(57)【要約】【課題】代謝産物に対する選択励起周波数による高速ＭＲ撮像のためのシステム及び方法を提供する。【解決手段】造影剤及び代謝産物などの複数の物質を選択励起周波数（９２、１０４）を用いてインビボで撮像するためのシステム及び方法を提供する。周波数選択パルス（１３０）によって第１の物質が励起された後、別の周波数選択パルス（１３２）によって第２の物質が励起される。これらのパルスから得られた信号はパルスを印加した順と逆の順序（１３８、１４２）で収集される。幾つかの実施形態では、３つ以上の物質が撮像されることがある。したがって本システム及び方法によって、スペクトル空間撮像に関する複数の物質の磁化に対する迅速かつ効率のよい利用が得られる。【選択図】図６
2008126069.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネット（５２）のボアの周りに位置決めされかつ偏向磁場を印加するように構成された複数の傾斜コイル（５０）と、
ＲＦパルスシーケンスを放出するようにパルス発生器（４６）と結合されかつ関心対象物から得られたＭＲ信号を受信するように配列されたＲＦコイル・アセンブリ（５６、５８）と、
前記複数の傾斜コイル（５０）及び前記ＲＦコイル・アセンブリ（５６、５８）と結合されたシステム制御部（３２）であって、
第１のスペクトル空間ＲＦパルス（１３０）を放出すること、
第２のスペクトル空間ＲＦパルス（１３２）を放出すること、
第１のスペクトル空間ＲＦパルス（１３０）から得られるＭＲ信号（１４２）を検出する前に第２のスペクトル空間ＲＦパルス（１３２）から得られるＭＲ信号（１３８）を検出すること、
をＲＦコイル・アセンブリ（５６、５８）に実行させるようにプログラムされたシステム制御部と、
を備えるＭＲシステム。
【請求項２】
前記システム制御部（３２）はさらに、第１のスペクトル空間ＲＦパルス（１３０）の放出と第２のスペクトル空間ＲＦパルス（１３２）の放出の間にデフェージング傾斜（１３４）を印加させるようにプログラムされている、請求項１に記載のＭＲシステム。
【請求項３】
前記システム制御部（３２）はさらに、第２のスペクトル空間ＲＦパルス（１３２）から得られるＭＲ信号（１３８）の検出と第１のスペクトル空間ＲＦパルス（１３０）から得られるＭＲ信号（１４２）の検出との間にリフェージング傾斜パルス（１４０）を印加させるようにプログラムされている、請求項２に記載のＭＲシステム。
【請求項４】
前記第１のスペクトル空間ＲＦパルス（１３０）は第１の代謝産物（９２）を励起するように設計されており、かつ前記第２のスペクトル空間ＲＦパルス（１３２）は第２の代謝産物（１０４）を励起するように設計されている、請求項１に記載のＭＲシステム。
【請求項５】
前記システム制御部（３２）はさらに、３つ以上のスペクトル空間ＲＦパルス（１３０、１３２）を放出させるようにプログラムされている、請求項１に記載のＭＲシステム。
【請求項６】
前記システム制御部（３２）はさらに、前記３つ以上のスペクトル空間ＲＦパルス（１３０、１３２）が放出された順序と逆の順序で該３つ以上のスペクトル空間ＲＦパルス（１３０、１３２）の放出から得られたＭＲ信号（１３８、１４２）を収集させるようにプログラムされている、請求項５に記載のＭＲシステム。
【請求項７】
前記システム制御部はさらに、ＥＰＩ、ＲＡＲＥ、ｔｒｕｅＦＩＳＰ読み出しのうちの少なくとも１つを用いてＭＲ信号を検出するようにプログラムされている、請求項１に記載のＭＲシステム。
【請求項８】
前記システム制御部（３２）はさらに、
前記第１のスペクトル空間パルス（１３０）により第１の代謝産物の共鳴周波数（９２）を第１のフリップ角で個別に励起すること、
前記第２のスペクトル空間パルス（１３２）により第２の代謝産物の共鳴周波数（１０４）を第１のフリップ角で個別に励起すること、
前記第１の代謝産物の共鳴周波数（９２）及び前記第２の代謝産物の共鳴周波数（１０４）を第２のフリップ角で同時に励起すること、
を前記ＲＦコイル・アセンブリ（５６、５８）に実行させるようにプログラムされている、請求項１に記載のＭＲシステム。
【請求項９】
前記第１のフリップ角は９０度でありかつ前記第２のフリップ角は１８０度である、請求項８に記載のＭＲシステム。
【請求項１０】
前記システム制御部（３２）はさらに、過分極させた造影剤の磁化全体が利用されるように前記第１のスペクトル空間ＲＦパルス（１３０）、前記第２のスペクトル空間ＲＦパルス（１３２）、及び前記ＭＲ信号検出（１３８、１４２）を較正するようにプログラムされている、請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全般的には磁気共鳴（ＭＲ）撮像のためのシステム及び方法に関し、さらに詳細には、迅速かつ効率のよい撮像のために複数の周波数をスライス選択的に励起するＭＲシステム及びパルスシーケンスに関する。隣り合ったスライスや近傍の周波数レンジに大きな悪影響を及ぼすことなく指定の周波数プロフィールで磁化を生成するためにスペクトル空間無線周波数（ＲＦ）パルスを使用することがある。こうしたパルスから得られた信号は次いで、パルスを印加した順と逆の順序で読み取られる。
【背景技術】
【０００２】
人体組織などの物質を均一な磁場（偏向磁場Ｂ０）にかけると、組織中のスピンの個々の磁気モーメントはこの偏向磁場と整列しようとして、この周りをラーモアの特性周波数によってランダムな秩序で歳差運動することになる。この物質や組織に、ｘ−ｙ平面内にありラーモア周波数に近い周波数をもつ磁場（励起磁場Ｂ１）がかけられると、正味の整列モーメント（すなわち、「縦磁化」）ＭＺは、ｘ−ｙ平面内に来るように回転させられ（すなわち、「傾けられ（ｔｉｐｐｅｄ）」）、正味の横方向磁気モーメントＭｔが生成される。励起信号Ｂ１を停止させた後、励起したスピンにより信号が放出され、さらにこの信号を受信し処理して画像を形成することができる。
【０００３】
これらの信号を用いて画像を作成する際には、磁場傾斜（Ｇｘ、Ｇｙ及びＧｚ）が利用される。典型的には、撮像しようとする領域は、使用する具体的な位置特定方法に従ってこれらの傾斜を変更させている一連の計測サイクルによりスキャンを受ける。スキャンシーケンスから得て受け取った核磁気共鳴（ＮＭＲ）信号の組は、ディジタル化されてデータ処理ユニットに送られ、よく知られている多くの再構成技法のうちの１つを用いて画像再構成される。データ収集から再構成までの撮像過程は、患者の快適性及びスループットを向上させるためにできる限り迅速に実施することが望ましい。
【０００４】
幾つかの手技及び検査では、空間情報に加えてＭＲ画像にスペクトル情報も表示させることが望ましい。こうした画像を作成するための従来の方法は「化学シフト撮像」（ＣＳＩ）と呼ばれるものである。ＣＳＩは、患者の代謝過程その他の内部過程を監視するために利用されており、１３−Ｃラベル付けした造影剤及びその代謝産物などの過分極物質の撮像を含む。造影剤の過分極が有する寿命は極めて限定的となる（典型的なＴ１寿命はインビボにおいて概ね数分である）傾向がある。
【０００５】
しかし過分極させた物質を撮像するシーケンスとしてのＣＳＩは、利用可能な信号対雑音比が制限される（またしたがって、画質が制限される）ような幾つかの欠点を有する。例えばＣＳＩは、過分極させた物質の磁化増大に関する短寿命を考慮するとデータの収集が低速となる傾向がある。さらにＣＳＩは、多数のＲＦ励起を用いるのが典型的である。各励起によって過分極させた物質の磁化が反復的に駆逐される。さらに、極めて高速なデータ収集や周期的データ収集を要するようなＭＲ手順（例えば、心臓撮像や心臓代謝撮像など）は、ＣＳＩシーケンスによって実施することが困難である。ＣＳＩは完了するまでに約１５秒間かかるのが典型的であるが、心臓及び関連する代謝撮像は数心拍数または数秒間以内に完了させる必要がある。
【０００６】
スペクトル情報を収集せずに過分極させた物質を撮像する非ＣＳＩ技法は、単発式技法（例えば、すべての磁化を駆逐すると共に複数の代謝産物に関するすべてのデータを同時に収集しようとする強力なＲＦパルス）、あるいは多数の小フリップ角ＲＦパルス（例えば、概ね１度または２度のフリップ角をもつ複数の励起）を用いた撮像を含む。これらの方式は、対象とする代謝産物に関するすべての周波数レンジを同時に励起させており、これにより各パルスによってすべての代謝産物の過分極が駆逐される。さらにより低いフリップ角のパルスを用いると、信号対雑音比（ＳＮＲ）がより低くなり、これにより画像分解能の低下が生じる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、スペクトル情報及び過分極を用いたＭＲ撮像の上述の欠点を克服したシステム及び方法があることが望ましい。具体的には、各物質の磁化全体を効率よく利用しスペクトル情報を収集しながら過分極させた薬剤及びその代謝産物をある短い時間内に励起し撮像することが望ましい。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００４／０１７１９２８号公報
【課題を解決するための手段】
【０００８】
関心対象物質に関する共鳴周波数をスライス選択的に励起するためのシステム及び方法を提供する。こうした物質は、１３−Ｃ造影剤などの造影剤及び代謝産物を含む。このために、関心対象物内で周波数を励起するために多数のスペクトル空間ＲＦパルスが放出されることがある。これらのパルスから得られた信号は、よく知られた幾つかの読み出しシーケンスのうちの１つまたは幾つかにおいてパルスを印加した順と逆の順序で読み取られる。
【０００９】
本発明の一態様のＭＲシステムは、複数の傾斜コイル、ＲＦコイル・アセンブリ及びシステム制御部を含む。このシステム制御部はＲＦコイル・アセンブリに対して、２つのスペクトル空間ＲＦパルスを放出させた後、第１のパルスからのＭＲ信号を検出する前に第２のパルスから得られたＭＲ信号を検出させるようにプログラムされている。
【００１０】
本発明の別の態様では、ＭＲ撮像のための方法を開示する。本方法は、２つ以上の代謝産物の共鳴周波数をあるフリップ角で個別に励起する工程と、次いで該代謝産物の共鳴周波数を第２のフリップ角で同時に励起する工程と、を含む。励起の後、代謝産物に関する得られたＭＲ信号が検出される。
【００１１】
また別の実施形態では、コンピュータ読み取り可能記憶媒体上に命令のシーケンスが保存されている。コンピュータによってこの命令が実行されると該コンピュータは、ある周波数でのスペクトル空間パルスの送信、当該周波数に対するデフェージング傾斜パルスの送信、別の周波数での別のスペクトル空間パルスの送信、次いでこれら両周波数を含む周波数レンジにわたるＲＦパルスの送信の要求を受ける。
【００１２】
別の様々な特徴及び利点は、以下の詳細な説明及び図面から明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図面では、本発明を実施するために目下のところ企図される実施形態を図示している。
【００１４】
図１を参照すると、本発明の一実施形態を組み込んでいる例示的な磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）システム１０の主要コンポーネントを表している。このシステムの動作は、キーボードその他の入力デバイス１３、制御パネル１４及び表示画面１６を含むオペレータコンソール１２から制御を受けることがある。コンソール１２は、オペレータが画像の作成及び表示画面１６上への画像表示を制御できるようにする単独のコンピュータシステム２０と、リンク１８を介して連絡している。コンピュータシステム２０は、バックプレーン２０ａを介して互いに連絡させた多くのモジュールを含んでいる。これらのモジュールには、画像プロセッサモジュール２２と、ＣＰＵモジュール２４と、画像データアレイを記憶するためのフレームバッファを含み得るメモリモジュール２６と、が含まれる。コンピュータシステム２０はさらに、永続的またはバックアップ記憶装置、ネットワークと接続されることがあり、あるいは高速シリアルリンク３４を介して単独のシステム制御部３２と連絡させることがある。入力デバイス１３は、マウス、キーボード、トラックボール、タッチ作動スクリーン、光学読取り棒、あるいは同様な任意の入力デバイスや同等の入力デバイスを含むことができ、また入力デバイス１３は対話式幾何学指定のために使用することができる。
【００１５】
システム制御部３２は、バックプレーン３２ａにより互いに接続されると共に、シリアルリンク４０を介してオペレータコンソール１２に接続させたモジュールの組を含む。システム制御部３２は、実行すべきスキャンシーケンスを指示するオペレータからのコマンドをこのリンク４０を介して受け取っている。パルスシーケンス送信モジュール３８は、データ収集ウィンドウのタイミング及び長さに対応させるように発生させるＲＦパルス及びパルスシーケンスのタイミング、強度及び形状を記述した命令、コマンド及び／または要求を送信することによって、各スキャナコンポーネントに所望のスキャンシーケンスを実行するように指令している。システム制御部３２はさらに、スキャン中に発生させる傾斜パルスのタイミング及び形状を指示するために１組の傾斜増幅器４２と接続させている。システム制御部３２はさらに、スキャン室インタフェース４４から患者データを受け取ることがあり、またこのスキャン室インタフェース４４はユーザからのデータ、あるいは患者に装着した電極からのＥＣＧ信号など患者に接続した異なる多数のセンサからのデータを関連させることがある。
【００１６】
システム制御部３２が発生させる傾斜波形指令は、Ｇｘ増幅器、Ｇｙ増幅器及びＧｚ増幅器を有する傾斜増幅器システム４２に送られる。増幅器４２はスキャナ４８の外部にあることや、これと一体化させることがある。各傾斜増幅器は、収集した信号の空間エンコードに使用する磁場傾斜を生成させるように全体を番号５０で示す傾斜コイルアセンブリ内の物理的に対応する傾斜コイルを励起させている。傾斜コイルアセンブリ５０は、偏向マグネット５４及びＲＦコイルアセンブリ５６、５８を含むマグネットアセンブリ５２の一部を形成している。ＲＦコイルアセンブリは、全身用ＲＦ送信コイル５６、表面または並列撮像コイル５８、あるいはこの両方を含むことがある。ＲＦコイルアセンブリのコイル５６、５８は送信用と受信用の両方、あるいは送信用のみや受信用のみとするように構成させることがある。スキャナ装置４８内に一体化させたパルス発生器（図示せず）はパルスシーケンス送信モジュール４６の命令に従ったＲＦパルスを発生させ、これが増幅されて送信のためにＲＦコイル５６に結合される。別法としてＲＦ送信コイル５６は、コイル５８などの表面及び／または並列送信コイルにより置き換えられること、あるいはこれにより増強されることがある。同様に、患者内の励起した原子核が放出して得られた信号は、並列コイルや表面コイル５８などの単独の受信コイルによって検知されることがあり、さらにこれがデータリンク６０を介して送信される。このＭＲ信号は、システム制御部３２のデータ処理セクション６２内で復調され、フィルタ処理され、かつディジタル化される。
【００１７】
未処理のｋ空間データのアレイをメモリモジュール６６内に収集し終わると１回のスキャンが完了となる。この未処理のｋ空間データは、各画像を再構成させるように別々のｋ空間データアレイの形に配置し直しており、これらの各々は、データをフーリエ変換して画像データのアレイにするように動作するアレイプロセッサ６８に入力される。この画像データはシリアルリンク３４を介してコンピュータシステム２０に送られ、コンピュータシステム２０において画像データはメモリ２６内に格納される。この画像データは、オペレータコンソール１２から受け取ったコマンドに応じて、長期記憶内にアーカイブすることや、画像プロセッサ２２によりさらに処理してオペレータコンソール１２に伝達しディスプレイ１６上に表示させることがある。
【００１８】
ここで図２を参照すると、例示的なスペクトル空間タイプ励起パルス８０を表している。上で検討したようにスペクトル空間撮像は、撮像している物質のタイプに関するスペクトルデータを通常のＭＲ撮像の典型的なスライス選択と結合させている撮像タイプである。励起パルス８０は多数のＲＦ下位要素８２を含む。図に示すように、これらの要素８２は振幅が徐々に増加した後に減少する周期ｓｉｎｃ関数を示す。しかし、ＲＦ下位要素８２はガウス波形など単なるｓｉｎｃ関数以外の多くの形態を取ることができる。ＲＦ要素８２の周波数は、スペクトルエンコードのためにある特定の対象物の共鳴周波数に対応するように選択されることがある。例えば、過分極させた物質の原子核の共鳴周波数はパルス８０のターゲットとなることがある。
【００１９】
ＲＦパルス８２と共にスライスエンコード傾斜８４が印加される。スライスエンコード傾斜８４は、交番する符号をもつ周期的傾斜である。ＲＦ要素８２と傾斜８４は組み合わされて、指定の周波数レンジ域内にスライス選択励起を生じさせることができる。スペクトル励起パルスプロフィール（以下で記載することにする）は１／ΔＨｚ周期（ここで、ΔはＲＦ波形８０の下位要素間の時間距離を意味する）の周期性をもつ。好ましい一実施形態では、概ね９０度の総フリップ角が得られるように励起パルス８０が印加されているが、別のフリップ角も適当であることが企図される。例えば、造影剤の分極及びＲＦ磁化駆逐に対する感度、所望の励起回数、あるいは所望の画像分解能は、印加するパルスの強度に影響を及ぼすことがある。
【００２０】
ここで図３を参照すると、あるスペクトル空間パルス（例えば、図２を参照しながら記載したもの）の磁化に対する影響を表している。上側のプロット８６は横磁化Ｍｘｙを示し、また下側のプロット８８は縦磁化Ｍｚを示している。プロット８６、８８の水平軸はスペクトル周波数を意味し、前後方向の軸はｚ軸方向の幾何学的位置を意味し、また垂直軸は磁化を示している。図に示すように主横磁化９２は、ｚ位置方向の０ｍｍとマークした位置に沿って集中している。このスペクトル軸に沿って、磁化９２は０Ｈｚを中心に周期変動する。上で検討したように、磁化９２の周期性は印加されたスペクトル空間パルスのΔ成分に依存する。したがって、スペクトル空間パルスのこの特性を変更することによって所望の周期１／ΔＨｚを得ることができる。主スライスの外部の磁化９４は比較するとかなり弱い。同様に、主磁化９２の両側１００Ｈｚのスペクトル位置では磁化がほとんど存在していない。
【００２１】
図３の下側プロット８８は、縦磁化に対する逆の影響を示している。縦磁化９６の対応する主低下は、ｚ位置（前後方向）軸に沿った０ｍｍとマークした位置に沿って集中している。磁化９６の主低減は０Ｈｚを中心に周期変動しており、横磁化の場合と同様である。主縦磁化低減９６の周期も、印加されたスペクトル空間パルスに依存した１／ΔＨｚである。主磁化低減９６の両側の概ね１００Ｈｚの位置での磁化は初期強度のままである（すなわち、スペクトル空間パルスの印加によっても本質的に不変である）。同様に、ｚ位置軸方向の主スライスの外部の磁化９８も比較的不変のままである。
【００２２】
図４は、図３の周波数から１００Ｈｚシフトさせた励起周波数を有するスペクトル空間パルスからの横磁化１００及び縦磁化１０２に対する影響を表している。ここでも、主横磁化１０４はｚ位置軸上の０ｍｍの位置においてスライス方向に集中している。スペクトル周波数軸では、横磁化１０４は１／ΔＨｚで周期性をもつ。０Ｈｚ、−２００Ｈｚ及び２００Ｈｚの位置の横磁化はほとんど影響を受けず、また主スライスの外部の磁化１０６は比較的小さい。主縦磁化低減１０８もｚ位置軸上の０ｍｍの位置に集中しており、１／ΔＨｚで周期性をもつ。スライスの外部で主磁化１０８のピーク間にある縦磁化１１０は主縦磁化低減１０８と比較してほとんど影響を受けない。換言すると、横磁化１００及び縦磁化１０２を生成するスペクトル空間パルスの周波数プロフィールは、図３のパルスの周波数プロフィールを補完するように設計されている。
【００２３】
これについて図５は、図３及び４のスペクトル空間パルスを順次印加することの横磁化１１２及び縦磁化１１４に対する影響を表している。すなわち、横磁化１１６は第１の励起周波数のスペクトル空間パルス（例えば、図３のパルス）によって生成されており、また横磁化１１８は第２の励起周波数の第２のスペクトル空間パルス（例えば、図４のパルス）によって生成されている。主スライスの外部で磁化１１６、１１８の周期の外部に位置する（例えば、−１５０Ｈｚ、−５０Ｈｚ、５０Ｈｚ、１５０Ｈｚの位置の）周波数の横磁化１２０は、比較するとかなり小さい。同様に縦磁化は、第１の周波数の同じスペクトル空間パルスによって低減され（１２２）、また第２の周波数のスペクトル空間パルスによって低減されている（１２４）。主スライスの外部で磁化低減１２２、１２４の周期の外部に位置する（例えば、−１５０Ｈｚ、−５０Ｈｚ、５０Ｈｚ、１５０Ｈｚの位置の）周波数の縦磁化１２２はほとんど影響を受けない。
【００２４】
ここで図６を参照すると、２つのスペクトル空間パルス１３０、１３２を組み込んだデータ収集シーケンス１２８を表している。開始から終了までをシーケンス１２８は、データを収集するのに１秒未満となるように設計することができる。好ましい一実施形態では、代謝過程を撮像するようにシーケンス１２８を適応させている。このために、スペクトル空間パルス１３０、１３２の励起周波数は過分極させた造影剤と１つの代謝産物、２つの造影剤、２つの代謝産物、及び／またはこれらの組み合わせの共鳴周波数に対応させることがある。例えばスペクトル空間パルス１３０の励起周波数は過分極させた１３−Ｃラベル付けしたピルビン酸塩の原子核を励起するように設計されることがあり、またスペクトル空間パルス１３２は１３−Ｃアラニン、炭酸水素塩または乳酸塩（１３−Ｃピルビン酸塩の代謝産物）の原子核を励起するように設計されている。しかし、励起可能な別の原子核を有する別の物質（例えば、１４−Ｎ、３１−Ｐ、１９−Ｆ及び２３−Ｎａ原子核を有する１３−Ｃ尿素や物質、その他のＮＭＲ関連原子核、及びその代謝産物など）も等しく利用可能である。
【００２５】
収集シーケンス１２８は、対応する共鳴周波数の物質を励起させる第１のスペクトル空間パルス１３０の放出で開始される。次いで、第１のスペクトル空間パルスから得られた信号／励起をデフェーズさせるためのデフェージング傾斜パルス１３４が印加される。次いで、対応する共鳴周波数を有する第２の物質を励起するために第２のスペクトル空間パルス１３２が送信される。スペクトル空間パルス１３０、１３２は概ね９０度のフリップ角を有することが好ましい。この時点で、縦磁化及び横磁化は図５に示したのと幾分同様の様子となる。シーケンス１２８は次に、第１のスペクトル空間パルス１３０及び第２のスペクトル空間パルス１３２の両方の励起周波数をカバーする周波数レンジの位置にＲＦパルス１３６（スライス選択性とすることも非選択性とすることもある）を含む。ＲＦパルス１３６は１８０度のフリップ角を有することが好ましい。この後で読み出しまたはデータサンプリング／収集ステージが逆の順序で開始される。すなわち、第２のスペクトル空間パルス１３２から得られた信号が先ずサンプリングを受けるか、さもなければ収集を受ける（１３８）。読み出しは、エコープラナー撮像（ＥＰＩ）読み出し（例えば、スピンエコーＥＰＩ）、ＲＡＲＥ法（ｒａｐｉｄ  ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ  ｗｉｔｈ  ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ  ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ）読み出し、ｔｒｕｅＦＩＳＰ法（ｔｒｕｅ  ｆａｓｔ  ｉｍａｇｉｎｇ  ｗｉｔｈ  ｓｔｅａｄｙ  ｐｒｅｃｅｓｓｉｏｎ）読み出し、あるいはこれらの変形法などよく知られた幾つかの収集シーケンスの形態をとることがある。スペクトル空間パルス１３２の読み出し１３８の後、デフェージング傾斜１３４の影響を打ち消すためにリフェージング傾斜１４０が印加される。次いで、スペクトル空間パルス１３０から得られた信号に関してよく知られた方法によりデータ収集が実施される（１４２）。さらに各読み出し１３８、１４２は、スペクトル空間パルスあるいは別の読み出しと異なるタイミングを有することがある。シーケンス１２８は、３つ以上の物質、薬剤及び／または代謝産物を撮像するように拡張することができることを理解されたい。こうした実施形態では、各スペクトル空間パルス同士の間にデフェージング傾斜が印加されて、スペクトル空間パルスを印加した順と逆の順序で読み出しが実施されると共に、読み出し同士の間にはリフェージング傾斜が印加されている。
【００２６】
図７は、本発明の一実施形態による代謝産物の選択性撮像のための技法１４３を表した流れ図である。ブロック１４４において撮像対象内に過分極させた造影剤が導入される。次にブロック１４６において、第１のスペクトル空間パルスが造影剤の共鳴周波数で送信される。薬剤が導入された後に組織内に潅流できるようにするため、あるいは薬剤が診断対象の臓器まで到達できるようにするために、このパルスは指定の時間期間だけ遅延させることがある。別法として、遅延期間は造影剤を代謝させる時間量に対応させることがあり、この場合第１のスペクトル空間パルスを代謝産物の共鳴に相当させることがある。ＲＦコイル・アセンブリが第１のスペクトル空間パルスを送信し終えた後に、ブロック１４８においてスペクトル空間パルスが発生させた信号／磁化をデフェーズさせるためにデフェージング傾斜パルスが印加される。次いでブロック１５０において、代謝産物の共鳴周波数を励起するために第２のスペクトル空間パルスが送信される。これは励起させようとする造影剤の第１の代謝産物とすることがあり、あるいは第１のスペクトル空間パルスによって既に励起した別の代謝産物に対する追加とすることがある。上で言及したように、追加の代謝産物やその他の対象物を励起するために、後続の多くのデフェージング傾斜パルス及びスペクトル空間パルスが送信され印加されることがある。励起が完了した後、ブロック１５２においてすべての送信スペクトル空間パルスの共鳴周波数を包含させるように十分な幅をもった周波数レンジで１８０度ＲＦパルスが送信される。
【００２７】
次いでブロック１５４において、信号読み出しが逆の順序で開始される。図に示すように、収集しようとする第１の組のＭＲ信号は第２のスペクトル空間パルス１５４が発生させたものである。３つ以上のスペクトル空間パルスが送信される場合、最後に送信されたスペクトル空間パルスの信号が最初に読み取られることになる。ブロック１５６において次の読み出しの前に、ブロック１４８で印加したデフェージング傾斜パルスの影響を打ち消すためのリフェージング傾斜パルスが印加される。次いでブロック１５８において、第１のスペクトル空間パルスが発生させたＭＲ信号に対する読み出しが開始される。すべてのＭＲデータを収集し終えた後、このデータはブロック１６０において周知の再構成技法のいずれかに従って画像を再構成させるように処理を受ける。
【００２８】
技法１４３のデータ収集は共鳴周波数１つごとに１つのＲＦパルスだけとして実施されることがあり、また各スペクトル空間ＲＦパルスは近隣の共鳴周波数に影響を及ぼさない程度に十分に精細であるため、過分極させた薬剤の磁化全体を効率よく利用することができる。換言すると、あるスペクトル空間パルスが生成させた磁化が後続のパルスによって駆逐されることがなく、過分極も消耗し尽くされることがない。さらに、本発明の収集シーケンスは比較的短時間（例えば、１秒以下）で実施されるように設計できるため、造影剤及び代謝産物の過分極は典型的には大きな崩壊を受けないことになる。
【００２９】
したがって本発明の一実施形態は、複数の傾斜コイル、ＲＦコイル・アセンブリ及びシステム制御部を有するＭＲシステムを含む。このシステム制御部はＲＦコイル・アセンブリに対して、２つのスペクトル空間ＲＦパルスを放出させた後、第１のパルスからのＭＲ信号を検出する前に第２のパルスから得られたＭＲ信号を検出させるようにプログラムされている。
【００３０】
本発明の別の実施形態はＭＲ撮像のための方法を含む。本方法は、２つ以上の代謝産物の共鳴周波数をあるフリップ角で個別に励起する工程と、次いで該代謝産物の共鳴周波数を第２のフリップ角で同時に励起する工程と、を含む。励起の後、代謝産物に関する得られたＭＲ信号が検出される。
【００３１】
別の本発明の実施形態では、コンピュータ読み取り可能記憶媒体上に命令のシーケンスが保存されている。コンピュータによってこの命令が実行されると該コンピュータは、ある周波数でのスペクトル空間パルス、当該周波数に対するデフェージング傾斜パルス、別の周波数での別のスペクトル空間パルス、次いでこれら両周波数を含む周波数レンジにわたるＲＦパルスを要求する。
【００３２】
本発明を好ましい実施形態に関して記載してきたが、明示的に記述した以外に等価、代替及び修正が可能であり、これらも添付の特許請求の範囲の域内にあることを理解されたい。処理過程または方法の工程の順序及びシーケンスは代替的な実施形態に応じて変更またはシーケンス配列し直すことができる。また、図面の符号に対応する特許請求の範囲中の符号は、単に本願発明の理解をより容易にするために用いられているものであり、本願発明の範囲を狭める意図で用いられたものではない。そして、本願の特許請求の範囲に記載した事項は、明細書に組み込まれ、明細書の記載事項の一部となる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態を組み込んだ例示的なＭＲ撮像システムのブロック概要図である。
【図２】本発明の一実施形態による例示的なＲＦパルス列とスペクトル空間パルスのスライス傾斜波形のグラフである。
【図３】本発明の一実施形態によるスペクトル空間パルスに関する励起プロフィールの３Ｄグラフである。
【図４】本発明の一実施形態による図３と異なる周波数帯域を励起しているスペクトル空間パルスに関する励起プロフィールの３Ｄグラフである。
【図５】本発明の一実施形態による図３及び図４を組み合わせたスペクトル空間パルスに関する励起プロフィールの３Ｄグラフである。
【図６】本発明の一実施形態による撮像シーケンスのグラフである。
【図７】本発明の一実施形態による選択励起周波数における代謝産物のＭＲ撮像のための技法を表した流れ図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０  ＭＲＩシステム
１２  オペレータコンソール
１３  入力デバイス
１４  制御パネル
１６  表示画面
１８  リンク
２０  コンピュータシステム
２０ａ  バックプレーン
２２  画像プロセッサモジュール
２４  ＣＰＵモジュール
２６  メモリモジュール
３２  システム制御部
３２ａ  バックプレーン
３４  高速シリアルリンク
４０  シリアルリンク
４２  傾斜増幅器組
４４  スキャン室インタフェース
４６  パルスシーケンス送信モジュール
４８  スキャナ
５０  傾斜コイルアセンブリ
５２  マグネットアセンブリ
５４  偏向マグネット
５６  ＲＦコイルアセンブリ
５８  ＲＦコイルアセンブリ
６０  データリンク
６２  データ処理セクション
６６  メモリモジュール
６８  アレイプロセッサ
８０  スペクトル空間タイプの励起パルス
８２  ＲＦ下位要素
８４  スライスエンコード傾斜
８６  横磁化
８８  縦磁化プロット
９２  主横磁化
９４  磁化
９６  縦磁化の主低減
９８  磁化
１００  横磁化
１０２  縦磁化
１０４  主横磁化
１０６  磁化
１０８  主縦磁化低減
１１０  縦磁化
１１２  横磁化
１１４  縦磁化
１１６  横磁化
１１８  横磁化
１２０  横磁化
１２２  低下した縦磁化
１２４  低下した縦磁化
１２８  データ収集シーケンス
１３０  スペクトル空間パルス
１３２  スペクトル空間パルス
１３４  デフェージング傾斜パルス
１３６  ＲＦパルス
１３８  第１の収集
１４０  リフェージング傾斜
１４２  第２の収集
１４３  技法
１４４  造影剤を導入する
１４６  第１のパルスを送信する
１４８  デフェージング傾斜パルスを印加する
１５０  第２のパルスを送信する
１５２  幅広の周波数パルスを送信する
１５４  第２のパルス読み出し
１５６  リフェージング傾斜パルスを印加する
１５８  第１のパルス読み出し
１６０  再構成
【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】
2008126069.tif 000009