(57)【要約】  磁気共鳴撮影スキャナ（１０）は、主磁石（１２）と、傾斜磁場コイル（１６）と、１つ以上の高周波コイル（１８）とを含む。シーケンスジェネレータ（６０、６２、６４、６６）は、ｋ空間を複数のプロファイル・サブセットに分割することによって、ゴースティングを防止する撮影シーケンスを発生させる。シーケンスジェネレータ（６０、６２、６４、６６）は、各プロファイル・サブセット内のプロファイル順序が、他のプロファイル・サブセットの順序と全体として異なる順序となるように、各プロファイル・サブセット内のプロファイルを順序付けるプロファイル・サブセット順序決定プロセッサ（６０、６２、６４）と、選択された長期のプロファイル順序に従ってプロファイル・サブセットの順序付けを行う、プロファイル・サブセット取得順序決定プロセッサ（６０、６６）とを含む。磁気共鳴撮影スキャナ（１０）は、ゴースティングを防止する撮影シーケンスを実行して、撮影データを生成する。再構成プロセッサ（４４）は、生成された撮影データを再構成して、実質的にゴースティングのない再構成画像となす。
2007504877.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｋ空間を、複数のプロファイル・サブセットに分割する工程と、
各プロファイル・サブセットについて、プロファイル順序を選択する工程と、
前記複数のプロファイル・サブセットをなすプロファイルを取得する工程であって、各プロファイル・サブセットをなすプロファイルが、該プロファイル・サブセットについて選択された前記プロファイル順序で取得され、前記複数のプロファイル・サブセットが、選択されたプロファイル・サブセット取得順序で取得される工程と、
前記複数のプロファイル・サブセットをなす取得された前記プロファイルを、再構成画像に再構成する工程とを含むことを特徴とする磁気共鳴撮影方法。
【請求項２】
分割された前記ｋ空間のプロファイルの個数をＮｐｒｏｆｉｌｅｓ、前記複数のプロファイル・サブセットをなすプロファイル・サブセットの総数をＮｓｈｏｔｓ、各プロファイル・サブセットに含まれるプロファイルの総数をｒとして、前記ｋ空間を、前記複数のプロファイル・サブセットに分割する前記工程が、
【数１】
2007504877.tif 000007
を満たすことを特徴とする請求項１記載の磁気共鳴撮影方法。
【請求項３】
各プロファイル・サブセットについて、前記プロファイル順序を選択する前記工程は、各プロファイル・サブセット内の順序として選択されたプロファイル順序が、他のプロファイル・サブセットの順序として選択されたプロファイル順序と、全体として異なるものとなるように、各プロファイル・サブセット内のプロファイル順序を選択する工程を含んでいることを特徴とする請求項１記載の磁気共鳴撮影方法。
【請求項４】
プロファイルを取得する前記工程が、各プロファイル・サブセットについて、
共有プリパルスを発生させる工程と、
前記共有プリパルスを発生させる前記工程の後に、前記プロファイル・サブセットをなすプロファイルを取得する工程とを含んでいることを特徴とする請求項３記載の磁気共鳴撮影方法。
【請求項５】
前記共有プリパルスを発生させる前記工程が、
磁気共鳴を操作するプリパルスを発生させる工程と、
動作状態を検出するナビゲータ・プリパルスを発生させる工程と、
心状態を示す心拍ゲーティング信号を発生させる工程とのうちの１つを含んでいることを特徴とする請求項４記載の磁気共鳴撮影方法。
【請求項６】
各プロファイルが、読出方向に沿った一次元のラインに対応するものであり、
各プロファイル・サブセット内に含まれるプロファイルは、ｋ空間の一続きのセグメントを規定するものであることを特徴とする請求項３記載の磁気共鳴撮影方法。
【請求項７】
前記選択されたプロファイル・サブセット取得順序が、
ｋ空間の中心付近のプロファイル・サブセットを最初に取得し、
前記ｋ空間の中心付近のプロファイル・サブセットを取得した後に、前記ｋ空間の中心から離れたプロファイル・サブセットを取得するという条件を含んでいることを特徴とする請求項６記載の磁気共鳴撮影方法。
【請求項８】
前記ｋ空間が三次元空間であって、
各プロファイルが、三次元の前記ｋ空間の一次元のラインに対応するものであり、
ｙ方向およびｚ方向の視野の比により、非対称性因子が決定され、
各プロファイル・サブセット内のプロファイルが、ｙ−ｚ平面内において前記非対称性因子により特定される非対称性を有する、ｋ空間の一続きのセグメントを規定するものであることを特徴とする請求項１記載の磁気共鳴撮影方法。
【請求項９】
各プロファイル・サブセットについて、前記プロファイル順序を選択する前記工程が、前記再構成画像内におけるゴースティングを最小限に抑えるように、各プロファイル・サブセット内のプロファイル順序を選択する工程を含んでいることを特徴とする請求項１記載の磁気共鳴撮影方法。
【請求項１０】
各プロファイル・サブセットについて、前記プロファイル順序を選択する前記工程が、
各プロファイル・サブセット内のプロファイルをランダムに順序付ける工程と、
各プロファイル・サブセットについて、記憶されている分配順序に基づいて１つの順序を選択する工程であって、各プロファイル・サブセット内の順序の選択の際に、記憶されている異なる分配順序が用いられる工程と、
各プロファイル・サブセット内の順序として、他のプロファイル・サブセットの順序として選択されたプロファイル順序に対して、全体として対称性および相関性を有さないプロファイル順序を選択する工程とのうちの１つを含んでいることを特徴とする請求項１記載の磁気共鳴撮影方法。
【請求項１１】
プロファイルを取得する前記工程が、各プロファイルについて、共鳴を励起して単一のエコーを生じさせ、該エコーの間に該プロファイルを取得する工程を含んでいることを特徴とする請求項１記載の磁気共鳴撮影方法。
【請求項１２】
プロファイルを取得する前記工程が、バランスド・フィールド・エコー・シーケンスを用いるものであることを特徴とする請求項１記載の磁気共鳴撮影方法。
【請求項１３】
ｋ空間を、複数のプロファイル・サブセットに分割する手段と、
各プロファイル・サブセットについて、プロファイル順序を選択する手段と、
前記複数のプロファイル・サブセットをなすプロファイルを取得する撮影データ取得手段であって、各プロファイル・サブセットをなすプロファイルを、該プロファイル・サブセットについて選択された前記プロファイル順序で取得し、前記複数のプロファイル・サブセットを、選択されたプロファイル・サブセット取得順序で取得する撮影データ取得手段と、
前記複数のプロファイル・サブセットをなす取得された前記プロファイルを、再構成画像に再構成する手段とを含むことを特徴とする磁気共鳴撮影装置。
【請求項１４】
前記撮影データ取得手段が、単一の共有プリパルスを生成し、対応のプロファイル・サブセットをなす複数のプロファイルを、該プロファイル・サブセットについて選択された前記プロファイル順序で取得するものであることを特徴とする請求項１３記載の磁気共鳴撮影装置。
【請求項１５】
各プロファイル・サブセットについて、前記プロファイル順序を選択する前記手段が、
乱数発生器と、
前記乱数発生器にアクセスして、各プロファイル・サブセットについてランダムなプロファイル順序を生成する、シーケンス発生手段とを含んでいることを特徴とする請求項１３記載の磁気共鳴撮影装置。
【請求項１６】
撮影領域内に主磁場を発生させる主磁石と、前記撮影領域に亘って選択された磁場勾配を発生させる傾斜磁場コイルと、高周波励起パルスを発生させ、磁気共鳴信号を検出する１つ以上の高周波コイルとを含む、磁気共鳴撮影スキャナ、
ｋ空間を複数のプロファイル・サブセットに分割することにより、ゴースティングを防止する撮影シーケンスを発生させるシーケンスジェネレータであって、各プロファイル・サブセット内のプロファイル順序が、他のプロファイル・サブセットのプロファイル順序と全体として異なるものとなるように、各プロファイル・サブセット内のプロファイルを順序付けるプロファイル・サブセット順序決定プロセッサと、選択された長期のプロファイル順序に従って、前記プロファイル・サブセット同士を順序付けるプロファイル・サブセット取得順序決定プロセッサとを含む、シーケンスジェネレータ、
撮影データを生成するために、前記磁気共鳴撮影スキャナを制御して、前記ゴースティングを防止する撮影シーケンスを実行するスキャナコントローラ、および
生成された前記撮影データを、実質的にゴースティングのない再構成画像に再構成する、再構成プロセッサを含むことを特徴とする磁気共鳴撮影装置。
【請求項１７】
前記主磁場が、少なくとも３テスラであることを特徴とする請求項１６記載の磁気共鳴撮影装置。
【請求項１８】
前記スキャナコントローラが、前記高周波コイルに共鳴を励起させ、前記高周波コイルの少なくとも１つと前記傾斜磁場コイルとを制御して共鳴エコーを形成し、形成された該エコーの間において、前記高周波コイルを用いて対応のプロファイルを読み出すことにより、各プロファイルについての撮影データが生成されるようになすものであることを特徴とする請求項１６記載の磁気共鳴撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１回の取得サイクルまたは１ショットにつき、複数のプロファイルが取得される、診断用撮影技術に関するものである。本発明は特に、共有プリパルスを用いた磁気共鳴撮影に関連した用途を有し、以下、そのような用途に特に言及して説明を行う。しかしながら、本発明は、ナビゲータ・ゲーティングや、トラッキング・シーケンスその他の同期撮影シーケンス（たとえば心拍ゲーティング撮影）、および共有プリパルスを有利に用いるその他の磁気共鳴用途（たとえば磁気共鳴分光等）にも、用途を見出すことができる。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴撮影において、プリパルスを共有する複数のプロファイルを取得する技術は、比吸収率（ＳＡＲ）を低減し、撮影時間を短くするための既知の技術である。これらの利点は、本質的には、あらゆるタイプの磁気共鳴撮影において価値があり、３テスラ・スキャナ等の高磁場スキャナにおいて特に有利なものである。プリパルスは、脂肪抑制プリパルスや磁化移動コントラスト（ｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｃｏｎｔｒａｓｔ；ＭＴＣ）プリパルス等の、磁気共鳴を操作するために印加されるパルスでなくてもよく、動きのある身体部分の現在位置を検出するためのナビゲータ・プリパルスであってもよいし、心臓のサイクル中のある選択された心状態の発生を示す心拍ゲーティング用タイミングパルスのような、タイミングパルスであってもよい。
【０００３】
この種の用途において典型的に用いられるプロファイルの順序付けの方法は、セグメントｋ空間法である（たとえば、「Ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ  ｔｏ  Ｉｍｐｒｏｖｅ  Ｃｏｎｔｒａｓｔ  ｉｎ  ＴｕｒｂｏＦｌａｓｈ  Ｉｍａｇｉｎｇ：Ｒｅｏｒｄｅｒｅｄ  Ｐｈａｓｅ  Ｅｎｃｏｄｉｎｇ  ａｎｄ  Ｋ−Ｓｐａｃｅ  Ｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ（ターボフラッシュ撮影においてコントラストを改善する方法：リオーダリングされた位相エンコードおよびｋ空間セグメント化）」、Ｄ．Ｃｈｉｅｎ、Ｄ．Ａ．ＡｔｋｉｎｓｏｎおよびＲ．Ａ．Ｅｄｅｌｍａｎ、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ、１  ｐ．６３（１９９１年）参照）。この種の撮影（共有プリパルス）に典型的に利用される、このセグメント化取得手法は、良好な画像品質をもたらし、実質的な信号品質低下や画像のゴースティングに繋がることはない。しかしながら、このセグメント化取得手法を用いると、コントラストの重み付けや動きの抑制等のために選択されたプロファイル順序を使用するという選択肢が制限される。
【０００４】
たとえば、造影ＭＲＩでは、関心対象の動脈群を通るコントラストボーラス（ｂｏｌｕｓ）の撮影データを迅速に収集するため、「セントリック」、「ＣＥＮＴＲＡ」、またはその他の長期のプロファイル順序が用いられることが好ましい。セントリック、ＣＥＮＴＲＡ、またはその他の類似のプロファイル順序は、まずｋ空間の中心付近の撮影データを有利に収集し、続いてｋ空間の中心からより離れたｋ空間データを収集するものである。同様に、選択されたプロファイル取得順序は、再構成画像において、有利な動きの抑制または脂肪抑制をもたらし得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
セグメント化取得手法は、ゴースティングその他のアーティファクトを低減するための特定のプロファイル順序を課すものであるので、そのような順序付けを、セントリック、ＣＥＮＴＲＡ、またはその他の有利な順序付けと同時に選択することはできない。
【０００６】
本発明は、上記およびその他の制約を克服する、改善された装置および方法を考案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の１つの側面によれば、ある磁気共鳴撮影方法が提供される。この方法では、ｋ空間が、複数のプロファイル・サブセットに分割される。各プロファイル・サブセットについて、あるプロファイル順序が選択され、それら複数のプロファイル・サブセットをなすプロファイルが取得される。各サブセットをなすプロファイルは、そのプロファイル・サブセットについて選択されたプロファイル順序で取得される。プロファイル・サブセット同士は、ある選択されたプロファイル・サブセット取得順序で取得される。それら複数のプロファイル・サブセットをなす取得されたプロファイルが、再構成画像に再構成される。
【０００８】
本発明の別の１つの側面によれば、ある磁気共鳴撮影装置が開示される。この磁気共鳴撮影装置には、ｋ空間を、複数のプロファイル・サブセットに分割する手段が設けられている。また、各プロファイル・サブセットについて、あるプロファイル順序を選択する手段が設けられている。さらに、各サブセットをなすプロファイルが、そのプロファイル・サブセットについて選択されたプロファイル順序で取得され、かつプロファイル・サブセット同士が、ある選択されたプロファイル・サブセット取得順序で取得されるように、上記の複数のプロファイル・サブセットをなすプロファイルを取得する撮影データ取得手段も設けられる。また、それら複数のプロファイル・サブセットをなす、取得されたプロファイルを、再構成画像に再構成する手段も設けられる。
【０００９】
本発明の１つの利点は、コントラストの重み付け、動きの抑制、または他の技術を実装するような、プロファイル・サブセットの長期の順序の選択を可能としながら、各プロファイル・サブセット内における短期の順序の選択によって、ゴースティングその他の画像アーティファクトを実質的に低減する点にある。ランダムな順序のように、各プロファイル・サブセットに全体として異なる順序付けを行うことは、画像スライスまたは三次元画像ボリュームの取得と併せて共有プリパルスおよびゴースト低減を採用する再構成画像内における、ゴースティングを低減する。
【００１０】
別の１つの利点は、セントリックな長期のプロファイル・サブセット順序、またはまずｋ空間の中心領域の取得を有利に行う別の長期のサブセット順序を全体として用いる一方、各プロファイル・サブセット内において、ランダムな順序、またはゴーストを抑制するようなその他の順序を与える、造影または息止め状態でのＭＲ撮影技術を提供する点にある。
【００１１】
当業者においては、以下の好ましい実施形態の詳細な説明を読むことにより、本発明のさらなる多くの利点が明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、様々な構成要素ならびに構成要素の組合せ、および様々な工程ならびに工程の組合せの形態をとることができる。添付の図面は、単に好ましい実施形態を説明する目的のものであって、本発明を限定するものと捉えられるべきではない。
【００１３】
図１を参照すると、磁気共鳴撮影スキャナ１０は、主磁石コイル１２を含んでいる。この主磁石コイル１２は、好ましくは超電導コイルであるが、抵抗主磁石コイルまたは永久磁石を用いることもできる。主磁石コイル１２は、検査領域１４内に、実質的に均一な主磁場を生成するように駆動される。傾斜磁場コイル１６は、高周波コイル１８を駆動させることにより生成された磁気共鳴を空間的にエンコードするために、選択された空間的方向に勾配を生成する。図１では、全身用高周波コイル１８が示されているが、磁気共鳴の励起および／または磁気共鳴エコーの検出のために、全身用高周波コイル１８に代えてまたは加えて、頭部用コイル、高周波フェーズドコイルアレイ、ＳＥＮＳＥコイル等の、局所用コイルが用いられてもよい。
【００１４】
磁気共鳴シーケンスコントローラ３０は、磁気共鳴エコーを励起するために全身用高周波コイル１８またはその他の高周波コイルに接続された、高周波送信器３４の調整および制御と、励起された磁気共鳴エコーを空間的にエンコードするために傾斜磁場コイル１６に接続された、傾斜磁場コントローラ３２の制御とを行う。全身用高周波コイル１８その他の高周波コイルに接続された１つまたは複数の高周波受信器３６が、磁気共鳴エコーを検出、復調およびデジタル化して、デジタル化された磁気共鳴サンプルをｋ空間メモリ４０に保存する。再構成プロセッサ４４は、フーリエ変換に基づく画像再構成またはその他のタイプの画像再構成を行い、保存されているｋ空間磁気共鳴サンプルから、１つまたは複数の再構成画像を生成する。
【００１５】
再構成された画像は、画像メモリ４６内に記憶され、ビデオプロセッサ５０により処理され、ローカルなコンピュータネットワークもしくはインターネットを介して送信されまたは他の処理を施されて、ユーザーインターフェース５２上に表示される。好ましくは、ユーザーインターフェース５２は、ディスプレイ、プリンター、または放射線専門医師その他のオペレータが再構成画像を観察、レンダリングもしくは他の手法で操作することを可能とするその他の出力装置を含むものとされる。さらに、ユーザーインターフェース５２は、放射線専門医師その他のオペレータが、磁気共鳴シーケンスコントローラ３０とやりとりして、磁気共鳴撮影シーケンスの生成、変更、実行を行い、またはその他の手法で磁気共鳴撮影スキャナ１０を制御することを可能にするものであることが好ましい。
【００１６】
共有プリパルスを用いて撮影を行う際には、好ましくは、シーケンスジェネレータ６０が、プロファイル・サブセットへのプロファイルの好適な分類を含む、適切な撮影シーケンスを発生させる。各プロファイル・サブセットは、１つ以上のプリパルスを共有する。プリパルスおよび後続のプロファイル・サブセットを、ここではショットとも呼ぶこととする。以下の式（１）は、プロファイルの総数（Ｎｐｒｏｆｉｌｅｓ）、ショット数（Ｎｓｈｏｔｓ）、および分配因子（ｒ）の関係を与える式である。
【数２】
2007504877.tif 000003
ここで、分配因子ｒは、各ショット内のプロファイルの個数を示す因子である。
【００１７】
ゴースティングを実質的に低減するため、各ショット内のプロファイルの順序は、他のショットのプロファイル順序と異なる順序であって、かつそれら他のショットのプロファイル順序に対して相関性および対称性を有さない順序であることが好ましい。１つのやり方では、シーケンスジェネレータ６０が、乱数発生器６２にアクセスし、各ショット内のプロファイル順序として、ランダムなプロファイル順序を生成する。ここで、乱数発生器６２は、コンピュータシステムにおいて一般に用いられているタイプの乱数発生器または擬似乱数発生器であってもよい点を理解されたい。別の１つのやり方では、分配順序データベース６４にアクセスがなされ、各プロファイル・サブセットについてプロファイル順序が取得される。ここで取得されるプロファイル順序は、それぞれ、他の取得されるプロファイル順序とは全体として異なり、かつそれら他の取得されるプロファイル順序と実質的に相関性を有さない順序とされる。さらに別の１つのやり方では、シーケンスジェネレータ６０は、ユーザーインターフェース５２から、互いに適切に異なるプロファイル・サブセット順序のユーザー入力を受ける。
【００１８】
各プロファイル・サブセットまたはショット内のプロファイル順序は、ランダムな順序、またはゴースティングその他のアーティファクトを低減するように選択された他の順序であることが好ましいが、ショットまたはプロファイル・サブセットの長期の順序は、ショット順序データベース６６から選択されることが好ましい。ショット順序またはプロファイル・サブセット順序は、画像取得中の長期に亘るプロファイル順序を規定するものであり、ピンポン型のロー／ハイ長期順序、セントリックな順序、またはその他の適切な順序として選択されてもよい。たとえば、造影ＭＲＡでは、セントリック、ＣＥＮＴＲＡ、または外側のｋ空間データを取得する前にまず全体において中心部に配されたｋ空間データを先に取得するその他の順序付け手法が、用いられることが有利である。セントリック、ＣＥＮＴＲＡ、またはショット順序データベース６６から選択された類似のプロファイル・サブセット順序は、まず全体としてｋ空間の中心付近に配されたｋ空間データを有利に取得し、続いて、ｋ空間の中心からより離れて配されたｋ空間データを取得する。同様に、ショット順序データベース６６から選択されたプロファイル・サブセット順序は、再構成画像において、有利な動きの抑制または脂肪抑制を与えることができる。
【００１９】
選択された各ショットまたはサブセット内における短期のプロファイル順序と、選択された長期のショット順序とを含む適切な撮影シーケンスが、シーケンスジェネレータ６０によって構成されると、磁気共鳴シーケンスコントローラ３０が、構成されたシーケンスを実行して、撮影データを取得する。この撮影データは、再構成プロセッサ４４により再構成され、その結果として得られた画像が、ユーザーインターフェース５２上への表示またはその他の利用に供される。
【００２０】
引続き図１を参照しつつさらに図２も参照すると、シーケンスジェネレータ６０により構成される例示的な撮影シーケンスが記載されている。この撮影シーケンスは、分配因子ｒ＝５を有し、したがって、プリパルスごとに、５個のプロファイルが分配されている。この例示的なシーケンスでは、ｋ空間は、ｋｙ＝−７とｋｙ＝７との間（−７および７を含む）の整数回のステップ数で、単位ステップごとに撮影される。プロファイルの数は１５個であり、これら１５個のプロファイルは３つのショットを用いて取得される。図２では、これら３つのショットを、「ショット１」、「ショット２」および「ショット３」とラベル付けしている。各ショットは、プリパルス７０と、プロファイル・サブセット７２とを含んでいる。
【００２１】
プリパルスは、本質的には、選択された磁気共鳴特性を生じさせるものであれば、いかなる磁気共鳴励起または操作であってもよい。たとえば、プリパルス７０は、脂肪抑制用プリパルスや、磁化移動コントラスト（ＭＴＣ）プリパルス等であってもよい。サブセット７２の各プロファイルは、そのプロファイル・サブセット中の他のプロファイルと共有されていない自己の励起パルスを有していることが好ましい。あるいは、励起パルスが、対応のプロファイル・サブセットの、数個のプロファイル間で共有されることも可能である。磁気共鳴を励起または操作するのに代えてまたはこれに加えて、プリパルス７０は、動きのある身体部分の現在位置を検出することを可能とするナビゲータ・プリパルスに対応するもの、またはプロファイル・サブセット７２の取得を心臓のサイクルと同期化させる心拍ゲーティング信号等のタイミング信号に対応するものとされてもよい。
【００２２】
プリパルス７０は、全体として時間と共に変化する磁気共鳴応答を生じさせる（すなわちかかる磁気共鳴応答を示す）ものである。図２の例では、各プリパルス７０は、時間と共に増大する時間依存性の応答７４を生じさせる（すなわちかかる応答７４を示す）。しかしながら、選択されたプリパルスによっては、磁気共鳴応答の時間依存性として、他の態様の時間依存性（たとえば、時間と共に減衰する時間依存性の応答）が生じてもよい点を理解されたい。生理学的なゲーティングを行うプリパルスでは、時間依存性応答７４は、心臓の動きや血流の変化等によって生じる空間的変化も有する磁気応答である。
【００２３】
時間依存性応答７４は、実質的には各プリパルス７０に対して同一である。その結果、各プロファイル・サブセット７２内の各プロファイル位置における時間依存性応答７４の値は、実質的に同一である。たとえば、図２では、時間と共に増大する例示的な時間依存性応答７４は、各プロファイル・サブセット７２の最初の取得プロファイルに対して最も低い応答値を有し、各プロファイル・サブセット７２の最後の取得プロファイルに対して最も高い応答値を有する。好ましくは、プリパルス７０およびプロファイル・サブセット７２は、そのプロファイル・サブセット７２の中心のプロファイルにおいて最適なプリパルス性能を提供するように、時間的に相対配置されている（たとえば、ＭＴＣプリパルスの場合には最適な重み付けを提供するように、また、心拍ゲーティングプリパルスの場合には心臓の筋肉の動きを最小とするように）。５つのプロファイルを含む例示的なプロファイル・サブセット７２においては、上記の最適化は、３番目のプロファイルに対して得られることが好ましい。
【００２４】
サブセットをなすプロファイルのうち、中心のプロファイル以外のプロファイル、すなわち中心のプロファイルより前または後に取得されたプロファイルに対しては、プリパルスは、最適には満たない性能を提供する。各プロファイル・サブセット７２内におけるプロファイルの順序が、実質的に対称性または相関性を有すると、この均一でない応答が累積して、再構成画像に、ゴースティングその他の画像品質低下をもたらしかねない。たとえば、各プロファイル・サブセット内のプロファイルが、ｋｙの最小値からｋｙの最大値まで変化する場合には、典型的には、各ショット内においてプリパルスを共有するプロファイル数ｒに対応する繰返し周期を伴う周期性が、取得される撮影データに取り込まれる。再構成プロセッサ４４による処理の際、ｋ空間内におけるこの周期性が、画像のゴースティングに繋がる可能性がある。
【００２５】
引続き図１および図２を参照しつつさらに図３も参照すると、上記のような画像の品質低下を抑制するため、各プロファイル・サブセット内のプロファイルが、他のプロファイル・サブセットの順序と全体として異なり、かつそれら他のプロファイル・サブセットの順序に対して対称性および相関性を有さない順序を有する様子が示されている。図３において最も分かりやすく見て取れるように、この例示的な磁気共鳴シーケンスは、１つの長方形平面状のスライスに対して、位相エンコード方向（ｋｙ）および読出方向（ｋｘ）のｋ空間データを取得するものである。ここで、各プロファイルは、固定された位相エンコードｋｙの値に対する読出しｋｘの値の１つのラインに対応する。この例示的な実施形態では、最初のショットである「ショット１」が、中心のプロファイル・サブセット
【数３】
2007504877.tif 000004
を取得する。ここで、大括弧｛｝は、順序付けされていない組であることを示す。「ショット２」は、より値の高い正の番号のプロファイルを含むプロファイル・サブセット
【数４】
2007504877.tif 000005
を取得する。「ショット３」は、より値の高い負の番号のプロファイルを含むプロファイル・サブセット
【数５】
2007504877.tif 000006
を取得する。図２および３の実施形態におけるプロファイル・サブセットの分配は、まずｋ空間の中心部分が取得されるような、ピンポン型のハイ／ローショット順序付けであり、この形態は、造影剤が投与された後の限られた時間のみ高コントラストの撮影データが取得可能である造影剤の助けを借りた撮影等のような、時間に敏感な撮影において有利である。
【００２６】
各ショット内において、プロファイル・サブセットをなすプロファイルは、他のプロファイル・サブセットの順序と全体として異なり、かつそれら他のプロファイル・サブセットの順序に対して相関性を有さない順序を有する。具体的に本例の場合には、「ショット１」はｋｙ＝［０，２，−２，１，−１］というプロファイル順序を有し、「ショット２」はｋｙ＝［６，３，７，５，４］というプロファイル順序を有し、「ショット３」はｋｙ＝［−５，−７，−４，−３，−６］というプロファイル順序を有する。ここで、角括弧［］は、順序付けされた組であることを示す。これらの順序同士の間に実質的に相関性および対称性がないことを理解するには、図３に示すように、ｋ空間内における各プロファイルの分配順序を記してみることが有用である。「ショット１」では、ｋｙ＝０が最初に取得されしたがって分配順序＝１を有し、ｋｙ＝２が２番目に取得されしたがって分配順序＝２を有し、ｋｙ＝−２が３番目に取得されしたがって分配順序＝３を有し、ｋｙ＝１が４目に取得されしたがって分配順序＝４を有し、ｋｙ＝−１が最後に取得されしたがって分配順序＝５を有する。ｋｙの値が大きくなる順に分配順序を列記すると、「ショット１」に対する分配順序は［３，５，１，４，２］となる。同様の分析を行うと、「ショット２」に対する分配順序は［２，５，４，１，３］となり、「ショット３」に対する分配順序は［２，５，１，３，４］となる。これらの分配順序は、図３の「分配順序」の列に示されている。一般的に、各プロファイル・サブセットに関する分配順序の値は、１からｒの範囲の値をとる。ここでｒは、分配因子であり、各プロファイル・サブセット内のプロファイルの個数を示す。
【００２７】
１つの好ましい実施形態では、シーケンスジェネレータ６０は、ｋ空間をセグメントに分け、乱数発生器６２にアクセスして、各プロファイル・サブセットに適用するために全体として互いに異なるランダムな分配順序を計算することにより、各プロファイル・サブセットについて適切な順序を計算する。典型的には、ランダムな分配順序は、実質的に互いに相関性および対称性を有さない順序を持つプロファイル・サブセットを与える。最新の撮影手順において典型的であるように、ｋ空間がより多くのデータラインを有する場合には、ｋ空間の各セグメントは、２回以上のショットに跨って収集されたデータで埋められてもよい。
【００２８】
オプションとして、プロファイル・サブセットについてランダムな分配順序が計算された後に、シーケンスジェネレータが、プロファイル・サブセットの各ペアのランダムな分配順序を比較して、望ましくない相関性がないかどうかを確認してもよい。たとえば、「ショット２」と「ショット３」とが共に［２，５，．．．］のシーケンスで始まる分配順序を有している場合には、上記の確認動作は、かかる分配順序間に問題のある相関性が存在することを示すかもしれない。そのような相関性が望ましくないと考えられる場合には、上記の比較は、それら２つのショットのうちの一方について、新たなランダムな分配順序の計算をトリガする。
【００２９】
磁気共鳴撮影シーケンスを発生させる際、シーケンスジェネレータ６０にランダムな順序を計算させる代わりに、シーケンスジェネレータ６０は、分配順序データベース６４に適切にアクセスして、各プロファイル・サブセットに適用するために、記憶されている異なる分配順序を取得してもよい。記憶されている分配順序は、乱数発生器６２を用いて生成されたものであってもよい。別の１つのやり方では、実質的に相関性および対称性を有さない分配順序が、手動で選択され、分配順序データベース６４に入力される。さらに別の１つのやり方では、種々の分配順序の選択肢についての画像シミュレーションが用いられ、シミュレーション画像内において実質的に低減されたゴースティングを与えた分配順序が選択され、分配順序データベース６４内に記憶される。１つの経験則的なやり方では、実質的に均質なファントムが、互いに異なる分配順序を有するプロファイル・サブセットを持つ種々の撮影シーケンスを用いて撮影され、実質的にゴーストのない再構成画像を生成するシーケンスの分配順序が選択されて、分配順序データベース６４内に記憶される。
【００３０】
各プロファイル・サブセットの分配順序は、他のサブセットの分配順序と全体として異なる順序であることが好ましい。好ましくは、種々のプロファイル・サブセットの全体として異なる順序は、固有の順序とされる。すなわち、各プロファイル・サブセットは、パルスシーケンス中の他のすべてのプロファイル・サブセットと異なる、固有の分配順序を有することが好ましい。
【００３１】
あるいは、全体として異なる順序が、１個または数個の類似したまたは同一の分配順序を含んでいてもよい場合もある。図２の例を考えると、各プロファイル・サブセット７２中の５個のプロファイルは、５！＝１２０通りの異なる順序付けをされ得る。したがって、ショット数が１２０を超える場合には、何通りかの順序が反復される。時折生じるランダムに反復される分配順序間の類似性の存在、すなわち分配順序の時折生じる反復の存在があっても、実質的なゴーストの低減は、依然として実現される。したがって、たとえプロファイル・サブセット間に時折生じる分配順序の類似性または反復があっても、分配順序は、全体として互いに異なるものと捉えることができる。
【００３２】
いくつかの好ましい実施形態では、プロファイル順序は、乱数発生器６２を用いてランダムに生成される。しかしながら、パルスシーケンスおよび画像再構成処理の第一原理解析に基づいて、各プロファイルに対して、実質的に相関性および対称性を有さないプロファイル順序を計算する態様も考えられる。そのように計算されたプロファイル順序はランダムな順序ではないが、全体として互いに異なり、顕著なアーティファクト形成を避けることができる。
【００３３】
磁気共鳴シーケンスは、本質的にはいかなるタイプのシーケンスであってもよい。全体として均衡の取れたタイプのシーケンスは、渦電流によるアーティファクトを回避するようなサブセットの分配の恩恵を受ける。１つの好ましい実施形態では、シーケンスは、バランスド・フィールド・エコー・シーケンスとされる。
【００３４】
図４を参照すると、ゴースティングその他の画像品質低下を減らすための、プロファイル・サブセットの全体として異なるプロファイル順序の利用が開示されている。この開示されたプロファイル順序は、非平面撮影またはスライスベースではない三次元撮影に適用可能である。図４には、ｋ空間７８のｋｙ−ｋｚの次元が示されている。このｋｙ−ｋｚ次元の成分は、概ね正方形または長方形であるプロファイル・セクションすなわちサブセット８０に分割され、図示の例では、これらのサブセット８０はそれぞれ、ｋｙ方向およびｋｚ方向に３×３の配置で配された９個のプロファイルを含んでいる。各プロファイルは、ｋｙ方向およびｋｚ方向に垂直なｋｘ方向とされた読出方向に沿って取得され、各プロファイル・サブセット８０をなす９個のプロファイルは、単一のプリパルスを共有する（分配因子ｒ＝９）。プロファイル・サブセット８０は、プロファイル・サブセット８０の全体としてセントリックな順序８２、すなわち、ｋ空間７８の中心にあるプロファイル・サブセットが最初に取得され、そのｋ空間７８の中心から螺旋状に外側へと向かうようなプロファイル・サブセットの取得順序で取得されることが好ましい。しかしながら、プロファイル・サブセット８０の他の取得順序を用いてもよい。
【００３５】
１つの好ましい実施形態では、非対称性因子が、ｙ方向およびｚ方向の視野の比により規定される。各プロファイル・サブセット８０内のプロファイルは、ｙ−ｚ平面内においてその非対称性因子により特定される非対称性を有する、ｋ空間の一続きのセグメントを規定する。
【００３６】
１つの変更実施形態では、分配因子がｒ＝３に減らされてもよい。３個のプリパルスの後にはそれぞれ３個のプロファイルが続き、それら９個のプロファイル間では、ランダムな順序が用いられる。分配因子がｒ＝５である別の１つの変更実施形態では、２番目のショットの５番目のプロファイルが、ｋ空間の次の３×３セクションの最初のプロファイルとなる。繰り越されるプロファイルは、各セクション内のプロファイルと同様に、９個のプロファイルのうちのランダムに選択されたプロファイルとされてもよい。
【００３７】
図２および図３を参照して説明した平面スライス取得の場合と同様に、図４のセントリックな取得も、プロファイル・サブセット８０間のプロファイル順序の対称性および相関性のため、ゴースティングその他の画像品質低下を被る可能性がある。そのような画像の品質低下は、本質的には、シーケンスジェネレータ６０を用いて、各プロファイル・サブセット８０について、互いに異なるランダムなプロファイル順序、あるいは相関性および対称性を有さない他のプロファイル順序を生成することにより抑制される。この例では、各成分が１からｒ＝９までの分配順序値を有する３×３のマトリックスによって、各分配順序が規定される。
【００３８】
図５を参照すると、図４のｋｙ−ｋｚのｋ空間７８が、各プロファイル・サブセット８０について示された、ランダムに計算された３×３の分配順序と共に図示されている。各プロファイル・サブセット８０に対する分配順序は、１からｒ＝９までに亘っており、そのプロファイル・サブセット８０を取得するショット内における、そのプロファイルの取得順序を示している。図５の分配順序は、擬似乱数発生器を用いて計算されたものであり、類似または同一の分配順序を検出するための計算後の比較は何ら行われていない。分配順序ｒ＝９に対しては、可能な分配順序の数は９！＝３６２８８０通りであることが理解できよう。したがって、２つのプロファイル・サブセット８０間で、全く同じ反復が生じる確率は低い。
【００３９】
図４および図５を参照して説明した順序付けは、３×３のプロファイル・サブセット８０のそれぞれの中でランダムな順序を採用し、プロファイル・サブセット８０同士については、ｋ空間７８の中心領域をまず取得するセントリックな順序８２を採用したものである。このセントリックな順序８２は、たとえば造影剤の助けを借りた撮影データを取得する場合に有利である。これは、造影剤により誘起されるコントラストは、時間と共に弱まるからである。しかしながら、例としてあげたセントリックな順序８２以外の、他のプロファイル・サブセット順序を用いてもよい点を理解されたい。実質的にいかなるプロファイル・サブセット順序においても、各プロファイル・サブセット８０内のプロファイル順序としては、ランダムな順序その他の対称性および相関性を有さない順序が、ゴースティングその他の画像品質低下を有利に抑制する。
【００４０】
以上、本発明を、好ましい実施形態により説明してきた。上記の詳細な説明を読んで理解した読者が、いくつかの修正形態や変更形態を考えつくことができるのは明らかである。本発明は、特許請求の範囲による本発明の範囲およびそれと均等な範囲に入るものである限り、それらの修正形態や変更形態をすべて包含するように捉えられるべき意図のものである。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】プロファイル・サブセット内のプロファイル順序として、ランダムなプロファイル順序、または全体として対称性ならびに相関性を有さない他のプロファイル順序を伴う、共有プリパルスを利用した磁気共鳴撮影を行うための、磁気共鳴撮影システムを示した図
【図２】それぞれ１つの共有プリパルスを含む３つのショットと、各ショット内に分配されたプロファイルのランダムな順序付けとを用い、かつプロファイル・サブセット同士の長期の取得順序としてピンポン型のロー／ハイ取得順序を用いた、磁気共鳴撮影用パルスシーケンスを示した図
【図３】図２のパルスシーケンスにより実行されるデータ取得のｋ空間図であって、プリパルスおよび各プロファイルの分配順序の図示を含み、かつ、各ショットが右側に記されて、それらのショットにより取得されるプロファイル・サブセット同士の長期の取得順序としてピンポン型のロー／ハイ取得順序が示された図
【図４】各プロファイル・サブセットをなすプロファイルがプリパルスを共有しているような複数のプロファイル・サブセットを用い、プロファイル・サブセット同士が全体としてセントリックな取得順序で取得される、三次元ボリュームデータの取得態様を示した図
【図５】図４のプロファイル・サブセットについて、ランダムな分配順序の例を示した図
【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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【国際調査報告】
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