(57)【要約】【課題】渦電流場の空間マップを迅速に生成することができる磁気共鳴イメージングシステム及び方法を提供すること。【解決手段】実施形態に係る磁気共鳴イメージング（Magnetic  Resonance  Imaging：ＭＲＩ）システムは、制御部と、処理部とを備える。制御部は、システム内に渦電流場を誘起する傾斜磁場を印加した後に被検体にタギングパルスを印加するプレシーケンスを実行し、当該プレシーケンスに続いて、前記被検体からデータを収集するデータ収集シーケンスを実行する。処理部は、前記データ収集シーケンスによって収集されたデータに基づいて、前記渦電流場の空間的な分布を示す渦電流場マップを生成する。【選択図】図１
2014158731.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
システム内に渦電流場を誘起する傾斜磁場を印加した後に被検体にタギングパルスを印加するプレシーケンスを実行し、当該プレシーケンスに続いて、前記被検体からデータを収集するデータ収集シーケンスを実行する制御部と、
前記データ収集シーケンスによって収集されたデータに基づいて、前記渦電流場の空間的な分布を示す渦電流場マップを生成する処理部と
を備える、磁気共鳴イメージングシステム。
【請求項２】
前記処理部は、前記渦電流場マップとして、前記タギングパルスによって付加されタグパターンであり、前記渦電流場によって生じた歪みを含んだタグパターンが描出された空間領域絶対値画像を生成する、
請求項１に記載のＭＲＩシステム。
【請求項３】
前記歪みは、前記タグパターンの局所的な膨張、圧縮及び回転のうち少なくとも一つを含む、請求項２に記載のＭＲＩシステム。
【請求項４】
前記処理部は、前記データ収集シーケンスによって収集されたデータに基づいて、前記渦電流場の位相マップを生成し、当該位相マップに基づいて、前記渦電流場マップを生成する、
請求項１、２又は３に記載のＭＲＩシステム。
【請求項５】
前記渦電流場は、多項式を用いて表され、
前記処理部は、前記傾斜磁場と同じ方向に誘起された渦電流場成分を表す自己項及び渦電流場成分を表す交差項それぞれについて前記渦電流場マップを生成する、
請求項１〜４のいずれか一つに記載のＭＲＩシステム。
【請求項６】
前記処理部は、前記データ収集シーケンスによって収集されたデータをｋ空間において周波数フィルタを用いて分離することで複数のレプリカントを生成し、当該レプリカントを用いて前記位相マップを生成する、
請求項４又は５に記載のＭＲＩシステム。
【請求項７】
前記処理部は、
ローパスフィルタを用いて前記ｋ空間の中央部分に対応するレプリカントを生成し、第１のハイパスフィルタを用いて前記ｋ空間の左側部分に対応するレプリカントを生成し、第２のハイパスフィルタを用いて前記ｋ空間の右側部分に対応するレプリカントを生成し、
当該レプリカントのうち少なくとも２つをフーリエ変換して、少なくとも２つの複素画像を生成し、
当該複素画像をそれぞれ位相画像に変換し、
当該位相画像を互いに減算してオフレゾナンス位相マップを生成し、
当該オフレゾナンス位相マップから基準位相マップを減算して渦電流位相マップを生成し、
当該渦電流位相マップを微分して前記渦電流場マップを生成する、
請求項６に記載のＭＲＩシステム。
【請求項８】
前記プレシーケンスは、前記傾斜磁場と前記タギングパルスとの間に設けられた遅延時間を有し、
前記遅延時間は、前記渦電流場の時間依存性に応じて調整される、
請求項１〜７のいずれか一つに記載のＭＲＩシステム。
【請求項９】
前記データ収集シーケンスは、高速スピンエコー、高速非対称スピンエコー、又は、高速フィールドエコーである、
請求項１〜８のいずれか一つに記載のＭＲＩシステム。
【請求項１０】
前記プレシーケンスは、前記タギングパルスである少なくとも２つの非選択的なＲＦパルスと、当該２つの非選択的なＲＦパルスの間に印加される傾斜磁場とを含む、
請求項１〜９のいずれか一つに記載のＭＲＩシステム。
【請求項１１】
前記タギングパルスは、格子状のタグパターンを付加するものである、請求項１〜１０のいずれか一つに記載のＭＲＩシステム。
【請求項１２】
システム内に渦電流場を誘起する傾斜磁場を印加した後に被検体にタギングパルスを印加するプレシーケンスを実行し、
前記プレシーケンスに続いて、前記被検体からデータを収集するデータ収集シーケンスを実行し、
前記データ収集シーケンスによって収集されたデータに基づいて、前記渦電流場の空間的な分布を示す渦電流場マップを生成する
ことを含む、磁気共鳴イメージング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、磁気共鳴イメージングシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、磁気共鳴イメージングシステムでは、傾斜磁場の変化によってシステム内に渦電流場が発生することが知られている。この渦電流場は生成される磁気共鳴画像にアーチファクトを生じさせる場合があるため、磁気共鳴イメージングシステムでは、渦電流場によって生じたアーチファクトを補正するための各種の方法が用いられている。例えば、事前に収集された渦電流場の空間マップに基づいてアーチファクトを補正する方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第８，０７７，９５５号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１０／０２３９１５１（Ａ１）号明細書
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｌｅｏｎ  Ａｘｅｌ他著、“ＭＲ  ｉｍａｇｉｎｇ  ｏｆ  ｍｏｔｉｏｎ  ｗｉｔｈ  ｓｐａｔｉａｌ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎ”、Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ、Ｖｏｌ．１７１、ｐ．８４１〜８４５、１９８９年６月
【非特許文献２】Ｌｅｏｎ  Ａｘｅｌ他著、“Ｈｅａｒｔ  ｗａｌｌ  ｍｏｔｉｏｎ：ｉｍｐｒｏｖｅｄ  ｍｅｔｈｏｄ  ｏｆ  ｓｐａｔｉａｌ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  ＭＲ  ｉｍａｇｉｎｇ”、Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ、Ｖｏｌ．１７２、ｐ．３４９〜３５０、１９８９年８月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、渦電流場の空間マップを迅速に生成することができる磁気共鳴イメージングシステム及び方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態に係る磁気共鳴イメージング（Magnetic  Resonance  Imaging：ＭＲＩ）システムは、制御部と、処理部とを備える。制御部は、システム内に渦電流場を誘起する傾斜磁場を印加した後に被検体にタギングパルスを印加するプレシーケンスを実行し、当該プレシーケンスに続いて、前記被検体からデータを収集するデータ収集シーケンスを実行する。処理部は、前記データ収集シーケンスによって収集されたデータに基づいて、前記渦電流場の空間的な分布を示す渦電流場マップを生成する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、先に誘起された渦電流場に対する空間分解ＭＲ画像の感度を高めるために、格子タグ要素を用いて渦電流場のマップを取得するように構成されたＭＲＩシステムの概略ブロック図である。
【図２】図２は、（ＭＲＩシステム内に渦電流場を意図的に誘起するための）最初の傾斜磁場の変化と、空間変調格子タグ要素の間に存在した渦電流場に対するＭＲＩデータの空間分解ＭＲ画像の感度を高める空間変調格子タグ要素とを含むプレシーケンスを用いたＭＲＩデータ収集シーケンスの概略図である。
【図３】図３は、（ΔＧによる誘起が加えられない）基準画像用の図２のシーケンスによって収集されたＭＲＩデータから再構成された絶対値空間領域画像、（ΔＧｘによる誘起を用いて）Ｘ方向に渦電流場が誘起された画像、及び（ΔＧｙによる誘起を用いて）Ｙ方向に渦電流場が誘起された画像を示す図である。
【図４】図４は、図２のシーケンスによって収集されたｋ空間のＭＲＩデータと、空間的に変調された信号の上側波帯及び下側波帯を含んだｋ空間データの３つのレプリカントを生成する空間周波数フィルタリング処理とを概略的に示す図である。
【図５】図５は、Ｘ方向に誘起された渦電流場によって生じた位相のマップを導出するために、Ｘ軸の渦電流場に関する位相マップから基準位相マップを減算することによって、複素数値フーリエ変換されたｋ空間画像データから得られた位相画像の例を示す図である。
【図６】図６は、自己項と交差項の両方に対して渦電流場位相マップを微分することによって得られた渦電流場マップを示す図である。
【図７】図７は、基準画像並びにＹ勾配で誘起された渦電流場の場合について、取得された空間変調されたファントムの画像データの空間分解ＭＲ画像と、誘起された渦電流の関数として回転及び／又は膨張することによって、空間変調された格子線が歪む様子とを図示した、自己項及び交差項についての対応する渦電流場マップを示す図である。
【図８】図８は、例示的な実施形態を実現するための実行可能なコンピュータプログラムコード構造の概略フローチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の主題は、概して、磁気共鳴イメージングシステムにおけるパルス状の傾斜磁場により生じる渦電流場をマッピングするＭＲＩプロセス及び装置に関する。そのようなマップは、そのような渦電流場によって生じる診断ＭＲ画像内の誤差を補正／補償するために使用することができる。
【０００９】
図１に示すＭＲＩシステムは、ガントリ１０（概略断面で示す）と、これに接続された各種の関連システム構成要素２０とを含む。通常、少なくともガントリ１０は、シールドルーム内に配置される。図１に示すＭＲＩシステムの構造は、実質的に同軸の円筒形に配置された静磁場Ｂ０磁石１２と、Ｇｘ、Ｇｙ及びＧｚの傾斜磁場コイル１４と、大型の全身用ＲＦ（Radio  Frequency）コイル（Whole  Body  RF  Coil：ＷＢＣ）１６とを含む。この円筒形配列の要素の水平軸に沿って、寝台１１によって支持された被検体９の頭部を実質的に取り囲むように、撮像領域１８がある。小型のアレイＲＦコイル（Array  RF  Coil：ＡＣ）１９を、撮像領域１８内で被検体９の頭部に、より近接して結合してもよい。当業者には自明であるが、表面コイル等のように、全身用ＲＦコイルと比較して小さいコイル及び／又はアレイコイルは、特定の身体部分（例えば、腕、肩、肘、手首、膝、脚、胸、背骨等）に合わせて設計されることが多い。そのような小型ＲＦコイルを、本明細書ではアレイコイルと呼ぶ。
【００１０】
ＭＲＩシステムコントローラ２２は、ディスプレイ２４と、キーボード２６と、プリンタ２８に接続された入力／出力ポートとを有する。当然のことながら、ディスプレイ２４は、制御入力もできるようにタッチスクリーンタイプのものでもよい。
【００１１】
ＭＲＩシステムコントローラ２２は、ＭＲＩシーケンスコントローラ３０に接続され、これにより、Ｇｘ、Ｇｙ及びＧｚの傾斜磁場コイルドライバ３２、並びに、ＲＦ送信機３４及び送信／受信スイッチ３６（同じＲＦコイルが送信と受信の両方に使用される場合）を制御する。ＭＲＩシーケンスコントローラ３０は、渦電流場効果を補正／補償するために、ＭＲＩシーケンスコントローラ３０の能力の範囲内で既に利用可能な他の（例えば、従来の診断用の）ＭＲＩシーケンスと後で組み合わせて利用できる、渦電流場マップデータの収集シーケンスを実行するための適切なプログラムコード構造３８を含む。
【００１２】
ＭＲＩシステム２０は、ディスプレイ２４に送る処理画像データを作成するために、入力をＭＲＩデータプロセッサ４２に送るＲＦ受信機４０を含む。また、ＭＲＩデータプロセッサ４２は、事前に取得された渦電流場マップ４６や、ＭＲ画像データを補正／補償するためのプログラムコード構造５０、ＭＲＩ画像再構成プログラムコード構造４４などにアクセスする。
【００１３】
また、図１には、ＭＲＩシステムプログラム記憶装置５０の一般的な説明が例示される。例えば、例えば、先に誘導された渦電流場に対して空間分解ＭＲ画像の感度を高めるために格子タグ要素を用いて渦電流場をマッピングするためや、渦電流場マップを用いて画像再構成を補正するためや、グラフィカルユーザーインタフェースを規定して操作者のグラフィカルユーザーインタフェースへの入力を受け取る等のためのプログラムコード構造が、ＭＲＩシステムの様々なデータ処理構成要素へアクセス可能な非一時的なコンピュータ可読記憶媒体に記憶される。なお、当業者には自明であるが、プログラム記憶装置５０をセグメント化して、少なくとも一部分を、通常操作におけるそのような記憶されたプログラムコード構造を最優先で必要とするシステム２０の処理コンピュータのうちの異なるコンピュータに直接接続してもよい（すなわち、ＭＲＩシステムコントローラ２２に普通に記憶又は直接接続する代わりに）。
【００１４】
実際に、当業者には自明であるが、図１は、後述する例示実施形態を実現するために修正された、典型的なＭＲＩシステムの、非常に高度な概略図を示したものである。システム構成要素は、様々な論理集合の「ボックス」に分割することができ、通常、多数のデジタル信号プロセッサ（Digital  Signal  Processor：ＤＳＰ）と、マイクロプロセッサと、専用処理回路（例えば、高速Ａ／Ｄ変換、高速フーリエ変換、アレイ処理等用）とを含む。これらのプロセッサの各々は、通常、クロック制御された「ステートマシン」であり、物理的データ処理回路は、クロックサイクル（又は、所定数のクロックサイクル）毎に、１つの物理状態から別の物理状態に移る。
【００１５】
処理回路（例えば、ＣＰＵ、レジスタ、バッファ、演算装置等）の物理状態が、操作過程で１つのクロックサイクルから別のクロックサイクルに徐々に変化するだけでなく、関連データ記憶媒体の物理状態（例えば、磁気記憶媒体内のビット記憶場所）は、このようなシステムの操作過程において、１つの状態から別の状態に変換される。例えば、渦電流補正された画像再構成処理の終わりに、物理的記憶媒体内のコンピュータ可読でアクセス可能なデータ値の記憶場所の配列は、ある先行状態（例えば、全て一様に「０」値、又は全て「１」値）から新しい状態に変換される。そのような配列の物理的場所の物理状態は、最小値と最大値との間で変化し、実世界の物理的事象及び条件（例えば、撮像領域にわたる被検体の内部物理構造）を示す。当業者には自明であるが、そのような配列の記憶データ値は、命令レジスタに順次読み込まれ、ＭＲＩシステム２０の１つ以上のＣＰＵによって実行されたとき、ＭＲＩシステム内で特定のシーケンスの動作状態を引き起こし遷移させる特定構造のコンピュータ制御プログラムコードと同様に、物理的構造を示し構成する。
【００１６】
以下に説明する例示実施形態は、データ収集を処理し、及び／又は、ＭＲ画像を生成及び表示するための改良された方法を提供する。
【００１７】
傾斜磁場を変化させると、レンツの法則に従って、望ましくない反対方向の磁場（渦電流場）が生じる。一般的に、この渦電流場は、傾斜磁場の振幅の変化（ΔＧ）に比例する指数減衰関数としてモデル化される。通常、渦電流場は球面調和多項式を用いてモデル化され、この多項式には、０次項（空間的に不変の磁場）、Ｘ−Ｘ（Ｘ−ｏｎ−Ｘ：ΔＧＸがＸ方向の磁場勾配を生じさせる）又はＹ−Ｙ（Ｙ−ｏｎ−Ｙ）である「自己項」と、Ｘ−Ｙ（Ｘ−ｏｎ−Ｙ：ΔＧＸがＹ方向の磁場勾配を生じさせる）又はＹ−Ｘ（Ｙ−ｏｎ−Ｘ）である「交差項」とを含む１次項（線形磁場勾配）、及び２次以上の項が含まれる。
【００１８】
渦電流場は、多くの場合、傾斜チューブ（gradient  tube）の製造不具合、傾斜チューブの取り付け不良、クライオスタットの設計、冷却用寒剤（ヘリウム）の量、シールドデザイン等、ＭＲＩシステムの細部の影響を受ける。
【００１９】
そして、渦電流場は、様々な方法でＭＲ画像品質に影響を及ぼし得る。拡散強調モーションプロービンググラジエント（Motion  Probing  Gradient：ＭＰＧ）が大きな渦電流場を生じさせる場合、歪みの振幅及び方向が各ｂベクトルに対して異なる場合、及び／又は、渦電流場に起因する画像の位置合わせ不良が見かけ上の拡散係数（Apparent  Diffusion  Coefficient：ＡＤＣ）マップ及び拡散テンソル画像（Diffusion  Tensor  Image：ＤＴＩ）マップの品質低下をもたらす場合に、エコープラナーイメージング（Echo  Planar  Imaging：ＥＰＩ）の歪みが発生し得る。高速スピンエコー（Fast  Spin  Echo：ＦＳＥ）の信号損失が、スピンエコーと励起されたエコーとの間の位相不整合の原因となり、エコーキャンセル（echo  cancellation）及び画像の信号損失を招く。
【００２０】
傾斜磁場プリエンファシスデザイン及びシールド型コイルデザインを含む傾斜磁場コイルドライバハードウエアの進歩にもかかわらず、現在の市販の磁気共鳴（Magnetic  Resonance：ＭＲ）スキャナにおいて、残留渦電流場は残り続けている。これらの残留渦電流場は、０次項（Ｂ０）、１次項（Ｘ，Ｙ，Ｚ）、及び２次以上の空間項（Ｚ２，ＸＹ，Ｘ２，Ｙ２，他）を含む。ほとんどのアプリケーションにとって、残留渦電流場の画像品質に対する影響は無視できる。しかし、拡散強調エコープラナーイメージング（Diffusion  Weighted  Echo  Planar  Imaging：ＤＷ−ＥＰＩ）のようないくつかのシーケンスのアプリケーションは、これらの渦電流場の影響を受けやすい。
【００２１】
このため、再構成においてＤＷ−ＥＰＩを補償する方法や、傾斜磁場モーメント、周波数オフセット及び受信機位相の微調整によってＤＷ−ＥＰＩを補償する方法がある。しかし、これらの補償方法は、０次及び／又は１次の渦電流項しか扱っていない。最近の研究では、残りの補償されていない２次以上の渦電流項のＤＷ−ＥＰＩへの影響が重視され、その補正のための方法が実証されている。
【００２２】
ここで、渦電流補正は、複数の対策を用いて、又は、１つの渦電流対策の調整を複数回繰り返して、試みてもよい。このため、ある回数の補正の後に、厳密に補正されなかった残留又は残存する渦電流場効果を測定することが現実的となり得る。又は、場合によって、予め設定した方法を中止又はリセットして、ある程度補正する前に渦電流場の元の特性をより直接的に決定できるようにするのが望ましいこともある。
【００２３】
また、１次及び／又は２次以上の残存渦電流場を補正するために、残存渦電流場の空間分布の測定値又はモデルが必要である。従来の空間マッピングの方法は、通常、１回の繰り返し時間（Repetition  Time：ＴＲ）につき位相エンコードを１つだけ取得し、ＴＲが長い場合は時間がかかる可能性がある。
【００２４】
発明者らはこの度、１次以上の空間項を含む渦電流場の２次元又は３次元の空間マップを迅速に生成するツールを開発した。
【００２５】
例えば、この渦電流場マッピング方法は、プリパルスによる格子タグ要素（例えば、２つの非選択的なＲＦパルス（タギングパルス）と、当該２つの非選択的なＲＦパルスの間に印加される傾斜磁場（ＧＲｔａｇ）とを含む、格子状のタグパターンをタギングするために最も一般的に用いられる配列）を利用する。図２に、渦電流場マッピングのためのパルスシーケンスの例を示す。最初に渦電流場を誘起して生成する傾斜磁場変化の後に、空間変調により感度を高めるための格子タグ要素が続く。次に、格子タグ要素による空間変調が、従来のＭＲイメージングシーケンス（例えば、高速スピンエコー（Fast  Spin  Echo：ＦＳＥ））を用いて検出される。
【００２６】
上述のように、格子タグ要素に先行して、単純な波形の傾斜磁場部ＧＲｓｔｉｍの終端によって構成される傾斜磁場変化（−ΔＧ）がある。−ΔＧによる誘起によって生成された渦電流場が、格子タグ要素におけるパルス間時間（τ）の間に追加のＭＲモーメントとして蓄積されることになる。この追加されたＭＲモーメントが、画像に描出される格子状のタグパターンを歪ませる。すなわち、歪んだタグパターンは、残存する渦電流場の空間分布に直接関係している。画像データは、従来のシーケンスを用いて読み取られる。このシーケンスは、効率のために、ＦＳＥのような高速な方法を用いてもよい。
【００２７】
図２に示すような、２つのＲＦパルスを用いる格子タグ要素が、非特許文献１に記載されている。これをさらに発展させて、より鮮明な格子タグ線を実現するための（例えば、１−３−３−１といった二項式の振幅を持つ）３つ以上のＲＦパルスを用いることが、非特許文献２に記載されている。非特許文献２では、格子タグ要素を用いて、動いている心臓組織等の撮像された画像の上に、格子線の空間変調が重ね合わせられている。
【００２８】
ここで、渦磁場を誘起する誘起用の傾斜磁場（ＧＲｓｔｉｍ）の全持続時間は、非常に長く、１秒のオーダーとする。全持続時間を長くするのは、傾斜磁場の最初の立ち上がりによって誘起される全ての渦電流場を消散させるためである。傾斜磁場の立ち下がりによって誘起される渦電流場のみを計測するのが望ましく、そうすることで解析がより簡単になる。このため、あるシステムにおける渦電流場が、ある最高の時定数を越えないことが分かっている場合、誘起用の傾斜磁場の持続時間を、例えば、時定数の４倍超に設定するのが望ましく、そうすることで、単純な振幅解析を例えば約１％のオーダーで正確にすることができる。
【００２９】
また、時間τの間に印加される傾斜磁場は、空間変調用（タグ用）の傾斜磁場である。この空間変調用の傾斜磁場は、誘起用の傾斜磁場と比べて振幅が非常に小さく、解析において渦電流場の原因とは見なされない。さらに、空間変調用の傾斜磁場によって生成される渦電流場は、誘起用の傾斜磁場がある場合とない場合の両方の測定で同一であるので、これら同一の渦電流場は、後続処理の減算ステップにおいて相殺される。次に続く傾斜磁場は、単純なリードアウト傾斜磁場である。これらのリードアウト傾斜磁場によって生成されるいずれの渦電流場も、意図的に、渦電流場測定への影響は無視できるものとされる。渦電流場の測定は、誘起に特有のものであって、実質的に、格子タグや測定の読み出し部分による影響は受けない。
【００３０】
なお、図２の要素「Ｃ２」に示すように、従来のスポイラー傾斜磁場の目的は、格子タグを付加した後に、残留する横磁化を除去するためのものである。格子タグの変調は、シーケンスの読み出し部分の直前又は最中に得られる縦磁化に影響を与える。
【００３１】
また、誘起用の傾斜磁場と格子タグ部との間に設けられる任意に調整可能な遅延時間Ｂの意義は、必要に応じて、時間分解測定を考慮に入れることである。渦電流場には時間依存性がある（一般的に、指数減衰関数としてモデル化される）。遅延時間Ｂを自由に調整可能とすることによって、多くの時間点を測定し、指数モデルに合うようにデータを調整することができる。遅延時間Ｂは、誘起用の傾斜磁場の終了と同時に始まり、格子タグ要素「Ｃ１」に含まれる最初のＲＦパルスの開始時に終了する。
【００３２】
そして、タグ付けされた縦磁化の信号を検出するために、多種多様の読み出しシーケンスを利用することができる。図２に示す要素Ｄは、単に、その実施可能な例の１つを示している。要素Ｄにおける最初のＲＦパルスは、タグ付けされた縦磁化を検出可能な横磁化に変換するための従来の励起パルスである。また、最後の２つのＲＦパルスは、リフォーカスパルスであって、従来の読み出しシーケンス（この場合は、ＦＳＥシーケンス）の一部である。
【００３３】
ここで、格子タグ要素に含まれる非選択的なＲＦパルスは、時間領域において矩形の包絡線を有することが好ましいが、それは必須ではない。これは全て、格子タグ要素の従来設計の一部である。基本的に、格子タグ要素自体の設計について特有のものは何もない。ＲＦパルスの振幅（フリップ角に比例する長方形の内側の面積）は、格子状のタグパターンを生成する信号飽和を起こすように設計される。合成フリップ角が小さ過ぎる場合（例えば、フリップ角＜３０°）、結果として得られる飽和は弱くなり、測定感度が悪化することになる。また、合成フリップ角が大き過ぎる場合（例えば、フリップ角＞９０°）、飽和も低下することになる。合成フリップ角＞９０°では、磁化は、横断面を過ぎて章動（ニューテート）し、格子タグ要素の終了後に残るゼロでない縦磁化となり、このため画像内に明るい信号として現れる。極端な例として、合成フリップ角が１８０°の場合、Ｔ１緩和が小さいと仮定すると、スピンによって縦磁化が単純に反転して、画像内に格子タグが全くないことになる。
【００３４】
心臓運動の解析等の用途では、より大きい二項係数を含む、より複雑なタギングＲＦパルスを選択することはごく普通のことである。しかし、この方法の一実施形態である後続のｋ空間に基づく処理には、より簡単な１−１タグパルス方式が有利である。特に、正弦波変調によってｋ空間内で生じるサイドローブ又は「レプリカント」が少なくなり、信号エネルギーの多くがこれらのサイドローブに変換される。少なくなったサイドローブの中の信号が増え、これらのサイドローブの後の分離がうまくできることで、各サイドローブに関する優れた信号雑音比（Signal-to-Noise  Ratio：ＳＮＲ）及び優れた空間分解能が得られ、その結果、タギング変調の解析のロバスト性が高まる。
【００３５】
一般的に、格子タグのＲＦパルスは、時間を節約し、遅延時間Ｂの終点をより明確にするために、短く保たれる。ＲＦパルスの持続時間は、２００μｓ〜１ｍｓの範囲が好ましいが、他の時間を用いてもよい。ＲＦパルスの持続時間を短くすると、帯域幅が広くなり、オフレゾナンスの存在下でタギング品質が安定する更なる利点がある。これらの設計パラメータ及び考慮は、従来の格子タギング設計では一般的である。
【００３６】
例示的な格子タグ要素のパルスシーケンス設計は、よく理解されている。しかし、渦電流場に対する感度を高めるために格子タグを使用することは、これまでなかった。τの間隔及び／又は空間変調用の傾斜磁場の振幅を調整することで、渦電流場の様々な原因や特性に対するマッピング方法の感度が高くなるように格子タグ要素を設計できる。
【００３７】
ここで、渦電流場によって生成されるモーメントの影響は、格子タグの線を空間的に歪ませることである（例えば、図３に示す傾斜磁場（Ｘ）及び傾斜磁場（Ｙ）の空間領域画像を参照）。（なお、以降で示すＸｅＹ等の略語は、空間的に線形である渦電流成分を表すために導入されたものであり、「ｅ」の前の文字は、誘起用の傾斜磁場を示し、「ｅ」の後の文字は、結果として得られる渦電流の空間的に線形な場の成分の空間的方向を示す。）空間変調用の傾斜磁場ＧＲｔａｇ（自己項、例えばＹｅＹ）と同じ方向の渦成分によって、格子タグの格子線の膨張又は圧縮が生じる。また、直交方向の渦成分（交差項、例えばＹｅＸ）によって、格子タグの格子線の回転が生じる。膨張／圧縮及び／又は回転は、局所的に、渦電流場の項の局所的な空間分布に依存して発生する。
【００３８】
空間的な歪みは、従来の画像処理方法を用いて、従来の絶対値空間領域画像において測定することができる。すなわち、渦電流補償処理の入力として、図３に示す絶対値空間領域画像の画素データを直接使用することができる。
【００３９】
しかし、簡易性及びロバスト性のためには、特許文献１及び／又は特許文献２に記載の方法と同様の方法を用いて、ｋ空間における歪みを処理することが好ましく（位相マップ及び最終的に渦電流場マップが得られる）、これらの文献の全ての内容は、参照することによって本明細書に援用される。
【００４０】
格子タグ要素による画像空間の正弦波変調は、ｋ空間に空間周波数の高調波を生じさせる。格子間隔がＸｃｍの場合、Ｋ＝０におけるｋ空間の元のピーク（「中央」）を基準として、ｋ空間の２つの新たな「レプリカント（ｒｅｐｌｉｃａｎｔ）」が、それぞれ、１つは＋Ｘ−１（「右」）で、もう１つは−Ｘ−１（「左」）で生成される。これらの３つのレプリカントは、周波数フィルタ（帯域フィルタ）を用いて分離され（例えば、図４参照）、それぞれ２次元フーリエ変換（2D  Fourier  Transformation：２ＤＦＴ）によって、複素数値画素を有する複素画像に再構成される。
【００４１】
ｋ空間データの中央部分のレプリカントは、ローパスフィルタ（ＬＰ）を用いて生成される。また、ｋ空間データの左側部分のレプリカントは、正極側のハイパスフィルタ（ＨＰ＋）を用いて生成される。また、右側部分のレプリカントは、負極側のハイパス（ＨＰ−）フィルタを用いて生成される。
【００４２】
その後、以下の式１に示すように、各複素画像の実数部Ｒｅ及び虚数部Ｉｍを用いた単純な逆正接関数を用いて、各レプリカントの位相画像（θ）が生成される。
【００４３】
θ（ｘ，ｙ）＝ａｔａｎ（Ｉｍ（ｘ，ｙ）／Ｒｅ（ｘ，ｙ））  ・・・（式１）
【００４４】
また、以下の式２に示すように、レプリカントの位相画像を（画素ごとに）差分することによって、オフレゾナンス位相マップ（θｏｆｆ）が生成される。
【００４５】
θｏｆｆ＝（θｒｉｇｈｔ−θｌｅｆｔ）／２  ・・・（式２）
【００４６】
この計算は、絶対位相ではなく位相差に依存する（そのため、ことにより少数の境界画素を除くほとんどの画素において、折り返し誤差を自動的に防ぐことになる）。
【００４７】
また、渦誘起されたオフレゾナンス位相マップと同様に、基準オフレゾナンス位相マップ（θｒｅｆ）が生成される。ここで、基準オフレゾナンス位相マップを生成する目的は、渦電流場に関連しない原因（例えば、主磁場シム、局所磁場摂動）によるバックグラウンドのオフレゾナンス位相を測定することである。基準オフレゾナンス位相マップのデータは、誘起用の傾斜磁場の振幅をゼロにして収集される。その処理方法は、上記の渦磁場が誘起された位相マップと同じである。
【００４８】
その後、図５及び以下の式３に示すように、オフレゾナンス位相マップから基準オフレゾナンス位相マップを（画素毎に）減算することによって、渦電流場に関連する原因のみによる渦電流場位相マップ（θｅｄｄｙ）が生成される。
【００４９】
θｅｄｄｙ＝θｏｆｆ−θｒｅｆ  ・・・（式３）
【００５０】
なお、基準オフレゾナンス位相マップのデータは、同等かつ反対方向の極性の誘起用の傾斜磁場（すなわち、−ＧＲｓｔｉｍ）を用いて取得されてもよい。この場合、渦電流場位相マップ（θｅｄｄｙ）の計算は、以下の式４に示すように修正される。
【００５１】
θｅｄｄｙ＝（θｏｆｆ−θｒｅｆ）／２  ・・・（式４）
【００５２】
ここで渦電流場位相マップが入手可能となったところで、以下の式５に示すように、画素毎に渦電流場位相の空間導関数を求めることによって渦電流場マップが生成される。
【００５３】
ＸｅＸ（ｘ，ｙ）＝∂θｅｄｄｙＸ（ｘ，ｙ）／∂ｘ
ＸｅＹ（ｘ，ｙ）＝∂θｅｄｄｙＸ（ｘ，ｙ）／∂ｙ
ＹｅＸ（ｘ，ｙ）＝∂θｅｄｄｙＹ（ｘ，ｙ）／∂ｘ
ＹｅＹ（ｘ，ｙ）＝∂θｅｄｄｙＹ（ｘ，ｙ）／∂ｙ
・・・（式５）
【００５４】
例えば、単純な画素単位の微分係数は、以下の式６に示すように、離散的な差分によって表される。
【００５５】
∂θ（ｘ，ｙ）／∂ｘ＝θ（ｘ＋１，ｙ）−θ（ｘ，ｙ）／Δｘ  ・・・（式６）
（ここで、Δｘは画素サイズである）
【００５６】
渦電流場マップは位相折り返しを含むが、空間的な傾斜磁場を求める際に、位相折り返しの接合部において問題を回避することは容易である。
・画像の中心における微分係数計算を開始する。
・微分係数が（許容値と比べて（プラス又はマイナス１．０πのように））大き過ぎる場合、それは位相折り返し境界による位相跳躍である。
・それに応じて２πを取り去る又は加えて、画素毎の微分係数計算を続行する。
【００５７】
これにより、図６に示すように、自己誘導型（ＸｅＸ及びＹｅＹ）の渦電流場及び交差誘導型（ＸｅＹ及びＹｅＸ）の渦電流場に対する空間分解渦電流場マップが生成される。図６のマップの例は、３Ｔシステムで取得されたものである（標準的なサービスで校正された渦電流パラメータ及び傾斜磁場プリエンファシスハードウェア設定を使用。そのため、これらは単なる渦電流場の「残留分」のマップであり、図に示すようにアイソセンタ近くで渦電流場はほぼゼロであるが、球面の高調波に対して、より高次の渦電流場の残留分がある）。
【００５８】
ＸｅＸ：ａｙ２    ＸｅＹ：２ａｘｙ    ＹｅＸ：２ａｘｙ    ＹｅＹ：ａｘ２
【００５９】
図７に示すように、ＹｅＸは、回転を生じさせる（正の渦磁場の誘起振幅によって画像の縁において格子線の時計向きの回転が生じる一方、負の渦磁場の誘起振幅によって反時計向きの回転が生じる）。
【００６０】
また、ＹｅＹは、膨張を生じさせる（中心は影響を受けないものの、負の渦磁場の誘起振幅によって格子線の間隔の膨張が生じる）。アイソセンタ近くのほぼゼロ振幅であるＹｅＹは、優れた渦電流場プリエンファシス又はＭＲＩシステム校正中の他の従来のＨＷによる渦電流場の補償調整によるものである。
【００６１】
なお、上記の処理は３次元で実行することができる（例えば、格子タグ傾斜磁場方向をスライス方向に置くことによる−しかし、マルチスライス処理を実行することが恐らく最善である（例えば、矢状スライス又は冠状スライスでｚ方向渦を測定する））。
【００６２】
渦電流場マップの結果は、単に振幅である。すなわち、各マップにおける各画素の値は、マップが表すベクトルの振幅である。複数のマップが作成され、それぞれが各ベクトル方向及び原因に対応したものである。この例では、ＸｅＸ（原因になるＸ傾斜磁場チャネルが、Ｘ物理方向に渦電流場を生じさせる）、ＸｅＹ（原因になるＸ傾斜磁場チャネルが、Ｙ物理方向に渦電流場を生じさせる）があり、また反対のＹｅＸ及びＹｅＹも同様にある。
【００６３】
これらのマップを入力として用いる既知の補償方法がある。これらのマップを生成すること（本願の主題）と、これらのマップを補正用に適用することとの間には、明らかな違いがある。
【００６４】
前述の例における残留渦電流場は、大口径の３Ｔ臨床スキャナで測定したものである。（予め校正された）従来の渦電流場プリエンファシスを有効にしたため、残留又は残存する渦電流のみが測定された。鉱油を含む３０ｃｍ球のファントム被検体を、磁石ボア内のアイソセンタに置いた。上記の渦電流場マッピング方法を繰り返し、基準（誘起オフ）、Ｘ軸誘起オン、及びＹ軸誘起オンの３つのデータセットを取得した。両方の傾斜磁場誘起は、３０ｍＴ／ｍ台形ローブであり、傾斜磁場誘起の下り傾斜部の最後と格子タグ要素との間はゼロ遅延とした。初期の磁場勾配の立ち上がりから減衰までのあらゆる渦電流場により、台形の下り傾斜部のみに対して実験の感度が高くなるように、傾斜磁場誘起の持続時間は１秒とした。２ショット非対称ＦＳＥ読み出しを、ＴＲを３秒にして用いた。このように、１つのスライスはデータセット当たり６秒で収集され、すなわち実験全体では１８秒となった。
【００６５】
発明者らの方法は十分に高速であり、被検者に対して適当なスキャン時間で実行することができるが、スキャンデータは均一なファントム被検体を用いて収集するのが好ましい。ファントム被検体の使用には、動きに起因する、誘起における画像データと基準データのセットの空間的な位置合わせ不良を軽減する重要な利点がある。渦電流場は実質的に撮像対象の被検体の影響を受けないため、ファントム被検体で取得した測定データは、被験者に対する後の使用にとっても正確である。ファントム被検体は、補正対象の意図的な後続スキャンのための関心ボリュームを有効範囲に含むように、十分な有効範囲を持つ必要がある。脳や、脳及び頸椎等の組織において、組織をボリューム受信コイルの内部に置いた場合、渦電流場スキャンは、コイルの内部ボリュームを有効範囲に含むのに十分な画像再構成領域（Field  Of  View：ＦＯＶ）、すなわち３０ｃｍを有してもよい。ボディスキャン及び開放形状のコイルアレイを用いるスキャンに対して、任意の組織が受信アレイコイルの公称寸法を越えて伸びていることがある場合、ファントム被検体と、名目上円筒形のスキャナ磁石及びコイルのシステムにおける空いたボア空間を有効範囲に含むＦＯＶとを用いれば十分である。
【００６６】
渦電流場測定の誘起要素、高感度化要素、及び検出要素は、事実上切り離されており、したがって個別に最適化できる。
【００６７】
誘起振幅及び物理的な軸は、自由に選択できる。傾斜磁場による誘起とタグ要素との間の遅延を調整して実験を繰り返すことにより、時間依存性を導入することができる。
【００６８】
渦電流場に対する感度は、格子タグ要素のパルス間持続時間（τ）を修正することにより、調整することができる。時間τは、このパルス間持続時間の間に存在する渦生成モーメントを統合するよう効果的に作用する。（τの間にモーメントを蓄積することで、大きな渦電流場が得られる場合）τが短くなることは、感度が低下することを意味する。（小さい渦電流場でも、τの間に検出可能なモーメントを蓄積することができる場合）τが長くなることは、感度が高まることを意味する。しかし、パルス間時間の間の渦電流場の効果的な統合により、（時定数≪τにおける）短期間の渦成分は、この時間の間に減衰することがあるものの、その渦成分を測定する精度は妥協される。
【００６９】
読み出しシーケンスは、２次元又は３次元のいかなる種類（フィールドエコー、スピンエコー、他）であってもよく、また、分解能、信号雑音比（Signal-to-Noise  Ratio：ＳＮＲ）、及び時間効率の従来のトレードオフのために個別に最適化してもよい。理想的には、読み出しシーケンスは、画像信号を歪ませることがある渦電流場効果に対して無感応でなければならない。例えば、ＥＰＩは、誘起／基準データセットにおける画像歪みが渦磁場の誘起源の有無により同じでない場合があるため、発明者らの方法の読み出しシーケンスとして優れた候補とはならないであろう。
【００７０】
図７は、Ｙ軸誘起の場合の空間的な格子タグ線に対する渦電流場の影響を示している。ΔＧによる渦電流場の誘起なしで取得された基準絶対値画像が、比較用に示されている。下の２つの画像は、−Ｇｙによる誘起によって生じた、検出されたＸ軸及びＹ軸方向の渦電流場の大きさを示す渦電流場マップである。自己項（ＹｅＹ）は、膨張を生じさせる（矢印で示す）。交差項（ＹｅＸ）は、渦電流場の極性に応じて、時計回り（矢印で示す）又は反時計回り（矢印で示す）の回転を生じさせる。渦電流場マップデータにおいて、白＝正の振幅、黒＝負の振幅、及びグレー＝ゼロ振幅である。
【００７１】
厳密に言えば、Ｘ平方の項及びＹ平方の項等は、実際には球状の高調波ではなく、これらは再編成されてもよく、また固有関数、３次元関数、又は両方のうち、ｚ＝定数における２次元「スライス」に対応してもよい。
【００７２】
一旦、２次元又は３次元の渦電流場マップが生成されると、データを減らすこと、及びいくつかのモデルパラメータを適合させることが、場合によっては役に立つ。内部電流密度が無視できる場合に被検体を撮像するとき、一部分において準静磁場がラプラス方程式の解決法にならなければならないため、渦電流場マップは空間的に滑らかであることが要求される。そのため、磁場マップを一般的な多項式の項、又は特に球状の調和展開に合わせることが合理的である。あるいは、別のセットの関数がいくつかの後続の補正手法に向いている場合、発明者らの方法で得たマップを、そのような目的に合わせることができる。簡単な例として、いくつかの動的なパルス状のシムチャネルがスキャナハードウェアシステムにおいて入手可能であるとする。そのような場合、渦電流場マップを、ある特定ボリュームにわたってシムコイル空間磁場パターンに適合させることが有利になる。他の形態の適合、データ数低減、又はフィルタリングを、容易に思い描くことができる。
【００７３】
より空間的に高次の渦電流場は、特に、体の拡散が各スライスにおいて異なる歪みを有するＥＰＩにおいて、及び中心を外れた画像の画像再構成領域（Field  Of  View：ＦＯＶ）（例えば、肩、手首）がより強い信号損失を有するＦＳＥにおいて、モデル化及び／又は補償することが難しい。
【００７４】
多くの渦電流場補正方法が公開されており、傾斜磁場デジタルプリエンファシス（例えば、先行歪ませ傾斜磁場時間波形（通常、ハードウェアボードを使用））、モーメント前置補償（例えば、特別の傾斜磁場オフセット又はブリップを追加して渦電流場を補償する）、及び受信機位相前置補償（例えば、０次（空間的に不変の）位相オフセットを補正する）等がある。動的にパルス状にされたシム回路を、より高次の渦電流場補償のために、そのような回路を備えたシステムに使用してもよい。また、画像空間に基づく補正（例えば、画像を再び折り返すためのアフィン位置合わせ）及びｋ空間に基づく補正を含む、収集後の渦電流場補正の技術も知られている。全ての渦電流場補正／補償方法は、渦電流場の測定及び／又は推定から効果を得る、又は入力を要求する。
【００７５】
全体に及ぶ渦電流場測定を試みた例もある（例えば、全域の０次項及び１次項を計算することによる例、又は、ＭＲＩシステムのガントリのボア内で小さい被検体を動かして非局所的な渦電流場測定を再取得することによる例）。空間的に局所的な渦電流場の測定が試みられてきた（例えば、ＥＰＩ読み出し、１次元位相ナビゲータ、１次元バー選択により、複数バーをサンプリング及び／又はボア周辺の複数誘起ボリュームをサンプリング）。容積測定渦電流場マッピングは、２次元又は３次元のエコーシーケンス又は励起エコーに基づくシーケンスを使用して位相マップを測定すること、又は、位相マップを渦電流モデルに合わせることを伴ってきた。
【００７６】
本明細書では、渦電流場マップ測定の問題を取り扱う。当然ながら、渦電流場マップの診断ＭＲＩ画像の補償／補正への適用が最終目標である。多くの従来の渦電流場マッピング方法は、非局所的又は１次元であり、渦電流場の空間的変動を解読できないが、その代わりに、アイソセンタにおける０次項及び１次項を解くことだけはできる。また、従来の空間渦電流場マッピング方法は、１つのＴＲにつき位相エンコードビューを１つだけゆっくり収集する。そのような方法は多くがフィールドエコー又は自由誘導減衰（Free  Induction  Decay：ＦＩＤ）に基づくものだが、ＴＲは長時間一定の渦電流項を測定するために十分長くする必要があり、その渦が消滅するまで傾斜磁場による誘起を繰り返すことは望まれない。
【００７７】
画像データ位相を直接測定する従来の渦電流場マッピング技術は、位相誤差（磁化率／Ｂ０シム及びコイルに依存する受信機位相）に対する感度が高く、読み出し方法自体によって生じた渦電流場（例えば、測定シーケンスの選定及びリードアウト傾斜磁場により、小さい渦が発生する）の影響を受ける。
【００７８】
また、空間分解型でない方法は、簡単に交差項を自己項から切り分けることもできない。その代わりに、これらの方法は、（例えば、全ての原因（ＸｅＸ、ＸｅＹ）からの位相効果を組み合わせて）単一点における位相データを測定し、位相データをモデルに合わせることにより原因を切り離すことのみできる（また、より高次の項はモデル化が難しい）。
【００７９】
本明細書では、渦電流マッピングシーケンスにおいて格子タグ要素を用いる。渦電流モーメントが格子タグ要素のパルス間時間の間に蓄積され、これにより格子タグ線の歪みが生じる。タグの方向と同じ方向の渦電流場により、タグ線間隔の膨張又は圧縮が生じる一方で、（タグ傾斜磁場に向かい合う）直交方向の渦電流場により、タグ線の回転が生じる。
【００８０】
このように、タグ付けされたデータを、任意のパルスシーケンス（例えば、高速フィールドエコー（Fast  Field  Echo：ＦＦＥ）、ＦＳＥ、高速非対称スピンエコー（Fast  Asymmetric  Spin  Echo：ＦＡＳＥ）、その他の高速シーケンスを含む）を用いて読み出してから、Ｄａｎｎｅｌｓらの特許文献２で用いられているＢ１／Ｂ０マッピング方法と同様に（例えば、ｋ空間でウィンドウ法を用いて）渦電流場位相マップを作成するために処理してもよく、この文献の全ての内容は、ここで参照することによって本明細書に援用される。次に、自己項と交差項とを別々に計算することにより、位相マップが計算されて渦電流場マップになる。
【００８１】
図２に示す例示的な渦電流場マッピングパルスシーケンスは、持続時間が長い誘起用の傾斜磁場Ａを用いており、これにより、傾斜磁場誘起Ａが終了する（すなわち、移行してゼロに戻る）際に測定対象の渦電流場が生じる。調整可能な遅延時間Ｂは、必要に応じて、傾斜磁場タグ要素Ｃ１がパルス間時間（τ）と共に適用される前に、挿入することができる。傾斜磁場スポイラーパルス（例えば、Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚ）は、画像データ読み出しシーケンス（ＦＡＳＥ、ＦＳＥ、ＦＦＥ、他）がＤにおいて適用される前に、Ｃ２において用いられるのが好ましい。
【００８２】
これにより、図３に示すように歪んだ格子タグ線を有する空間領域において、再構成された（２ＤＦＴ）画像が作成される。図３の画像データは、絶対値画像画素データを入力として用いて処理することができる。しかし、図４に示すように、ｋ空間に基づく処理が実際には好まれ、これはＤａｎｎｅｌｓらの特許文献２のＢ１/Ｂ０マッピング法のｋ空間レプリカント法と同様である。ここで、格子タグ変調により、ｋ空間内で（例えば、±（格子間隔−１）及び中央において）画像データのレプリカント（例えば、調和関係にある）コピーが生成される。このように、個別の左、右、及び中央のｋ空間レプリカントを、２次元ローパスウィンドウ（ことによると滑らかな、例えば、ガウス窓の縁を有する）を用いて得ることができる。次に、これらの３つのレプリカントのそれぞれが、再構成され、複素数値画素を有する独立した画像となる。
【００８３】
処理方法は、ｋ空間（ウィンドウに基づく方法）又は画像空間解析法を用いることにより、実行することができる。代わりの処理を、空間領域画像データ内の格子タグ線の膨張／圧縮／回転を直接測定することにより、空間領域内で実行し、渦電流場を計算してもよい。絶対値処理が選択できることは有利であるが、必須の特徴ではない。
【００８４】
渦電流場の誘起は、様々な方向（合成のＧｘ、Ｇｙ、Ｇｚパルスが渦電流場誘起用に用いられる場合、Ｘ、Ｙ、又はＺ、あるいは任意の方向）で繰り返すことができる。また、様々な振幅のΔＧを用いることもできる（また、いずれにしても振幅を繰り返す必要はない）。１つの誘起画像及び１つの基準画像だけが必要であるが、測定のロバスト性のためにより多くの画像を取得することができる。必須ではないが、（例えば、空間格子タグの配置の方向を修正する）異なる空間変調の向きで実験を繰り返すことも可能である。
【００８５】
また、測定された渦電流場のパラメータは定量化することができる。例えば、振幅は、渦電流場の振幅を誘起ΔＧで割って、ΔＧの割合として表される渦電流場の振幅を計算することにより、定量化できる。また、特有の渦電流場の時定数も定量化できる（例えば、各画素における指数減衰関数の時定数を計算するために、異なる誘起遅延時間（τ）に対してマッピングを繰り返してから、複数のτから測定されたデータを適合させることによって）。適切な場合は、全ての渦電流場の時間的減衰に対して、より優れた適合度を達成するために、２つ以上の時定数を用いてもよい。
【００８６】
渦電流場をマッピングする例示的処理も高速である。上述のように、任意の読み出しシーケンスを用いることができる（例えば、１又は２ショットＦＡＳＥが、ＳＮＲ及び速度のためにはよい選択である）。渦電流場マップの各スライスを取得するために必要なのは、ほんの数秒である（２次元又は３次元で実行することができる）。絶対値を基準とする処理が簡単でロバスト性が高く、そこでは位相差の使用により、位相の折り返しを伴って起こり得る問題を防止する。
【００８７】
なお、渦電流場の物理的時定数を直接測定するために、いくつかの渦電流場の補正手段を中止することが役立つ場合もある。例えば、空間的に線形の渦電流場は、それに関する支配的又は単一の時定数を有しており、多少不正確に設定される傾斜磁場波形プリエンファシス時定数により補正されるなら、残存又は残留する誤差がある場合があり、これらの誤差は、様々な成功の度合いで、より短い時定数及びより長い時定数の両方の組み合わせに適合させることができる。したがって、渦電流場測定収集の間に潜在的に不正確なプリエンファシスの設定が中止された際に、元の時定数をうまく適合させることができる。
【００８８】
短い時定数及び長い時定数の渦電流場の両方を検出することができる。例えば、渦電流場を誘起する傾斜磁場の変化は、（例えば、１つのＲＦパルス（〜４００μｓ）の持続時間によってのみ分離された）マッピングシーケンスにおいて格子タグ要素の直前に置くことができ、任意の遅延Ｂは自由に調整可能である。
【００８９】
図８に示すように、例示的な実行可能なプログラムコード構造は、ステップ８００から開始される渦電流場のマッピング用のサブルーチンを含む。ステップ８０２において、ステップＳ８０４に示すパラメータ等のユーザ入力を許可する適切なグラフィカルユーザーインタフェース（Graphical  User  Interface：ＧＵＩ）に基づいて、測定パラメータが初期化される。例えば、１つ以上の渦電流場の誘起が選択される。また、傾斜磁場誘起の長さが、デフォルトの長さは１０００ｍｓ（すなわち、１秒）であるが、何らかの理由によってユーザが希望すれば、変更される。遅延時間Ｂ又は渦電流場の時定数の測定が要求される場合、その旨が図に示すように表示される。また、格子タグ傾斜磁場の向きが選択可能であり、また格子タグの持続時間τ及びＲＦ章動角度も選択可能である。また、１つ以上の傾斜磁場スポイラーの使用も、ｋ空間内のＭＲＩデータを収集するための読み出しシーケンスの特定の種類と同様に、ユーザによって選択される。最後に、絶対値解析及び／又はｋ空間解析が選択される。
【００９０】
また、ステップ８０６において、基準画像及び少なくとも１つの渦電流画像に対するｋ空間データを収集するために、要求された渦電流場マッピングシーケンスが実行される。
【００９１】
また、ステップ８０８において、絶対値解析が要求された否かが判定される。ここで、絶対値解析が要求された場合は、ステップ８１０において、通常の空間領域絶対値画像を計算して記憶する。また、絶対値解析が選択された場合、タグの線セグメントの位置が、例えば各線セグメントの角度の向きに沿って推定される。これらの線セグメントの推定により、タグの変位を用いて、パルスシーケンスの格子タグ要素分の間における渦電流場の残留分が計算される。
【００９２】
次に、ステップ８１４において、ｋ空間解析が要求されたか否かが判定される。ここで、ｋ空間解析が要求されない場合は、以下で説明するステップ８３０に制御が進む。
【００９３】
なお、ステップ８０８の判定で絶対値解析が要求されない場合、又は、ステップ８１４の判定でｋ空間解析が要求された場合、ステップ８１６に制御が移り、レプリカントｋ空間データセットを上述のように収集／規定するためにｋ空間データがフィルタ処理される。次に、ステップ８１８において、これらのレプリカントｋ空間データセットのそれぞれがフーリエ変換され、各レプリカントに対応する複素数値空間領域画像が生成される。
【００９４】
次に、ステップ８２０において、上記の方法によって、空間領域画像データセット毎に位相画像が計算される。また、ステップ８２２において、特定の位相画像を差分することによって、オフレゾナンス位相マップが計算される。その後、ステップ８２４において、所与の傾斜磁場誘起方向に対してオフレゾナンス位相マップから基準／バックグラウンド位相マップを減算することによって、渦電流場だけの位相マップが計算される。
【００９５】
最後に、ステップ８２６において、渦電流場位相マップを微分することによって、空間分解渦電流場マップが計算される。そして、ステップ８２８において、後に診断ＭＲ画像に対して残存渦電流場によるアーチファクトを補償する際に用いるために、渦電流場マップが記憶される。
【００９６】
次に、ステップ８３０において、補償処理を即時に実行することが要求されたか否かが判定される。ここで、補償処理を即時に実行することが要求された場合は、ステップ８３２において、要求に応じて、従来の補償方法を用いる従来の残存渦電流場補償ルーチンにジャンプする。補償処理を即時に実行することが要求されない場合は、ステップ８３４において、このルーチンが終了される。
【００９７】
なお、上述した実施形態では、格子状のタグパターンを用いる場合の例を説明したが、タグパターンの形状はこれに限られず、他の形状のタグパターンが用いられてもよい。例えば、縞状のタグパターンや放射状のタグパターンなどが用いられてもよい。
【００９８】
現在最も実践的で好ましい実施形態と考えられるものに関して本発明を説明してきたが、本発明は、説明した実施形態に限定されず、むしろ、添付の請求項の精神と範囲の中で、様々な変更及び均等の構成を有効範囲に含むものである。
【符号の説明】
【００９９】
１０  ガントリ
２０  システム構成要素
３０  ＭＲＩシーケンスコントローラ
４２  ＭＲＩデータプロセッサ
【図１】
2014158731.tif 000003
【図２】
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【図４】
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【図８】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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