(57)【要約】【課題】イメージング用のデータと別に位相補正用のデータを収集して位相補正を伴う撮像法により、位相補正用のエコー信号がオーバーフローせず、かつイメージング用のエコー信号に対して適切となる受信ゲインをより短時間で設定してイメージングを行うことが可能な磁気共鳴イメージング装置を提供することである。【解決手段】磁気共鳴イメージング装置は、第１の受信ゲインで位相補正用の磁気共鳴データを被検体から収集する位相補正データ収集手段３１、４０Ａと、前記位相補正用の磁気共鳴データに基づく位相補正処理を伴って、前記第１の受信ゲインと独立に設定された第２の受信ゲインでイメージングを行うイメージング手段３１、４０Ｃ、４０Ｄ、４６とを備える。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の受信ゲインで位相補正用の磁気共鳴データを被検体から収集する位相補正データ収集手段と、
前記位相補正用の磁気共鳴データに基づく位相補正処理を伴って、前記第１の受信ゲインと独立に設定された第２の受信ゲインでイメージングを行うイメージング手段と、
を備える磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
前記イメージング手段は、前記イメージング用のパルスシーケンスにおいて位相エンコード量がゼロとなるタイミングにおいて収集された前記位相補正用の磁気共鳴信号の強度に基づいて前記第２の受信ゲインを決定するように構成される請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
前記位相補正データ収集手段は、前記第１の受信ゲインと独立に設定された第３の受信ゲインで位相エンコードを付加しないパルスシーケンスにより収集された磁気共鳴信号列の信号強度の最大値に基づいて前記第１の受信ゲインを決定するように構成される請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
撮像条件に応じた受信ゲインの値を記憶する受信ゲイン記憶手段をさらに備え、
前記位相補正データ収集手段は、前記受信ゲイン記憶手段から前記イメージングの撮像条件に応じて取得された第３の受信ゲインで位相エンコードを付加しないパルスシーケンスにより収集された磁気共鳴信号列の信号強度の最大値に基づいて前記第１の受信ゲインを決定するように構成される請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
撮像条件に応じた受信ゲインの値を記憶する受信ゲイン記憶手段をさらに備え、
前記位相補正データ収集手段は、前記受信ゲイン記憶手段から前記イメージングの撮像条件に応じて取得した受信ゲインを前記第１の受信ゲインとして設定するように構成される請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
前記受信ゲイン記憶手段は、撮像に使用する受信コイル、撮像領域、スライス厚、撮像断面方向およびパルスシーケンスの種類の少なくとも１つをパラメータとする撮像条件に応じた受信ゲインの値を記憶するように構成される請求項４または５記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
前記イメージング手段は、位相補正を伴ってマルチエコーデータ収集を行い、かつ前記位相補正用の磁気共鳴データと前記イメージング用の磁気共鳴データ間において信号強度が互に異なるパルスシーケンスに基づいて前記イメージングを行うように構成される請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項８】
前記イメージング手段は、Fast Spin Echoシーケンス、echo planar imagingシーケンスおよびPeriodically Rotated Overlapping ParallEL Lines with Enhanced Reconstructionシーケンスのいずれかに基づいて前記イメージングを行うように構成される請求項７記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項９】
前記イメージング手段は、前記位相補正用の磁気共鳴データに基づいて前記イメージング用のパルスシーケンスを調整することにより前記位相補正処理を行うように構成される請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１０】
前記イメージング手段は、前記位相補正用の磁気共鳴データに基づいて前記イメージング用のパルスシーケンスによって収集された前記イメージング用の磁気共鳴データの位相を補正することにより前記位相補正処理を行うように構成される請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体の原子核スピンをラーモア周波数の高周波(RF: radio frequency)信号で磁気的に励起し、この励起に伴って発生する核磁気共鳴(NMR:nuclear magnetic resonance)信号から画像を再構成する磁気共鳴イメージング(MRI: Magnetic Resonance Imaging)装置に係り、特に、イメージング用のデータと別に位相補正用のデータを収集して位相補正を伴う撮像法により、位相補正用のエコー信号がオーバーフローせず、かつイメージング用のエコー信号に対して適切となる受信ゲインをより短時間で設定してイメージングを行う磁気共鳴イメージング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴イメージングは、静磁場中に置かれた被検体の原子核スピンをラーモア周波数のRF信号で磁気的に励起し、この励起に伴って発生するMR信号から画像を再構成する撮像法である。
【０００３】
この磁気共鳴イメージングに使用するパルスシーケンスの１つとしてFSE(Fast Spin Echo)法がある。FSE法による撮像を行う場合、通常、位相補正用データを収集するための位相補正用パルスシーケンスおよびイメージング用のデータを収集するための撮像用パルスシーケンスが実行される。位相補正用パルスシーケンスの実行によって収集された位相補正用のMR信号は、撮像用パルスシーケンスの実行によって収集されるイメージング用のMR信号の位相補正のために用いられる。すなわち、例えば、位相補正用のMR信号に基づいて、イメージング用のMR信号が位相補正される。また、収集すべきイメージング用のMR信号が位相補正されて収集されるように位相補正用のMR信号に基づいて撮像用パルスシーケンスが微調整され、微調整された撮像用パルスシーケンスの実行によって位相補正されたイメージング用のMR信号が収集される場合もある。
【０００４】
この場合、位相補正用パルスシーケンスは位相エンコードを加えずに実行されるため、位相エンコードパルスを加えた撮像用パルスシーケンスの実行によって収集されるMR信号よりも高強度のMR信号が位相補正用パルスシーケンスの実行によって収集されることになる。従って、従来は、位相補正用のMR信号の最大の信号強度を基準として受信系においてオーバーフローが発生しないように受信系の受信ゲインが設定される。
【０００５】
図１は、FSE法により撮像する場合における従来の受信ゲインの設定方法を説明する図である。
【０００６】
図１において縦軸はMR信号の強度Sを示し、横軸は時間を示す。また、図１中における曲線は、位相補正用パルスシーケンスの実行によって順次収集される位相補正用のMRエコー信号列の時間的な信号強度変化を示す。図１に示すように、位相補正用のMRエコー信号Ne1, Ne2, Ne3, …の信号強度は、T2緩和（横緩和）の減衰曲線に従って減衰するため、最初の位相補正用のMRエコー信号Ne1の信号強度S1が最大である。
【０００７】
一方、イメージング用のMRエコー信号の信号強度Sは、位相エンコード量が大きいほど低下する。従って、位相エンコード量がゼロに相当する実効エコー時間(effective TE:  effective echo time)におけるMRエコー信号の信号強度Scが最大となる。
【０００８】
ここで、位相補正用のMRエコー信号Ne1の最大信号強度S1とイメージング用のMRエコー信号の最大信号強度Scとを比較すると、図１に示すようになる。すなわち、最初のイメージング用のMRエコー信号が位相エンコード量をゼロとして収集される場合を除いて、位相補正用のMRエコー信号Ne1の最大信号強度S1は、イメージング用のMRエコー信号の最大信号強度Scよりも大きくなる。このため、MR信号を増幅する受信系における受信ゲインは、位相補正用のMRエコー信号Ne1の最大信号強度S1を基準として設定される。
【０００９】
しかしながら、位相補正用パルスシーケンスにより収集される高強度のMR信号が受信系においてオーバーフローしないように位相補正用のMRエコー信号Ne1の最大信号強度S1を基準として受信ゲインを設定すると、撮像用パルスシーケンスにより収集される低強度のイメージング用のMR信号に対しては受信ゲインが低すぎることになる。このため、受信系におけるA/D (analog to digital)変換器のダイナミックレンジを有効に利用して精度良くイメージング用のMR信号を収集できないという問題がある。つまり、サンプリングされたMR信号の強度分解能が低下する。
【００１０】
逆に、イメージング用のMRエコー信号の最大信号強度Scを基準として受信系における受信ゲインを設定すると、上述したように、位相補正用のMRエコー信号の強度がA/D変換器の取り扱える範囲を超えてしまいオーバーフローするという問題を生じる。
【００１１】
そこで、位相補正用パルスシーケンスの実行に先立って、更に準備スキャンとして位相補正用パルスシーケンスおよび撮像用パルスシーケンスを実行する技術が提案されている(例えば特許文献１参照)。この技術では、位相補正用パルスシーケンスにより収集されるMR信号の強度をイメージング用のMR信号の強度と同程度に小さくできるようなフリップ角が、位相補正用パルスシーケンスおよび撮像用パルスシーケンスの実行によりそれぞれ収集されたMR信号の強度に基づいて求められる。すなわち、位相エンコードを入れずに収集された位相補正用のMR信号の信号強度と位相エンコードを加えて収集されたイメージング用のMR信号の信号強度の測定を行い、位相補正用のMR信号の信号強度とイメージング用のMR信号の信号強度との比に基づいて、位相補正用シーケンスのフリップ角が求められる。そして、求められたフリップ角で位相補正用パルスシーケンスが実行される。
【特許文献１】特許第３８０６０４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、従来の位相補正用パルスシーケンスの実行に先立って準備スキャンとして位相補正用パルスシーケンスおよび撮像用パルスシーケンスを実行する技術では、位相補正用のMR信号を受信系の最大入力強度を超えずに収集しつつイメージング用のMR信号を適切な受信ゲインにて収集するという目的を達成するものの、いわゆる本スキャンとしてのイメージングスキャン前に少なくとも３回の準備スキャン（プリスキャン）を実行することが必要となる。このため、トータルの撮像時間すなわち検査時間が延長するという問題がある。
【００１３】
特に、FSE法による撮像が１ショットで行われるような場合には、トータルの撮像時間に占める準備スキャン時間の割合は3/4にもなる。このため、検査効率の向上のためには準備スキャン時間の短縮が求められる。
【００１４】
本発明はかかる従来の事情に対処するためになされたものであり、イメージング用のデータと別に位相補正用のデータを収集して位相補正を伴う撮像法により、位相補正用のエコー信号がオーバーフローせず、かつイメージング用のエコー信号に対して適切となる受信ゲインをより短時間で設定してイメージングを行うことが可能な磁気共鳴イメージング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係る磁気共鳴イメージング装置は、上述の目的を達成するために、第１の受信ゲインで位相補正用の磁気共鳴データを被検体から収集する位相補正データ収集手段と、前記位相補正用の磁気共鳴データに基づく位相補正処理を伴って、前記第１の受信ゲインと独立に設定された第２の受信ゲインでイメージングを行うイメージング手段とを備えるものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る磁気共鳴イメージング装置においては、イメージング用のデータと別に位相補正用のデータを収集して位相補正を伴う撮像法により、位相補正用のエコー信号がオーバーフローせず、かつイメージング用のエコー信号に対して適切となる受信ゲインをより短時間で設定してイメージングを行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明に係る磁気共鳴イメージング装置の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
【００１８】
（構成および機能）
図２は本発明に係る磁気共鳴イメージング装置の実施の形態を示す構成図である。
【００１９】
磁気共鳴イメージング装置２０は、静磁場を形成する筒状の静磁場用磁石２１と、この静磁場用磁石２１の内部に設けられたシムコイル２２、傾斜磁場コイル２３およびRFコイル２４とを図示しないガントリに内蔵した構成である。
【００２０】
また、磁気共鳴イメージング装置２０には、制御系２５が備えられる。制御系２５は、静磁場電源２６、傾斜磁場電源２７、シムコイル電源２８、送信器２９、受信器３０、シーケンスコントローラ３１およびコンピュータ３２を具備している。制御系２５の傾斜磁場電源２７は、Ｘ軸傾斜磁場電源２７ｘ、Ｙ軸傾斜磁場電源２７ｙおよびＺ軸傾斜磁場電源２７ｚで構成される。また、コンピュータ３２には、入力装置３３、表示装置３４、演算装置３５および記憶装置３６が備えられる。
【００２１】
静磁場用磁石２１は静磁場電源２６と接続され、静磁場電源２６から供給された電流により撮像領域に静磁場を形成させる機能を有する。尚、静磁場用磁石２１は超伝導コイルで構成される場合が多く、励磁の際に静磁場電源２６と接続されて電流が供給されるが、一旦励磁された後は非接続状態とされるのが一般的である。また、静磁場用磁石２１を永久磁石で構成し、静磁場電源２６が設けられない場合もある。
【００２２】
また、静磁場用磁石２１の内側には、同軸上に筒状のシムコイル２２が設けられる。シムコイル２２はシムコイル電源２８と接続され、シムコイル電源２８からシムコイル２２に電流が供給されて静磁場が均一化されるように構成される。
【００２３】
傾斜磁場コイル２３は、Ｘ軸傾斜磁場コイル２３ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル２３ｙおよびＺ軸傾斜磁場コイル２３ｚで構成され、静磁場用磁石２１の内部において筒状に形成される。傾斜磁場コイル２３の内側には寝台３７が設けられて撮像領域とされ、寝台３７には被検体Ｐがセットされる。RFコイル２４はガントリに内蔵されず、寝台３７や被検体Ｐ近傍に設けられる場合もある。
【００２４】
また、傾斜磁場コイル２３は、傾斜磁場電源２７と接続される。傾斜磁場コイル２３のＸ軸傾斜磁場コイル２３ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル２３ｙおよびＺ軸傾斜磁場コイル２３ｚはそれぞれ、傾斜磁場電源２７のＸ軸傾斜磁場電源２７ｘ、Ｙ軸傾斜磁場電源２７ｙおよびＺ軸傾斜磁場電源２７ｚと接続される。
【００２５】
そして、Ｘ軸傾斜磁場電源２７ｘ、Ｙ軸傾斜磁場電源２７ｙおよびＺ軸傾斜磁場電源２７ｚからそれぞれＸ軸傾斜磁場コイル２３ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル２３ｙおよびＺ軸傾斜磁場コイル２３ｚに供給された電流により、撮像領域にそれぞれＸ軸方向の傾斜磁場Ｇｘ、Ｙ軸方向の傾斜磁場Ｇｙ、Ｚ軸方向の傾斜磁場Ｇｚを形成することができるように構成される。
【００２６】
RFコイル２４は、送信器２９および受信器３０と接続される。RFコイル２４は、送信器２９からRF信号を受けて被検体Ｐに送信する機能と、被検体Ｐ内部の原子核スピンのRF信号による励起に伴って発生したNMR信号を受信して受信器３０に与える機能を有する。
【００２７】
一方、制御系２５のシーケンスコントローラ３１は、傾斜磁場電源２７、送信器２９および受信器３０と接続される。シーケンスコントローラ３１は傾斜磁場電源２７、送信器２９および受信器３０を駆動させるために必要な制御情報、例えば傾斜磁場電源２７に印加すべきパルス電流の強度や印加時間、印加タイミング等の動作制御情報を記述したシーケンス情報を記憶する機能と、記憶した所定のシーケンスに従って傾斜磁場電源２７、送信器２９および受信器３０を駆動させることによりＸ軸傾斜磁場Ｇｘ、Ｙ軸傾斜磁場Ｇｙ，Ｚ軸傾斜磁場ＧｚおよびRF信号を発生させる機能を有する。
【００２８】
また、シーケンスコントローラ３１は、受信器３０におけるNMR信号の検波およびA/D (analog to digital)変換により得られた複素データである生データ(raw data)を受けてコンピュータ３２に与えるように構成される。
【００２９】
このため、送信器２９には、シーケンスコントローラ３１から受けた制御情報に基づいてRF信号をRFコイル２４に与える機能が備えられる一方、受信器３０には、RFコイル２４から受けたNMR信号を検波して所要の信号処理を実行するとともにＡ／Ｄ変換することにより、デジタル化された複素データである生データを生成する機能と生成した生データをシーケンスコントローラ３１に与える機能とが備えられる。
【００３０】
また、コンピュータ３２の記憶装置３６に保存されたプログラムを演算装置３５で実行することにより、コンピュータ３２には各種機能が備えられる。ただし、プログラムによらず、各種機能を有する特定の回路を磁気共鳴イメージング装置２０に設けてもよい。
【００３１】
図３は、図２に示すコンピュータ３２の機能ブロック図である。
【００３２】
コンピュータ３２は、プログラムにより撮像条件設定部４０、シーケンスコントローラ制御部４１、ｋ空間データベース４２、画像再構成部４３、画像データベース４４、画像処理部４５および位相補正部４６として機能する。また、撮像条件設定部４０は、位相補正データ用受信ゲイン設定部４０Ａ、受信ゲイン記憶部４０Ｂ、イメージングデータ用受信ゲイン設定部４０Ｃおよびシーケンス補正部４０Ｄを有する。
【００３３】
撮像条件設定部４０は、入力装置３３からの指示情報に基づいてパルスシーケンスやMR信号の受信ゲインを含む撮像条件を設定し、設定した撮像条件をシーケンスコントローラ制御部４１に与える機能を有する。特に、撮像条件設定部４０では、イメージング用のデータを収集するためのイメージングスキャン用の撮像条件、イメージング用のデータの位相補正処理またはイメージングスキャン用の撮像条件の設定のために必要となる位相補正用のデータを収集するための準備スキャン用の撮像条件を設定する機能を有する。
【００３４】
イメージングスキャン用のイメージング用パルスシーケンスおよび準備スキャン用の位相補正用パルスシーケンスとしては、FSEシーケンス、EPI (echo planar imaging)シーケンス、PROPELLER (Periodically Rotated Overlapping ParallEL Lines with Enhanced Reconstruction)シーケンス等のように位相補正を伴ってマルチエコーデータ収集を行い、かつ準備スキャンによって収集される位相補正用のMR信号の強度と、イメージング用のMR信号の強度とが互に異なるパルスシーケンスが用いられる。以下、FSEシーケンスを例に説明するが、他のシーケンスについても同様である。
【００３５】
図４は、図３に示す撮像条件設定部４０において設定されるFSE法の位相補正用パルスシーケンスの一例を示す図である。
【００３６】
図４において横軸は時間を示し、RFは送信されるRFパルスを、Gss, Gpe, Groはそれぞれスライス選択(SS: slice selection)用の傾斜磁場パルス、位相エンコード(PE: phase encode)用の傾斜磁場パルス、読出し(RO: readout)用の傾斜磁場パルスを、ECHOは受信される位相補正用のMRエコー信号を示す。
【００３７】
図４に示すように、位相補正用のデータを収集するためのFSEシーケンスでは、フリップ角が90°の励起RFパルスRおよびスライス選択用の傾斜磁場パルスGssに続いてフリップ角が180°の１番目のRF反転パルスP1およびスライス選択用の傾斜磁場パルスGssが印加される。そして、読み出し用の傾斜磁場パルスGroを印加することによって１番目の位相補正用のエコー信号Ne1が取得される。
【００３８】
次に、２番目のRF反転パルスP2およびスライス選択用の傾斜磁場パルスGssが印加され、読み出し用の傾斜磁場パルスGroが印加されることによって２番目の位相補正用のエコー信号Ne2が取得される。以下同様に、RF反転パルスP3, P4, P5, …とともにスライス選択用の傾斜磁場パルスGssが順次印加され、読み出し用の傾斜磁場パルスGroが印加されることによって位相補正用のエコー信号Ne3, Ne4, Ne5, …が取得される。
【００３９】
尚、位相補正用パルスシーケンスにおいては、位相エンコード用の傾斜磁場パルスが印加されない。なぜならば、位相補正は、位相エンコードに依存しない位相シフトをエコー信号ごとに測定し、測定したエコー信号の位相シフトに基づいてイメージング用パルスシーケンスの傾斜磁場波形またはRF送信パルスの位相を微調整したり、イメージングデータの位相を補正するプロセスからなるためである。
【００４０】
図５は、図４に示す位相補正用のエコー信号の強度の時間変化を示すグラフである。
【００４１】
図５において縦軸は位相補正用のエコー信号の強度Sを示し、横軸は時間を示す。また、図５中における曲線は、位相補正用のエコー信号の時間的な信号強度変化を示す。
【００４２】
図５に示すように、位相補正用のエコー信号Ne1, Ne2, Ne3, …の信号強度は、T2緩和（横緩和）の減衰曲線に従って減衰するため、最初の位相補正用のエコー信号Ne1の信号強度S1が最大である。
【００４３】
ここでは簡単のために、位相補正用の各エコー信号の信号値をそれぞれ単一の値として表しているが、実際にはエコー信号は読み出し方向にサンプリングされた複数の点における信号から成るため複数の値を有する。図５に示すエコー信号の信号値は、エコー信号の全サンプリング点における複数の信号値のうちの最大値を示しており、以下の説明でも同様にエコー信号の信号値を単一の値として示す。
【００４４】
さらに、簡単のためにエコー信号を絶対値で表現しているが、実際には２つの位相敏感検波器を使用した直交検波によって正負の値をとる実部と虚部の２系統の信号がエコー信号として収集される。
【００４５】
図６は、図３に示す撮像条件設定部４０において設定されるFSE法のイメージング用パルスシーケンスの一例を示す図である。
【００４６】
図６において横軸は時間を示し、RFは送信されるRFパルスを、Gss, Gpe, Groはそれぞれスライス選択用の傾斜磁場パルス、位相エンコード用の傾斜磁場パルス、読出し用の傾斜磁場パルスを、ECHOは受信されるイメージング用のMRエコー信号を示す。
【００４７】
図６に示すFSEシーケンスは、ｋ空間の一方の高周波側から低周波側に向かってエコー信号を順次収集した後、k空間中心におけるエコー信号を収集し、その後ｋ空間の他方の低周波側から高周波側に向かってエコー信号を順次収集する場合の例を示している。
【００４８】
図６に示すFSEシーケンスを用いたイメージング用パルスシーケンスでは、フリップ角が90°の励起RFパルスRおよびスライス選択用の傾斜磁場パルスGssに続いてフリップ角が180°の１番目のRF反転パルスP1およびスライス選択用の傾斜磁場パルスGssが印加される。次に１番目の位相エンコード用の傾斜磁場パルスGp1eが印加される。そして、読み出し用の傾斜磁場パルスGroを印加することによって１番目のイメージング用のエコー信号e1が取得される。その後、１番目の位相エンコード用の傾斜磁場パルスGp1eと面積が同じで極性が逆のリワインドパルスGp1rが印加される。
【００４９】
次に、２番目のRF反転パルスP2およびスライス選択用の傾斜磁場パルスGssに続いて２番目の位相エンコード用の傾斜磁場パルスGp2eが印加され、読み出し用の傾斜磁場パルスGroが印加されることによって２番目のイメージング用のエコー信号e2が取得される。その後、２番目の位相エンコード用の傾斜磁場パルスGp2eと面積が同じで極性が逆のリワインドパルスGp2rが印加される。
【００５０】
以下同様に、n (n=3, 4, 5, …)番目のRF反転パルスPnとともにスライス選択用の傾斜磁場パルスGssが順次印加される。次に、n番目の位相エンコード用の傾斜磁場パルスGpneが印加され、続いて読み出し用の傾斜磁場パルスGroが印加されることによってn番目のイメージング用のエコー信号enが取得される。その後、n番目の位相エンコード用の傾斜磁場パルスGpneと面積が同じで極性が逆のリワインドパルスGpnrが印加される。
【００５１】
図６に示すイメージング用パルスシーケンスの例では３番目の位相エンコード用の傾斜磁場パルスGp3eおよび３番目のリワインドパルスGp3rの面積はいずれも０である。従って、３番目のエコー信号e3はｋ空間の中心におけるイメージングデータとなる。このｋ空間の中心におけるエコー信号e3が収集されるエコー時間(TE: echo time)は実効TE (TEeff)と呼ばれる。実効TEは、画像のT2緩和コントラストを反映している。
【００５２】
図７は、図６に示すイメージング用のエコー信号の強度の時間変化を示すグラフである。
【００５３】
図７において縦軸はイメージング用のエコー信号の強度Sを示し、横軸は時間を示す。また、図７中における曲線は、イメージング用のエコー信号の時間的な信号強度変化を示す。
【００５４】
図７に示すように、イメージング用のエコー信号e1, e2, e3, …の信号強度Sは、位相エンコード用の傾斜磁場パルスの面積に応じた位相エンコード量が大きいほど低下する。従って、実効TE (TEeff)において位相エンコード量をゼロとして収集されたｋ空間の中心におけるエコー信号e3の信号強度Scが最大となる。
【００５５】
撮像条件設定部４０の位相補正データ用受信ゲイン設定部４０Ａは、上述したような位相補正用パルスシーケンスの実行によって位相補正用のエコー信号を収集する際の適切な受信ゲインを設定する機能を有する。また、イメージングデータ用受信ゲイン設定部４０Ｃは、上述したようなイメージング用パルスシーケンスの実行によってイメージング用のエコー信号を収集する際の適切な受信ゲインを設定する機能を有する。
【００５６】
つまり、撮像条件設定部４０は、位相補正用のエコー信号を収集する際の受信ゲインおよびイメージング用のエコー信号を収集する際の受信ゲインをそれぞれ独立に設定する機能を備えている。そして、撮像条件設定部４０は、設定された受信ゲインをシーケンスコントローラ制御部４１およびシーケンスコントローラ３１を通じて受信器３０に与えることによって受信器３０における受信ゲインを制御するように構成される。ただし、撮像条件設定部４０が受信器３０以外の構成要素における受信ゲインを制御するようにしてもよい。
【００５７】
図８は、図１に示す受信器３０の詳細構成の一例を示すブロック図である。
【００５８】
図８に示すように、受信器３０は、増幅器３０Ａ、周波数変換器３０ＢおよびA/D変換器３０Ｃを直列に接続して構成される。そして、受信器３０の入力側となる増幅器３０ＡにはRFコイル２４が、出力側となるA/D変換器３０Ｃにはシーケンスコントローラ３１を通じてコンピュータ３２が、それぞれ接続される。また、増幅器３０Ａは、シーケンスコントローラ３１を通じてコンピュータ３２と接続され、コンピュータ３２からの制御信号に従って受信ゲイン（増幅率）を調整できるように構成されている。
【００５９】
増幅器３０Ａは、コンピュータ３２からの制御信号に従って設定された受信ゲインで受信器３０に入力したMRエコー信号を増幅させて、周波数変換器３０Ｂに出力する機能を備えている。周波数変換器３０Ｂは、増幅器３０Ａから入力したMRエコー信号の周波数をラーモア周波数からディジタル信号に変換可能な周波数に変換してA/D変換器３０Ｃに出力する機能を備えている。A/D変換器３０Ｃは、周波数変換器３０Ｂから入力したMRエコー信号をコンピュータ３２において処理可能なディジタル信号に変換し、シーケンスコントローラ３１を通じてコンピュータ３２に出力する機能を備えている。
【００６０】
ただし、A/D変換器３０Ｃの入力信号には処理可能な最大値が存在し、最大値を超えた入力信号は正しく変換されない。つまりオーバーフローとなる。このため、A/D変換器３０Ｃよりも前段に接続されている任意の増幅器、例えば受信器３０の増幅器３０Ａに入力される信号の強度に応じて増幅器３０Ａの受信ゲインが調節される。
【００６１】
すなわち、撮像条件設定部４０は、受信器３０のA/D変換器３０Ｃにおいてエコー信号がオーバーフローせず、かつより大きい信号強度でA/D変換器３０Ｃにエコー信号が入力するように増幅器３０Ａの受信ゲインを撮像条件として設定する機能と、増幅器３０Ａの受信ゲインが設定した受信ゲインとなるように、シーケンスコントローラ制御部４１およびシーケンスコントローラ３１を通じて増幅器３０Ａに制御信号を与えて増幅器３０Ａの受信ゲインを制御する機能とを備えている。
【００６２】
ここで、位相補正用のエコー信号を収集する際の適切な受信ゲインの決定方法について説明する。
【００６３】
位相補正用のエコー信号の収集用の適切な受信ゲインは、位相補正用パルスシーケンスと同一または同一とみなせるシーケンスを実行してオーバーフローを起こすことのない十分に小さい受信ゲインで収集したエコー信号の強度に基づいて決定することができる。そこで、位相補正用のエコー信号の収集用の受信ゲインを求めるための準備スキャンの撮像条件を設定する機能も撮像条件設定部４０に備えられる。
【００６４】
例えば、位相補正用のエコー信号の収集用の受信ゲインを求めるためのエコー信号の収集用の受信ゲインは、最小値とすることができる。これにより、想定されるいかなる強度を有する信号が受信されてもA/D変換器３０Ｃがオーバーフローを起こさないようにすることができる。
【００６５】
次に、受信ゲインを最小値として位相補正用パルスシーケンスを実行することによって位相エンコードを加えずに収集したエコー信号列の信号強度のうち最大の信号強度を測定し、測定した最大信号強度に基づいて位相補正用のエコー信号の収集用の受信ゲインを決定することができる。尚、位相エンコードを加えずに収集したエコー信号はT2緩和の減衰曲線に従って減衰するため、最大信号強度は最初のエコー信号の信号強度S0となる。
【００６６】
より具体的には、位相補正用のエコー信号の収集用の受信ゲインをG1、位相エンコードを加えずに収集したエコー信号の最大信号強度をS0、最大信号強度S0のエコー信号のA/D変換器３０Ｃへの入力電圧をV1 [V]、A/D変換器３０Ｃが取り扱える最大の電圧をVmax [V]とすると、A/D変換器３０Ｃのダイナミックレンジを最も有効に使用するためには、増幅器３０Ａの受信ゲインをVmax/V1倍してA/D変換器３０Ｃへ入力する最大信号強度S0のエコー信号の電圧がA/D変換器３０Ｃが取り扱える最大の電圧Vmaxと同じになるようにすればよい。
【００６７】
すなわち、受信ゲインをdBで表し、初期の受信ゲインG0が0 [dB]である場合には、位相補正用のエコー信号の収集用の適切な受信ゲインG1は、電圧や電流に関する公知の一般式である式(1)により決定することができる。  
［数１］
G1 = 0 + 20・log10(Vmax/V1)  [dB]  (1)
ただし、実際には、被検体Ｐの動きやハードウェアの安定性等の様々な要因によってMR信号の強度が測定タイミングごとに変動する。このため、MR信号の強度に変動が生じてもA/D変換器３０Ｃがオーバーフローしないように、式(2)に示すように、数dBのマージンkを設けて位相補正用のエコー信号の収集用の適切な受信ゲインG1を決定することが望ましい。このマージンkは、装置ごとに試験スキャン等により経験的に求めることができる。  
［数２］
G1 = 0 + 20・log10(Vmax/V1) - k  [dB]  (2)
尚、A/D変換器３０Ｃへの入力電圧V1は、受信ゲインを初期値G0とした場合のエコー信号の最大信号強度S0によって定まるため、位相補正用のエコー信号の収集用の適切な受信ゲインG1は、受信ゲインを初期値G0とした場合のエコー信号の最大信号強度S0の関数f1として G1 = f1(S0)のように表すことができる。
【００６８】
一方、位相補正用のエコー信号の収集用の適切な受信ゲインG1は、予め決定したプリセット値Gprとすることもできる。位相補正用のエコー信号の収集用の適切な受信ゲインG1をプリセット値Gprとすれば、受信ゲインG1を決定するための準備スキャンが不要となる。すなわち、イメージングスキャン前に必要な準備スキャンの回数を２回から１回に減らすことができる。このため、トータルの検査時間の短縮を図ることができる。
【００６９】
プリセット値Gprは、例えば受信ゲインの最小値(0 [dB])とすることができる。すなわち、受信ゲインを最小値に設定して位相エンコードを加えずに収集されたエコー信号が、位相補正処理を実行するために十分な強度分解能を有する場合には、上述したように位相補正用のエコー信号の収集用の受信ゲインG1を適切な値に再設定し、位相補正用パルスシーケンスを実行する必要はない。従って、受信ゲインの最小値をそのまま位相補正用のエコー信号の収集用の受信ゲインG1とすることができる。
【００７０】
また、受信されるエコー信号の強度の大きさがある程度推定できる場合にはシステムで設定可能な最小値よりも大きな受信ゲインをプリセット値Gprとして準備しておくこともできる。受信されるエコー信号の強度の大きさは、撮像に使用する受信コイル、撮像領域、スライス厚、撮像断面方向、パルスシーケンスの種類等の撮像条件に依存して変化する。そこで、撮像に使用する受信コイル、撮像領域、スライス厚、撮像断面方向、パルスシーケンスの種類等の撮像条件ごとに、受信されるエコー信号の強度の大きさが取りうる最大値を試験的または経験的に推定することができる。そして、撮像条件ごとの最大信号強度のエコー信号がA/D変換器３０Ｃに入力してもA/D変換器３０Ｃがオーバーフローを起こさず、かつ撮像条件ごとのエコー信号が位相補正処理を実行するために十分な強度分解能を有するような適切な受信ゲインのプリセット値Gprを決定することができる。
【００７１】
さらに、位相補正用のエコー信号の収集用の受信ゲインG1のみならず、位相補正用のエコー信号の収集用の受信ゲインG1を決定するためのエコー信号を収集するための準備スキャン用の受信ゲインの初期値G0を最小値ではなく受信ゲインのプリセット値Gprとすることもできる。つまり式(1)または式(2)における0 [dB]をプリセット値Gprとすることができる。この場合、１回目の準備スキャンをより適切な受信ゲインを用いて実行することができるため、より高精度に適せつな位相補正用のエコー信号の収集用の受信ゲインG1を決定することが可能となる。
【００７２】
このため、撮像に使用する受信コイル、撮像領域、スライス厚、撮像断面方向、パルスシーケンスの種類等の撮像条件の複数のパラメータのうちの少なくとも１つごとの適切な受信ゲインのプリセット値Gprが受信ゲイン記憶部４０Ｂに保存される。そして、位相補正データ用受信ゲイン設定部４０Ａは、位相補正用のエコー信号の収集用の適切な受信ゲインG1を決定するために、受信ゲイン記憶部４０Ｂに保存された適切な受信ゲインのプリセット値Gprを参照して取得できるように構成されている。
【００７３】
このように位相補正用のエコー信号の収集用の適切な受信ゲインG1を決定する機能は、上述したように位相補正データ用受信ゲイン設定部４０Ａに設けられる。すなわち、位相補正データ用受信ゲイン設定部４０Ａは、ｋ空間データベース４２から位相エンコードを加えない位相補正用パルスシーケンスで収集したエコー信号を取得してエコー信号の強度に基づいて位相補正用のエコー信号の収集用の適切な受信ゲインG1を決定する機能および/または入力装置３３から入力された撮像に使用する受信コイル、撮像領域、スライス厚、撮像断面方向、パルスシーケンスの種類等の撮像条件のパラメータに対応する適切な受信ゲインのプリセット値Gprを受信ゲイン記憶部４０Ｂから取得して位相補正用のエコー信号の収集用の適切な受信ゲインG1に設定する機能を有する。
【００７４】
次に、イメージング用のエコー信号を収集する際の適切な受信ゲインGcの決定方法について説明する。
【００７５】
イメージング用のエコー信号の収集用の適切な受信ゲインGcは、位相補正データ用受信ゲイン設定部４０Ａにて適切に設定された受信ゲインG1で位相補正用パルスシーケンスを実行して収集した位相補正用のエコー信号の強度に基づいて決定することができる。すなわち、イメージング用パルスシーケンスの実効TEのタイミングにおいて収集された位相補正用のエコー信号の強度を測定し、測定した強度に基づいてイメージング用のエコー信号の収集用の適切な受信ゲインGcを決定することができる。
【００７６】
図９は、図３に示す撮像条件設定部４０において測定されるイメージング用パルスシーケンスの実効TEのタイミングにおいて収集された位相補正用のエコー信号の強度Scを示す図である。
【００７７】
図９において縦軸は位相補正用のエコー信号の強度Sを示し、横軸は時間を示す。また、図９中における曲線は、位相補正用のエコー信号の時間的な信号強度変化を示す。
【００７８】
図９に示すように、位相補正用のエコー信号Ne1, Ne2, Ne3, …の信号強度は、T2緩和（横緩和）の減衰曲線に従って減衰する。
【００７９】
ここで、図６に示すようにFSEシーケンスを用いたイメージング用パルスシーケンスでは、エコー信号の収集前に位相エンコード用の傾斜磁場パルスが印加されるが、エコー信号の収集後には位相エンコード用の傾斜磁場パルスと面積が同じで極性が逆のリワインドパルスが印加される。このため、各180°RF反転パルスの印加直前において位相エンコード用の傾斜磁場パルスによる影響は取り除かれている。
【００８０】
従って、位相エンコード量をゼロとして実効TEにて収集されるｋ空間中心のイメージング用のエコー信号の強度は、同一の受信ゲインにて位相エンコード用の傾斜磁場パルスを印加せずに実効TEのタイミングにおいて収集される位相補正用のエコー信号の強度と同等となる。さらに、実効TEにて収集されるｋ空間中心のイメージング用のエコー信号の強度は、図７にも示すように最大信号強度Scとなる。よって、実効TEのタイミングにおいて収集される位相補正用のエコー信号の強度は、同一の受信ゲインで収集されるイメージング用のエコー信号の最大信号強度Scとみなすことができる。
【００８１】
そこで、実効TEのタイミングにおいて収集される位相補正用のエコー信号の強度Scに基づいてイメージング用のエコー信号の収集用の適切な受信ゲインGcを以下のように決定することができる。すなわち、実効TEのタイミングにおいて収集される強度Scの位相補正用のエコー信号のA/D変換器３０Ｃへの入力電圧をVc [V]、A/D変換器３０Ｃが取り扱える最大の電圧をVmax [V]とすると、A/D変換器３０Ｃのダイナミックレンジを最も有効に使用するためには、増幅器３０Ａの受信ゲインをVmax/Vc倍してA/D変換器３０Ｃへ入力する最大信号強度Scのイメージング用のエコー信号の電圧がA/D変換器３０Ｃが取り扱える最大の電圧Vmaxと同じになるようにすればよい。
【００８２】
より具体的には、イメージング用のエコー信号の収集用の適切な受信ゲインGcは、位相補正用のエコー信号の収集用の受信ゲインG1 [dB]、A/D変換器３０Ｃへの入力電圧Vcおよび最大入力電圧Vmaxから式(3)により決定することができる。  
［数３］
Gc = G1 + 20・log10(Vmax/Vc)   [dB]  (3)
ただし、MR信号の強度に変動が生じてもA/D変換器３０Ｃがオーバーフローしないように、式(4)に示すように、数dBのマージンkを設けてイメージング用のエコー信号の収集用の適切な受信ゲインGcを決定することが望ましい。  
［数４］
Gc = G1 + 20・log10(Vmax/Vc) - k   [dB]  (4)
尚、位相補正用のエコー信号の収集用の受信ゲインG1 [dB]を受信ゲインの最小値0 [dB]とする場合には、式(3)および式(4)はそれぞれ式(5-1)および式(5-2)となる。  
［数５］
Gc = 20・log10(Vmax/Vc)       [dB]  (5-1)
Gc = 20・log10(Vmax/Vc) - k   [dB]  (5-2)
また、A/D変換器３０Ｃへの入力電圧Vcは、受信ゲインをG1とした場合の実効TEのタイミングにおける信号強度Scによって定まるため、イメージング用のエコー信号の収集用の適切な受信ゲインGcは、受信ゲインをG1とした場合の実効TEのタイミングにおける信号強度Scの関数fcとして Gc = fc(Sc)のように表すことができる。
【００８３】
このようにイメージング用のエコー信号の収集用の適切な受信ゲインGcを決定する機能は、上述したようにイメージングデータ用受信ゲイン設定部４０Ｃに設けられる。そのため、イメージングデータ用受信ゲイン設定部４０Ｃには、ｋ空間データベース４２から位相エンコードを加えずに収集した位相補正用のエコー信号を取得する機能も備えられる。
【００８４】
位相補正用のエコー信号は、イメージング用のエコー信号の収集用の適切な受信ゲインGcの決定のみならず、本来の使用目的である位相補正にも用いられる。位相補正の方法としては、イメージング用パルスシーケンスによって収集されたイメージング用のエコー信号に対して後処理として位相補正処理を行う方法と、イメージング用パルスシーケンスの傾斜磁場波形や送信RFパルスの位相の微調整を行うことによって位相補正されたイメージング用のエコー信号が受信されるようにする方法がある。
【００８５】
そこで、撮像条件設定部４０のシーケンス補正部４０Ｄには、ｋ空間データベース４２から位相補正用のエコー信号を取得する機能と、取得した位相補正用のエコー信号に基づいてイメージング用パルスシーケンスの傾斜磁場波形や送信RFパルスの位相の微調整を行う機能が備えられる。
【００８６】
また、位相補正部４６には、ｋ空間データベース４２から位相補正用のエコー信号およびイメージング用のエコー信号を取得して、位相補正用のエコー信号に基づいてイメージング用のエコー信号の位相補正処理を行う機能と、位相補正処理後のイメージング用のエコー信号をｋ空間データベース４２に書き込む機能が備えられる。
【００８７】
シーケンスコントローラ制御部４１は、入力装置３３からのスキャン開示情報に基づいて、撮像条件設定部４０から取得したパルスシーケンスおよび受信ゲインを含む撮影条件をシーケンスコントローラ３１に与えることにより駆動制御させる機能を有する。また、シーケンスコントローラ制御部４１は、シーケンスコントローラ３１からエコー信号を生データとして取得し、取得したエコー信号をｋ空間データベース４２に形成されたｋ空間に配置する機能を有する。このため、ｋ空間データベース４２には、受信器３０において生成された位相補正用のエコー信号およびイメージング用のエコー信号がｋ空間データとして保存される。
【００８８】
画像再構成部４２は、ｋ空間データベース４２から位相補正処理後におけるイメージング用のｋ空間データを取り込んでフーリエ変換(FT: Fourier transformation)を含む画像再構成処理を施すことにより画像データを再構成する機能と、再構成して得られた画像データを画像データベース４４に書き込む機能を有する。このため、画像データベース４４には、画像再構成部４３において再構成された画像データが保存される。
【００８９】
画像処理部４５は、画像データベース４４から画像データを取り込んで必要な画像処理を行って表示用の画像データを生成する機能と、生成した表示用の画像データを表示装置３４に表示させる機能を有する。
【００９０】
（動作および作用）
次に磁気共鳴イメージング装置２０の動作および作用について説明する。
【００９１】
図１０は、図２に示す磁気共鳴イメージング装置２０により受信ゲインの設定用の２回の準備スキャンとイメージングスキャンを実行することによって被検体Ｐの画像を撮像する際の手順を示すフローチャートであり、図中Ｓに数字を付した符号はフローチャートの各ステップを示す。
【００９２】
まずステップＳ１において、位相補正データ用受信ゲイン設定部４０Ａにより、受信ゲインが初期値G0に設定される。初期値G0は、最小値0 [dB]または撮像条件に応じたプリセット値Gprとすることができる。プリセット値Gprとする場合には、位相補正データ用受信ゲイン設定部４０Ａにより受信ゲイン記憶部４０Ｂが検索されて撮像条件に応じたプリセット値Gprが取得される。
【００９３】
次に、ステップＳ２において、位相補正用のエコー信号を収集するための受信ゲインG1を決定するために、例えば図４に示すような位相エンコードパルスを付加しない位相補正用パルスシーケンスが撮像条件設定部４０において設定され、受信ゲインの初期値G0にて位相補正用パルスシーケンスにより１回目の準備スキャンが実行される。
【００９４】
そのために、予め寝台３７に被検体Ｐがセットされ、静磁場電源２６により励磁された静磁場用磁石２１(超伝導磁石)の撮像領域に静磁場が形成される。また、シムコイル電源２８からシムコイル２２に電流が供給されて撮像領域に形成された静磁場が均一化される。
【００９５】
そして、入力装置３３からシーケンスコントローラ制御部４１に準備スキャンの開始指示が与えられると、シーケンスコントローラ制御部４１は撮影条件設定部４０から受信ゲインの初期値G0および位相補正用パルスシーケンスを含む撮像条件を取得してシーケンスコントローラ３１に与える。シーケンスコントローラ３１は、シーケンスコントローラ制御部４１から取得した撮像条件に従って傾斜磁場電源２７、送信器２９および受信器３０を駆動させることにより被検体Ｐがセットされた撮像領域に傾斜磁場を形成させるとともに、RFコイル２４からRF信号を発生させる。また、受信器３０の増幅器３０Ａにおける受信ゲインが制御信号によって制御されて受信ゲインの初期値G0となる。
【００９６】
そして、被検体Ｐの内部における核磁気共鳴により生じたNMR信号が、RFコイル２４により受信されて受信器３０に与えられる。受信器３０は、RFコイル２４からNMR信号を受けて、所要の信号処理を実行した後、A/D変換することにより、デジタルデータのNMR信号である生データを生成する。受信器３０は、生成した生データをシーケンスコントローラ３１に与える。シーケンスコントローラ３１は、生データをシーケンスコントローラ制御部４１に与え、シーケンスコントローラ制御部４１はｋ空間データベース４２に形成されたｋ空間に生データをｋ空間データとして配置する。
【００９７】
ここで、受信ゲインは位相エンコードされないエコー信号がA/D変換器３０Ｃに入力してもオーバーフローしないように十分に小さい初期値G0に設定されているため、A/D変換器３０Ｃにおけるオーバーフローが回避される。
【００９８】
次に、ステップＳ３において、位相補正データ用受信ゲイン設定部４０Ａは、ｋ空間データベース４２から受信ゲインの初期値G0にて位相補正用パルスシーケンスにより収集されたエコー信号列を取得し、最大信号強度S0を測定する。位相補正用パルスシーケンスにより収集されたエコー信号列は、位相エンコード傾斜磁場を印加されずに収集されているため、T2緩和による減衰量が最も少ない最初のエコー信号の信号強度となる。
【００９９】
次に、ステップＳ４において、位相補正データ用受信ゲイン設定部４０Ａは、測定されたエコー信号の最大信号強度S0に基づいて、位相補正用のエコー信号がA/D変換器３０Ｃに入力してもオーバーフローせず、かつより大きい信号強度で位相補正用のエコー信号がA/D変換器３０Ｃに入力するように位相補正用のエコー信号を収集するための受信ゲインG1を決定する。具体的には、位相補正用のエコー信号を収集するための受信ゲインG1は、式(1)または式(2)により計算することができる。
【０１００】
次に、ステップＳ５において、位相補正用のエコー信号を収集するために、位相補正用のエコー信号を収集するための受信ゲインG1にて位相補正用パルスシーケンスにより２回目の準備スキャンが実行される。この位相補正用パルスシーケンスはステップＳ２において実行したものと同じであり、ステップＳ２と同様な流れで２回目の準備スキャンを実行することができる。
【０１０１】
ここで、受信ゲインG1は、位相エンコードされない位相補正用のエコー信号がA/D変換器３０Ｃに入力してもオーバーフローせず、かつより大きい信号強度でA/D変換器３０Ｃに入力するように最適設定されている。このため、A/D変換器３０Ｃにおけるオーバーフローが回避されるとともに、A/D変換器３０Ｃのダイナミックレンジを有効利用して良好な信号強度分可能で位相補正用のエコー信号を収集することができる。
【０１０２】
このように収集された位相補正用のエコー信号列はｋ空間データベース４２に保存される。そうすると、位相補正用のエコー信号の強度に基づいて、位相補正用のエコー信号を収集するための受信ゲインG1とは別に、イメージング用のエコー信号を収集するための適切な受信ゲインGcを決定することが可能となる。
【０１０３】
そこで、ステップＳ６において、イメージングデータ用受信ゲイン設定部４０Ｃは、ｋ空間データベース４２から位相補正用のエコー信号列を取得して、取得した位相補正用のエコー信号列のうち実行TE (TEeff)のタイミングで収集された位相補正用のエコー信号の強度Scを測定する。この実行TE (TEeff)のタイミングで収集された位相補正用のエコー信号の強度Scは、位相エンコードを付加したイメージング用パルスシーケンスにより、位相エンコード量をゼロとして収集されるエコー信号の最大信号強度と等しいと考えることができる。
【０１０４】
従って、実行TE (TEeff)のタイミングで収集された位相補正用のエコー信号が、A/D変換器３０Ｃに入力してもオーバーフローせず、かつより大きい信号強度でA/D変換器３０Ｃに入力するように決定した受信ゲインがイメージング用のエコー信号を収集するための適切な受信ゲインGcとなる。
【０１０５】
そこで、ステップＳ７において、イメージングデータ用受信ゲイン設定部４０Ｃは、実行TE (TEeff)のタイミングで収集された位相補正用のエコー信号の強度Scに基づいて式(3
)、式(4)、式(5-1)または式(5-2)によりイメージング用のエコー信号を収集するための受信ゲインGcを設定する。
【０１０６】
一方、エコー信号の位相補正処理として、イメージング用のパルスシーケンスの微調整を行う場合には、つまりイメージング用のエコー信号が位相補正された状態で収集されるようにする場合には、ステップＳ８において、シーケンス補正部４０Ｄは、ｋ空間データベース４２から位相補正用のエコー信号を取得して、取得した位相補正用のエコー信号を用いてイメージング用パルスシーケンスの傾斜磁場波形や送信RFパルスの位相の微調整を行う。
【０１０７】
これにより、イメージング用パルスシーケンスおよびイメージング用のエコー信号を収集するための受信ゲインGcが撮像条件設定部４０において設定される。
【０１０８】
次に、ステップＳ９において、イメージング用のエコー信号を収集するための受信ゲインGcにてイメージング用パルスシーケンスによりイメージングスキャンが実行される。そして、位相補正用のエコー信号を収集する場合と同様な流れでイメージング用のエコー信号が収集される。収集されたイメージング用のエコー信号列はｋ空間データベース４２に保存される。
【０１０９】
ここで、受信ゲインGcは、イメージング用のエコー信号がA/D変換器３０Ｃに入力してもオーバーフローせず、かつより大きい信号強度でA/D変換器３０Ｃに入力するように最適設定されている。このため、A/D変換器３０Ｃにおけるオーバーフローが回避されるとともに、A/D変換器３０Ｃのダイナミックレンジを有効利用して良好な信号強度分可能でイメージング用のエコー信号を収集することができる。
【０１１０】
次に、エコー信号の位相補正処理として、収集されたエコー信号に対する位相補正を行う場合には、ステップＳ１０において、位相補正部４６がｋ空間データベース４２から位相補正用のエコー信号およびイメージング用のエコー信号を取得して、位相補正用のエコー信号に基づいてイメージング用のエコー信号の位相補正処理を行う。そして、位相補正処理後のイメージング用のエコー信号は、ｋ空間データベース４２に書き込まれる。
【０１１１】
次に、ステップＳ１１において、イメージング用のエコー信号に対する画像再構成処理および必要な画像処理によって画像データが生成され、生成された画像データが表示される。
【０１１２】
具体的には、画像再構成部４２は、ｋ空間データベース４２から位相補正処理後におけるイメージング用のエコー信号を取得して画像再構成処理を施すことにより画像データを再構成し、再構成して得られた画像データを画像データベース４４に書き込む。次に、画像処理部４５は、画像データベース４４から画像データを取り込んで必要な画像処理を行って表示用の画像データを生成し、生成した表示用の画像データを表示装置３４に表示させる。
【０１１３】
このようにA/D変換器３０Ｃのダイナミックレンジを有効利用できるような受信ゲインを位相補正用パルスシーケンスとイメージング用パルスシーケンスの実行用にそれぞれ独立に設定することによって、イメージング用のエコー信号に対して信号強度が相対的に大きい位相補正用のエコー信号がA/D変換器３０Ｃに入力することによるA/D変換器３０Ｃのオーバーフローを防止しつつ位相補正用のエコー信号に対して信号強度が相対的に小さいイメージング用のエコー信号の強度分解能の低下を防ぐことができる。
【０１１４】
また、位相補正用のエコー信号の収集用の受信ゲインG1を撮像条件に応じたプリセット値Gprに設定することにより準備スキャンの回数を２回から１回に減らすことができる。
【０１１５】
図１１は、図２に示す磁気共鳴イメージング装置２０により受信ゲインの設定用の１回の準備スキャンとイメージングスキャンを実行することによって被検体Ｐの画像を撮像する際の手順を示すフローチャートであり、図中Ｓに数字を付した符号はフローチャートの各ステップを示す。尚、図１０と同様のステップには同符号を付して説明を省略する。
【０１１６】
図１１のステップＳ２０において、位相補正用のエコー信号の収集用の受信ゲインG1が撮像条件に応じたプリセット値Gprに設定される。すなわち、位相補正データ用受信ゲイン設定部４０Ａにより受信ゲイン記憶部４０Ｂが検索されて撮像条件に応じたプリセット値Gprが取得され、取得されたプリセット値Gprが位相補正用のエコー信号の収集用の受信ゲインG1に設定される。
【０１１７】
そして、このように設定された位相補正用のエコー信号の収集用の受信ゲインG1を用いて図１０のステップＳ５からステップＳ１１までと同様な流れで画像データを生成して表示させることができる。
【０１１８】
このように、位相補正用のエコー信号の収集用の受信ゲインG1を撮像条件に応じたプリセット値Gprに設定すれば、１回の準備スキャンの実行でイメージング用のパルスシーケンスの受信ゲインGcを設定することが可能となる。
【０１１９】
つまり以上のような磁気共鳴イメージング装置２０は、位相エンコードを加えない位相補正用パルスシーケンスにより収集した位相補正用のエコー信号列のうち実行TEのタイミングで収集された信号の強度を計測し、計測した信号強度に基づいてイメージング用の受信ゲインを決定するようにしたものである。
【０１２０】
（効果）
このため磁気共鳴イメージング装置２０によれば、より短時間で位相補正用のエコー信号に対しては受信系において入力信号強度の上限を超えないような受信ゲインを設定する一方、イメージング用のエコー信号に対しては強度分解能が十分に得られるような最適な受信ゲインを設定することが可能となる。すなわち、従来の技術では、少なくとも３回の準備スキャンが必要であったが磁気共鳴イメージング装置２０によれば、多くても２回の準備スキャンを実行すれば、適切な受信ゲインを決定することができる。このため、準備スキャンの回数を３回から２回に減らすことができる。また、トータルの撮像時間およびデータ処理時間が減少し、撮像効率の増加に繋がる。
【０１２１】
さらには、位相補正用のエコー信号がA/D変換器３０Ｃに入力してもA/D変換器３０Ｃがオーバーフローしないようなおおよその最小受信ゲインが予め既知である場合や受信ゲインの初期値を最小値に設定しても位相補正に必要な強度分解能で位相補正用のエコー信号を収集できる場合には、位相補正用のエコー信号用の受信ゲインを決定するための準備スキャンを省略することができる。つまり、位相補正用のエコー信号列において実行TEまたはTEに対応するタイミングで収集された信号の強度を測定するのみで、イメージング用のエコー信号に対する適切な受信ゲインを決定することができる。この場合、準備スキャンの回数は１回となるため、検査時間を一層短縮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】FSE法により撮像する場合における従来の受信ゲインの設定方法を説明する図。
【図２】本発明に係る磁気共鳴イメージング装置の実施の形態を示す構成図。
【図３】図２に示すコンピュータの機能ブロック図。
【図４】図３に示す撮像条件設定部において設定されるFSE法の位相補正用パルスシーケンスの一例を示す図。
【図５】図４に示す位相補正用のエコー信号の強度の時間変化を示すグラフ。
【図６】図３に示す撮像条件設定部において設定されるFSE法のイメージング用パルスシーケンスの一例を示す図。
【図７】図６に示すイメージング用のエコー信号の強度の時間変化を示すグラフ。
【図８】図１に示す受信器の詳細構成の一例を示すブロック図。
【図９】図３に示す撮像条件設定部において測定されるイメージング用パルスシーケンスの実効TEのタイミングにおいて収集された位相補正用のエコー信号の強度を示す図。
【図１０】図２に示す磁気共鳴イメージング装置により受信ゲインの設定用の２回の準備スキャンとイメージングスキャンを実行することによって被検体の画像を撮像する際の手順を示すフローチャート。
【図１１】図２に示す磁気共鳴イメージング装置により受信ゲインの設定用の１回の準備スキャンとイメージングスキャンを実行することによって被検体の画像を撮像する際の手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【０１２３】
２０  磁気共鳴イメージング装置
２１  静磁場用磁石
２２  シムコイル
２３  傾斜磁場コイル
２４  RFコイル
２５  制御系
２６  静磁場電源
２７  傾斜磁場電源
２８  シムコイル電源
２９  送信器
３０  受信器
３０Ａ  増幅器
３０Ｂ  周波数変換器
３０Ｃ  A/D変換器
３１  シーケンスコントローラ
３２  コンピュータ
３３  入力装置
３４  表示装置
３５  演算装置
３６  記憶装置
３７  寝台
４０  撮像条件設定部
４０Ａ  位相補正データ用受信ゲイン設定部
４０Ｂ  受信ゲイン記憶部
４０Ｃ  イメージングデータ用受信ゲイン設定部
４０Ｄ  シーケンス補正部
４１  シーケンスコントローラ制御部
４２  ｋ空間データベース
４３  画像再構成部
４４  画像データベース
４５  画像処理部
４６  位相補正部
Ｐ  被検体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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