(57)【要約】      （修正有）【課題】短い撮像時間でＣＥＳＴイメージングを行うこと。【解決手段】磁気共鳴イメージング装置は、シーケンス制御部を備える。シーケンス制御部は、ラジアルサンプリングによりデータ収集を行う第１のパルスシーケンスを実行し、ＭＴ（Ｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ）パルスを印加したのち、カーテシアンサンプリングによりデータ収集を行う、第２のパルスシーケンスを、ＭＴパルスの周波数を変えながら複数回実行する。【選択図】図４
2018175829.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラジアルサンプリングによりデータ収集を行う第１のパルスシーケンスを実行し、
ＭＴ（Ｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ）パルスを印加したのち、カーテシアンサンプリングによりデータ収集を行う、第２のパルスシーケンスを、前記ＭＴパルスの周波数を変えながら複数回実行するシーケンス制御部を備える磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
前記シーケンス制御部は、前記第２のパルスシーケンスにおいて、脂肪飽和パルスを更に印加する、請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
前記カーテシアンサンプリングによりデータ収集が行われるｋ空間の範囲を算出する制御部を更に備え、
前記シーケンス制御部は、前記制御部が算出したｋ空間の範囲で、前記カーテシアンサンプリングによりデータ収集を行う、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】
前記シーケンス制御部は、前記第１のパルスシーケンスを、複数回にわけて実行する、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】
前記シーケンス制御部は、前記第２のパルスシーケンスにおける前記カーテシアンサンプリングを、複数回にわけて実行する、請求項１、２又は４のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
撮像対象に関する情報に基づいて、前記カーテシアンサンプリングが複数回にわけて実行されるｋ空間のセグメント分割の仕方を算出する制御部を更に備え、
前記シーケンス制御部は、前記制御部が算出した前記セグメント分割に基づいて、前記第２のパルスシーケンスにおける前記カーテシアンサンプリングを、複数回にわけて実行する、請求項５に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
前記第１のパルスシーケンス及び前記第２のパルスシーケンスにより得られたデータに基づいて、ＣＥＳＴ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｅｘｃｈａｎｇｅ  Ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ）効果の大きさを表すスペクトルを算出する画像生成部を更に備える、請求項１〜６のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項８】
ユーザからＲＯＩ（Ｒｅｇｉｏｎ  Ｏｆ  Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）の選択の入力を受け付ける受付部を更に備え、
前記画像生成部は、前記受付部が受け付けた入力に基づいて、前記スペクトルを算出する、請求項７に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項９】
前記シーケンス制御部は、黄金角サンプリングパターンを用いて、前記第１のパルスシーケンスにおける前記ラジアルサンプリングを行う、請求項１〜８のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１０】
磁気共鳴イメージング装置において実行される磁気共鳴イメージング方法であって、
シーケンス制御回路により、ラジアルサンプリングによりデータ収集を行う第１のパルスシーケンスを実行し、
前記シーケンス制御回路により、ＭＴ（Ｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ）パルスを印加したのち、カーテシアンサンプリングによりデータ収集を行う、第２のパルスシーケンスを、前記ＭＴパルスの周波数を変えながら複数回実行する
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装置及び磁気共鳴イメージング方法
に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴イメージングにおいて、ＣＥＳＴ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｅｘｃｈａｎｇｅ  Ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ）効果を用いた手法が知られている。この手法では、自由水プロトン以外のプロトンの共鳴周波数に対応するＭＴ（Ｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ）パルスが飽和パルスとして印加される。続いて、自由水プロトンの共鳴周波数に対応するＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）パルスが印加される。続いて、所定の時間経過時に自由水プロトンの信号が収集される。これにより、アミド基（−ＮＨ）、ヒドロキシル基（−ＯＨ）、アミノ基（−ＮＨ２）などのいわゆる交換可能プロトン（ｅｘｃｈａｎｅａｂｌｅ  ｐｒｏｔｏｎ）から自由水プロトンへの磁化移動に関するデータを収集することができる。
【０００３】
しかしながら、ＣＥＳＴスキャンのパルスシーケンスは、一般に撮像に時間を要する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−０４６２０９号公報
【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、短い撮像時間でＣＥＳＴイメージングを行うことである。
【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装置は、シーケンス制御部を備える。シーケンス制御部は、ラジアルサンプリングによりデータ収集を行う第１のパルスシーケンスを実行し、ＭＴ（Ｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ）パルスを印加したのち、カーテシアンサンプリングによりデータ収集を行う、第２のパルスシーケンスを、前記ＭＴパルスの周波数を変えながら複数回実行する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置を示す図である。
【図２】図２は、第１の実施形態におけるデータ収集について説明した図である。
【図３】図３は、第１の実施形態におけるデータ収集について説明した図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置が行う処理の手順を示したフローチャートである。
【図５】図５は、Ｚスペクトルの一例である。
【図６】図６は、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置のＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）の一例を示す図である。
【図７】図７は、第２の実施形態におけるデータ収集について説明した図である。
【図８】図８は、第３の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置が行う処理の手順を示したフローチャートである。
【図９】図９は、第４の実施形態におけるデータ収集について説明した図である。
【図１０】図１０は、第５の実施形態におけるデータ収集について説明した図である。
【図１１】図１１は、実施形態に係る画像処理装置について説明した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。ここで、互いに同じ構成には共通の符号を付して、重複する説明は省略する。
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１００を示すブロック図である。図１に示すように、磁気共鳴イメージング装置１００は、静磁場磁石１０１と、静磁場電源（図示しない）と、傾斜磁場コイル１０３と、傾斜磁場電源１０４と、寝台１０５と、寝台制御回路１０６と、送信コイル１０７と、送信回路１０８と、受信コイル１０９と、受信回路１１０と、シーケンス制御回路１２０（シーケンス制御部）と、コンピューター１３０（「画像処理装置」とも称される）とを備える。なお、磁気共鳴イメージング装置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、シーケンス制御回路１２０及びコンピューター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。
【００１０】
静磁場磁石１０１は、中空の略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、静磁場電源から電流の供給を受けて励磁する。静磁場電源は、静磁場磁石１０１に電流を供給する。別の例として、静磁場磁石１０１は、永久磁石でもよく、この場合、磁気共鳴イメージング装置１００は、静磁場電源を備えなくてもよい。また、静磁場電源は、磁気共鳴イメージング装置１００とは別に備えられてもよい。
【００１１】
傾斜磁場コイル１０３は、中空の略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、スライス用傾斜磁場Ｇs、位相エンコード用傾斜磁場Ｇe、及びリードアウト用傾斜磁場Ｇr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。
【００１２】
寝台１０５は、被検体Ｐが載置される天板１０５ａを備え、寝台制御回路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。寝台制御回路１０６は、コンピューター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。
【００１３】
送信コイル１０７は、傾斜磁場コイル１０３の内側に配置され、送信回路１０８からＲＦパルスの供給を受けて、高周波磁場を発生する。送信回路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（Larmor）周波数に対応するＲＦパルスを送信コイル１０７に供給する。
【００１４】
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、必要に応じて、「ＭＲ信号」と呼ぶ）を受信する。受信コイル１０９は、磁気共鳴信号を受信すると、受信した磁気共鳴信号を受信回路１１０へ出力する。
【００１５】
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。
【００１６】
受信回路１１０は、受信コイル１０９から出力される磁気共鳴信号を検出し、検出した磁気共鳴信号に基づいて磁気共鳴データを生成する。具体的には、受信回路１１０は、受信コイル１０９から出力される磁気共鳴信号をデジタル変換することによって磁気共鳴データを生成する。また、受信回路１１０は、生成した磁気共鳴データをシーケンス制御回路１２０へ送信する。なお、受信回路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。
【００１７】
シーケンス制御回路１２０は、コンピューター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、送信回路１０８及び受信回路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、送信回路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、受信回路１１０が磁気共鳴信号を検出するタイミング等が定義される。例えば、シーケンス制御回路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。なお、シーケンス制御回路１２０が実行するパルスシーケンスの詳細については、後述する。
【００１８】
さらに、シーケンス制御回路１２０は、傾斜磁場電源１０４、送信回路１０８及び受信回路１１０を駆動して被検体Ｐを撮像した結果、受信回路１１０から磁気共鳴データを受信すると、受信した磁気共鳴データをコンピューター１３０へ転送する。
【００１９】
コンピューター１３０は、磁気共鳴イメージング装置１００の全体制御や、画像の生成等を行う。コンピューター１３０は、記憶回路１３２、入力装置１３４、ディスプレイ１３５、処理回路１５０を備える。処理回路１５０は、インタフェース機能１３１、制御機能１３３、及び画像生成機能１３６を備える。
【００２０】
第１の実施形態では、インタフェース機能１３１、制御機能１３３、画像生成機能１３６にて行われる各処理機能は、コンピューターによって実行可能なプログラムの形態で記憶回路１３２へ記憶されている。処理回路１５０はプログラムを記憶回路１３２から読み出し、実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路１５０は、図１の処理回路１５０内に示された各機能を有することになる。なお、図１においては単一の処理回路１５０にて、インタフェース機能１３１、制御機能１３３、画像生成機能１３６にて行われる処理機能が実現されるものとして説明するが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路１５０を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより機能を実現するものとしても構わない。換言すると、上述のそれぞれの機能がプログラムとして構成され、１つの処理回路１５０が各プログラムを実行する場合であってもよい。別の例として、特定の機能が専用の独立したプログラム実行回路に実装される場合であってもよい。なお、図１において、インタフェース機能１３１、制御機能１３３、画像生成機能１３６は、それぞれ受付部、制御部、画像生成部の一例である。また、シーケンス制御回路１２０は、シーケンス制御部の一例である。
【００２１】
上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）或いは、特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Ｓｉｍｐｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Ｃｏｍｐｌｅｘ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。プロセッサは記憶回路１３２に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。
【００２２】
また、記憶回路１３２にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、寝台制御回路１０６、送信回路１０８、受信回路１１０等も同様に、上記のプロセッサ等の電子回路により構成される。
【００２３】
処理回路１５０は、インタフェース機能１３１により、シーケンス情報をシーケンス制御回路１２０へ送信し、シーケンス制御回路１２０から磁気共鳴データを受信する。また、磁気共鳴データを受信すると、インタフェース機能１３１を有する処理回路１５０は、受信した磁気共鳴データを記憶回路１３２に格納する。
【００２４】
記憶回路１３２に格納された磁気共鳴データは、制御機能１３３によってｋ空間に配置される。この結果、記憶回路１３２は、ｋ空間データを記憶する。
【００２５】
記憶回路１３２は、インタフェース機能１３１を有する処理回路１５０によって受信された磁気共鳴データや、制御機能１３３を有する処理回路１５０によってｋ空間に配置されたｋ空間データ、画像生成機能１３６を有する処理回路１５０によって生成された画像データ等を記憶する。例えば、記憶回路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。
【００２６】
入力装置１３４は、操作者からの各種指示や情報入力を受け付ける。入力装置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。ディスプレイ１３５は、制御機能１３３を有する処理回路１５０による制御の下、撮像条件の入力を受け付けるためのＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）や、画像生成機能１３６を有する処理回路１５０によって生成された画像等を表示する。ディスプレイ１３５は、例えば、液晶表示器等の表示デバイスである。
【００２７】
処理回路１５０は、制御機能１３３により、磁気共鳴イメージング装置１００の全体制御を行い、撮像や画像の生成、画像の表示等を制御する。例えば、制御機能１３３を有する処理回路１５０は、撮像条件（撮像パラメータ等）の入力をＧＵＩ上で受け付け、受け付けた撮像条件に従ってシーケンス情報を生成する。また、制御機能１３３を有する処理回路１５０は、生成したシーケンス情報をシーケンス制御回路１２０へ送信する。
処理回路１５０は、画像生成機能１３６により、ｋ空間データを記憶回路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、画像を生成する。
【００２８】
次に、実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の背景について簡単に説明する。
【００２９】
磁気共鳴イメージングにおいて、ＣＥＳＴ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｅｘｃｈａｎｇｅ  Ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ）効果を用いた手法が知られている。この手法では、自由水プロトン以外のプロトンの共鳴周波数に対応するＭＴ（Ｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ）パルスが飽和パルスとして印加される。続いて、自由水プロトンの共鳴周波数に対応するＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）パルスが印加される。続いて、所定の時間経過時に自由水プロトンの信号が収集される。これにより、アミド基（−ＮＨ）、ヒドロキシル基（−ＯＨ）、アミノ基（−ＮＨ２）などのいわゆる交換可能プロトン（ｅｘｃｈａｎｅａｂｌｅ  ｐｒｏｔｏｎ）から自由水プロトンへの磁化移動に関するデータを収集することができる。
【００３０】
しかしながら、ＣＥＳＴスキャンのパルスシーケンスは、ＭＴパルスの周波数を少しずつ変えながら、パルスシーケンスを実行するので、一般に撮影に時間を要する。例えば、撮像シーケンスとして、超短Ｔ２成分を描出できるＵＴＥ（Ｕｌｔｒａｓｈｏｒｔ  Ｅｃｈｏ  Ｔｉｍｅ）シーケンスを用いて、ＭＴパルスの周波数を少しずつ変えながらパルスシーケンスを実行する場合、例えば、−１０ｐｐｍから１０ｐｐｍまでの周波数で、０．５ｐｐｍずつ周波数を変えながら撮影を行うとすると、撮像時間は、全部で３０分程度要することになる。
【００３１】
実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１００は、かかる背景に鑑みたものである。具体的には、シーケンス制御回路１２０は、ラジアルサンプリングによりデータ収集を行う第１のパルスシーケンスを実行する。また、シーケンス制御回路１２０は、ＭＴパルスを印加したのち、カーテシアンサンプリングによりデータ収集を行う、第２のパルスシーケンスを、ＭＴパルスの周波数を変えながら複数回実行する。
【００３２】
かかる処理の詳細について、図２〜図６を用いて説明する。図２及び図３は、第１の実施形態におけるデータ収集について説明した図である。
【００３３】
図２は、データ収集が行われるｋ空間を模式的に示したものである。図２においては、説明の簡略化のため、２次元ｋ空間を示しており、例えば左右方向が、ｋｘを、上下方向が、ｋｙを表す。図２の中心部分が、ｋ空間の中心部分を表す。また、図２において、外向きの矢印一つ一つが、ラジアル収集２（ラジアルサンプリングによるデータ収集）を表す。また、図２において、カーテシアン収集３は、ｋ空間の中心部分で行われるカーテシアンサンプリングによるデータ収集を示す。
【００３４】
図３は、第１の実施形態に係るパルスシーケンスの詳細を示したタイミングチャートである。横軸は、時刻を表す。また、図４は、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置が行う処理の手順を示したフローチャートである。
【００３５】
図４において、はじめに、シーケンス制御回路１２０は、ラジアルサンプリングによりデータ収集を行う、すなわちラジアル収集２を行う第１のパルスシーケンスを実行する(ステップＳ１００)。シーケンス制御回路１２０は、例えば図２に示されているように、ｋ空間の中心付近から、ｋ空間の外側に向かって、ラジアル収集２を、収集方向を少しずつ変えながら繰り返し行う。
【００３６】
なお、図２においては、ラジアル収集２とカーテシアン収集３の違いを簡単に説明するために、２次元ｋ空間の場合で説明したが、実際には、ラジアル収集２及びカーテシアン収集３は、通常３次元ｋ空間で行われる。かかる場合、データ収集は、ｋｘ方向、ｋｙ方向、ｋｚ方向の３方向で行われる。また、カーテシアン収集３は、３次元ｋ空間の中心部分で、カーテシアンサンプリングで行われる。また、ラジアル収集２は、３次元ｋ空間の中心付近から外側に向かって、繰り返し行われる。
【００３７】
また、シーケンス制御回路１２０は、ラジアル収集２を実行するに当たって、ｋ空間中心からサンプリングを開始する。シーケンス制御回路１２０がｋ空間中心からサンプリングを開始してラジアル収集２を行うことで、ＴＥ（Ｅｃｈｏ  Ｔｉｍｅ）を短くすることが可能になる。これにより、シーケンス制御回路１２０は、ｋ空間全体のデータ収集を短時間で行うことができる。このようにして、シーケンス制御回路１２０は、ラジアルサンプリングを用いた第１のパルスシーケンスを実行する。シーケンス制御回路１２０は、例えば、第１のパルスシーケンスとして、ＵＴＥシーケンスを用いる。ラジアル収集２が実行されるタイミングの一例が、図３に示されている。シーケンス制御回路１２０は、例えば、第２のパルスシーケンスの実行に先立って、第１のパルスシーケンスを実行しラジアル収集２を実行する。
【００３８】
なお、実施形態に係る第１のパルスシーケンスは、他のパルスシーケンスと比較して、例えば以下の利点を有する。ＥＰＩ（Ｅｃｈｏ  Ｐｌａｎａｒ  Ｉｍａｇｉｎｇ）やＧＲＡＳＥ（Ｇｒａｄｉｅｎｔ  ａｎｄ  ｓｐｉｎ  ｅｃｈｏ）がＢ０不均一性に対して脆弱であるのに対して、実施形態に係るパルスシーケンスは、Ｂ０不均一性に対して画質が安定する。また、通常のＦＳＥ（Ｆａｓｔ  Ｓｐｉｎ  Ｅｃｈｏ）、ＦＡＳＥ（Ｆａｓｔ  ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｓｐｉｎ  Ｅｃｈｏ）、ＳＳＦＳＥ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｓｈｏｔ  Ｆａｓｔ  Ｓｐｉｎ  Ｅｃｈｏ）、ＥＰＩなどのシーケンスでは、骨、軟骨、靭帯等、超短Ｔ２成分の描出が難しい。実施形態に係るパルスシーケンスにおいては、これら超短Ｔ２成分も十分描出することができる。また、実施形態に係るパルスシーケンスにおいては、例えばＦＳＥ等と比較して、ＳＡＲ（Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ  ｒａｔｅ）が小さく有利である。また、実施形態に係るパルスシーケンスは、ラジアルサンプリングに静かなシーケンスを用いていることから、音響ノイズが少なく静かである。
【００３９】
続いて、シーケンス制御回路１２０は、ＭＴパルスを印加したのち、カーテシアンサンプリングによりデータ収集を行う第２のパルスシーケンスを、印加するＭＴパルスの周波数（ＣＥＳＴ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｅｘｃｈａｎｇｅ  Ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ）周波数）を変えながら複数回実行する（ステップＳ１１０）。
【００４０】
具体的には、シーケンス制御回路１２０は、図３に示されているように、例えば、第１のパルスシーケンスにおいてラジアル収集２を行ったあと、第１の周波数のＭＴパルス４ａを印加する。
【００４１】
ここで、ＭＴパルスとは、自由水プロトンの共鳴周波数に対応する周波数以外の周波数のＲＦパルスである。従って、ＭＴパルスの印加により、自由水プロトン以外のプロトンが飽和する。ここで、自由水プロトン以外のプロトンと、自由水プロトンとの間には化学的交換が存在するので、時間が経つにつれ、自由水プロトン以外のプロトンの磁化が、自由水プロトンへと移動する。この時自由水プロトンの共鳴周波数に対応する周波数のＲＦパルスを印加してイメージングを行うと、ＭＴパルスによって励起された自由水プロトン以外のプロトンを間接的にイメージングすることができる。これらの効果を、ＭＴ効果（ＣＥＳＴ効果）と呼ぶ。
【００４２】
ＭＴ効果（ＣＥＳＴ効果）を顕著に示すプロトンとして、例えばヒドロキシル基（−ＯＨ）プロトン、アミノ基（−ＮＨ２）プロトン、アミド基（−ＮＨ）プロトン等が知られている。従って、シーケンス制御回路１２０は、これらの官能基に対応するプロトンの共鳴周波数に対応する周波数を含んでＭＴパルスを印加することで、これらのプロトンに関するＣＥＳＴ効果を描出することができる。具体的には、ヒドロキシル基プロトンの共鳴周波数は自由水プロトンの共鳴周波数を基準として＋１ｐｐｍ、アミノ基プロトンの共鳴周波数は自由水プロトンの共鳴周波数を基準として＋２ｐｐｍ、アミド基プロトンの共鳴周波数は自由水プロトンの共鳴周波数を基準として＋３．５ｐｐｍ、である。従って、シーケンス制御回路１２０は、例えば、自由水プロトンの共鳴周波数を基準として、−５．０ｐｐｍ〜５．０ｐｐｍの範囲の周波数で、例えば周波数を１回につき０．５ｐｐｍだけ変化させながら、複数回ＭＴパルスを実行する。図３においては、シーケンス制御回路１２０は、例えば、第１のパルスシーケンスにおいてラジアル収集２を行ったあと、第２のパルスシーケンスにおいて、−５．０ｐｐｍの周波数のＭＴパルス４ａを印加する。
【００４３】
なお、ＭＴ効果（ＣＥＳＴ効果）は、それ自体は比較的小さな効果であるため、ＭＴ効果を高めるため、一つの周波数あたり、ＭＴパルスをしばしば複数回連続して印加させる。すなわち、例えばシーケンス制御回路１２０は、−５．０ｐｐｍの周波数のＭＴパルス４ａを、カーテシアン収集３を行う前に、複数回印加する。
【００４４】
続いて、シーケンス制御回路１２０は、図２に示されているようなｋ空間の中心付近で、カーテシアン収集３を行う。シーケンス制御回路１２０は、例えばＳＰＩ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｐｏｉｎｔ  Ｉｍａｇｉｎｇ）を行う様々なパルスシーケンスを用いて、ｋ空間の中心付近で、カーテシアン収集３を行う。カーテシアン収集３に用いられるシーケンスとしては、例えば、ＰＥＴＲＡ（Ｐｏｉｎｔｗｉｓｅ  Ｅｎｃｏｄｉｎｇ  Ｔｉｍｅ  ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  ｗｉｔｈ  Ｒａｄｉａｌ  Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ）におけるカーテシアン収集に用いられるのと同様のシーケンスを使用してもよい。
【００４５】
シーケンス制御回路１２０がカーテシアン収集３を行う理由は以下の通りである。シーケンス制御回路１２０は、第１のパルスシーケンスにおけるラジアル収集２により、ｋ空間の中心付近の収集を行っているが、それだけではｋ空間の中心付近においてデータの精度が十分ではない場合があるので、シーケンス制御回路１２０は、ｋ空間の中心付近を、重ねてカーテシアン収集３により、データ収集を行う。
【００４６】
加えて、カーテシアン収集３においては、収集されるｋ空間が小さいため、ｋ空間の広い領域で収集が行われるラジアル収集２と比較として、収集時間が短い。シーケンス制御回路１２０は、このような収集時間が短いカーテシアン収集３において、収集に先立ってＭＴパルスを印加することで、ＣＥＳＴイメージングを行うことができる。
【００４７】
換言すると、ＺスペクトルなどＣＥＳＴ効果の大きさを表すスペクトルを算出するにあたって、ラジアルサンプリングを用いたｋ空間データと、カーテシアンサンプリングを用いたｋ空間中心付近のデータの両方が用いられるが、シーケンス制御回路１２０は、ｋ空間データの中でも特に重要なデータが集中するｋ空間中心付近のカーテシアンサンプリングにおいてのみ、ＭＴパルスを印加する。これにより、ラジアルサンプリングの回数が１回で済むことから、トータルの撮像時間を短縮することができ、一方で、ｋ空間中心付近については、ＭＴパルスの周波数を変えながら第２のパルスシーケンスが複数回実行されていることから、ＣＥＳＴ効果が画像に十分反映される。このようにして、撮像時間の短縮と、ＣＥＳＴ効果の描出を両立することが可能となる。
【００４８】
図３に戻り、続いて、シーケンス制御回路１２０は、第２のパルスシーケンスにおいて、第１の周波数とは異なる第２の周波数のＭＴパルス４ｂを印加し、続いて、ｋ空間の中心付近で、再びカーテシアン収集３を行う。シーケンス制御回路１２０は、例えば、−４．５ｐｐｍの周波数のＭＴパルス４ｂを印加し、続いて、ｋ空間の中心付近で、再びカーテシアン収集３を行う。この時、ＭＴパルス４ａに続いて行われたカーテシアン収集３と、ＭＴパルス４ｂに続いて行われたカーテシアン収集３とは、例えば同一のｋ空間位置に対して行われる。
【００４９】
続いて、シーケンス制御回路１２０は、第２のパルスシーケンスにおいて、第１の周波数及び第２の周波数とは異なる第３の周波数のＭＴパルス４ｃを印加し、続いて、ｋ空間の中心付近で、再びカーテシアン収集３を行う。シーケンス制御回路１２０は、例えば、−４．０ｐｐｍの周波数のＭＴパルス４ｃを印加し、続いて、ｋ空間の中心付近で、再びカーテシアン収集３を行う。この時、ＭＴパルス４ｃに続いて行われたカーテシアン収集３と、それ以前のカーテシアン収集３とは、例えば同一のｋ空間位置に対して行われる。
このようにして、シーケンス制御回路１２０は、第２のパルスシーケンスを繰り返し実行する。シーケンス制御回路１２０は、例えば、＋５．０ｐｐｍの周波数のＭＴパルス４ｘを印加し、続いて、ｋ空間の中心付近で、再びカーテシアン収集３を完了するまで、第２のパルスシーケンスを繰り返し実行する。
【００５０】
図４に戻り、処理回路１５０は、画像生成機能１３６により、第１のパルスシーケンス及び第２のパルスシーケンスにより得られたデータに基づいて、ＣＥＳＴ効果の大きさを表すスペクトルを算出する（ステップＳ１２０）。ここで、ＣＥＳＴ効果の大きさを表すスペクトルとは、例えばＺスペクトルやＭＴＲａｓｙｍ（Ｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｒａｔｉｏ  Ａｓｙｍｍｅｔｒｙ）スペクトルなどのスペクトルである。
ここで、Ｚスペクトルとは、ＭＴパルス印加後に自由水プロトンの共鳴周波数に対応するＲＦパルスを印加したときの信号強度を、印加したＭＴパルスの周波数の関数として表したスペクトルである。
【００５１】
ここで、Ｚスペクトルについて簡単に説明する。ＣＥＳＴ効果が存在しない時、Ｚスペクトルには、自由水プロトンの飽和の効果のみが反映される。この結果、Ｚスペクトルは、自由水プロトンの共鳴周波数を基準とした原点に対して、対称なスペクトルとなる。これに対して、ＣＥＳＴ効果が存在する場合、ＣＥＳＴ効果を反映して、Ｚスペクトルは、自由水プロトンの共鳴周波数を基準とした原点に対して、非対称なスペクトルとなる。
【００５２】
例えば、シーケンス制御回路１２０が印加するＭＴパルスの周波数が＋３．５ｐｐｍであった場合、ＭＴパルスによってアミド基のプロトンが飽和し、自由水プロトンと化学的交換が起こる。この結果、信号値は低下する。一方、シーケンス制御回路１２０が印加するＭＴパルスの周波数が−３．５ｐｐｍであった場合、自由水プロトンと化学交換が起こるプロトンが、−３．５ｐｐｍには存在しない。この結果、信号値は低下しない。
【００５３】
換言すると、Ｚスペクトルの非対称性を表す量が、ＣＥＳＴ効果の大きさを表す量になる。図５に、Ｚスペクトルの一例が示されている。図５において、縦軸は信号強度を示し、横軸は印加されるＭＴパルスの周波数を表す。ここで、印加されるＭＴパルスの周波数は、自由水プロトンの共鳴周波数を０とした相対値で、ｐｐｍの単位で示されている。白丸はデータ点を表し、Ｚスペクトル１０は、これらのデータ点から構成されたＺスペクトルを表す。図５に示されたＺスペクトル１０の非対称性が、ＣＥＳＴ効果の大きさを表す量となる。
【００５４】
ＭＴＲａｓｙｍスペクトルは、このようなＺスペクトルの非対称性を表すスペクトルである。例えば、周波数「−ｘ  ｐｐｍ」のＭＴパルスを印加した時の信号強度が「Ｓ−」であり、それとは対称な位置にある周波数「＋ｘ  ｐｐｍ」のＭＴパルスを印加した時の信号強度が「Ｓ＋」であり、ＭＴパルスを何も印加しなかった時の信号強度が「Ｓ０」とすると、周波数「ｘ  ｐｐｍ」におけるＭＴＲａｓｙｍスペクトルは、例えば、「（Ｓ＋−Ｓ−）／Ｓ０」の式により算出できる。
【００５５】
次に、これらＣＥＳＴ効果の大きさを表すスペクトルの算出方法について説明する。処理回路１５０は、画像生成機能１３６により、例えば、ラジアル収集２より得られたデータと、第１の周波数のＭＴパルス４ａに続くカーテシアン収集３より得られたデータとに基づいて、第１の周波数に係る、Ｚスペクトルと同様のスペクトルを生成する。処理回路１５０は、画像生成機能１３６により、例えば、ラジアル収集２より得られたデータと、第２の周波数のＭＴパルス４ｂに続くカーテシアン収集３より得られたデータとに基づいて、第２の周波数に係るＺスペクトルと同様のスペクトルを生成する。同様に、処理回路１５０は、画像生成機能１３６により、ラジアル収集２により得られたデータと、第３の周波数のＭＴパルス４ｃに続くカーテシアン収集３により得られたデータとに基づいて、第３の周波数に係るＺスペクトルと同様のスペクトルを生成する。
【００５６】
ここで、「Ｚスペクトルと同様のスペクトル」の意味について簡単に説明する。例えば第１の周波数において、処理回路１５０は、画像生成機能１３６により、ｋ空間中心の領域においてはＭＴパルスが印加されたカーテシアン収集３より得られたデータを用いてＺスペクトルを生成する。これに対して、処理回路１５０は、ｋ空間中心の領域以外の領域については、ＭＴパルスが印加されていないラジアル収集２より得られたデータを用いてＺスペクトルを生成しているため、ｋ空間中心の領域以外の領域については、ＣＥＳＴ効果が反映されていない。しかしながら、重要な情報が含まれているｋ空間中心の領域においては、ＭＴパルスが印加されたデータを用いてスペクトルが生成されていることから、このようにして得られたスペクトルは、Ｚスペクトルと同様、ＣＥＳＴ効果が反映されたスペクトルと考えることができる。換言すると、処理回路１５０が生成したスペクトルは、短時間の撮像時間で生成可能なスペクトルでありながら、ＣＥＳＴ効果が反映されたスペクトルである。
【００５７】
処理回路１５０は、このように生成されたスペクトルに基づいて、同様に、画像生成機能１３６により、ＭＴＲａｓｙｍスペクトルと同様のスペクトルを生成する。以下、「Ｚスペクトルと同様のスペクトル」「ＭＴＲａｓｙｍと同様のスペクトル」を、簡単のため「Ｚスペクトル」「ＭＴＲａｓｙｍスペクトル」と呼ぶ。このようにして、処理回路１５０は、画像生成機能１３６により、ＣＥＳＴ効果の大きさを表すスペクトルを算出する。
【００５８】
なお、ステップＳ１２０において、Ｚスペクトル及びＭＴＲａｓｙｍスペクトルが算出される対象となる範囲は、全撮像領域でもよいし、指定されたＲＯＩ（Ｒｅｇｉｏｎ  Ｏｆ  Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）でもよい。換言すると、ステップＳ１２０において、処理回路１５０は、画像生成機能１３６により、全撮像領域について積分を実行することによりＺスペクトル及びＭＴＲａｓｙｍスペクトルを生成してもよいし、指定されたＲＯＩに対して積分を実行することによりＺスペクトル及びＭＴＲａｓｙｍスペクトルを実行してもよい。また、別の例として、処理回路１５０は、画像生成機能１３６により、水素画像空間の１ピクセルに対してＺスペクトル及びＭＴＲａｓｙｍスペクトルを生成してもよい。
【００５９】
これらのＲＯＩの指定方法について、図６にそのＧＵＩの一例が示されている。図６は、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１００のＧＵＩの一例である。パネル２１は、ＺスペクトルやＭＴＲａｓｙｍスペクトル生成のためのＲＯＩ（Ｒｅｇｉｏｎ  Ｏｆ  Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）を設定するためのパネルである。ボタン２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄは、ＲＯＩを設定するためのボタンである。
【００６０】
ステップＳ１２０の開始時までにユーザがボタン２５ａ、２５ｂ、２５ｄ、２５ｃをクリックすると、ステップＳ１２０において生成されるＺスペクトルやＭＴＲａｓｙｍスペクトルを生成するためのＲＯＩ２２が、それぞれ上、下、右、左に移動する。このようにして、処理回路１５０は、インタフェース機能１３１により、ユーザからのＲＯＩ２２の選択の入力を受け付ける。ステップＳ１２０において、処理回路１５０は、インタフェース機能１３１によりユーザから受け付けたＲＯＩ２２の入力に基づいて、画像生成機能１３６によりＣＥＳＴ効果の大きさを表すスペクトルを算出する。換言すると、処理回路１５０は、画像生成機能１３６によりステップＳ１２０においてＣＥＳＴ効果の大きさを表すスペクトルを算出するに当たって、ＲＯＩ２２を積分範囲としてスペクトルを算出する。
【００６１】
図４に戻り、処理回路１５０は、制御機能１３３により、ディスプレイ１３５に、ステップＳ１２０において算出されたスペクトルを表示させる(ステップＳ１３０)。かかるＧＵＩの一例が図６に示されている。
【００６２】
図６において、表示領域２３は、処理回路１５０が制御機能１３３によりＺスペクトルをディスプレイ１３５に表示させる領域を表す。表示領域２４は、処理回路１５０が制御機能１３３によりＭＴＲａｓｙｍスペクトルをディスプレイ１３５に表示させる領域を表す。処理回路１５０は、制御機能１３３により、表示領域２３に、ステップＳ１２０の開始時までに選択されたＲＯＩ２２に係るＺスペクトルをディスプレイ１３５に表示させる。また、処理回路１５０は、制御機能１３３により、表示領域２４に、ステップＳ１２０の開始時までに選択されたＲＯＩ２２に係るＭＴＲａｓｙｍスペクトルをディスプレイ１３５に表示させる。
【００６３】
なお、表示領域２３に表示されたＺスペクトルや、表示領域２４に表示されたＭＴＲａｓｙｍスペクトルを見たユーザが、ＲＯＩ２２を変更したい場合、処理回路１５０は、制御機能１３３により、ボタン２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ等により、ＲＯＩ２２の変更を受け付ける。かかる場合、処理はステップＳ１２０に戻り、処理回路１５０は、画像生成機能１３６により、変更後のＲＯＩ２２に基づいて、ＣＥＳＴ効果の大きさを表すスペクトルを算出する。
【００６４】
なお、図６に示されているように、処理回路１５０は、制御機能１３３により、ディスプレイ１３５に、例えば表示領域２６を通じて、Ｔ１強調画像などの通常の画像を表示させる。
【００６５】
また、処理回路１５０は、制御機能１３３により、ディスプレイ１３５に、例えば表示領域２７を通じて、現在実行中の、または実行されたパルスシーケンスのシーケンスチャートを表示させる。
【００６６】
また、処理回路１５０は、インタフェース機能１３１により、パネル３２に示されているように、ユーザから、第２のパルスシーケンスにおいて印加されるＭＴパルスの周波数（ＣＥＳＴ周波数)の設定の入力を受け付けてもよい。具体的には、ステップＳ１１０の開始時までにユーザがボタン３３ｃ、３３ｄ及び３３ｅをクリックすると、処理回路１５０は、インタフェース機能１３１により、第２のパルスシーケンスにおいて印加されるＭＴパルスの周波数の下限値、上限値、及び周波数間隔の変更の入力を受け付ける。シーケンス制御回路１２０は、処理回路１５０が受け付けたＭＴパルスの周波数の下限値、上限値、及び周波数間隔の値に基づいて、ステップＳ１１０においてＭＴパルスの周波数を変えながら第２のパルスシーケンスを実行する。
【００６７】
なお、パネル３０、パネル３５、パネル４５については、後述の実施形態において説明する。
【００６８】
なお、実施形態は上述の例に限られない。
【００６９】
実施形態では、シーケンス制御回路１２０が、ステップＳ１００において３次元のラジアルサンプリングを行う場合について説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、シーケンス制御回路１２０は、ステップＳ１００において、２次元のラジアルサンプリングを行ってもよい。換言すると、シーケンス制御回路１２０は、２次元のＰＥＴＲＡシーケンスを実行してもよい。また、別の例として、シーケンス制御回路１２０は、ステップＳ１００において、２次元の星形層状（Ｓｔａｃｋ―Ｏｆ―Ｓｔａｒｓ）サンプリングを行っても良い。また、別の例として、シーケンス制御回路１２０は、ステップＳ１００において、２次元マルチスライス収集を行っても良い。
【００７０】
また、シーケンス制御回路１２０は、ステップＳ１００において、黄金角サンプリングを用いて、第１のパルスシーケンスにおけるラジアル収集２を行っても良い。
【００７１】
ステップＳ１２０において、ＣＥＳＴ効果の大きさを表すスペクトルが算出される対象となる範囲が、指定されたＲＯＩである場合において、ＲＯＩ２２の設定タイミングが、パルスシーケンスの実行後である場合について説明したが、実施形態はこれに限られない。処理回路１５０は、インタフェース機能１３１により、撮像対象のＲＯＩ２２の入力を第１のパルスシーケンス及び第２のパルスシーケンスの実行前に受け付け、シーケンス制御回路１２０は、受け付けた結果に基づいて、第１のパルスシーケンス及び第２のパルスシーケンスを実行してもよい。
【００７２】
また、シーケンス制御回路１２０がステップＳ１００において第１のパルスシーケンスにおいてラジアル収集２を行った後、ステップＳ１１０において第２のパルスシーケンスにおいてカーテシアン収集３を行う場合について説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、シーケンス制御回路１２０は第２のパルスシーケンスにおいて先にカーテシアン収集３を行った後に、第１のパルスシーケンスにおいてラジアル収集２を行ってもよい。また、シーケンス制御回路１２０は、初めに何回か第２のパルスシーケンスを実行し、次に第１のパルスシーケンスを実行し、続いて何回か第２のパルスシーケンスを実行してもよい。
【００７３】
また、ステップＳ１２０において、処理回路１５０が、画像生成機能１３６により、第１のパルスシーケンスと第２のパルスシーケンスの両方のデータを用いて、ＣＥＳＴ効果の大きさを示すスペクトルを算出する場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限られない。処理回路１５０は、画像生成機能１３６により、第２のパルスシーケンスのみ、すなわちカーテシアン収集３のみに基づいて、ＣＥＳＴ効果の大きさを示すスペクトルを算出してもよい。
【００７４】
また、複数の第２のパルスシーケンスにおいて、カーテシアン収集３のｋ空間位置が同じである場合について説明したが、実施形態はこれに限られない。すなわち、複数の第２のパルスシーケンスにおいて、カーテシアン収集３のｋ空間位置は互いに異なってよい。
また、第２のパルスシーケンスは複数回行われる必要はなく、第２のパルスシーケンスは１回のみ行われても良い。かかる場合、第２のパルスシーケンスにおいて印加されるＭＴパルスの周波数は、ヒドロキシル基プロトンの共鳴周波数である＋１ｐｐｍ、アミノ基プロトンの共鳴周波数である＋２ｐｐｍ、アミド基プロトンの共鳴周波数である＋３．５ｐｐｍなど、所定の周波数に設定されていてもよい。
【００７５】
以上述べたように、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１１００によれば、短い撮像時間でＣＥＳＴイメージングを行うことができる。
【００７６】
（第２の実施形態）
第２の実施形態においては、シーケンス制御回路１２０が第２のパルスシーケンスにおいて脂肪飽和パルスを更に印加する場合について説明する。この構成により、脂肪信号が取り除かれた画像を得ることが可能になる。
【００７７】
かかる構成の一例が、図７に示されている。図７は、第２の実施形態におけるデータ収集について説明した図である。
【００７８】
図７において、ラジアル収集２は、第１の実施形態と同様に、第１のパルスシーケンスにおいて実行される収集であるラジアル収集を示している。ＭＴパルス４ａ、ＭＴパルス４ｂ、ＭＴパルス４ｃ、ＭＴパルス４ｘは、それぞれ、第２のパルスシーケンスにおいて印加される、第１の周波数、第２の周波数、第３の周波数、第ｎの周波数のＭＴパルスを表している。カーテシアン収集３は、第２のパルスシーケンスにおいて実行されるカーテシアン収集を表している。脂肪飽和パルス５は、カーテシアン収集３において脂肪信号を除去するために印加するパルスを表す。
【００７９】
図４を再び参照し、はじめに、シーケンス制御回路１２０は、第１の実施形態と同様に、図７に示されるように、ラジアル収集２によりデータ収集を行う第１のパルスシーケンスを実行する（ステップＳ１００）。続いて、シーケンス制御回路１２０は、ＭＴパルスを印加したのち、カーテシアンサンプリングによりデータ収集を行う、第２のパルスシーケンスを、ＭＴパルスの周波数を変えながら複数回実行する（ステップＳ１１０）。具体的には、シーケンス制御回路１２０は、図７に示すように、第１の周波数のＭＴパルス４ａを印加したのち、脂肪飽和パルス５を印加し、カーテシアン収集３を行う。ここで、脂肪飽和パルス５が印加されているので、カーテシアン収集３により得られたデータは、脂肪の信号が除去された信号となる。続いて、シーケンス制御回路１２０は、第２の周波数のＭＴパルス４ｂを印加したのち、脂肪飽和パルス５を印加し、カーテシアン収集３を行う。続いて、シーケンス制御回路１２０は、第３の周波数のＭＴパルス４ｃを印加したのち、脂肪飽和パルス５を印加し、カーテシアン収集３を行う。このようにして、シーケンス制御回路１２０は、第ｎの周波数のＭＴパルス４ｘに係るカーテシアン収集３が行われるまで、ＭＴパルスの周波数を変化させながら、脂肪飽和パルス５を印加しながら収集を繰り返す。
【００８０】
ステップＳ１２０及びステップＳ１３０においては、第１の実施形態と同様の処理が行われる。
【００８１】
なお、シーケンス制御回路１２０は、脂肪飽和パルス５を印加するか否かの入力を、ユーザから受け付け、ユーザから脂肪飽和パルス５を印加する旨の入力を受け付けた場合、脂肪飽和パルス５を印加してもよい。かかるＧＵＩの一例が図６に示されている。図６において、ユーザがボタン４１をクリックすると、シーケンス制御回路１２０は、脂肪飽和パルス５を含んで、図７のパルスシーケンスを実行する。
【００８２】
以上のように、第２の実施形態では、脂肪飽和パルスが更に印加される。これにより、脂肪信号が取り除かれた画像を得ることが可能になる。
【００８３】
（第３の実施形態）
第３の実施形態では、撮像対象や撮像の目的に応じて、第１の実施形態で説明したパルスシーケンスの最適化を行う例について説明する。具体的には、第３の実施形態では、撮像対象や撮像の目的に応じて、カーテシアン収集を行うｋ空間の大きさを調整する場合について説明する。換言すると、第３の実施形態では、撮像対象や撮像の目的に応じて、カーテシアン収集を行うｋ空間と、ラジアル収集を行うｋ空間との比を調整する。
【００８４】
図８は、第３の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置が行う処理の手順を示したフローチャートである。第３の実施形態で実行されるパルスシーケンスは第１の実施形態と同様であり、従って、図８のステップＳ１００、ステップＳ１２０、ステップＳ１３０については図４と同様の処理が行われる。これらのステップの説明については、繰り返しての説明は省略する。
【００８５】
ステップＳ９０において、処理回路１５０は、制御機能１３３により、撮像対象や要求される画質、撮像時間等の情報に基づいて、ステップＳ１１０における第２のパルスシーケンスにおいて、カーテシアンサンプリングによりデータ収集が行われるｋ空間の範囲を算出する。
【００８６】
例えば、カーテシアンサンプリングによりデータ収集が行われるｋ空間の範囲が大きくなると、ＣＥＳＴ効果を表すスペクトルの画質が向上する。一方で、カーテシアンサンプリングによりデータ収集が行われるｋ空間の範囲が大きくなると、撮像時間が長くなる。従って、処理回路１５０は、制御機能１３３により、得られるＣＥＳＴスペクトルの画質と、撮像時間とのトレードオフを考慮して、カーテシアンサンプリングによりデータ収集が行われるｋ空間の範囲を算出する。
【００８７】
例えば、処理回路１５０がインタフェース機能１３１により、入力装置１３４を通じてユーザから、撮像時間の値の入力を受け付けていたとすると、処理回路１５０は、入力結果に基づいて、撮像時間が入力された値を超えないようなｋ空間の範囲を、カーテシアンサンプリングによりデータ収集が行われるｋ空間の範囲として算出する。また、処理回路１５０が、インタフェース機能１３１により、入力装置１３４を通じてユーザから、どの程度の画質が要求されるかに関する情報の入力を受け付けていたとすると、処理回路１５０は、入力結果にもとづいて、最終的に出力されるＣＥＳＴ効果を表すスペクトルの画質が、入力された基準値を上回るようなｋ空間の範囲を、カーテシアンサンプリングによりデータ収集が行われるｋ空間の範囲として算出する。
【００８８】
別の例として、記憶回路１３２は、撮像部位と、当該撮像部位を撮像するのに最適な、カーテシアンサンプリングによりデータ収集が行われるｋ空間の範囲のデフォルト値とが対応づけられたテーブルを記憶する。処理回路１５０が、インタフェース機能１３１により、入力装置１３４を通じてユーザから撮像部位の入力を受け付けると、処理回路１５０は、制御機能１３３により、記憶回路１３２からテーブルを読み込み、当該撮像部位に対する、カーテシアンサンプリングによりデータ収集が行われるｋ空間の範囲のデフォルト値を、カーテシアンサンプリングによりデータ収集が行われるｋ空間の範囲として算出する。
【００８９】
図６にこのようなＧＵＩの一例が示されている。図６において、ユーザがボタン４０をクリックすると、シーケンス制御回路１２０は、ステップＳ９０において、カーテシアンサンプリングによりデータ収集が行われるｋ空間の範囲を算出する。
【００９０】
また、別の例として、処理回路１５０は、インタフェース機能１３１により、入力装置１３４を通じて、ユーザからカーテシアンサンプリングによりデータ収集が行われるｋ空間の範囲の入力を直接受け付けても良い。図６にこのようなＧＵＩの一例が示されている。図６において、表示領域３７ａ、表示領域３７ｂ、表示領域３７ｃは、それぞれｘ方向、ｙ方向、ｚ方向のｋ空間全体のデータ点を表し、表示領域３６ａ、表示領域３６ｂ、表示領域３６ｃは、それぞれｘ方向、ｙ方向、ｚ方向の、カーテシアン収集３が行われるｋ空間のデータ点を表す。ユーザがボタン３８ａやボタン３８ｂをクリックすると、処理回路１５０は、インタフェース機能１３１により、カーテシアン収集３が行われるｘ方向のｋ空間のデータ点の数の変更の入力を受け付ける。なお、ユーザがボタン３８ｃをクリックすると、処理回路１５０は、インタフェース機能１３１により、ｘ方向のｋ空間全体のデータ点の数の変更の入力を受け付けることもできる。
【００９１】
シーケンス制御回路１２０は、ステップＳ１００において、第１の実施形態と同様な処理を行う。
【００９２】
シーケンス制御回路１２０は、ステップＳ１１０において、ＭＴパルスを印加したのち、ステップＳ９０で算出されたｋ空間の範囲でカーテシアンサンプリングによりデータ収集を行う第２のパルスシーケンスを、ＭＴパルスの周波数を変えながら複数回実行する（ステップＳ１１０）。
【００９３】
シーケンス制御回路１２０は、ステップＳ１２０及びステップＳ１３０において、第１の実施形態と同様の処理を行う。
【００９４】
第３の実施形態では、撮像対象や撮像の目的に応じて、カーテシアン収集を行うｋ空間の大きさを調整する。これにより、ＣＥＳＴスペクトルの画質を保ったまま、撮像時間を短縮することができる。
【００９５】
（第４の実施形態）
第４の実施形態では、ラジアル収集２を複数回に分割して実行することで、第１の実施形態で説明したパルスシーケンスの最適化を行う例について説明する。換言すると、第４の実施形態では、シーケンス制御回路１２０は、第１のパルスシーケンスを、複数回にわけて実行する。
【００９６】
第４の実施形態で、ラジアル収集２を複数回に分割して実行する理由は以下の通りである。
【００９７】
第１の理由として、ラジアル収集２を複数回に分割することで、一度に収集しなければいけないｋ空間の領域を小さくすることができ、ラジアル収集２を実行する第１のパルスシーケンスの設計の自由度が増加する。例えば、Ｔ１が短い骨などの部位の撮像においては、ＴＥ（Ｅｃｈｏ  Ｔｉｍｅ）を短くすることが必要になるが、ラジアル収集２を複数回に分割することで、採用することのできるパルスシーケンスの選択肢を増やすことができる。
【００９８】
また、第２の理由として、第２のパルスシーケンスの間にラジアル収集２を挟むことで、異なる周波数のＭＴパルスの印加間隔を増加させることができる。これにより、異なる周波数のＭＴパルス同士の干渉を避けることができる。換言すると、データ収集される信号に、異なる周波数のＭＴパルスの影響が混じってしまうことによる影響を少なくすることができる。
【００９９】
第４の実施形態において印加されるパルスシーケンスの一例が、図９に示されている。図９は、第４の実施形態におけるデータ収集について説明した図である。
【０１００】
図９において、ラジアル収集２ａ、ラジアル収集２ｂ、ラジアル収集２ｃ、ラジアル収集２ｘは、第１の実施形態と同様に、第１のパルスシーケンスにおいて実行される収集であるラジアル収集を示している。ラジアル収集２ａ、ラジアル収集２ｂ、ラジアル収集２ｃ、ラジアル収集２ｘは、それぞれ第１セグメント、第２セグメント、第３セグメント、第ｎセグメントのラジアル収集である。ラジアル収集２ａ、ラジアル収集２ｂ、ラジアル収集２ｃは、それぞれ図９の下の図で示されているｋ空間の領域の収集に対応する。
【０１０１】
ＭＴパルス４ａ、ＭＴパルス４ｂ、ＭＴパルス４ｃ、ＭＴパルス４ｘは、それぞれ、第２のパルスシーケンスにおいて印加される、第１の周波数、第２の周波数、第３の周波数、第ｎの周波数のＭＴパルスを表している。カーテシアン収集３は、第２のパルスシーケンスにおいて実行されるカーテシアン収集を表している。
【０１０２】
第４の実施形態では、図４のステップＳ１２０及びステップＳ１３０においては、第１の実施形態と同様の処理を行う。図４のステップＳ１００及びステップＳ１１０に対応する処理において、シーケンス制御回路１２０は、第１のパルスシーケンスを第２のパルスシーケンスの中に組み込んだパルスシーケンスを実行する。
【０１０３】
具体的には、図９に示されるように、シーケンス制御回路１２０は、第１セグメントのラジアル収集２ａによりデータ収集を行う第１のパルスシーケンスを実行する。続いて、シーケンス制御回路１２０は、第１の周波数のＭＴパルス４ａを印加したのち、カーテシアン収集３を行う。続いてシーケンス制御回路１２０は、第２セグメントのラジアル収集２ｂによりデータ収集を行う第１のパルスシーケンスを実行する。続いて、シーケンス制御回路１２０は、第２の周波数のＭＴパルス４ｂを印加したのち、カーテシアン収集３を行う。続いて、シーケンス制御回路１２０は、第３セグメントのラジアル収集２ｃによりデータ収集を行う第１のパルスシーケンスを実行する。続いて、シーケンス制御回路１２０は、第３の周波数のＭＴパルス４ｃを印加したのち、カーテシアン収集３を行う。このように、シーケンス制御回路１２０は、第１のパルスシーケンスを第２のパルスシーケンスの中に組み込みながら、複数回にわけて実行する。
【０１０４】
第４の実施形態に係るＧＵＩの例が、図６のパネル３０に示されている。ボタン３１ａ及びボタン３１ｂを用いて、ユーザは、ラジアル収集のセグメント分割を行うか否かを選択することができる。例えば、ユーザがボタン３１ａを選択すると、シーケンス制御回路１２０は、ラジアル収集のセグメント分割を行いながら、第１のパルスシーケンス及び第２のパルスシーケンスを実行する。また、表示領域３１ｃには、ラジアル収集のセグメントの分割数が示されている。また、処理回路１５０は、インタフェース機能１３１により、ボタン３１ｄやボタン３１ｅにより、ラジアル収集のセグメント分割の分割数の入力を、ユーザから受け付けることができる。
【０１０５】
実施形態は、上述の例に限られない。例えば、ラジアル収集のセグメントの分割の方法については、図９に示した方法に限られず、その他の分割の仕方が可能である。例えば、ラジアル収集のセグメントの分割の方法については、インターリーブな分割等、シーケンシャル以外の方法で分割されていてもよい。
【０１０６】
以上のように、第４の実施形態では、第１のパルスシーケンスを、複数回にわけて実行する。これにより、パルスシーケンスの設計の自由度を向上することができ、また異なる周波数のＭＴパルス同士の影響を小さくすることができる。
【０１０７】
（第５の実施形態）
第５の実施形態では、第１の実施形態で説明したパルスシーケンスの最適化を行う例について説明する。第４の実施形態では、ラジアル収集２を複数回に分割して実行したが、第５の実施形態では、カーテシアン収集３を複数回に分割して実行する。換言すると、第５の実施形態では、シーケンス制御回路１２０は、第２のパルスシーケンスにおけるカーテシアンサンプリングを、複数回にわけて実行する。
【０１０８】
第５の実施形態で、カーテシアン収集３を複数回に分割して実行する理由は以下の通りである。
【０１０９】
第１の理由として、第４の実施形態と同様に、カーテシアン収集３を複数回に分割することで、一度に収集しなければいけないｋ空間の領域を小さくすることができ、カーテシアン収集３を実行する第２のパルスシーケンスの設計の自由度が増加する。第４の実施形態と同様に、例えば、Ｔ１が短い骨などの部位の撮像においては、ＴＥ（Ｅｃｈｏ  Ｔｉｍｅ）を短くすることが必要になるが、カーテシアン収集３を複数回に分割することで、採用することのできるパルスシーケンスの選択肢を増やすことができる。第４の実施形態と第５の実施形態との違いとしては、第４の実施形態においては、第１のパルスシーケンスの設計の自由度を増加させることができるのに対して、第５の実施形態では、第２のパルスシーケンスの設計の自由度を増加させることができる。
【０１１０】
また、第２の理由として、カーテシアン収集を分割し、その間では同じ周波数のＭＴパルスを印加するので、異なる周波数のＭＴパルスの印加間隔を増加させることができる。これにより、第４の実施形態と同様に、データ収集される信号に、異なる周波数のＭＴパルスの影響が混じってしまうことによる影響を少なくすることができる。
【０１１１】
第５の実施形態において印加されるパルスシーケンスの一例が、図１０に示されている。図１０は、第５の実施形態におけるデータ収集について説明した図である。
【０１１２】
図１０において、カーテシアン収集３ａ、カーテシアン収集３ｂ、カーテシアン収集３ｃ、カーテシアン収集３ｄは、第２のパルスシーケンスにおいて実行される収集であるカーテシアン収集を示している。カーテシアン収集３ａ、カーテシアン収集３ｂ、カーテシアン収集３ｃ、カーテシアン３ｄは、それぞれ第１セグメント、第２セグメント、第３セグメント、第４セグメントのカーテシアン収集である。カーテシアン収集３ａ、カーテシアン収集３ｂ、カーテシアン収集３ｃ、カーテシアン３ｄは、それぞれ図９の下の図で示されているｋ空間の領域の収集に対応する。
【０１１３】
ＭＴパルス４ａ、ＭＴパルス４ｂは、それぞれ、第２のパルスシーケンスにおいて印加される、第１の周波数、第２の周波数の周波数のＭＴパルスを表している。ラジアル収集２は、第１のパルスシーケンスにおいて実行されるラジアル収集を表している。
【０１１４】
第５の実施形態では、図４のステップＳ１００、ステップＳ１２０及びステップＳ１３０においては、第１の実施形態と同様の処理を行う。図４のステップＳ１１０に対応する処理において、シーケンス制御回路１２０は、カーテシアンサンプリングを複数回に分けて、第２のパルスシーケンスを実行する。
【０１１５】
具体的には、図１０に示されるように、シーケンス制御回路１２０は、ステップＳ１１０において、第１の周波数のＭＴパルス４ａを印加したのち、第１セグメントのカーテシアン収集３ａを行う。続いてシーケンス制御回路１２０は、第１の周波数のＭＴパルス４ａを再び印加したのち、第２セグメントのカーテシアン収集３ｂを行う。続いてシーケンス制御回路１２０は、第１の周波数のＭＴパルス４ａを再び印加したのち、第３セグメントのカーテシアン収集３ｃを行う。続いてシーケンス制御回路１２０は、第１の周波数のＭＴパルス４ａを再び印加したのち、第４セグメントのカーテシアン収集３ｄを行う。続いて、シーケンス制御回路１２０は、第２の周波数のＭＴパルス４ｂを再び印加したのち、第１セグメントのカーテシアン収集３ａを再び行う。以下、シーケンス制御回路１２０は、同様に操作を繰り返す。
【０１１６】
なお、実施形態はこれに限られない。例えば、処理回路１５０は、制御機能１３３により、ステップＳ１００に先立って、撮像対象に関する情報等に基づいて、カーテシアンサンプリングが複数回にわけて実行されるｋ空間のセグメント分割のしかたを算出し、それを基に、図４のステップＳ１１０において、シーケンス制御回路１２０は、第２のパルスシーケンスにおけるカーテシアンサンプリングを、複数回に分けて実行してもよい。例えば、処理回路１５０は、制御機能１３３により、撮像に適切なＴＥに基づいて、カーテシアンサンプリングが複数回にわけて実行されるｋ空間のセグメント分割数を算出してもよい。
【０１１７】
図６のパネル４５に、第５の実施形態に係るＧＵＩの一例が示されている。ボタン４２ａ及びボタン４２ｂを用いて、ユーザは、カーテシアン収集のセグメント分割を行うか否かを選択することができる。例えば、ユーザがボタン４２ａを選択すると、シーケンス制御回路１２０は、カーテシアン収集のセグメント分割を行いながら、第２のパルスシーケンスを実行する。また、表示領域４３には、カーテシアン収集のセグメントの分割数が示されている。また、処理回路１５０は、インタフェース機能１３１により、ボタン４３ａやボタン４３ｂにより、カーテシアン収集のセグメント分割の分割数の入力を、ユーザから受け付けることができる。また、ユーザがボタン４４を選択すると、処理回路１５０は、制御機能１３３により、撮像対象に応じて、カーテシアン収集のセグメントを自動分割し、シーケンス制御回路１２０は、自動分割されたセグメントで、第２のパルスシーケンスを実行する。
【０１１８】
実施形態は、上述の例に限られない。例えば、カーテシアン収集のセグメントの分割の方法については、図１０に示した方法に限られず、その他の分割の仕方が可能である。また、例えば、第２のパルスシーケンスは、上述の例に限られない。例えば、実施形態では、ＭＴパルスの周波数を固定して、カーテシアンセグメントを、第１のセグメントのカーテシアン収集３ａ、第２のセグメントのカーテシアン収集３ｂ…と変化させて収集する場合について説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、まずカーテシアンセグメントを固定して、ＭＴパルスの周波数を変化させ、その後に、次のカーテシアンセグメントの収集を行うことにより、第２のパルスシーケンスを実行してもよい。また、第４の実施形態と第５の実施形態を組み合わせても良い。すなわち、ラジアル収集及びカーテシアン収集の両方を組み合わせても良い。
【０１１９】
以上のように、第５の実施形態では、カーテシアンサンプリングを、複数回にわけて実行する。これにより、パルスシーケンスの設計の自由度を向上することができ、また異なる周波数のＭＴパルス同士の影響を小さくすることができる。
【０１２０】
（プログラム）
また、上述した実施形態の中で示した処理手順に示された指示は、ソフトウェアであるプログラムに基づいて実行されることが可能である。汎用コンピューターが、このプログラムを予め記憶しておき、このプログラムを読み込むことにより、上述した実施形態の磁気共鳴イメージング装置１００による効果と同様の効果を得ることも可能である。上述した実施形態で記述された指示は、コンピューターに実行させることのできるプログラムとして、磁気ディスク（フレキシブルディスク、ハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ±Ｒ、ＤＶＤ±ＲＷなど）、半導体メモリ、又はこれに類する記録媒体に記録される。コンピューター又は組み込みシステムが読み取り可能な記憶媒体であれば、その記憶形式は何れの形態であってもよい。コンピューターは、この記録媒体からプログラムを読み込み、このプログラムに基づいてプログラムに記述されている指示をＣＰＵで実行させれば、上述した実施形態の磁気共鳴イメージング装置１００と同様の動作を実現することができる。また、コンピューターがプログラムを取得する場合又は読み込む場合は、ネットワークを通じて取得又は読み込んでもよい。
【０１２１】
また、記憶媒体からコンピューターや組み込みシステムにインストールされたプログラムの指示に基づきコンピューター上で稼働しているＯＳ（Operating  System）や、データベース管理ソフト、ネットワーク等のＭＷ（Middleware）等が、上述した実施形態を実現するための各処理の一部を実行してもよい。更に、記憶媒体は、コンピューターあるいは組み込みシステムと独立した媒体に限らず、ＬＡＮ（Local  Area  Network）やインターネット等により伝達されたプログラムをダウンロードして記憶又は一時記憶した記憶媒体も含まれる。また、記憶媒体は１つに限られず、複数の媒体から、上述した実施形態における処理が実行される場合も、実施形態における記憶媒体に含まれ、媒体の構成は何れの構成であってもよい。
【０１２２】
なお、実施形態におけるコンピューター又は組み込みシステムは、記憶媒体に記憶されたプログラムに基づき、上述した実施形態における各処理を実行するためのものであって、パソコン、マイコン等の１つからなる装置、複数の装置がネットワーク接続されたシステム等の何れの構成であってもよい。また、実施形態におけるコンピューターとは、パソコンに限らず、情報処理機器に含まれる演算処理装置、マイコン等も含み、プログラムによって実施形態における機能を実現することが可能な機器、装置を総称している。
【０１２３】
（ハードウェア構成）
図１１は、実施形態に係るコンピューター１３０（画像処理装置）のハードウェア構成を示す図である。上述した実施形態に係る画像処理装置は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）３１０等の制御装置と、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）３２０やＲＡＭ（Random  Access  Memory）３３０等の記憶装置と、ネットワークに接続して通信を行う通信Ｉ／Ｆ３４０と、各部を接続するバス３０１とを備えている。
【０１２４】
上述した実施形態に係る画像処理装置で実行されるプログラムは、ＲＯＭ３２０等に予め組み込まれて提供される。また、上述した実施形態に係る画像処理装置で実行されるプログラムは、コンピューターを上述した画像処理装置の各部として機能させ得る。このコンピューターは、ＣＰＵ３１０がコンピューター読取可能な記憶媒体からプログラムを主記憶装置上に読み出して実行することができる。
【０１２５】
以上述べた少なくとも一つの実施形態の磁気共鳴イメージング装置及び磁気共鳴イメージング方法によれば、短い撮像時間でＣＥＳＴイメージングを行うことができる。
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、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】
【０１２６】
１２０  シーケンス制御回路
１５０  処理回路
１３１  インタフェース機能
１３３  制御機能
１３６  画像生成機能
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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