(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影空間に静磁場および傾斜磁場を発生する磁場発生部と、
被検体を保持し、前記撮影空間を移動する被検体保持部と、
前記磁場発生部側に固定された第１受信コイルおよび前記被検体保持部側に固定された第２受信コイルを有し、核磁気共鳴信号を受信する受信部と、
前記第１受信コイルおよび第２受信コイルがそれぞれ受信した信号を用いて、前記被検体の画像を再構成する画像再構成部と、
前記磁場発生部、前記受信部および前記被検体保持部を制御する制御部とを有し、
前記制御部は、前記被検体保持部を第１の方向に移動しながら、該第１の方向と垂直な第２の方向の位相エンコードの値を変化させてエコー計測を繰り返し行うよう前記磁場発生部、前記受信部および前記被検体保持部を制御し、且つ、前記撮影空間に対する第２受信コイルの位置に応じて、前記第１受信コイルおよび／または前記第２受信コイルのオンオフを切り替え、さらに前記第２受信コイルの少なくとも一部が前記撮影空間にあり且つ前記第２受信コイルがオンの間（第２の撮影時間）と、それ以外のとき（第１の撮影時間）とで、前記位相エンコードの変化量を異ならせることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記制御部は、前記第２の撮影時間の前記被検体保持部の速度を、前記第１の撮影時間の前記被検体保持部の速度と異ならせる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記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記制御部は、前記第２の撮影時間は、前記第１の撮影時間よりも、前記第２の方向の視野を小さく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記載の磁気共鳴イメージング装置であって、前記第２の撮影時間は、前記第１の撮影時間よりも、信号の加算回数を増やすことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置であって、前記第２の撮影時間は、前記第１の撮影時間よりも、前記第２の方向の空間分解能を高く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６】
請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置であって、前記第２の撮影時間は、前記第１の撮影時間よりも、前記第２の方向のマトリクスサイズを小さく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７】
請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記第１受信コイルおよび第２受信コイルは、パラレル撮影が可能なパラレルコイルを構成するコイルであり、
前記制御部は、前記パラレルコイルを構成するコイルがオンの間、前記被検体保持部の速度をオフの場合より高速に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８】
請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記受信部は、前記磁場発生部側に固定された第３受信コイルを備え、
前記第２受信コイルは、前記第３受信コイルとパラレル撮影が可能なパラレルコイルを構成するコイルであり、
前記制御部は、前記パラレルコイルを構成するコイルがオンの撮影時間では、それ以外の撮影時間よりも、前記被検体保持部の速度を高速にし、前記第２の方向の視野を小さくしたパラレル撮影を行い、
前記画像再構成部は前記パラレル撮影で受信した信号を用いてパラレル再構成をして前記視野の外側の信号による画像の折り返しが発生しない画像を再構成す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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴イメージング技術に関する。特に被検体を載置したテーブルを移動させながら撮影を行う技術（ムービングテーブル撮影）に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）装置は、静磁場に置かれた被検体に高周波磁場、傾斜磁場を印加し、核磁気共鳴により被検体から発生するエコー信号を計測し、画像化する医用画像診断装置である。ＭＲＩ装置では、静磁場の均一領域が直径４５ｃｍ程度の球状の領域であるため、１回の計測で撮影可能な領域の大きさは通常４０ｃｍ程度に限定される。そのため、全身など、より広い領域を撮影する場合は、被検体の体軸方向へ寝台（テーブル）を移動させて撮影する。このような撮影法の一つにムービングテーブル撮影がある。
【０００３】
ムービングテーブル撮影は、テーブルを連続的に移動させながら撮影する方法である（例えば、非特許文献１参照。）。テーブルを移動させながら被検体の異なる部位を順次撮影していくため、テーブル移動方向の任意の広い範囲を撮影することが可能である。
【０００４】
このようなムービングテーブル撮影で、テーブル移動方向に垂直な方向の視野を可変にする方法が提案されている（特許文献１）。例えば、テーブル移動方向を体軸方向として人の全身を撮影する場合には、部位によって横方向の大きさが異なるため、その視野を部位の大きさに合わせることによって空間分解能の無駄をなくしている。その場合に、計測データを補間することによって、画像に発生するアーチファクトを抑制している。
【０００５】
またＭＲＩ装置では、複数の受信コイルを用いてパラレルに信号を計測することにより撮影時間を短縮する方法がある（パラレル撮影）（例えば、非特許文献２参照）。パラレル撮影は、通常の傾斜磁場による被検体内磁化への位置情報付与に加え、受信コイルの感度分布の違いを利用して位置情報を付与する撮影法である。このパラレル撮影をムービングテーブル撮影と併用した場合には、倍速化率に応じてテーブル移動速度を上げて撮影時間を短縮することが可能である。
【０００６】
ムービングテーブル撮影時に使用する受信コイルは、ボアに内蔵されている全身用コイルを用いることができる。しかしボア内蔵の全身コイルは、広い撮影領域をカバーするためにコイルのサイズが大きくなっており十分なＳ/Ｎが得られない場合が多い。例えば、体積の小さい下肢などを高い空間分解能で撮影する場合には、十分なＳ/Ｎを得ることができないことが多い。このため、上述したように視野変更技術を利用しても、全身コイルを用いている場合には体積の小さい撮影対象の画質がよくない可能性が高い。また、一般に局所コイルの組み合わせで構成されるパラレル撮影用のコイルは、十分なS/Nで広い撮影領域をカバーすることは困難であり、ボア内蔵の全身コイルでパラレル撮影が可能なものはほとんどない。
これらの問題は、被検体に載せたアレイコイルを用いることにより解決できる（例えば特許文献２）。しかし、被検体に載せるアレイコイルは、全身撮影の場合、体の各部に装着しなければならず、操作者が被検体をセッティングする際の手間が煩雑であるなどの問題がある。
【０００７】
静止撮影においては、このアレイコイルを用いる場合の問題を解決する方法がある（例えば特許文献３）。この方法では、被検体の上に載せられていたアレイコイルを例えばボアの内側に固定させ、被検体に載せなくても撮影可能なようにしている。また、頭部用などの一部の専用コイルは従来通りそのまま使用するようにしている。ただし、従来の専用コイルを使用する場合には、ボアの内側に固定したコイルが干渉しないように、ボア内側に固定したコイルは取り外し可能なようにしている。
【非特許文献１】Kruger DG, Riederer SJ, Grimm RC,Rossman PJ. Continuously movingtable data acquisition method for long FOVcontrast-enhanced MRA and whole-bodyMRI.  Magn Reson Med 2002;47:224--231.
【非特許文献２】Pruessmann KP, Markus MW,Scheidegger B, Boesiger P. SENSE: Sensitivity Encoding for Fast MRI. Magnetic Resonance in Medicine1999; 42:952--962.
【特許文献１】特開2005-199198
【特許文献２】米国特許第6445181号
【特許文献３】国際公開第2005/047915号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ムービングテーブル撮影において、上述した静止撮影に適用されているコイル構成、すなわちアレイコイルをボアの内側に固定させた上で局所コイルを併用する技術を採用した場合、局所コイルがボア固定のコイルの中を通過する際に、コイル同士のカップリングが生じ、画質が劣化するという問題がある。
また通常のムービングテーブル撮影ではテーブル移動速度を一定としているため、上述したような様々な構成のコイルを併用した場合、コイルによってＳ/Ｎや倍速化率が異なり、必ずしも撮影効率が良いとはいえない。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ＭＲＩ装置において、多様な受信コイルの組み合わせを用いたムービングテーブル撮影を可能にし、その際コイル装着の手間を軽減するとともに、画質と撮影効率を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のＭＲＩ装置では、受信コイルとして磁場発生部側に固定される第１受信コイルと、被検体を保持するテーブル側に固定される第２受信コイルを備え、ムービングテーブル撮影中に、これら第1受信コイルと第２受信コイルのオンオフを切り替えることにより、上記課題を解決する。好適には受信コイルのオンオフ制御とともに、テーブル移動速度を変化させる。
【００１１】
すなわち本発明のＭＲＩ装置は、撮影空間に静磁場および傾斜磁場を発生する磁場発生部と、被検体を保持し、前記撮影空間を移動する被検体保持部と、前記磁場発生部側に固定された第１受信コイルおよび前記被検体保持部側に固定された第２受信コイルを有し、核磁気共鳴信号を受信する受信部と、前記第１受信コイルおよび第２受信コイルがそれぞれ受信した信号を用いて、前記被検体の画像を再構成する画像再構成部と、前記磁場発生部、前記受信部および前記被検体保持部を制御する制御部とを有し、前記制御部は、前記撮影空間に対する第２受信コイルの位置に応じて、前記第１受信コイルおよび／または前記第２受信コイルのオンオフを切り替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ＭＲＩ装置において、静磁場の均一領域を超える広範囲の領域を撮影する際の画質と撮影効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳述する。
【００１４】
図１は、本発明が適用されるＭＲＩ装置１００の概略構成を示すブロック図である。このＭＲＩ装置１００は、静磁場を発生するマグネット１０１、傾斜磁場を発生するコイル１０２、シーケンサ１０４、傾斜磁場電源１０５、高周波磁場発生器１０６、高周波磁場を照射するとともに核磁気共鳴信号を検出する送受信コイル１０７、受信器１０８、計算機１０９、ディスプレイ１１０、記憶媒体１１１、テーブル移動制御部１５０、テーブル１５２を備える。マグネット１０１の形状は、静磁場の向きが水平方向のトンネル型でも、上下に磁石が配置されて静磁場の向きが垂直方向になっているオープン型でも、いずれでもよい。送受信コイル１０７は、図では単一のものを示しているが送信コイルと受信コイルとを別個に備えていてもよい。送受信コイル１０７は、装置（マグネット１０１）に固定されている。ＭＲＩ装置１００は、送受信コイル１０７とは別に被検体（例えば、生体）１０３に装着される受信コイル１１４からの信号を受信する受信器１１５を備えている。受信器１１５は、受信器１０８と独立していてもよいし、受信器１０８に受信器１１５の機能を付加することもできる。
【００１５】
被検体（例えば、生体）１０３はマグネット１０１の発生する静磁場空間内のテーブル１５２に載置される。テーブル１５２は、シーケンサ１０４の指示に従ってテーブル移動制御部１５０によってその移動を制御される。テーブル１５２の位置は、テーブル１５２に備えられた位置センサー（例えばエンコーダなど）によって読み取られ、その情報がシーケンサ１０４に送られる。シーケンサ１０４はテーブル位置情報から被検体１０３に装着された受信コイル１１４の位置情報を得て、それに基きパルスシーケンスの制御や受信器１０８および受信器１１５のオンオフ制御を行なう。
【００１６】
本実施形態では、テーブル１５２は、体軸方向に移動する。なお、本明細書では、ｚ軸を体軸方向に、ｘ軸をテーブル１５２と平行な面上でｚ軸と垂直な方向に、ｙ軸をｘ軸とｚ軸に垂直な方向にとる。また、本実施形態では、読み取り傾斜磁場をｚ方向に、位相エンコード傾斜磁場をｘ方向に印加するものとする。
【００１７】
シーケンサ１０４は、傾斜磁場電源１０５と高周波磁場発生器１０６とに命令を送り、それぞれ傾斜磁場および高周波磁場を発生させる。高周波磁場は、送受信コイル１０７を通じて被検体１０３に印加される。被検体１０３から発生した信号は送受信コイル１０７によって受波され、受信器１０８で検波が行われる。あるいは、別の受信コイル１１４によって受波され、受信器１１５で検波が行われる。
【００１８】
計算機１０９は、予め定められたプログラムに従って、ＭＲＩ装置１００の各構成要素の動作を制御する。このうち、シーケンサ１０４に制御させる高周波磁場および傾斜磁場の発生タイミングおよび強度、信号受信のタイミングを記述したプログラムはパルスシーケンスと呼ばれる。本実施形態で実施されるパルスシーケンスは、特に限定されないが、例えばスピンエコー法（ＳＥ）や高速スピンエコー法などＳＥ系パルスシーケンス、グラディエントエコー（ＧｒＥ）系パルスシーケンス、エコープラナースペクトロスコピックイメージング（ＥＰＳＩ）、拡散強調エコープラナーイメージング（ＤＷＥＰＩ）などがある。
【００１９】
また、計算機１０９は、受信器１０８あるいは１１５において検波された信号を受信し、画像再構成などの信号処理を行い、結果をディスプレイ１１０に表示する。必要に応じて、検波された信号や測定条件を記憶媒体１１１に記憶させてもよい。さらに、シーケンサ１０４は、テーブル移動制御部１５０にテーブル１５２の動作を制御させて、テーブル移動を伴う撮影すなわちムービングテーブル撮影法を実行する。
【００２０】
ムービングテーブル撮影法は、図２に示すように、テーブル移動方向１５３（体軸方向: z）にリードアウトする撮影法である。撮影中のエコー計測は、位相エンコードkxの値を一定値ずつ変化させながら繰り返し時間Ｔｒの間隔で行う。
各エコーを逆フーリエ変換すると、サブ視野毎にx方向に位相エンコードされた撮影対象のz軸上への投影像が得られる。逆フーリエ変換後のエコーは、図３に示すように、kx-z空間（ハイブリッド空間）に配置される。リードアウト方向の傾斜磁場などで決まる投影像のｚ方向の幅ｗｚを、画像化しようとする広い領域（ＦＯＶ）１５４に対し、サブ視野１５１と呼ぶ。また、kxが最小から最大まで1サイクル変化する間に計測されたエコー１６０の組をステーション（ハイブリッドデータセット）１６１と呼ぶこととする。
【００２１】
j（j = 1, ...）番目のエコーのｚ方向の位置は、第一エコー(j = 1)の位置を基準（0）とし、テーブル（撮影対象）の速度をｖとすると（ｊ−１）×ｖ×Ｔｒとなる。また、１ステーション内のエコー数をnxとし、サブ視野（ｚ軸方向の幅）をｗｚとすると、kx-z空間をすきまなく計測するために次式（１）を満たす必要がある。
nx×Ｔｒ×ｖ＜ｗｚ          （１）
kx-z空間に配置されたエコーは、最後にkx方向に逆フーリエ変換され、ＦＯＶにおける画像が再構成される。
【００２２】
次に以上のような構成を基本として、本発明の各実施の形態を説明する。
＜第一の実施の形態＞
本実施の形態では、装置に固定された受信コイル１０７と被検体に装着された一つの受信コイル１１４を用いてムービングテーブル撮影を行なう場合のコイルの制御およびパルスシーケンスの制御を説明する。なお以下の説明では受信コイル１０７を固定コイル、受信コイル１１４を移動コイルともいう。
【００２３】
本実施の形態における受信コイルの配置例を図４に示す。固定コイル１０７は磁石１０１と傾斜磁場１０２の内側に配置されている。通常は磁石１０１、傾斜磁場コイル１０２、固定コイル１０７の中心は装置座標の原点に一致している。本実施の形態では、下肢専用の受信コイル１１４が被検体の下肢（テーブル座標におけるｚ1からｚ2の位置）に配置されており、テーブル１５２とともに移動する。
【００２４】
固定コイル１０７及び移動コイル１１４の制御の手順を、図５を用いて説明する。まずテーブルの移動を開始し（ステップ501）、被検体１０３が所定の撮影位置に達した時点で撮影を開始する（ステップ502）。テーブル頭頂から足先まで撮影を実施する場合、被検体の頭頂位置ｚ0が磁石１０１の中心より図中右側にある状態から開始される。撮影開始とともにテーブルを左側に速度vで移動しながら、繰り返し時間Trでkxの異なるエコーが計測される。
【００２５】
テーブルの移動に伴い、磁石の中心位置（すなわち固定コイル１０７の中心）に対する移動コイル１１４の位置が変化する。移動コイル１１４の位置によって固定コイル１０７及び移動コイル１１４のオンオフを制御する（ステップ503〜506）。
制御の一例を図６に示す。なお図６の横軸は、テーブル座標のｚ軸を示し、それに対する固定コイル１０７の位置を示している。また固定コイルの駆動は実線で、移動コイルの駆動は鎖線でそれぞれ示している（以下、同様）。図示するように、この制御では、撮影開始時点では、固定コイル１０７はオン、移動コイル１１４はオフとなっている。なお、受信コイルがオンであるというのは、コイルが受信可能な状態であることをさし、シーケンサはそのコイルからの信号を受信してエコーを取得する。
【００２６】
移動コイル１１４の一端ｚ1（進行方向の前端）が磁石の中心位置（原点）からwz/2右側の位置に到達した時点で、移動コイル１１４をオンにし、一端ｚ1が磁石の中心位置に到達した時点で固定コイル１０７をオフにする（ステップ503、504）。また移動コイル１１４の他端ｚ2（進行方向の後端）が磁石の中心位置に到達した時点で固定コイル１０７をオンにし、他端ｚ2が磁石の中心位置からwz/2左側の位置に到達した時点で移動コイル１１４をオフにする（ステップ505、506）。
【００２７】
この制御により、移動コイル１１４が磁石の中心付近にある場合には移動コイル１１４でエコーを計測し、それ以外の場合には固定コイル１０７でエコーを計測することができる。これにより、下肢の計測を固定コイル１０７でなく下肢に装着された受信コイル１０４でできるため、十分なＳ/Ｎでエコーを計測することができる。しかも、受信コイル１１４が磁石中心付近にあって信号を受信している間、固定コイル１０７をオフにすることによって、両者のカップリングを切り、受信コイル１１４の感度の低下を防止することができる。
【００２８】
なお図６には、移動コイル１１４の前端ｚ1が固定コイル１０７中心に一致した時点で固定コイル１０７をオフとし、後端ｚ2が固定コイル１０７中心に一致した時点で固定コイル１０７をオンにするように制御しているが、移動コイル１１４と固定コイル１０７のオンオフを切り替えるタイミングは、両者の感度領域を考慮して適宜調整することが好ましい。一般に、２つのコイルの感度領域の重なりが大きくなるにつれてカップリングは大きくなり、信号のS/Nが低下する。従って、例えば予備的な計測によって信号のＳ/Ｎを求め、Ｓ/Ｎが十分な値となる切替のタイミングを設定することが好ましい。実用的には、上述のように小さいほうのコイルの端と大きいほうのコイルの中心とが一致する付近でオンオフを切り替えるとよい。
【００２９】
固定コイル１０７をオンにした後は、テーブル１５２を被検体１０３の足先が固定コイル１０７の中心位置を通りすぎるまで移動させながら、撮影を継続し、終了する（ステップ507）。最後に固定コイル１０７及び移動コイル１１４で取得した信号を用いてＦＯＶの画像を再構成する（ステップ508）。即ち、図３に示したように、各エコーを逆フーリエ変換することにより得たステーションをハイブリッド空間に配置し、それをx方向に逆フーリエ変換しＦＯＶの画像を得る。
なお図５に示すフローチャートでは、撮影終了後に画像再構成することとしているが、サブ視野に相当する全位相エンコードのハイブリッドデータが揃った時点で、逐次、画像を再構成し、最終的に合成してＦＯＶの画像を得ることも可能である。
【００３０】
図６に示す制御では、固定コイル１０７と移動コイル１１４が同時にオンになっている期間がある。この期間においては、両方のコイルの信号を取得できる。この２種類の信号は、たとえば、Ｓ/Ｎの高い方だけを使うか、あるいは両者の平均を取ることによってより、Ｓ/Ｎの高い信号とすることが可能である。これにより、再構成された画像のＳ/Ｎも向上させることができる。
【００３１】
なお図６に示す制御では、固定コイル１０７と移動コイル１１４の両方をオンオフさせたが、図７に示すように、移動コイル１１４は常にオンにしたままでもよい。この制御は、図６の制御と比較するとシーケンサの制御が簡単である。固定コイル１０７は、図６と同じように移動コイル１１４が固定コイル１０７の中を通過する間だけオフにする。実用的には、図７に示すように、移動コイル１１４の前端ｚ1が固定コイル１０７の中心位置を通過する時点から、後端ｚ2が固定コイル１０７の中心位置を通過する時点までの間、固定コイル１０７をオフにするとよい。これにより両コイルの間のカップリングをなくすことができる。この場合にも、両コイルの感度分布を考慮して、固定コイル１０７をオンオフするタイミングを適宜調整することが好ましい。これにより、両コイルの感度を低下させることなく、十分な画質を得ることができる。
【００３２】
図７の制御の場合にも、両コイルがオンの間に得られる２種類の信号については、図６の制御と同様に、画像再構成に際し、Ｓ/Ｎの高い方だけを使うか、あるいは両者の平均を取ることによってより、Ｓ/Ｎの高い信号とすることが可能である。
【００３３】
本実施の形態によれば、被検体に装着した受信コイル（移動コイル）が、装置に固定した受信コイルと所定の位置関係にあるときに、これらコイルのオンオフを制御することにより、両コイルの感度の低下を招くことなく、最適なＳ/Ｎとなる信号を用いて画像を得ることができる。
【００３４】
なお、以上の説明では、テーブルを移動させながら撮影するテーブル連続移動撮影でのコイル切り替えについて述べているが、コイル受信切り替えのタイミングは、テーブルの移動と静止撮影を繰り返して全身を撮影するマルチステーション撮影においても、テーブルの位置に応じて同様に行うことが可能である。マルチステーション撮影においては、被検体を撮影する位置でテーブルを移動させてから停止し、テーブルが静止している間に撮影を実施する。例えば、図4のコイル構成の場合には、静止撮影をするテーブルの位置に応じて、図６に従ってコイルのon/offを切り替えて静止撮影を実施すればよい。これにより、テーブル連続移動撮影の場合と同様に、被検体に装着した受信コイル（移動コイル）が、装置に固定した受信コイルと所定の位置関係にあるときに、これらコイルのオンオフを制御することにより、両コイルの感度の低下を招くことなく、最適なＳ/Ｎとなる信号を用いて画像を得ることができる。
【００３５】
＜第二の実施の形態＞
第一の実施の形態では、移動コイルが一つの受信コイル１１４であったが、本実施の形態では２以上の移動コイルを用いる。本実施の形態における受信コイルの配置例を図８に示す。ここでは、装置に固定された送受信コイル１０７と下肢用受信コイル１１４と頭部用受信コイル１１４-2を用いて撮影する。頭部用受信コイル１１４-2はテーブル座標において位置ｚ3〜ｚ4にあるものとする。
【００３６】
撮影中のシーケンサによるコイル制御を図９に示す。図示するように、受信コイル１１４と１１４-2は常にオンであり、受信コイルの移動に伴い、コイル１０７のオンオフを制御する。即ち、コイル１０７は、受信コイル１１４と受信コイル１１４-2がそれぞれコイル１０７の中心付近にあって、コイル１０７とのカップリングによって十分な画質が得られない場合にオフになる。オフにする範囲は、たとえば、図９に示すように、受信コイル１１４-2の前端ｚ3がコイル１０７の中心位置を通過する時点から、後端ｚ4がコイル１０７の中心位置を通過する時点までの間、および受信コイル１１４の前端ｚ1がコイル１０７の中心位置を通過する時点から、後端ｚ2がコイル１０７の中心位置を通過する時点までの間、コイル１０７をオフにすると良い。これにより固定コイルと各移動コイルとの間のカップリングをなくすことができ、受信コイルの感度の低下を防止し、十分な画質を得ることができる。
【００３７】
図８に示すように移動コイルとして、頭部用コイルと下肢用コイルを併用する場合には、通常はコイル間の距離が十分離れているため、これらのカップリングはほとんどない。従って、図９のように、両者を常にオンとしておいても画質に影響を与えることはほとんどない。しかし、図１０に示すように、２個の下肢用のコイル１１４及び１１４-3を近い距離に配置して撮影を行う場合には、カップリングが問題となる。
【００３８】
そのような場合には、図１１に示すような制御をシーケンサが行うようにする。図１０では、コイル１１４-3の前端ｚ5が磁石の中心位置からwz/2の位置に到達した時点でコイル１１４-3をオンにし（点線）、前端ｚ5が磁石の中心位置に到達した時点でコイル１０７をオフにし（実線）、後端ｚ6が磁石の中心位置に到達した時点でコイル１０７をオンにし、コイル１１４-3をオフにする。コイル１１４の前端ｚ1が磁石の中心位置からwz/2の位置に到達した時点でコイル１１４をオンにし（一点鎖線）、前端ｚ1が磁石の中心位置に到達した時点でコイル１０７をオフにし、後端ｚ2が磁石の中心位置に到達した時点でコイル１０７をオンにし、コイル１１４をオフにする。これにより、受信コイル１１４と受信コイル１１４-3が近い距離にあってもカップリングの影響を防ぐことができる。
【００３９】
上述したコイルの制御以外の撮影手順は、第一の実施の形態と同様であり、同様の効果が得られる。
【００４０】
＜第三の実施の形態＞
本実施の形態でも、複数の受信コイルを用いること及びテーブル位置の移動に伴いコイルをオンオフ制御することは、第一及び第二の実施の形態と同様である。しかし、第一及び第二の実施の形態では、受信コイルの切替のみを制御したのに対し、本実施の形態では受信コイルの切替に伴い、パルスシーケンスを変更することが特徴である。パルスシーケンスの変更は、具体的には、マトリクスサイズの変更、視野の変更、空間分解能の変更などを含む。
【００４１】
通常、装置に固定される第１受信コイルは体幹部の撮影に利用し、被検体に装着される第２受信コイルは下肢や頭部など体幹部よりも小さい部位の撮影に利用する。そのため、第２受信コイルで撮影する視野は第１受信コイルで撮影する視野よりも小さくてよい。本実施の形態では、これを利用し、固定コイル１０７をオフにして受信コイル１１４で信号を受信している間、撮影視野を小さくする。パルスシーケンスを変更する際、視野の変更に合わせてテーブル速度を変更してもよいし、テーブル速度は変えずに空間分解能あるいは加算回数を変更させてもよい。
【００４２】
図１２に、本実施の形態による制御の手順を示す。図１２に示す各ステップで、図５に示すステップと同じ内容のものは同じ符号で示し、説明を省略する。この実施の形態では、例えば、固定コイルで受信する場合のパルスシーケンスの条件（パラメータ）を基本とし、移動コイルで受信する場合にパルスシーケンスの条件を変更する。どちらを基本とするかは任意であるが、ここでは固定コイルをオンにして基本の条件で撮影を開始したとする。ステップ503で移動コイルの前端ｚ1が固定コイル１０７の中心位置（原点）からwz/2右側の位置に到達し且つ移動コイル１１４がオンになったならば（ステップ503、504）、パルスシーケンスの条件を変更して、異なる条件で撮影を行なう（ステップ511）。この条件変更後の撮影では、信号は移動コイル１１４により受信される。また移動コイルの前端ｚ1が固定コイル１０７の中心位置（原点）からwz/2右側の位置に到達し且つ固定コイル１０７がオンになったならば（ステップ505、506）、パルスシーケンスの条件を基本の条件に戻し、撮影を継続する。この撮影では信号は固定コイル１０７で受信される（ステップ512）。撮影終了後、或いは撮影途中で再構成可能なデータが収集される毎に画像再構成を行なう（ステップ507、508）。
【００４３】
以下、ステップ511における視野の変更について説明する。
視野は、Ｔｒごとの位相エンコードの変化量を異ならせることにより変更できる。たとえば、受信コイル１１４で信号を受信している間の視野を基本の視野の１/２にする場合は、Ｔｒごとの位相エンコードの変化量を２倍にする。これにより取得するエコー数が減るので、その分、テーブルの移動速度を速くする。すなわち図１３に示すように、移動コイルの前端ｚ1が磁石の中心位置（原点）からwz/2右側の位置からwz/2左側の位置に移動する間、テーブル移動速度を基本速度ｖの２倍にして撮影を行なう。
【００４４】
このときのkx-z空間のデータの配置を図１４（ａ）に示す。テーブル速度を２ｖにして計測したデータ１７２はテーブル速度がｖであるときのデータ１７１と比べてｚ方向のずれが２倍になっている。また、位相エンコード変化量を２倍にしているのでkx方向の間隔が２倍になっている。この結果、受信コイル１１４で撮影している間の視野が１/２になり、テーブル速度が２倍になっているので撮影時間が１/２に短縮される。
【００４５】
このようなデータを画像再構成する場合には、固定コイル１０７からのデータ１７１と移動コイル１１４からのデータ１７２の両方を用いて画像再構成するサブ視野では、データ１７１側のデータの中で、データ１７２で計測していない位相エンコードのデータをゼロにして、データ数を揃えて画像再構成する。これにより小視野の画像が得られる。この場合に、固定コイル１０７と移動コイル１１４が共にオンである時間が重なっている場合には、小視野条件で計測したデータについては固定コイル１０７が受信した信号と移動コイル１１４が受信した信号のうちＳ/Ｎのよい方の信号或いは両者を加算した信号を用いて画像再構成してもよい。
【００４６】
こうして画像再構成した画像を図１４（ｂ）に示す。図示するように、体躯部分は大きな視野の画像が得られ、下肢部分は小さな視野の画像が得られる。なお図では、下肢部分にのみ受信コイル１１４を装着した場合を示したが、図８や図１０に示したように受信コイル１１４を２箇所以上の部位に装着した場合にも同様に視野を異ならせることができる。その場合、受信コイル毎に異なる視野にすることも可能である。
【００４７】
また視野の変更に伴いテーブル速度を変更する場合を説明したが、テーブル速度は変えずに、加算回数を変更してもよい。上述したように視野を１/２にすることにより、計測するデータ数が１/２になるが、加算回数を２倍にすることにより、基本条件と同じテーブル速度で計測を行なうことができる。この場合は、計測時間の短縮にはならないが、加算回数が増えるのでＳ/Ｎを向上させることができる。得られるデータの配置は図１４（ａ）と同様であり、テーブル移動速度を変更したときと同様に画像再構成することができる。
【００４８】
またパルスシーケンスの変更例として、テーブル速度は一定にして、視野の変更に合わせて空間分解能を変更することも可能である。例えば、視野を１/２にする場合、受信コイル１１４で撮影している間の位相エンコード変化量を２倍にして空間分解能を２倍にする。このような変更により得られるデータのkx-z空間配置を図１５に示す。視野が１/２で、位相エンコードステップ数は変化がないため、空間分解能が２倍になる。
この場合、テーブル速度ｖによっては、図１５に示すように、位相エンコード変化量を変化させる前のステーション161と変化させた後のステーション162の間に、データのない部分163が生じる可能性がある。このまま再構成するとアーチファクトが発生する可能性がある。従って、本実施の形態では、エコー計測時のサブ視野を前述した式（１）で決まる最小のｗｚよりも大きくしておくとすきまを小さくすることができ、アーチファクトの発生を抑制することができる。
【００４９】
ステーション間のすきまがないように計測したデータを逆フーリエ変換することにより、最終的に図１４（ｂ）に示したのと同様の画像が得られる。この場合にも、データ１６１とデータ１６２の両方を用いて画像再構成するサブ視野では、データ１６１側のデータの中で、データ１７２で計測していない位相エンコードのデータをゼロにして、ｋｘ方向のデータの間隔を一定にして画像再構成する。得られる画像では、小視野の領域は位相エンコード変化量を２倍にして計測しているので大視野の領域に比べ２倍の空間分解能となっている。この場合にも、移動コイルが２以上であってもよく、また移動コイル毎に変更する条件を異ならせてもよい。
【００５０】
＜第四の実施の形態＞
次に第四の実施の形態として、ムービングテーブル撮影にパラレル撮影を適用する場合の制御を説明する。この実施の形態でも、装置に固定された受信コイル（固定コイル）と被検体に装着された受信コイル（移動コイル）を用いることは上記第一及び第二の実施の形態と同じであるが、固定コイルと移動コイルの少なくとも一方がx方向に２倍速以上のパラレル撮影が可能なコイルであることが必要である。例えば、第二の実施形態で視野を小さくした場合に、受信コイルの撮影対象がそれほど小さくなく、視野の１/２より大きい場合には、画像に折り返しが発生する。こうした場合には、受信コイルとして、ｘ方向に２倍速以上のパラレル撮影が可能なコイルを用いてパラレル再構成することにより、画像の折り返しを除去することができる。
【００５１】
本実施の形態によるコイルの構成の一例を図１６に示す。
図１６に示すＭＲＩ装置では、装置側に固定されたコイルとして、送受信コイル１０７が磁石１０１と傾斜磁場１０２の内側に配置されており、その内側の上部に受信コイル１０７-2、下部に１０７-3が配置されている。送受信コイル１０７と受信コイル１０７-2、１０７-3は磁石との位置関係が固定されており、通常は磁石、傾斜磁場、送受信コイル１０７、受信コイル１０７-2、１０７-3の原点は一致している。また、下肢専用の受信コイル１１４-4が被検体の下肢(テーブル座標におけるｚ1からｚ2の位置)に配置されており、テーブル１５２とともに移動する。受信コイル１１４-4が、テーブル移動によって磁石の中心位置に移動したときには、受信コイル１０７-2の内側に位置するものとする。また、受信コイル１０７-2と１０７-3の組み合わせでは、ｙ方向(あるいはｘ方向)の高速化率がpf10までのパラレル撮影が可能となっており、受信コイル１０７-3と受信コイル１１４-4の組み合わせでは、ｙ方向(あるいはｘ方向)の高速化率がpf20までのパラレル撮影が可能となっているものとする。
【００５２】
このような構成におけるシーケンサによる各コイルの制御およびテーブル速度の制御を、図１７及び図１８を参照して説明する。
頭頂から足先までの撮影を実施する場合、被検体の頭頂位置ｚ0が磁石の中心より右側にある状態から撮影が開始される。撮影開始とともにテーブルが左側に移動し、繰り返し時間Ｔｒでkxの異なるエコーが繰り返し計測される。開始時点で受信コイル１１４-4と受信コイル１０７-2、１０７-3はオンとなっており、受信コイル１１４-4の前端ｚ1が所定の位置、例えば磁石の中心位置からｗｚ/２手前の位置に達するまでは、受信コイル１０７-2と１０７-3によるパラレル撮影を行なう。すなわち、受信コイル１０７-2と１０７-3で可能な高速化率の範囲で位相エンコードを間引いた撮影を行ない、これらコイルで受信した信号を用いて、画像の折り返しを除去する演算を行なう。
【００５３】
受信コイル１１４-4が受信コイル１０７-2の内側に入ったならば、受信コイル１０７-2をオフにする。被検体を挟んで配置されているコイル１１４-4とコイル１０７-3のカップリングはほとんど問題にはならないが、被検体の上側に装着される受信コイル１１４-4と受信コイル１０７-2との距離は、受信コイル１１４-4と受信コイル１０７-3との距離よりも短いため、カップリングが大きい。そこで受信コイル１０７-2をオフにすることにより、カップリングを防止する。
【００５４】
同時に受信コイル１１４-4と受信コイル１０７-3による受信を行ない、これらコイルの組み合わせで可能な高速化率の範囲でパラレル撮影を行なう。受信コイル１１４-4の後端ｚ2が磁石の中心位置から左側にｗｚ/２まで進んだならば、受信コイル１０７-2をオンにし、再び、受信コイル１０７-2と１０７-3によるパラレル撮影を行なう。
【００５５】
テーブルの移動速度ｖは、コイルの高速化率に応じて変化する。例えば、２倍速のパラレルコイルの場合にはテーブル速度を通常撮影の速度（ｖ1）の２倍まで速くすることができ(ｖ = ２×ｖ1)、３倍速のパラレルコイルの場合にはテーブル速度を３倍までにする(ｖ = ３×ｖ1)ことが可能である。図１８に示す例では、受信コイル１０７-2と１０７-3で信号を受信し、高速化率pf1 (pf1 < pf10)のパラレル撮影を行っている間はｖ = pf1×v1とし、受信コイル１０７-3と１１４-4で信号を受信し、高速化率pf2 (pf2 < pf20)のパラレル撮影を行っている間はｖ = pf2×v1とする。
【００５６】
本実施の形態によれば、固定コイルである受信コイル１０７-2と１０７-3のパラレル撮影と固定コイルと移動コイルである受信コイル１１４-4のパラレル撮影を行なうことにより、撮影時間を短縮することができる。
【００５７】
なお全撮影をパラレル撮影とする場合を説明したが、受信コイル１０７-2で信号を受信している間はパラレル撮影をせずに通常の撮影（高速化率が1の撮影)を行うこともできる。この場合、受信コイル１１４-4によるパラレル撮影の高速化率をpf2とすると、テーブル速度は、受信コイル１１４-4で受信している間だけpf2×ｖ1とし、それ以外をｖ1とする。こうすることにより、受信コイル１１４-4が所定の範囲にある間は、感度のよい受信コイル１１４-4で撮影を行ない、且つ画像のS/N低下するのを抑制することができる。
逆に、受信コイル１１４-4と受信コイル１０７-3で信号を受信している間はパラレル撮影をせずに通常の撮影とし、受信コイル１０７-2と１０７-3で信号を受信している間をパラレル撮影とすることも可能である。この場合は、受信コイル１０７-2によるパラレル撮影の高速化率をpf1とすると、テーブル速度は、受信コイル１０７-2で受信している間だけpf1×ｖ1とし、それ以外をｖ1とする。
【００５８】
本実施の形態によれば、視野の縮小に伴う画像の折り返しをパラレル撮影により解決できる。例えば、第二の実施形態で視野を小さくした場合に、受信コイルの撮影対象がそれほど小さくなく、視野の１/２より大きい場合には、画像に折り返しが発生するが、受信コイルとして、ｘ方向に２倍速以上のパラレル撮影が可能なコイルを用いてパラレル再構成することにより、画像の折り返しを除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明のＭＲＩ装置の全体構成を示すブロック図。
【図２】ムービングテーブル撮影におけるテーブルと撮影視野との関係を説明する図。
【図３】ムービングテーブル撮影で得たデータのハイブリッド空間への配置を示す図
【図４】第一の実施形態における送受信コイルと受信コイルの配置例を示す図。
【図５】第一の実施形態の撮影から画像表示までの処理のフローチャート。
【図６】第一の実施形態におけるコイル制御の一実施例を示す図。
【図７】第一の実施形態におけるコイル制御の他の実施例を示す図。
【図８】第二の実施形態における送受信コイルと受信コイルの配置例を示す図。
【図９】第二の実施形態におけるコイル制御の一実施例を示す図。
【図１０】第二の実施形態における送受信コイルと受信コイルの別の配置例を示す図。
【図１１】第二の実施形態におけるコイル制御の他の実施例を示す図。
【図１２】第三の実施形態の撮影から画像表示までの処理のフローチャート。
【図１３】第三の実施形態におけるテーブルの移動速度と撮影時間との関係を示す図。
【図１４】第三の実施形態の計測データのハイブリッド空間への配置を示す図。
【図１５】第三の実施形態の他の例の計測データのハイブリッド空間への配置を示す図。
【図１６】第四の実施形態における送受信コイルと受信コイルの配置例を示す図。
【図１７】第四の実施形態におけるコイル制御の一実施例を示す図。
【図１８】第四の実施形態におけるテーブルの移動速度と撮影時間との関係を示す図。
【符号の説明】
【００６０】
１００：ＭＲＩ装置、１０１：マグネット、１０２：傾斜磁場コイル、１０３：被検体、１０４：シーケンサ、１０５：傾斜磁場電源、１０６：高周波磁場発生器、１０７：送受信コイル（固定コイル）、１０７-2、１０７-3：受信コイル（固定コイル）、１０８、１１５：受信器、１０９：計算機、１１０：ディスプレイ、１１１：記憶媒体、１１４、１１４-2、１１４-3：受信コイル（移動コイル）
【図１】
0005202939.tif 000002
【図２】
0005202939.tif 000003
【図３】
0005202939.tif 000004
【図４】
0005202939.tif 000005
【図５】
0005202939.tif 000006
【図６】
0005202939.tif 000007
【図７】
0005202939.tif 000008
【図８】
0005202939.tif 000009
【図９】
0005202939.tif 000010
【図１０】
0005202939.tif 000011
【図１１】
0005202939.tif 000012
【図１２】
0005202939.tif 000013
【図１３】
0005202939.tif 000014
【図１４】
0005202939.tif 000015
【図１５】
0005202939.tif 000016
【図１６】
0005202939.tif 000017
【図１７】
0005202939.tif 000018
【図１８】
0005202939.tif 000019