(57)【要約】【課題】被検体の骨格構造や血管走行系に沿った曲面を撮影することのできるＭＲＩ装置を提供する。【解決手段】被検体の所定の柱状領域６３を励起し、柱状領域の長手方向に傾斜磁場を印加しながら磁気共鳴信号を検出する動作を、柱状領域６３を被検体内の所定の曲面形状６４に沿った位置に移動させながら繰り返す。得られた複数の磁気共鳴信号を用いて画像を構成することにより、被検体内の所定の曲面６４に沿った画像を得ることができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
均一な静磁場空間を発生する静磁場発生手段と、前記静磁場空間に傾斜磁場を印加する傾斜磁場発生手段と、前記静磁場空間に配置された被検体に高周波磁場を照射する高周波磁場発生手段と、前記被検体から発生する磁気共鳴信号を検出する検出手段と、前記傾斜磁場発生手段、高周波磁場発生手段および検出手段を制御して所定の撮像パルスシーケンスを実行させ、取得した前記磁気共鳴信号から前記被検体の画像を再構成する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記傾斜磁場の印加および前記高周波磁場の照射により前記被検体の所定の柱状領域を励起し、前記柱状領域の長手方向に傾斜磁場を印加しながら前記磁気共鳴信号を検出する動作を、前記柱状領域を移動させながら繰り返し行い、得られた複数の前記磁気共鳴信号を用いて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。
【請求項２】
請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置において、前記制御手段は、前記柱状領域を前記被検体内の所定の曲面形状に沿った位置に移動させながら前記磁気共鳴信号を検出し、得られた前記磁気共鳴信号を前記柱状領域の長手方向に沿った実空間信号に変換し、得られた複数の前記実空間信号を並べることにより、前記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。
【請求項３】
請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置において、前記得られた複数の実空間信号を２次元平面上に並べ、前記所定の曲面についての被検体像の投影像を構成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２または３に磁気共鳴イメージング装置において、前記被検体を搭載し前記静磁場空間で所定の方向に所定の速度で移動させる寝台をさらに有し、
前記制御手段は、前記柱状領域の長手方向を、前記寝台の主平面に平行で、前記寝台の移動方向に直交する方向に設定し、前記寝台の移動により前記柱状領域を前記移動方向に移動させながら、前記柱状領域を前記寝台主平面に直交する方向に移動させることにより、前記柱状領域を前記曲面に沿って移動さ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５】
請求項４に記載の磁気共鳴イメージング装置において、前記柱状領域の前記寝台移動方向についての幅は、一つの柱状領域の励起開始から次の柱状領域の励起開始までの時間に前記寝台が移動する距離に一致してい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４または５に記載の磁気共鳴イメージング装置において、前記制御手段は、前記柱状領域を前記寝台主平面に直交する方向に移動させるために、前記傾斜磁場の強度および高周波の周波数のうち少なくとも一方を変化さ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７】
請求項２ないし６のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置において、前記制御手段は、前記被検体について予め撮像した参照画像を表示装置に表示し、操作者から前記曲面形状の設定を受け付け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２ないし６のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置において、前記制御手段は、前記被検体について予め撮像した参照画像を画像処理し、該画像処理結果に基づいて前記曲面形状を設定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９】
請求項７または８に記載の磁気共鳴イメージング装置において、前記参照画像は、撮像対象とする組織の長手方向を含む面について撮像された画像であり、前記制御手段は、前記組織の長手方向に沿う曲線を含み、かつ、前記参照画像が撮像された２次元平面に直交する曲面を前記曲面形状として設定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１０】
請求項２ないし８のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置において、前記制御手段は、１以上の前記参照画像に基づき前記曲面形状の一部を設定し、残部を補間処理によって設定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１１】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置において、前記制御手段は、前記柱状領域を励起し前記磁気共鳴信号を検出する前記動作を繰り返し行いながら、その時点までに得られた複数の前記磁気共鳴信号を用いて再構成した画像を表示装置に表示する手段と、前記リアルタイムの画像を見た操作者から、これ以降に前記柱状領域を移動させる位置の訂正を受け付ける手段とを有し、該受け付けた訂正後の位置に沿って前記柱状領域を移動させながら、前記動作を継続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（以下、ＭＲＩと称する）装置を用いて、全身等広範囲におよぶ所定の組織の撮像を短時間で行う撮影方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来ＭＲＩ装置において、被検体の頭頂部から足先方向に沿った全領域の画像を得るために、被検体の複数の部分領域の画像を撮影し、これらの画像を連結する方法が提案されている。例えば、特許文献１または特許文献２では、被検体を複数の領域に分割し、寝台を移動させて各領域を撮影し、得られた画像を合成することにより全身等の広範囲の画像を得る方法が提案されている。
【０００３】
一方、特許文献３では、ラインと見なせるほど細い棒状領域を励起し、長手方向に沿った一次元磁気共鳴情報を取得し、この棒状励起領域を所定の２次元平面上で平行移動させていくことにより、一次元画像を配列した２次元画像を短時間で得る方法が提案されている。
【特許文献１】特開２００６−２１０４９号公報
【特許文献２】特開２００３−１３５４２９公報
【特許文献３】特開２００６−２６３１１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の特許文献１または２に開示されている方法のように、複数の画像を連結して得られる画像は、連続した平面画像に過ぎず、解剖学的に連続した画像とはなっていない。すなわち、観察対象とする所定の骨格構造や血管走行系を連続的に観察可能な画像を得るためには、湾曲している骨格構造や血管走行系に沿って撮像する必要があるが、特許文献１または２で採用している撮像方法は、撮像面が平面の通常の撮像方法であるため、撮像面から外れた湾曲部を捉えることができない。一方、３Ｄ画像を撮像することができれば、湾曲部の形状をも捉えることができるが、３Ｄ画像は、撮像に時間を要するため、全身等の広い範囲の撮像に適用すると非常に時間がかかる。特許文献３に開示の撮像方法も撮像面は平面である。
【０００５】
本発明の目的は、被検体の骨格構造や血管走行系等所望の組織に沿った曲面を撮影することのできるＭＲＩ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明によれば、以下のようなＭＲＩ装置が提供される。すなわち、均一な静磁場空間を発生する静磁場発生手段と、静磁場空間に傾斜磁場を印加する傾斜磁場発生手段と、静磁場空間に配置された被検体に高周波磁場を照射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検出する検出手段と、傾斜磁場発生手段、高周波磁場発生手段および検出手段を制御して所定の撮像パルスシーケンスを実行させ、取得した磁気共鳴信号から被検体の画像を再構成する制御手段とを有するＭＲＩ装置であって、制御手段は、傾斜磁場の印加および前記高周波磁場の照射により被検体の所定の柱状領域を励起し、柱状領域の長手方向に傾斜磁場を印加しながら磁気共鳴信号を検出する動作を、柱状領域を移動させながら繰り返し行い、得られた複数の前記磁気共鳴信号を用いて画像を再構成する。これにより、被検体内の所定の形状に沿って撮像した画像を得ることができる。
例えば、制御手段は、柱状領域を被検体内の所定の曲面形状に沿った位置に移動させながら磁気共鳴信号を検出し、得られた磁気共鳴信号を柱状領域の長手方向に沿った実空間信号に変換し、得られた複数の実空間信号を並べることにより、画像を再構成する。これにより、被検体内の所定の曲面に沿って撮像した画像を得ることができる。
【０００７】
上述の実空間信号を並べて画像を構成する際に、得られた複数の実空間信号を２次元平面上に並べることにより、所定の曲面の投影像を構成することも可能である。
【０００８】
また、本発明のＭＲＩ装置が、被検体を搭載し静磁場空間で所定の方向に所定の速度で移動させる寝台を有する場合には、制御手段は、柱状領域の長手方向を、寝台の主平面に平行で、寝台の移動方向に直交する方向に設定し、寝台の移動により柱状領域を移動方向に移動させながら、柱状領域を寝台主平面に直交する方向に移動させることにより、柱状領域を前記曲面に沿って移動させることができる。
【０００９】
上述の柱状領域の寝台移動方向について幅を、一つの柱状領域の励起開始から次の柱状領域の励起開始までの時間に寝台が移動する距離に一致させることが可能である。この場合、被検体の寝台移動方向についての情報を途切れることなく取得することができる。
【００１０】
上述の制御手段は、傾斜磁場の強度および高周波の周波数のうち少なくとも一方を変化させることにより、柱状領域を寝台主平面に直交する方向に移動させることを実現することができる。
【００１１】
また、制御手段は、被検体について予め撮像した参照画像を表示装置に表示し、操作者から曲面形状の設定を受け付けるように構成することができる。また、制御手段は、被検体について予め撮像した参照画像を画像処理し、画像処理結果に基づいて自動で曲面形状を設定する構成にすることもできる。これらの場合、参照画像として、撮像対象とする組織の長手方向を含む面について撮像された画像を用いることにより、制御手段は、組織の長手方向に沿う曲線を含み、かつ、参照画像が撮像された２次元平面に直交する曲面を曲面形状として設定することができる。
【００１２】
制御手段は、例えば、１以上の参照画像に基づき曲面形状の一部を直接設定し、残部を補間処理によって設定することが可能である。
【００１３】
また、制御手段は、柱状領域を励起し磁気共鳴信号を検出する動作を繰り返し行いながら、その時点までに得られた複数の磁気共鳴信号を用いて再構成した画像を表示装置に表示することが可能である。これにより、リアルタイムの画像を見た操作者から、これ以降に柱状領域を移動させる位置の訂正を受け付けることができる。受け付けた訂正後の位置に沿って柱状領域を移動させながら、動作を継続することにより、訂正を反映させた画像を得ることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の効果としては、柱状領域を所望の曲面形状に移動させて撮像を行うため、所望の組織に沿って曲面形状を設定しておくことにより、平面では捉えきれない形状の所望の組織を途切れることなく連続した画像として取得することができる。しかも、短時間で撮像を行うことができ、撮像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】
【００１５】
本発明のＭＲＩ装置の一実施の形態について図面を用いて説明する。
（第１の実施の形態）
本実施の形態のＭＲＩ装置は、図１に示すように、超伝導コイル１と、傾斜磁場発生コイル２と、高周波磁場発生コイル３と、受信コイル４と、傾斜磁場電源５と、高周波磁場電源６と、寝台７と、制御ユニット８と、操作卓９とを備えている。
【００１６】
超伝導コイル１は、撮像空間に均一な静磁場空間を発生する。傾斜磁場発生コイル２は、撮像空間にｘ、ｙ、ｚの３軸方向に沿って磁場強度が線形に変化する傾斜磁場（Gx、Gy、Gz)を印加するための３組のコイルを含む。本実施の形態においてｘ、ｙ、ｚ軸は、超伝導コイル１の形成する静磁場空間の中心を原点ｏとし、被検体１０の体軸方向をｘ軸、体の幅方向をｙ軸、体の厚さ方向をｚ軸としている。Gx、Gy、Gzは、いずれも原点での傾斜磁場量がゼロになるように設定されている。
【００１７】
高周波磁場発生コイル３は、被検体１０に磁気共鳴を誘起するための高周波磁場を照射する。受信コイル４は、被検体１０からの磁気共鳴信号を検出する。寝台７は、被検体１０の撮像部位を撮像空間に搬送する駆動機構７ａを備えている。傾斜磁場電源５は、傾斜磁場発生コイル２に所定の傾斜磁場を発生させるための電流を供給する。高周波磁場電源６は、高周波磁場発生コイル３に所定の高周波磁場を発生させるための所定波形の高周波電流を供給する。制御ユニット８は、高周波磁場電源６および傾斜磁場電源５に対して、制御信号を出力し、所定のタイミングで所定の傾斜磁場および高周波磁場を発生させる。また、制御ユニット８は、受信コイル４の受信信号を所定のタイミングで検出し、フーリエ変換により実空間信号に変換することにより画像再構成処理を行う。制御ユニット８が再構成した画像は、操作卓９の画像表示部９ａ（図１０参照）に表示される。制御ユニット８は、操作卓９を介して、撮像条件や画像再構成の条件等を操作者から受け付ける。
【００１８】
ＭＲＩ装置では、高周波磁場および傾斜磁場の印加手順と信号計測のタイミングを規定した、撮像パルスシーケンスと呼ばれる計測手順に従って画像の撮影が行われる。撮像パルスシーケンスは、SE(スピンエコー)法、GE(グラディエントエコー)法、FSE(ファーストスピンエコー)法、EPI(エコープレナー)法等が知られ、これらは撮影時間や、得られる画像コントラスト等が異なっている。これらの手法は、一般に、磁気共鳴信号に対して、位相と周波数についてそれぞれ位置情報をエンコードすることにより２次元位置情報を付与しておき、直接２次元画像を再構成する。これに対し、本実施の形態では、直接２次元画像を再構成するのではなく、柱状の領域を励起し、一次元情報を付与しながら磁気共鳴信号を取得するラインスキャンを行い、得られた信号をフーリエ変換し、一次元画像を再構成する。この動作を柱状励起領域を少しずつずらしながら繰り返し行って、得られた一次元画像を配列して２次元画像を得る。
【００１９】
ここで、一次元画像を配列して２次元画像を得る原理について説明する。図２は、本実施の形態で用いるパルスシーケンスであり、横軸は時間軸である。高周波磁場(RF)パルス５１、５３、x方向傾斜磁場(Gx)パルス５２、y方向傾斜磁場(Gy)パルス５５、z方向傾斜磁場(Gz)パルス５４が、それぞれ図２に示されたタイミングで印加される。磁気共鳴信号(エコー信号)５６は、図２に示したタイミングで検出される。ここでは、RFパルス５１、５３とGxパルス５２とGzパルス５４は、撮影したい領域を励起する働きを、Gｙはエコー信号の周波数に位置情報をエンコードする働きをする。
【００２０】
具体的には、まず時刻t0においてGxパルス５２と、磁化を９０°励起するRFパルス５１とを照射することにより、図３（ａ）に示したように被検体１０のｘ軸に垂直な第１の断面６１を励起する。次に、時刻t1においてGzパルス５４と、磁化を１８０°励起するRFパルス５３を照射することにより、ｘｙ平面に平行な第２の断面６２を励起する。第２の断面６２は、第１の断面６１と直交している。この時、第１の断面６１と第２の断面６２が交差するｙ軸に沿った四角柱状領域６３がエコーを発生する領域となる。時刻TEにおいて、Gyパルス５５を印加してエコー信号５６に位置情報を付与しながら、エコー信号５６を取得する。以上のステップを所定の繰り返し時間(TR)で繰り返し行う。
【００２１】
本実施の形態では、繰り返しごとに、領域６３をｘ軸方向のみならず、ｚ軸方向についても所定量シフトさせることにより、図３（ｂ）のように曲面６４に沿った画像を得る。領域６３のｘ軸方向へのシフトは、寝台７の移動により行う。図４（ａ）、（ｂ）に示すように寝台７は、被検体１０を搭載してｘ方向に速度ｖで移動するように設定される。被検体１０の先端１１のｘ方向の最初の座標をｘ＝−Ｌとすると（図４（ａ））、寝台７が移動を開始してＬ／ｖ時間後には、被検体の先端は磁場中心ｘ＝０に到達する（図４（ｂ））。この時刻をｔ＝t0とする。
【００２２】
時刻t0において図２のパルスシーケンスを実行する。Gxパルス５２と９０°励起RFパルス５１とを照射し、第１の断面６１を励起する。ここで第１の断面６１のx方向の座標は０で、ｘ方向の厚さはｄである。次に、時刻t1においてGyパルス５４と１８０°励起RFパルス５３を照射し、第１の断面６１と直交する第２の断面６２を励起する。第２の断面６２の高さは座標ｚであり、厚さはｄである。これにより、第１の断面６１と第２の断面６２が交差する領域６３が励起され、エコー信号５６を発生する領域となる。Gyパルス５５を印加してエコー信号５６に位置情報をエンコードすると共に、時刻TEにおいてエコー信号５６を取得する。
【００２３】
ここで、第２の断面６２のy方向の幅をFOVとする。取得したエコー信号５６は、制御ユニット８により信号処理されて第１の実空間信号に再構成される。この実空間信号は、ｘ＝−ｄ／２〜＋ｄ／２、ｙ＝−ＦＯＶ／２〜＋ＦＯＶ／２、ｚ＝（ｚ−ｄ／２）〜（ｚ＋ｄ／２）の領域に対応している。以上のパルシーケンスは、繰り返し時間ＴＲで繰り返されるので、寝台７すなわち被検体１０は、ＴＲの間にｖ×ＴＲだけ移動する。よって、所望する第１断面６１の厚さｄとの関係が、ｄ＝v×TRを満たすように、ｄ、ｖ、TRのいずれかを調整することにより、被検体１０をx軸方向に厚さｄずつシフトしながら撮影することができる。
【００２４】
またｘ軸方向に励起領域６３を移動させるのと同時に、ｚ軸方向についても所定量シフトさせる。これにより曲面６４に沿った画像を得ることができる。このとき、曲面６４は、図５（ａ）に示すように、被検体１０について予め撮影しておいた参照画像２０において、所望の組織、例えば血管２１を含む面に設定する。これにより、湾曲した血管２１を連続して観察可能な解剖学的に連続な画像が得られる。曲面６４を撮像面にするためには、励起領域６３を、パルスシーケンスの繰り返しごとにz軸方向に移動させる。
【００２５】
ｚ軸方向に励起領域６３を移動させる手法を、図５（ｂ）に示すように励起領域６３を曲面６４に沿って領域２３、２４、２５、２６に移動させて撮影する場合を例に説明する。まず、領域２３を撮影する時刻をT0とすると、領域２４、２５、２６をそれぞれ撮影する時刻は、T0＋TR、T0＋2TR、T0＋3TRとなる。また、パルシーケンスの第２のRFパルス５３の中心周波数を各々ω1、ω2、ω3、ω4、静磁場中心との距離を各々ｚ1、ｚ２、ｚ３、ｚ４とすると、ω1＝ω＋γ×Gz×ｚ1、ω2＝ω＋γ×Gz×ｚ2、ω3＝ω＋γ×Gz×ｚ3、ω4＝ω＋γ×Gz×ｚ4となる。ここで、ωは静磁場中心を励起する場合の周波数、γは磁気回転比である。制御ユニット８は、ω1〜ω4を内蔵する記憶装置に格納しておき、時刻T0、T0＋TR、T0＋2TR、T0＋3TRにおいて、照射するRFパルス５３の周波数をω1、ω2、ω3、ω4と変更して上記パルスシーケンスを実施すると、励起領域６３は領域２３、２４、２５、２６に移動し、それぞれの領域からライン状の画像が得られる。得られたライン状の画像を、寝台の進行方向と反対方向に平面的に連結した画像２７は、図５（ｂ）に示したように、曲面６４をｘｙ平面に投影した画像と同等であるため、湾曲した血管２１が途切れることなく撮像されている。
【００２６】
上記原理により、本実施の形態のＭＲＩ装置が曲面を撮像するための構成および動作を図６〜図８を用いてさらに説明する。
【００２７】
制御ユニット８は、図６に示すように、曲面形状設定部６０１と、柱状領域制御部６０２と、撮像制御部６０３と、画像再構成部６０４とを有している。曲面形状設定部６０１は、予め測定した参照画像を表示して、その画像上で操作者から曲面６４の形状の設定を受け付ける受け付け部６０５と、参照画像を画像処理して曲面６４を自動設定する自動設定部６０６とを備えている。柱状領域制御部６０２は、設定された曲面６４の静磁場中心との距離（ｚ座標）を検出する検出部６０７と、検出したｚ座標からRFパルス５３の中心周波数を各々ω1、ω2、ω3、ω4を演算する演算部６０８と、求めたω１等を格納する格納部６０９とを備えている。
【００２８】
制御ユニット８の曲面形状設定部６０１と、柱状領域制御部６０２と、撮像制御部６０３と、画像再構成部６０４は、内蔵する記憶装置に予め格納されたプログラムをＣＰＵが読み込んで実行することにより実現される。制御ユニット８の動作を図７のフローチャートを用いて具体的に説明する。まず、制御ユニット８の曲面形状設定部６０５は、本撮像を行う前に参照画像を撮像するため、操作卓９の画像表示部９ａに参照画像の撮像条件の設定受け付け用画像を表示する（ステップ１０１）。操作者は操作卓９を操作し、参照画像の撮像条件を設定する。設定を受け付ける撮像条件は、参照画像の撮像面の向き（例えば横断面、矢状断面、環状断面）、撮像範囲（全身、頭部、胸部、腹部、脚部等）、撮像野（ＦＯＶ）、一枚の参照画像で全撮像範囲を撮影できない場合の分割数および分割後の撮像範囲、撮像シーケンスの種類（SE法、GE法等）、撮像シーケンスのTRや繰り返し回数等である。
【００２９】
参照画像の撮像面の向きは、本撮像の撮像面（曲面）に対して交差する面であって、撮像したい組織（骨格構造や血管）の長手方向に沿った面を設定する。例えば、本撮像で脊椎の横断面像を撮像する場合には、参照画像の撮像面を脊椎の矢状断面に設定する。以下の説明では、体軸方向をｘ方向（寝台７の移動方向）、被検体の幅方向をｙ方向、厚み方向をｚ方向とし、参照画像を矢状断面について撮像し、本撮像を横断面に平行な曲面とする場合について説明する。
【００３０】
制御ユニット８の曲面形状設定部６０１は、受け付けた参照画像の撮像条件を撮像制御部６０３に受け渡す。撮像制御部６０３は、ステップ１０１で設定された撮像条件により、参照画像を撮像し、画像再構成部６０４は、画像再構成を行う。参照画像を複数枚に分割して撮像している場合には、公知の手法によりそれらを合成して一枚の参照画像とする。再構成した参照画像８０１は、曲面形状設定部６０１に受け渡され、図８のように、撮影条件設定用画像８００の一部として画像表示部９ａに表示される（ステップ１０２）。本撮影条件設定用画像８００には、参照画像８０１の他に、本撮像で撮像する曲面位置（撮像位置軌跡）の指定を参照画像８０１上で受け付けるための撮像位置指定カーソル８０３と、本撮像シーケンスのパラメータを設定するための３つの入力部８０７、８０８、８０９が表示される。
【００３１】
操作者は、操作卓９のマウス等を操作することにより、参照画像８０１上で撮像位置指定カーソル８０３を撮像したい骨格構造や血管に沿って移動させることにより曲線８０２を描く。曲面形状設定部６０１の受け付け部６０５は、この曲線８０２を受け付ける。曲面形状設定部６０１は、曲線８０２を含み、参照画像８０１に垂直な曲面を撮像すべき曲面６４として設定する。例えば図８の例では、参照画像８０１は矢状断面（ｚｘ面）像であるので、曲線８０２を含み、横断面（ｘｙ面）に平行な曲面を、撮像すべき曲面６４として設定する（ステップ１０３）。また、操作者が指示した場合には、自動設定部６０６が参照画像８０１を画像処理することにより、骨格構造や血管を描画する画素を自動抽出し、それを曲線８０２として設定することも可能である。自動抽出した曲線８０２は、画像表示部９ａに参照画像とともに表示する。曲面形状設定部６０１は、曲線８０２を含み、参照画像に垂直な曲面を撮像すべき曲面６４として設定する。
【００３２】
また、本撮影条件設定用画像８００上に表示されている３つの入力部８０７〜８０９は、本撮像シーケンスのTRの入力部８０７、寝台７の移動速度vの入力部８０８、励起領域６３のｘ軸方向の厚さｄの入力部８０９である。これらのパラメータｄ、v、TRは、前述したようにｄ＝v×TRの関係にあるので、曲面形状設定部６０１は、いずれか２つについて操作者から入力を受け付ける（ステップ１０４）。残りの一つのパラメータについてはｄ＝v×TRを制御ユニット８が算出することにより設定する。
【００３３】
柱状領域制御部６０２は、図３（ａ），（ｂ）で説明した励起領域６３の寝台移動方向（ｘ軸）の厚さを、ステップ１０４で設定された値ｄにするために、図２の本撮像シーケンスのGxパルス５２の傾斜磁場量を第１のRFパルス５１の周波数幅との関係により定める（ステップ１０５）。
【００３４】
柱状領域制御部６０２のｚ検出部６０７は、本撮像おける各TRの第２のRFパルス５３照射時刻を求め、そのときの第１の断面６１の位置における曲線８０２のｚ座標、すなわち図５（ｂ）のｚ1、ｚ２、ｚ３、ｚ４・・・をそれぞれ求める。座標ｚは、参照画像８０１上での曲線８０２上の画素と、その画素の画像端部からの距離ｈ８０５または（ＦＯＶ−ｈ）８０６を求め、これと参照画像８０１のＦＯＶ８０４およびＦＯＶ８０４の中心の実空間座標との関係から計算により求めることができる。ω演算部６０８は、求めた座標ｚ（ｚ1、ｚ２、ｚ３、ｚ４・・・）から、第２のRFパルス５３のTRごとの中心周波数ω１、ω2、ω3、ω4・・・を、ω1＝ω＋γ×Gz×ｚ1、ω2＝ω＋γ×Gz×ｚ2、ω3＝ω＋γ×Gz×ｚ3、ω4＝ω＋γ×Gz×ｚ4により求める（ステップ１０６）。ただし、ωは静磁場中心を励起する場合の周波数、γは磁気回転比である。求めたω１等の値は、第２のRFパルス５３の照射時刻と対応させて、ω格納部６０９に格納する。
【００３５】
撮像制御部６０３は、ω格納部６０９に格納したω１、ω2、ω3、ω4・・・等を読み出し、これを曲面形状設定部６０１に設定された他の撮像パラメータとともに用いて、図２のパルスシーケンスを実行することにより、本撮像を行う。すなわち、寝台速度ｖ、繰り返し時間TR、Gxパルス５２の傾斜磁場量を、ステップ１０４，１０５で設定または決定された値に設定することにより、励起領域６３をステップ１０４で設定した距離ｄずつｘ軸方向に移動させる。同時に、第２のRFパルス５３のTRごとの中心周波数ωをステップ１０６で求めた中心周波数ω１、ω2、ω3、ω4・・・に設定することにより、励起領域６３を曲線８０２に沿った位置に移動させる。これにより、本撮像において、励起領域６３を参照画像８０１上の曲線８０２に沿った位置に設定することができる。
【００３６】
画像再構成部６０４は、各TRおいて励起領域６３について得られた磁気共鳴信号のフーリエ変換することにより、一次元画像を再構成する。得られた一次元画像をｘ軸方向に並べることにより、曲面６４の被検体像をｚｙ平面に投影した画像を得ることができる。この画像は、曲線８０２に沿って位置する骨格構造や血管系を途切れることなく撮像した解剖学的に連続した画像である。
【００３７】
なお、励起領域６３の寝台移動方向の幅および高さ（すなわち、第１の断面６１、第２の断面の厚さｄ）は、いずれも数ｍｍ程度に設定することができる。例えば、励起領域６３の寝台移動方向の幅を１ｍｍに設定した場合、身長１８０ｃｍの被検体１０の全身を１８００ラインにより撮像することができる。図２の撮像シーケンスは、１ラインを撮像する時間（１TR）が通常０．１秒程度であるので、全身１８００ラインを１８０秒＝３分程度で撮像することができる。これは、全身撮像に要する時間としては短時間であるため、被検体１０に与える負担も小さい。
【００３８】
また、励起領域６３の寝台移動方向（ｘ方向）の幅および高さ（ｚ方向）を数ｍｍ程度に設定することにより、参照画像８０１上で操作者が比較的容易にかつ素早く曲線８０２を描いた場合であっても、主要な血管系を容易に連続的に撮像することができ、効率よく撮像することができる。
【００３９】
また、寝台７の移動方向（ｘ方向）と第２のRFパルス５３で励起する第２の断面６２（ｘｙ面）とが平行であり、１TRの間に寝台７が移動距離v×TRと第１断面６１のスライス厚さｄとを一致させている（ｄ＝v×TR）ことにより、図５（ｂ）に示したように、隣り合う励起領域２３〜２６は、ｘ軸方向については接しており、被検体１０の情報をｘ軸方向に途切れることなく画像２７として取得することができる。
【００４０】
なお、ステップ１０７で本撮像する範囲は、ステップ１０１で参照画像８０１の撮像範囲と同じ範囲に設定することが可能であるが、参照画像８０１の一部範囲についてのみ本撮像を行うことも可能である。例えば、ステップ１０３で操作者から本撮像範囲を受け付け、その範囲に設定された曲面６４についてのみ本撮像を行うことも可能である。これにより、必要とする範囲についてのみ短時間で撮像することができる。例えば、ステップ１０３において、操作者が曲線８０２を描いた範囲のみを本撮像範囲とすることができる。
【００４１】
上述の第１の実施の形態では、曲面６４に沿って励起領域６３を移動させて取得した複数の一次元画像を図５（ｂ）のように２次元平面上に並べ２次元画像２７を得ているが、必ずしも２次元平面画像とする必要はない。曲面６４に沿って一次元画像を並べることにより３次元画像を得ることももちろん可能である。
【００４２】
なお、図５（ｂ）に示した励起領域２３〜２６のうち隣接する励起領域の高さ（ｚ座標）ｚ1、ｚ２、ｚ３、ｚ４が同じ値である場合、同じ高さの第２の断面６２を連続して励起することになる。このため、TRが縦磁化の回復時間よりも短い場合には、連続励起により励起領域からの磁気共鳴信号の強度が弱まる。そこで、制御ユニット８の柱状領域制御部６０２は、ｚ検出部６０７が検出したｚ座標が隣接する励起領域２３同士で同じ値である場合、信号強度が弱まることをユーザに警告する構成にすることが可能である。もしくは、同じ断面を連続励起するのを避けるために、同じ座標ｚの隣接する励起領域を励起する際には、第２の断面６２の向きを寝台７の主平面（ｘｙ平面）から傾斜させるよう、撮像制御部６０３に指示することが可能である。これにより、隣接する励起領域のｚ座標が同じであっても、傾斜させることにより、第２の断面６２が同じ面になるのを解消できるため、磁気共鳴信号の強度が弱まる現象を解決できる。
【００４３】
（第２の実施の形態）
上述の第１の実施の形態では、撮像対象とする骨格構造や血管に沿った面について参照画像を撮像し、参照画像上で曲線８０２を操作者がマニュアルで指定するか、または画像処理により骨格や血管等を抽出することにより曲線８０２を指定することにより、曲面形状の設定をする構成であったが、他の方法で曲面形状を設定することも可能である。例えば、図９に示したように、撮像対象とする骨格構造や血管を横切る面について、任意の間隔で複数枚の参照画像３１〜３４を撮影し、参照画像と参照画像の間の領域については、補間処理により曲線８０２を設定することが可能である。
【００４４】
例えば、図９の参照画像３１、３２，３３，３４において、ｘ方向の座標をｘ３１、ｘ３２、ｘ３３、ｘ３４とし、撮像対象とする骨格構造や血管系のｚ方向の座標をｚ３１、ｚ３２、ｚ３３、ｚ３４とした場合、曲面形状設定部６０１は、x３1＜x＜ｘ３２の区間では、第２の断面６２の位置をｚ３1＜ｚ＜ｚ３２に設定し、x３２＜x＜ｘ３３の区間では、第２の断面６２の位置をｚ３２＜ｚ＜ｚ３３に設定し、x３３＜x＜ｘ３４の区間では、第２の断面６２の位置はｚ３３＜ｚ＜ｚ３４に設定するという補間を行う。
【００４５】
補間方法としては、例えば、参照画像３１、３２，３３，３４の撮像対象とする座標を直線または所定の曲線で結ぶ方法や、最小二乗法等所定のフィッティング手法を用いることが可能である。また、被検体の性別や年齢別に、撮像対象とする骨格構造や血管系の形状について予めデータを求めておき、制御ユニット８に内蔵されている記憶部に格納しておき、撮像しようとしている被検体１０の性別や年齢に該当する形状データを読み出して、参照画像３１、３２，３３，３４の撮像対象座標にフィッティングする方法を用いることも可能である。
【００４６】
このような補間方法を用いることにより、撮像対象とする骨格構造や血管に沿った面について参照画像を撮像することが困難な場合であっても、本撮像を行う曲線を設定することができる。
【００４７】
なお、曲線８０２の設定以外の他の方法については、第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００４８】
（第３の実施の形態）
第１および第２の実施の形態で説明したように、本発明の撮像方法では、柱状励起領域６３を撮像するごとに一次元画像が取得されるため、画像再構成部６０４は、現時点までに得られた一次元画像を並べることにより、現時点までに撮像した画像をリアルタイムで画像表示部９ａ表示することができる。これを利用して、第３の実施の形態では、図１０に示すように、リアルタイムで画像を確認した操作者から、撮像の途中で、その時点以降に撮像する曲面形状の変更を受け付ける変更受付部６１０を備え、変更後の曲面形状に沿って撮像を継続するものである。
【００４９】
制御ユニット８の撮像制御部６０３は、図７のステップ１０７において図２の撮像シーケンスを行い、画像再構成部６０４は、１ラインずつデータを取得し、再構成したならば、その時点までに再構成した各ラインの画像データを図１１（ａ）の画像４１のように画像表示部９ａに表示する。画像再構成部６０４は、表示する画像４１において、直前に再構成したのはライン１４１であることを、表示画面上への色付け等で表示する。このライン１４１には、図１１（ａ）のように、撮影対象である血管９０１の末端像が現れていない。これは、血管９０１がライン１４１の画像を得た励起領域６３から外れためである。画像４１を見た操作者が、撮像曲面の励起領域の位置の修正を操作卓９を介して指示すると、変更受付部６１０は、これから撮像する予定の４本のライン４２に対応する励起領域４２０〜４５０のｚ座標を柱状領域制御部６０２から受け取り、図１１（ｂ）のように操作卓９の画像表示部に表示する。励起領域４２０〜４５０のｚ座標の値は、図７のステップ１０６で検出した座標である。
【００５０】
操作者は、この画面を見て、励起領域４２０、４３０、４４０、４５０の高さ（ｚ座標）ｚ１〜ｚ４を図１１（ｄ）のようにｚ１’〜ｚ４’に修正する指示を操作卓９を介して行う。変更受付部６１０は、修正されたｚ１’〜ｚ４’を柱状領域制御部６０２に受け渡す。柱状領域制御部６０２のω演算部６０８は、修正されたｚ１’〜ｚ４’に基づいて、再度ステップ１０６を行うことにより、励起領域４２０〜４５０のｚ座標をｚ１’〜ｚ４’に設定するための周波数ω１’〜ω４’を演算により求める。撮像制御部６０３は、求めたω１’〜ω４’により以降の本撮像を継続させ、画像再構成部６０４は、取得されたライン４２の画像を図１１（ｃ）のように順次表示する。図１１（ｃ）の例では、励起領域４２０、４３０、４４０、４５０の位置を修正したことにより、ライン４２において再度血管像９０１が確認できる画像が得られている。なお、励起領域の高さの修正以外については、第１及び第２の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
【００５１】
このように、第３の実施の形態では、本発明の撮像方法においては一次元画像がリアルタイムで得られることを利用して、リアルタイムで再構成画像を表示することにより、操作者は、現時点以降で撮像する励起領域の高さを修正できる。これにより、正しい位置に修正して本撮像を続行することができるため励起領域から一旦それた血管等を再び励起領域で捉え、撮像することができる。よって、血管等の撮像対象の画像を得ることができると共に、本撮像のやり直しを防止でき、撮像効率を向上することができる。
【００５２】
最後に、寝台７の移動すなわち被検体１０の移動が、磁気共鳴信号に及ぼす影響を評価しておく。図２のパルスシーケンスにおいて、印加される傾斜磁場Ｇと磁気共鳴信号Ｓの関係は、
S(ky) = ∫ρ(y)・exp{j(θ+ky・y)}dy  =  exp(jθ)∫ρ(y)・exp(j・ky・y)dy
で表される。
ここで
ky = γ∫Gy dt
θ =γ∫Gx dt・vt = 1/2(γ・v・Gx・t2)
である。ρ(y)は、プロトン密度である。磁気回転比γ、磁化の移動速度（寝台７の移動速度）v、傾斜磁場強度G、傾斜磁場印加時間ｔを、例として一般的な値として、γ=42MHz/T、G=10mT/m、v=0.01m/s、t=0.001sと設定すると、寝台移動に起因する位相変化量θ
= 4.2x10−３Hzとなる。このθは、非常に小さいので、磁気共鳴信号に及ぼす影響は小さく、寝台７を移動させながら、第１〜第３の実施の形態の撮像方法を実施しても、寝台７の移動による画像劣化を殆ど生じさせることなく、画像再構成をすることができることがわかる。
【００５３】
このように本発明によれば、寝台７を移動させながら全身等、広い範囲をＭＲＩ装置で撮影することのでき、しかも、関心ある骨格構造や血管系に沿った曲面の撮影が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】第１の実施の形態のＭＲＩ装置の全体構造を示すブロック図。
【図２】第１の実施の形態のＭＲＩ装置の撮像パルスシーケンスを示す説明図。
【図３】（ａ）図２の撮像パルスシーケンスで励起される領域（ライン）を示す説明図。（ｂ）励起領域を移動させて曲面６４を撮像することを示す説明図。
【図４】（ａ）第１の実施の形態のＭＲＩ装置において、被検体１０の先端１１が座標ｘ＝−Ｌに位置する状態を示す説明図である、（ｂ）被検体１０の先端１１が座標ｘ＝０に位置する状態を示す説明図である。
【図５】（ａ）第１の実施の形態において、参照画像２０の血管２１に沿う曲面６４を撮像面とすることを示す説明図、（ｂ）励起領域２３〜２６の高さｚ１〜ｚ４を変化させることにより曲面６４に沿った撮像面が得られることを示す説明図。
【図６】第１の実施の形態のＭＲＩ装置の制御ユニット８の詳しい構成を示すブロック図。
【図７】第１の実施の形態のＭＲＩ装置において、撮像時の制御ユニットの動作を示すフローチャート。
【図８】第１の実施の形態において、操作卓９の画像表示部に表示される本撮影条件設定用画像８００の例を示す説明図。
【図９】第２の実施の形態において、撮像対象を横切る向きで撮像した複数の参照画像を示す説明図。
【図１０】第３の実施の形態のＭＲＩ装置の制御ユニット８の詳しい構成を示すブロック図。
【図１１】（ａ）第３の実施の形態において、撮像の途中でリアルタイムで表示された再構成画像４１を示す説明図、（ｂ）再構成画像４１において、これから撮像される予定の４本のラインの励起領域４２０〜４５０のｘｚ座標を示す説明図、（ｃ）励起領域４２０〜４５０の高さを修正して撮像された再構成画像を示す説明図、（ｄ）４本のラインの励起領域４２０〜４５０のｚ座標を修正した状態を示す説明図。
【符号の説明】
【００５５】
１…超伝導コイル、２…傾斜磁場発生コイル、３…高周波磁場発生コイル、４…受信コイル、５…傾斜磁場電源、６…高周波磁場電源、７…寝台、８…制御ユニット、９…操作卓、９ａ…画像表示部１０…被検体、２０…参照画像、２１…血管、２３〜２６…励起領域、２７…画像、３１〜３４…参照画像、４１…リアルタイムの再構成画像、６１…第１の断面、６２…第２の断面、６３…励起領域、６４…曲面（撮像面）、１４１…現時点で撮像したライン、４２０、４３０、４４０、４５０…励起領域、６０１…曲面形状設定部、６０２…柱状領域制御部、６０３…撮像制御部、６０４…画像再構成部、６０５…参照画像上での受付部、６０６…画像処理による自動設定部、６０７…曲面形状の高さｚ検出部、６０８…ω演算部、６０９…ω格納部、８００…本撮影条件設定用画像、８０１…参照用画像、８０２…曲線、８０３…撮像位置指定カーソル、８０４…ＦＯＶ（ｚ方向）、８０５…画像端部からの距離ｈ、８０６…ＦＯＶ−ｈ、８０７…TRの入力部、８０８…速度ｖの入力部、８０９…励起領域のｘ軸方向厚さｄの入力部、９０１…血管。
【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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