(57)【要約】【課題】  等方性拡散強調に適切な傾斜磁場パターンを利用してイメージングする。【解決手段】  コンピュータ／プロセッサ１９は、磁石１０により静磁場が印加された被検体１３に、高周波再収束パルスを高周波コイル１５から加える前に、傾斜磁場コイル１４から第１のＭＰＧパターンを加え、さらに、高周波再収束パルスを高周波コイル１５から加えた後、傾斜磁場コイル１４から第２のＭＰＧパターンを加えるために制御部１７，１８およびアンプ２０，２１を制御する。コンピュータ／プロセッサ１９は、第１および第２のＭＰＧパターンを、互いに対称とし、スキューパラメータを特徴とするテンプレートに従って決定し、かつＭＰＧパターンが適用されるイメージングシーケンスの他のパラメータの決定された値の関数として前記スキューパラメータの最適値をリアルタイムで計算する。【選択図】      図１
2008136871.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体を静磁場に置き、この被検体に高周波磁場を加えて、前記被検体に核スピンを発生させる第１のステップと、
前記被検体に第１の拡散強調傾斜磁場（以下、ＭＰＧと称する）パターンを加える第２のステップと、
前記被検体に少なくとも１つの高周波再収束パルスを加えて、前記発生した核スピンを再収束させる第３のステップと、
前記被検体に第２のＭＰＧパターンを加える第４のステップと、
前記被検体の磁気共鳴画像を生成するために、前記被検体からの磁気共鳴信号を空間エンコードおよび記録するためのイメージング処理を行う第５のステップとを、前記イメージング処理により必要な回数だけ繰り返して、前記被検体の磁気共鳴画像を生成する磁気共鳴イメージング方法であって、
前記第１および第２のＭＰＧパターンは、互いに対称であり、
前記第１および第２のＭＰＧパターンは、スキューパラメータ（ε）を特徴とするテンプレートに従い、
前記第１および第２のＭＰＧパターンは、前記第１乃至第５のステップのイメージングシーケンスにおける他のパラメータとして決定された値の関数として前記スキューパラメータ（ε）の最適値をリアルタイムで計算することにより、単一スキャン等方性拡散強調のために選択されることを特徴とする磁気共鳴イメージング方法。
【請求項２】
前記スキューパラメータ（ε）の最適値を用いてみかけの拡散強調係数(以下、ＡＤＣと称する)の最大等方性値を計算し、このＡＤＣの最大等方性値を、ＡＤＣに要求される等方性値を選択するためにユーザに提示するステップと、
前記提示に基づいて前記ユーザにより選択された等方性値から前記第１および第２のＭＰＧパターンの振幅を計算するステップとをさらに具備し、
前記第２および第４のステップでは、前記計算された振幅を有する前記第１および第２のＭＰＧパターンを前記被検体に加えることとを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング方法。
【請求項３】
さらに、前記ＡＤＣに要求される等方性値を含み得る最大等方性値を得るために、前記他のパラメータとして決定された値のうちの少なくとも１つをユーザによる指示に応じて調節することを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング方法。
【請求項４】
前記他のパラメータは、前記第１のＭＰＧパターンと前記第２のＭＰＧパターンとの間の持続時間を特定するパラメータ（Ｔ）と、前記第１のＭＰＧパターンと前記第２のＭＰＧパターンとの持続時間を特定するパラメータ（τ）と、少なくとも１つのスルーレートパラメータ（δ）とを含むことを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング方法。
【請求項５】
前記第１のＭＰＧパターンは、互いに直交した第１、第２および第３の方向にそれぞれ沿って第１、第２および第３の成分を含み、
前記第２のＭＰＧパターンは、前記第１、第２および第３の方向にそれぞれ沿って第１、第２および第３の成分を含み、
前記第２のＭＰＧパターンの第１成分は、時間上で移動された前記第１のＭＰＧパターンの第１成分と実質的に同一であり、
前記第２のＭＰＧパターンの第２成分は、時間上で逆転および移動された前記第１のＭＰＧパターンの第２成分と実質的に同一であり、
前記第２のＭＰＧパターンの第３成分は、時間上で逆転および移動された前記第１のＭＰＧパターンの第３成分と実質的に同一であることを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング方法。
【請求項６】
前記第１および第２のＭＰＧパターンの各成分は、クロスポイントを中心として反対極性を有する２つのローブからなる単一サイクルを有することを特徴とする請求項５に記載の磁気共鳴イメージング方法。
【請求項７】
前記スキューパラメータ（ε）は、前記第１のＭＰＧパターンにおける第２の成分と第３の成分とのクロスポイントの間の時間差を特定するものであることを特徴とする請求項６に記載の磁気共鳴イメージング方法。
【請求項８】
それぞれの前記単一サイクルは、実質的に同一の区間を有し、かつ前記第１のＭＰＧパターンの第１の成分のクロスポイントは、前記第１のＭＰＧパターンの第１の成分の単一サイクルの中間地点であることを特徴とする請求項６に記載の磁気共鳴イメージング方法。
【請求項９】
被検体を静磁場に置き、その被検体に高周波磁場を加えて、前記被検体に核スピンを発生させる第１のステップと、
前記被検体に第１のＭＰＧパターンを加える第２のステップと、
前記被検体に少なくとも１つの高周波再収束パルスを加えて、前記発生した核スピンを再収束させる第３のステップと、
前記被検体に第２のＭＰＧパターンを加える第４のステップと、
前記被検体の磁気共鳴画像を生成するために、前記被検体からの磁気共鳴信号を空間エンコードおよび記録するためのイメージング処理を行う第５のステップとを、前記イメージング処理により必要な回数だけ繰り返して前記被検体の磁気共鳴画像を生成する磁気共鳴イメージング方法であって、
前記第１のＭＰＧパターンは、互いに直交した第１、第２および第３の方向のそれぞれに沿って第１、第２および第３の成分を含み、
前記第２のＭＰＧパターンは、前記第１、第２および第３の方向のそれぞれに沿って第１、第２および第３の成分を含み、
前記第２のＭＰＧパターンの第１成分は、時間上で移動された前記第１のＭＰＧパターンの第１成分と実質的に同一であり、
前記第２のＭＰＧパターンの第２成分は、時間上で逆転および移動された前記第１のＭＰＧパターンの第２成分と実質的に同一であり、
前記第２のＭＰＧパターンの第３成分は、時間上で逆転および移動された前記第１のＭＰＧパターンの第３成分と実質的に同一であり、
前記第１および第２のＭＰＧパターンの各成分は、クロスポイントを中心として反対極性を有する２つのローブからなる単一サイクルを有し、
それぞれの前記単一サイクルは、実質的に同一の区間を有し、かつ前記第１のＭＰＧパターンの第１成分のクロスポイントは、前記第１のＭＰＧパターンの第１成分の単一サイクルの中間地点であり、
前記第１のＭＰＧパターンにおける第２成分と第３成分とのクロスポイントの間の時間差を特定するスキューパラメータ（ε）を等方性拡散強調のために調節するステップをさらに含むことを特徴とする磁気共鳴イメージング方法。
【請求項１０】
前記スキューパラメータ（ε）の調節した値を用いてＡＤＣの最大等方性値を計算し、このＡＤＣの最大等方性値を、ＡＤＣの要求される等方性値を選択するためにユーザに提示するステップと、
前記提示に基づいて前記ユーザにより選択された等方性値から前記第１および第２のＭＰＧパターンの振幅を計算するステップとをさらに具備し、
前記第２および第４のステップでは、前記計算された振幅を有する前記第１および第２のＭＰＧパターンを前記被検体に加えることを特徴とする請求項９に記載の磁気共鳴イメージング方法。
【請求項１１】
被検体に静磁場を印加するための磁石と、
磁気共鳴周波数における前記被検体との高周波カップリングのための少なくとも１つの高周波コイルと、
前記被検体に傾斜磁場を印加するための傾斜磁場コイルと、
前記被検体に高周波パルスを加えるために前記高周波コイルに印加する信号を生成する第１の生成手段と、
前記被検体に前記傾斜磁場を加えるために前記傾斜磁場コイルに印加する信号を生成する第２の生成手段と、
前記被検体の磁気共鳴により生じた磁気共鳴信号を増幅するために前記少なくとも１つの高周波コイルに連結された高周波アンプと、
前記高周波アンプにより増幅されたのちの磁気共鳴信号を記録する記録手段と、
前記記録手段により記録された前記磁気共鳴信号から前記被検体の磁気共鳴画像を演算する演算手段と、
前記被検体に少なくとも１つの高周波再収束パルスを加える前に、前記被検体に第１のＭＰＧパターンを加え、さらに、前記少なくとも１つの高周波再収束パルスを前記被検体に加えた後、前記被検体に第２のＭＰＧパターンを加えるために前記第１および第２の生成手段を制御する制御手段とを具備し、
前記制御手段はさらに、
前記第１および第２のＭＰＧパターンを互いに対称とし、
前記第１および第２のＭＰＧパターンを、スキューパラメータ（ε）を特徴とするテンプレートに従って決定し、
前記ＭＰＧパターンが適用されるイメージングシーケンスの他のパラメータの決定された値の関数として前記スキューパラメータ（ε）の最適値をリアルタイムで計算することにより等方性拡散強調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１２】
前記制御手段は、前記スキューパラメータ（ε）の最適値を用いてＡＤＣの最大等方性値を計算し、このＡＤＣの最大等方性値を、ＡＤＣに要求される等方性値を選択するためにユーザに提示し、前記提示に基づいて前記ユーザにより選択された等方性値から前記第１および第２のＭＰＧパターンの振幅を計算し、前記計算された振幅を有する前記第１および第２のＭＰＧパターンを前記被検体に加えるように前記第２の生成手段を制御することを特徴とする請求項１１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１３】
前記イメージングシーケンスの他のパラメータは、前記第１のＭＰＧパターンと前記第２のＭＰＧパターンとの間の持続時間を特定するパラメータ（Ｔ）と、前記第１のＭＰＧパターンと前記第２のＭＰＧパターンとの持続時間を特定するパラメータ（τ）と、少なくとも１つのスルーレートパラメータ（δ）とを含むことを特徴とする請求項１１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１４】
前記第１のＭＰＧパターンは、互いに直交した第１、第２および第３の方向にそれぞれ沿って第１、第２および第３の成分を含み、
前記第２のＭＰＧパターンは、前記第１、第２および第３の方向にそれぞれ沿って第１、第２および第３の成分を有し、
前記第２のＭＰＧパターンの第１成分は、時間上で移動された前記第１のＭＰＧパターンの第１成分と実質的に同一であり、
前記第２のＭＰＧパターンの第２成分は、時間上で逆転および移動された前記第１のＭＰＧパターンの第２成分と実質的に同一であり、
前記第２のＭＰＧパターンの第３成分は、時間上で逆転および移動された前記第１のＭＰＧパターンの第３成分と実質的に同一であることを特徴とする請求項１１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１５】
前記第１および第２のＭＰＧパターンの各成分は、クロスポイントを中心として反対極性を有する２つのローブからなる単一サイクルを有することを特徴とする請求項１４に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１６】
前記スキューパラメータ（ε）は、前記第１のＭＰＧパターンにおける第２の成分と第３の成分とのクロスポイントの間の時間差を特定するものであることを特徴とする請求項１５に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１７】
それぞれの前記単一サイクルは、実質的に同一の区間を有し、前記第１のＭＰＧパターンの第１成分のクロスポイントは、前記第１のＭＰＧパターンの第１の成分の単一サイクルの中間地点であることを特徴とする請求項１５に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１８】
被検体に静磁場を印加するための磁石と、
磁気共鳴周波数における前記被検体との高周波カップリングのための少なくとも１つの高周波コイルと、
前記被検体に傾斜磁場を印加するための傾斜磁場コイルと、
前記被検体に高周波パルスを加えるために前記高周波コイルに印加する信号を生成する第１の生成手段と、
前記被検体に前記傾斜磁場を加えるために前記傾斜磁場コイルに印加する信号を生成する第２の生成手段と、
前記被検体の磁気共鳴により生じた磁気共鳴信号を増幅するために前記少なくとも１つの高周波コイルに連結された高周波アンプと、
前記高周波アンプにより増幅されたのちの磁気共鳴信号を記録する記録手段と、
前記記録手段により記録された前記磁気共鳴信号から前記被検体の磁気共鳴画像を演算する演算手段と、
前記被検体に少なくとも１つの高周波再収束パルスを加える前に、前記被検体に第１のＭＰＧパターンを加え、さらに、前記少なくとも１つの高周波再収束パルスを前記被検体に加えた後、前記被検体に第２のＭＰＧパターンを加えるために前記第１および第２の生成手段を制御する制御手段とを具備し、
前記制御手段はさらに、
前記第１のＭＰＧパターンを、互いに直交した第１、第２および第３の方向にそれぞれ沿って第１、第２および第３の成分を含むものとし、
前記第２のＭＰＧパターンを、前記第１、第２および第３の方向にそれぞれ沿って第１、第２および第３の成分を有するものとし、
前記第２のＭＰＧパターンの第１成分を、時間上で移動された前記第１のＭＰＧパターンの第１成分と実質的に同一とし、
前記第２のＭＰＧパターンの第２成分を、時間上で逆転および移動された前記第１のＭＰＧパターンの第２成分と実質的に同一とし、
前記第２のＭＰＧパターンの第３成分を、時間上で逆転および移動された前記第１のＭＰＧパターンの第３成分と実質的に同一とし、
前記第１および第２のＭＰＧパターンの各成分が、クロスポイントを中心として反対極性を有する２つのローブからなる単一サイクルを有するものとし、
それぞれの前記単一サイクルを、実質的に同一の区間を有するものとするとともに、前記第１のＭＰＧパターンの第１成分のクロスポイントを、前記第１のＭＰＧパターンの第１成分の単一サイクルの中間地点とし、
等方性拡散強調のためにスキューパラメータ（ε）を調節し、このスキューパラメータ（ε）を、前記第１のＭＰＧパターンの中間地点よりも前の時点に向かった前記第１のＭＰＧパターンの第２成分の時間移動量と、前記第１のＭＰＧパターンの中間地点よりも後の時点に向かった前記第１のＭＰＧパターンの第３成分の時間移動量とを特定するものと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１９】
前記制御手段は、前記スキューパラメータ（ε）の調節した値を用いてＡＤＣの最大等方性値を計算し、このＡＤＣの最大等方性値を、ＡＤＣの要求される等方性値を選択するためにユーザに提示し、前記提示に基づいてユーザにより選択される等方性ＡＤＣから前記第１および第２のＭＰＧパターンの振幅を計算し、前記計算された振幅を有する前記第１および第２のＭＰＧパターンを前記被検体に加えることを特徴とする請求項１８に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２０】
前記制御手段は、前記第１のＭＰＧパターンと前記第２のＭＰＧパターンとの間の持続時間を特定するパラメータ（Ｔ）と、前記第１のＭＰＧパターンと前記第２のＭＰＧパターンとの持続時間を特定するパラメータ（τ）と、少なくとも１つのスルーレートパラメータ（δ）とを含むシーケンスパラメータの与えられた値に基づいて、等方性拡散強調のための前記スキューパラメータ（ε）の最適値を演算することを特徴とする請求項１８に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、等方性拡散強調（isotropic diffusion weighting）のために選択された拡散強調傾斜磁場（motion-probing gradient：ＭＰＧ）パルスを用いる磁気共鳴イメージングのための装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）は、実質的に核磁気共鳴（ＮＭＲ）に敏感な原子核集団を有する被検体（人体など）の内部構造を示す、デジタル化した視覚的な画像を得るために広く受け入れられており、商業的に利用可能な技術である。ＭＲＩにおいて、核に強い主磁場（Ｂ0）を加えると、被検体のボリューム内の核が分極化され、イメージングされる。核は、特定のＮＭＲ（ラーモア）周波数において、高周波（ＲＦ）信号により励起される。被検体を取り囲んでいる局所的な磁場を空間的に変形させて、核からのＲＦ応答を分析することにより、空間的位置の関数としてこれらの応答のマップまたは画像が生成され、表示可能となる。核応答の画像により、被検体の内部構造と他のプロパティとの非侵襲的ビューが得られる。
【０００３】
ＭＰＧパルスを用いて得られる磁気共鳴（ＭＲ）画像は、分子の自己拡散に敏感なコントラストを得ることができることが知られている（例えば、非特許文献１および非特許文献２を参照）。
【０００４】
生物学的組織内において、拡散は、一般に非等方性である。幾つかの重要な生理学的性質（例えば、組織繊維方向など）の研究のために、異なるＭＰＧ傾斜方向と強度とを有する多重データセットを取得することにより、生物学的システム内の水分子の拡散非等方性が測定され、イメージングされて、使用されている（例えば、非特許文献３および非特許文献４を参照）。ところが、脳卒中の診断のような多くの他の場合に、強い非等方性は、脳卒中の早期発見において良好な標識となる局所的な見掛けの拡散係数の基本的変化がマスクされることによって、診断を困難にすることがある（例えば、非特許文献５を参照）。そのような用途の場合、等方性拡散強調として知られた、拡散テンソルのトレースによる強調が代替として好適である。
【０００５】
等方性拡散強調は、一般的には、個別測定から得られた多重データセットを、異なる方向の拡散強調と組み合わせることにより達成される。その中で最も簡単な方法は、実験室基準フレームにおいて、３つの直交方向に沿った拡散強調で３つの個別測定を行うことである。これら複数の画像は、等方性拡散強調を生成するために組み合わせられる。このような方法を用いるときに発生する問題は、必要な多重データセットを集めるために、長時間を要するということである。
【０００６】
最近、シングルショットで等方性拡散強調を有する画像を得ることができる方法が開発された（例えば、非特許文献６を参照）。非特許文献６に記載された手法は、１２対もの双極傾斜磁場の組み合わせを用いる。この方法は、実行は簡単であるものの、拡散強調の生成に関しては残念ながら非常に効率が悪い。単に一対の双極傾斜磁場パルスによるｂ値に対する、新規傾斜磁場パターンによって生成されるｂ値の比として効率を定義すると、上記の方法による最高効率は、約０．１８８である。これは、同一の拡散強調を得るために、２３０％（√（１／０．１８８））の傾斜磁場増加、あるいは１７０％（3√（１／０．１８８））の拡散強調時間の延長が必要であることを意味する。最適化された直交傾斜方式を用いても、上記の手法から得られる最高効率は、０.２５にすぎない（非特許文献７および特許文献１を参照）。
【０００７】
一方、等方性傾斜強調が得られる傾斜磁場パターンを生成するために、数値技法を用いることが知られている（非特許文献８を参照）。この手法の長所は、はるかに高い拡散強調効率が得られることである。一方、短所は、(1)傾斜磁場パターンの生成に用いられる手続きが複雑であり、多くの計算能力を必要とする、(2)傾斜磁場パターンが、該パターンの生成時に仮定したパラメータと正確に同一のパラメータを有するシーケンスのみにしか適用することができない、ということである。シーケンス・パラメータが変化した場合、あるいは新しいシーケンスを使用する場合は、使用される傾斜磁場パターンは、再生成しなければならない。高い計算能力を高速で要求する複雑な手続きを適用するのは、実際には難しく、全く非現実的である。
【特許文献１】米国特許第６,２８８,５４０号明細書
【非特許文献１】Stejskal E、Tanner J、「Spin diffusion measurements:spin echoes in the presence of time-dependent field gradient」、J.Chem.Phys.42:288-292（1965年）
【非特許文献２】Le Bihan D、Breton E、Lallemand D、Grenier P、Cabanis E、Laval-Jeantlet M、「MR imaging of introvoxel incoherent motion:application to diffusion and perfusion in neurologic disorders」、RadioloＧy 161：401-407（1986年）
【非特許文献３】Basser PJ、Mattiello J、Le Bihan D、「MR diffusion tensor spectroscopy and imaging」、Biophys.J. 66：259-267（1994年）
【非特許文献４】Xue R、van Zijl PC、Crain BJ、Solaiyappen M、Mori S、「In vivo three-dimensional reconstruction of rat brain axonal projections by diffusion tensor imaging」、Magn Reson Med. 42：1123-1127（1999年）
【非特許文献５】Moseley ME、Cohen Y、Mintorovitch J、Chileuitt L、Shimizu H、Ducharczyk J、Wnedland MF、Weinstein PR、「Early detection of regional cerebral ischemia in cats:comparison of diffusion- and T2-weighted MRI and spectroscopy」、Magn Reson Med. 14：330-346（1990年）
【非特許文献６】Mori S、van Zijl PCM、「Diffusion weighting by the trace of the diffusion tensor within a single scan」、Magn Reson Med. 33:41-52（1995年）
【非特許文献７】Chen Z、Zhong J、「Optimized Orthogonal Gradient Thechnique For Fast Quantitative Diffusion MRI On A Clinical Scanner」
【非特許文献８】Wong EC、Cox RW、Song AW、「Optimized isotropic diffusion weighting」、Magn Reson Med. 34:139-143（1995年）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
以上のように、傾斜磁場パターンを生成するための、簡単で効率的な方法と手続きが求められている。そのような手続きは、所望の特性を有する傾斜磁場パターンを生成するために、イメージングシーケンスにより使用された実際のパラメータで高速で用いることができなければならない。そのように生成された傾斜磁場パターンは、等方性拡散強調において、良好な効率を有しながら、商業的に利用可能な磁気共鳴イメージング装置にて具現することが容易でなければならない。
【０００９】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、その目的とするところは、等方性拡散強調のための適切な傾斜磁場パターンを利用した磁気共鳴イメージングを行うことにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の態様による磁気共鳴イメージング方法は、被検体を静磁場に置き、この被検体に高周波磁場を加えて、前記被検体に核スピンを発生させる第１のステップと、前記被検体に第１のＭＰＧパターンを加える第２のステップと、前記被検体に少なくとも１つの高周波再収束パルスを加えて、前記発生した核スピンを再収束させる第３のステップと、前記被検体に第２のＭＰＧパターンを加える第４のステップと、前記被検体の磁気共鳴画像を生成するために、前記被検体からの磁気共鳴信号を空間エンコードおよび記録するためのイメージング処理を行う第５のステップとを、前記イメージング処理により必要な回数だけ繰り返して、前記被検体の磁気共鳴画像を生成する磁気共鳴イメージング方法であって、前記第１および第２のＭＰＧパターンは、互いに対称であり、前記第１および第２のＭＰＧパターンは、スキューパラメータ（ε）を特徴とするテンプレートに従い、前記第１および第２のＭＰＧパターンは、前記第１乃至第５のステップのイメージングシーケンスにおける他のパラメータとして決定された値の関数として前記スキューパラメータ（ε）の最適値をリアルタイムで計算することにより、単一スキャン等方性拡散強調のために選択される。
【００１１】
本発明の第２の態様による磁気共鳴イメージング方法は、被検体を静磁場に置き、その被検体に高周波磁場を加えて、前記被検体に核スピンを発生させる第１のステップと、前記被検体に第１のＭＰＧパターンを加える第２のステップと、前記被検体に少なくとも１つの高周波再収束パルスを加えて、前記発生した核スピンを再収束させる第３のステップと、前記被検体に第２のＭＰＧパターンを加える第４のステップと、前記被検体の磁気共鳴画像を生成するために、前記被検体からの磁気共鳴信号を空間エンコードおよび記録するためのイメージング処理を行う第５のステップとを、前記イメージング処理により必要な回数だけ繰り返して前記被検体の磁気共鳴画像を生成する磁気共鳴イメージング方法であって、前記第１のＭＰＧパターンは、互いに直交した第１、第２および第３の方向のそれぞれに沿って第１、第２および第３の成分を含み、前記第２のＭＰＧパターンは、前記第１、第２および第３の方向のそれぞれに沿って第１、第２および第３の成分を含み、前記第２のＭＰＧパターンの第１成分は、時間上で移動された前記第１のＭＰＧパターンの第１成分と実質的に同一であり、前記第２のＭＰＧパターンの第２成分は、時間上で逆転および移動された前記第１のＭＰＧパターンの第２成分と実質的に同一であり、前記第２のＭＰＧパターンの第３成分は、時間上で逆転および移動された前記第１のＭＰＧパターンの第３成分と実質的に同一であり、前記第１および第２のＭＰＧパターンの各成分は、クロスポイントを中心として反対極性を有する２つのローブからなる単一サイクルを有し、それぞれの前記単一サイクルは、実質的に同一の区間を有し、かつ前記第１のＭＰＧパターンの第１成分のクロスポイントは、前記第１のＭＰＧパターンの第１成分の単一サイクルの中間地点であり、前記第１のＭＰＧパターンにおける第２成分と第３成分とのクロスポイントの間の時間差を特定するスキューパラメータ（ε）を等方性拡散強調のために調節するステップをさらに含む。
【００１２】
本発明の第３の態様による磁気共鳴イメージング装置は、被検体に静磁場を印加するための磁石と、磁気共鳴周波数における前記被検体との高周波カップリングのための少なくとも１つの高周波コイルと、前記被検体に傾斜磁場を印加するための傾斜磁場コイルと、前記被検体に高周波パルスを加えるために前記高周波コイルに印加する信号を生成する第１の生成手段と、前記被検体に前記傾斜磁場を加えるために前記傾斜磁場コイルに印加する信号を生成する第２の生成手段と、前記被検体の磁気共鳴により生じた磁気共鳴信号を増幅するために前記少なくとも１つの高周波コイルに連結された高周波アンプと、前記高周波アンプにより増幅されたのちの磁気共鳴信号を記録する記録手段と、前記記録手段により記録された前記磁気共鳴信号から前記被検体の磁気共鳴画像を演算する演算手段と、前記被検体に少なくとも１つの高周波再収束パルスを加える前に、前記被検体に第１のＭＰＧパターンを加え、さらに、前記少なくとも１つの高周波再収束パルスを前記被検体に加えた後、前記被検体に第２のＭＰＧパターンを加えるために前記第１および第２の生成手段を制御する制御手段とを具備し、前記制御手段はさらに、前記第１および第２のＭＰＧパターンを互いに対称とし、前記第１および第２のＭＰＧパターンを、スキューパラメータ（ε）を特徴とするテンプレートに従って決定し、前記ＭＰＧパターンが適用されるイメージングシーケンスの他のパラメータの決定された値の関数として前記スキューパラメータ（ε）の最適値をリアルタイムで計算することにより等方性拡散強調を行う。
【００１３】
本発明の第４の態様による磁気共鳴イメージング装置は、被検体に静磁場を印加するための磁石と、磁気共鳴周波数における前記被検体との高周波カップリングのための少なくとも１つの高周波コイルと、前記被検体に傾斜磁場を印加するための傾斜磁場コイルと、前記被検体に高周波パルスを加えるために前記高周波コイルに印加する信号を生成する第１の生成手段と、前記被検体に前記傾斜磁場を加えるために前記傾斜磁場コイルに印加する信号を生成する第２の生成手段と、前記被検体の磁気共鳴により生じた磁気共鳴信号を増幅するために前記少なくとも１つの高周波コイルに連結された高周波アンプと、前記高周波アンプにより増幅されたのちの磁気共鳴信号を記録する記録手段と、前記記録手段により記録された前記磁気共鳴信号から前記被検体の磁気共鳴画像を演算する演算手段と、前記被検体に少なくとも１つの高周波再収束パルスを加える前に、前記被検体に第１のＭＰＧパターンを加え、さらに、前記少なくとも１つの高周波再収束パルスを前記被検体に加えた後、前記被検体に第２のＭＰＧパターンを加えるために前記第１および第２の生成手段を制御する制御手段とを具備し、前記制御手段はさらに、前記第１のＭＰＧパターンを、互いに直交した第１、第２および第３の方向にそれぞれ沿って第１、第２および第３の成分を含むものとし、前記第２のＭＰＧパターンを、前記第１、第２および第３の方向にそれぞれ沿って第１、第２および第３の成分を有するものとし、前記第２のＭＰＧパターンの第１成分を、時間上で移動された前記第１のＭＰＧパターンの第１成分と実質的に同一とし、前記第２のＭＰＧパターンの第２成分を、時間上で逆転および移動された前記第１のＭＰＧパターンの第２成分と実質的に同一とし、前記第２のＭＰＧパターンの第３成分を、時間上で逆転および移動された前記第１のＭＰＧパターンの第３成分と実質的に同一とし、前記第１および第２のＭＰＧパターンの各成分が、クロスポイントを中心として反対極性を有する２つのローブからなる単一サイクルを有するものとし、それぞれの前記単一サイクルを、実質的に同一の区間を有するものとするとともに、前記第１のＭＰＧパターンの第１成分のクロスポイントを、前記第１のＭＰＧパターンの第１成分の単一サイクルの中間地点とし、等方性拡散強調のためにスキューパラメータ（ε）を調節し、このスキューパラメータ（ε）を、前記第１のＭＰＧパターンの中間地点よりも前の時点に向かった前記第１のＭＰＧパターンの第２成分の時間移動量と、前記第１のＭＰＧパターンの中間地点よりも後の時点に向かった前記第１のＭＰＧパターンの第３成分の時間移動量とを特定するものとする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、等方性拡散強調のための適切な傾斜磁場パターンを利用した磁気共鳴イメージングを行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明は、多数の異なる形態に具現することができるが、ここでは、図示した実施形態を説明する。なお、本願の開示内容は、本発明に係る原理の例を提供するものであって、本発明を、ここに説明および図示した好ましい実施形態に制限しようとするものではない。
【００１６】
図１は本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ装置）１の構成を示す図である。このＭＲＩ装置１は、被検体１３に静磁場（Ｂ0）を印加するための磁石１０、３つの個別直交方向に沿って空間的に配置された物理的傾斜磁場（Ｇx、Ｇy、Ｇz）を印加するための傾斜磁場コイル１４、並びに、イメージングされる被検体の選択された核に対してＲＦ信号を、送信および受信するためのＲＦコイル１５，１６を含む。被検体１３のイメージングされるべき一部が磁石とコイルの間のイメージング空間１１内へ移動されるように、被検体１３は寝台の可動テーブル１２に載置され、これにより、ＭＲＩ装置１のＦＯＶ（field of view）が規定される。
【００１７】
ＭＲＩデータを得るためにＭＲＩ装置１は、プログラミング可能なコンピュータ／プロセッサ１９の制御下で、傾斜磁場シーケンス制御部１７およびパルスシーケンス制御部１８を介して、磁気傾斜およびＲＦ章動パルスを生成する。そして、プロセッサ１９は、傾斜磁場アンプ２０、ＲＦ源２６、ＲＦアンプ２１およびＲＦアンプ／検出器２２を制御する。ＲＦアンプ／検出器２２は、ＭＲＩ装置１のシールドされたガントリー９内に位置したＲＦコイル１６と適切にインタフェースされている。受信されたＭＲ応答は、デジタイザ２３によってデジタル化されて、プロセッサ１９に伝達される。プロセッサ１９は、イメージング処理のためのアレイプロセッサ等と適切なコンピュータプログラム記憶媒体（不図示）とを含み得る。プログラムは、記憶され、ＭＲ信号データの取得および処理を制御するために、さらにはユーザ２７によって操作される制御端末２４のＣＲＴに生成画像を表示するために選択的に利用される。制御端末２４は、コンピュータ／プロセッサ１９に作動制御を加えるための適切なキーボードスイッチなどを含んでもよい。さらに、画像は、プリンタ２５により、フィルムまたは他の適切な媒体に直接記録することができる。
【００１８】
以上のように生成されたＭＲ画像は、選択されたイメージングモードと、イメージングシーケンスのパラメータとによって影響を受ける。ある特定の適用において、このパラメータは、検査される被検体と、所望の画像コントラストを与える基本メカニズムとに応じて最適化される。
【００１９】
拡散強調傾斜磁場（ＭＰＧ）パルスを用いることにより、磁気共鳴（ＭＲ）画像は、分子の自己拡散に敏感なコントラストを得ることができる。図２は、エコープラナー法のシーケンスに適用される、例示的な従来技術のＭＰＧ傾斜磁場パルスパターンを示している。図３は、拡散強調の後、いずれの特定のイメージング処理も行っていない、本発明の可能な一実施形態を示している。図２のシーケンスは、スライス選択傾斜磁場パルス４２と同時に加えられた、９０度スライス選択ＲＦパルス３１を含んでいる。それから、成分４３、４４、４５を有する第１のＭＰＧパターンを、３つの直交方向に沿ってそれぞれ加える。そして、１８０度ＲＦ再収束（リフォーカス）パルス４６を、スライス選択傾斜磁場パルス４７とともに加える。その後、成分４８、４９、５０を有する第２のＭＰＧパターンを、成分４３、４４、４５の場合と同様に、３つの直交方向に沿ってそれぞれ加える。そして、被検体の磁気共鳴画像を生成するために、被検体からのＭＲＩ信号を空間エンコードおよび記録するイメージング処理を行う。図２における励起、等方性拡散強調および信号検出は、被検体の所望の磁気共鳴画像を生成するために、空間エンコードのためのイメージング処理に必要な回数だけ繰り返される。
【００２０】
図２は従来技術を示す。パターン４３、４４、４５の代わりに図３に示されるパターン６１、６２、６３を挿入し、パターン４８、４９、５０の代わりに図３に示されるパターン６４、６５、６６を挿入することにより、シングルショット等方性拡散強調ＭＲＩが可能となる、新たなシーケンスが得られる。図３に示されるＭＰＧパターンを用いるイメージングシーケンスは、従来のスピンエコー（ＳＥ）、励起エコー（ＳＴＥ）、高速スピンエコー（ＦＳＥ）、らせん状スキャン、あるいは、エコープラナーイメージング（ＥＰＩ）のような多様な種類のうちのいずれかであってもよい。そのようなイメージングシーケンスは、被検体の１次元、２次元、または３次元の磁気共鳴画像を生成するための様々な種類のイメージング処理を用いることができる。
【００２１】
以上で紹介したように、単一スキャンで等方性拡散強調を得るためにＭＰＧパターンを選択することが好ましい場合が、幾つかある。３つの直交方向のそれぞれに沿って信号減衰を同一とし、また、交差項（cross-term）拡散による信号減衰を除去しようとする場合、選択処理は、ＭＰＧパターンによって引き起こされる拡散のために、ＭＲ信号がどのように減衰されるかを考慮する。
【００２２】
一般的に、時間区間［０，τ］の間にＭＰＧによって生成される拡散に起因する信号減衰は、次式で与えられる。
【００２３】
Ｓ（τ）＝Ｓ（０）ｅ-b・D
ここで、ｂおよびＤは、それぞれ、以下のように与えられるみかけの拡散強調係数（apparent diffusion contrast：ＡＤＣ）と拡散テンソルである。
【数１】
2008136871.tif 000003
【００２４】
ここで、Ｇは磁場傾斜、γは核の磁気回転比を表わす。
【００２５】
以下の条件が満たされる場合、等方性拡散強調が達成される。
【００２６】
ｂxy＝ｂxz＝ｂyz＝0
ｂxx＝ｂyy＝ｂzz＝ｂiso／3
ここで、ｂisoは、等方性ＡＤＣである。
【００２７】
よって、
【数２】
2008136871.tif 000004
【００２８】
となる。
【００２９】
上述した条件と多様な係数の考察とに基づいて、最適効率で単一スキャン等方性拡散強調を得るために、図３に示したテンプレートに従うように、ＭＰＧパターンが選択される。中央の１８０度ＲＦパルスによるスピンエコーの形成と関連してテンプレートを示しているが、ＭＲＩ技術分野における当業者であれば、テンプレートが励起エコーシーケンスのような他の形態のイメージングシーケンスに利用され得ることは、容易に理解できるはずである。例えば、励起エコーシーケンスの場合、図３に示した中央の１８０度ＲＦパルス４６の代わりに、２つの連続した９０度ＲＦパルスを用いることができる。さらに、ＭＰＧ成分（Ｇx、Ｇy、Ｇz）の直交方向（ｘ、ｙ、ｚ）は、スライス選択、位相エンコードおよび読み取りのための直交傾斜磁場（ＧS、ＧP、ＧR）のそれぞれに揃えられるように選択することができる。すなわち、図３に示されるＭＰＧパターン成分Ｇxは、図２に示した３つの直交傾斜磁場成分（ＧS、ＧP、ＧR）のうちのいずれか一成分のＭＰＧのために用いることができ、ＭＰＧパターン成分Ｇy、Ｇzは、３つの直交傾斜磁場成分（ＧS、ＧP、ＧR）のうちの他の２成分のＭＰＧのためにそれぞれ用いることができる。あるいは、ＭＰＧ成分（Ｇx、Ｇy、Ｇz）の直交方向（ｘ、ｙ、ｚ）は、イメージングのために選択された方向に関係無く、選択することもできる。例えば、ＭＰＧ成分は、磁石座標方向に沿って揃えられて、画像は、傾斜方向を用いることができる。
【００３０】
図３に示されるテンプレートは、１つのシーケンスパラメータ（Ｔ）を有するが、これは、それぞれの軸（ｘ、ｙ、ｚ）に対して第１のＭＰＧサイクル（６１、６２、６３）と第２のＭＰＧサイクル（６４、６５、６６）とを分離させる持続時間である。例えば、図３に示されるＭＰＧパターン成分Ｇxは、図２の傾斜磁場成分ＧSのＭＰＧ４３，４８のために用いられ、第１のＭＰＧサイクル６１は、第１のＭＰＧ４３の間に行われ、第２のＭＰＧサイクル６４は、第２のＭＰＧ４８の間に行われる。τは、拡散強調の総持続時間であり、それぞれのＭＰＧサイクル６１、６２、６３、６４、６５、６６は、１／２τの持続時間を有する。
【００３１】
ＭＰＧパターン成分Ｇxにおいて、第１のサイクル６１は、共通中間地点６７を中心に対称であり、反対極性を有する２つのローブを有し、第２のサイクル６４も、共通中間地点７０を中心に対称であり、反対極性を有する２つのローブを有する。第２のサイクル６４は、持続時間Ｔ＋１／２τだけ、時間上で移動された第１のサイクル６１と実質的に同一である。
【００３２】
ＭＰＧパターン成分Ｇyにおいて、第１のサイクル６２は、クロスポイント６８を中心に反対極性を有する２つのローブを有し、第２のサイクル６５は、クロスポイント７１を中心に反対極性を有する２つのローブを有する。第２のサイクル６５は、持続時間Ｔ＋１／２τだけ、時間上で移動され、また時間上で逆転あるいは反転された第１のサイクル６３と実質的に同一である。
【００３３】
ＭＰＧパターン成分Ｇzにおいて、第１のサイクル６３は、クロスポイント６９を中心に反対極性を有する２つのローブを有し、第２のサイクル６６は、クロスポイント７２を中心に反対極性を有する２つのローブを有する。第２のサイクル６６は、持続時間Ｔ＋１／２τだけ、時間上で移動され、また時間上で逆転あるいは反転された第１のサイクル６３と実質的に同一である。
【００３４】
テンプレートは、１つの定数（λ0）および５つの変数（Ｇx、Ｇy、Ｇz、τ、ε）を有する。さらに、テンプレートは、３つの直交傾斜磁場方向（Ｇx、Ｇy、Ｇz）に対する３つのスルー時間（δx、δy、δz）を、それぞれ有する。λ0は、傾斜磁場パターンの最適効率を得るための計算を容易にするために選択される定数である。λ0は、０〜１であり、各サイクルの期間１／２τに対して、中間地点６８、６９の算術平均時間を特定する。λ0は、０〜１であり、クロスポイント６８、６９の算術平均時間を特定する。λ0＝１／２の場合、クロスポイント６８、６９の算術平均時間は、中間地点６７の時間である。
【００３５】
εは、傾斜磁場サイクル６２と傾斜磁場サイクル６３との間のスキュー量を特定するスキューパラメータである。より具体的にεは、クロスポイント６８が、クロスポイント６８、６９の算術平均時間よりも、時間上、前方に（ε）（１／２τ）だけ移動し、また、クロスポイント６９が、クロスポイント６８、６９の算術平均時間よりも、時間上、後方に同等量（ε）（１／２τ）だけ対応して移動したことを特定する。したがって、クロスポイント６９は、クロスポイント６８よりも（ε）（τ）だけ遅れる。
【００３６】
実際に、τはエコー時間（ＴＥ）と所望のｂiso値をすべて考慮して決定される。εは、ｂの交差項（ｂxy、ｂxz、ｂyz）を最小化するための最適化手続きで選択され、Ｇx、ＧyおよびＧzは、単純に所望のｂisoを得るためにパターンが予め最適化された後に、決定される。
【００３７】
Ｔ、τおよびδx、δy、δzの値は、傾斜磁場パターンが使用されるイメージングシーケンスに応じて設定される。Ｔは、図３に示した傾斜磁場テンプレートにおいて、第１の傾斜磁場パターンの終わりと第２の傾斜磁場パターンの始まりとの間の時間である。従来のスピンエコーシーケンスの場合、スピン再収束を行うために、この時間が必要となる。シミュレーテッドエコーシーケンスの場合、この時間は、第二番目の９０度パルスの始まりよりも少し前に始まって、第三番目の９０度パルスの終わりよりも少し後に終了する。
【００３８】
τは、イメージングシーケンスが拡散強調を行うのに備える持続時間である。この時間は、エコー時間（ＴＥ）にほとんど拘束される。
【００３９】
δx、δy、δzは、傾斜転換のために用いられるスルー時間である。δx、δy、δzの長さは、シーケンスとシステムを考慮して設定される。
【００４０】
対称であるため、図３に示される傾斜磁場パターンテンプレートは、そのテンプレートに用いられる他のパラメータに関係なく、無視可能なｂxyおよびｂxzを常に生成する。例えば、図４は、Ｔ＝６ｍｓ、τ＝６０ｍｓ、δx＝δy＝δz＝１ｍｓ、ε＝０の場合、λ0の関数としてｂxy（単位：ｓ／ｍｍ2）を示している。
【００４１】
λ0は、効率の最適化のために用いられる。λ0の値は、経験的に設定することができるため、高速計算の間に検索する必要はない。λ0の値を検索する代わりに、拡散強調の最適効率が得られる値があらかじめ選択される。最高効率は、最大ｂisomaxが得られる効率である。一例として、Ｔを、２.０ｍｓから１０.０ｍｓまで、さらに、スルーを０.５ｍｓから１.５ｍｓまで変化させながら最適のλ0を完全に検索し、０.３５〜０.３９に制限された値を見出した。検索に基づき、λ0の値として０.３７を選択した。
【００４２】
なお、最適化処理を、最小のｂyzが得られるε値の検索に置き換えた。図５に示されているように、ｂyzは、εに応じて単調に大きく変わる（Ｔ＝６ｍｓ、τ＝６０ｍｓ、δx＝δy＝δz＝１ｍｓおよびλ0＝０.３の場合）。したがって、最適のε値を検索するために、単純な手続きを用いることができる。
【００４３】
図６は、図３に示されるテンプレートから、等方性拡散強調のための最適傾斜磁場パターンを生成するための一般的な手続きを示している。この手続きは、図１のコンピュータ／プロセッサ１９により行われる計算を含んでいる。最初のステップ１０１において、与えられたイメージングシーケンスに対して、Ｔ、τおよび（δx、δy、δz）の値が決定される。少なくともτの値は、ユーザがＴＥを変更することにより直接あるいは間接に調節することができ、したがって、ユーザ（図１の符号２７）は、本発明により計算されて、提示される、等方性拡散強調のための好ましい最大値ｂisomaxを得ることができる。次に、ステップ１０２において、傾斜振幅Ｇx、Ｇy、Ｇzを、システム・ハードウェアに許容される、それぞれの最大傾斜磁場強度（Ｇxmax、Ｇymax、Ｇxmax）が設定される。
【００４４】
ステップ１０３において、所定の定数に設定されたλ0により、最小のｂyzが得られるε値が検索される。ステップ１０４において、前記最適化した傾斜磁場パターンによって得られ、Ｇxmax、Ｇymax、Ｇxmaxにそれぞれ対応した最大ｂ値ｂxxmax、ｂyymax、ｂxxmaxが計算される。ステップ１０５において、ｂxxmax、ｂyymax、ｂxxmaxのうちの最も小さいものから最大等方性ｂ値ｂisomaxが計算され、それが、要求される等方性ｂ値ｂisoexpを選択するために、ＭＲＩ装置１のユーザ２７に提示される。ステップ１０６において、ユーザにより選択されたｂ値ｂisoexpに応じて傾斜磁場振幅Ｇx、Ｇy、Ｇzが計算される。最後に、ステップ１０７において、単一スキャンの等方性拡散強調で被検体をイメージングするために、最後の最適化された傾斜磁場パターンが、ＭＲＩ装置１に適用される。
【００４５】
図７は、ｂマトリックスの計算を示している。最初のステップ１１１において、傾斜磁場パターンが、時間間隔（Ｔ＋τ）を含む数値“Ｎ”（３つの傾斜チャネル（Ｇx、Ｇy、Ｇz）のそれぞれに対して）にデジタル化される。次に、ステップ１１２において、各数値ステップの時間間隔Δが、以下のように演算される。
【００４６】
Δ＝（Ｔ＋τ）／（Ｎ−１）
最後に、ステップ１１３において、ｂマトリックスエレメントを、数値積分により計算する。
【数３】
2008136871.tif 000005
【００４７】
ここで、γは、核の磁気回転比である。
【００４８】
図８は、最適ε値の検索を示している。最初のステップ１２１において、パラメータε0が０に初期設定され、パラメータｉが初期に１に初期設定される。ステップ１２２において、コンピュータ／プロセッサ１９により、ε1＝ε0＋０.１／ｉ2、およびε2＝ε0＋０.３／ｉ2に設定される。ステップ１２３において、ε0、ε1、およびε2でｂyzが計算され、ｂyz（ε0）、ｂyz（ε1）およびｂyz（ε2）がそれぞれ得られる。ステップ１２４において、ε0が、ε0＝（ｂyz（ε2）・ε1−ｂyz（ε1）・ε2）／（ｂyz（ε2）−ｂyz（ε1））に設定される。ステップ１２５において、ｂyz（ε0）が充分小さくなるまで、ｉを一度に１ずつ増加しながら、ステップ１２２乃至１２４が繰り返される。最後のステップ１２６において、最終の繰り返し中のステップ１２４において演算されたε0値が、傾斜磁場パターンに対する最適ε値として記録される。
【００４９】
図９は、ｂxxmax、ｂyymaxおよびｂxxmaxの計算を示している。ステップ１３１において、Ｇx＝Ｇxmax、Ｇy＝Ｇymax、Ｇz＝Ｇxmaxおよびεが図８の手続きによって決定された最適値に設定された上で、図７の方法を用いてｂxxmax、ｂyymaxおよびｂxxmaxが計算される。
【００５０】
図１０は、ｂisomaxの計算を示している。ステップ１４１において、ｂxxmax、ｂyymaxおよびｂxxmaxのうちの最も小さいものから、次式により、ｂisoexpが計算される。
【００５１】
ｂisomax＝３・smallest｛ｂxxmax，ｂyymax，ｂxxmax｝
図１１は、Ｇx、Ｇy、およびＧzの計算を示している。ステップ１５１において、ユーザが選択した値ｂisoexpと、ｂxxmax、ｂyymax、ｂxxmax、Ｇxmax、Ｇymax、Ｇxmaxと、次式とにより、Ｇx、Ｇy、およびＧzが計算される。
【数４】
2008136871.tif 000006
【００５２】
以下において、具体的な例を挙げる。Ｇxmax＝Ｇymax＝Ｇxmax＝１７０００Ｈｚ／ｃｍ、Ｔ＝６ｍｓ、τ＝８０ｍｓ、δx＝δy＝δz＝１ｍｓ、およびλ0＝０.３７と仮定すると、以上で説明した手続きにより、最適のε値＝０.１１４、ｂisomax＝７５９ｓ／ｍｍ2が得られる。
【００５３】
以上において、磁気共鳴イメージングの間に等方性拡散強調用の傾斜磁場パターンを現場にて生成するための、簡単でかつ効果的な方法および手続きを説明した。この手続きは、シーケンスパラメータの調節およびリアルタイム最適化のために被検体のイメージングの間に用いられ、被検体の磁気共鳴画像を向上するための好ましい特性を有する傾斜磁場パターンを生成することができる。
【００５４】
ここで、本発明の例示的な実施形態を説明したが、本発明は、ここで説明した好ましい実施形態に限定されるものではなく、本願に基づいて、当該技術分野における当業者が想到できる、均等な要素、変形、省略、組み合わせ（例えば、多様な実施形態の組み合わせ）を備えたすべての実施形態、修正および／または変更を含むものである。特許請求の範囲は、請求項に使われた用語に基づいて広く解釈されるべきであり、本発明の詳細な説明または本出願の手続きにおいて記載された例（この例は、制限的なものではない）に制限されない。例えば、本明細書において、用語「好ましくは」とは、制限的なものではなく、「好ましくは、〜しかし、これに限定されない」を意味する。本明細書と本出願の手続きにおいて、手段と機能との組み合わせ記載、またはステップと機能との組み合わせ記載は、特定の請求項の記載において、ａ）「〜する手段」、または「〜するステップ」が明確に記載され、ｂ）対応する機能が明確に記載され、また、ｃ）構成を支える構造、材料または作用が記載されていない場合に、用いられる。本明細書と本出願の手続きにおいて、用語「本発明」とは、本明細書中の１つ以上の態様を指すものとして用いられることがある。用語「本発明」とは、正確に同一のものとして不当に解釈されてはならず、すべての態様または実施形態を適用するものとして不当に解釈されてはならず（本発明は、多数の態様と実施形態を有するものとして理解するべきである）、さらに、本出願あるいは特許請求の範囲を制限するものとして不当に解釈されてもならない。本明細書と本出願の手続きにおいて、用語「実施形態」とは、任意の態様、形態、処理またはステップと、これらの組み合わせおよび／またはこれらの一部などを記述するために用いられることがある。幾つかの例において、多様な実施形態が重複の特徴を含むことがある。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明のＭＲＩ装置１の概略図である。
【図２】図１に示されるＭＲＩ装置１を用いた拡散強調ＭＲＩに関するブロック図である。
【図３】本発明の一態様によるＭＰＧテンプレートを示した図である。
【図４】図３に示される傾斜磁場テンプレートのパラメータλ0の関数としてのＡＤＣ ｂxyのグラフである。
【図５】図３に示される傾斜磁場テンプレートのスキューパラメータεの関数としてのＡＤＣ ｂyzのグラフである。
【図６】図３に示される傾斜磁場テンプレートの特定のパラメータを選択することにより、等方性拡散強調のための最適傾斜磁場パターンを製造するための手続きのフローチャートである。
【図７】数値積分によりＡＤＣマトリックスを計算するための手続きのフローチャートである。
【図８】図３に示される傾斜磁場テンプレートのスキューパラメータεの最適値を検索するための手続きのフローチャートである。
【図９】ＡＤＣ ｂxx、ｂyyおよびｂzzの最大値を計算するための手続きのフローチャートである。
【図１０】拡散強調の最大等方性値を計算するための手続きのフローチャートである。
【図１１】図３に示される傾斜磁場テンプレートに従う傾斜磁場パターンの成分に対する振幅を計算するための手続きのフローチャートである。
【符号の説明】
【００５６】
９…ガントリー、１０…磁石、１１…イメージング空間、１２…可動テーブル、１３…被検体、１４…傾斜磁場コイル、１５，１６…ＲＦコイル、１７…傾斜磁場シーケンス制御部、１８…パルスシーケンス制御部、１９…コンピュータ／プロセッサ、２０…傾斜磁場アンプ、２１…ＲＦアンプ、２２…ＲＦアンプ／検出器、２３…デジタイザ、２４…制御端末、２５…プリンタ、２６…ＲＦ源。
【図１】
2008136871.tif 000007
【図２】
2008136871.tif 000008
【図３】
2008136871.tif 000009
【図４】
2008136871.tif 000010
【図５】
2008136871.tif 000011
【図６】
2008136871.tif 000012
【図７】
2008136871.tif 000013
【図８】
2008136871.tif 000014
【図９】
2008136871.tif 000015
【図１０】
2008136871.tif 000016
【図１１】
2008136871.tif 000017