(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
静磁場中に置かれた被検体の複数種の撮像断面を脂肪抑制シーケンスを用いて順次撮像するＭＲＩ装置において、
前記撮像断面を前記複数種のうちの１つの撮像断面から別の撮像断面に更新する度に、更新した撮像断面の励起の中心周波数の変化量を演算する演算手段と、この演算手段により演算された変化量を前記脂肪抑制シーケンスの脂肪抑制に反映させる反映手段とを備えたことを特徴とするＭＲＩ装置。
【請求項２】
前記複数種の撮像断面は、アキシャル面、サジタル面、コロナル面、及びそれらのオブリーク面の内の少なくとも２種類の面である請求項１記載のＭＲＩ装置。
【請求項３】
少なくとも前記最初の撮像断面の撮像前に、前記被検体の所望ボリューム部位の静磁場を均一化させるシミングを行うシミング手段を備える請求項１又は２記載のＭＲＩ装置。
【請求項４】
前記シミングは１次のボリュームシミングである請求項３記載のＭＲＩ装置。
【請求項５】
前記静磁場の磁場均一性はシミングを実施しない状態で所定値以上の値である請求項１記載のＭＲＩ装置。
【請求項６】
前記脂肪抑制シーケンスは、周波数選択励起パルスを用いたＣＨＥＳＳ法に拠るパルスシーケンスである請求項１〜５の何れか一項に記載のＭＲＩ装置。
【請求項７】
前記反映手段は、前記脂肪抑制シーケンスに含まれる周波数選択励起ＲＦパルスの中心周波数を前記変化量に応じて調整する手段である請求項６に記載のＭＲＩ装置。
【請求項８】
前記脂肪抑制シーケンスは、水周波数選択励起法（ＷＣＨＡＳＥ：Water chemical selective excitation 法）又はこの励起法を改善したＰＡＳＴＡ（Polarity altered spectral and spatial selective acquisition）法に拠るパルスシーケンスである請求項１〜４の何れか一項に記載のＭＲＩ装置。
【請求項９】
前記脂肪抑制シーケンスは前記ＰＡＳＴＡ法に拠るパルスシーケンスであり、前記静磁場の磁場均一性はシミングを実施しない状態で所定値以上の値である請求項８記載のＭＲＩ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検体内の原子核スピンの磁気共鳴現象を利用したＭＲＩ（磁気共鳴イメージング）に係り、とくに、被検体の断面画像のデータ収集を行うときに脂肪抑制（脂肪からのＭＲ信号の収集を抑制すること）を行うパルスシーケンスを採用したＭＲＩ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＭＲＩ装置は、静磁場中に置かれた被検体の原子核スピンをラーモア周波数の高周波信号で磁気的に励起し、この励起に伴って発生するＭＲ信号に基づいて画像を再構成したり、スペクトルを得る装置である。
【０００３】
被検体の断面のＭＲ画像を得る場合、断面内に在る脂肪は化学シフトに因ってアーチファクトなどの原因になるから、脂肪からのＭＲ信号はなるべく収集しないようにする脂肪抑制の技術は必要不可欠である。
【０００４】
この脂肪抑制を行うため、従来、各種のパルスシーケンスを使用する手法が知られている。その一つに周波数選択励起パルスで脂肪からの信号抑制を行う方法があり、周波数選択励起パルスとして例えばバイノミアル（binomial）パルスを用いた方法が、“J.P Hore, Solvent suppression in fourier transformnuclear magnetic resonance, J.Magn.Reson., 55, 283-300, 1983”により示されている。また、周波数選択励起パルスを用いる「ＣＨＥＳＳ法」と呼ばれる撮像法が、“A.Hasse, J.Frahm, W.Hanicke, D.Matthaei, 1H NMR chemical shiftselective (CHESS) imaging, Phy. Med. Biol., 30, 341-344, 1985”に示されている。さらに、周波数選択励起パルスを用いつつ、マルチスライス撮影におけるスライス断面毎のＲＦパルスの中心周波数（通常、水周波数）のずれを考慮した撮像法が“M.Miyazaki et al., Uniform Fat Suppression in MultisliceImaging: A Multislice Off-resonance Fat Suppression Technique(MSOFT), #796 Abstract of SMR books, 1994”に示されている。
【０００５】
いずれの手法も、通常の画像収集シーケンスの前に、周波数選択励起パルスで脂肪のスピンを飽和させておくことをベースにしている。
【０００６】
このような脂肪抑制技術を用いて、異なる複数種類の断面（アキシャル面、サジタル面、コロナル面、それらのオブリーク面）のＭＲデータを順次収集し、複数種類の断面画像（アキシャル像、サジタル像、コロナル像、オブリーク像）を読影して所見を下す診断が多用されている。例えば腹部の場合がそうである。従来では、このような撮影の場合、予め設定された周波数選択励起ＲＦパルスの中心周波数ｆ０（通常、被検体内の水成分の共鳴周波数に設定される）が、最初の所望断面撮影時に１回だけ微調整される。
【０００７】
例えば、アキシャル像でサジタル面のスライス位置を決めをした後、サジタル像、コロナル像の画像データを前述した脂肪抑制技術を使って順次収集するとする。このためには、最初に、位置決め用のアキシャル像で励起の中心周波数ｆ０（水の共鳴周波数）を探し、次いで、例えば１次のボリュームシミングを行い、このシミングによりずれた中心周波数ｆ0を微調整する。そして、計画した最初のサジタル面の画像データを脂肪抑制しながら収集する。次いで、サジタル像を位置決め画像に用いてコイル面のスライス位置を決め、コロナル面の画像データを脂肪抑制しながら収集する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した中心周波数ｆ０の従来の設定法によれば、撮像断面をサジタル面から２番目の撮像断面であるコロナル面に更新させる際、最初のサジタル面で使っていた周波数選択励起パルスの中心周波数ｆ０が次のコロナル面のそれと一致するとは必ずしも限らない。その理由は、撮像部位の位置、形状、水／脂肪の量の違い、サスセプタビリティ（susceptibility）の違いなどに因る。一般に、体腔の多い肺野や腹部では、撮像断面の種類を変えると、ＦＯＶに入ってくる体腔の面積が変わること等に因って、中心周波数のｆ0のずれは大きい。このように、ある断面（例えばサジタル面）で得た中心周波数ｆ0を別の面（例えばコロナル面）でもそのまま使って励起すると、その別の面（コロナル面）において脂肪抑制を実施する周波数選択励起パルスの周波数帯域が脂肪スペクトラム位置からずれてしまい、脂肪抑制効果が半減または不完全になってしまうという問題があった。
【０００９】
本発明は、このような従来技術による不都合に鑑みてなされたもので、複数種類の断面を順次撮像する場合、撮像断面が更新されても確実な脂肪抑制効果が得られるようにすることを、その目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成させるため、本発明に係るＭＲＩ装置は、静磁場中に置かれた被検体の複数種の撮像断面を脂肪抑制シーケンスを用いて順次撮像するＭＲＩ装置であり、前記撮像断面を前記複数種のうちの１つの撮像断面から別の撮像断面に更新する度に、更新した撮像断面の励起の中心周波数の変化量を演算する演算手段と、この演算手段により演算された変化量を前記脂肪抑制シーケンスの脂肪抑制に反映させる反映手段とを備えたことを特徴とする。
前記複数種の撮像断面は、アキシャル面、サジタル面、コロナル面、及びそれらのオブリーク面の内の少なくとも２種類の面である。
【００１１】
また前記脂肪抑制シーケンスは、周波数選択励起パルスを用いたＣＨＥＳＳ法に拠るパルスシーケンス、水周波数選択励起法（ＷＣＨＡＳＥ：Water chemicalselective excitation 法）、又はこの励起法を改善したＰＡＳＴＡ（Polarityaltered spectral spatial selective acquisition）法に拠るパルスシーケンスである。
【００１２】
また、前記反映手段は、前記シーケンスに含まれる周波数選択励起ＲＦパルスの中心周波数を前記変化量に応じて調整するようにしてある。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一つの実施の形態を図１〜図９を参照して説明する。
【００１４】
この実施形態にかかるＭＲＩ（磁気共鳴イメージング）装置の概略構成を図１に示す。このＭＲＩ装置は、被検体Ｐを載せる寝台部と、静磁場発生用の磁石部と、静磁場に位置情報を付加するための傾斜磁場部と、高周波信号を送受信する送受信部と、システムコントロール及び画像再構成を担う制御・演算部とを備えている。
【００１５】
磁石部は、例えば超電導方式の磁石１と、この磁石１に電流を供給する静磁場電源２とを備え、被検体Ｐが遊挿される円筒状の開口部（診断用空間）の軸方向（Ｚ軸方向）に静磁場Ｈ0を発生させる。なお、この磁石部には１次のシミング用のシムコイル１４が設けられている。このシムコイル１４には、後述するコントローラの制御下で、シムコイル電源１５から磁場均一化のための電流が供給される。寝台部は、被検体Ｐを載せた天板を磁石１の開口部に退避可能に挿入できるようになっている。
【００１６】
傾斜磁場部は、磁石１に組み込まれた傾斜磁場コイルユニット３を備える。この傾斜磁場コイルユニット３は、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向の３組（種類）のｘ，ｙ，ｚコイル３ｘ〜３ｚを備える。傾斜磁場部はさらに、ｘ，ｙ，ｚコイル３ｘ〜３ｚに電流を供給する傾斜磁場電源４と、この電源４を制御するためのシーケンサ５内の傾斜磁場シーケンサ５ａとを備える。この傾斜磁場シーケンサ５ａはコンピュータを備え、装置全体を管理するコントローラ６（コンピュータを搭載）からＳＥ法などに係るデータ収集用のパルスシーケンスの指令信号を受ける。これにより、傾斜磁場シ−ケンサ５ａは、指令されたパルスシーケンスにしたがってＸ、Ｙ、Ｚ軸方向の各傾斜磁場の印加及びその強度を制御し、それらの傾斜磁場が静磁場Ｈ0に重畳可能になっている。この実施例では、互いに直交する３軸Ｘ，Ｙ，Ｚの内のＺ軸方向の傾斜磁場をスライス用傾斜磁場ＧSとし、Ｘ軸方向のそれを読出し用傾斜磁場ＧRとし、さらにＹ軸方向のそれを位相エンコ−ド用傾斜磁場ＧEとする。
【００１７】
送受信部は、磁石１内の撮影空間にて被検体Ｐの近傍に配設される高周波コイル７と、このコイル７に接続された送信機８Ｔ及び受信機８Ｒと、この送信機８Ｔ及び受信機８Ｒの動作を制御するためのシ−ケンサ５内のＲＦシーケンサ５ｂ（コンピュータを搭載）とを備える。この送信機８Ｔ及び受信機８Ｒは、ＲＦシーケンサ５ｂの制御のもと、核磁気共鳴（ＮＭＲ）を励起させるためのラーモア周波数のＲＦ電流パルスを高周波コイル７に供給する一方、高周波コイル７が受信したＭＲ信号（高周波信号）を受信し、各種の信号処理を施して、対応するデジタル信号を形成するようになっている。
【００１８】
さらに、制御・演算部は、上述したコントローラ６のほか、受信機８Ｒで形成されたＭＲ信号のデジタルデータを入力して画像データやスペクトルデータを演算する演算ユニット１０と、演算した画像データを保管する記憶ユニット１１と、画像を表示する表示器１２と、入力器１３とを備えている。演算ユニット１０は、内蔵するメモリで形成される２次元フーリエ空間への実測データの配置、画像再構成のためのフーリエ変換などの処理をも行う。また、この演算ユニット１０の演算データは必要に応じてコントローラ６に送られ、コントローラ６での位置決め計画などの判断に供される。コントローラ６は傾斜磁場シーケンサ５ａ及びＲＦシーケンサ５ｂの同期をとりながら、両者の動作内容及び動作タイミングを制御する。
【００１９】
次に、この実施形態の動作を説明する。
【００２０】
磁石１の診断用空間に患者Ｐをセットした後で、ＭＲＩ装置が起動すると、コントローラ６は所定メインプログラムを実行し、その中で図２に示す一連の処理を実行する。この実施形態では、腹部の撮像で多く見られるように、位置決めをアキシャル像で行い、脂肪抑制シーケンスを駆使した撮像をその他の断面像で行うものとする。ここで使用する脂肪抑制シーケンスは、周波数選択励起パルス（化学シフト選択パルスとも呼ばれる）として「１３３１」のバイノミアルパルスから成るプリパルスを用いたＣＨＥＳＳ（chemical shift selective）法に拠る、ＳＥ法のパルスシーケンスを用いる。なお、プリパルスとしてはSINC関数パルス、Gaussian関数パルス、又は他のバイノミアルパルスであってもよい。また、イメージング方法としては、Ｆａｓｔ  ＳＥ法、ＦＥ法、Ｆａｓｔ  ＦＥ法、ＧＲＡＳＥ法、ＥＰＩ法などであってもよい。
【００２１】
コントローラ６は図２の最初のステップＳ１で、傾斜磁場シーケンサ５ａ、ＲＦシーケンサ５ｂ、及び演算ユニット１０に位置決め用のアキシャル像の撮像（例えばＳＥ法）を指令する。これにより得られたアキシャル像が得られる。次いでステップＳ２に移行し、オペレータは位置決め用アキシャル像を見ながらサジタル面の所望スライス位置、スライス幅などの撮像条件を決める。
【００２２】
次いで、ステップＳ３に移行して、コントローラ６はシーケンサ５及び演算ユニット１０に指令を与え、脂肪抑制用プリパルスの中心周波数ｆ0を設定する。この設定は図３の処理に沿って実行される。すなわち、位相エンコードを掛けないシーケンス（例えば図５参照）を実行して所望サジタル面でのスキャンを行い（図３ステップＳ３ａ）、これより得られたＭＲ信号（例えばエコー信号）をフーリエ変換して、図７（ａ）に示すような周波数スペクトルを得る（同図ステップＳ３ｂ）。そして、このスペクトルから水の共鳴曲線Ｃwatの中心周波数（水周波数）を探して、この周波数を脂肪抑制用プリパルスの中心周波数ｆ0として設定する（同図ステップＳ３ｃ）。
【００２３】
次いでステップＳ４に移行し、１次のボリュームシミングの実施を指令する。ここで言う「シミング」は、所定値以上の均一性を有する静磁場の中に患者Ｐを入れることにより乱れた静磁場の均一性を補正する処理である。このシミングは図４の手順に基づいて行われる。最初に、シーケンサ５を介して、図５に示すような位相エンコードを掛けないシーケンス（例えばＳＥ法）を所定ボリューム領域で実行する（図４ステップＳ４ａ）。これにより得られたエコー信号をフーリエ変換し（同図ステップＳ４ｂ）、水の共鳴曲線Ｃwatおよび脂肪の共鳴曲線Ｃfatの半値幅Ｗwat及びＷfatをそれぞれ演算する（同図ステップＳ４ｃ）。そして、この半値幅Ｗwat及びＷfatが最小となるように、シムコイル１４に流す電流をシムコイル電源１５を介して調整する（同図ステップＳ４ｄ，Ｓ４ｅ）。この一連の処理は図７（ｂ）に示す如く、半値幅Ｗwat及びＷfatの最小値が見つかるまで行われる。ステップＳ４ｄの処理でＹＥＳ、すなわち水及び脂肪の共鳴曲線の半値幅Ｗwat及びＷfatが決まると、この半値幅Ｗwatを有する水の共鳴曲線Ｃwatの共鳴周波数を新しい中心周波数ｆ０′として決める。この中心周波数ｆ０′は、ボリュームシミング前の中心周波数ｆ0からずれることがほとんである。なお、上記シミングとしては、位相ずれを最小にする（phase mapping）方法であってもよい。
【００２４】
そこで、コントローラ６は次のステップＳ５の処理にて、ボリュームシミング前後の中心周波数ｆ０、ｆ０′の周波数差Δｆ＝ｆ０−ｆ０′を演算し、この差Δｆだけ、その後に印加予定のプリパルスの値を自動的に（又は手動で）調整する。この調整により、ボリュームシミングにより中心周波数ｆ０がずれても、その後で使う脂肪抑制用プリパルスの中心周波数が水の共鳴周波数に正確に合わせられる。
【００２５】
このように準備が済むと、コントローラ６はステップＳ６に移行して、位置決めしたサジタル面をスキャンし、画像データを収集する。この収集は図６に示すように、１３３１の脂肪抑制用のプリパルスを用いたＣＨＥＳＳ法に拠る脂肪抑制シーケンス（ＳＥ法）に基づいて行われる。これにより、サジタル画像のエコーデータが収集される。その収集時のスペクトルは図８（ａ）のようになり、脂肪抑制用プリパルスの中心周波数ｆ0が水の共鳴周波数に確実に一致し、これによって、プリパルスによる事前励起の周波数域は同図のように脂肪の共鳴曲線Ｃfatを的確にカバーし、画像データ収集前に脂肪のプロトンスピン（水信号から３．５ppmだけ低周波数にあるmethyl基）のみが十分に励起される。これにより、その後の位相エンコード量を掛けるイメージング用シーケンスでは脂肪からのエコー信号は実効的に零又は零に近い値に抑えることができる。
【００２６】
次いで、ステップＳ７にて、コロナル像を撮像するか否かを判断する。この判断は例えば入力器１３を介してオペレータと対話しながら、その入力情報に基づいて行われる。コロナル像の撮影は予め撮像ルーチンに組み込んでおいて、自動的に撮像判断を下すようにしてもよい。コロナル像を撮像する必要があると判断すると、コントローラ６はステップＳ８にて、既に得られているサジタル像又は位置決め用アキシャル像に基づき所望のコロナル面のスライス位置を決める。
【００２７】
このように撮像断面をサジタル面からコロナル面に更新すると、プリパルスの中心周波数ｆ０がずれていることが多い。とくに腹部のように体腔が多い部位では、撮像断面をどのように採るかによって、撮像断面のＦＯＶに入ってくる体腔の面積が変わること等に因ってサスセプタビリティが変わり、中心周波数ｆ０も変わるのである。そこで本実施形態では従来法とは異なり、続くステップＳ９にて、更新した撮像断面であるコロナル面のプリパルスの中心周波数ｆ０を再設定する。
【００２８】
この中心周波数ｆ０の再設定は前述した図３の処理に基づき実行される。つまり、新しく位置決めしたコロナル面を位相エンコードを掛けないシーケンス（例えばＳＥ法）でスキャンし、これにより得られるエコー信号をフーリエ変換し、スペクトルを例えば図７（ｃ）に示すように得る。このスペクトルによれば、コロナル面での中心周波数ｆ０（水周波数）＝ｆ０″となり、殆どの場合、撮像断面が変わったことに伴い、水の共鳴曲線Ｃwatの共鳴周波数ｆ０″がそれまでのサジタル面における曲線（同図（ｂ）参照）のそれからΔｆ″だけずれてしまう。そこで、コントローラ６は、演算ユニット１０から送られてくる撮像断面更新前後の中心周波数ｆ０′、ｆ０″の差分Δｆ′＝ｆ０″−ｆ０′だけ、脂肪抑制用プリパルスの中心周波数ｆ0を自動的に（又は手動で）微調整し、この調整した中心周波数ｆ0をＲＦシーケンサ５ｂに送る。なお、最新のｆ０″をＲＦシーケンサ５ｂに送って、ＲＦシーケンサ５ｂにてそれまでの中心周波数ｆ０（＝ｆ０′）を最新の値ｆ0″に置換するようにしてもよい。
【００２９】
次いで、コントローラ６はステップＳ１０にて、中心周波数ｆ0を微調整した図６の脂肪抑制シーケンスを用いてコロナル面でのスキャン及びエコーデータの収集を行う。このコロナル面の撮像において、図８（ｂ）に示すように水、脂肪の共鳴周波数位置がサジタル面のときに比べて低周波数側又は高周波数側のいずれかに移動している場合でも、水の共鳴位置とプリパルスの中心周波数ｆ０とが的確に一致し、これにより、プリパルスによる事前励起の周波数範囲が脂肪の共鳴曲線と的確に一致する。つまり、脂肪抑制が確実に掛り、その後のイメージングシーケンスにおいて脂肪からのエコーデータが的確に抑制される。
【００３０】
この撮像断面を更新することに伴う脂肪抑制確実化の利点は、図９に示す従来法の例示と比較すればより明らかになる。図９（ａ）、（ｂ）は上記図８（ａ）、（ｂ）にそれぞれ対応しており、サジタル面で合わせたプリパルスの中心周波数ｆ０のままコロナル面を撮像した場合のスペクトルを示す。つまり、コロナル面の場合、スペクトルの水、脂肪の共鳴周波数位置が変わっても、プリパルスの中心周波数ｆ０の位置が変わっていないため、脂肪抑制用プリパルスに拠る励起位置が脂肪Ｃfatの曲線からずれてしまう。この結果、コロナル面では脂肪抑制効果が無い又は不十分に終わる。これに対して、本実施形態によれば、図８の（ｂ）に示す如くそのような不都合を確実に回避できる。
【００３１】
図２の処理に戻って、コロナル像での撮像が終了すると、コントローラ６は図２のステップＳ１１の処理にて、今度はアキシャル像を撮像するか否か判断する。この判断は例えばオペレータからの入力情報に基づいて行う。アキシャル像を撮像する場合、同図ステップＳ１２にて、例えば上記コロナル像やサジタル像からアキシャル面のスライス位置などを決める。そして、このアキシャル面の場合にも前述したステップＳ９と同様に、更新したアキシャル面における新しいプリパルスの中心周波数を決め、それまでの中心周波数ｆ0を微調整する（ステップＳ１３）。さらに、この微調整したプリパルスを用いた脂肪抑制シーケンス（図６参照）でアキシャル面の画像データを収集させる。
【００３２】
さらにコントローラ６はステップＳ１５でオブリーク像を撮像する必要があるか否かを例えばオペレータからの指示に基づいて判断し、その必要があると判断したときは、所望断面のオブリーク面について同様の位置決め、中心周波数ｆ０の決定（微調整）、スキャンを行う（ステップＳ１６〜Ｓ１８）。
【００３３】
このように撮像断面を更新する毎に、その新しい断面における脂肪抑制用プリパルスの中心周波数ｆ0の決定及び微調整を行うので、脂肪抑制効果が十分に且つ安定して発揮され、脂肪によるアーチファクトの無い高画質の画像を得ることができる。
【００３４】
なお、上述した実施形態では１次のボリュームシミングを最初に１回だけ行うことを前提としているが、撮像断面それぞれにおいてシミングを実施するようにしてもよい。
【００３５】
これに対して、近年のＭＲＩ装置には、磁石や被検体を模擬した試験体を使った状態での磁場均一性の調整方法の改善により、被検体挿入前の静磁場の均一性が著しく向上している機種がある。このタイプのＭＲＩ装置ではシミングを行わなくても脂肪抑制効果を発揮させたイメージングを行うことができる。その場合の、つまりシミングが不要な場合の撮像手順の一例を図１０に示す。同図は図２に対応するものであり、図２のステップＳ４，Ｓ５の処理を省いたもので、図１０のステップＳ２１〜Ｓ３６が図２のステップＳ１，Ｓ２，Ｓ５〜Ｓ１８にそれぞれ対応して、同一の処理を行っている。このようにシミングを実施しない場合、シミングに要する時間（通常、数分）だけ患者の拘束時間を短縮させることができ、イメージングに要する全体の時間を短縮させて患者スループットを向上させる。
【００３６】
またなお、上述した実施形態及びその変形形態では、アキシャル像を位置決め画像にして、サジタル像、コロナル像、アキシャル像、及びオブリーク像を組み合わせて撮像可能な撮像手順を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、コロナル像を位置決め画像に使ってもよいし、また診断部位などによっては組み合せる複数種の断面像を、サジタル像とコロナル像との組み合わせなど、適宜なものに限定するようにしてもよい。
【００３７】
さらに、上述した実施形態及びその変形形態ではＣＨＥＳＳ法をＳＥ法で実施する場合を説明したが、高速ＳＥ法やＦＥ法であっても同様に実施できる。また、脂肪抑制シーケンスとしてのＣＨＥＳＳ法に用いる脂肪抑制用プリパルスは、１３３１以外のバイノミアルパルスであってもよいし、シンク関数であってもよいし、またガウシャン関数であってよい。また、シンク関数にガウシャン関数を掛け合わせた関数など、関数同士の組み合せであってもよい。すなわち、周波数選択的励起パルスであればよい。
【００３８】
さらに、上述した実施形態及びその変形形態では撮像断面毎の中心周波数のずれを脂肪抑制シーケンスに反映させる手段として、脂肪抑制用プリパルスの中心周波数そのものを微調整するようにしたが、中心周波数のずれ量に基づいて９０°選択励起ＲＦパルスの周波数を調整し、撮像断面が変わる毎に水の共鳴曲線から−３．５ｐｐｍ離れた脂肪の共鳴曲線にプリパルスの励起範囲を合わせ、これにより脂肪信号の抑制を行ってもよい。
【００３９】
さらに、本発明で使用可能な脂肪抑制シーケンスは上述したＣＨＥＳＳ法以外に、被検体のスライス面の水のみを選択的に励起させるシーケンスであるＷＣＨＡＳＥ（Water ChemicAl Selective Excitation :Water-CHASE）法であってもよく、ＳＥ法の９０°ＲＦパルスの中心周波数を撮像断面を変える度に微調整すればよい。
【００４０】
さらに、本発明で使用可能な脂肪抑制シーケンスは上述したＣＨＥＳＳ法やＷＣＨＡＳＥ法以外に、ＳＥ法で実施されるＰＡＳＴＡ（Polarity alteredspectral and spatial selective acquisition）法であってもよい。このＰＡＳＴＡ法はＷＣＨＡＳＥ法をさらに改善したもので、例えば、ＳＭＲ  １９９５＃６５７“A Polarity Altered Spectral and Spatial Selective Acquisi-tion Technique”に示されている。
【００４１】
このＰＡＳＴＡ法の概要を図１１〜図１５に基づいて説明する。図１１はＳＥ法を使って実施される、脂肪抑制効果を有するＰＡＳＴＡ法のパルスシーケンスを示す。図１２は９０°ＲＦパルスの励起及び１８０°ＲＦパルスのスピン反転の周波数帯域を示す。９０°ＲＦパルスは周波数帯域で矩形を示すようにシンク関数波形で形成され、エコー時間ＴＥを短縮させるため、時間軸上で左右非対象に整形される。例えば９０°ＲＦパルスは、１．５Ｔでパルス全長１６ｍｓで、τ長＝４ｍｓ、ＢＷ＝２５０Ｈｚに設定される。９０°ＲＦパルスはまた、その周波数帯域がスライス方向の第１の傾斜磁場Ｇ90の存在下ではスライス中心において水スピンを励起し、かつ脂肪スピンを励起しない狭帯域ΔＦ90に設定される。これに対し、１８０°ＲＦパルスの帯域ΔＦ180は９０°ＲＦパルスのそれΔＦ90より広く設定される。
【００４２】
脂肪信号の収集を抑制するため、スライス方向の第２の傾斜磁場Ｇ180は第１の傾斜磁場Ｇ90に対して極性を反転するとともに、第２の傾斜磁場Ｇ180の強度は第１の傾斜磁場Ｇ90の強度のｎ倍（ｎ＞２）に設定されている。この強度比に基づくスライス位置と周波数の関係を図１３に示す。
【００４３】
次いでスピンの挙動を説明する。図１４（ａ）の初期状態から第１の傾斜磁場Ｇ90の存在下で９０°ＲＦパルスが印加されると、水スピンは図１３のＡ−Ａ′のスライス位置で（図１４（ｂ））、脂肪スピンは化学シフトのために図１３のＣ−Ｃ′のスライス位置で（図１４（ｄ）、それぞれ回転座標のＸ′軸上に倒される。
【００４４】
次いで、逆極性の第２の傾斜磁場Ｇ180の存在下で１８０°ＲＦパルスが印加されると、水スピンは図１３のＨ−Ｈ′のスライス位置で（図１４（ｃ））、脂肪スピンは化学シフトに因り図１３のＩ−Ｉ′のスライス位置で（図１４（ｅ））１８０°反転される。
【００４５】
つまり図１３に示すように、スライス位置Ｈ−Ｈ′はＡ−Ａ′に含まれるので、スライス位置Ｈ−Ｈ′の範囲の水スピンはＸ′軸から−Ｘ′軸に反転され、位相収束に拠りエコーを発生させる。これに対して、スライス位置Ｉ−Ｉ′はＣ−Ｃ′とはスライス位置的に重ならないので、スライス位置Ｉ−Ｉ′の範囲の脂肪スピンは９０°ＲＦパルスの影響を受けておらず、１８０°ＲＦパルスによってＺ′軸から−Ｚ′軸に反転するのみである。つまり、この脂肪スピンはＸ′Ｙ′回転成分を持たないので、ＸＹ面に平行に配置された高周波コイル７にはエコー信号として検出されない。さらに、スライス位置Ｃ−Ｃ′の範囲の脂肪スピンは９０°ＲＦパルスの影響を受けるのみであり、１８０°ＲＦパルスの影響を受けないから、Ｘ軸上にフリップした後、図１４（ｅ）に示すようにＸ′軸の回りにばらついていくだけで、エコー信号を発生させない。これにより、収集するエコー信号はその殆どがスライス面Ａ−Ａ′の水のエコー信号のみとなり、脂肪からのエコー信号の混濁を効率良く抑制できる。
【００４６】
ＰＡＳＴＡ法はこのように第１の傾斜磁場Ｇ90と第２の傾斜磁場Ｇ180の極性を反転させたことを特徴としており、これにより脂肪抑制を効果的に発揮させることは勿論、第１、第２の傾斜磁場Ｇ90、Ｇ180の強度比の設計条件を、前述したＷＣＨＡＳＥ法の場合に比べて大幅に緩和できるという利点がある。
【００４７】
このＰＡＳＴＡ法に係る第１，第２の傾斜磁場Ｇ90，Ｇ180の強度は詳しくは以下のように説明される。ＰＡＳＴＡ法では、９０°ＲＦパルス及び１８０°ＲＦパルスにより励起されるスライスのオーバラップ比は、
【数１】
0003688782.tif 000002
で表わされる。ΔＳはスライス厚、ΔＦｆは脂肪のケミカルシフト量、Ｇ90，Ｇ180はそれぞれ９０°，１８０°ＲＦパルスに対する傾斜磁場強度、τ90，τ180はそれぞれ９０°，１８０°ＲＦパルスのＲＦローブの長さである。９０°，１８０°ＲＦパルスτ長と傾斜磁場Ｇ90，Ｇ180の関係は、
【数２】
0003688782.tif 000003
と表わされ、ケミカルシフト量ΔＦｆと９０°，１８０°ＲＦパルスτ長の関係は、
【数３】
0003688782.tif 000004
と表わされる。
【００４８】
さらに、このＰＡＳＴＡ法はＣＨＥＳＳ法に比べて磁場均一性の面で非常に有利である。図１５に示すように、ＣＨＥＳＳ法の場合には図１５（ａ）に示すように、脂肪抑制用プリパルスにより事前励起される領域は比較的狭く、診断部位の種類、状況によっては、その励起領域から脂肪共鳴曲線の裾野部分（同図の斜線部分）がはみ出すことが頻発する。この裾野部分は励起されないから画像上のアーチファクトとなる。したがって、ＣＨＥＳＳ法の場合、シミングを行って脂肪の共鳴曲線が励起領域に入るように絞ることは殆ど必須事項であり、その分、検査時間が長くなる。
【００４９】
これに対し、ＰＡＳＴＡ法では、水周波数選択領域は９０°ＲＦパルスのパルス長（τ長）を適宜に設定することで、水の共鳴曲線の予想される最大幅に正確に合わせることができる。つまり、ＰＡＳＴＡ法の場合には、シミングしなくても水の周波数選択励起が的確に掛かり、効果的な脂肪抑制が可能になる。このようにＰＡＳＴＡ法で本発明を実施する場合、本発明に係る撮像断面変更毎にプリパルスの中心周波数ｆ0を調整すること、及び、ＰＡＳＴＡ法が本質的に持っている特質などに拠って、シミングは不要となり、例えば前述した図１０の処理で済み、オペレータの操作の手間の簡略化及び検査時間の短縮を推し進めることができるという有利さがある。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るＭＲＩ装置によれば、静磁場中に置かれた被検体の複数種の撮像断面を脂肪抑制シーケンスを用いて順次撮像する場合、撮像断面を例えばサジタル面からコロナル面などに更新する度に、更新した撮像断面の励起の中心周波数の変化量を求め、この変化量を脂肪抑制シーケンスの脂肪抑制に反映させるようにしたため、撮像断面が変わってサスセプタビリティなどの変化により中心周波数がずれるようなことがあっても、その新しい撮像断面毎に例えば脂肪抑制用プリパルスの中心周波数が微調整されることから、新しい撮像断面でも脂肪抑制効果が十分に発揮され、その安定性が向上するという効果がある。
【００５１】
またとくに、脂肪抑制シーケンスとしてＰＡＳＴＡ法を採用することで、シミング処理を省くことができ、操作の手間を簡略化しかつ検査時間の短縮を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態に係るＭＲＩ装置の一例を示すブロック図。
【図２】  実施形態に係るコントローラの処理の一例を示すフローチャート。
【図３】  中心周波数を決めるための処理の概要を示すフローチャート。
【図４】  シミング処理の概要を示すフローチャート。
【図５】  シミング処理などの一例を示すパルスシーケンス。
【図６】  ＣＨＥＳＳ法によるＳＥ法の画像データ収集の一例を示すシーケンス。
【図７】  シミング及び撮像断面の更新に伴うスペクトルの変化を説明する図。
【図８】  実施形態の効果を説明するスペクトル図。
【図９】  実施形態の効果を対比して説明する、従来法によるスペクトル図。
【図１０】  本発明の変形実施形態に係るコントローラの処理の概要フローチャート。
【図１１】  本発明の変形実施形態に係るＰＡＳＴＡ法の一例を示すパルスシーケンス。
【図１２】  ＰＡＳＴＡ法によるＲＦパルスの周波数帯域を説明する図。
【図１３】  ９０°ＲＦパルスと１８０°ＲＦパルスの水、脂肪毎のスライス範囲を説明する図。
【図１４】  ９０°ＲＦパルスと１８０°ＲＦパルスによる水スピン、脂肪スピンの挙動を説明する図。
【図１５】  ＰＡＳＴＡ法のＣＨＥＳＳ法に対する磁場均一性での優位性を説明する図。
【符号の説明】
１  磁石
２  静磁場電源
３  傾斜磁場コイルユニット
４  傾斜磁場電源
５  シーケンサ
６  コントローラ
７  高周波コイル
８Ｔ  送信機
８Ｒ  受信機
１０  演算ユニット
１１  記憶ユニット
１４  シムコイル
１５  シムコイル電源
【図１】
0003688782.tif 000005
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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