(57)【要約】【課題】画像内に折り返しアーチファクトが発生する危険をさらに低減することを可能にする。【解決手段】第１の選択方向（ＳＲ1）に空間選択的に作用する少なくとも１つの第１のパルス配列（ＰＡ1，ＰＡ1’）と、第２の選択方向（ＳＲ2）に空間選択的に作用する後続の第２のパルス配列（ＰＡ2，ＰＡ2’）とを有する磁気共鳴制御シーケンス（ＡＳ）を決定する方法が開示されている。このために、励起されるべき視野ボリューム（Ｖin）の空間的な広がりを規定する視野ボリュームサイズパラメータ値（ｄｘ，ｄｙ，ｄｚ）が獲得される。第１の選択方向（ＳＲ1）および第２の選択方向（ＳＲ2）が、互いに異なる選択方向（ＳＲ1，ＳＲ2）において励起されるべき視野ボリューム（Ｖin）の空間的な広がりの長さ比に応じて自動的に決定される。【選択図】図６
2014213207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の選択方向（ＳＲ1）に空間選択的に作用する少なくとも１つの第１のパルス配列（ＰＡ1，ＰＡ1’）と、第２の選択方向（ＳＲ2）に空間選択的に作用する後続の第２のパルス配列（ＰＡ2，ＰＡ2’）とを有する磁気共鳴制御シーケンス（ＡＳ）を決定する方法であって、励起されるべき視野ボリューム（Ｖin）の空間的な広がりを規定する視野ボリュームサイズパラメータ値（ｄｘ，ｄｙ，ｄｚ）が獲得され、その後、第１の選択方向（ＳＲ1）および第２の選択方向（ＳＲ2）が、互いに異なる選択方向（ＳＲ1，ＳＲ2）において励起されるべき視野ボリューム（Ｖin）の空間的な広がりの長さ比に応じて自動的に決定される磁気共鳴制御シーケンスの決定方法。
【請求項２】
第１のパルス配列（ＰＡ1，ＰＡ1’）がスラブ励起高周波パルス（ＨＦS）を含み、第２のパルス配列（ＰＡ2，ＰＡ2’）がリフォーカス高周波パルス（ＨＦR）を含み、スラブ励起高周波パルス（ＨＦS）の目標フリップ角がリフォーカス高周波パルス（ＨＦR）の目標フリップ角よりも小さい請求項１記載の方法。
【請求項３】
第１の選択方向（ＳＲ1）を規定する第１の選択方向パラメータ（ＳＲＰ）および第２の選択方向（ＳＲ2）を規定する第２の選択方向パラメータ（ＲＲＰ）が獲得され、第１の選択方向（ＳＲ1）および第２の選択方向（ＳＲ2）が、互いに異なる選択方向（ＳＲ1，ＳＲ2）において励起されるべき視野ボリューム（Ｖin）の空間的な広がりの長さ比に応じて設定されている条件に適合しない場合に、第１の選択方向パラメータ（ＳＲＰ）および第２の選択方向パラメータ（ＲＲＰ）が自動的に変更される請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
第２の選択方向（ＳＲ2）が視野ボリューム（Ｖin）の最も少ない広がり（ｄｚ）の方向に置かれる請求項１乃至３の１つに記載の方法。
【請求項５】
獲得された第１の選択方向パラメータ（ＳＲＰ）および獲得された第２の選択方向パラメータ（ＲＲＰ）が、第１および第２の選択方向（ＳＲ1，ＳＲ2）を、第２の選択方向（ＳＲ2）が第１の選択方向（ＳＲ1）よりも長い視野ボリューム（Ｖin）の広がりの方向にあるように規定する場合に、第１の選択方向（ＳＲ1）と第２の選択方向（ＳＲ2）とが交換される請求項３または４記載の方法。
【請求項６】
先ず請求項１乃至５の１つに記載の方法で磁気共鳴制御シーケンス（ＡＳ）を決定し、その後この磁気共鳴制御シーケンス（ＡＳ）を利用して磁気共鳴システム（１）を動作させる磁気共鳴システム（１）の動作方法。
【請求項７】
第１の選択方向（ＳＲ1）に空間選択的に作用する少なくとも１つの第１のパルス配列（ＰＡ1，ＰＡ1’）と、第２の選択方向（ＳＲ2）に空間選択的に作用する後続の第２のパルス配列（ＰＡ2，ＰＡ2’）とを含む磁気共鳴制御シーケンス（ＡＳ）を決定する制御シーケンス決定装置（２２）であって、
励起されるべき視野ボリューム（Ｖin）の空間的な広がりを規定する視野ボリュームサイズパラメータ値（ｄｘ，ｄｙ，ｄｚ）を獲得するための入力インターフェース装置（２３）と、
互いに異なる選択方向（ＳＲ1，ＳＲ2）において励起されるべき視野ボリューム（Ｖin）の空間的な広がりの長さ比に応じて第１の選択方向（ＳＲ1）および第２の選択方向（ＳＲ2）を自動的に決定するように構成されている方向規定ユニット（２６）と、
視野ボリュームサイズパラメータ値（ｄｘ，ｄｙ，ｄｚ）と決定された第１の選択方向（ＳＲ1）および第２の選択方向（ＳＲ2）とを考慮してパルス配列（ＰＡ1，ＰＡ1'，ＰＡ2，ＰＡ2’）を決定するためのパルス配列決定ユニット（２９）と、
を有する制御シーケンス決定装置（２２）。
【請求項８】
第１の選択方向（ＳＲ1）を規定する第１の選択方向パラメータ（ＳＲＰ）および第２の選択方向（ＳＲ2）を規定する第２の選択方向パラメータ（ＲＲＰ）を獲得するための選択方向パラメータインターフェース（２４）と、
第１の選択方向（ＳＲ1）および第２の選択方向（ＳＲ2）が、互いに異なる選択方向（ＳＲ1，ＳＲ2）において励起されるべき視野ボリューム（Ｖin）の空間的な広がりの長さ比に応じて予め与えられた条件に適合しているか否かを検査する方向パラメータ検査ユニット（２７）と、
第１の選択方向（ＳＲ1）および第２の選択方向（ＳＲ2）が予め与えられた条件に適合しない場合に、第１の選択方向パラメータ（ＳＲＰ）および第２の選択方向パラメータ（ＲＲＰ）を自動的に変更する方向パラメータ変更ユニット（２８）と、
を有する請求項７記載の制御シーケンス決定装置（２２）。
【請求項９】
高周波送信装置（６）と、傾斜磁場システム（４）と、予め与えられた磁気共鳴制御シーケンス（ＡＳ）に基づいて所望の測定を実施するべく高周波パルス列を送出すると共にそれに協調して傾斜磁場システムを介して傾斜磁場パルス列（ＧＰ）を送出するように構成されている制御装置（１５）とを有する磁気共鳴システム（１）において、
磁気共鳴制御シーケンスを決定して、その磁気共鳴制御シーケンスを制御装置（１５）に伝送するために請求項７又は８記載の制御シーケンス決定装置（２２）を有することを特徴とする磁気共鳴システム（１）。
【請求項１０】
プログラムが制御シーケンス決定装置（２２）内で実行される際に請求項１乃至７の１つに記載の方法の全てのステップを実行するためのプログラムコード部分を有する、制御シーケンス決定装置（２２）の記憶装置内にロード可能なコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１の選択方向に空間選択的に作用する少なくとも１つの第１のパルス配列と、第２の選択方向に空間選択的に作用する後続の第２のパルス配列とを有する磁気共鳴制御シーケンスを決定する方法に関する。更に、本発明は、このような磁気共鳴制御シーケンスにより磁気共鳴システムを動作させる方法、このような磁気共鳴制御シーケンスを決定する制御シーケンス決定装置、ならびにこの種の制御シーケンス決定装置を有する磁気共鳴システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴トモグラフィシステムとも呼ばれる磁気共鳴装置においては、一般に被検体が基本磁場システムにより、例えば１、５、３又は７テスラの比較的高い基本磁場（Ｂ0磁場）に曝される。これに加えて傾斜磁場システムにより傾斜磁場が印加される。高周波送信システムを介して適切なアンテナ装置により、高周波励起信号（ＨＦ信号）が送出され、これは、この高周波磁場（Ｂ1磁場）により共鳴励起される特定の原子の核スピンを基本磁場の磁力線に対して定められたフリップ角だけ傾けようとするものである。核スピンが緩和される際に高周波信号、いわゆる磁気共鳴信号が放射され、これが適切な受信アンテナにより受信されて、後処理される。このようにして取得された生データから、最終的に所望の画像データが再構成される。
【０００３】
特定の測定のためには、送出されるべき高周波パルス列と、それに協調して切り替えられるべき傾斜磁場パルス列（スライス選択方向、位相エンコード方向および読み出し方向の適切な傾斜磁場パルスを含む）とを含むパルスシーケンスが送出されるべきである。画像化のために、特にシーケンス内でのタイミングが重要である。即ち、どんな時間的間隔でどのパルスが相前後して続くかが重要である。一般には、多数の制御パラメータ値がいわゆる測定プロトコルにおいて規定されている。その測定プロトコルは、事前に作成しておき、特定の測定のために、例えば記憶装置から呼び出し、場合により操作者により現場で変更することができる。操作者は、例えば測定されるべきスライスのスタックの定められたスライス間隔、スライス厚等のような付加的なパラメータ値を予め設定することができる。これらの全ての制御パラメータ値に基づいて磁気共鳴制御シーケンスが算出される。この磁気共鳴制御シーケンスは、測定シーケンス、「ＭＲシーケンス」（磁気共鳴シーケンス）、あるいは略して単に「シーケンス」とも呼ばれる。
【０００４】
古典的な方法では、対象内部の画像の取得がスライスごとに行われる。その都度選択的に１つのかなり薄い、一般には１〜５ｍｍの断層（スライス）が励起される。このような選択励起は、高周波励起パルスに協調してスライス選択方向の傾斜磁場が印加されることによって行われる。励起する高周波パルスと付属の傾斜磁場とからなるこのようなパルス配列によって、高周波パルスが傾斜磁場によって特定された範囲にのみ選択的に作用することが達成される。大抵の場合、これらのスライス選択方向は、いわゆるｚ軸に平行に、即ちトモグラフィ装置の縦軸に平行に向けられており、つまりトモグラフィ装置内にいる患者の縦軸にも平行に向けられている。１つのスライス内での空間エンコーディングは、第１の方向（大抵はｙ方向）の位相エンコーディングと、第２の方向（大抵はｘ方向）の読み出しエンコーディングとによって行われる。このようにして、生データが登録される２次元の周波数空間、いわゆるｋ空間が満たされる。２次元のフーリエ変換によって、スライス画像が生じる。
【０００５】
現在では、より大きい３次元のボリュームを励起して３Ｄ法で測定することができる。この場合、励起過程では、もはや１つの薄い断層（一般に「スライス」と呼ばれる）ではなくて、１つの比較的厚い断層（一般に「スラブ」と呼ばれる）が励起される。もちろん、これらの大抵は１０ｍｍ以上の厚みのスラブは、生データを取得する際に改めてスライス選択方向に空間分解されて測定されなければならない。これは、一般に第２の位相エンコーディングによって行われる。即ち、この方法では、２つ方向において位相エンコーディングが行われ、１つの方向において読み出しエンコーディングが行われる。それによって３次元ｋ空間が生データで満たされ、それから３Ｄフーリエ変換によって３次元の画像ボリュームが生成される。
【０００６】
測定中における位相エンコードステップが主として生データのための全体取得時間を決定するので、一方では極力少ない位相エンコードステップで済ませることが有利である。他方ではｋ空間が十分に密に十分に覆われなければならない（即ち、十分なサンプリングが行われなければならない）。さもなければ折り返しアーチファクト（エイリアシングアーチファクト）が発生するからである。従って、密に十分なサンプリングをするためには、励起されるべきボリュームの長さが各位相エンコード方向においてできるだけ短くなければならず、そのボリュームは位置空間において検査対象を完全に覆わなければならない。スライス選択方向において、そのボリュームはスラブの境界によって決定されている。即ち、第１のパルス配列の選択によってスラブ厚を決定することができ、従ってスライス選択方向において位相エンコーディングによって覆われるべきボリュームの長さを決定することができる。しかし、スライス選択方向に対して垂直な第２の位相エンコード方向において、通常は検査対象の全幅が考慮されなければならない。この方向においても幅を制限するために、高周波励起パルスを伴うスライス選択方向に選択的に作用する第１のパルス配列の後に、第２の方向に選択的に作用する他のパルス配列、即ち、第２の方向に印加される相応の傾斜磁場を伴うリフォーカスパルスを送出することが提案された。「内部ボリュームリフォーカシング」とも呼ばれるこの方法は例えば非特許文献１に記載されている。
【０００７】
従って、スライスボリュームは２つの方向において選択的に制限され、それによって既に両方向における位相エンコードステップの低減にもかかわらずアーチファクトつまり折り返しアーチファクトに関する改善を達成することができる。もちろん、特に大きい視野範囲が選ばれる場合に、特に脂肪によって化学シフトに起因して、またしても折り返しアーチファクト又は信号消失が生じ得ることが判明した。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】D.A.Feinberg, J.C.Hoenninger, L.E.Crooks, L.Kaufman, J.C.Watts, M.Arakawa, "Inner volume MR imaging: technical concepts and their application", Radiology 156, 6743-747, 1985
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、画像内に折り返しアーチファクトが発生する危険をさらに低減することを可能にする、冒頭に述べた如き磁気共鳴制御シーケンスの決定方法および相応の制御シーケンス決定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
磁気共鳴制御シーケンスの決定方法に関する課題は、本発明によれば、第１の選択方向に空間選択的に作用する少なくとも１つの第１のパルス配列と、第２の選択方向に空間選択的に作用する後続の第２のパルス配列とを有する磁気共鳴制御シーケンスを決定する方法であって、励起されるべき視野ボリュームの空間的な広がりを規定する視野ボリュームサイズパラメータ値が獲得され、その後、第１の選択方向および第２の選択方向が、互いに異なる選択方向において励起されるべき視野ボリュームの空間的な広がりの長さ比に応じて自動的に決定されることによって解決される（請求項１）。
磁気共鳴制御シーケンスの決定方法に関する本発明の実施態様は次の通りである。
・第１のパルス配列がスラブ励起高周波パルスを含み、第２のパルス配列がリフォーカス高周波パルスを含み、スラブ励起高周波パルスの目標フリップ角がリフォーカス高周波パルスの目標フリップ角よりも小さい（請求項２）。
・第１の選択方向を規定する第１の選択方向パラメータおよび第２の選択方向を規定する第２の選択方向パラメータが獲得され、第１の選択方向および第２の選択方向が、互いに異なる選択方向において励起されるべき視野ボリュームの空間的な広がりの長さ比に応じて設定されている条件に適合しない場合に、第１の選択方向パラメータおよび第２の選択方向パラメータが自動的に変更される（請求項３）。
・第２の選択方向が視野ボリュームの最も少ない広がりの方向に置かれる（請求項４）。
・獲得された第１の選択方向パラメータおよび獲得された第２の選択方向パラメータが、第１および第２の選択方向を、第２の選択方向が第１の選択方向よりも長い視野ボリュームの広がりの方向にあるように規定する場合に、第１の選択方向と第２の選択方向とが交換される（請求項５）。
本発明によれば、先ず本発明による方法で磁気共鳴制御シーケンスを決定し、その後この磁気共鳴制御シーケンスを利用して磁気共鳴システムを動作させる磁気共鳴システムの動作方法が提案される（請求項６）。
制御シーケンス決定装置に関する課題は、本発明によれば、
第１の選択方向に空間選択的に作用する少なくとも１つの第１のパルス配列と、第２の選択方向に空間選択的に作用する後続の第２のパルス配列とを含む磁気共鳴制御シーケンスを決定する制御シーケンス決定装置であって、
励起されるべき視野ボリュームの空間的な広がりを規定する視野ボリュームサイズパラメータ値を獲得するための入力インターフェース装置と、
互いに異なる選択方向において励起されるべき視野ボリュームの空間的な広がりの長さ比に応じて第１の選択方向および第２の選択方向を自動的に決定するように構成されている方向規定ユニットと、
視野ボリュームサイズパラメータ値と決定された第１の選択方向および第２の選択方向とを考慮してパルス配列を決定するためのパルス配列決定ユニットと、
を有する制御シーケンス決定装置によっても解決される（請求項７）。
制御シーケンス決定装置に関する本発明の実施態様は次の通りである。
・第１の選択方向を規定する第１の選択方向パラメータおよび第２の選択方向を規定する第２の選択方向パラメータを獲得するための選択方向パラメータインターフェースと、
第１の選択方向および第２の選択方向が、互いに異なる選択方向において励起されるべき視野ボリュームの空間的な広がりの長さ比に応じて予め与えられた条件に適合しているか否かを検査する方向パラメータ検査ユニットと、
第１の選択方向および第２の選択方向が予め与えられた条件に適合しない場合に、第１の選択方向パラメータおよび第２の選択方向パラメータを自動的に変更する方向パラメータ変更ユニットと、
を有する（請求項８）。
本発明によれば、高周波送信装置と、傾斜磁場システムと、予め与えられた磁気共鳴制御シーケンスに基づいて所望の測定を実施するべく高周波パルス列を送出すると共にそれに協調して傾斜磁場システムを介して傾斜磁場パルス列を送出するように構成されている制御装置とを有する磁気共鳴システムにおいて、
磁気共鳴制御シーケンスを決定して、その磁気共鳴制御シーケンスを制御装置に伝送するために本発明による制御シーケンス決定装置を有する磁気共鳴システムも提案される（請求項９）。
さらに、本願発明によれば、プログラムが制御シーケンス決定装置内で実行される際に本発明による方法の全てのステップを実行するためのプログラムコード部分を有する、制御シーケンス決定装置の記憶装置内にロード可能なコンピュータプログラムも提案される（請求項１０）。
【００１１】
本発明による方法では、上述のように、第１の選択方向、例えばスライス選択方向に空間選択的に作用する少なくとも１つの第１のパルス配列、例えば傾斜磁場を伴うスラブ励起高周波パルスを含む磁気共鳴制御シーケンスが決定される。３Ｄ撮像法の際にスライス選択方向において位相エンコーディングが行われる場合にも、この方向は区別のために以下において引き続きスライス選択方向と呼び、古典的な位相エンコード方向は位相エンコード方向と呼ぶ。この第１のパルス配列の後に直接的又は間接的に（即ち、場合により有り得る他のパルスの後に）、例えばリフォーカス高周波パルスおよび傾斜磁場を含みかつ第２の方向、例えば古典的な位相エンコード方向に選択的に作用する第２のパルス配列が続く。このようにして、例えば上述の内部ボリュームリフォーカシングが達成され、全体としてスライス選択方向および位相エンコード方向において制限されたサイズを有する視野ボリュームが励起される。好ましくは第１の選択方向と第２の選択方向とが互いに直交するとよい。
【００１２】
このために、互いに異なる方向において励起されるべき視野ボリュームの空間的な広がりを規定する視野ボリュームのサイズパラメータ値が獲得される。これらのサイズパラメータ値は、例えば、スライス選択方向の幅および古典的な位相エンコード方向の幅であり、さらに場合によってその両方向に対してまたしても直交することが好ましい読み出しエンコード方向の幅である。視野範囲の幾何学的なサイズは、少なくとも部分的に他の測定データを参照することによっても、例えば他のサイズ対する割合又は倍数としての比等でサイズを表示することによっても、規定することができる。例えば、ｘ方向の視野範囲の広がりを直接的に（ｍｍで）表示し、ｙ方向のサイズをｘ方向の視野範囲の広がりに対する％（例えば、５０％）で表示し、ｚ方向のサイズを視野範囲内もしくはスラブ内のスライス数（例えば、６４）として表示することができる。それから、視野範囲内の再構成されるべきスライス画像のスライス厚（例えば、１ｍｍ）との乗算によって、ｚ方向の視野範囲の厚さが得られる（与えられた例のデータの場合、６４ｍｍである）。
【００１３】
視野ボリュームサイズパラメータ値の獲得は、磁気共鳴システムの他の構成要素から、例えばユーザインターフェースにより又はデータバンクを有する記憶ユニット等から、データを受け取ることであると理解することもできる。特に、ユーザインターフェースはこれらのデータを手動で入力するためのグラフィカルユーザインターフェースであってもよい。
【００１４】
本発明によれば、第１の選択方向および第２の選択方向は、互いに異なる選択方向において励起されるべき視野ボリュームの空間的な広がりの長さ比に応じて、即ち、例えば、互いに異なる選択方向において励起されるべき視野ボリュームの少なくとも２つの視野ボリュームサイズパラメータ値に応じて自動的に決定される。これは、一般に第１の選択方向および第２の選択方向が予め固定的に設定されている、例えば制御プロトコル内で固定的に規定されている従来の手法とは相違する。通常、従来では、制御プロトコルにおいて、スライス選択方向をｚ方向、即ち患者身体の長手方向に向け、位相エンコード方向をｚ方向に対して垂直なｙ方向に向けることが決定されている。これに対して、本発明による方法では、例えば可能な選択方向が予め決定されているだけでよい。即ち、どの方向（例えば、ｘ方向、ｙ方向およびｚ方向）が原理的に選択方向として使用可能であるかは決定されているが、その可能な方向のどれにおいて、例えばスライス選択および選択的リフォーカスが行われるかは決定されていない。
【００１５】
本発明者は、第１の選択方向および第２の選択方向、即ち特にスライス選択方向および位相エンコード方向の厳密な設定が、視野ボリュームがどのように個々の方向に広がっているかに関係なく、比較的高頻度に、折り返しアーチファクトに関する次善の結果をもたらすことを確認した。以下においてこのことをさらに詳細に説明する。しかし、励起されるべき視野ボリュームのサイズの長さ比に応じて第１および第２の選択方向を後になってはじめて決定することによって、常に緊急の要求に最適な解決策を見つけ出すことができ、それによって多くの場合に折り返しに起因するアーチファクトを完全に回避することができる。
【００１６】
第１の選択方向に空間選択的に作用する少なくとも１つの第１のパルス配列と、第２の選択方向に空間選択的に作用する後続の第２のパルス配列とを含む磁気共鳴制御シーケンスを決定する本発明による制御シーケンス決定装置は、励起されるべき視野ボリュームの空間的な広がりを規定する視野ボリュームサイズパラメータ値を獲得するための少なくとも１つの入力インターフェース装置を必要とする。さらに、制御シーケンス決定装置は、本発明に従って、励起されるべき視野ボリュームの（可能な）互いに異なる選択方向の空間的な広がりの長さ比に応じて第１の選択方向および第２の選択方向を自動的に決定するように構成されている方向規定ユニットを必要とする。最後に、制御シーケンス決定装置は、なおも、視野ボリュームサイズパラメータ値と決定された第１の選択方向および第２の選択方向とを考慮してパルス配列もしくは完全なシーケンスを決定するためのパルス配列決定ユニットを持たなければならない。
【００１７】
さらに、制御シーケンス決定装置は、シーケンスを磁気共鳴トモグラフィシステムの他の制御ユニットに伝送するための適切な制御シーケンス出力インターフェースを持たなければならない。制御シーケンス出力インターフェースは、例えば直接的に測定を制御するためにそのシーケンスを磁気共鳴制御システムに伝送するインターフェースであってよいが、ネットワークを介してデータを発送するか、後で利用するためにデータを記憶装置に保存するかのいずれか一方または両方を行うインターフェースであってもよい。
【００１８】
本発明による磁気共鳴システムは、高周波パルスを送出する高周波送信装置のほかに、必要な傾斜磁場を投入するための傾斜磁場システムと、予め与えられた磁気共鳴制御シーケンスに基づいて所望の測定を実施するべく高周波パルス列を送出すると共にそれに協調して傾斜磁場システムを介して傾斜磁場パルス列を送出するように構成されている制御装置とを有する。さらに、磁気共鳴システムは、本発明による方法で制御シーケンスを決定して、その制御シーケンスを制御装置に伝送するために上記の制御シーケンス決定装置を有する。
【００１９】
従って、既述の方法に基づく磁気共鳴システムの本発明による動作方法では、制御シーケンスを決定し、その制御シーケンスを利用して磁気共鳴システムを動作させる。
【００２０】
制御シーケンス決定装置の主要部分はソフトウェア構成要素として構成することができる。このことは、特に方向規定ユニットおよびパルス配列決定ユニットに関係する。同様に、上述のインターフェースは、少なくとも部分的にソフトウェアとして構成することができ、場合によっては既存のコンピュータのハードウェアインターフェースを用いてもよい。それゆえ、本発明は、プログラムが制御シーケンス決定装置において実行される際に本発明による方法の全てのステップを実行するためのプログラムコード部分を有する、直接的に制御シーケンス決定装置の記憶装置にロード可能なコンピュータプログラムも含む。このようなソフトウェアによる実現は、制御シーケンス決定に使用される従来装置も、適切な方法でプログラムを実現することによって、本発明による方法で最適化された制御シーケンスを決定するように変更することができるという利点を有する。
【００２１】
従属請求項ならびに以下における説明は格別に有利な本発明の発展形態および実施形態を含み、特に１つのカテゴリーの請求項を、他の請求項カテゴリーの従属請求項と同様に発展的に構成することができ、異なる実施例の特徴事項を他の実施例を構成するために組み合わせることもできる。
【００２２】
既に述べたように、本発明による方法は、例えば内部ボリュームリフォーカシングのためのシーケンスにおいて必要とされるように、第１のパルス配列がスラブ励起高周波パルスを含み、第２のパルス配列がリフォーカス高周波パルスを含むならば格別に有利である。スラブ励起高周波パルスの平均的な目標フリップ角は、リフォーカス高周波パルスの平均的な目標フリップ角よりも小さいことが好ましい。
【００２３】
たとえ本発明による方法が内部ボリュームリフォーカシングのためのシーケンスに格別に有利に適用可能であるにしても、このことは、本発明による方法が、互いに異なる選択方向が所望の視野ボリュームのサイズに応じて決定される場合に特別な最適化効果を達成できるその他のパルスシーケンスにも本発明による方法が利用できることを排除するものではない。
【００２４】
本発明の好ましい実施例においては、先ず第１の選択方向パラメータと第２の選択方向パラメータとが獲得される。第１の選択方向パラメータは、例えばスライス選択方向パラメータ、即ち可能な空間方向のどれがスライス選択方向であるかを予め設定する制御指令である。第２の選択方向パラメータは、例えば第２の選択方向を規定するリフォーカス方向パラメータ、即ち他の空間方向のうちのどの空間方向にリフォーカスパルスが選択的に送出されるか、もしくは他の空間方向のうちのどの空間方向に傾斜磁場がそのリフォーカス高周波パルスに対して投入されるかを指定するリフォーカス方向パラメータである。第１および第２の選択方向パラメータのこの獲得は、使用者がこれらの方向を明確に設定するユーザインターフェースを介して行われる。しかし、通常これらの選択方向パラメータは、既にそれぞれの制御シーケンス型について予め与えられているプロトコルから読み出され、あとわずかに操作者によって選択されて特定の他のパラメータの調整によって変更されるだけである。第１の選択方向および第２の選択方向が視野ボリュームサイズパラメータ値に応じて予め与えられた条件に適合しない場合には、第１および第２の選択方向パラメータが自動的に変更される。換言するならば、励起されるべき視野ボリュームにおけるどのサイズに応じて第１および第２の選択方向を選択するべきかを規定する条件が前もって確認されてから、この条件に関して、獲得された選択方向パラメータの検査が行われる。その条件を満たしていない場合には、その条件が守られるように選択方向パラメータの相応の変更、例えば交換が行われる。
【００２５】
このために、制御シーケンス決定装置は、第１の選択方向を規定する第１の選択方向パラメータおよび第２の選択方向を規定する第２の選択方向パラメータを獲得するための選択方向パラメータインターフェースを有することが好ましい。この場合にも、そのインターフェースは、例えば上述のユーザインターフェース、又は予め与えられたプロトコルからこれらのデータを読み出すインターフェースであるとよい。制御シーケンス決定装置はさらに方向パラメータ検査ユニットと方向パラメータ変更ユニットとを有する。方向パラメータ検査ユニットは、第１の選択方向および第２の選択方向が、視野ボリュームサイズパラメータ値に応じて予め与えられた条件に適合するか否かを検査する。方向パラメータ変更ユニットは、第１および第２の選択方向が予め与えられた条件に適合しない場合に、第１および第２の選択方向パラメータを自動的に変更する。
【００２６】
この方法は、既に今まで使用されていたプロトコルにいかなる変更も必要でないという利点を有する。全ての使用者入力を今までと同じように行うことができ、方法全体は操作者が何も気づくことなくバックグランドにおいて全自動で進行する。この場合には特に次の利点がある。２Ｄ画像は一般に「読み出し方向」および「位相エンコード方向」の次元で表示される。３Ｄ測定の場合にもスライス選択方向が画像スタック方向の次元である。しかし、本発明の手法で軸もしくは選択方向が変更された際に、使用者にとって観察視角は同じままであり、即ち、例えばサジタル撮像はサジタル撮像のままであって変わらない。本発明による方法は、最適化された方向選択に基づいて画像データが相応に少ないアーチファクトを有する点にある。
【００２７】
内部ボリュームリフォーカス方法の場合に、第２の選択方向、即ちリフォーカスパルスが選択的に作用する方向が、視野ボリュームの最も少ない広がりの方向に置かれるならば、格別に有利である。換言するならば、その方向選択は、リフォーカス高周波パルスおよび付属の傾斜磁場が所望の視野ボリュームの最小幅方向のボリュームを選択するように行われる。
【００２８】
既に説明したように、スライス選択方向パラメータおよびリフォーカス方向パラメータが、例えばプロトコルから獲得されて、選択された条件に関して検査されるかぎりは、このことは次のことを意味する。即ち、獲得されたスライス選択方向パラメータおよび獲得されたリフォーカス方向パラメータが、第１の選択方向および第２の選択方向を、視野ボリュームの広がり方向に関して第２の選択方向が第１の選択方向よりも長い広がりの方向に向くように規定する場合には、第１の選択方向と第２の選択方向とが交換されることを意味する。
【００２９】
この条件、もしくは選択方向の選択は、内部ボリュームリフォーカス法の場合にリフォーカスパルスが一般にスラブ励起高周波パルスよりも著しく大きい目標フリップ角に達しなければならないために有利である。というのは、一般にスラブ励起高周波パルスについては９０°の平均的な目標フリップ角が設定されるのに対して、後続のリフォーカスパルスは、最適には１８０°の平均的な目標フリップ角を有するが、場合によって幾らか低減することができ、例えば１４５°から１８０°までの範囲の値に低減することができる。従って、リフォーカス高周波パルスは、極端な場合、スラブ励起高周波パルスの目標フリップ角のほぼ２倍の大きさの目標フリップ角を有する。このように大きな目標フリップ角を達成するためには、リフォーカス高周波パルスは相応に高い振幅を持たなければならない。他方では、高周波振幅が、技術システムおよび／またはＳＡＲ条件（ＳＡＲ＝比吸収率、患者の最大許容高周波被曝）によって制限される。それゆえ、制限された振幅において所望の目標フリップ角を達成するためには、リフォーカス高周波パルスが時間的に延ばされ、即ち相対的に長くされなければならない。パルスのバンド幅がパルス時間に対して反比例するので、この長いパルス時間がリフォーカス高周波パルスの低減されたバンド幅をもたらす。しかし、バンド幅は、励起もしくはリフォーカスされるべきスライスの規定の厚みに必要な傾斜磁場強度を決定する。同じ空間的な幅を励起もしくはリフォーカスするためには、バンド幅が低いほど、空間的選択のために使用される傾斜磁場の振幅も低くしなければならない。他方では、スライス選択傾斜磁場が低いほど、基本磁場の不均一性および化学シフトに対する脆弱性が大きい。結局、組み合わせでこれらの条件は次の結果をもたらす。即ち、内部ボリュームリフォーカス法の場合に、まさに低い傾斜磁場振幅に起因してＢ0不均一性および化学シフト作用に対して著しく高い敏感性が存在するリフォーカス方向において、画像データへの脂肪信号の望ましくない折り返しおよび／または水信号の消失アーチファクトが生じる。従って、本発明による方法により、特に、操作者によって決定された励起されるべき視野ボリュームの最小の広がりを持つ方向にリフォーカスパルスがスライス選択的に作用するようにすることができる。それによって、その傾斜磁場振幅を、より大きいボリューム幅の方向にリフォーカスする場合よりも幾らか高く選ぶことができるので、Ｂ0不均一性および化学シフトに対する敏感性が低減される。その結果脂肪組織の折り返しによるアーチファクトの危険が低減される。
【００３０】
この方法は、特に、一般に操作者が内部ボリュームリフォーカス法の場合にも、ｚ方向の視野範囲をそれに対して垂直な位相エンコード方向よりも短く選ぶことから、有意義である。これは、操作者が薄いスライスを用いる通常のスライス励起法によるこの手法に慣れているためである。他方では、通常のプロトコルにおいては、スライス選択方向がｚ方向に決定され、リフォーカス方向が古典的な位相エンコード方向（大抵はｙ方向）に決定されている。このことは、大抵の場合、なによりもリフォーカス高周波パルスが選択的に作用しなければならない方向が長いサイズを有する方向の１つであることをもたらす。上述の方法によって、今や既存のプロトコルを変更することなく、かつ操作者による視野範囲サイズ選択に影響を及ぼすことなく、改善された画像データ結果を有する最適な状態を達成することできる。というのは、空間方向条件の検査と、これらの条件が守られていない場合における自動的な方向変更とを含む上述の方法ステップの介在によって、そのような最適な状態を簡単に達成することができるからである。
【００３１】
以下において、添付図面を参照しながら実施例に基づいて本発明をもう一度さらに詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は本発明による磁気共鳴システムの実施例を示す概略図である。
【図２】図２は内部ボリュームリフォーカスシーケンスにより選択可能な視野範囲の一例を示す概略図である。
【図３】図３は検査対象の平面図で検査対象内での３Ｄ励起時における視野ボリュームの一般的な選択を説明するための概略図である。
【図４】図４は図３における如き視野ボリュームを検査対象の断面図で示す概略図である。
【図５】図５は選択方向の通常の選択の場合における内部ボリュームリフォーカスシーケンスの一例を示すシーケンスダイアグラムである。
【図６】図６は制御シーケンスを決定するための本発明による方法の可能な経過を示すシーケンスダイアグラムである。
【図７】図７は選択方向の本発明による最適化された選択の際の内部ボリュームリフォーカスシーケンスの例を示すシーケンスダイアグラムである。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図１には、本発明による磁気共鳴装置１が大まかに模式的に示されている。この磁気共鳴装置は、一方では本来の磁気共鳴スキャナ２およびその中にある検査空間８ないし患者用トンネルを有する。患者用テーブル７は患者用トンネル８の中に移動可能であるので、そのテーブルの上に横たわる患者Ｏ又は被検体は、検査中に、その磁気共鳴スキャナ２内の定められた位置において、その内部に配置された磁石システムおよび高周波システムに対して相対的に配置可能であり、もしくは測定中に異なる位置への移動も可能である。
【００３４】
磁気共鳴スキャナ２の構成要素には、ここでは基本磁場磁石３と、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向の傾斜磁場を発生するための傾斜磁場コイルを有する傾斜磁場システム４と、全身高周波コイル５とが属している。ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向（空間座標系）の傾斜磁場コイルは互いに独立に制御可能であるので、予め与えられた組合せによって、任意の論理的な空間方向、例えば、空間座標系の軸に対して平行でないスライス選択方向、位相エンコード方向又は読み出し方向に傾斜磁場を印加することができる。検査対象Ｏ内に誘導される磁気共鳴信号の受信は全身コイル５を介して行われ、その全身コイル５により、通常は磁気共鳴信号を誘導するための高周波信号も送出される。しかし、一般に、この磁気共鳴信号は、患者Ｏの例えば上方又は下方に置かれた局所コイル（これらのコイルのうち１つのみが図示されている）を有する局所コイル装置６により受信される。これらの全ての構成要素は当業者に基本的に知られており、従って図１では大まかに模式的にしか示されていない。
【００３５】
磁気共鳴スキャナ２の構成要素は制御装置１０によって制御可能である。この制御装置１０は制御コンピュータであり、この制御コンピュータは、多数の（場合によっては空間的に分離され適切なケーブル等を介して互いに接続された）個別コンピュータから構成することができる。ターミナルインターフェース１７を介して、この制御装置１０はターミナル２０に接続されており、このターミナル２０を介して操作者は装置１全体を操作することができる。ここでの事例において、そのターミナル２０は、キーボードと、１つ又は複数の画面と、例えばマウス等の他の入力装置とを備えたコンピュータ２１を有する。つまり、このようなコンピュータ２１として構成されていることにより、操作者はグラフィカルユーザインターフェースを使用することができる。
【００３６】
制御装置１０は、とりわけ傾斜磁場制御ユニット１１を有し、この傾斜磁場制御ユニット１１も複数の部分構成要素から構成することができる。この傾斜磁場制御ユニット１１を介して個々の傾斜磁場コイルが傾斜磁場パルスシーケンスＧＳに従って制御信号により切り替えられる。上述のように、測定中に正確に予定された時間的位置で投入されて正確に予定された時間的経過に合わせられる傾斜磁場パルスが重要である。
【００３７】
さらに、制御装置１０は、全身高周波コイル５にその都度高周波パルスを制御シーケンスＡＳの予め与えられた高周波パルスシーケンスＨＦSに従って供給する高周波送信ユニット１２を有する。高周波パルスシーケンスＨＦSは、上述の励起パルスおよびリフォーカスパルスを含む。磁気共鳴信号の受信は局所コイル装置６により行われ、局所コイル装置６によって受信された生データＲＤが高周波受信ユニット１３によって読み出されて処理される。磁気共鳴信号はディジタル形式で生データＲＤとして再構成ユニット１４に伝送される。再構成ユニット１４は、生データから画像データＢＤを再構成し、それらを記憶装置１６に保存するか、操作者が画像データＢＤを観察できるようにインターフェース１７を介してターミナル２０へ伝送するかのいずれか一方又は両方を行う。画像データＢＤは、ネットワークＮＷを介して他の個所で保存および／または表示を行い、解析を行うこともできる。代替として、局所コイル装置を介する高周波パルスシーケンスの送出および／または全身高周波コイルによる磁気共鳴信号の受信を行ってもよい（図示されていない）。
【００３８】
他のインターフェース１８を介して、例えば患者用テーブル７又は基本磁場磁石３のような磁気共鳴スキャナ２の他の構成要素に制御指令が伝達され、又は測定値もしくは他の情報が伝送される。
【００３９】
傾斜磁場制御ユニット１１、高周波送信ユニット１２および高周波受信ユニット１３はそれぞれ測定制御ユニット１５によって協調制御される。この測定制御ユニット１５は、適切な指令によって、パルスシーケンスの所望の傾斜磁場パルスシーケンスＧＳ（即ち、傾斜磁場パルス列）および高周波パルスシーケンスＨＦSを送出する。更に、適切な時点で、局所コイル装置６の局所コイルにおける磁気共鳴信号は高周波受信ユニット１３によって読み出されて後処理される。即ち、例えば高周波受信ユニット１３のＡＤＣ（アナログディジタル変換器）を受信に切り替えることによって、読み出し時間枠を設定しなければならない。同様に測定制御ユニット１５はインターフェース１８を制御する。
【００４０】
しかし、このような磁気共鳴測定の基本的な経過および制御のための上述の構成要素は当業者には知られているので、ここではそれらの細部をこれ以上言及しない。ところで、このような磁気共鳴スキャナ２および付属の制御装置は、ここでは同様に詳細に説明しない多数の他の構成要素を有し得る。ここで指摘しておくに、磁気共鳴スキャナ２は、例えば横方向に開いた患者用空間を有するように、あるいは身体の一部のみが配置できる小型のスキャナとしても構成することもできる。
【００４１】
測定を開始するために、操作者は、ターミナル２０を介して、この測定のために予定された制御プロトコルＰを、種々の測定のために多数の制御プロトコルＰが格納されている記憶装置１６から選び出すことができる。この制御プロトコルＰは、とりわけその都度の測定のための種々の制御パラメータ値ＳＰを含む。これらの制御パラメータ値ＳＰには、例えばシーケンス型、個々の高周波パルスの目標磁化、エコー時間、繰り返し時間、種々の選択方向等が含まれる。同様に、ここでは既にスライス厚、分解能、スライス数が設定され、あるいは３Ｄ励起の場合、特に内部ボリューム法の場合には、スラブ厚又は視野ボリュームの他のサイズ、即ち上述の視野ボリュームサイズパラメータが予め与えられているとよい。これらの全てのパラメータ値はこのプロトコルの呼び出し時に操作者に受け継ぎのために提示され、操作者はユーザインターフェースによりこれらの値を任意に変更して、実際の検査課題に適合させることができる。
【００４２】
さらに、操作者は記憶装置１６からではなくてネットワークＮＷを介して相応の制御パラメータ値ＳＰを有する制御プロトコルを、例えば磁気共鳴装置の製造者から呼び出して、これを以下に記載するように利用することができる。
【００４３】
選択された視野ボリュームサイズパラメータを含む制御パラメータ値ＳＰに基づいて、制御シーケンスＡＳが決定され、この制御シーケンスＡＳに従って最終的に残りの構成要素の制御が測定制御ユニット１５によって行われる。この場合に制御シーケンスＡＳは、ターミナル２０の一部として示された制御シーケンス決定装置２２において算出され、制御シーケンス出力インターフェース２５を介して磁気共鳴スキャナ２の制御装置１０に伝送される。以下において、制御シーケンス決定装置２２およびそれの個々の構成要素の正確な動作態様をさらに説明する。
【００４４】
既に上述したように、内部ボリュームリフォーカス法において、スラブ励起高周波パルス（スラブ励起高周波パルスはこのスラブ励起高周波パルスに合わせて印加される傾斜磁場を伴う）と、後続のリフォーカス高周波パルス（リフォーカス高周波パルスは第１方向に対して垂直に向く方向の傾斜磁場を伴う）との的確な選択によって、両選択方向において制限された視野ボリュームＶinが励起される。このことが模範的に図２に示されている。視野ボリュームＶin（「内部ボリューム」とも、又はしばしば「撮像視野」(Field of View)又は略して「ＦｏＶ」とも呼ばれる）は、スラブ励起高周波パルスによって選択的に励起されるボリュームＥＳと、リフォーカス高周波パルスによって選択的に励起されるリフォーカススライスＲＳとの交差領域によって生じる。第３の方向において、この内部ボリュームＶinは読み出しエンコードによって制限される。
【００４５】
実際には、第１のスライス選択方向ＳＲ1および第２のスライス選択方向ＳＲ2を任意に置くことができる。しかし、通常、これらの方向はプロトコルによって決定されており、大概は、スラブ励起高周波パルスによってスライス選択が行われる第１の選択方向ＳＲ1がｚ方向に向き、これに垂直な第２の選択方向ＳＲ2がｙ方向に向いている。これらの選択方向ＳＲ1，ＳＲ2を決定する（第１の選択方向パラメータとしての）スライス選択方向パラメータＳＲＰおよび（第２の選択方向パラメータとしての）リフォーカス方向パラメータＲＲＰが、通常はその他の制御パラメータＳＰと一緒に共通に、例えば図１に示されているように、（選択方向パラメータインターフェース２４も成す）インターフェース２４を介して制御シーケンス決定装置２２によって受信される。さらに、付属のグラフィカルユーザインターフェースを有するターミナル２０のコンピュータ２１を介して、操作者は視野ボリュームサイズパラメータ値ｄｘ，ｄｙ，ｄｚ、即ち視野ボリュームＶinの長さ、幅および高さを決定することができる。場合によっては、相応のパラメータを既にプロトコルＰ内の制御パラメータＳＰによって規定しておき、操作者が視野ボリュームサイズパラメータ値ｄｘ，ｄｙ，ｄｚを変更することができるようにしてもよい。適切なインターフェース装置２３を介して、制御シーケンス決定装置２２は、この視野ボリュームのサイズパラメータ値ｄｘ，ｄｙ，ｄｚを受信することができる。
【００４６】
図３および図４には、患者Ｏの大まかに模式的に示された上半身内の典型的な視野ボリュームＶinの例が示されている。上半身は、一般にｚ方向、即ちトモグラフィ装置の長手軸の方向に向けられる。図３は上半身を上から見た平面図、図４はｚ方向に対して垂直な断面図を示す。ユーザインターフェースにより、操作者は視野ボリュームＶinのサイズ、即ちｚ方向の幅ｄｚ、ｙ方向の幅ｄｙおよびｘ方向の幅ｄｘを入力することができる。このために、操作者に対して一般に概観画像がコンピュータ２１のモニターに表示され、グラフィカルユーザインターフェースによって、操作者が視野ボリュームＶinを描き入れることができるので、概観表示において選定された範囲に適合する適切な視野ボリュームサイズパラメータ値ｄｘ，ｄｙ，ｄｚが自動的に生成される。これが図３および図４にも示されているように、大抵の操作者は、歴史的理由から視野ボリュームＶinを、相対的にｚ方向に狭くｙ方向およびｘ方向に著しく長くなるように選定する。これは、次のことに根ざしている。即ち、操作者は、従来のマルチスライス応用による伝統的なやり方で個別の薄いスライスを選択し、各スライスおいて画像を作成し、しかもｚ軸に対して垂直な断層画像を生成することに慣れていることである。実際には、３次元励起の場合に視野ボリュームＶinのこの種のサイズ選択は全く必要でなく、むしろスラブが同じように略ｚ方向に平行であり、即ちｙ方向に最も狭い幅を有することができる。
【００４７】
しかし、従来の方法において、ｚ方向およびｙ方向の視野ボリュームサイズパラメータ値ｄｚ，ｄｙが、ｚ方向の幅をｙ方向の幅よりも狭くするように選ばれると同時に、従来のプロトコルにおいて予定されているように、第１の選択方向ＳＲ1がｚ方向に、第２の選択方向ＳＲ2がｙ方向に置かれるならば、このことが、大抵は次の結果を招く。即ち、視野ボリュームＶinの幅ｄｙの全体にわたって十分なサンプリングを達成するためには、リフォーカス高周波パルスを送出する際に、第２の選択方向ＳＲ2の傾斜磁場振幅を極端に低く選ばなければならないという結果である。
【００４８】
内部ボリュームリフォーカシングを用いる相応の３Ｄターボスピンエコーシーケンス（ＴＳＥシーケンス）ＡＳ'のシーケンスダイアグラムが図５に示されている。このパルスダイアグラムでは、通常のように時間ｔに対して、高周波パルスおよび読み出し時間枠が示され、またそれに協調して印加されるべき傾斜磁場が異なる重なり合う時間軸上に示されている。図５はパルスシーケンスＡＳ’の始まりだけを示す。
【００４９】
上段の時間軸上には高周波パルスＨＦS，ＨＦRおよび読み出し時間枠Ｗ1，Ｗ2，Ｗ3が示され、その下の時間軸上には読み出し方向の傾斜磁場パルスＧＲ1，ＧＲ2，ＧＲ3，ＧＲ4が示され、３段目の時間軸上には古典的な位相エンコード方向の傾斜磁場パルスＧＰ1’，ＧＰ2’，ＧＰ3’，ＧＰ4’，ＧＰ5’，ＧＰ6’，ＧＰ7’，ＧＰ8’，ＧＰ9’，ＧＰ10’が示され、最下段の時間軸上にはスライス選択方向（ここではｚ方向）の傾斜磁場パルスＧＳ1’，ＧＳ2’，ＧＳ3’，ＧＳ4’，ＧＳ5’，ＧＳ6’，ＧＳ7’，ＧＳ8’，ＧＳ9’，ＧＳ10’，ＧＳ11’が示されている。
【００５０】
このパルスダイアグラムで認識できるように、スラブ励起高周波パルスＨＦSとスライス選択方向に平行に印加される傾斜磁場ＧＳ2’とからなる第１のパルス配列ＰＡ1’は、スライス選択方向、即ちここではｚ方向の１つのスライスを選択的に励起する。この傾斜磁場パルスＧＳ2’の前に印加された傾斜磁場パルスＧＳ1’は、以前の励起の残留信号をディフェーズするためのスポイラー傾斜磁場である。傾斜磁場パルスＧＳ3’，ＧＳ4’はリフェーズ傾斜磁場である。スライス選択傾斜磁場ＧＳ2’によって信号が（各傾斜磁場によるのと同様に）ディフェーズされ、スライス選択後に再びリフェーズされなければならない。通常は傾斜磁場パルスＧＳ3’，ＧＳ4’が合わせて傾斜磁場パルスＧＳ2’の半分の面積を持つことが必要である。傾斜磁場パルスＧＳ4’はリフォーカス高周波パルスの後に印加されるので、傾斜磁場パルスＧＳ4’は傾斜磁場パルスＧＳ3’とは異なる符号を持つ。
【００５１】
続いて、位相エンコード方向、即ちここではｙ方向の傾斜磁場パルスＧＰ2’が並行して付き添っているリフォーカス高周波パルスＨＦRを含む第２のパルス配列ＰＡ2’が送出される。位相エンコード方向のこの傾斜磁場ＧＰ2’は、リフォーカス高周波パルスも選択的に作用するようにする。それゆえに、図２に示されているように、他のエンコードを内部ボリュームＶinに限定することができる。その際に、第１のパルス配列ＰＡ1’および第２のパルス配列ＰＡ2’、特に傾斜磁場パルスＧＳ2’，ＧＰ2’は、視野領域つまり内部ボリュームＶinのサイズが各方向において使用者によって設定されたサイズに正確に一致するように選ばれる。
【００５２】
読み出し方向の他の傾斜磁場パルスＧＲ1，ＧＲ2，ＧＲ3，ＧＲ4は次の機能を有する。傾斜磁場パルスＧＲ1はディフェーズ傾斜磁場である。この傾斜磁場パルスＧＲ1によって、信号が先ずディフェーズされ、その後読み出し時間枠（読み出し）期間中にリフェーズされる。それによって、信号最大値が正確に読み出しの中心において生じる。傾斜磁場ＧＲ2，ＧＲ3，ＧＲ4は通常の読み出し傾斜磁場である。
【００５３】
位相エンコード方向の傾斜磁場パルスＧＰ1’，ＧＰ3’は、ＦＩＤアーチファクトを避けるためにリフォーカスパルスＨＦRを中心にして配置されたスポイラー傾斜磁場およびリフェーズ傾斜磁場である。
【００５４】
位相エンコード方向の他の傾斜磁場パルスＧＰ4’，…，ＧＰ10’は通常の位相エンコード傾斜磁場である。スライス選択方向の他の傾斜磁場ＧＳ5’，…，ＧＳ11’はスライス選択方向の通常の位相エンコード傾斜磁場である。
【００５５】
図５から分かるように、リフォーカス高周波パルスＨＦRは、スラブ選択高周波パルスＨＦSよりも著しく長い。これは、リフォーカシングの際には、９０°の目標フリップ角で足りるスラブ励起の際よりも著しく大きい、つまり１４５°〜１８０°の目標フリップ角を使用するからである。しかし、リフォーカス高周波パルスＨＦRの振幅は、種々の理由から、例えばシステム制約によるＢ1限界および／またはＳＡＲ理由から任意に高めることができないので、リフォーカス高周波パルスＨＦRを相応に長くせざるを得ない。上記理由から、このことは、特に、内部ボリュームもしくは視野範囲Ｖinにおけるｙ方向の著しく幅の広いサイズ（これは、既に図４に基づいて説明したように操作者により設定される）との合計で、位相エンコード方向、即ちｙ方向の傾斜磁場パルスＧＰ2’を極めて少なく選ばなければならないという結果をもたらす。このことは、またしてもＢ0不均一性および化学シフトに基づく作用に関する高い敏感性をもたらすので、脂肪組織による折り返しアーチファクトの確率が高くなる。
【００５６】
この問題を回避するために、本発明による方法において、第１の選択方向ＳＲ1および第２の選択方向ＳＲ2は、励起されるべき視野ボリュームＶinのサイズの長さ比に応じて自動的に選択される。このためには、プロトコルによって予め与えられる制御パラメータＳＰと、使用者によって承認又は設定されるような視野ボリュームサイズパラメータ値ｄｘ，ｄｙ，ｄｚとに基づいて制御シーケンスＡＳを作成する通常の方法に、付加的な方法ステップを導入することで十分である。
【００５７】
このことを以下において図６に基づいて説明する。第１の方法ステップＩにおいて、通常の方法でスライス選択方向パラメータＳＲＰ（即ち、ここではスラブ選択方向パラメータ）およびリフォーカス方向パラメータＲＲＰが獲得され、例えばプロトコルから受け取られる。さらに視野ボリュームサイズパラメータ値ｄｘ，ｄｙ，ｄｚが獲得される。これは、図１による実施例では、既に述べたようにインターフェース２３，２４により行われる。
【００５８】
これらのデータは方向規定ユニット２６に伝送される。この方向規定ユニット２６は方向パラメータ検査ユニット２７を有し、この方向パラメータ検査ユニット２７は、第１の選択方向ＳＲ1および第２の選択方向ＳＲ2が視野ボリュームサイズに関して予め与えられた条件に適合するか否かを検査する。このことが図６において方法ステップＩＩに示されている。具体的には、ここでは古典的な位相エンコード方向、即ちｙ方向の幅もしくは視野ボリュームサイズパラメータ値ｄｙが、古典的なスラブ選択方向、即ちｚ方向の幅もしくは視野ボリュームサイズパラメータ値ｄｚよりも大きいか否かが検査される。さらに、スライス選択方向パラメータＳＲＰが同様にｚ方向にあるように選ばれているか否かが検査される。この古典的な組み合わせが与えられている場合には、即ち、視野ボリュームＶinの広がり方向に関してリフォーカス高周波パルスＨＦRがスラブ励起高周波パルスＨＦSよりも長い広がり方向に選択的に作用しなければならないように、使用者によって視野ボリュームＶinのサイズが選ばれ、かつプロトコルによって第１の選択方向ＳＲ1および第２の選択方向ＳＲ2が規定されている場合には（図６における分岐“ｙ”）、ステップＩＩＩにおいて、スライス選択方向パラメータＳＲＰおよびリフォーカス方向パラメータＲＲＰは、スライス選択方向がｙ方向に向きかつリフォーカス方向がｚ方向に向くように変更される。それによって、自動的に、スラブ選択高周波パルスＨＦSはｙ方向、即ち古典的な位相エンコード方向にだけ作用し、そしてリフォーカス高周波パルスＨＦRはスライス選択方向、即ちｚ方向にだけ作用する。方向パラメータＳＲＰおよびリフォーカス方向パラメータＲＲＰのこの交換は、例えば、方向パラメータ検査ユニット２７の結果を受け取る方向規定ユニット２６の方向パラメータ変更ユニット２８において実行することができる。
【００５９】
ステップＩＩにおける検査の際に両条件のうちの１つが満たされていないことが明らかである場合、それは、（偶然に）操作者がもともと、ｚ方向のサイズがｙ方向のサイズよりも大きくなるように視野ボリュームＶinを選んだことに起因する。この場合には（図６における分岐“ｎ”）、選択方向パラメータＳＲＰおよびリフォーカス方向パラメータＲＲＰの変更もしくは交換を行う必要はない。
【００６０】
そのように自動的に最適化された選択方向パラメータＳＲＰおよびリフォーカス方向パラメータＲＲＰを用いて従来の方法により制御シーケンスＡＳを決定することができる。
【００６１】
制御シーケンスの決定はパルス配列決定ユニット２９において行われる。
【００６２】
図７は、図５における制御シーケンスＡＳ’に類似した制御シーケンスＡＳを有する相応のパルスダイアグラムを示すが、しかしここでは、第１の選択方向ＳＲ1および第２の選択方向ＳＲ2が視野ボリュームＶinの、使用者によって選択されたサイズを考慮して選ばれるという趣旨で、第１のパルス配列ＰＡ1および第２のパルス配列ＰＡ2が、本発明による方法により最適化される。このことは、ここではスラブ励起高周波パルスＨＦSに並行して、もはやスライス選択方向、即ちｚ方向の傾斜磁場が送出されずに、その代わりに古典的な位相エンコード方向、即ちｙ方向の傾斜磁場ＧＰ1が送出されることをもたらす。従って、ここでは、著しく低い目標フリップ角さえ達成すればよいスラブ励起高周波パルスＨＦSが、視野ボリュームＶinの長いほうの広がり方向に選択的に作用しなければならない（図３における視野ボリュームＶinのｚ方向の広がりに比べたｙ方向の広がり、図４参照）。しかし、これは問題ではない。というのはスラブ励起高周波パルスＨＦSが９０°の目標フリップ角さえ達成すればよいからである。それとは異なり、制御シーケンスＡＳのパルス配列ＰＡ2は、リフォーカス高周波パルスＨＦRに並行して今やスライス選択方向、即ち、ｚ方向の傾斜磁場パルスＧＳ3が送出されるように選ばれている。リフォーカス高周波パルスＨＦRは比較的少ない広がりｄｚにわたって選択的に作用しさえすればよい。このことは、スライス選択方向ｚの該傾斜磁場パルスＧＳ3が、従来において位相エンコード方向に投入される傾斜磁場パルスＧＰ2’（図５参照）よりも高く選ぶことができるということをもたらす。従って、全体として、制御シーケンスＡＳがＢ0不均一性に対して、また特に化学シフトに対して敏感でなくなるので、高い確率で折り返しアーチファクトを回避することができる。
【００６３】
図７において、読み出し方向ＧＲ1，ＧＲ2，ＧＲ3，ＧＲ4は、ここでも、上記において図５に対して述べたと同じ機能を有する。同様に位相エンコード方向の傾斜磁場パルスＧＰ2，ＧＰ3ならびに傾斜磁場パルスＧＳ1,ＧＳ3，ＧＳ4は、上記の説明と同様に、スポイラー傾斜磁場もしくはリフォーカス傾斜磁場として用いられる。位相エンコード方向の他の傾斜磁場ＧＰ4，…，ＧＰ10ならびにスライス選択方向の他の傾斜磁場ＧＰ4，…，ＧＰ11も、またしても通常の位相エンコード傾斜磁場である。
【００６４】
ここで指摘しておくに、第３の方向、即ち読み出し方向を考慮した最適化も行い得ることは自明である。このために方法ステップＩＩおよびＩＩＩを相応に変更することだけが必要であり、その際に、読み出し方向においてはサンプリングを相応に高めるのに時間がかからないことから、読み出し方向は常に、使用者によって選択された視野ボリュームの最長のサイズに相当するように置かれる。
【００６５】
この本発明による方法の特別な利点は、従来の方法を、図６に示す方法ステップＩＩおよびＩＩＩに関して補足するだけでよく、その他の点では方法又は既存のプロトコルにおいてそれ以上の変更を行う必要がないことにある。さらに、この本発明による方法は、追加のハードウェアを必要としないという利点も有する。原理的には、従来において公知のＭＲ装置の全てに、従って１つのみの送信チャンネルを有するシステムにもｐＴＸシステムにも適用することができる。
【００６６】
最後にもう一度指摘しておくに、上記において詳細に説明した方法および構造は、実施例であって、請求項によって設定されている限り本発明の範囲を逸脱することなく広範に当業者によって変更可能である。例えば制御シーケンス決定装置２２は、ターミナル上で実現する代わりに、制御装置１０自体の一部として、特に測定制御ユニット１５の構成要素として実現することもできる。同様に、制御シーケンス決定装置は、例えばネットワークＮＷを介して磁気共鳴装置１に接続されている別個のコンピュータシステム上でも実現することができる。念のために指摘しておくに、「１つの」なる表現は、該当する特徴事項が複数も存在することを排除するものではない。同様に用語「ユニット」および「モジュール」は、これらが場合によっては空間的にも分散させられた複数の構成要素から構成されていることを排除するものではない。
【符号の説明】
【００６７】
１          磁気共鳴装置
２          磁気共鳴スキャナ
３          基本磁場磁石
４          傾斜磁場システム
５          全身高周波コイル
６          局所コイル装置
７          患者用テーブル
８          検査空間（患者用トンネル）
１０        制御装置
１１        傾斜磁場制御ユニット
１２        高周波送信ユニット
１３        高周波受信ユニット
１４        再構成ユニット
１５        測定制御ユニット
１６        記憶装置
１７        インターフェース
１８        インターフェース
２０        ターミナル
２１        コンピュータ
２２        制御シーケンス決定装置
２３        インターフェース装置
２４        インターフェース
２５        制御シーケンス出力インターフェース
２６        方向規定ユニット
２７        方向パラメータ検査ユニット
２８        方向パラメータ変更ユニット
２９        パルス配列決定装置
ＡＳ        制御シーケンス
ＢＤ        画像データ
ＧＳ        傾斜磁場パルスシーケンス
ＨＦS      高周波パルスシーケンス
ＮＷ        ネットワーク
Ｏ          検査対象（患者）
Ｐ          制御プロトコル
ＲＤ        生データ
ＲＲＰ      リフォーカス方向パラメータ
ＲＳ        リフォーカス
ＳＰ        制御パラメータ値
ＳＲＰ      スライス選択方向パラメータ
Ｖin        視野ボリューム
【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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