(57)【要約】磁気共鳴を用いたＭＲＳ計測において、同一断面内の２つの領域を対象とする計測を行う場合、位置決め画像の軸と一致させながら、効率よく高精度の結果を得る。それぞれ直交する３スライスで局所化（特定）される領域であって、当該領域を局所化する３スライスの中で１または２のスライスが共通するとともに、共通しないスライスは重ならない複数の領域をプレス法を用いて計測する際、選択励起する領域を励起するために用いる高周波磁場と位相が１８０度異なる高周波磁場を用いて選択励起する領域と共通しないスライスを共通するスライス数回励起させ、選択励起する領域の計測時に、当該領域以外の領域群を熱平衡状態とする。
2010044299.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静磁場、高周波磁場および傾斜磁場をそれぞれ発生する磁場発生手段と、前記静磁場中に置かれた被検体から発生する磁気共鳴信号を検出する検出手段と、前記磁気共鳴信号から磁気共鳴スペクトルを作成し、表示装置に表示する演算手段と、前記磁場発生手段、検出手段および演算手段の動作を制御して計測を実行する計測制御手段と、を備える磁気共鳴撮影装置であって、
前記計測制御手段は、
前記高周波磁場および前記傾斜磁場により、前記磁気共鳴信号を発生させる第一の領域を局所化して選択する選択励起手段と、
前記選択励起手段が前記第一の領域を局所化する過程で、前記高周波磁場および前記傾斜磁場により、前記第一の領域と異なる領域である第二の領域群内の核磁化を熱平衡状態にする定常化手段と、を備え、
前記第一の領域と前記第二の領域群とは、それぞれ、直交する３軸方向により特定され、
前記第二の領域群は、前記第一の領域を特定する前記３軸方向と１または２軸が共通し、共通しない軸方向は全く重ならない領域群であり、
前記定常化手段は、前記選択励起手段が用いる高周波磁場と位相が１８０度異なる高周波磁場を用いて前記第二の領域群内の核磁化を定常化すること
を特徴とする磁気共鳴撮影装置。
【請求項２】
請求項１記載の磁気共鳴撮影装置であって、
前記選択励起手段は、前記高周波磁場と前記傾斜磁場との組を、３軸方向に順次印加することにより前記第一の領域を局所化し、
前記定常化手段は、前記第二の領域群の各領域を、前記第一の領域と共通する軸方向の数と同数回、前記選択励起手段がそれぞれ共通する軸方向を励起する際に用いた高周波磁場と位相が１８０度異なる高周波磁場を用いて励起すること
を特徴とする磁気共鳴撮影装置。
【請求項３】
請求項１記載の磁気共鳴撮影装置であって、
前記第一の領域と前記第二の領域群とは、それぞれの領域を局所化する前記３軸方向の中の２軸が共通し、
前記選択励起手段は、
第一の傾斜磁場とともに第一の高周波磁場を印加し、前記第一の領域を局所化する３軸方向の中の、前記共通する１軸方向を励起する第一の励起手段と、
前記第一の励起手段による励起後、第二の傾斜磁場とともに第二の高周波磁場を印加し、前記第一の領域を局所化する３軸方向の中の、共通しない軸方向を励起する第二の励起手段と、
前記第二の励起手段による励起後、第三の傾斜磁場とともに第三の高周波磁場を印加し、前記第一の領域を局所化する３軸方向の中の、残りの１軸方向を励起する第三の励起手段と、を備え、
前記定常化手段は、
前記第一の励起手段による励起の直前または直後に、前記第一の高周波磁場の位相と１８０度異なる位相を有する第一の反転高周波磁場を用いて、前記第二の領域群の各領域を局所化する３軸方向の中の、共通しない軸である第一の軸方向を励起する第一の定常化励起手段と、
前記第三の励起手段による励起の直前または直後に、前記第三の高周波磁場の位相と１８０度異なる位相を有する第二の反転高周波磁場を用いて、前記第一の軸方向を励起する第二の定常化励起手段と、を備えること
を特徴とする磁気共鳴撮影装置。
【請求項４】
請求項３記載の磁気共鳴撮影装置であって、
前記第一の反転高周波磁場は、前記第一の高周波磁場の送信周波数をさらに変更したものであり、
前記第二の反転高周波磁場は、前記第三の高周波磁場の送信周波数をさらに変更したものであること
を特徴とする磁気共鳴撮影装置。
【請求項５】
請求項１記載の磁気共鳴撮影装置であって、
前記第一の領域と前記第二の領域群とは、それぞれの領域を局所化する前記３軸方向の中の１軸が共通し、
前記選択励起手段は、
第一の傾斜磁場とともに第一の高周波磁場を印加し、前記第一の領域を局所化する３軸方向の中の、前記共通する軸方向を励起する第一の励起手段と、
前記第一の励起手段による励起後、第二の傾斜磁場とともに第二の高周波磁場を印加し、前記第一の領域を局所化する３軸方向の中の、共通しない１軸方向を励起する第二の励起手段と、
前記第二の励起手段による励起後、第三の傾斜磁場とともに第三の高周波磁場を印加し、前記第一の領域を局所化する３軸方向の中の、残りの１軸方向を励起する第三の励起手段と、を備え、
前記定常化手段は、
前記第一の励起手段による励起の直前または直後に、前記第一の高周波磁場の位相と１８０度異なる位相を有する第一の反転高周波磁場を用いて、前記第二の領域群の各領域を局所化する３軸方向の中の、共通しない１軸方向を励起する第一の定常化励起手段、を備えること
を特徴とする磁気共鳴撮影装置。
【請求項６】
請求項５記載の磁気共鳴撮影装置であって、
前記第一の反転高周波磁場は、前記第一の高周波磁場の送信周波数をさらに変更したものであること、
を特徴とする磁気共鳴撮影装置。
【請求項７】
請求項１記載の磁気共鳴撮影装置であって、
前記選択励起手段および前記定常化手段の処理に先立ち、水からの磁気信号を抑圧するシーケンスを実行する水抑圧シーケンス実行手段をさらに備えること
を特徴とする磁気共鳴撮影装置。
【請求項８】
請求項１記載の磁気共鳴撮影装置であって、
前記計測制御手段は、前記第一の領域の計測が終わった直後に，前記第二の領域群内のいずれかの領域の計測を開始すること
を特徴とする磁気共鳴撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴撮影装置を用いて情報を取得する技術に関し、特に、生体内の代謝情報を取得する磁気共鳴分光（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ、以下、ＭＲＳと略す。）技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴撮影（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ、以下、ＭＲＩと略す。）装置は、静磁場中に置かれた被検体に対し、特定周波数の高周波磁場を照射することにより、被検体に含まれる水素等の原子核の核磁化を励起し、被検体から発生する磁気共鳴信号を検出して、物理的・化学的情報を取得する。ＭＲＩ装置を用いた計測法には、磁気共鳴信号を画像化する磁気共鳴イメージングの他に、水素原子核を含む様々な分子の化学結合の違いによる共鳴周波数の差異（以下、ケミカルシフトと呼ぶ）を手掛かりに、１〜数個の領域から得られた磁気共鳴信号を分子毎の信号に分離し、代謝物質の情報を取得するＭＲＳ計測がある（例えば、特許文献１参照。）。【０００３】
特許文献１に記載されている手法はＰＲＥＳＳ（プレス）法と呼ばれるもので、スペクトル計測対象領域を局所化する手法として、現在、最もよく用いられている。核磁化を励起する高周波磁場パルスとともに、所定のスライスを選択する傾斜磁場パルスを印加後、核磁化を反転させる高周波磁場パルスとともに、前記スライスに直交する２方向のスライスを選択する傾斜磁場パルスをそれぞれ印加し、３つのスライスが交差する領域からの磁気共鳴信号を計測する。そして、計測した磁気共鳴信号に対し時間軸方向にフーリエ変換を施し、磁気共鳴スペクトル信号を得る。【０００４】
ＭＲＳ計測は、被検体内部の代謝物質を無侵襲で測定できるという他の計測法には無い大きな長所がある。しかし、被検体内に含まれる代謝物質の濃度は非常に低いため、信号対ノイズ比（以下、ＳＮＲと呼ぶ）が低くなることが多い。このため、ＭＲＳ計測では、一般に、数十〜数百回程度計測を繰り返し、積算することで必要とするＳＮＲを確保し、結果の精度を高めている。【０００５】
また、ＭＲＳ計測では、正常な領域と疾患部領域とを対比計測することがある。たとえば、計測対象が人体頭部の場合、疾患部領域と、大脳縦裂に対して線対称な位置の正常な領域とを対比計測する。しかし、上述のようにプレス法は、選択励起する領域を、直交する３つのスライスで局所化（特定）しているため、両計測対象領域を特定するスライスが１つでも共通すると、一方の領域の選択励起過程で他方の領域も擬似飽和する。このため、選択励起した領域の計測後、熱平衡状態に戻るまで待たなければ、他方の領域の計測を行うことはできない。従って、上述のようにＳＮＲを確保するために計測を繰り返す際に、一方の領域の計測後、当該領域が熱平衡状態に戻るまで待つ時間を、他方の領域の計測に用いることができない。【０００６】
一方の領域を選択励起する際、他方の領域に影響を与えないようにするため、図１９（ａ）に示すように、一方の領域（計測領域Ｖ１）を選択励起するために用いる３つのスライスと他方の領域(計測領域Ｖ２）を選択励起するために用いる３つのスライスとが、互いに交差しないように各傾斜磁場の印加軸をＸ、Ｙ、Ｚ各軸から４５度ずつ傾ける手法が提案されている（例えば、非特許文献１参照。）。本手法によれば、一方の領域（計測領域Ｖ１）が選択励起されても他方の領域（計測領域Ｖ２）は熱平衡状態を保つため、選択励起した領域（計測領域Ｖ１）の計測直後に他方の領域（計測領域Ｖ２）の計測を開始することができる。【０００７】
また、２つの領域のＭＲＳ計測に要する時間を短縮する他の方法として、ＳＴＥＡＭ法と呼ばれるものがある。これは、励起用高周波磁場として３つの９０°パルスを使用するもので、図２０に示すように、１回の計測で（１ＴＲ内で）ＴＭと呼ばれる高周波磁場パルスの照射間隔（ＴＭ１、ＴＭ２）が異なる２つのエコー信号を、異なる２つの領域から発生させることによって、高速化を図る（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭５９−１０７２４６号公報
【特許文献２】特開２００１−２３１７６３号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】ＴＨ．  Ｅｒｎｓｔ  ａｎｄ  Ｊ．  Ｈｅｎｎｉｎｇ  Ｄｏｕｂｌｅ−Ｖｏｌｕｍｅ  １Ｈ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ  ｗｉｔｈ  Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｄ  Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｓ  Ｕｓｉｎｇ  Ｔｉｌｔｅｄ  Ｇｒａｄｉｅｎｔｓ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  ｉｎ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ  ２０、  ｐａｇｅ２７−３５（１９９１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、非特許文献１に記載の手法の場合、通常の位置決め画像の画素（立方体もしくは直方体）を形作る軸と、ＭＲＳ計測領域を形作る軸とが、互いに一致しないため、図１９（ｂ）に示すように、位置決め画像（位置決め用トランス像）上にＭＲＳ計測領域を投影した場合、六角形の領域が表示されてしまう（計測領域が六角柱状に成る訳ではなく、Ｘ、Ｙ、Ｚ各軸から４５度ずつ傾いた立方体もしくは直方体が実際に計測される領域となる）。このような表示上の相違が生じる場合、正確にどの位置を計測対象としているかを把握することが困難になる。【００１１】
また、特許文献２に記載された手法の場合、一般的な計測条件下（例えば、信号検出時間を５００ｍｓ〜１秒程度とした場合）では、前記ＴＭが大きく異なり、異なる２つの領域から得られる信号の計測条件が大きく相違する。このため、得られる結果の品質の差も大きい。従って、信号の発生順序を毎回交代させたとしても、実用に耐えうる計測結果を得ることは困難である。さらに、特許文献２に記載された手法は、ＳＴＥＡＭ法パルスシーケンスにのみ適用可能な手法である。【００１２】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ＭＲＳ計測において、ＭＲＳ計測領域を形作る軸と位置決め画像の画素を形作る軸とが互いに一致する計測条件の下、領域を特定するスライスが少なくとも１つ共通する複数の異なる領域を計測する際、効率よく高精度の結果を得る技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、それぞれ直交する３スライスで局所化（特定）される領域であって、当該領域を局所化する３スライスの中で１または２のスライスが共通するとともに、共通しないスライスは重ならない複数の領域をプレス法を用いて計測する際、選択励起する領域を励起するために用いる高周波磁場と位相が１８０度異なる高周波磁場を用いて選択励起する領域と共通しないスライスを共通するスライス数回励起させ、選択励起する領域の計測時に、当該領域以外の領域群を熱平衡状態とする。【００１４】
具体的には、静磁場、高周波磁場および傾斜磁場をそれぞれ発生する磁場発生手段と、前記静磁場中に置かれた被検体から発生する磁気共鳴信号を検出する検出手段と、前記磁気共鳴信号から磁気共鳴スペクトルを作成し、表示装置に表示する演算手段と、前記磁場発生手段、検出手段および演算手段の動作を制御して計測を実行する計測制御手段と、を備える磁気共鳴撮影装置であって、前記計測制御手段は、前記高周波磁場および前記傾斜磁場により、前記磁気共鳴信号を発生させる第一の領域を局所化して選択する選択励起手段と、前記選択励起手段が前記第一の領域を局所化する過程で、前記高周波磁場および前記傾斜磁場により、前記第一の領域と異なる領域である第二の領域群内の核磁化を熱平衡状態にする定常化手段と、を備え、前記第一の領域と前記第二の領域群とは、それぞれ、直交する３軸方向により特定され、前記第二の領域群は、前記第一の領域を特定する前記３軸方向と１または２軸が共通し、共通しない軸方向は全く重ならない領域群であり、前記定常化手段は、前記選択励起手段が用いる高周波磁場と位相が１８０度異なる高周波磁場を用いて前記第二の領域群内の核磁化を定常化することを特徴とする磁気共鳴撮影装置を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ＭＲＳ計測において、ＭＲＳ計測領域を形作る軸と位置決め画像の画素を形作る軸とが互いに一致する計測条件の下、領域を特定するスライスが少なくとも１つ共通する複数の異なる領域を計測する際、効率よく高精度の結果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（ａ）は、第一の実施形態のＭＲＩ装置であって水平磁場方式のＭＲＩ装置の外観図であり、（ｂ）は同垂直磁場方式のＭＲＩ装置の外観図であり、（ｃ）は、同開放感を高めたＭＲＩ装置の外観図である。
【図２】第一の実施形態のＭＲＩ装置の構成を示すブロック図である。
【図３】プレス法のパルスシーケンスの一例を示す図である。
【図４】プレス法により励起および反転される領域を説明するための図であり、（ａ）は位置決め用トランス像、（ｂ）は位置参照用サジタル像、（ｃ）は位置参照用コロナル像である。
【図５】プレス法により同一スライス内で一直線上に並ぶ２つの異なる領域の計測を行う際の励起および反転領域と計測領域との位置関係例を示す図である。
【図６】第一の実施形態のパルスシーケンスの一例を示す図である。
【図７】第一の実施形態のパルスシーケンスにより励起および反転されるスライスを説明するための図であり、（ａ）は位置決め用トランス像、（ｂ）は位置参照用サジタル像、（ｃ）は位置参照用コロナル像である。
【図８】第一の実施形態のパルスシーケンスによる計測対象領域を説明するための図であり、（ａ）は位置決め用トランス像、（ｂ）は位置参照用サジタル像、（ｃ）は位置参照用コロナル像である。
【図９】プレス法により同一スライス内で一直線上に並ばない２つの異なる領域の計測を行う際の励起および反転領域と計測領域との位置関係例を示す図である。
【図１０】第二の実施形態のパルスシーケンスの一例を示す図である。
【図１１】第二の実施形態のパルスシーケンスにより励起および反転されるスライスを説明するための図であり、（ａ）は位置決め用トランス像、（ｂ）は位置参照用サジタル像、（ｃ）は位置参照用コロナル像である。
【図１２】第二の実施形態のパルスシーケンスによる計測対象領域を説明するための図であり、（ａ）は位置決め用トランス像、（ｂ）は位置参照用サジタル像、（ｃ）は位置参照用コロナル像である。
【図１３】第一の実施形態のパルスシーケンスの変更例である。
【図１４】第一の実施形態のパルスシーケンスの変更例である。
【図１５】第一の実施形態のパルスシーケンスの変更例である。
【図１６】本発明の実施形態の水信号を抑圧するためのプリパルスシーケンスの一例を示す図である。
【図１７】第一の実施形態のパルスシーケンスの変更例である。
【図１８】本発明の実施例を説明するための図であり、（ａ）は、計測する２つの領域Ｖ１およびＶ２の空間的な配置を説明するための図であり、（ｂ）は、領域Ｖ１から得られた磁気共鳴スペクトルデータ、（ｃ）は、領域Ｖ２から得られた磁気共鳴スペクトルデータである。
【図１９】（ａ）は、従来の手法で選択励起される２領域の位置関係を説明するための図であり、（ｂ）は、選択励起された領域を位置決め画像上に投影した状態を説明するための図である。
【図２０】従来のＳＴＥＡＭ法パルスシーケンスを元にした改良パルスシーケンスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜＜第一の実施形態＞＞
以下、本発明を適用する第一の実施形態を図面を参照して説明する。以下、本発明の実施形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１８】
まず、本実施形態のＭＲＩ装置について説明する。図１（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ本実施形態のＭＲＩ装置の外観図である。図１（ａ）はソレノイドコイルで静磁場を発生するトンネル型磁石を用いた水平磁場方式のＭＲＩ装置１００である。図１（ｂ）は開放感を高めるために磁石を上下に分離したハンバーガー型（オープン型）の垂直磁場方式のＭＲＩ装置２００である。また、図１（ｃ）は、図１（ａ）と同じトンネル型のＭＲＩ装置であるが、磁石の奥行を短くし且つ斜めに傾けることによって、開放感を高めたＭＲＩ装置３００である。なお、これらは一例であり、本実施形態のＭＲＩ装置はこれらの形態に限定されるものではない。本実施形態では、装置の形態やタイプを問わず、公知の各種のＭＲＩ装置を用いることができる。以下、特に区別する必要がない場合は、ＭＲＩ装置１００で代表する。
【００１９】
図２は、本実施形態のＭＲＩ装置１００の構成を示すブロック図である。本実施形態のＭＲＩ装置１００は、被検体１が置かれる空間に、静磁場を発生する静磁場コイル２と、互いに直交する３方向の傾斜磁場を与えるための傾斜磁場コイル３と、被検体１に対し高周波磁場を照射する送信用高周波コイル５（以下、単に送信コイルという）と、被検体１から発生する磁気共鳴信号を受信する受信用高周波コイル６（以下、単に受信コイルという）と、静磁場均一度を調整するシムコイル４と、を備える。なお、シムコイル４は、なくてもよい。
【００２０】
静磁場コイル２は、図１に示す各ＭＲＩ装置１００、２００、３００の構造に応じて、種々の形態のものが採用される。傾斜磁場コイル３及びシムコイル４は、それぞれ傾斜磁場用電源部１２及びシム用電源部１３により駆動される。送信コイル５が照射する高周波磁場は、送信機７により生成され、静磁場中に置かれた被検体１に印加される。受信コイル６が検出した核磁気共鳴信号は、受信機８を通して計算機９に送られる。なお、本実施形態では送信コイル５と受信コイル６とに別個のものを用いる場合を例にあげて説明するが、送信コイル５と受信コイル６との機能を兼用する１のコイルで構成してもよい。
【００２１】
計算機９は、予め登録されているプログラム、または、ユーザからの指示に従って、受信機８を介して得た磁気共鳴信号に対して様々な演算処理を行ないスペクトル情報や画像情報を生成する。計算機９には、表示装置１０、記憶装置１１、シーケンス制御装置１４、入力装置１５などが接続される。表示装置１０は、生成したスペクトル情報や画像情報をオペレータに表示するインタフェースである。入力装置１５は、計測条件や演算処理に必要な条件、パラメータ等をオペレータが入力するためのインタフェースである。記憶装置１１には、計算機９が生成したスペクトル情報や画像情報、入力装置１５を介して入力された情報等が必要に応じて記録される。
【００２２】
シーケンス制御装置１４は、傾斜磁場用電源部１２、シム用電源部１３、送信機７及び受信機９の動作を制御し、傾斜磁場、高周波磁場の印加および核磁気共鳴信号の受信のタイミング、印加量等を制御する。タイミングの制御は、撮影方法によって予め設定されているパルスシーケンスと呼ばれるタイムチャートに従って行う。使用するパルスシーケンスの選択、それぞれの印加量等の詳細な条件は、予めプログラムとして記憶装置１１に登録されるか、または、ユーザから入力装置１５を介して指示される。
【００２３】
図３は、本実施形態の基礎となるプレス法によるＭＲＳパルスシーケンスの一例を説明するための図である。ここでは、水平磁場方式のＭＲＩ装置１００を用い、静磁場方向をＺ軸方向とする。本パルスシーケンスにおいて、ＲＦは高周波磁場、ＧｚはＺ軸方向の傾斜磁場、ＧｘはＸ軸方向の傾斜磁場、ＧｙはＹ軸方向の傾斜磁場、信号は磁気共鳴信号（エコー信号）を示す。以下、本明細書において、同様である。また、図４は、図３に示すパルスシーケンスにより励起および反転される領域を説明するための図である。なお、図４に示す画像は、本撮影に先立って位置決め用および参照用に取得されるスカウト画像であって、それぞれ、図４（ａ）は、位置決め用トランス像、図４（ｂ）は、位置参照用サジタル像、図４（ｃ）は、位置参照用コロナル像である。以下、プレス法による各部の動作と励起される領域との関係を図３および図４を用いて説明する。ここでは、Ｚ軸に垂直な第一のスライスＳ１０１と、Ｘ軸に垂直な第二のスライスＳ１０２と、Ｙ軸に垂直な第三のスライスＳ１０３とが交差する領域（ボクセル）Ｖ１１０を計測対象領域とする。また、以下において、エコー時間をＴＥと呼ぶ。
【００２４】
まず、Ｚ軸方向のスライス選択用傾斜磁場Ｇｓ１の印加とともにフリップ角が９０°の高周波磁場（９０°パルス）ＲＦ１を照射し、第一スライスＳ１０１内の核磁化のみを選択的に励起状態とする。このとき、９０°パルスＲＦ１の送信周波数ｆ１は、傾斜磁場Ｇｓ１と組み合わせて選択される第一スライスＳ１０１が計測対象領域Ｖ１１０を含むよう決定される。なお、以下の全ての高周波磁場は、送信周波数、励起（反転）周波数帯域、励起（フリップ）角および送信位相をそれぞれ調整することができ、選択的に励起／反転を行う「スライスの位置と厚み」および選択スライス内に含まれる「核磁化を倒す角度と方向」をそれぞれ任意に変更することができる。
【００２５】
次に、９０°パルスＲＦ１の照射からＴＥ／４後に、Ｘ軸方向のスライス選択用傾斜磁場Ｇｓ２の印加とともにフリップ角が１８０°の高周波磁場（１８０°パルス）ＲＦ２を照射し、９０°パルスＲＦ１によって励起された第一スライスＳ１０１内の核磁化のうち、第２スライスＳ１０２にも含まれる核磁化のみを１８０°反転させる。１８０°パルスＲＦ２の送信周波数ｆ２は、傾斜磁場Ｇｓ２と組み合わせて選択される第二スライスＳ１０２が、計測対象領域Ｖ１１０を含むよう決定される。
【００２６】
さらに、１８０°パルスＲＦ２の照射からＴＥ／２後に、Ｙ軸方向のスライス選択用傾斜磁場Ｇｓ３の印加とともに１８０°パルスＲＦ３を照射し、１８０°パルスＲＦ２によって反転された第一スライスＳ１０１と第二スライスＳ１０２との交差領域内にある核磁化のうち、第三スライスＳ１０３にも含まれる領域Ｖ１１０内の核磁化のみを再度１８０°反転させる。１８０°パルスＲＦ３の送信周波数ｆ３は、傾斜磁場Ｇｓ３と組み合わせて選択される第三スライスＳ１０３が、計測対象領域Ｖ１１０を含むよう決定される。なお、本パルスシーケンスにおいて、高周波磁場の送信周波数に続いて記載されている＋ｘは、高周波磁場の位相を示す。本パルスシーケンスでは、９０°パルスＲＦ１、１８０°パルスＲＦ２、１８０°パルスＲＦ３は全て同じ位相（＋ｘ）で照射される。
【００２７】
これらの３組の傾斜磁場及び高周波磁場の印加（照射）により、計測対象領域Ｖ１１０内が選択励起され、１８０°パルスＲＦ３の照射からＴＥ／４後の時点をエコ−タイムとする磁気共鳴信号Ｓｉｇが領域Ｖ１１０内から発生する。発生する磁気共鳴信号Ｓｉｇは、時間軸方向の信号変化を有し、上述したケミカルシフトの情報を含む。この磁気共鳴信号Ｓｉｇを、所定のサンプリング間隔で検出し、時間軸方向のフーリエ変換を施すことにより、磁気共鳴スペクトル信号を得る。
【００２８】
なお、本図に示すパルスシーケンスにおいて、傾斜磁場Ｇｓ１の印加の直後に印加される傾斜磁場Ｇｒ１は、傾斜磁場Ｇｓ１に対するリフェイズ（位相戻し）用の傾斜磁場である。また、１８０°パルスＲＦ２の照射の前後で印加される傾斜磁場Ｇｄ１と傾斜磁場Ｇｄ１’、傾斜磁場Ｇｄ２と傾斜磁場Ｇｄ２’及び傾斜磁場Ｇｄ３と傾斜磁場Ｇｄ３’は、９０°パルスＲＦ１の照射により励起された核磁化の位相は乱さず、１８０°パルスＲＦ２の照射により励起された核磁化のみをディフェイズ（位相乱し）し、疑似信号を減じるための傾斜磁場である。さらに、１８０°パルスＲＦ３の照射の前後で印加される傾斜磁場Ｇｄ４と傾斜磁場Ｇｄ４’、傾斜磁場Ｇｄ５と傾斜磁場Ｇｄ５’及び傾斜磁場Ｇｄ６と傾斜磁場Ｇｄ６’は、９０°パルスＲＦ１の照射により励起された核磁化の位相は乱さず、１８０°パルスＲＦ３の照射によって励起された核磁化のみをディフェイズし、疑似信号を減じるための傾斜磁場である。
【００２９】
以上のＭＲＳパルスシーケンスを実行することにより、図４に示すように、３つのスライスＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０３が交差する計測対象領域Ｖ１１０内に含まれる核磁化のみを選択的に励起し、計測対象領域Ｖ１１０からの磁気共鳴信号Ｓｉｇを検出することができる。ここで、必要とするＳＮＲを確保するための積算を行う場合、繰り返し時間ＴＲ間隔で、上記手順による磁気共鳴信号Ｓｉｇの検出をＮ回（通常、数十回〜数百回程度）繰り返すとすると、全計測時間は「繰り返し時間×積算回数＝ＴＲ×Ｎ」となる。なお、この繰り返し時間ＴＲは、励起された核磁化が励起前の熱平衡状態に戻るのに要する時間に従って定められ、励起対象となっている代謝物質の種類や励起を行う照射ＲＦ強度（フリップ角）等によって変化する。ＭＲＳで計測可能な人体内部の一般的な代謝物質の核磁化を９０°パルスで励起する場合、通常、繰り返し時間ＴＲは１〜２秒程度に設定される。
【００３０】
ここで、図５に示すような、局所化する３スライスの中で２スライス（この例では、第一スライスＳ１０１および第三スライスＳ１０３）が共通な２領域（第一の計測対象領域（以後、第一領域と呼ぶ。）Ｖ１１０、第二の計測対象領域(以後、第二領域と呼ぶ。）Ｖ１２０）を計測対象とする場合を考える。図３に示すＭＲＳパルスシーケンスにより第一領域Ｖ１１０を選択励起する場合、９０°パルスＲＦ１および傾斜磁場Ｇｓ１により第一スライスＳ１０１内の核磁化が励起され、１８０°パルスＲＦ３および傾斜磁場Ｇｓ３により第三スライスＳ１０３内の核磁化が励起される。これらのスライスは、第二領域Ｖ１２０をも局所化するスライスであるため、１８０°パルスＲＦ３照射後には、第二の領域Ｖ１２０も疑似飽和する。従って、例えば、第一領域Ｖ１１０の計測後、第二領域Ｖ１２０を計測する場合、第二領域Ｖ１２０内の核磁化が熱平衡状態に戻るのを待たなければならない。この待ち時間（Ｔ１緩和時間）は、繰り返し時間ＴＲにほぼ等しいため、総計測時間は、単純に２倍の「繰り返し時間×積算回数×計測領域数＝ＴＲ×Ｎ×２」となる。
【００３１】
本実施形態では、第一領域Ｖ１１０を選択励起する過程で、第二領域Ｖ１２０を熱平衡状態に戻すようパルスシーケンスを構成する。以下、これを実現するための、本実施形態のＭＲＳパルスシーケンスについて説明する。図６は、本実施形態のＭＲＳパルスシーケンスの一例を説明するための図である。図７は、図６に示すＭＲＳパルスシーケンスにより励起および反転される領域を説明するための図である。また、図８は、計測対象領域を説明するための図である。図７および図８に示す画像の、それぞれ（ａ）は、位置決め用トランス像、（ｂ）は位置参照用サジタル像、（ｃ）は位置参照用コロナル像である。なお、本ＭＲＳパルスシーケンスは、記憶装置１１に格納される。本実施形態のＭＲＩ装置１００は、計算機９の指示に従って、シーケンス制御装置１４が各部を動作させることにより、ＭＲＳ計測を行う。
【００３２】
まず、本実施形態の計測対象領域について説明する。本実施形態の計測対象領域は、図８（ａ）〜（ｃ）に示す第一領域Ｖ１１０および第二領域Ｖ１２０である。第一領域Ｖ１１０は、第一スライスＳ１０１と、第二スライスＳ１０２と、第三スライスＳ１０３とにより局所化（特定）される。また、第二領域Ｖ１２０は、第一スライスＳ１０１と、第四スライスＳ１０４と、第三スライスＳ１０３とにより局所化（特定）される。このように、第一領域Ｖ１１０と第二領域Ｖ１２０とは第一スライスＳ１０１と第三スライスＳ１０３とが共通する。また、第二スライスＳ１０２および第四スライスＳ１０４は、全く重ならない。また、第二スライスＳ１０２および第四スライスＳ１０４の厚みは特に限定されない。第一スライスＳ１０１上で両領域は、第三スライスＳ１０３に沿って一直線上に並ぶ。以下、２つの領域の配置および大きさがこのような関係にあるものを、同一スライス内で一直線上に並ぶと呼ぶ。
【００３３】
以下、上述の同一スライス内で一直線上に並ぶ２領域に関し、一方の領域（例えば、第一領域Ｖ１１０）をプレス法にて選択励起した時点で、他方の領域（第二領域Ｖ１２０）を熱平衡状態とする本実施形態のＭＲＳパルスシーケンスについて説明する。概略は、共通するスライスを励起する直前に、当該スライスを励起する際に用いる高周波磁場と位相が１８０度異なる高周波磁場を用いて、共通しないスライスを励起させ、共通するスライスを反転する直前に、当該スライスを反転する際に用いる高周波磁場と位相が１８０度異なる高周波磁場を用いて、共通しないスライスを反転させるというものである。これにより、共通するスライスが励起および反転された際、両スライスが交差する領域（第二領域Ｖ１２０を含み、第一領域Ｖ１１０を含まない）が熱平衡状態となる。以下、詳細な手順を上記各図を用いて説明する。
【００３４】
図６に示すように、まず初めに、第二領域Ｖ１２０を含み、第二スライスＳ１０２に平行な第四スライスＳ１０４内の核磁化を励起状態にするため、第四スライスＳ１０４選択用のＸ軸方向の傾斜磁場Ｇｓ１’を印加するとともに、第一の送信周波数ｆ４を有する９０°パルスＲＦ１’を照射する。なお、第一の送信周波数ｆ４は、傾斜磁場Ｇｓ１’と組み合わせて選択される第四スライスＳ１０４が、第二領域Ｖ１２０を含み、かつ、第一領域Ｖ１１０を含まないよう決定される。以下、本実施形態では、第四スライスＳ１０４のスライス厚が第二領域Ｖ１２０のＸ軸方向の幅と同等となるよう設定する場合を例にあげて説明する。また、９０°パルスＲＦ１’の位相は−ｘとする。
【００３５】
傾斜磁場Ｇｓ１’の印加終了後、傾斜磁場Ｇｓ１’の印加軸と直交する第一スライスＳ１０１選択用のＺ軸方向の傾斜磁場Ｇｓ１を印加するとともに、９０°パルスＲＦ１’の位相（−ｘ）を１８０度反転させた位相（＋ｘ）を有する９０°パルスＲＦ１を照射する。このとき、９０°パルスＲＦ１の送信周波数ｆ１は、傾斜磁場Ｇｓ１と組み合わせて選択される第一スライスＳ１０１が、第一領域Ｖ１１０を含むよう決定される。ここでは、第一スライスＳ１０１のスライス厚が第一領域Ｖ１１０のＺ軸方向の幅と同等となるよう設定する場合を例にあげて説明する。これにより、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、第四スライスＳ１０４と第一スライスＳ１０１とが交差する交差領域Ｋ１３０内の核磁化がほぼ熱平衡状態に戻り、交差領域Ｋ１３０を除く第一スライスＳ１０１内の核磁化が励起状態になる。
【００３６】
次に、９０°パルスＲＦ１の照射からＴＥ／４後に、第二スライスＳ１０２選択用のＸ軸方向の傾斜磁場Ｇｓ２を印加するとともに、第一の送信周波数ｆ４とは異なる第二の送信周波数ｆ１を有する１８０°パルスＲＦ２を照射する。このとき、第二の送信周波数ｆ１は、傾斜磁場Ｇｓ２と組み合わせて選択される第二スライスＳ１０２が、第一領域Ｖ１１０を含み、かつ、第二領域Ｖ１２０を含まないよう決定される。ここでは、第二スライスＳ１０２のスライス厚が領域Ｖ１１０のＸ軸方向の幅と同等となるよう設定する場合を例にあげて説明する。これにより、９０°パルスＲＦ１によって励起された、交差領域Ｋ１３０を除く第一スライスＳ１０１内の核磁化のうち、第二スライスＳ１０２にも含まれる領域の核磁化が１８０°反転する。
【００３７】
傾斜磁場Ｇｓ２の印加終了後、傾斜磁場Ｇｓ１’の印加軸と同じ軸の第四スライスＳ１０４選択用のＸ軸方向の傾斜磁場Ｇｓ３’を印加するとともに、第一の送信周波数ｆ４を有する１８０°パルスＲＦ３’を照射する。このとき、１８０°パルスＲＦ３’の位相は、９０°パルスＲＦ１’と同様に−ｘとする。これにより、第四スライスＳ１０４内の核磁化が反転状態になる。なお、ここでは、１８０°パルスＲＦ３’の送信周波数は、９０°パルスＲＦ１’の送信周波数ｆ４と同じとしているが、これに限られない。傾斜磁場Ｇｓ３’と組み合わせて選択されるスライスが、第二領域Ｖ１２０を含み、かつ、第一領域Ｖ１１０を含まなければ、第一の送信周波数ｆ４と異なっていてもよい。
【００３８】
さらに、１８０°パルスＲＦ２の照射からＴＥ／２後に、傾斜磁場Ｇｓ１および傾斜磁場Ｇｓ２の印加軸と直交する第三スライスＳ１０３選択用のＹ軸方向の傾斜磁場Ｇｓ３を印加するとともに、ＲＦ３’の位相（−ｘ）を１８０度反転させた位相（＋ｘ）を有する１８０°パルスＲＦ３を照射する。これにより、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、第三スライスＳ１０３と第四スライスＳ１０４が交差する交差領域Ｋ１４０内の核磁化がほぼ熱平衡状態に戻り、交差領域Ｋ１４０を除く第三スライスＳ１０３内の核磁化が反転する。１８０°パルスＲＦ３の送信周波数ｆ３は、傾斜磁場Ｇｓ３と組み合わせて選択される第三スライスＳ１０３が、第一領域Ｖ１１０を含むよう決定される。ここでは、第三のスライスＳ１０３のスライス厚が第一領域Ｖ１１０のＹ軸方向の幅と同等となるよう設定する場合の例である。なお、ＲＦ３’とＲＦ３の位相についても、それぞれ−ｘと＋ｘとして説明しているが、これに限られない。ＲＦ３’とＲＦ３との位相が１８０度異なっていればよく、例えば、−ｙと＋ｙであってもよい。
【００３９】
以上の５組の高周波磁場及び傾斜磁場の印加により、１８０°パルスＲＦ３の照射からＴＥ／４後の時点をエコ−タイムとする磁気共鳴信号Ｓｉｇ１が第一領域Ｖ１１０から発生する。受信コイル６によりこの磁気共鳴信号Ｓｉｇ１を所定のサンプリング間隔で検出する。
【００４０】
なお、本パルスシーケンスにおいても、傾斜磁場Ｇｓ１’の印加の直後に印加される傾斜磁場Ｇｒ２は、傾斜磁場Ｇｓ１’に対するリフェイズ用の傾斜磁場である。また、傾斜磁場Ｇｓ１の印加の前後に印加される傾斜磁場Ｇｒ１’および傾斜磁場Ｇｒ１は、傾斜磁場Ｇｓ１に対するディフェイズ用およびリフェイズ用の傾斜磁場である。また、１８０°パルスＲＦ２の印加の前後で印加される傾斜磁場Ｇｄ１と傾斜磁場Ｇｄ１’、傾斜磁場Ｇｄ２と傾斜磁場Ｇｄ２’及び傾斜磁場Ｇｄ３と傾斜磁場Ｇｄ３’は、９０°パルスＲＦ１の照射により励起された核磁化の位相は乱さず、１８０°パルスＲＦ２の照射により励起された核磁化をディフェイズし、疑似信号を減じるための傾斜磁場である。また、傾斜磁場Ｇｓ３’の印加の前後に印加される傾斜磁場Ｇｒ３’および傾斜磁場Ｇｒ３は、傾斜磁場Ｇｓ３’に対するディフェイズ用およびリフェイズ用の傾斜磁場である。さらに、１８０°パルスＲＦ３の印加の前後で印加される傾斜磁場Ｇｄ４と傾斜磁場Ｇｄ４’、傾斜磁場Ｇｄ５と傾斜磁場Ｇｄ５’及び傾斜磁場Ｇｄ６と傾斜磁場Ｇｄ６’は、９０°パルスＲＦ１の照射により励起された核磁化の位相は乱さず、１８０°パルスＲＦ３の照射によって励起された核磁化をディフェイズし、疑似信号を減じるための傾斜磁場である。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態のＭＲＳパルスシーケンスを実行することにより、図８に示すように、第一スライスＳ１０１、第二スライスＳ１０２、および第三スライスＳ１０３の３つのスライスが交差する第一領域Ｖ１１０に含まれる核磁化のみを選択的に励起することができ、かつ、第四スライスＳ１０４、第一スライスＳ１０１および第三スライスＳ１０３が交差する第二領域Ｖ１２０に含まれる核磁化を、ほぼ熱平衡状態に保つことが出来る。
【００４２】
第一領域Ｖ１１０の磁気共鳴信号Ｓｉｇ１を計測する時点で、第二領域Ｖ１２０はほぼ熱平衡状態となっているため、第一領域Ｖ１１０の励起および検出直後に第二領域Ｖ１２０の励起を開始することができる。このため、ＳＮＲ確保のため、励起および検出を繰り返す計測を行う場合、第一領域Ｖ１１０内の核磁化がほぼ熱平衡状態に戻るのを待つ待ち時間（例えばＴＲ／２）の間に、第二領域Ｖ１２０の励起および検出を行うことができる。
【００４３】
例えば、本実施形態のＭＲＳパルスシーケンス実行し、第一領域Ｖ１１０からの磁気共鳴信号Ｓｉｇ１を取得直後に、９０°パルスＲＦ１’の送信周波数をｆ２、１８０°パルス°ＲＦ２の送信周波数をｆ４、１８０°パルスＲＦ３’の送信周波数をｆ１、に変更して同様の計測を行い、第二領域Ｖ１２０からの磁気共鳴信号Ｓｉｇ２を所定のサンプリング間隔で検出する。この場合も、第二領域Ｖ１２０からの磁気共鳴信号Ｓｉｇ２計測時点では、第一領域Ｖ１１０は、ほぼ熱平衡状態となっている。従って、第二領域Ｖ１２０の励起および検出後、第二領域Ｖ１２０内の核磁化がほぼ熱平衡状態に戻るのを待つ待ち時間（例えばＴＲ／２）の間に、第一領域Ｖ１１０の励起および検出を行うことができる。
【００４４】
以上説明したように、本実施形態のＭＲＳパルスシーケンスによれば、第一領域Ｖ１１０および第二領域Ｖ１２０が同一スライス内で一直線上にある場合、「第一領域Ｖ１１０の計測」と「第二領域Ｖ１２０の計測」とを、繰り返し時間ＴＲ／２で交互に行うことにより、１ＴＲの間に２つの領域の計測を行うことができる。この時、第一領域Ｖ１１０および第二領域Ｖ１２０は、実質的に、それぞれ繰り返し時間ＴＲで励起および検出が繰り返され、それぞれの領域に含まれる核磁化は、１領域計測時と同様の定常状態（ほぼ熱平衡状態）から励起および検出が行われる。従って、第一領域Ｖ１１０から繰り返し検出した磁気共鳴信号Ｓｉｇ１を積算したものと、第二領域Ｖ１２０から繰り返し検出した磁気共鳴信号Ｓｉｇ２を積算したものとに、それぞれ時間軸方向のフーリエ変換を施すことにより、それぞれ第一領域Ｖ１１０から得られる磁気共鳴スペクトル信号と第二領域Ｖ１２０から得られる磁気共鳴スペクトル信号とを得ることができる。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態のＭＲＳパルスシーケンスによれば、同一スライス内で一直線上に並ぶ２つの異なる領域を対象とした計測を行う場合、選択励起する対象の領域（選択励起領域）を励起する過程において、選択励起する対象でない領域（選択非励起領域）の、選択非励起領域を局所化する直交する３つのスライスの中で選択励起領域を局所化するスライスと共通しないスライスを、選択励起領域を励起する際に用いる高周波磁場と位相が１８０度異なる高周波磁場を用いて励起する。この励起を、共通するスライスの数だけ行う。このようにして、選択励起領域の励起過程中に、選択非励起領域内の核磁化をほぼ熱平衡状態に戻す。
【００４６】
従って、本実施形態のＭＲＩ装置を用いたＭＲＳ計測において、本実施形態のＭＲＳパルスシーケンスによれば、同一断面内で一直線上に並ぶ２つの異なる領域を対象とした計測を行う場合、一方の領域の磁気共鳴信号検出後、当該領域内の核磁化がほぼ熱平衡状態に戻るのを待つ待ち時間の間に、他方の領域の計測を行うことができる。従って、計測領域を２倍に増やした場合でも、総計測時間を１領域計測時の計測時間の２倍以下に抑えることができる。例えば、１領域計測時の繰り返し時間ＴＲの半分の繰り返し時間ＴＲ／２で、各領域の計測を「Ｎ回ずつ」交互に行い積算する場合、得られる（両領域の）スペクトル信号のＳＮＲを１領域計測時のＳＮＲと同水準の値に保ちながら、総計測時間を１領域計測時と同様の時間（繰り返し時間×積算回数×２領域分＝ＴＲ／２×Ｎ×２＝ＴＲ×Ｎ）とすることができる。
【００４７】
また、本実施形態のＭＲＩ装置を用いたＭＲＳ計測において、本実施形態のＭＲＳパルスシーケンスによれば、同一断面内で一直線上に並ぶ２つの異なる領域を対象とした計測を行う場合、一方の領域の磁気共鳴信号検出後、当該領域内の核磁化がほぼ熱平衡状態に戻るのを待つ待ち時間の間に、他方の領域の計測を行うことができる。従って、計測領域を２倍に増やし、かつ、総計測時間を１領域計測時の計測時間の２倍とした場合、両領域の計測回数（積算回数）を増加させることができる。従って、得られる両領域のスペクトル信号のＳＮＲを１領域計測時のＳＮＲよりも向上させることができる。例えば、１領域計測時の繰り返し時間ＴＲの半分の繰り返し時間ＴＲ／２で、各領域の計測を「２×Ｎ回ずつ」交互に行い積算する場合、総計測時間を１領域計測時の２倍の時間（繰り返し時間×積算回数×２領域分＝ＴＲ／２×２×Ｎ×２＝ＴＲ×Ｎ×２）とすれば、積算回数が２倍となるため、得られる両領域のスペクトル信号のＳＮＲは１領域計測時のＳＮＲの約√２倍となる。
【００４８】
また、本実施形態のＭＲＩ装置を用いたＭＲＳ計測において、本実施形態のＭＲＳパルスシーケンスを用いて同一断面内の一直線上に並ぶ２つの異なる領域を対象とした計測を、従来同様、１領域計測時と同じ繰り返し時間ＴＲで、各領域の計測を「Ｎ回ずつ」交互に行い積算してもよい。この場合、総計測時間は従来同様１領域計測時の２倍の時間「繰り返し時間×積算回数×２領域分＝ＴＲ×Ｎ×２＝ＴＲ×Ｎ×２」を要する。しかし、得られる両領域のスペクトル信号のＳＮＲは１領域計測時のＳＮＲより向上する。これは、領域毎に考えた場合、実質的な繰り返し時間がＴＲの２倍となり、従来のプレス法のパルスシーケンスを用いた場合に比べ、各核磁化はより熱平衡状態に近付くことができるためである。なお、向上の度合いは、縦緩和時間Ｔ１と繰り返し時間ＴＲにより、物質（縦緩和時間Ｔ１）ごとに異なる。
【００４９】
＜＜第二の実施形態＞＞
次に本発明を適用する第二の実施形態について説明する。第一の実施形態では、ＭＲＳ計測を行う２つの計測対象領域について、それぞれを局所化する３スライス中２スライスが共通の場合、画質および計測時間のいずれか一方を他を犠牲にせずに向上させる。本実施形態では、２つの計測対象領域を局所化する３スライスの中で、１スライスが共通の場合に第一の実施形態と同様の効果を得る。以下、本実施形態のＭＲＩ装置は基本的に第一の実施形態と同様である。本実施形態のＭＲＩ装置に関し、第一の実施形態と異なる構成に主眼をおいて説明する。
【００５０】
まず、図９に示すような、局所化する３スライスの中で、１スライス（この例では、第一スライスＳ２０１）が共通な２領域（第一領域Ｖ２１０、第二領域Ｖ２２０）を従来のプレス法で計測する場合を考える。図３に示すＭＲＳパルスシーケンスにより第一領域Ｖ２１０を選択励起する場合、９０°パルスＲＦ１および傾斜磁場Ｇｓ１により第一スライスＳ２０１内の核磁化が励起される。第一スライスＳ２０１は、第二領域Ｖ２２０をも局所化するスライスであるため、９０°パルスＲＦ１照射後には、第二の領域Ｖ２２０も疑似飽和する。従って、例えば、第一領域Ｖ１１０の計測後、第二領域Ｖ１２０を計測する場合、第二領域Ｖ１２０内の核磁化が熱平衡状態に戻るのを待たなければならない。
【００５１】
本実施形態では、第一領域Ｖ２１０を選択励起する過程で、第二領域Ｖ２２０を熱平衡状態に戻すようパルスシーケンスを構成する。以下、これを実現するための、本実施形態のＭＲＳパルスシーケンスについて説明する。図１０は、本実施形態のＭＲＳパルスシーケンスの一例を説明するための図である。図１１は、図１０に示すＭＲＳパルスシーケンスにより励起および反転される領域を説明するための図である。図１２は、図１０に示すＭＲＳパルスシーケンスによる計測対象領域を説明するための図である。図１１および図１２において、それぞれ（ａ）は位置決め用トランス像、（ｂ）は位置参照用サジタル像、（ｃ）は位置参照用コロナル像である。なお、本パルスシーケンスは、記憶装置１１に格納される。本実施形態のＭＲＩ装置１００は、計算機９の指示に従って、シーケンス制御装置１４が各部を動作させることにより、ＭＲＳ計測を行う。
【００５２】
まず、本実施形態の計測対象領域について説明する。本実施形態の計測対象領域は、図１２（ａ）〜（ｃ）に示す第一領域Ｖ２１０および第二領域Ｖ２２０である。第一領域Ｖ２１０は、第一スライスＳ２０１と、第二スライスＳ２０２と、第三スライスＳ２０３とにより局所化（特定）される。また、第二領域Ｖ２２０は、第一スライスＳ２０１と、第四スライスＳ２０４と、第五スライスＳ２０５とにより局所化（特定）される。このように、第一領域Ｖ２１０と第二領域Ｖ２２０とは第一スライスＳ２０１が共通する。また、第二スライスＳ２０２および第四スライスＳ２０４、第三スライスＳ２０３および第五スライスＳ２０５は、それぞれ全く重ならない。また、第二スライスＳ２０２および第四スライスＳ２０４、第三スライスＳ２０３および第五スライスＳ２０５の厚みは特に限定されない。以下、２つの領域の配置および大きさがこのような関係にあるものを、同一スライス内で一直線上に並ばないと呼ぶ。
【００５３】
以下、上述の同一スライス内で一直線上に並ばない２領域に関し、一方の領域（例えば、第一領域Ｖ２１０）をプレス法にて選択励起した時点で、他方の領域（第二領域Ｖ２２０）を熱平衡状態とする本実施形態のＭＲＳパルスシーケンスについて説明する。概略は、共通するスライス（第一スライスＳ２０１）を励起する直前に、当該スライスを励起する際に用いる高周波磁場と位相が１８０度異なる高周波磁場を用いて、共通しないスライス（第四スライスＳ２０４または第五スライスＳ２０５）を励起させる。これにより、共通するスライス（第一スライスＳ２０１）が励起された際、両スライス（第一スライスＳ２０１と、第四スライスＳ２０４または第五スライスＳ２０５と）が交差する領域（第二領域Ｖ２２０を含み、第一領域Ｖ２１０を含まない）が熱平衡状態となる。このように、本実施形態のパルスシーケンスは、基本的に第一の実施形態のＭＲＳパルスシーケンスと同様であるが、共通するスライスが１断面であるため、第一領域Ｖ２１０を選択励起する際に、影響を受けるスライスが１面となり、その面内の核磁化を熱平衡状態に戻す処理のみでよい。以下、詳細な手順を上記各図を用いて説明する。ここでは、第四スライスＳ２０４を用い、第一領域Ｖ２１０の選択励起による影響を除去する場合を例にあげて説明する。第四スライスＳ２０４の代わりに第五スライスＳ２０５を用いてもよい。
【００５４】
図１０に示すように、まず初めに、第二領域Ｖ２２０を含み、第二スライスＳ２０２に平行な第四スライスＳ２０４内の核磁化を励起状態にするため、第四スライスＳ２０４選択用のＸ軸方向の傾斜磁場Ｇｓ１’を印加するとともに第一の送信周波数ｆ２４を有する９０°パルスＲＦ１’を照射する。なお、第一の送信周波数ｆ２１は、傾斜磁場Ｇｓ１’と組み合わせて選択される第四スライスＳ２０４が、第二領域Ｖ２２０を含み、かつ、第一領域Ｖ２１０を含まないよう決定される。以下、本実施形態では、第四スライスＳ２０４のスライス厚が第二領域Ｖ２２０のＸ軸方向の幅と同等となるよう設定する場合を例にあげて説明する。また、９０°パルスＲＦ１’の位相は−ｘとする。
【００５５】
傾斜磁場Ｇｓ１’の印加終了後、傾斜磁場Ｇｓ１’の印加軸と直交する第一スライスＳ２０１選択用のＺ軸方向の傾斜磁場Ｇｓ１を印加するとともに、９０°パルスＲＦ１’の位相（−ｘ）を１８０度反転させた位相（＋ｘ）を有する９０°パルスＲＦ１を照射する。このとき、９０°パルスＲＦ１の送信周波数ｆ２１は、傾斜磁場Ｇｓ１と組み合わせて選択される第一スライスＳ２０１が、第一領域Ｖ２１０を含むよう決定される。ここでは、第一スライスＳ２０１のスライス厚が第一領域Ｖ２１０のＺ軸方向の幅と同等となるよう設定する場合を例にあげて説明する。これにより、図１１（ａ）〜（ｃ）に示すように、第四スライスＳ２０４と第一スライスＳ２０１とが交差する交差領域Ｋ２３０内の核磁化がほぼ熱平衡状態に戻り、交差領域Ｋ２３０を除く第一スライスＳ２０１内の核磁化が励起状態になる。
【００５６】
次に、９０°パルスＲＦ１の照射からＴＥ／４後に、第二スライスＳ２０２選択用のＸ軸方向の傾斜磁場Ｇｓ２を印加するとともに、第一の送信周波数ｆ２４とは異なる第二の送信周波数ｆ２１を有する１８０°パルスＲＦ２を照射する。このとき、第二の送信周波数ｆ２１は、傾斜磁場Ｇｓ２と組み合わせて選択される第二スライスＳ２０２が、第一領域Ｖ２１０を含み、かつ、第二領域Ｖ２２０を含まないよう決定される。ここでは、第二スライスＳ２０２のスライス厚が第一領域Ｖ２１０のＸ軸方向の幅と同等となるよう設定する場合を例にあげて説明する。これにより、９０°パルスＲＦ１によって励起された交差領域Ｋ２３０を除く第一スライスＳ２０１内の核磁化のうち、第二スライスＳ２０２にも含まれる領域の核磁化が１８０°反転する。
【００５７】
さらに、１８０°パルスＲＦ２の照射からＴＥ／２後に、傾斜磁場Ｇｓ１および傾斜磁場Ｇｓ２の印加軸と直交する第三スライスＳ２０３選択用のＹ軸方向の傾斜磁場Ｇｓ３を印加するとともに、１８０°パルスＲＦ３を照射する。これにより、第三スライスＳ２０３内の核磁化が反転する。１８０°パルスＲＦ３の送信周波数ｆ２３は、傾斜磁場Ｇｓ３と組み合わせて選択される第三スライスＳ２０３が、第一領域Ｖ２１０を含むよう決定される。ここでは、第三のスライスＳ２０３のスライス厚が第一領域Ｖ２１０のＹ軸方向の幅と同等となるよう設定する場合を例にあげて説明する。
【００５８】
以上の４組の高周波磁場及び傾斜磁場の印加により、１８０°パルスＲＦ３の照射からＴＥ／４後の時点をエコ−タイムとする磁気共鳴信号Ｓｉｇ３が第一領域Ｖ２１０から発生する。受信コイル６によりこの磁気共鳴信号Ｓｉｇ３を所定のサンプリング間隔で検出する。
【００５９】
なお、本パルスシーケンスにおいても、傾斜磁場Ｇｓ１’の印加の直後に印加される傾斜磁場Ｇｒ２は、傾斜磁場Ｇｓ１’に対するリフェイズ用の傾斜磁場である。また、傾斜磁場Ｇｓ１の印加の前後に印加される傾斜磁場Ｇｒ１’および傾斜磁場Ｇｒ１は、傾斜磁場Ｇｓ１に対するディフェイズ用およびリフェイズ用の傾斜磁場である。また、１８０°パルスＲＦ２の印加の前後で印加される傾斜磁場Ｇｄ１と傾斜磁場Ｇｄ１’、傾斜磁場Ｇｄ２と傾斜磁場Ｇｄ２’及び傾斜磁場Ｇｄ３と傾斜磁場Ｇｄ３’は、９０°パルスＲＦ１の照射により励起された核磁化の位相は乱さず、１８０°パルスＲＦ２の照射により励起された核磁化をディフェイズし、疑似信号を減じるための傾斜磁場である。また、１８０°パルスＲＦ３の印加の前後で印加される傾斜磁場Ｇｄ４と傾斜磁場Ｇｄ４’、傾斜磁場Ｇｄ５と傾斜磁場Ｇｄ５’及び傾斜磁場Ｇｄ６と傾斜磁場Ｇｄ６’は、９０°パルスＲＦ１の照射により励起された核磁化の位相は乱さず、１８０°パルスＲＦ３の照射によって励起された核磁化をディフェイズし、疑似信号を減じるための傾斜磁場である。
【００６０】
以上説明したように、本実施形態のＭＲＳパルスシーケンスを実行することにより、図１２に示すように、第一スライスＳ２０１、第二スライスＳ２０２、および第三スライスＳ２０３の３つのスライスが交差する第一領域Ｖ２１０に含まれる核磁化のみを選択的に励起することができ、かつ、第四スライスＳ２０４、第五スライスＳ２０５および第一スライスＳ２０１が交差する第二領域Ｖ２２０に含まれる核磁化を、ほぼ熱平衡状態に保つことが出来る。
【００６１】
第一領域Ｖ２１０からの磁気共鳴信号Ｓｉｇ３を計測する時点で、第二領域Ｖ２２０はほぼ熱平衡状態となっているため、第一領域Ｖ２１０の励起および検出直後に第二領域Ｖ２２０の励起を開始することができる。このため、ＳＮＲ確保のため、励起よび検出を繰り返す計測を行う場合、第一領域Ｖ２１０内の核磁化がほぼ熱平衡状態に戻るのを待つ待ち時間（例えば、ＴＲ／２）の間に、第二領域Ｖ２２０の励起および検出を行うことができる。
【００６２】
例えば、本実施形態のＭＲＳパルスシーケンスを実行し、第一領域Ｖ２１０からの磁気共鳴信号Ｓｉｇ３取得直後に、９０°パルスＲＦ１’の送信周波数をｆ２、１８０°パルスＲＦ２の送信周波数をｆ３に変更して同様の計測を行い、第二領域Ｖ２２０からの磁気共鳴信号Ｓｉｇ４を所定のサンプリング間隔で検出する。この場合も、第二領域Ｖ２２０からの磁気共鳴信号Ｓｉｇ４計測時点では、第一領域Ｖ２１０は、ほぼ熱平衡状態となっているため、第二領域Ｖ２２０の励起および検出後、第二領域Ｖ２２０内の核磁化がほぼ熱平衡状態に戻るのを待つ待ち時間（例えばＴＲ／２）の間に、第一領域Ｖ２１０の励起および検出を行うことができる。
【００６３】
以上説明したように、本実施形態のＭＲＳパルスシーケンスによれば、第一領域Ｖ２１０および第二領域Ｖ２２０が同一スライス内で一直線上に並ばない場合、「第一領域Ｖ２１０の計測」と「第二領域Ｖ２２０の計測」とを、繰り返し時間ＴＲ／２で交互に行うことにより、１ＴＲの間に２つの領域の計測を行うことができる。この時、第一領域Ｖ２１０および第二領域Ｖ２２０は、実質的に、それぞれ繰り返し時間ＴＲで励起および検出が繰り返され、それぞれの領域に含まれる核磁化は、１領域計測時と同様の定常状態（ほぼ熱平衡状態）から励起および検出が行われる。従って、第一領域Ｖ２１０から繰り返し検出した磁気共鳴信号Ｓｉｇ３を積算したものと、第二領域Ｖ２２０から繰り返し検出した磁気共鳴信号Ｓｉｇ４を積算したものとに、それぞれ時間軸方向のフーリエ変換を施すことにより、それぞれ第一領域Ｖ２１０から得られる磁気共鳴スペクトル信号と第二領域Ｖ２２０から得られる磁気共鳴スペクトル信号とを得ることができる。
【００６４】
以上説明したように、本実施形態のＭＲＳパルスシーケンスによれば、同一断面内ではあるが、一直線上に並ばない２つの異なる領域（第一領域Ｖ２１０、第二領域Ｖ２２０）を対象とする計測において、第一の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６５】
以上、本発明を適用した磁気共鳴撮影装置の各実施形態を説明した。本発明は前記の実施形態に限定されず種々の変更や応用が可能である。
【００６６】
例えば、ディフェイズ用傾斜磁場および／またはリフェイズ用傾斜磁場を変更してもよい。具体的には、上記各実施形態のＭＲＳパルスシーケンスでは、ディフェイズ用傾斜磁場Ｇｄ１、Ｇｄ２及びＧｄ３とリフェイズ用傾斜磁場Ｇｄ１’、Ｇｄ２’及びＧｄ３’との３対の傾斜磁場を１８０°パルスＲＦ２の照射の前後に印加し、また、ディフェイズ用傾斜磁場Ｇｄ４、Ｇｄ５及びＧｄ６とリフェイズ用傾斜磁場Ｇｄ４’、Ｇｄ５’及びＧｄ６’との３対の傾斜磁場をを１８０°パルスＲＦ３の照射の前後に印加している。しかし、これらのディフェイズ用傾斜磁場およびリフェイズ用傾斜磁場は、必ずしもそれぞれ３対である必要はなく、それぞれ１対だけ、１８０°パルスＲＦ２の前後に１対とＲＦ３の前後に３対等にしても良い。また、１対ごとの構成も、同極性の対であればよく、正極性と正極性、または、負極性と負極性のいずれでもよい。
【００６７】
また、第一の実施形態のＭＲＳパルスシーケンスでは、ディフェイズ用傾斜磁場Ｇｄ１、Ｇｄ２及びＧｄ３とリフェイズ用傾斜磁場Ｇｄ１’、Ｇｄ２’及びＧｄ３’との３対の傾斜磁場を１８０°パルスＲＦ２の照射の前後に印加し、また、ディフェイズ用傾斜磁場Ｇｄ４、Ｇｄ５及びＧｄ６とリフェイズ用傾斜磁場Ｇｄ４’、Ｇｄ５’及びＧｄ６’との３対の傾斜磁場をを１８０°パルスＲＦ３の照射の前後に印加しているが、それぞれ必ず３対である必要はない。例えば、図１３に示すように少なくとも１軸（Ｇｙ）に関しては、１８０°パルスＲＦ２と１８０°パルスＲＦ３’との間には正極性のディフェイズ用傾斜磁場Ｇｄ３を印加し、１８０°パルスＲＦ３’と１８０°パルスＲＦ３との間には負極性のリフェイズ用傾斜磁場Ｇｄ３’を印加するよう構成してもよい。これにより、１８０°パルスＲＦ３’の励起プロファイルに不完全性がある場合に生じる「横磁化成分に起因する疑似信号の発生」を減じることができる。
【００６８】
また、上記各実施形態のＭＲＳパルスシーケンスでは、ディフェイズ用傾斜磁場Ｇｄ４、Ｇｄ５及びＧｄ６を、１８０°パルスＲＦ３の直前で印加している。しかし、これらのディフェイズ用傾斜磁場を印加するタイミングはこれに限定されない。例えば、第一の実施形態のＭＲＳパルスシーケンスの例において、図１４に示すように１８０°パルスＲＦ３’の直前に印加しても良い。１８０°パルスＲＦ３’の励起プロファイルが理想的な矩形にならないために生じる横磁化成分に対する傾斜磁場Ｇｄ４、Ｇｄ５及びＧｄ６によるディフェイズ効果を避けることが可能となる。これにより、１８０°パルスＲＦ３の励起プロファイルが理想的な矩形にならないために生じる横磁化成分についても、熱平衡状態に近づけることが可能となる。
【００６９】
また、上記各実施形態のＭＲＳパルスシーケンスでは、９０°パルスＲＦ１’と傾斜磁場Ｇｓ１’および傾斜磁場Ｇｒ２とを、９０°パルスＲＦ１および傾斜磁場Ｇｓ１の印加の直前に印加しているが、これらの高周波磁場および傾斜磁場を印加するタイミングはこれらの順序に限定されない。例えば図１５に示すように、９０°パルスＲＦ１と傾斜磁場Ｇｓ１およびＧｒ１との印加の直後に印加しても、同様の効果を得ることができる。同様に、図６のＭＲＳパルスシーケンスでは、１８０°パルスＲＦ３’と傾斜磁場Ｇｒ３’、傾斜磁場Ｇｓ３’および傾斜磁場Ｇｒ３を、１８０°パルスＲＦ３と傾斜磁場Ｇｓ３の直前に印加しているが、これらの高周波磁場および傾斜磁場を印加するタイミングはこれらの順序に限定されない。例えば、本図に示すように、１８０°パルスＲＦ３と傾斜磁場Ｇｓ３の直後に印加しても、同様の効果を得ることができる。
【００７０】
また、上記各実施形態では、高周波磁場の送信周波数を変更することによって、励起または反転するスライス（選択スライス）の位置を変更する場合を例にあげて説明している。しかし、選択スライスの位置の変更はこれに限られない。例えば、高周波磁場の送信周波数を変更せずに、同時に印加するスライス選択用傾斜磁場の印加極性や印加強度を変更し、選択スライスの位置を変更するよう構成してもよい。このような場合においても、一方の領域を第一の高周波磁場を用いて選択的に励起状態もしくは反転状態とする直前もしくは直後に、第一の高周波磁場の位相を反転させた第二の高周波磁場を用いて、他方の領域を選択的に励起状態もしくは反転状態とすることにより、同様の効果を得ることができる。
【００７１】
さらに、上記各実施形態では、熱平衡状態に保っておきたい領域を局所化する際の選択スライスの幅を、その熱平衡状態に保っておきたい領域の幅と同等の幅に設定する場合を例にあげて説明している。しかし、選択スライスの幅はこれに限られない。上述のように、信号検出対象の領域を含まない幅まで広めに設定することができる。特に、高周波磁場の励起プロファイルが理想的な矩形から外れている場合等には、広めに設定した方がより効率よく熱平衡状態に戻すことができ、より高精度なスペクトルを得ることができる。
【００７２】
なお、代謝物質の濃度に比べ、人体内部に含まれる水の濃度は非常に大きい。従って、高濃度の水信号を抑圧せずに計測を行うと、水から発生する巨大な信号ピークの裾野に代謝物質の微弱な信号が埋もれてしまい、代謝物質からの信号を分離、抽出することが困難になる場合が多い。このため、通常の励起と検出を行う直前に、水信号の発生を抑圧する処理を加えることによって、不要な水信号を抑えて必要な代謝物質の信号を検出するよう構成してもよい。
【００７３】
高濃度の水信号を抑圧後、代謝物質の計測を行う水抑圧計測の際に、実施されるプリパルスシーケンスを図１６に示す。このプリパルスシーケンスは、上記各実施形態のＭＲＳパルスシーケンスの前に実施される。即ち、水抑圧計測では、図１６に示すプリパルスシーケンスと上記各実施形態のＭＲＳパルスシーケンスとを一組とするパルスシーケンスが実行される。
【００７４】
ここで、図１６に示すプリパルスシーケンスによる動作およびその効果を説明する。まず、水分子にのみ含まれている核磁化を励起させるために、送信周波数を水の共鳴周波数ｆＨに設定し、励起周波数帯域を水ピーク幅程度に設定した高周波磁場（水励起用高周波磁場）ＲＦｗ１を照射し、水核磁化の選択励起を行う。次に、励起状態にある水の核磁化の位相をバラバラにして、水の核磁化のベクトル和をゼロとし、水磁化を擬似飽和させるために、ディフェイズ用傾斜磁場Ｇｄｗ１の印加を行う。更に水信号の抑圧効果を増すために、水励起用高周波磁場ＲＦｗ１及びディフェイズ用傾斜磁場Ｇｄｗ１と同様の水励起用高周波磁場及びディフェイズ用傾斜磁場の印加を複数回繰り返して行う。本図に示す例は、水励起用高周波磁場及びディフェイズ用傾斜磁場の印加を３回繰り返すパルスシーケンスであり、水励起用高周波磁場ＲＦｗ１及びディフェイズ用傾斜磁場Ｇｄｗ１に続き、水励起用高周波磁場ＲＦｗ２およびディフェイズ用傾斜磁場Ｇｄｗ２と、水励起用高周波磁場ＲＦｗ３およびディフェイズ用傾斜磁場Ｇｄｗ３とを印加する。このとき、各ディフェイズ用傾斜磁場の印加軸を変更する例である。
【００７５】
そして、このプリパルスシーケンスによる水磁化の疑似飽和状態が継続中に、上記各実施形態のＭＲＳパルスシーケンスを実行し、微弱な代謝物質の信号を計測する。
【００７６】
プリパルスシーケンスにおいて、水励起用高周波磁場には、狭帯域の励起周波数特性を有するガウス波形を用いる。また、そのフリップ角は９０°前後に設定されることが多い。なお、プリパルスシーケンスにおいて、水励起用高周波磁場およびディフェイズ用傾斜磁場の印加回数は３回に限られない。また、図１６に示す例では、ディフェイズ用傾斜磁場としてＧｘ、Ｇｙ、Ｇｚのうちいずれか１軸の傾斜磁場を印加している。しかし、Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚの３軸全ての傾斜磁場を同時に印加しても良いし、いずれか２軸を同時に印加してもよい。ディフェイズ用傾斜磁場については、印加軸数や印加強度（印加極性）として様々な組合せや数値を用いることができる。
【００７７】
なお、上記各実施形態では、ＭＲＳ計測として、プレス法を用いる場合を例にあげて説明している。しかし、これに限られない。例えば、ＳＴＥＡＭ法をはじめとする公知のＭＲＳ計測のパルスシーケンスに、上記各実施形態で説明した手順は適用可能である。すなわち、上記各実施形態同様、２領域を計測するにあたり、一方の領域を第一の高周波磁場を用いて励起または反転状態とする直前もしくは直後に、第一の高周波磁場と位相を反転した第二の高周波磁場を用いて他方の領域を励起または反転状態とし、他方の領域内の核磁化をほぼ熱平衡状態に戻すよう構成すればよい。
【００７８】
また、上記各実施形態では、計測対象領域が２つの場合を例にあげて説明した。しかし、計測対象領域数はこれに限られない。３つ以上の領域を計測対象とする場合も、上記各実施形態で説明した手順は適用可能である。すなわち、信号検出対象の領域を第一の高周波磁場を用いて励起または反転状態とする直前もしくは直後に、第一の高周波磁場と位相を反転した第二の高周波磁場を用いて、信号検出対象外の２つ以上の領域を励起または反転状態とし、これらの領域内の核磁化をほぼ熱平衡状態に戻すよう構成すればよい。
【００７９】
また、上記各実施形態において、計測対象領域の設定を、グラフィカル・ユーザ・インタフェース（ＧＵＩ）を用いてユーザが表示装置１０および入力装置１５を介して行うよう構成してもよい。ここで、第一の実施形態は、同一断面内で一直線上に並ぶ２つの異なる領域である第一領域Ｖ１１０と第二領域Ｖ１２０とを対象とした計測を行う。従って、ユーザが使用するＧＵＩの一機能として、計算機９に、第一領域Ｖ１１０および第二領域Ｖ１２０が、同一断面内で常に一直線上に並ぶよう計測対象領域設定時に入力を制限する構成を持たせてもよい。さらに、この時、一直線上に並ぶ２つの異なる領域である第一領域Ｖ１１０および第二領域Ｖ１２０の位置関係が、常に、所定の直線を中心として線対称となるよう入力を制限する構成を持たせてもよい。所定の直線としては、例えば、大脳縦裂等が考えられる。なお、計算機９が所定の直線を画像の形状認識により探索し、自動的に設定するよう構成してもよい。
【００８０】
同様に、第二実施形態においては、計算機９に、２つの異なる領域である第一領域Ｖ２１０および第二領域Ｖ２２０が、同一断面内で一直線上に並ばないよう設定時に制限を設けるよう構成してもよい。さらに、計算機９が、入力された２領域の位置関係を判別し、上記第一の実施形態、第二の実施形態のいずれのＭＲＳパルスシーケンスを用いるか決定するよう構成してもよい。
【００８１】
また、上記各実施形態では、１〜数個の領域からのスペクトル信号を計測するＭＲＳ計測について説明を行ったが、多数の領域（画素）のスペクトルを同時に取得し分子毎に画像化を行う磁気共鳴スペクトロスコピックイメ−ジング（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃ  Ｉｍａｇｉｎｇ、以下、ＭＲＳＩと略す）計測においても、同等の効果を得ることができる。例えば、ＭＲＳＩ計測では、２つの異なるスラブ（多数の領域の集まり）において、それぞれのスラブを多数の領域（画素）に区切って計測を行うことがある。このとき、予め信号検出対象外のスラブを励起または反転状態としておき、信号検出対象のスラブを第一の高周波磁場を用いて励起または反転する直前もしくは直後に、第一の高周波磁場と位相を反転した第二の高周波磁場を用いて信号検出対象外のスラブ内を励起または反転状態とし、信号検出対象外のスラブ内の核磁化をほぼ熱平衡状態に戻す。本手順により、上記各実施形態で説明したＭＲＳ計測の場合と同等の効果を得ることができる。
【００８２】
なお、例えば、３Ｄ−ＣＳＩ、４Ｄ−ＣＳＩと呼ばれる一般的なパルスシーケンス、ＥＰＳＩと呼ばれる振動傾斜磁場を用いた高速ＭＲＳＩパルスシーケンス等に、プレス法やＳＴＥＡＭ法といった領域選択法を組み合わせてＭＲＳＩ計測を行う場合に、上記効果を得ることができる。一例として、図１７に、４Ｄ−ＣＳＩパルスシーケンスに第一の実施形態のＭＲＳパルスシーケンスによるプレス法を組み合わせた場合のパルスシーケンスを示す。なお、図１７では、位相エンコード用傾斜磁場Ｇｐ１、Ｇｐ２及びＧｐ３を、Ｓｉｇ１検出の直前で印加しているが、これらの位相エンコード用傾斜磁場を印加するタイミングはこの順序に限定されず、ＲＦ１とＲＦ２の間、ＲＦ２とＲＦ３’の間のいずれに印加しても良い。
【００８３】
また、ＭＲＳ計測やＭＲＳＩ計測を実施する前には、一般に、シムコイル４の発生するシミング磁場の印加強度と傾斜磁場コイル３の発生するオフセット磁場の印加強度とを調整し、静磁場均一度を向上させるシミングと呼ばれる手順を行う場合が多い。２つ以上の領域のＭＲＳ計測またはＭＲＳＩ計測を行う場合には、全領域のＭＲＳ計測またはＭＲＳＩ計測に先だって、予め、各領域毎に静磁場均一度を向上させるシミング磁場強度およびオフセット磁場強度を算出しておく。各領域のＭＲＳ計測またはＭＲＳＩ計測を行う際に、算出しておいたシミング磁場強度およびオフセット磁場強度に設定を変更しながら、各領域の計測を交互に行うよう構成すればよい。これにより、各領域から得られるスペクトルのクオリティを向上させることができる。
【００８４】
（実施例）
以下、本発明の実施例を示す。ここでは、図１（ａ）に示すＭＲＩ装置１００であって、静磁場強度１．５テスラのＭＲＩ装置を用い、図１６に示すプリパルスシーケンス（水抑圧シーケンス）に続き、第一の実施形態のＭＲＳパルスシーケンスを実行し、同一断面内で一直線上に並ぶ２つの異なる領域Ｖ１とＶ２とを対象としたＭＲＳ計測を行った。このとき、対象核種はプロトン、測定対象物は人体頭部とした。
【００８５】
計測対象領域Ｖ１、Ｖ２を図１８（ａ）に示す。このとき、領域Ｖ１の計測において、水抑圧シーケンスの実行には、約１００ｍｓを要し、ＭＲＳパルスシーケンスの実行には、約９００ｍｓを要した。ＭＲＳパルスシーケンスに要した時間は、信号検出時間が約７５０ｍｓでＴＥが１３６ｍｓの場合のＳｉｇ１検出完了までの時間である。領域Ｖ２の計測も同様に、水抑圧シーケンスおよびＭＲＳパルスシーケンスの実行に１００ｍｓ＋９００ｍｓ＝１０００ｍｓ要した。ここで、ＴＲが２０００ｍｓの場合、領域Ｖ１から発生するＳｉｇ１の検出完了後の待ち時間（前記領域Ｖ１内の核磁化がほぼ熱平衡状態に戻るのを待つ時間）は、約１０００ｍｓ（＝２０００ｍｓ−１００ｍｓ−９００ｍｓ）である。従って、この待ち時間の間に、領域Ｖ２の計測（計測時間：１０００ｍｓ）を実行し、前記領域Ｖ２から発生するＳｉｇ２の検出を完了することが出来た。
【００８６】
上述のように１ＴＲ（＝２０００ｍｓ）の間にＳｉｇ１とＳｉｇ２との計測を行うものを１組として、これを１２８回繰り返して積算を行った。計測結果を図１８（ｂ）および（ｃ）に示す。本図において、縦軸は、信号強度、横軸は、ケミカルシフト（単位ｐｐｍ）である。ここでは、これらの図に示す積算スペクトルを、総計測時間４分１６秒で得ることができた。
【符号の説明】
【００８７】
１：被検体、２：静磁場コイル、３：傾斜磁場コイル、４：シムコイル、５：送信コイル、６：受信コイル、７：送信機、８：受信機、９：計算機、１０：表示装置、１１：記憶装置、１２：傾斜磁場用電源部、１３：シム用電源部、１４：シーケンス制御装置、１００：ＭＲＩ装置、２００：ＭＲＩ装置、３００：ＭＲＩ装置、ＲＦ：高周波磁場、Ｇｚ：Ｚ軸方向の傾斜磁場、Ｇｙ：Ｙ軸方向の傾斜磁場、Ｇｘ：Ｘ軸方向の傾斜磁場、ＲＦ１：高周波磁場、ＲＦ２：高周波磁場、ＲＦ３：高周波磁場、ＲＦ１’：高周波磁場、ＲＦ３’：高周波磁場、Ｇｓ１：スライス選択用傾斜磁場、Ｇｓ２：スライス選択用傾斜磁場、Ｇｓ３：スライス選択用傾斜磁場パルス、Ｇｓ４：スライス選択用傾斜磁場、Ｇｒ１：リフェイズ（位相戻し）用傾斜磁場ス、Ｇｄ１’：リフェイズ（位相戻し）用傾斜磁場、Ｇｄ２’：リフェイズ（位相戻し）用傾斜磁場、Ｇｄ３’：リフェイズ（位相戻し）用傾斜磁場、Ｇｄ４’：リフェイズ（位相戻し）用傾斜磁場、Ｇｄ５’：リフェイズ（位相戻し）用傾斜磁場、Ｇｄ６’：リフェイズ（位相戻し）用傾斜磁場、Ｇｒ２：リフェイズ（位相戻し）用傾斜磁場、Ｇｒ３：リフェイズ（位相戻し）用傾斜磁場、Ｇｄ１：ディフェイズ（位相乱し）用傾斜磁場、Ｇｄ２：ディフェイズ（位相乱し）用傾斜磁場パルス、Ｇｄ３：ディフェイズ（位相乱し）用傾斜磁場、Ｇｄ４：ディフェイズ（位相乱し）用傾斜磁場、Ｇｄ５：ディフェイズ（位相乱し）用傾斜磁場、Ｇｄ６：ディフェイズ（位相乱し）用傾斜磁場、Ｇｒ１’：ディフェイズ（位相乱し）用傾斜磁場、Ｇｒ３’：ディフェイズ（位相乱し）用傾斜磁場、Ｇｄｗ１：ディフェイズ（位相乱し）用傾斜磁場、Ｇｄｗ２：ディフェイズ（位相乱し）用傾斜磁場、Ｇｄｗ３：ディフェイズ（位相乱し）用傾斜磁場、Ｓｉｇ：磁気共鳴信号、Ｓｉｇ１：磁気共鳴信号、Ｓｉｇ２：磁気共鳴信号、Ｓｉｇ３：磁気共鳴信号、ＴＲ：繰り返し時間、ＴＥ：エコー時間、ＲＦｗ１：水励起用高周波磁場、ＲＦｗ２：水励起用高周波磁場、ＲＦｗ３：水励起用高周波磁場、Ｇｐ１：位相エンコード用傾斜磁場、Ｇｐ２：位相エンコード用傾斜磁場、Ｇｐ３：位相エンコード用傾斜磁場
【図１】
2010044299.tif 000003
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年3月29日(2011.3.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静磁場、高周波磁場および傾斜磁場をそれぞれ発生する磁場発生手段と、前記静磁場中に置かれた被検体から発生する磁気共鳴信号を検出する検出手段と、前記磁気共鳴信号から磁気共鳴スペクトルを作成し、表示装置に表示する演算手段と、前記磁場発生手段、検出手段および演算手段の動作を制御して計測を実行する計測制御手段と、を備える磁気共鳴撮影装置であって、
前記計測制御手段は、
前記高周波磁場および前記傾斜磁場により、前記磁気共鳴信号を発生させる第一の領域を局所化して選択する選択励起手段と、
前記選択励起手段が前記第一の領域を局所化する過程で、前記高周波磁場および前記傾斜磁場により、前記第一の領域と異なる領域である第二の領域群内の核磁化を熱平衡状態にする定常化手段と、を備え、
前記第一の領域と前記第二の領域群とは、それぞれ、直交する３つのスライスにより特定され、それぞれの領域を特定する前記３つのスライスの中の１つまたは２つのスライスが共通であり、共通しないスライスは全く重ならず、
前記定常化手段は、前記選択励起手段が用いる高周波磁場と位相が１８０度異なる高周波磁場を用いて前記第二の領域群内の核磁化を定常化すること
を特徴とする磁気共鳴撮影装置。
【請求項２】
請求項１記載の磁気共鳴撮影装置であって、
前記選択励起手段は、前記高周波磁場ととともに、前記傾斜磁場を前記３つのスライスとそれぞれ平行な３軸方向に順次印加することにより前記第一の領域を局所化し、
前記定常化手段は、前記第二の領域群の各領域を、前記第一の領域と共通するスライスの数と同数回、前記選択励起手段がそれぞれ共通するスライスを励起する際に用いた高周波磁場と位相が１８０度異なる高周波磁場を用いて励起すること
を特徴とする磁気共鳴撮影装置。
【請求項３】
請求項１記載の磁気共鳴撮影装置であって、
前記第一の領域と前記第二の領域群とは、それぞれの領域を局所化する前記３つのスライスの中の２つのスライスが共通であり、
前記選択励起手段は、
第一の傾斜磁場とともに第一の高周波磁場を印加し、前記第一の領域を局所化する３つのスライスの中の、前記共通する１つのスライスを励起する第一の励起手段と、
前記第一の励起手段による励起後、第二の傾斜磁場とともに第二の高周波磁場を印加し、前記第一の領域を局所化する３つのスライスの中の、共通しないスライスを励起する第二の励起手段と、
前記第二の励起手段による励起後、第三の傾斜磁場とともに第三の高周波磁場を印加し、前記第一の領域を局所化する３つのスライスの中の、残りの１つのスライスを励起する第三の励起手段と、を備え、
前記定常化手段は、
前記第一の励起手段による励起の直前または直後に、前記第一の高周波磁場の位相と１８０度異なる位相を有する第一の反転高周波磁場を用いて、前記第二の領域群の各領域を局所化する３つのスライスの中の、共通しないスライスである第一のスライスを励起する第一の定常化励起手段と、
前記第三の励起手段による励起の直前または直後に、前記第三の高周波磁場の位相と１８０度異なる位相を有する第二の反転高周波磁場を用いて、前記第一のスライスを励起する第二の定常化励起手段と、を備えること
を特徴とする磁気共鳴撮影装置。
【請求項４】
請求項３記載の磁気共鳴撮影装置であって、
前記第一の反転高周波磁場の送信周波数は、前記第一の高周波磁場の送信周波数をさらに変更したものであり、
前記第二の反転高周波磁場の送信周波数は、前記第三の高周波磁場の送信周波数をさらに変更したものであること
を特徴とする磁気共鳴撮影装置。
【請求項５】
請求項１記載の磁気共鳴撮影装置であって、
前記第一の領域と前記第二の領域群とは、それぞれの領域を局所化する前記３つのスライスの中の１つのスライスが共通であり、
前記選択励起手段は、
第一の傾斜磁場とともに第一の高周波磁場を印加し、前記第一の領域を局所化する３つのスライスの中の、前記共通するスライスを励起する第一の励起手段と、
前記第一の励起手段による励起後、第二の傾斜磁場とともに第二の高周波磁場を印加し、前記第一の領域を局所化する３つのスライスの中の、共通しない１つのスライスを励起する第二の励起手段と、
前記第二の励起手段による励起後、第三の傾斜磁場とともに第三の高周波磁場を印加し、前記第一の領域を局所化する３つのスライスの中の、残りの１つのスライスを励起する第三の励起手段と、を備え、
前記定常化手段は、
前記第一の励起手段による励起の直前または直後に、前記第一の高周波磁場の位相と１８０度異なる位相を有する第一の反転高周波磁場を用いて、前記第二の領域群の各領域を局所化する３つのスライスの中の、共通しない１つのスライスを励起する第一の定常化励起手段、を備えること
を特徴とする磁気共鳴撮影装置。
【請求項６】
請求項５記載の磁気共鳴撮影装置であって、
前記第一の反転高周波磁場の送信周波数は、前記第一の高周波磁場の送信周波数をさらに変更したものであること、
を特徴とする磁気共鳴撮影装置。
【請求項７】
請求項１記載の磁気共鳴撮影装置であって、
前記選択励起手段および前記定常化手段の処理に先立ち、水からの磁気信号を抑圧するシーケンスを実行する水抑圧シーケンス実行手段をさらに備えること
を特徴とする磁気共鳴撮影装置。
【請求項８】
請求項１記載の磁気共鳴撮影装置であって、
前記計測制御手段は、前記第一の領域の計測が終わった直後に，前記第二の領域群内のいずれかの領域の計測を開始すること
を特徴とする磁気共鳴撮影装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
具体的には、静磁場、高周波磁場および傾斜磁場をそれぞれ発生する磁場発生手段と、前記静磁場中に置かれた被検体から発生する磁気共鳴信号を検出する検出手段と、前記磁気共鳴信号から磁気共鳴スペクトルを作成し、表示装置に表示する演算手段と、前記磁場発生手段、検出手段および演算手段の動作を制御して計測を実行する計測制御手段と、を備える磁気共鳴撮影装置であって、前記計測制御手段は、前記高周波磁場および前記傾斜磁場により、前記磁気共鳴信号を発生させる第一の領域を局所化して選択する選択励起手段と、前記選択励起手段が前記第一の領域を局所化する過程で、前記高周波磁場および前記傾斜磁場により、前記第一の領域と異なる領域である第二の領域群内の核磁化を熱平衡状態にする定常化手段と、を備え、前記第一の領域と前記第二の領域群とは、それぞれ、直交する３つのスライスにより特定され、それぞれの領域を特定する前記３つのスライスの中の１つまたは２つのスライスが共通であり、共通しないスライスは全く重ならず、前記定常化手段は、前記選択励起手段が用いる高周波磁場と位相が１８０度異なる高周波磁場を用いて前記第二の領域群内の核磁化を定常化することを特徴とする磁気共鳴撮影装置を提供する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
図１０に示すように、まず初めに、第二領域Ｖ２２０を含み、第二スライスＳ２０２に平行な第四スライスＳ２０４内の核磁化を励起状態にするため、第四スライスＳ２０４選択用のＸ軸方向の傾斜磁場Ｇｓ１’を印加するとともに第一の送信周波数ｆ２４を有する９０°パルスＲＦ１’を照射する。なお、第一の送信周波数ｆ２４は、傾斜磁場Ｇｓ１’と組み合わせて選択される第四スライスＳ２０４が、第二領域Ｖ２２０を含み、かつ、第一領域Ｖ２１０を含まないよう決定される。以下、本実施形態では、第四スライスＳ２０４のスライス厚が第二領域Ｖ２２０のＸ軸方向の幅と同等となるよう設定する場合を例にあげて説明する。また、９０°パルスＲＦ１’の位相は−ｘとする。
【国際調査報告】
2010044299.tif 000023
2010044299.tif 000024
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