(57)【要約】【課題】プリパルス領域内の静磁場の均一性を向上し、画質を向上することができる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】実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、導出部と、撮像制御部とを備える。前記導出部は、所定範囲を対象に磁場分布を取得し、取得した磁場分布に基づいて、静磁場の不均一性を補正するためのシミングに適用されるシミング値を導出する。前記撮像制御部は、前記シミング値を適用したシミングを実行しながら、プリパルス領域及び撮像領域それぞれにＲＦ（Radio  Frequency）パルスを印加して磁気共鳴信号を取得する。また、前記導出部は、前記プリパルス領域を含む範囲を対象に磁場分布を取得して、前記シミング値を導出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定範囲を対象に磁場分布を取得し、取得した磁場分布に基づいて、静磁場の不均一性を補正するためのシミングに適用されるシミング値を導出する導出部と、
前記シミング値を適用したシミングを実行しながら、プリパルス領域及び撮像領域それぞれにＲＦ（Radio  Frequency）パルスを印加して磁気共鳴信号を取得する撮像制御部とを備え、
前記導出部は、前記プリパルス領域を含む範囲を対象に磁場分布を取得して、前記シミング値を導出することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
前記撮像制御部は、撮像領域外に設定されたプリパルス領域、及び、撮像領域それぞれに、ＲＦパルスを印加して磁気共鳴信号を取得することを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
前記導出部は、前記プリパルス領域及び前記撮像領域の両方を含む範囲を対象に磁場分布を取得して、前記プリパルス領域に適用される第１シミング値、及び、前記撮像領域に適用される第２シミング値を、それぞれ導出し、
前記撮像制御部は、前記第１シミング値を適用したシミングを実行しながら、前記プリパルス領域にプリパルスを印加し、前記第２シミング値を適用したシミングを実行しながら、前記撮像領域に励起パルスを印加して、磁気共鳴信号を取得することを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
前記導出部は、前記プリパルス領域を含む範囲、及び、前記撮像領域を含む範囲を対象に、磁場分布をそれぞれ取得して、前記プリパルス領域に適用される第１シミング値、及び、前記撮像領域に適用される第２シミング値を、それぞれ導出し、
前記撮像制御部は、前記第１シミング値を適用したシミングを実行しながら、前記プリパルス領域にプリパルスを印加し、前記第２シミング値を適用したシミングを実行しながら、前記撮像領域に励起パルスを印加して、磁気共鳴信号を取得することを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
前記導出部は、前記プリパルス領域及び前記撮像領域の両方を含む範囲を対象に磁場分布を取得し、取得した磁場分布に基づいて、前記プリパルス領域及び前記撮像領域に共通に適用されるシミング値を導出し、
前記撮像制御部は、共通のシミング値を適用したシミングを実行しながら、前記プリパルス領域にプリパルスを印加し、前記共通のシミング値を適用したシミングを実行しながら、前記撮像領域に励起パルスを印加して、磁気共鳴信号を取得することを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
前記導出部によって導出されたシミング値を適用したシミングを実行しながら周波数スペクトラムデータを取得し、取得した周波数スペクトラムデータに基づいて、所望の成分の中心周波数を、前記プリパルス領域及び前記撮像領域のそれぞれについて導出する中心周波数導出部を更に備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかひとつに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】
本発明の実施形態は、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、そのラーモア（Larmor）周波数のＲＦ（Radio  Frequency）パルスで磁気的に励起し、励起に伴い発生する磁気共鳴信号のデータから画像を生成する撮像法である。
【０００３】
この磁気共鳴イメージングにおいては、静磁場の均一性が要求されるため、静磁場の不均一性を補正するためのシミングが行われる。シミングは、パッシブシミング／アクティブシミング等と称される手法に大別される。パッシブシミングは、鉄片（シム）等を架台装置に配置する静的な手法であり、アクティブシミングは、シムコイルに電流を供給し、静磁場の不均一成分を打ち消す補正磁場を発生させる動的な手法である。
【０００４】
アクティブシミングでは、イメージングスキャンに先立ち磁場分布を取得し、取得した磁場分布に基づいて、シムコイルに供給する電流の制御値（以下、適宜「シミング値」）を求める。例えば、撮像領域よりも若干広い程度の範囲で取得された磁場分布に基づいてシミング値が求められ、このシミング値を適用したシミングが、イメージングスキャン中に実行される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１９１８２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、プリパルス領域内の静磁場の均一性を向上し、画質を向上することができる磁気共鳴イメージング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、導出部と、撮像制御部とを備える。前記導出部は、所定範囲を対象に磁場分布を取得し、取得した磁場分布に基づいて、静磁場の不均一性を補正するためのシミングに適用されるシミング値を導出する。前記撮像制御部は、前記シミング値を適用したシミングを実行しながら、プリパルス領域及び撮像領域それぞれにＲＦパルスを印加して磁気共鳴信号を取得する。また、前記導出部は、前記プリパルス領域を含む範囲を対象に磁場分布を取得して、前記シミング値を導出する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置の構成を示す機能ブロック図。
【図２】図２は、第１の実施形態における各種領域の設定を説明するための図。
【図３】図３は、第１の実施形態におけるパルスシーケンスを説明するための図。
【図４】図４は、第１の実施形態における処理手順を示すフローチャート。
【図５】図５は、第１の実施形態におけるシミング値を説明するための図。
【図６】図６は、第１の実施形態におけるシミング値の適用を説明するための図。
【図７】図７は、第１の実施形態の変形例におけるシミング値を説明するための図。
【図８】図８は、第２の実施形態における処理手順を示すフローチャート。
【図９】図９は、第２の実施形態におけるシミング値を説明するための図。
【図１０】図１０は、第２の実施形態におけるシミング値の適用を説明するための図。
【図１１】図１１は、第２の実施形態の変形例におけるシミング値を説明するための図。
【図１２】図１２は、その他の実施形態におけるシミング値を説明するための図。
【図１３】図１３は、その他の実施形態におけるシミング値を説明するための図。
【図１４】図１４は、その他の実施形態におけるシミング値を説明するための図。
【図１５】図１５は、その他の実施形態におけるシミング値を説明するための図。
【図１６】図１６は、その他の実施形態におけるシミング値の適用を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら、実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置（以下、適宜「ＭＲＩ（Magnetic  Resonance  Imaging）装置」）を説明する。なお、実施形態は、以下の実施形態に限られるものではない。また、各実施形態において説明する内容は、原則として、他の実施形態においても同様に適用することができる。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００の構成を示す機能ブロック図である。図１に示すように、ＭＲＩ装置１００は、静磁場磁石１０１と、静磁場電源１０２と、傾斜磁場コイル１０３と、傾斜磁場電源１０４と、寝台１０５と、寝台制御部１０６と、送信コイル１０７と、送信部１０８と、受信コイル１０９と、受信部１１０と、シムコイル１１１と、シムコイル電源１１２と、シーケンス制御部１２０と、計算機１３０とを備える。なお、ＭＲＩ装置１００に、被検体Ｐ（例えば、人体）は含まれない。また、図１に示す構成は一例に過ぎない。例えば、シーケンス制御部１２０及び計算機１３０内の各部は、適宜統合若しくは分離して構成されてもよい。
【００１１】
静磁場磁石１０１は、中空の円筒形状に形成された磁石であり、内部の空間に静磁場を発生する。静磁場磁石１０１は、例えば、超伝導磁石等であり、静磁場電源１０２から電流の供給を受けて励磁する。静磁場電源１０２は、静磁場磁石１０１に電流を供給する。なお、静磁場磁石１０１は、永久磁石でもよく、この場合、ＭＲＩ装置１００は、静磁場電源１０２を備えなくてもよい。また、静磁場電源１０２は、ＭＲＩ装置１００とは別に備えられてもよい。
【００１２】
傾斜磁場コイル１０３は、中空の円筒形状に形成されたコイルであり、静磁場磁石１０１の内側に配置される。傾斜磁場コイル１０３は、互いに直交するＸ、Ｙ、及びＺの各軸に対応する３つのコイルが組み合わされて形成されており、これら３つのコイルは、傾斜磁場電源１０４から個別に電流の供給を受けて、Ｘ、Ｙ、及びＺの各軸に沿って磁場強度が変化する傾斜磁場を発生する。傾斜磁場コイル１０３によって発生するＸ、Ｙ、及びＺの各軸の傾斜磁場は、例えば、スライスエンコード傾斜磁場ＧSE（若しくはスライス選択傾斜磁場ＧSS）、位相エンコード傾斜磁場ＧPE、及び周波数エンコード傾斜磁場ＧROである。傾斜磁場電源１０４は、傾斜磁場コイル１０３に電流を供給する。
【００１３】
寝台１０５は、被検体Ｐが載置される天板１０５ａを備え、寝台制御部１０６による制御の下、天板１０５ａを、被検体Ｐが載置された状態で、傾斜磁場コイル１０３の空洞（撮像口）内へ挿入する。通常、寝台１０５は、長手方向が静磁場磁石１０１の中心軸と平行になるように設置される。寝台制御部１０６は、計算機１３０による制御の下、寝台１０５を駆動して天板１０５ａを長手方向及び上下方向へ移動する。
【００１４】
送信コイル１０７は、傾斜磁場コイル１０３の内側に配置され、送信部１０８からＲＦパルスの供給を受けて、高周波磁場を発生する。送信部１０８は、対象とする原子の種類及び磁場強度で定まるラーモア周波数に対応するＲＦパルスを送信コイル１０７に供給する。
【００１５】
受信コイル１０９は、傾斜磁場コイル１０３の内側に配置され、高周波磁場の影響によって被検体Ｐから発せられる磁気共鳴信号（以下、適宜「ＭＲ（Magnetic  Resonance）信号」）を受信する。受信コイル１０９は、ＭＲ信号を受信すると、受信したＭＲ信号を受信部１１０へ出力する。
【００１６】
なお、上述した送信コイル１０７及び受信コイル１０９は一例に過ぎない。送信機能のみを備えたコイル、受信機能のみを備えたコイル、若しくは送受信機能を備えたコイルのうち、１つ若しくは複数を組み合わせることによって構成されればよい。
【００１７】
受信部１１０は、受信コイル１０９から出力されるＭＲ信号を検出し、検出したＭＲ信号に基づいてＭＲデータを生成する。具体的には、受信部１１０は、受信コイル１０９から出力されるＭＲ信号をデジタル変換することによってＭＲデータを生成する。また、受信部１１０は、生成したＭＲデータをシーケンス制御部１２０へ送信する。なお、受信部１１０は、静磁場磁石１０１や傾斜磁場コイル１０３等を備える架台装置側に備えられてもよい。
【００１８】
シムコイル１１１は、静磁場磁石１０１の内側に配置される。シムコイル１１１は、静磁場の不均一性の成分毎に複数のシムコイル（チャネル）を有し、シムコイル電源１１２から個別に電流の供給を受けて、補正磁場を発生する。静磁場の不均一性は、０次成分Ｘ0、Ｙ0、Ｚ0、１次成分Ｘ1、Ｙ1、Ｚ1、２次成分Ｘ2、Ｙ2、Ｚ2、ＸＹ、ＺＹ、ＺＸ、３次成分以上の高次の成分等の各成分に分けて表現される。アクティブシミングは、この成分毎に行われるが、成分毎のシムコイル（チャネル）が要求されるため、１次成分まで、２次成分までというように、補正の対象とする成分を絞ることが多い。シムコイル電源１１２は、シムコイル１１１に電流を供給する。
【００１９】
シーケンス制御部１２０は、計算機１３０から送信されるシーケンス情報に基づいて、傾斜磁場電源１０４、シムコイル電源１１２、送信部１０８及び受信部１１０を駆動することによって、被検体Ｐの撮像を行う。ここで、シーケンス情報は、撮像を行うための手順を定義した情報である。シーケンス情報には、傾斜磁場電源１０４が傾斜磁場コイル１０３に供給する電流の強さや電流を供給するタイミング、シムコイル電源１１２がシムコイル１１１に供給する電流の強さや電流を供給するタイミング、送信部１０８が送信コイル１０７に供給するＲＦパルスの強さやＲＦパルスを印加するタイミング、受信部１１０がＭＲ信号を検出するタイミング等が定義される。例えば、シーケンス制御部１２０は、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）、ＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）等の集積回路、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＭＰＵ（Micro  Processing  Unit）等の電子回路である。
【００２０】
なお、シーケンス制御部１２０は、傾斜磁場電源１０４、シムコイル電源１１２、送信部１０８及び受信部１１０を駆動して被検体Ｐを撮像した結果、受信部１１０からＭＲデータを受信すると、受信したＭＲデータを計算機１３０へ転送する。
【００２１】
計算機１３０は、ＭＲＩ装置１００の全体制御や、ＭＲ画像の生成等を行う。計算機１３０は、インタフェース部１３１、記憶部１３２、制御部１３３、入力部１３４、表示部１３５、及び画像生成部１３６を備える。
【００２２】
インタフェース部１３１は、シーケンス情報をシーケンス制御部１２０へ送信し、シーケンス制御部１２０からＭＲデータを受信する。また、インタフェース部１３１は、ＭＲデータを受信すると、受信したＭＲデータを記憶部１３２に格納する。記憶部１３２に格納されたＭＲデータは、制御部１３３によってｋ空間に配置される。この結果、記憶部１３２は、ｋ空間データを記憶する。
【００２３】
記憶部１３２は、インタフェース部１３１によって受信されたＭＲデータや、制御部１３３によってｋ空間に配置されたｋ空間データ、画像生成部１３６によって生成された画像データ等を記憶する。例えば、記憶部１３２は、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等である。
【００２４】
入力部１３４は、操作者からの各種指示や情報入力を受け付ける。入力部１３４は、例えば、マウスやトラックボール等のポインティングデバイス、モード切替スイッチ等の選択デバイス、あるいはキーボード等の入力デバイスである。表示部１３５は、制御部１３３による制御の下、位置決め画像や周波数スペクトラム、ＭＲ画像等の各種の情報を表示する。表示部１３５は、例えば、液晶表示器等の表示デバイスである。
【００２５】
制御部１３３は、ＭＲＩ装置１００の全体制御を行う。具体的には、制御部１３３は、入力部１３４を介して操作者から入力される撮像条件や、後述するイメージングスキャン実行部１１３ｄによって設定されるシミング値や中心周波数に基づいてシーケンス情報を生成し、生成したシーケンス情報をシーケンス制御部１２０へ送信することによって撮像を制御する。また、制御部１３３は、ＭＲデータに基づいて行われる画像の生成を制御したり、表示部１３５による表示を制御したりする。例えば、制御部１３３は、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ等の集積回路、ＣＰＵ、ＭＰＵ等の電子回路である。
【００２６】
画像生成部１３６は、制御部１３３によってｋ空間に配置されたｋ空間データを記憶部１３２から読み出し、読み出したｋ空間データにフーリエ変換等の再構成処理を施すことで、ＭＲ画像を生成する。
【００２７】
また、図１に示すように、制御部１３３は、準備スキャン実行部１３３ａと、イメージングスキャン実行部１３３ｄとを備える。準備スキャン実行部１３３ａは、診断用のＭＲ画像データを取得するイメージングスキャンに先行して、準備スキャンを実行する。この準備スキャンには、例えば、位置決め画像データを取得するためのスキャンや、磁場分布を取得してシミング値を導出するためのシミングスキャン、ＲＦパルスの中心周波数を導出するための周波数スペクトラムデータを取得するためのスキャン等があり、適宜選択される。
【００２８】
例えば、磁場分布取得部１３３ｂは、シミングスキャンを実行して、所定範囲を対象に磁場分布を取得し、取得した磁場分布に基づいてシミング値を導出する。また、例えば、周波数スペクトラム取得部１３３ｃは、導出されたシミング値を適用したシミングを実行しながら周波数スペクトラムデータを取得し、取得した周波数スペクトラムデータに基づいて、所望の成分（例えば、水成分）の中心周波数を求める。
【００２９】
イメージングスキャン実行部１３３ｄは、準備スキャンが実行された後、診断用のＭＲ画像データを取得するためのイメージングスキャンを実行する。このとき、イメージングスキャン実行部１３３ｄは、磁場分布取得部１３３ｂによって導出されたシミング値を適用しながらイメージングスキャンを実行する。また、イメージングスキャン実行部１３３ｄは、周波数スペクトラム取得部１３３ｃによって導出された中心周波数を設定して、イメージングスキャンを実行する。
【００３０】
なお、各部による処理の詳細は、後述する処理手順の説明とともに述べることとする。
【００３１】
さて、第１の実施形態においては、後述するように、撮像領域とは異なるプリパルス領域にプリパルスを印加する撮像法を想定する。そして、まず準備スキャンにおいて、このプリパルス領域を対象に磁場分布が取得され、プリパルス領域におけるシミング値が導出される。その後、イメージングスキャンにおいて、撮像領域及びプリパルス領域それぞれに最適なシミング値が適用されて、撮像が行われる。
【００３２】
第１の実施形態においては、撮像領域とは異なるプリパルス領域にプリパルスを印加する撮像法の一例として、Ｔｉｍｅ−ＳＬＩＰ（Spatial  Labeling  Inversion  Pulse）法においてＩＲ（Inversion  Recovery）パルスを印加する例を説明する。もっとも、実施形態はこれに限られるものではない。ＡＳＬ（Arterial  Spin  Labeling）法や、その他のＴｉｍｅ−ＳＬＩＰ法以外の撮像法、ＩＲパルス以外のプリパルスを印加する場合等、他の撮像法において他のプリパルスを印加する場合にも、同様に適用することができる。
【００３３】
図２は、第１の実施形態における各種領域の設定を説明するための図である。Ｔｉｍｅ−ＳＬＩＰ法は、撮像領域とは独立に設定される標識化領域に対して標識化パルスを印加することで、標識化領域内の体液（例えば、血液、脳脊髄液（ＣＳＦ（cerebrospinal  fluid））等）を標識化し、所定時間後に撮像領域内に流入若しくは流出する体液の信号値を相対的に高く若しくは低くすることで、体液を選択的に描出する手法である。例えば、図２は、脳の矢状断面像（サジタル（sagittal）像）である位置決め画像上に、撮像領域や標識化領域が設定された様子を示す。なお、撮像領域や標識化領域の設定はこれに限られるものではない。撮像の目的等に応じて体液の動態が可視化されるように、任意に選択可能である。
【００３４】
図３は、第１の実施形態におけるパルスシーケンスを説明するための図である。図３に示すように、Ｔｉｍｅ−ＳＬＩＰ法において、標識化パルスには、領域非選択ＩＲパルスＰ１と、領域選択ＩＲパルスＰ２とがあり、通常両者は略同時に印加される。但し、領域非選択ＩＲパルスＰ１は、印加の有無を選択可能である。
【００３５】
例えば、領域非選択ＩＲパルスＰ１の印加が行われず、標識化領域にのみ領域選択ＩＲパルスＰ２が印加された場合を想定する。また、図２に示すように、標識化領域が、撮像領域外に設定された場合を想定する。この場合、領域選択ＩＲパルスＰ２の印加に伴い、撮像領域内の組織の縦磁化はその縦磁化を維持するが、標識化領域内の組織の縦磁化は、正値から負値に反転する。この後、標識化領域内で負値の縦磁化に反転した体液が撮像領域に流入し、縦磁化が徐々に緩和（回復）する過程で画像データが収集されると、標識化領域内で標識化された体液の信号値は撮像領域内で相対的に低くなり、選択的に描出される。
【００３６】
なお、ここで説明した手法は一例に過ぎない。標識化領域を撮像領域内外のいずれに設定するのか、標識化領域と撮像領域とを一部重なるように設定するのか否か、標識化領域を複数設定するのか否か、領域非選択パルスを印加するのか否か、標識化パルスを複数回印加するのか否か、どのようなタイミングで画像データを収集するのか等は、撮像の目的等に応じて任意に選択可能である。なお、標識化パルスの印加から画像データの収集までの時間を、ＴＩ（Time  to  Inversion）時間や、ＢＢＴＩ（Black  Blood  Time  to  Inversion）時間等と呼ぶ場合がある。更に、標識化パルスは、ＩＲパルスに限られるものではない。例えば、標識化パルスとして、ＳＡＴ（saturation）パルス、ＳＰＡＭＭ（Spatial  Modulation  Of  Magnetization）パルス、ダンテ（ＤＡＮＴＥ）パルス等を適用可能である。
【００３７】
図４は、第１の実施形態における処理手順を示すフローチャートである。なお、図４においては、スキャン前の撮像条件の設定処理や、スキャン後の画像生成処理等については、適宜省略する。
【００３８】
まず、準備スキャン実行部１３３ａが、操作者から各種撮像条件（例えば、ＴＲ（Repetition  Time）やＴＥ（Echo  Time）、位置決め画像の撮像領域等）の設定を受け付けた後に、位置決め画像データを取得するためのスキャンを行う。そして、準備スキャン実行部１３３ａは、取得した位置決め画像データを表示部１３５に表示する（ステップＳ１０１）。例えば、準備スキャン実行部１３３ａは、図２に示す脳の矢状断面像を表示部１３５に表示する。
【００３９】
続いて、準備スキャン実行部１３３ａは、ステップＳ１０１で表示部１３５に表示した位置決め画像上で撮像領域及び標識化領域の入力を操作者から受け付け、入力された撮像領域及び標識化領域をイメージングスキャンの撮像条件として設定する（ステップＳ１０２）。図５は、第１の実施形態におけるシミング値を説明するための図である。図５に示すように、準備スキャン実行部１３３ａは、位置決め画像上に、撮像領域Ｒ０１及び標識化領域Ｒ０２を設定する。
【００４０】
続いて、磁場分布取得部１３３ｂが、所定範囲を対象にシミングスキャンを実行し、磁場分布を取得する（ステップＳ１０３）。ここで、第１の実施形態において、磁場分布取得部１３３ｂは、図５に示すように、撮像領域Ｒ０１及び標識化領域Ｒ０２を含む３次元のシミング値取得領域Ｒ０３を対象に、体軸方向をスライス方向とするマルチスライス撮像を行い、スライス毎に磁場分布を取得する。
【００４１】
そして、磁場分布取得部１３３ｂは、スライス毎の磁場分布に基づいて、撮像領域Ｒ０１に適用されるシミング値ａ０、及び、標識化領域Ｒ０２に適用されるシミング値ｂ０を、それぞれ導出する（ステップＳ１０４）。図５に示すように、例えば、磁場分布取得部１３３ｂは、スライス毎に取得された磁場分布のうち、撮像領域Ｒ０１に対応する複数スライスから求まる平均の磁場分布に基づいて、撮像領域Ｒ０１に適用されるシミング値ａ０を導出する。また、磁場分布取得部１３３ｂは、標識化領域Ｒ０２に対応する複数スライスから求まる平均の磁場分布に基づいて、標識化領域Ｒ０２に適用されるシミング値ｂ０を導出する。
【００４２】
上述したように、アクティブシミングは、静磁場の不均一性の成分毎に行われる。このため、磁場分布取得部１３３ｂは、取得した磁場分布を、補正の対象とする成分毎に展開し、成分毎に、静磁場の不均一性を打ち消す補正磁場を求める。そして、磁場分布取得部１３３ｂは、求めた補正磁場を発生させるために各シムコイル（チャネル）に供給すべき電流の制御値、即ち、シミング値を導出する。
【００４３】
図４に戻り、次に、周波数スペクトラム取得部１３３ｃが、撮像領域Ｒ０１にステップＳ１０４で導出されたシミング値ａ０を適用した状態で、撮像領域Ｒ０１から、周波数スペクトラムデータを取得するためのスキャンを実行する（ステップＳ１０５）。そして、周波数スペクトラム取得部１３３ｃは、静磁場の不均一性が補正された撮像領域Ｒ０１から、周波数スペクトラムデータを取得し、取得した周波数スペクトラムデータを表示部１３５に表示する（ステップＳ１０６）。
【００４４】
続いて、周波数スペクトラム取得部１３３ｃは、表示部１３５に表示された周波数スペクラムのピークが操作者によって選択されることで、撮像領域Ｒ０１について、所望の成分（例えば、水成分）の中心周波数を導出する（ステップＳ１０７）。更に、周波数スペクトラム取得部１３３ｃは、撮像領域Ｒ０１と標識化領域Ｒ０２との位置関係（距離等）に基づいて、撮像領域Ｒ０１について求めた中心周波数から、標識化領域Ｒ０２に対して設定する中心周波数を、周波数換算の計算により求める。こうして、周波数スペクトラム取得部１３３ｃは、撮像領域Ｒ０１に適用される中心周波数及び標識化領域Ｒ０２に適用される中心周波数を、それぞれ、導出する。
【００４５】
なお、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、周波数スペクトラム取得部１３３ｃは、ステップＳ１０６で取得した周波数スペクトラムデータを解析し、最大のピークを求めることで、中心周波数を求めてもよい。また、例えば、周波数スペクトラム取得部１３３ｃは、標識化領域Ｒ０２にシミング値ｂ０を適用して、標識化領域Ｒ０２の周波数スペクトラムデータを取得し、標識化領域Ｒ０２の中心周波数を直接求めてもよい。
【００４６】
その後、イメージングスキャン実行部１３３ｄが、イメージングスキャンを実行する（ステップＳ１０８）。このとき、イメージングスキャン実行部１３３ｄは、ステップＳ１０４で導出されたシミング値を適用しながらイメージングスキャンを実行する。また、イメージングスキャン実行部１３３ｄは、ステップＳ１０７で求められた中心周波数を設定して、イメージングスキャンを実行する。
【００４７】
図６は、第１の実施形態におけるシミング値の適用を説明するための図である。例えば、イメージングスキャン実行部１３３ｄは、図６に示すように、ＥＣＧ（Electrocardiogram）信号のＲ波をトリガとして標識化パルス（領域選択ＩＲパルス）を印加した後、ＴＩ時間経過後、ＭＲ信号を取得する。このとき、イメージングスキャン実行部１３３ｄは、標識化領域Ｒ０２に標識化パルスを印加するタイミングでは、標識化領域Ｒ０２にシミング値ｂ０を適用する。即ち、イメージングスキャン実行部１３３ｄは、標識化領域Ｒ０２に領域選択ＩＲパルスを印加するタイミングでは、シミング値ｂ０によって、シムコイルに供給する電流を制御する。また、イメージングスキャン実行部１３３ｄは、標識化領域Ｒ０２について導出された中心周波数を設定して、標識化パルスを印加する。
【００４８】
また、続いて、イメージングスキャン実行部１３３ｄは、撮像領域Ｒ０１に励起パルスを印加するタイミングでは、撮像領域Ｒ０１にシミング値ａ０を適用する。即ち、イメージングスキャン実行部１３３ｄは、撮像領域Ｒ０１に励起パルスを印加するタイミングでは、シミング値ａ０によって、シムコイルに供給する電流を制御する。また、イメージングスキャン実行部１３３ｄは、撮像領域Ｒ０１について導出された中心周波数を設定して、励起パルスを印加する。なお、このＴＩ時間は、例えば、約１秒程度である。
【００４９】
イメージングスキャン実行部１３３ｄは、このように、撮像領域Ｒ０１、標識化領域Ｒ０２それぞれに対して、異なるシミング値を適用し、必要に応じて繰り返すことでＭＲ信号を取得する。
【００５０】
上述したように、第１の実施形態においては、標識化領域内の静磁場の均一性を向上し、画質を向上することができる。静磁場の不均一性は、位置によって異なると考えられる。このため、例えば、撮像領域よりも若干広い程度の範囲で取得された磁場分布に基づいてシミング値が求められ、適用された場合、撮像領域からも磁場中心からも離れた位置の標識化領域においては、静磁場の不均一性が適切に補正されないおそれがある。静磁場の不均一性が適切に補正されない場合には、標識化領域自体が歪むことにもなり、例えば、撮像領域と標識化領域とが意図せずに重なってしまう事態や、意図しない領域に標識化パルスを印加してしまう事態等が発生し得る。
【００５１】
これに対し、第１の実施形態のように、撮像領域及び標識化領域それぞれのシミング値を求め、それぞれのシミング値を適用するようにすれば、撮像領域からも磁場中心からも離れた位置の標識化領域においても、静磁場の不均一性が適切に補正される。この結果、撮像領域にて取得されたＭＲ信号のスライス特性を劣化させることなく、画質を向上することができる。即ち、良好な画像を得ることができる。
【００５２】
（第１の実施形態の変形例）
なお、第１の実施形態においては、マルチスライス撮像で取得されたスライス毎の磁場分布のうち、各領域に対応する複数スライスから求まる平均の磁場分布に基づいて、各領域に適用されるシミング値を導出する手法を説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。図７は、第１の実施形態の変形例におけるシミング値を説明するための図である。図７に示すように、例えば、磁場分布取得部１３３ｂは、スライス毎に取得された磁場分布のうち、撮像領域Ｒ０１のスライス方向中心付近に位置付けられるスライス（図７において斜線で示す。以下、適宜「中心スライス」）の磁場分布に基づいて、撮像領域Ｒ０１に適用されるシミング値ａ０を導出してもよい。また、例えば、磁場分布取得部１３３ｂは、スライス毎に取得された磁場分布のうち、標識化領域Ｒ０２のスライス方向中心付近に位置付けられるスライス（図７において斜線で示す）の磁場分布に基づいて、標識化領域Ｒ０２に適用されるシミング値ｂ０を導出してもよい。
【００５３】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態を説明する。第１の実施形態においては、磁場分布取得部１３３ｂが、撮像領域及び標識化領域を含む領域を対象に磁場分布を取得する例を説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。第２の実施形態において、磁場分布取得部１３３ｂは、撮像領域を含む領域、及び、標識化領域を含む領域それぞれで、磁場分布を取得する。即ち、磁場分布取得部１３３ｂは、磁場分布を取得するスキャンを少なくとも２回行い、撮像領域及び標識化領域のそれぞれで、磁場分布を取得する。
【００５４】
図８は、第２の実施形態における処理手順を示すフローチャートである。なお、以下では、第１の実施形態と相違する点を中心に説明する。
【００５５】
第１の実施形態と同様に、準備スキャン実行部１３３ａが、位置決め画像データを取得するためのスキャンを行い、取得した位置決め画像データを表示部１３５に表示する（ステップＳ２０１）。
【００５６】
続いて、準備スキャン実行部１３３ａは、ステップＳ２０１で表示部１３５に表示した位置決め画像上で撮像領域及び標識化領域の入力を操作者から受け付け、入力された撮像領域及び標識化領域をイメージングスキャンの撮像条件として設定する（ステップＳ２０２）。図９は、第２の実施形態におけるシミング値を説明するための図である。図９に示すように、準備スキャン実行部１３３ａは、位置決め画像上に、撮像領域Ｒ１１及び標識化領域Ｒ１２を設定する。
【００５７】
ここで、第２の実施形態において、磁場分布取得部１３３ｂは、図９に示すように、撮像領域Ｒ１１を含む３次元のシミング値取得領域Ｒ１３と、標識化領域Ｒ１２を含む３次元のシミング値取得領域Ｒ１４とを、それぞれ設定する。なお、図９に示す例では、シミング値取得領域Ｒ１３と、シミング値取得領域Ｒ１４とが重なり合わない位置関係にあるが、実施形態はこれに限られるものではなく、両者が一部重なり合ってもよい。
【００５８】
そして、磁場分布取得部１３３ｂは、まず、３次元のシミング値取得領域Ｒ１３を対象に、体軸方向をスライス方向とするマルチスライス撮像を行い、スライス毎に磁場分布を取得し、撮像領域Ｒ１１に適用されるシミング値ａ１を導出する（ステップＳ２０３）。図９に示すように、例えば、磁場分布取得部１３３ｂは、スライス毎に取得されたシミング値取得領域Ｒ１３の磁場分布のうち、撮像領域Ｒ１１に対応する複数スライスから求まる平均の磁場分布に基づいて、撮像領域Ｒ１１に適用されるシミング値ａ１を導出する。なお、実施形態はこれに限られるものではなく、例えば、磁場分布取得部１３３ｂは、シミング値取得領域Ｒ１３に対応する複数スライスから求まる平均の磁場分布に基づいて、撮像領域Ｒ１１に適用されるシミング値ａ１を導出してもよい。
【００５９】
また、磁場分布取得部１３３ｂは、３次元のシミング値取得領域Ｒ１４を対象に、体軸方向をスライス方向とするマルチスライス撮像を行い、スライス毎に磁場分布を取得し、標識化領域Ｒ１２に適用されるシミング値ｂ１を導出する（ステップＳ２０４）。図９に示すように、例えば、磁場分布取得部１３３ｂは、スライス毎に取得されたシミング値取得領域Ｒ１４の磁場分布のうち、標識化領域Ｒ１２に対応する複数スライスから求まる平均の磁場分布に基づいて、標識化領域Ｒ１２に適用されるシミング値ｂ１を導出する。なお、実施形態はこれに限られるものではなく、例えば、磁場分布取得部１３３ｂは、シミング値取得領域Ｒ１４に対応する複数スライスから求まる平均の磁場分布に基づいて、標識化領域Ｒ１２に適用されるシミング値ｂ１を導出してもよい。
【００６０】
図８に戻り、その後は、第１の実施形態と同様であり、周波数スペクトラム取得部１３３ｃが、撮像領域Ｒ１１にステップＳ２０４で導出されたシミング値ａ１を適用した状態で、周波数スペクトラムデータを取得するためのスキャンを実行する（ステップＳ２０５）。そして、周波数スペクトラム取得部１３３ｃは、静磁場の不均一性が補正された撮像領域Ｒ１１から、周波数スペクトラムデータを取得し、取得した周波数スペクトラムデータを表示部１３５に表示する（ステップＳ２０６）。
【００６１】
続いて、周波数スペクトラム取得部１３３ｃは、撮像領域Ｒ１１について、所望の成分（例えば、水成分）の中心周波数を求める（ステップＳ２０７）。その後、イメージングスキャン実行部１３３ｄが、イメージングスキャンを実行する（ステップＳ２０８）。
【００６２】
図１０は、第２の実施形態におけるシミング値の適用を説明するための図である。例えば、イメージングスキャン実行部１３３ｄは、図１０に示すように、ＥＣＧ信号のＲ波をトリガとして標識化パルス（領域選択ＩＲパルス）を印加した後、ＴＩ時間経過後、ＭＲ信号を取得する。このとき、イメージングスキャン実行部１３３ｄは、標識化領域Ｒ１２に標識化パルスを印加するタイミングでは、標識化領域Ｒ１２にシミング値ｂ１を適用する。また、イメージングスキャン実行部１３３ｄは、標識化領域Ｒ１２について導出された中心周波数を設定して、標識化パルスを印加する。また、続いて、イメージングスキャン実行部１３３ｄは、撮像領域Ｒ１１に励起パルスを印加するタイミングでは、撮像領域Ｒ１１にシミング値ａ１を適用する。また、イメージングスキャン実行部１３３ｄは、撮像領域Ｒ１１について導出された中心周波数を設定して、励起パルスを印加する。
【００６３】
上述したように、第２の実施形態においても、標識化領域内の静磁場の均一性を向上し、画質を向上することができる。また、第２の実施形態においては、撮像領域及び標識化領域のそれぞれで磁場分布を取得するので、例えば、磁場分布を取得するスキャンによって撮像可能な範囲以上に、撮像領域の位置と、撮像領域外に設定された標識化領域の位置とが離れてしまった場合に、有効である。
【００６４】
（第２の実施形態の変形例）
なお、第２の実施形態においては、マルチスライス撮像で取得されたスライス毎の磁場分布のうち、各領域に対応する複数スライスから求まる平均の磁場分布に基づいて、領域に適用されるシミング値を導出する手法を説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。図１１は、第２の実施形態の変形例におけるシミング値を説明するための図である。図１１に示すように、例えば、磁場分布取得部１３３ｂは、スライス毎に取得された磁場分布のうち、撮像領域Ｒ１１のスライス方向中心付近に位置付けられるスライス（図１１において斜線で示す）の磁場分布に基づいて、撮像領域Ｒ１１に適用されるシミング値ａ１を導出してもよい。また、例えば、磁場分布取得部１３３ｂは、スライス毎に取得された磁場分布のうち、標識化領域Ｒ１２のスライス方向中心付近に位置付けられるスライス（図１１において斜線で示す）の磁場分布に基づいて、標識化領域Ｒ１２に適用されるシミング値ｂ１を導出してもよい。
【００６５】
（その他の実施形態）
実施形態は、上述した実施形態に限られるものではない。
【００６６】
第１の実施形態においては、磁場分布取得部１３３ｂが、撮像領域及び標識化領域を含む領域を対象に磁場分布を取得した後、各領域に対応する複数スライスから求まる平均の磁場分布に基づいて、各領域に適用されるシミング値をそれぞれ導出する手法を説明した。また、第１の実施形態の変形例においては、磁場分布取得部１３３ｂが、各領域の中心スライスの磁場分布に基づいて、各領域に適用されるシミング値をそれぞれ導出する手法を説明した。しかしながら、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、磁場分布取得部１３３ｂは、撮像領域及び標識化領域を含む領域を対象に磁場分布を取得した後、この領域全体に対応する複数スライスから求まる平均の磁場分布に基づいて、あるいは、この領域全体の中心スライスの磁場分布に基づいて、各領域に適用される共通のシミング値を導出してもよい。
【００６７】
図１２及び１３は、その他の実施形態におけるシミング値を説明するための図である。図１２に示すように、例えば、磁場分布取得部１３３ｂは、撮像領域Ｒ２１及び標識化領域Ｒ２２を含む３次元のシミング値取得領域Ｒ２３を対象に磁場分布を取得する。そして、磁場分布取得部１３３ｂは、この領域Ｒ２３全体に対応する複数スライスから求まる平均の磁場分布に基づいて、撮像領域Ｒ２１及び標識化領域Ｒ２２に適用される共通のシミング値ｃを導出してもよい。この場合、イメージングスキャン実行部１３３ｄは、標識化領域Ｒ２２に領域選択ＩＲパルスＰ２を印加するタイミング、並びに、撮像領域Ｒ２１に励起パルスを印加するタイミングのいずれにおいても、シミング値ｃを適用する。
【００６８】
また、図１３に示すように、例えば、磁場分布取得部１３３ｂは、この領域Ｒ２３全体の中心スライス（図１３において斜線で示す）の磁場分布に基づいて、撮像領域Ｒ２１及び標識化領域Ｒ２２に適用される共通のシミング値ｃを導出してもよい。
【００６９】
また、上述した実施形態においては、プリパルス領域が１箇所の場合を例に挙げて説明したが、実施形態はこれに限られるものではなく、プリパルス領域が複数箇所の場合にも、同様に適用することができる。
【００７０】
図１４及び１５は、その他の実施形態におけるシミング値を説明するための図であり、図１６は、その他の実施形態におけるシミング値の適用を説明するための図である。例えば、図１４に示すように、撮像領域Ｒ３１の上下それぞれに、プリパルス領域Ｒ３２−１及びＲ３２−３が設定される場合がある。例えば、撮像領域に対して描出が望まれない血液が進入することを防ぐ目的で、撮像領域の上下に血液の信号を打ち消すためのプリパルス領域が設定される場合がある。
【００７１】
このような場合にも、磁場分布取得部１３３ｂは、例えば、第１の実施形態と同様に、撮像領域Ｒ３１、プリパルス領域Ｒ３２−１、及びプリパルス領域Ｒ３２−２を含む３次元のシミング値取得領域Ｒ３３を対象に、体軸方向をスライス方向とするマルチスライス撮像を行う。そして、磁場分布取得部１３３ｂは、各領域に対応する複数スライスから求まる平均の磁場分布（図１４を参照）、若しくは、各領域の中心スライスの磁場分布（図５を参照）に基づいて、各領域に適用されるシミング値ａ３、ｂ３−１、及びｂ３−２をそれぞれ導出する。また、周波数スペクトラム取得部１３３ｃは、各領域について、中心周波数を導出する。
【００７２】
この場合、イメージングスキャン実行部１３３ｄは、図１６に示すように、プリパルス領域Ｒ３２−１にプリパルスを印加するタイミングでは、プリパルス領域Ｒ３２−１にシミング値ｂ３−１を適用する。また、イメージングスキャン実行部１３３ｄは、プリパルス領域Ｒ３２−２にプリパルスを印加するタイミングでは、プリパルス領域Ｒ３２−２にシミング値ｂ３−２を適用する。また、イメージングスキャン実行部１３３ｄは、撮像領域Ｒ３１に励起パルスを印加するタイミングでは、撮像領域Ｒ３１にシミング値ａ３を適用する。また、イメージングスキャン実行部１３３ｄは、各領域について導出された中心周波数をそれぞれ設定して、プリパルスや励起パルスを印加する。
【００７３】
また、磁場分布取得部１３３ｂは、例えば、第２の実施形態と同様に、撮像領域Ｒ３１、プリパルス領域Ｒ３２−１、及びプリパルス領域Ｒ３２−２それぞれについて、磁場分布を取得するスキャンを行い、各領域それぞれで取得された磁場分布に基づいて、各領域に適用されるシミング値ａ３、ｂ３−１、及びｂ３−２をそれぞれ導出してもよい。この場合も、周波数スペクトラム取得部１３３ｃは、各領域について、中心周波数を導出する。また、磁場分布取得部１３３ｂは、図１２及び１３を用いて説明した実施形態と同様に、撮像領域Ｒ３１、プリパルス領域Ｒ３２−１、及びプリパルス領域Ｒ３２−２を含む領域全体に対応する複数スライスの平均の磁場分布、若しくは、中心スライスの磁場分布に基づいて、共通のシミング値を導出してもよい。
【００７４】
なお、プリパルス領域が複数個所設定される場合の位置は、図１４及び１５に示す例に限られるものではなく、どの位置に、撮像領域や、複数のプリパルス領域を設定するのか等は、撮像の目的等に応じて任意に選択可能である。
【００７５】
また、上述した実施形態においては、中心周波数についても、各領域のそれぞれで導出する例を説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。シミング値については、撮像領域及びプリパルス領域のそれぞれで導出し、中心周波数については、従来通りの手法で導出する等、適宜組み合わせることができる。
【００７６】
（プリパルスのその他の例）
また、上述した実施形態においては、プリパルスとして標識化パルスを例に挙げて説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、心臓全体における冠動脈の走行を画像化する撮像法（ＷＨ（Whole  Heart）  ＭＲＣＡ（Magnetic  Resonance  Coronary  Angiography））では、心臓を包含する撮像領域の他に、呼吸動を検出するための動き検出パルス（Motion  Probe）の印加領域が設定される。このような動き検出パルスの印加領域に対しても、上述した各種実施形態やその変形例を同様に適用することができる。
【００７７】
例えば、動き検出パルスの印加方式の一例として、ＳＥ（Spin  Echo）法の励起パルスとリフォーカスパルスとを交差させて四角柱状の領域を励起する２面の交差方式がある。例えば、撮像領域は、心臓を包含するように設定され、動き検出パルスの印加領域は、右横隔膜の凸面の頂点が四角柱状の領域の中心に位置付けられるように設定される。例えば、磁場分布取得部１３３ｂは、動き検出パルスの印加領域を含む領域、及び、撮像領域を含む領域それぞれで磁場分布を取得し、各領域の平均の磁場分布、若しくは中心スライスの磁場分布に基づいて、各領域に適用されるシミング値をそれぞれ導出する。
【００７８】
（撮像領域と標識化領域との位置関係）
また、上述した実施形態においては、標識化領域が撮像領域外に設定される場合を説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、標識化領域は、撮像領域内に設定されてもよいし、あるいは撮像領域と一部が重なるように設定されてもよい。この場合、磁場分布取得部１３３ｂは、上述した各種実施形態やその変形例を同様に適用することができる。例えば、磁場分布取得部１３３ｂは、動き検出パルスの印加領域及び撮像領域それぞれで磁場分布を取得し、各領域の平均の磁場分布、若しくは中心スライスの磁場分布に基づいて、各領域に適用されるシミング値をそれぞれ導出する。
【００７９】
以上述べた少なくともひとつの実施形態の磁気共鳴イメージング装置によれば、プリパルス領域内の静磁場の均一性を向上し、画質を向上することができる。
【００８０】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００８１】
１００  ＭＲＩ装置
１３３  制御部
１３３ａ  準備スキャン実行部
１３３ｂ  磁場分布取得部
１３３ｃ  周波数スペクトラム取得部
１３３ｄ  イメージングスキャン実行部
【図２】
2014140472.tif 000003
【図３】
2014140472.tif 000004
【図４】
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【図５】
2014140472.tif 000006
【図６】
2014140472.tif 000007
【図７】
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【図８】
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【図９】
2014140472.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
2014140472.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
2014140472.tif 000014
【図１４】
2014140472.tif 000015
【図１５】
2014140472.tif 000016
【図１６】
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【図１】
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