(57)【要約】【課題】プリパレーションパルスを用いた同期撮影において、体動等の影響を受けにくく、しかもプリパレーションパルスによる効果を最大限活かすことが可能なＭＲＩ装置を提供する。【解決手段】ＭＲＩ装置の制御手段は、周期的に発生する生体モニター信号に同期して、各周期内にエコー信号を計測する計測ウィンドウを設定し、計測ウィンドウで取得される複数のエコー信号をプリパレーションパルスからの経過時間に応じて２以上のグループに分け、前半で取得されるエコー信号はｋ空間の低周波領域を占め、後半で取得されるエコー信号はｋ空間の高周波領域を占めるように位相エンコードを制御する。ｋ空間低周波領域をプリパレーションパルスによる効果が高く、しかも体動等の影響をあまり受けていない信号で構成することができ、心電同期撮影における高コントラスト化、高画質化を実現できる。【選択図】  図２
2004333412.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体が置かれる空間に高周波磁場、傾斜磁場を印加する各磁場発生手段と、被検体が発生する核磁気共鳴信号をエコー信号として計測する受信手段と、高周波磁場及び傾斜磁場の印加ならびにエコー信号の取得を制御する制御手段と、エコー信号を用いて被検体の画像を再構成する信号処理手段とを備えた磁気共鳴イメージング装置において、
前記制御手段は、周期的に発生する生体モニター信号に同期して、各周期内にエコー信号を計測する計測ウィンドウを設定する手段と、前記計測ウィンドウ内で計測する複数のエコー信号を２以上のグループに分割し、各グループの信号計測時間に応じてｋ空間の所定領域を占めるように位相エンコードを制御する手段とを備えたことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
被検体が置かれる空間に高周波磁場、傾斜磁場を印加する各磁場発生手段と、被検体が発生する核磁気共鳴信号をエコー信号として計測する受信手段と、高周波磁場及び傾斜磁場の印加ならびにエコー信号の取得を制御する制御手段と、エコー信号を用いて被検体の画像を再構成する信号処理手段とを備えた磁気共鳴イメージング装置において、
前記制御手段は、周期的に発生する生体モニター信号に同期して、各周期内にエコー信号を計測する計測ウィンドウを設定する手段と、前記計測ウィンドウ内で計測する複数のエコー信号のうち、前半で取得されるエコー信号はｋ空間の低周波領域を占め、後半で取得されるエコー信号はｋ空間の高周波領域を占めるように位相エンコードを制御する手段とを備えた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又は２に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、前記制御手段は、前記計測ウィンドウで計測する複数のエコー信号のうち、前半で取得されるエコー信号は、ｋ空間の中心から高周波領域に順に向かうように位相エンコードを制御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４】
請求項１ないし３のいずれか一項記載の磁気共鳴イメージング装置であって、前記制御手段は、前記計測ウィンドウの前段に、特定の組織からの信号を抑制するためのプリパレーションパルスを印加する工程を設けることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ装置）に関し、特に心電図などの生体モニター信号を用いた同期撮影を行うＭＲＩ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
循環器系イメージングのように、心拍動によって状態が変化する部位のイメージングでは、一般に心電同期を用い、信号計測の時相を一定にすることにより画質の向上を図っている。例えば心電同期では、図９に示すように、心周期（Ｒ−Ｒ間隔）内に適当なディレイで計測ウィンドウを設けて、この計測ウィンドウの間に取得した複数のエコー信号を用いて、一定の時相の画像を作成する。撮影シーケンスとしては、例えば、短ＴＲのグラディエントエコー法により定常状態自由歳差運動（Ｓｔｅａｄｙ  Ｓｔａｔｅ  Ｆｒｅｅ  Ｐｒｅｃｅｓｓｉｏｎ：  ＳＳＦＰ）でエコー信号を計測するＳＳＦＰシーケンスが採用される。この際、計測ウィンドウ内で取得される複数のエコー信号には、それぞれ異なる位相エンコードが付与されており、その位相エンコード量に応じてｋ空間に配置される。これを複数の心周期にわたって繰り返すことにより、ｋ空間全体を満たすエコー信号を計測することができ、これをフーリエ変換することにより１枚の画像が再構成される。
【０００３】
ここでｋ空間をエコー信号で充填する方式、すなわちエコー信号への位相エンコード付与の方式には、大きく分けて二通りある。ひとつは図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、１回の計測で得られるエコー数（ここでは６）に対応してｋ空間を均等に複数（６）の領域にわけ、複数のエコー信号をこれら領域にそれぞれ均等に配置する。もうひとつの方式は、同図（ｃ）、（ｄ）に示すように、１回の計測で得られる複数のエコー信号を分割したｋ空間の領域のひとつに配置する。またいずれについても、ｋ空間の充填順は、ｋ空間の中心から周縁に向かうセントリックオーダリング（ａ）、（ｃ）と、ｋ空間の一方の周縁から中心を経て他方の周縁に向かうシーケンシャルオーダリング（ｂ）、（ｄ）がある。一般にｋ空間の中心付近は、画像コントラストを決定する領域であり、従来のＭＲＩ装置では目的とする撮影対象や撮影法に応じて、これらｋ空間の分割方式やオーダリングを適宜選択している。
【０００４】
造影剤を利用した循環器系イメージングでは、造影剤を投与して目的とする血管（例えば動脈）において造影剤濃度が高い時間帯に、画像コントラストを決定するｋ空間中心付近のデータを重点する必要がある。したがって例えば図１１に示すように、目的血管内の造影剤濃度ピーク時を撮影開始時としてｋ空間中心から単調に位相エンコード量が増加するようなセントリックオーダリングを採用している。ただし、ここでは同期計測については考慮されていない。
【０００５】
ところで、循環器系イメージングでは、脂肪からの信号を抑制するためにプリパレーションパルスと呼ばれる信号抑制パルスを撮影のためのシーケンスに先立って印加することが多い。プリパレーションパルスの効果は、プリパレーションパルス印加からの時間が短いほど高く、時間が経つにつれて低下する。前掲の図９の例では、ｅｃｈｏ１〜ｅｃｈｏ４まではプリパレーションパルスの効果が高いが、ｅｃｈｏ５、ｅｃｈｏ６では効果が低くなる。したがってＳＮ比に優れ、高コントラストの画像を得るためには、プリパレーションパルス印加からの経過時間が短い間にｋ空間低周波域に配置される信号を計測するようなオーダリングを選択することが好ましい。
【０００６】
一方、上述のように心電同期して撮影シーケンスを繰り返す場合、繰り返し数が多くなるにつれて体動（呼吸動）の影響を受けやすくなる。例えば、１心周期（Ｒ−Ｒ）で６エコーを計測するシーケンスを６Ｒ−Ｒ繰り返し（３６エコーを取得し）、１枚の画像を再構成する場合を想定すると、５心周期、６心周期では、体動の影響を受けやすくなる。したがって体動の影響をできるだけ排除するためには、撮影時間の早い心周期で得られたエコーをｋ空間低周波域に配置することが好ましい。また造影剤を用いたダイナミック撮影においても、上述したように造影剤濃度が高い時間帯にｋ空間低周波域のデータを取得する必要がある。
【０００７】
このように循環器系イメージングにおいては、プリパレーションパルスの効果が高いエコーをｋ空間低周波域に配置する、撮影開始からできるだけ早い心周期で計測したエコーをｋ空間低周波域に配置する、という二つの要請がある。しかしながら従来のｋ空間分割方式とオーダリングの組み合わせでは、これらをともに実現することはできない。例えば図１０（ａ）に示す方式でエコー信号を取得した場合には、図１２に示すように、各心周期において、ｋ空間中心からの距離が均等に離れるような軌跡を描くので、プリパレーションパルスの効果の高いエコー信号を、画像コントラストを決定する領域に配置することができ、プリパレーションパルスによる脂肪抑制効果が高いという利点があるが、画像コントラストを決定する領域をすべて取得するのに要する時間が長くなり、計測後半に起こりうる体動や呼吸動による影響を受けやすくなる。また画像コントラストを決定する領域のエコー取得が時間的に分散しているので、造影剤注入によって造影剤が存在する一定の時間、画像コントラストを高めるようにしたダイナミック撮影では、十分な画質が得られない。
【０００８】
また図１０（ｃ）に示す方式でエコー信号を取得した場合には、図１３に示すように心拍数が増えるにつれてｋ空間中心からの距離が増加するような軌跡を描くので、心周期の初期に画像コントラストを決定する領域を取得でき、計測後半に生じうる体動や呼吸動の影響を軽減できるという利点があるものの、プリパレーションパルスからの効果が低下した時に取得したエコー信号も、画像コントラストを決定する領域に配置されることになるため、プリパレーションパルスによる効果が低くなる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、プリパレーションパルスを用いた同期撮影において、体動等の影響を受けにくく、しかもプリパレーションパルスによる効果を最大限活かすことが可能なＭＲＩ装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明のＭＲＩ装置は、計測ウィンドウで取得される複数のエコー信号をプリパレーションパルスからの経過時間に応じて２以上のグループに分け、各グループのエコー信号の位相エンコード制御を行うことにより、ｋ空間低周波領域をプリパレーションパルスによる効果が高く、しかも体動等の影響をあまり受けていない信号で構成することができ、これにより心電同期撮影における高コントラスト化、高画質化を実現したものである。
【００１１】
すなわち本発明のＭＲＩ装置は、被検体が置かれる空間に高周波磁場、傾斜磁場を印加する各磁場発生手段と、被検体が発生する核磁気共鳴信号をエコー信号として計測する受信手段と、高周波磁場及び傾斜磁場の印加ならびにエコー信号の取得を制御する制御手段と、エコー信号を用いて被検体の画像を再構成する信号処理手段とを備え、前記制御手段は、周期的に発生する生体モニター信号に同期して、各周期内にエコー信号を計測する計測ウィンドウを設定する手段と、前記計測ウィンドウ内で計測する複数のエコー信号を２以上のグループに分割し、各グループの信号計測時間に応じてｋ空間の所定領域を占めるように位相エンコードを制御する手段とを備える。或いは周期的に発生する生体モニター信号に同期して、各周期内にエコー信号を計測する計測ウィンドウを設定する手段と、前記計測ウィンドウ内で計測する複数のエコー信号のうち、前半で取得されるエコー信号はｋ空間の低周波領域を占め、後半で取得されるエコー信号はｋ空間の高周波領域を占めるように位相エンコードを制御するものである。
【００１２】
本発明のＭＲＩ装置において、好適には、制御手段は、前記計測ウィンドウで計測する複数のエコー信号のうち、前半で取得されるエコー信号は、ｋ空間の中心から高周波領域に順に向かうように位相エンコードを制御する。
【００１３】
このような本発明のＭＲＩ装置によれば、画像コントラストを決定するｋ空間低周波領域データを、計測ウィンドウで計測されるエコー信号のうち、計測時間に依存してコントラストが強調された信号（例えば計測ウィンドウの前半で取得される信号）で充填することができるので、画像コントラストに優れた画像を得ることができる。また前半で取得されるエコー信号を取得順にｋ空間中心から高周波領域に向かって配置することにより、体動等の経時変化による影響を受けていない信号をｋ空間中心及びそれに近い領域に配置することができるので、体動等による画質の劣化を防止することができる。また造影剤を用いた撮影においても、造影剤濃度が高い間にｋ空間中心及びそれに近い領域を計測することができるので、目的とする血管を高い描出能で撮影することができる。
【００１４】
本発明のＭＲＩ装置は、特に計測ウィンドウの前段に、特定の組織からの信号を抑制するためのプリパレーションパルスを印加する工程を含む撮影に好適であり、同期撮影においてもプリパレーションパルスによる信号抑制効果（高コントラスト化）を高めることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明が適用されるＭＲＩ装置の全体概要を示す図である。
【００１６】
このＭＲＩ装置は、被検体１０１が置かれる空間に均一な静磁場を発生する磁石１０２と、磁石１０２が発生する静磁場に磁場勾配を与える傾斜磁場コイル１０３と、被検体１０１を構成する組織内の原子核に核磁気共鳴を起こさせる高周波磁場を発生するＲＦコイル１０４と、被検体１０１から発生する核磁気共鳴信号（エコー信号）を検出するＲＦプローブ１０５と、静磁場空間に被検体１０１を搬入、搬出するためのベッド１１２とを備えている。
【００１７】
静磁場発生用の磁石１０２は、永久磁石、常電導方式あるいは超電導方式の磁石装置で、被検体１０１が置かれる空間に所定の均一な静磁場を発生している。傾斜磁場コイル１０３は、ｘ、ｙ、ｚの３方向の傾斜磁場コイルで構成され、それぞれ傾斜磁場電源１０９に接続され、傾斜磁場電源１０９からの信号に応じて傾斜磁場を発生する。傾斜磁場はエコー信号に位置情報を付与するものであり、その印加の仕方によって、高周波磁場によって励起されるスライスが決定されるとともに、エコー信号を位相エンコードすることができる。ＲＦコイル１０４は、高周波発振器、シンセサイザ等を備えたＲＦ送信部１１０に接続され、ＲＦ送信部１１０からの信号に応じて所定の周波数、位相、強度の高周波磁場を発生する。
【００１８】
ＲＦプローブ１０５は、直交位相検波回路、Ａ／Ｄ変換回路などを備えた信号検出部１０６に接続され、ＲＦプローブ１０５が検出した信号は信号検出部１０６で検出され、Ａ／Ｄ変換された後、信号処理部１０７で信号処理され、また計算により画像信号に変換される。画像は表示部１０８で表示される。傾斜磁場電源１０９、ＲＦ送信部１１０、信号検出部１０６の動作は、撮影方法によって決まる所定のパルスシーケンスに従い、制御部１１１で制御される。パルスシーケンスは、制御部１１１に付属する記憶装置にあらかじめプログラムとして組み込まれており、制御部１１１に付属する入出力装置を介してユーザーが所望のものを選択し、必要な撮影条件（パラメータ）を設定することができる。
【００１９】
本発明のＭＲＩ装置では、撮影シーケンスのひとつとして、プリパレーションパルスを用いた心電同期撮影シーケンスが組み込まれており、その実行における傾斜磁場制御方法（位相エンコード制御方法）に特徴を有している。傾斜磁場制御方法は、心電同期撮影の繰り返し回数（撮影に必要な心周期数）や１回の計測ウィンドウで計測するエコー信号の数に応じて、例えばあらかじめ定めたｋｙ値をテーブルとして制御部１１１内に格納しておくことができる。また制御部１１１は、心電同期撮影シーケンスを行うために、ＭＲＩ装置とは別に備えられた心電計のような生体モニター信号計測装置から生体モニター信号を取り込むためのポートを備えている。
【００２０】
以下、本発明のＭＲＩ装置で実行される心電同期撮影について説明する。
【００２１】
図２は、本発明による心電同期撮影の一実施形態を示す図である。図中、横軸は時間軸であり、上段のＲは生体モニター信号計測装置（ここでは心電計）からのＲ波信号の入力タイミングを示し、下段は撮影シーケンスの実行タイミングを示し、ここでは１心周期（Ｒ−Ｒ）の間にプリパレーションパルス２０３の印加と計測ウィンドウ２０４内のエコー信号計測が実行されることを示している。
【００２２】
計測ウィンドウ２０４の直前に印加されるプリパレーションパルス２０３は、不要な組織の信号を選択的に励起し、その組織からの信号を抑制するようなパルス、或いは励起パルス（αパルス）印加の時点でＴ１或いはＴ２の異なる組織について磁化の強さに差を与え、組織のコントラスト差を高めるようなパルスであり、前者の例として脂肪プロトンの周波数を持つ選択励起パルスを採用することができる。また後者の例として、例えば血管描出の場合、血管像のコントラストを増加させるような非選択的な１８０°パルス、また目的部位によって、Ｔ２強調のコントラストを得る９０°−１８０°−９０°パルスなどを採用することができる。
【００２３】
計測ウィンドウ２０４は、Ｒ２０１からの所定の時刻（ディレイ時間）と時間幅（計測するエコー数）により設定される。計測ウィンドウは通常１００〜２００ｍｓの短い時間である。撮影シーケンスとしては、例えば短い繰り返し時間ＴＲで高周波励起パルス（ＲＦ）による励起を繰り返し定常状態でエコー信号（ｅｃｈｏ１〜ｅｃｈｏ６）を計測するグラディエントエコー系のパルスシーケンスが採用される。このようなパルスシーケンスの一例を図３に示す。図３において、ＲＦは高周波パルスの印加タイミング、Ｇｓ、Ｇｐ、Ｇｒはそれぞれスライス方向傾斜磁場、位相エンコード方向傾斜磁場、読み出し方向傾斜磁場の印加パターン、Ａ／Ｄ及びｅｃｈｏはサンプリング時間とエコー信号の計測タイミングを示す。
【００２４】
この撮影シーケンスは、図示するように励起パルスの極性を交互に反転させて印加するとともに発生するエコー信号に対して対称的な傾斜磁場印加パターンを持つＳＳＦＰシーケンスで、具体的には、スライス傾斜磁場３０１とともにフリップ角αの励起パルス３０２を印加した後、位相エンコード傾斜磁場３０３、読み出し傾斜磁場３０４を印加し、極性を反転させた読み出し傾斜磁場３０５を印加し、サンプリング窓３０６内でエコー信号３０７を計測する。その後、位相エンコード傾斜磁場３０８、読み出し傾斜磁場３０９を印加してリフェイズした後、繰り返し時間ＴＲ後にスライス傾斜磁場とともにフリップ角−αの励起パルス３１０を印加する。以下、同様に位相エンコード傾斜磁場及び読み出し傾斜磁場を印加して次のエコー信号を計測する。図２に示す実施形態では、１心周期の計測ウィンドウ２０４では６回の繰り返し時間ＴＲで６エコーを計測している。なお、図示していないが、計測ウィンドウにおいて定常状態でエコー信号の計測を行うことができるように、プリパレーションパルス印加後エコー信号計測までに、エコー信号の計測と同じ繰り返し時間ＴＲで励起（空打ち）を繰り返しておくことが好ましい。
【００２５】
計測ウィンドウ２０４内で発生するエコー信号には、エコーごとに異なる位相エンコードとなるように位相エンコード傾斜磁場３０３（３０８）の強度が制御される。本実施形態における位相エンコード制御では、１）１心周期で計測した複数の信号を、プリパレーションパルス印加からの時間間隔によって複数ｎの組に分けるとともに、プリパレーションパルス印加からの時間間隔がより短い組のエコー信号がｋ空間のより低周波領域を占め、プリパレーションパルス印加からの時間間隔がより長い組のエコー信号がｋ空間のより高周波領域を占める、２）ひとつの撮影を複数の心周期にわたって計測する際に、撮影開始から早い心周期で計測した信号が低周波側を占め、撮影開始から時間が経過した心周期で計測した信号が高周波側となる、という二つの条件を満たすようにする。
【００２６】
具体的には、例えば１心周期の計測ウィンドウ２０４で６エコーを計測し、これを６つの心周期で行う場合を想定すると、図４に示すように、ｋ空間の中心を含む２／３の低周波域の領域４０１と、その両側にそれぞれ１／６の高周波の領域４０２、４０２’とに分け、第１心周期で取得されるエコー信号のうち、プリパレーションパルス印加からの時間間隔が比較的短いエコー（ｅｃｈｏ１〜ｅｃｈｏ４）でｋ空間中心とそれに続く低周波域４０１を取得し、プリパレーションパルス印加からの時間間隔が比較的長いエコー（ｅｃｈｏ５、ｅｃｈｏ６）で高周波域４０２、４０２’を取得するようにする。この場合、プリパレーションパルス印加からの時間間隔が短いものほどｋ空間の中心に近くなるようにする。続く第２心周期の計測では、プリパレーションパルス印加からの時間間隔が比較的短い４つのエコー（ｅｃｈｏ７〜ｅｃｈｏ１０）で低周波領域４０１の第１心周期で計測した領域の外側を取得し、プリパレーションパルス印加からの時間間隔が比較的長い２つのエコー（ｅｃｈｏ１１、ｅｃｈｏ１２）で高周波領域４０２の第１心周期で計測した領域の外側を取得する。以下同様に、第３、第４・・・の心周期において順次ｋ空間の高周波域に向かって順次計測し、最終的に画像再構成に必要な全位相エンコードのエコー信号を取得する。
【００２７】
この実施形態による位相エンコード制御の様子を図５に示す。図５において縦軸は位相エンコード量を示し、位相エンコード量０を挟んで±６の範囲が画像コントラストを決定する領域５０１、その外側を中高域５０２としている。横軸はエコー番号（取得順の番号）を示し、エコー番号が大きいほど体動の影響が大きいことを示している。また一心周期内でプリパレーションパルスの効果が低い領域を斜線５０３で囲んで示している。
【００２８】
従来の位相エンコード制御を示す図１１〜図１３との比較からも明らかなように、図５に示す実施形態によれば、ｋ空間の画像コントラストを決定する領域５０１は、プリパレーションパルスの効果が高くしかも体動の影響の少ないときに（３心周期までに）計測されており、脂肪抑制効果によりＳＮが優れ、しかも体動による画質の劣化のない画像が得られることがわかる。
【００２９】
次に、本発明のＭＲＩ装置が実行する心電同期撮影の第２の実施形態を説明する。
【００３０】
図６は第２の実施形態を示す図であり、ここでもＲは心電計からのＲ波信号を示し、Ｒ−Ｒに計測ウィンドウ６０４を設定するとともにその直前にプリパレーションパルス６０３を印加することは第１の実施形態と同様である。また計測ウィンドウにおいて実行される撮影シーケンスは、第１の実施形態と同様に図３に示すようなＳＳＦＰシーケンスであるが、ここでは１計測ウィンドウ内で２０エコーを取得し、６心周期で１枚の画像分のエコー（１２０エコー）を取得するものとしている。
【００３１】
本実施形態においては、計測ウィンドウ内で計測する２０エコーを、プリパレーションパルス印加からの経過時間の比較的短い１２エコー、やや長い６エコー、長い２エコーの３つの組に分け、これに対応してｋ空間を位相エンコード方向に３つの領域（中心を挟んで両側の低域７０１、７０１、その外側の中域７０２、７０２、さらに外側の高域７０３、７０３）に分け、それぞれの領域をプリパレーションパルス印加からの経過時間が異なる３つの組のエコーで取得する。すなわち第１心周期では、ｅｃｈｏ１〜ｅｃｈｏ１２でｋ空間の低域７０１を中心から順に取得し、ｅｃｈｏ１３〜ｅｃｈｏ１８で中域７０２を低域側から高域側に向かって取得し、ｅｃｈｏ１９、ｅｃｈｏ２０で高域７０３を低域側から順に取得する。次の第２心周期では、同じ領域内であって第１心周期で取得した領域の外側を、高域側に向かって順に取得する。以下、同様に第６心周期まで計測を行い、最終的に１枚の画像再構成に必要な数のエコー信号を得る。
【００３２】
本実施形態における位相エンコード制御の状態を図７に示す。ここでも縦軸は位相エンコード量、横軸はエコー番号を示す。また、プリパレーションパルスの効果はあるが適切な心電ディレイから時間が経過しているエコーを斜線７１４で、プリパレーションパルスの効果が低く、かつ心電ディレイから時間が経過しているエコーを網線７１５で、それぞれ示している。
【００３３】
本実施形態においても、画像コントラストを決定する領域７１１は、プリパレーションパルスの効果が高く、かつ体動の影響をほとんど受けていないときに取得され、プリパレーションパルスの効果が低いか体動の影響を受けやすい信号は高域側７１３となっている。これによりＳＮ比が良好で画質の良好な画像を得ることができる。
【００３４】
以上、本発明の実施形態として計測ウィンドウ内で取得するエコー信号をプリパレーションパルスからの経過時間によって所定の数（２又は３）に分割するとともに、計測ウィンドウ内のエコー番号と心周期の番号に基づき位相エンコードを制御する例を説明したが、計測ウィンドウ内の分割数や分割方法（均等分割か不均等分割か、不均等の場合の割合など）は上記実施形態に限定されず種々の変更が可能である。また上記実施形態では２次元計測を前提として説明したが本発明のＭＲＩ装置は上記心電同期撮影を３次元計測することも可能である。
【００３５】
３次元計測では、位相エンコード方向とスライスエンコード方向の両方についてエンコードするためエンコード数が多く、画像再構成に必要なエコー信号取得に要する心周期数が増え、撮像時間は数分にも及ぶ。したがって患者の協力を得て行う静止状態を計測終了まで保つことが難しく体動の影響がでやすい。このような体動の影響を排除するために、３次元計測では、位相エンコード制御は位相エンコード方向のみならずスライスエンコード方向についても行うことが好ましい。
【００３６】
位相エンコード方向（ｋｙ方向）及びスライスエンコード方向（ｋｚ方向）について傾斜磁場制御する場合の実施形態を図８（ａ）、（ｂ）に示す。図示する実施形態では、位相エンコード及びスライスエンコードで決まるｋｙ−ｋｚ空間をその原点を中心とする四角または円（楕円）で囲まれた領域（低域）８０１と、低域の外側の四角または円（楕円）で囲まれた領域（中域）８０２と、中域の外側の領域（高域）８０３とに分割している。
【００３７】
この実施形態でも、Ｒ波から所定のディレイで計測ウィンドウを設定すること、その直前にプリパレーションパルスを印加する工程を設けることは２次元計測の場合と同様である。そして計測ウィンドウで計測される複数のエコーを、図８に示すような３つの領域をそれぞれ占めるデータ数（エコー数）の割合に対応して、計測順に３つの群に分ける。そして、プリパレーションパルス印加からの経過時間の短いエコーはｋｙ−ｋｚ空間の低域８０１、次に取得される、経過時間が比較的長いがプリパレーションパルスの効果があるエコーは中域８０２、プリパレーションパルスの効果が低下しているエコーは高域８０３となるように位相エンコード及びスライスエンコードを割り当てる。またエコー番号が増加するにつれ（第１心周期から第２、第３と進むにつれ）、順にｋｙ−ｋｚ空間の周縁に向かうようにする。
【００３８】
本実施形態においても、プリパレーションパルスの効果が高いときに、かつ撮影初期に画像コントラストを決定する低域データの取得が行われるので、プリパレーションパルスによる効果を損なうことなく、計測後半に起こりうる体動や呼吸動の影響を軽減することができる。
【００３９】
以上、本発明のＭＲＩ装置で採用する撮影法の実施形態として、心電同期撮影を説明したが本発明は心電同期撮影のみならず呼吸同期撮影など生体モニター信号を同期信号として用いる撮影を行うＭＲＩ装置に適用することができる。また本発明は、計測ウィンドウの前段にプリパレーションパルスの印加工程を設ける場合に好適であるが、本発明の特徴は計測ウィンドウで計測するエコー信号の位相エンコード制御にあり、プリパレーションパルスを用いない撮影シーケンスにも適用することが可能である。
【００４０】
例えば、造影剤を用いた血管撮影（造影ＭＲＡ）を心電同期により行う場合には、図９に示すようにＲ−Ｒ間に所定の計測ウィンドウを設定し、心周期の特定の時相（例えば心拡張期）において信号計測を行う。ここで撮影の長時間化を防ぐために計測ウィンドウとしてある程度（例えば１００ｍｓ）の幅を設定すると、計測ウィンドウの後半に計測するエコーは目的とする時相からは外れたものとなる。このような計測ウィンドウの後半で計測されるエコーをｋ空間の高周波領域に割り当て、計測ウィンドウの前半で計測されるエコーをｋ空間の低周波領域とすることにより、撮影時間の長時間化を招くことなく目的とする時相の状態を精度よく画像化することができる。また前半で計測されるエコーをｋ空間の中心から順に充填するようにすることにより、造影剤のピークである時間帯に（少ない心周期で）ｋ空間の低周波領域を充填することができるので、高コントラスト血管像を得ることができる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、生体モニター信号に同期して繰り返し計測を行うとともに画像コントラストの増強を図るプリパレーションパルスを用いたイメージングにおいて、プリパレーションパルスによる不要信号抑制効果を損なうことなく、撮影時間の経過に伴う体動の影響や造影剤濃度の変化による影響などを効果的に排除することができる。これによってＳＮが良好で高画質の画像を得ることができる。また本発明によれば、造影ＭＲＡにおいて心電同期撮影を行う場合にも、撮影時間の長期化を招くことなく、高精度で高コントラストの画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるＭＲＩ装置の全体概要を示す図
【図２】本発明のＭＲＩ装置が採用する撮影法の一実施形態を示す図
【図３】図２の撮影法で用いる撮影シーケンスの一例を示す図
【図４】図２の撮影法における位相エンコード傾斜磁場制御を説明する図
【図５】図４の位相エンコード傾斜磁場制御を示すグラフ
【図６】本発明のＭＲＩ装置が採用する撮影法の別の実施形態を示す図
【図７】図６の撮影法における位相エンコード傾斜磁場制御を示すグラフ
【図８】本発明のＭＲＩ装置による３次元計測の場合の位相エンコード傾斜磁場制御の実施形態を示す図
【図９】従来の心電同期計測を示す図
【図１０】従来の心電同期計測における位相エンコード傾斜磁場制御を示す図
【図１１】従来の造影撮影における位相エンコード傾斜磁場制御を示す図
【図１２】従来の心電同期計測における位相エンコード傾斜磁場制御を示す図
【図１３】従来の心電同期計測における位相エンコード傾斜磁場制御を示す図
【符号の説明】
１０１・・・被検体、１０２・・・磁石、１０３・・・傾斜磁場コイル、１０４・・・ＲＦコイル、１０５・・・ＲＦプローブ、１０６・・・信号検出部、１０７・・・信号処理部、１１１・・・制御部
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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