(57)【要約】本発明は、ＭＲＳ計測中に共鳴周波数が変化する場合にもスペクトル計測が可能な磁気共鳴撮影装置を提供する。ＭＲＳ計測前に、予め水共鳴周波数の時間変化特性を計測しておき、計測された時間変化特性からＭＲＳ計測中の水共鳴周波数の変化量を予測し、予測された値を基準として、信号抑圧パルスシーケンスで照射する高周波磁場の送信周波数、ＭＲＳ計測のシーケンスにおける、励起用および反転用高周波磁場の送信周波数及び磁気共鳴信号検出時の受信周波数の設定を行う。高精度なスペクトル計測が可能となる。
2005000116.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静磁場を発生する手段と、傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生手段と、高周波磁場を発生する高周波磁場発生手段と、被検体から発生する磁気共鳴信号を計測する計測手段と、前記磁気共鳴信号についての演算を行う演算手段と、前記磁気共鳴信号と前記演算手段による演算結果を記憶する記憶手段と、前記傾斜磁場発生手段と前記高周波磁場発生手段と前記計測手段と前記演算手段と前記記憶手段との各部に動作条件を設定して前記各部の動作を制御するシーケンス制御手段とを具備し、該シーケンス制御手段は、前記高周波磁場を前記被検体に少なくとも１回照射し、前記傾斜磁場の印加強度がほぼゼロの状態で、前記高周波磁場の照射の後に発生する前記磁気共鳴信号を計測し、計測された前記磁気共鳴信号から磁気共鳴スペクトル情報を算出して磁気共鳴スペクトル計測を行う制御を含み、前記シーケンス制御手段は、（１）前記磁気共鳴スペクトル計測の測定対象のボクセルから発生する第１の磁気共鳴信号を、第１の時間区間で計測すること、（２）前記第１の磁気共鳴信号をフーリエ変換して得られる第１の磁気共鳴スペクトルから、水の共鳴周波数Ｆ１を検出すること、（３）前記第１の磁気共鳴信号の計測後から所定時間後の第２の時間区間で、前記ボクセルから発生する第２の磁気共鳴信号を計測すること、（４）前記第２の磁気共鳴信号をフーリエ変換して得られる第２の磁気共鳴スペクトルから、水の共鳴周波数Ｆ２を検出すること、（５）前記Ｆ１及びＦ２に基づいて、水の共鳴周波数の時間変動を算出すること、の制御を行うことを特徴とする磁気共鳴撮影装置。
【請求項２】
静磁場を発生する手段と、傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生手段と、高周波磁場を発生する高周波磁場発生手段と、被検体から発生する磁気共鳴信号を計測する計測手段と、前記磁気共鳴信号についての演算を行う演算手段と、前記磁気共鳴信号と前記演算手段による演算結果を記憶する記憶手段と、前記傾斜磁場発生手段と前記高周波磁場発生手段と前記計測手段と前記演算手段と前記記憶手段との各部に動作条件を設定して前記各部の動作を制御するシーケンス制御手段とを具備し、該シーケンス制御手段は、前記高周波磁場を前記被検体に少なくとも１回照射し、前記傾斜磁場の印加強度がほぼゼロの状態で、前記高周波磁場の照射の後に発生する前記磁気共鳴信号を計測し、計測された前記磁気共鳴信号から磁気共鳴スペクトル情報を算出して磁気共鳴スペクトル計測を行う制御を含み、前記シーケンス制御手段は、（１）前記磁気共鳴スペクトル計測の測定対象のボクセルから発生する第１の磁気共鳴信号を、第１の時間区間で計測すること、（２）前記第１の磁気共鳴信号をフーリエ変換して得られる第１の磁気共鳴スペクトルから、水の共鳴周波数Ｆ１を検出すること、（３）前記第１の磁気共鳴信号の計測後から所定時間後の第２の時間区間で、前記ボクセルから発生する第２の磁気共鳴信号を計測すること、（４）前記第２の磁気共鳴信号をフーリエ変換して得られる第２の磁気共鳴スペクトルから、水の共鳴周波数Ｆ２を検出すること、（５）前記Ｆ１及びＦ２に基づいて、前記第２の磁気共鳴信号の計測終了以降での前記磁気共鳴信号を計測する計測時間における、水の共鳴周波数の時間変動を推定すること、（６）推定された前記共鳴周波数の時間変動を用いて、前記高周波磁場の送信周波数、又は／及び、前記ボクセルから発生する前記磁気共鳴信号を受信する受信周波数を算出して、前記高周波磁場発生手段、又は／及び、前記計測手段の動作条件を設定した後に、前記ボクセルから発生する前記磁気共鳴信号の計測を行うこと、（７）前記第２の磁気共鳴信号の計測終了以降に、前記（６）を複数回繰り返し行うこと、の制御を行うことを特徴とする磁気共鳴撮影装置。
【請求項３】
静磁場を発生する手段と、傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生手段と、高周波磁場を発生する高周波磁場発生手段と、被検体から発生する磁気共鳴信号を計測する計測手段と、前記磁気共鳴信号についての演算を行う演算手段と、前記磁気共鳴信号と前記演算手段による演算結果を記憶する記憶手段と、前記傾斜磁場発生手段と前記高周波磁場発生手段と前記計測手段と前記演算手段と前記記憶手段との各部に動作条件を設定して前記各部の動作を制御するシーケンス制御手段とを具備し、該シーケンス制御手段は、前記高周波磁場を前記被検体に少なくとも１回照射し、前記傾斜磁場の印加強度がほぼゼロの状態で、前記高周波磁場の照射の後に発生する前記磁気共鳴信号を計測し、計測された前記磁気共鳴信号から磁気共鳴スペクトル情報を算出して磁気共鳴スペクトル計測を行う制御を含み、前記シーケンス制御手段は、前記磁気共鳴信号の計測を複数回繰り返して行う場合に、（１）所定の回数の前記磁気共鳴信号の計測毎に、水の共鳴周波数を計測するための予備計測を実行すること、（２）前記予備計測で得られた前記磁気共鳴信号をフーリエ変換して得られる磁気共鳴スペクトルから水の共鳴周波数を検出すること、（３）前記（２）で検出された水の共鳴周波数に基づいて、前記予備計測以降に実行する前記スペクトル計測シーケンスにおける、前記被検体に照射する前記高周波磁場の送信周波数、又は／及び、前記磁気共鳴信号を計測する際の受信周波数を設定すること、の制御を行うことを特徴とする磁気共鳴撮影装置。
【請求項４】
静磁場を発生する手段と、傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生手段と、高周波磁場を発生する高周波磁場発生手段と、被検体から発生する磁気共鳴信号を計測する計測手段と、前記磁気共鳴信号についての演算を行う演算手段と、前記磁気共鳴信号と前記演算手段による演算結果を記憶する記憶手段と、前記傾斜磁場発生手段と前記高周波磁場発生手段と前記計測手段と前記演算手段と前記記憶手段との各部に動作条件を設定して前記各部の動作を制御するシーケンス制御手段とを有し、該シーケンス制御手段は、前記磁気共鳴信号の計測を複数回繰り返して行う場合に、（１）所定の回数の前記磁気共鳴信号の計測毎に、水の共鳴周波数を計測するための予備計測を実行すること、（２）前記予備計測で得られた前記磁気共鳴信号をフーリエ変換して得られる磁気共鳴スペクトルから水の共鳴周波数を検出すること、（３）前記（２）で検出された水の共鳴周波数に基づいて、前記予備計測以降に実行されるパルスシーケンスにおける、前記被検体に照射する前記高周波磁場の送信周波数、又は／及び、前記磁気共鳴信号を計測する際の受信周波数を設定すること、の制御を行うことを特徴とする磁気共鳴撮影装置。
【請求項５】
静磁場を発生する手段と、傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生手段と、高周波磁場を発生する高周波磁場発生手段と、被検体から発生する磁気共鳴信号を計測する計測手段と、前記磁気共鳴信号についての演算を行う演算手段と、前記磁気共鳴信号と前記演算手段による演算結果を記憶する記憶手段と、前記傾斜磁場発生手段と前記高周波磁場発生手段と前記計測手段と前記演算手段と前記記憶手段との各部に動作条件を設定して前記各部の動作を制御するシーケンス制御手段とを有し、該シーケンス制御手段は、（１）前記被検体に前記高周波磁場及び前記傾斜磁場を印加して、水の信号を抑圧する水抑圧シーケンスを実行すること、（２）前記被検体に前記高周波磁場及び前記傾斜磁場を印加して、所定のボクセルを選択励起し、前記所定のボクセルから発生する前記磁気共鳴信号を計測するスペクトル計測シーケンスを実行すること、（３）前記（１）及び（２）を複数回繰り返して行う場合に、所定の回数の前記（１）及び（２）の実行に先立って、水の共鳴周波数を計測するための予備計測シーケンスを実行すること、（４）前記（３）で検出された前記水の共鳴周波数に基づいて、前記水抑圧シーケンスで照射する前記高周波磁場の送信周波数を設定し、前記スペクトル計測シーケンスにおいて、前記所定のボクセルを選択励起するために照射する前記高周波磁場の送信周波数、又は／及び、前記所定のボクセルから発生する前記磁気共鳴信号を検出する際の受信周波数を設定すること、の制御を行うことを特徴とする磁気共鳴撮影装置。
【請求項６】
静磁場を発生する手段と、傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生手段と、高周波磁場を発生する高周波磁場発生手段と、被検体から発生する磁気共鳴信号を計測する計測手段と、前記磁気共鳴信号についての演算を行う演算手段と、前記磁気共鳴信号と前記演算手段による演算結果を記憶する記憶手段と、前記傾斜磁場発生手段と前記高周波磁場発生手段と前記計測手段と前記演算手段と前記記憶手段との各部に動作条件を設定して前記各部の動作を制御するシーケンス制御手段とを有し、該シーケンス制御手段は、（１）前記被検体に前記高周波磁場及び前記傾斜磁場を印加して、水の信号を抑圧する水抑圧シーケンスを実行すること、（２）前記被検体に前記高周波磁場及び前記傾斜磁場を印加して、所定のボクセルを選択励起し、前記所定のボクセルから発生する前記磁気共鳴信号を計測するスペクトル計測シーケンスを実行すること、（３）前記（１）及び（２）を複数回繰り返して行う場合に、所定の回数の前記（１）及び（２）の実行毎に、前記（１）および（２）の実行で得られた磁気共鳴信号をフーリエ変換して得られる磁気共鳴スペクトルから水信号ピークを検出して、水信号ピークの信号強度を算出すること、（４）前記算出した水信号ピークの信号強度が、所定の値以上に増加した場合に水共鳴周波数がシフトしたと判定すること、（５）前記（４）で水共鳴周波数がシフトしたと判定した場合に、水の共鳴周波数を計測するための予備計測を実行すること、（６）前記予備計測で得られた前記磁気共鳴信号をフーリエ変換して得られる磁気共鳴スペクトルから水の共鳴周波数を検出すること、（７）前記（６）で検出された前記水の共鳴周波数に基づいて、前記予備計測以降に実行されるパルスシーケンスにおいて、前記水抑圧シーケンスで照射する前記高周波磁場の送信周波数を設定すること、又は／及び、前記スペクトル計測シーケンスで前記所定のボクセルを選択励起するために照射する前記高周波磁場の送信周波数を設定すること、又は／及び、前記所定のボクセルから発生する前記磁気共鳴信号を検出する際の受信周波数を設定すること、の制御を行うことを特徴とする磁気共鳴撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、磁気共鳴撮影装置に係り、特にケミカルシフトに関する情報を含む磁気共鳴信号の測定に好適な装置に関する。
【背景技術】  磁気共鳴撮影装置は、静磁場中に置かれた被検体に対し、特定周波数の高周波磁場を照射することにより、被検体に含まれる水素原子核の核磁化を励起し（磁気共鳴現象）、被検体から発生する磁気共鳴信号を検出し、物理的・化学的情報を取得することが可能である。現在、広く普及している磁気共鳴イメージング（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ、以下、ＭＲＩと略す）は、被検体中の主に水分子に含まれる水素原子核の密度分布を反映した画像を取得している。
ＭＲＩに対して、水素原子核を含む様々な分子の化学結合の違いによる共鳴周波数の差異（以下、ケミカルシフトと呼ぶ）を手掛かりに、分子毎に磁気共鳴信号を分離する磁気共鳴スペクトロスコピー（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ、以下、ＭＲＳと略す）と呼ぶ方法が知られている（例えば、Ｊ．Ｇｒａｎｏｔ，「Ｓｅｌｅｃｔｅｄ  Ｖｏｌｕｍｅ  Ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ  Ｕｓｉｎｇ  Ｓｔｉｍｕｌａｔｅｄ  Ｅｃｈｏ（ＶＥＳＴ）．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  ｔｏ  Ｓｐａｔｉａｌｌｙ  Ｌｏｃａｌｉｚｅｄ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ  ａｎｄ  Ｉｍａｇｉｎｇ」，Ｊ．Ｍａｇｎ．Ｒｅｓｏｎ．，ｖｏｌ．７０，ｐｐ．４８８−４９２（１９８６）を参照）。
また、多数の領域（画素）のスペクトルを同時に取得し分子毎に画像化を行う方法を磁気共鳴スペクトロスコピックイメージング（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃ  Ｉｍａｇｉｎｇ、以下、ＭＲＳＩと略す）と呼び、ＭＲＳＩを用いることにより、代謝物質毎の濃度分布を視覚的に捉えることが可能となる（例えば、Ｄ．Ｇ．Ｎｏｒｒｉｓ，Ｗ．Ｄｒｅｈｅｒ，「Ｆａｓｔ  Ｐｒｏｔｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃ  Ｉｍａｇｉｎｇ  Ｕｓｉｎｇ  ｔｈｅ  Ｓｌｉｃｅｄ  ｋ−Ｓｐａｃｅ  Ｍｅｔｈｏｄ」，Ｍａｇｎ．Ｒｅｓｏｎ．Ｍｅｄ．，ｖｏｌ．３０，ｐｐ．６４１−６４５（１９９３）を参照）。
通常、生体を測定対象とする場合、代謝物質の濃度は非常に低いことが多いため、ＭＲＳ又はＭＲＳＩ計測を行う際、高濃度の水の信号を抑圧せずに計測を行うと、水から発生する巨大な信号ピークの裾野に代謝物質の微弱な信号が埋もれてしまい、代謝物質信号を分離・抽出することが非常に困難となる。このため、従来技術では、ＭＲＳ又はＭＲＳＩ計測シーケンスで励起と検出を行う直前に、水信号を抑圧するための処理を行う（例えば、Ｄ．Ｇ．Ｎｏｒｒｉｓ，Ｗ．Ｄｒｅｈｅｒ，「Ｆａｓｔ  Ｐｒｏｔｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃ  Ｉｍａｇｉｎｇ  Ｕｓｉｎｇ  ｔｈｅ  Ｓｌｉｃｅｄ  ｋ−Ｓｐａｃｅ  Ｍｅｔｈｏｄ」，Ｍａｇｎ．Ｒｅｓｏｎ．Ｍｅｄ．，ｖｏｌ．３０，ｐｐ．６４１−６４５（１９９３）を参照）。
水信号を抑圧するための処理では、まず初めに、水分子に含まれる核磁化のみを励起させるために、送信周波数を水ピーク位置に合わせ且つ励起周波数帯域を水ピーク幅程度に狭めた高周波磁場の照射を行う。次に、励起状態にある多数の水分子に含まれる核磁化の位相をバラバラにし、核磁化のベクトル和をゼロとするために、ディフェイズ用傾斜磁場の印加を行う（疑似飽和）。そして、水磁化の疑似飽和状態が続いている間に、ＭＲＳ又はＭＲＳＩ計測のシーケンスで励起と検出を行うことにより、微弱な代謝物質の信号を測定していた。また、代謝物質の信号が非常に微弱であるため、得られるスペクトルの信号雑音比（ＳＮＲ）を向上させるため、従来のＭＲＳ又はＭＲＳＩ計測では、多数の積算を行うことが多い。
本発明に関連のある「静磁場強度の変化に伴う共鳴周波数の変動を補正する方法」として、ＭＲＩにおいて周波数変動補正を行う方法に関する報告（例えば、特開２００２−２９１７１８号公報を参照）と、ＭＲＳＩにおいて周波数変動補正を行う方法に関する報告（例えば、特開昭６３−２３０１５６号公報を参照）がある。
【発明の開示】
従来のＭＲＳ計測では、静磁場強度が時間的に一定であることを前提に、高周波磁場照射時の送信周波数と磁気共鳴信号検出時の受信周波数を設定していた。具体的には、ＭＲＳ計測の前に、少なくとも１回は水信号を抑圧せずにスペクトル計測（共鳴周波数検出用前計測）を行って水の共鳴周波数を検出しておく。そして、共鳴周波数検出用前計測以降に行うＭＲＳ計測中は、静磁場強度が時間的に一定であることを前提としている（即ち、共鳴周波数が一定であることを前提としている）。
しかし、静磁場を発生する磁石の構造や特性及び測定環境によっては、ＭＲＳ計測中に、静磁場強度が変化する場合がある。このような場合、ＭＲＳ計測では、積算のために計測を繰り返しても、共鳴周波数シフトに伴って、段々と水の抑圧率が低下したり、励起スライス位置が段々とずれたり、積算によるＳＮＲ向上効果が得られなかったりする課題が生じる。
従来のＭＲＳ計測では、共鳴周波数が一定であることを前提としており、共鳴周波数の変動については、配慮がなされていなかった。
本発明の目的は、計測中に共鳴周波数が変化する場合にも、高精度なスペクトル計測を可能とする磁気共鳴撮影装置を提供することにある。
上記の課題を解決するために、ＭＲＳ又はＭＲＳＩ計測前に予め水共鳴周波数の時間変化特性を計測しておき、この時間変化特性からＭＲＳ又はＭＲＳＩ計測の水共鳴周波数の変化量を予測し、予測された値を基準として、水信号抑圧パルスシーケンスで照射する高周波磁場の送信周波数、ＭＲＳ又はＭＲＳＩ計測のシーケンスにおける、励起用および反転用高周波磁場の送信周波数、及び、磁気共鳴信号検出時の受信周波数の各設定値を、計測中で時々刻々と変化させる。または、ＭＲＳ又はＭＲＳＩ計測のシーケンスで計測される複数の磁気共鳴信号を、周波数変化（この周波数変化は、予め計測された水共鳴周波数の時間変化特性に基づいて予測される）に応じてシフトさせて加算する。
また、積算や位相エンコード情報付与のためにＭＲＳ又はＭＲＳＩ計測を繰り返す際に、所定の回数毎に水共鳴周波数を検出するための計測を行い、この検出値を基準として、それ以降の計測における、水信号抑圧パルスシーケンスで照射する高周波磁場の送信周波数、ＭＲＳ又はＭＲＳＩ計測のシーケンスにおける、励起用および反転用高周波磁場の送信周波数、及び、磁気共鳴信号検出時の受信周波数の設定を行う。
本発明では、ＭＲＳ又はＭＲＳＩ計測前に、予め水共鳴周波数の時間変化特性を計測しておき、計測された時間変化特性からＭＲＳ又はＭＲＳＩ計測中の水共鳴周波数の変化量を予測し、予測された値を基準として、水信号抑圧パルスシーケンスで照射する高周波磁場の送信周波数、ＭＲＳ又はＭＲＳＩ計測のシーケンスにおける、励起用および反転用高周波磁場の送信周波数、及び、磁気共鳴信号検出時の受信周波数の設定を行う。この結果、ＭＲＳ又はＭＲＳＩ計測中に共鳴周波数が変化する場合にも高精度なスペクトル計測が可能となる。
本発明の磁気共鳴撮影装置は、静磁場を発生する手段と、傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生手段と、高周波磁場を発生する高周波磁場発生手段と、被検体から発生する磁気共鳴信号を計測する計測手段と、計測された磁気共鳴信号についての演算を行う演算手段と、計測された磁気共鳴信号と演算手段による演算結果を記憶する記憶手段と、傾斜磁場発生手段と高周波磁場発生手段と計測手段と演算手段と記憶手段との各部に動作条件を設定して各部の動作を制御するシーケンス制御手段とを具備している。
第１の構成では、シーケンス制御手段は、磁気共鳴信号の計測を複数回繰り返して行う場合に、（１）所定の回数の磁気共鳴信号の計測毎に、水の共鳴周波数を計測するための予備計測を実行すること、（２）予備計測で得られた磁気共鳴信号をフーリエ変換して得られる磁気共鳴スペクトルから水の共鳴周波数を検出すること、（３）（２）で検出された水の共鳴周波数に基づいて、予備計測以降に実行されるパルスシーケンスにおける、被検体に照射する高周波磁場の送信周波数、又は／及び、磁気共鳴信号を計測する際の受信周波数を設定すること、の制御を行う。
第２の構成では、シーケンス制御手段は、（１）被検体に高周波磁場及び傾斜磁場を印加して、水の信号を抑圧する水抑圧シーケンスを実行すること、（２）被検体に高周波磁場及び傾斜磁場を印加して、所定のボクセル選択励起し、所定のボクセルから発生する磁気共鳴信号を計測するスペクトル計測シーケンスを実行すること、（３）（１）及び（２）を複数回繰り返して行う場合に、所定の回数の（１）及び（２）の実行に先立って、水の共鳴周波数を計測するための予備計測シーケンスを実行すること、（４）（３）で検出された水の共鳴周波数に基づいて、水抑圧シーケンスで照射する高周波磁場の送信周波数を設定し、スペクトル計測シーケンスにおいて、上記所定のボクセルを選択励起するために照射する高周波磁場の送信周波数、又は／及び、上記所定のボクセルから発生する磁気共鳴信号を検出する際の受信周波数を設定すること、の制御を行う。
第３の構成では、シーケンス制御手段は、（１）被検体に高周波磁場及び傾斜磁場を印加して、水の信号を抑圧する水抑圧シーケンスを実行すること、（２）被検体に高周波磁場及び傾斜磁場を印加して、所定のボクセルを選択励起し、所定のボクセルから発生する磁気共鳴信号を計測するスペクトル計測シーケンスを実行すること、（３）（１）及び（２）を複数回繰り返して行う場合に、所定の回数の（１）及び（２）の実行毎に、（１）及び（２）の実行で得られた磁気共鳴信号をフーリエ変換して得られる磁気共鳴スペクトルから水信号ピークを検出して、水信号ピークの信号強度を算出すること、（４）算出した水信号ピークの信号強度が、所定の値以上に増加した場合に水共鳴周波数がシフトしたと判定すること、（５）（４）で水共鳴周波数がシフトしたと判定した場合に、水の共鳴周波数を計測するための予備計測を実行すること、（６）予備計測で得られた磁気共鳴信号をフーリエ変換して得られる磁気共鳴スペクトルから水の共鳴周波数を検出すること、（７）（６）で検出された水の共鳴周波数に基づいて、予備計測以降に実行されるパルスシーケンスにおいて、水抑圧シーケンスで照射する高周波磁場の送信周波数を設定すること、又は／及び、スペクトル計測シーケンスで上記所定のボクセルを選択励起するために照射する高周波磁場の送信周波数を設定すること、又は／及び、上記所定のボクセルから発生する磁気共鳴信号を検出する際の受信周波数を設定すること、の制御を行う。
以上説明した第１、第２、第３の構成によれば、計測中に共鳴周波数が変化する場合にも、周波数補正を行うことにより、位置ずれや位相情報のずれを減少させることが可能となる。また、高精度なスペクトル計測が可能となる。
以下の構成では、シーケンス制御手段は、高周波磁場を被検体に少なくとも１回照射し、傾斜磁場の印加強度がほぼゼロの状態で、高周波磁場の照射の後に発生する磁気共鳴信号を計測し、計測された磁気共鳴信号から磁気共鳴スペクトル情報を算出して磁気共鳴スペクトル計測を行う制御を含んでいる。
第４の構成では、シーケンス制御手段は、（１）磁気共鳴スペクトル計測の測定対象のボクセルから発生する第１の磁気共鳴信号を、第１の時間区間で計測すること、（２）第１の磁気共鳴信号をフーリエ変換して得られる第１の磁気共鳴スペクトルから、水の共鳴周波数Ｆ１を検出すること、（３）第１の磁気共鳴信号の計測後から所定時間後の第２の時間区間で、上記ボクセルから発生する第２の磁気共鳴信号を計測すること、（４）第２の磁気共鳴信号をフーリエ変換して得られる第２の磁気共鳴スペクトルから、水の共鳴周波数Ｆ２を検出すること、（５）Ｆ１及びＦ２に基づいて、水の共鳴周波数の時間変動を算出すること、の制御を行う。
第５の構成では、シーケンス制御手段は、（１）磁気共鳴スペクトル計測の測定対象のボクセルから発生する第１の磁気共鳴信号を、第１の時間区間で計測すること、（２）第１の磁気共鳴信号をフーリエ変換して得られる第１の磁気共鳴スペクトルから、水の共鳴周波数Ｆ１を検出すること、（３）第１の磁気共鳴信号の計測後から所定時間後の第２の時間区間で、上記ボクセルから発生する第２の磁気共鳴信号を計測すること、（４）第２の磁気共鳴信号をフーリエ変換して得られる第２の磁気共鳴スペクトルから、水の共鳴周波数Ｆ２を検出すること、（５）Ｆ１及びＦ２に基づいて、第２の磁気共鳴信号の計測終了以降での磁気共鳴信号を計測する計測時間における、水の共鳴周波数の時間変動を推定すること、（６）推定された共鳴周波数の時間変動を用いて、高周波磁場の送信周波数、又は／及び、上記ボクセルから発生する磁気共鳴信号を受信する受信周波数を算出して、高周波磁場発生手段、又は／及び、計測手段の動作条件を設定した後に、上記ボクセルから発生する磁気共鳴信号の計測を行うこと、（７）第２の磁気共鳴信号の計測終了以降に、（６）を複数回繰り返し行うこと、の制御を行う。
第６の構成では、シーケンス制御手段は、磁気共鳴信号の計測を複数回繰り返して行う場合に、（１）所定の回数の磁気共鳴信号の計測毎に、水の共鳴周波数を計測するための予備計測を実行すること、（２）予備計測で得られた磁気共鳴信号をフーリエ変換して得られる磁気共鳴スペクトルから水の共鳴周波数を検出すること、（３）（２）で検出された水の共鳴周波数に基づいて、予備計測以降に実行するスペクトル計測シーケンスにおける、被検体に照射する高周波磁場の送信周波数、又は／及び、磁気共鳴信号を計測する際の受信周波数を設定すること、の制御を行う。
以上説明した第４、第５、第６の構成によれば、計測中に共鳴周波数が変化する場合にも、高精度なスペクトル計測が可能となる。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明が適用される磁気共鳴撮影装置の外観図、図２は、本発明が適用される磁気共鳴撮影装置の構成例を示す図、図３は、本発明の実施例で使用するＭＲＳパルスシーケンスの一例を示す図、図４は、本発明の実施例で使用する、水信号を抑圧するためのパルスシーケンスの一例を示す図、図５は、本発明の実施例において、静磁場強度が時間的に一定であることを前提とした場合のＭＲＳ計測の手順を示すフローチャート図、図６は、（ａ）図５のフローチャートにおける撮影ボクセルの位置決めの様子を示す図、（ｂ）静磁場強度が時間的に変化した場合に、図５のフローチャートに従って計測したＭＲＳの測定結果例を示す図、図７は、本発明の実施例１における、ＭＲＳ計測の手順を示すフローチャート図、図８は、（ａ）撮影ボクセルの位置を示す図、（ｂ）静磁場強度が時間的に変化した場合に、図７のフローチャートに従って計測したＭＲＳの測定結果例を示す図、図９は、本発明の実施例２における、ＭＲＳ計測の手順を示すフローチャート図、図１０は、（ａ）撮影ボクセルの位置を示す図、（ｂ）静磁場強度の変化特性に時間的な連続性が無かった場合に、図９のフローチャートに従って計測したＭＲＳの測定結果例を示す図、図１１は、本発明の実施例に適用可能なＭＲＳ計測のパルスシーケンスの一例を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】  図１は、本発明が適用される磁気共鳴撮影装置の外観図である。図１（ａ）は、ソレノイドコイルで静磁場を発生するトンネル型磁石を用いた磁気共鳴撮影装置であり、図１（ｂ）は、開放感を高めるために磁石を上下に分離したハンバーガー型の磁気共鳴撮影装置である。また、図１（ｃ）は、図１（ａ）と同じトンネル型の磁気共鳴撮影装置であるが、磁石の奥行を短くし且つ斜めに傾けることによって、開放感を高めている。
図２は、本発明が適用される磁気共鳴撮影装置の構成例を示す図である。被検体１は、静磁場発生マグネット２により生成される静磁場及び傾斜磁場発生コイル３により生成される直交する３方向の傾斜磁場が印加される空間に置かれる。各コイルに流す電流を変化させることにより、静磁場の均一度を調整できるシムコイル１１を備えている場合もある。被検体１に対し、プローブ４により生成される高周波磁場を照射し磁気共鳴現象を生じさせ、被検体１から発生する磁気共鳴信号をプローブ４により検出する。なお、照射する高周波磁場は送信機８により生成され、検出した磁気共鳴信号は受信機９を通して計算機５に送られる。計算機５は、磁気共鳴信号に対して様々な演算処理を行いスペクトル情報や画像情報を生成し、それらの情報をディスプレイ６に表示したり記憶装置１３に記録したりする（必要に応じて、測定条件等も記憶装置１３に記録される）。シムコイル１１の駆動用電源部１２、傾斜磁場発生コイル３の駆動用電源部７、送信機８及び受信機９は、シーケンス制御装置１０により制御される。なお図２は、プローブ４を送信・受信兼用として用いる場合の例を示しているが、送信用プローブと受信用プローブを分離して備えている場合もある。
以下、本発明の実施例で使用するのパルスシーケンスについて説明する。
図３は、本発明の実施例で使用する、ＭＲＳ計測のパルスシーケンス（ＭＲＳパルスシーケンス）の一例を示す図である。図３に示すＭＲＳパルスシーケンスでは、まず初めに、第１スライス（Ｘ軸に垂直な面）選択用の第１の傾斜磁場（Ｘ軸方向の傾斜磁場）Ｇｓ１と９０°パルスと呼ばれる第１の高周波磁場ＲＦ１を同時に印加することにより、第１スライス内の核磁化を励起状態にできる。ここで、ＴＥをエコー時間、ＴＲを繰返し時間とする。
次に、ＲＦ１の照射からＴＥ／４後に、第２スライス（Ｙ軸に垂直な面）選択用の第２の傾斜磁場（Ｙ軸方向の傾斜磁場）Ｇｓ２と１８０°パルスと呼ばれる第２の高周波磁場ＲＦ２を同時に印加することにより、ＲＦ１によって励起されていた第１スライス内の核磁化のうち、第２スライスにも含まれる核磁化を１８０°反転できる。
さらに、ＲＦ２の照射からＴＥ／２後に、第３スライス（Ｚ軸に垂直な面）選択用の第３の傾斜磁場（Ｚ軸方向の傾斜磁場）Ｇｓ３と１８０°パルスと呼ばれる第３の高周波磁場ＲＦ３を同時に印加することにより、ＲＦ２によって反転された第１スライスと第２スライスの交差領域内にある核磁化のうち、第３スライスにも含まれる核磁化を再度１８０°反転できる。上記の３組の、高周波磁場及び傾斜磁場の印加により、ＲＦ３の照射からＴＥ／４後の時点をエコータイムとする磁気共鳴エコー信号Ｓｉｇ１を発生できる。
なお、Ｇｓ１の印加の直後に印加されるＧｓ１’は、Ｇｓ１に対するリフェイズ（位相戻し）用の傾斜磁場である。また、ＲＦ２の印加の前後で印加されるＧｄ１とＧｄ１’、及び、Ｇｄ２とＧｓ２’は、ＲＦ１の照射により励起された核磁化の位相は乱さず（Ｇｄ１とＧｄ１’で位相変化はキャンセルされ、Ｇｄ２とＧｓ２’で位相変化はキャンセルされる。）、ＲＦ２の照射により励起された核磁化をディフェイズ（位相乱し）するための傾斜磁場である。さらに、ＲＦ３の印加の前後で印加されるＧｄ３とＧｄ３’、及び、Ｇｄ４とＧｄ４’は、ＲＦ１の照射により励起された核磁化の位相は乱さず（Ｇｄ３とＧｄ３’で位相変化はキャンセルされ、Ｇｄ４とＧｄ４’で位相変化はキャンセルされる。）、ＲＦ３の照射によって励起された核磁化をディフェイズ（位相乱し）するための傾斜磁場である。
図３のパルスシーケンスを実行することにより、上記の３つのスライスが交差する領域（撮影ボクセル）Ｖ１に含まれる核磁化のみを選択的に励起することが出来る。そして、この撮影ボクセルＶ１から発生する磁気共鳴信号を測定し、測定された磁気共鳴信号に対してフーリエ変換を施すことにより、撮影ボクセルＶ１の磁気共鳴スペクトルを得ることが可能となる。
また、第１の高周波磁場ＲＦ１及び第２の高周波磁場ＲＦ２には、通常、矩形状の励起周波数特性を有するＳＩＮＣ波形（ｓｉｎ（ｔ）／ｔ）が用いられる場合が多い。
ＭＲＳ計測を行う際、水の信号を抑圧せずに計測を行うと、水から発生する巨大な信号ピークの裾野に代謝物質の微弱な信号が埋もれてしまい、代謝物質信号を分離・抽出することが非常に困難となる。このため代謝物質信号を検出する場合のＭＲＳ計測では、図３のシーケンスによる励起・検出を行う直前に、水信号を抑圧するための処理を行う。
図４は、本発明の実施例で使用する、水信号を抑圧するためのパルスシーケンス（水信号抑圧パルスシーケンス）の一例を示す図であり、非特許文献２に記載されている水信号抑圧方法である。図４に示すパルスシーケンスでは、まず初めに、水分子に含まれる核磁化のみを励起させるために、送信周波数Ｆｔを水の共鳴周波数Ｆｗに設定し、且つ励起周波数帯域ΔＦｔを水ピーク幅ΔＦｗ程度に設定した高周波磁場（水励起用高周波磁場）ＲＦｗ１の照射を行う（水核磁化の選択励起）。
次に、励起状態にある水分子に含まれる核磁化の位相をバラバラにし、水の磁化のベクトル和をゼロとするために、ディフェイズ用傾斜磁場Ｇｄｗ１の印加を行う（水核磁化の疑似飽和）。
更に水信号の抑圧効果を増すために、水励起用高周波磁場ＲＦｗ１及びディフェイズ用傾斜磁場Ｇｄｗ１と同様の高周波磁場及びディフェイズ用傾斜磁場の印加を、３回程度繰り返して行う場合が多い（図４は、３回繰り返すシーケンス例である）。
なお、高周波磁場ＲＦｗ１には、狭帯域の励起周波数特性を有するガウス波形が用いられる場合が多い。また、図４に示す例は、ディフェイズ用傾斜磁場としてＧｘ、Ｇｙ、Ｇｚのうちいずれか１軸の傾斜磁場を印加する例であるが、Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚの３軸全ての傾斜磁場を同時に印加しても良いし、いずれか２軸を同時に印加しても構わない。
そして、この水磁化の疑似飽和状態が続いている間に、図３のシーケンスにより、励起・検出を行うことにより、微弱な代謝物質の信号を測定することが可能となる。
なお通常、水励起用高周波磁場ＲＦｗのフリップ角は９０°前後に設定する場合が多いが、ディフェイズ用傾斜磁場Ｇｄｗについては、印加軸数や印加強度として様々な組合せや数値が用いられている。また通常、生体内から検出できる代謝物質の信号は、非常に微弱である場合が多いため、得られるスペクトルの信号雑音比（ＳＮＲ）を向上させることを目的に多数の積算を行うことが多い。
図５は、本発明の実施例において、静磁場強度が時間的に一定（共鳴周波数が一定）であることを前提に、高周波磁場照射時の送信周波数と磁気共鳴信号検出時の受信周波数を１回だけ設定する場合のＭＲＳ計測の手順を示すフローチャート図である。以下に、撮影手順の概要を説明する。
ＳＴＥＰ０５−０１：被検体の撮影ボクセルＶ１を決定する。
ＳＴＥＰ０５−０２：必要であれば静磁場均一度を向上させるためのシミングを行う。
ＳＴＥＰ０５−０３：ＭＲＳシーケンスを用いて、撮影ボクセルＶ１を含む所定の領域から発生する磁気共鳴信号Ｓｉｇを取得する。
ＳＴＥＰ０５−０４：取得した磁気共鳴信号にフーリエ変換を施すことにより磁気共鳴スペクトルを算出する。
ＳＴＥＰ０５−０５：磁気共鳴スペクトルから水共鳴周波数Ｆｗを検出する。
ＳＴＥＰ０５−０６：検出されたＦｗの値を基準として、水信号を抑圧する処理で照射する高周波磁場の送信周波数、撮影ボクセルＶ１を選択励起するために照射する高周波磁場の送信周波数、撮影ボクセルＶ１から発生する磁気共鳴信号を検出する際の受信周波数の各値を設定する。
ＳＴＥＰ０５−０７：図４に示す水信号抑圧パルスシーケンスと図３に示すＭＲＳシーケンスとを連続して行うことにより代謝物質のスペクトルを計測する。
ＳＴＥＰ０５−０８：必要に応じてＳＴＥＰ０５−０７を繰り返して信号積算を行う。
この図５に示す撮影手順では、静磁場強度が時間的に一定であることを前提に、高周波磁場照射時の送信周波数と磁気共鳴信号検出時の受信周波数を１回だけ設定しているため、何らかの原因によって静磁場強度が時間的に変化していた場合、積算回数が増加するに従って、計測ボクセルの位置がずれたり、計測ピークの位置がずれて十分な積算効果が得られなかったり、水信号の抑圧が不十分となったりしてしまう。
図６は、静磁場強度が時間的に変化していた場合に、図５の手順で計測を行った場合の測定結果例である。図６（ａ）は、図５に示した撮影ボクセル位置を決定する手順において、磁気共鳴画像上で直交する３つのスライス（第１スライス、第２スライス、第３スライス）の位置を調整し、撮影ボクセル位置を決定する様子を示しており、図６（ｂ）は、この撮影ボクセルから得られたスペクトルを示している。図６（ｂ）では、本来ピークが分離して観測できるはずのコリンとクレアチンのピークが重畳し、抑圧が不十分な水信号の裾野に埋もれている。また、ＮＡＡのピークの半値幅も広いものとなっている。
【実施例１】  実施例１では、複数回の繰り返し計測を伴うＭＲＳ計測を実施する際、ＭＲＳ計測を行う前に、予め水共鳴周波数の時間変化特性を計測する予備計測を行っておき、水共鳴周波数の時間変化特性からＭＲＳ計測の水共鳴周波数の変化量を予測し、予測された値を基準として、水信号抑圧パルスシーケンスで照射する高周波磁場の送信周波数、ＭＲＳシーケンスにおける、励起用および反転用高周波磁場の送信周波数、及び、磁気共鳴信号検出時の受信周波数の設定を行う方法を提案する。
図７は、本発明の実施例１における、ＭＲＳ計測の手順を示すフローチャート図である。以下、具体的な撮影手順を説明する。
ＳＴＥＰ０７−０１：まず初めに、被検体の撮影ボクセルＶ１を決定する。
ＳＴＥＰ０７−０２：必要であれば静磁場均一度を向上させるためのシミングを行う。
なお、ＳＴＥＰ０７−０１とＳＴＥＰ０７−０２は、順番を前後して行っても構わない。
ＳＴＥＰ０７−０３：図３に示すＭＲＳパルスシーケンスを用いて、第１の時刻ｔ１に撮影ボクセルＶ１から発生する第１の磁気共鳴信号Ｓｉｇ１を取得する。
ＳＴＥＰ０７−０４：Ｓｉｇ１にフーリエ変換を施すことにより第１の磁気共鳴スペクトルを算出する。
ＳＴＥＰ０７−０５：第１の磁気共鳴スペクトルから水共鳴周波数Ｆｗ１を検出しする。
ＳＴＥＰ０７−０６：ｔ１とＦｗ１を関連付けて保存する。
ＳＴＥＰ０７−０７：時刻ｔ１から所定時間後の第２の時刻ｔ２に撮影ボクセルＶ１から発生する第２の磁気共鳴信号Ｓｉｇ２を取得する。
ＳＴＥＰ０７−０８：Ｓｉｇ２にフーリエ変換を施すことにより第２の磁気共鳴スペクトルを算出する。
ＳＴＥＰ０７−０９：第２の磁気共鳴スペクトルから水共鳴周波数Ｆｗ２を検出する。
ＳＴＥＰ０７−１０：保存していたｔ１及びＦｗ１とｔ２及びＦｗ２とから、水共鳴周波数の時間変化特性（Ｆｗ２−Ｆｗ１）／（ｔ２−ｔ１）を算出することが出来る。
ＳＴＥＰ０７−１１：時刻ｔ２以降に、Ｎ回の繰り返し計測を伴う磁気共鳴信号計測（即ち、図４に示す水信号を抑圧するためのパルスシーケンスと図３に示すＭＲＳパルスシーケンスを連続してＮ回繰り返す計測）を実施する際、Ｎ回の各計測Ｍｉ（ｉ＝１，２，３，…，Ｎ）の各計測時刻ｔ（ｉ）における水共鳴周波数の推測値Ｆｗ（ｉ）を、（数１）に従って算出する。
2005000116.tif 000003
ＳＴＥＰ０７−１２：この水共鳴周波数の推測値（変化量）を基に、各計測Ｍｉで設定する水信号を抑圧するために照射する高周波磁場の送信周波数Ｆｗｔ（ｉ）、撮影ボクセルＶ１を選択的に励起および反転するために照射する高周波磁場の送信周波数Ｆｔ（ｉ）、撮影ボクセルＶ１から発生する磁気共鳴信号を検出する際の受信周波数Ｆｒ（ｉ）の設定値を、それぞれ、（数２）、（数３）、（数４）に従って算出する。
2005000116.tif 000004
2005000116.tif 000005
2005000116.tif 000006
ＳＴＥＰ０７−１３：算出した各設定値（Ｆｗｔ（ｉ）、Ｆｔ（ｉ）、Ｆｒ（ｉ））を用いて、図４、図３に示すシーケンスを連続して行うことにより代謝物質のスペクトルを計測する。
ＳＴＥＰ０７−１４：各設定値（Ｆｗｔ（ｉ）、Ｆｔ（ｉ）、Ｆｒ（ｉ））を上記で算出した値に変化させながらＳＴＥＰ０７−１３を繰り返して信号積算を行う。
図７の手順に従ってＭＲＳ計測を行うことにより、計測中の磁場変動等に伴う共鳴周波数変化がある状況においても、高精度なＭＲＳ計測が可能となる。
図８は、静磁場強度が時間的に変化していた場合に、図７の手順で計測を行った時の測定結果例である。図８（ａ）は、第１スライス、第２スライス、第３スライスにより、磁気共鳴画像上で決定した撮影ボクセルの位置を示しており、図８（ｂ）は、この撮影ボクセルから得られたスペクトルを示している。図６（ｂ）に比較して、図８（ｂ）では、水信号の抑圧が十分に行えており、ＮＡＡのピークの半値幅も狭いものとなっている。また、コリンとクレアチンのピークも分離できている。
上記の例では、ある２つの時刻における水共鳴周波数を計測して水共鳴周波数の時間変化特性を算出する場合について述べたが、３つ以上の時刻における水共鳴周波数を計測して時間変化特性を算出する場合、最小自乗フィッティング法等を用いることにより、より精度の高い水共鳴周波数の時間変化特性を算出することが可能となる。
また上記の例では、水共鳴周波数の時間変化特性が線形変化を持つことを仮定し、上述した時間変化特性（Ｆｗ２−Ｆｗ１）／（ｔ２−ｔ１）を算出する場合について述べたが、線形変化以外の変化を持つ場合にも、最小自乗フィッティング法等を用いることにより高次の近似特性を算出し、水共鳴周波数の変化予測をできる。
水共鳴周波数の変化特性に時間的な連続性が有る場合は精度向上効果が得られるものの、水共鳴周波数が瞬間的に変化してしまう場合等の水共鳴周波数の変化特性に時間的な連続性が無い場合には、十分な精度向上効果が得られなくなることがある。水共鳴周波数の変化特性に時間的な連続性が無い場合にも、十分な精度向上効果が期待できる実施例２について、以下述べる。
【実施例２】  実施例２では、図４に示す水信号を抑圧するためのパルスシーケンスと図３に示すＭＲＳパルスシーケンスを連続して、複数回繰り返し計測を伴うＭＲＳ計測を実施する際、繰り返し計測の実施中に、所定の繰り返し回数毎に水共鳴周波数を検出するための磁気共鳴信号の予備計測を行い、予備計測以降に行う繰り返し計測の水共鳴周波数を算出し、算出された値を基準として、繰り返し計測時における、水信号抑圧パルスシーケンスで照射する高周波磁場の送信周波数、ＭＲＳ計測のシーケンスにおける、励起用および反転用高周波磁場の送信周波数、及び磁気共鳴信号検出時の受信周波数の設定を行う方法を提案する。
図９は、本発明の実施例２における、ＭＲＳ計測の手順を示すフローチャート図である。以下、具体的な撮影手順を説明する。
ＳＴＥＰ０９−０１：被検体の撮影ボクセルＶ１を決定する。
ＳＴＥＰ０９−０２：必要であれば静磁場均一度を向上させるためのシミングを行う。
Ｓｔｅｐ０９−０４〜０５：Ｌ回毎の水共鳴周波数検出を行うために、計測回数（ｉ＝１，２，３，…，Ｎ）をＬで割り算した余り（ｉ  ｍｏｄ  Ｌ）が０であるかどうかによって判定する。
（ＳＴＥＰ０９−０６）：第１の予備計測として、図３に示すＭＲＳパルスシーケンスを用いて、第１の時刻ｔ（１）に撮影ボクセルＶ１から発生する第１の磁気共鳴信号Ｓｉｇ（１）を取得する。
ＳＴＥＰ０９−０７：Ｓｉｇ（１）にフーリエ変換を施すことにより第１の磁気共鳴スペクトルを算出する。
ＳＴＥＰ０９−０８：第１の磁気共鳴スペクトルから第１の水共鳴周波数Ｆｗ１を検出する。
ＳＴＥＰ０９−０９：次に、時刻ｔ（１）以降に、Ｎ回の繰り返し計測を伴う磁気共鳴信号計測（図４に示す水信号を抑圧するためのパルスシーケンスと図３に示すＭＲＳパルスシーケンスを連続して行う計測）を実施する際、所定回数Ｌ回までの計測では、水共鳴周波数Ｆｗ１を基準にして、繰り返し行う各計測Ｍ（ｉ）（ｉ＝１，２，３，…，Ｌ）で設定する水信号を抑圧するために照射する高周波磁場の送信周波数Ｆｗｔ（ｉ）、撮影ボクセルＶ１を選択励起するために照射する高周波磁場の送信周波数Ｆｔ（ｉ）、撮影ボクセルＶ１から発生する磁気共鳴信号を検出する際の受信周波数Ｆｒ（ｉ）の設定値を、それぞれ（数５）、（数６）、（数７）に従って算出する。
2005000116.tif 000007
2005000116.tif 000008
2005000116.tif 000009
ＳＴＥＰ０９−１０：次に、上記の各設定値（Ｆｗｔ（ｉ）、Ｆｔ（ｉ）、Ｆｒ（ｉ））を用いて、図４に示す水信号を抑圧するためのパルスシーケンスと図３に示すＭＲＳパルスシーケンスを連続して行うことにより、代謝物質のスペクトル計測Ｍ（ｉ）を行う。このスペクトル計測をＬ回繰り返す（Ｍ（ｉ）（ｉ＝１，２，３，…，Ｌ）。そして、所定回数Ｌ回目の計測終了後に、再度、ＳＴＥＰ０９−０６と同様の計測とＳＴＥＰ０９−０７〜０８と同様の処理とを繰り返して行うことにより、第２の時刻ｔ（２）における第２の水共鳴周波数Ｆｗ２を検出し、さらにＳＴＥＰ０９−０９と同様の処理とＳＴＥＰ０９−１０と同様の計測を繰り返して、計測Ｍ（ｉ）（ｉ＝（Ｌ＋１），２，３，…，２Ｌ）を行う。このようにＬ回毎に水共鳴周波数を再検出して、各周波数の設定（補正）を行いながらＮ回の繰り返し計測を行う（Ｓｔｅｐ０９−１１）ことにより、計測中の磁場変動等に伴う共鳴周波数変化がある状況においても、高精度なＭＲＳ計測が可能となる。
図１０は、静磁場強度の変化特性に時間的な連続性が無かった場合に、図９の手順で計測を行った時の測定結果例である。図１０（ａ）は、磁気共鳴画像上で決定した撮影ボクセルの位置を示しており、図１０（ｂ）はこの撮影ボクセルから得られたスペクトルを示している。図６（ｂ）に比較して、図１０（ｂ）では、水信号の抑圧が十分に行えており、ＮＡＡのピークの半値幅も狭いものとなっている。また、コリンとクレアチンのピークも分離できている。
実施例２では、水共鳴周波数を検出した後のＬ回のスペクトル計測では、検出した水共鳴周波数そのものを基準として各種周波数設定を行う場合について述べたが、実施例１の手法と同様の推測処理を行うことにより、Ｌ回中の各計測時刻における水共鳴周波数を推測したのち、推測された各値を基準として各種周波数設定を行っても良い。
実施例２では、図４に示す水信号を抑圧するためのパルスシーケンスと図３に示すＭＲＳパルスシーケンスに加えて、別途、水共鳴周波数を検出するための磁気共鳴信号の予備計測を行うため、「図４及び図３の計測数に対する予備計測数の割合」に応じて、全体の計測時間が長くなってしまう。例えば、共鳴周波数が瞬間的に変化する頻度が低いことが予め分かっている場合には、「図４及び図３の計測数に対する予備計測数の割合」を小さくできるため、計測時間の増大が小さくてすむが、共鳴周波数が瞬間的に変化する頻度が高いもしくは全く不明な場合には、「図４及び図３の計測数に対する予備計測数の割合」を大きくする必要が有り、計測時間が大きく増大する。
上記の計測時捕の増大を避けるためには、図３に示すＭＲＳパルスシーケンスを用いて、水共鳴周波数を検出するための予備計測を行う際に、図３の第１高周波磁場ＲＦ１及び第２高周波磁場ＲＦ２の励起帯域を狭め、予備計測では水に含まれる核磁化を励起し、代謝物質に含まれる核磁化を励起しないようにすれば良い。予備計測中には代謝物質に含まれる核磁化を励起しないようにすれば、代謝物質に含まれる核磁化の縦緩和が予備計測中にも滞りなく進行するため、ＭＲＳ計測の繰り返し計測時間の空き時間に予備計測を行えば、全計測時間を延長せずに、図４に示す水信号を抑圧するためのパルスシーケンスと図３に示すＭＲＳパルスシーケンスを連続して行う計測と予備計測を繰り返すことが可能となる（ＭＲＳ計測では、代謝物質の縦緩和時間が長いため２秒程度の長い繰り返し時間を設定する場合が多く、通常、高周波磁場及び傾斜磁場の印加や磁気共鳴信号の検出を行わない空き時間が１秒程度ある場合が多い）。なお、水に含まれる核磁化を励起するためには、水信号ピーク幅程度の狭帯域の励起周波数特性を有するＳＩＮＣ波形やガウス波形を用いれば良い。
また、上記計測時間の大きな増大を避けるためには、水共鳴周波数を検出するための予備計測を行う際に、ＭＲＳパルスシーケンスで照射する第１の高周波磁場ＲＦ１のフリップ角を９０度よりも小さく設定しても良い。予備計測中には代謝物質に含まれる核磁化をあまり倒さないように励起しておけば、代謝物質に含まれる核スピンの縦磁化が予備計測後に十分回復するためにあまり長い時間を必要としなくなるため、ＭＲＳ計測の繰り返し計測時間の空き時間に予備計測を行えば、全計測時間を延長せずに、図４に示す水信号を抑圧するためのパルスシーケンスと図３に示すＭＲＳパルスシーケンスを連続して行う計測と予備計測を繰り返すことが可能となる（ＭＲＳ計測では、代謝物質の縦緩和時間が長いため２秒程度の長い繰り返し時間を設定する場合が多く、通常、高周波磁場及び傾斜磁場の印加や磁気共鳴信号の検出を行わない空き時間が１秒程度ある場合が多い）。なお、水に含まれる核磁化は非常に大きいため、ＲＦ１のフリップ角が小さい場合でも、水共鳴周波数を検知するために十分な信号強度を有する水信号ピークを発生させることが出来る。
また、上記の計測時間の増大を避けるためには、図３に示すＭＲＳパルスシーケンスを用いて、水共鳴周波数を検出するための予備計測を行う際に、ＭＲＳ計測で測定対象とする撮影ボクセルＶ１とは異なるボクセルＶ２を、水共鳴周波数検出のために行う予備計測の測定対象ボクセルとしても良い（撮影ボクセルＶ１近辺でＶ２を選択すれば、両ボクセルにおける共鳴周波数の時間変化特性は同等となる）。予備計測中にはＭＲＳ計測で測定対象とする撮影ボクセルＶ１を励起しないようにすれば、撮影ボクセルＶ１に含まれる核磁化の縦緩和が予備計測中にも滞りなく進行するため、ＭＲＳ計測の繰り返し計測時間の空き時間に予備計測を行えば、全計測時間を延長せずに、図４に示す水信号を抑圧するためのパルスシーケンスと図３に示すＭＲＳパルスシーケンスを連続して行う計測と予備計測を繰り返すことが可能となる（ＭＲＳ計測では、代謝物質の縦緩和時間が長いため２秒程度の長い繰り返し時間を設定する場合が多く、通常、高周波磁場及び傾斜磁場の印加や磁気共鳴信号の検出を行わない空き時間が１秒程度ある場合が多い）。
なお、予備計測で測定対象とするボクセルＶ２を選択励起する際には、ＭＲＳ計測で測定対象とする撮影ボクセルＶ１を含む直交３スライスとは異なる直交３スライスを選択励起する必要がある。ＭＲＳシーケンス上の具体的な変更点としては、図３のスライス選択用傾斜磁場Ｇｓ１、Ｇｓ２、Ｇｓ３は変化させずに、第１の高周波磁場ＲＦ１、第２の高周波磁場ＲＦ２、第３の高周波磁場ＲＦ３の各送信周波数を変化させれば良い（各スライス幅分以上離れた位置の直交３スライスを選択励起する）。
また、上記計測時間の大きな増大を避けるためには、図９に示した測定手順のように、所定の回数毎に、必ず水共鳴周波数を検出するための予備計測を行うことはせずに、共鳴周波数がずれた場合にのみ、予備計測を行うようにしても良い。共鳴周波数がずれたかどうかを判定するには、図４に示す水信号を抑圧するためのパルスシーケンスと図３に示すＭＲＳパルスシーケンスを連続して行う計測で得られる各スペクトルにおける水信号ピーク強度（ピーク面積）の変化をモニタし、共鳴周波数がずれて水信号ピーク強度（ピーク面積）が所定の値以上に増加した場合に共鳴周波数がシフトしたと判定し、予備計測を行うようにすれば良い。なお所定の値としては、水信号ピーク強度（ピーク面積）の絶対値を指定してもよいし、初回もしくは前回の計測で得られたスペクトルにおける水信号ピーク強度（ピーク面積）に対する相対値を用いても良い。
実施例１、２では、磁気共鳴信号を検出する際の受信周波数を補正する場合の例について述べたが、積算を行う前の個々のスペクトルデータを全て保存しておけば、計測中には受信周波数を補正しなくても、受信周波数を補正する場合と同様の効果を後処理で得ることができる。即ち、積算を行う前の個々のスペクトルデータに対して、残留水信号のピーク位置もしくは代謝物質信号のピーク位置を検出し、全てのスペクトルデータに対して、残留水信号のピーク位置もしくは代謝物質信号のピーク位置が同一となるような後処理を行った後に積算処理を行えば、十分な加算効果を得ることが可能となる。なお、個々のスペクトルにおける代謝物質信号強度は非常に小さいため、連続した前後数回分のスペクトルデータを足し合わせた後に、代謝物質信号のピーク位置を検出しても構わない。
実施例１、２では、ＭＲＳシーケンスとして、図３のパルスシーケンスを一例として挙げたが、図３以外のＭＲＳシーケンスでも同様の効果を得ることができる。
図１１は、本発明の実施例に適用可能なもう一つのＭＲＳパルスシーケンス例を示す図である。図１１において、ＴＲは繰返し時間、ＴＥはエコー時間であり、ＴＭは第２の高周波磁場パルスＲＦ２と第３の高周波磁場パルスＲＦ３の照射間隔を示す時間である。図１１に示すパルスシーケンスでは、まず初めに、第１スライス（Ｘ軸に垂直な面）選択用の第１の傾斜磁場（Ｘ軸方向の傾斜磁場）Ｇｓ１と９０°パルスと呼ばれる第１の高周波磁場ＲＦ１を同時に印加することにより、第１スライス内の核磁化を励起状態にする。
ＲＦ１の照射からＴＥ／２後に、第２スライス（Ｙ軸に垂直な面）選択用の第２の傾斜磁場（Ｙ軸方向の傾斜磁場）Ｇｓ２と９０°パルスと呼ばれる第２の高周波磁場ＲＦ２を同時に印加することにより、ＲＦ１によって励起されていた第１スライス内の核磁化のうち、第２スライスにも含まれる核磁化を９０°回転できる。
ＲＦ２の照射からＴＭ後に第３スライス（Ｚ軸に垂直な面）選択用の第３の傾斜磁場（Ｚ軸方向の傾斜磁場）Ｇｓ３と９０°パルスと呼ばれる第３の高周波磁場ＲＦ３を同時に印加することにより、ＲＦ２によって回転させられた第１スライスと第２スライスの交差領域内にある核磁化のうち、第３スライスにも含まれる核磁化を再度９０°回転できる。
上記の３組の、高周波磁場及び傾斜磁場の印加により、ＲＦ３の照射からＴＥ／２後の時点をエコータイムとする磁気共鳴信号Ｓｉｇ１を発生させる。
なお、Ｇｓ１の印加直後のＧｓ１’、Ｇｓ２の印加直後のＧｓ２’、Ｇｓ３印加直後のＧｓ３’は、各々、Ｇｓ１、Ｇｓ２、Ｇｓ３に対するリフェイズ（位相戻し）用の傾斜磁場である。
図１１のパルスシーケンスを実行することにより、第１、第２、第３の３つのスライスが交差する領域（撮影ボクセル）Ｖ１に含まれる核磁化のみを選択的に励起することが出来る。そして、この撮影ボクセルＶ１から発生する磁気共鳴信号を測定し、測定した磁気共鳴信号に対してフーリエ変換を施すことにより、撮影ボクセルＶ１の磁気共鳴スペクトルを得ることが可能となる。
以上の説明では、本発明をＭＲＳ計測に適用する場合について述べたが、上述した方法と同様の方法で、ＭＲＳＩ計測での共鳴周波数の補正を行うことにより、高精度のＭＲＳＩ計測を行うことが可能となる。なお、ＭＲＳＩ計測では、積算用の計測繰り返しの他に、位相エンコード情報付与のためにも計測繰り返しが行われるため、「位相エンコード繰り返し計測間の周波数変化」に対しても、図７および図９で説明した「積算用繰り返し計測間の周波数変化」に対する周波数補正法と同様の手順を行うことにより、同様の精度向上効果を得ることが可能となる。特に、図４に示す水信号抑圧シーケンスとＭＲＳＩシーケンスを連続して実施する場合、本発明を用いてこの水信号抑圧シーケンスで照射する高周波磁場の送信周波数を補正しておくことにより、位相エンコードの繰り返しや積算の繰り返しを行った場合にも、十分な水抑圧効果を得ることが可能となる。
また、エコープラナーイメージングと呼ばれる超高速撮影シーケンスを繰り返し行う一連の連続測定では、計測中に共鳴周波数の変化がある場合、撮影スライスの位置ずれや位相エンコード方向への位置ずれが発生してしまう。このため、エコープラナー画像間の差分情報を利用するファンクショナルＭＲＩ等では、領域選択励起用高周波磁場の送信周波数、又は／及び、磁気共鳴信号の受信周波数に対して、上述したスペクトル計測時と同様の方法を用いて周波数補正を行うことにより、撮影スライスの位置ずれ、又は／及び、位相エンコード方向への位置ずれを減少させることが可能となる。
また、計測時間の長い撮影シーケンス（アンギオグラフィ等）や、磁気共鳴信号の位相情報を利用する撮影シーケンス（温度計測等）に対して、上述したスペクトル計測時と同様の方法を用いて周波数補正を行うことにより、位置ずれや位相情報のずれを減少させることが可能となる。
【産業上の利用可能性】  本発明によれば、計測中に共鳴周波数が変化する場合にも、高精度なスペクトル計測を可能とする磁気共鳴撮影装置を提供することができる。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成17年1月11日(2005.1.11)
【手続補正００１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】特許請求の範囲
【請求項１】静磁場を発生する手段と、傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生手段と、高周波磁場を発生する高周波磁場発生手段と、被検体から発生する磁気共鳴信号を計測する計測手段と、前記磁気共鳴信号についての演算を行う演算手段と、前記磁気共鳴信号と前記演算手段による演算結果を記憶する記憶手段と、前記傾斜磁場発生手段と前記高周波磁場発生手段と前記計測手段と前記演算手段と前記記憶手段との各部に動作条件を設定して前記各部の動作を制御するシーケンス制御手段とを具備し、該シーケンス制御手段は、前記高周波磁場を前記被検体に少なくとも１回照射し、前記傾斜磁場の印加強度がほぼゼロの状態で、前記高周波磁場の照射の後に発生する前記磁気共鳴信号を計測し、計測された前記磁気共鳴信号から磁気共鳴スペクトル情報を算出して磁気共鳴スペクトル計測を行うスペクトル計測シーケンスの制御を含み、前記シーケンス制御手段は、（１）前記磁気共鳴スペクトル計測の測定対象のボクセルから発生する第１の磁気共鳴信号を、第１の時間区間で計測すること、（２）前記第１の磁気共鳴信号をフーリエ変換して得られる第１の磁気共鳴スペクトルから、水の共鳴周波数Ｆ１を検出すること、（３）前記第１の磁気共鳴信号の計測後から所定時間後の第２の時間区間で、前記ボクセルから発生する第２の磁気共鳴信号を計測すること、（４）前記第２の磁気共鳴信号をフーリエ変換して得られる第２の磁気共鳴スペクトルから、水の共鳴周波数Ｆ２を検出すること、（５）前記Ｆ１及びＦ２に基づいて、水の共鳴周波数の時間変動を算出すること、（６）算出された前記水の共鳴周波数の時間変動に基づいて、前記スペクトル計測シーケンスで前記核磁気共鳴信号を計測する際の受信周波数を算出すること、の制御を前記スペクトル計測シーケンスの前に行い、前記スペクトル計測シーケンスにおいて、（７）算出された前記受信周波数を設定する制御を行うことを特徴とする磁気共鳴撮影装置。
【請求項２】静磁場を発生する手段と、傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生手段と、高周波磁場を発生する高周波磁場発生手段と、被検体から発生する磁気共鳴信号を計測する計測手段と、前記磁気共鳴信号についての演算を行う演算手段と、前記磁気共鳴信号と前記演算手段による演算結果を記憶する記憶手段と、前記傾斜磁場発生手段と前記高周波磁場発生手段と前記計測手段と前記演算手段と前記記憶手段との各部に動作条件を設定して前記各部の動作を制御するシーケンス制御手段とを具備し、該シーケンス制御手段は、前記高周波磁場を前記被検体に少なくとも１回照射し、前記傾斜磁場の印加強度がほぼゼロの状態で、前記高周波磁場の照射の後に発生する前記磁気共鳴信号を計測し、計測された前記磁気共鳴信号から磁気共鳴スペクトル情報を算出して磁気共鳴スペクトル計測を行うスペクトル計測シーケンスの制御を含み、前記シーケンス制御手段は、（１）前記磁気共鳴スペクトル計測の測定対象のボクセルから発生する第１の磁気共鳴信号を、第１の時間区間で計測すること、（２）前記第１の磁気共鳴信号をフーリエ変換して得られる第１の磁気共鳴スペクトルから、水の共鳴周波数Ｆ１を検出すること、（５）前記第１の磁気共鳴信号の計測後から所定時間後の第２の時間区間で、前記ボクセルから発生する第２の磁気共鳴信号を計測すること、（４）前記第２の磁気共鳴信号をフーリエ変換して得られる第２の磁気共鳴スペクトルから、水の共鳴周波数Ｆ２を検出すること、（５）前記Ｆ１及びＦ２に基づいて、前記第２の磁気共鳴信号の計測終了以降での前記スペクトル計測シーケンスで前記磁気共鳴信号を計測する計測時間における、水の共鳴周波数の時間変動を推定すること、（６）推定された前記水の共鳴周波数の時間変動を用いて、前記スペクトル計測シーケンスにおける、前記高周波磁場の送信周波数、及び、前記ボクセルから発生する前記磁気共鳴信号を受信する受信周波数を算出すること、の制御を前記スペクトル計測シーケンスの前に行い、算出された前記送信周波数、及び、前記受信周波数を設定した後に前記ボクセルから発生する前記磁気共鳴信号の計測を行う前記スペクトル計測シーケンスを、複数回繰り返す制御を行うことを特徴とする磁気共鳴撮影装置。
【請求項３】静磁場を発生する手段と、傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生手段と、高周波磁場を発生する高周波磁場発生手段と、被検体から発生する磁気共鳴信号を計測する計測手段と、前記磁気共鳴信号についての演算を行う演算手段と、前記磁気共鳴信号と前記演算手段による演算結果を記憶する記憶手段と、前記傾斜磁場発生手段と前記高周波磁場発生手段と前記計測手段と前記演算手段と前記記憶手段との各部に動作条件を設定して前記各部の動作を制御するシーケンス制御手段とを具備し、該シーケンス制御手段は、前記高周波磁場を前記被検体に少なくとも１回照射し、前記傾斜磁場の印加強度がほぼゼロの状態で、前記高周波磁場の照射の後に発生する前記磁気共鳴信号を計測し、計測された前記磁気共鳴信号から磁気共鳴スペクトル情報を算出して磁気共鳴スペクトル計測を行うスペクトル計測シーケンスの制御を含み、前記シーケンス制御手段は、前記磁気共鳴信号の計測を複数回繰り返して行う場合に、（１）所定の回数の前記磁気共鳴信号の計測毎に、水の共鳴周波数を計測するための予備計測を実行すること、（２）前記予備計測で得られた前記磁気共鳴信号をフーリエ変換して得られる磁気共鳴スペクトルから水の共鳴周波数を検出すること、（３）前記（２）で検出された水の共鳴周波数の時間変動に基づいて、前記予備計測以降に実行する前記スペクトル計測シーケンスにおける、前記被検体に照射する前記高周波磁場の送信周波数、及び、前記磁気共鳴信号を計測する際の受信周波数を設定すること、の制御を行うことを特徴とする磁気共鳴撮影装置。
【請求項４】静磁場を発生する手段と、傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生手段と、高周波磁場を発生する高周波磁場発生手段と、被検体から発生する磁気共鳴信号を計測する計測手段と、前記磁気共鳴信号についての演算を行う演算手段と、前記磁気共鳴信号と前記演算手段による演算結果を記憶する記憶手段と、前記傾斜磁場発生手段と前記高周波磁場発生手段と前記計測手段と前記演算手段と前記記憶手段との各部に動作条件を設定して前記各部の動作を制御するシーケンス制御手段とを有し、該シーケンス制御手段は、前記磁気共鳴信号の計測を複数回繰り返して行う場合に、（１）所定の回数の前記磁気共鳴信号の計測毎に、水の共鳴周波数を計測するための予備計測を実行すること、（２）前記予備計測で得られた前記磁気共鳴信号をフーリエ変換して得られる磁気共鳴スペクトルから水の共鳴周波数を検出すること、（３）前記（２）で検出された水の共鳴周波数の時間変動に基づいて、前記予備計測以降に実行されるパルスシーケンスにおける、前記被検体に照射する前記高周波磁場の送信周波数、及び、前記磁気共鳴信号を計測する際の受信周波数を設定すること、の制御を行うことを特徴とする磁気共鳴撮影装置。
【請求項５】静磁場を発生する手段と、傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生手段と、高周波磁場を発生する高周波磁場発生手段と、被検体から発生する磁気共鳴信号を計測する計測手段と、前記磁気共鳴信号についての演算を行う演算手段と、前記磁気共鳴信号と前記演算手段による演算結果を記憶する記憶手段と、前記傾斜磁場発生手段と前記高周波磁場発生手段と前記計測手段と前記演算手段と前記記憶手段との各部に動作条件を設定して前記各部の動作を制御するシーケンス制御手段とを有し、該シーケンス制御手段は、（１）前記被検体に前記高周波磁場及び前記傾斜磁場を印加して、水の信号を抑圧する水抑圧シーケンスを実行すること、（２）前記被検体に前記高周波磁場及び前記傾斜磁場を印加して、所定のボクセルを選択励起し、前記所定のボクセルから発生する前記磁気共鳴信号を計測するスペクトル計測シーケンスを実行すること、（３）前記（１）及び（２）を複数回繰り返して行う場合に、所定の回数の前記（１）及び（２）の実行に先立って、水の共鳴周波数を計測するための予備計測シーケンスを実行すること、（４）前記（３）で検出された前記水の共鳴周波数に基づいて、前記水抑圧シーケンスで照射する前記高周波磁場の送信周波数を設定し、前記スペクトル計測シーケンスにおいて、前記所定のボクセルを選択励起するために照射する前記高周波磁場の送信周波数、又は／及び、前記所定のボクセルから発生する前記磁気共鳴信号を検出する際の受信周波数を設定すること、の制御を行うことを特徴とする磁気共鳴撮影装置。
【請求項６】静磁場を発生する手段と、傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生手段と、高周波磁場を発生する高周波磁場発生手段と、被検体から発生する磁気共鳴信号を計測する計測手段と、前記磁気共鳴信号についての演算を行う演算手段と、前記磁気共鳴信号と前記演算手段による演算結果を記憶する記憶手段と、前記傾斜磁場発生手段と前記高周波磁場発生手段と前記計測手段と前記演算手段と前記記憶手段との各部に動作条件を設定して前記各部の動作を制御するシーケンス制御手段とを有し、該シーケンス制御手段は、（１）前記被検体に前記高周波磁場及び前記傾斜磁場を印加して、水の信号を抑圧する水抑圧シーケンスを実行すること、（２）前記被検体に前記高周波磁場及び前記傾斜磁場を印加して、所定のボクセルを選択励起し、前記所定のボクセルから発生する前記磁気共鳴信号を計測するスペクトル計測シーケンスを実行すること、（３）前記（１）及び（２）を複数回繰り返して行う場合に、所定の回数の前記（１）及び（２）の実行毎に、前記（１）および（２）の実行で得られた磁気共鳴信号をフーリエ変換して得られる磁気共鳴スペクトルから水信号ピークを検出して、水信号ピークの信号強度を算出すること、（４）前記算出した水信号ピークの信号強度が、所定の値以上に増加した場合に水共鳴周波数がシフトしたと判定すること、（５）前記（４）で水共鳴周波数がシフトしたと判定した場合に、水の共鳴周波数を計測するための予備計測を実行すること、（６）前記予備計測で得られた前記磁気共鳴信号をフーリエ変換して得られる磁気共鳴スペクトルから水の共鳴周波数を検出すること、（７）前記（６）で検出された前記水の共鳴周波数に基づいて、前記予備計測以降に実行されるパルスシーケンスにおいて、前記水抑圧シーケンスで照射する前記高周波磁場の送信周波数を設定すること、又は／及び、前記スペクトル計測シーケンスで前記所定のボクセルを選択励起するために照射する前記高周波磁場の送信周波数を設定すること、又は／及び、前記所定のボクセルから発生する前記磁気共鳴信号を検出する際の受信周波数を設定すること、の制御を行うことを特徴とする磁気共鳴撮影装置。
【請求項７】静磁場を発生する手段と、傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生手段と、高周波磁場を発生する高周波磁場発生手段と、被検体から発生する磁気共鳴信号を計測する計測手段と、前記磁気共鳴信号についての演算を行う演算手段と、前記磁気共鳴信号と前記演算手段による演算結果を記憶する記憶手段と、前記傾斜磁場発生手段と前記高周波磁場発生手段と前記計測手段と前記演算手段と前記記憶手段との各部に動作条件を設定して前記各部の動作を制御するシーケンス制御手段とを有し、該シーケンス制御手段は、（１）前記被検体に前記高周波磁場及び前記傾斜磁場を印加して、水の信号を抑圧する水抑圧シーケンスを実行すること、（２）前記被検体に前記高周波磁場及び前記傾斜磁場を印加して、所定のボクセルを選択励起し、前記所定のボクセルから発生する前記磁気共鳴信号を計測するスペクトル計測シーケンスを実行すること、（３）連続する前記（１）及び（２）の実行で得られた磁気共鳴信号をフーリエ変換して得られる磁気共鳴スペクトルにおける水信号ピークの信号強度をモニタすること、（４）前記水信号ピークの信号強度が、所定の値以上に増加した場合に水共鳴周波数がシフトしたと判定すること、（５）前記（４）で水共鳴周波数がシフトしたと判定した場合に、水の共鳴周波数を計測するための予備計測を実行すること、の制御を行うことを特徴とする磁気共鳴撮影装置。
【請求項８】前記第７項に記載の磁気共鳴撮影装置において、前記シーケンス制御手段は、さらに、（６）前記予備計測で得られた前記磁気共鳴信号をフーリエ変換して得られる磁気共鳴スペクトルから水の共鳴周波数を検出すること、（７）前記（６）で検出された前記水の共鳴周波数に基づいて、前記予備計測以降に実行されるパルスシーケンスにおいて、前記水抑圧シーケンスで照射する前記高周波磁場の送信周波数を設定すること、及び、前記スペクトル計測シーケンスで前記所定のボクセルを選択励起するために照射する前記高周波磁場の送信周波数を設定すること、及び、前記所定のボクセルから発生する前記磁気共鳴信号を検出する際の受信周波数を設定すること、の制御を行うことを特徴とする磁気共鳴撮影装置。
【請求項９】前記第８項に記載の磁気共鳴撮影装置において、前記所定の値として、前記水信号ピークの信号強度の絶対値を指定することを特徴とする磁気共鳴撮影装置。
【請求項１０】前記第８項に記載の磁気共鳴撮影装置において、前記所定の値として、初回又は前回の計測で得られた前記磁気共鳴スペクトルにおける前記水信号ピークの信号強度に対する相対値を用いることを特徴とする磁気共鳴撮影装置。
【請求項１１】静磁場を発生する手段と、傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生手段と、高周波磁場を発生する高周波磁場発生手段と、被検体から発生する磁気共鳴信号を計測する計測手段と、前記磁気共鳴信号についての演算を行う演算手段と、前記磁気共鳴信号と前記演算手段による演算結果を記憶する記憶手段と、前記傾斜磁場発生手段と前記高周波磁場発生手段と前記計測手段と前記演算手段と前記記憶手段との各部に動作条件を設定して前記各部の動作を制御するシーケンス制御手段とを有し、該シーケンス制御手段は、（１）前記被検体に前記高周波磁場及び前記傾斜磁場を印加して、水の信号を抑圧する水抑圧シーケンスを実行すること、（２）前記被検体に前記高周波磁場及び前記傾斜磁場を印加して、所定のボクセルを選択励起し、前記所定のボクセルから発生する前記磁気共鳴信号を計測するスペクトル計測シーケンスを実行すること、（３）前記（１）及び（２）を複数回繰り返して行う場合に、所定の回数の前記（１）及び（２）の実行に先立って、水の共鳴周波数を計測するための予備計測シーケンスを実行すること、（４）前記（３）で検出された前記水の共鳴周波数に基づいて、前記水抑圧シーケンスで照射する前記高周波磁場の送信周波数を設定し、前記スペクトル計測シーケンスにおいて、前記所定のボクセルを選択励起するために照射する前記高周波磁場の送信周波数、又は／及び、前記所定のボクセルから発生する前記磁気共鳴信号を検出する際の受信周波数を設定すること、の制御を行い、前記予備計測では、水の共鳴周波数を計測するために、前記所定のボクセルと異なり前記所定のボクセルの近辺のボクセルを選択励起し、前記所定のボクセルを励起しないようにすることを特徴とする磁気共鳴撮影装置。
【請求項１２】静磁場を発生する手段と、傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生手段と、高周波磁場を発生する高周波磁場発生手段と、被検体から発生する磁気共鳴信号を計測する計測手段と、前記磁気共鳴信号についての演算を行う演算手段と、前記磁気共鳴信号と前記演算手段による演算結果を記憶する記憶手段と、前記傾斜磁場発生手段と前記高周波磁場発生手段と前記計測手段と前記演算手段と前記記憶手段との各部に動作条件を設定して前記各部の動作を制御するシーケンス制御手段とを有し、該シーケンス制御手段は、（１）前記被検体に前記高周波磁場及び前記傾斜磁場を印加して、水の信号を抑圧する水抑圧シーケンスを実行すること、（２）前記被検体に前記高周波磁場及び前記傾斜磁場を印加して、所定のボクセルを選択励起し、前記所定のボクセルから発生する前記磁気共鳴信号を計測するスペクトル計測シーケンスを実行すること、（３）前記（１）及び（２）を複数回繰り返して行う場合に、所定の回数の前記（１）及び（２）の実行に先立って、水の共鳴周波数整計測するための予備計測シーケンスを実行すること、（４）前記（３）で検出された前記水の共鳴周波数に基づいて、前記水抑圧シーケンスで照射する前記高周波磁場の送信周波数を設定し、前記スペクトル計測シーケンスにおいて、前記所定のボクセルを選択励起するために照射する前記高周波磁場の送信周波数、又は／及び、前記所定のボクセルから発生する前記磁気共鳴信号を検出する際の受信周波数を設定すること、の制御を行い、前記予備計測を実行する際、水に含まれる核磁化を励起し代謝物質に含まれる核磁化を励起しないように、前記高周波磁場の励起帯域を狭くすることを特徴とする磁気共鳴撮影装置。
【請求項１３】静磁場を発生する手段と、傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生手段と、高周波磁場を発生する高周波磁場発生手段と、被検体から発生する磁気共鳴信号を計測する計測手段と、前記磁気共鳴信号についての演算を行う演算手段と、前記磁気共鳴信号と前記演算手段による演算結果を記憶する記憶手段と、前記傾斜磁場発生手段と前記高周波磁場発生手段と前記計測手段と前記演算手段と前記記憶手段との各部に動作条件を設定して前記各部の動作を制御するシーケンス制御手段とを有し、該シーケンス制御手段は、（１）前記被検体に前記高周波磁場及び前記傾斜磁場を印加して、水の信号を抑圧する水抑圧シーケンスを実行すること、（２）前記被検体に前記高周波磁場及び前記傾斜磁場を印加して、所定のボクセルを選択励起し、前記所定のボクセルから発生する前記磁気共鳴信号を計測するスペクトル計測シーケンスを実行すること、（３）前記（１）及び（２）の実行に先立って、水の共鳴周波数を計測するための予備計測シーケンスを実行すること、（４）前記（３）で検出された前記水の共鳴周波数に基づいて、前記水抑圧シーケンスで照射する前記高周波磁場の送信周波数、前記スペクトル計測シーケンスにおける前記高周波磁場の送信周波数及び前記磁気共鳴信号を検出する際の受信周波数を変化させること、の制御を行うことを特徴とする磁気共鳴撮影装置。




【国際調査報告】
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