[go: up one dir, main page]

JP2004329669A - MRI apparatus and MRI imaging method - Google Patents

MRI apparatus and MRI imaging method Download PDF

Info

Publication number
JP2004329669A
JP2004329669A JP2003131904A JP2003131904A JP2004329669A JP 2004329669 A JP2004329669 A JP 2004329669A JP 2003131904 A JP2003131904 A JP 2003131904A JP 2003131904 A JP2003131904 A JP 2003131904A JP 2004329669 A JP2004329669 A JP 2004329669A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
waveform
mri
imaging
waveform signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2003131904A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4177165B2 (en
Inventor
Kazuto Nakabayashi
和人 中林
Sojuro Kato
荘十郎 加藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2003131904A priority Critical patent/JP4177165B2/en
Publication of JP2004329669A publication Critical patent/JP2004329669A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4177165B2 publication Critical patent/JP4177165B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Abstract

【課題】心電同期法の心電波形に傾斜磁場等によるノイズが混入した場合においても、撮影トリガパルスを安定して生成することが可能なMRI装置及びMRI撮影方法を提供する。
【解決手段】心電同期法によるMRI撮影において、傾斜磁場コイル14などによって形成される磁場の磁束変化に起因したノイズ(磁束ノイズ)が被検体11からの心電波形に重畳した場合、制御部4のシーケンス制御回路24は、MRI撮影に用いられるパルスシーケンス情報に基づいて磁束ノイズが発生する区間を算出し、算出結果から生成された撮影区間信号を心電ユニット7に供給する。そして、心電ユニット7は、前記撮影区間信号を用いて自己のゲート機能を制御することによって磁束ノイズを除いた心電波形から撮影トリガパルスを生成し、制御部4は、生成された撮影トリガパルスに基づいて心電同期法によるMRI撮影を行う。
【選択図】 図1
Provided is an MRI apparatus and an MRI imaging method capable of stably generating an imaging trigger pulse even when noise due to a gradient magnetic field or the like is mixed in an electrocardiographic waveform of an electrocardiographic synchronization method.
In an MRI imaging by an electrocardiographic synchronization method, when noise (magnetic flux noise) caused by a change in magnetic flux of a magnetic field formed by a gradient magnetic field coil and the like is superimposed on an electrocardiographic waveform from a subject, a control unit is provided. The sequence control circuit 24 calculates a section in which magnetic flux noise occurs based on pulse sequence information used for MRI imaging, and supplies an imaging section signal generated from the calculation result to the electrocardiogram unit 7. Then, the electrocardiographic unit 7 generates an imaging trigger pulse from the electrocardiographic waveform excluding the magnetic flux noise by controlling its own gate function using the imaging section signal, and the control unit 4 generates the imaging trigger pulse. Based on the pulse, MRI imaging is performed by an electrocardiographic synchronization method.
[Selection diagram] Fig. 1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はMRI装置に係り、心電同期法によるMRI撮影機能を有したMRI装置及びMRI撮影方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
磁気共鳴イメージング法(MRI)は、静磁場中に置かれた被検体組織の原子核スピンを、そのラーモア周波数をもつ高周波信号で励起し、この励起に伴って発生する磁気共鳴信号から画像を再構成する画像診断法である。
【0003】
MRI装置は、生体内から検出する磁気共鳴信号を用いた画像診断装置であり、解剖学的診断情報のみならず生化学的情報や機能診断情報など多くの診断情報を得ることができるため、今日の画像診断の分野では不可欠なものとなってきている。特に、心臓の造影MRIは最近大きな進歩を遂げ、心筋虚血と心筋梗塞の診断においては、既に臨床の場で広く用いられるレベルにまで発展している。
【0004】
近年、MRIの高速撮影法の開発により脳や心臓の機能を解析することも可能となってきている。特に、心臓のように動きのある臓器の画像化を行う場合には、撮影時間の短縮が要求されるが、高速撮影法の1つであるEPI(Echo−planar−imaging)法によれば1枚の画像の撮影時間が100msec以下となり、心臓の所望な時相におけるMRI画像を得ることが可能となってきた。この心臓MRI撮影においては、撮影中に被検体の心電波形(ECG)を同時に収集し、この心電波形の例えばR波の発生タイミングから所定遅延時間後に所定スライス断面のMRI撮影を行なう方法がとられている(例えば、特許文献1参照。)。
【0005】
ところで、MRI撮影中の被検体から心電波形を収集する場合、得られる心電波形の振幅は、被検体の心臓の位置や体格、更には電極の装着位置や装着状態などに依存する。このため、心電波形から撮影に用いるトリガパルス(以下では、撮影トリガパルスと呼ぶ)を安定して生成するために、心電波形の大きさに比例したトリガレベルを設定し、このトリガレベルと心電波形の大きさを比較することによって撮影トリガパルスを生成する方法がとられている。
【0006】
図9は、従来の心臓MRI撮影における心電波形と各時相のMRI撮影のタイムチャートを示したものであり、図9(a)は心電波形(実線)と、この心電波形から撮影トリガパルスを生成するために用いられるトリガレベル(破線)を重畳して示している。又、図9(b)は上記トリガレベルと心電波形E1、E2の比較によって生成される撮影トリガパルスF1、F2の発生タイミング、図9(c)は撮影トリガパルスF1、F2に対する各時相(T1乃至T4)のMRI撮影区間を示している。
【0007】
例えば、心電波形E2のR波(R2)に基づいて区間T02のMRI撮影を行う場合、区間T01における心電波形E1の最大値であるR波(R1)の値に基づいてトリガレベルが設定され、このトリガレベルと心電波形E2を比較する。そして、心電波形E2の振幅がトリガレベルを超えた時に撮影トリガパルスF2が生成され、この撮影トリガパルスF2に従って区間T02におけるMRI撮影(例えば、EPI法による時相T1乃至T4のMRI撮影)が行なわれる。この場合のトリガレベルは、例えば、図9(a)に示すように、心電波形E1の最大値R1に対して所定の時定数(例えば1秒)を有した減衰特性を有している。
【0008】
【特許文献1】
特開平8−182661号公報(第3−4頁、第11−12図)
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
MRI撮影では、被検体からMR信号を検出するために、撮影トリガパルスに基づいて励起用RF磁場や、MR信号に対して位置情報を与えるための傾斜磁場を被検体に対して照射する必要がある。MRI撮影と心電波形の収集を同時に行う場合、被検体の体表面に装着された複数個のECGセンサと心電計を結ぶケーブルが上記被検体の体表面に配設され、このケーブルとECGセンサ間の容量性結合によって閉ループが形成される。そして、例えば、EPI撮影のように上記の励起用RF磁場や傾斜磁場が高速でスイッチングされる場合には、上記閉ループを横切る磁束が大きく変化するため、ケーブル内で誘導電流が発生して心電波形に対してノイズとして混入する問題がある。
【0010】
このようなメカニズムによって混入する磁束変化起因のノイズ(以下では磁束ノイズと呼ぶ)が心電波形に対して無視できない大きさを有する場合には、R波に代わって、この磁束ノイズによって撮影トリガレベルが形成される。このため、磁束ノイズが発生した直後の心電波形のR波を検出することが不可能となり、所望の時相でのMRI撮影が困難となるのみならず、造影剤を使用したMRI撮影の場合には、撮影前に造影剤が撮影対象組織から流出し、所望の造影効果が得られない場合がある。
【0011】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、心電波形に磁束ノイズが混入した場合においても、心電同期法によるMRI撮影を安定して行うことが可能なMRI装置及びMRI撮影方法を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1に係る本発明のMRI装置は、被検体から得られる生体信号に同期してMR信号の収集を行うMRI装置であって、前記被検体から得られる第1の波形信号の所定区間における信号を削除あるいは低減して第2の波形信号を生成する波形生成手段と、前記第2の波形信号に基づいて前記被検体の所定時相におけるMR信号を収集し、収集した前記MR信号に対し再構成処理を行ってMRI画像データを生成する画像データ生成手段を備えたことを特徴としている。
【0013】
また、請求項2に係る本発明のMRI装置は、被検体から得られる生体信号に同期してMR信号の収集を行うMRI装置であって、前記被検体から得られる第1の波形信号を得ると共に、前記第1の波形信号の所定区間における信号を削除あるいは低減して第2の波形信号を生成する波形生成手段と、前記第1の波形信号又は前記第2の波形信号のいずれかを選択する波形選択手段と、前記波形選択手段により選択した波形信号に基づいて前記被検体の所定時相におけるMR信号を収集し、収集した前記MR信号に対し再構成処理を行ってMRI画像データを生成する画像データ生成手段を備え、前記波形選択手段は、前記第1の波形信号に混入するノイズが大きい場合には前記第2の波形信号を選択することを特徴としている。
【0014】
一方、請求項13に係る本発明のMRI撮影方法は、被検体から得られる生体信号に同期してMR信号の収集を行うMRI撮影方法であって、前記被検体から得られる第1の波形信号の所定区間における信号を削除あるいは低減して第2の波形信号を生成するステップと、前記第2の波形信号に基づいて前記被検体の所定時相におけるMR信号を収集するステップと、収集した前記MR信号に対し再構成処理を行ってMRI画像データを生成するステップとを有することを特徴としている。
【0015】
従って、本発明によれば、心電同期法によるMRI撮影において、心電波形にMRI装置による磁束ノイズが混入した場合においても、撮影トリガパルスを安定して得ることができるため、所定時相のMRI画像データを精度よく生成することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下に示す本発明の実施の形態の特徴は、MR信号の収集区間(撮影区間)において、心電波形に混入した磁束ノイズを排除し、安定した撮影トリガパルスを生成することにある。
【0017】
(装置の構成)
本発明の実施の形態について、EPI法を用いてMR信号を収集する場合を例にしたMRI装置の構成を、図1乃至図2を用いて説明する。尚、図1は本実施の形態におけるMRI装置の全体構成を示すブロック図であり、図2は、本実施の形態の重要な要素である心電ユニットの機能ブロック図である。
【0018】
MRI装置100は、磁場を発生させる静磁場発生部1及び勾配磁場発生部2と、RFパルス信号を送受信する送受信部3と、システム全体の制御を行う制御部4と、画像再構成と画像の保存を行う高速演算・記憶部5を備えている。更に、MRI装置100は、被検体11を載せる寝台8と、心電波形を収集する心電ユニット7及びECGセンサ9と、種々のデータやコマンドを入力する入力部22と、MRI画像データを表示する表示部21を備えている。
【0019】
静磁場発生部1は、例えば、超電導磁石である主磁石13と、この主磁石13に電流を供給する静磁場電源26とを備え、被検体11の周囲に強力な静磁場を形成する。また、勾配磁場発生部2は、互いに直交するX、Y及びZ軸方向の勾配磁場コイル14と、これらの勾配磁場コイル14に電流を供給する勾配磁場電源25を備えている。
【0020】
勾配磁場電源25には、制御部4によって勾配磁場制御信号が供給され、被検体11が置かれた空間の符号化が行なわれる。即ち、上記勾配磁場制御信号に基づいて勾配磁場電源25からX,Y,Z軸勾配磁場コイル14に供給されるパルス電流を制御することにより、X,Y,Z軸方向の勾配磁場は合成され、互いに直交するスライス選択勾配磁場Gs、位相エンコード勾配磁場Ge、及び読み出し(周波数エンコード)勾配磁場Grを任意の方向に設定することが可能となる。そして、各方向の勾配磁場は、主磁石13による静磁場に重畳され被検体11に加えられる。
【0021】
送受信部3は、被検体11にRFパルスを照射するための照射コイル15及びMR信号を検出するための受信コイル16と、これらコイルに接続される送信器17及び受信器18が備えられる。但し、照射コイル15と受信コイル16は分離されて設けられる場合もある。送信器17は、主磁石13の静磁場強度によって決定される磁気共鳴周波数と同じ周波数をもち、選択励起波形で変調されたRFパルス電流によって照射コイル15を駆動し、被検体11にRFパルスを照射する。一方、受信器18は、受信コイル16によってMR信号として受信した信号に対して中間周波変換、位相検波、更にはフィルタリングなどの信号処理を行った後、A/D変換を行う。
【0022】
次に、制御部4は、主制御回路23と、シーケンス制御回路24とを備えている。主制御回路23は、図示しないCPUと記憶回路を備え、装置全体を統括して制御する機能を有している。そして、主制御回路23の記憶回路は、入力部22から入力される撮影開始指示信号や撮影方式、あるいはパルスシーケンスに関する情報、画像表示フォーマット情報などを一旦記憶する記憶機能を有している。一方、主制御回路23のCPUは、入力部22から入力された上記情報に基づきシーケンス制御回路24に対して、パルスシーケンスの情報(例えば勾配磁場コイル14や照射コイル15に印加するパルス電流の大きさ、印加時間、印加タイミングなどに関する情報)を送る機能を有している。
【0023】
また、制御部4のシーケンス制御回路24は、図示しないCPUと記憶回路を備えており、主制御回路23から送られてきたパルスシーケンス情報を記憶回路に一旦記憶した後、このパルスシーケンス情報にしたがって勾配磁場電源25、送信器17、受信器18を制御する。特に、上記勾配磁場電源25から勾配磁場コイル14にパルス電流が供給されてMR信号が収集される場合には、信号収集区間(以下では撮影区間と呼ぶ)を示す撮影区間信号を生成し、心電ユニット7に対して供給する。更に、心電ユニット7から供給される撮影トリガパルスに従って上記勾配磁場電源25や送信器17に対する印加磁場のタイミング制御を行う。
【0024】
一方、高速演算・記憶部5は、高速演算回路19と記憶回路20を備えている。そして、高速演算回路19は、受信器18からシーケンス制御回路24を介して送られてくるMR信号に対して、2次元フーリエ変換による再構成を行い、実空間の画像データ(MRI画像データ)を生成する。
【0025】
記憶回路20は、MR信号を記憶するMR信号記憶回路28と、MRI画像データを記憶する画像データ記憶回路29を備えている。そして、MR信号記憶回路28には、受信器18によって中間周波変換、位相検波、更にはA/D変換されたMR信号が記憶される。また、画像データ記憶回路29には、MR信号記憶回路28に一旦蓄えられたMR信号に対して高速演算回路19による2次元のフーリエ変換を行って生成される再構成画像データ、即ちMRI画像データが保存される。
【0026】
寝台8は、所望の撮影位置を設定するために、被検体11を体軸方向の任意の位置に移動させることが可能であり、主磁石13の開口部に挿入可能な構造になっている。
【0027】
次に、入力部22は、操作卓上にスイッチやキーボード、マウスなどの各種入力デバイスや表示パネルなどを備えており、操作者により患者IDや撮影開始の指示信号、撮影方式やパルスシーケンスなどの撮影条件、あるいは表示方法に関する情報、機構部の移動などの指示信号などが入力される。そして、これらの入力情報は主制御回路23の記憶回路に一旦保存される。
【0028】
また、表示部21は、図示しない表示用画像データ記憶回路と変換回路とモニタを備えており、高速演算・記憶部5の画像データ記憶回路29に保存されたMRI画像データが主制御回路23を介して上記表示用画像データ記憶回路に供給される。そして、このMRI画像データと入力部22から入力された各種の文字や数字などの付帯情報は、上記表示用画像データ記憶回路において合成され、更に、変換回路においてD/A変換とテレビフォーマット変換が行われた後、CRTあるいは液晶などのモニタに表示される。
【0029】
一方、心電ユニット7は、被検体11の体表に装着したECGセンサ9の出力に基づいてMRI撮影用トリガパルスの生成を行うためのものであり、図2に示すように心電ユニット7は、ECGセンサ9によって検出される心電波形をデジタル信号に変換する心電計71と、心電波形に混入する磁束ノイズを排除するために所定期間の信号を遮断するゲート回路72と、心電波形のピーク値(R波)に基づいてトリガレベルを設定するトリガレベル設定回路73と、設定されたトリガレベルと心電波形とを比較して撮影用トリガパルスを生成する比較回路74とを備えている。
【0030】
次に、本実施の形態に用いられるEPI法の概要につき、図3を用いて説明する。図3(a)は、心電ユニット7の心電計71から出力される心電波形を示す。また、図3(b)は、時相T1乃至時相T4のMRI画像データ生成に必要なMR信号の収集期間について示す。即ち、図3(b)は図3(a)に示した心電波形のR波を基準とした時相T1において所望のスライス断面のMR信号を収集し、次いで、時相T2乃至時相T4における上記スライス断面のMR信号を順次収集する場合について示している。また、各時相のMR信号の収集においては、例えば256種類のエンコードデータが順次収集される。
【0031】
また、図3(c)は、EPI法を用いて所望スライス断面のMR信号を収集する際のパルスシーケンスを示しており、図3(c−1)はRFパルスの照射タイミングとMR信号の検出タイミングを、また、図3(c−2)はスライス選択勾配磁場Gs、図3(c−3)は読み出し(周波数エンコード)勾配磁場Gr、図3(c−4)は位相エンコード勾配磁場Geをそれぞれ示している。
【0032】
例えば、R波から時間T1後に、スライス選択勾配磁場Gsによって上記スライス断面が選択され(図3のc−2)、選択されたスライス断面に対してRFパルスが照射される(図3のc−1)。このRFパルスの照射が終了したならば、スライス断面に対する読み出し方向及び位相エンコード方向の勾配磁場Gr及びGeの印加(図3のc−3及び図3のc−4)により位置情報が付加されて、上記スライス断面から第1のMR信号が送受信部3の受信コイル16によって受信される(図3のc−1)。
【0033】
次いで、読み出し方向の勾配磁場Grの極性を交互に反転(図3のc−3)すると共に位相エンコード方向の勾配磁場も順次変更(図3のc−4)することによって、スライス断面における位相エンコード方向のMR信号が順次収集され(図3のc−1)、時相T1のMRI画像データの再構成に必要なMR信号が収集される。同様にして時相T2乃至時相T4のMRI画像データを生成するためのMR信号の収集が引き続いて行われる。このEPI法では、1枚のMRI画像データが生成される期間(例えば、100msec)において数十乃至数百回の勾配磁場Grの極性切り換えが必要となり、このため、高速の勾配磁場スイッチングに伴う磁束ノイズが発生し易い。
【0034】
(画像データの生成手順及び装置の基本動作)
上記のような撮影方式に基づき、本実施の形態におけるMRI画像データ生成手順と装置の基本動作について、図1乃至図6を用いて説明する。尚、図6は、MRI画像データの生成手順を示すフローチャートである。
【0035】
MRI撮影に先立って、操作者は被検体11の体表の所定部位にECGセンサ9を装着する。図4は、MRI画像の撮影位置に被検体11を配置し、この被検体11の体表に、例えば2つのECGセンサ9−1及び9−2を装着した状態を示している。また、ECGセンサ9−1及び9−2は、ケーブル10−1及び10−2を介して心電ユニット7の心電計71に接続されている。そして、上記ECGセンサ9−1及び9−2によって検出された被検体11の心電波形は、心電計71においてデジタル信号に変換される。一方、主制御回路23は、デジタル信号に変換された心電波形を心電計71から読み出し、表示部21に表示すると共に、表示された心電波形からR波間隔を自動計測する(図6のステップS1)。
【0036】
次いで、操作者は、入力部22よりMRI撮影モードを入力する(ステップS1)。このコマンドが主制御回路23に供給されると、主制御回路23は、表示部21をMRI撮影用のデータ入力画面に切り換える。操作者は、入力部22に備えられたマウスやキーボードなどの入力デバイスを使用して、既に計測された心電波形のR波間隔に基づいて1心拍間に撮影するMRI画像枚数と、夫々のMRI画像の時相(即ち、心電波形のR波からRFパルス照射までの時間)を設定し、撮影方式、表示方法、あるいはパルスシーケンスなどMRI撮影に必要な撮影条件を入力する(図6のステップS2)。
【0037】
一般に、EPI法を適用した場合、例えば、約100msecで1枚のMRI画像のデータを収集することができ、約20%のマージンを考慮すれば、健常人では1心拍間に収集可能な画像枚数は4枚乃至5枚程度である。従って、以下ではEPI法のパルスシーケンスによって1心拍間に時相T1乃至T4の4枚のMRI画像の収集を行う場合を例に説明する。
【0038】
主制御回路23は、入力部22を介して上記データを受信したならば、既に設定されている撮影方式(EPI法)に基づいて、時相T1乃至T4の4枚のMRI撮影を可能とするパルスシーケンス情報(例えば、勾配磁場コイル14や照射コイル15に印加するパルス電流の強度、印加時間、印加タイミングなどに関する情報)に変換する。更に、上記印加時間や時相数に基づいて撮影区間Txの算出を行い、この算出結果と上記パルスシーケンス情報をシーケンス制御回路24に供給する。そして、シーケンス制御回路24は、これらの情報にしたがって勾配磁場電源25、送信器17、受信器18及び心電ユニット7に対して心電同期によるEPI法のための制御信号を送る。
【0039】
上記撮影条件の設定が終了したならば、操作者は、必要に応じて被検体11に対してMR造影剤(例えばGd−DTPA(gadolinium diethylenetriamine pentaacetic acid)を心臓カテーテルを介して注入した後、撮影開始コマンド信号を入力部22より入力する(図6のステップS3)。
【0040】
次に、上記撮影開始コマンド信号に従って行われる最初のMRI撮影において、画像の時相を設定する撮影トリガパルスの生成方法につき、図5を用いて説明する。図5の区間T00は、最初のMRI撮影用の撮影トリガパルスを生成するための区間であり、区間T01は、時相T1乃至T4に対する最初のMRI撮影区間、また、区間T02は、第2のMRI撮影区間を示している。
【0041】
そして、図5(a)は、各時相のMRI撮影区間、図5(b)は、図2に示した心電ユニット7の心電計71から出力されるデジタル化された心電波形、図5(c)は、制御部4のシーケンス制御回路24よりゲート回路72に送られる撮影区間信号である。また、図5(d)は、上記ゲート回路72から出力される心電波形(実線)と、トリガレベル設定回路73から出力されるトリガレベル(破線)であり、図5(e)は、比較回路74から出力される撮影トリガパルスを示している。
【0042】
操作者がMRI撮影開始コマンドを入力した直後の区間T00において、ECGセンサ9によって検出され、心電計71においてデジタル信号に変換されてゲート回路72を通過した心電波形E0(図5(d))は、トリガレベル設定回路73に供給される。このトリガレベル設定回路73において、心電波形のピーク値(R波)の大きさAE0が検出され、AE0を基準に所定の時定数(例えば、1sec)の減衰特性を有したトリガレベル(図5(d)の波線)が生成されて、比較回路74の第1の入力端子に供給される。一方、上記比較回路74の第2の入力端子には心電計71からの心電波形(図5(d)の実線)が供給され、この心電波形と上記トリガレベルとが比較され、心電波形がトリガレベルより大きくなった時点で撮影トリガパルスF1が比較回路74より制御部4の主制御回路23に対して出力される(図6のステップS4)。
【0043】
次に、上記の撮影トリガパルスに基づいて行われるMRI撮影の手順について、図1、図3及び図5を参照して説明する。図1に示す制御部4のシーケンス制御回路24は、心電波形E1のR波のタイミングで発生する撮影トリガパルスF1を基準にソフトウエアで構成されるタイマによって所定遅延時間T1を測定し、撮影トリガパルスから時間T1後にMRI撮影のスライス断面を設定する(図3のc−2)。更に、このスライス断面に対してRFパルスを照射する。即ち、シーケンス制御回路24は、勾配磁場電源25に対して制御信号を送り、時間T1後に勾配磁場電源25は、シーケンス制御回路24からの制御信号に基づいて、3つの勾配磁場コイル14に供給するパルス電流を設定する。更に、このパルス電流をX、Y,Z方向の勾配磁場コイル14に供給してスライス断面を選択するためのスライス選択用勾配磁場Gsを形成する。一方、パルスシーケンス制御回路24は、上記スライス断面におけるMR信号を受信するために送信器17に対して制御信号を供給し、照射コイル15に供給するRFパルスの周波数及び位相を設定した後、この照射コイル15に対してRFパルス電流を供給する。
【0044】
RFパルス電流は、関心領域の磁場強度によって決定される磁気共鳴周波数と同じ周波数をもち、選択励起波形によって変調されている。そして、照射コイル15は、送信器17による上記RFパルス電流の供給により、被検体11の関心領域に対してRFパルスを照射する。
【0045】
RFパルスの照射が終了したならば、スライス断面から受信されたMR信号に位置情報を付加するために、シーケンス制御回路24は、勾配磁場電源25に対して再度制御信号を送り、勾配磁場電源25は、パルス電流をX、Y,Z方向の勾配磁場コイル14に供給してスライス断面に対する読み出し方向の第1の勾配磁場Gr1と位相エンコード方向の第1の勾配磁場Ge1を形成する。そして、これらの互いに直交する勾配磁場Gr1とGe1によって、MR信号は位相変調を受けた状態で受信コイル16によって受信される。
【0046】
受信器18は、受信コイル16から供給されるMR信号に対して中間周波変換や位相検波、更にはフィルタリングなどの信号処理を行った後にA/D変換し、シーケンス制御回路24に送る。そして、シーケンス制御回路24は、このMR信号を第1のエンコードデータとしてMR信号記憶回路28に保存する。
【0047】
次に、シーケンス制御回路24の制御のもとに、上記読み出し方向の第1の勾配磁場Gr1の極性を反転させた読み出し方向の第2の勾配磁場Gr2と、位相エンコード方向における勾配磁場の傾きを所定量ΔGe変更させるため、第2の勾配磁場Ge2をX、Y,Z方向の勾配磁場コイル14によって形成し、第1のエンコードデータの場合と同様な手順によって得られるMR信号を第2のエンコードデータとして記憶回路20のMR信号記憶回路28に保存する。
【0048】
以下、同様にして勾配磁場を交互に反転させた第3の読み出し方向勾配磁場Gr3乃至第Nの読み出し方向勾配磁場GrNと、勾配磁場を順次増減させた第3の位相エンコード方向の勾配磁場Ge3乃至第Nの位相エンコード方向の勾配磁場GeNを印加して得られるMR信号についても第3のエンコードデータ乃至第Nのエンコードデータとして順次MR信号記憶回路28に保存する。
【0049】
次に、シーケンス制御回路24は、撮影トリガパルスF1から時間T2後に、勾配磁場電源25に対して時相T2のMRI画像を撮影するための制御信号を送り、勾配磁場電源25は、3つの勾配磁場コイル14にパルス電流を供給して所望のスライス断面(この場合は時相T1と同一のスライス断面)を選択するためのスライス選択用勾配磁場Gsを形成する。一方、パルスシーケンス制御回路24は、送信器17を制御して照射コイル15に対しRFパルス電流を供給し、照射コイル15は被検体11の関心領域に対してRFパルスを照射する。
【0050】
次いで、時相T1の場合と同様にして、X、Y,Z方向の勾配磁場コイル14によってスライス断面に対する読み出し方向の第1の勾配磁場Gr1乃至第Nの勾配磁場GrN、及び位相エンコード方向の第1の勾配磁場Ge1乃至第Nの勾配磁場GeNを順次印加しながら第1のMR信号乃至第NのMR信号を受信コイル16によって受信する。そして、受信コイル16によって受信されたMR信号は、受信器18において中間周波変換、位相検波、フィルタリング処理された後にA/D変換され、シーケンス制御回路24を介してMR信号記憶回路28の時相T2領域に第1のエンコードデータ乃至第Nのエンコードデータとして保存される。以下、同様にして時相T3及び時相T4におけるMR信号が収集され、MR信号記憶回路28の時相T3領域及び時相T4領域において各時相の第1のエンコードデータ乃至第Nのエンコードデータとして保存される(図6のステップS5)。
【0051】
このようにして、MR信号記憶回路28の4つの領域(即ち、T1領域乃至T4領域)の夫々にN個配列された第1のエンコードデータ乃至第Nのエンコードデータに対して、高速演算・記憶部5の高速演算回路19は2次元逆フーリエ変換による画像再構成を行い、生成された区間T01における時相T1乃至T4の4枚のMRI画像データを高速演算・記憶部5の画像データ記憶回路29に保存する(図6のステップS6)。
【0052】
また、主制御回路23は、予め入力部22より入力された表示方法の表示フォーマットに従って、上記4枚のMRI画像データの全て、あるいは、これらのMRI画像データ中から所望のMRI画像データを選択して、その付帯情報と共に表示部21のモニタに表示する(図6のステップS7)。
【0053】
区間T01における時相T1乃至時相T4のMRI画像データの生成及び表示と並行し、図2の心電ユニット7は、図5(b)に示した区間T01において心電計71から出力される心電波形に基づいて区間T02の撮影トリガパルスの生成を行う。この場合、心電波形には、読み出し方向の傾斜磁場Gr1乃至GrN及び位相エンコード方向の傾斜磁場Ge1乃至GeNの高速切り換えに起因するノイズ(磁束ノイズ)が重畳する。例えば、既に示した図4において、被検体11の体表に装着したECGセンサ9−1,9−2とケーブル10−1,10−2、更にはECGセンサ9−1とECGセンサ9−2の間に形成される容量性結合によって閉ループが形成される。そして、閉ループを横切る上記傾斜磁場の磁束密度が時間的に変化することによって誘導電流(磁束ノイズ)が発生し、この磁束ノイズは、ECGセンサ9からの心電波形と重畳して心電計71に入力してデジタル信号に変換される。
【0054】
このようにして磁束ノイズが混入した心電計71の心電波形(図5(b))から撮影トリガパルスを生成するために、本実施の形態では、図2に示すように心電計71から出力された心電波形をゲート回路72の第1の入力端子に供給する。一方、制御部4のシーケンス制御回路24は、予め設定されているパルスシーケンス情報からT01区間における撮影区間Txを算出し、この撮影区間Txを示す撮影区間信号(図5(c))をゲート回路72の第2の入力端子に供給する。そしてゲート回路72は、心電計71の心電波形における撮影区間Txの信号を遮断することによって上記磁束ノイズを排除する(図6のステップS8)(図5(d)の実線)。
【0055】
ゲート回路72によって磁束ノイズが排除された心電波形は、トリガレベル設定回路73に供給される。このトリガレベル設定回路73において、心電波形のピーク値(R波)の大きさAE1が検出され、このAE1を基準に所定の時定数(例えば、1sec)の減衰特性を有したトリガレベル(図5(d)の波線)が生成されて比較回路74の第1の入力端子に供給される(図6のステップS9)。一方、比較回路74の第2の入力端子には心電計71からの心電波形(図5(d)の実線)が供給され、この心電波形と上記トリガレベルとが比較されて心電波形がトリガレベルより大きくなった時点で、撮影トリガパルスF2が比較回路74よりシーケンス制御回路24に対して出力される(図6のステップS10)。
【0056】
撮影トリガパルスF2を受信したシーケンス制御回路24は、撮影トリガパルスF2を基準に時間T1乃至時間T4を設定し、区間T01と同様な手順によって時相T1乃至時相T4のMR信号の収集をEPI法によって行う。そして、得られたMR信号を、夫々の時相における第1のエンコードデータ乃至第Nのエンコードデータとして記憶回路20のMR信号記憶回路28に順次保存する。次いで、高速演算回路19は、保存された各時相のN個からなるエンコードデータに対して画像再構成を行なってMRI画像データを生成し、画像データ記憶回路29に保存すると共に所望のMRI画像データを主制御回路23を介して表示部21に表示する(図6のステップS5乃至ステップS7)。
【0057】
以上述べた本発明の実施の形態によれば、心電同期法によってMRI画像データを生成する際に、MRI装置100の傾斜磁場の磁束変化に起因する磁束ノイズが心電波形に重畳した場合においても、心電波形のR波に基づいた撮影トリガパルスを安定して生成することができる。このため、心電波形のR波に同期した各時相のMR信号を確実に収集することが可能となるため、所望の時相におけるMRI画像データを正確に生成することができ、特に、EPI法のパルスシーケンスを用いたMRI撮影のように、大きな磁束ノイズが発生する場合において有効となる。
【0058】
更に、上記理由により撮影効率が改善され、被検体11に対する負担も軽減することができる。また、造影剤を使用したMRI撮影の場合には、造影剤が撮影対象組織に存在するタイミングを的確に捉えることができる。
【0059】
(第1の変形例)
次に、本実施の形態の第1の変形例につき、図7を用いて説明する。上記実施の形態における図2のゲート回路72は、MRI画像の撮影区間Txの間、心電計71から出力される心電波形を遮断することによって磁束ノイズを排除したが、この第1の変形例の特徴は、MRI撮影に用いられる撮影方式、あるいはパルスシーケンスに基づいて上記心電波形の遮断設定を選択可能とすることにある。
【0060】
既に述べたように高速撮影法の1つであるEPI法は、MR信号を収集する際に傾斜磁場を高速に切り換える必要があるため、他の撮影法(例えばSE(Spin−echo)法やFE(Field−echo)法)と比較して大きな磁束ノイズを発生する。そして、EPI法のように大きな磁束ノイズを発生する撮影法への上記実施の形態の適用は極めて有効であるが、SE法やFE法などのように磁束ノイズが心電波形の振幅に対して小さい場合には、撮影区間Txにおける上記心電波形の遮断設定は不要となる場合もある。
【0061】
特に、R波間隔が不定な、所謂不整脈の被検体11に対して上記実施の形態を適用した場合には、心電波形のR波をも遮断する可能性が発生し、撮影効率を低下させる可能性がある。図7は、不整脈の被検体11から得られた心電波形に対して上記実施の形態を適用した場合を示したものであり、図7(a)は心電波形区間、図7(b)は心電計71から出力される心電波形、図7(c)はゲート回路72に送られる撮影区間信号である。また、図7(d)は、ゲート回路72から出力される心電波形(実線)と、トリガレベル設定回路73の出力信号(破線)であり、図7(e)は、比較回路74から出力される撮影トリガパルスを示している。図7に示すように、例えば、R波間隔T01が他のR波間隔T02やT03と比較して著しく狭い場合、区間T02のR波は区間T01の心電波形の撮影区間に含まれ、従って区間T02における撮影トリガパルスF2を生成することが不可能となる。
【0062】
この第1の変形例では、撮影条件の設定(図6のステップS2)において、操作者がEPI法などの撮影法を選択したならば、この選択情報を制御部4の主制御回路23を介して受信したシーケンス制御回路24は、上記撮影法の選択情報に基づいてゲート回路72に対する撮影区間信号の送信/非送信を選択する。例えば、EPI撮影のように磁束ノイズが大きい撮影法の場合には、上記実施の形態で述べたようにゲート回路72は、心電計71から出力される心電波形に対して撮影区間Txの間遮断し、SE法あるいはFE法などにおいて磁束ノイズが心電波形の振幅に対して十分小さい場合には、心電波形をそのまま通過させる。
【0063】
この変形例によれば、特に、不整脈の被検体11に対して好適な撮影トリガパルスの生成方法を選択することができ、その結果、撮影効率を改善することが可能となる。
【0064】
尚、上記実施の形態の手順を示した図6のステップS1においてR波間隔を計測した結果、被検体11の心電波形に顕著な不整脈が検出された場合には、この第1の変形例に示した撮影トリガパルス生成方法の適用が好適である。
【0065】
(第2の変形例)
次に、本実施の形態の第2の変形例につき、図8を用いて説明する。この第2の変形例の特徴は、心電波形に混入する磁束ノイズが許容可能か否かを判定し、この判定結果に基づいてゲート回路72に対する撮影区間信号の送信/非送信をマニュアルあるいは自動的に選択することにある。
【0066】
例えば、入力部22には撮影区間信号の送信/非送信を選択するための選択デバイスを新たに設け、操作者は、例えば、図6のステップS1の心電波形のR波間隔の計測において表示部21に表示される心電波形を観察し、この心電波形に重畳している磁束ノイズの大きさに基づいて撮影区間信号の送信/非送信を上記選択デバイスを用いて選択する。そして、磁束ノイズの大きさが許容できない場合には、ゲート回路72に撮影区間信号を供給し、撮影区間Txの間の心電波形を遮断することによって磁束ノイズを排除する。
【0067】
また、磁束ノイズのために撮影トリガパルスの生成が困難であることを自動計測し、この計測結果に基づいて心電波形に対する撮影区間Txの遮断を自動的に設定してもよい。例えば、図8は、ゲート回路72に撮影区間信号を供給しない場合の心電波形(図8(a)の実線)及びトリガレベル(図8(a)の破線)と、撮影トリガパルス(図8(b))を示したものであり、磁束ノイズが大きい場合には、この磁束によって撮影トリガパルスが生成されるため、通常のR波発生頻度(1回/sec)に対して撮影トリガパルスの発生頻度が著しく高くなる。従って、この発生頻度を観測することによって磁束ノイズの大きさが許容可能か否かを自動的に判定することが可能となる。
【0068】
この場合、主制御回路23の記憶回路には撮影トリガパルスの発生頻度許容値が予め保存されている。そして、撮影の初期において主制御回路23は、シーケンス制御回路24を制御しゲート回路72に対して撮影区間信号を供給しない状態でMRI撮影を行い、心電ユニット7の比較回路74から出力される撮影トリガパルスをシーケンス制御回路24を介し受信して計数する。そして、この計数値が上記発生頻度許容値を超えた場合には、撮影区間信号の供給指示をシーケンス制御回路24に送り、シーケンス制御回路24は心電ユニット7のゲート回路72に対し撮影区間信号を供給することによって、心電計71から出力される心電波形はゲート回路72において撮影区間Txの間遮断されて磁束ノイズが排除される。
【0069】
この第2の変形例によれば、磁束ノイズと心電波形の大小関係が一義的に定まらない撮影方式においても撮影トリガパルスを精度よく生成することができ、従って効率のよい心電同期法によるMRI撮影を行うことが可能となる。
【0070】
尚、この第2の変形例において、上記計数結果や、この結果に基づくアラーム信号を表示部21のモニタあるいは入力部22の表示パネルなどに表示し、操作者は、表示されたこれらの情報に基づいて上記撮影区間信号の送信設定を入力部22より行ってもよい。
【0071】
以上、本発明の具体的な実施の形態について述べてきたが、上記の実施の形態に限定されるものでは無く、変形して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態では、撮影区間において心電波形に重畳した磁束ノイズをゲート機能によって排除する場合について述べたが、他の方法によって行なってもよく、上記磁束ノイズの大きさを心電波形の振幅に対して十分小さくなるように減衰させる方法であっても構わない。また、上記の説明ではMRI撮影方式としてEPI法を例に説明したが、この方式に限定されない。
【0072】
更に、上記の説明における撮影トリガパルスの生成は心電ユニット7において行ったが、心電計71から出力される心電波形を直接制御部4に供給し、ソフトウエア処理によって撮影トリガパルスの生成を行ってもよく、図2に示した方法に限定されるものではない。一方、1心拍間に設定される時相数も4時相以外でもよく、各時相のMRI画像データは異なるスライス断面において得られたものであってもよい。また、造影剤の投与を行わないMRI撮影において上記実施の形態を適用することも可能である。
【0073】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、心電同期法によるMRI撮影において、心電波形にMRI装置による磁束ノイズが混入した場合においても、撮影トリガパルスを安定して得ることができるため、MRI画像データの生成を精度よく行うことが可能なMRI装置及びMRI撮影方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態におけるMRI装置の全体構成を示すブロック図。
【図2】同実施の形態における心電ユニットの構成を示すブロック図。
【図3】同実施の形態におけるEPI法を用いたMRI信号の収集方法について示す図。
【図4】同実施の形態におけるECGセンサの装着方法と磁束ノイズの発生を示す図。
【図5】同実施の形態における撮影トリガパルスの生成方法を示す図。
【図6】同実施の形態におけるMRI画像データ生成手順を示すフローチャート。
【図7】同実施の形態の第1の変形例が有効な場合について説明するための図。
【図8】同実施の形態の第2の変形例を説明するための図。
【図9】従来の撮影トリガパルス生成方法を示す図。
【符号の説明】
1…静磁場発生部
2…勾配磁場発生部
3…送受信部
4…制御部
5…高速演算・記憶部
7…心電ユニット
8…寝台
9…ECGセンサ
13…主磁石
14…傾斜磁場コイル
15…照射コイル
16…受信コイル
17…送信器
18…受信器
19…高速演算回路
20…記憶回路
21…表示部
22…入力部
23…主制回路
24…シーケンス制御回路
25…傾斜磁場電源
26…静磁場電源
28…MR信号記憶回路
29…画像データ記憶回路
100…MRI装置
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an MRI apparatus, and more particularly, to an MRI apparatus and an MRI imaging method having an MRI imaging function using an ECG gating method.
[0002]
[Prior art]
In magnetic resonance imaging (MRI), nuclear spins of a subject tissue placed in a static magnetic field are excited by a high-frequency signal having the Larmor frequency, and an image is reconstructed from a magnetic resonance signal generated by the excitation. This is a diagnostic imaging method.
[0003]
An MRI apparatus is an image diagnostic apparatus using a magnetic resonance signal detected from a living body, and can obtain not only anatomical diagnostic information but also many diagnostic information such as biochemical information and functional diagnostic information. Has become indispensable in the field of diagnostic imaging. In particular, heart-enhanced MRI has made great progress in recent years, and has been developed to a level widely used in clinical settings in the diagnosis of myocardial ischemia and myocardial infarction.
[0004]
In recent years, it has become possible to analyze the functions of the brain and heart by developing a high-speed imaging method of MRI. In particular, when imaging a moving organ such as the heart, it is necessary to reduce the imaging time. However, according to the EPI (Echo-planar-imaging) method, which is one of the high-speed imaging methods, one is required. The imaging time of a single image has become 100 msec or less, and it has become possible to obtain an MRI image of a heart at a desired time phase. In this cardiac MRI imaging, a method of simultaneously acquiring an electrocardiographic waveform (ECG) of a subject during the imaging, and performing MRI imaging of a predetermined slice cross section after a predetermined delay time from the generation timing of, for example, an R wave of the electrocardiographic waveform. (For example, see Patent Document 1).
[0005]
When an electrocardiographic waveform is collected from a subject during MRI imaging, the amplitude of the obtained electrocardiographic waveform depends on the position and physique of the heart of the subject, as well as the mounting position and mounting state of the electrodes. For this reason, in order to stably generate a trigger pulse (hereinafter, referred to as an imaging trigger pulse) used for imaging from the electrocardiogram waveform, a trigger level proportional to the size of the electrocardiogram waveform is set. A method of generating an imaging trigger pulse by comparing the magnitudes of electrocardiographic waveforms has been adopted.
[0006]
FIG. 9 shows an electrocardiogram waveform in conventional cardiac MRI imaging and a time chart of MRI imaging in each phase. FIG. 9A shows an electrocardiogram waveform (solid line) and an imaging from the electrocardiogram waveform. A trigger level (broken line) used to generate a trigger pulse is shown superimposed. FIG. 9B shows the generation timing of the imaging trigger pulses F1 and F2 generated by comparing the above-mentioned trigger level with the electrocardiogram waveforms E1 and E2, and FIG. 9C shows each time phase with respect to the imaging trigger pulses F1 and F2. The MRI imaging section (T1 to T4) is shown.
[0007]
For example, when performing MRI imaging in the section T02 based on the R wave (R2) of the electrocardiographic waveform E2, the trigger level is set based on the value of the R wave (R1) which is the maximum value of the electrocardiographic waveform E1 in the section T01. Then, this trigger level is compared with the electrocardiographic waveform E2. Then, when the amplitude of the electrocardiographic waveform E2 exceeds the trigger level, an imaging trigger pulse F2 is generated, and MRI imaging in the section T02 (for example, MRI imaging of the time phases T1 to T4 by the EPI method) is performed according to the imaging trigger pulse F2. Done. The trigger level in this case has, for example, an attenuation characteristic having a predetermined time constant (for example, 1 second) with respect to the maximum value R1 of the electrocardiographic waveform E1, as shown in FIG. 9A.
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-8-182661 (pages 3-4, FIGS. 11-12)
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
In MRI imaging, in order to detect an MR signal from the subject, it is necessary to irradiate the subject with an RF magnetic field for excitation or a gradient magnetic field for giving positional information to the MR signal based on an imaging trigger pulse. is there. When MRI imaging and acquisition of an electrocardiographic waveform are performed simultaneously, a cable connecting a plurality of ECG sensors mounted on the body surface of the subject and an electrocardiograph is arranged on the body surface of the subject, and this cable and the ECG A closed loop is formed by the capacitive coupling between the sensors. For example, when the excitation RF magnetic field and the gradient magnetic field are switched at a high speed as in the case of EPI imaging, the magnetic flux crossing the closed loop greatly changes, so that an induced current is generated in the cable and the electromagnetic wave is generated. There is a problem that it is mixed as noise into the shape.
[0010]
When noise caused by a change in magnetic flux (hereinafter referred to as magnetic flux noise) mixed by such a mechanism has a magnitude that cannot be ignored with respect to the electrocardiographic waveform, the imaging trigger level is changed by the magnetic flux noise instead of the R wave. Is formed. For this reason, it becomes impossible to detect the R wave of the electrocardiographic waveform immediately after the occurrence of magnetic flux noise, and it becomes difficult not only to perform MRI imaging at a desired time phase but also to perform MRI imaging using a contrast agent. In some cases, the contrast agent may flow out of the imaging target tissue before the imaging, and a desired imaging effect may not be obtained.
[0011]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an MRI that can stably perform MRI imaging by an electrocardiographic synchronization method even when magnetic flux noise is mixed in an electrocardiographic waveform. An apparatus and an MRI imaging method are provided.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, an MRI apparatus according to the present invention according to claim 1 is an MRI apparatus that acquires an MR signal in synchronization with a biological signal obtained from a subject, and an MRI apparatus obtained from the subject. A waveform generating means for deleting or reducing a signal in a predetermined section of the first waveform signal to generate a second waveform signal; and collecting an MR signal in a predetermined time phase of the subject based on the second waveform signal. Image data generating means for performing reconstruction processing on the collected MR signals to generate MRI image data.
[0013]
An MRI apparatus according to a second aspect of the present invention is an MRI apparatus that collects an MR signal in synchronization with a biological signal obtained from a subject, and obtains a first waveform signal obtained from the subject. In addition, a waveform generation means for deleting or reducing a signal in a predetermined section of the first waveform signal to generate a second waveform signal, and selecting either the first waveform signal or the second waveform signal A MR unit for acquiring MR signals in a predetermined time phase of the subject based on the waveform signal selected by the waveform selecting unit and performing a reconstruction process on the collected MR signals to generate MRI image data The waveform selecting means selects the second waveform signal when the noise mixed in the first waveform signal is large.
[0014]
On the other hand, an MRI imaging method of the present invention according to claim 13 is an MRI imaging method for acquiring an MR signal in synchronization with a biological signal obtained from a subject, wherein the first waveform signal obtained from the subject is Generating a second waveform signal by deleting or reducing the signal in a predetermined section of; and collecting an MR signal in a predetermined time phase of the subject based on the second waveform signal; Performing a reconstruction process on the MR signal to generate MRI image data.
[0015]
Therefore, according to the present invention, in the MRI imaging by the electrocardiogram synchronous method, even when the magnetic flux noise by the MRI apparatus is mixed in the electrocardiogram waveform, the imaging trigger pulse can be obtained stably, MRI image data can be generated with high accuracy.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A feature of the embodiment of the present invention described below is that, in an acquisition section (imaging section) of an MR signal, a magnetic flux noise mixed in an electrocardiographic waveform is eliminated and a stable imaging trigger pulse is generated.
[0017]
(Structure of the device)
Embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2 with respect to a configuration of an MRI apparatus in which an MR signal is acquired using the EPI method. FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the MRI apparatus according to the present embodiment, and FIG. 2 is a functional block diagram of an electrocardiographic unit which is an important element of the present embodiment.
[0018]
The MRI apparatus 100 includes a static magnetic field generating unit 1 and a gradient magnetic field generating unit 2 for generating a magnetic field, a transmitting and receiving unit 3 for transmitting and receiving an RF pulse signal, a control unit 4 for controlling the entire system, image reconstruction and image A high-speed operation / storage unit 5 for performing storage is provided. Further, the MRI apparatus 100 displays a bed 8 on which the subject 11 is placed, an electrocardiographic unit 7 and an ECG sensor 9 for collecting electrocardiographic waveforms, an input section 22 for inputting various data and commands, and displays MRI image data. The display unit 21 is provided.
[0019]
The static magnetic field generation unit 1 includes, for example, a main magnet 13 that is a superconducting magnet and a static magnetic field power supply 26 that supplies a current to the main magnet 13, and forms a strong static magnetic field around the subject 11. Further, the gradient magnetic field generation unit 2 includes a gradient magnetic field coil 14 in the X, Y, and Z axis directions orthogonal to each other, and a gradient magnetic field power supply 25 for supplying a current to these gradient magnetic field coils 14.
[0020]
The gradient magnetic field control signal is supplied from the control unit 4 to the gradient magnetic field power supply 25, and the space in which the subject 11 is placed is encoded. That is, by controlling the pulse current supplied from the gradient magnetic field power supply 25 to the X, Y, and Z axis gradient magnetic field coils 14 based on the gradient magnetic field control signal, the gradient magnetic fields in the X, Y, and Z axis directions are synthesized. The slice selection gradient magnetic field Gs, the phase encoding gradient magnetic field Ge, and the readout (frequency encoding) gradient magnetic field Gr, which are orthogonal to each other, can be set in arbitrary directions. Then, the gradient magnetic field in each direction is superimposed on the static magnetic field by the main magnet 13 and applied to the subject 11.
[0021]
The transmitting / receiving unit 3 includes an irradiation coil 15 for irradiating the subject 11 with an RF pulse, a receiving coil 16 for detecting an MR signal, and a transmitter 17 and a receiver 18 connected to these coils. However, the irradiation coil 15 and the reception coil 16 may be provided separately. The transmitter 17 has the same frequency as the magnetic resonance frequency determined by the static magnetic field strength of the main magnet 13, drives the irradiation coil 15 with an RF pulse current modulated by a selective excitation waveform, and sends an RF pulse to the subject 11. Irradiate. On the other hand, the receiver 18 performs A / D conversion after performing signal processing such as intermediate frequency conversion, phase detection, and filtering on a signal received as an MR signal by the reception coil 16.
[0022]
Next, the control unit 4 includes a main control circuit 23 and a sequence control circuit 24. The main control circuit 23 includes a CPU and a storage circuit (not shown), and has a function of controlling the entire apparatus. The storage circuit of the main control circuit 23 has a storage function of temporarily storing a shooting start instruction signal input from the input unit 22, a shooting method, information on a pulse sequence, image display format information, and the like. On the other hand, the CPU of the main control circuit 23 sends pulse sequence information (for example, the magnitude of the pulse current applied to the gradient magnetic field coil 14 and the irradiation coil 15) to the sequence control circuit 24 based on the information input from the input unit 22. Information about the application time and application timing).
[0023]
The sequence control circuit 24 of the control unit 4 includes a CPU and a storage circuit (not shown). The pulse sequence information transmitted from the main control circuit 23 is temporarily stored in the storage circuit, and then the pulse sequence information is stored in accordance with the pulse sequence information. The gradient magnetic field power supply 25, the transmitter 17, and the receiver 18 are controlled. Particularly, when a pulse current is supplied from the gradient magnetic field power supply 25 to the gradient magnetic field coil 14 to collect an MR signal, an imaging section signal indicating a signal collection section (hereinafter referred to as an imaging section) is generated, and It is supplied to the power unit 7. Further, the timing of the applied magnetic field to the gradient magnetic field power supply 25 and the transmitter 17 is controlled in accordance with the imaging trigger pulse supplied from the electrocardiogram unit 7.
[0024]
On the other hand, the high-speed operation / storage section 5 includes a high-speed operation circuit 19 and a storage circuit 20. Then, the high-speed operation circuit 19 performs reconstruction by two-dimensional Fourier transform on the MR signal transmitted from the receiver 18 via the sequence control circuit 24, and converts real-space image data (MRI image data). Generate.
[0025]
The storage circuit 20 includes an MR signal storage circuit 28 that stores MR signals, and an image data storage circuit 29 that stores MRI image data. The MR signal storage circuit 28 stores the MR signal that has been subjected to the intermediate frequency conversion, the phase detection, and the A / D conversion by the receiver 18. Further, the image data storage circuit 29 stores reconstructed image data generated by performing a two-dimensional Fourier transform by the high-speed operation circuit 19 on the MR signal once stored in the MR signal storage circuit 28, that is, MRI image data. Is saved.
[0026]
The couch 8 has a structure in which the subject 11 can be moved to an arbitrary position in the body axis direction in order to set a desired imaging position, and can be inserted into the opening of the main magnet 13.
[0027]
Next, the input unit 22 includes various input devices such as a switch, a keyboard, and a mouse, and a display panel on a console, and allows the operator to perform imaging such as a patient ID, an imaging start instruction signal, an imaging method, a pulse sequence, and the like. Information about conditions or display methods, instruction signals for moving the mechanism, and the like are input. Then, the input information is temporarily stored in the storage circuit of the main control circuit 23.
[0028]
The display unit 21 includes a display image data storage circuit (not shown), a conversion circuit, and a monitor. The MRI image data stored in the image data storage circuit 29 of the high-speed operation / storage unit 5 transmits the main control circuit 23 to the main control circuit 23. The display image data is supplied to the display image data storage circuit. The MRI image data and the accompanying information such as various characters and numerals input from the input unit 22 are combined in the display image data storage circuit, and the conversion circuit performs D / A conversion and television format conversion. After that, it is displayed on a monitor such as a CRT or a liquid crystal.
[0029]
On the other hand, the electrocardiographic unit 7 is for generating a trigger pulse for MRI imaging based on the output of the ECG sensor 9 mounted on the body surface of the subject 11, and as shown in FIG. Is an electrocardiograph 71 that converts an electrocardiographic waveform detected by the ECG sensor 9 into a digital signal, a gate circuit 72 that blocks a signal for a predetermined period to eliminate magnetic flux noise mixed into the electrocardiographic waveform, A trigger level setting circuit 73 for setting a trigger level based on the peak value (R wave) of the radio wave form, and a comparison circuit 74 for comparing the set trigger level with the electrocardiographic waveform to generate a trigger pulse for imaging. Have.
[0030]
Next, an outline of the EPI method used in the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3A shows an electrocardiographic waveform output from the electrocardiograph 71 of the electrocardiographic unit 7. FIG. 3B shows an acquisition period of an MR signal necessary for generating MRI image data in the time phases T1 to T4. That is, FIG. 3B collects MR signals of a desired slice cross section in the time phase T1 based on the R wave of the electrocardiographic waveform shown in FIG. 3A, and then, in the time phase T2 to the time phase T4. 5 shows a case in which MR signals of the slice section are sequentially acquired. In collecting the MR signals of each time phase, for example, 256 types of encoded data are sequentially collected.
[0031]
FIG. 3C shows a pulse sequence when an MR signal of a desired slice section is acquired by using the EPI method. FIG. 3C-1 shows an irradiation timing of the RF pulse and detection of the MR signal. FIG. 3 (c-2) shows the slice selection gradient magnetic field Gs, FIG. 3 (c-3) shows the read (frequency encoding) gradient magnetic field Gr, and FIG. 3 (c-4) shows the phase encode gradient magnetic field Ge. Each is shown.
[0032]
For example, after a time T1 from the R wave, the slice slice is selected by the slice selection gradient magnetic field Gs (c-2 in FIG. 3), and the selected slice slice is irradiated with an RF pulse (c- in FIG. 3). 1). When the irradiation of the RF pulse is completed, the positional information is added by the application of the gradient magnetic fields Gr and Ge in the readout direction and the phase encode direction with respect to the slice cross section (c-3 in FIG. 3 and c-4 in FIG. 3). The first MR signal is received from the slice section by the receiving coil 16 of the transmitting / receiving section 3 (c-1 in FIG. 3).
[0033]
Next, the polarity of the gradient magnetic field Gr in the readout direction is alternately reversed (c-3 in FIG. 3), and the gradient magnetic field in the phase encode direction is also sequentially changed (c-4 in FIG. 3), whereby the phase encode in the slice cross section is obtained. The MR signals in the directions are sequentially acquired (c-1 in FIG. 3), and the MR signals necessary for reconstructing the MRI image data of the time phase T1 are acquired. Similarly, acquisition of MR signals for generating MRI image data of the time phases T2 to T4 is subsequently performed. In the EPI method, the polarity switching of the gradient magnetic field Gr is required several tens to several hundred times in a period (for example, 100 msec) during which one MRI image data is generated. Noise is easily generated.
[0034]
(Image data generation procedure and basic operation of the device)
An MRI image data generation procedure and a basic operation of the apparatus according to the present embodiment based on the above-described imaging method will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a flowchart showing a procedure for generating MRI image data.
[0035]
Prior to MRI imaging, the operator wears the ECG sensor 9 on a predetermined part of the body surface of the subject 11. FIG. 4 shows a state in which the subject 11 is arranged at the imaging position of the MRI image, and for example, two ECG sensors 9-1 and 9-2 are mounted on the body surface of the subject 11. The ECG sensors 9-1 and 9-2 are connected to the electrocardiograph 71 of the electrocardiogram unit 7 via cables 10-1 and 10-2. The electrocardiographic waveform of the subject 11 detected by the ECG sensors 9-1 and 9-2 is converted into a digital signal by the electrocardiograph 71. On the other hand, the main control circuit 23 reads the electrocardiographic waveform converted into a digital signal from the electrocardiograph 71, displays the electrocardiogram on the display unit 21, and automatically measures the R-wave interval from the displayed electrocardiographic waveform (FIG. 6). Step S1).
[0036]
Next, the operator inputs an MRI imaging mode from the input unit 22 (step S1). When this command is supplied to the main control circuit 23, the main control circuit 23 switches the display unit 21 to a data input screen for MRI imaging. The operator uses an input device such as a mouse or a keyboard provided in the input unit 22 to determine the number of MRI images to be captured in one heartbeat based on the already measured R-wave interval of the electrocardiographic waveform, and The time phase of the MRI image (that is, the time from the R wave of the electrocardiographic waveform to the irradiation of the RF pulse) is set, and imaging conditions such as an imaging method, a display method, or a pulse sequence necessary for MRI imaging are input (FIG. 6) Step S2).
[0037]
In general, when the EPI method is applied, for example, data of one MRI image can be collected in about 100 msec, and in consideration of a margin of about 20%, the number of images that can be collected in one heartbeat in a healthy person is considered. Is about 4 to 5 sheets. Therefore, an example in which four MRI images of the time phases T1 to T4 are acquired during one heartbeat by the pulse sequence of the EPI method will be described below as an example.
[0038]
Upon receiving the data via the input unit 22, the main control circuit 23 enables four MRI images of the time phases T1 to T4 based on the imaging method (EPI method) which has been set. The information is converted into pulse sequence information (for example, information on the intensity, application time, application timing, and the like of the pulse current applied to the gradient coil 14 and the irradiation coil 15). Further, the photographing section Tx is calculated based on the application time and the number of phases, and the calculation result and the pulse sequence information are supplied to the sequence control circuit 24. Then, the sequence control circuit 24 sends a control signal for the EPI method based on the ECG synchronization to the gradient magnetic field power supply 25, the transmitter 17, the receiver 18, and the ECG unit 7 according to the information.
[0039]
When the setting of the imaging conditions is completed, the operator injects an MR contrast agent (for example, Gd-DTPA (gadolinium diethylenamine pentaacetic acid)) into the subject 11 through the heart catheter as necessary, and then performs imaging. A start command signal is input from the input unit 22 (Step S3 in FIG. 6).
[0040]
Next, a method of generating an imaging trigger pulse for setting a time phase of an image in the first MRI imaging performed according to the imaging start command signal will be described with reference to FIG. The section T00 in FIG. 5 is a section for generating an imaging trigger pulse for the first MRI imaging, the section T01 is the first MRI imaging section for the time phases T1 to T4, and the section T02 is the second MRI imaging section. An MRI imaging section is shown.
[0041]
5A is an MRI imaging section of each time phase, and FIG. 5B is a digitized electrocardiographic waveform output from the electrocardiograph 71 of the electrocardiographic unit 7 shown in FIG. FIG. 5C shows an imaging section signal sent from the sequence control circuit 24 of the control unit 4 to the gate circuit 72. FIG. 5D shows an electrocardiogram waveform (solid line) output from the gate circuit 72 and a trigger level (dashed line) output from the trigger level setting circuit 73. FIG. The photographing trigger pulse output from the circuit 74 is shown.
[0042]
In a section T00 immediately after the operator inputs the MRI imaging start command, an ECG waveform E0 (FIG. 5 (d)) detected by the ECG sensor 9, converted into a digital signal by the electrocardiograph 71 and passed through the gate circuit 72 ) Is supplied to the trigger level setting circuit 73. In the trigger level setting circuit 73, the magnitude AE0 of the peak value (R wave) of the electrocardiographic waveform is detected, and a trigger level having an attenuation characteristic of a predetermined time constant (for example, 1 sec) based on AE0 (FIG. 5) The waveform (d) is generated and supplied to the first input terminal of the comparison circuit 74. On the other hand, an electrocardiogram waveform (solid line in FIG. 5D) from the electrocardiograph 71 is supplied to a second input terminal of the comparison circuit 74, and the electrocardiogram waveform is compared with the trigger level. When the radio wave waveform becomes larger than the trigger level, the photographing trigger pulse F1 is output from the comparison circuit 74 to the main control circuit 23 of the control unit 4 (step S4 in FIG. 6).
[0043]
Next, a procedure of MRI imaging performed based on the above-described imaging trigger pulse will be described with reference to FIGS. 1, 3, and 5. FIG. The sequence control circuit 24 of the control unit 4 shown in FIG. 1 measures a predetermined delay time T1 with a timer configured by software based on an imaging trigger pulse F1 generated at the timing of the R wave of the electrocardiographic waveform E1, and performs imaging. After a time T1 from the trigger pulse, a slice section for MRI imaging is set (c-2 in FIG. 3). Further, the slice section is irradiated with an RF pulse. That is, the sequence control circuit 24 sends a control signal to the gradient magnetic field power supply 25, and after a time T1, the gradient magnetic field power supply 25 supplies the three gradient magnetic field coils 14 based on the control signal from the sequence control circuit 24. Set the pulse current. Further, the pulse current is supplied to the gradient magnetic field coils 14 in the X, Y, and Z directions to form a slice selection gradient magnetic field Gs for selecting a slice cross section. On the other hand, the pulse sequence control circuit 24 supplies a control signal to the transmitter 17 to receive the MR signal in the slice section, and sets the frequency and phase of the RF pulse to be supplied to the irradiation coil 15, An RF pulse current is supplied to the irradiation coil 15.
[0044]
The RF pulse current has the same frequency as the magnetic resonance frequency determined by the magnetic field strength of the region of interest and is modulated by the selective excitation waveform. The irradiation coil 15 irradiates the region of interest of the subject 11 with an RF pulse by supplying the RF pulse current from the transmitter 17.
[0045]
When the irradiation of the RF pulse is completed, the sequence control circuit 24 sends a control signal to the gradient magnetic field power supply 25 again to add position information to the MR signal received from the slice section, and the gradient magnetic field power supply 25 Supplies a pulse current to the gradient magnetic field coil 14 in the X, Y, and Z directions to form a first gradient magnetic field Gr1 in the reading direction and a first gradient magnetic field Ge1 in the phase encoding direction with respect to the slice cross section. Then, the MR signal is received by the receiving coil 16 in a state where the MR signal is phase-modulated by the mutually perpendicular gradient magnetic fields Gr1 and Ge1.
[0046]
The receiver 18 performs A / D conversion on the MR signal supplied from the reception coil 16 after performing signal processing such as intermediate frequency conversion, phase detection, and filtering, and sends the signal to the sequence control circuit 24. Then, the sequence control circuit 24 stores this MR signal in the MR signal storage circuit 28 as first encoded data.
[0047]
Next, under the control of the sequence control circuit 24, the gradient of the gradient magnetic field in the phase encoding direction and the second gradient magnetic field Gr2 in the reading direction in which the polarity of the first gradient magnetic field Gr1 in the reading direction is reversed. In order to change the predetermined amount ΔGe, the second gradient magnetic field Ge2 is formed by the gradient magnetic field coils 14 in the X, Y, and Z directions, and the MR signal obtained by the same procedure as in the case of the first encode data is converted to the second encode data. The data is stored in the MR signal storage circuit 28 of the storage circuit 20 as data.
[0048]
Hereinafter, similarly, the third reading direction gradient magnetic field Gr3 to the Nth reading direction gradient magnetic field Gr3 in which the gradient magnetic field is alternately reversed, and the third phase encoding direction gradient magnetic fields Ge3 to Ge in which the gradient magnetic field is sequentially increased and decreased. MR signals obtained by applying the gradient magnetic field GeN in the N-th phase encoding direction are sequentially stored in the MR signal storage circuit 28 as third to N-th encoding data.
[0049]
Next, the sequence control circuit 24 sends a control signal for capturing an MRI image of the time phase T2 to the gradient magnetic field power supply 25 after a time T2 from the imaging trigger pulse F1, and the gradient magnetic field power supply 25 A pulse current is supplied to the magnetic field coil 14 to form a slice selection gradient magnetic field Gs for selecting a desired slice section (in this case, the same slice section as the time phase T1). On the other hand, the pulse sequence control circuit 24 controls the transmitter 17 to supply an RF pulse current to the irradiation coil 15, and the irradiation coil 15 irradiates the region of interest of the subject 11 with an RF pulse.
[0050]
Next, similarly to the case of the time phase T1, the gradient magnetic field coils 14 in the X, Y, and Z directions use the first gradient magnetic field Gr1 to the Nth gradient magnetic field GrN in the readout direction with respect to the slice cross section, and the gradient magnetic field in the phase encode direction. The first to Nth MR signals are received by the receiving coil 16 while sequentially applying the first to Nth gradient magnetic fields Ge1 to GeN. The MR signal received by the receiving coil 16 is subjected to intermediate frequency conversion, phase detection, and filtering in the receiver 18 and then A / D converted. The first to Nth encoded data are stored in the T2 area. Hereinafter, similarly, the MR signals in the time phase T3 and the time phase T4 are collected, and the first encoded data to the N-th encoded data of each time phase in the time phase T3 area and the time phase T4 area of the MR signal storage circuit 28. (Step S5 in FIG. 6).
[0051]
In this manner, the N-th first encoded data to the N-th encoded data arranged in each of the four regions (that is, the T1 region to the T4 region) of the MR signal storage circuit 28 are operated at high speed. The high-speed operation circuit 19 of the unit 5 performs image reconstruction by two-dimensional inverse Fourier transform, and performs high-speed operation and storage of the four MRI image data of the time phases T1 to T4 in the generated section T01. 29 (step S6 in FIG. 6).
[0052]
Further, the main control circuit 23 selects all of the four MRI image data or desired MRI image data from the MRI image data according to the display format of the display method previously input from the input unit 22. Then, it is displayed on the monitor of the display unit 21 together with the accompanying information (step S7 in FIG. 6).
[0053]
In parallel with the generation and display of the MRI image data of the time phases T1 to T4 in the section T01, the electrocardiogram unit 7 in FIG. 2 is output from the electrocardiograph 71 in the section T01 shown in FIG. An imaging trigger pulse in the section T02 is generated based on the electrocardiographic waveform. In this case, noise (magnetic flux noise) resulting from high-speed switching of the gradient magnetic fields Gr1 to GrN in the readout direction and the gradient magnetic fields Ge1 to GeN in the phase encoding direction is superimposed on the electrocardiographic waveform. For example, in FIG. 4 already shown, the ECG sensors 9-1 and 9-2 and the cables 10-1 and 10-2 attached to the body surface of the subject 11, and further, the ECG sensor 9-1 and the ECG sensor 9-2. A closed loop is formed by the capacitive coupling formed between them. The magnetic flux density of the gradient magnetic field crossing the closed loop changes with time, so that an induced current (magnetic flux noise) is generated. This magnetic flux noise is superimposed on the electrocardiographic waveform from the ECG sensor 9 and is recorded on the electrocardiograph 71. And converted into a digital signal.
[0054]
In order to generate an imaging trigger pulse from the electrocardiographic waveform (FIG. 5B) of the electrocardiograph 71 into which the magnetic flux noise is mixed in this manner, in the present embodiment, as shown in FIG. Is supplied to the first input terminal of the gate circuit 72. On the other hand, the sequence control circuit 24 of the control unit 4 calculates a photographing section Tx in the T01 section from the pulse sequence information set in advance, and outputs a photographing section signal (FIG. 5C) indicating the photographing section Tx to the gate circuit. 72 to a second input terminal. Then, the gate circuit 72 eliminates the above-described magnetic flux noise by blocking the signal in the imaging section Tx in the electrocardiographic waveform of the electrocardiograph 71 (step S8 in FIG. 6) (solid line in FIG. 5D).
[0055]
The electrocardiogram waveform from which the magnetic flux noise has been eliminated by the gate circuit 72 is supplied to a trigger level setting circuit 73. In the trigger level setting circuit 73, the magnitude AE1 of the peak value (R-wave) of the electrocardiographic waveform is detected, and a trigger level having a predetermined time constant (for example, 1 sec) attenuation characteristic based on the AE1 (see FIG. 5 (d) is generated and supplied to the first input terminal of the comparison circuit 74 (step S9 in FIG. 6). On the other hand, an electrocardiogram waveform (solid line in FIG. 5D) from the electrocardiograph 71 is supplied to a second input terminal of the comparison circuit 74, and the electrocardiogram waveform is compared with the trigger level to obtain an electrocardiogram. When the shape becomes larger than the trigger level, the photographing trigger pulse F2 is output from the comparison circuit 74 to the sequence control circuit 24 (step S10 in FIG. 6).
[0056]
The sequence control circuit 24 that has received the imaging trigger pulse F2 sets the times T1 to T4 based on the imaging trigger pulse F2, and collects the MR signals of the time phases T1 to T4 in the same procedure as in the section T01. Perform by law. Then, the obtained MR signals are sequentially stored in the MR signal storage circuit 28 of the storage circuit 20 as first to N-th encoded data in each time phase. Next, the high-speed operation circuit 19 generates MRI image data by performing image reconstruction on the stored N encoded data of each time phase, stores the MRI image data in the image data storage circuit 29, and stores the desired MRI image. The data is displayed on the display unit 21 via the main control circuit 23 (steps S5 to S7 in FIG. 6).
[0057]
According to the above-described embodiment of the present invention, when generating MRI image data by the electrocardiographic synchronization method, when the magnetic flux noise caused by the magnetic flux change of the gradient magnetic field of the MRI apparatus 100 is superimposed on the electrocardiographic waveform, Also, the imaging trigger pulse based on the R wave of the electrocardiographic waveform can be stably generated. Therefore, it is possible to reliably collect the MR signal of each time phase synchronized with the R wave of the electrocardiographic waveform, and it is possible to accurately generate MRI image data at a desired time phase. This is effective in the case where large magnetic flux noise occurs, such as in MRI imaging using a pulse sequence of the method.
[0058]
Further, the imaging efficiency is improved for the above reason, and the burden on the subject 11 can be reduced. Also, in the case of MRI imaging using a contrast agent, the timing at which the contrast agent exists in the tissue to be imaged can be accurately grasped.
[0059]
(First Modification)
Next, a first modification of the present embodiment will be described with reference to FIG. The gate circuit 72 of FIG. 2 in the above embodiment eliminates the magnetic flux noise by interrupting the electrocardiographic waveform output from the electrocardiograph 71 during the MRI imaging section Tx. The feature of the example is that the above-described setting of the electrocardiographic waveform can be selected based on an imaging method used for MRI imaging or a pulse sequence.
[0060]
As described above, the EPI method, which is one of the high-speed imaging methods, requires a high-speed switching of the gradient magnetic field when collecting an MR signal. Therefore, other imaging methods (for example, the SE (Spin-echo) method or the FE method) (Field-echo) method), a large magnetic flux noise is generated. The application of the above-described embodiment to an imaging method that generates a large magnetic flux noise such as the EPI method is extremely effective, but the magnetic flux noise is less than the amplitude of the electrocardiographic waveform as in the SE method or the FE method. If it is smaller, the setting for blocking the electrocardiographic waveform in the imaging section Tx may not be necessary in some cases.
[0061]
In particular, when the above-described embodiment is applied to a subject 11 having a so-called arrhythmia in which the R-wave interval is indefinite, there is a possibility that the R-wave of the electrocardiographic waveform may be blocked, and the imaging efficiency is reduced. there is a possibility. FIG. 7 shows a case where the above embodiment is applied to an electrocardiographic waveform obtained from an arrhythmic subject 11. FIG. 7 (a) shows an electrocardiographic waveform section, and FIG. 7 (b). 7C shows an electrocardiographic waveform output from the electrocardiograph 71, and FIG. 7C shows an imaging section signal sent to the gate circuit 72. FIG. 7D shows an electrocardiographic waveform (solid line) output from the gate circuit 72 and an output signal (dashed line) of the trigger level setting circuit 73, and FIG. 5 shows a shooting trigger pulse to be performed. As shown in FIG. 7, for example, when the R wave interval T01 is significantly narrower than other R wave intervals T02 and T03, the R wave in the section T02 is included in the imaging section of the electrocardiographic waveform in the section T01. It becomes impossible to generate the photographing trigger pulse F2 in the section T02.
[0062]
In the first modification, if the operator selects an imaging method such as the EPI method in setting the imaging conditions (step S2 in FIG. 6), this selection information is transmitted via the main control circuit 23 of the control unit 4 to the user. The sequence control circuit 24 that has received the signal selects transmission / non-transmission of the imaging section signal to the gate circuit 72 based on the selection information of the imaging method. For example, in the case of an imaging method in which magnetic flux noise is large as in EPI imaging, as described in the above embodiment, the gate circuit 72 determines the electrocardiographic waveform output from the electrocardiograph 71 in the imaging section Tx. When the magnetic flux noise is sufficiently smaller than the amplitude of the electrocardiographic waveform in the SE method or the FE method, the electrocardiographic waveform is passed as it is.
[0063]
According to this modification, it is possible to select a method of generating an imaging trigger pulse that is particularly suitable for the subject 11 having an arrhythmia, and as a result, it is possible to improve imaging efficiency.
[0064]
Note that as a result of measuring the R-wave interval in step S1 of FIG. 6 showing the procedure of the above embodiment, if a remarkable arrhythmia is detected in the electrocardiographic waveform of the subject 11, the first modified example It is preferable to apply the imaging trigger pulse generation method shown in FIG.
[0065]
(Second Modification)
Next, a second modification of the present embodiment will be described with reference to FIG. The feature of the second modification is that it is determined whether or not the magnetic flux noise mixed into the electrocardiographic waveform is allowable, and the transmission / non-transmission of the imaging section signal to the gate circuit 72 is performed manually or automatically based on the determination result. Is to make a choice.
[0066]
For example, the input unit 22 is newly provided with a selection device for selecting transmission / non-transmission of the imaging section signal, and the operator displays the selection device in, for example, the measurement of the R wave interval of the electrocardiographic waveform in step S1 in FIG. The electrocardiographic waveform displayed on the unit 21 is observed, and transmission / non-transmission of an imaging section signal is selected using the selection device based on the magnitude of magnetic flux noise superimposed on the electrocardiographic waveform. If the magnitude of the magnetic flux noise cannot be tolerated, the imaging section signal is supplied to the gate circuit 72 to cut off the electrocardiographic waveform during the imaging section Tx, thereby eliminating the magnetic flux noise.
[0067]
Alternatively, it may be automatically measured that the generation of the imaging trigger pulse is difficult due to the magnetic flux noise, and the cutoff of the imaging section Tx with respect to the electrocardiographic waveform may be automatically set based on the measurement result. For example, FIG. 8 shows an electrocardiogram waveform (solid line in FIG. 8A) and a trigger level (dashed line in FIG. 8A) when an imaging section signal is not supplied to the gate circuit 72, and an imaging trigger pulse (FIG. 8). (B)), and when the magnetic flux noise is large, the magnetic flux generates an imaging trigger pulse, so that the imaging trigger pulse is generated with respect to the normal R wave generation frequency (once / sec). The frequency of occurrence is significantly higher. Therefore, by observing the frequency of occurrence, it is possible to automatically determine whether or not the magnitude of the magnetic flux noise is allowable.
[0068]
In this case, the storage circuit of the main control circuit 23 stores in advance the allowable value of the occurrence frequency of the photographing trigger pulse. Then, at the beginning of imaging, the main control circuit 23 controls the sequence control circuit 24 to perform MRI imaging without supplying an imaging section signal to the gate circuit 72, and is output from the comparison circuit 74 of the electrocardiographic unit 7. The shooting trigger pulse is received via the sequence control circuit 24 and counted. When the counted value exceeds the occurrence frequency allowable value, an instruction to supply a radiographing interval signal is sent to the sequence control circuit 24, and the sequence control circuit 24 sends a radiographing interval signal to the gate circuit 72 of the electrocardiographic unit 7. Is supplied, the electrocardiographic waveform output from the electrocardiograph 71 is cut off by the gate circuit 72 during the imaging section Tx, and magnetic flux noise is eliminated.
[0069]
According to the second modification, even in an imaging method in which the magnitude relationship between the magnetic flux noise and the electrocardiographic waveform is not uniquely determined, an imaging trigger pulse can be generated with high accuracy, and therefore, an efficient electrocardiographic synchronization method can be used. MRI imaging can be performed.
[0070]
In the second modification, the counting result and an alarm signal based on the counting result are displayed on a monitor of the display unit 21 or a display panel of the input unit 22 so that the operator can display the displayed information. The transmission setting of the photographing section signal may be performed from the input unit 22 based on this.
[0071]
As described above, the specific embodiments of the present invention have been described. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and can be modified and implemented. For example, in the above embodiment, the case where the magnetic flux noise superimposed on the electrocardiographic waveform in the imaging section is eliminated by the gate function has been described. However, the method may be performed by another method. The amplitude may be attenuated so as to be sufficiently small with respect to the amplitude. In the above description, the EPI method has been described as an example of the MRI imaging method, but the present invention is not limited to this method.
[0072]
Further, although the generation of the imaging trigger pulse in the above description was performed in the electrocardiogram unit 7, the electrocardiographic waveform output from the electrocardiograph 71 is directly supplied to the control unit 4, and the generation of the imaging trigger pulse is performed by software processing. And the method is not limited to the method shown in FIG. On the other hand, the number of time phases set in one heartbeat may be other than 4 time phases, and the MRI image data of each time phase may be obtained in different slice cross sections. Further, the above-described embodiment can be applied to MRI imaging without administration of a contrast agent.
[0073]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the MRI imaging by the ECG gating method, even when the magnetic flux noise by the MRI apparatus is mixed in the electrocardiogram waveform, the imaging trigger pulse can be stably obtained, An MRI apparatus and an MRI imaging method capable of accurately generating MRI image data can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of an MRI apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an electrocardiographic unit in the embodiment.
FIG. 3 is a diagram showing a method of collecting an MRI signal using the EPI method in the embodiment.
FIG. 4 is a diagram showing a mounting method of the ECG sensor and generation of magnetic flux noise in the embodiment.
FIG. 5 is a view showing a method for generating a shooting trigger pulse in the embodiment.
FIG. 6 is a flowchart showing an MRI image data generation procedure in the embodiment.
FIG. 7 is an exemplary view for explaining a case where a first modification of the embodiment is effective;
FIG. 8 is a view for explaining a second modification of the embodiment.
FIG. 9 is a diagram showing a conventional imaging trigger pulse generation method.
[Explanation of symbols]
1. Static magnetic field generator
2. Gradient magnetic field generator
3 ... Transceiver
4 ... Control unit
5 High-speed operation / storage unit
7: ECG unit
8 ... sleeper
9… ECG sensor
13: Main magnet
14 ... Gradient field coil
15 ... irradiation coil
16 ... Reception coil
17 ... Transmitter
18 ... Receiver
19 High-speed arithmetic circuit
20 ... Memory circuit
21 Display unit
22 Input unit
23… Main control circuit
24: Sequence control circuit
25 ... Gradient magnetic field power supply
26: Static magnetic field power supply
28 ... MR signal storage circuit
29 ... Image data storage circuit
100 ... MRI system

Claims (13)

被検体から得られる生体信号に同期してMR信号の収集を行うMRI装置であって、
前記被検体から得られる第1の波形信号の所定区間における信号を削除あるいは低減して第2の波形信号を生成する波形生成手段と、
前記第2の波形信号に基づいて前記被検体の所定時相におけるMR信号を収集し、収集した前記MR信号に対し再構成処理を行ってMRI画像データを生成する画像データ生成手段を
備えたことを特徴とするMRI装置。
An MRI apparatus for acquiring an MR signal in synchronization with a biological signal obtained from a subject,
Waveform generation means for generating a second waveform signal by deleting or reducing a signal in a predetermined section of the first waveform signal obtained from the subject;
Image data generating means for collecting MR signals of the subject in a predetermined time phase based on the second waveform signal, and performing MRI image data by performing reconstruction processing on the collected MR signals; An MRI apparatus characterized by the above-mentioned.
被検体から得られる生体信号に同期してMR信号の収集を行うMRI装置であって、
前記被検体から得られる第1の波形信号を得ると共に、前記第1の波形信号の所定区間における信号を削除あるいは低減して第2の波形信号を生成する波形生成手段と、
前記第1の波形信号又は前記第2の波形信号のいずれかを選択する波形選択手段と、
前記波形選択手段により選択した波形信号に基づいて前記被検体の所定時相におけるMR信号を収集し、収集した前記MR信号に対し再構成処理を行ってMRI画像データを生成する画像データ生成手段を備え、
前記波形選択手段は、前記第1の波形信号に混入するノイズが大きい場合には前記第2の波形信号を選択することを特徴とするMRI装置。
An MRI apparatus for acquiring an MR signal in synchronization with a biological signal obtained from a subject,
Waveform generating means for obtaining a first waveform signal obtained from the subject, and deleting or reducing a signal in a predetermined section of the first waveform signal to generate a second waveform signal;
Waveform selecting means for selecting either the first waveform signal or the second waveform signal;
Image data generating means for collecting MR signals in a predetermined time phase of the subject based on the waveform signal selected by the waveform selecting means, and performing reconstruction processing on the collected MR signals to generate MRI image data; Prepare,
The MRI apparatus, wherein the waveform selecting means selects the second waveform signal when noise mixed into the first waveform signal is large.
前記波形生成手段は、前記第1の波形信号の前記所定区間において混入するMRI撮影時の磁束ノイズを削除あるいは低減することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のMRI装置。3. The MRI apparatus according to claim 1, wherein the waveform generating unit removes or reduces magnetic flux noise during MRI imaging mixed in the predetermined section of the first waveform signal. 4. 前記磁束ノイズは、前記被検体に対して印加されるRFパルスや勾配磁場に起因して前記第1の波形信号に混入するノイズを含むことを特徴とする請求項3記載のMRI装置。The MRI apparatus according to claim 3, wherein the magnetic flux noise includes noise mixed into the first waveform signal due to an RF pulse or a gradient magnetic field applied to the subject. 前記波形生成手段は、前記所定区間において前記第1の波形信号の通過を遮断するゲート機能を有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のMRI装置。The MRI apparatus according to claim 1, wherein the waveform generation unit has a gate function of blocking passage of the first waveform signal in the predetermined section. 前記波形生成手段は、選択された撮影方式に基づいて設定した撮影区間に基づいて、前記第1の波形信号の所定区間における信号を削除あるいは低減して第2の波形信号を生成することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のMRI装置。The waveform generating means may delete or reduce a signal in a predetermined section of the first waveform signal and generate a second waveform signal based on a shooting section set based on the selected shooting method. The MRI apparatus according to claim 1 or 2, wherein 前記第2の波形信号における特定信号の大きさに基づいてトリガレベルを設定するトリガレベル設定手段を更に備え、前記第2の波形信号における特定信号と前記トリガレベルとの比較によって生成される撮影トリガパルスに基づいて前記被検体の所定時相におけるMR信号を収集することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のMRI装置。Trigger level setting means for setting a trigger level based on the magnitude of a specific signal in the second waveform signal, further comprising a photographing trigger generated by comparing the specific signal in the second waveform signal with the trigger level The MRI apparatus according to claim 1, wherein an MR signal of the subject in a predetermined time phase is collected based on a pulse. 前記トリガレベル設定手段は、前記第1の波形信号あるいは前記第2の波形信号における特定信号の値を基準に所定時定数の減衰特性を有するトリガレベルを生成することを特徴とする請求項1記載のMRI装置。2. The trigger level setting means according to claim 1, wherein a trigger level having an attenuation characteristic of a predetermined time constant is generated based on a value of a specific signal in the first waveform signal or the second waveform signal. MRI equipment. 波形生成制御手段を更に備え、選択された撮影方式が予め設定された低磁束ノイズの撮影方式に属する場合には、前記波形生成制御手段は、前記波形生成手段を制御して前記第1の波形信号を前記第2の波形信号に設定することを特徴とする請求項1記載のMRI装置。The apparatus further includes a waveform generation control unit, and when the selected imaging method belongs to a preset low magnetic flux noise imaging method, the waveform generation control unit controls the waveform generation unit to control the first waveform. The MRI apparatus according to claim 1, wherein a signal is set to the second waveform signal. 波形信号表示手段を更に備え、前記波形選択手段は、前記波形信号表示手段に表示された前記第1の波形信号に基づいて制御されることを特徴とする請求項2記載のMRI装置。3. The MRI apparatus according to claim 2, further comprising a waveform signal display unit, wherein the waveform selection unit is controlled based on the first waveform signal displayed on the waveform signal display unit. 前記撮影トリガパルスを計数するトリガパルス計数手段を更に備え、前記波形選択手段は、前記トリガパルス計数手段によって計数された前記撮影トリガパルスの発生頻度が予め定められた値より大きい場合、前記第1の波形信号に代えて前記第2の波形信号を選択することを特徴とする請求項2記載のMRI装置。The apparatus further includes a trigger pulse counting unit that counts the shooting trigger pulse, wherein the waveform selecting unit is configured to, when the frequency of occurrence of the shooting trigger pulse counted by the trigger pulse counting unit is larger than a predetermined value, 3. The MRI apparatus according to claim 2, wherein the second waveform signal is selected instead of the second waveform signal. 警告表示手段を更に備え、前記警告表示手段は、前記トリガパルス計数手段によって計数される前記撮影トリガパルスの発生頻度が予め定められた値より大きい場合、警告信号を表示することを特徴とする請求項11記載のMRI装置。The apparatus further comprises warning display means, wherein the warning display means displays a warning signal when the frequency of occurrence of the photographing trigger pulse counted by the trigger pulse counting means is greater than a predetermined value. Item 13. An MRI apparatus according to Item 11. 被検体から得られる生体信号に同期してMR信号の収集を行うMRI撮影方法であって、
前記被検体から得られる第1の波形信号の所定区間における信号を削除あるいは低減して第2の波形信号を生成するステップと、
前記第2の波形信号に基づいて前記被検体の所定時相におけるMR信号を収集するステップと、
収集した前記MR信号に対し再構成処理を行ってMRI画像データを生成するステップとを
有することを特徴とするMRI撮影方法。
An MRI imaging method for acquiring an MR signal in synchronization with a biological signal obtained from a subject,
Generating a second waveform signal by deleting or reducing a signal in a predetermined section of the first waveform signal obtained from the subject;
Collecting an MR signal in a predetermined time phase of the subject based on the second waveform signal;
Performing a reconstruction process on the acquired MR signals to generate MRI image data.
JP2003131904A 2003-05-09 2003-05-09 MRI equipment Expired - Fee Related JP4177165B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003131904A JP4177165B2 (en) 2003-05-09 2003-05-09 MRI equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003131904A JP4177165B2 (en) 2003-05-09 2003-05-09 MRI equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004329669A true JP2004329669A (en) 2004-11-25
JP4177165B2 JP4177165B2 (en) 2008-11-05

Family

ID=33506962

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003131904A Expired - Fee Related JP4177165B2 (en) 2003-05-09 2003-05-09 MRI equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4177165B2 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008536600A (en) * 2005-04-22 2008-09-11 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ PET / MRI scanner with time-of-flight capability
JP2014512228A (en) * 2011-04-20 2014-05-22 ブリガム・アンド・ウイミンズ・ホスピタル・インコーポレイテッド System and method for acquiring physiological information of a patient during an MRI scan
WO2015163369A1 (en) * 2014-04-25 2015-10-29 株式会社東芝 Electrocardiographic waveform detection device and imaging device
JP2015208461A (en) * 2014-04-25 2015-11-24 株式会社東芝 Electrocardiographic waveform detection apparatus, electrocardiographic waveform detection program, and imaging apparatus
JP2016093488A (en) * 2014-11-06 2016-05-26 株式会社東芝 Signal processing apparatus, imaging apparatus, and signal processing method
JP2018201838A (en) * 2017-06-02 2018-12-27 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 Signal processing device, imaging device, and signal processing method
US10231672B2 (en) 2015-08-06 2019-03-19 Toshiba Medical Systems Corporation ECG signal processing apparatus, MRI apparatus, and ECG signal processing method
US10386442B2 (en) 2015-10-05 2019-08-20 Canon Medical Systems Corporation Magnetic resonance imaging apparatus and method controlling execution of a pulse sequence based on recovery of longitudinal magnetization of a monitor region

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008536600A (en) * 2005-04-22 2008-09-11 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ PET / MRI scanner with time-of-flight capability
JP2014512228A (en) * 2011-04-20 2014-05-22 ブリガム・アンド・ウイミンズ・ホスピタル・インコーポレイテッド System and method for acquiring physiological information of a patient during an MRI scan
US10463268B2 (en) 2011-04-20 2019-11-05 The Brigham And Women's Hospital System and method for acquiring patient physiological information during an MRI scan
WO2015163369A1 (en) * 2014-04-25 2015-10-29 株式会社東芝 Electrocardiographic waveform detection device and imaging device
JP2015208461A (en) * 2014-04-25 2015-11-24 株式会社東芝 Electrocardiographic waveform detection apparatus, electrocardiographic waveform detection program, and imaging apparatus
US9968273B2 (en) 2014-04-25 2018-05-15 Toshiba Medical Systems Corporation ECG waveform detecting apparatus and imaging apparatus
US10219712B2 (en) 2014-04-25 2019-03-05 Canon Medical Systems Corporation ECG waveform detecting apparatus and imaging apparatus
JP2016093488A (en) * 2014-11-06 2016-05-26 株式会社東芝 Signal processing apparatus, imaging apparatus, and signal processing method
US10231672B2 (en) 2015-08-06 2019-03-19 Toshiba Medical Systems Corporation ECG signal processing apparatus, MRI apparatus, and ECG signal processing method
US10386442B2 (en) 2015-10-05 2019-08-20 Canon Medical Systems Corporation Magnetic resonance imaging apparatus and method controlling execution of a pulse sequence based on recovery of longitudinal magnetization of a monitor region
JP2018201838A (en) * 2017-06-02 2018-12-27 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 Signal processing device, imaging device, and signal processing method

Also Published As

Publication number Publication date
JP4177165B2 (en) 2008-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3538595B2 (en) Contrast detection and guided reconstruction in contrast-enhanced magnetic resonance angiography
JP5613811B2 (en) Magnetic resonance imaging system
JP3970701B2 (en) MRI equipment
CN101401723A (en) MRI apparatus
EP1451603A1 (en) Multiple preparatory excitations and readouts distributed over the cardiac cycle
JP3980374B2 (en) MRI equipment
JP4820567B2 (en) Magnetic resonance imaging apparatus and magnetic resonance signal collection method
JP4316078B2 (en) MRI equipment
JP2004329614A (en) Magnetic resonance imaging equipment
JP4177165B2 (en) MRI equipment
JP4406139B2 (en) MRI equipment
JP2000350714A (en) Magnetic resonance imaging inspection system
JP7292930B2 (en) Image reconstruction method and reconstruction device
JP4334049B2 (en) MRI equipment
JP4105493B2 (en) Magnetic resonance imaging system
JP4443918B2 (en) Magnetic resonance imaging apparatus and signal processing method of magnetic resonance imaging apparatus
JP4250255B2 (en) Temperature measuring method and magnetic resonance imaging apparatus
JP4612338B2 (en) Magnetic resonance imaging system
JP2004305454A (en) Magnetic resonance imaging apparatus
JP2000166897A (en) MRI apparatus and MR imaging method
JPH10155762A (en) Magnetic resonance tomography equipment
JP3833765B2 (en) Magnetic resonance imaging system
JP5575695B2 (en) MRI equipment
JP4950466B2 (en) Magnetic resonance imaging system
JP2004209066A (en) Inspection equipment

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20050427

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20050620

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060425

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080212

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080215

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080411

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080819

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080821

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110829

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4177165

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120829

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120829

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130829

Year of fee payment: 5

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313114

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313114

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees