(57)【要約】【課題】  感度範囲が調節可能なＲＦコイル、および、そのようなＲＦコイルを備えたＭＲＩ装置を実現する。【解決手段】  磁気共鳴撮像を行うために撮像の対象に近接して使用されるＲＦコイルであって、相互にカップリングしないｎ（ｎは２より大きい整数）個の単位コイル（１２〜３２）と、単位コイル間の相対的位置関係を変えずにコイル面に平行な面内での回転角度が調節可能なように単位コイル支持する支持手段（４００）とを具備する。【選択図】      図８
2005192804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気共鳴撮像を行うために撮像の対象に近接して使用されるＲＦコイルであって、
相互にカップリングしないｎ（ｎは２より大きい整数）個の単位コイルと、
前記単位コイル間の相対的位置関係を変えずにコイル面に平行な面内での回転角度が調節可能なように前記単位コイル支持する支持手段と、
を具備することを特徴とするＲＦコイル。
【請求項２】
前記支持手段は前記単位コイルの回転角度についての指標を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載のＲＦコイル。
【請求項３】
前記支持手段は前記単位コイルを回転させる動力源を有する、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＲＦコイル。
【請求項４】
前記単位コイルの個数は３であり、それら単位コイルの中心を結ぶ直線が三角形をなす、
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ＲＦコイル。
【請求項５】
静磁場、勾配磁場およびＲＦ磁場を撮像の対象に印加して収集した磁気共鳴信号に基づいて画像を再構成するＭＲＩ装置であって、
磁気共鳴信号を受信するためのＲＦコイルを有し、
このＲＦコイルは、
相互にカップリングしないｎ（ｎは２より大きい整数）個の単位コイルと、
前記単位コイル間の相対的位置関係を変えずにコイル面に平行な面内での回転角度が調節可能なように前記単位コイル支持する支持手段と、
を具備することを特徴とするＭＲＩ装置。
【請求項６】
前記支持手段は前記単位コイルの回転角度についての指標を有する、
ことを特徴とする請求項５に記載のＭＲＩ装置。
【請求項７】
前記支持手段は前記単位コイルを回転させる動力源を有する、
ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載のＭＲＩ装置。
【請求項８】
前記単位コイルの個数は３であり、それら単位コイルの中心を結ぶ直線が三角形をなす、
ことを特徴とする請求項５ないし請求項７のうちのいずれか１つに記載のＭＲＩ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＦコイル（ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｃｏｉｌ）およびＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ）装置に関し、とくに、複数の単位コイルからなるＲＦコイル、および、そのようなＲＦコイルを備えたＭＲＩ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴撮像に用いられるＲＦコイルの一種にフェースドアレイコイル（ｐｈａｓｅｄ  ａｒｒａｙ  ｃｏｉｌ）がある。フェースドアレイコイルは、相互にカップリング（ｃｏｕｐｌｉｎｇ）しない複数の単位コイルからなる。個々の単位コイルの受信信号は独立に処理されて画像再構成に用いられる。フェースドアレイコイルはパラレルイメージング（ｐａｒａｌｌｅｌ  ｉｍａｇｉｎｇ）にも好適に用いられる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−３３９６６９号公報（第５−６頁、図１−３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
フェースドアレイコイルの感度範囲はコイルの構造によって決まっているので、撮像範囲を変更するときはフェースドアレイコイルを交換しなければならないという不便さがあった。
【０００４】
そこで、本発明の課題は、感度範囲が調節可能なＲＦコイル、および、そのようなＲＦコイルを備えたＭＲＩ装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）上記の課題を解決するためのひとつの観点での発明は、磁気共鳴撮像を行うために撮像の対象に近接して使用されるＲＦコイルであって、相互にカップリングしないｎ（ｎは２より大きい整数）個の単位コイルと、前記単位コイル間の相対的位置関係を変えずにコイル面に平行な面内での回転角度が調節可能なように前記単位コイル支持する支持手段と、を具備することを特徴とするＲＦコイルである。
【０００６】
（２）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、静磁場、勾配磁場およびＲＦ磁場を撮像の対象に印加して収集した磁気共鳴信号に基づいて画像を再構成するＭＲＩ装置であって、磁気共鳴信号を受信するためのＲＦコイルを有し、このＲＦコイルは、相互にカップリングしないｎ（ｎは２より大きい整数）個の単位コイルと、前記単位コイル間の相対的位置関係を変えずにコイル面に平行な面内での回転角度が調節可能なように前記単位コイル支持する支持手段と、を具備することを特徴とするＭＲＩ装置である。
【０００７】
前記支持手段は前記単位コイルの回転角度についての指標を有することが、角度調節が容易な点で好ましい。前記支持手段は前記単位コイルを回転させる動力源を有することが、回転させるのに労力を要しない点で好ましい。前記単位コイルの個数は３であり、それら単位コイルの中心を結ぶ直線が三角形をなすことが、感度範囲の異方性を小さくする点で好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
上記各観点での発明では、支持手段により、単位コイル間の相対的位置関係を変えずにコイル面に平行な面内での回転角度が調節可能なように単位コイル支持するので、回転角度を調節することにより感度範囲を調節することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。なお、本発明は発明を実施するための最良の形態に限定されるものではない。図１にＭＲＩ装置のブロック（ｂｌｏｃｋ）図を示す。本装置は発明を実施するための最良の形態の一例である。本装置の構成によって、ＭＲＩ装置に関する本発明を実施するための最良の形態の一例が示される。
【００１０】
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。
【００１１】
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、撮像の対象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。対象１の胴部には受信コイル部１１０が装着されている。受信コイル部１１０は複数のコイルを有する。受信コイル部１１０については、後にあらためて説明する。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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の体幅の方向をｘ方向とし、体厚の方向をｙ方向とし、体軸の方向をｚ方向とする。
【００１５】
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。
【００１６】
ＲＦコイル部１０８は静磁場空間に対象１の体内のスピン（ｓｐｉｎ）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。
【００１７】
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、受信コイル部１１０によって受信される。なお、磁気共鳴信号はＲＦコイル部１０８でも受信可能となっている。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。
【００１８】
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（ｓａｍｐｌｉｎｇ）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。
【００１９】
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。
【００２０】
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パルスを送信させ、対象１の体内のスピンを励起する。
【００２１】
受信コイル部１１０にはデータ（ｄａｔａ）収集部１５０が接続されている。データ収集部１５０にはまたＲＦコイル部１０８が接続可能になっている。データ収集部１５０は、受信コイル部１１０または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。
【００２２】
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。
【００２３】
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（ｐｒｏｇｒａｍ）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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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（ｐｏｉｎｔｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅ）を備えたキーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）等で構成される。
【００２８】
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。
【００２９】
受信コイル部１１０について説明する。受信コイル部１１０は、発明を実施するための最良の形態の一例である。受信コイル部１１０の構成によって、ＲＦコイルに関する本発明を実施するための最良の形態の一例が示される。受信コイル部１１０は、また、本発明におけるＲＦコイルの一例である。
【００３０】
受信コイル部１１０は、図２に示すように、対象１の体表に近接して配置された複数のコイル１２〜３２を有する。コイル１２〜３２は紙面に垂直な面内でそれぞれ閉ループをなす。各ループは、キャパシタ（ｃａｐａｃｉｔｏｒ）を直列に有する導体のループである。コイル１２〜３２は、本発明における単位コイルの一例である。
【００３１】
同様なコイルを対象１を挟んで互いに対向するようにもう１組配置してもよい。このようにすることにより、２組のコイルが対象１を前後から挟むように配置される。すなわち、２組のコイルは、対象１の体厚の方向（ｙ方向）において、対象１を挟んで互いに対向する。２組のコイルをこのように配置することにより、体の深部まで撮像することが可能となる。以下、１組のコイル１２〜３２だけを用いる例で説明するが、もう１組用いる場合も同様である。
【００３２】
コイル１２〜３２としては、例えばそれぞれサーフェイスコイル（ｓｕｒｆａｃｅ  ｃｏｉｌ）が用いられる。サーフェイスコイルは、対象のごく近傍で信号を受信するのに適する。コイル１２〜３２は、相互にカップリング（ｃｏｕｐｌｉｎｇ）しないように構成されている。すなわち、コイル１２〜３２はフェースドアレイコイルとなっている。
【００３３】
図３および図４に、相互にカップリングしないコイルの構成の一例を示す。図３は斜視図、図４は平面図である。同図に示すように、コイル１２〜３２において、３つのコイルは、隣り合うもの同士でループ面が部分的に重なり合うように配列される。なお、各コイルは円形のループとして模式的に表す。３つのコイルの中心を結ぶ直線は破線で示すように三角形をなす。三角形は例えば正三角形であるが、それに限るものではない。
【００３４】
このように配列することにより、重なり部分を通じてのカップリングと重ならない部分を通じてのカップリングが互いに逆極性になるので、重なり量を適切に選ぶことにより、３つのコイルは相互にカップリングしないものとなる。このようにして、特別な回路を用いることなくデカップリング（ｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇ）を行うことができる。
【００３５】
相互にカップリングしないコイル１２〜３２は、それぞれ独立に磁気共鳴信号を受信することができる。コイル１２〜３２の受信信号は、図５に示すように、データ収集部１５０内の受信回路１４〜３４にそれぞれ入力される。これによって、３つの受信系１０〜３０が構成される。このように、複数の受信系が個別にコイルを有することにより、信号受信は複数の受信系により同時並行的に行うことができる。
【００３６】
発明者らは、上記のような構成を持つ受信コイル部１１０について種々研究した結果、コイル面に平行な面内における回転角を変えると受信の感度範囲が変わることを見出した。
【００３７】
この状況の一例を図６に示す。同図の上段は受信コイル部１１０の回転位置を示し、下段はその回転位置での感度範囲を示す。なお、感度範囲は等感度範囲を表す等高線によって示す。（ａ）は基準状態、（ｂ）は基準状態から時計回りに回転させた状態である。
【００３８】
同図に示すように、受信コイル部１１０のコイル面（ｘｚ面）内での回転角度を変えるとｘｚ面内での感度範囲が変化する。（ｂ）の状態では感度範囲が基準状態よりも拡大している。感度範囲は基準状態から３０°回転させたときに最大になる。このような特性に着目すれば、回転角度を調節することにより、所望の感度範囲を得ることができる。
【００３９】
回転角度変化に伴う感度範囲の変化は、受信の深さ方向すなわちｘｙ面内においても生じる。この方向の感度変化もｘｚ面内での変化と同じ傾向を持つ。したがって、受信のペネトレーション（ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ）も回転角度によって調節することが可能である。
【００４０】
さらに、パラレルイメージングにおけるＳＮＲ（ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−ｎｏｉｓｅ  ｒａｔｉｏ）を決定するｇファクタ（ｇ−ｆａｃｔｏｒ）も、回転角度によって変化する。この状態を図７に示す。同図に示すように、ｇファクタは回転角３０°において最小になる。ｇファクタの値が小さいほどＳＮＲが向上するので、回転角３０°においてＳＮＲが最大となる。
【００４１】
回転角度調節を容易にするために、受信コイル部１１０は調節用の指標を有する。指標は、例えば図８に示すように、コイル１２〜３２を収容したエンクロージャ（ｅｎｃｌｏｓｕｒｅ）４００の表面に設けられる。指標は基準の方向を示すものと感度範囲が最大になる３０°方向を示すものがそれぞれ設けられる。なお、指標はこれに限らず適宜の角度を示すものを設けてよい。
【００４２】
このような指標の利用方法を図９に示す。同図に示すように、撮像の位置決めにあたってレーザ光線等により対象１の体表に十字のマーカ（ｍａｒｋｅｒ）が投影されるので、０°の指標をマーカの縦の線に合わせることにより基準状態での感度範囲を設定することができ、３０°の指標をマーカの縦の線に合わせることにより最大の感度範囲を設定することができる。
【００４３】
このようにする代わりに、コイル１２〜３２をエンクロージャ４００内で回転可能なように構成し、それをモータ（ｍｏｔｏｒ）等の動力源によって回転させるようにしてもよい。この例を図１０に示す。
【００４４】
同図に示すように、エンクロージャ４００の内部に、回転板４０２が軸４０４によって回転可能なように支持されており、回転板４０２上にコイル１２〜３２が形成されている。回転板４０２は超音波モータ等の非磁性の動力源４０６によって駆動される。回転板４０２すなわちコイル１２〜３２の回転角は、動力源４０６を外部から電気的に制御することにより調節される。
【００４５】
このような受信コイル部１１０を用いることにより、感度範囲が所望の範囲となるように設定して撮像を開始することができる。また、撮像の途中でも、結果を見ながら感度範囲を調整することができる。
【００４６】
そのような撮像を行う場合のフロー（ｆｌｏｗ）図を図１１に示す。同図に示すように、ステップ６０１（ｓｔｅｐ）で患者設置を行い、ステップ６０３で、撮像の位置決め時にコイルを希望の角度に合わせる。
【００４７】
次に、ステップ６０５で撮像を行って画像を得る。撮像は例えばパラレルイメージングによって行われる。パラレルイメージングの詳細については後述する。次に、ステップ６０７で、画像に基づいて撮像範囲の適否を判定し、適当でないときはステップ６０９でコイル角度変更を行う。これによって感度範囲が変わりそれに応じて撮像範囲が変わる。
【００４８】
そこで、ステップ６０５では新たな範囲について撮像が行われる。この画像についてステップ６０７で撮像範囲の適否判定を行う。この繰り返しにより撮像範囲を適正化することができる。撮像範囲が適正化されたときはステップ６１１で撮像が続行される。
【００４９】
図１２に、撮像用のパルスシーケンス（ｐｕｌｓｅ  ｓｅｑｕｅｎｃｅ）の一例を示す。このパルスシーケンスはＥＰＩ（ｅｃｈｏ  ｐｌａｎａｒ  ｉｍａｇｉｎｇ）によるパルスシーケンス（ｐｕｌｓｅ  ｓｅｑｕｅｎｃｅ）である。パルスシーケンスは左から右に進行する。以下同様である。
【００５０】
同図において、（１）はＲＦ信号のシーケンスを示す。（２）〜（４）はいずれも勾配磁場のシーケンスで、（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。なお、静磁場は一定の磁場強度で常時印加されている。
【００５１】
先ず、９０°パルスによるスピン励起が行われる。９０°励起の所定時間後に１８０°パルスによる１８０°励起が行われる。いずれもスライス勾配Ｇｓｌｉｃｅの下での選択励起である。
【００５２】
次に、位相エンコード勾配Ｇｐｈａｓｅおよび周波数エンコード勾配Ｇｆｒｅｑが所定のシーケンスで印加され、複数のエコーが逐次読み出される。複数のエコーは位相エンコードがそれぞれ異なる。エコーは中心信号で代表する。以下同様である。
【００５３】
このようなパルスシーケンスが、繰り返し時間（ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ  ｔｉｍｅ）ＴＲで所定回数繰り返され、そのつど、複数のエコーが読み出される。すなわち、マルチショット（ｍｕｌｔｉ−ｓｈｏｔ）のスキャン（ｓｃａｎ）が行われる。繰り返しのたびにエコーの位相エンコードが変更され、所定回数の繰り返しによって、１画面分のエコーを獲得する。
【００５４】
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される。図１３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。
【００５５】
同図において、複数の横長の円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。円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。
【００５６】
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。断層像は、このようなｋスペースのデータを２次元逆フーリエ変換することにより再構成される。再構成された画像は完全なＦＯＶについての画像となる。以下、完全なＦＯＶをフルＦＯＶ（ｆｕｌｌ  ＦＯＶ）ともいう。
【００５７】
パラレルイメージングでは、撮像の高速化のために、ｋスペースのサンプリング間隔を大きくして、サンプリング回数を削減するようにしている。すなわち、例えば、図１４に斜線で示すように、位相軸ｋｙ方向のサンプリングを１つおきにしてサンプリング数を１／２に削減する。これによって、撮像時間が半分に短縮され、撮像が高速化される。
【００５８】
サンプリングを１つおきとしたことにより、サンプリング間隔が２倍になる。サンプリング間隔を２倍にしたことにより、再構成画像のＦＯＶはフルＦＯＶの１／２に減縮（ｒｅｄｕｃｅ）する。
【００５９】
位相エンコード方向のサンプリング間隔の倍増は、位相エンコード量の階差を２π／Ｎとすることによって行われる。これによって、ＦＯＶは位相エンコード方向において１／２に減縮する。
【００６０】
一般的には、サンプリング間隔すなわち位相エンコード量の階差をＲ倍に拡大すると、ＦＯＶは１／Ｒに減縮する。Ｒはリダクションファクタ（ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  ｆａｃｔｏｒ）とも呼ばれる。図１３ではＲ＝２となる。以下、減縮されたＦＯＶをリデュースドＦＯＶ（ｒｅｄｕｃｅｄ  ＦＯＶ）ともいう。
【００６１】
受信系の数をｎとしたとき、リダクションファクタＲは、下記の関係を満足することが後述のフルＦＯＶの出力画像を適正に得る点で好ましい。
【００６２】
【数１】
2005192804.tif 000003
【００６３】
ここで、
Ｒ：リダクションファクタ
ｎ：受信系の数
パラレルイメージングによる撮像について説明する。図１５に、フロー図を示す。同図に示すように、ステップ７０１で、受信感度分布計測が行われる。これによって、複数の受信系の感度の空間的分布が計測される。
【００６４】
受信系の感度の空間的分布は、感度マップ（ｍａｐ）像として求められる。感度マップ像は、例えば、ＲＦコイル部１０８および受信コイル部１１０を用いて、対象１の同一のスライスをそれぞれスキャンして得られた画像から求められる。
【００６５】
すなわち、ＲＦコイル部１０８を用いて撮像した画像をレファレンス（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）とし、コイル１２〜３２を用いてそれぞれ撮像した画像を計測画像とし、ピクセルごとに計測画像とレファレンス画像の比を求めること等により作成される。レファレンス画像および計測画像の撮像は、いずれもフルＦＯＶのスキャンによって行われる。これによって、感度マップ像はコイル１２〜３２のおのおのについてフルＦＯＶで得られる。このようなスキャンは、キャリブレーションスキャン（ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｓｃａｎ)とも呼ばれる。
【００６６】
次に、ステップ７０３で、センシティビティ・マトリクス（ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ  ｍａｔｒｉｘ）作成が行われる。センシティビティ・マトリクスはコイルごとの感度マップ像に基づいて作成される。以下、感度マップ像を単に感度マップともいう。
【００６７】
センシティビティ・マトリクスはｎ×Ｒのマトリクスとなる。ここで、ｎは受信系の数であり、Ｒはリダクションファクタである。ｎ＝４，Ｒ＝２のとき、センシティビティ・マトリクスＳは下記のようになる。
【００６８】
【数２】
2005192804.tif 000004
【００６９】
センシティビティ・マトリクスＳにおいて、ｓ１１，ｓ２１，・・・，ｓ８１は、それぞれ、コイル１２，２２，・・・，８２の感度マップ像における同一ピクセル（ｐｉｘｅｌ）の値である。このピクセルから位相エンコード方向に１／２ＦＯＶの距離にある各感度マップ像のピクセル値がｓ１２，ｓ２２，・・・，ｓ８２である。これらはいずれも複素数となる。
【００７０】
次に、ステップ７０７で、スキャンが行われる。スキャンは、ＥＰＩによって行われる。ＥＰＩによるスキャンは、ｋスペースのサンプリング間隔を拡大することにより、リデュースドＦＯＶについて行われる。リデュースドＦＯＶは例えば１／２ＦＯＶである。なお、リダクションファクタはＲは１／２に限らず適宜でよい。エコーの受信は複数の受信系１０〜３０を通じて同時並行的に行われる。
【００７１】
次に、ステップ７１１で、中間画像生成が行われる。中間画像生成は、位相補正済の複数の受信系のエコーを２次元逆フーリエ変換することによって行われる。中間画像はリデュースドＦＯＶの画像となるので、エイリアシング（ａｌｉａｓｉｎｇ）像を含むものとなる。
【００７２】
次に、ステップ７１３で、出力画像生成が行われる。出力画像は、中間画像とセンシティビティ・マトリクスとを用いた計算によって生成される。出力画像の生成には、下記の式が用いられる。
【００７３】
【数３】
2005192804.tif 000005
【００７４】
ここで、
Ｖ：フルＦＯＶの画像の画素値
Ｓ：センシティビティ・マトリクス
Ｓ* ：Ｓの随伴行列
Ａ：中間画像の画素値
これによって、エリアシング像が元の位置に再配置されたフルＦＯＶの断層像を得ることができる。そのような断層像が、ステップ７１５で、表示および記憶される。断層像の表示は表示部１８０によって行われ、記憶はデータ処理部１７０内のメモリに行われる。
【００７５】
パラレルイメージングのためのパルスシーケンスはＥＰＩに限らず他の適宜のパルスシーケンスでよい。ＥＰＩ以外のパラレルイメージングとして、例えば、３Ｄグラディエントエコー（３  Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  Ｇｒａｄｉｅｎｔ  Ｅｃｈｏ）法によるイメージングがある。
【００７６】
図１６、そのパルスシーケンスを示す。両図において、（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）はスライス勾配およびスライス方向の位相エンコード勾配、（３）は周波数エンコード勾配、（４）は位相エンコード勾配勾配である。なお、静磁場は一定の磁場強度で常時印加されている。
【００７７】
先ず、α°パルスによるスピン励起が行われる。α°励起はスライス勾配Ｇｓｌｉｃｅの下での選択励起である。α°励起後に、スライス方向の位相エンコード勾配Ｇｓｌｉｃｅ、周波数エンコード勾配Ｇｆｒｅｑおよび位相エンコード勾配Ｇｐｈａｓｅが所定のシーケンスで印加され、エコーが読み出される。
【００７８】
このようなパルスシーケンスが、繰り返し時間ＴＲで所定回数繰り返され、そのつど、エコーが読み出される。繰り返しのたびにエコーの位相エンコードが変更され、所定回数の繰り返しによって、１画面分のエコーが獲得される。
【００７９】
２軸方向の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を読み出すことにより、３次元のｋスペースのデータがサンプリングされる。サンプリング間隔を拡大することにより、データ収集は３次元のリデュースドＦＯＶについて行われる。
【００８０】
このデータを３次元逆フーリエ変換することにより、３Ｄ画像が再構成される。３Ｄ画像はリデュースドＦＯＶについての中間画像となる。この中間画像から、センシティビティ・マトリクスＳを用いてフルＦＯＶの出力画像が生成される。ただし、センシティビティ・マトリクスは３Ｄに対応したものが用いられる。
【００８１】
このような撮像に用いられる受信コイル部１１０が、前記のような構成になっているので、ＳＮＲの良いパラレルイメージングを行うことができ、それによって品質の良い画像を得ることができる。
【００８２】
ＳＮＲとリダクションファクタとの間には次式のような関係がある。
【００８３】
【数４】
2005192804.tif 000006
【００８４】
ここで、
ＳＮＲ０：リダクションファクタが１のときのＳＮＲ
Ｒ：リダクションファクタ
ｇ：ｇファクタ（ｇ−ｆａｃｔｏｒ）
ここで、ｇファクタを前述のように最小にすることができるのでＳＮＲのよい撮像を行うことができる。
【００８５】
以上、受信コイル部１１０が３つの単位コイルを有する例で説明したが、コイル数は３に限らず２以上の適宜の整数であってよい。また、それらコイルの配列も前述のような循環的な配列に限るものではなく、例えば直線的な配列等、適宜の配列であってよい。ただし、循環的は配置は感度範囲の広がりの異方性が少ない点で好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】ＭＲＩ装置のブロック図である。
【図２】受信コイル部を示す図である。
【図３】受信コイル部を示す図である。
【図４】受信コイル部を示す図である。
【図５】複数の受信系を示す図である。
【図６】受信コイル部の回転に伴う感度範囲変化を示す図である。
【図７】受信コイル部の回転に伴うｇファクタの変化を示す図である。
【図８】受信コイル部を示す図である。
【図９】受信コイル部の角度合わせを示す図である。
【図１０】受信コイル部を示す図である。
【図１１】ＭＲＩ装置の動作のフロー図である。
【図１２】磁気共鳴撮像用のパルスシーケンスの一例を示す図である。
【図１３】ｋスペースを示す図である。
【図１４】ｋスペースを示す図である。
【図１５】ＭＲＩ装置の動作のフロー図である。
【図１６】磁気共鳴撮像用のパルスシーケンスの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００８７】
１  対象
１００  マグネットシステム
１０２  主磁場コイル部
１０６  勾配コイル部
１０８  ＲＦコイル部
１１０  受信コイル部
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
１２〜３２  コイル
１４〜３４  受信回路
【図１】
2005192804.tif 000007
【図２】
2005192804.tif 000008
【図３】
2005192804.tif 000009
【図４】
2005192804.tif 000010
【図５】
2005192804.tif 000011
【図６】
2005192804.tif 000012
【図７】
2005192804.tif 000013
【図８】
2005192804.tif 000014
【図９】
2005192804.tif 000015
【図１０】
2005192804.tif 000016
【図１１】
2005192804.tif 000017
【図１２】
2005192804.tif 000018
【図１３】
2005192804.tif 000019
【図１４】
2005192804.tif 000020
【図１５】
2005192804.tif 000021
【図１６】
2005192804.tif 000022