(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケミカルシフトにより周波数が異なる２つ磁気共鳴信号を生じる対象について２つの周波数のうちの一方の周波数を持つスピンを飽和させ他方の周波数を持つスピンを利用してマルチスライスの断層像を撮影する磁気共鳴撮影装置であって、
マルチスライスの各スライス位置におけるスピンの周波数誤差をそれぞれ測定する周波数誤差測定手段と、
前記周波数誤差のうち前記撮影に利用するスピンの周波数から前記飽和させるスピンの周波数に向かう方向において最大値を持つものを抽出する最大値抽出手段と、
ケミカルシフトによる理論的周波数変化量に前記最大値を加算した値に相当する量だけ前記撮影に利用するスピンの周波数から前記飽和させるスピンの周波数の方向に隔たる周波数を持つ励起信号でスピンを励起する励起手段と、
前記励起したスピンを飽和させる飽和手段とを具備することを特徴とする磁気共鳴撮影装置。
【請求項２】
ケミカルシフトにより周波数が異なる２つ磁気共鳴信号を生じる対象について２つの周波数のうちの一方の周波数を持つスピンを飽和させ他方の周波数を持つスピンを利用してマルチスライスの断層像を撮影する磁気共鳴撮影装置であって、
マルチスライスの各スライス位置におけるスピンの周波数誤差をそれぞれ測定する周波数誤差測定手段と、
前記周波数誤差のうち前記撮影に利用するスピンの周波数から前記飽和させるスピンの周波数に向かう方向において最大値を持つものを抽出する最大値抽出手段と、
各スライスごとにそのスライスと他のすべてのスライスとの前記周波数誤差の差分をそれぞれ求める差分計算手段と、
前記撮影に利用するスピンの周波数から前記飽和させるスピンの周波数に向かう方向において前記差分が１つでも予め定めた閾値を超えるとき、ケミカルシフトによる理論的周波数変化量に前記最大値を加算した値から前記閾値を差し引いた値に相当する量だけ前記撮影に利用するスピンの周波数から前記飽和させるスピンの周波数の方向に隔たる周波数を持つ励起信号でスピンを励起し、前記差分がいずれも前記閾値を超えないとき、ケミカルシフトによる理論的周波数変化量に前記周波数誤差のうち当該スライスについての周波数誤差を加算した値に相当する量だけ前記撮影に利用するスピンの周波数から前記飽和させるスピンの周波数の方向に隔たる周波数を持つ励起信号でスピンを励起する励起手段と、
前記励起したスピンを飽和させる飽和手段とを具備することを特徴とする磁気共鳴撮影装置。
【請求項３】
前記撮影に利用するスピンは水のプロトンのスピンであり、前記飽和させるスピンは脂肪のプロトンのスピンであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の磁気共鳴撮影装置。
【請求項４】
前記撮影に利用するスピンは脂肪のプロトンのスピンであり、前記飽和させるスピンは水のプロトンのスピンであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の磁気共鳴撮影装置。
【請求項５】
前記周波数誤差測定手段は前記撮影中に前記測定を周期的に行うことを特徴とする請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１つに記載の磁気共鳴撮影装置。
【請求項６】
前記測定した周波数誤差が予め定めた限度を超えたときその測定値を無効とする無効化手段を具備することを特徴とする請求項１ないし請求項５のうちのいずれか１つに記載の磁気共鳴撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スピン（ｓｐｉｎ）励起方法、磁気共鳴撮影方法および磁気共鳴撮影装置に関し、とくに、ケミカルシフト（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｓｈｉｆｔ）により周波数が異なる２つ磁気共鳴信号を生じる対象について２つの周波数のうちの一方の周波数を持つスピンを飽和させ他方の周波数を持つスピンを利用してマルチスライス（ｍｕｌｔｉ  ｓｌｉｃｅ）の断層像を撮影するためのスピン励起方法、磁気共鳴撮影方法および磁気共鳴撮影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気共鳴撮影（ＭＲＩ：Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ）装置では、マグネットシステム（ｍａｇｎｅｔ  ｓｙｓｔｅｍ）の内部空間、すなわち、静磁場を形成した撮影空間に撮影の対象を搬入し、勾配磁場および高周波磁場を印加して対象内のスピンを励起して磁気共鳴信号を発生させ、その受信信号に基づいて画像を再構成する。
【０００３】
撮影に利用する磁気共鳴信号は、水素原子核すなわちプロトン（ｐｒｏｔｏｎ）のスピンから発生する信号である。プロトンは生体を構成する最大の成分である水の中に存在するので、生体を磁気共鳴撮影するための信号として好適である。
【０００４】
プロトンは脂肪中にも存在するので脂肪からも磁気共鳴信号が発生する。ケミカルシフトがあるために、脂肪のプロトンのスピンから発生する磁気共鳴信号は、水のプロトンのスピンから発生する磁気共鳴信号とは周波数が異なる。脂肪の周波数は、水の周波数からその約３．５ｐｐｍ相当の周波数だけ低い周波数となる。
【０００５】
このような周波数の違いを利用して、脂肪を含まない水だけの像または水を含まない脂肪だけの像を撮影することが行われる。水だけの像を撮影する場合は、前もって、脂肪からの磁気共鳴信号を発生させない処理を施した上で撮影を行う。また、脂肪だけの像を撮影する場合は、前もって、水からの磁気共鳴信号を発生させない処理を施した上で撮影を行う。
【０００６】
この処理は、脂肪または水のプロトンのスピンを励起しかつその位相を完全に分散させ、次に行われる励起に応答しないようにすることであり、飽和（サチュレーション：ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ）処理と呼ばれる。以下、飽和処理を単にサチュレーションともいう。サチュレーションのためのスピン励起は脂肪または水の周波数に一致する周波数を持つ高周波信号すなわちＲＦ（ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号によって行われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
静磁場強度に、撮影空間内の場所による不均一がある場合、プロトンのスピンの周波数には場所による不均一が生じる。このため、不均一の程度によっては、撮影に利用するスピンがサチュレーションの影響を受ける場合がある。そのような影響はマルチスライスの撮影を行うときに特に顕著となる。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、サチュレーション付きのマルチスライス撮影を静磁場強度の不均一にかかわらず適切に行うことを可能にするスピン励起方法、磁気共鳴撮影方法および磁気共鳴撮影装置を実現することである。
【０００９】
本書では、水のプロトンのスピンおよび脂肪のプロトンのスピンを、それぞれ、単に水および脂肪ともいう。また、水のプロトンのスピンから発生する磁気共鳴信号の周波数および脂肪のプロトンのスピンから発生する磁気共鳴信号の周波数を、それぞれ、単に水の周波数および脂肪の周波数ともいう。
【００１０】
また本書では、水だけの像を得るための水のプロトンのスピンおよび脂肪だけの像を得るための脂肪のプロトンのスピンを、撮影に利用するスピンともいう。また、水だけの像を得るためにサチュレーションさせる脂肪のプロトンのスピンおよび脂肪だけの像を得るためにサチュレーションさせる水のプロトンのスピンを、飽和させるスピンともいう。なお、撮影に利用するスピンは、水や脂肪のプロトンのスピンに限らず撮影の目的に応じて適宜の核種のスピンであってよい。飽和させるスピンについても同様である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
（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、ケミカルシフトにより周波数が異なる２つ磁気共鳴信号を生じる対象について２つの周波数のうちの一方の周波数を持つスピンを飽和させ他方の周波数を持つスピンを利用してマルチスライスの断層像を撮影するためのスピン励起方法であって、マルチスライスの各スライス位置におけるスピンの周波数誤差をそれぞれ測定し、前記周波数誤差のうち前記撮影に利用するスピンの周波数から前記飽和させるスピンの周波数に向かう方向において最大値を持つものを抽出し、ケミカルシフトによる理論的周波数変化量に前記最大値を加算した値に相当する量だけ前記撮影に利用するスピンの周波数から前記飽和させるスピンの周波数の方向に隔たる周波数を持つ励起信号でスピンを励起する、ことを特徴とするスピン励起方法である。
【００１２】
（２）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、ケミカルシフトにより周波数が異なる２つ磁気共鳴信号を生じる対象について２つの周波数のうちの一方の周波数を持つスピンを飽和させ他方の周波数を持つスピンを利用してマルチスライスの断層像を撮影する磁気共鳴撮影方法であって、マルチスライスの各スライス位置におけるスピンの周波数誤差をそれぞれ測定し、前記周波数誤差のうち前記撮影に利用するスピンの周波数から前記飽和させるスピンの周波数に向かう方向において最大値を持つものを抽出し、ケミカルシフトによる理論的周波数変化量に前記最大値を加算した値に相当する量だけ前記撮影に利用するスピンの周波数から前記飽和させるスピンの周波数の方向に隔たる周波数を持つ励起信号でスピンを励起し、前記励起したスピンを飽和させる、ことを特徴とする磁気共鳴撮影方法である。
【００１３】
（３）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、ケミカルシフトにより周波数が異なる２つ磁気共鳴信号を生じる対象について２つの周波数のうちの一方の周波数を持つスピンを飽和させ他方の周波数を持つスピンを利用してマルチスライスの断層像を撮影する磁気共鳴撮影装置であって、マルチスライスの各スライス位置におけるスピンの周波数誤差をそれぞれ測定する周波数誤差測定手段と、前記周波数誤差のうち前記撮影に利用するスピンの周波数から前記飽和させるスピンの周波数に向かう方向において最大値を持つものを抽出する最大値抽出手段と、ケミカルシフトによる理論的周波数変化量に前記最大値を加算した値に相当する量だけ前記撮影に利用するスピンの周波数から前記飽和させるスピンの周波数の方向に隔たる周波数を持つ励起信号でスピンを励起する励起手段と、前記励起したスピンを飽和させる飽和手段と、を具備することを特徴とする磁気共鳴撮影装置である。
【００１４】
（１）ないし（３）に記載の各観点での発明では、マルチスライスの各スライス位置におけるスピンの周波数誤差をそれぞれ測定し、周波数誤差のうち撮影に利用するスピンの周波数から飽和させるスピンの周波数に向かう方向において最大値を持つものを抽出し、ケミカルシフトによる理論的周波数変化量に前記最大値を加算した値に相当する量だけ撮影に利用するスピンの周波数から飽和させるスピンの周波数の方向に隔たる周波数を持つ励起信号でスピンを励起するので、マルチスライスの各スライス位置における撮影に利用するスピンへの影響を除去にすることができる。
【００１５】
（４）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、ケミカルシフトにより周波数が異なる２つ磁気共鳴信号を生じる対象について２つの周波数のうちの一方の周波数を持つスピンを飽和させ他方の周波数を持つスピンを利用してマルチスライスの断層像を撮影するためのスピン励起方法であって、マルチスライスの各スライス位置におけるスピンの周波数誤差をそれぞれ測定し、前記周波数誤差のうち前記撮影に利用するスピンの周波数から前記飽和させるスピンの周波数に向かう方向において最大値を持つものを抽出し、各スライスごとにそのスライスと他のすべてのスライスとの前記周波数誤差の差分をそれぞれ求め、前記撮影に利用するスピンの周波数から前記飽和させるスピンの周波数に向かう方向において前記差分が１つでも予め定めた閾値を超えるとき、ケミカルシフトによる理論的周波数変化量に前記最大値を加算した値から前記閾値を差し引いた値に相当する量だけ前記撮影に利用するスピンの周波数から前記飽和させるスピンの周波数の方向に隔たる周波数を持つ励起信号でスピンを励起し、前記差分がいずれも前記閾値を超えないとき、ケミカルシフトによる理論的周波数変化量に前記周波数誤差のうち当該スライスについての周波数誤差を加算した値に相当する量だけ前記撮影に利用するスピンの周波数から前記飽和させるスピンの周波数の方向に隔たる周波数を持つ励起信号でスピンを励起する、ことを特徴とするスピン励起方法である。
【００１６】
（５）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、ケミカルシフトにより周波数が異なる２つ磁気共鳴信号を生じる対象について２つの周波数のうちの一方の周波数を持つスピンを飽和させ他方の周波数を持つスピンを利用してマルチスライスの断層像を撮影する磁気共鳴撮影方法であって、マルチスライスの各スライス位置におけるスピンの周波数誤差をそれぞれ測定し、前記周波数誤差のうち前記撮影に利用するスピンの周波数から前記飽和させるスピンの周波数に向かう方向において最大値を持つものを抽出し、各スライスごとにそのスライスと他のすべてのスライスとの前記周波数誤差の差分をそれぞれ求め、前記撮影に利用するスピンの周波数から前記飽和させるスピンの周波数に向かう方向において前記差分が１つでも予め定めた閾値を超えるとき、ケミカルシフトによる理論的周波数変化量に前記最大値を加算した値から前記閾値を差し引いた値に相当する量だけ前記撮影に利用するスピンの周波数から前記飽和させるスピンの周波数の方向に隔たる周波数を持つ励起信号でスピンを励起し、前記差分がいずれも前記閾値を超えないとき、ケミカルシフトによる理論的周波数変化量に前記周波数誤差のうち当該スライスについての周波数誤差を加算した値に相当する量だけ前記撮影に利用するスピンの周波数から前記飽和させるスピンの周波数の方向に隔たる周波数を持つ励起信号でスピンを励起し、前記励起したスピンを飽和させる、ことを特徴とする磁気共鳴撮影方法である。
【００１７】
（６）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、ケミカルシフトにより周波数が異なる２つ磁気共鳴信号を生じる対象について２つの周波数のうちの一方の周波数を持つスピンを飽和させ他方の周波数を持つスピンを利用してマルチスライスの断層像を撮影する磁気共鳴撮影装置であって、マルチスライスの各スライス位置におけるスピンの周波数誤差をそれぞれ測定する周波数誤差測定手段と、前記周波数誤差のうち前記撮影に利用するスピンの周波数から前記飽和させるスピンの周波数に向かう方向において最大値を持つものを抽出する最大値抽出手段と、各スライスごとにそのスライスと他のすべてのスライスとの前記周波数誤差の差分をそれぞれ求める差分計算手段と、前記撮影に利用するスピンの周波数から前記飽和させるスピンの周波数に向かう方向において前記差分が１つでも予め定めた閾値を超えるとき、ケミカルシフトによる理論的周波数変化量に前記最大値を加算した値から前記閾値を差し引いた値に相当する量だけ前記撮影に利用するスピンの周波数から前記飽和させるスピンの周波数の方向に隔たる周波数を持つ励起信号でスピンを励起し、前記差分がいずれも前記閾値を超えないとき、ケミカルシフトによる理論的周波数変化量に前記周波数誤差のうち当該スライスについての周波数誤差を加算した値に相当する量だけ前記撮影に利用するスピンの周波数から前記飽和させるスピンの周波数の方向に隔たる周波数を持つ励起信号でスピンを励起する励起手段と、前記励起したスピンを飽和させる飽和手段と、を具備することを特徴とする磁気共鳴撮影装置である。
【００１８】
（４）ないし（６）に記載の各観点での発明では、マルチスライスの各スライス位置におけるスピンの周波数誤差をそれぞれ測定し、周波数誤差のうち撮影に利用するスピンの周波数から飽和させるスピンの周波数に向かう方向において最大値を持つものを抽出し、各スライスごとにそのスライスと他のすべてのスライスとの周波数誤差の差分をそれぞれ求め、撮影に利用するスピンの周波数から飽和させるスピンの周波数に向かう方向において差分が１つでも予め定めた閾値を超えるとき、ケミカルシフトによる理論的周波数変化量に前記最大値を加算した値から閾値を差し引いた値に相当する量だけ撮影に利用するスピンの周波数から飽和させるスピンの周波数の方向に隔たる周波数を持つ励起信号でスピンを励起し、差分がいずれも閾値を超えないとき、ケミカルシフトによる理論的周波数変化量に周波数誤差のうち当該スライスについての周波数誤差を加算した値に相当する量だけ撮影に利用するスピンの周波数から飽和させるスピンの周波数の方向に隔たる周波数を持つ励起信号でスピンを励起するので、マルチスライスの各スライス位置における撮影に利用するスピンへの影響低減とサチュレーションの徹底とのかねあいをとることができる。
【００１９】
前記撮影に利用するスピンは水のプロトンのスピンであり、前記飽和させるスピンは脂肪のプロトンのスピンであることが、水だけの像を撮影する点で好ましい。
【００２０】
前記撮影に利用するスピンは脂肪のプロトンのスピンであり、前記飽和させるスピンは水のプロトンのスピンであることが、脂肪だけの像を撮影する点で好ましい。
【００２１】
前記撮影中に前記測定を周期的に行うことが、静磁場強度の時間的なドリフトに適応する点で好ましい。
前記測定した周波数誤差が予め定めた限度を超えたときその測定値を無効とすることが、一時的な外乱の影響を除去する点で好ましい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態に限定されるものではない。図１に磁気共鳴撮影装置のブロック（ｂｌｏｃｋ）図を示す。本装置は本発明の実施の形態の一例である。本装置の構成によって、本発明の装置に関する実施の形態の一例が示される。本装置の動作によって、本発明の方法に関する実施の形態の一例が示される。
【００２３】
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。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、撮影の対象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。
【００２４】
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のはもちろんである。
【００２５】
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。
【００２６】
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の体軸の方向をｚ軸方向とする。
【００２７】
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（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。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。
【００２８】
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パルスともいう。ＲＦコイル部１０８は、また、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を受信する。
【００２９】
ＲＦコイル部１０８は図示しない送信用のコイルおよび受信用のコイルを有する。送信用のコイルおよび受信用のコイルは、同じコイルを兼用するかあるいはそれぞれ専用のコイルを用いる。
【００３０】
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。
【００３１】
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パルスを送信し、対象１の体内のスピンを励起する。
【００３２】
ＲＦコイル部１０８にはデータ収集部１５０が接続されている。データ収集部１５０は、ＲＦコイル部１０８が受信した受信信号をサンプリング（ｓａｍｐｌｉｎｇ）によって取り込み、それをディジタルデータ（ｄｉｇｉｔａｌ  ｄａｔａ）として収集する。
【００３３】
勾配駆動部１３０、ＲＦ駆動部１４０およびデータ収集部１５０には制御部１６０が接続されている。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撮影を遂行する。
【００３４】
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。制御部１６０は図示しないメモリ（ｍｅｍｏｒｙ）を有する。メモリは制御部１６０用のプログラムおよび各種のデータを記憶している。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。
【００３５】
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。
【００３６】
データ処理部１７０は制御部１６０に接続されている。データ処理部１７０は制御部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。
【００３７】
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２次元フーリエ（Ｆｏｕｒｉｅｒ）空間を構成する。以下、フーリエ空間をｋスペース（ｋ−ｓｐａｃｅ）ともいう。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対象１の画像を再構成する。
【００３８】
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（ｐｏｉｎｔｉｎｇｄｅｖｉｃｅ）を備えたキーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）等で構成される。
【００３９】
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。
【００４０】
図２に、他の方式の磁気共鳴撮影装置のブロック図を示す。同図に示す磁気共鳴撮影装置は、本発明の実施の形態の一例である。本装置の構成によって、本発明の装置に関する実施の形態の一例が示される。本装置の動作によって、本発明の方法に関する実施の形態の一例が示される。
【００４１】
本装置は、図１に示した装置とは方式を異にするマグネットシステム１００’を有する。マグネットシステム１００’以外は図１に示した装置と同様な構成になっており、同様な部分に同一の符号を付して説明を省略する。
【００４２】
マグネットシステム１００’は主磁場マグネット部１０２’、勾配コイル部１０６’およびＲＦコイル部１０８’を有する。これら主磁場マグネット部１０２’および各コイル部は、いずれも空間を挟んで互いに対向する１対のものからなる。また、いずれも概ね円盤状の形状を有し中心軸を共有して配置されている。マグネットシステム１００’の内部空間（ボア）に、対象１がクレードル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。
【００４３】
主磁場マグネット部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の体軸方向と直交する。すなわちいわゆる垂直磁場を形成する。主磁場マグネット部１０２’は例えば永久磁石等を用いて構成される。なお、永久磁石に限らず超伝導電磁石あるいは常伝導電磁石等を用いて構成してもよいのはもちろんである。
【００４４】
勾配コイル部１０６’は、互いに垂直な３軸すなわちスライス軸、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。
【００４５】
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。本装置でも対象１の体軸の方向をｚ軸方向とする。
【００４６】
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勾配磁場ともいう。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。勾配コイル部１０６’および勾配駆動部１３０からなる部分は、本発明における勾配磁場印加手段の実施の形態の一例である。
【００４７】
ＲＦコイル部１０８’は静磁場空間に対象１の体内のスピンを励起するためのＲＦパルスを送信する。ＲＦコイル部１０８’は、また、励起されたスピンが生じる磁気共鳴信号を受信する。
【００４８】
ＲＦコイル部１０８’は図示しない送信用のコイルおよび受信用のコイルを有する。送信用のコイルおよび受信用のコイルは、同じコイルを兼用するかあるいはそれぞれ専用のコイルを用いる。
【００４９】
本装置の撮影動作を説明する。図３に、図１または図２に示した装置が実行する磁気共鳴信号獲得用のパルスシーケンス（ｐｕｌｓｅ  ｓｅｑｕｅｎｃｅ）の一例を略図によって示す。このパルスシーケンスは、グラディエントエコー（ｇｒａｄｉｅｎｔ  ｅｃｈｏ）を獲得するためのパルスシーケンスすなわちグラディエントエコー法によるパルスシーケンスである。
【００５０】
同図（１）はＲＦパルスのシーケンスであり、（２）、（３）、（４）および（５）は、それぞれ、スライス勾配Ｇｓ、リードアウト勾配Ｇｒ、位相エンコード勾配Ｇｐおよび磁気共鳴信号ＭＲのシーケンスである。パルスシーケンスは時間軸ｔに沿って左から右に進行する。
【００５１】
同図に示すように、ＲＦパルスＲＦ１によりスピンの励起が行われる。このときは勾配磁場は印加されない。すなわち非選択励起が行われる。この励起は飽和させるスピンを励起するためのものであり、飽和させるスピンの磁気共鳴周波数に合わせた周波数を持つＲＦパルスが用いられる。例えば、水像を撮影する場合は脂肪の周波数に合わせたＲＦパルスが使用され、脂肪像を撮影する場合は水の周波数に合わせたＲＦパルスが使用される。
【００５２】
ＲＦパルスＲＦ１の周波数は、飽和させるスピンの磁気共鳴周波数に合わせて予め決定されている。ＲＦパルスＲＦ１の周波数の決定については、後にあらためて説明する。
【００５３】
この例では水像を撮影するものとすると、ＲＦパルスＲＦ１としては脂肪の周波数に合わせたＲＦパルスが使用され脂肪の励起が行われる。励起の角度は例えば９０°である。以下、ＲＦパルスＲＦ１をサチュレーションパルスともいう。
【００５４】
ＲＦパルスＲＦ１による励起の後に、スライス勾配Ｇｓ０、リードアウト勾配Ｇｒ０および位相エンコード勾配Ｇｐ０が印加され、これによって脂肪の位相が分散させられる。
【００５５】
このように脂肪の位相を分散させた後にＲＦパルスＲＦ２による励起が行われる。ＲＦパルスＲＦ２としては水の周波数に合わせたＲＦパルスが使用され水の励起が行われる。励起の角度はα°（≦９０°）である。水の周波数は静磁場強度および磁気回転比によって自ずから定まるので、ＲＦパルスＲＦ２の周波数はそれに合わせてある。以下、ＲＦパルスＲＦ２をα°パルスともいう。α°励起のときスライス勾配Ｇｓ１が印加され、所定のスライスについての選択励起が行われる。
【００５６】
励起されたスピンはＦＩＤ（Ｆｒｅｅ  Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｄｅｃａｙ）信号を生じる。脂肪がサチュレーションされているので、脂肪のＦＩＤは発生せず水だけのＦＩＤとなる。ＦＩＤ信号はＲＦコイル部１０８（１０８’）を通じてデータ収集部１５０によりＦＩＤデータとして収集される。ＦＩＤデータは後述するようにスライス位置における周波数誤差を求めるのに利用される。
【００５７】
ＦＩＤ信号の減衰後に、位相エンコード勾配Ｇｐ１による位相軸方向の位相エンコードが行われる。また、リードアウト勾配Ｇｒ１による周波数軸方向のディフェーズ（ｄｅｐｈａｓｅ）が行われ、次いで行われるリードアウト勾配Ｇｒ２によるリフェーズ（ｒｅｐｈａｓｅ）によってグラディエントエコーＧＲが発生する。脂肪がサチュレーションされているのでグラディエントエコーＧＲは水だけのグラディエントエコーとなる。
【００５８】
グラディエントエコーＧＲは、エコー中心に関して対称的な波形を持つＲＦ信号となる。エコー中心はα°励起からＴＥ（Ｅｃｈｏ  Ｔｉｍｅ）後に生じる。グラディエントエコーＧＲは、ＲＦコイル部１０８（１０８’）を通じてデータ収集部１５０によりビューデータとして収集される。ビューデータ収集の後に位相エンコード勾配Ｇｐ２により位相エンコードの巻き戻しが行われる。
【００５９】
このようなパスルシーケンスが、スライス位置を順次変しながら周期ＴＲ（Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ  Ｔｉｍｅ）で繰り返される。スライス位置の変更は選択励起の位置を変えることによって行われる。
【００６０】
パルスシーケンスは各スライスごとに例えば６４〜２５６回ずつ繰り返される。繰り返しのたびに位相軸方向の位相エンコード勾配Ｇｐ１，Ｇｐ２を変更する。横線は位相エンコード勾配の逐次変化を概念的に表す。これによって、位相軸方向の位相エンコードが異なる６４〜２５６ビューのビューデータが各スライスについて得られる。このようにして得られたビューデータが、スライスごとにデータ処理部１７０のメモリのｋスペースに収集される。
【００６１】
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、実空間におけるスライスごとの２次元画像データすなわちマルチスライスの再構成画像が得られる。この画像は脂肪がサチュレーションされているので水だけの像となる。再構成画像は表示部１８０で表示されるとともにメモリに記憶される。
【００６２】
図３に示したパルスシーケンスにおいて、サチュレーションパルスＲＦ１を水用のサチュレーションパルスとし、α°パルスＲＦ２を脂肪用のα°励起パルスとすれば、水像の代わりに脂肪像が得られるのはいうまでもない。
【００６３】
上記のようなサチュレーション付きの撮影を行うための、サチュレーションパルスＲＦ１の周波数決定方法について説明する。図４に、サチュレーションパルス周波数決定用のデータ処理を含む本装置の撮影動作のフロー（ｆｌｏｗ）図を示す。
【００６４】
同図に示すように、ステップ（ｓｔｅｐ）４０２で、各スライスの周波数変動分ｄｅｌｔａＢ０（ｋ）の測定を行う。なお、ｋはスライス番号（ｋ＝１〜Ｎ）を表す。また、１スライスあたりのビュー数をＶとする。本書では、周波数変動分ｄｅｌｔａＢ０（ｋ）を周波数誤差ともいう。
【００６５】
ｄｅｌｔａＢ０（ｋ）の測定は、図３に示したパルスシーケンスを各スライスについてそれぞれ実行して収集した水のＦＩＤ信号について、所定の中心周波数に対する周波数誤差を求めることにより行われる。所定の中心周波数は、マグネットシステム１００の中心におけ静磁場強度（Ｂ０）と磁気回転比（γ）との積によって定まる。中心周波数は、本発明における撮影に使用するスピンの周波数の実施の形態の一例である。
【００６６】
図５に、ｄｅｌｔａＢ０（ｋ）の概念を示す。同図ではスライス数Ｎを３とした例を示す。同図において、ｗａｔ１，２，３およびｆａｔ１，２，３は、それぞれ、水の周波数スペクトル（ｓｐｅｃｔｒａ）のプロファイル（ｐｒｏｆｉｌｅ）および脂肪の周波数スペクトルのプロファイルをスライス１，２，３ごとに表したものである。なお、周波数軸は向かって右側を高域側、左側を低域側とする。
【００６７】
ｗａｔのピーク（ｐｅａｋ）周波数とｆａｔのピーク周波数との間には、ケミカルシフトによる差がある。この差は理論的に決まっており、ｗａｔのピーク周波数の約３．５ｐｐｍとなる。ここでは、これを仮に５０Ｈｚとする。本書ではこれをケミカルシフトによる理論的周波数変化量ともいう。
【００６８】
同図に示すように、スライス１ではｗａｔ１のピーク周波数は中心周波数から高域側に５Ｈｚずれており、
ｄｅｌｔａＢ０（１）＝＋５Ｈｚ
である。
【００６９】
スライス２ではｗａｔ２のピーク周波数は中心周波数から低域側に１０Ｈｚずれており、
ｄｅｌｔａＢ０（２）＝−１０Ｈｚ
である。
【００７０】
スライス３ではｗａｔ３のピーク周波数は中心周波数から高域側に２０Ｈｚずれており、
ｄｅｌｔａＢ０（３）＝＋２０Ｈｚ
である。
【００７１】
各スライスの周波数誤差ｄｅｌｔａＢ０（ｋ）は、静磁場強度の場所による不均一によって生じる。このような周波数誤差ｄｅｌｔａＢ０（ｋ）がステップ５０２においてそれぞれ求められる。周波数誤差ｄｅｌｔａＢ０（ｋ）の測定はデータ処理部１７０によって行われる。データ処理部１７０は、本発明における周波数誤差測定手段の実施の形態の一例である。
【００７２】
次に、ステップ４０４で、サチュレーションパルスの周波数決定を行う。周波数決定は、ｋ＝１〜ＮについてのｄｅｌｔａＢ０（ｋ）の最小値に脂肪と水の周波数差を加えた値をサチュレーションパルスに適用することによって行う。
【００７３】
これを詳述すれば、まず、周波数誤差ｄｅｌｔａＢ０（ｋ）について全スライスを通じての最小値を求める。ここで、最小値とは最も低域側にずれた値という意味であり、言い換えれば低域側の最大値のことである。
【００７４】
図５においては、スライス２の周波数誤差ｄｅｌｔａＢ０（２）＝−１０Ｈｚがこの条件に該当するので、最小値として１０が抽出される。最小値の抽出はデータ処理部１７０によって行われる。データ処理部１７０は、本発明における最大値抽出手段の実施の形態の一例である。
【００７５】
この最小値に脂肪と水の周波数差すなわちケミカルシフトによる理論的周波数変化量を加えた値を求め、この値だけ中心周波数から低域側に隔たる周波数をサチュレーション用の周波数とする。これによって、図５に矢印で示す個所の周波数がサチュレーション用の周波数となる。
【００７６】
この周波数は、全スライスを通じて最も低いサチュレーション用周波数となる。このため、最も低域側にずれた周波数誤差を持つスライス２についても水信号を損ねることなく脂肪のサチュレーションを行うことが可能となる。
【００７７】
次に、ステップ４０６で、計数値ｉの値を１に初期化する。ｉはビューのカウント（ｃｏｕｎｔ）数である。
次に、ステップ４０８で、計数値jの値を１に初期化する。ｊはスライスのカウント数である。
【００７８】
次に、ステップ４１０で、イメージングエコーの収集を行う。ｊ＝１，ｉ＝１であることにより、最初のスライスの最初のビューのイメージングエコー収集が行われる。
【００７９】
イメージングエコーの収集は、図３に示したパルスシーケンスによって行われる。その際サチュレーションパルスＲＦ１の周波数としては、ステップ４０４で決定した周波数が適用される。
【００８０】
これによって、最も低域側にずれた周波数誤差を持つスライス２についても水信号を損ねることなく脂肪のサチュレーションを行うことができる。したがって、続いて行われるＲＦパルスＲＦ２によるα°励起によって、水からのグラディエントエコーＧＲを適正に得ることができる。
【００８１】
サチュレーションのためのＲＦ励起には、データ処理部１７０、制御部１６０、ＲＦ駆動部１４０およびＲＦコイル部１０８が関わる。データ処理部１７０、制御部１６０、ＲＦ駆動部１４０およびＲＦコイル部１０８からなる部分は、本発明における励起手段の実施の形態の一例である。
【００８２】
ＲＦ励起の後に勾配Ｇｓ，Ｇｒ，Ｇｐによる位相分散が行われる。ＲＦ励起と位相分散によりサチュレーションが行われる。サチュレーションには、データ処理部１７０、制御部１６０、ＲＦ駆動部１４０、ＲＦコイル部１０８、勾配コイル部１０６および勾配駆動部１３０が関わる。データ処理部１７０、制御部１６０、ＲＦ駆動部１４０、ＲＦコイル部１０８、勾配コイル部１０６および勾配駆動部１３０からなる部分は、本発明における飽和手段の実施の形態の一例である。
【００８３】
次に、ステップ４１２で、ｊ＞（Ｎ−１）の条件が成立したか否かを判定し、否の場合はステップ４１４でｊに１を加えて、ステップ４１０のイメージングエコーの収集に戻る。ｊを１つカウントアップ（ｃｏｕｎｔ  ｕｐ）したことにより次のスライスが指定される。
【００８４】
ステップ４１０では、上記と同様にして、次のスライスの最初のビューのイメージングエコー収集が行われる。以下、ｊ＞（Ｎ−１）の条件が成立するまで同様な動作を繰り返す。これによって全スライスについて最初のビューのイメージングエコーがそれぞれ収集される。
【００８５】
次に、ステップ４１６で、ｉ＞（Ｖ−１）の条件が成立したか否かを判定し、否の場合はステップ４１８でｉに１を加えてステップ４０８に戻る。ｉを１つカウントアップしたことにより次のビューが指定される。ステップ４０８ではｊの値を再度１に初期化する。これによってまた最初のスライスが指定される。
【００８６】
次に、ステップ４１０で、上記と同様にして、最初のスライスの２番目のビューのイメージングエコー収集が行われる。これをｊ＞（Ｎ−１）の条件が成立するまで繰り返す。
【００８７】
以上の動作をｉ＞（Ｖ−１）の条件が成立するまで繰り返す。これによってすべてのスライスについてのすべてのビューのイメージングエコーが収集される。次に、ステップ４２０で、画像再構成を行い各スライスの断層像を得る。これら断層像はステップ４２２で表示部１８０に表示され、また、メモリに記憶される。上記のようなサチュレーションにより、どのスライスでも水信号が損なわれることがないので、全スライスについて適正な水断層像を得ることができる。
【００８８】
上記のようなステップ４０２，４０４における周波数誤差測定およびサチュレーション周波数決定は、撮影期間中に周期的に行うようにしてもよい。これによって、周囲温度変化等による静磁場の時間的なドリフト（ｄｒｉｆｔ）にも適切に対処することが可能になる。
【００８９】
また、周波数誤差については適宜の限度を設定し、それを超えるほどに大きな誤差を示す測定値は無効とするのが、例えば、たまたま付近を通りかかった自動車等による一時的な磁場の乱れに左右されないようにする点で好ましい。
【００９０】
図６に、脂肪像を撮影する場合の本装置の動作のフロー図を示す。このフロー図はこのフロー図は図４に示したフロー図と大部分が共通する。共通する部分は同一の符号を付して説明を省略する。相違点はステップ４０２’およびステップ４０４’にある。
【００９１】
ステップ４０２’では脂肪についての周波数誤差ｄｅｌｔａＢ０（ｋ）を求める。これは図３に示したパルスシーケンスにおいてサチュレーションパルスＲＦ１で水をサチュレーションし、α°励起パルスＲＦ２で脂肪を励起し、脂肪のＦＩＤ信号を収集し、その周波数のずれを求めることによって行う。
【００９２】
周波数のずれは中心周波数からのずれとして求める。中心周波数は水のプロトンの周波数から低域側に約３．５ｐｐｍ隔たった値である。水のプロトンの周波数は、マグネットシステム１００の中心におけ静磁場強度と磁気回転比との積によって定まる。中心周波数は、本発明における撮影に使用するスピンの周波数の実施の形態の一例である。
【００９３】
図７に、ｄｅｌｔａＢ０（ｋ）の概念を示す。同図は、図５において中心周波数を水の周波数から脂肪の周波数に変えたものに相当する。同図に示すように、スライス１ではｆａｔ１のピーク周波数は中心周波数から高域側に５Ｈｚずれており、
ｄｅｌｔａＢ０（１）＝＋５Ｈｚ
である。
【００９４】
スライス２ではｆａｔ２のピーク周波数は中心周波数から低域側に１０Ｈｚずれており、
ｄｅｌｔａＢ０（２）＝−１０Ｈｚ
である。
【００９５】
スライス３ではｆａｔ３のピーク周波数は中心周波数から高域側に２０Ｈｚずれており、
ｄｅｌｔａＢ０（３）＝＋２０Ｈｚ
である。
【００９６】
ステップ４０４’では、このような周波数誤差を用いてサチュレーションパルスの周波数決定を行う。周波数決定は、ｋ＝１〜ＮについてのｄｅｌｔａＢ０（ｋ）の最大値に脂肪と水の周波数差を加えた値をサチュレーションパルスに適用することによって行う。
【００９７】
これを詳述すれば、まず、周波数誤差ｄｅｌｔａＢ０（ｋ）について全スライスを通じての最大小値を求める。ここで、最大小値とは最も高域側にずれた値という意味であり、言い換えれば高域側の最大値のことである。
【００９８】
図７においては、スライス３の周波数誤差ｄｅｌｔａＢ０（３）＝＋２０Ｈｚがこの条件に該当するので、最大値として２０が抽出される。最大値の抽出はデータ処理部１７０によって行われる。データ処理部１７０は、本発明における最大値抽出手段の実施の形態の一例である。
【００９９】
この最大値に脂肪と水の周波数差すなわちケミカルシフトによる理論的周波数変化量を加えた値を求め、この値だけ中心周波数から高域側に隔たる周波数をサチュレーション用の周波数とする。これによって、図７に矢印で示す個所の周波数がサチュレーション用の周波数となる。
【０１００】
この周波数は、全スライスを通じて最も高いサチュレーション用周波数となる。このため、最も高域側にずれた周波数誤差を持つスライス３についても脂肪信号を損ねることなく水のサチュレーションを行うことが可能となる。
【０１０１】
このような周波数決定の後に、ステップ４０６以降の動作を行うことにより、脂肪に関するマルチスライスの断層像を撮影することができる。上記のようなサチュレーションにより、どのスライスでも脂肪信号が損なわれることがないので、全スライスについて適正な脂肪断層像を得ることができる。
【０１０２】
上記のようなステップ４０２’，４０４’における周波数誤差測定およびサチュレーション周波数決定は、撮影期間中に周期的に行うようにしてもよい。これによって、周囲温度変化等による静磁場の時間的なドリフトにも適切に対処することが可能になる。
【０１０３】
また、周波数誤差については適宜の限度を設定し、それを超えるほどに大きな誤差を示す測定値は無効とするのが、例えば、たまたま付近を通りかかった自動車等による一時的な磁場変動に左右されないようにする点で好ましい。
【０１０４】
図８に、水像を撮影する場合の動作の別なフロー図を示す。前述の図４に示した撮影方法では、低域側での最大の周波数誤差に応じて脂肪サチュレーション用の周波数をずらしたが、スライス間での周波数誤差の開きが大きい場合は、必ずしも十分な脂肪サチュレーションが行えないスライスが出てくることがあり得る。図８のフロー図は、そのような状況でも適正に脂肪サチュレーションが行えるようにしたものある。
【０１０５】
同図に示すように、ステップ５０２で、各スライスの周波数変動分ｄｅｌｔａＢ０（ｋ）の測定を行う。これは図４におけるステップ４０２と同じである。これによって、例えば図９に示すような周波数誤差ｄｅｌｔａＢ０（１），ｄｅｌｔａＢ０（２），ｄｅｌｔａＢ０（３）がそれぞれ求められる。図９は前述の図５と同様の図である。
【０１０６】
次に、ステップ５０４，５０６で、それぞれ、ｉ，ｊの値をいずれも１に初期化する。これは図４におけるステップ４０６，４０８とそれぞれ同様である。
次に、ステップ５０８で、ｋ＝１〜Ｎについて１つでも
【０１０７】
【数１】
0003866537.tif 000002
【０１０８】
が成立するか否かを判定する。
ここでｄｅｌｔＦは予め定めた閾値である。閾値は例えば１０と定められている。（１）式の左辺の値の計算はデータ処理部１７０によって行われる。データ処理部１７０は、本発明における差分計算手段の実施の形態の一例である。
【０１０９】
いまｊ＝１であるから、ｄｅｌｔａＢ０（１）＝５である。ｋ＝１〜Ｎについて（１）式の左辺の値をそれそれ計算することにより、０，１５，−１５の計算値がそれぞれ得られる。ここに１５が含まれることにより（１）式の条件が成立する。
【０１１０】
そこで、ステップ５１０で、サチュレーション用の周波数を決定する。周波数は、ｄｅｌｔａＢ０（ｋ）＋ｄｅｌｔａＦの最小値に脂肪と水の周波数差を加えた値をサチュレーションパルスに適用することによって行う。
【０１１１】
これを詳述すれば、まず、周波数誤差ｄｅｌｔａＢ０（ｋ）について全スライスを通じての最小値を求める。ここで、最小値とは最も低域側にずれた値という意味であり、言い換えれば低域側の最大値のことである。
【０１１２】
図９においては、スライス２の周波数誤差ｄｅｌｔａＢ０（２）＝−１０がこの条件に該当するので、最小値として−１０が抽出される。最小値の抽出はデータ処理部１７０によって行われる。データ処理部１７０は、本発明における最大値抽出手段の実施の形態の一例である。
【０１１３】
この値にｄｅｌｔａＦを加えた値も全スライスを通じての最小値となる。加算後の値は０となる。この値（０）に脂肪と水の周波数差すなわちケミカルシフトによる理論的周波数変化量（５０）を加えた値を求め、この値だけ中心周波数から低域側に隔たる周波数をサチュレーション用の周波数とする。これによって、図９に黒塗りの矢印で示す個所の周波数がサチュレーション用の周波数となる。
【０１１４】
この周波数は、前述のようにして決めた破線矢印で示す周波数よりも閾値ｄｅｌｔａＦ分だけ中心周波数寄りの周波数となる。これがスライス１についてのサチュレーション周波数となる。この周波数はスライス１にとっては破線矢印で示す周波数よりもｆａｔ１のピーク周波数に近く、脂肪サチュレーションをより適切に行うことが可能になる。
【０１１５】
また、この周波数は、スライス２のように、低域側での周波数誤差が最大になるものにとっては水の周波数に近い周波数になるので、スライス２の水に影響を及ぼす可能性があるが、閾値ｄｅｌｔａＦを適切に選ぶことにより影響を許容範囲にとどめることができる。逆にいえば影響が許容範囲にとどまるように閾値ｄｅｌｔａＦが定められている。
【０１１６】
次に、ステップ５１４でイメージングエコーが収集を行う。これは図４におけるステップ４１０と同様である。ただし、その際のサチュレーションパルスＲＦ１の周波数としては、ステップ５１０で決定した周波数が適用される。これによって、スライス１の１番目のビューデータが収集される。
【０１１７】
次に、ステップ５１６で、ｊ＞（Ｎ−１）が成立したか否かを判定し、否の場合はステップ５１８でｊをカウントアップする。これらのステップは、図４におけるステップ４１２，４１４と同様である。
【０１１８】
次に、ステップ５０８で、スライス２について上記と同様のことを行う。ｄｅｌｔａＢ０（２）＝−１０であることにより、（１）式の左辺の値は、−１５，０，−３０となり条件が成立しない。
【０１１９】
そこで、周波数の決定はステップ５１２で行う。周波数の決定は、ｄｅｌｔａＢ０（ｊ）に脂肪と水の周波数差を加えた値をサチュレーションパルスに適用することによって行う。ｊ＝２であるからｄｅｌｔａＢ０（２）＝−１０である。したがって、図９に破線矢印で示す個所の周波数がスライス２のサチュレーション周波数となる。この周波数はスライス２の脂肪の周波数に適合したものとなる。
【０１２０】
この周波数は、全スライスを通じて最も低いサチュレーション用周波数となる。このため、最も低域側にずれた周波数誤差を持つスライス２についても水信号を損ねることなく脂肪のサチュレーションを行うことが可能となる。
【０１２１】
次に、ステップ５１４でイメージングエコーが収集を行う。これによって、スライス２の１番目のビューデータが収集される。次に、ステップ５１６で、ｊ＞（Ｎ−１）が成立したか否かを判定し、否の場合はステップ５１８でｊをカウントアップする。
【０１２２】
次に、ステップ５０８で、スライス３について上記と同様のことを行う。ｄｅｌｔａＢ０（３）＝２０であることにより、（１）式の左辺の値は、１５，３０，０となり条件が成立する。
【０１２３】
そこで、ステップ５１０で、上記と同様にしてサチュレーション用周波数を決定する。これによって、図９に黒塗りの矢印で示す個所の周波数がスライス３用のサチュレーション周波数となる。
【０１２４】
この周波数は、破線矢印で示す周波数よりも閾値分だけ中心周波数よりの周波数となる。この周波数はスライス３にとっては破線矢印で示す周波数よりもｆａｔ３のピーク周波数に近く、脂肪サチュレーションをより適切に行うことが可能になる。
【０１２５】
また、この周波数は、スライス２のように、低域側での周波数誤差が最大になるものにとっては水の周波数に近い周波数になるので、スライス２の水に影響を及ぼす可能性があるが、閾値ｄｅｌｔａＦを適切に選ぶことにより影響を許容範囲にとどめることができるのは前述の通りである。
【０１２６】
次に、ステップ５１６で、ｊ＞（Ｎ−１）が成立したか否かを判定し、否の場合はステップ５１８でｊをカウントアップする。以下、同様の動作を繰り返す。これによって、４番目以降のスライスについて逐次１番目のビューデータが収集される。
【０１２７】
すべてのスライスについて１番目のビューデータを収集したとき、ステップ５１６における判定条件が成立する。そこで、ステップ５２０で、ｉ＞（Ｖ−１）が成立したが否かを判定し、否の場合はステップ５２２でｉをカウントアップしれステップ５０６に戻る。これによって、２番目のビューデータの収集がスライス１から順番に行われる。このような動作の繰り返しにより、マルチスライススキャンが行われる。
【０１２８】
スキャン終了後にステップ５２４で画像再構成を行い、ステップ５２６で画像の表示および記憶を行う。ステップ５０８，５１０，５１２における処理によりスライスごとに適切なサチュレーション周波数が決定されるので、各スライスについてさらに適切な水像を得ることができる。
【０１２９】
上記のようなサチュレーションのためのＲＦ励起には、データ処理部１７０、制御部１６０、ＲＦ駆動部１４０およびＲＦコイル部１０８が関わる。データ処理部１７０、制御部１６０、ＲＦ駆動部１４０およびＲＦコイル部１０８からなる部分は、本発明における励起手段の実施の形態の一例である。
【０１３０】
ＲＦ励起の後に勾配Ｇｓ，Ｇｒ，Ｇｐによる位相分散が行われる。ＲＦ励起と位相分散によりサチュレーションが行われる。サチュレーションには、データ処理部１７０、制御部１６０、ＲＦ駆動部１４０、ＲＦコイル部１０８、勾配コイル部１０６および勾配駆動部１３０が関わる。データ処理部１７０、制御部１６０、ＲＦ駆動部１４０、ＲＦコイル部１０８、勾配コイル部１０６および勾配駆動部１３０からなる部分は、本発明における飽和手段の実施の形態の一例である。
【０１３１】
上記のようなステップ５０２における周波数誤差測定は、撮影期間中に周期的に行うようにしてもよい。これによって、周囲温度変化等による静磁場の時間的なドリフト（ｄｒｉｆｔ）にも適切に対処することが可能になる。
【０１３２】
また、周波数誤差については適宜の限度を設定し、それを超えるほどに大きな誤差を示す測定値は無効とするのが、例えば、たまたま付近を通りかかった自動車等による一時的な磁場の乱れに左右されないようにする点で好ましい。
【０１３３】
図１０に、脂肪像を撮影する場合の動作の別なフロー図を示す。前述の図６に示した撮影方法では、高域側での最大の周波数誤差に応じて水サチュレーション用の周波数をずらしたが、スライス間での周波数誤差の開きが大きい場合は、必ずしも十分な水サチュレーションが行えないスライスが出てくることがあり得る。図１０のフロー図は、そのような状況でも適正に水サチュレーションが行えるようにしたものある。
【０１３４】
同図に示すように、ステップ５０２’で、各スライスの周波数変動分ｄｅｌｔａＢ０（ｋ）の測定を行う。これは図６におけるステップ４０２’と同じである。これによって、例えば図１１に示すような周波数誤差ｄｅｌｔａＢ０（１），ｄｅｌｔａＢ０（２），ｄｅｌｔａＢ０（３）がそれぞれ求められる。図１１は前述の図７と同様の図である。
【０１３５】
次に、ステップ５０４，５０６で、それぞれ、ｉ，ｊの値をいずれも１に初期化する。これは図６におけるステップ４０６，４０８とそれぞれ同様である。
次に、ステップ５０８で、ｋ＝１〜Ｎについて１つでも
【０１３６】
【数２】
0003866537.tif 000003
【０１３７】
が成立するか否かを判定する。
ここでｄｅｌｔａＦ’は予め定めた閾値である。閾値は例えば１０と定められている。（２）式の左辺の値の計算はデータ処理部１７０によって行われる。データ処理部１７０は、本発明における差分計算手段の実施の形態の一例である。
【０１３８】
いまｊ＝１であるから、ｄｅｌｔａＢ０（１）＝５である。ｋ＝１〜Ｎについて（２）式の左辺の値をそれそれ計算することにより、０，−１５，１５の計算値値がそれぞれ得られる。ここに１５が含まれることにより条件が成立する。
【０１３９】
そこで、ステップ５１０’で、サチュレーション用の周波数を決定する。周波数は、ｄｅｌｔａＢ０（ｋ）−ｄｅｌｔａＦ’の最大値に脂肪と水の周波数差を加えた値をサチュレーションパルスに適用することによって行う。
【０１４０】
これを詳述すれば、まず、周波数誤差ｄｅｌｔａＢ０（ｋ）について全スライスを通じての最大値を求める。ここで、最大値とは最も高域側にずれた値という意味であり、言い換えれば高域側の最大値のことである。
【０１４１】
図１１においては、スライス３の周波数誤差ｄｅｌｔａＢ０（３）＝２０がこの条件に該当するので、最大値として２０が抽出される。最大値の抽出はデータ処理部１７０によって行われる。データ処理部１７０は、本発明における最大値抽出手段の実施の形態の一例である。
【０１４２】
この値からｄｅｌｔａＦ’を減じた値も全スライスを通じての最大値となる。減算後の値は１０となる。この値（１０）に脂肪と水の周波数差すなわちケミカルシフトによる理論的周波数変化量（５０）を加えた値を求め、この値だけ中心周波数から高域側に隔たる周波数をサチュレーション用の周波数とする。これによって、図１１に黒塗りの矢印で示す個所の周波数がサチュレーション用の周波数となる。
【０１４３】
この周波数は、前述のようにして決めた破線矢印で示す周波数よりも閾値ｄｅｌｔａＦ’分だけ中心周波数寄りの周波数となる。これがスライス１についてのサチュレーション周波数となる。この周波数はスライス１にとっては破線矢印で示す周波数よりもｗａｔ１のピーク周波数に近く、水サチュレーションをより適切に行うことが可能になる。
【０１４４】
また、この周波数は、スライス３のように、高域側での周波数誤差が最大になるものにとっては脂肪の周波数に近い周波数になるので、スライス３の脂肪に影響を及ぼす可能性があるが、閾値ｄｅｌｔａＦ’を適切に選ぶことにより影響を許容範囲にとどめることができる。逆にいえば影響が許容範囲にとどまるように閾値ｄｅｌｔａＦ’が定められている。閾値ｄｅｌｔａＦ’は前述の閾値ｄｅｌｔａＦとは必ずしも同一でなくてよい。
【０１４５】
次に、ステップ５１４でイメージングエコーが収集を行う。これは図６におけるステップ４１０と同様である。ただし、その際のサチュレーションパルスＲＦ１の周波数としては、ステップ５１０’で決定した周波数が適用される。これによって、スライス１の１番目のビューデータが収集される。
【０１４６】
次に、ステップ５１６で、ｊ＞（Ｎ−１）が成立したか否かを判定し、否の場合はステップ５１８でｊをカウントアップする。これらのステップは、図６におけるステップ４１２，４１４と同様である。
【０１４７】
次に、ステップ５０８’で、スライス２について上記と同様のことを行う。ｄｅｌｔａＢ０（２）＝−１０であることにより、（２）式の左辺の値は、１５，０，３０となり条件が成立する。
【０１４８】
そこで、ステップ５１０’で、上記と同様にサチュレーション用の周波数を決定する。これによって、図１１に黒塗りの矢印で示す個所の周波数がスライス２用のサチュレーション周波数となる。この周波数はスライス２にとっては破線矢印で示す周波数よりもｗａｔ２のピーク周波数に近く、水サチュレーションをより適切に行うことが可能になる。
【０１４９】
次に、ステップ５１４でイメージングエコーが収集を行う。これは図６におけるステップ４１０と同様である。ただし、その際のサチュレーションパルスＲＦ１の周波数としては、ステップ５１０’で決定した周波数が適用される。これによって、スライス２の１番目のビューデータが収集される。
【０１５０】
次に、ステップ５１６で、ｊ＞（Ｎ−１）が成立したか否かを判定し、否の場合はステップ５１８でｊをカウントアップする。これらのステップは、図６におけるステップ４１２，４１４と同様である。
【０１５１】
次に、ステップ５０８’で、スライス３について上記と同様のことを行う。ｄｅｌｔａＢ０（２）＝−１０であることにより、（２）式の左辺の値は、−１０，−３０，０となり条件が成立しない。
【０１５２】
そこで、周波数の決定はステップ５１２’で行う。周波数の決定は、ｄｅｌｔａＢ０（ｊ）に脂肪と水の周波数差を加えた値をサチュレーションパルスに適用することによって行う。ｊ＝３であるからｄｅｌｔａＢ０（３）＝２０である。したがって、図１１に破線矢印で示す個所の周波数がスライス３のサチュレーション周波数となる。この周波数はスライス３の水の周波数に適合したものとなる。
【０１５３】
この周波数は、全スライスを通じて最も低いサチュレーション用周波数となる。このため、最も高域側にずれた周波数誤差を持つスライス３についても水信号を損ねることなく水のサチュレーションを行うことが可能となる。
【０１５４】
次に、ステップ５１４でイメージングエコーが収集を行う。これによって、スライス３についての１番目のビューデータが収集される。次に、ステップ５１６で、ｊ＞（Ｎ−１）が成立したか否かを判定し、否の場合はステップ５１８でｊをカウントアップする。以下、同様の動作を繰り返す。これによって、４番目以降のスライスについて逐次１番目のビューデータが収集される。
【０１５５】
すべてのスライスについて１番目のビューデータを収集したとき、ステップ５１６における判定条件が成立する。そこで、ステップ５２０で、ｉ＞（Ｖ−１）が成立したが否かを判定し、否の場合はステップ５２２でｉをカウントアップしれステップ５０６に戻る。これによって、２番目のビューデータの収集がスライス１から順番に行われる。このような動作の繰り返しにより、マルチスライススキャンが行われる。
【０１５６】
スキャン終了後にステップ５２４で画像再構成を行い、ステップ５２６で画像の表示および記憶を行う。ステップ５０８’，５１０’，５１２’における処理によりスライスごとに適切なサチュレーション周波数が決定されるので、各スライスについてさらに適切な脂肪像を得ることができる。
【０１５７】
上記のようなサチュレーションのためのＲＦ励起には、データ処理部１７０、制御部１６０、ＲＦ駆動部１４０およびＲＦコイル部１０８が関わる。データ処理部１７０、制御部１６０、ＲＦ駆動部１４０およびＲＦコイル部１０８からなる部分は、本発明における励起手段の実施の形態の一例である。
【０１５８】
ＲＦ励起の後に勾配Ｇｓ，Ｇｒ，Ｇｐによる位相分散が行われる。ＲＦ励起と位相分散によりサチュレーションが行われる。サチュレーションには、データ処理部１７０、制御部１６０、ＲＦ駆動部１４０、ＲＦコイル部１０８、勾配コイル部１０６および勾配駆動部１３０が関わる。データ処理部１７０、制御部１６０、ＲＦ駆動部１４０、ＲＦコイル部１０８、勾配コイル部１０６および勾配駆動部１３０からなる部分は、本発明における飽和手段の実施の形態の一例である。
【０１５９】
上記のようなステップ５０２’における周波数誤差測定は、撮影期間中に周期的に行うようにしてもよい。これによって、周囲温度変化等による静磁場の時間的なドリフト（ｄｒｉｆｔ）にも適切に対処することが可能になる。
【０１６０】
また、周波数誤差については適宜の限度を設定し、それを超えるほどに大きな誤差を示す測定値は無効とするのが、例えば、たまたま付近を通りかかった自動車等による一時的な磁場の乱れに左右されないようにする点で好ましい。
【０１６１】
以上、好ましい実施の形態の例に基づいて本発明を説明したが、本発明が属する技術の分野における通常の知識を有する者は、上記の実施の形態の例について、本発明の技術的範囲を逸脱することなく種々の変更や置換等をなし得る。したがって、本発明の技術的範囲には、上記の実施の形態の例ばかりでなく、特許請求の範囲に属する全ての実施の形態が含まれる。
【０１６２】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、サチュレーション付きのマルチスライス撮影を静磁場強度の不均一にかかわらず適切に行うことを可能にするスピン励起方法、磁気共鳴撮影方法および磁気共鳴撮影装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図である。
【図３】磁気共鳴撮影のパルスシーケンスの一例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態の一例の装置の動作のフロー図である。
【図５】磁気共鳴信号の周波数スペクトルの概念図である。
【図６】本発明の実施の形態の一例の装置の動作のフロー図である。
【図７】磁気共鳴信号の周波数スペクトルの概念図である。
【図８】本発明の実施の形態の一例の装置の動作のフロー図である。
【図９】磁気共鳴信号の周波数スペクトルの概念図である。
【図１０】本発明の実施の形態の一例の装置の動作のフロー図である。
【図１１】磁気共鳴信号の周波数スペクトルの概念図である。
【符号の説明】
１００，１００’  マグネットシステム
１０２  主磁場コイル部
１０２’  主磁場マグネット部
１０６，１０６’  勾配コイル部
１０８，１０８’  ＲＦコイル部
１３０  勾配駆動部
１４０  ＲＦ駆動部
１５０  データ収集部
１６０  制御部
１７０  データ処理部
１８０  表示部
１９０  操作部
１  対象
５００  クレードル
【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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