(57)【要約】【課題】造影パーフュージョンイメージングにおいて、血流動態解析可能な時間分解能や撮影間隔を維持しつつ、信号変化時に歪みやアーチファクトの少ない画像を取得し、診断能を向上させる。【解決手段】造影剤による経時的信号変化をＳＳ−ＥＰＩシーケンスを繰り返して測定するダイナミック撮像過程において、ＥＰＩシーケンスを用いてＳＳ−ＥＰＩの各エコーに相当する信号をダイナミック撮像前および撮像中において計測する（参照データ）。ダイナミック撮像によって計測される信号を、参照データを用いて補正し、画像再構成を行う。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の置かれる空間に静磁場を発生する静磁場発生手段と、前記空間に傾斜磁場を与える傾斜磁場発生手段と、前記被検体の生体組織の原子核に核磁気共鳴を起こさせるために高周波磁場を照射する送信系と、前記核磁気共鳴により放出されるエコー信号を検出する受信系と、前記傾斜磁場発生手段、送信系および受信系を所定のパルスシーケンスに基づき制御するシーケンサと、受信系で検出したエコー信号を用いて画像再構成演算を行う信号処理系と、得られた画像を表示する手段とを備えた磁気共鳴イメージング装置において、
１回のＲＦ励起パルスと読み出し傾斜磁場の連続反転により画像構成に必要な全てのエコー信号を取得するシングルショットエコープラナーイメージング（ＳＳ−ＥＰＩ）シーケンス手段と、被検体内に注入された造影剤による信号変化を画像化するためにＳＳ−ＥＰＩシーケンスを複数回繰り返して複数枚の画像データを取得するダイナミックシーケンスに先立って位相エンコード量の異なる複数の信号補正用のデータを取得する補正データ取得シーケンス手段と、補正データ取得シーケンス手段で取得した信号補正用のデータを用いてダイナミックシーケンス手段で取得した複数枚の画像データを補正する手段と、ダイナミックシーケンス手段の各データ取得時間の間で信号補正用のデータの一部を新たに取得する手段と、新たに取得したデータを用いて信号補正用データの一部を更新して補正を行なう手段を特徴とする磁気共鳴イメージング方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検体中の水素等からの核磁気共鳴（以下、「ＮＭＲ」という）信号を測定し、核の密度分布や緩和時間分布等を映像化する磁気共鳴撮影（ＭＲＩ）装置に関し、特に造影剤を用いて脳血管中の経時的信号変化を計測し、被験者の血流動態を判断することができる造影パーフュージョンイメージングに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＭＲＩは静磁場中に置かれた被検体に高周波磁場を印加することにより被検体に生じるＮＭＲ信号（エコー信号）を検出し、これを信号処理し画像化する装置である。このＭＲＩにおいて、例えば、［特許文献１］に記載されているような信号強度変化より脳血流動態を解析する造影パーフュージョンイメージングがある。造影パーフュージョンイメージングでは、経時的な造影効果を捉える必要があるため、高い時間分解能と高コントラストが要求される。現在では、高速撮影シーケンスであるシングルショットエコープレナーイメージング（以下ＳＳ−ＥＰＩ）シーケンスが用いられることが多く、適しているとされている。高速撮影法であるＳＳ−ＥＰＩシーケンスでは、１回のＲＦパルス印加に対し、読み出し傾斜磁場を連続して反転しながら複数のエコー信号を取得するため、残留磁場などの磁場不均一性により計測誤差を生じやすく、Ｎ／２アーチファクトや歪みが現れやすい。脳血流動態解析は各画像のピクセル毎の信号値を用いて行うため、Ｎ／２アーチファクトや歪みは大きな信号誤差となり、正確な解析を行うための障害となる。これに対し、参照データとしてＥＰＩシーケンスの全てのエコーについて位相変動を抽出するマルチレファレンススキャンという方法が開発されつつある。このマルチレファレンススキャンによれば、ＳＳ−ＥＰＩの画像歪みとＮ／２アーチファクトを改善することが可能である。しかし、用いる参照データは、全て信号変化前に取得するため、信号変化の起きた本計測データの補正を行なう場合、変化成分が画像全体のノイズとして生じ、画質劣化につながるという問題がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−０６５６３８号公報
【０００４】
以上のことから、次のような造影パーフュージョンイメージングＭＲ検査を行うための装置を提供するのは有利である。すなわち、ＳＳ−ＥＰＩシーケンス撮像時に、画質劣化をダイナミック計測全体にわたって抑制し、それにより、精度の高い脳血流動態検査を行うことができる検査装置である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、磁気共鳴イメージングを使用する検査装置において従来技術が有する上述の欠点を鑑み、これを解決する検査装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題は本発明により、磁気共鳴イメージングを使用した患者の造影パーフュジョンイメージング検査を、次の各手段により構成することで解決される。第１の手段は、参照データとして、ＥＰＩシーケンスを用いてＳＳ−ＥＰＩの各エコーに相当する信号を計測する（前計測）。前計測シーケンスで与える位相エンコード量は、ＳＳ−ＥＰＩシーケンスで取得するデータの位相エンコード量と対応させる。これにより、ＳＳ−ＥＰＩに相当する各エコー信号を全て、誤差の少ない信号で計測することができる。第２の手段は、ＳＳ−ＥＰＩシーケンスを繰り返し、連続した画像を取得するダイナミック撮像過程において、基準データを選出し、参照データと基準データより補正用データを作成する。ダイナミック撮像によって計測される信号は、作成された補正用データを用いて補正し、画像再構成を行う。第３の手段は、ダイナミック撮像過程において、各本計測の間に、参照データの一部である低周波領域のエコー信号を再計測し、補正用データの更新を行う。それ以後の本計測データの補正は、随時更新した補正用データを使用する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について添付図面を参照して説明する。
図１は本発明による磁気共鳴イメージング装置の全体構成を示すブロック図である。この磁気共鳴イメージング装置は、核磁気共鳴（ＮＭＲ）現象を利用して被検体の断層像を得るもので、図１に示すように、静磁場発生磁石２と、磁場勾配発生系３と、送信系５と、受信系６と、信号処理系７と、シーケンサ４と、中央処理装置（ＣＰＵ）８とを備えて成る。
【０００８】
上記静磁場発生磁石２は、被検体１の周りにその体軸方向または体軸と直交する方向に均一な静磁場を発生させるもので、上記被検体１の周りのある広がりをもった空間に永久磁石方式または常電導方式あるいは超電導方式の磁場発生手段が配置されている。磁場勾配発生系３は、Ｘ，  Ｙ，  Ｚの三軸方向に巻かれた傾斜磁場コイル９と、それぞれの傾斜磁場コイルを駆動する傾斜磁場電源１０とから成り、後述のシ−ケンサ７からの命令に従ってそれぞれのコイルの傾斜磁場電源１０を駆動することにより、Ｘ，  Ｙ，  Ｚの三軸方向の傾斜磁場Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚを被検体１に印加するようになっている。この傾斜磁場の加え方により被検体１に対するスライス面を設定することができる。シーケンサ４は、上記被検体１の生体組織を構成する原子の原子核に核磁気共鳴を起こさせる高周波磁場パルスをある所定のパルスシーケンスで繰り返し印加するもので、ＣＰＵ８の制御で動作し、被検体１の断層像のデータ収集に必要な種々の命令を、送信系５及び磁場勾配発生系３並びに受信系６に送るようになっている。送信系５は、上記シーケンサ４から送り出される高周波パルスにより被検体１の生体組織を構成する原子の原子核に核磁気共鳴を起こさせるために高周波磁場を照射するもので、高周波発振器１１と変調器１２と高周波増幅器１３と送信側の高周波コイル１４ａとから成り、上記高周波発振器１１から出力された高周波パルスをシーケンサ７の命令にしたがって変調器１２で振幅変調し、この振幅変調された高周波パルスを高周波増幅器１３で増幅した後に被検体１に近接して配置された高周波コイル１４ａに供給することにより、電磁波が上記被検体１に照射されるようになっている。受信系６は、被検体１の生体組織の原子核の核磁気共鳴により放出されるエコー信号（ＮＭＲ信号）を検出するもので、受信側の高周波コイル１４ｂと増幅器１５と直交位相検波器１６と、Ａ／Ｄ変換器１７とから成り、上記送信側の高周波コイル１４ａから照射された電磁波による被検体１の応答の電磁波（ＮＭＲ信号）は被検体１に近接して配置された高周波コイル１４ｂで検出され、増幅器１５及び直交位相検波器１６を介してＡ／Ｄ変換器１７に入力してディジタル量に変換され、さらにシーケンサ４からの命令によるタイミングで直交位相検波器１６によりサンプリングされた二系列の収集データとされ、その信号が信号処理系７に送られるようになっている。この信号処理系７は、ＣＰＵ８と、磁気ディスク１８及び磁気テープ１９等の記録装置と、ＣＲＴ等のディスプレイ２０とから成り、上記ＣＰＵ８でフーリエ変換、補正係数計算像再構成等の処理を行い、任意断面の信号強度分布あるいは複数の信号に適当な演算を行って得られた分布を画像化してディスプレイ２０に断層像として表示するようになっている。なお、図１において、送信側及び受信側の高周波コイル１４ａ，１４ｂと傾斜磁場コイル９は、被検体１の周りの空間に配置された静磁場発生磁石２の磁場空間内に設置されている。
【０００９】
本発明のＭＲＩ装置では、シーケンサ４は、読み出し傾斜磁場パルスを高速反転することにより、サンプリングを複数一度に行うＥＰＩ手段を備えている。
【００１０】
図２はシングルショットグラディエントエコーＥＰＩシーケンスの例である。
まず検知する磁化を含む被検体に高周波パルス２０１を照射すると同時にスライスを選択する傾斜磁場パルス２０２を印加し、画像化するスライスを選択する。次いで位相エンコードのオフセットを与えるパルス２０３と読み出し傾斜磁場のオフセットを与えるパルス２０４を印加し、位相エンコード傾斜磁場パルス２０５を離散的に印加しながら反転する読み出し傾斜磁場２０６の各周期内で各位相エンコードのエコー信号２０７をサンプリングする。１枚の画像再構成に必要なエコーは、時間間隔２０８で全て取得される。ダイナミック撮影では、このようなシーケンス２０８を複数回（Ｎ回）繰り返し、Ｎ枚の時系列画像を得る。それぞれの位相エンコード傾斜磁場パルス２０５の印加量は、強度を調整して出力するため、印加量が大きい場合でも印加時間の延長は必要としない。
【００１１】
参照用データの計測では、図３に示されるように、位相エンコードパルス３０１を印加し、各々の位相エンコード量についてＥＰＩシーケンスを実行し、計測データ列３０２を取得する。参照用計測ＥＰＩシーケンスで与える位相エンコード量は、ＳＳ−ＥＰＩシーケンスで取得するデータの位相エンコード量３０１と対応させるものとなる。
【００１２】
次に本特許の実施例として、ダイナミック撮像を用いた補正方法を説明する（図４）。
まず、目的とする血管を含む撮像領域をマルチスライス撮像を用いて決定する。撮像部位において、造影剤による信号変化４０１が現れる前に参照用データ４０２および基準データ４０３を計測し、これらより計測誤差を補正するデータ４０４を作成する。それ以降のダイナミック撮像４０５においては、参照用データとＳＳ−ＥＰＩシーケンスによる計測データを交互に取得し、ＳＳ−ＥＰＩシーケンスよって繰り返し計測されるデータは作成した補正用データ４０４を用いて補正される。さらに詳しく説明すると、最初に計測した参照データの一部（図５）は、低周波領域のエコー  ５０１に対応するＥＰＩシーケンスを、本計測の間  ４０５で実行し、参照データ４０２の一部を再計測する。最初に計測した参照データの一部を再計測したデータで更新し、補正用データを再計算する。補正されたデータ４０６は、各ダイナミック撮像画像として再構成され、脳血流解析の対象画像として用いる。
【００１３】
本方法をシングルショットグラジエントエコーシーケンスについて説明を行ったが、シングルショットスピンエコーシーケンスについても同様の手段を可能にするものである。
【００１４】
【発明の効果】
以上のように本発明は、ダイナミック撮影中に大きな時間的延長を必要とせず、また、造影剤通過中の信号変化による画質劣化を抑制しながら、歪みやアーチファクトが低減された画像により、診断能の高い脳血流動態解析を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明が適用されるＭＲＩ装置の全体構成を示す図。
【図２】
シングルショットＥＰＩシーケンスを表す図。
【図３】
参照データ計測を表す図。
【図４】
経時的に脳血流信号の変化を計測するダイナミック撮像の補正を表わす図。
【図５】
更新する参照データ計測を表す図。
【符号の説明】
１…被検体
２…磁場発生装置
３…磁場勾配発生系
４…送信系
５…受信系
６…信号処理系
７…シーケンサ
８…ＣＰＵ
９…傾斜磁場コイル
１０…傾斜磁場電源
１４ａ…送信側の高周波コイル
１４ｂ…受信側の高周波コイル
【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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