(57)【要約】、多数のセンサのアレイによって捕捉される複数の信号から高速ダイナミック画像を形成する磁気共鳴方法が提供される。ｋ空間は異なる捕捉の領域へ分割される。第１の捕捉の種類の領域では、第１の部分画像のために、完全な一組の位相エンコードステップで通常の磁気共鳴撮像データが捕捉されるか、又は、完全な一組よりも低い減少係数で多数の位相エンコードステップで高速ダイナミック撮像のデータが捕捉され、第２の捕捉の種類の領域では、第２の部分画像のために、全減少係数で高速ダイナミック撮像のデータが捕捉される。続いて、第１の部分画像及び第２の部分画像は走査されるべき対象の完全な画像を形成するよう結合される。
2004504908.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像の前に各センサの感度マップが与えられ、少なくとも２つの隣接するセンサが同一の撮像位置から生ずる信号を記録し、これらの信号は夫々の撮像位置における夫々のセンサの感度係数で重み付けされ、画像強度は異なるセンサによって測定される信号から計算され、位相エンコードステップの数はその完全な組よりも減らされる、多数のセンサのアレイによって捕捉される複数の信号から高速ダイナミック画像を形成する磁気共鳴方法であって、
ｋ空間は異なる捕捉の領域へ分割され、第１の捕捉の種類の領域では、第１の部分画像のために、完全な一組の位相エンコードステップで通常の磁気共鳴撮像データが捕捉されるか、又は、完全な一組よりも低い減少率で多数の位相エンコードステップで高速ダイナミック撮像のデータが捕捉され、第２の捕捉の種類の領域では、第２の部分画像のために、全減少係数で高速ダイナミック撮像のデータが捕捉され、上記第１の部分画像及び上記第２の部分画像は撮像されるべき対象の完全な画像を形成することを特徴とする磁気共鳴方法。
【請求項２】
上記第１の捕捉の種類のデータは第１の部分画像へ再構成され、上記第２の捕捉の種類のデータは第２の部分画像へ再構成されることを特徴とする、請求項１記載の磁気共鳴方法。
【請求項３】
上記高速ダイナミック撮像のためのデータは、ｋ空間中の幾つかの隣接する軌跡上の空間的な高調波から同時に捕捉され、このデータは画像へ再構成されることを特徴とする、請求項１記載の磁気共鳴方法。
【請求項４】
上記第１の部分画像は上記第１の捕捉の種類のデータから再構成され、上記第２の部分画像は上記第２の捕捉の種類のデータから再構成されることを特徴とする、請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の磁気共鳴方法。
【請求項５】
上記第１の領域及び上記第２の領域における捕捉は対象全体に亘る規則的な走査を行い特定の捕捉領域の外側のデータを無視することによって達成されることを特徴とする、請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の磁気共鳴方法。
【請求項６】
上記第１の捕捉領域はｋ空間の中央領域であり、上記第２の捕捉領域は外側ｋ領域であることを特徴とする、請求項４記載の磁気共鳴方法。
【請求項７】
上記第１の捕捉領域は外側ｋ領域であり、上記第２の捕捉領域はｋ空間の中央領域であることを特徴とする、請求項４記載の磁気共鳴方法。
【請求項８】
上記外側ｋ領域の捕捉は幾つかのダイナミック画像に対して一回だけ行われることを特徴とする、請求項７記載の磁気共鳴方法。
【請求項９】
上記第２の捕捉はキーホール捕捉と同じ領域において行われることを特徴とする、請求項８記載の磁気共鳴方法。
【請求項１０】
上記第１の捕捉領域と上記第２の捕捉領域は所定の範囲に亘って重なり合うことを特徴とする、請求項１乃至９のうちいずれか一項記載の磁気共鳴方法。
【請求項１１】
結果として得られる画像の各画素についての一組の方程式の行列式が計算され、上記画素の画像は、上記行列式が所定の閾値を越える場合は上記第２の領域のデータから選択され、そうでない場合は上記第１の領域のデータから選択されることを特徴とする、請求項４乃至１０のうちいずれか一項記載の磁気共鳴方法。
【請求項１２】
結果として得られる画像は、以下の式、
Ｉ＝ｆ（Ｄ）＊Ｌ＋（１−ｆ（Ｄ））＊Ｓ
に従って組み合わされ、
式中、
Ｉ＝結果として得られる画像
Ｄ＝各画素についての方程式の行列式
ｆ（Ｄ）＝行列式Ｄが低い値のときは１に近づきＤが高い値の場合は０に近づく関数
Ｌ＝第１の領域のデータ
Ｓ＝第２の領域のデータ
であることを特徴とする、請求項４乃至１０のうちいずれか一項記載の磁気共鳴方法。
【請求項１３】
上記再１の捕捉方法のデータは、フーリエ変換の前に特にリース関数等の次第に小さくなる関数で乗算することによってフィルタリングされることを特徴とする、請求項１乃至１２のうちいずれか一項記載の磁気共鳴方法。
【請求項１４】
上記感度マップは、上記センサの夫々からのデータの根二乗和の組合せから導出されることを特徴とする、請求項１乃至１３のうちいずれか一項記載の磁気共鳴方法。
【請求項１５】
上記感度マップは、上記各センサの夫々からの上記第１の捕捉方法のデータの和から導出されることを特徴とする、請求項１乃至１４のうちいずれか一項記載の磁気共鳴方法。
【請求項１６】
上記センサの夫々のデータは、特に平均位相ゼロへ補正することによって位相について補正されることを特徴とする、請求項１５記載の磁気共鳴方法。
【請求項１７】
信号を記録するための多数のセンサのアレイと、
位相エンコード軌跡に沿って対象を走査する手段と、
位相エンコード軌跡の一部を飛ばすための制御手段と、
高速ダイナミック画像を得るために撮像されるべき対象に対する異なる空間的な位置のセンサによって記録される信号から画像を再構成する計算手段とを含む、磁気共鳴撮像装置であって、
ｋ空間を異なる種類の捕捉の領域へ分割する手段と、
位相エンコードステップの完全な集合を用いた通常の磁気共鳴撮像のデータから、及び、完全な集合に対して低い減少係数の多数の位相エンコードステップを用いた高速ダイナミック撮像のデータから、第１の捕捉の種類の領域中の第１の部分画像を再構成する手段と、
全体的な減少係数を用いた高速ダイナミック撮像のデータからの第２の捕捉の種類の領域において第２の部分画像を再構成する手段と、
上記第１の部分画像及び上記第２の部分画像から上記走査される対象の完全な画像を形成する手段とが設けられることを特徴とする磁気共鳴撮像装置。
【請求項１８】
磁気共鳴方法によって高速ダイナミック画像を形成するためのコンピュータ上で利用可能な媒体上に記憶されたコンピュータプログラムプロダクトであって、コンピュータに、
多数のセンサのアレイからの信号の記録手順と、
位相エンコード軌跡に沿って対象を走査する手順と、
位相エンコード軌跡の一部を飛ばすための制御手順と、
高速ダイナミック画像を得るために撮像されるべき対象に対する異なる空間的な位置のセンサによって記録される信号から画像を再構成する計算手順との実行を制御させる、コンピュータプログラムプロダクトであって、
ｋ空間を異なる種類の捕捉の領域へ分割する手順と、
位相エンコードステップの完全な集合を用いた通常の磁気共鳴撮像のデータから、及び、完全な集合に対して低い減少係数の多数の位相エンコードステップを用いた高速ダイナミック撮像のデータから、第１の捕捉の種類の領域中の第１の部分画像を形成する再構成手順と、
全減少率を用いた高速ダイナミック撮像のデータからの第２の捕捉の種類の領域において第２の部分画像を形成する再構成手順と、
上記第１の部分画像及び上記第２の部分画像から上記走査される対象の完全な画像を形成する手順とが設けられることを特徴とするコンピュータプログラムプロダクト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、請求項１の前段に記載の多数のセンサのアレイによって捕捉される複数の信号から高速ダイナミック画像を形成する方法に関する。本発明はまた、請求項１７の前段に記載の高速ダイナミック画像を得るための磁気共鳴撮像装置及び請求項１８の前段に記載のコンピュータプログラムプロダクトに関する。
【０００２】
磁気共鳴撮像では、一般的に、より短い時間内に許容可能な画像を得ようとする。このために、近年、スイス国のＩｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓ， Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ａｎｄ ＥＴＨ Ｚｕｒｉｃｈによって「ＳＥＮＳＥ」と称される感度エンコード方法が開発された。ＳＥＮＳＥ方法は、磁気共鳴装置のコイルによって検出される画像に直接作用し、続くエンコードステップが飛ばされるアルゴリズムに基づくものであり、従って撮像のための信号捕捉が２乃至３倍速くなる。ＳＥＮＳＥ方法では、いわゆる感度マップ中に配置されるコイルの感度についての知識が重要である。この方法をより高速とするため、単一のコイルの基準値の「平方和」又は任意の全身コイルの基準値によって割り算することによって得られる未加工（ｒａｗ）感度マップの使用が提案されている（例えばＫ． Ｐｒｕｅｓｓｍａｎｎ ｅｔ． ａｌ． ｉｎ Ｐｒｏｃ． ＩＳＭＲＭ， １９９８， ａｂｓｔｒａｃｔｓ ｐｐ． ５７９， ７９９， ８０３及び２０８７を参照）。
【０００３】
ＳＥＮＳＥ方法は、磁気共鳴撮像のための信号捕捉の速度を高めるために望ましく、動作時間を大きく減少させる。しかしながら、方法は、コイル感度が正確に知られているときにのみ正確に使用されうる。そうでなければ、不完全性により折り畳み（ｆｏｌｄ−ｏｖｅｒ）アーティファクト（エイリアシング）が生じ、不正確な画像が生ずる。実際は、コイル感度は完全には推定できず、時間に伴う変動によって左右される（患者の動き、温度の影響等）。
【０００４】
ＳＥＮＳＥ方法の他の重要な問題は、結果として得られる画像においてノイズレベルが空間的に変化することである。更に特定的には、結果として得られる画像は、コイルのパターンによって与えられる情報の局所的な「過小決定」による非常に高いノイズレベルの領域を有しうる。
【０００５】
本発明は、高速ダイナミック撮像の間に画像全体のノイズレベルを大きく減少させることを目的とする。
【０００６】
本発明の上述及び他の目的は、請求項１に記載の方法、請求項１７に記載の装置、及び、請求項１８に記載のコンピュータプログラムプロダクトによって達成される。
【０００７】
本発明は、主に、通常の磁気共鳴撮像を用いて完全な密度で低い空間周波数、即ち低次のｋラインを捕捉し、より低い密度で即ちＳＥＮＳＥ撮像方法を用いて残る高い空間周波数即ち高次のｋラインを捕捉するという概念に基づく。より一般的にいえば、ｋ空間に亘って変化するｋ空間のカバレッジを有し、中央における捕捉された情報の密度が高い空間周波数の情報の密度よりも高くなることが提案される。
【０００８】
ｋ空間の中央において完全な密度で撮像を行うことによる重要な更なる利点は、ＳＥＮＳＥ捕捉はコイル感度マップの先験的な知識なしに再構成されうることである。このように、ＳＥＮＳＥ方法と同じ速度で、改善された信号対雑音比を有するより正確な画像が生成されうる。
【０００９】
本発明の上述及び他の利点は、従属する請求項と以下の添付の図面を参照して本発明の典型的な実施例について説明する詳細な説明に記載される。
【００１０】
図１は、周知の通常の磁気共鳴方法に従って規則的な捕捉スキームを示す図である。図２は、ＳＥＮＳＥ方法に従った捕捉スキームを示す図である。結果として得られる未加工画像（ｒａｗ ｉｍａｇｅｓ）はＮの相互に重なり合うストリップからなる。この状況は、Ｍ（Ｍ≧Ｎ）のコイルで同時に測定された。実際の測定値は、図１の規則的な捕捉のために行われるナイキストが規定するｋ空間のステップと比較してＮ倍大きすぎるｋ空間中のステップを用いて捕捉される。ＳＥＮＳＥ係数とも称されるＮの一般的な値は値３であり、図２の捕捉スキームを生じさせ、そのデータはフーリエ変換される。実際は、必要とされる画像の各画素についてＭの式とＮの未知数があり、これは一組の一次方程式によって解くことができる。これにより、ＳＥＮＳＥ捕捉スキームによって必要な画像が得られる。
【００１１】
この手順の主な問題は、局所的に、一組の方程式があまりよい条件とされず、即ち殆ど単一の式となることである。入力データ又はコイル信号は常にノイズを含むため、一組の方程式の条件が悪い場合は、結果として結果として得られる画像のノイズが非常に増加する。理論的には、一組の方程式が完全に単一の式のみを含む位置では、結果として得られるノイズ（即ち再構成画像中のその領域のノイズ）は無限となる。実際は、これはＳＥＮＳＥ画像中の見た目の悪い「ノイズの多いパッチ」として観察される。更なる問題は、コイル感度マップが必要であるがこれを作成するのは比較的時間がかかることである。
【００１２】
高い精度での再構成画像の捕捉をより高速とするために、ｋ空間を領域へ分割すること、即ち基本セットアップを２つの領域へ分割することが提案されている。ＳＥＮＳＥ係数は、異なる領域に対して異なる。特に、ＳＥＮＳＥ係数は低い空間周波数では低くなる。殆どの基本セットアップにおいて、ＳＥＮＳＥ係数は低い空間周波数のときに１（即ち通常の捕捉）である。これは図３に示されている。
【００１３】
このような捕捉から２つの部分集合が抽出される。
【００１４】
（１）通常のＳＥＮＳＥ走査からのデータであり、多数の中央ラインが無視されたいわゆる「Ｓデータ」である。ＳＥＮＳＥによる再構成は、いわゆる「Ｓ画像」を生じさせる。
【００１５】
（２）低空間周波数走査からのデータであり、中央領域の外側の全てのデータが無視されたいわゆる「Ｌデータ」である。このデータは、低解像度画像、即ち低いリフレッシュ率を有する画像を形成するよう通常の方法で再構成されうる。
【００１６】
センス係数＝１でＬデータが捕捉されたという条件下で、このデータはコイル感度マップの再構成を可能とする。これは、予め捕捉されたコイル感度データが利用可能でなくともＳデータの通常のＳＥＮＳＥ再構成が実行されうることを意味する。更に、ＬデータはＳＥＮＳＥを全く用いずに、又は例えば１．５といった中間のＳＥＮＳＥ係数のみを用いて捕捉される。これは信号対雑音比に関して安定であると考えられる低解像度画像、いわゆる「Ｌ画像」の（通常のＦＦＴ又はＳＥＮＳＥによる）再構成を可能とする。基本的な考え方は、Ｓ画像にノイズが多すぎる場合はＬ画像からのデータを用いることである。この手順は、異なる方法で実施されうる。
【００１７】
第１の再構成セットアップは、いわゆる「ハードな置き換え（ｈａｒｄ ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｏｎ）」と称されＳ画像とＬ画像の両方を再構成し、２つのうちの適切な方を選択する。Ｄが画像の各画像について解かれねばならない一組の方程式の行列式であるとき、再構成段階は、これがどこでなされねばならないかを「知る」こととなる。Ｄの値は、画像全体に亘って非常に大きく変化し、Ｓ画像のうちのＤの値が非常に低い領域ではノイズの問題が予想される。この知識に基づいて、Ｓ画像とＬ画像を組み合わせるための最も単純な手順は、Ｄが所定の閾値を超過する場合、結果として結果として得られる画像の各画素についてＳ画像の対応する値が選択されるものである。Ｄが所定の値を下回る場合、Ｌ画像の対応する値が選択される。この組合せ技術のわずかな不完全性は、画像中に「切れ目線」、即ち低ノイズ領域を高解像度領域、即ち画像の高いリフレッシュ率の領域）と分離する線である視覚的に悪い効果が現れることである。
【００１８】
第２の再構成セットアップは、いわゆる「ソフトな組合せ」であり、これは第１のセットアップの変形であり、結果として得られる画像Ｉは以下の式、
Ｉ＝ｆ（Ｄ）・Ｌ＋（１−ｆ（Ｄ））・Ｓ
によって組み合わされ、式中、ｆ（Ｄ）は行列式Ｄが低い値であるときは１に近づきＤの値が高い値である場合は０に近づく関数である。Ｌ及びＳは夫々、Ｌ画像の値及びＳ画像の値である。
【００１９】
第３の再構成方法は、いわゆる「代数的組合せ」であり、Ｓ画像の再構成の基礎である一組の方程式に対して、結果として結果として得られる画像画素値がいくらかはＬ画像のＬ値に近いことを表わす追加的な一組の方程式を加えることである。代数組合せの基礎は、行列計算の形で、以下のように説明される。
【００２０】
通常のＳＥＮＳＥ再構成は、本質的に以下の一組の方程式、
【００２１】
【数１】
2004504908.tif 000003
を解くことによって行われ、式中、Ｓは感度マトリックスであり、Ｓは画素位置ｊにおけるコイルｉの感度ｉｊである。これは、Ｍ×Ｎマトリックスであり、Ｍはコイルの数、即ち方程式の数であり、ＮはＳＥＮＳＥ方係数又は互いに重ね合わされた信号の数、即ち未知数の個数である。ｍ（「測定値」）は長さＭのベクトルであり、即ち各コイルについての折り畳まれた（ｆｏｌｄｅｄ）情報であり、ｐ（「画素」）はＮの広げられた（ｕｎｆｏｌｄｅｄ）画素のベクトル又は集合である。
【００２２】
問題の最小平方逆転は、
【００２３】
【数２】
2004504908.tif 000004
として式で表わすことができ、「ｈ」はエルミート転置を示し、ΨはＭ×Ｍのノイズ共分散行列を示す。ここまでは通常のＳＥＮＳＥに関する。
【００２４】
ここで、更なる一組の方程式、
【００２５】
【数３】
2004504908.tif 000005
を追加し、
【００２６】
【外１】
2004504908.tif 000006
はＬ画像中の対応する画素である。
【００２７】
組み合わされた方程式は、
【００２８】
【数４】
2004504908.tif 000007
と表わすことができ、ＩＮはＮ×Ｎの単位行列である。その解は、
【００２９】
【数５】
2004504908.tif 000008
で与えられる。
【００３０】
拡張ノイズ共分散行列Ψｅｘｔは、
【００３１】
【数６】
2004504908.tif 000009
と定義されるべきである。この式において、Ｒは大きさがＮ×Ｎの対角「正則表列」である。その対角要素Ｒｉｉは画像中の期待ノイズの共分散に（「ノイズが多すぎる」と「解像度の損失が大きすぎる」の間のトレードオフを決める）或る係数を掛け合わせたものでなくてはならない。
【００３２】
組み合わせた方程式の解は、
【００３３】
【数７】
2004504908.tif 000010
と書き直すことができる。
【００３４】
これもまた「加重和」の一種であり、Ｓの行列式がＲ−１（実際は、何らかの定数）を決めるとき、解は「通常のＳＥＮＳＥ」再構成、
【００３５】
【数８】
2004504908.tif 000011
を近似するものであり、行列式がゼロに近づくと、
【００３６】
【数９】
2004504908.tif 000012
である。
【００３７】
第４の再構成スキームはいわゆる「完全な利用」である。このスキームでは、上述のいずれかの再構成方法を以下の手順で組み合わすことができ、即ち、
上述の３つの組合せ方法に従って組合せＳＥＮＳＥ画像を再構成すること、
ＳＥＮＳＥ方向に逆フーリエ変換を行うこと、
その中央部を対応する形のＬデータによって置き換えること（この「ハードな置き換え」は、ｋｙに従って「Ｌデータに対して全部の重みを与える」から「組み合わされたＳＥＮＳＥデータに対して全部の重みを与える」まで徐々に変化する重み付け関数によって置き換えられうる）、
画像領域へのフーリエ変換を行うことである。
【００３８】
上述の再構成方法に対しては、例えばリース（Ｒｉｅｓｚ）関数といった次第に小さくなる関数で乗算することによってＦＦＴの前にＬデータをフィルタリングすることである。更に、Ｌデータはコイル感度マップを再構成するために使用されうる。通常のＳＥＮＳＥでは、コイル感度マップは、通常は、コイル素子データを全身コイル捕捉と比較することによって導出される。しかしながら、上述の方法によれば、全身コイルデータは利用可能でないか必ずしも利用可能でない。その代わりに、コイル素子の根二乗和（ＲＳＳＱ）の組合せをとることが提案されている。それでも、そのＲＳＳＱは位相情報が欠けており、Ｌ画像の画素に対する差が導入されうる。従って、コイル素子全体に亘ってＬデータの通常の和をとることが提案されており、これは、例えばゼロ平均位相を得るために各コイルのＬデータを補正する非常に基本的な位相補正の後に通常の和がとられた場合により適切な結果を与える。
【００３９】
ＳＥＮＳＥは、３次元捕捉に対しても適用されうる。これは、減少係数がコイルの数を超えない限り、ｋｙ又はｋｚ又はその両方の方向に減少されたｋライン密度によってなされうる。ｋ空間のＬデータ領域、即ち低いＳＥＮＳＥ係数で捕捉された低空間周波数の領域については、原理的に、全ての組合せの限定条件、即ちｋｙ又はｋｚ又はその両方の方向の限定条件が可能である。最後のオプションは、両方の次元にＳＥＮＳＥによる減少がある場合にのみ興味深い。ダイナミック走査の場合、各フレーム上でＬデータを捕捉することは必ずしも必要ではなく、即ち、望ましい環境ではそのデータは限られた画像領域のためにのみ使用される。従って、例えば第１のダイナミック走査の「古い」時間フレームのＬデータもまた続く画像のために十分でありうる。
【００４０】
本発明は、ＳＥＮＳＥについて説明されているが、Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｉｎ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ， ３８， ｐｐ５９１−６０３ （１９９７）に詳述されているいわゆるＳＭＡＳＨ捕捉にも使用されうる。ＳＥＮＳＥとの主な違いは、ＳＭＡＳＨはフーリエ領域即ちｋ空間において画像を走査することである。
【００４１】
図４は、まず全てのエンコードステップＮの完全な解像度の画像の捕捉が実行され、次にいわゆるキーホール捕捉で中央のｋ空間のラインが連続的に更新されるデータ捕捉スキームによって特徴付けられる規則的なキーホール（ｋｅｙｈｏｌｅ）ＭＲ撮像を示す図である。更新の都度、完全な解像度の走査からの既存の高周波ｋ空間データを用いて完全な画像が再構成される。この例では、ｋ空間の中央付近のＫのラインが連続的に更新される。この種類の技術は、速いレートでコントラスト変化を撮像するために使用される。
【００４２】
図５は、キーホール撮像のためにＳＥＮＳＥ技術がどのように用いられるかを示す第１の例を示す図である。ｋ空間の中央領域における規則的なＭＲ走査の代わりに、キーホール領域に対するデータを生成するために２倍でＳＥＮＳＥ走査が適用される。ここで規則的なキーホール捕捉と比較して半分の数のエンコードＫ／２が捕捉され、ＳＥＮＳＥ再構成方法は欠如したラインを生成する。このようにして、キーホール技術の時間解像度は２倍増加する。
【００４３】
更に、図６は、キーホール撮像のためにＳＥＮＳＥ技術がどのように用いられるかを示す第２の例を示す図である。各キーホール捕捉について２倍のＳＥＮＳＥ係数でＫのラインが捕捉され、それにより図５による捕捉方法に必要な時間と同じ時間で、より大きいキーホール領域が網羅される。このアプローチの利点は、キーホール捕捉中により大きいｋ空間が網羅されることによりキーホール技術のロバストさが増加することである。
【００４４】
図２及び３による捕捉スキームに関して上述したように、一般的な原理は、３次元及び３次元の全ての他のＳＥＮＳＥ方法及びキーホール方法に適用される。更なる実施例は、全体の捕捉のためのＳＥＮＳＥ撮像と、キーホールＳＥＮＳＥ捕捉と比較して異なるＳＥＮＳＥ係数と組み合わせること、及び、改善された時間解像度での３Ｄキーホール撮像を可能とするために２つの垂直な方向（ｋｙ，ｋｚ）のＳＥＮＳＥ撮像を組み合わせることを含む。
【００４５】
図７に示される装置は、数十テスラ又は数テスラのオーダの強さを有する安定した均一な磁場を発生する４つのコイル１１の系を含むＭＲ装置を示す図である。ｚ軸に対して同心上に配置されたコイル１１は、球面１２上に配置されうる。検査されるべき患者２０は、これらのコイルの内側に位置する台１４の上に載せられる。ｚ方向に延びこの方向に線形に変化する磁場（以下傾斜磁場とも称される）を発生するために、球面１２上に４つのコイル１３が配置される。また、ｚ方向に（垂直に）延びる傾斜磁場を発生するための４つのコイル１７も設けられる。ｚ方向に延びｙ方向（図７の図の平面に垂直）に傾斜を有する傾斜磁場は、コイル１７と同一であるがそれに対して空間中で９０°ずれているよう配置される４つのコイル１５によって発生する。これらの４つのコイルのうちの２つのみが図７に示されている。
【００４６】
傾斜磁場を発生するための３つのコイル系１３、１５、及び１７の夫々が球面に対して対称に配置されているため、球面の中心における磁場はコイル１１の安定した均一な磁場によってのみ決まる。また、安定した均一な磁場の方向に垂直に（即ちｚ方向に垂直に）延びる本質的に安定した均一なＲＦ磁場を発生するＲＦコイル１２が設けられる。ＲＦコイルは、各ＲＦパルス中にＲＦ発生器からのＲＦ変調された電流を受け取る。ＲＦコイル２１は、検査ゾーンで発生したスピン共鳴信号を受信するためにも使用されうる。
【００４７】
図８に示されるように、ＭＲ装置で受信されたＭＲ信号は、ユニット３０によって増幅されベースバンドに変換される。このようにして得られたアナログ信号は、アナログ・ディジタル変換器３１によって一連のディジタル値に変換される。アナログ・ディジタル変換器３１は、読み出しフェーズにおいてのみディジタルデータワードを発生するよう制御ユニット２９によって制御される。アナログ・ディジタル変換器３１の後には、ＭＲ信号のディジタル化によって得られる一連のサンプリング値に対して１次元フーリエ変換を行うフーリエ変換ユニット３２が設けられ、その実行があまりにも速いためフーリエ変換は次のＭＲ信号が受信される前に終了する。
【００４８】
このようにフーリエ変換によって生成された未加工データは、いくつかの未加工データの集合の記憶に十分な記憶容量を有するメモリ３３に書き込まれる。これらの未加工データの集合から、合成ユニット３４は説明した方法によって合成画像を発生する。この合成画像は、連続する合成画像１０の多くの集合のを記憶するのに十分な記憶容量を有するメモリ３５に記憶される。これらのデータの集合は異なる時点について計算され、その間隔はデータの集合の捕捉に必要な測定機関と比較して小さいことが望ましい。連続する画像の合成を行う再構成ユニット３６は、このようにして捕捉されたデータの集合からＭＲ画像を生成し、このＭＲ画像は記憶される。ＭＲ画像は、所定の時点における検査ゾーンを表わす。このようにしてデータから得られた一連のＭＲ画像は、検査ゾーン中のダイナミックな手順を適切に再生する。
【００４９】
ユニット３０乃至３６は、制御ユニット２９によって制御される。下向きの矢印によって示されるように、制御ユニットは傾斜コイル系１３、１５及び１７中の電流の時間の変化、並びに、ＲＦコイル２１によって発生するＲＦパルスの中央周波数、帯域幅、及び包絡線に変化を与える。メモリ３３及び３５と、再構成ユニット３６中のＭＲ画像メモリ（図示せず）は、適切な容量の単一のメモリによって実現されうる。フーリエ変換ユニット３２、合成ユニット３４、及び再構成ユニット３６は、上述の方法に従ってコンピュータプログラムを実行するのに適したデータプロセッサによって実現されうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
周知の捕捉スキームによるｋ空間の規則的な走査を示す図である。
【図２】
ＳＥＮＳＥ捕捉による規則的な走査を示す図である。
【図３】
本発明による捕捉スキームを示す図である。
【図４】
規則的なキーホールＭＲ撮像捕捉を示す図である。
【図５】
キーホール撮像のためのＳＥＮＳＥ技術の使用の第１の例を示す図である。
【図６】
キーホール撮像のためのＳＥＮＳＥ技術の使用の第２の例を示す図である。
【図７】
本発明による方法を実行するための装置を示す図である。
【図８】
図７に示す装置の回路図である。
【国際公開パンフレット】
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2004504908.tif 000014
2004504908.tif 000015
2004504908.tif 000016
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【国際調査報告】
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