(57)【要約】      （修正有）【課題】ＭＲＩ装置のパルスシーケンスを実行して撮像する際に、印加時間を延長させずにクラッシャーの印加量を十分に確保した上で静音化を図る、ＭＲＩ装置を提供する。【解決手段】ＭＲＩ装置が搭載するパルスシーケンスは、パルスシーケンスに含まれる少なくとも一つの傾斜磁場が、時間軸方向にずれた２以上の基本波を合成した形状（合成波形）を持つパルスであり、基本波は、上に凸のなめらかに変化する波形を持つ。合成波形のパルスは、ＭＲＩ装置の計算機の波長変換部或いは外部の計算機により、１または複数の基本の台形又は三角形パルスから生成される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静磁場を発生する静磁場磁石と、前記静磁場磁石が発生する静磁場内に傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイルと、高周波磁場を発生するとともに核磁気共鳴信号を検出する高周波コイルと、所定のパルスシーケンスに従って、前記傾斜磁場コイルおよび高周波コイルを駆動する制御部と、を備える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に含まれる少なくとも一つの傾斜磁場が、時間軸方向にずれた２以上の基本波を合成した形状（合成波形）を持つパルスであり、前記基本波は、上に凸のなめらかに変化する波形を持つ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、
前記制御部は、前記合成波形状を持つ傾斜磁場パルスのパラメータを変更する波形変換部を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、
前記合成波形の傾斜磁場パルスは、スライス選択パルスであ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３に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
スライス選択パルスの形状に対応して、前記高周波コイルが発生する高周波磁場パルスを変更する高周波磁場パルス生成部を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、
前記合成波形の傾斜磁場パルスは、エンコードパルスであ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、
前記合成波形の傾斜磁場パルスは、読み出し傾斜磁場パルスであ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、
前記合成波形の傾斜磁場パルスは、三角形又は台形の傾斜磁場パルスと、印加開始点と印加終了点とが同じであって、面積（時間積分値）がほぼ同じであり、且つ時間方向の中心付近における強度が前記三角形又は台形の傾斜磁場パルスの強度とほぼ同じかそれ以下であ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に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記基本波は、強度がオフセットされて極性が単一である一周期のサイン関数状の波形である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、
前記基本波は、ガウス関数状の波形であ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】
磁気共鳴イメージング装置に搭載されるパルスシーケンスの算出方法であって、
前記パルススーケンスに含まれるスライス選択傾斜磁場パルスについて、縦軸を強度、横軸を時間とする所定のパルス形状をもとに、上に凸のなめらかに変化する波形を持つ第一の傾斜磁場パルスを算出するステップと、
前記第一の傾斜磁場パルスと同時に印加される高周波磁場パルスを算出するステップと、
算出した前記高周波磁場パルスの比吸収率（ＳＡＲ）が閾値以内か閾値を超えるかを判定するステップと、
前記比吸収率が閾値以内のときに前記の傾斜磁場パルスを前記パルスシーケンスのスライス傾斜磁場として設定し、
前記比吸収率が閾値を超えるときに、前記スライス選択傾斜磁場について、縦軸を強度、横軸を時間とする所定のパルス形状をもとに、上に凸のなめらかに変化する波形を持つ基本波を複数用いて、当該複数の基本波を時間軸方向にずらして合成して、一つの合成波形を持つ第二の傾斜磁場パルスを算出し、前記パルスシーケンスのスライス傾斜磁場として設定するステップと、
を含む方法。
【請求項１１】
磁気共鳴イメージング装置に搭載されるパルスシーケンスの算出方法であって、
前記パルススーケンスに含まれる少なくとも一つの傾斜磁場パルスについて、縦軸を強度、横軸を時間とする所定のパルス形状をもとに、上に凸のなめらかに変化する波形を持つ基本波を複数用いて、当該複数の基本波を時間軸方向にずらして合成し、その際、
前記合成波形を持つパルスの時間軸方向の開始時点および終了時点を、対象とする傾斜磁場パルスの開始時点および終了時点と同じにするとともに、
前記合成波形を持つパルスの面積を、対象とする傾斜磁場パルスの面積とほぼ同じにして、一つの合成波形を持つパルスを算出するステップを含む方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の磁気共鳴イメージング装置に搭載されるパルスシーケンスの算出方法であって、
前記対象とする傾斜磁場パルスの印加時間に応じて合成波形を算出するか否かを選択するステップを含む方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の磁気共鳴イメージング装置に搭載されるパルスシーケンスの算出方法であって、
前記印加時間が２ｍｓ程度以上であるときに合成波形を算出することを特徴とする方法。
【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関し、特に、傾斜磁場によって発生する音を抑制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）装置は、被検体を横切る任意の断面内の水素原子核に核磁気共鳴を起こさせ、発生する核磁気共鳴信号からその断面内における断層像を撮影する医用画像診断装置である。一般的には、撮影面を特定するスライス傾斜磁場を印加すると同時にその面内の磁化を励起させる励起パルスを与え、これにより励起された磁化が収束する段階で発生する核磁気共鳴信号（エコー）を得る。磁化に位置情報を与えるため、励起からエコーを得るまでの間に、断層面内で互いに垂直な方向の位相エンコード傾斜磁場とリードアウト傾斜磁場を印加する。
【０００３】
エコーを発生させるためのパルスと各傾斜磁場は、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ようになっている。このパルスシーケンスは、目的に応じて種々のものが知られている。
【０００４】
こうしたパルスシーケンスでは一般に、台形波形の傾斜磁場を高速にオン、オフするため、ボア内では８０ｄＢから１００ｄＢ以上の非常に大きな音が発生する。この音は、ボア内に置かれた被検者がヘッドホンや耳栓などを装着してもかなり不快に感じる大きさである。また、こうした音は高磁場化とともに大きくなるため、３Ｔ(テスラ)以上の高磁場機では対策が必要になる。
【０００５】
静音化の技術として、傾斜磁場波形の形状を変化させる技術が提案されている（非特許文献１、非特許文献２など）。一般に傾斜磁場によって発生する音は、装置固有の周波数応答関数（ＦＲＦ：frequency  response  function）と傾斜磁場波形の周波数分布との積で表され、ＦＲＦの値が小さい周波数では音は小さくなることが知られている(非特許文献３)。非特許文献１は、ＦＲＦが２００Ｈｚ以下の成分が非常に小さくなることから、ローパスフィルタを用いて傾斜磁場波形のそれ以上の周波数成分を抑制すると音を小さくできることを開示している。具体的には、静音化のために、台形波の傾斜磁場パルスをローパスフィルタに通して立ち上がりと立ち下がりの強度変化をなめらかにすることを提案している。
【０００６】
また非特許文献２は、リードアウトと位相エンコードの傾斜磁場パルスをサイン波形にすることを提案している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Hedeen  RA.  Edelstein  WA.  Characterization  and  Prediction  of  Gradient  Acoustic  Noise  in  MR  Imagers.  Magn  Reson  Med  1997;37:7-10.
【非特許文献２】Hennel  F.  Girard  F.  Loenneker  T.  “Silent”  MRI  With  Soft  Gradient  Pulses.  Magn  Reson  Med  1999;42:6-10.
【非特許文献３】Hennel  F.  Fast  Spin  Echo  and  Fast  Gradient  Echo  MRI  With  Low  Acoustic  Noise.  Magn  Reson  Med  2001;13:960-966.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ＭＲＩでは、傾斜磁場の時間積分値や一部の区間における強度によって空間分解能や視野などの撮影条件が決定されることから、静音化後もこの積分値や強度が変化しないようにしなければならない。従って、非特許文献１に記載された方法による静音化後の傾斜磁場波形は、印加時間が長くなってしまい、傾斜磁場パルスを印加する間隔に時間的な余裕のない高速パルスシーケンスには適用できないという問題がある。
【０００９】
これに対して非特許文献２に記載された技術ではリードアウトと位相エンコードをサイン波にして高速シーケンスでも静音化を実現している。しかし、高速法への適用を意図した非特許文献２の方法では、スライス傾斜磁場パルスにはサイン波を用いていない。あるいはスライス傾斜磁場を使う必要のない３Ｄ撮影に限定されている。これは、スライス傾斜磁場パルスをサイン波にすると、スライスプロファイルが変化してしまうこと、および、スライス傾斜磁場のあとのクラッシャーの印加量（強度の時間積分値）を十分に保つことができなくなるためである。
【００１０】
またリードアウト傾斜磁場パルスについては、サイン波形にすることによって強度の最大値が大きくなる。このため、台形波の場合と比較してサンプリングの帯域が大きくなりＳＮ比が低下してしまうという問題がある。
【００１１】
これらの問題に加えて、撮影条件の一つであるエコー時間ＴＥが繰り返し時間ＴＲに依存しており任意に設定できない、リードアウト方向のクラッシャー印加量がリードアウトパルスに依存するため任意に設定できない、といったパルスシーケンス設計の自由度に対する制約がある。
【００１２】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、パルスシーケンス設計の自由度が確保された静音化技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため、本発明のＭＲＩ装置は、傾斜磁場パルスとして、複数の基本波を合成した合成波の形状の傾斜磁場パルスを用いる。
【００１４】
すなわち本発明のＭＲＩ装置は、静磁場を発生する静磁場磁石と、前記静磁場磁石が発生する静磁場内に傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイルと、高周波磁場を発生するとともに核磁気共鳴信号を検出する高周波コイルと、所定のパルスシーケンスに従って、前記傾斜磁場コイルおよび高周波コイルを駆動する制御部と、を備え、前記パルスシーケンスに含まれる少なくとも一つの傾斜磁場が、時間軸方向にずれた２以上の基本波を合成した形状（合成波形）を持つパルスであり、前記基本波は、上に凸のなめらかに変化する波形を持つことを特徴とする。
【００１５】
また本発明のＭＲＩ装置は、静磁場を発生する静磁場磁石と、前記静磁場磁石が発生する静磁場内に傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイルと、高周波磁場を発生するとともに核磁気共鳴信号を検出する高周波コイルと、所定のパルスシーケンスに従って、前記傾斜磁場コイルおよび高周波コイルを駆動する制御部と、前記パルスシーケンスに含まれる傾斜磁場パルスの波形を計算する計算機と、を備え、前記計算機は、縦軸を強度、横軸を時間とする所定のパルス形状をもとに、上に凸のなめらかに変化する波形を持つ基本波を複数用いて、当該複数の基本波を時間軸方向にずらして合成して、一つの合成波形を持つパルスを算出することを特徴とする。
【００１６】
さらに本発明は、磁気共鳴イメージング装置に搭載されるパルスシーケンスの算出方法、および、この方法をコンピュータに実行させるためのプログラム並びに当該プログラムを記録した媒体を提供する。このパルスシーケンス算出方法は、前記パルススーケンスに含まれるスライス選択傾斜磁場パルスについて、縦軸を強度、横軸を時間とする所定のパルス形状をもとに、上に凸のなめらかに変化する波形を持つ第一の傾斜磁場パルスを算出するステップと、前記第一の傾斜磁場パルスと同時に印加される高周波磁場パルスを算出するステップと、算出した前記高周波磁場パルスの比吸収率（ＳＡＲ）が閾値以内か閾値を超えるかを判定するステップと、前記比吸収率が閾値以内のときに前記の傾斜磁場パルスを前記パルスシーケンスのスライス傾斜磁場として設定し、前記比吸収率が閾値を超えるときに、前記スライス選択傾斜磁場について、縦軸を強度、横軸を時間とする所定のパルス形状をもとに、上に凸のなめらかに変化する波形を持つ基本波を複数用いて、当該複数の基本波を時間軸方向にずらして合成して、一つの合成波形を持つ第二の傾斜磁場パルスを算出し、前記パルスシーケンスのスライス傾斜磁場として設定するステップと、を含む方法である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のＭＲＩ装置が採用する傾斜磁場パルスは、上に凸のなめらかに変化する波形を持つ基本波を合成したものであるため、サイン波等と同様の静音効果を持つ。また、合成波であるため、三角形や台形の傾斜磁場と、時間積分値および印加時間が等しく、且つ最大値が同程度とすることができる。これにより、印加時間や他のクラッシャー傾斜磁場パルスに影響を与えることなく、パルスシーケンスを設計することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明が適用されるＭＲＩ装置の全体概要を示すブロック図。
【図２】計算機の機能を説明する図。
【図３】第一実施形態のパルスシーケンスの一例を示す図。
【図４】第一実施形態の波形変換処理のフローを示す図。
【図５】基本波を示す図で、（ａ）は、サイン波形を示す図、（ｂ）は、ガウシャン関数で表される波形を示す図。
【図６】台形からサイン波形への変換を説明する図で、（ａ）は台形とそれから作られるサイン波形の関係を示す図、（ｂ）〜（ｄ）は、それぞれ台形波とサイン波の周波数分布の違いを示す図。
【図７】複数のサイン波を合成した傾斜磁場波形の一例を示す図。
【図８】複数のサイン波を合成した傾斜磁場波形の他の例を示す図。
【図９】図７のサイン波のスライス選択傾斜磁場を用いた場合の、ＲＦパルス波形の変更を説明する図で、（ａ）はＲＦパルス波形の変更を示す図、（ｂ）は変更後プロファイルを示す図、（ｃ）は変更前のプロファイルを示す図。
【図１０】単一のサイン波形のスライス選択傾斜磁場を用いた場合の、ＲＦパルス波形の変更を説明する図で、（ａ）はＲＦパルス波形の変更を示す図、（ｂ）変更後プロファイルを示す図。
【図１１】傾斜磁場パルスの波形変換処理フローの一例を示す図。
【図１２】隣接する二つの傾斜磁場から、一つのサイン波形の傾斜磁場への変換を説明する図。
【図１３】隣接する三つの傾斜磁場から、一つの傾斜磁場波形への変換を説明する図で、（ａ）は、一つのサイン波形の傾斜磁場への変換、（ｂ）は、合成波形の傾斜磁場への変換を示す。
【図１４】隣接する三つの傾斜磁場から合成波形への変換の他の例を示す図。
【図１５】第一実施形態による効果を確認するための測定を説明する図。
【図１６】図３のパルスシーケンスの変更例を示す図。
【図１７】第二実施形態パルスシーケンスの一例を示す図。
【図１８】第二実施形態パルスシーケンスの他の例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本実施形態のＭＲＩ装置は、静磁場を発生する静磁場磁石（１０１）と、静磁場磁石が発生する静磁場内に傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイル（１０２）と、高周波磁場を発生するとともに核磁気共鳴信号を検出する高周波コイル（以下、ＲＦコイルという）（１０７）と、所定のパルスシーケンスに従って、傾斜磁場コイルおよびＲＦコイルを駆動する制御部（１０４、１０９）と、を備える。所定のパルスシーケンスに含まれる少なくとも一つの傾斜磁場は、時間軸方向にずれた２以上の基本波を合成した形状（合成波形）を持つパルスであり、基本波は、上に凸のなめらかに変化する波形を持つ。
【００２０】
基本波は、例えば、強度がオフセットされて極性が単一である一周期のサイン関数状の波形、或いは、ガウス関数状の波形である。また合成波形の傾斜磁場パルスは、三角形又は台形の傾斜磁場パルスと、印加開始点と印加終了点とが同じであって、面積（時間積分値）が同じであり、且つ時間方向の中心における強度が前記三角形又は台形の傾斜磁場パルスの強度以下である。
【００２１】
制御部は、合成波形の傾斜磁場パルスの符号、強度（最大強度）、印加開始時間、印加終了時間、印加時間等のパラメータを変更する機能を持つ（波形変換部の機能）。
【００２２】
合成波形の傾斜磁場パルスは、スライス選択傾斜磁場、スライスエンコード傾斜磁場、位相エンコード傾斜磁場（以下、必要に応じて、スライスエンコード傾斜磁場および位相エンコード傾斜磁場をまとめてエンコード傾斜磁場という）、および、リードアウト傾斜磁場のいずれか１種以上である。合成波形の傾斜磁場パルスがスライス選択傾斜磁場である場合には、スライス選択パルスの形状に対応して、高周波コイルが発生する高周波磁場パルスを変更する（高周波パルス生成部の機能）。
【００２３】
以下、図面を参照して、本実施形態のＭＲＩ装置とその動作を説明する。
まず、本実施形態のＭＲＩ装置について説明する。図１は、本実施形態のＭＲＩ装置１００の概略構成を示すブロック図である。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、シーケンサ１０４と、傾斜磁場電源１０５と、ＲＦ発生部１０６と、高周波磁場を照射するとともにＮＭＲ信号を検出する送受信コイル１０７と、受信器１０８と、計算機１０９と、ディスプレイ１１０と、記憶媒体１１１とを備える。送受信コイル１０７は、図では単一のものを示しているが送信コイルと受信コイルとを別個に備えていてもよい。
【００２４】
被検体（例えば、生体）１０３はマグネット１０１の発生する静磁場空間内の寝台（テーブル）に載置される。また、シーケンサ１０４は、傾斜磁場電源１０５とＲＦ発生部１０６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。高周波磁場は、送受信コイル１０７を通じて被検体１０３に印加される。被検体１０３から発生したＮＭＲ信号は送受信コイル１０７によって受波され、受信器１０８で検波が行われる。検波の基準とする核磁気共鳴周波数（検波基準周波数ｆ０）は、シーケンサ１０４によりセットされる。検波された信号は、計算機１０９に送られ、ここで画像再構成などの信号処理が行われる。その結果は、ディスプレイ１１０に表示される。必要に応じて、記憶媒体１１１に検波された信号や測定条件を記憶させることもできる。
【００２５】
シーケンサ１０４は、予めプログラムされたタイミング、強度で各装置が動作するように制御を行う制御部として機能する。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はパルスシーケンス(撮影シーケンス)と呼ばれる。本実施形態のＭＲＩ装置１００では、任意のパルスシーケンスが使用可能である。撮像に応じて所定のパルスシーケンスが選択され、実行されることにより、撮像が行われる。
【００２６】
計算機１０９は、所定のパルスシーケンスに従ってＮＭＲ信号（エコー）を計測することをシーケンサ１０４に指示するもので、図２に示すように、計測されたエコーをｋ空間に配置するエコー計測部１０９１と、ｋ空間に配置されたエコーから画像を再構成する画像再構成部１０９２と、傾斜磁場パルスの波形を変換する波形変換部（パルスシーケンス算出部）１０９３と、を備える。
【００２７】
エコー計測部１０９１および画像再構成部１０９２の機能は、特に言及しない限り、従来のＭＲＩ装置と同様であり、説明を省略する。波長変換部１０９３は、本実施形態の特徴をなす機能であり、シーケンサ１０４にデフォルトとして設定されるパルスシーケンスの傾斜磁場パルスを、強度変化がなめらか一極性の基本波を用いた合成波形の傾斜磁場パルスに変換する。もとになる傾斜磁場パルスの形状は、通常、三角形或いは台形（矩形）であり、その符号（極性）、強度（最大強度）、印加開始時間、印加終了時間、印加時間等のパラメータが記憶媒体１１１（あるいはシーケンサ１０４）から読み出され、使用される。
【００２８】
計算機１０９の各部の機能は、記憶媒体１１１に格納されたプログラムを、計算機１０９の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。波形変換部１０９３のプログラムは、計算機１０９以外の計算機で実行され、得られた変換波形を含むパルスシーケンスを記憶媒体111に格納してもよい。
【００２９】
以下、波形変換部１０９３の処理を中心に、実施形態を説明する。
【００３０】
＜第一実施形態＞
本実施形態は、本発明を２Ｄ−ＳＥ（Ｓｐｉｎ  Ｅｃｈｏ）シーケンスに適用した実施形態であり、このパルスシーケンスに含まれる複数の傾斜磁場に、合成波形の傾斜磁場パルスを用いる。
【００３１】
図３に、２Ｄ−ＳＥシーケンスを示す。図中、点線を挟んで左側が、基本となる２Ｄ−ＳＥシーケンス２００、右側が傾斜磁場パルスを変換後の２Ｄ−ＳＥシーケンス３００を示している。また本図において、ＲＦ、Ｇｓ、Ｇｐ、Ｇｒはそれぞれ、高周波磁場、スライス傾斜磁場、位相エンコード傾斜磁場、リードアウト傾斜磁場を表す。Ａ/Ｄがエコー信号のサンプリング時間を示す。横軸は時間である（以下、パルスシーケンス図において同じ）。基本２Ｄ−ＳＥシーケンスの各傾斜磁場パルスは台形波か三角波である。
【００３２】
この基本パルスシーケンス２００では、まず、スライス選択傾斜磁場パルスＡｓ１の印加とともに高周波磁場（ＲＦ）パルスＡｒ１を照射し、対象物体内のあるスライスの磁化を励起する。次いでスライスリフェーズ傾斜磁場パルスＢｓ１と磁化の位相に位相エンコード方向の位置情報を付加するための位相エンコード傾斜磁場パルスＡｐ１、ディフェーズ用リードアウト傾斜磁場Ａｆ１を印加する。そして、不要な信号を抑圧するクラッシャーパルスＣｓ１、Ｂｐ１、Ｂｆ１を各軸に印加した後、スライス選択傾斜磁場パルスＤｓ１とともにリフォーカスパルスＢｒ１を照射し、再びクラッシャーパルスＥｓ１、Ｃｐ１、Ｃｆ１を印加する。その後、リードアウト方向の位置情報を付加するためのリードアウト傾斜磁場パルスＤｆ１を印加しながら磁気共鳴信号（エコー）をサンプリング時間で計測し、最後に三軸にクラッシャーパルスＦｓ１、Ｄｐ１、Ｅｆ１を印加する。高周波磁場パルスＡｒ１の照射からエコーピークまでの時間はエコー時間ＴＥと呼ばれる。
【００３３】
以上の手順を位相エンコード傾斜磁場パルスＡｐ１の強度（位相エンコード量）を変化させながら繰り返し時間ＴＲで繰り返し、選択したスライスの画像再構成に必要なエコーを計測する。さらにスライス位置を変化させて同様の計測を行うことにより、複数スライスの画像データを得ることができる。スライス位置は、高周波磁場パルスの周波数によって変化させる。
【００３４】
この基本パルスシーケンス２００に対し、右側のパルスシーケンス３００は、各パルスの印加タイミングは同じであるが、次の変更が加えられている。まずスライス選択傾斜磁場パルスＡｓ１、Ｄｓ１が、それぞれ、合成波の傾斜磁場パルスＡｓ３、Ｄｓ２に変換されている。またリードアウト傾斜磁場Ｄｆ１とそれに隣接する２つのクラッシャーパルスＣｆ１とともに、一つの合成波の傾斜磁場パルスＣｆ３に変換されている。その他の傾斜磁場パルスは、単独に或いは隣接する傾斜磁場パルスと一体として、一極性の増加および減少が滑らかな波形に変換されている。また図では違いを明確に示していないが、スライス選択傾斜磁場パルスＡｓ１、Ｄｓ１の変更に伴い、ＲＦパルスＡｒ１、Ｂｒ1の波形がＡｒ２とＢｒ２に変化している。
【００３５】
これら波形の変換処理の手順の概略を、図４に示す。
【００３６】
まず処理の対象となるパルスシーケンスを読み出し、各傾斜磁場パルスのパラメータ（符号、印加量、印加時間、印加開始時間、印加終了時間）を読み出す（ステップＳ１）。次いで、例えば、傾斜磁場パルスの印加順序に従い、合成波形への変換を行う。図示する例では、まずスライス傾斜磁場の波形変換を行い（Ｓ２、Ｓ３）、その後、リワインド傾斜磁場/エンコード傾斜磁場の波形変換を行い（Ｓ５、Ｓ６）、読み出し傾斜磁場の波形変換を行っているが（Ｓ７、Ｓ８）、順序は特に限定されない。
【００３７】
スライス傾斜磁場について波形変換処理を行った場合には、それと同時に照射されるＲＦパルスの波形も変更する（Ｓ４）。
【００３８】
またスライス傾斜磁場以外の傾斜磁場パルスについては、隣接して同軸の傾斜磁場パルスがあるか否かを判断し、同軸の傾斜磁場がある場合には、互いに隣接する傾斜磁場パルスを合わせたものについて一つの合成波形を作成する（Ｓ６、Ｓ８）。なお隣接する傾斜磁場パルスとは、ほぼ連続して印加される傾斜磁場パルスであって、間にＲＦパルスの印加がない場合をいう。
【００３９】
対象とするパルスシーケンスに含まれる全ての傾斜磁場について、上述し処理を行い（Ｓ９）、波形変換処理が完了する。以下、個々の処理の詳細を説明する。
【００４０】
＜＜スライス選択傾斜磁場パルスの変換＞＞
波形変換部は、上に凸のなめらかに変化する波形を持つ基本波を時間軸方向にずらして合成し、スライス選択傾斜磁場パルスを生成する。この際、生成されるスライス選択傾斜磁場パルスは、基本となるスライス選択傾斜磁場パルスと、符号、印加量（時間積分値）、印加開始時間、および印加終了時間がほぼ同一であって、ＲＦパルスの強度が最大値となる時刻(ピーク位置の時刻)における強度が同一かそれ以下となるようにする。基本となるスライス選択傾斜磁場パルスのパラメータ（符号、印加量（時間積分値）、印加開始時間、および印加終了時間）は、シーケンサ１０４または記憶媒体１１１に予め設定されたパルスシーケンスから読み出す。
【００４１】
合成に用いる基本波の例を図５に示す。図５（ａ）は、強度がオフセットされて極性が単一である一周期のサイン関数状の波形であり、次式（１−１）で表される。この基本波の面積（Ｓ０）は式（１−２）で表される。図のグラフの横軸を時間、縦軸を傾斜磁場強度(相対値)としたとき、面積Ｓ０は、この波形の傾斜磁場パルスの印加量に相当する。傾斜磁場強度の最大値を１としたとき、Ｓ０＝０．５である。
【００４２】
【数１】
2015198818.tif 000003
【００４３】
図４（ｂ）は、ガウス関数状の波形であり、次式（２−１）で表される。
【００４４】
【数２】
2015198818.tif 000004
【００４５】
式（２−１）はガウス関数の一種である正規分布関数であり、式中、ｍ、ｓは、それぞれ、平均と標準偏差である。図４（ｂ）は、式（２−１）でｍ＝０．５、ｓ＝０．１５とした場合の波形であり、最大値は２．６６である。この基本波の面積（Ｓ０１）は式（２−２）で表され、Ｓ０１＝１である。
なお以下の説明では、基本波がサイン波の場合を例に説明する。
【００４６】
ここで、単一の基本波のみを用いる場合の可否を判断する。図６（ａ）は、台形の傾斜磁場パルスＡｓ１をもとに、サイン波の傾斜磁場パルスＡｓ２を作成した場合を示している。この傾斜磁場パルス（サイン波形パルス）Ａｓ２は、式（３−１）で記述され、傾斜磁場パルスＡｓ１と印加開始時刻と印加終了時刻がほぼ等しく、且つ面積を等しくなるように作成したものである。傾斜磁場パルスＡｓ２の最大強度（ピーク強度）ｇ２は、式（３−２）で表される。式（３−２）中、Ｓ１は台形波形の面積である。
【００４７】
【数３】
2015198818.tif 000005
【００４８】
例えば、スライス選択傾斜磁場パルスＡｓ１は、強度が４．５ｍＴ／ｍ、印加開始時刻と印加終了時刻がそれぞれ０．１ｍｓと３．５ｍｓ、印加時間は３．４ｍｓである。また、このスライス選択傾斜磁場パルスＡｓ１と同時に照射するＲＦパルスＡｒ１の印加開始時刻と印加終了時刻はそれぞれ０．２ｍｓと３．４ｍｓとなっており、傾斜磁場パルスＡｓ１の印加時間とほぼ等しい。この場合、サイン波形パルスのピーク強度ｇ２は８．７ｍＴ／ｍである。
【００４９】
このように、傾斜磁場パルスを台形波から同じ印加時間、同じ時間積分値のサイン波形に変換することにより、傾斜磁場パルスの周波数分布が全体に低くなる。図６（ｂ）に、両波形の周波数スペクトルを示す。台形パルスＡｓ１の周波数スペクトルは３００Ｈｚ以下が大きく、それ以上では２０００Ｈｚまで広く分布している。これに対してサイン波形パルスＡｓ２の周波数スペクトルは５００Ｈｚ以下の成分だけになっている。このように、台形波をサイン波にすることにより、高い周波数成分がなくなり、低い周波数成分だけになる。これにより、傾斜磁場によって発生する音を小さくすることができる。その程度は装置固有のＦＲＦの形状に依存する。
【００５０】
なお、ＲＦパルスの印加時間は０．２ｍｓから３．４ｍｓまでであるため、台形波とサイン波の強度は、この印加時間内のそれぞれの面積が等しくなるように決定した方がより正確であり、波形変更によるスライスプロファイルの変化をより小さくすることができる。この場合、時刻０．２ｍｓから３．４ｍｓまでの台形波の面積は４．５ｘ（３．４−０．２）=１４．４ｍＴ／ｍ・ｓであり、この印加時間内のサイン波の面積を等しくするにはサイン波の強度ｇ２を８．５とすればよい。この場合のｇ２は図６（ａ）のｇ２=８．７に対して９８％とほぼ同じ値であるが、より正確な波形変更となる。
【００５１】
図６（ｂ）は、図６（ａ）に示すように、台形波の印加時間が３ｍｓ程度の長さがある場合であり、この場合には、波形をサイン波に変換することによって周波数成分が５００Ｈｚ程度以下に抑えられるため音圧レベル低下の効果があることがわかる。
【００５２】
しかし、印加時間がより短い場合には、波形をサイン波にしても周波数成分が数ｋＨｚまで分布し、音圧レベル低下の効果は小さくなる。その程度はＦＲＦの形状に依存する。例えば、図６（ｃ）に示すように、台形波の印加時間が２ｍｓの場合（５０１）には、サイン波に変換してもその周波数成分は５０２のように１０００Ｈｚまで分布しており、印加時間が３ｍｓの場合ほどの効果は得られなくなる。また、図６（ｄ）に示すように印加時間がこれ以上短く、例えば１ｍｓになると、サイン波（５０４）の方が台形波（５０３）よりも１ｋＨｚ以上の成分がかなり大きくなるため、台形波をサイン波に変換することにより音圧レベルがむしろ大きくなる可能性が高い。従って、ＦＲＦの形状に依存するが、例えば２ｍｓ程度以下の印加時間の波形はサイン波に変換しない方が音圧レベルは小さくなる可能性が高い。従って、基本となる台形波形の印加時間によって音圧レベル低下の効果がない場合、すなわちＭＲＩ装置のＦＲＦの形状に依存するが、例えば２ｍｓ程度以下の場合には、印加時間サイン波への変換を行わなくてもよい。
【００５３】
傾斜磁場パルスＡｓ１とサイン波形Ａｓ２のピーク強度を比較すると、前掲の例では、サイン波形Ａｓ２のピーク強度ｇ２は、傾斜磁場パルスＡｓ１のピーク強度の１．９倍 (８．７ｍＴ／ｍ)になる。このように傾斜磁場パルス強度の最大値が台形波と比べて大きくなると、これに伴って高周波磁場パルスのピークの強度も大きくなり、ＳＡＲが大きくなる。そこでＳＡＲが所定の閾値（許容範囲以内の値）を超える場合には、複数の基本波形を組み合わせた合成サイン波形とすることにより、傾斜磁場パルス強度の最大値を低くして、高周波磁場パルスのピーク強度の増加を防ぐ。ＳＡＲが閾値以下の場合には、上述の通りサイン波により音圧レベル低下の効果が得られる印加時間の傾斜磁場について、単一のサイン波を用いてもよい。
【００５４】
合成サイン波の例を、図７および次式（４−１）に示す。図示する例では、３つの基本波Ａ３１、Ａ３２、Ａ３３を合成して作成した傾斜磁場パルス波形Ａｓ３を作成している。波形Ａｓ３は、式（４−３）で表される周期が印加時間の１倍のサイン波形１個(Ａ３２)と、式（４−２）および式（４−４）で表される１／２倍のサイン波形２個(Ａ３１とＡ３３)の合計３個の波形を加算した合成サイン波形である。Ａ３２とＡ３１の初期位相は０であり、Ａ３３の初期位相は印加時間の１／２である。また式（４−５）で示すように、各波形Ａ３１、Ａ３２、Ａ３３は、それぞれの強度ｇ３１、ｇ３２、ｇ３３が等しく、その値は、合成波形Ａｓ３の面積が、もとの傾斜磁場波形Ａｓ１の面積と等しくなるよう０．５としている。
【００５５】
【数４】
2015198818.tif 000006
【００５６】
このように合成波形Ａｓ３は、周波数成分としては、Ａ３１、Ａ３３の成分とＡ３３の成分しか含まないため、単一のサイン波を用いた場合と同様に、高い周波数成分がなくなり、低い周波数成分だけになるので、静音効果が得られる。またＲＦ波形のピーク位置の時刻ｔ＝１．８ｍｓにおける傾斜磁場強度は、波形Ａ３２のピーク強度ｇ３２と同じであり、もとの台形波形の強度より小さい。従って波形変換によるＳＡＲの増加がない。
【００５７】
合成サイン波の別の例を、図８および式（５−１）に示す。図示する例では、式（５−２）および式（５−３）で表される２つの同一形状の基本波Ａ３４、Ａ３５を、互いの一部が重なるように時間軸方向にずらし、合成して作成した傾斜磁場パルス波形Ａ３’を作成している。式（５−２）および式（５−３）において、ｇ３４とｇ３５は、波形Ａ３４と波形Ａ３５の強度、ａ１は、波形Ａ３４と波形Ａ３５の周期と初期位相を調整する変数である。図８に示す例では、ｇ３４とｇ３５は０．８とし（式（５−４））、ａ１は１．６としている（式（５−５））。
【００５８】
【数５】
2015198818.tif 000007
【００５９】
この合成サイン波形Ａ３’は、時間軸方向の中央位置で傾斜磁場強度が元の台形波とほぼ等しくなっている。つまり合成サイン波Ａ３’をスライス選択傾斜磁場Ａｓ３（図３）とした場合、ＲＦパルスＡｒ１のピーク位置の時刻において、強度がもとの台形波と同じかそれ以下であるため、合成サイン波形Ａｓ３と同様に、ＳＡＲの増加のないパルスシーケンスが得られる。
【００６０】
以上、図３の励起ＲＦパルスＡｒ１と同時に印加されるスライス選択傾斜磁場Ａｓ１について合成波形の傾斜磁場パルスに変換する場合を説明したが、リフォーカスパルスＢｒ１とともに印加されるスライス選択傾斜磁場Ｄｓ１についても同様の変換を行い、合成波形の傾斜磁場パルスＤｓ２に変換する。
【００６１】
＜＜ＲＦ波形の変換＞＞
上述したスライス傾斜磁場パルスＡｓ１、Ｄｓ１を、合成波形の傾斜磁場パルスＡｓ２、Ｄｓ２に変換したのに伴い、それらとともに照射するＲＦパルスＡｒ１、Ｂｒ１の波形を変更する。傾斜磁場波形に合わせたＲＦ波形の変更は、例えば、Ｓｍａｌｌ  ｔｉｐ  ａｎｇｌｅ  ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｉｏｎ法を用いて算出することができる。
【００６２】
図７のスライス傾斜磁場パルスＡｓ３（合成波形）に対応して変更したＲＦパルス６０３の波形とそのスライスプロファイルを、図９（ａ）、（ｂ）に示す。ここでは、もとのＲＦパルス６０１がｓｉｎｃ関数の場合を示している。この変更後のＲＦパルスｂＡｓ３は、式６に従って求めることができる。
【数６】
2015198818.tif 000008
ここで、ｂＡｓ１はもとのＲＦパルス、ｇＡｓ１とｇＡｓ２はそれぞれ添字のパルスの傾斜磁場強度であり、τは時間拡張関数と呼ばれる。また参考として、もとのＲＦパルス６０１のスライスプロファイルを図９（ｃ）に示す。図示するように、変形後のＲＦパルス波形６０３は、元のＲＦパルス波形６０１と比較するとピーク強度がほぼ同じになっており、その他の部分も同等の強度になっていることがわかる。従ってＳＡＲは元の波形とほぼ等しい。また図９（ｂ）のスライスプロファイルを、同図（ｃ）と比較するとほとんど変化していないことが確認できる。このように、ＲＦ波形のピーク時刻における傾斜磁場強度が元の傾斜磁場強度よりも小さくした合成サイン波形を用いることにより、元のＲＦパルス波形と同等のピーク強度を維持することができ、ＳＡＲを増加させずにＲＦ照射中の傾斜磁場パルスをサイン波形のパルスに変換することができる。一般に、ＲＦ波形のピーク強度は傾斜磁場の強度が等しければほとんど変化しない。従って、ＲＦ波形のピーク時刻における合成サイン波形の強度を元の傾斜磁場波形とほぼ等しいか小さくしておけばよいことがわかる。
【００６３】
図１０（ａ）、（ｂ）は、スライス選択傾斜磁場パルスとして、合成波形ではなく、図６（ａ）に示す単一のサイン波Ａｓ２の傾斜磁場パルスを用いる場合のＲＦパルス６０１の変形とスライスプロファイルを示している。ここでも元のＲＦパルス６０１がｓｉｎｃ関数の場合を示している。単一のサイン波を用いた場合には、図１０（ｂ）に示すように、スライスプロファイルは殆ど変化していないが、変形後のＲＦ波形６０２のピーク強度は、元のＲＦパルス６０１に比べ大きくなっている。この場合は、ＳＡＲは元の波形の１．９倍になり、人体への許容度を超える可能性がある。
【００６４】
以上のスライス傾斜磁場の波形変換処理フローの一例を図１１に示す。まずスライス傾斜磁場の印加時間によって、波形変換するか否かを判断する（Ｓ１１）。波形変換しない場合には、もとの台形の傾斜磁場パルスを使用する（Ｓ１２）。波形変換をすることにより、静音効果が得られると判断した場合には、まず、スライス傾斜磁場パルスと印加時間、印加量（時間積分値）が同じであるサイン波を作成し（Ｓ１３）、ＳＡＲを評価する。ＳＡＲが許容値(あるいは予め設定した閾値)以下の場合には（Ｓ１４）、サイン波を傾斜磁場パルスとして使用する（Ｓ１５）。Ｓ１４でＳＡＲが許容値（閾値）を超えると判断した場合には、合成波形を算出し（Ｓ１６）、合成波形を傾斜磁場パルスとして設定する（Ｓ１７）。設定した傾斜磁場パルスと同時に照射するＲＦ波形を変更する（Ｓ１８）。全てのスライス選択傾斜磁場パルスについて（Ｓ１１〜Ｓ１８）を繰り返す（Ｓ１９）。
【００６５】
＜＜その他の傾斜磁場波形の変換＞＞
スライス選択傾斜磁場以外の傾斜磁場パルスについても、スライス選択傾斜磁場の場合と同様に、まず、基本波（図５（ａ）、（ｂ））を選択し、これら基本波を用いて、基本波と同じ波形の傾斜磁場パルス又は基本波を合成した合成波形の傾斜磁場パルスを作成する。
【００６６】
ただしスライス選択傾斜磁場以外の傾斜磁場パルスでは、隣接する傾斜磁場パルスがある場合、それらを一体にして、その印加時間および印加量が等しい傾斜磁場パルスを作成する。これにより高い静音効果が得られる。例えば、図３のパルスシーケンスのディフェーズ用リードアウト傾斜磁場Ａｆ１とクラッシャー傾斜磁場Ｂｆ１は隣接し、それらが印加されている間にＲＦパルスの印加がない。これら傾斜磁場パルスＡｆ１とＢｆ１は一体として印加することができる。図１２に傾斜磁場パルスＡｆ１とＢｆ１と、印加時間および印加量が等しいサイン波形状の傾斜磁場パルスＡｆ２を示す。ディフェーズ傾斜磁場やクラッシャー傾斜磁場の場合には、ＳＡＲの問題やリードアウト時のＳＮ劣化の問題がないので、基本波の合成波形ではなく、サイン波を用いることができる。
【００６７】
＜＜リードアウト傾斜磁場の変換＞＞
リードアウト傾斜磁場についても、静音化の観点から、隣接する傾斜磁場パルスを一体にして、一つの傾斜磁場パルスに変換する。例えば、図３に示すパルスシーケンスのクラッシャーパルスＣｆ１、リードアウト傾斜磁場Ｄｆ１およびクラッシャーパルスＥｆ１を一体として、これらと印加時間、印加量が同じ一つのサイン波或いは合成波形を作成する。
【００６８】
図１３（ａ）は、リードアウト方向の上記３つの傾斜磁場パルスをサイン波Ｃｆ２に置き換えた場合、（ｂ）は合成波形Ｃｆ３に変換した場合を示している。合成波形Ｃｆ３は、３つの基本波Ｃｆ３１、Ｃｆ３２、Ｃｆ３３を合成した波形である。３つの基本波は、周期が印加時間の１倍のサイン波形Ｃｆ３２と、周期が印加時間の１/２のサイン波形Ｃｆ３１、Ｃｆ３３であり、合成波形Ｃｆ３は、サイン波形Ｃｆ３１、Ｃｆ３３が重ならないように時間軸方向にずらしてサイン波形Ｃｆ３２と合成したものである。各基本波の強度ｇ３１、ｇ３２、ｇ３３は、合成波形Ｃｆ３の面積がクラッシャーパルスＣｆ１、リードアウト傾斜磁場Ｄｆ１およびクラッシャーパルスＥｆ１の合計と同じとなるように決定し、図示する例では、ｇ３１＝ｇ３３＝０．８、ｇ３２＝０．４としている。ただし、ｇ３１、ｇ３２、ｇ３３の大きさは任意であり、ｇ３１とｇ３３は必ずしも等しくする必要はない。
【００６９】
図１３（ａ）に示すサイン波形Ｃｆ２は、Ａ/Ｄ中に印加されるリードアウト傾斜磁場パルスとして見たとき、その最大強度は、元のリードアウト傾斜磁場Ｄｆ１の最大強度に比べ、かなり大きく、Ｄｆ１の２．２倍となる。サンプリングの帯域はリードアウト傾斜磁場パルスの強度に比例して大きくなるため、この場合は凡そ２倍となる。Ｓ/Ｎ比は帯域の平方根に比例して低下するため、サイン波形Ｃｆ２のパルスを用いた場合のＳ/Ｎ比は約１/１．４に低下する。
【００７０】
これに対し図１３（ｂ）に示す合成サイン波形Ｃｆ３を用いた場合は、Ａ/Ｄ期間中の平均的な強度が元のリードアウト傾斜磁場パルスＤｆ１よりもやや大きい程度であるため、Ｓ/Ｎ比の低下が抑えられている。
【００７１】
合成サイン波形を作成するのに必要なサイン波形の数は３個に限らない。図１４に、図８に示す合成波（式（５−１））と同様に、２個のサイン波形Ｃｆ４１、Ｃｆ４２を組み合わせて作成された合成サイン波形Ｃｆ４の例を示す。この場合にも、合成サイン波形Ｃｆ４の面積がクラッシャーパルスＣｆ１、リードアウト傾斜磁場Ｄｆ１およびクラッシャーパルスＥｆ１の合計と同じとなるように決定している。また各基本波の強度ｇ３４とｇ３５は、ｇ３４＝ｇ３５＝１．１とし、ａ１はＡ/Ｄ中の傾斜磁場強度が元の台形波とほぼ同じになるようａ１＝１．７としている。但し、ｇ３４とｇ３５の大きさは任意であり必ずしも等しくする必要はない。この合成サイン波形Ｃｆ４は、３個のサイン波から作成した合成サイン波形Ｃｆ３と比較すると、ほぼ同等の波形が得られていることがわかる。従って、Ｃｆ３と同様に、Ｃｆ４を用いてもＳ/Ｎ比の低下がほとんどない画像を得ることができる。
【００７２】
なおリードアウト傾斜磁場パルスを合成波形に変換するに際し、図１１を参照して説明したスライス傾斜磁場の場合と同様に、最初にサイン波を作成し、その最大強度を元の台形のリードアウト傾斜磁場と比較し、その結果に応じて、合成波形を作成するようにすることも可能である。すなわち、リードアウト傾斜磁場パルスをサイン波変換することによって画像のＳ/Ｎ比が大きく低下し、それによる画質の劣化が許容できない場合に合成波形を用いる。
【００７３】
以上、図４に示す波形変換処理の詳細を説明したが、これら波形変換処理は、既に述べたようにＭＲＩ装置の計算機１０９の機能として行うことも可能であるが、ＭＲＩ装置とは別の計算機で予め計算し、波形変換後のパルスシーケンスをＭＲＩ装置に搭載することも可能である。
【００７４】
＜＜騒音の評価＞＞
本実施形態における静音化の効果を評価するため、次のようにして等価騒音レベルを見積もった。すなわち、傾斜磁場波形をフーリエ変換して周波数分布を求め、その周波数分布にＭＲＩ装置で測定したＡ特性のＦＲＦを乗算した結果から等価騒音レベルを計算した。ＦＲＦは、ホワイトノイズ状の傾斜磁場を印加しながら発生する音をマイクで測定し、測定した音を周波数スペクトル変換することにより、得られる。図１５に、パルスシーケンスに用いる傾斜磁場波形Ｇとその周波数分布ＦＴ（Ｇ）および測定したＦＲＦを示す。図１５の最下段が、傾斜磁場の周波数分布とＦＲＦを乗算した結果（ＦＴ（Ｇｘ）×ＦＲＦ）である。
【００７５】
パルスシーケンスとしては、図３の左側のパルスシーケンス２００、右側のパルスシーケンス３００および図１６の右側のパルスシーケンス３１０を評価した。図１６の右側のパルスシーケンス３１０は、図１６の左側のパルスシーケンス２００（図３のパルスシーケンス２００と同じ）の傾斜磁場パルスを合成波ではなく、サイン波に置き換えたものである。
【００７６】
その結果、台形の傾斜磁場パルスを用いた元のパルスシーケンス２００の等価騒音レベルは７８ｄＢであった。これに対して、図１６に示すサイン波形変換をしたパルスシーケンス３１０の等価騒音レベルは５９ｄＢであった。傾斜磁場パルスをサイン波形に変換することにより音圧レベルを１９ｄＢ低減することができた。また、ＲＦパルス照射中の傾斜磁場パルスを合成サイン波形に変換したパルスシーケンス３００の等価騒音レベルは６１ｄＢであった。こちらは、ＳＡＲの上昇や、ＳＮ比の低下がほとんどない状態で、騒音低減効果として１７ｄＢを実現できた。
【００７７】
＜第二実施形態＞
第一実施形態は、２Ｄ−ＳＥシーケンスに適用した実施形態であるが、本発明は、２Ｄ−ＳＥシーケンス以外のパルスシーケンスにも適用できる。本実施形態は、グラディエントエコー(ＧｒＥ)シーケンスに適用した実施形態である。ＧＥシーケンスは、図１７に示す３次元シーケンス（３Ｄ−ＧｒＥシーケンス）、図１８に示す２次元シーケンス（２Ｄ−ＧｒＥシーケンス）のいずれにも適用することができる。２Ｄ−ＧｒＥシーケンス（４１０、４１１）は、３Ｄ−ＧｒＥシーケンスのスライスエンコードを省いたものであり、その他はほぼ同じであるので、以下、３Ｄ−ＧｒＥシーケンスについて説明する。
【００７８】
図１７の左半分に台形波で構成された３Ｄ−ＧｒＥシーケンス４００を示し、その右側にサイン波形に変換したシーケンス４０１を示す。３Ｄ−ＧｒＥシーケンスの動作は、まず、スライス選択傾斜磁場パルス２０１の印加とともに高周波磁場（ＲＦ）パルス２０２を照射し、対象物体内のあるスライスの磁化を励起する。次いで磁化の位相に位置情報を付加するためのスライスエンコード傾斜磁場パルス２０３と位相エンコード傾斜磁場パルス２０４、ディフェーズ用リードアウト傾斜磁場２０５を印加する。スライスエンコード傾斜磁場パルス２０３にはスライスリフェーズ傾斜磁場パルスが加算されている。そして、リードアウト方向の位置情報を付加するためのリードアウト傾斜磁場パルス２０６を印加しながら磁気共鳴信号（エコー）をＡ/Ｄのサンプリング時間２０７で計測し、最後にスライスエンコードと位相エンコードをそれぞれキャンセルするパルス２０８と２０９を印加し、r軸にクラッシャーパルス２１０を印加する。
【００７９】
以上の手順をスライスエンコード傾斜磁場パルス２０３と位相エンコード傾斜磁場パルス２０４の強度（スライスエンコード量、位相エンコード量)を変化させながら、繰り返し時間ＴＲで繰り返し、エコーを計測する。
【００８０】
各エコーは３次元のｋ空間上に配置され、逆フーリエ変換によって画像が再構成される。このパルスシーケンスは、通常はＴＲを数十ミリ秒として、Ｔ１強調像の撮影に用いられる。
【００８１】
このパルスシーケンスの台形波をサイン波形に変換した結果を図１７の右側のパルスシーケンス４０１に示す。スライス傾斜磁場パルス２０１は、図７に示す合成サイン波Ａｓ３と同様の方法で作成した合成サイン波形のスライス傾斜磁場パルス２０１'に変換し、リードアウト傾斜磁場パルス２０６とクラッシャー傾斜磁場パルス２１０は、両者を一体にして、図１３（ｂ）に示す合成サイン波Ｃｆ３と同様の方法で作成した合成サイン波形のリードアウト傾斜磁場パルス２０６'に変換している。その他のパルスは印加開始時刻と印加終了時刻、面積の等しいサイン波形（例えば、図６（ａ）のサイン波）に変換している。また、ＲＦパルス２０２は、傾斜磁場パルス２０１の波形変換に対応して、図９（ａ）に示すように変換している。
【００８２】
この３Ｄ−ＧｒＥシーケンスおよび２Ｄ−ＧｒＥシーケンスについても、第一実施形態と同様に、ＦＲＦを用いた騒音の評価を行ったところ、いずれのパルスシーケンスも、傾斜磁場波形の変換前は音圧レベルが８３ｄＢであるのに対し、変換後には７１ｄＢとなり、１２ｄＢの静音効果が得られた。これにより本実施形態においても、第一実施形態と同様に、ＳＡＲの増加やＳ/Ｎ比の低下を抑えた上で、音圧レベルを低下させることができることが確認された。
【００８３】
以上、本発明の各実施形態を説明し、これら実施形態では、スライス傾斜磁場とリードアウト傾斜磁場の両方について、合成波形の傾斜磁場を用いた例を説明したが、スライス傾斜磁場とリードアウト傾斜磁場のうち一方が合成波形の傾斜磁場であるパルスシーケンスも本発明に包含される。また合成波形の傾斜磁場以外の傾斜磁場をサイン波とした場合を説明したが、一部に台形や三角形の傾斜磁場パルスを含むパルスシーケンスも本発明に包含される。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明によれば、パルスシーケンス設計の自由度を保ちながら静音化を図ることができる。また本発明によれば、傾斜磁場波形の変更によるＳＡＲの増加やＳ/Ｎ比の低下を抑制できる。
【符号の説明】
【００８５】
１０１・・・静磁場磁石、１０２・・・傾斜磁場コイル、１０４・・・シーケンサ、１０６・・・ＲＦ発生部、１０９・・・計算機、１０９３・・・波長変換部、１１１・・・記憶媒体。
【図１】
2015198818.tif 000009
【図２】
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【図３】
2015198818.tif 000011
【図４】
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【図５】
2015198818.tif 000013
【図６】
2015198818.tif 000014
【図７】
2015198818.tif 000015
【図８】
2015198818.tif 000016
【図９】
2015198818.tif 000017
【図１０】
2015198818.tif 000018
【図１１】
2015198818.tif 000019
【図１２】
2015198818.tif 000020
【図１３】
2015198818.tif 000021
【図１４】
2015198818.tif 000022
【図１５】
2015198818.tif 000023
【図１６】
2015198818.tif 000024
【図１７】
2015198818.tif 000025
【図１８】
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