(57)【要約】【課題】最小のＴＲとして最適な値を決定する方法を実現する。【解決手段】磁気共鳴撮影用のパルスシーケンスについて、勾配コイル等の発熱限界、ＲＦパルス間隔限界およびパルスシーケンス時間長限界に基づく最小ＴＲを計算し（５０３）、勾配磁場信号の振幅を低減したパルスシーケンスについて最小ＴＲを再計算し（５０５）、ＴＲｉ＜ＴＲｉ−１である間は、勾配磁場信号の振幅を低減しながら最小ＴＲの再計算を繰り返し、ＴＲｉ＜ＴＲｉ−１でなくなったときのＴＲｉ−１を最適値とする。【選択図】　　　図５
2004135997.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気共鳴撮影用のパルスシーケンスについて、勾配磁場信号の２乗和に基づいて勾配磁場コイルの発熱限界に由来するＴＲの下限値および勾配磁場コイル駆動部の発熱限界に由来するＴＲの下限値をそれぞれ求め、ＲＦ駆動部の能力限界に由来するＴＲの下限値を求め、パルスシーケンスの時間長の限界に由来するＴＲの下限値を求める、とともに、それらのうちの最大値ＴＲ０を求め、
波形の面積を一定に保ちつつ前記パルスシーケンスにおける勾配磁場信号の振幅を低減したものについて、勾配磁場信号の２乗和に基づいて勾配磁場コイルの発熱限界に由来するＴＲの下限値および勾配磁場コイル駆動部の発熱限界に由来するＴＲの下限値をそれぞれ求め、ＲＦ駆動部の能力限界に由来するＴＲの下限値を求め、パルスシーケンスの時間長の限界に由来するＴＲの下限値を求める、とともに、それらのうちの最大値ＴＲ１を求め、
ＴＲ１＜ＴＲ０でないときはＴＲ０を撮影用のＴＲとし、
ＴＲ１＜ＴＲ０であるときは、波形の面積を一定に保ちつつ前記パルスシーケンスにおける勾配磁場信号の振幅をさらに低減したものについて、勾配磁場信号の２乗和に基づいて勾配磁場コイルの発熱限界に由来するＴＲの下限値および勾配磁場コイル駆動部の発熱限界に由来するＴＲの下限値をそれぞれ求め、ＲＦ駆動部の能力限界に由来するＴＲの下限値を求め、パルスシーケンスの時間長の限界に由来するＴＲの下限値を求める、とともに、それらのうちの最大値ＴＲｉを求めることを、ＴＲｉが前回の値ＴＲｉ−１より小さい間繰り返し、ＴＲｉがＴＲｉ−１より小さくないときＴＲｉ−１を撮影用のＴＲとする、
ことを特徴とするＴＲ決定方法。
【請求項２】
前記振幅の低減を定率ずつ行う、
ことを特徴とする請求項１に記載のＴＲ決定方法。
【請求項３】
前記振幅の低減を定量ずつ行う、
ことを特徴とする請求項１に記載のＴＲ決定方法。
【請求項４】
前記振幅の低減を勾配磁場信号列中の予め選ばれた波形について行う、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載のＴＲ決定方法。
【請求項５】
前記振幅の低減を勾配磁場信号列中の全ての波形について行う、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載のＴＲ決定方法。
【請求項６】
前記振幅の低減を３軸の勾配磁場信号のうち予め選ばれた軸の勾配磁場信号について行う、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項５のうちのいずれか１つに記載のＴＲ決定方法。
【請求項７】
前記振幅の低減を３軸の勾配磁場信号について行う、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項５のうちのいずれか１つに記載のＴＲ決定方法。
【請求項８】
前記振幅の低減を３軸の勾配磁場信号に共通に行う、
ことを特徴とする請求項７に記載のＴＲ決定方法。
【請求項９】
前記振幅の低減を３軸の勾配磁場信号に個別に行う、
ことを特徴とする請求項７に記載のＴＲ決定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＴＲ決定方法に関し、とくに、磁気共鳴撮影用のパルスシーケンス（ｐｕｌｓｅ　ｓｅｑｕｅｎｃｅ）の繰り返し時間すなわちＴＲ（ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ　ｔｉｍｅ）を決定する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＴＲを含むスキャンパラメータ（ｓｃａｎ　ｐａｒａｍｅｔｅｒ）の最適化は、スキャンテクニック（ｓｃａｎ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）および勾配磁場コイル（ｃｏｉｌ）の温度に基づいてスキャン終了時の勾配磁場コイルの温度を予想し、この温度に基づいて勾配磁場コイルの立ち上がり特性を求め、この立ち上がり特性に応じて当初のスキャンパラメータを修正することによって行う（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−５６９１７号公報（第４，５頁、図１，３）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来方法により、他のスキャンパラメータとともに決定されたＴＲは、必ずしも最小のＴＲとはならない。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、最小のＴＲとして最適な値を決定する方法を実現することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための本発明は、磁気共鳴撮影用のパルスシーケンスについて、勾配磁場信号の２乗和に基づいて勾配磁場コイルの発熱限界に由来するＴＲの下限値および勾配磁場コイル駆動部の発熱限界に由来するＴＲの下限値をそれぞれ求め、ＲＦ駆動部の能力限界に由来するＴＲの下限値を求め、パルスシーケンスの時間長の限界に由来するＴＲの下限値を求める、とともに、それらのうちの最大値ＴＲ０を求め、波形の面積を一定に保ちつつ前記パルスシーケンスにおける勾配磁場信号の振幅を低減したものについて、勾配磁場信号の２乗和に基づいて勾配磁場コイルの発熱限界に由来するＴＲの下限値および勾配磁場コイル駆動部の発熱限界に由来するＴＲの下限値をそれぞれ求め、ＲＦ駆動部の能力限界に由来するＴＲの下限値を求め、パルスシーケンスの時間長の限界に由来するＴＲの下限値を求める、とともに、それらのうちの最大値ＴＲ１を求め、ＴＲ１＜ＴＲ０でないときはＴＲ０を撮影用のＴＲとし、ＴＲ１＜ＴＲ０であるときは、波形の面積を一定に保ちつつ前記パルスシーケンスにおける勾配磁場信号の振幅をさらに低減したものについて、勾配磁場信号の２乗和に基づいて勾配磁場コイルの発熱限界に由来するＴＲの下限値および勾配磁場コイル駆動部の発熱限界に由来するＴＲの下限値をそれぞれ求め、ＲＦ駆動部の能力限界に由来するＴＲの下限値を求め、パルスシーケンスの時間長の限界に由来するＴＲの下限値を求める、とともに、それらのうちの最大値ＴＲｉを求めることを、ＴＲｉが前回の値ＴＲｉ−１より小さい間繰り返し、ＴＲｉがＴＲｉ−１より小さくないときＴＲｉ−１を撮影用のＴＲとする、ことを特徴とするＴＲ決定方法である。
【０００７】
なお、上記の課題を解決するための本発明は、磁気共鳴撮影用のパルスシーケンスについて、勾配磁場信号の２乗和に基づいて勾配磁場コイルの発熱限界に由来するＴＲの下限値および勾配磁場コイル駆動部の発熱限界に由来するＴＲの下限値をそれぞれ求め、ＲＦ駆動部の能力限界に由来するＴＲの下限値を求め、パルスシーケンスの時間長の限界に由来するＴＲの下限値を求める、とともに、それらのうちの最大値ＴＲ０を求める第１の計算手段と、波形の面積を一定に保ちつつ前記パルスシーケンスにおける勾配磁場信号の振幅を低減したものについて、勾配磁場信号の２乗和に基づいて勾配磁場コイルの発熱限界に由来するＴＲの下限値および勾配磁場コイル駆動部の発熱限界に由来するＴＲの下限値をそれぞれ求め、ＲＦ駆動部の能力限界に由来するＴＲの下限値を求め、パルスシーケンスの時間長の限界に由来するＴＲの下限値を求める、とともに、それらのうちの最大値ＴＲ１を求め、ＴＲ１＜ＴＲ０でないときはＴＲ０を撮影用のＴＲとし、ＴＲ１＜ＴＲ０であるときは、波形の面積を一定に保ちつつ前記パルスシーケンスにおける勾配磁場信号の振幅をさらに低減したものについて、勾配磁場信号の２乗和に基づいて勾配磁場コイルの発熱限界に由来するＴＲの下限値および勾配磁場コイル駆動部の発熱限界に由来するＴＲの下限値をそれぞれ求め、ＲＦ駆動部の能力限界に由来するＴＲの下限値を求め、パルスシーケンスの時間長の限界に由来するＴＲの下限値を求める、とともに、それらのうちの最大値ＴＲｉを求めることを、ＴＲｉが前回の値ＴＲｉ−１より小さい間繰り返し、ＴＲｉがＴＲｉ−１より小さくないときＴＲｉ−１を撮影用のＴＲとする第２の計算手段と、を具備することを特徴とする磁気共鳴撮影装置であってよい。
【０００８】
本発明では、
▲１▼磁気共鳴撮影用のパルスシーケンスについて、勾配磁場信号の２乗和に基づいて勾配磁場コイルの発熱限界に由来するＴＲの下限値および勾配磁場コイル駆動部の発熱限界に由来するＴＲの下限値をそれぞれ求め、ＲＦ駆動部の能力限界に由来するＴＲの下限値を求め、パルスシーケンスの時間長の限界に由来するＴＲの下限値を求める、とともに、それらのうちの最大値ＴＲ０を求め、
▲２▼波形の面積を一定に保ちつつ前記パルスシーケンスにおける勾配磁場信号の振幅を低減したものについて、勾配磁場信号の２乗和に基づいて勾配磁場コイルの発熱限界に由来するＴＲの下限値および勾配磁場コイル駆動部の発熱限界に由来するＴＲの下限値をそれぞれ求め、ＲＦ駆動部の能力限界に由来するＴＲの下限値を求め、パルスシーケンスの時間長の限界に由来するＴＲの下限値を求める、とともに、それらのうちの最大値ＴＲ１を求め、
▲３▼ＴＲ１＜ＴＲ０でないときはＴＲ０を撮影用のＴＲとし、
▲４▼ＴＲ１＜ＴＲ０であるときは、波形の面積を一定に保ちつつ前記パルスシーケンスにおける勾配磁場信号の振幅をさらに低減したものについて、勾配磁場信号の２乗和に基づいて勾配磁場コイルの発熱限界に由来するＴＲの下限値および勾配磁場コイル駆動部の発熱限界に由来するＴＲの下限値をそれぞれ求め、ＲＦ駆動部の能力限界に由来するＴＲの下限値を求め、パルスシーケンスの時間長の限界に由来するＴＲの下限値を求める、とともに、それらのうちの最大値ＴＲｉを求めることを、ＴＲｉが前回の値ＴＲｉ−１より小さい間繰り返し、
▲５▼ＴＲｉがＴＲｉ−１より小さくないときＴＲｉ−１を撮影用のＴＲとする、ので、ＴＲ０に対する勾配磁場信号の影響が大きいパルスシーケンスでは、ＴＲ０より小さいＴＲを得ることができる。
【０００９】
前記振幅の低減を定率ずつ行うことが、振幅低減を等比的に行う点で好ましい。
【００１０】
前記振幅の低減を定量ずつ行うことが、振幅低減を等差的に行う点で好ましい。
【００１１】
前記振幅の低減を勾配磁場信号列中の予め選ばれた波形について行うことが、振幅低減を重点的に行う点で好ましい。
【００１２】
前記振幅の低減を勾配磁場信号列中の全ての波形について行うことが、振幅低減を全体的に行う点で好ましい。
【００１３】
前記振幅の低減を３軸の勾配磁場信号のうち予め選ばれた軸の勾配磁場信号について行うことが、振幅低減を重点的に行う点で好ましい。
【００１４】
前記振幅の低減を３軸の勾配磁場信号について行うことが、振幅低減を全体的に行う点で好ましい。
【００１５】
前記振幅の低減を３軸の勾配磁場信号に共通に行うことが、振幅低減を平等に行う点で好ましい。
【００１６】
前記振幅の低減を３軸の勾配磁場信号に個別に行うことが、振幅低減をきめ細かく行う点で好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態に限定されるものではない。図１に磁気共鳴撮影装置のブロック（ｂｌｏｃｋ）図を示す。本装置の動作によって、本発明の方法に関する実施の形態の一例が示される。
【００１８】
同図に示すように、本装置はマグネットシステム１００を有する。マグネットシステム１００は主磁場コイル（ｃｏｉｌ）部１０２、勾配コイル部１０６およびＲＦコイル部１０８を有する。これら各コイル部は概ね円筒状の形状を有し、互いに同軸的に配置されている。マグネットシステム１００の概ね円柱状の内部空間（ボア：ｂｏｒｅ）に、撮影の対象１がクレードル（ｃｒａｄｌｅ）５００に搭載されて図示しない搬送手段により搬入および搬出される。
【００１９】
主磁場コイル部１０２はマグネットシステム１００の内部空間に静磁場を形成する。静磁場の方向は概ね対象１の体軸の方向に平行である。すなわちいわゆる水平磁場を形成する。主磁場コイル部１０２は例えば超伝導コイルを用いて構成される。なお、超伝導コイルに限らず常伝導コイル等を用いて構成してもよい。
【００２０】
勾配コイル部１０６は、互いに垂直な３軸すなわちスライス（ｓｌｉｃｅ）軸、位相軸および周波数軸の方向において、それぞれ静磁場強度に勾配を持たせるための３つの勾配磁場を生じる。
【００２１】
静磁場空間における互いに垂直な座標軸をｘ，ｙ，ｚとしたとき、いずれの軸もスライス軸とすることができる。その場合、残り２軸のうちの一方を位相軸とし、他方を周波数軸とする。また、スライス軸、位相軸および周波数軸は、相互間の垂直性を保ったままｘ，ｙ，ｚ軸に関して任意の傾きを持たせることも可能である。本装置では対象１の体軸の方向をｚ軸方向とする。
【００２２】
スライス軸方向の勾配磁場をスライス勾配磁場ともいう。位相軸方向の勾配磁場を位相エンコード（ｅｎｃｏｄｅ）勾配磁場またはフェーズエンコード（ｐｈａｓｅ　ｅｎｃｏｄｅ）勾配磁場ともいう。周波数軸方向の勾配磁場をリードアウト（ｒｅａｄ　ｏｕｔ）勾配磁場ともいう。リードアウト勾配磁場は周波数エンコード勾配磁場と同義である。このような勾配磁場の発生を可能にするために、勾配コイル部１０６は図示しない３系統の勾配コイルを有する。以下、勾配磁場を単に勾配ともいう。
【００２３】
ＲＦコイル部１０８は静磁場空間に対象１の体内のスピンを励起するための高周波磁場を形成する。以下、高周波磁場を形成することをＲＦ励起信号の送信ともいう。また、ＲＦ励起信号をＲＦパルス（ｐｕｌｓｅ）ともいう。励起されたスピンが生じる電磁波すなわち磁気共鳴信号は、ＲＦコイル部１０８によって受信される。
【００２４】
磁気共鳴信号は、周波数ドメイン（ｄｏｍａｉｎ）すなわちフーリエ（Ｆｏｕｒｉｅｒ）空間の信号となる。位相軸方向および周波数軸方向の勾配により、磁気共鳴信号のエンコードを２軸で行うので、磁気共鳴信号は２次元フーリエ空間における信号として得られる。フェーズエンコード勾配およびリードアウト勾配は、２次元フーリエ空間における信号のサンプリング位置を決定する。以下、２次元フーリエ空間をｋスペース（ｋ−ｓｐａｃｅ）ともいう。
【００２５】
勾配コイル部１０６には勾配駆動部１３０が接続されている。勾配駆動部１３０は勾配コイル部１０６に駆動信号を与えて勾配磁場を発生させる。勾配駆動部１３０は、勾配コイル部１０６における３系統の勾配コイルに対応して、図示しない３系統の駆動回路を有する。
【００２６】
ＲＦコイル部１０８にはＲＦ駆動部１４０が接続されている。ＲＦ駆動部１４０はＲＦコイル部１０８に駆動信号を与えてＲＦパルスを送信し、対象１の体内のスピンを励起する。
【００２７】
ＲＦコイル部１０８にはデータ収集部１５０が接続されている。データ収集部１５０は、ＲＦコイル部１０８が受信した受信信号をディジタルデータ（ｄｉｇｉｔａｌ　ｄａｔａ）として収集する。
【００２８】
勾配駆動部１３０、ＲＦ駆動部１４０およびデータ収集部１５０にはシーケンス（ｓｅｑｕｅｎｃｅ）制御部１６０が接続されている。シーケンス制御部１６０は、勾配駆動部１３０ないしデータ収集部１５０をそれぞれ制御して磁気共鳴信号の収集を遂行する。
【００２９】
シーケンス制御部１６０は、例えばコンピュータ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等を用いて構成される。シーケンス制御部１６０は図示しないメモリ（ｍｅｍｏｒｙ）を有する。メモリはシーケンス制御部１６０用のプログラムおよび各種のデータを記憶している。シーケンス制御部１６０の機能は、コンピュータがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される。
【００３０】
データ収集部１５０の出力側はデータ処理部１７０に接続されている。データ収集部１５０が収集したデータがデータ処理部１７０に入力される。データ処理部１７０は、例えばコンピュータ等を用いて構成される。データ処理部１７０は図示しないメモリを有する。メモリはデータ処理部１７０用のプログラムおよび各種のデータを記憶している。
【００３１】
データ処理部１７０はシーケンス制御部１６０に接続されている。データ処理部１７０はシーケンス制御部１６０の上位にあってそれを統括する。本装置の機能は、データ処理部１７０がメモリに記憶されたプログラムを実行することによりを実現される。
【００３２】
データ処理部１７０は、データ収集部１５０が収集したデータをメモリに記憶する。メモリ内にはデータ空間が形成される。このデータ空間はｋスペースに対応する。データ処理部１７０は、ｋスペースのデータを２次元逆フ−リエ変換することにより画像を再構成する。
【００３３】
データ処理部１７０には表示部１８０および操作部１９０が接続されている。表示部１８０は、グラフィックディスプレー（ｇｒａｐｈｉｃ　ｄｉｓｐｌａｙ）等で構成される。操作部１９０はポインティングデバイス（ｐｏｉｎｔｉｎｇｄｅｖｉｃｅ）を備えたキーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）等で構成される。
【００３４】
表示部１８０は、データ処理部１７０から出力される再構成画像および各種の情報を表示する。操作部１９０は、使用者によって操作され、各種の指令や情報等をデータ処理部１７０に入力する。使用者は表示部１８０および操作部１９０を通じてインタラクティブ（ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ）に本装置を操作する。
【００３５】
図２に、他の方式の磁気共鳴撮影装置のブロック図を示す。同図に示す磁気共鳴撮影装置は、本発明の実施の形態の一例である。本装置の構成によって、本発明の装置に関する実施の形態の一例が示される。
【００３６】
本装置は、図１に示した装置とは方式を異にするマグネットシステム１００’を有する。マグネットシステム１００’以外は図１に示した装置と同様な構成になっており、同様な部分は同一の符号を付して説明を省略する。
【００３７】
マグネットシステム１００’は主磁場マグネット部１０２’、勾配コイル部１０６’およびＲＦコイル部１０８’を有する。これら主磁場マグネット部１０２’および各コイル部は、いずれも空間を挟んで互いに対向する１対のものからなる。また、いずれも概ね円盤状の形状を有し中心軸を共有して配置されている。マグネットシステム１００’の内部空間（ボア）に、対象１がクレードル５００に搭載されて図示しない搬送手段により搬入および搬出される。
【００３８】
主磁場マグネット部１０２’はマグネットシステム１００’の内部空間に静磁場を形成する。静磁場の方向は概ね対象１の体軸方向と直交する。すなわちいわゆる垂直磁場を形成する。主磁場マグネット部１０２’は例えば永久磁石等を用いて構成される。なお、永久磁石に限らず超伝導電磁石あるいは常伝導電磁石等を用いて構成してもよい。
【００３９】
勾配コイル部１０６’は、互いに垂直な３軸すなわちスライス軸、位相軸および周波数軸の方向において、それぞれ静磁場強度に勾配を持たせるための３つの勾配磁場を生じる。
【００４０】
静磁場空間における互いに垂直な座標軸をｘ，ｙ，ｚとしたとき、いずれの軸もスライス軸とすることができる。その場合、残り２軸のうちの一方を位相軸とし、他方を周波数軸とする。また、スライス軸、位相軸および周波数軸は、相互間の垂直性を保ったままｘ，ｙ，ｚ軸に関して任意の傾きを持たせることも可能である。本装置でも対象１の体軸の方向をｚ軸方向とする。
【００４１】
スライス軸方向の勾配磁場をスライス勾配磁場ともいう。位相軸方向の勾配磁場を位相エンコード勾配磁場ないしフェーズエンコード勾配磁場ともいう。周波数軸方向の勾配磁場をリードアウト勾配磁場ともいう。リードアウト勾配磁場は周波数エンコード勾配磁場と同義である。このような勾配磁場の発生を可能にするために、勾配コイル部１０６’は図示しない３系統の勾配コイルを有する。
【００４２】
ＲＦコイル部１０８’は静磁場空間に対象１の体内のスピンを励起するためのＲＦパルスを送信する　励起されたスピンが生じる電磁波すなわち磁気共鳴信号は、ＲＦコイル部１０８’によって受信される。ＲＦコイル部１０８’の受信信号がデータ収集部１５０に入力される。
【００４３】
図３に、グラディエントエコー（ＧＲＥ：Ｇｒａｄｉｅｎｔ　Ｅｃｈｏ）法によるスキャン（ｓｃａｎ）のパルスシーケンス（ｐｕｌｓｅ　ｓｅｑｕｅｎｃｅ）を示す。パルスシーケンスは左から右に進行する。同図において、（１）はＲＦ信号のパルスシーケンスを示す。（２）〜（４）はいずれも勾配磁場のパルスシーケンスを示す。（２）はスライス勾配、（３）は周波数エンコード勾配、（４）は位相エンコード勾配である。（５）はエコー信号のシーケンスを示す。なお、静磁場は一定の磁場強度で常時印加されている。
【００４４】
同図に示すように、α°パルスによるスピン励起が行われる。スピン励起はスライス勾配Ｇｓｌｉｃｅの下での選択励起である。スピン励起は、周期ＴＲで複数（例えば６４〜２５６）回繰り返し行われる。１ＴＲが１ビュー（ｖｉｅｗ）に相当する。６４〜２５６回の繰り返しにより、６４〜２５６ビューのスキャンが行われる。ＴＲは、予め、本装置が実現可能な最小値に設定されている。ＴＲを最小値に設定する方法については、後にあらためて説明する。
【００４５】
１ＴＲの間に印加される周波数エンコード勾配Ｇｆｒｅｑによってエコー信号ＭＲが読み出される。エコー信号ＭＲ読み出しの前に位相エンコード勾配Ｇｐｈａｓｅが印加される。位相エンコード量は１ＴＲごとに変更される。
【００４６】
位相エンコードおよび周波数エンコードによってエコー信号ＭＲを読み出すことにより、ｋスペースのデータがサンプリング（ｓａｍｐｌｉｎｇ）される。図４に、ｋスペース概念図を示す。同図に示すように、ｋスペースの横軸ｋｘは周波数軸であり、縦軸ｋｙは位相軸である。
【００４７】
同図において、複数の横長の長方形がそれぞれ位相軸上のデータサンプリング位置を表す。長方形内に記入された数字は位相エンコード量を表す。位相エンコード量はπ／Ｎで正規化してある。Ｎは位相方向のサンプリング数である。位相方向のサンプリング数はビュー数とも呼ばれる。Ｎは例えば６４〜２５６である。
【００４８】
位相エンコード量は位相軸ｋｙの中心で０である。中心から両端にかけて位相エンコード量が次第に増加する。増加の極性は互いに逆である。サンプリング間隔すなわち位相エンコード量の階差はπ／Ｎである。
【００４９】
図５に、ＴＲを最小値に設定するときの、本装置の動作のフロー（ｆｌｏｗ）図を示す。最小ＴＲの設定は、スキャン前の準備の一環として行われる。同図に示すように、ステップ（ｓｔｅｐ）５０１で、撮影プロトコル（ｐｒｏｔｏｃｏｌ）入力が行われる。撮影プロトコル入力は、使用者によって行われる。入力された撮影プロトコル入力に応じて、撮影に使用する例えば図３に示したようなパルスシーケンスが定まる。なお、パルスシーケンスは、図３に示したものばかりでなく、それ以外の種々のパルスシーケンスであってよい。
【００５０】
次に、ステップ５０３で、パルスシーケンスについて最小ＴＲを計算することが行われる。最小ＴＲの計算はデータ処理部１７０によって行われる。以下、同様である。
【００５１】
最小ＴＲの計算は、与えられたパルスシーケンスについて、勾配磁場信号の２乗和に基づいて勾配磁場コイルの発熱限界に由来するＴＲの下限値を求め、勾配磁場信号の２乗和に基づいて勾配磁場コイル駆動部の発熱限界に由来するＴＲの下限値を求める。また、ＲＦ駆動部の能力限界に由来するＴＲの下限値を求め、パルスシーケンスの時間長の限界に由来するＴＲの下限値を求める。そして、それらＴＲの下限値のうち値が最大のものを選択する。
【００５２】
勾配磁場信号の２乗和は、３軸の勾配磁場信号すなわちｘ，ｙ，ｚ軸の各勾配磁場信号についての２乗和の合計として求められる。この値は、勾配コイル部１０６（１０６’）に供給される電力および勾配駆動部１３０が出力する電力に対応するのでそれらの発熱量を表す目安となる。
【００５３】
発熱による勾配コイル部１０６（１０６’）の温度上昇および勾配駆動部１３０の温度上昇を所定の限界以内とするために、２乗和の値に応じてパルスシーケンスのＴＲの下限値ＴＲｃおよびＴＲｄがそれぞれ計算によって求められる。
【００５４】
ＴＲｃは次式によって計算される。
【００５５】
【数１】
2004135997.tif 000003
【００５６】
ここで、
Ｐｔｏｔａｌ：ｘ，ｙ，ｘ各軸に印加する勾配磁場信号の２乗和の合計
Ａ：装置固有の定数
ＴＲｄは次の３つの式によって計算された値の最大値として求められる。
【００５７】
【数２】
2004135997.tif 000004
【００５８】
【数３】
2004135997.tif 000005
【００５９】
【数４】
2004135997.tif 000006
【００６０】
ここで、
Ｐｘ，Ｐｙ，Ｐｚ：ｘ，ｙ，ｚ各軸ごとの勾配磁場信号の２乗和
Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚ：装置固有の定数
このような計算式により、Ｐｔｏｔａｌの値がＰｔ０のとき、勾配コイル部１０６（１０６’）に関しては、ＴＲの下限値としてＴＲｃ０が得られる。また、勾配駆動部１３０に関しては、Ｐｘ，Ｐｙ，Ｐｚの値がそれぞれＰｘ０，Ｐｙ０，Ｐｚ０のとき、ＴＲの下限値としてＴＲｄ０が得られる。
【００６１】
ＲＦパルスに関しては、ＲＦ駆動部１４０の能力上、ＲＦパルス発生の最大デューティ（ｄｕｔｙ）に限界があるので、これがＴＲの下限値を決定する。すなわち、例えば最大デューティが０．１であるとすると、パルス幅が３０ｍｓｅｃのＲＦパルスを発生させるには、３００ｍｓｅｃが繰り返し周期の最小値であり、これがＴＲの下限値となる。
【００６２】
なお、最大デューティの他に、ＲＦ駆動部１４０やＲＦコイル部１０８の発熱に限界があるときは、それに由来するＴＲの下限値を勾配磁場の場合と同様にして求め、それら含めたもののうちの最大のものをＴＲの下限値としてよい。以下、ＲＦ駆動部１４０の能力限界に由来するＴＲの下限値をＴＲｒｆで表す。
【００６３】
パルスシーケンスには、その種類ごとに最小時間長に限界があるので、これがＴＲの下限値を決定する。これを例えばＧＲＥ法について示せば、図６に示すようになる。
【００６４】
同図に示すように、ＲＦ軸については、シーケンス開始点からＴａ時間後にＲＦパルスの中心が来るとすると、ＴａにＲＦパルスの時間幅の後半分を加えたものが必要最小時間となる。
【００６５】
スライス軸については、スライス勾配Ｇｓｌｉｃｅの出力継続時間が必要最小時間となる。周波数軸については、Ｔａ＋ＴＥ＋Ｔｂが必要最小時間となる。ただし、ＴＥはエコータイムＴＥ、Ｔｂはリードアウト勾配の後半部の印加時間である。位相軸については、Ｔａ＋ＴＥ−Ｔｂが必要最小時間となる。これら必要最小時間のうちの最大値Ｔａ＋ＴＥ＋ＴｂがＴＲの下限値となる。以下、これをＴＲｓｑで表す。
【００６６】
以上のような、各下限値ＴＲｃ０，ＴＲｄ０，ＴＲｒｆおよびＴＲｓｑのいずれをも下まわらない値として、それらのうち最も値の大きいものが選択され、それがパルスシーケンスの最小ＴＲとされる。以下、この最小ＴＲをＴＲ０で表す。
【００６７】
次に、ステップ５０５で、勾配磁場信号の振幅を低減して最小ＴＲを再計算することが行われる。振幅の低減は波形の面積を変えずに行われる。波形の面積の維持は、振幅低減に応じて時間幅を増やすことによって行われる。面積が変わらないので、スピンに対する勾配磁場の作用は変わらない。
【００６８】
ステップ５０５では、勾配磁場信号の振幅を低減したパルスシーケンスについて、勾配磁場信号の２乗和に基づいて勾配磁場コイルの発熱限界に由来するＴＲの下限値を求め、勾配磁場信号の２乗和に基づいて勾配磁場コイル駆動部の発熱限界に由来するＴＲの下限値を求め、ＲＦ駆動部の能力限界に由来するＴＲの下限値を求め、パルスシーケンスの時間長の限界に由来するＴＲの下限値を求め、それらＴＲの下限値のうち値が最大のものを選択して最小ＴＲとする。この最小ＴＲをＴＲ１で表す。
【００６９】
なお、ＲＦ駆動部の能力限界に由来するＴＲの下限値およびパルスシーケンスの時間長の限界に由来するＴＲの下限値は、あらためて計算せずに、ステップ５０３で計算したものを再利用するようにしてもよい。
【００７０】
振幅を低減したことにより勾配磁場信号の２乗和が値が減少する。それらの値をＰｔ１，Ｐｘ１，Ｐｙ１，Ｐｚ１としたとき、勾配磁場コイルの発熱限界に由来するＴＲの下限値ＴＲｃ１、および、勾配磁場コイル駆動部の発熱限界に由来するＴＲの下限値ＴＲｄ１は、それぞれ振幅低減前のＴＲの下限値ＴＲｃ０およびＴＲｄ０よりも小さくなる。
【００７１】
次に、ステップ５０７で、
【００７２】
【数５】
2004135997.tif 000007
【００７３】
であるか否かの判定が行われる。ｉは振幅低減を行った回数である。いまはｉ＝１であるから、
【００７４】
【数６】
2004135997.tif 000008
【００７５】
であるか否かが判定される。
【００７６】
判定結果が肯定（Ｙｅｓ）である場合は、ステップ５０５に戻り、勾配磁場信号の振幅をさらに低減したパルスシーケンスについて最小ＴＲの計算を行う。これによってＴＲ２が得られる。そこで、ステップ５０７では、ＴＲ１に対するＴＲ２の大小関係が判定される　判定結果が肯定である間は、このような処理が繰り返される。これによって、最小ＴＲとして順次値の小さなものが得られる。
【００７７】
パルスシーケンスに関するＴＲの４つの下限値のうち、ＴＲｃやＴＲｄがＴＲｒｆやＴＲｓｑより相対的に大きい間は、最小ＴＲがＴＲｃまたはＴＲｄによって決まる。このため勾配磁場信号の振幅を低減してＴＲｃ，ＴＲｄを減少させるにより、最小ＴＲの減縮が可能である。
【００７８】
振幅低減の結果、ＴＲｃおよびＴＲｄがＴＲｒｆやＴＲｓｑよりも小さくなると、最小ＴＲがＴＲｒｆまたはＴＲｓｑによって決まるようになるので、それ以上は最小ＴＲを減縮できない。
【００７９】
このとき、ステップ５０７の判定結果が否定（Ｎｏ）となり、ステップ５０９で、
【００８０】
【数７】
2004135997.tif 000009
【００８１】
によりＴＲが決定される。このＴＲは、これ以上の減縮が不可能なものであるから、最小ＴＲの最適値となる。
【００８２】
なお、ｉ＝１の段階で、ステップ５０７の判定結果が否定（Ｎｏ）のときは、
【００８３】
【数８】
2004135997.tif 000010
【００８４】
によりＴＲが決定される。これは、最初からＴＲｃやＴＲｄがＴＲｒｆやＴＲｓｑより相対的に小さいことを意味し、そのような場合は最小ＴＲの減縮はない。
【００８５】
ステップ５０５で最小ＴＲの再計算を行うときの、勾配磁場信号の振幅の低減は、例えば定率ずつ行われる。これによって、振幅低減を等比的に行うことができる。振幅低減は定量ずつ行うようにしてもよい。これによって、振幅低減を等差的に行うことができる。
【００８６】
振幅低減を勾配磁場信号列中の予め選ばれた波形について行うようにしてもよい。これによって、振幅低減を重点的に行うことができる。振幅低減は勾配磁場信号列中の全ての波形について行うようにしてもよい。これによって、振幅低減を全体的に行うことができる。
【００８７】
振幅低減を３軸の勾配磁場信号のうち予め選ばれた軸、例えばｚ軸の勾配磁場信号について行うようにしてもよい。これによって、振幅低減を重点的に行うことができる。振幅低減を３軸の勾配磁場信号について行うようにしてもよい。これによって、振幅低減を全体的に行うことができる。
【００８８】
振幅低減を３軸の勾配磁場信号に共通に行うようにしてもよい。これによって、振幅低減を平等に行うことができる。振幅低減を３軸の勾配磁場信号に個別に行うようにしてもよい。これによって、振幅低減をきめ細かく行うことができる。
【００８９】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、最小のＴＲとして最適な値を決定する方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態の一例の装置が実行するパルスシーケンスの一例を示す図である。
【図４】ｋスペースを示す図である。
【図５】本発明の実施の形態の一例の方法によるＴＲ決定のフロー図である。
【図６】本発明の実施の形態の一例の装置が実行するパルスシーケンスの一例を示す図である。
【符号の説明】
１　対象
１００，１００’　マグネットシステム
１０２　主磁場コイル部
１０２’　主磁場マグネット部
１０６，１０６’　勾配コイル部
１０８，１０８’　ＲＦコイル部
１３０　勾配駆動部
１４０　ＲＦ駆動部
１５０　データ収集部
１６０　シーケンス制御部
１７０　データ処理部
１８０　表示部
１９０　操作部
５００　クレードル
【図１】
2004135997.tif 000011
【図２】
2004135997.tif 000012
【図３】
2004135997.tif 000013
【図４】
2004135997.tif 000014
【図５】
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【図６】
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