(57)【要約】【課題】アーチファクトを低減させ、Ｔ2 * コントラストを強調させることができる磁気記録共鳴撮像装置およびそれを用いたパルスシーケンス設定方法を提供する。【解決手段】灌流画像を生成する核磁気共鳴撮像装置であって、核磁化を励起する第１の励起パルスおよび再収束させる第２の励起パルスとを印加するパルス生成手段と、スライス選択方向、周波数エンコード方向および位相エンコード方向に勾配磁場を生成する勾配磁場生成手段と、勾配磁場により励起された核磁気共鳴信号を収集してｋ空間に充填する制御手段とを有し、制御手段は、パルス生成手段が第１の励起パルスを印加してから第２の励起パルスを印加するまでの第１の時間τ１と、パルス生成手段が第２の励起パルスを印加してから、制御手段がｋ空間の中心部に最も近い領域を充填する核磁気共鳴信号を収集するまでの第２の時間τ２とを異なる時間に設定する。【選択図】図３
2005137782.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静磁場内において被検体に造影剤を注入し、前記被検体から検出される核磁気共鳴信号に基づいて被検部位の灌流画像を生成する核磁気共鳴撮像装置であって、
核磁化を励起する第１の励起パルスと、前記核磁化を再収束させる第２の励起パルスとを前記被検体に印加するパルス生成手段と、
前記被検体のスライス選択方向、周波数エンコード方向および位相エンコード方向において勾配磁場を生成し、位置情報を設定する勾配磁場生成手段と、
前記勾配磁場により励起された前記核磁気共鳴信号を収集して前記位置情報に基づいてｋ空間に充填し、前記灌流画像を生成する制御手段と
を有し、
前記制御手段は、前記パルス生成手段が前記第１の励起パルスを印加してから前記第２の励起パルスを印加するまでの第１の時間と、前記パルス生成手段が前記第２の励起パルスを印加してから、前記制御手段がｋ空間の中心部に最も近い領域に充填される前記核磁気共鳴信号を収集するまでの第２の時間とを異なる時間に設定する
核磁気共鳴撮像装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記第１の時間および前記第２の時間のいずれか一方を他方よりも１０ｍｓｅｃ以上３０ｍｓｅｃ以下長く設定する
請求項１記載の核磁気共鳴撮像装置。
【請求項３】
前記パルス生成手段は、前記第１の励起パルスによって前記核磁化を９０°以上１８０°未満に傾け、前記第２の励起パルスによって前記核磁化を１８０°に傾ける
請求項１記載の核磁気共鳴撮像装置。
【請求項４】
前記パルス生成手段は、前記核磁化を９０°以上１８０°未満に傾ける前記第１の励起パルスおよび前記核磁化を１８０°に傾ける前記第２の励起パルスを、前記第１の励起パルスが所定の繰り返し時間を有するようにそれぞれ繰り返し印加し、
前記勾配磁場生成手段は、前記繰り返し時間の間に前記周波数エンコード方向の勾配磁場を反転する極性に繰り返し生成し、
前記制御手段は、複数の前記繰り返し時間によって収集された前記核磁気共鳴信号を前記ｋ空間の全ての領域に充填する
請求項１記載の核磁気共鳴撮像装置。
【請求項５】
前記勾配磁場生成手段は、前記周波数エンコード方向の勾配磁場を反転する極性に繰り返し生成し、
前記制御手段は、１度の前記第１の励起パルスの印加により前記核磁気共鳴信号を前記ｋ空間の全ての領域に充填する
請求項１記載の核磁気共鳴撮像装置。
【請求項６】
静磁場内において被検体に造影剤を注入し、前記被検体から検出される核磁気共鳴信号に基づいて被検部位の灌流画像を生成する核磁気共鳴撮像装置のパルスシーケンス設定方法であって、
核磁化を励起する第１の励起パルスを印加する工程と、
前記第１の励起パルスを印加して第１の時間を経過した後に、前記核磁化を再収束させる第２の励起パルスを印加する工程と、
前記第１の励起パルスおよび前記第２の励起パルスを印加する際に、前記被検体のスライス選択方向に勾配磁場を生成する工程と、
前記スライス選択方向の傾斜磁場により選択されたスライス面に、周波数エンコード方向および位相エンコード方向に勾配磁場をそれぞれ繰り返し生成して、前記被検体からの前記核磁気共鳴信号を収集する工程と
を有し、
前記第１の励起パルス印加工程から前記第２の励起パルス印加工程までの前記第１の時間と、前記第２の励起パルス印加工程から、前記収集工程においてｋ空間の中心部に最も近い領域を充填する前記核磁気共鳴信号を収集するまでの第２の時間とを異なる時間に設定する
パルスシーケンス設定方法。
【請求項７】
前記第１の時間および前記第２の時間のいずれか一方を、他方よりも１０ｍｓｅｃ以上３０ｍｓｅｃ以下長く設定する
請求項６記載のパルスシーケンス設定方法。
【請求項８】
前記第１の励起パルス印加工程において、前記第１の励起パルスは前記核磁化を９０°以上１８０°未満に傾け、
前記第２の励起パルス印加工程において、前記第２の励起パルスは前記核磁化を１８０°に傾ける
請求項６記載のパルスシーケンス設定方法。
【請求項９】
前記第１の励起パルス印加工程および前記第２の励起パルス印加工程において、前記第１の励起パルスは前記核磁化を９０°以上１８０°未満に傾け、前記第２の励起パルスは前記核磁化を１８０°に傾け、前記第１の励起パルスが所定の繰り返し時間で印加されるように前記第１の励起パルスおよび前記第２の励起パルスをそれぞれ交互に印加し、
前記収集工程において、前記繰り返し時間の間に反転する極性の周波数エンコード方向の勾配磁場を繰り返し生成し、複数の前記繰り返し時間によって前記核磁気共鳴信号を前記ｋ空間の全ての領域に充填する
請求項６記載のパルスシーケンス設定方法。
【請求項１０】
前記収集工程において、反転する極性の周波数エンコード方向の勾配磁場を繰り返し生成し、１回の前記第１の励起パルスの印加により前記核磁気共鳴信号を前記ｋ空間の全ての領域に充填する
請求項６記載のパルスシーケンス設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば、被検体中の水素原子等からの核核磁気共鳴信号に基いて画像を生成する核磁気共鳴撮像装置およびそれを用いたパルスシーケンス設定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
核磁気共鳴信号に基いて核密度分布や緩和時間分布等を示す画像を生成する核磁気共鳴撮像装置として、ＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ）装置が知られている。
【０００３】
ＭＲＩ装置は、たとえば、造影剤を被検体の静脈内に急速注入して、特定の部位における血液の状態を短時間で測定する局所血流量検査などに用いられる。ＭＲＩ装置を用いた局所血流量検査はパフュージョンと呼ばれる。静磁場内においては、造影剤が注入された被検体の部位に磁場不均一が生じ、その結果、造影剤が通過するときに核磁気共鳴信号が低下する。パフュージョンは、上記の局所的な磁場不均一における信号低下を連続して検出して画像を生成する。
【０００４】
パフュージョンにおいては、グラディエントエコー型エコープラーナーイメージング（Ｇｒａｄｉｅｎｔ  Ｅｃｈｏ  Ｔｙｐｅ  Ｅｃｈｏ  Ｐｌａｎｅｒ  Ｉｍａｇｉｎｇ、以下、ＧＲＥ−ＥＰＩとも称する）法がしばしば用いられる。
上記のＧＲＥ−ＥＰＩ法は、最初の励起にＲＦパルスを印加し、信号の収集は傾斜磁場の反転を利用するので、最初のＲＦパルスが印加されたスピンはすべて核磁気共鳴信号を発生する。また、ＧＲＥ−ＥＰＩ法は繰り返し時間（ＴＲ：Ｔｉｍｅ  ｏｆ  Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ）を短く設定して、静止している部位のスピンの回復がほとんどない状態で核磁気共鳴信号を収集できるので、血管の信号が強調される。さらに、一般的に、後述するスピンエコー法と比較して短いエコー時間（ＴＥ：Ｔｉｍｅ  ｏｆ  Ｅｃｈｏ）で撮影が可能なため、血液の流入による信号消失が最小限に抑えられ、流れている液体からの信号を際立たせることができる。
【０００５】
しかしながら、パフュージョンにおいて、Ｔ2 * コントラストを強調したＴ2 * 強調画像が求められることが多い。Ｔ2 * 強調画像を生成するためにはＴＥを長くしなければならず、ＧＲＥ−ＥＰＩは静磁場不均一やＭａｘｗａｌｌ  Ｆｉｅｌｄの影響を受けて、生成される画像にアーチファクトが現れ、画質が劣化する（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
一方、アーチファクトを低減しようとスピンエコー（Ｓｐｉｎ  Ｅｃｈｏ、以下、ＳＥとも称する）法を用いると、ＴＥを長くしても静磁場不均一の影響は少なく、Ｍａｘｗａｌｌ  Ｆｉｅｌｄの影響は上記の特許文献１の手法により排除できる。
しかしながら、ＳＥ法においてはＲＦパルスを複数回印加するので位相が分散してしまい、局所磁場不均一の影響を受けにくくなる。その結果、造影剤による信号低下を検出するパフュージョンには不向きであった。
【０００７】
また、ＥＰＩ法は、ＲＦパルス信号を印加した後の核磁気共鳴信号の収集時に、周波数エンコード方向（リードアウト方向）の勾配磁場Ｇｒの極性反転を何度も繰り返して多数のスピンエコーを生成し、励起により生成される核磁気共鳴信号を受信する方法である。ＥＰＩ法には、１回のＴＲの間にｋ空間を全て埋めてしまうシングルショットＥＰＩと、数回のＴＲを要するマルチショットＥＰＩとがある。
【０００８】
複数の数回のデータ収集によりｋ空間を充填するマルチショットＥＰＩ法を用いると、同一励起面上が短いＴＲによって励起されるため、信号強度が低下してシグナルーノイズ比（Ｓｉｇｎａｌ  Ｎｏｉｓｅ比、以下、ＳＮ比と称する）が低下する。
【特許文献１】特許第３３６５９８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、アーチファクトを低減させ、Ｔ2 * コントラストを強調したパフュージョン画像を生成する核磁気共鳴撮像装置およびそれを用いたパルスシーケンス設定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明の核磁気共鳴撮像装置は、静磁場内において被検体に造影剤を注入し、被検体から検出される核磁気共鳴信号に基づいて被検部位の灌流画像を生成する核磁気共鳴撮像装置であって、核磁化を励起する第１の励起パルスと、核磁化を再収束させる第２の励起パルスとを被検体に印加するパルス生成手段と、被検体のスライス選択方向、周波数エンコード方向および位相エンコード方向において勾配磁場を生成し、位置情報を設定する勾配磁場生成手段と、勾配磁場により励起された核磁気共鳴信号を収集して位置情報に基づいてｋ空間に充填し、灌流画像を生成する制御手段とを有し、制御手段は、パルス生成手段が第１の励起パルスを印加してから第２の励起パルスを印加するまでの第１の時間と、パルス生成手段が第２の励起パルスを印加してから、制御手段がｋ空間の中心部に最も近い領域に充填される核磁気共鳴信号を収集するまでの第２の時間とを異なる時間に設定する。
【００１１】
上記の本発明の核磁気共鳴撮像装置によれば、制御部によって、パルス生成手段が第１の励起パルスを印加してから第２の励起パルスを印加するまでの第１の時間と、パルス生成手段が第２の励起パルスを印加してから、制御手段がｋ空間の中心部に最も近い領域に充填される核磁気共鳴信号を収集するまでの第２の時間とが異なる時間に設定される。
【００１２】
また、前記目的を達成するために、本発明のパルスシーケンス設定方法は、静磁場内において被検体に造影剤を注入し、被検体から検出される核磁気共鳴信号に基づいて被検部位の灌流画像を生成する核磁気共鳴撮像装置のパルスシーケンス設定方法であって、核磁化を励起する第１の励起パルスを印加する工程と、第１の励起パルスを印加して第１の時間を経過した後に、核磁化を再収束させる第２の励起パルスを印加する工程と、第１の励起パルスおよび第２の励起パルスを印加する際に、被検体のスライス選択方向に勾配磁場を生成する工程と、スライス選択方向の傾斜磁場により選択されたスライス面に、周波数エンコード方向および位相エンコード方向に勾配磁場をそれぞれ繰り返し生成して、被検体からの核磁気共鳴信号を収集する工程とを有し、第１の励起パルス印加工程から第２の励起パルス印加工程までの第１の時間と、第２の励起パルス印加工程から、収集工程においてｋ空間の中心部に最も近い領域を充填する核磁気共鳴信号を収集するまでの第２の時間とを異なる時間に設定する。
【００１３】
上記の本発明のパルスシーケンス設定方法によれば、核磁化を励起する第１の励起パルスを印加する。
次に、第１の励起パルスを印加して第１の時間を経過した後に、核磁化を再収束させる第２の励起パルスを印加する。
次に、第１の励起パルスおよび第２の励起パルスを印加する際に、被検体のスライス選択方向に勾配磁場を生成する。
次に、スライス選択方向の傾斜磁場により選択されたスライス面に、周波数エンコード方向および位相エンコード方向に勾配磁場をそれぞれ繰り返し生成して、被検体からの核磁気共鳴信号を収集する。
ここで、第１の励起パルス印加工程から第２の励起パルス印加工程までの第１の時間と、第２の励起パルス印加工程から、収集工程においてｋ空間の中心部に最も近い領域を充填する核磁気共鳴信号を収集するまでの第２の時間とを異なる時間に設定する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の核磁気共鳴撮像装置によれば、アーチファクトを低減させ、Ｔ2 * コントラストを強調したパフュージョン画像を生成することができる。
本発明のパルスシーケンス設定方法によれば、アーチファクトを低減させ、Ｔ2 * コントラストを強調したパフュージョン画像を生成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明に係る核磁気共鳴撮像装置は、たとえば、スピンエコー型ＥＰＩ（以下、ＳＥ−ＥＰＩ）法を用いてパフュージョンを行う核磁気共鳴撮像装置である。
【００１６】
以下、図を参照しながら本実施形態を説明する。
【００１７】
図１は本発明に係る核磁気共鳴撮像装置１００の構成を示すブロック図である。図２は図１に示した核磁気共鳴撮像装置１００のマグネットアセンブリ１０１の構成を示す断面図である。
本実施形態に係る核磁気共鳴撮像装置１００は、図１に示すように、マグネットアセンブリ１０１、勾配磁場駆動回路３、ＲＦ電力増幅器４、前置増幅器５、表示装置６、制御部７、シーケンス記憶回路８、ゲート変調回路９、ＲＦ発振回路１０、ＡＤ変換器１１、位相検波器１２および操作卓１３を有する。
【００１８】
マグネットアセンブリ１０１は、図２に示すように、内部に被検体Ｐを挿入するための空間部分（孔）を有し、空間部分を取り巻くように被検体Ｐに所定の磁場、たとえば、垂直磁場を印加する。
マグネットアセンブリ１０１は、詳細には図１に示すように、勾配磁場コイル１１１、送信コイル１１２、受信コイル１１３および磁石１１４を有する。
【００１９】
勾配磁場コイル１１１は、受信コイル１１３により受信される核磁気共鳴信号に３次元の位置情報を持たせるために、磁石１１４により形成された静磁場に勾配を付加した勾配磁場を発生する。たとえば、勾配磁場コイル１１１はＸ，Ｙ，Ｚの各軸のコイルを有する。ここで、本発明の勾配磁場生成手段の一実施態様が勾配磁場コイル１１１に相当する。
【００２０】
勾配磁場コイル１１１が発生する勾配磁場は、各Ｘ，Ｙ，Ｚ軸に沿った磁場の組み合わせにより、スライス選択方向のスライス選択勾配磁場、周波数エンコード（読み出し）方向の周波数エンコード勾配磁場（リードアウト勾配磁場とも称する）、および位相エンコード方向の勾配磁場の３種類である。
【００２１】
送信コイル１１２は、勾配磁場コイル１１１により形成される磁場空間内で、たとえば、クレードルｃｒ上に載置された被検体Ｐの体内の水素原子等の陽子スピンを励起するために高周波電磁場のパルス信号を生成し、出力する。パルス信号としては、たとえば、α°励起パルスおよび１８０°励起パルスがある。
ここで、本発明のパルス生成手段の一実施態様が送信コイル１１２に相当する。また、α°励起パルスに関しては後述する。
【００２２】
受信コイル１１３は、たとえば、被検体Ｐの体内の水素原子等の陽子スピンの回転運動に応じて出力される核磁気共鳴信号を受信し、前置増幅器５に出力する。
受信コイル１１３は、複数の受信コイル、たとえば、図２に示す受信コイル１３１〜１３４を有する。受信コイル１３１〜１３４は被検体Ｐを介してそれぞれ対向するように設けられている。なお、受信コイル１３１〜１３４の数や配置はこれに限定されない。
受信コイル１１３は、たとえば、フェーズドアレイコイルなどを用いる。
【００２３】
磁石１１４は、被検体Ｐを囲むように設けられ、たとえば、永久磁石である。磁石１１４は本実施形態に限られるものではない。たとえば、磁石１１４は、超伝導磁石であってもよいし、常伝導磁石であってもよい。
【００２４】
制御部７は、操作卓１３との間で情報の授受や、種々のパルスシーケンスを実現するために、シーケンス記憶回路８の動作の切替や、メモリの書替えなどを行う。また、制御部７は、Ａ／Ｄ変換器１１から出力された各種データに基づいて画像再構成演算などの処理を行う。ここで、本発明の制御手段の一実施態様が制御部７に相当する。
【００２５】
シーケンス記憶回路８は、制御部７の制御により任意のビューでゲート変調回路９を操作する。具体的には、シーケンス記憶回路８は、所定のタイミングによってＲＦ発振回路１０の高周波出力信号を変調し、所定のパルスシーケンスに応じた高周波パルス信号を、ＲＦ電力増幅器４を介してＲＦ送信コイル１１２に印加する。
また、シーケンス記憶回路８は、フーリエ変換法に基づいてシーケンス信号により勾配磁場駆動回路３、ゲート変調回路９およびＡ／Ｄ変換器１１を操作する。シーケンス記憶回路８は、一連のシーケンス動作に入る前に、ゲート変調回路９および勾配磁場駆動回路３を操作して、所望の方向で選択励起する。
【００２６】
ゲート変調回路９は、シーケンス記憶回路８からの信号に基づいて、所定のタイミングによりＲＦ発振回路１０の高周波出力信号を変調する。
ＲＦ発振回路１０は、所定周波数のＲＦ信号搬送波を生成し、ゲート変調回路９および位相検波器１２に出力する。
ＡＤ変換器１１は、位相検波器１２による位相検波後のアナログ信号をデジタル信号に変換処理を行い、制御部７に出力する。
【００２７】
勾配磁場駆動回路３は、シーケンス記憶回路８からの制御により、勾配磁場コイル１１１に勾配磁場を生成させる駆動信号を出力する。
ＲＦ電力増幅器４は、ゲート変調回路９から出力されたＲＦ信号を増幅し、送信コイル１１２に出力する。
前置増幅器５は、受信コイル１１３で検出された被検体Ｐからの核磁気共鳴信号を増幅し、位相検波器１２に出力する。
表示装置６は、制御部７の制御により所定の表示を行う。
【００２８】
位相検波器１２は、ＲＦ発振回路１０の出力を参照信号とし、前置増幅回路５の出力信号（受信コイルで検出された信号）を位相検波し、Ａ／Ｄ変換器１１に出力する。
操作卓１３は、たとえば、使用者の操作に応じた信号を制御部７に出力する。
【実施例１】
【００２９】
次に、本発明の実施例１について図を参照して記述する。
【００３０】
図３は、図１に示した本発明に係る核磁気共鳴撮像装置１００のパルスシーケンスの一例を示す図である。
【００３１】
核磁気共鳴撮像装置１００のパルスシーケンスとして、図３に示すＳＥ−ＥＰＩ法により核磁気共鳴信号を生成する。また、ＥＰＩ法として、シングルショットＥＰＩ法が用いられる。
【００３２】
図３（ａ）は送信コイル１２から出力されるＲＦパルスであり、核磁化を励起してフリップアングルα°に傾ける第１の励起パルスおよび第１の励起パルスにより励起された核磁化からの信号を再収束するためにフリップアングル１８０°に傾ける第２の励起パルスのパルスシーケンスを示す。上記のαで示される角度は９０°とする。
ここで、第１の励起パルスを９０°パルス、第２の励起パルスを１８０°パルスと称する。また、本発明の第１の励起パルスの一実施態様が９０°パルスであって、第２の励起パルスの一実施態様が１８０°パルスに相当する。
【００３３】
また、図３（ｂ），（ｃ），（ｄ）はスライス勾配磁場Ｇｓ、位相エンコード勾配磁場Ｇｐおよび周波数エンコード勾配磁場Ｇｒのパルスシーケンスをそれぞれ示し、図３（ｅ）は核磁気共鳴信号（ＭＲ信号：Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ信号）のシーケンスを示す。
【００３４】
次に、図３に示すパルスシーケンスを参照して、本発明の核磁気共鳴撮像装置１００の動作を説明する。
【００３５】
まず、使用者は、操作卓１３を介して、信号のフリップアングルや中心周波数、周波数エンコード方向の撮像視野、受信バンド幅および位相エンコード方向のピクセルサイズなどを制御部７に入力する。制御部７は入力された情報に基づいて以下の工程を制御する。
【００３６】
図３（ａ）に示すように、マグネットアセンブリ１０１の空間部分に静磁場を印加された被検体Ｐが載置された状態で、制御部７の制御によりシーケンス記憶回路８から９０°パルスを印加させる制御信号が出力される。その結果、ゲート変調回路９およびＲＦ電力増幅器４を介して送信コイル１２から９０°パルスが出力され、核磁化の９０°励起が行なわれる。上記の工程が本発明の第１の励起パルス印加工程に相当する。
この際、図３（ｂ）に示すように勾配磁場駆動回路３は、勾配磁場コイル１１にスライス勾配パルスを出力し、勾配磁場コイル１１はスライス勾配磁場Ｇｓを生成して、所定のスライスについて選択励起を行う。
【００３７】
図３に示すように、９０°励起からさらに所定の第１の時間τ１後に、シーケンス記憶回路８の制御により、ゲート変調回路９およびＲＦ電力増幅器４を介して送信コイル１２から１８０°パルスが出力される。ここで、本発明の第１の時間の一実施態様が上記の第１の時間τ１に相当する。また、上記の工程が本発明の第２の励起パルス印加工程に相当する。
この際、図３（ｂ）に示すように、勾配磁場駆動回路３は再び勾配磁場コイル１１にスライス勾配パルスを出力し、勾配磁場コイル１１は、スライス勾配磁場Ｇｓを生成して、所定のスライスについて選択励起を行う。図３（ｂ）に示す上記の工程が、本発明の勾配磁場生成工程に相当する。
【００３８】
次に、図３（ｃ）に示すように、勾配磁場駆動回路３は、勾配磁場コイル１１に所定の位相エンコード勾配磁場Ｇｐを生成させる信号を出力する。勾配磁場コイル１１は、その信号に応じて位相エンコード勾配磁場Ｇｐとして、図３（ｃ）に示すようにフリップパルス状の勾配磁場を生成する。
【００３９】
さらに、勾配磁場駆動回路３は、図３（ｄ）に示すようにリードアウト方向の極性を連続して反転させたリードアウト勾配磁場パルスＧｒを勾配磁場コイル１１に印加する。その結果、勾配磁場コイル１１はリードアウト方向に極性が連続して反転した勾配磁場ｒ１〜ｒ１５を生成する。リードアウト勾配磁場Ｇｒによりリフューズされた結果、図３（ｅ）に示すようにスピンエコーが生成され、受信コイル１１３はＭＲ信号ｅ１〜ｅ１６を受信する。
【００４０】
受信された核磁気共鳴信号ｅ１〜ｅ１６は、前置増幅器５において増幅されて位相検波器１２に送信される。位相検波器１２に送信された核磁気共鳴信号ｅ１〜ｅ１５は、位相検波され、ＡＤ変換器１１においてデジタル変換され、制御部７に送信される。
制御部７は、送信された核磁気共鳴信号ｅ１〜ｅ１６をそれぞれｋ空間に充填する。
図３（ｃ）〜図３（ｅ）に示す上記の工程が、本発明の収集工程に相当する。
【００４１】
ここで、受信された核磁気共鳴信号ｅ１〜ｅ１６をｋ空間に充填する工程について詳細に説明する。
図４は、ｋ空間ＫＳにおけるデータＦ（１，ｎ）〜Ｆ（ｍ，ｎ）の収集軌跡を示す模式図である。ここで、列番号ｍは任意であって、行番号ｎ＝１６とする。
【００４２】
まず、リードアウト勾配磁場Ｇｒの印加によって受信されたＭＲ信号ｅ１が、図４に示すｋ空間ＫＳの行番号１の領域に充填される。本実施例においては、シングルショットＥＰＩ法を用いているので一度のＴＲの間に図４に示すｋ空間ＫＳが、反転するリードアウト勾配磁場Ｇｒの信号ｒ１〜ｒ１６によって受信されるＭＲ信号ｅ１〜ｅ１６により、行番号１から１６の順に充填される。
なお、ｋ空間ＫＳの個々のセルに記憶されたデータＦは実数と虚数の成分を持つ複素数であって、それらのデータＦを２次元フーリエ変換することによって対応するＭＲ画像が生成される。
【００４３】
このとき、ｋ空間ＫＳの中心に最も近い領域において、リードアウト勾配磁場Ｇｒの信号ｒ８によって収集されるＭＲ信号ｅ８の一部がデータＦ（ｓ，８）として充填される。たとえば、リードアウト勾配磁場Ｇｒの信号ｒ８によって行番号８の領域が順に充填されるので、データＦ（ｓ，８）は、リードアウト勾配磁場Ｇｒの信号ｒ８が生成される時間のほぼ半分の時間において収集され、充填される。なお、データＦ（ｓ，８）で示されるデータは、列番号ｓおよび行番号８に相当する領域に充填される。
ｋ空間ＫＳの中心近くのデータは低空間周波数であって、全体の形や輪郭に相当し、辺縁部のデータは高空間周波数であって、端や細かいところに関連したデータを含んでいる。そのため、データＦ（ｓ，８）はフーリエ変換後に生成される画像に大きな影響を与える。
【００４４】
ここで、図３に示すように、１８０°パルス印加時からｋ空間ＫＳの中心部に最も近い領域に充填されるＭＲ信号ｅ８を収集するまでの時間を第２の時間τ２とする。
このとき、９０°パルス印加時から１８０°パルス印加時における第１の時間τ１と第２の時間τ２とは異なる時間になっている。図３において、たとえば、第１の時間τ１は５０〜１００ｍｓｅｃであって、第２の時間τ２は第１の時間τ１より１０〜３０ｍｓｅｃ程度長く設定されている。
【００４５】
上記の第１の時間τ１と第２の時間τ２とを異なる時間に設定することにより、磁場不均一を生成することができる。また、１８０°パルスが存在するため、Ｍａｘｗｅｌｌ
Ｆｉｅｌｄの影響を排除することもできる。その結果、長いＴＥを設定可能なＳＥ−ＥＰＩ法を用いてパフュージョンを行うことができる。これにより、Ｔ2 強調が非常に強く、磁場不均一を考慮したＴ2 * 強調画像を得ることができる。
【００４６】
なお、上記のシーケンスにより被検体の所定の部位を撮像する核磁気共鳴撮像装置１００は、第１の時間τ１と第２の時間τ２との差を大きくするほど磁場を不均一にすることができる。ただし、磁場不均一が大きくなるほど画質も低下するため、たとえば、上記のように第１の時間τ１と第２の時間τ２とは１０〜３０ｍｓ程度の差をつけることが望ましい。一方、第１の時間τ１および第２の時間τ２とを同じ時間に設定すると、核磁気共鳴撮像装置１００は局所磁場不均一の影響を受けにくくなり、パフュージョンの撮影をすることはできない。
【００４７】
上記のｋ空間ＫＳに充填されたデータを既存のフーリエ変換などにより制御部７において処理することによって画像が生成される。生成された画像は、表示装置６によって表示される。
【００４８】
本実施例の核磁気共鳴撮像装置１００によれば、ＳＥ−ＥＰＩ法を用いてパフュージョンを行うことができる。そのとき、制御部７において、第１の励起パルスを印加してから第２の励起パルスを印加するまでの第１の時間τ１と第２の励起パルスを印加してからｋ空間の中心部の領域を充填するＭＲ信号を収集するまでの第２の時間τ２とは、それぞれ異なる時間に設定されている。
その結果、第１の時間τ１および第２の時間τ２とを加算したＴＥを設定することができ、核磁気共鳴撮像装置１００はアーチファクトを低減したＴ2 強調画像を得ることができる。それに加え、第１の時間τ１と第２の時間τ２との差によって磁場不均一を生成することができる。その結果、磁場不均一を考慮したＴ2 * 強調画像を得ることができる。
なお、第１の時間τ１と第２の時間τ２とはどちらが長い時間であってもよい。
【実施例２】
【００４９】
次に、本発明の実施例２について図面を参照して説明する。
図５および図６を用いて、本実施例に係る核磁気共鳴装置１００の動作について説明する。
【００５０】
図５は、図１に示した本発明に係る核磁気共鳴撮像装置１００のパルスシーケンスの一例を示す図である。
【００５１】
核磁気共鳴撮像装置１００のスキャンのパルスシーケンスとして、図５に示すＳＥ−ＥＰＩ法により核磁気共鳴信号を生成する。本実施例には、マルチショットＥＰＩ法が用いられる。パフュージョンにおいては、短い時間内に画像データを得る必要があるので、ＴＲを短くする必要がある。そのため、第１の励起パルスとして９０°以上の励起パルスを用いることで核磁化を回復することができる。
【００５２】
図５（ａ）は、送信コイル１２が出力するＲＦパルスであり、核磁化を励起し、フリップアングルα°に傾ける第１の励起パルスおよび第１の励起パルスにより励起された核磁化からの信号を検出し、フリップアングル１８０°に傾ける第２の励起パルスのシーケンスを示す図である。上記のαで示される角度は、９０°以上１８０°未満（９０°≦α＜１８０°）とする。
ここで、第１の励起パルスをα°パルス、第２の励起パルスを１８０°パルスと称する。また、本発明の第１の励起パルスの一実施態様がα°パルスであって、第２の励起パルスの一実施態様が１８０°パルスに相当する。
【００５３】
また、図５（ｂ），（ｃ），（ｄ）はスライス勾配磁場Ｇｓ、位相エンコード勾配磁場Ｇｐおよび周波数エンコード（リードアウト）勾配磁場Ｇｒのシーケンスを示す図であり、図５（ｅ）は核磁気共鳴信号のシーケンスである。
【００５４】
本実施例は、上記の実施例１と異なり、第１の励起パルスおよび第２の励起パルスを複数回繰り返すことによってｋ空間を充填する。
以下、上記の実施例１と異なる箇所についてのみ説明し、重複する説明は省略する。
【００５５】
上記の実施例１と同様に、図５（ａ）〜図５（ｂ）に示すようにα°パルスが出力され、α°励起からさらに所定の第１の時間τ１後に１８０°パルスが出力される。ここで、本発明の第１の時間の一実施態様が上記の第１の時間τ１に相当する。
この際、勾配磁場コイル１１は、スライス勾配磁場Ｇｓを生成して所定のスライスについて選択励起を行う。
【００５６】
次に、図５（ｃ）〜図５（ｄ）に示すように、勾配磁場コイル１１は、位相エンコード勾配磁場Ｇｐおよびリードアウト勾配磁場Ｇｒｒ１を生成する。その結果、受信コイル１１３はＭＲ信号ｅ１を受信する。
【００５７】
図６は、ｋ空間ＫＳにおけるデータＦ（１，１）〜Ｆ（ｍ，ｎ）の収集軌跡を示す模式図である。ここで、列番号ｍは任意であって、行番号ｎ＝１６とする。
【００５８】
リードアウト勾配磁場Ｇｒｒ１に基づいて受信コイル１１３に受信されたＭＲ信号ｅ１は、デジタル変換され、データＦ（１，１）〜Ｆ（ｍ，１）として行番号１に充填される。
同様にして、リードアウト勾配磁場Ｇｒｒ２〜ｒ４に基づいて受信コイル１１３にＭＲ信号ｅ２〜ｅ４が受信され、ｋ空間に充填される。
【００５９】
このとき、得られたＭＲ信号は、データＦ（１，１）〜Ｆ（ｍ，１），Ｆ（１，２）〜Ｆ（ｍ，２），Ｆ（１，３）〜Ｆ（ｍ，３），Ｆ（１，４）〜Ｆ（ｍ，４）として行番号１，５，９，１３に充填される。このとき、ｋ空間ＫＳの中心部に最も近い領域に充填されるデータＦ（ｓ，３）は、ＭＲ信号ｒ３に相当する。
なお、データＦ（ｓ，３）で示されるデータは、列番号ｓおよび行番号９に相当する領域に充填される。
【００６０】
ここで、１８０°パルス印加時からｋ空間ＫＳの中心部に最も近い領域に充填されるＭＲ信号ｒ３を収集するまでの時間を第２の時間τ２とすると、α°パルス印加時から１８０°パルス印加時における第１の時間τ１と第２の時間τ２とは異なる時間になるように図５に示すパルスシーケンスが設定されている。図５において、たとえば、第１の時間τ１は第２の時間τ２より１０〜３０ｍｓ長い。ここで、本発明の第２の時間の一実施態様が第２の時間τ２に相当する。
【００６１】
続いて、図５（ａ）に示すように再び送信コイル１１２はα°パルスおよび１８０°パルスを印加して、上記と同様な工程を繰り返す。このような工程を複数回繰り返すことにより図６に示すｋ空間ＫＳが行番号１〜１６において充填される。
【００６２】
本実施例によれば、ＳＥ型マルチショットＥＰＩにおいて、９０°以上１８０°未満のパルスを印加し、第１の時間τ１と第２の時間τ２とを異なる時間にすることで、アーチファクトが低減されたＴ2 * 強調画像を生成することができる。上記のアーチファクトの低減は、マルチショットＥＰＩに起因するＳＮ比の低下をはるかに上回る。
【００６３】
なお、本発明は本実施の形態に限られるものではなく、好適な種々の変更が可能である。
たとえば、第１の時間τ１と第２の時間τ２とはどちらが長くてもよい。また、上記の実施形態において生成されたリードアウト勾配磁場およびＭＲ信号の数は特に限定されるものではない。
その他、本発明の趣旨の範囲内で適宜変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】図１は本発明に係る核磁気共鳴撮像装置の構成を模式的に示すブロック図である。
【図２】図２は図１に示した核磁気共鳴撮像装置のマグネットアセンブリを模式的に示す概略図である。
【図３】図３は、図１に示した核磁気共鳴撮像装置のパルスシーケンスの一例を示す図である。
【図４】図４は、図３に示した核磁気共鳴撮像装置のパルスシーケンスによって得られた信号を充填するｋ空間を模式的に示す概略図である。
【図５】図５は、図１に示した核磁気共鳴撮像装置のパルスシーケンスの他の例を示す図である。
【図６】図６は、図５に示した核磁気共鳴撮像装置のパルスシーケンスによって得られた信号を充填するｋ空間を模式的に示す概略図である。
【符号の説明】
【００６５】
１００…核磁気共鳴撮像装置
１０１…マグネットアセンブリ
３…勾配磁場駆動回路
４…ＲＦ電力増幅器
５…前置増幅器
６…表示装置
７…制御部
８…シーケンス記憶回路
９…ゲート変調回路
１０…ＲＦ発振回路
１１…ＡＤ変換器
１２…位相検波器
１３…操作卓
１１１…勾配磁場コイル
１１２…送信コイル
１１３、１３１〜１３４…受信コイル
１１４…磁石
【図１】
2005137782.tif 000003
【図２】
2005137782.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005137782.tif 000006
【図５】
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【図６】
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