(57)【要約】【課題】互いに強度の等しい双極傾斜磁場波形にて、傾斜磁場印加時における核磁化の速度に依存した位相を補正するパルスシーケンスを簡便に作成する。【解決手段】ＭＲＩ装置は、第一の傾斜磁場波形と第一の傾斜磁場と強度が等しく極性が異なる第二の傾斜磁場波形にて、傾斜磁場印加時における核磁化の速度に依存した位相を補正するパルスシーケンスを生成する傾斜磁場波形算出部を備える。傾斜磁場波形算出部は、ユーザーが入力した撮像パラメータにて生成されたパルスシーケンスを参照し、双極傾斜磁場の印加可能時間の制約下で、核磁化の速度に依存した位相を補正する第一の傾斜磁場波形と第二の傾斜磁場波形の切り替え時間を算出し、双極傾斜磁場を生成する。【選択図】図３
2018102352.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波磁場パルスの印加、傾斜磁場パルスの印加、及び核磁気共鳴信号の計測のタイミングを定めたパルスシーケンスを算出する演算部と、前記演算機が算出したパルスシーケンスに従い核磁気共鳴信号の計測を行う計測部と、を備えた磁気共鳴イメージング装置であって、
前記演算部は、前記パルスシーケンスを決定する撮像パラメータを参照して、前記傾斜磁場パルスとして、第一の傾斜磁場波形と、該第一の傾斜磁場波形と印加強度が等しく且つ極性が反転した第二の傾斜磁場波形とを有する双極傾斜磁場を算出する傾斜磁場算出部を含み、
前記傾斜磁場算出部は、
前記撮像パラメータで決まる前記双極傾斜磁場の印加可能時間を制約条件として、
前記第一の傾斜磁場波形及び第二の傾斜磁場波形を印加する前後で移動核磁化の位相変化がゼロとなる前記第一の傾斜磁場波形と第二の傾斜磁場波形との切替時間を算出し、前記双極傾斜磁場波形を生成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】
請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記傾斜磁場パルスは、繰り返し毎に傾斜磁場強度が変化する位相エンコード傾斜磁場パルスを含み、
前記傾斜磁場算出部は、前記位相エンコード傾斜磁場パルスとして、前記双極傾斜磁場のみからなる傾斜磁場パルスを生成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３】
請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記パルスシーケンスは、核磁化を励起する励起パルスと、当該励起パルスによって励起した核磁化を反転させる反転パルスとを含むスピンエコー系パルスシーケンスであり、
前記傾斜磁場算出部は、前記励起パルスの印加終了時点から前記反転パルス印加開始までの間を前記印加可能時間として前記双極傾斜磁場を生成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４】
請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記パルスシーケンスは、核磁化を励起する励起パルスと、当該励起パルス後に印加される周波数エンコード傾斜磁場パルスとを含むグラディエントエコー系パルスシーケンスであり、
前記傾斜磁場算出部は、前記励起パルスの印加終了時点から前記周波数エンコード傾斜磁場印加開始時点までの間を前記印加可能時間として前記双極傾斜磁場を生成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５】
請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記パルスシーケンスは、核磁化を励起する励起パルスと、当該励起パルスによって励起した核磁化を反転させる反転パルスとを含むスピンエコー系パルスシーケンスであって、前記傾斜磁場として、前記励起パルス及び前記反転パルスとともに印加されるスライス選択傾斜磁場と前記反転パルスの前後に印加される一対のクラッシャー傾斜磁場を含み、
前記傾斜磁場算出部は、前記励起パルスと同時に印加されるスライス選択傾斜磁場の印加終了時点から前記反転パルスと同時に印加されるスライス選択傾斜磁場の印加開始時点までの間に、前記スライス選択傾斜磁場のリフォーカス傾斜磁場及び一方のクラッシャー傾斜磁場として機能する双極傾斜磁場を生成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６】
請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記パルスシーケンスは、核磁化を励起する励起パルスと、当該励起パルスによって励起した核磁化を反転させる反転パルスとを含むスピンエコー系パルスシーケンスであって、前記傾斜磁場として、前記励起パルス後に印加されるディフェーズ周波数エンコード傾斜磁場と、前記反転パルス後に印加されるリフェーズ周波数エンコード傾斜磁場と、前記反転パルスの前後に印加される一対のクラッシャー傾斜磁場を含み、
前記傾斜磁場算出部は、前記励起パルスの印加終了時点から前記反転パルスの印加開始時点までの間に、一方のクラッシャー傾斜磁場として機能する双極傾斜磁場を生成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７】
請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記演算部は、生成した双極傾斜磁場パルスが、傾斜磁場に関する装置の制約を満たすか否かを判定する判定部を備え、前記判定部の判定が否の場合に、前記パルスシーケンスを決めるパラメータのうち前記印加可能時間の制約を変更できるパラメータを、推奨パラメータとして表示装置に表示させることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項８】
請求項１又は７に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記パルスシーケンスの撮像パラメータの設定を受け付ける受付部をさらに有し、
前記傾斜磁場算出部は、前記受付部が受け付けた撮像パラメータによって変更が加えられたパルスシーケンスについて、前記双極傾斜磁場波形の生成を繰り返すことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項９】
請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記演算部は、生成した双極傾斜磁場パルスが、傾斜磁場に関する装置の制約を満たすか否かを判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に従い、前記双極傾斜磁場波形を調整する調整部と、をさらに備えることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記傾斜磁場算出部が算出した双極傾斜磁場を含むパルスシーケンスを格納する記憶部と、
前記双極傾斜磁場を含むパルスシーケンス及び前記双極傾斜磁場の生成に用いた前記双極性を含まないパルスシーケンスのいずれか一方の選択を受け付ける受付部と、を更に備え、
前記計測部は、前記受付部が前記双極傾斜磁場を含むパルスシーケンスの選択を受け付けたときに、前記記憶部に格納された前記双極傾斜磁場を含むパルスシーケンスに従って核磁気共鳴信号の計測を行うことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１１】
磁気共鳴イメージング装置における高周波磁場パルスの印加、傾斜磁場パルスの印加、及び核磁気共鳴信号の計測のタイミングを定めたパルスシーケンスを算出する方法であって、
前記傾斜磁場パルスとして、第一の傾斜磁場波形と、該第一の傾斜磁場波形と印加強度が等しく且つ極性が反転した第二の傾斜磁場波形とを有する速度補正傾斜磁場を算出するステップを含み、
前記算出するステップは、前記パルスシーケンスを決定する撮像パラメータで決まる前記双極傾斜磁場の印加可能時間を制約条件として、前記第一の傾斜磁場波形及び第二の傾斜磁場波形を印加する前後で移動核磁化の位相変化がゼロとなる前記第一の傾斜磁場波形と第二の傾斜磁場波形との切替時間を算出し、前記第一の傾斜磁場波形及び第二の傾斜磁場波形を生成することを特徴とするパルスシーケンス算出方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載のパルスシーケンス算出方法であって、
前記生成した第一の傾斜磁場波形及び第二の傾斜磁場波形が、傾斜磁場に関する前記磁気共鳴イメージング装置の制約を満たすか否かを判定し、
生成した第一の傾斜磁場波形及び第二の傾斜磁場波形が、前記装置の制約を満たさない場合、前記撮像パラメータの値を変更し、変更後のパルスシーケンスにて、前記印加可能時間の制約を用いた第一の傾斜磁場波形と第二の傾斜磁場波形の切替時間の算出を繰り返すことを特徴とするパルスシーケンス算出方法。
【請求項１３】
請求項１１に記載のパルスシーケンス算出方法であって、
前記生成した第一の傾斜磁場波形及び第二の傾斜磁場波形はクラッシャー傾斜磁場を含み、
前記生成した第一の傾斜磁場波形及び第二の傾斜磁場波形が、傾斜磁場に関する前記磁気共鳴イメージング装置の制約を満たすか否かを判定し、
生成した第一の傾斜磁場波形及び第二の傾斜磁場波形が、前記装置の制約を満たさない場合、前記クラッシャー傾斜磁場の中心印加時間及び面積の少なくとも一方を調整し、調整後のクラッシャー傾斜磁場を用いて前記第一の傾斜磁場波形及び前記第二の傾斜磁場波形の切替時間の算出と生成を繰り返すことを特徴とするパルスシーケンス算出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴イメージング装置におけるパルスシーケンスに係り、特に、速度補正傾斜磁場を付加したパルスシーケンスに関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴イメージング（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ、以下、ＭＲＩ）装置では、静磁場に置かれた被検体にスライス傾斜磁場を印加すると同時に特定の周波数をもつ高周波磁場を印加して、撮像したい断面内の核磁化を励起させる。励起された核磁化には位相エンコード傾斜磁場およびリードアウト傾斜磁場を印加することで核磁化の位置に依存した位相変化を与え、核磁気共鳴信号（エコー）を計測する。エコーを発生させるための高周波磁場と各傾斜磁場は、あらかじめ設定されたパルスシーケンスに基づいて印加される。
【０００３】
上述したように、傾斜磁場は核磁化に位置情報を付与するために印加されるが、血液や脳脊髄液など流れのある組織では、傾斜磁場印加時に位置に加え速度に依存して位相が変化する。このため、エコーを逆フーリエ変換して画像再構成した際に、位置ずれやゴーストなどの偽像（アーチファクト）が発生する。流れによって生じるアーチファクトはフローアーチファクトと呼ばれる。フローアーチファクトは撮像条件の調整にて対策することができる。例えば、頭部撮像では、撮像スライスに流入してくる血液の信号を予めプリサチレーションパルスによって減衰する方法がある。これは、主に動脈によるフローアーチファクト低減に効果がある。また、フローアーチファクトのゴーストは位相エンコード方向に広がるため、位相エンコード方向を適切に選択することでフローアーチファクトを低減する方法もある。例えば、頭部後方の上矢状静脈洞からのアーチファクトは、位相エンコードを左右方向に設定して撮像することで、上矢状静脈洞からのゴーストが脳実質に重なることを避けることができる。しかし、これらの撮像条件の工夫を実施しても、横静脈洞由来のフローアーチファクトは十分に低減できない。
【０００４】
一方、パルスシーケンスによるフローアーチファクト対策として、速度補正傾斜磁場にて傾斜磁場印加時の速度に依存した位相変化を補正する方法がある（非特許文献１）。この方法は、ＭＲＡ  （ＭＲ  Ａｎｇｉｏｇｒａｐｈｙ）撮像において、主に信号の消失を抑制し血管信号を向上させる目的で使用されるが、フローアーチファクトに対しても効果的な方法である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｊｅｏｎｇ ＥＫ, Ｐａｒｋｅｒ ＤＬ, Ｔｓｕｒｕｄａ ＪＳ, Ｗｏｎ ＪＹ, Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｆｌｏｗ−ｒｅｌａｔｅｄ ｓｉｇｎａｌ ｌｏｓｓ ｉｎ ｆｌｏｗ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ ３Ｄ  ＴＯＦ ＭＲ ａｎｇｉｏｇｒａｐｈｙ, ｕｓｉｎｇ ｖａｒｉａｂｌｅ ｅｃｈｏ ｔｉｍｅ （３Ｄ ＴＯＦ−ＶＴＥ）, Ｍａｇｎ, Ｒｅｓｏｎ Ｍｅｄ., ４８，４，６６７−６７６ （２００２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
速度補正傾斜磁場は、エコーのピークまでに傾斜磁場印加時の速度に依存した位相変化をエコーのピーク時点でゼロにするように調整された傾斜磁場であり、印加時間と面積が調整パラメータである。これら調整パラメータのどちらかを固定すると波形生成が容易となるが、ＴＥ （ｔｉｍｅ  ｏｆ  ｅｃｈｏ）やエンコード数などの撮像条件の変更に対する柔軟性が失われ、撮像条件設定の自由度が制限される。特に、ＳＥ（ｓｐｉｎ ｅｃｈｏ）シーケンスはＧｒＥ （ｇｒａｄｉｅｎｔ ｅｃｈｏ）シーケンスと比べて補正対象となる傾斜磁場波形が多いため、撮像条件の制約や最大傾斜磁場強度などの装置制約を考慮して速度傾斜磁場波形を生成する処理は、より複雑化するという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、設定された撮像条件の制約及び最大傾斜磁場強度等の装置制約のもとで、傾斜磁場印加時の速度に依存した位相をゼロに補正する速度補正傾斜磁場を算出する手法及び当該手法を実現する機能を備えたＭＲＩ装置を提供するものである。
【０００８】
具体的には、本発明のＭＲＩ装置は、高周波磁場パルスの印加、傾斜磁場パルスの印加、及び核磁気共鳴信号の計測のタイミングを定めたパルスシーケンスを算出する演算部と、前記演算機が算出したパルスシーケンスに従い核磁気共鳴信号の計測を行う計測部と、を備え、前記演算部は、前記パルスシーケンスを決定する撮像パラメータを参照して、前記傾斜磁場パルスとして、第一の傾斜磁場波形と、該第一の傾斜磁場波形と印加強度が等しく且つ極性が反転した第二の傾斜磁場波形とを有する双極傾斜磁場を算出する傾斜磁場算出部を含み、前記傾斜磁場算出部は、前記撮像パラメータで決まる前記双極傾斜磁場の印加可能時間を制約条件として、前記第一の傾斜磁場波形及び第二の傾斜磁場波形を印加する前後で移動核磁化の位相変化がゼロとなる前記第一の傾斜磁場波形と第二の傾斜磁場波形との切替時間を算出し、前記双極傾斜磁場波形を生成する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、各軸において複数の傾斜磁場を印加する場合においても、撮像条件設定時の入力制限の緩和を考慮した速度補正傾斜磁場を簡便に作成可能であり、操作性の向上が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第一の実施形態のＭＲＩ装置の典型的な構成を示すブロック図である。
【図２】第一の実施形態の計算機の機能ブロック図である。
【図３】第一の実施形態の計算機のフローの一例である。
【図４】本発明が適用されるＳＥシーケンスの一例を示す図である。
【図５】第一の実施形態による位相エンコード軸の双極傾斜磁場の一例を示す図である。
【図６】第一の実施形態によるスライス選択傾斜磁場軸の双極傾斜磁場の一例を示す図である。
【図７】第一の実施形態による周波数エンコード軸の双極傾斜磁場の一例を示す図である。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は、第一の実施形態の効果を説明する図である。
【図９】本発明が適用されるＧｒＥシーケンスの一例を示す図である。
【図１０】第二の実施形態の計算機の機能ブロック図である。
【図１１】第二の実施形態の計算機のフローの一例である。
【図１２】第二の実施形態における推奨パラメータ提示の画面例を示す図である。
【図１３】第三の実施形態の計算機の機能ブロック図である。
【図１４】第三の実施形態の計算機のフローの一例である。
【図１５】第三の実施形態の計算機のフローの他の例である。
【図１６】各実施形態に共通する表示画面例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜＜第一の実施形態＞＞
以下、本発明を適用する第一の実施形態について説明する。本発明の実施形態を説明するための全図において、特に断らない限り、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。
【００１２】
本実施形態のＭＲＩ装置１００は、上述のように、静磁場に置かれた被検体（撮像対象）１０３に高周波磁場を印加して、被検体１０３内の核磁化を励起し、発生する核磁気共鳴信号（ＮＭＲ信号、エコー信号）を計測する。このとき、傾斜磁場を印加して計測する磁気共鳴信号に位置情報を与え、画像化（撮像）する。
【００１３】
図１は、これを実現する、本実施形態のＭＲＩ装置１００の典型的な構成を示すブロック図である。本実施形態のＭＲＩ装置１００は、静磁場を発生するマグネット１０１と、傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイル１０２と、被検体１０３に高周波磁場パルス（以下、ＲＦパルス）を照射するＲＦコイル１０７と、被検体１０３から発生するエコー信号を検出するＲＦプローブ１０８と、マグネット１０１の発生する静磁場空間内で被検体（例えば、生体）１０３を載置する寝台（テーブル）１１５と、を備える。
【００１４】
傾斜磁場コイル１０２は、互いに直交する３軸方向について傾斜磁場発生する３組の傾斜磁場コイルからなり、それらを適宜組み合わせることによって、任意の方向について位置情報を与えることができる。
【００１５】
さらに、本実施形態のＭＲＩ装置１００は、傾斜磁場コイル１０２を構成する各コイルを駆動する傾斜磁場電源１０５と、ＲＦコイル１０７を駆動する高周波磁場発生器１０６と、ＲＦプローブ１０８で検出したエコー信号を受信する受信器１０９と、傾斜磁場電源１０５と高周波磁場発生器１０６とに命令を送り、それぞれ傾斜磁場および高周波磁場を発生させるとともに、検波の基準とする核磁気共鳴周波数を受信器１０９にセットするシーケンサ１０４と、検波された信号に対して信号処理を施す計算機１１０と、計算機１１０での処理結果を表示する表示装置１１１と、処理結果を保持する記憶装置１１２と、ユーザーからの指示を受け付ける入力装置１１６と、を備える。また、記憶装置１１２には、計算機１１０における処理に必要な各種のデータが保持される。
【００１６】
また、ＭＲＩ装置１００は、静磁場均一度を調節する必要があるときには、シムコイル１１３と、シムコイル１１３を駆動するシム電源１１４をさらに備えてもよい。シムコイル１１３は、複数のチャネルからなり、シム電源１１４から供給される電流によりにより静磁場不均一を補正する付加的な磁場を発生する。静磁場均一度調整時にシムコイル１１３を構成する各チャネルに流す電流は、シーケンサ１０４により制御される。
【００１７】
以上の構成を有するＭＲＩ装置１００では、シーケンサ１０４の制御により、ＲＦパルスがＲＦコイル１０７を通じて被検体１０３に印加されるとともに、スライス選択や位相エンコードなどの位置情報をエコー信号に与えるための傾斜磁場パルスが傾斜磁場コイル１０２によって印加される。また、被検体１０３から発生した信号はＲＦプローブ１０８によって受波され、検波された信号は計算機１１０に送られ、ここで画像再構成などの信号処理が行われる。なお、記憶装置１１２には、信号処理の結果だけでなく、必要に応じて、検波された信号自体、撮像条件等を記憶させてもよい。
【００１８】
また、計算機１１０は、ＣＰＵとメモリとを備え、受信した信号を処理する演算部として機能するだけでなく、ＭＲＩ装置１００全体の動作の制御等を行う制御系としても機能する。例えば、予めプログラムされたタイミング、強度で各部が動作するようシーケンサ１０４に指示を出し、ＭＲＩ装置１００を構成する各部の動作を制御し、計測を行う。パルスシーケンスは、上記プログラムのうち、特に、高周波磁場、傾斜磁場、信号受信のタイミングや強度を記述したものである。パルスシーケンスは、撮像方法によって種々のパルスシーケンスがあり、それらの基本のパルスシーケンスが予め記憶装置１１２に保持されている。実際の撮像においては、撮像部位や撮像目的などに合わせて基本のパルスシーケンスを調整する。この調整のパラメータは撮像パラメータと呼ばれ、ユーザーにより入力装置１１６を介して入力される。撮像パラメータは、繰り返し時間（ＴＲ）、エコー時間（ＴＥ）、ＲＦパルスの強度を決定するフリップ角、周波数エンコード数、位相エンコード数、スライス厚、スライス枚数、スライス間隔、受信バンド幅などがある。計測は、パルスシーケンスとこれを制御するために必要な撮像パラメータとに従って行われる。
【００１９】
さらに本実施形態のＭＲＩ装置は、撮像パラメータによって決定されたパルスシーケンスが、傾斜磁場印加時における核磁化の速度に依存した位相を補正するパルスシーケンスとなるような調整を行う。すなわち極性が逆で強度が等しい一対の傾斜磁場波形からなる傾斜磁場（これを双極傾斜磁場という）を含むパルスシーケンスを生成する。この調整或いはそのための演算は、計算機１１０で行うことができる。
【００２０】
双極傾斜磁場を含むパルスシーケンスを生成する計算機１１０の機能（演算部としての機能）を、図２に示す。図示するように、本実施形態の計算機１１０は、傾斜磁場波形算出部２００を備え、傾斜磁場波形算出部２００は、ユーザーが入力装置１１６を介して入力した撮像パラメータにて生成されたパルスシーケンスを参照するパルスシーケンス参照部２１０と、パルスシーケンスに含まれる各軸の傾斜磁場について、双極傾斜磁場を構成する第一の傾斜磁場波形と第二の傾斜磁場波形の切り替え時間を算出する切り替え時間算出部２２０と、第一の傾斜磁場波形および第二の傾斜磁場波形を生成する双極傾斜磁場波形算出部２３０を備える。なお図２に示す機能は、計算機１１０の機能のうち、双極傾斜磁場を含むパルスシーケンスを生成する機能に関わる機能であり、計算機１１０には画像再構成部、表示制御部などの図示しない機能を備えることができる。
【００２１】
計算機１１０の各機能は、予め記憶装置１１２に記憶されたソフトウェア（プログラム）を、ＣＰＵがメモリにロードして実行することにより実現される。なお、上記の各機能の全てをソフトウェアで実現する必要はなく、一部または全部をＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）などのハードウェアによって実現するようにしてもよい。
【００２２】
また、各機能が実現する処理の実行に必要な情報、処理の途中および最終的に得られる情報は、記憶装置１１２に格納される。
【００２３】
以下、本実施形態の傾斜磁場波形算出部２００による、双極傾斜磁場波形演算の流れを説明する。図３は、本実施形態の双極傾斜磁場波形演算の処理フローである。
【００２４】
はじめに、パルスシーケンス参照部２１０は、操作者が入力装置１１６を介して入力した撮像パラメータにて指定されたパルスシーケンスを参照し、双極傾斜磁場が印加可能な時間および核磁化の速度に依存した位相変化の補正が必要な傾斜磁場波形の情報を取得する（ステップＳ３０１）。次に、切り替え時間算出部２２０は、傾斜磁場印加にて生じる核磁化の速度に依存した位相がエコー取得時においてゼロとなる条件、かつ、第一の傾斜磁場波形および第二の傾斜磁場波形の印加強度の絶対値が等しくなる条件を満たす、第一の傾斜磁場波形と第二の傾斜磁場波形の切り替え時間を算出する（ステップＳ３０２）。次に、双極傾斜磁場算出部２３０は、算出した切り替え時間から、第一の傾斜磁場波形および第二の傾斜磁場波形の印加中心時間および面積を算出し（ステップＳ３０３）、傾斜磁場波形を生成する（ステップＳ３０４）。
【００２５】
以下、各部の処理の詳細について述べる。
本実施形態の処理の一例として、ＳＥシーケンスにおいて磁化の速度に依存した位相変化を補正する双極傾斜磁場を作成する処理方法について説明する。
【００２６】
図４は、典型的な２Ｄ−ＳＥシーケンスを示しており、図中、ＲＦ、Ｇｓ、Ｇｐ、Ｇｆは、それぞれＲＦパルス軸、スライス選択傾斜磁場軸（以下、スライス軸ともいう）、位相エンコード軸、周波数エンコード軸である。またＲＦ軸には、エコーを合わせて記載している。図示するように、ＳＥシーケンスでは、９０度パルス４０１（励起パルスともいう）とスライス軸の傾斜磁場５０１を印加して、スライス傾斜磁場５０１の印加強度で決まるスライス内の核磁化スピンを励起し、続いて位相エンコード傾斜磁場６０１を印加するとともに、ディフェーズのための周波数エンコード傾斜磁場７０１を印加する。またスライス軸についてリフォーカス傾斜磁場５０２が印加される。その後、１８０度パルス（反転パルスともいう）４０２とスライス傾斜磁場５０３を印加し、９０度パルス４０１で励起されたスライス内の核磁気スピンを反転させて、９０度パルス印加から１８０度パルス印加までの時間と同時間経過後に発生するスピンエコー８０１を、周波数エンコード方向の傾斜磁場７０２を印加しながら計測する。励起パルス４０１（その中心）からエコー（ピークの中心）までの時間がエコー時間である。なお図示していないが、エコー信号計測後に位相エコード方向について位相を戻すための傾斜磁場が印加される。
【００２７】
また図中点線で示すように、自由誘導減衰信号（Ｆｒｅｅ  Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｄｅｃａｙ：ＦＩＤ）を低減するための、比較的強度の大きいクラッシャー傾斜磁場５０４、５０５や７０４、７０６が付加される場合もある。ここではスライス軸及び周波数エンコード軸にのみクラッシャーを付加した場合を示しているが、クラッシャーは任意１軸でもよいし、２軸或いは３軸すべてに付加してもよい。
【００２８】
このようなパルスシーケンスを前提として、まず位相エンコード軸について、双極傾斜磁場を作成する手順を、図５を参照して説明する。本実施形態では、傾斜磁場算出部は、位相エンコード傾斜磁場パルスとして、双極傾斜磁場のみからなる傾斜磁場パルスを生成する。図５は、図４のパルスシーケンスのうち、ＲＦ軸と位相エンコード軸を抜き出したものであり、上側の位相エンコード軸Ｇｐは図４と同じ基本のパルスシーケンスであり、下側の位相エンコード軸Ｇｐは作成された双極傾斜磁場からなる位相エンコード傾斜磁場を示している。位相エンコード軸Ｇｐの直下の軸は各波形のタイミングを示すための時間軸Ｔｉｍｅである。また図５では、位相エンコードの一つのステップのみを示している。
【００２９】
ステップＳ３０１において、パルスシーケンス参照部２１０は、記憶装置１１２に格納されているパルスシーケンス、本実施形態では図４に示すようなＳＥシーケンスと、ユーザーが設定した撮像パラメータとを読み込む。そして、９０度パルス４０１の終了時間および１８０度パルス４０２の開始時間を取得し、それぞれ、双極傾斜磁場が印加可能な期間Ｔの開始時間ｔ１と印加終了時間ｔ２とする。また、位相エンコード軸Ｇｐの位相エンコード傾斜磁場波形６０１より位相エンコード量Ｓｐを取得する。
【００３０】
次に、ステップＳ３０２において、切り替え時間算出部２２０は、双極傾斜磁場が印加可能な期間Ｔに、第一の傾斜磁場波形６１１及び第二の傾斜磁場波形６１２からなる双極傾斜磁場を想定する。一例として傾斜磁場波形６１１、６１２は三角形の波形とする。次いでこの双極傾斜磁場を印加したときに生じる核磁化の速度に依存した位相がエコー取得時においてゼロとなる条件（条件１）、かつ、第一の傾斜磁場波形６１１および第二の傾斜磁場波形６１２の印加強度の絶対値が等しくなる条件（条件２）を満たす、第一の傾斜磁場波形６１１と第二の傾斜磁場波形６１２を算出する。
【００３１】
ここで切替時間をｔｍ、各傾斜磁場波形６１１、６１２の中心時間をｔａ、ｔｂとし、各傾斜磁場波形の印加強度をＳａ、Ｓｂとする。前提として、位相エンコード量Ｓｐを維持するために、核磁化の位置ｘにおいて双極傾斜磁場の印加強度Ｓａ、Ｓｂは、次式（１）を満たす必要がある。
【００３２】
【数１】
2018102352.tif 000003
【００３３】
上述した条件１は、核磁化の速度をｖとすると、次式（２）で表すことができ、条件２は、式（３）で表すことができる。
【数２】
2018102352.tif 000004
【数３】
2018102352.tif 000005
【００３４】
これら３つの式（１）〜（３）において、Ｓｐ及びｔ１、ｔ２はパルスシーケンスを参照することで得られるので、３つの未知数ｔｍ，Ｓａ，Ｓｂを、連立式（１）〜（３）を解くことで算出することができる。即ち、ステップＳ３０２では、まず切替時間ｔｍを式（１）〜（３）から導出した次式（４）から算出する。
【００３５】
【数４】
2018102352.tif 000006
【００３６】
次に、ステップＳ３０３において、双極傾斜磁場算出部２３０は、第一の傾斜磁場波形６１１の印加中心時間ｔaおよび第二の傾斜磁場波形６１２の印加中心時間ｔｂを次式（５）にて算出する。
【数５】
2018102352.tif 000007
【００３７】
さらに、双極傾斜磁場算出部２３０は、第一の傾斜磁場波形６１１の面積Ｓaおよび第二の傾斜磁場波形６１２の面積Ｓｂを次式（６）にて算出する。
【数６】
2018102352.tif 000008
【００３８】
こうして算出された双極傾斜磁場波形は、もとの位相エンコード傾斜磁場６０１と同じ位相エンコード量を維持し（式（１））且つ２つの条件、条件１（式（２））及び条件２（式（３））を満たしている。以上のステップＳ３０１〜Ｓ３０３を、設定されている全ての位相エンコードステップについて行い、各ステップの位相エンコード量の双極傾斜磁場波形を算出する。
【００３９】
最後に、ステップＳ３０４において、双極傾斜磁場算出部２３０は、式（５）、（６）により算出した印加中心時間および面積にて傾斜磁場波形を生成し、パルスシーケンスを更新する。
【００４０】
なお、図５では双極傾斜磁場の波形が三角形の場合を示したが、傾斜磁場波形は三角形に限定されない。例えば、台形の波形においては、それぞれの双極傾斜磁場波形の台形の立ち上がり時間をｔＳＲとすると、条件２は、式（７）で表すことができる。
【数７】
2018102352.tif 000009
【００４１】
このとき、ステップＳ３０２では、まず切替時間ｔｍを式（１）（２）（７）から導出した次式（８）から算出する。
【数８】
2018102352.tif 000010
ステップＳ３０３での計算処理は三角の波形と同様の処理にて双極傾斜磁場を生成することができる。また装置（傾斜磁場コイル）の特性による傾斜磁場波形の鈍化等を考慮して適宜補正係数などを導入してもよい。
【００４２】
次に、ＳＥシーケンスのスライス傾斜磁場軸において磁化の速度に依存した位相変化を補正する双極傾斜磁場を作成する処理方法を、図６を参照して説明する。図６は、図５と同様に、図４のＳＥシーケンスからＲＦパルス軸とスライス選択傾斜磁場軸Ｇｓを抜き出したものであり、上側のスライス選択傾斜磁場軸Ｇｓは図４と同じ基本のパルスシーケンスであり、下側のスライス選択傾斜磁場軸Ｇｓは作成された双極傾斜磁場からなる位相エンコード傾斜磁場を示している。またここでは、クラッシャー傾斜磁場が追加されている場合を示している。
【００４３】
ステップＳ３０１において、パルスシーケンス参照部２１０は、ＲＦパルス軸およびスライス傾斜磁場軸Ｇｓを参照し、９０度パルス４０１の中心時間から印加終了時間までのスライス選択傾斜磁場波形５０１の面積Ｓｃおよびその印加中心時間ｔ１１と、９０度パルス４０１の印加終了時間ｔ１２およびスライス選択傾斜磁場５０１の印加終了時間ｔ１３およびｔ１２からｔ１３の間のスライス選択傾斜磁場波形５０１の面積Ｓｄと、１８０度スライス選択傾斜磁場５０３の印加開始時間ｔ１４と、１８０度パルス４０２の印加開始時間ｔ１５と、ｔ１４からｔ１５までの１８０度スライス選択傾斜磁場波形５０３の面積Ｓｅと、ｔ１５から１８０度スライス選択傾斜磁場５０３の中心時間までの１８０度スライス選択傾斜磁場波形５０３の面積Ｓｆとその印加中心時間ｔ１６と、１８０度パルス４０２終了時間ｔ１８と、１８０度スライス選択傾斜磁場５０３の中心時間からｔ１８までの１８０度スライス選択傾斜磁場５０３の印加中心時間ｔ１７と、１８０度スライス選択傾斜磁場５０３の印加終了時間ｔ１９と、クラッシャー傾斜磁場波形５０５の面積Ｓｇと印加中心時間ｔ２０を取得する。
【００４４】
ここでは、スライス選択傾斜磁場波形５０１、１８０度スライス選択傾斜磁場波形５０３、及び１８０度パルス印加後に印加されるクラッシャー傾斜磁場５０５は、変更することなく、スライス選択傾斜磁場波形５０１の印加終了時間ｔ１３から１８０度スライス選択傾斜磁場５０３の印加開始時間ｔ１４までを、双極傾斜磁場を印加可能な期間とし、この期間Ｔに印加される第一の傾斜磁場波形５１１および第二の傾斜磁場波形５１２を計算する。一例として傾斜磁場波形５１１、５１２は台形の波形とする。この計算においても、傾斜磁場印加にて生じる核磁化の速度に依存した位相がエコー取得時においてゼロとなる条件（条件１）、かつ、第一の傾斜磁場波形５１１および第二の傾斜磁場波形５１２の印加強度の絶対値が等しくなる条件（条件２）を満たす、傾斜磁場波形５１１、５１２の切替時間ｔｍ、立ち上がり時間をｔＳＲ、中心時間ｔａ、ｔｂ及び印加強度Ｓａ、Ｓｂを算出する。
【００４５】
まずステップＳ３０２において、切り替え時間算出部２２０は、第一の傾斜磁場波形５１２と第二の傾斜磁場波形５１３の切り替え時間ｔｍを次式にて算出する。
【数９】
2018102352.tif 000011
【００４６】
なお、波形が三角形の場合、切り替え時間ｔｍを次式にて算出する。
【数１０】
2018102352.tif 000012
【００４７】
ただし、傾斜磁場の波形に依存せず、
【数１１】
2018102352.tif 000013
【００４８】
次に、ステップＳ３０３において、双極傾斜磁場算出部２３０は、第一の傾斜磁場波形５１１の印加中心時間ｔａおよび第二の傾斜磁場波形５１２の印加中心時間ｔｂを次式（１２）にて算出する。
【数１２】
2018102352.tif 000014
【００４９】
さらに、双極傾斜磁場算出部２３０は、第一の傾斜磁場波形５１１の面積Ｓａおよび第二の傾斜磁場波形５１２の面積Ｓｂを次式にて算出する。
【数１３】
2018102352.tif 000015
【００５０】
最後に、ステップＳ３０４において、双極傾斜磁場算出部２３０は、上述した印加中心時間および面積にて傾斜磁場波形を生成し、パルスシーケンスを更新する。
【００５１】
次に、ＳＥシーケンスの周波数エンコード傾斜磁場軸において磁化の速度に依存した位相変化を補正する双極傾斜磁場を作成する処理方法について図７を参照して説明する。図７は、図５と同様に、図４のＳＥシーケンスからＲＦパルス軸と周波数エンコード軸Ｇｆを抜き出したものであり、上側の周波数エンコード軸Ｇｆは図４と同じ基本のパルスシーケンスであり、下側の周波数エンコード軸Ｇｆは作成された双極傾斜磁場からなる周波数エンコード傾斜磁場を示している。またここでは、クラッシャー傾斜磁場が追加されている場合を示している。
【００５２】
ステップＳ３０１において、パルスシーケンス参照部２１０は、ＲＦパルス軸および周波数エンコード傾斜磁場軸Ｇｆを参照し、９０度パルス４０１の終了時間ｔ１と１８０度パルスの開始時間ｔ２と、クラッシャー傾斜磁場波形６０６の面積Ｓｈとその印加中心時間ｔ３と、周波数エンコード傾斜磁場７０２の印加開始時間ｔ４と立ち上がり終了時間ｔ５と、ｔ４からｔ５までの周波数エンコード傾斜磁場波形７０２の面積Ｓｊと、ｔ５からエコー中心時間ｔ１０までの周波数エンコード傾斜磁場波形７０２の面積Ｓｋと、その印加中心時間ｔ６を取得する。
【００５３】
ここでは、１８０度パルス４０２の後に印加される周波数エンコード傾斜磁場波形７０２は変更せず、９０度パルス４０１の終了時間ｔ１と１８０度パルス４０２の開始時間ｔ２との間を双極傾斜磁場印加期間とし、双極傾斜磁場を構成する第一の傾斜磁場波形７１１及び第二の傾斜磁場波形７１２と、１８０度パルス４０２の終了時間から周波数エンコード傾斜磁場７０２の開始時間までに印加するクラッシャー傾斜磁場７１３を計算する。一例として傾斜磁場波形７１１、７１２は台形の波形とする。この計算においても、傾斜磁場印加にて生じる核磁化の速度に依存した位相がエコー取得時においてゼロとなる条件、かつ、第一の傾斜磁場波形７１１および第二の傾斜磁場波形７１２の印加強度の絶対値が等しくなる条件を満たす、傾斜磁場波形７１１、７１２の切替時間ｔｍ、立ち上がり時間をｔＳＲ、中心時間ｔａ、ｔｂ及び印加強度Ｓａ、Ｓｂを算出する。
【００５４】
まずステップＳ３０２において、切り替え時間算出部２２０は、第一の傾斜磁場波形７１１と第二の傾斜磁場波形７１２の切り替え時間ｔｍを次式（１４）にて算出する。
【数１４】
2018102352.tif 000016
【００５５】
ただし、
【数１５】
2018102352.tif 000017
【００５６】
次に、ステップＳ３０３において、双極傾斜磁場算出部２３０は、第一の傾斜磁場波形７１１の印加中心時間ｔaおよび第二の傾斜磁場波形７１２の印加中心時間ｔｂを次式にて算出する。
【数１６】
2018102352.tif 000018
【００５７】
さらに、双極傾斜磁場算出部２３０は、第一の傾斜磁場波形７１１の面積Ｓaおよび第二の傾斜磁場波形７１２の面積Ｓbを次式にて算出する。
【数１７】
2018102352.tif 000019
【００５８】
次に、ステップＳ３０４において、双極傾斜磁場算出部２３０は、上述した印加中心時間および面積にて第一の傾斜磁場波形７１１および第二の傾斜磁場波形７１２からなる双極傾斜磁場を生成し、さらに、クラッシャー傾斜磁場７０４とディフェーズ傾斜磁場７０１を合成した傾斜磁場波形７１３を生成し、パルスシーケンスを更新する。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態の磁気共鳴イメージング装置は、互いに強度の等しい双極傾斜磁場波形にて、傾斜磁場印加時における核磁化の速度に依存した位相を補正するパルスシーケンスを生成する。この双極傾斜磁場波形を生成する際に、まず印加可能な期間内において互いの強度が一致するという制約条件を用いている。したがって、ユーザーが入力装置を介してエコー時間を変更した場合、双極傾斜磁場印加開始時間ｔ１および印加終了時間ｔ２を更新することで、容易に傾斜磁場印加時における核磁化の速度に依存した位相を補正する双極傾斜磁場波形を作成可能となるという利点がある。
【００６０】
また本実施形態によれば、速度補正対象となる傾斜磁場が複数ある場合にも、エコー時間を延長することなく、クラッシャー傾斜磁場を含めた複数の傾斜磁場を双極傾斜磁場のみで速度補正を実現できる。具体的には、図８（ａ）に示すように、例えば、スライス選択傾斜磁場軸Ｇｓに、スライス選択傾斜磁場５０１、スライスリフォーカス傾斜磁場５０２、クラッシャー傾斜磁場５０４及び５０５、１８０度スライス選択傾斜磁場５０３がある場合、従来の手法であれば、それぞれにおいて速度補正傾斜磁場５１１〜５１３を印加することで、図８（ｂ）に示すように、９０度パルス４０１と１８０度パルス４０２の間隔が広がり、エコー時間が延長する。さらに、クラッシャー傾斜磁場波形の面積を維持するためには、元のクラッシャー傾斜磁場波形５０４、５０５よりも面積の大きい傾斜磁場波形５１４、５１５を印加する必要があり、クラッシャー傾斜磁場に速度補正を適用するのは非現実的となる。これに対し、本実施形態では、クラッシャー傾斜磁場を含めた複数の傾斜磁場を双極傾斜磁場のみで速度補正を実現可能であり、エコー時間の短縮や、クラッシャー傾斜磁場を含めた速度補正が可能となる利点がある。
【００６１】
なお本実施形態では、全ての傾斜磁場軸について、双極傾斜磁場を生成する場合を説明したが、本実施形態は、一つの傾斜磁場軸のみ或いは任意の二つの傾斜磁場軸について双極傾斜磁場を生成するように変更してもよい。どの傾斜磁場軸に双極傾斜磁場を生成するかについては、撮像目的や撮像部位によって自動的或いはユーザー選択によって設定してもよい。
【００６２】
＜＜第一実施形態の変形例＞＞
第一実施形態では、パルスシーケンスがＳＥシーケンスである場合について説明したが、本願はパルスシーケンスに限定されない。例えば、ＧｒＥシーケンスについても同様に双極傾斜磁場を生成することができる。
【００６３】
図９に典型的なＧｒＥシーケンスを示す。ＧｒＥシーケンスでは、ＲＦパルス９０１の印加（中心時間）から設定したＴＥ後にエコー信号９１０がピーク（中心時間）となるようにディフェーズ周波数エンコード傾斜磁場７０１及びリフェーズ周波数エンコード傾斜磁場７０２が印加される。
【００６４】
このようなＧｒＥシーケンスにおいて、位相エンコード軸Ｇｐについて双極傾斜磁場を生成する場合には、ＲＦパルス９０１の印加終了時間ｔ１を双極傾斜磁場の印加開始時間とし、周波数エンコード傾斜磁場７０２の印加開始時間ｔ４を双極傾斜磁場の印加終了時間とする。それ以外は第一実施形態と同様であり、位相エンコード量を維持しながら、双極傾斜磁場を印加したときに生じる核磁化の速度に依存した位相がエコー取得時においてゼロとなる条件（条件１）、かつ、第一の傾斜磁場波形および第二の傾斜磁場波形の印加強度の絶対値が等しくなる条件（条件２）を満たす、第一の傾斜磁場波形と第二の傾斜磁場波形の切替時間、中心時間及び面積を算出する。
【００６５】
またスライス選択傾斜磁場軸Ｇｓについて双極傾斜磁場を生成する場合は、ＲＦパルス９０１と同時に印加されるスライス選択傾斜磁場５０１の印加終了時間ｔ３から周波数エンコード傾斜磁場７０２の印加開始時間ｔ４までの期間を双極傾斜磁場の印加可能時間とし、リフォーカス傾斜磁場５０２の印加量との関係性を保って、上記条件１、条件２を満たす第一の傾斜磁場波形と第二の傾斜磁場波形を算出する。
【００６６】
なお本変形例においても、全ての軸に速度補正傾斜磁場を生成してもよいし、１軸或いは２軸の傾斜磁場軸に速度補正傾斜磁場を生成してもよい。
本変形例においても、第一の実施形態と同様に、撮像条件（パラメータ）設定時に過度な入力制限を課すことなく速度補正傾斜磁場を簡便に作成することができる。
【００６７】
＜＜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。本実施形態は、双極傾斜磁場波形の生成において推奨撮像パラメータを提示する機能を有することが特徴である。即ち、本実施形態のＭＲＩ装置の演算部は、生成した双極傾斜磁場パルスが、傾斜磁場に関する装置の制約を満たすか否かを判定する判定部を備え、前記判定部の判定が否の場合に、前記パルスシーケンスを決めるパラメータのうち前記印加可能時間の制約を変更できるパラメータを、推奨パラメータとして表示装置に表示させる。本実施形態のＭＲＩ装置は基本的に第一の実施形態と同様の構成を有する。以下、第一の実施形態と異なる構成に主眼をおいて説明する。
【００６８】
本実施形態の計算機１１０は、推奨撮像パラメータを提示する機能を実現するために、図２の構成に加え、図１０に示すように、パルスシーケンスにおける傾斜磁場波形が装置制約条件を満たすか否かを判定する制約条件判定部２４０と、制約条件外の場合に推奨撮像パラメータをユーザーに提示する推奨撮像パラメータ提示部２５０と、ユーザーの撮像パラメータ変更を受け付ける撮像パラメータ受付部２６０とを備える。
【００６９】
以下、図１１を参照して、本実施形態の計算機１１０における処理フローを説明する。図１１に示すステップＳ３０１〜Ｓ３０４は、実質的に図３に示すステップＳ３０１〜Ｓ３０４と同様である。即ち、まずパルスシーケンス参照部２１０が、操作者が入力装置１１６を介して入力した撮像パラメータにて指定されたパルスシーケンスを参照し、双極傾斜磁場が印加可能な時間および核磁化の速度に依存した位相変化の補正が必要な傾斜磁場波形の情報を取得する（ステップＳ３０１）。次に、切り替え時間算出部２２０が、傾斜磁場印加にて生じる核磁化の速度に依存した位相がエコー取得時においてゼロとなる条件、かつ、第一の傾斜磁場波形および第二の傾斜磁場波形の印加強度の絶対値が等しくなる条件を満たす、第一の傾斜磁場波形と第二の傾斜磁場波形の切り替え時間を算出する（ステップＳ３０２）。次に、双極傾斜磁場算出部２３０は、算出した切り替え時間から、第一の傾斜磁場波形および第二の傾斜磁場波形の印加中心時間および面積を算出し（ステップＳ３０３）、傾斜磁場波形を生成する（ステップＳ３０４）。
【００７０】
次に、制約条件判定部２４０は、生成した双極傾斜磁場波形が装置制約を満たすか否かを判定する（ステップＳ３０５）。満たす場合は終了となり、生成した傾斜磁場波形でパルスシーケンスが更新される。満たさない場合、推奨パラメータ提示部２５０は、ユーザーに推奨パラメータを提示する（ステップＳ３０６）。次に、撮像パラメータ受付部２６０が、ユーザーのパラメータ変更を受け付けた場合、ステップＳ３０１から処理を繰り返す（Ｓ３０７）。ステップＳ３０７において、ユーザーが撮像パラメータを変更しない場合は、双極傾斜磁場の生成処理を終了し（Ｓ３０８）、もとのパルスシーケンスで撮像を行う。
【００７１】
以上の処理の概要を踏まえ、本実施形態に特徴的な処理Ｓ３０５及びＳ３０６の詳細について述べる。
【００７２】
制約条件判定部２４０は、例えば、双極傾斜磁場波形の装置制約として、装置が印加可能な最大傾斜磁場強度Ｇｍａｘおよび傾斜磁場強度の時間変化率ｄＢ/ｄｔの範囲を満たしているか否かを判定する。
【００７３】
具体的に、図６におけるスライス軸の第一の傾斜磁場波形５１１と第二の傾斜磁場波形５１２の傾斜磁場強度が最大傾斜磁場強度Ｇｍａｘを超えるか否かを判定する場合を説明する。第一の傾斜磁場波形５１１と第二の傾斜磁場波形５１２の立ち上がり時間をｔＳＲとすると、それぞれの傾斜磁場強度Ｇａ、Ｇｂは次式で表される。
【数１８】
2018102352.tif 000020
【００７４】
第一の傾斜磁場波形５１１と第二の傾斜磁場波形５１２の傾斜磁場強度は等しくなるように作成するため、Ｇａ＝Ｇｂである。これらが最大傾斜磁場Ｇｍａｘより小さいという制約条件は、次式で表される。
【数１９】
2018102352.tif 000021
【００７５】
時間変化率ｄＢ/ｄｔは安全基準レベルに応じて値が設定されているので、パルスシーケンス全体のｄＢ／ｄｔが安全基準で設定された値以下であることが装置制約となる。
【００７６】
いずれの場合にも装置制約を満たさない場合は、エコー時間の延長、周波数エンコード数の減少、位相エンコード数の減少、受信帯域の増加、クラッシャー強度の減少などの撮像パラメータを変更することで、傾斜磁場強度Ｇａ、Ｇｂを小さくすることができる。そこで、推奨撮像パラメータ提示部２５０は、パラメータ値を変更することによって装置制約を満たすことが可能な撮像パラメータを推奨パラメータとしてユーザーに提示する。これによりユーザーは、撮像パラメータの優先度を考慮して、所望の撮像パラメータのパラメータ値を変更する。
【００７７】
また推奨パラメータを提示する際に、傾斜磁場強度Ｇａ、Ｇｂの低減効果が特に高い撮像パラメータを強調して表示してもよいし、推奨パラメータを提示するのみでなく、推奨パラメータ値やその増減値を算出し、提示してもよい。図１２に、推奨撮像パラメータ提示部２５０による提示例として表示画面の一例を示す。この例は、検査プロトコルとして定められた複数の計測の一つ「計測１」について撮像パラメータを表示する画面であり、撮像パラメータの設定画面としても用いることができる。撮像パラメータ表示部１２００の「設定値」のブロックには、予め設定画面を介して設定されたパラメータ値がそれぞれ表示され、「推奨値」の欄には、算出した推奨パラメータの値が表示される。
【００７８】
例えば、図６の双極傾斜磁場５１１，５１２について、推奨パラメータとしてエコー時間を提示する場合、提示するエコー時間の延長時間分Δｔは、次のように算出することができる。図６の第二の傾斜磁場波形５１２の印加可能終了時間ｔ１４をΔｔ延長して、即ちｔ１４以降の時間ｔ１４〜ｔ２０にΔｔを加算し、双極傾斜磁場の切替時間ｔｍ、印加中心時間ｔａ、ｔｂ及び面積Ｓａ、Ｓｂを表す、前掲の式（９）、式（１１）〜式（１３）に代入する。得られる式では、Δｔは未知数であるが、式（１９）を用いることで、式（１９）を満たす最小のΔｔ或いはΔｔの範囲を算出することができる。
【００７９】
またクラッシャー傾斜磁場５０５の強度Ｇｃについては、式（１９）（Ｇｃ≦Ｇｍａｘ）を満たす傾斜磁場強度を算出することで推奨パラメータとして提示することができる。
【００８０】
以上、エコー時間を延長する場合のパラメータ値の算出を説明したが、位相エンコード数、周波数エンコード数、受信帯域についても、これらのパラメータで変化する傾斜磁場面積にて第一の傾斜磁場波形および第二の傾斜磁場波形を計算し、最大傾斜磁場強度を超えない条件を満たす値を算出することで、それぞれどの値が推奨値となるかを計算することができる。
【００８１】
以上説明したように、本実施形態によれば、設定した撮像パラメータで算出した双極傾斜磁場が装置制約を満たさない場合において、推奨パラメータ或いは推奨パラメータ値を提示することで、装置制約範囲内においてユーザーが撮像パラメータを調整しやすくなる利点がある。
【００８２】
＜＜第三の実施形態＞＞
次に、本発明を適用する第三の実施形態について説明する。本発明のＭＲＩ装置の演算部は、生成した双極傾斜磁場パルスが、傾斜磁場に関する装置の制約を満たすか否かを判定する判定部と、前記判定部の判定結果に従い、前記双極傾斜磁場波形を調整する調整部と、を備える。具体的には、双極傾斜磁場波形の生成において、生成した双極傾斜磁場が装置制約条件を満たさない場合に、クラッシャー強度を調整する機能を有する。クラッシャー強度の調整は、印加時間及び面積（強度）の少なくとも一方を調整することにより実現できる。ここでは印加時間及び面積をそれぞれ調整してクラッシャー強度の最適化を図る実施形態を説明する。
【００８３】
本実施形態のＭＲＩ装置は基本的に第一の実施形態と同様の構成を有するが、本実施形態の機能を実現するために、本実施形態の計算機１１０は、図２の構成に加え、図１３に示すように、パルスシーケンスにおける傾斜磁場波形が装置制約条件を満たすか否かを判定する制約条件判定部２４０と、双極傾斜磁場波形を調整する調整部として、傾斜磁場波形の印加時間を調整する傾斜磁場波形印加時間調整部２７０及び傾斜磁場波形の面積を調整する傾斜磁場波形面積調整部２８０を備える。
【００８４】
以下、図１４に示す、本実施形態の計算機１１０における処理フローを参照して、本実施形態の双極傾斜磁場生成処理を説明する。図１４に示すステップＳ３０１〜Ｓ３０４は、実質的に図３に示すステップＳ３０１〜Ｓ３０４と同様である。即ち、はじめに、パルスシーケンス参照部２１０は、操作者が入力装置１１６を介して入力した撮像パラメータにて指定されたパルスシーケンスを参照し、双極傾斜磁場が印加可能な時間および核磁化の速度に依存した位相変化の補正が必要な傾斜磁場波形の情報を取得する（ステップＳ３０１）。次に、切り替え時間算出部２２０は、傾斜磁場印加にて生じる核磁化の速度に依存した位相がエコー取得時においてゼロとなる条件、かつ、第一の傾斜磁場波形および第二の傾斜磁場波形の印加強度の絶対値が等しくなる条件を満たす、第一の傾斜磁場波形と第二の傾斜磁場波形の切り替え時間を算出する（ステップＳ３０２）。次に、傾斜磁場波形演算部２３０は、算出した切り替え時間から、第一の傾斜磁場波形および第二の傾斜磁場波形の印加中心時間および面積を算出し（ステップＳ３０３）、傾斜磁場波形を生成する（ステップＳ３０４）。
【００８５】
次に、制約条件判定部２４０は、生成した双極傾斜磁場波形が装置制約を満たすか否かを判定する（ステップＳ３０５）。装置制約は、第二の実施形態で説明したように、装置が印加可能な最大傾斜磁場強度Ｇｍａｘや、傾斜磁場の時間変化率ｄＢ／ｄｔであり、第二の実施形態と同様に式（１９）により判定する。
【００８６】
双極傾斜磁場波形が装置制約を満たす場合は終了となり、生成した傾斜磁場波形でパルスシーケンスが更新される。満たさない場合、第二の実施形態では撮像パラメータを変更させるための推奨パラメータを提示したが、本実施形態は、クラッシャー強度を調整することで装置制約を満たすように双極傾斜磁場波形を変更する。図６（スライス選択傾斜磁場の双極傾斜磁場）や図７（周波数エンコード軸の双極傾斜磁場）に示したように、クラッシャーを加味して生成される双極傾斜磁場波形は、クラッシャー傾斜磁場波形の印加中心時間を短くすることで、クラッシャー傾斜磁場波形の面積を変えなくとも、生成する第一の傾斜磁場波形および第二の傾斜磁場波形の面積が小さくなる。例えば、図６の例では、クラッシャー５０５の中心時間を短くすることで、第一の傾斜磁場波形５１１および第二の傾斜磁場波形５１２の面積が小さくなる。
【００８７】
そこで、傾斜磁場波形印加時間調整部２７０は、クラッシャー傾斜磁場波形の面積を維持したまま、印加時間を短縮するように調整する（ステップＳ３１１）。即ち、傾斜磁場波形印加時間調整部２７０は、クラッシャー傾斜磁場５０５の印加開始時間ｔ１９は変更せず、印加中心時間ｔ２０を短くするように調整を行う。この調整は、装置が印加可能な最大傾斜磁場強度Ｇｍａｘや、傾斜磁場の時間変化率ｄＢ／ｄｔの範囲内で行われる。
【００８８】
中心印加時間を変更した後、ステップＳ３０１〜ステップＳ３０４を繰り返し、双極傾斜磁場波形の再計算する（Ｓ３１２）。次いで制約条件判定部２４０は、再度、生成した双極傾斜磁場波形が装置制約を満たすか否かを判定する（ステップＳ３１３）。満たす場合は終了する。
【００８９】
中心印加時間を変更して再計算した結果が装置制約条件を満たさない場合は、傾斜磁場波形面積調整部２８０が、クラッシャーの面積を減少するように調整する（Ｓ３１４）。次に、ステップＳ３０１〜ステップＳ３０４を繰り返すことで双極傾斜磁場波形の再計算する（Ｓ３１５）。その後、Ｓ３０５に戻り、ステップＳ３０５又はＳ３１３において、制約条件範囲以内と判定されるまで、Ｓ３０５からＳ３１１〜Ｓ３１５の処理を繰り返す。
【００９０】
なおステップＳ３１１で調整する印加時間の変更量及びステップＳ３１４で調整するクラッシャーの面積のこの場合、一回の処理で変更する時間及び面積の変更量は予め設定しておくことができる。
【００９１】
また図１４に示す処理フローでは、クラッシャーの中心印加時間を変更して双極傾斜磁場を再計算する処理Ｓ３１１、Ｓ３１２と、クラッシャーの面積を変更して双極傾斜磁場を再計算する処理Ｓ３１４、Ｓ３１５とを交互に行う場合を示したが、クラッシャーの中心印加時間を許容可能な時間まで変更した後、面積を変更するようにしてもよい。
【００９２】
以上説明したように、本実施形態によれば、設定された撮像パラメータを変更することなく、クラッシャー強度の調整によって装置制約を満たす双極傾斜磁場波形を生成することができる。また煩雑な作業を必要とせず自動的にクラッシャー強度を調整することができる。
【００９３】
＜第三実施形態の変形例＞
第三実施形態では、装置制約を満たすように第一の傾斜磁場波形と第二の傾斜磁場波形の面積を減少させる調整を行う例に示しているが、装置制約を満たすように第一の傾斜磁場波形と第二の傾斜磁場波形の面積を増加する調整を行っても良い。
【００９４】
面積を最大化する調整を行う場合の処理の流れを図１５に示す。この処理でも、ステップＳ３０１〜Ｓ３０４及びＳ３０５は、図１３の処理と同じである。そして、ステップＳ３０４で生成した双極傾斜磁場が制約条件範囲外であると判定された場合には、図１４のステップＳ３１１〜Ｓ３１５に進む。一方、ステップＳ３０４で制約条件範囲内であると判定された場合には、生成した傾斜磁場波形を記憶装置１１２に格納し、登録する（Ｓ３２１）。次いで、登録した傾斜磁場波形を含むパルスシーケンスにおいて、クラッシャー傾斜磁場波形の面積を増加させるとともに（Ｓ３２２）、増加させた面積の条件のもとで、クラッシャー傾斜磁場波形の印加時間を最短に設定し、双極傾斜磁場波形の計算を行う（Ｓ３２３）。ステップＳ３２２で増加させる面積の変化量は、図１３のステップＳ３１４（面積を縮小する調整）と同様に予め所定の値を設定しておくことができる。
【００９５】
次いで制約条件判定部２４０は、生成した双極傾斜磁場波形が装置制約条件を満たすか否かを判定する（Ｓ３２４）。制約条件を満たす場合には、この双極傾斜磁場を登録し、ステップＳ３２１で登録した双極傾斜磁場を更新する（Ｓ３２５）。その後、ステップＳ３２２に戻り、Ｓ３２２〜Ｓ３２５を繰り返す。一方、ステップＳ３２４で、生成した双極傾斜磁場波形が制約条件を満たさないと判定された場合には、登録された傾斜磁場波形でパルスシーケンスを生成する。
【００９６】
このような処理によって、印加可能な最大のクラッシャー強度にパルスシーケンスを調整可能となり、１８０度パルスによるＦＩＤ信号によるアーチファクト抑制可能となる利点がある。
【００９７】
以上、本発明のＭＲＩ装置とその計算機が実現するパルスシーケンス算出方法の実施形態を説明したが、本発明は上記各実施形態やその変形例に限定されるものではない。例えば、以上の実施形態は、ＭＲＩ装置において速度補正傾斜磁場である双極傾斜磁場の計算を行うことを前提にしているが、撮像手法が異なる複数の計測からなる検査プロトコルに沿って計測を行う場合、撮像目的や撮像部位によっては、速度補正傾斜磁場である双極傾斜磁場は必要がない場合もある。このような場合、例えば図１６に示すように、検査プロトコルに含まれる計測毎に、速度補正傾斜磁場の要否の入力を受け付けるようにすることも可能である。速度補正傾斜磁場が「要」との入力を受け付けたときのみ、上述した実施形態のいずれかにより双極傾斜磁場波形の算出を行う。
【００９８】
またＭＲＩ装置の計算機により傾斜磁場波形を算出する実施形態を説明したが、傾斜磁場波形を算出の機能はＭＲＩ装置と一体的な計算機のみならず、ＭＲＩ装置とは独立した計算機であっても実現可能である。例えば、検査プロトコルの計測毎にパルスシーケンスや撮像パラメータが予め決められている場合には、ＭＲＩ装置とは別の計算機で、予め決められたパルスシーケンスと撮像パラメータを用いて上述した傾斜磁場波形計算を行っておき、双極傾斜磁場を含むように更新されたパルスシーケンスをＭＲＩ装置内の記憶装置或いは別の記憶装置に登録してもよい。ＭＲＩ装置を用いて検査プロトコルに沿って計測を行う際に、登録されたパルスシーケンスを読出し、実行する。
【００９９】
さらに上述した実施形態や変形例は、技術的に矛盾しない限り、組み合わせたり、必須ではない要素を省略したり付加したりすることも可能である。
【符号の説明】
【０１００】
１００：ＭＲＩ装置、１０１：マグネット、１０２：傾斜磁場コイル、１０３：被検体（生体）、１０４：シーケンサ、１０５：傾斜磁場電源、１０６：高周波磁場発生器、１０７：ＲＦコイル、１０８：ＲＦプローブ、１０９：受信器、１１０：計算機（演算部）、１１１：表示装置、１１２：記憶装置、１１３：シムコイル、１１４：シム電源、１１５：寝台（テーブル）、１１６：入力装置、２００：傾斜磁場波形算出部、２１０：パルスシーケンス参照部、２２０：切り替え時間算出部、２３０：双極傾斜磁場算出部、２４０：制約条件判定部、２５０：推奨撮像パラメータ提示部、２６０：撮像パラメータ受付部、２７０：傾斜磁場波形印加時間調整部、２８０：傾斜磁場波形面積調整部。
【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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【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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