(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数ビューの磁気共鳴信号を逐次獲得する信号獲得手段と、
磁場の外乱を監視する監視手段と、
磁場の外乱が発生したときのビューについて前記信号獲得手段に磁気共鳴信号の獲得のやり直しを行わせる制御手段と、
前記やり直しを行った後の磁気共鳴信号に基づいて画像を生成する画像生成手段とを具備し、
前記制御手段は、前記外乱による磁場の変化が前記磁気共鳴信号の位相エンコード量が大きいほど大きく定めた閾値を超えるときに前記やり直しを行わせることを特徴とする磁気共鳴撮影装置。
【請求項２】
複数ビューのスピンエコー信号を逐次獲得する信号獲得手段と、
磁場の外乱を監視する監視手段と、
磁場の外乱が発生したときのビューについて前記信号獲得手段にスピンエコー信号の獲得のやり直しを行わせる制御手段と、
前記やり直しを行った後のスピンエコー信号に基づいて画像を生成する画像生成手段とを具備し、
前記制御手段は、前記外乱による磁場の変化が、前記スピンエコー信号のエコータイムＴＥの逆数に一致する周波数で最小でありその周波数から離れるにつれて大きくなるように定めた閾値を超えるときに前記やり直しを行わせることを特徴とする磁気共鳴撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気共鳴信号獲得装置および磁気共鳴撮影装置に関し、とくに、複数ビュー（ｖｉｅｗ）の磁気共鳴信号を逐次獲得する装置、および、そのようにして獲得した磁気共鳴信号に基づいて画像を生成する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気共鳴撮影（ＭＲＩ：Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ）装置では、マグネットシステム（ｍａｇｎｅｔ  ｓｙｓｔｅｍ）の内部空間、すなわち、静磁場を形成した撮影空間に撮影の対象を搬入し、勾配磁場および高周波磁場を印加して対象内のスピン（ｓｐｉｎ）を励起して磁気共鳴信号を発生させ、その受信信号に基づいて画像を再構成する。
【０００３】
マグネットシステムの設置場所が電車等の線路に近い場合は、電車等の通過に伴って磁場の外乱が発生する。磁気共鳴信号が磁場の外乱に影響されると再構成画像の品質が低下するので、磁場の外乱の影響を低減するための方策が講じられる。
【０００４】
そのような方策のひとつとして、磁場の外乱を相殺する磁場発生装置が用いられる。この装置は、磁場センサ（ｓｅｎｓｏｒ）と磁場発生コイル（ｃｏｉｌ）を備え、磁場センサで検出した磁場の外乱に応じて、それを打ち消すための磁場を磁場発生コイルから発生するようになっている。
【０００５】
磁場発生コイルとしてはヘルムホルツコイル（Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ  ｃｏｉｌ）が用いられる。ヘルムホルツコイルは、コイル軸が互いに垂直な３組のものが使用され、互いに垂直な３方向の磁場が発生可能になっている。３組のヘルムホルツコイルにおける６つのコイルループ（ｃｏｉｌ  ｌｏｏｐ）は、スキャンルーム（ｓｃａｎ  ｒｏｏｍ）の６面、すなわち、天井、床および４つの壁面にそれぞれ設けられる。各コイルループは各面の周に沿った導電経路を有する。
【０００６】
他の方策としては、磁気共鳴信号に対する磁場の外乱の影響を計算によって求め、それに応じて磁気共鳴信号を補正する方法がある。磁場の外乱の影響を計算するのに使用する磁気共鳴信号は、画像再構成用の磁気共鳴信号とは別に収集される。そのような信号を収集する頻度は、外乱を所望の時間分解能で検出できるように設定される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
磁場の外乱を相殺する磁場発生装置を用いる場合は、それをスキャンルームに設置するための特別な施工が必要になる。磁気共鳴信号からの計算によって磁場の外乱の影響を求める場合は、計算に用いる磁気共鳴信号を、磁場の外乱の有無にかかわらず、所定の頻度で画像再構成用の磁気共鳴信号とは別に収集しなければならない。また、どちらの方策を採用するにしても、相殺ないし補正可能な磁場の外乱の大きさには限度がある。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、磁場の外乱がいかに大きくてもそれに影響されない磁気共鳴信号を獲得する装置、および、そのようにして獲得した磁気共鳴信号に基づいて磁気共鳴撮影を行う装置を実現することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
（１）上記の課題を解決するためのひとつの観点での発明は、複数ビューの磁気共鳴信号を逐次獲得する信号獲得手段と、磁場の外乱を監視する監視手段と、磁場の外乱が発生したときのビューについて前記信号獲得手段に磁気共鳴信号の獲得のやり直しを行わせる制御手段と、を具備することを特徴とする磁気共鳴信号獲得装置である。
【００１０】
（２）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、複数ビューの磁気共鳴信号を逐次獲得し、磁場の外乱を監視し、磁場の外乱が発生したときのビューについて磁気共鳴信号の獲得をやり直す、ことを特徴とする磁気共鳴信号獲得方法であってよい。
【００１１】
（１）および（２）に記載の各観点での発明では、複数ビューの磁気共鳴信号を逐次獲得し、磁場の外乱を監視し、磁場の外乱が発生したときのビューについて磁気共鳴信号の獲得をやり直すので、磁場の外乱がいかに大きくてもそれに影響されない磁気共鳴信号を獲得することができる。
【００１２】
（３）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、複数ビューの磁気共鳴信号を逐次獲得する信号獲得手段と、磁場の外乱を監視する監視手段と、磁場の外乱が発生したときのビューについて前記信号獲得手段に磁気共鳴信号の獲得のやり直しを行わせる制御手段と、前記やり直しを行った後の磁気共鳴信号に基づいて画像を生成する画像生成手段と、を具備することを特徴とする磁気共鳴撮影装置である。
【００１３】
（４）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、複数ビューの磁気共鳴信号を逐次獲得し、磁場の外乱を監視し、磁場の外乱が発生したときのビューについて磁気共鳴信号の獲得をやり直し、前記やり直しを行った後の磁気共鳴信号に基づいて画像を生成する、ことを特徴とする磁気共鳴撮影方法であってよい。
【００１４】
（３）および（４）に記載の各観点での発明では、複数ビューの磁気共鳴信号を逐次獲得し、磁場の外乱を監視し、磁場の外乱が発生したときのビューについて磁気共鳴信号の獲得をやり直し、前記やり直しを行った後の磁気共鳴信号に基づいて画像を生成するので、磁場の外乱がいかに大きくてもそれに影響されない磁気共鳴信号を獲得することができ、それに基づいて品質の良い画像を得ることができる。
【００１５】
前記やり直しは、前記磁場の変化があらかじめ定めた閾値を超えるときに行うことが、やり直しの頻度を適正化する点で好ましい。
前記閾値は前記磁気共鳴信号の位相エンコード量によって異なることが、位相エンコード量による影響の相違を利用してやり直しの頻度を適正化する点で好ましい。
【００１６】
前記閾値は前記位相エンコード量が大きいほど大きいことが、やり直しの頻度を低減する点で好ましい。
前記閾値は前記磁場の変化の周波数によって異なることが、周波数による影響の相違を利用してやり直しの頻度を適正化する点で好ましい。
【００１７】
前記閾値は前記周波数と前記磁気共鳴信号のエコータイムＴＥの逆数との相違が大きいほど大きいことが、やり直しの頻度を低減する点で好ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態に限定されるものではない。図１に磁気共鳴撮影装置のブロック（ｂｌｏｃｋ）図を示す。本装置は本発明の実施の形態の一例である。本装置の構成によって、本発明の装置に関する実施の形態の一例が示される。本装置の動作によって、本発明の方法に関する実施の形態の一例が示される。
【００１９】
同図に示すように、本装置はマグネットシステム１００を有する。マグネットシステム１００はスキャンルーム内に設置されている。マグネットシステム１００は主磁場コイル（ｃｏｉｌ）部１０２、勾配コイル部１０６およびＲＦコイル部１０８を有する。これら各コイル部は概ね円筒状の形状を有し、互いに同軸的に配置されている。マグネットシステム１００の概ね円柱状の内部空間（ボア：ｂｏｒｅ）に、撮影の対象１がクレードル（ｃｒａｄｌｅ）５００に搭載されて図示しない搬送手段により搬入および搬出される。
【００２０】
主磁場コイル部１０２はマグネットシステム１００の内部空間に静磁場を形成する。静磁場の方向は概ね対象１の体軸の方向に平行である。すなわちいわゆる水平磁場を形成する。主磁場コイル部１０２は例えば超伝導コイルを用いて構成される。なお、超伝導コイルに限らず常伝導コイル等を用いて構成してもよいのはもちろんである。
【００２１】
勾配コイル部１０６は、互いに垂直な３軸すなわちスライス（ｓｌｉｃｅ）軸、位相軸および周波数軸の方向において、それぞれ静磁場強度に勾配を持たせるための３つの勾配磁場を生じる。
【００２２】
静磁場空間における互いに垂直な座標軸をｘ，ｙ，ｚとしたとき、いずれの軸もスライス軸とすることができる。その場合、残り２軸のうちの一方を位相軸とし、他方を周波数軸とする。また、スライス軸、位相軸および周波数軸は、相互間の垂直性を保ったままｘ，ｙ，ｚ軸に関して任意の傾きを持たせることも可能である。本装置では対象１の体軸の方向をｚ軸方向とする。
【００２３】
スライス軸方向の勾配磁場をスライス勾配磁場ともいう。位相軸方向の勾配磁場を位相エンコード（ｅｎｃｏｄｅ）勾配磁場またはフェーズエンコード（ｐｈａｓｅ  ｅｎｃｏｄｅ）勾配磁場ともいう。周波数軸方向の勾配磁場をリードアウト（ｒｅａｄ  ｏｕｔ）勾配磁場ともいう。このような勾配磁場の発生を可能にするために、勾配コイル部１０６は図示しない３系統の勾配コイルを有する。以下、勾配磁場を単に勾配ともいう。
【００２４】
ＲＦコイル部１０８は静磁場空間に対象１の体内のスピン（ｓｐｉｎ）を励起するための高周波磁場を形成する。以下、高周波磁場を形成することをＲＦ励起信号の送信ともいう。また、ＲＦ励起信号をＲＦパルスともいう。ＲＦコイル部１０８は、また、励起されたスピンが生じる電磁波すなわち磁気共鳴信号を受信する。
【００２５】
ＲＦコイル部１０８は図示しない送信用のコイルおよび受信用のコイルを有する。送信用のコイルおよび受信用のコイルは、同じコイルを兼用するかあるいはそれぞれ専用のコイルを用いる。
【００２６】
勾配コイル部１０６には勾配駆動部１３０が接続されている。勾配駆動部１３０は勾配コイル部１０６に駆動信号を与えて勾配磁場を発生させる。勾配駆動部１３０は、勾配コイル部１０６における３系統の勾配コイルに対応して、図示しない３系統の駆動回路を有する。
【００２７】
ＲＦコイル部１０８にはＲＦ駆動部１４０が接続されている。ＲＦ駆動部１４０はＲＦコイル部１０８に駆動信号を与えてＲＦパルスを送信し、対象１の体内のスピンを励起する。
【００２８】
ＲＦコイル部１０８にはデータ収集部１５０が接続されている。データ収集部１５０は、ＲＦコイル部１０８が受信した受信信号をサンプリング（ｓａｍｐｌｉｎｇ）によって取り込み、それをディジタルデータ（ｄｉｇｉｔａｌ  ｄａｔａ）として収集する。
【００２９】
勾配駆動部１３０、ＲＦ駆動部１４０およびデータ収集部１５０には制御部１６０が接続されている。制御部１６０は、勾配駆動部１３０ないしデータ収集部１５０をそれぞれ制御して磁気共鳴信号の収集を遂行する。マグネットシステム１００、勾配駆動部１３０、ＲＦ駆動部１４０、データ収集部１５０および制御部１６０からなる部分は、本発明における信号獲得手段の実施の形態の一例である。
【００３０】
制御部１６０は、例えばコンピュータ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等を用いて構成される。制御部１６０は図示しないメモリ（ｍｅｍｏｒｙ）を有する。メモリは制御部１６０用のプログラムおよび各種のデータを記憶している。制御部１６０の機能は、コンピュータがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される。
【００３１】
データ収集部１５０の出力側はデータ処理部１７０に接続されている。データ収集部１５０が収集したデータがデータ処理部１７０に入力される。データ処理部１７０には、また、磁場センサ１２０の出力信号すなわち磁場検出信号が入力される。磁場センサ１２０は、スキャンルーム内の適宜の個所に設置されている。磁場センサ１２０の設置位置としては磁場の外乱を効果的に検出できる位置が選ばれる。
【００３２】
データ処理部１７０は、例えばコンピュータ等を用いて構成される。データ処理部１７０は図示しないメモリを有する。メモリはデータ処理部１７０用のプログラムおよび各種のデータを記憶している。
【００３３】
データ処理部１７０は制御部１６０に接続されている。データ処理部１７０は制御部１６０の上位にあってそれを統括する。本装置の機能は、データ処理部１７０がメモリに記憶されたプログラムを実行することによりを実現される。
【００３４】
データ処理部１７０は、データ収集部１５０が収集したデータをメモリに記憶する。メモリ内にはデータ空間が形成される。このデータ空間は２次元フーリエ（Ｆｏｕｒｉｅｒ）空間を構成する。以下、２次元フーリエ空間をｋスペース（ｋ−ｓｐａｃｅ）ともいう。データ処理部１７０は、ｋスペースのデータを２次元逆フ−リエ変換することにより対象１の画像を再構成する。データ処理部１７０は、本発明における画像生成手段の実施の形態の一例である。
【００３５】
磁場センサ１２０の磁場検出信号もメモリに記憶される。データ処理部１７０は、メモリに記憶された磁場検出信号によって磁場の外乱を監視する。磁場センサ１２０およびデータ処理部１７０からなる部分は、本発明における監視手段の実施の形態の一例である。
【００３６】
データ処理部１７０には表示部１８０および操作部１９０が接続されている。表示部１８０は、グラフィックディスプレー（ｇｒａｐｈｉｃ  ｄｉｓｐｌａｙ）等で構成される。操作部１９０はポインティングデバイス（ｐｏｉｎｔｉｎｇｄｅｖｉｃｅ）を備えたキーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）等で構成される。
【００３７】
表示部１８０は、データ処理部１７０から出力される再構成画像および各種の情報を表示する。操作部１９０は、使用者によって操作され、各種の指令や情報等をデータ処理部１７０に入力する。使用者は表示部１８０および操作部１９０を通じてインタラクティブ（ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ）に本装置を操作する。
【００３８】
図２に、他の方式の磁気共鳴撮影装置のブロック図を示す。同図に示す磁気共鳴撮影装置は、本発明の実施の形態の一例である。本装置の構成によって、本発明の装置に関する実施の形態の一例が示される。本装置の動作によって、本発明の方法に関する実施の形態の一例が示される。
【００３９】
本装置は、図１に示した装置とは方式を異にするマグネットシステム１００’を有する。マグネットシステム１００’はスキャンルーム内に設置されている。マグネットシステム１００’以外は図１に示した装置と同様な構成になっており、同様な部分に同一の符号を付して説明を省略する。
【００４０】
マグネットシステム１００’は主磁場マグネット部１０２’、勾配コイル部１０６’およびＲＦコイル部１０８’を有する。これら主磁場マグネット部１０２’および各コイル部は、いずれも空間を挟んで互いに対向する１対のものからなる。また、いずれも概ね円盤状の形状を有し中心軸を共有して配置されている。マグネットシステム１００’の内部空間（ボア）に、対象１がクレードル５００に搭載されて図示しない搬送手段により搬入および搬出される。
【００４１】
主磁場マグネット部１０２’はマグネットシステム１００’の内部空間に静磁場を形成する。静磁場の方向は概ね対象１の体軸方向と直交する。すなわちいわゆる垂直磁場を形成する。主磁場マグネット部１０２’は例えば永久磁石等を用いて構成される。なお、永久磁石に限らず超伝導電磁石あるいは常伝導電磁石等を用いて構成してもよいのはもちろんである。
【００４２】
勾配コイル部１０６’は、互いに垂直な３軸すなわちスライス軸、位相軸および周波数軸の方向において、それぞれ静磁場強度に勾配を持たせるための３つの勾配磁場を生じる。
【００４３】
静磁場空間における互いに垂直な座標軸をｘ，ｙ，ｚとしたとき、いずれの軸もスライス軸とすることができる。その場合、残り２軸のうちの一方を位相軸とし、他方を周波数軸とする。また、スライス軸、位相軸および周波数軸は、相互間の垂直性を保ったままｘ，ｙ，ｚ軸に関して任意の傾きを持たせることも可能である。本装置でも対象１の体軸の方向をｚ軸方向とする。
【００４４】
スライス軸方向の勾配磁場をスライス勾配磁場ともいう。位相軸方向の勾配磁場を位相エンコード勾配磁場ないしフェーズエンコード勾配磁場ともいう。周波数軸方向の勾配磁場をリードアウト勾配磁場ともいう。このような勾配磁場の発生を可能にするために、勾配コイル部１０６’は図示しない３系統の勾配コイルを有する。
【００４５】
ＲＦコイル部１０８’は静磁場空間に対象１の体内のスピンを励起するためのＲＦパルスを送信する。ＲＦコイル部１０８’は、また、励起されたスピンが生じる磁気共鳴信号を受信する。
【００４６】
ＲＦコイル部１０８’は図示しない送信用のコイルおよび受信用のコイルを有する。送信用のコイルおよび受信用のコイルは、同じコイルを兼用するかあるいはそれぞれ専用のコイルを用いる。マグネットシステム１００’、勾配駆動部１３０、ＲＦ駆動部１４０、データ収集部１５０および制御部１６０からなる部分は、本発明における信号獲得手段の実施の形態の一例である。
【００４７】
図３に、磁気共鳴撮影に用いるパルスシーケンス（ｐｕｌｓｅ  ｓｅｑｕｅｎｃｅ）の一例を示す。このパルスシーケンスは、スピンエコー（ＳＥ：ＳｐｉｎＥｃｈｏ）法のパルスシーケンスである。
【００４８】
すなわち、（１）はＳＥ法におけるＲＦ励起用の９０°パルスおよび１８０°パルスのシーケンスであり、（２）、（３）、（４）および（５）は、同じくそれぞれ、スライス勾配Ｇｓ、リードアウト勾配Ｇｒ、フェーズエンコード勾配ＧｐおよびスピンエコーＭＲのシーケンスである。なお、９０°パルスおよび１８０°パルスはそれぞれ中心信号で代表する。パルスシーケンスは時間軸ｔに沿って左から右に進行する。
【００４９】
同図に示すように、９０°パルスによりスピンの９０°励起が行われる。このときスライス勾配Ｇｓが印加され所定のスライスについての選択励起が行われる。９０°励起から所定の時間後に、１８０°パルスによる１８０°励起すなわちスピン反転が行われる。このときもスライス勾配Ｇｓが印加され、同じスライスについての選択的反転が行われる。
【００５０】
９０°励起とスピン反転の間の期間に、リードアウト勾配Ｇｒおよびフェーズエンコード勾配Ｇｐが印加される。リードアウト勾配Ｇｒによりスピンのディフェーズ（ｄｅｐｈａｓｅ）が行われる。フェーズエンコード勾配Ｇｐによりスピンのフェーズエンコードが行われる。
【００５１】
スピン反転後、リードアウト勾配Ｇｒでスピンをリフェーズ（ｒｅｐｈａｓｅ）してスピンエコーＭＲを発生させる。スピンエコーＭＲは、本発明における磁気共鳴信号の実施の形態の一例である。スピンエコーＭＲは、エコー中心に関して対称的な波形を持つＲＦ信号となる。中心エコーは９０°励起からＴＥ（ｅｃｈｏ  ｔｉｍｅ）後に生じる。ＴＥはエコータイム（ｅｃｈｏ  ｔｉｍｅ）とも呼ばれる。スピンエコーＭＲはデータ収集部１５０によりビューデータ（ｖｉｅｗ  ｄａｔａ）として収集される。
【００５２】
このようなパルスシーケンスが周期ＴＲ（ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ  ｔｉｍｅ）で６４〜５１２回繰り返される。繰り返しのたびにフェーズエンコード勾配Ｇｐを変更し、毎回異なるフェーズエンコードを行う。これによって、位相エンコード量を異にする６４〜５１２ビューのビューデータが得られる。
【００５３】
磁気共鳴撮影用パルスシーケンスの他の例を図４に示す。このパルスシーケンスは、グラディエントエコー（ＧＲＥ：Ｇｒａｄｉｅｎｔ  Ｅｃｈｏ）法のパルスシーケンスである。
【００５４】
すなわち、（１）はＧＲＥ法におけるＲＦ励起用のα°パルスのシーケンスであり、（２）、（３）、（４）および（５）は、同じくそれぞれ、スライス勾配Ｇｓ、リードアウト勾配Ｇｒ、フェーズエンコード勾配ＧｐおよびスピンエコーＭＲのシーケンスである。なお、α°パルスは中心信号で代表する。パルスシーケンスは時間軸ｔに沿って左から右に進行する。
【００５５】
同図に示すように、α°パルスによりスピンのα°励起が行われる。αは９０以下である。このときスライス勾配Ｇｓが印加され所定のスライスについての選択励起が行われる。
【００５６】
α°励起後、フェーズエンコード勾配Ｇｐによりスピンのフェーズエンコードが行われる。次に、リードアウト勾配Ｇｒにより先ずスピンをディフェーズし、次いでスピンをリフェーズして、グラディエントエコーＭＲを発生させる。グラディエントエコーＭＲは、本発明における磁気共鳴信号の実施の形態の一例である。グラディエントエコーＭＲは、エコー中心に関して対称的な波形を持つＲＦ信号となる。中心エコーはα°励起からＴＥ後に生じる。グラディエントエコーＭＲはデータ収集部１５０によりビューデータとして収集される。
【００５７】
このようなパルスシーケンスが周期ＴＲで６４〜５１２回繰り返される。繰り返しのたびにフェーズエンコード勾配Ｇｐを変更し、毎回異なるフェーズエンコードを行う。これによって、位相エンコード量を異にする６４〜５１２ビューのビューデータが得られる。
【００５８】
図３または図４のパルスシーケンスによって得られたビューデータが、データ処理部１７０のメモリに収集される。なお、パルスシーケンスはＳＥ法またはＧＲＥ法に限るものではなく、例えばファーストスピンエコー（ＦＳＥ：ＦａｓｔＳｐｉｎ  Ｅｃｈｏ）法やエコープラナーイメージング（ＥＰＩ：Ｅｃｈｏ  Ｐｌａｎａｒ  Ｉｍａｇｉｎｇ）等、他の適宜の技法のものであってよいのはいうまでもない。
【００５９】
図５に、ｋスペースの概念図を示す。ｋスペースにおいて横軸ｋｘは周波数軸であり、縦軸ｋｙは位相軸である。同図において複数の横長の長方形がそれぞれビューデータを表す。以下、ビューデータをＭＲデータともいう。長方形内に記入された数字は位相エンコード量を表す。位相エンコード量はπ／Ｎで正規化してある。Ｎは６４〜５１２である。位相エンコード量は位相軸ｋｙの中心で０である。中心から両端にかけて位相エンコード量が次第に増加する。増加の極性は互いに逆である。データ処理部１７０は、このようなビューデータを２次元逆フーリエ変換して対象１の断層像を再構成する。再構成した画像はメモリに記憶する。
【００６０】
図６に、本装置の動作のフロー（ｆｌｏｗ）図を示す。同図に示すように、ステップ（ｓｔｅｐ）６０２で、撮影条件設定が行われる。撮影条件設定は、使用者により操作部１９０を通じて行われる。これによって、スキャンパラメータ（ｓｃａｎ  ｐａｒａｍｅｔｅｒ）をはじめとする所望の撮影条件が設定される。
【００６１】
次に、ステップ６０４で、スキャンが行われる。スキャンは、制御部１６０による制御の下で、前述のパルスシーケンスを実行することにより行われ、ＭＲデータがビューごとに逐次獲得される。
【００６２】
ステップ６０４におけるスキャンのさらに詳細なステップの一例を図７に示す。同図に示すように、ステップ６４２で、１ビュー分のＭＲデータ獲得を行ったとき、次のステップ６４４で、ＭＲデータ獲得中に磁場の外乱があったか否かが判定される。磁場の外乱の有無は、データ処理部１７０によりメモリに記憶された磁場検出信号に基づいて行われる。すなわち、磁場検出信号が所定の閾値を超えて変化したとき磁場の外乱があったと判定される。閾値は、例えば０．５〜１ｍＧ（ｍｉｌｌｉｇａｕｓｓ）程度の適宜の値となっている。
【００６３】
磁場の外乱があったと判定されたときは、ステップ６４６で、そのビューのＭＲデータ獲得のやり直しが行われる。なお、例えばファーストスピンエコー法やエコープラナーイメージング法等のように、１ＴＲで複数ビューのＭＲデータを獲得する場合は、それら複数ビューについてＭＲデータ獲得をやり直す。以下、同様である。
【００６４】
ＭＲデータ獲得のやり直しは、データ処理部１７０から指令に基づき制御部１６０による制御の下で行われる。データ処理部１７０および制御部１６０からなる部分は、本発明における制御手段の実施の形態の一例である。
【００６５】
次いで、ステップ６４４で、このやり直しによるＭＲデータ獲得中に磁場の外乱があったか否かが判定され、磁場の外乱があると判定された場合は、ステップ６４６で同じビューのＭＲデータ獲得をやり直す。このようにして、磁場の外乱が続く間は同一ビューのＭＲデータの取り直しが繰り返される。
【００６６】
ステップ６４４で磁場の外乱がないと判定されたときは、ステップ６４８で、全ビューのＭＲデータ獲得が完了したか否かが判定され、未了の場合はステップ６４２に戻って次のビューのＭＲデータ獲得を行う。
【００６７】
以下、この要領で各ビューのＭＲデータ獲得を逐次行う。このようなスキャンを行うことにより、全ビューのＭＲデータは、磁場の外乱がいかに大きくてもその影響を受けないものとなる。
【００６８】
全ビューのＭＲデータ獲得後に、ステップ６０６で、データ処理部１７０により画像再構成が行われる。全ビューのＭＲデータがいずれも磁場の外乱の影響を受けないので、再構成画像は品質の良いものとなる。そのような画像がステップ６０８で表示部１８０に表示され、また、メモリに記憶される。
【００６９】
図８に、上記のような機能に着目した本装置の機能ブロック図を示す。同図に示すように、本装置は、信号獲得部８０２、画像生成部８０４、磁場外乱監視部８０６およびやり直し制御部８０８を有する。これらは、それぞれ、本発明における信号獲得手段、画像生成手段、監視手段および制御手段の実施の形態の一例である。
【００７０】
信号獲得部８０２は、前述のようなパルスシーケンスによりＭＲデータ獲得を行う。その際、やり直し制御部８０８が磁場外乱監視部８０６からの入力信号に基づいて、信号獲得部８０２に前述のようなＭＲデータ獲得のやり直しを行わせ、磁場外乱の影響を受けないＭＲデータを獲得させる。そのようなＭＲデータが画像生成部８０４に入力される。画像生成部８０４は、それらＭＲデータに基づいて画像再構成を行う。
【００７１】
磁場外乱によるＭＲデータの劣化が再構成画像に及ぼす影響は、位相エンコード量が大きくなるほど小さくなる。逆にいえば、位相エンコード量が大きいほど磁場外乱に対する許容度が大きい。この性質に着目して、磁場外乱の有無を判定する閾値は位相エンコード量ごとに異なる値を設定することが可能である。
【００７２】
図９に、そのような閾値設定を概念的に示す。同図に示すように、閾値は位相エンコード量０に対しては最も小さい値が設定され、位相エンコード量が増すにつれて次第に大きな値が設定される。位相エンコード量０に対する閾値は例えば０．５〜１ｍＧである。最大の位相エンコード量に対しては位相エンコード量０に対する閾値の例えば１０〜１００倍程度の値を設定してよい。
【００７３】
このような閾値設定を行えば、例えば１ｍＧの磁場外乱があったときにＭＲデータ獲得のやり直しをしなければならないのは、そのときたまたま位相エンコード量０のＭＲデータを獲得していた場合だけとなる。それ以外の位相エンコード量では磁場外乱が同じでもやり直しは不要なので、ＭＲデータ獲得のやり直しを必要とする確率が小さくなる。したがって、閾値を位相エンコード量に無関係に一定とした場合に比べて、やり直しの頻度を大幅に低減することができる。そして、これによって、やり直しによるスキャンの能率の低下を最小限にすることができる。
【００７４】
スピンエコーを収集するパルスシーケンスを用いる場合は、外乱による磁場変化の周波数に応じて閾値を異ならせるようにしても良い。スピンエコーに対する磁場外乱の影響は、磁場変化の周波数がエコータイムＴＥの逆数すなわち１／ＴＥに一致するとき最大となり、その周波数から離れるにつれて影響は小さくなる。
【００７５】
そこで、例えば図１０に示すように、閾値としては周波数が１／ＴＥのとき最小となり、周波数が１／ＴＥから離れるにつれて大きくなるものを設定してよい。このようすることにより、スピンエコーを収集する場合は、例えば１ｍＧの磁場外乱があったときにＭＲデータ獲得のやり直しをしなければならないのは、そのときたまたま磁場変化の周波数が１／ＴＥである場合だけとなる。それ以外の周波数では磁場外乱が同じでもやり直しは不要なので、ＭＲデータ獲得のやり直しを必要とする確率が小さくなる。
【００７６】
したがって、閾値が位相エンコード量に無関係に一定の場合に比べて、やり直しの頻度を大幅に低減することができる。そして、これによって、やり直しによるスキャンの能率の低下を最小限にすることができる。また、このような閾値設定を図９に示した閾値設定と組み合わせれば、両者の相乗効果によりスキャン能率の低下をさらに小さくすることができる。
【００７７】
上記のようなＭＲデータ獲得を、前述の従来例のように、磁場の外乱を相殺する磁場発生装置を備えているスキャンルームにおいて実施するようにしてもよい。そのようにした場合の装置全体の機能ブロック図を図１１に示す。同図に示すように、この装置は、図８に示したブロック図に打ち消し磁場発生部８１０を加えたものとなる。
【００７８】
打ち消し磁場発生部８１０は磁場外乱監視部８０６の出力信号に基づいて外乱磁場を打ち消す。この打ち消し効果によって磁場外乱が見かけ上小さくなり、ＭＲデータ獲得のやり直しの頻度が低下する。
【００７９】
また、上記のようなＭＲデータ獲得を、前述の従来例のように、磁場の外乱の影響を計算によって求め、それに応じて磁気共鳴信号を補正する方法と組み合わせて行うようにしてもよい。そのようにした場合の装置全体の機能ブロック図を図１２に示す。同図に示すように、この装置は、図８に示したブロック図に磁場外乱算出部８１２および信号補正部８１４を加えたものとなる。
【００８０】
磁場外乱算出部８１２は、信号獲得部８０２が獲得したＭＲデータに基づいて磁場外乱を算出する。信号補正部８１４は、磁場外乱の算出値に基づいて、信号獲得部８０２が獲得したＭＲデータを補正する。このようにした場合、ＭＲデータ獲得のやり直しは、磁場外乱が信号補正部８１４で補正しきれないほどに大きい場合のみに行えばよいので、やり直しの頻度を低下させることができる。
【００８１】
これを、磁場の外乱を相殺する磁場発生装置を備えているスキャンルームにおいて実施するようにしてもよい。図１３に、そのようにした場合の機能ブロック図を示す。このような構成にすれば、３つの技術の相乗効果により、やり直しの頻度をいっそう小さくすることができる。
【００８２】
以上、好ましい実施の形態の例に基づいて本発明を説明したが、本発明が属する技術の分野における通常の知識を有する者は、上記の実施の形態の例について、本発明の技術的範囲を逸脱することなく種々の変更や置換等をなし得る。したがって、本発明の技術的範囲には、上記の実施の形態の例ばかりでなく、特許請求の範囲に属するすべての実施の形態が含まれる。
【００８３】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、磁場の外乱がいかに大きくてもそれに影響されない磁気共鳴信号を獲得する装置、および、そのようにして獲得した磁気共鳴信号に基づいて磁気共鳴撮影を行う装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態の一例の装置が実行するパルスシーケンスの一例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態の一例の装置が実行するパルスシーケンスの一例を示す図である。
【図５】ｋスペースの概念図である。
【図６】本発明の実施の形態の一例の装置の動作のフロー図である。
【図７】本発明の実施の形態の一例の装置の動作のフロー図である。
【図８】本発明の実施の形態の一例の装置の機能ブロック図である。
【図９】閾値設定の概念図である。
【図１０】閾値設定の概念図である。
【図１１】本発明の実施の形態の一例の装置の機能ブロック図である。
【図１２】本発明の実施の形態の一例の装置の機能ブロック図である。
【図１３】本発明の実施の形態の一例の装置の機能ブロック図である。
【符号の説明】
１  対象
１００，１００’  マグネットシステム
１０２  主磁場コイル部
１０２’  主磁場マグネット部
１０６，１０６’  勾配コイル部
１０８，１０８’  ＲＦコイル部
１２０  磁場センサ
１３０  勾配駆動部
１４０  ＲＦ駆動部
１５０  データ収集部
１６０  制御部
１７０  データ処理部
１８０  表示部
１９０  操作部
５００  クレードル
８０２  信号獲得部
８０４  画像生成部
８０６  磁場外乱監視部
８０８  やり直し制御部
８１０  打ち消し磁場発生部
８１２  磁場外乱算出部
８１４  信号補正部
【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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【図１２】
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【図１３】
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