is set to a different value from each other. Imaging conditions for collecting multi-echo data from the slice position are set. That is, the imaging conditions are set such that a plurality of frames of image data are collected as a plurality of frames of T1-weighted image data corresponding to MR signals collected with at least one of TI and FA as different values. TI is the time from the inversion recovery (IR) pulse to the RF excitation pulse.
このように、T2強調画像データ又はT2*強調画像データを収集する場合には、撮像パラメータであるTEをTRごとに変える撮像条件が設定される。一方、T1強調画像データを収集する場合には、撮像パラメータであるTI及びFAの少なくとも一方をTRごとに変える撮像条件が設定される。 As described above, when T2 weighted image data or T2 * weighted image data is collected, an imaging condition for changing the imaging parameter TE for each TR is set. On the other hand, when collecting T1-weighted image data, an imaging condition is set in which at least one of the imaging parameters TI and FA is changed for each TR.
画像再構成部41は、撮像条件設定部40において設定された撮像条件下におけるイメージングスキャンによって収集されたNMR信号をシーケンスコントローラ31から取得してk空間データ記憶部43に形成されたk空間に配置する機能、k空間データ記憶部43からk空間データを取り込んでフーリエ変換(FT: Fourier transform)を含む画像再構成処理を施すことにより画像データを再構成する機能、再構成して得られた画像データを画像データ記憶部44に書き込む機能を有する。
The
画像再構成処理の対象となるNMR信号は、異なるTE等の撮像パラメータで複数フレーム分収集される。このため、画像再構成処理の結果、異なる撮像パラメータに対応する複数フレームのMR画像データが生成される。従って、画像データ記憶部44には、異なる撮像パラメータに対応する複数フレームの同一スライス位置における画像データが保存される。
An NMR signal to be subjected to image reconstruction processing is collected for a plurality of frames with different imaging parameters such as TE. Therefore, as a result of the image reconstruction process, MR image data of a plurality of frames corresponding to different imaging parameters is generated. Accordingly, the image
このように、静磁場用磁石21、傾斜磁場コイル23及びRFコイル24等のハードウェア、制御系25並びにコンピュータ32の画像再構成部41を含む構成要素が協働することによって、撮像条件に従って被検体PのMRイメージングを行うイメージングシステムが形成される。特に、このイメージングシステムは、MRイメージングによって被検体Pの同一のスライス位置における複数フレームの画像データを、互いに異なる撮像条件で収集されたNMR信号に対応させて収集する機能を有している。尚、イメージンシステムの詳細構成としては、上述した構成に限らず、様々なタイプのシステムが知られている。
As described above, the hardware including the static
画像処理部42は、画像データ記憶部44から取り込んだ画像データに必要な画像処理を施して表示装置34に表示させる機能を有する。特に、画像処理部42は、異なるTE等の撮像パラメータに対応する複数フレームの画像データから選択された1フレームの画像データに、少なくとも1フレームの他の画像データの特定の領域内における画素値を加算する処理を含む画像処理によって表示用の画像データを生成する機能を有している。つまり、画像処理部42は、異なる撮像パラメータに対応する複数フレームの画像データを一部の画素だけに限定して加算処理することにより、異なる撮像パラメータに対応する複数フレームの画像データの合成画像データを生成するように構成されている。
The
加算領域設定部42Aは、異なる撮像パラメータに対応する複数フレームの画像データ間において画素値の加算対象となる特定の領域を設定する機能を有する。また、画像加算部42Bは、加算領域設定部42Aにおいて設定された特定の領域における画素値を、異なる撮像パラメータに対応する複数フレームの画像データから選択されたベースとなる画像データに加算する機能を有する。
The addition
画素値の加算対象となる特定の領域は、画素値の加算後における合成画像データに所望の画像コントラストが得られるように決定される。 The specific area to which the pixel value is to be added is determined so that a desired image contrast is obtained in the combined image data after the pixel value is added.
第1の例として、画素値の加算対象となる特定の領域は、異なる撮像パラメータに対応する複数フレームの画像データの画素値に基づいて画素ごとに取得される信号の減衰を表す時定数に基づいて特定することができる。すなわち、複数フレームの画像データ間において対応する画素位置の画像信号は、異なる撮像パラメータに対応している。従って、複数フレームの画像データ間で対応する画素位置における画像信号の強度をTE軸等の撮像パラメータ軸方向にプロットすれば、画像信号の減衰を表す時定数を画素ごとに求めることができる。 As a first example, the specific region to which the pixel value is to be added is based on a time constant representing the attenuation of the signal acquired for each pixel based on the pixel values of the image data of a plurality of frames corresponding to different imaging parameters. Can be specified. In other words, image signals at corresponding pixel positions between image data of a plurality of frames correspond to different imaging parameters. Therefore, if the intensity of the image signal at the corresponding pixel position between the image data of a plurality of frames is plotted in the direction of the imaging parameter axis such as the TE axis, a time constant representing the attenuation of the image signal can be obtained for each pixel.
尚、撮像条件がT1強調画像データを収集するための条件であれば時定数はT1値となり、T2強調画像データを収集するための条件であれば時定数はT2値となる。また、撮像条件がT2*強調画像データを収集するための条件であれば時定数はT2*値となる。従って、時定数を、T1値、T2値又はT2*値として画素値の加算対象となる特定の領域を特定することができる。 If the imaging condition is a condition for collecting T1-weighted image data, the time constant is a T1 value. If the imaging condition is a condition for collecting T2-weighted image data, the time constant is a T2 value. If the imaging condition is a condition for collecting T2 * weighted image data, the time constant is a T2 * value. Therefore, it is possible to specify a specific region to which pixel values are to be added with the time constant as the T1 value, T2 value, or T2 * value.
具体的には、T1値、T2値又はT2*値等の時定数が求められると、時定数が閾値以上又は閾値を超える画素領域など、時定数に対する閾値処理によって抽出される画素領域を、画素値の加算対象となる特定の領域とすることができる。例えば、T2*強調画像データを収集するために、TE = 5, 10, 15, 20, 25 [ms]に設定してイメージングを行う場合であれば、T2*≧50[ms]を満たす画素のみを加算対象となる領域に設定することができる。同様に、T1強調画像データ又はT2強調画像データが収集された場合には、T1値又はT2値が適切な範囲である画素領域を閾値処理によって抽出することができる。 Specifically, when a time constant such as a T1 value, a T2 value, or a T2 * value is obtained, a pixel area extracted by threshold processing for the time constant, such as a pixel area whose time constant is greater than or exceeds the threshold, It can be a specific area to which a value is added. For example, to collect T2 * weighted image data, if imaging is performed with TE set to 5, 10, 15, 20, 25 [ms], only pixels that satisfy T2 * ≧ 50 [ms] Can be set as an area to be added. Similarly, when T1-weighted image data or T2-weighted image data is collected, a pixel region whose T1 value or T2 value is in an appropriate range can be extracted by threshold processing.
このように、時定数が適切な範囲となる画素のみを加算対象として複数フレームの画像データ間で加算処理を行うと、少なくとも加算処理の対象となる画素領域においてノイズやアーチファクトが抑制され、SNRが改善した合成画像データを得ることができる。しかも、目的とするコントラストを得るために設定された時定数に対応する画素領域における画素値のみを用いて合成画像データを得ることができる。この結果、良好なコントラストを有する画像データを生成することができる。 As described above, when the addition processing is performed between the image data of a plurality of frames only for pixels in which the time constant is in an appropriate range, noise and artifacts are suppressed at least in the pixel region targeted for the addition processing, and the SNR is reduced. Improved composite image data can be obtained. Moreover, it is possible to obtain composite image data using only the pixel values in the pixel region corresponding to the time constant set to obtain the desired contrast. As a result, image data having good contrast can be generated.
画素値の加算対象となる特定の領域の決定方法の第2の例として、関心のある特定の組織内の領域を特定の領域とする方法が挙げられる。特定の組織は、異なるTE等の撮像パラメータに対応する複数フレームの画像データの少なくとも1フレームの画像データに対する解剖学知識に基づくパターンマッチングによって抽出することができる。従って、加算領域設定部42Aにおいて、画像データに対するエッジ抽出処理等のパターンマッチングに必要な公知の画像認識処理が実行される。具体例として、頸部横断画像データが撮影された場合には、脊髄を抽出し、脊髄が占める領域を画素値の加算対象となる特定の領域に設定することができる。
As a second example of a method for determining a specific region to which pixel values are to be added, there is a method in which a region in a specific tissue of interest is a specific region. The specific tissue can be extracted by pattern matching based on anatomical knowledge with respect to image data of at least one frame of image data of a plurality of frames corresponding to different imaging parameters such as TE. Therefore, a known image recognition process necessary for pattern matching such as an edge extraction process for image data is executed in the addition
画素値の加算対象となる特定の領域の決定方法の第3の例として、加算対象となる複数フレームの画像データの撮像条件に特定の領域を関連付ける方法が挙げられる。具体例として、撮像スライスが頸部横断スライスであれば、脊髄領域が含まれるように決定された画像データの中央部分を画素値の加算対象となる特定の領域に設定することができる。 As a third example of a method for determining a specific area to be added with pixel values, there is a method of associating a specific area with imaging conditions of image data of a plurality of frames to be added. As a specific example, if the imaging slice is a cervical crossing slice, the central portion of the image data determined to include the spinal cord region can be set as a specific region to be added with pixel values.
また、画素値の加算対象となる特定の領域の決定方法の第4の例として、特定の領域を入力装置33の操作によって指定するようにしてもよい。この場合には、画素値の加算対象となる特定の領域を入力装置33の操作によって空間的にマニュアル設定するための画像がユーザインターフェースとして表示装置34に表示される。
In addition, as a fourth example of a method for determining a specific area to which a pixel value is to be added, a specific area may be designated by operating the
特定の領域内における画素値の加算対象となる画像データ、つまり基準となる画像データは、異なる撮像パラメータに対応する複数フレームの画像データから任意の方法で選択することができる。 Image data to be added with pixel values in a specific region, that is, reference image data can be selected from image data of a plurality of frames corresponding to different imaging parameters by an arbitrary method.
例えば、画像加算部42Bが、特定の組織内におけるコントラスト対雑音比(CNR: contrast to noise ratio)が最大となる画像データを、加算する処理の対象として複数フレームの画像データから自動選択するように構成することができる。この場合、特定の組織は、上述のように、異なる撮像パラメータに対応する複数フレームの画像データの少なくとも1フレームの画像データに対する解剖学知識に基づくパターンマッチングによって抽出することができる。
For example, the
別の例として画像加算部42Bが、入力装置33の操作によって指定された領域内におけるCNRが最大となる画像データを、加算する処理の対象として複数フレームの画像データから選択するように構成することもできる。つまり、ユーザが入力装置33の操作によってマニュアル指定したROI内のCNRが最大の画像データを、画素値の加算対象となる基準画像データに設定することができる。
As another example, the
更に別の例として、画像加算部42Bが、入力装置33の操作によって指定された画像データを、加算する処理の対象として複数フレームの画像データから選択するように構成してもよい。つまり、ユーザによるマニュアル指定とすることができる。具体例として、T2*強調画像データを収集するために、TE = 5, 10, 15, 20, 25 [ms]に設定してイメージングが実行された場合であれば、TE = 10に対応する画像データを、画素値の加算対象となる基準画像データに設定することができる。
As yet another example, the
画像処理部42の表示処理部42Cは、画像加算部42Bにおける画素値の加算処理によって生成された合成画像データに必要な表示処理を施して表示装置34に表示させる機能を有する。
The
次に磁気共鳴イメージング装置20の動作及び作用について説明する。 Next, the operation and action of the magnetic resonance imaging apparatus 20 will be described.
図4は、図1に示す磁気共鳴イメージング装置20によるイメージングの流れを示すフローチャートである。 FIG. 4 is a flowchart showing the flow of imaging by the magnetic resonance imaging apparatus 20 shown in FIG.
まず予め寝台37に被検体Pがセットされ、静磁場電源26により励磁された静磁場用磁石21(超伝導磁石)の撮像領域に静磁場が形成される。また、シムコイル電源28からシムコイル22に電流が供給されて撮像領域に形成された静磁場が均一化される。
First, the subject P is set on the
次にステップS1において、同一のスライス位置から異なる撮像パラメータでNMR信号を収集するマルチエコーデータ収集シーケンスによる被検体Pのイメージングスキャンが実行される。そのために、図3に例示されるような異なるTEでマルチエコーデータ収集を行うパルスシーケンスを含む撮像条件が撮像条件設定部40において設定される。
Next, in step S1, an imaging scan of the subject P is executed by a multi-echo data acquisition sequence for acquiring NMR signals with different imaging parameters from the same slice position. For this purpose, the imaging
そして、入力装置33から撮像条件設定部40にスキャン開始指示が与えられると、撮像条件設定部40はパルスシーケンスを含む撮像条件をシーケンスコントローラ31に出力する。シーケンスコントローラ31は、撮像条件に従って傾斜磁場電源27、送信器29及び受信器30を駆動させることにより被検体Pがセットされた撮像領域に傾斜磁場を形成させるとともに、RFコイル24からRF信号を発生させる。
Then, when a scan start instruction is given from the
このため、被検体Pの内部における核磁気共鳴により生じたNMR信号が、RFコイル24により受信されて受信器30に与えられる。受信器30は、RFコイル24からNMR信号を受けて、所要の信号処理を実行した後、A/D(analog to digital)変換することにより、デジタルデータのNMR信号である生データを生成する。受信器30は、生成した生データをシーケンスコントローラ31に与える。シーケンスコントローラ31は、生データを画像再構成部41に与え、画像再構成部41はk空間データ記憶部43に形成されたk空間に生データをk空間データとして配置する。
Therefore, an NMR signal generated by nuclear magnetic resonance inside the subject P is received by the
次にステップS2において、画像再構成部41は、k空間データ記憶部43からk空間データを取り込んで画像再構成処理を施す。これにより、異なるTE等の撮像パラメータに対応する複数フレームの画像データが生成される。生成された画像データは、必要に応じて画像データ記憶部44に保存される。
Next, in step S <b> 2, the
次にステップS3において、加算領域設定部42Aは、異なる撮像パラメータに対応する複数フレームの画像データ間において画素値の加算対象となる画素領域を設定する。例えば、画素値の時間変化に基づいて算出されたT2*値等の時定数が適切な範囲となる領域、テンプレートマッチングによって抽出された特定の組織、撮像条件に関連付けられた特定の領域或いは入力装置33の操作によって指定された領域が、画素値の加算対象となる画素領域として設定される。
Next, in step S3, the addition
次にステップS4において、画像加算部42Bは、加算領域設定部42Aにおいて限定された画素領域における画素値を、異なる撮像パラメータに対応する複数フレームの画像データから選択された基準画像データに加算する。この結果、複数フレームの画像データの局所的な合成画像データが生成される。
Next, in step S4, the
次にステップS5において、表示処理部42Cは、画像加算部42Bにおいて生成された合成画像データに必要な表示処理を施して表示装置34に表示させる。これにより、表示装置34には、加算処理によってSNRの向上及びコントラストの改善が図られた診断用のMR画像が表示される。
Next, in step S5, the
つまり以上のような磁気共鳴イメージング装置20は、被検体Pの同一のスライス位置から異なるTE等の撮像パラメータに対応する複数フレームの画像データを収集し、特定の画素領域のみについて互いに加算処理を行うようにしたものである。 That is, the magnetic resonance imaging apparatus 20 as described above collects image data of a plurality of frames corresponding to different imaging parameters such as TE from the same slice position of the subject P, and performs addition processing on only specific pixel areas. It is what I did.
このため、磁気共鳴イメージング装置20によれば、MR画像のROI内のコントラスト及び画質を改善することができる。特に、SNRの向上が重要なT2強調画像やT2*強調画像を撮像する場合に有効である。 For this reason, according to the magnetic resonance imaging apparatus 20, it is possible to improve the contrast and image quality within the ROI of the MR image. This is particularly effective when capturing T2-weighted images and T2 * -weighted images where improvement of SNR is important.
例えば、良好なコントラストのT2*強調画像を得るために長いTEを設定し、かつSNRを向上させるために単純に加算処理を実行すると、磁化率(susceptibility)に起因するアーチファクトが合成される結果、画質が劣化するという問題がある。 For example, setting a long TE to obtain a T2 * weighted image with good contrast and simply performing an addition process to improve SNR results in the synthesis of artifacts due to susceptibility, There is a problem that image quality deteriorates.
これに対して、磁気共鳴イメージング装置20では、T2*値が長い画素領域のみが加算される。従って、アーチファクトを抑制しつつ、コントラスト及びSNRを改善したT2*強調画像を得ることができる。 On the other hand, in the magnetic resonance imaging apparatus 20, only the pixel region having a long T2 * value is added. Therefore, it is possible to obtain a T2 * weighted image with improved contrast and SNR while suppressing artifacts.
以上、特定の実施形態について記載したが、記載された実施形態は一例に過ぎず、発明の範囲を限定するものではない。ここに記載された新規な方法及び装置は、様々な他の様式で具現化することができる。また、ここに記載された方法及び装置の様式において、発明の要旨から逸脱しない範囲で、種々の省略、置換及び変更を行うことができる。添付された請求の範囲及びその均等物は、発明の範囲及び要旨に包含されているものとして、そのような種々の様式及び変形例を含んでいる。 Although specific embodiments have been described above, the described embodiments are merely examples, and do not limit the scope of the invention. The novel methods and apparatus described herein can be implemented in a variety of other ways. Various omissions, substitutions, and changes can be made in the method and apparatus described herein without departing from the spirit of the invention. The appended claims and their equivalents include such various forms and modifications as are encompassed by the scope and spirit of the invention.
20 磁気共鳴イメージング装置
21 静磁場用磁石
22 シムコイル
23 傾斜磁場コイル
24 RFコイル
25 制御系
26 静磁場電源
27 傾斜磁場電源
28 シムコイル電源
29 送信器
30 受信器
31 シーケンスコントローラ
32 コンピュータ
33 入力装置
34 表示装置
35 演算装置
36 記憶装置
37 寝台
40 撮像条件設定部
41 画像再構成部
42 画像処理部
42A 加算領域設定部
42B 画像加算部
42C 表示処理部
43 k空間データ記憶部
44 画像データ記憶部
P 被検体
20 Magnetic
Claims (11)
前記複数フレームの画像データから選択された1フレームの画像データに、少なくとも1フレームの他の画像データの特定の領域内における画素値を加算する処理を含む画像処理によって表示用の画像データを生成する画像処理手段と、
を備える磁気共鳴イメージング装置。 Imaging means for collecting a plurality of frames of image data at the same slice position of the subject by magnetic resonance imaging in correspondence with magnetic resonance signals collected under different imaging conditions;
Display image data is generated by image processing including processing of adding pixel values in a specific region of at least one frame of other image data to one frame of image data selected from the plurality of frames of image data. Image processing means;
A magnetic resonance imaging apparatus comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013189010A JP2015054098A (en) | 2013-09-12 | 2013-09-12 | Magnetic resonance imaging system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2013189010A JP2015054098A (en) | 2013-09-12 | 2013-09-12 | Magnetic resonance imaging system |
Publications (1)
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| JP2015054098A true JP2015054098A (en) | 2015-03-23 |
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ID=52818915
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2015054098A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114831619A (en) * | 2021-02-02 | 2022-08-02 | 富士胶片医疗健康株式会社 | Magnetic resonance imaging apparatus and image processing method |
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2013
- 2013-09-12 JP JP2013189010A patent/JP2015054098A/en active Pending
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