(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に印加するプリパルスとこのプリパルス印加後に印加する物理軸方向の傾斜磁場スポイラとを含む事前シーケンス及びこの事前シーケンスの実行後に実行するデータ収集シーケンスを含むスキャンシーケンスに基づき前記被検体の撮像部位をスキャンするようにしたＭＲＩ装置において、
前記データ収集シーケンスの論理軸方向の傾斜磁場波形の極性を判断する判断手段および前記判断された極性に前記傾斜磁場スポイラの極性を合わせる調整手段を有し、前記傾斜磁場スポイラの極性を前記データ収集シーケンスの傾斜磁場波形の極性に関連付ける極性制御手段を備えたことを特徴とするＭＲＩ装置。
【請求項２】
請求項１記載の発明において、
前記判断手段は、前記データ収集シーケンスの論理軸方向の傾斜磁場波形の主たる波形の極性を判断する手段であるＭＲＩ装置。
【請求項３】
請求項１記載の発明において、
前記判断手段が極性判断する論理軸方向はスライス方向および読出し方向であり、前記調整手段が極性調整する傾斜磁場スポイラは前記スライス方向および読出し方向に対応する物理軸方向であるＭＲＩ装置。
【請求項４】
請求項１記載の発明において、
前記撮像部位は前記物理軸座標上でオブリークしたオブリーク面であるＭＲＩ装置。
【請求項５】
請求項４記載の発明において、
前記オブリーク面のオブリーク度合いに対応して前記物理軸方向の傾斜磁場スポイラをオブリークさせる手段を備えるＭＲＩ装置。
【請求項６】
請求項１記載の発明において、
前記プリパルスは、事前飽和用のプリサチュレーションパルスであるＭＲＩ装置。
【請求項７】
請求項１記載の発明において、
前記事前シーケンスおよび前記データ収集シーケンスは互いに独立して制作されたソフトウエア上のプログラムデータとして記憶手段に格納されている構成のＭＲＩ装置。
【請求項８】
請求項１記載の発明において、
前記極性制御手段は、前記傾斜磁場スポイラの極性を前記データ収集シーケンスの傾斜磁場波形の極性に一致させるＭＲＩ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、被検体の磁気共鳴現象に基づいて被検体内部を画像化する磁気共鳴イメージングに関する。とくに、撮像部位からのＭＲ信号を収集するシーケンスの実行に先立って、プリパルスと呼ばれる高周波励起パルスを撮像部位またはその近傍に印加する磁気共鳴イメージングに関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）は、静磁場中に置かれた被検体の原子核スピンをそのラーモア周波数の高周波信号で磁気的に励起し、この励起に伴って発生するＭＲ信号して画像を再構成する撮像法である。
【０００３】
この磁気共鳴イメージングにおいて、プリパルスと呼ばれる高周波励起パルスを印加する撮像法が知られている。このプリパルスは、撮像面に流入する血流からのＭＲ信号を抑制したり、撮像部位の脂肪からのＭＲ信号を抑制する目的で使用されるパルスである。プリパルスは通常、各傾斜磁場方向における原子核スピンを拡散させて疑似エコーの発生を防止するための傾斜磁場スポイラーパルス
（以下、傾斜磁場スポイラと呼ぶ。）を伴って、事前シーケンスの実行の中で印加される。つまり、事前シーケンスとして、最初にプリパルスが撮像部位に印加され、次いで傾斜磁場スポイラーがプリパルスと同じ方向（極性）に印加される。傾斜磁場スポイラは、例えば、ＭＲＩ装置の物理軸であるｘ，ｙ，ｚ軸方向の成分として印加される。
【０００４】
このプリパルスを印加する事前シーケンスのソフトウエアプログラムは、汎用性を重視するため、通常、データ収集シーケンス（本シーケンスとも呼ばれる）のそれとは別物として、つまり独立して制作されることが多い。両シーケンスのソフトウエアプログラムは、ＭＲＩ装置にインストールされ、共働してスキャンに対処する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来では、上述のように事前シーケンスとデータ収集シーケンスのソフトウエアプログラムとが独立して制作されているため、ＭＲＩ装置で実際に使用するときには、事前シーケンスの傾斜磁場スポイラとデータ収集シーケンスのパルスとの極性が互いに異なることがある。つまり、例えばスライス方向や読出し方向において、データ収集シーケンスのスライス用傾斜磁場パルスや読出し用傾斜磁場パルスの極性が事前シーケンスのそれらの方向の傾斜磁場スポイラと逆になる場合も生じる。この場合、スライス厚さや読出し分解などの撮影条件如何によっては、事前シーケンスとデータ収集シーケンスとの間でスライス方向の傾斜磁場や読出し方向の傾斜磁場の時間積分が零または略零になることがある。つまり、傾斜磁場スポイラでせっかくディフェーズ（分散）された原子核スピン位相がその後のスライス方向および／または読出し方向の傾斜磁場によりリフェーズされ、印加した傾斜磁場スポイラが効かなくなるか、その効き目が大幅に下がる。リフェーズ方向に位相が戻ったスピンは、その後のシーケンスで疑似エコーを発生させる。この疑似エコーはデータ収集シーケンスを実行する中で収集され、再構成画像にアーチファクトとして現れていた。
【０００６】
本発明は、このような従来の現状を打破するためになされたもので、傾斜磁場スポイラの効きを保証して、このプリパルスの印加に伴う疑似エコーの発生を殆ど確実に防止し、この疑似エコーに起因した画像アーチファクトの発生を著しく抑制することを、その目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成させるため、本発明のＭＲＩ装置によれば、被検体に印加するプリパルスとこのプリパルス印加後に印加する物理軸方向の傾斜磁場スポイラとを含む事前シーケンス及びこの事前シーケンスの実行後に実行するデータ収集シーケンスを含むスキャンシーケンスに基づき前記被検体の撮像部位をスキャンするようにし、前記データ収集シーケンスの論理軸方向の傾斜磁場波形の極性を判断する判断手段および前記判断された極性に前記傾斜磁場スポイラの極性を合わせる調整手段を有し、前記傾斜磁場スポイラの極性を前記データ収集シーケンスの傾斜磁場波形の極性に関連付ける極性制御手段を備えたことを特徴とする。
【０００８】
例えば、前記判断手段は、前記データ収集シーケンスの論理軸方向の傾斜磁場波形の主たる波形の極性を判断する手段とすることが好ましい。また、前記判断手段が極性判断する論理軸方向はスライス方向および読出し方向であり、前記調整手段が極性調整する傾斜磁場スポイラは前記スライス方向および読出し方向に対応する物理軸方向である構成にしてもよい。
【０００９】
さらに好適な一例として、前記撮像部位は前記物理軸座標上でオブリークしたオブリーク面とする構成が挙げられる。このとき、例えば、前記オブリーク面のオブリーク度合いに対応して前記物理軸方向の傾斜磁場スポイラをオブリークさせる手段を備えてもよい。
【００１０】
さらに一例として、前記プリパルスを、事前飽和用のプリサチュレーションパルスで形成してもよい。
【００１１】
さらに一例として、前記事前シーケンスおよび前記データ収集シーケンスは互いに独立して制作されたソフトウエア上のプログラムデータとして記憶手段に格納されている。このように両シーケンスを独立制作することで、事前シーケンスの汎用性が高まり、各種のデータ収集シーケンスに適用できるようになる。
【００１２】
さらに一例として、前記極性制御手段は、前記傾斜磁場スポイラの極性を前記データ収集シーケンスの傾斜磁場波形の極性に一致させる。
【００１３】
これにより、例えばスライス方向および読出し方向の事前シーケンスにおける傾斜磁場スポイラの極性が、データ収集シーケンスの傾斜磁場波形の例えば主たる波形の極性にスキャン前に合わせられる。このため、傾斜磁場スポイラとその後のデータ収集用の波形の積分面積が零になるという状態を回避でき、傾斜磁場スポイラの効き（スピン位相の拡散作用）を殆ど低下させることがなく、プリパルス印加に伴う疑似エコーの発生を確実に防止または抑制できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施形態を添付図面に基づき説明する。
【００１５】
第１の実施形態
本発明の第１の実施形態を図１〜図６に基づき説明する。
【００１６】
この実施形態にかかるＭＲＩ（磁気共鳴イメージング）装置の概略構成を図１に示す。
【００１７】
このＭＲＩ装置は、被検体Ｐを載せる寝台部と、静磁場を発生させる静磁場発生部と、静磁場に位置情報を付加するための傾斜磁場発生部と、高周波信号を送受信する送受信部と、システム全体のコントロール及び画像再構成を担う制御・演算部と、被検体Ｐの心時相を表す信号としてのＥＣＧ信号を計測する心電計測部とを備えている。
【００１８】
静磁場発生部は、例えば超電導方式の磁石１と、この磁石１に電流を供給する静磁場電源２とを備え、被検体Ｐが遊挿される円筒状の開口部（診断用空間）の軸方向（Ｚ軸方向）に静磁場Ｈ0 を発生させる。なお、この磁石部にはシムコイル１４が設けられている。このシムコイル１４には、後述するコントローラの制御下で、シムコイル電源１５から静磁場均一化のための電流が供給される。寝台部は、被検体Ｐを載せた天板を磁石１の開口部に退避可能に挿入できる。
【００１９】
傾斜磁場発生部は、磁石１に組み込まれた傾斜磁場コイルユニット３を備える。この傾斜磁場コイルユニット３は、互いに直交する、物理軸としてのＸ、Ｙ、Ｚ軸方向の傾斜磁場を発生させるための３組（種類）のｘ，ｙ，ｚコイル３ｘ〜３ｚを備える。傾斜磁場部はさらに、ｘ，ｙ，ｚコイル３ｘ〜３ｚに電流を供給する傾斜磁場電源４を備える。この傾斜磁場電源４は、後述するシーケンサ５の制御のもと、ｘ，ｙ，ｚコイル３ｘ〜３ｚに傾斜磁場を発生させるためのパルス電流を供給する。
【００２０】
傾斜磁場電源４からｘ，ｙ，ｚコイル３ｘ〜３ｚに供給されるパルス電流の割合および大きさを制御することにより、３軸Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の傾斜磁場を合成して、スライス方向傾斜磁場Ｇｓ、位相エンコード方向傾斜磁場Ｇｅ、および読出し方向（周波数エンコード方向）傾斜磁場Ｇｒを任意に設定・変更することができる。スライス方向、位相エンコード方向、および読出し方向は互いに直交する論理軸方向であり、この各方向の傾斜磁場は、静磁場Ｈ0 に重畳される。
【００２１】
送受信部は、磁石１内の撮影空間にて被検体Ｐの近傍に配設される高周波コイル７と、このコイル７に接続された送信器８Ｔ及び受信器８Ｒとを備える。この送信器８Ｔ及び受信器８Ｒは、後述するシーケンサ５の制御のもとで、磁気共鳴（ＭＲ）を励起させるためのラーモア周波数のＲＦ電流パルスを高周波コイル７に供給するとともに、高周波コイル７が受信したＭＲ信号（高周波信号）を受信し、各種の信号処理を施して、対応するデジタル信号を形成するようになっている。
【００２２】
さらに、制御・演算部は、シーケンサ５、コントローラ６、演算ユニット１０、記憶ユニット１１、表示器１２、入力器１３および音声発生器１６を備える。
【００２３】
この内、コントローラ６はコンピュータを有し、このコンピュータに記憶させたソフトウエア手順により、シーケンサ５にパルスシーケンス情報を指令するとともに、シーケンサ５を含む装置全体の制御ブロックの動作タイミングを整合させながらそれらの制御を統括する機能を有する。
【００２４】
シーケンサ５は、ＣＰＵおよびメモリを備えており、コントローラ６から送られてきたパルスシーケンス情報を記憶し、この情報にしたがって傾斜磁場電源４、送信器８Ｒ、受信機８Ｔの一連の動作を制御する。ここで、パルスシーケンス情報とは、一連のパルスシーケンスにしたがって傾斜磁場電源４、送信器８Ｒおよび受信器８Ｔを動作させるために必要な全ての情報であり、例えばｘ，ｙ，ｚコイル３ｘ〜３ｚに印加するパルス電流の強度、印加時間、印加タイミングなどに関する情報を含む。
【００２５】
このパルスシーケンスとしては、２次元スキャンまたは３次元スキャンのものであってもよいし、またそのパルス列の形態としては、ＳＥ（スピンエコー）法、ＦＥ（フィールド・グラジェントエコー）法、ＦＳＥ（高速ＳＥ）法、ＦＡＳＥ（非対称高速ＳＥ）法など、どのようなパルス列であってもよい。
【００２６】
このＭＲＩ装置では後述するように、コントローラ６の管理下において、シーケンサ５により、プリパルスとしてのプリサチュレーション（事前飽和）パルスと物理軸であるＸ，Ｙ，Ｚ軸の３方向に印加する傾斜磁場スポイラとを含む事前シーケンスが、データ収集シーケンス（本シーケンス）に先立って印加される。この場合、コントローラ６およびシーケンサ５が共働して行う、後述する図２の事前処理を介して、Ｚ軸およびＸ軸の傾斜磁場スポイラの極性がデータ収集シーケンスの波形極性に合わせて調整される。
【００２７】
なお、事前シーケンスのプログラムデータは、その汎用性を確保するため、データ収集シーケンスとは独立して制作されている。この両シーケンスのプログラムデータは予め、例えば記憶ユニット１１にインストールされている。
【００２８】
また、演算ユニット１０は、受信器８ＲからのＭＲ信号のデジタルデータを入力して内蔵メモリで形成されるフーリエ空間（ｋ空間または周波数空間とも呼ばれる）への原データ（生データとも呼ばれる）の配置、および、原データを実空間画像に再構成するための２次元または３次元のフーリエ変換処理を行うようになっている。
【００２９】
記憶ユニット１１は、原データおよび再構成画像データが施された画像データを保管することができる。表示器１２は画像を表示する。また入力器１３を介して、スキャン条件、パルスシーケンスなどの情報をコントローラ６に入力できるようになっている。
【００３０】
音声発生器１４は、コントローラ６から指令があったときに、息止め開始および息止め終了のメッセージを音声として発することができる。
【００３１】
さらに、心電計測部は、被検体の体表に付着させてＥＣＧ信号を電気信号として検出するＥＣＧセンサ１７と、このセンサ信号にデジタル化処理を含む各種の処理を施してコントローラ６およびシーケンサ５に出力するＥＣＧユニット１８とを備える。この心電計測部による計測信号は、スキャンシーケンスを実行するときのタイミング信号としてコントローラ６により用いられる。これにより、心電同期のための同期タイミングを適切に設定でき、この設定した同期タイミングに拠る心電同期スキャンを行ってＭＲ原（生）データを収集できるようになっている。
【００３２】
続いて、本実施形態のＭＲＩ装置の動作を図２〜図６に基づき説明する。
【００３３】
本実施形態で実行するシーケンスは、図３に示すように、事前シーケンスとこれに続くデータ収集シーケンス（本シーケンス）とから成る。事前シーケンスは、プリパルスとしてのプリサチュレーション（事前励起）パルスと、このプリサチュレーションパルスの印加後に印加する、物理軸であるＸ，Ｙ，Ｚ軸の３方向の傾斜磁場スポイラ（エンドスポイラ）ＳＰｘ，ＳＰｙ，ＳＰｚとを含む。なお、この傾斜磁場スポイラは特定の２方向または１方向にのみ印加するようにしてもよい。
【００３４】
データ収集シーケンスは、Ｚ軸方向に印加されるスライス用傾斜磁場Ｇｓ、Ｘ軸方向に印加される読出し用傾斜磁場Ｇｒ、およびＹ軸方向に印加される位相エンコード用傾斜磁場Ｇｅを含む。本実施形態では、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の物理軸とスライス方向、読出し方向、位相エンコード方向の論理軸を一致させ、撮像スライスを、いわゆる「オブリークさせない」撮像法を採用している。
【００３５】
コントローラ６は、スキャンのための、図示しない所定のメインプログラムを実行し、その処理の一部として、図２に示す処理を実行する。この処理は、事前シーケンスを実行する中で印加されるＺ軸およびＸ軸方向（スライス方向および読出し方向）の傾斜磁場スポイラＳＰｚおよびＳＰｘの極性制御の概要を示している。
【００３６】
コントローラ６は、オペレータから指令される撮像条件（スライス、読出し、位相エンコードの各方向の指令も含まれる）を読み込み、この撮像条件からオペレータがデータ収集用のスライス、読出し、位相エンコードの各論理軸方向の傾斜磁場データを演算する（ステップ５１，５２）。次いで、コントローラ６は、演算した論理軸方向の傾斜磁場データに対応した物理軸方向の傾斜磁場のベクトルデータを演算する（ステップ５３）。この実施形態の場合、図４に示す如く、装置の物理軸座標と傾斜磁場を印加する論理軸座標とを一致させるので、論理軸（指示されたデータ収集用の傾斜磁場方向）と物理軸（ｘ，ｙ，ｚコイルが発生する傾斜磁場方向）の対応がとられ、各物理軸方向の傾斜磁場のベクトルデータｘ，ｙ，ｚが作られる。このベクトルデータｘ，ｙ，ｚは一旦、メモリファイルに格納される（ステップ５４）。
【００３７】
コントローラ６は、適宜なタイミングで、メモリファイルから各物理軸方向の傾斜磁場のベクトルデータｘ，ｙ，ｚを読み出す（ステップ５５）。次いで、このベクトルデータｘ，ｙ，ｚから、物理軸であるＺ軸およびＸ軸方向の傾斜磁場ＧｚおよびＧｒ（すなわち、データ収集時のスライス用傾斜磁場Ｇｓおよび読出し用傾斜磁場Ｇｒ）の極性を判定する（ステップ５６）。スライス方向および読出し方向の各傾斜磁場Ｇｓ，Ｇｒは、経時的に常に同一極性（方向）をとるという訳ではなく、実際には図３に示す如く、＋方向（例えば同図中の零レベルよりも上側）および−（同図中の零レベルよりも下側）の間で極性を変化させながら印加される。
【００３８】
このため、ステップ５６において判定される極性は、Ｚ軸方向（スライス方向）傾斜磁場Ｇｚの変化波形中、スライス励起を担う主な波形（図３中のＷＦｓ）の極性（−極性）、および、Ｘ軸方向（読出し方向）傾斜磁場Ｇｒの変化波形中、エコー信号読出しを担う主な波形（図３中のＷＦｒ）の極性（−極性）となる。前記ベクトルデータｘ，ｙ，ｚは、これらの「主な波形」の極性を基準にして形成されているので、前記ベクトルデータｘ，ｙ，ｚからそれらの極性は一意に決まる。
【００３９】
なお、Ｙ軸方向（位相エンコード方向）の傾斜磁場Ｇｙは、位相エンコード用傾斜磁場Ｇｅが−極性も＋極性も採るので、ここでは予め＋極性に定める。
【００４０】
このようにデータ収集用のスライス方向および読出し方向の傾斜磁場の主たる極性が判定されると、この極性情報をシーケンサ５に通知する（ステップ５７）。これにより、シーケンサ５は既にインストールされている事前シーケンスのソフトウエアプログラムを格納しているメモリファイルにアクセスし、Ｚ軸方向およびＸ軸方向の傾斜磁場スポイラＳＰｚ，ＳＰｘの極性を書き換える（ステップ５８）。
【００４１】
このため、コントローラ６およびシーケンサ５が上述した極性制御の手続きを実行することにより、図３に示すように、スライス方向の主たる波形ＷＦｓの極性とＺ軸方向の傾斜磁場スポイラＳＰｚの極性が一致して−極性となり、また、読出し方向の主たる波形ＷＦｒの極性とＸ軸方向の傾斜磁場スポイラＳＰｘの極性が一致して−極性となる。
【００４２】
シーケンサ５は、このように極性調整した傾斜磁場スポイラを含む事前シーケンスおよび画像データを収集するデータ収集シーケンス（本シーケンス）が図３に示す如く完成すると、コントローラ６の管理の元に、スキャンを実行する。
【００４３】
具体的には、シーケンサ５は傾斜磁場電源４および送信器８Ｔを動作させて事前シーケンスを最初に実行する。
【００４４】
事前シーケンスは、図３に示す如く、目的とする撮像スライスとは異なる部位をスライス選択するためのＺ軸方向およびＸ軸方向の傾斜磁場ＧｚおよびＧｘをｚコイル３ｚおよびｘコイルｘから印加すると共にプリサチュレーションパルスを高周波コイル７から印加させる。これにより、図５に示す如く、プリサチュレーションスライスＰＬｐｒｅが選択励起され、そのスライス内の原子核スピンが例えば９０度フリップする。なお、このときのＺ軸方向およびＸ軸方向の傾斜磁場ＧｚおよびＧｘは、殆どの場合、後述する各種の傾斜磁場に比して無視できる量である。
【００４５】
この後、事前シーケンスの後半部分として、傾斜磁場電源４を駆動して、Ｚ軸、Ｘ軸、およびＹ軸方向の傾斜磁場スポイラＳＰｚ，ＳＰｘ，およびＳＰｙを印加する。これらのスポイラの極性は、前述した調整処理（図２参照）によって、Ｚ軸およびＸ軸方向のそれが−方向であり、データ収集シーケンスのスライス用傾斜磁場の主たる波形ＷＦｓおよび読出し用傾斜磁場の主たる波形ＷＥｒのそれと夫々一致している。これらのスポイラパルスの印加によって、プリサチュレーションパルスで励起したプリサチュレーションスライスＰＬｐｒｅの原子核スピンの位相が分散し、ばらけた状態になる。
【００４６】
さらに、シーケンサ５により傾斜磁場電源４、送信器８Ｔ、および受信器８Ｒが駆動され、データ収集シーケンサが引き続き実行される。
【００４７】
このデータ収集シーケンスでは、最初に、スライス用傾斜磁場Ｇｓ（Ｚ軸方向）と共に例えば９０°励起パルスが印加される。このスライス用傾斜磁場Ｇｓは−極性側に立ち下がる波形ＷＦｓで印加される。この波形ＷＦｓで選択励起される所望撮像スライスは例えば図５に示すＰＬｉｍｅの面位置に設定される。次いで、この波形ＷＦｓのディフェーズ作用を補うための＋方向に極性反転させたリフェーズ用傾斜磁場Ｇｓ、＋方向の読出し用傾斜磁場Ｇｒ（Ｘ軸方向）、および所定量の位相エンコード用傾斜磁場Ｇｅ（Ｙ軸方向）が印加される。
【００４８】
次いで、シーケンサ５は、ＦＥ法に基づきエコー信号を収集するため、読出し用傾斜磁場Ｇｒの極性を＋方向から−方向に反転させ、所定読出し期間継続する波形ＷＦｒを印加させる。これにより、エコー信号が時間軸方向に周波数エンコードされ、高周波コイル７および受信器８Ｒを介して収集される。受信器８Ｒから出力される１位相エンコード分のデジタル量のエコーデータ（生データ）は演算ユニット１０に送られ、メモリ空間で構成される周波数（ｋ）空間に配置される。
【００４９】
上述した事前シーケンスおよびデータ収集シーケンスから成る一連のシーケンスは、位相エンコード量を変えながら所定回数実行される。これにより、演算ユニット１０内の周波数空間に配置されたエコーデータは例えば２次元フーリエ変換され、図５に示す所望撮像スライスＰＬｉｍｅの実空間画像として再構成される。
【００５０】
図３示す波形から分かるように、本実施形態では、Ｚ軸方向およびＸ軸方向の傾斜磁場スポイラＳＰｚおよびＳＰｘの極性をスライス用傾斜磁場Ｇｓの主たる波形ＷＦｓおよび読出し用傾斜磁場Ｇｒの主たる波形ＷＦｒの極性にそれぞれ一致させている。このため、Ｚ軸方向のスポイラＳＰｚと波形ＷＦｓが同極性のために相殺し合うことがないし、Ｘ軸方向のスポイラＳＰｘと波形ＷＦｒが同極性のために相殺し合うこともない。
【００５１】
これに対応する従来のシーケンスを図６に例示する。このシーケンスは、Ｚ軸方向およびＸ軸方向の傾斜磁場スポイラＳＰｚ，ＳＰｘの極性（＋極性）を除いて図３のものと同一である。従来の場合は、上述したような極性調整を実施していなかったし、またそのような考えも着想も想到されていなかったことから、図６に示す事態が頻繁に発生していた。すなわち、前述の従来技術の問題点でも指摘したように、スライス厚、読出し方向分解能などの撮像条件によっては、Ｚ軸方向のスポイラＳＰｚとスライス用傾斜磁場の波形ＷＦｓの極性が反対になって相殺しあう範囲（図６中の範囲Ｒｚ参照）があり、またＸ軸方向のスポイラＳＰｘと読出し用傾斜磁場の波形ＷＦｒの極性が反対になって相殺しあう範囲（図６中の範囲Ｒｘ参照）があった。この結果、スポイラＳＰｚおよびＳＰｘの効きが低下し、疑似エコーが発生し、これがアーチファクトの一因になっていた。
【００５２】
これに対し、本実施形態では、事前の極性調整によって、そのような波形が相殺し合うという事態を確実に排除できる。このため、傾斜磁場スポイラＳＰｚ，ＳＰｘによって確実に分散させたスピン位相状態でその後のデータ収集シーケンスに臨むことができ、傾斜磁場スポイラＳＰｚ，ＳＰｘが本来の機能を発揮できる。したがって、このプリサチュレーションパルスの印加に伴う疑似エコーは殆ど発生せず、本来のエコー信号を的確に収集できるから、疑似エコーによる画像アーチファクトを確実に排除または低減させ、高品質のＭＲ像を提供できる。また、プリサチュレーションパルスにより所望領域を事前飽和させているから、血流や体動によるアーチファクトも的確に除去できる。
【００５３】
第２の実施形態
第２の実施形態を図７および図８に基づき説明する。なお、この実施形態に係るＭＲＩ装置のハードウエア構成は第１の実施形態のものと同一または同様である（これ以降の実施形態でも同様である）。
【００５４】
このＭＲＩ装置では、図７に示す如く、データ収集シーケンスでスキャンされる撮像スライスのみを「オブリークさせる」ようにＸ、Ｙ、Ｚの物理軸の内の適宜な軸方向の傾斜磁場を設定し、かつ、事前シーケンスの傾斜磁場スポイラの極性を調整することを特徴としている。
【００５５】
この実施形態の場合、オペレータの操作情報には撮像スライスをオブリークさせる旨の情報が含まれ、これがコントローラ６によって認識される。コントローラ６およびシーケンサ５は、前述した図２の処理を行うことによって、Ｚ軸方向およびＸ軸方向の傾斜磁場スポイラＳＰｚ，ＳＰｘの極性を調整する（図２ステップ５４〜５８）。
【００５６】
この過程において、撮像スライスをオブリークさせる結果としてＺ軸およびＸ軸の物理軸方向に印加する傾斜磁場波形が、例えば図８のように求められる。つまり、１つの論理軸方向（スライス方向や読出し方向）の傾斜磁場波形の成分が複数の物理軸（Ｚ軸やＸ軸）に跨がっている。そこで、Ｚ軸およびＸ軸の物理軸の傾斜磁場スポイラＳＰｚ，ＳＰｘの極性を判断する場合（図２ステップ５５）、データ収集シーケンス中の対応する物理軸の傾斜磁場波形の値（波形面積）が大きい波形の極性を判断し、これに傾斜磁場スポイラの極性を合わせる。
【００５７】
例えば図８に示す例の場合、Ｚ軸方向の傾斜磁場スポイラＳＰｚはエコー読出し時の−方向の波形ＷＦｚの極性に、Ｘ軸方向の傾斜磁場スポイラＳＰｘは、スライスの一方向の波形ＷＦｘの極性にそれぞれ合わせられる。
【００５８】
そのほかのスキャン動作は前述のものと同様である。
【００５９】
このように撮像スライスをオブリークさせる場合でも、第１の実施形態のときと同様の作用効果を得ることができ、傾斜磁場スポイラ本来のスピンに対するスポイル機能によって、オブリークさせたスライス像からプリサチュレーションパルスの印加に伴うアーチファクトを効果的に除去することができる。
【００６０】
第３の実施形態
第３の実施形態を図９および図１０に基づき説明する。
【００６１】
この実施形態に係るＭＲＩ装置では、図９に示すように、データ収集シーケンスでスキャンされる撮像スライスを「オブリークさせる」ようにＸ、Ｙ、Ｚの物理軸の内の適宜な軸方向の傾斜磁場を設定するとともに、これに対応して事前シーケンスの傾斜磁場スポイラの強度を「オブリークさせる」値に設定し、かつ、その傾斜磁場スポイラの極性を調整することを特徴としている。
【００６２】
この実施形態の場合も、オペレータの操作情報には撮像スライスおよび傾斜磁場スポイラを共にオブリークさせる旨の情報が含まれ、これがコントローラ６によって認識される。コントローラ６およびシーケンサ５は、前述した図２の処理と同様の処理を行うことによって、Ｚ軸方向およびＸ軸方向の傾斜磁場スポイラＳＰｚ，ＳＰｘの極性を調整する（図２ステップ５４〜５８）。
【００６３】
この過程において、撮像スライスおよび傾斜磁場パルスをオブリークさせる結果としてＺ軸およびＸ軸の物理軸方向に印加する傾斜磁場波形が、例えば図１０のように求められる。この場合は、傾斜磁場スポイラの方向とスライス方向、読み出し方向が等しくオブリークされるため、傾斜磁場スポイラの極性が必ず合うことになる。
【００６４】
スキャン動作は前述した各実施形態のものと同様である。
【００６５】
このようにして、第１、第２の実施形態のときと同様の作用効果を得ることができる。とくに、撮像スライスのみならず、傾斜磁場スポイラも極性を合わせかつオブリークさせるので、プリサチュレーションパルスの印加に伴う疑似エコーの発生をより的確に減少または抑制できる。
【００６６】
なお、本発明はさらに種々の態様で実施できる。例えば、事前シーケンスの物理軸の各方向とデータ収集シーケンスの論理軸の各方向が全く異なっていてもよい。例えば、頸椎をアキシャルで撮影する際に、喉などからの信号をプリサチュレーションパルスで抑制するなどの場合である。
【００６７】
さらに、前述した各実施形態ではプリパルスとしてのプリサチュレーションパルスを１個印加する（これに応じて、各物理軸方向の傾斜磁場スポイラも１個印加する）事前シーケンスの構成を採用したが、本発明で提案するＭＲＩ装置の場合、プリパルスを時系列的に複数個印加する（これに応じて、プリパルス印加毎に各物理軸方向の傾斜磁場スポイラも１個ずつ印加する）ようにし、各回の傾斜磁場スポイラの極性を前述した実施形態のものと同様にデータ収集シーケンスの傾斜磁場のそれに合わせるようにしてもよい。この一例を、図１１のスキャンシーケンスに示す。同図では、プリサチュレーションパルス１、２を印加し、この各印加の後にデータ収集シーケンスのオブリーク状態に従ってオブリークさせた傾斜磁場スポイラＳＰz1，ＳＰx1，ＳＰy1（ＳＰz2，ＳＰx2，ＳＰy2）を印加し、これらのスポイラの極性を前述した第３の実施形態と同様にデータ収集シーケンスのパルス極性に合わせている。
【００６８】
さらにまた、前記実施形態ではデータ収集シーケンスをシングルスライス法によるイメージングシーケンスとして説明したが、これをマルチスライス法に基づくシーケンスとして構成してもよい。
【００６９】
さらにまた、前記各実施形態では本発明の極性制御をスライス方向および読出し方向に対応する物理軸方向において共に実施するようにしたが、これはいずれか一方の方向のみについて本発明の極性制御を実施するようにしてもよい。
【００７０】
さらに、本発明のプリパルスは、データ収集シーケンスとは独立して制作されたプリパルスに適用することができ、そのプリパルスは必ずしもプリサチュレーション（事前飽和）パルスに限定されることなく、脂肪抑制を行う脂肪抑制パルスや、ＭＴ（magnetization transfer）パルスであってもよい。
【００７１】
また、このプリパルスは、前述した実施形態のようにスライス選択パルス（スライス用傾斜磁場）と同時に印加する構成であっても、また、そのようなスライス選択パルスを同時に印加しない状態で印加する構成であってもよい。
【００７２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、傾斜磁場スポイラの効きの低下を抑制または防止でき、プリパルスの印加に伴う疑似エコーの発生を殆ど確実に防止し、画像に現れるアーチファクトを大幅に抑制または排除して、高品質のＭＲ像を提供し、診断能の向上などに寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るＭＲＩ装置の構成例を示す機能ブロック図。
【図２】実施形態における傾斜磁場スポイラの極性制御の処理を代表的に示す概略フローチャート。
【図３】第１の実施形態に係るスキャンシーケンスの波形図。
【図４】第１の実施形態におけるスキャンの論理軸座標とガントリの物理軸座標との位置関係を説明する図。
【図５】撮像スライスとプリサチュレーションスライスとの位置関係を説明する図。
【図６】第１の実施形態のスキャンシーケンスに対比される従来例によるスキャンシーケンスの波形図。
【図７】第２の実施形態におけるスキャンの論理軸座標とガントリの物理軸座標との位置関係を説明する図。
【図８】第２の実施形態に係るスキャンシーケンスの波形図。
【図９】第３の実施形態におけるスキャンの論理軸座標とガントリの物理軸座標との位置関係を説明する図。
【図１０】第３の実施形態に係るスキャンシーケンスの波形図。
【図１１】変形した実施形態に係るスキャンシーケンスの波形図。
【符号の説明】
１  磁石
２  静磁場電源
３  傾斜磁場コイルユニット
４  傾斜磁場電源
５  シーケンサ
６  コントローラ
７  高周波コイル
８Ｔ  送信器
８Ｒ  受信器
１０  演算ユニット
１１  記憶ユニット
１２  表示器
１３  入力器
【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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