磁共振成像装置的制造方法

文档序号:9203439阅读:445来源:国知局
磁共振成像装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明的实施方式涉及磁共振成像装置。
【背景技术】
[0002] 磁共振成像是通过其拉莫尔(Larmor)频率的RF (Radio Frequency :射频)脉冲 磁性地激发载置于静磁场中的被检体的原子核自旋,根据伴随着该激发而产生的磁共振信 号生成图像的摄像法。
[0003] 另外,作为基于磁共振成像的摄像法之一,存在EPI (Echo Planar Imaging :回波 平面成像)。EPI是在施加了激发脉冲之后,一边使极性反转,一边快速且连续地施加读出 倾斜磁场,从而连续地产生多个回波信号的高速摄像法。在EPI中,知道由于静磁场的不均 匀性等而产生N/2伪影,以往,提出了用于减少N/2伪影的方法。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1 :日本特开2001-327480号公报

【发明内容】

[0007] 本发明要解决的问题在于,提供一种在高速摄像下能够提高画质的磁共振成像装 置。
[0008] 实施方式所涉及的磁共振成像装置具备序列控制部和图像生成部。序列控制部控 制通过在施加了激发脉冲之后一边使极性反转一边连续地施加读出倾斜磁场,从而连续地 产生多个回波信号的脉冲序列的执行,通过并行成像来收集多个信道对应量的回波信号。 图像生成部从连续地收集到的多个回波信号中,提取第偶数个收集到的回波信号组以及第 奇数个收集到的回波信号组的至少一方,使用提取出的多个信道对应量的回波信号组和多 个信道对应量的灵敏度分布,生成偶数图像以及奇数图像的至少一方。
【附图说明】
[0009] 图1是表示第1实施方式所涉及的MRI装置的结构的功能性框图。
[0010] 图2是表示基于第1实施方式中的EPI的脉冲序列的图。
[0011] 图3是用于说明在第1实施方式中减少的N/2伪影的图。
[0012] 图4是用于说明在第1实施方式中减少的N/2伪影的图。
[0013] 图5是用于说明基于第1实施方式所涉及的图像生成部的处理的图。
[0014] 图6是用于说明第2实施方式中的"相位校正"的图。
[0015] 图7是用于说明第2实施方式中的"相位校正"的图。
[0016] 图8是用于说明基于第2实施方式所涉及的图像生成部的处理的图。
[0017] 图9是用于说明第2实施方式中的相位校正量的导出的图。
[0018] 图10是用于说明第2实施方式中的相位校正的图。
[0019] 图11是用于说明基于第2实施方式的变形例所涉及的图像生成部的处理的图。 [0020] 图12是用于说明基于第2实施方式的变形例所涉及的图像生成部的处理的图。
[0021] 图13是用于说明基于第3实施方式所涉及的序列控制部的处理的图。
[0022] 图14是用于说明基于第3实施方式所涉及的图像生成部的处理的图。
[0023] 图15是用于说明基于第3实施方式所涉及的图像生成部的处理的图。
[0024] 图16是用于说明基于第4实施方式所涉及的序列控制部的处理的图。
[0025] 图17是用于说明基于第4实施方式所涉及的图像生成部的处理的图。
[0026] 图18是用于说明第4实施方式中的相位差映射的适用范围的调整的图。
[0027] 图19是用于说明第4实施方式中的相位差映射的适用范围的调整的图。
[0028] 图20是用于说明基于第4实施方式所涉及的图像生成部的处理的图。
[0029] 图21是用于说明基于第4实施方式的变形例所涉及的序列控制部的处理的图。 [0030] 图22A是用于说明实施方式中的各种图像的图。
[0031] 图22B是用于说明实施方式中的各种图像的图。
【具体实施方式】
[0032] 以下,参照附图,说明实施方式所涉及的磁共振成像装置(以下,适当地称为 "MRI (Magnetic Resonance Imaging)装置")。另外,实施方式并不限定于以下的实施方式。 另外,在原则上,在各实施方式中说明的内容也同样能够适用于其他的实施方式。
[0033] (第1实施方式)
[0034] 图1是表示第1实施方式所涉及的MRI装置100的结构的功能性框图。如图1所 示,MRI装置100具备静磁场磁铁101、静磁场电源102、倾斜磁场线圈103、倾斜磁场电源 104、床105、床控制部106、发送线圈107、发送部108、接收线圈阵列109、接收部110、序列 控制部120、以及计算机130。另外,在MRI装置100中不包含被检体P (例如,人体)。另 外,图1所示的构成只不过是一个例子。例如,序列控制部120以及计算机130内的各部还 可以适当地统合或分离来构成。
[0035] 静磁场磁铁101是形成中空的圆筒形的磁铁,在内部的空间中产生静磁场。静磁 场磁铁101例如是超导磁铁等,从静磁场电源102接受电流的供给并激发。静磁场电源102 向静磁场磁铁101供给电流。另外,静磁场磁铁101可以是永久磁铁,此时,MRI装置100也 可以不具备静磁场电源102。另外,静磁场电源102也可以不安装于MRI装置100。
[0036] 倾斜磁场线圈103是形成为中空的圆筒形的线圈,被配置在静磁场磁铁101的内 侦k倾斜磁场线圈103由与相互正交的X、Y、以及Z的各轴对应的三个线圈组合而形成,这 三个线圈从倾斜磁场电源104独立地接受电流的供给,产生磁场强度沿着Χ、Υ、以及Z的各 轴发生变化的倾斜磁场。由倾斜磁场线圈103产生的Χ、Υ、以及Z的各轴的倾斜磁场例如是 切片用倾斜磁场Gs、相位编码用倾斜磁场Ge、以及读出用倾斜磁场Gr。倾斜磁场电源104 向倾斜磁场线圈103供给电流。
[0037] 床105具备载置被检体P的顶板105a,在床控制部106的控制下,将顶板105a在 载置有被检体P的状态下向倾斜磁场线圈103的空洞(摄像口)内插入。通常,床105被 设置成长度方向与静磁场磁铁101的中心轴平行。床控制部106在计算机130的控制下, 驱动床105使顶板105a向长度方向以及上下方向移动。
[0038] 发送线圈107被配置在倾斜磁场线圈103的内侧,从发送部108接受RF脉冲的供 给,产生高频磁场。发送部108将与由作为对象的原子的种类以及磁场强度决定的拉莫尔 频率对应的RF脉冲向发送线圈107供给。
[0039] 接收线圈阵列109被配置在倾斜磁场线圈103的内侧,接收由于高频磁场的影响 而从被检体P发出的磁共振信号(以下,适当地称为"MR信号")。当接收到MR信号时,接 收线圈阵列109将接收到的MR信号向接收部110输出。另外,在第1实施方式中,接收线 圈阵列109具有一个以上线圈元件,典型的情况是具有多个线圈元件。
[0040] 另外,上述的发送线圈107以及接收线圈阵列109只不过是一个例子。通过组合 只具备发送功能的线圈、只具备接收功能的线圈、或者具备发送接收功能的线圈中的一个 或多个来构成即可。
[0041] 接收部110检测从接收线圈阵列109输出的MR信号,根据检测到的MR信号生成 MR数据。具体而言,接收部110通过对从接收线圈阵列109输出的MR信号进行数字变换来 生成MR数据。另外,接收部110将所生成的MR数据向序列控制部120发送。另外,接收部 110也可以设置于具备静磁场磁铁101或倾斜磁场线圈103等的架台装置侧。
[0042] 在此,在第1实施方式中,从接收线圈阵列109的各线圈元件输出的MR信号通过 适当地分配合成,从而以被称为信道等的单位向接收部110输出。因此,MR数据在接收部 110以后的后一级的处理中按每个信道进行处理。线圈元件的总数与信道的总数的关系有 时相同,也有时信道的总数比线圈元件的总数少,或者相反,信道的总数比线圈元件的总数 多。以下,当如"各信道"或"每个信道"那样标记时,表示该处理可以按每个线圈元件进行, 或者也可以按被分配合成了线圈元件的每个信道进行。另外,分配合成的定时并不限定于 上述的定时。直到基于后述的控制部133的处理之前,MR信号或MR数据按每一信道单位 进行分配合成即可。
[0043] 序列控制部120通过根据从计算机130发送的序列信息,驱动倾斜磁场电源104、 发送部108以及接收部110,从而对被检体P进行摄像。在此,序列信息是对用于进行摄 像的步骤进行定义的信息。在序列信息中,定义了倾斜磁场电源104向倾斜磁场线圈103 供给的电流的强度或供给电流的定时、发送部108向发送线圈107供给的RF脉冲的强度 或施加 RF脉冲的定时、以及接收部110检测MR信号的定时等。例如,序列控制部120是 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)等集成电路、CPU (Central Processing Unit)、MPU (Micro Processing Unit)等电 子电路。
[0044] 图2是表示基于第I实施方式中的EPI的脉冲序列的图。在此,在EPI中,存在 使用收集在施加了激发脉冲以及重新会聚脉冲之后产生的自旋回波信号的SE(Spin Echo) 法的"SE-EPI"、使用收集在施加激发脉冲之后产生的回波信号的FE (Field Echo)法的 "FE-EPI"、以及使用FFE(Fast FE)法的"FFE-EPI"等。另外,在EPI中,存在组合多次施加 激发脉冲而得到的回波链的数据而生成一张图像的"多次激发(multi-shot)EPI"或只通过 施加一次激发脉冲来生成一张图像的"单次激发(single-shot)EPI"等。其中,在第1实施 方式中,假设单次激发的SE-EPI来进行说明,但实施方式并不限定于此,还能够适用于其 他的EPI。
[0045] 如图2所示,序列控制部120通过控制各部,从而作为激发脉冲施加 90°脉冲,并 且施加切片用倾斜磁场Gs来选择性地激发切片面内的磁化,接着施加180°脉冲。接下来, 序列控制部120对与切片面平行的方向,一边对读出用倾斜磁场Gr进行转换(switching) (使极性反转)一边高速且连续地施加,同时对与切片用倾斜磁场Gs平行且与读出用倾斜 磁场Gr正交的方向,施加相位编码用倾斜磁场Ge。这样,序列控制部120在由90°脉冲激 发的切片面内的横向磁化缓和的时间内,一边对读出用倾斜磁场Gr进行转换一边高速且 连续地施加,从而连续地产生基于磁共振的多个MR信号(回波信号)。其结果为,序列控制 部120能够高速地收集切片面的数据。另外,连续地收集到的多个回波信号中的第奇数个 取集到的回波信号和第偶数个收集到的回波信号中,被配置在K空间内时方向不同。在包 含第1实施方式的以下的实施方式中,图像生成部136根据需要使第奇数个取集到的回波 信号或第偶数个收集到的回波信号的方向反转,在使两者的方向一致的基础上进行各种处 理。
[0046] 另外,序列控制部120驱动倾斜磁场电源104、发送部108以及接收部110对被检 体P进行摄像的结果为,当从接收部110接收到MR数据时,将接收到的MR数据向计算机 130转送。
[0047] 计算机130进行MRI装置100的整体控制、图像的生成等。计算机130具备接口 部131、存储部132、控制部133、输入部134、显示部135、以及图像生成部136。另外,控制 部133具备配置部133a。
[0048] 接口部131将序列信息向序列控制部120发送,从序列控制部120接收MR数据。 另外,当接收到MR数据时,接口部131将接收到的MR数据保存于存储部132。保存于存储 部132的MR数据通过配置部133a配置于k空间。其结果为,存储部132存储多个信道对 应量的k空间数据。
[0049] 存储部132存储由接口部131接收到的MR数据、由配置部133a配置于k空间的 k空间数据、以及由图像生成部136生成的图像数据等。例如,存储部132是RAM (Random Access Memory)、闪存存储器等半导体存储器元件、硬盘、光盘等。
[0050] 输入部134接受来自操作者的各种指示、信息输入。输入部134例如是鼠标或轨迹 球等定位设备、模式切换开关等选择设备、或键盘等输入设备。显示部135在控制部133的 控制下,显示频谱数据、图像数据等各种信息。显示部135例如是液晶显示器等显示设备。
[0051] 控制部133进行MRI装置10
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