(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＦパルス送信手段と、
勾配パルス印加手段と、
ＭＲ信号受信手段と、
前記各手段を制御することにより、スライス軸に印加するキラー勾配の強度をスライス選択勾配の強度と等しくし、スライス・リフェーズ勾配の強度をスライス選択勾配の強度の半分または略半分とし、位相リワインド勾配の強度を位相エンコード勾配の強度の半分または略半分とし、周波数デフェーズ勾配の強度をリードアウト勾配の強度の２倍または略２倍とした第１のグラジエント・エコー・シーケンスによって収束させたエコーから第１のＭＲデータを収集する第１のＭＲデータ収集手段と、
前記グラジエント・エコー・シーケンスよりエコー時間をδｔずらした第２のグラジエント・エコー・シーケンスによって収束させたエコーから第２のＭＲデータを収集する第２のＭＲデータ収集手段とを具備したことを特徴とするＭＲＩ装置。
【請求項２】
ＲＦパルス送信手段と、
勾配パルス印加手段と、
ＭＲ信号受信手段と、
前記各手段を制御することにより、スライス・リフェーズ勾配の強度をスライス選択勾配の強度の半分または略半分とし、スライス・リワインド勾配の強度をスライス・エンコード勾配の強度の半分または略半分とし、位相リワインド勾配の強度を位相エンコード勾配の強度の半分または略半分とし、周波数デフェーズ勾配の強度をリードアウト勾配の強度の２倍または略２倍とし、周波数軸に印加するキラー勾配の強度をリードアウト勾配の強度と等しくし且つキラー勾配をリードアウト勾配に続けて印加するようにした第１のグラジエント・エコー・シーケンスによって収束させたエコーから第１のＭＲデータを収集する第１のＭＲデータ収集手段と、
前記グラジエント・エコー・シーケンスよりエコー時間をδｔずらした第２のグラジエント・エコー・シーケンスによって収束させたエコーから第２のＭＲデータを収集する第２のＭＲデータ収集手段とを具備したことを特徴とするＭＲＩ装置。
【請求項３】
ＲＦパルス送信手段と、
勾配パルス印加手段と、
ＭＲ信号受信手段と、
前記各手段を制御することにより、スライス・リフェーズ勾配の強度をスライス選択勾配の強度の半分または略半分とし、位相リワインド勾配の強度を位相エンコード勾配の強度の半分または略半分とし、周波数デフェーズ勾配の強度をリードアウト勾配の強度の２倍または略２倍とし、周波数軸に印加するキラー勾配をリードアウト勾配の強度と等しくし且つキラー勾配をリードアウト勾配に続けて印加するようにした第１のグラジエント・エコー・シーケンスによって収束させたエコーから第１のＭＲデータを収集する第１のＭＲデータ収集手段と、
前記グラジエント・エコー・シーケンスよりエコー時間をδｔずらした第２のグラジエント・エコー・シーケンスによって収束させたエコーから第２のＭＲデータを収集する第２のＭＲデータ収集手段とを具備したことを特徴とするＭＲＩ装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のＭＲＩ装置において、
前記第１のＭＲデータと前記第２のＭＲデータの位相差を基に静磁場の不均一分布を測定する静磁場不均一分布測定手段を具備したことを特徴とする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、静磁場不均一分布測定方法、静磁場均一化方法、ＭＲ（Magnetic Resonance）データ収集方法およびＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置に関し、さらに詳しくは、勾配パルスに起因する残留磁化の影響を十分に低減することが出来る静磁場不均一測定方法、静磁場均一化方法、ＭＲデータ収集方法およびＭＲＩ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７に示す静磁場不均一分布測定シーケンスＳＱＪが知られている。
この静磁場不均一分布測定シーケンスＳＱＪでは、ＲＦパルスＰ１とスライス選択勾配Ｓs1を印加し、続いてスライス選択勾配Ｓs1と等しい強さ（振幅）のスライス・リフェーズ勾配Ｓr1’を印加し、位相エンコード勾配Ｐe1を印加し、リードアウト勾配Ｒo1の強度と等しい強度の周波数デフェーズ勾配Ｆd1’を印加し、続いてリードアウト勾配Ｒo1を印加しながら第１のＭＲデータを収集し、その後、位相エンコード勾配Ｐe1の強度と等しい強度の位相リワインド勾配Ｐr1’を印加し、さらにスライス選択勾配よりも大きい強度のキラー勾配Ｓk1’を印加する。以上の第１のグラジエント・エコー・シーケンスに続いて、エコー時間をδtずらした第２のグラジエント・エコー・シーケンスにより、第２のＭＲデータを収集する。そして、第１のＭＲデータと第２のＭＲデータの位相差を基に、静磁場の不均一分布を測定する。
【０００３】
また、特開２００１−５４５１０号公報には、ＭＲＩ装置における整磁板等の残留磁化が勾配パルスの印加履歴に依存して変動することを抑制するための次のような手段が開示されている。
（１）位相エンコード勾配の直後に、残留磁化低減パルスを印加する。
（２）位相リワインド勾配の直後に、残留磁化低減パルスを印加する。
（３）キラー勾配の直後に、残留磁化低減パルスを印加する。
（４）スライス・リフェーズ勾配の強度（振幅）を、スライス選択勾配の強度の約半分とする。
（５）周波数デフェーズ勾配の強度を調整する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図８は、図７に示す静磁場不均一分布測定シーケンスＳＱＪにおける勾配パルスに起因する残留磁化の影響を説明するための磁化特性図である。なお、これは単なる概念説明であって、本発明を限定するものではない。
【０００５】
まず、スライス軸に印加する勾配パルスの影響のみを模式的に考えると、静磁場強度Ｈｏに応じた磁化Ｂｏの点ａに在った時に、第１のグラジエント・エコー・シーケンスにより、スライス選択勾配Ｓs1およびスライス・リフェーズ勾配Ｓr1’が印加されると、点ａから点ｂ，点ｃ，点ｅを経て点ｆに移動し、次いでキラー勾配Ｓk1’が印加されると、点ｆから点ｂを経てメジャーループに入り、点Ｂ’を経て点ｃ’に移動する。そして、第２のグラジエント・エコー・シーケンスでは、点ｃ’を含む別のマイナーループで磁化が変動する。
【０００６】
次に、位相軸に印加する勾配パルスの影響のみを模式的に考えると、静磁場強度Ｈｏに応じた磁化Ｂｏの点ａに在った時に、第１のグラジエント・エコー・シーケンスにより、位相エンコード勾配Ｐe1が印加されると、点ａから点ｂを経て点ｃに移動し、次いで位相リワインド勾配Ｐr1’が印加されると、点ｃから点ｅを経て点ｆに移動する。次に、第２のグラジエント・エコー・シーケンスにより、位相エンコード勾配Ｐe2が印加されると、点ｆから点ｂを経て点ｃに移動し、次いで位相リワインド勾配Ｐr2’が印加されると、点ｃから点ｅを経て点ｆに移動する。
【０００７】
次に、周波数軸に印加する勾配パルスの影響のみを模式的に考えると、静磁場強度Ｈｏに応じた磁化Ｂｏの点ａに在った時に、第１のグラジエント・エコー・シーケンスにより、周波数デフェーズ勾配Ｆd1’およびリードアウト勾配Ｒo1が印加されると、点ａから点ｅ，点ｆ，点ｂを経て点ｃに移動する。また、第２のグラジエント・エコー・シーケンスでも同様に磁化が変動する。
【０００８】
以上のように、従来の静磁場不均一分布測定シーケンスＳＱＪでは、勾配パルスにより磁化が変動するため、静磁場の不均一分布を正確に測定できなくなる問題点があった。
この結果、正確なシミング（shimming）を行えなくなり、特に中低磁場（０.３〜０.５Ｔ）のＭＲＩ装置でＣＨＥＳＳ（CHEmical Shift Selective imaging）法などのように水と脂肪の共鳴周波数差を利用した撮像法を行う際に、画質の著しい劣化を招くことがあった。
【０００９】
上記問題点を解決するために、本発明の発明者は、特開２００１−５４５１０号公報に開示された手段の適用を研究したが、それだけでは静磁場の不均一分布を十分正確に測定できまでに至らなかった。そこで、さらに研究した結果、勾配パルスの印加履歴に依存して残留磁化が変動することを抑制するための新規な手段を見出し、本発明を完成した。
【００１０】
すなわち、本発明の目的は、勾配パルスに起因する残留磁化の影響を十分に低減することが出来る静磁場不均一測定方法、静磁場均一化方法、ＭＲデータ収集方法およびＭＲＩ装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
第１の観点では、本発明は、スライス軸に印加するキラー勾配の強度をスライス選択勾配の強度と等しくし、スライス・リフェーズ勾配の強度をスライス選択勾配の強度の半分または略半分とし、位相リワインド勾配の強度を位相エンコード勾配の強度の半分または略半分とし、周波数デフェーズ勾配の強度をリードアウト勾配の強度の２倍または略２倍とした第１のグラジエント・エコー・シーケンスにより収束させたエコーから第１のＭＲデータを収集し、前記グラジエント・エコー・シーケンスよりエコー時間をδtずらした第２のグラジエント・エコー・シーケンスにより収束させたエコーから第２のＭＲデータを収集し、前記ＭＲデータ間の位相差を基に静磁場の不均一分布を測定することを特徴とする静磁場不均一分布測定方法を提供する。
【００１２】
従来、スライス軸に印加するキラー勾配の強度は、スライス選択勾配の強度よりも大きかった。従って、キラー勾配による残留磁化の変動も大きかった。このため、上述の特開２００１−５４５１０号公報にて、キラー勾配の直後に残留磁化低減パルスを印加することが提案されていた。
これに対して、上記第１の観点による静磁場不均一分布測定方法では、スライス軸に印加するキラー勾配の強度をスライス選択勾配の強度と等しくした。従って、キラー勾配による残留磁化の変動は、キラー勾配の後に印加されるスライス選択勾配による残留磁化の変動の範囲内となり、次に述べるスライス選択勾配による残留磁化の変動を抑制する手段で足ることとなる。このため、キラー勾配の直後に残留磁化低減パルスを印加する必要がなくなる。
また、上記第１の観点による静磁場不均一分布測定方法では、スライス・リフェーズ勾配の強度をスライス選択勾配の強度の半分または略半分とした。これにより、特開２００１−５４５１０号公報でも開示されているように、スライス選択勾配による残留磁化の変動を抑制することが出来る。
すなわち、スライス軸に印加される勾配パルスによる残留磁化の影響を低減することが出来る。
【００１３】
次に、位相軸については、上述の特開２００１−５４５１０号公報にて、位相エンコード勾配の直後に残留磁化低減パルスを印加することが提案されていた。これに対して、上記第１の観点による静磁場不均一分布測定方法では、位相リワインド勾配の強度を位相エンコード勾配の強度の半分または略半分とした。これにより、図３を参照して後で説明するように、位相軸に印加される勾配パルスによる残留磁化の影響を低減することが出来る。
【００１４】
次に、周波数軸については、周波数デフェーズ勾配の強度をリードアウト勾配の強度の２倍または略２倍とした。これにより、特開２００１−５４５１０号公報でも開示されているように、周波数軸に印加される勾配パルスによる残留磁化の影響を低減することが出来る。
【００１５】
結局のところ、上記第１の観点による静磁場不均一分布測定方法では、すべての勾配軸に印加される勾配パルスによる残留磁化の影響を低減することが出来るので、静磁場の不均一分布を十分正確に測定できるようになる。
【００１６】
第２の観点では、本発明は、スライス・リフェーズ勾配の強度をスライス選択勾配の強度の半分または略半分とし、スライス・リワインド勾配の強度をスライス・エンコード勾配の強度の半分または略半分とし、位相リワインド勾配の強度を位相エンコード勾配の強度の半分または略半分とし、周波数デフェーズ勾配の強度をリードアウト勾配の強度の２倍または略２倍とし、周波数軸に印加するキラー勾配の強度をリードアウト勾配の強度と等しくし且つキラー勾配をリードアウト勾配に続けて印加するようにした第１のグラジエント・エコー・シーケンスにより収束させたエコーから第１のＭＲデータを収集し、前記グラジエント・エコー・シーケンスよりエコー時間をδtずらした第２のグラジエント・エコー・シーケンスにより収束させたエコーから第２のＭＲデータを収集し、前記ＭＲデータ間の位相差を基に静磁場の不均一分布を測定することを特徴とする静磁場不均一分布測定方法を提供する。
上記第２の観点による静磁場不均一分布測定方法では、３Ｄ撮像のために印加するスライス・エンコード勾配の半分または略半分の強度のスライス・リワインド勾配を印加する。これにより、図３を参照して後で説明するように、スライス・エンコード勾配およびスライス・リワインド勾配による残留磁化の影響を低減することが出来る。また、キラー勾配を周波数軸に印加するが、その強度をリードアウト勾配の強度と等しくし且つキラー勾配をリードアウト勾配に続けて印加するようにした。従って、キラー勾配による残留磁化の変動は、リードアウト勾配による残留磁化と一体とみなせる。ここで、周波数デフェーズ勾配の強度をリードアウト勾配の強度の２倍または略２倍としているため、特開２００１−５４５１０号公報でも開示されているように、周波数軸に印加される勾配パルスによる残留磁化の影響を低減できる。その他は、上記第１の観点による静磁場不均一分布測定方法と同様である。
結局のところ、上記第２の観点による静磁場不均一分布測定方法では、３Ｄの場合でも、すべての勾配軸に印加される勾配パルスによる残留磁化の影響を低減することが出来るので、静磁場の不均一分布を十分正確に測定できるようになる。
【００１７】
第３の観点では、本発明は、スライス・リフェーズ勾配の強度をスライス選択勾配の強度の半分または略半分とし、位相リワインド勾配の強度を位相エンコード勾配の強度の半分または略半分とし、周波数デフェーズ勾配の強度をリードアウト勾配の強度の２倍または略２倍とし、周波数軸に印加するキラー勾配の強度をリードアウト勾配の強度と等しくし且つキラー勾配をリードアウト勾配に続けて印加するようにした第１のグラジエント・エコー・シーケンスにより収束させたエコーから第１のＭＲデータを収集し、前記グラジエント・エコー・シーケンスよりエコー時間をδtずらした第２のグラジエント・エコー・シーケンスにより収束させたエコーから第２のＭＲデータを収集し、前記ＭＲデータ間の位相差を基に静磁場の不均一分布を測定することを特徴とする静磁場不均一分布測定方法を提供する。
上記第３の観点による静磁場不均一分布測定方法では、キラー勾配を周波数軸に印加するが、その強度をリードアウト勾配の強度と等しくし且つキラー勾配をリードアウト勾配に続けて印加するようにした。従って、キラー勾配による残留磁化の変動は、リードアウト勾配による残留磁化と一体とみなせる。ここで、周波数デフェーズ勾配の強度をリードアウト勾配の強度の２倍または略２倍としているため、特開２００１−５４５１０号公報でも開示されているように、周波数軸に印加される勾配パルスによる残留磁化の影響を低減できる。その他は、上記第１の観点による静磁場不均一分布測定方法と同様である。
結局のところ、上記第３の観点による静磁場不均一分布測定方法では、すべての勾配軸に印加される勾配パルスによる残留磁化の影響を低減することが出来るので、静磁場の不均一分布を十分正確に測定できるようになる。
【００１８】
第４の観点では、本発明は、シミングを行うためのＭＲデータを上記構成の静磁場不均一分布測定方法によって収集することを特徴とする静磁場均一化方法を提供する。
上記第４の観点による静磁場不均一分布測定方法では、ＭＲデータを十分正確に測定できるため、正確なシミングを行うことができ、特に中低磁場のＭＲＩ装置でＣＨＥＳＳ法などのように水と脂肪の共鳴周波数差を利用した撮像法を行う際に画質を向上できる。
【００１９】
第５の観点では、本発明は、位相リワインド勾配の強度を位相エンコード勾配の強度の半分または略半分とすることを特徴とするＭＲデータ収集方法を提供する。
上記第５の観点によるＭＲデータ収集方法では、位相リワインド勾配の強度を位相エンコード勾配の強度の半分または略半分とした。これにより、図３を参照して後で説明するように、位相軸に印加される勾配パルスによる残留磁化の影響を低減することが出来る。
【００２０】
第６の観点では、本発明は、スライス・リワインド勾配の強度をスライス・エンコード勾配の強度の半分または略半分とすることを特徴とするＭＲデータ収集方法を提供する。
上記第６の観点によるＭＲデータ収集方法では、３Ｄ撮像のために印加するスライス・エンコード勾配の半分または略半分の強度のスライス・リワインド勾配を印加する。これにより、図３を参照して後で説明するように、スライス・エンコード勾配およびスライス・リワインド勾配による残留磁化の影響を低減することが出来る。
【００２１】
第７の観点では、本発明は、スライス選択勾配の強度と等しい強度を持つキラー勾配をスライス軸に印加することを特徴とするＭＲデータ収集方法を提供する。
上記第７の観点によるＭＲデータ収集方法では、スライス軸に印加するキラー勾配の強度をスライス選択勾配の強度と等しくした。従って、キラー勾配による残留磁化の変動は、キラー勾配の後に印加されるスライス選択勾配による残留磁化の変動の範囲内となり、キラー勾配に起因する残留磁化の変動への対策を特別に行う必要がなくなる。
【００２２】
第８の観点では、本発明は、リードアウト勾配の強度と等しい強度を持つキラー勾配をリードアウト勾配に続けて周波数軸に印加することを特徴とするＭＲデータ収集方法を提供する。
上記第８の観点によるＭＲデータ収集方法では、キラー勾配を周波数軸に印加するが、その強度をリードアウト勾配の強度と等しくし且つキラー勾配をリードアウト勾配に続けて印加するようにした。従って、キラー勾配による残留磁化の変動は、リードアウト勾配による残留磁化と一体とみなせるため、キラー勾配に起因する残留磁化の変動への対策を特別に行う必要がなくなる。
【００２３】
第９の観点では、本発明は、ＲＦパルス送信手段と、勾配パルス印加手段と、ＭＲ信号受信手段と、前記各手段を制御することにより、スライス軸に印加するキラー勾配の強度をスライス選択勾配の強度と等しくし、スライス・リフェーズ勾配の強度をスライス選択勾配の強度の半分または略半分とし、位相リワインド勾配の強度を位相エンコード勾配の強度の半分または略半分とし、周波数デフェーズ勾配の強度をリードアウト勾配の強度の２倍または略２倍とした第１のグラジエント・エコー・シーケンスによって収束させたエコーから第１のＭＲデータを収集する第１のＭＲデータ収集手段と、前記グラジエント・エコー・シーケンスよりエコー時間をδtずらした第２のグラジエント・エコー・シーケンスによって収束させたエコーから第２のＭＲデータを収集する第２のＭＲデータ収集手段とを具備したことを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第９の観点によるＭＲＩ装置では、上記第１の観点による静磁場不均一分布測定方法を好適に実施できる。
【００２４】
第１０の観点では、本発明は、ＲＦパルス送信手段と、勾配パルス印加手段と、ＭＲ信号受信手段と、前記各手段を制御することにより、スライス・リフェーズ勾配の強度をスライス選択勾配の強度の半分または略半分とし、スライス・リワインド勾配の強度をスライス・エンコード勾配の強度の半分または略半分とし、位相リワインド勾配の強度を位相エンコード勾配の強度の半分または略半分とし、周波数デフェーズ勾配の強度をリードアウト勾配の強度の２倍または略２倍とし、周波数軸に印加するキラー勾配の強度をリードアウト勾配の強度と等しくし且つキラー勾配をリードアウト勾配に続けて印加するようにした第１のグラジエント・エコー・シーケンスによって収束させたエコーから第１のＭＲデータを収集する第１のＭＲデータ収集手段と、前記グラジエント・エコー・シーケンスよりエコー時間をδtずらした第２のグラジエント・エコー・シーケンスによって収束させたエコーから第２のＭＲデータを収集する第２のＭＲデータ収集手段とを具備したことを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第１０の観点によるＭＲＩ装置では、上記第２の観点による静磁場不均一分布測定方法を好適に実施できる。
【００２５】
第１１の観点では、本発明は、ＲＦパルス送信手段と、勾配パルス印加手段と、ＭＲ信号受信手段と、前記各手段を制御することにより、スライス・リフェーズ勾配の強度をスライス選択勾配の強度の半分または略半分とし、位相リワインド勾配の強度を位相エンコード勾配の強度の半分または略半分とし、周波数デフェーズ勾配の強度をリードアウト勾配の強度の２倍または略２倍とし、周波数軸に印加するキラー勾配の強度をリードアウト勾配の強度と等しくし且つキラー勾配をリードアウト勾配に続けて印加するようにした第１のグラジエント・エコー・シーケンスによって収束させたエコーから第１のＭＲデータを収集する第１のＭＲデータ収集手段と、前記グラジエント・エコー・シーケンスよりエコー時間をδtずらした第２のグラジエント・エコー・シーケンスによって収束させたエコーから第２のＭＲデータを収集する第２のＭＲデータ収集手段とを具備したことを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第１１の観点によるＭＲＩ装置では、上記第３の観点による静磁場不均一分布測定方法を好適に実施できる。
【００２６】
第１２の観点では、本発明は、上記構成のＭＲＩ装置において、前記第１のＭＲデータと前記第２のＭＲデータの位相差を基に静磁場の不均一分布を測定する静磁場不均一分布測定手段を具備したことを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。上記第１２の観点によるＭＲＩ装置では、上記第１〜第３の観点による静磁場不均一分布測定方法を好適に実施できる。
【００２７】
第１３の観点では、本発明は、ＲＦパルス送信手段と、勾配パルス印加手段と、ＭＲ信号受信手段とを具備したＭＲＩ装置であって、前記勾配パルス印加手段は、位相リワインド勾配の強度を位相エンコード勾配の強度の半分または略半分とすることを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第１３の観点によるＭＲＩ装置では、上記第５の観点によるＭＲデータ収集方法を好適に実施できる。
【００２８】
第１４の観点では、本発明は、ＲＦパルス送信手段と、勾配パルス印加手段と、ＭＲ信号受信手段とを具備したＭＲＩ装置であって、前記勾配パルス印加手段は、スライス・リワインド勾配の強度をスライス・エンコード勾配の強度の半分または略半分とすることを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第１４の観点によるＭＲＩ装置では、上記第６の観点によるＭＲデータ収集方法を好適に実施できる。
【００２９】
第１５の観点では、本発明は、ＲＦパルス送信手段と、勾配パルス印加手段と、ＭＲ信号受信手段とを具備したＭＲＩ装置であって、前記勾配パルス印加手段は、スライス選択勾配の強度と等しい強度を持つキラー勾配をスライス軸に印加することを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第１５の観点によるＭＲＩ装置では、上記第７の観点によるＭＲデータ収集方法を好適に実施できる。
【００３０】
第１６の観点では、本発明は、ＲＦパルス送信手段と、勾配パルス印加手段と、ＭＲ信号受信手段とを具備したＭＲＩ装置であって、前記勾配パルス印加手段は、リードアウト勾配の強度と等しい強度を持つキラー勾配をリードアウト勾配に続けて周波数軸に印加することを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第１６の観点によるＭＲＩ装置では、上記第８の観点によるＭＲデータ収集方法を好適に実施できる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す実施形態により本発明をさらに詳しく説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【００３２】
−第１の実施形態−
図１は、本発明の第１の実施形態のＭＲＩ装置のブロック図である。
このＭＲＩ装置１００において、マグネットアセンブリ１は、内部に被検体を挿入するための空間部分（孔）を有し、この空間部分を取りまくようにして、被検体に一定強度Ｈｏの静磁場を印加する永久磁石１ｐと、スライス軸，位相軸，周波数軸に勾配パルスを印加するための勾配磁場コイル１ｇと、被検体内の原子核のスピンを励起するためのＲＦパルスを与える送信コイル１ｔと、被検体からのＭＲ信号を検出する受信コイル１ｒとが配置されている。
勾配磁場コイル１ｇ，送信コイル１ｔおよび受信コイル１ｒは、それぞれ勾配磁場駆動回路３，ＲＦ電力増幅器４および前置増幅器５に接続されている。
なお、上記のような永久磁石型マグネットでなく、超伝導型マグネットや常伝導型マグネットであってもよい。
【００３３】
シーケンス記憶回路８は、計算機７からの指令に従い、記憶しているパルスシーケンスに基づいて勾配磁場駆動回路３を操作し、前記マグネットアセンブリ１の勾配磁場コイル１ｇから勾配パルスを印加すると共に、ゲート変調回路９を操作し、ＲＦ発振回路１０の搬送波出力信号を所定タイミング・所定包絡線形状のパルス状信号に変調し、それをＲＦパルスとしてＲＦ電力増幅器４に加え、ＲＦ電力増幅器４でパワー増幅した後、前記マグネットアセンブリ１の送信コイル１ｔに印加し、所望のスライス領域を選択励起する。
【００３４】
前置増幅器５は、マグネットアセンブリ１の受信コイル１ｒで検出された被検体からのＭＲ信号を増幅し、位相検波器１２に入力する。位相検波器１２は、ＲＦ発振回路１０の搬送波出力信号を参照信号とし、前置増幅器５からのＭＲ信号を位相検波して、Ａ／Ｄ変換器１１に与える。Ａ／Ｄ変換器１１は、位相検波後のアナログ信号をディジタル信号に変換して、計算機７に入力する。
【００３５】
計算機７は、Ａ／Ｄ変換器１１からデータを読み込み、画像再構成演算を行い、所望のスライス領域のイメージを生成する。このイメージは、表示装置６にて表示される。また、計算機７は、操作卓１３から入力された情報を受け取るなどの全体的な制御を受け持つ。
【００３６】
図２は、第１の実施形態にかかる静磁場不均一分布測定シーケンスＳＱ１を示すパルスシーケンス図である。
この静磁場不均一分布測定シーケンスＳＱ１では、ＲＦパルスＰ１とスライス選択勾配Ｓs1を印加し、続いてスライス選択勾配Ｓs1の半分または略半分の強度のスライス・リフェーズ勾配Ｓr1を印加し、位相エンコード勾配Ｐe1を印加し、リードアウト勾配Ｒo1の２倍または略２倍の強度の周波数デフェーズ勾配Ｆd1を印加し、続いてリードアウト勾配Ｒo1を印加しながら第１のＭＲデータを収集し、その後、位相エンコード勾配Ｐe1の半分または略半分の強度の位相リワインド勾配Ｐr1を印加し、さらにスライス選択勾配Ｓs1と等しい強度のキラー勾配Ｓk1を印加する。以上の第１のグラジエント・エコー・シーケンスに続いて、エコー時間をδtずらした第２のグラジエント・エコー・シーケンスにより、第２のＭＲデータを収集する。
【００３７】
そして、第１のＭＲデータと第２のＭＲデータの位相差を基に、静磁場の不均一分布を測定する。また、この静磁場不均一分布を正すように、シミングを行う。
【００３８】
図３，図４は、図２に示す静磁場不均一分布測定シーケンスＳＱ１における勾配パルスに起因する残留磁化を説明するための磁化特性図である。なお、これは単なる概念説明であって、本発明を限定するものではない。
【００３９】
まず、スライス軸に印加する勾配パルスの影響のみを模式的に考えると、図３に示すように、静磁場強度Ｈｏに応じた磁化Ｂｏの点ａに在った時に、第１のグラジエント・エコー・シーケンスにより、スライス選択勾配Ｓs1およびスライス・リフェーズ勾配Ｓr1が印加されると、点ａから点ｂ，点ｃ，点ｄを経て点ａに移動する。つまり、静磁場強度Ｈｏに応じた磁化Ｂｏの点ａに戻る。次いでキラー勾配Ｓk1が印加されると、点ａから点ｂを経て点ｃに移動し、続いて第２のグラジエント・エコー・シーケンスでは、スライス選択勾配Ｓs2およびスライス・リフェーズ勾配Ｓr2が印加されると、点ｃから点ｂ，点ｃ，点ｄを経て点ａに移動する。つまり、静磁場強度Ｈｏに応じた磁化Ｂｏの点ａに戻る。このように、ＭＲデータ収集時には、常に静磁場強度Ｈｏに応じた磁化Ｂｏになる。
【００４０】
次に、位相軸に印加する勾配パルスの影響のみを模式的に考えると、図３に示すように、静磁場強度Ｈｏに応じた磁化Ｂｏの点ａに在った時に、第１のグラジエント・エコー・シーケンスにより、位相エンコード勾配Ｐe1が印加されると、点ａから点ｂを経て点ｃに移動し、次いで位相リワインド勾配Ｐr1が印加されると、点ｃから点ｄを経て点ａに戻る。ここで、位相エンコード勾配Ｐe1からＭＲデータ収集時までの時間は短いため、点ｃの残留磁化による影響は無視できる。一方、位相リワインド勾配Ｐr1から第２のグラジエント・エコー・シーケンスでのＭＲデータ収集時までの時間は長いため、その間の残留磁化による影響は無視できないが、位相リワインド勾配Ｐr1の後は静磁場強度Ｈｏに応じた磁化Ｂｏに戻っているため、残留磁化による影響はなくなる。
【００４１】
次に、周波数軸に印加する勾配パルスの影響のみを模式的に考えると、図４に示すように、静磁場強度Ｈｏに応じた磁化Ｂｏの点ａに在った時に、第１のグラジエント・エコー・シーケンスにより、周波数デフェーズ勾配Ｆd1およびリードアウト勾配Ｒo1が印加されると、点ａから点ｅ，点ｆ，点ｇを経て点ａに戻る。
【００４２】
以上のように、第１の実施形態の静磁場不均一分布測定シーケンスＳＱ１によれば、勾配パルスによる残留磁化の影響が抑制されるため、静磁場不均一分布を十分正確に測定できる。この結果、正確なシミングを行えるようになる。
【００４３】
−第２の実施形態−
図５は、第２の実施形態にかかる静磁場不均一分布測定シーケンスＳＱ２を示すパルスシーケンス図である。
この静磁場不均一分布測定シーケンスＳＱ２では、ＲＦパルスＰ１とスライス選択勾配Ｓs1を印加し、続いてスライス選択勾配Ｓs1の半分または略半分の強度のスライス・リフェーズ勾配Ｓr1を印加し、スライス・エンコード勾配Ｓe1を印加し、位相エンコード勾配Ｐe1を印加し、リードアウト勾配Ｒo1の２倍または略２倍の強度の周波数デフェーズ勾配Ｆd1を印加し、続いてリードアウト勾配Ｒo1を印加しながら第１のＭＲデータを収集し、その後、スライス・エンコード勾配Ｓe1の半分または略半分の強度のスライス・リワインド勾配Ｓr1を印加し、位相エンコード勾配Ｐe1の半分または略半分の強度の位相リワインド勾配Ｐr1を印加し、さらにリードアウト勾配Ｒo1と等しい強度のキラー勾配Ｆk1をリードアウト勾配Ｒo1に続けて周波数軸に印加する。以上の第１のグラジエント・エコー・シーケンスに続いて、エコー時間をδtずらした第２のグラジエント・エコー・シーケンスにより、第２のＭＲデータを収集する。
【００４４】
そして、第１のＭＲデータと第２のＭＲデータの位相差を基に、静磁場の不均一分布を測定する。また、この静磁場不均一分布を正すように、シミングを行う。
【００４５】
さて、スライス軸に印加する勾配パルスの影響のみを模式的に考えると、図３に示すように、静磁場強度Ｈｏに応じた磁化Ｂｏの点ａに在った時に、第１のグラジエント・エコー・シーケンスにより、スライス選択勾配Ｓs1およびスライス・リフェーズ勾配Ｓr1が印加されると、点ａから点ｂ，点ｃ，点ｄを経て点ａに移動する。つまり、静磁場強度Ｈｏに応じた磁化Ｂｏの点ａに戻る。次いでスライス・エンコード勾配Ｓe1（仮にスライス選択勾配Ｓs1と等しい強さとする）が印加されると、点ａから点ｂを経て点ｃに移動し、次いでスライス・リワインド勾配Ｓr1が印加されると、点ｃから点ｄを経て点ａに戻る。ここで、スライス・エンコード勾配Ｓe1からＭＲデータ収集時までの時間は短いため、点ｃの残留磁化による影響は無視できる。一方、スライス・リワインド勾配Ｓr1から第２のグラジエント・エコー・シーケンスでのＭＲデータ収集時までの時間は長いため、その間の残留磁化による影響は無視できないが、スライス・リワインド勾配Ｓr1の後は静磁場強度Ｈｏに応じた磁化Ｂｏに戻っているため、残留磁化による影響はなくなる。
【００４６】
次に、位相軸に印加する勾配パルスの影響のみを模式的に考えると、図３に示すように、静磁場強度Ｈｏに応じた磁化Ｂｏの点ａに在った時に、第１のグラジエント・エコー・シーケンスにより、位相エンコード勾配Ｐe1が印加されると、点ａから点ｂを経て点ｃに移動し、次いで位相リワインド勾配Ｐr1が印加されると、点ｃから点ｄを経て点ａに移動する。ここで、位相エンコード勾配Ｐe1からＭＲデータ収集時までの時間は短いため、点ｃの残留磁化による影響は無視できる。一方、位相リワインド勾配Ｐr1から第２のグラジエント・エコー・シーケンスでのＭＲデータ収集時までの時間は長いため、その間の残留磁化による影響は無視できないが、位相リワインド勾配Ｐr1の後は静磁場強度Ｈｏに応じた磁化Ｂｏに戻っているため、残留磁化による影響はなくなる。
【００４７】
次に、周波数軸に印加する勾配パルスの影響のみを模式的に考えると、図４に示すように、静磁場強度Ｈｏに応じた磁化Ｂｏの点ａに在った時に、第１のグラジエント・エコー・シーケンスにより、周波数デフェーズ勾配Ｆd1、リードアウト勾配Ｒo1およびキラー勾配Ｆk1が印加されると、点ａから点ｅ，点ｆ，点ｇを経て点ａに戻る。すなわち、静磁場強度Ｈｏに応じた磁化Ｂｏに戻っているため、残留磁化による影響はなくなる。
【００４８】
以上のように、第２の実施形態の静磁場不均一分布測定シーケンスＳＱ２によれば、３Ｄにおいても、勾配パルスによる残留磁化の影響が抑制されるため、静磁場不均一分布を十分正確に測定できる。この結果、正確なシミングを行えるようになる。
【００４９】
−第３の実施形態−
図６は、第３の実施形態にかかる静磁場不均一分布測定シーケンスＳＱ３を示すパルスシーケンス図である。
この静磁場不均一分布測定シーケンスＳＱ３では、ＲＦパルスＰ１とスライス選択勾配Ｓs1を印加し、続いてスライス選択勾配Ｓs1の半分または略半分の強度のスライス・リフェーズ勾配Ｓr1を印加し、位相エンコード勾配Ｐe1を印加し、リードアウト勾配Ｒo1の２倍または略２倍の強度の周波数デフェーズ勾配Ｆd1を印加し、続いてリードアウト勾配Ｒo1を印加しながら第１のＭＲデータを収集し、その後、位相エンコード勾配Ｐe1の半分または略半分の強度の位相リワインド勾配Ｐr1を印加し、さらにリードアウト勾配Ｒo1と等しい強度のキラー勾配Ｆk1をリードアウト勾配Ｒo1に続けて周波数軸に印加する。以上の第１のグラジエント・エコー・シーケンスに続いて、エコー時間をδtずらした第２のグラジエント・エコー・シーケンスにより、第２のＭＲデータを収集する。
【００５０】
そして、第１のＭＲデータと第２のＭＲデータの位相差を基に、静磁場の不均一分布を測定する。また、この静磁場不均一分布を正すように、シミングを行う。
【００５１】
さて、スライス軸に印加する勾配パルスの影響のみを模式的に考えると、図３に示すように、静磁場強度Ｈｏに応じた磁化Ｂｏの点ａに在った時に、第１のグラジエント・エコー・シーケンスにより、スライス選択勾配Ｓs1およびスライス・リフェーズ勾配Ｓr1が印加されると、点ａから点ｂ，点ｃ，点ｄを経て点ａに移動する。つまり、静磁場強度Ｈｏに応じた磁化Ｂｏの点ａに戻る。すなわち、静磁場強度Ｈｏに応じた磁化Ｂｏに戻っているため、残留磁化による影響はなくなる。
【００５２】
次に、位相軸に印加する勾配パルスの影響のみを模式的に考えると、図３に示すように、静磁場強度Ｈｏに応じた磁化Ｂｏの点ａに在った時に、第１のグラジエント・エコー・シーケンスにより、位相エンコード勾配Ｐe1が印加されると、点ａから点ｂを経て点ｃに移動し、次いで位相リワインド勾配Ｐr1が印加されると、点ｃから点ｄを経て点ａに移動する。ここで、位相エンコード勾配Ｐe1からＭＲデータ収集時までの時間は短いため、点ｃの残留磁化による影響は無視できる。一方、位相リワインド勾配Ｐr1から第２のグラジエント・エコー・シーケンスでのＭＲデータ収集時までの時間は長いため、その間の残留磁化による影響は無視できないが、位相リワインド勾配Ｐr1の後は静磁場強度Ｈｏに応じた磁化Ｂｏに戻っているため、残留磁化による影響はなくなる。
【００５３】
次に、周波数軸に印加する勾配パルスの影響のみを模式的に考えると、図４に示すように、静磁場強度Ｈｏに応じた磁化Ｂｏの点ａに在った時に、第１のグラジエント・エコー・シーケンスにより、周波数デフェーズ勾配Ｆd1、リードアウト勾配Ｒo1およびキラー勾配Ｆk1が印加されると、点ａから点ｅ，点ｆ，点ｇを経て点ａに戻る。すなわち、静磁場強度Ｈｏに応じた磁化Ｂｏに戻っているため、残留磁化による影響はなくなる。
【００５４】
以上のように、第３の実施形態の静磁場不均一分布測定シーケンスＳＱ３によれば、勾配パルスによる残留磁化の影響が抑制されるため、静磁場不均一分布を十分正確に測定できる。この結果、正確なシミングを行えるようになる。
【００５５】
−他の実施形態−
上記説明では本発明を静磁場不均一分布測定方法に適用したが、ＭＲデータを収集するパルスシーケンス一般に本発明を適用可能である。すなわち、次の少なくとも１つを適用することにより、勾配パルスによる残留磁化の影響を抑制することが出来る。
（１）位相リワインド勾配の強度を、位相エンコード勾配の強度の半分または略半分とする。
（２）スライス・リワインド勾配の強度を、スライス・エンコード勾配の強度の半分または略半分とする。
（３）スライス選択勾配の強度と等しい強度を持つキラー勾配をスライス軸に印加する。
（４）リードアウト勾配の強度と等しい強度を持つキラー勾配をリードアウト勾配に続けて周波数軸に印加する。
【００５６】
【発明の効果】
本発明の静磁場不均一分布測定方法、静磁場均一化方法、ＭＲデータ収集方法およびＭＲＩ装置によれば、勾配パルスに起因する残留磁化の影響を十分に低減することが出来る。この結果、正確なシミングを行えるようになり、特に中低磁場のＭＲＩ装置でＣＨＥＳＳ法などのように水と脂肪の共鳴周波数差を利用した撮像法を行う際に画質を向上することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係るＭＲＩ装置を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係る静磁場不均一分布測定シーケンスのパルスシーケンス図である。
【図３】第１の実施形態に係る静磁場不均一分布測定シーケンスにおけるスライス軸および位相軸の勾配パルスに起因する残留磁化を説明するための磁化特性図である。
【図４】第１の実施形態に係る静磁場不均一分布測定シーケンスにおける周波数軸の勾配パルスに起因する残留磁化を説明するための磁化特性図である。
【図５】第２の実施形態に係る静磁場不均一分布測定シーケンスのパルスシーケンス図である。
【図６】第３の実施形態に係る静磁場不均一分布測定シーケンスのパルスシーケンス図である。
【図７】従来の静磁場不均一分布測定シーケンスのパルスシーケンス図である。
【図８】従来の静磁場不均一分布測定シーケンスにおける勾配パルスに起因する残留磁化を説明するための磁化特性図である。
【符号の説明】
１００          ＭＲＩ装置
１              マグネットアセンブリ
１ｇ            勾配磁場コイル
１ｔ            送信コイル
１ｐ            永久磁石
７              計算機
８              シーケンス記憶回路
Ｓs1            スライス選択勾配
Ｓr1            スライス・リフェーズ勾配
Ｓk1，Ｆk1      キラー勾配
Ｐe1            位相エンコード勾配
Ｐr1            位相リワインド勾配
Ｆd1            周波数デフェーズ勾配
Ｒo1            リードアウト勾配
【図１】
0003796455.tif 000002
【図２】
0003796455.tif 000003
【図３】
0003796455.tif 000004
【図４】
0003796455.tif 000005
【図５】
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【図６】
0003796455.tif 000007
【図７】
0003796455.tif 000008
【図８】
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