磁気共鳴イメージング装置および磁気共鳴イメージング装置の制御信号生成方法
【課題】脂肪抑制用のプリパルスを用いることなく脂肪成分からの信号強度を抑制し、より良好なコントラストで血流像を得ることが可能な磁気共鳴イメージング装置および磁気共鳴イメージング装置の制御信号生成方法である。
【解決手段】磁気共鳴イメージング装置２０は、ＩＳＣＥパルスのパワーが小さい部分に脂肪成分が多い領域が含まれるように、撮影領域およびＩＳＣＥパルスのパワーを設定する撮影領域設定手段４６と、ＩＳＣＥパルスを印加して磁気共鳴信号を収集するイメージングシーケンスおよびＭＴ効果を得るためのプリパルスを印加するプリパルスシーケンスを有するパルスシーケンスを設定するパルスシーケンス設定手段４５と、パルスシーケンスで規定される撮影条件に従って磁気共鳴信号を受信し、デジタル化することにより生データを生成する生データ収集手段と、生データから血流像として３次元画像データを生成する血流像生成手段４２、４４とを有する。
【解決手段】磁気共鳴イメージング装置２０は、ＩＳＣＥパルスのパワーが小さい部分に脂肪成分が多い領域が含まれるように、撮影領域およびＩＳＣＥパルスのパワーを設定する撮影領域設定手段４６と、ＩＳＣＥパルスを印加して磁気共鳴信号を収集するイメージングシーケンスおよびＭＴ効果を得るためのプリパルスを印加するプリパルスシーケンスを有するパルスシーケンスを設定するパルスシーケンス設定手段４５と、パルスシーケンスで規定される撮影条件に従って磁気共鳴信号を受信し、デジタル化することにより生データを生成する生データ収集手段と、生データから血流像として３次元画像データを生成する血流像生成手段４２、４４とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体の原子核スピンをラーモア周波数のＲＦ信号で磁気的に励起し、この励起に伴って発生する磁気共鳴信号から画像を再構成する磁気共鳴イメージング装置および磁気共鳴イメージング装置の制御信号生成方法に係り、特に脂肪抑制用のプリパルスを用いることなく脂肪成分からの信号強度を抑制し、より良好なコントラストで血流像を得ることが可能な磁気共鳴イメージング装置および磁気共鳴イメージング装置の制御信号生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ：Magnetic Resonance Imaging）は、静磁場中に置かれた被検体の原子核スピンをラーモア周波数の高周波（ＲＦ：radio frequency）信号で磁気的に励起し、この励起に伴って発生する磁気共鳴（ＭＲ：magnetic resonance）信号から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の分野において、頭部、肺野あるいは腹部等の所望の部位における血流像を得る手法としてＭＲＡ（magnetic resonance angiography）が知られている。ＭＲＡには、被検体に造影剤を投与して撮像を行なう造影ＭＲＡと造影剤を使用しない非造影ＭＲＡとがある。また、代表的なＭＲＡの１つとしては、タイム・オブ・フライト法（ＴＯＦ：Ｔｉｍｅ ｏｆ ｆｌｉｇｈｔ）がある。
【０００４】
ＴＯＦは、血流が撮影領域内に流入することを利用したＭＲＡである。すなわち、ＴＯＦは、組織における縦磁化の回復の際の時定数である縦緩和時間（Ｔ１）よりも短い繰返し時間（ＴＲ：ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ ｔｉｍｅ）で撮影領域を励起することにより、静止組織からのＭＲ信号の強度を低下させる一方、撮影領域内に流入した血流成分からのＭＲ信号を高い信号強度で収集する手法である。
【０００５】
このＴＯＦによれば、血流成分からのＭＲ信号が高い信号強度で得られるため、血管部分が光ったＭＲ画像を得ることができる。しかし、静止組織に脂肪が存在すると、脂肪のＴ１は短いため脂肪からのＭＲ信号と血流成分からのＭＲ信号との区別がつきにくくなるという欠点がある。
【０００６】
例えば、被検体の頭部における血流像を得るための３次元のＴＯＦ非造影ＭＲＡ撮影においては、眼窩における脂肪からのＭＲ信号が血流像生成の妨げとなっている。
【０００７】
従って、ＴＯＦについてはもちろん、ＴＯＦ以外のＭＲＡにおいても血流像を得るためには、少なくとも脂肪からのＭＲ信号を抑制する一方、血流の成分である水および実質部からのＭＲ信号を励起させることにより、血流部と血流部以外の実質部とのコントラストを十分に得ることが重要となる。
【０００８】
そこで、従来から脂肪のプロトンと水のプロトンとの共鳴周波数の差（化学シフト）を利用して脂肪からのＭＲ信号（脂肪信号）を抑制する脂肪抑制法が利用される。この脂肪抑制法の１つとしてプリパルス法がある。プリパルス法による脂肪抑制法は、脂肪信号を抑制するための脂肪抑制パルス（Fat saturation pulse）を血流画像撮像に先立って被検体にプリパルスとして印加し、脂肪のみを周波数選択的に励起して脂肪のプロトンを飽和状態にした後に血流画像の撮像を開始する撮影法である。
【０００９】
また、所定の周波数領域をＲＦパルスで選択的に励起させると、実質部の成分である高分子および水からのＭＲ信号レベルがそれぞれ低下し、高分子が存在する割合に応じたコントラストの画像を撮像できるというＭＴ（magnetization transfer）効果が得られる。そこで、このようなＭＴ効果を得るために、ＭＴＣ（magnetization transfer contrast）パルスと呼ばれるＲＦパルスを血流像の撮影用のスキャンに先立って被検体にプリパルスとして印加する技術が提案される。
【００１０】
さらに、ＭＴＣパルスと実質的に同じタイミングでＭＴＣ励起面の選択励起のためのスライス傾斜磁場パルスが印加されるようにしたＳＯＲＳパルス（slice-selective off-resonance sinc pulse）を血流像の撮影用のスキャンに先立って被検体にプリパルスとして印加する技術が考案される（例えば特許文献１参照）。
【００１１】
図１０は、従来の被検体の頭部における血流像を得るためのＳＯＲＳパルスを用いた３次元のＴＯＦ非造影ＭＲＡ撮影における撮影領域を示す図であり、図１１は、図１０に示す被検体の頭部にＳＯＲＳパルスとともに脂肪抑制パルスを血流像撮像用のイメージングパルスに先立って印加するためのパルスシーケンスを示す図である。
【００１２】
図１０に示すように、被検体の頭部における血流像を得る場合には、体軸に垂直な複数のスライス断面で構成される３次元領域が撮影領域Ａ１とされる。そして、図１０の中央部付近に存在する多数の細かい血管が含まれるように３次元の撮影領域Ａ１が設定される。しかし、この撮影領域Ａ１では、眼窩に脂肪が存在するために、脂肪からのＭＲ信号を抑制する必要がある。
【００１３】
そこで、図１１に示すように、血流像を得るためのイメージングシーケンスに先立って、脂肪からのＭＲ信号を抑制するための脂肪抑制パルスを被検体の頭部に印加する脂肪抑制（Ｆａｔ−Ｓｕｐｒｅｓｓ）シーケンスが実行されるようにパルスシーケンスが作成される。
【００１４】
さらに、脂肪抑制シーケンスに先立って、頭部における血流成分と脳の実質部とのコントラストを調整するためにＭＴＣパルスとＭＴＣ励起面の選択励起のためのスライス傾斜磁場パルスで構成されるＳＯＲＳパルスを印加するためのＳＯＲＳシーケンスが設けられる。
【００１５】
このとき、ＳＯＲＳパルスのスライス傾斜磁場パルスによるＭＴＣ励起面は、図１０の点線枠で示す領域Ａ２に含まれる面とされる。つまり、ＭＴＣ励起面は、撮影領域Ａ１よりも心臓から遠方になるように設定される。このようにＭＴＣ励起面を設定すれば、心臓側から撮影領域Ａ１に流入する動脈内の血流はＭＴＣ励起面を経由しないため、動脈内の血流からは高い信号強度のＭＲ信号を生じる一方、撮影領域Ａ１から流出して心臓に戻る静脈血流は、ＭＴＣ励起面を経由するため、静脈内の血流からは信号強度が抑制されてＭＲ信号が発生する。
【００１６】
このため、ＳＯＲＳパルスを用いたＭＲＡによれば、臨床上有用な動脈内の血流からのＭＲ信号を強調する一方、静脈内の血流からのＭＲ信号を抑制することができる。
【００１７】
尚、ＳＯＲＳパルスにより磁化を倒す角度（フリップアングル）が大きい程、脳の実質部からのＭＲ信号の強度が小さくなる一方、脂肪および血流成分からのＭＲ信号の強度には、ＳＯＲＳパルスのフリップアングルは影響しないという性質がある。従って、脂肪からのＭＲ信号の強度が大きい程、ＳＯＲＳパルスのフリップアングルをより大きく設定し、血流成分および脂肪からのＭＲ信号の強度に対して実質部からのＭＲ信号の強度が相対的に小さくなるように、つまり血流成分からのＭＲ信号の強度が血流以外の部分からのＭＲ信号の強度に対して相対的に大きくなるようにして収集することが望ましい。
【００１８】
そして、ＳＯＲＳパルスや脂肪抑制パルスの印加といったコントラスト改善技術を伴うスキャンの実行により収集された３次元データから、最大値投影（ＭＩＰ：maximum intensity projection）処理等の画像処理によりＭＩＰ画像等の３次元画像データが作成されて診断に供される。
【００１９】
図１２は、図１０に示す被検体の頭部における撮影領域Ａ１に対して図１１に示すようなパルスシーケンスに従うスキャンを実行することにより得られた頭部の体軸方向へのＭＩＰ像を示す図である。
【００２０】
図１０および図１１に示す撮影条件でスキャンを実行することにより、図１２に示すような頭部の体軸方向（アキシャル断面方向）へのＭＩＰ像が診断用に作成される。すなわち、ＳＯＲＳパルスおよび脂肪抑制パルスがプリパルスとして印加された後、イメージングパルスの印加により体軸に垂直な複数のスライス断面からＭＲ信号が収集されてＭＩＰ像の作成に供される。
【００２１】
尚、図１２に示すＭＩＰ像を得るためのスキャンにおけるＳＯＲＳパルスのフリップアングルは３５０°とした。
【００２２】
図１２によれば、頭部における実質部とともに血管が画像化されているのが分かるが、眼窩における脂肪が目立つことが確認できる。
【００２３】
さらに、このようなＳＯＲＳパルスや脂肪抑制パルス等のプリパルス法によるコントラスト改善手法の他、イメージングシーケンスにおける励起パルスのパワーを心臓から励起されるスライス断面までの距離に応じて変化させたＩＳＣＥ（inclined slab for contrast enhancement）パルスをコントラスト改善のために用いた技術が考案される（例えば特許文献２参照）。
【００２４】
この技術は、イメージングシーケンスの実行において、心臓から近いスライス断面ほど励起パルスのパワーが小さく、心臓から遠いスライス断面ほど励起パワーが大きくなるようなＩＳＣＥパルスにより撮影領域を励起させれば、心臓から近いスライス断面におけるフリップアングルを小さくする一方、心臓から遠いスライス断面におけるフリップアングルを大きくできるため、心臓から離れた撮影領域からのＭＲ信号の強度低下を補償することができるというものである。
【００２５】
尚、図１２に示すＭＩＰ像は、ＩＳＣＥパルスではなく、撮影領域の両端のスライス断面における励起パルスのパワーの比を１：１としたイメージングシーケンスの実行によって得られたものである。
【特許文献１】特開平６−３１９７１５号公報
【特許文献２】特開平１１−１０４１０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
従来のＭＲＡにおけるコントラスト改善手法では、脂肪からのＭＲ信号を抑制するために脂肪抑制パルスをイメージング用の励起パルスに先立って被検体に印加する必要がある。このため、脂肪抑制パルスを被検体に印加する時間が必要となり、撮影時間の増加に繋がるという問題がある。
【００２７】
また、スキャンにより得られた３次元データには、依然脂肪からのＭＲ信号から得られた成分が存在する場合があり、そのような３次元データからＭＩＰ像を生成すると血管が十分なコントラストで表示されなくなる恐れがある。
【００２８】
例えば、３次元データをアキシャル断面方向へＭＩＰ処理したＭＩＰ像として被検体の頭部における血流像を生成して得られたのが図１２であるが、図１２に示すＭＩＰ像によれば、眼窩における脂肪が依然目立つことが確認できる。このような３次元データから例えばコロナル断面方向へのＭＩＰ像を作成すると、脂肪領域の画素値が大きいことからコロナル断面方向へのＭＩＰ像から血管の画像が消滅したり、あるいは脂肪と血管の識別が困難になるといった問題がある。
【００２９】
このため、コロナル断面方向や他の方向へのＭＩＰ像を作成する場合には、３次元データから閾値処理等の領域抽出処理を行って脂肪成分を除外した３次元データを抽出し、抽出した３次元データを用いてＭＩＰ処理を行うというような手法が必要になる。従って、領域抽出処理が新たに必要となり、データ処理の煩雑化に繋がる。
【００３０】
本発明はかかる従来の事情に対処するためになされたものであり、脂肪抑制用のプリパルスを用いることなく脂肪成分からの信号強度を抑制し、より良好なコントラストで血流像を得ることが可能な磁気共鳴イメージング装置および磁気共鳴イメージング装置の制御信号生成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
本発明に係る磁気共鳴イメージング装置は、上述の目的を達成するために、請求項１に記載したように、被検体の３次元の血流像を撮像するための撮影領域のうち、パワーを空間的に変化させた励起パルスであるＩＳＣＥパルスのパワーが小さい部分に脂肪成分が多い領域が含まれるように、前記撮影領域および前記ＩＳＣＥパルスのパワーを設定する撮影領域設定手段と、前記撮影領域設定手段により設定された前記撮影領域における前記血流像を作成するために前記ＩＳＣＥパルスを印加して磁気共鳴信号を収集するイメージングシーケンスおよび前記ＩＳＣＥパルスの印加に先立ってＭＴ効果を得るためのプリパルスを印加するプリパルスシーケンスを有するパルスシーケンスを設定するパルスシーケンス設定手段と、前記パルスシーケンス設定手段により設定された前記パルスシーケンスで規定される撮影条件に従って、静磁場中の前記被検体に対して傾斜磁場の印加および高周波信号の送信を行なう一方、前記被検体内部における前記ＩＳＣＥパルスによる原子核の核磁気共鳴に伴って発生した前記磁気共鳴信号を受信し、デジタル化することにより生データを生成する生データ収集手段と、前記生データ収集手段により生成された前記生データから前記血流像として３次元画像データを生成する血流像生成手段とを有することを特徴とするものである。
【００３２】
また、本発明に係る磁気共鳴イメージング装置は、上述の目的を達成するために、請求項２に記載したように、臨床上画像化が必要な血管部分を被検体の３次元の血流像を撮像するための撮影領域に含みつつ脂肪成分が多い領域をパワーを空間的に変化させた励起パルスであるＩＳＣＥパルスのパワーが小さい部分とできるように前記撮影領域に含まれる各スライス断面の向きを設定するオブリーク断面設定手段と、前記オブリーク断面設定手段により設定された向きの前記各スライス断面により形成される前記撮影領域のうち、前記ＩＳＣＥパルスのパワーが小さい部分に前記脂肪成分が多い領域が含まれるように、前記撮影領域および前記ＩＳＣＥパルスのパワーを設定する撮影領域設定手段と、前記撮影領域設定手段により設定された前記撮影領域における前記血流像を作成するために前記ＩＳＣＥパルスを印加して磁気共鳴信号を収集するイメージングシーケンスおよび前記ＩＳＣＥパルスの印加に先立ってＭＴ効果を得るためのプリパルスを印加するプリパルスシーケンスを有するパルスシーケンスを設定するパルスシーケンス設定手段と、前記パルスシーケンス設定手段により設定された前記パルスシーケンスで規定される撮影条件に従って、静磁場中の前記被検体に対して傾斜磁場の印加および高周波信号の送信を行なう一方、前記被検体内部における前記ＩＳＣＥパルスによる原子核の核磁気共鳴に伴って発生した前記磁気共鳴信号を受信し、デジタル化することにより生データを生成する生データ収集手段と、前記生データ収集手段により生成された前記生データから前記血流像として３次元画像データを生成する血流像生成手段とを有することを特徴とするものである。
【００３３】
また、本発明に係る磁気共鳴イメージング装置は、上述の目的を達成するために、請求項３に記載したように、被検体の３次元の血流像を撮像するための撮影領域のうち、パワーを空間的に変化させた励起パルスであるＩＳＣＥパルスのパワーが小さい部分に脂肪成分が多い領域が含まれるように、前記撮影領域および前記ＩＳＣＥパルスのパワーを設定する撮影領域設定手段と、前記撮影領域設定手段により設定された前記撮影領域における前記血流像を作成するための前記ＩＳＣＥパルスの印加に先立ってＭＴ効果を得るために印加されるプリパルスのフリップアングルを前記ＩＳＣＥパルスではない励起パルスを用いてスキャンを実行する場合に設定されるフリップアングルよりも小さく、かつ前記ＩＳＣＥパルスを用いて脂肪成分からのＭＲ信号を低下させた場合に血流と実質部とのコントラストが要求されるコントラストとなるときのフリップアングルよりも大きい値に設定するフリップアングル設定手段と、前記フリップアングル設定手段により設定されたフリップアングルとなるようにプリパルスを印加するプリパルスシーケンスおよび前記ＩＳＣＥパルスを印加して磁気共鳴信号を収集するイメージングシーケンスを有するパルスシーケンスを設定するパルスシーケンス設定手段と、前記パルスシーケンス設定手段により設定された前記パルスシーケンスで規定される撮影条件に従って、静磁場中の前記被検体に対して傾斜磁場の印加および高周波信号の送信を行なう一方、前記被検体内部における前記ＩＳＣＥパルスによる原子核の核磁気共鳴に伴って発生した前記磁気共鳴信号を受信し、デジタル化することにより生データを生成する生データ収集手段と、前記生データ収集手段により生成された前記生データから前記血流像として３次元画像データを生成する血流像生成手段とを有することを特徴とするものである。
【００３４】
また、本発明に係る磁気共鳴イメージング装置は、上述の目的を達成するために、請求項４に記載したように、被検体の頭部の血流像を撮像する磁気共鳴イメージング装置において、前記被検体の眼窩を含む領域に撮影領域を設定すると共に、前記撮影領域より前記被検体の頭頂部側にあり、ＭＴ効果を得るためのプリパルスが印加されるプリパルス領域を設定する領域設定手段と、前記プリパルス領域に前記プリパルスを印加するプリパルスシーケンスと、前記プリパルスを印加した後、前記眼窩側よりも前記頭頂部側のパワーが大きいＩＳＣＥパルスを前記撮影領域に印加するイメージングシーケンスを設定するパルスシーケンス設定手段と、前記プリパルスシーケンスおよび前記イメージングシーケンスを印加することにより得られる磁気共鳴信号を収集する収集手段と、前記収集手段で得られた磁気共鳴信号からＭＩＰ画像を生成する画像生成手段とを有することを特徴とするものである。
【００３５】
また、本発明に係る磁気共鳴イメージング装置の制御信号生成方法は、上述の目的を達成するために、請求項７に記載したように、被検体の３次元の血流像を撮像するための撮影領域のうち、パワーを空間的に変化させた励起パルスであるＩＳＣＥパルスのパワーが小さい部分に脂肪成分が多い領域が含まれるように、前記撮影領域および前記ＩＳＣＥパルスのパワーを設定するステップと、前記撮影領域における前記血流像を作成するために前記ＩＳＣＥパルスを印加して磁気共鳴信号を収集するイメージングシーケンスおよび前記ＩＳＣＥパルスの印加に先立ってＭＴ効果を得るためのプリパルスを印加するプリパルスシーケンスを有するパルスシーケンスを設定するステップとを有することを特徴とするものである。
【００３６】
また、本発明に係る磁気共鳴イメージング装置の制御信号生成方法は、上述の目的を達成するために、請求項８に記載したように、臨床上画像化が必要な血管部分を被検体の３次元の血流像を撮像するための撮影領域に含みつつ脂肪成分が多い領域をパワーを空間的に変化させた励起パルスであるＩＳＣＥパルスのパワーが小さい部分とできるように前記撮影領域に含まれる各スライス断面の向きを設定するステップと、前記各スライス断面により形成される前記撮影領域のうち、前記ＩＳＣＥパルスのパワーが小さい部分に前記脂肪成分が多い領域が含まれるように、前記撮影領域および前記ＩＳＣＥパルスのパワーを設定するステップと、前記撮影領域における前記血流像を作成するために前記ＩＳＣＥパルスを印加して磁気共鳴信号を収集するイメージングシーケンスおよび前記ＩＳＣＥパルスの印加に先立ってＭＴ効果を得るためのプリパルスを印加するプリパルスシーケンスを有するパルスシーケンスを設定するステップとを有することを特徴とするものである。
【００３７】
また、本発明に係る磁気共鳴イメージング装置の制御信号生成方法は、上述の目的を達成するために、請求項９に記載したように、被検体の３次元の血流像を撮像するための撮影領域のうち、パワーを空間的に変化させた励起パルスであるＩＳＣＥパルスのパワーが小さい部分に脂肪成分が多い領域が含まれるように、前記撮影領域および前記ＩＳＣＥパルスのパワーを設定するステップと、前記撮影領域における前記血流像を作成するための前記ＩＳＣＥパルスの印加に先立ってＭＴ効果を得るために印加されるプリパルスのフリップアングルを、前記ＩＳＣＥパルスではない励起パルスを用いてスキャンを実行する場合に設定されるフリップアングルよりも小さく、かつ前記ＩＳＣＥパルスを用いて脂肪成分からのＭＲ信号を低下させた場合に血流と実質部とのコントラストが要求されるコントラストとなるときのフリップアングルよりも大きい値に設定するステップと、前記設定されたフリップアングルとなるようにプリパルスを印加するプリパルスシーケンスおよび前記ＩＳＣＥパルスを印加して磁気共鳴信号を収集するイメージングシーケンスを有するパルスシーケンスを設定するステップとを有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００３８】
本発明に係る磁気共鳴イメージング装置および磁気共鳴イメージング装置の制御信号生成方法においては、脂肪抑制用のプリパルスを用いることなく脂肪成分からの信号強度を抑制し、より良好なコントラストで血流像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
本発明に係る磁気共鳴イメージング装置の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
【００４０】
図１は本発明に係る磁気共鳴イメージング装置の実施の形態を示す構成図である。
【００４１】
磁気共鳴イメージング装置２０は、静磁場を形成する筒状の静磁場用磁石２１、この静磁場用磁石２１の内部に設けられたシムコイル２２、傾斜磁場コイルユニット２３およびＲＦコイル２４を図示しないガントリに内蔵した構成である。
【００４２】
また、磁気共鳴イメージング装置２０には、制御系２５が備えられる。制御系２５は、静磁場電源２６、傾斜磁場電源２７、シムコイル電源２８、送信器２９、受信器３０、シーケンスコントローラ３１およびコンピュータ３２を具備している。制御系２５の傾斜磁場電源２７は、Ｘ軸傾斜磁場電源２７ｘ、Ｙ軸傾斜磁場電源２７ｙおよびＺ軸傾斜磁場電源２７ｚで構成される。また、コンピュータ３２には、入力装置３３、表示装置３４、演算装置３５および記憶装置３６が備えられる。
【００４３】
静磁場用磁石２１は静磁場電源２６と接続され、静磁場電源２６から供給された電流により撮像領域に静磁場を形成させる機能を有する。尚、静磁場用磁石２１は超伝導コイルで構成される場合が多く、励磁の際に静磁場電源２６と接続されて電流が供給されるが、一旦励磁された後は非接続状態とされるのが一般的である。また、静磁場用磁石２１を永久磁石で構成し、静磁場電源２６が設けられない場合もある。
【００４４】
また、静磁場用磁石２１の内側には、同軸上に筒状のシムコイル２２が設けられる。シムコイル２２はシムコイル電源２８と接続され、シムコイル電源２８からシムコイル２２に電流が供給されて静磁場が均一化されるように構成される。
【００４５】
傾斜磁場コイルユニット２３は、Ｘ軸傾斜磁場コイル２３ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル２３ｙおよびＺ軸傾斜磁場コイル２３ｚで構成され、静磁場用磁石２１の内部において筒状に形成される。傾斜磁場コイルユニット２３の内側には寝台３７が設けられて撮像領域とされ、寝台３７には被検体Ｐがセットされる。ＲＦコイル２４はガントリに内蔵されず、寝台３７や被検体Ｐ近傍に設けられる場合もある。
【００４６】
また、傾斜磁場コイルユニット２３は、傾斜磁場電源２７と接続される。傾斜磁場コイルユニット２３のＸ軸傾斜磁場コイル２３ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル２３ｙおよびＺ軸傾斜磁場コイル２３ｚはそれぞれ、傾斜磁場電源２７のＸ軸傾斜磁場電源２７ｘ、Ｙ軸傾斜磁場電源２７ｙおよびＺ軸傾斜磁場電源２７ｚと接続される。
【００４７】
そして、Ｘ軸傾斜磁場電源２７ｘ、Ｙ軸傾斜磁場電源２７ｙおよびＺ軸傾斜磁場電源２７ｚからそれぞれＸ軸傾斜磁場コイル２３ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル２３ｙおよびＺ軸傾斜磁場コイル２３ｚに供給された電流により、撮像領域にそれぞれＸ軸方向の傾斜磁場Ｇｘ、Ｙ軸方向の傾斜磁場Ｇｙ、Ｚ軸方向の傾斜磁場Ｇｚを形成することができるように構成される。
【００４８】
ＲＦコイル２４は、送信器２９および受信器３０と接続される。ＲＦコイル２４は、送信器２９からＲＦ信号を受けて被検体Ｐに送信する機能と、被検体Ｐ内部の原子核スピンのＲＦ信号による励起に伴って発生したＭＲ信号を受信して受信器３０に与える機能を有する。
【００４９】
一方、制御系２５のシーケンスコントローラ３１は、傾斜磁場電源２７、送信器２９および受信器３０と接続される。シーケンスコントローラ３１は傾斜磁場電源２７、送信器２９および受信器３０を駆動させるために必要な制御情報、例えば傾斜磁場電源２７に印加すべきパルス電流の強度や印加時間、印加タイミング等の動作制御情報を記述したパルスシーケンスを記憶する機能と、記憶した所定のパルスシーケンスで規定される撮影条件に従って傾斜磁場電源２７、送信器２９および受信器３０を駆動させることによりＸ軸傾斜磁場Ｇｘ、Ｙ軸傾斜磁場Ｇｙ，Ｚ軸傾斜磁場ＧｚおよびＲＦ信号を発生させる機能を有する。
【００５０】
また、シーケンスコントローラ３１は、受信器３０におけるＭＲ信号の検波およびＡ／Ｄ変換により得られた複素データである生データ（raw data）を受けてコンピュータ３２に与えるように構成される。
【００５１】
このため、送信器２９には、シーケンスコントローラ３１から受けた制御情報に基づいてＲＦ信号をＲＦコイル２４に与える機能が備えられる一方、受信器３０には、ＲＦコイル２４から受けたＭＲ信号を検波して所要の信号処理を実行するとともにＡ／Ｄ変換することにより、デジタル化された複素データである生データを生成する機能と生成した生データをシーケンスコントローラ３１に与える機能とが備えられる。
【００５２】
すなわち、静磁場用磁石２１、シムコイル２２、傾斜磁場コイルユニット２３、ＲＦコイル２４並びに制御系２５の各構成要素により、磁気共鳴イメージング装置２０には、パルスシーケンスとして設定された各撮影条件に従って、静磁場中の被検体Ｐに対して傾斜磁場の印加およびＲＦ信号の送信を行なう一方、被検体Ｐ内部におけるＲＦ信号による原子核の核磁気共鳴に伴って発生したＭＲ信号を受信し、デジタル化することにより生データを生成する生データ収集手段としての機能が備えられる。
【００５３】
また、コンピュータ３２の記憶装置３６に保存されたプログラムを演算装置３５で実行することにより、コンピュータ３２には各種機能が備えられる。ただし、プログラムによらず、特定の回路を設けてコンピュータ３２を構成してもよい。
【００５４】
図２は、図１に示す磁気共鳴イメージング装置２０におけるコンピュータ３２の機能ブロック図である。
【００５５】
コンピュータ３２は、プログラムによりシーケンスコントローラ制御手段４０、生データデータベース４１、画像再構成手段４２、画像データデータベース４３、投影画像作成手段４４、パルスシーケンス設定手段４５、撮影領域設定手段４６、フリップアングル設定手段４７、オブリーク断面設定手段４８として機能する。このうち、パルスシーケンス設定手段４５、撮影領域設定手段４６、フリップアングル設定手段４７、オブリーク断面設定手段４８は、制御信号生成プログラムをコンピュータ３２に読み込ませて構築することができる。
【００５６】
シーケンスコントローラ制御手段４０は、入力装置３３またはその他の構成要素からの情報に基づいてシーケンスコントローラ３１に受けた所要のパルスシーケンスを与えることにより駆動制御させる機能と、シーケンスコントローラ３１から生データを受けて生データデータベース４１に形成されたｋ空間（フーリエ空間）に配置する機能とを有する。
【００５７】
このため、生データデータベース４１には、受信器３０において生成された各生データが保存され、生データデータベース４１に形成されたｋ空間に生データが配置される。
【００５８】
画像再構成手段４２は、生データデータベース４１から生データを取り込んで３次元（３Ｄ）フーリエ変換処理等の所定の画像再構成処理を施すことにより、被検体Ｐの３次元画像データを再構成して画像データデータベース４３に書き込む機能を有する。ただし、２Ｄフーリエ変換処理等の処理により一旦２Ｄ画像データ等の中間的なデータを作成した後、３Ｄ画像データを再構成するようにしてもよい。
【００５９】
このため、画像データデータベース４３には、被検体Ｐの３Ｄ画像データが保存される。
【００６０】
投影画像作成手段４４は、画像データデータベース４３に保存された３Ｄ画像データに対してＭＩＰ処理を施すことによりＭＩＰ画像データを作成する機能と、作成したＭＩＰ画像データを表示装置３４に与えることにより、ＭＩＰ画像を表示させる機能を有する。
【００６１】
ただし、画像再構成手段４２を設けずに、投影画像作成手段４４が生データデータベース４１から読み込んだ生データから直接ＭＩＰ画像データを作成するように構成してもよい。また、臨床上有用であれば、ＭＩＰ画像データに限らず各種画像処理によってＳＶＲ（Ｓｈａｄｅｄ ｖｏｌｕｍｅ ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ）画像その他の３次元画像を血流像として作成するようにしてもよい。
【００６２】
すなわち、磁気共鳴イメージング装置２０には、生データから血流像を生成する血流像生成手段としての機能が備えられ、血流像をＭＩＰ画像とする場合には、画像再構成手段４２や投影画像作成手段４４により血流像生成手段が形成される。
【００６３】
パルスシーケンス設定手段４５は、パルスシーケンスを設定する機能と、設定したパルスシーケンスをシーケンスコントローラ制御手段４０に与えてスキャンの実行を可能とする機能とを有する。
【００６４】
図３は、図１に示す磁気共鳴イメージング装置２０により作成されてスキャンの実行に用いられるパルスシーケンスの一例を示す図である。
【００６５】
パルスシーケンス設定手段４５により設定されるパルスシーケンスは、図３に示すように血流像の生成のための励起パルスの１つであるＩＳＣＥパルスの印加により任意の角度を有するスライス断面からＭＲ信号を収集するイメージングシーケンスと、イメージングシーケンスの実行の際におけるＩＳＣＥパルスの印加に先立ってＭＴ効果を得るためのＭＴＣパルスまたはＳＯＲＳパルスをプリパルスとして印加するためのプリパルスシーケンスとを設けて構成される。また、パルスシーケンスには、脂肪抑制パルスを印加するための脂肪抑制シーケンスが設けられない。
【００６６】
図３は、ＭＴＣパルスではなくＳＯＲＳパルスをプリパルスとして印加するようにプリパルスシーケンスをＳＯＲＳシーケンスとしてパルスシーケンスを設定した例を示す図である。従って、ＳＯＲＳシーケンスの代わりにＭＴＣパルスをプリパルスとして印加するＭＴＣシーケンスとしてもよい。
【００６７】
また、ＲＦは、ＲＦコイル２４から被検体Ｐに送信されるＲＦパルスを示し、ｅｃｈｏは、被検体Ｐ内で発生し、血流像の作成のために収集されるＭＲ信号を示す。Ｇｓ（ＧＳＥ）は、スライスエンコード方向（ＳＥ）の傾斜磁場を、ＧＰＥは、位相エンコード方向の傾斜磁場を、ＧＲＯは、リードアウト方向の傾斜磁場をそれぞれ示す。
【００６８】
そして、スライスエンコード方向の傾斜磁場によりスライス断面が選択され、位相エンコード方向の傾斜磁場ＧＰＥおよびリードアウト方向の傾斜磁場ＧＲＯによりスライス断面内における２次元方向の位置情報が位相および周波数に変換される。
【００６９】
尚、イメージングシーケンスは、３次元のＭＲＡによるスキャンに利用可能なシーケンスであればスピンエコー（ＳＥ）法やフィールドエコー（ＦＥ）法等の任意の手法によるシーケンスとすることができる。
【００７０】
ここで、ＭＲＡの一例としては、ＴＯＦが挙げられる。３次元のＴＯＦによるＭＲＡ（３ＤＴＯＦ−ＭＲＡ）では、組織における縦緩和時間（Ｔ１）よりも短い繰返し時間（ＴＲ）で撮影領域を励起することにより、静止組織からのＭＲ信号の強度を低下させる一方、撮影領域内に流入した血流成分からのＭＲ信号を高い信号強度で収集するようなシーケンスがイメージングシーケンスとして用いられる。この３ＤＴＯＦ−ＭＲＡによれば、血流成分からのＭＲ信号が高い信号強度で得られるため、血管部分が光ったＭＲ画像を得ることができる。
【００７１】
一方、ＭＴＣパルスは、ＭＴ効果を得るために、イメージングシーケンスの実行の際における励起パルスの印加に先立ってプリパルスとして被検体Ｐに印加されるパルスである。
【００７２】
図４は、ＭＴ効果の概念を説明する図である。
【００７３】
図４において、実線は、ＭＴ効果が得られる前における水および高分子に含まれるプロトンのスペクトルであり、一点鎖線は、ＭＴ効果が得られた後における水および高分子に含まれるプロトンのスペクトルである。図４に示すように、水のプロトンの共鳴周波数である６４ＭＨｚから５００Ｈｚ程度ずれた周波数をＭＴＣパルスで選択的に励起させると、高分子のプロトンからのＭＲ信号レベルおよび水のプロトンからのＭＲ信号レベルがそれぞれ低下するというＭＴ効果が得られる。
【００７４】
このような、ＭＴＣパルスの印加によるＭＴ効果を利用してＭＲ信号を収集してＭＲ画像を再構成すれば、実質部の成分である高分子が存在する割合に応じたコントラストのＭＲＡ像等の画像を撮像することができる。このため、特に細い血管の抽出を伴うようなＭＲＡ像を撮像する場合に有効である。
【００７５】
また、ＳＯＲＳパルスは、ＭＴＣパルスと実質的に同じタイミングでスライス傾斜磁場パルスが印加されるようにしたパルスである。そして、スライス傾斜磁場パルスの印加により、ＭＴ効果を得るためのＭＴＣ励起面が選択的に励起される。
【００７６】
図５は、ＳＯＲＳパルスによるＭＴＣ励起面の配置例とＳＯＲＳパルスの印加による効果を説明する図である。
【００７７】
例えば、図５に示すように撮影領域Ｓ１が被検体Ｐの頭部ＰＨに設定され、頭部ＰＨにおける血流Ｘの血流像を撮像する場合には、ＭＴＣ励起面Ｓ２が撮影領域Ｓ１よりも心臓から遠方になるように設定される。
【００７８】
尚、図５では、説明簡易化のために撮影領域Ｓ１を構成するスライス断面およびＭＴＣ励起面Ｓ２を体軸に垂直な方向としたが、スライス断面およびＭＴＣ励起面Ｓ２は、体軸に対して任意の角度を有する向きとすることができる。
【００７９】
このようにＭＴＣ励起面Ｓ２を設定すると、図示しない心臓から頭部ＰＨに向かう動脈内を流れる血流Ｘ１は、撮影領域Ｓ１に流入して撮影領域Ｓ１における動脈内を流れた後、ＭＴＣ励起面Ｓ２に導かれる。さらにＭＴＣ励起面Ｓ２から末梢血管を経由して静脈内に導かれた血流Ｘ２は、ＭＴＣ励起面Ｓ２から流出した後、再び撮影領域Ｓ１を経由して心臓に向かって流れる。
【００８０】
従って、心臓側から撮影領域Ｓ１に流入する動脈内の血流Ｘ１はＭＴＣ励起面Ｓ２を経由しないため、動脈内の血流Ｘ１からは高い信号強度のＭＲ信号を生じる。逆に、撮影領域Ｓ１から流出して心臓に戻る静脈内の血流Ｘ２は、ＭＴＣ励起面Ｓ２を経由するため、静脈内の血流Ｘ２からはＭＴ効果により信号強度が抑制されてＭＲ信号が発生する。
【００８１】
また、撮影領域Ｓ１の近傍にＭＴＣ励起面Ｓ２を設定してＭＴＣパルスを印加すれば、実質部からのＭＲ信号の強度よりも血流成分からのＭＲ信号の強度を相対的に増大させることができるため、頭部ＰＨ内の中央部分に多数存在する末梢血管を高精度で画像化することが可能となる。
【００８２】
尚、ＭＴＣパルスを含め、ＳＯＲＳパルスによるフリップアングルが大きい程、脳の実質部からのＭＲ信号の強度が小さくなり、ＳＯＲＳパルスのフリップアングルが小さい程、脳の実質部からのＭＲ信号の強度が大きくなるという性質がある。また、このとき脂肪および血流成分からのＭＲ信号の強度には、ＳＯＲＳパルスのフリップアングルは影響しない。
【００８３】
従って、脂肪からのＭＲ信号の強度が大きい程、ＳＯＲＳパルスのフリップアングルをより大きく設定し、血流成分および脂肪からのＭＲ信号の強度に対して実質部からのＭＲ信号の強度が相対的に小さくなるように、つまり血流成分からのＭＲ信号の強度が血流以外の部分からのＭＲ信号の強度に対して相対的に大きくなるようにして収集することが重要となる。
【００８４】
逆に、脂肪からのＭＲ信号の強度が十分に小さい場合には、ＳＯＲＳパルスのフリップアングルを小さく設定し、実質部からのＭＲ信号の強度を大きくした方が、血流成分と実質部との区別を明確にすることができる。
【００８５】
そして、このようなＭＴＣ励起面Ｓ２を選択励起するＳＯＲＳパルスの印加により臨床上有用な動脈内の血流からのＭＲ信号を強調する一方、静脈内の血流からのＭＲ信号を抑制することができる。
【００８６】
一方、ＩＳＣＥパルスは、撮影領域において励起されるスライス断面の位置に応じてパワーを変化させた励起パルスである。
【００８７】
図６は、ＩＳＣＥパルスのパワープロファイルと一般的な励起パルスのパワープロファイルとを比較した図である。
【００８８】
図６（ａ）は、一般的な励起パルスのパワープロファイルを示す図である。すなわち、例えば、被検体Ｐの頭部におけるＭＲＡにおいて、撮影領域を構成するスライス断面が体軸Ｚに垂直に設定される。そして、被検体Ｐの頭部に印加される励起パルスのパワーは、体軸Ｚ方向の位置に依らず一定とされる。そして、スライス断面の位置に依らずパワーを一定として励起パルスを印加することにより収集されたＭＲ信号から血流像Ｄ１が生成される。
【００８９】
一方、図６（ｂ）は、ＩＳＣＥパルスのパワープロファイルを示す図である。すなわち、図６（ａ）と同様な被検体Ｐの頭部におけるＭＲＡにおいて、例えば撮影領域を構成するスライス断面が体軸Ｚに垂直に設定される。そして、被検体Ｐの頭部に印加されるＩＳＣＥパルスのパワーは、例えば体軸Ｚ方向の位置に依存して変化される。つまり、心臓から近い位置に設定されたスライス断面ほどパワーが小さく、心臓から遠い位置に設定されたスライス断面ほどパワーが大きくなるようにＩＳＣＥパルスのパワーが設定される。
【００９０】
尚、スライス断面を体軸Ｚに垂直に設定せずに、体軸Ｚに対して一定の角度を有するようにスライス断面を設定し、スライス断面の法線方向の位置に依存してＩＳＣＥパルスのパワーが変化するようにしてもよい。
【００９１】
そして、ＩＳＣＥパルスのパワープロファイルの傾斜は、パワーの最大値ＰＭＡＸと最小値ＰＭＩＮとの比で表すことができる。例えば、心臓から最も近い位置に設定されたスライス断面におけるパワーの最小値ＰＭＩＮが心臓から最も遠い位置に設定されたスライス断面におけるパワーの最大値ＰＭＡＸの１／２である場合には、１：２となる。この場合、心臓から最も近い位置に設定されたスライス断面におけるフリップアングルも、心臓から最も遠い位置に設定されたスライス断面におけるフリップアングルの１／２となる。
【００９２】
従って、例えば公称フリップアングルが２０°であり、パワープロファイルの傾斜が、１：２で表されるＩＳＣＥパルスを被検体Ｐに印加すると、心臓から最も近い位置に設定されたスライス断面におけるフリップアングルは約１３°となり、心臓から最も遠い位置に設定されたスライス断面におけるフリップアングルは約２７°となる。
【００９３】
尚、パワープロファイルの傾斜を１：１とした場合には、ＩＳＣＥパルスではない一般的な励起パルスとなる。
【００９４】
そして、このようなＩＳＣＥパルスにより血流像のイメージング用のスキャンを実行すれば、心臓から離れた撮影領域からのＭＲ信号の強度低下を補償することができる。つまり、血流が撮像領域を通過するとＭＲ信号の強度が低下するが、心臓から近いスライス断面におけるフリップアングルを小さくする一方、心臓から遠いスライス断面におけるフリップアングルを大きくできるため、血流からのＭＲ信号の低下を抑制して、より均一性の高い血流像Ｄ２を得ることができる。
【００９５】
さらに、ＩＳＣＥパルスのパワーの相異を利用して、脂肪からのＭＲ信号の強度が小さくなるようにすることができる。すなわち、ＩＳＣＥパルスのパワーが小さい撮影領域に、脂肪成分が多い部分（他の部分と比較して実質的に脂肪成分が多い部分）が含まれるように、撮影領域およびＩＳＣＥパルスのパワーを設定すれば、上述のような血流からのＭＲ信号の強度を調整することができる他、脂肪からのＭＲ信号の強度を、脂肪よりも心臓側から遠方にあるＩＳＣＥパルスのパワーが大きい撮影領域の血流からのＭＲ信号の強度よりも小さくすることができる。
【００９６】
そこで、パルスシーケンス設定手段４５により作成されるパルスシーケンスは、イメージングシーケンスに用いられるＩＳＣＥパルスのパワーが小さい撮影領域に脂肪成分の多い領域が含まれるように、撮影領域およびＩＳＣＥパルスのパワーが設定されたパルスシーケンスとされる。換言すれば、パルスシーケンス設定手段４５により作成されるパルスシーケンスは、心臓から近い領域に脂肪成分が多く存在する撮影領域において血流像を生成する場合のスキャンに用いることができる。
【００９７】
このような撮影領域の例としては、頭部が挙げられる。すなわち、頭部では、末梢血管の多くが眼窩における脂肪部分よりも心臓から遠方に存在するため、パルスシーケンス設定手段４５により作成されるパルスシーケンスを用いた血流像作成のためのスキャンの対象とすることができる。
【００９８】
撮影領域設定手段４６は、入力装置３３から受け取った情報に基づいてＩＳＣＥパルスのパワーが小さい撮影領域に脂肪成分の多い領域が含まれるように、撮影領域およびＩＳＣＥパルスのパワーを設定する機能と、設定した撮影領域およびＩＳＣＥパルスのパワーをパルスシーケンス設定手段４５に与える機能とを有する。撮影領域は、各スライス断面の位置および数により設定することができる。
【００９９】
また、撮影領域設定手段４６は、ＳＯＲＳパルスを用いる場合には、撮影領域の設定とともにＭＴＣ励起面を設定して、パルスシーケンス設定手段４５に与える機能を有する。ＭＴＣ励起面の設定は、入力装置３３から受け取った情報に基づいて行ってもよいし、予め定められた幾何学的関係により撮影領域から自動的に設定されるようにしてもよい。
【０１００】
フリップアングル設定手段４７は、入力装置３３から受け取った情報に基づいてＳＯＲＳパルスあるいはＭＴＣパルスのフリップアングルを設定する機能と、設定したＳＯＲＳパルスあるいはＭＴＣパルスのフリップアングルをパルスシーケンス設定手段４５に与える機能とを有する。ＳＯＲＳパルスやＭＴＣパルスのフリップアングルは、前述のように脂肪からのＭＲ信号の強度が小さくなるにつれて、小さく設定して実質部からのＭＲ信号の強度を増加させることが望ましい。
【０１０１】
ここで、脂肪からのＭＲ信号の強度は、ＩＳＣＥパルスのパワーが小さい撮影領域に脂肪成分の多い領域が含まれるように、撮影領域およびＩＳＣＥパルスのパワーが設定されることから、一般的な励起パルスを用いてスキャンを実行した場合に比べて小さくなると考えられる。このため、フリップアングル設定手段４７により設定されるＳＯＲＳパルスあるいはＭＴＣパルスのフリップアングルは、ＩＳＣＥパルスではない一般的な励起パルスを用いてスキャンを実行する場合に設定されるフリップアングルよりも小さく設定される。
【０１０２】
ただし、フリップアングルを小さくし過ぎると、実質部からのＭＲ信号の強度が大きくなって血流成分からのＭＲ信号が相対的に小さくなり、血流と実質部とのコントラストが低下する恐れがある。このため、フリップアングル設定手段４７により設定されるＳＯＲＳパルスあるいはＭＴＣパルスのフリップアングルは、ＩＳＣＥパルスを用いて脂肪からのＭＲ信号を低下させた場合に血流と実質部とのコントラストが要求されるコントラストとなるときのフリップアングルよりも大きく設定される。
【０１０３】
オブリーク断面設定手段４８は、入力装置３３から受け取った情報に基づいてスライス断面の向きを設定する機能と、設定したスライス断面の向きをパルスシーケンス設定手段４５に与える機能とを有する。すなわち、スライス断面の向きを調整することにより、臨床上画像化が必要な血管部分を撮影領域に含みつつ脂肪成分が多く含まれる領域がＩＳＣＥパルスのパワーが小さい撮影領域となるようにしたり、あるいは臨床上画像化が不要であり、かつ脂肪成分が多く含まれる領域が撮影領域に含まれないようにすることができる。
【０１０４】
このためオブリーク断面設定手段４８には、臨床上画像化が必要な血管部分を撮影領域に含みつつ脂肪成分が多く含まれる部分がＩＳＣＥパルスのパワーが小さい撮影領域とできるように、あるいは臨床上画像化が不要であり、かつ脂肪成分が多く含まれる領域が撮影領域に含まれないようにスライス断面の向きを設定する機能が備えられる。
【０１０５】
次に磁気共鳴イメージング装置２０の作用について説明する。
【０１０６】
図７は、図１に示す磁気共鳴イメージング装置２０により、被検体Ｐの頭部におけるＭＲＡ像を撮像する際の流れの一例を示すフローチャートであり、図中Ｓに数字を付した符号はフローチャートの各ステップを示す。
【０１０７】
まずステップＳ１において、ＩＳＣＥパルスを用いた血流像の撮影領域、スライス断面の向き、ＳＯＲＳパルスやＭＴＣパルスのフリップアングル等の撮影条件が、撮影領域設定手段４６、オブリーク断面設定手段４８およびフリップアングル設定手段４７により設定される。また、併せてＳＯＲＳパルスが印加されるものとされて、ＭＴＣ励起面が設定される。
【０１０８】
血流像の撮影領域は、例えば脂肪成分の多い領域が心臓から近い領域に多く存在する頭部とされる。
【０１０９】
図８は、図１に示す磁気共鳴イメージング装置２０により設定された撮影領域およびＭＴＣ励起面の一例を示す図である。
【０１１０】
図８に示すように、被検体Ｐの頭部では、末梢血管の多くが眼窩における脂肪部分よりも心臓から遠方に存在する。このため、眼窩における脂肪部分がＩＳＣＥパルスのパワーが小さい領域となる一方、末梢血管の多くがＩＳＣＥパルスのパワーが大きい領域となるように、撮影領域Ｓ１およびＩＳＣＥパルスのパワーが撮影領域設定手段４６により設定される。
【０１１１】
また、眼窩における脂肪部分からのＭＲ信号は低下させることが望ましく、逆に頭部の中央部付近の血管部分は臨床上画像化が必要であるため、臨床上画像化が必要な血管部分を撮影領域Ｓ１に含みつつ脂肪成分が多く含まれる部分がＩＳＣＥパルスのパワーが小さい撮影領域となるようにオブリーク断面設定手段４８によりスライス断面の向きが設定される。そして、撮影領域設定手段４６により、ＭＴＣ励起面Ｓ２が撮影領域Ｓ１よりも心臓から遠方になるように設定される。
【０１１２】
この結果、ＩＳＣＥパルスのパワープロファイルは、図８に示すように、スライス断面の法線方向Ｚ’の位置に依存して心臓からの距離が遠ざかるにつれてパワーＰが増加する傾斜したパワープロファイルとなる。
【０１１３】
また、フリップアングル設定手段４７により、ＳＯＲＳパルスのフリップアングルが設定される。フリップアングルは、ＩＳＣＥパルスではない一般的な励起パルスを用いてスキャンを実行する場合に設定されるフリップアングルよりも小さく、かつＩＳＣＥパルスを用いて脂肪からのＭＲ信号を低下させた場合に血流と実質部とのコントラストが要求されるコントラストとなるときのフリップアングルよりも大きい値、例えば３００°に設定される。
【０１１４】
これらの撮影条件を設定するために必要な情報は、入力装置３３からそれぞれ撮影領域設定手段４６、オブリーク断面設定手段４８およびフリップアングル設定手段４７に与えられる。そして、撮影領域設定手段４６、オブリーク断面設定手段４８およびフリップアングル設定手段４７により設定された血流像の撮影領域Ｓ１、スライス断面の向き、ＳＯＲＳパルスのフリップアングルがパルスシーケンス設定手段４５に与えられる。
【０１１５】
次に、ステップＳ２において、パルスシーケンス設定手段４５は、撮影領域設定手段４６、オブリーク断面設定手段４８およびフリップアングル設定手段４７から受けた撮影条件に従ってスキャンが実行されるようにパルスシーケンスを作成する。パルスシーケンスは、図３に示すようなＳＯＲＳパルスをプリパルスとして印加するＳＯＲＳシーケンスと、イメージング用のＩＳＣＥパルスを印加するイメージングシーケンスで構成されるパルスシーケンスとされる。また、イメージングシーケンスは、例えばＴＯＦによるスキャンを実行するためのシーケンスとされる。
【０１１６】
そして、パルスシーケンス設定手段４５は、作成したパルスシーケンスをシーケンスコントローラ制御手段４０に与える。
【０１１７】
また、このとき寝台３７に被検体Ｐがセットされ、静磁場電源２６により励磁された静磁場用磁石２１（超伝導磁石）の撮像領域に静磁場が形成される。また、シムコイル電源２８からシムコイル２２に電流が供給されて撮像領域に形成された静磁場が均一化される。
【０１１８】
次に、ステップＳ３において、入力装置３３からスキャン開始指令がシーケンスコントローラ制御手段４０に与えられると、シーケンスコントローラ制御手段４０からパルスシーケンスがシーケンスコントローラに出力される。
【０１１９】
このため、ステップＳ４において、パルスシーケンスに従って、被検体Ｐの頭部におけるＴＯＳ−３ＤＭＲＡ撮影が行われて、生データが収集される。
【０１２０】
すなわち、シーケンスコントローラ３１は、シーケンスコントローラ制御手段４０から受けたパルスシーケンスに従って傾斜磁場電源２７、送信器２９および受信器３０を駆動させることにより被検体Ｐがセットされた撮像領域にＸ軸傾斜磁場Ｇｘ、Ｙ軸傾斜磁場Ｇｙ，Ｚ軸傾斜磁場Ｇｚを形成させるとともに、ＲＦ信号を発生させる。
【０１２１】
この際、傾斜磁場コイルにより形成されたＸ軸傾斜磁場Ｇｘ、Ｙ軸傾斜磁場Ｇｙ，Ｚ軸傾斜磁場Ｇｚにより、パルスシーケンスに従う位相エンコード（PE）用傾斜磁場、読出し（RO）用傾斜磁場、スライス(SL)用傾斜磁場が形成される。
【０１２２】
このため、被検体Ｐ内部における原子核のスピンの回転方向に規則性が現れ、SL用傾斜磁場により体軸方向であるＺ軸に対して一定の傾きを有する法線Ｚ’の各スライス断面における二次元的な位置情報は、PE用傾斜磁場およびRO用傾斜磁場によりそれぞれ被検体Ｐ内部における原子核のスピンの位相変化量および周波数変化量に変換される。
【０１２３】
一方、送信器２９からは、パルスシーケンスに応じてＲＦコイル２４に順次ＲＦ信号が与えられ、ＲＦコイル２４から被検体ＰにＲＦ信号が送信される。すなわち、血流像の作成のためにＩＳＣＥパルスを送信するイメージングシーケンスに先立って、ＳＯＲＳシーケンスが実行されてＳＯＲＳパルスが送信される。この結果、ＳＯＲＳパルスの送信により選択励起されたＭＴＣ励起面Ｓ２においてＭＴ効果が得られる。
【０１２４】
次に、ＭＴ効果が得られた状態で、イメージングシーケンスが実行されてＩＳＣＥパルスが送信されると、撮影領域Ｓ１からは血流像の作成用のＭＲ信号が発生する。ＩＳＣＥパルスの送信は、ＴＯＦによるスキャンの撮影条件に従って、組織におけるＴ１よりも短いＴＲで行われるため、静止組織からのＭＲ信号の強度が低下する一方、撮影領域Ｓ１内に流入した血流成分からのＭＲ信号の強度が相対的に高くなる。
【０１２５】
また、ＭＴＣ励起面Ｓ２が撮影領域Ｓ１よりも心臓から遠方に設定されているため、心臓側からＭＴＣ励起面Ｓ２を経由せずに撮影領域Ｓ１に流入する動脈内の血流からは高い信号強度のＭＲ信号が発生する一方、撮影領域Ｓ１から流出してＭＴＣ励起面Ｓ２を経由して心臓に戻る静脈内の血流からはＭＴ効果により信号強度が抑制されてＭＲ信号が発生する。
【０１２６】
加えて、励起パルスが心臓からの距離が長くなるにつれてパワーが大きくなるＩＳＣＥパルスとされているため、血流が撮像領域を通過してＭＲ信号の強度が低下したとしても、スライス断面が心臓から遠くなるにつれて次第にフリップアングルが大きくなるため、血流からのＭＲ信号の低下が抑制される。
【０１２７】
さらに、臨床上画像化が必要な頭部の中央部における血管部分が撮影領域Ｓ１に含まれ、かつＩＳＣＥパルスのパワーが小さい撮影領域Ｓ１に眼窩における脂肪成分の多い領域が含まれるように、スライス断面の向きが調整されて撮影領域Ｓ１およびＩＳＣＥパルスのパワーが設定されている。このため、臨床上画像化が必要な血管部分からのＭＲ信号を収集しつつ脂肪からのＭＲ信号の強度が抑制される。
【０１２８】
そして、脂肪からのＭＲ信号の強度を抑制して小さくできるため、ＳＯＲＳパルスのフリップアングルが小さく設定されたことにより、実質部からのＭＲ信号の強度を大きくして血流成分と実質部との区別を明確にできるような強度でＭＲ信号を発生されることができる。
【０１２９】
このような撮影条件によって発生したＭＲ信号は、ＲＦコイル２４によって受信される。ＲＦコイル２４により各スライス断面からのＭＲ信号が受信されると、受信器３０は、ＲＦコイル２４からＭＲ信号を受けて、前置増幅、中間周波変換、位相検波、低周波増幅、フィルタリング等の各種信号処理を実行する。さらに受信器３０は、ＭＲ信号をＡ／Ｄ変換することにより、デジタルデータのＭＲ信号である生データを生成する。受信器３０は、生成した生データをシーケンスコントローラ３１に与える。
【０１３０】
シーケンスコントローラ３１は、受信器３０から受けた生データをシーケンスコントローラ制御手段４０に与え、シーケンスコントローラ制御手段４０は生データデータベース４１に形成されたｋ空間に生データを配置する。この結果、生データデータベース４１には、被検体Ｐの頭部における各スライス断面から収集された生データが蓄積される。
【０１３１】
次に、ステップＳ５において、生データデータベース４１に蓄積された生データを元データとして血流像が生成されて表示される。
【０１３２】
すなわち、画像再構成手段４２は、生データデータベース４１から生データを取り込んで３次元フーリエ変換処理等の所定の画像再構成処理を施すことにより、被検体Ｐの３Ｄ画像データを再構成して画像データデータベース４３に書き込む。そして、投影画像作成手段４４は、画像データデータベース４３に保存された３Ｄ画像データに対してＭＩＰ処理を施すことによりＭＩＰ画像データを血流像データとして作成し、作成したＭＩＰ画像データを表示装置３４に与える。この結果、表示装置３４には、被検体Ｐの頭部における例えばアキシャル方向へのＭＩＰ画像が血流像として表示される。
【０１３３】
図９は、図８に示す撮影条件に従って図３に示すようなパルスシーケンスに従うスキャンを実行することにより、撮影領域Ｓ１から収集されたデータに基づいて血流像として作成された被検体Ｐの頭部におけるアキシャル方向へのＭＩＰ画像を示す図である。
【０１３４】
図９によれば、頭部における実質部とともに血管が画像化されているのが分かるが、眼窩における脂肪からのＭＲ信号が抑制されて、眼窩における脂肪が目立たなくなっていることが確認できる。そして、実質部および血管が良好なコントラストで画像化されている。
【０１３５】
このように眼窩における脂肪成分からのＭＲ信号が抑制されて再構成された３次元画像データを用いれば、例えばコロナル断面方向や他の方向へのＭＩＰ画像を作成したとしても血管および実質部を区別して確認することができる。従って、ＭＩＰ画像を作成するために３次元画像データから閾値処理等の領域抽出処理を行って脂肪成分を除外するといった煩雑なデータ処理は不要である。
【０１３６】
つまり以上のような磁気共鳴イメージング装置２０は、３ＤＭＲＡ撮影をパワープロファイルに空間的な傾きを有するＩＳＣＥパルスを用いて行うこととし、かつＩＳＣＥパルスのパワーが小さい領域に脂肪成分が多い領域が含まれるように撮影領域を設定することにより、脂肪からのＭＲ信号を低下させることができるようにしたものである。
【０１３７】
さらに、磁気共鳴イメージング装置２０は、スライス断面の向きを調整して脂肪成分が多い領域が撮影領域に含まれないように設定したり、血流像の作成のためのスキャンに先立って印加されるＳＯＲＳパルスやＭＴＣパルスのフリップアングルをできるだけ小さく設定するといった撮影条件の工夫により、血流像を良好なコントラストで得られるようにしたものである。
【０１３８】
このため、磁気共鳴イメージング装置２０によれば、従来必要であった脂肪抑制パルスの印加が不要となり、撮影時間を短縮することができる。また、脂肪抑制パルスを印加することなく脂肪からのＭＲ信号を抑制し、要求されるコントラストで血流像を得ることができる。
【０１３９】
特に、頭部における血流像を作成する場合には、眼窩における脂肪からのＭＲ信号を抑制し、より観測が容易な血流像を得ることができる。このため、ＭＩＰ画像を任意方向から作成することが可能となり、ＭＩＰ画像の作成のために脂肪領域の画像を除外するといった領域抽出処理を不要とすることができる。
【０１４０】
尚、磁気共鳴イメージング装置２０の一部の機能や処理を省略してもよく、処理順序を変更してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図１】本発明に係る磁気共鳴イメージング装置の実施の形態を示す構成図。
【図２】図１に示す磁気共鳴イメージング装置におけるコンピュータの機能ブロック図。
【図３】図１に示す磁気共鳴イメージング装置により作成されてスキャンの実行に用いられるパルスシーケンスの一例を示す図。
【図４】ＭＴ効果の概念を説明する図。
【図５】ＳＯＲＳパルスによるＭＴＣ励起面の配置例とＳＯＲＳパルスの印加による効果を説明する図。
【図６】ＩＳＣＥパルスのパワープロファイルと一般的な励起パルスのパワープロファイルとを比較した図。
【図７】図１に示す磁気共鳴イメージング装置により、被検体の頭部におけるＭＲＡ像を撮像する際の流れの一例を示すフローチャート。
【図８】図１に示す磁気共鳴イメージング装置により設定された撮影領域およびＭＴＣ励起面の一例を示す図。
【図９】図８に示す撮影条件に従って図３に示すようなパルスシーケンスに従うスキャンを実行することにより、撮影領域から収集されたデータに基づいて血流像として作成された被検体の頭部におけるアキシャル方向へのＭＩＰ画像を示す図。
【図１０】従来の被検体の頭部における血流像を得るためのＳＯＲＳパルスを用いた３次元のＴＯＦ非造影ＭＲＡ撮影における撮影領域を示す図。
【図１１】図１０に示す被検体の頭部にＳＯＲＳパルスとともに脂肪抑制パルスを血流像撮像用のイメージングパルスに先立って印加するためのパルスシーケンスを示す図。
【図１２】図１０に示す被検体の頭部における撮影領域に対して図１１に示すようなパルスシーケンスに従うスキャンを実行することにより得られた頭部の体軸方向へのＭＩＰ像を示す図。
【符号の説明】
【０１４２】
２０ 磁気共鳴イメージング装置
２１ 静磁場用磁石
２２ シムコイル
２３ 傾斜磁場コイルユニット
２４ ＲＦコイル
２５ 制御系
２６ 静磁場電源
２７ 傾斜磁場電源
２８ シムコイル電源
２９ 送信器
３０ 受信器
３１ シーケンスコントローラ
３２ コンピュータ
３３ 入力装置
３４ 表示装置
３５ 演算装置
３６ 記憶装置
３７ 寝台
４０ シーケンスコントローラ制御手段
４１ 生データデータベース
４２ 画像再構成手段
４３ 画像データデータベース
４４ 投影画像作成手段
４５ パルスシーケンス設定手段
４６ 撮影領域設定手段
４７ フリップアングル設定手段
４８ オブリーク断面設定手段
Ｐ 被検体
ＰＨ 頭部
Ｘ、Ｘ１、Ｘ２ 血流
Ｓ１ 撮影領域
Ｓ２ ＭＴＣ励起面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体の原子核スピンをラーモア周波数のＲＦ信号で磁気的に励起し、この励起に伴って発生する磁気共鳴信号から画像を再構成する磁気共鳴イメージング装置および磁気共鳴イメージング装置の制御信号生成方法に係り、特に脂肪抑制用のプリパルスを用いることなく脂肪成分からの信号強度を抑制し、より良好なコントラストで血流像を得ることが可能な磁気共鳴イメージング装置および磁気共鳴イメージング装置の制御信号生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ：Magnetic Resonance Imaging）は、静磁場中に置かれた被検体の原子核スピンをラーモア周波数の高周波（ＲＦ：radio frequency）信号で磁気的に励起し、この励起に伴って発生する磁気共鳴（ＭＲ：magnetic resonance）信号から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の分野において、頭部、肺野あるいは腹部等の所望の部位における血流像を得る手法としてＭＲＡ（magnetic resonance angiography）が知られている。ＭＲＡには、被検体に造影剤を投与して撮像を行なう造影ＭＲＡと造影剤を使用しない非造影ＭＲＡとがある。また、代表的なＭＲＡの１つとしては、タイム・オブ・フライト法（ＴＯＦ：Ｔｉｍｅ ｏｆ ｆｌｉｇｈｔ）がある。
【０００４】
ＴＯＦは、血流が撮影領域内に流入することを利用したＭＲＡである。すなわち、ＴＯＦは、組織における縦磁化の回復の際の時定数である縦緩和時間（Ｔ１）よりも短い繰返し時間（ＴＲ：ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ ｔｉｍｅ）で撮影領域を励起することにより、静止組織からのＭＲ信号の強度を低下させる一方、撮影領域内に流入した血流成分からのＭＲ信号を高い信号強度で収集する手法である。
【０００５】
このＴＯＦによれば、血流成分からのＭＲ信号が高い信号強度で得られるため、血管部分が光ったＭＲ画像を得ることができる。しかし、静止組織に脂肪が存在すると、脂肪のＴ１は短いため脂肪からのＭＲ信号と血流成分からのＭＲ信号との区別がつきにくくなるという欠点がある。
【０００６】
例えば、被検体の頭部における血流像を得るための３次元のＴＯＦ非造影ＭＲＡ撮影においては、眼窩における脂肪からのＭＲ信号が血流像生成の妨げとなっている。
【０００７】
従って、ＴＯＦについてはもちろん、ＴＯＦ以外のＭＲＡにおいても血流像を得るためには、少なくとも脂肪からのＭＲ信号を抑制する一方、血流の成分である水および実質部からのＭＲ信号を励起させることにより、血流部と血流部以外の実質部とのコントラストを十分に得ることが重要となる。
【０００８】
そこで、従来から脂肪のプロトンと水のプロトンとの共鳴周波数の差（化学シフト）を利用して脂肪からのＭＲ信号（脂肪信号）を抑制する脂肪抑制法が利用される。この脂肪抑制法の１つとしてプリパルス法がある。プリパルス法による脂肪抑制法は、脂肪信号を抑制するための脂肪抑制パルス（Fat saturation pulse）を血流画像撮像に先立って被検体にプリパルスとして印加し、脂肪のみを周波数選択的に励起して脂肪のプロトンを飽和状態にした後に血流画像の撮像を開始する撮影法である。
【０００９】
また、所定の周波数領域をＲＦパルスで選択的に励起させると、実質部の成分である高分子および水からのＭＲ信号レベルがそれぞれ低下し、高分子が存在する割合に応じたコントラストの画像を撮像できるというＭＴ（magnetization transfer）効果が得られる。そこで、このようなＭＴ効果を得るために、ＭＴＣ（magnetization transfer contrast）パルスと呼ばれるＲＦパルスを血流像の撮影用のスキャンに先立って被検体にプリパルスとして印加する技術が提案される。
【００１０】
さらに、ＭＴＣパルスと実質的に同じタイミングでＭＴＣ励起面の選択励起のためのスライス傾斜磁場パルスが印加されるようにしたＳＯＲＳパルス（slice-selective off-resonance sinc pulse）を血流像の撮影用のスキャンに先立って被検体にプリパルスとして印加する技術が考案される（例えば特許文献１参照）。
【００１１】
図１０は、従来の被検体の頭部における血流像を得るためのＳＯＲＳパルスを用いた３次元のＴＯＦ非造影ＭＲＡ撮影における撮影領域を示す図であり、図１１は、図１０に示す被検体の頭部にＳＯＲＳパルスとともに脂肪抑制パルスを血流像撮像用のイメージングパルスに先立って印加するためのパルスシーケンスを示す図である。
【００１２】
図１０に示すように、被検体の頭部における血流像を得る場合には、体軸に垂直な複数のスライス断面で構成される３次元領域が撮影領域Ａ１とされる。そして、図１０の中央部付近に存在する多数の細かい血管が含まれるように３次元の撮影領域Ａ１が設定される。しかし、この撮影領域Ａ１では、眼窩に脂肪が存在するために、脂肪からのＭＲ信号を抑制する必要がある。
【００１３】
そこで、図１１に示すように、血流像を得るためのイメージングシーケンスに先立って、脂肪からのＭＲ信号を抑制するための脂肪抑制パルスを被検体の頭部に印加する脂肪抑制（Ｆａｔ−Ｓｕｐｒｅｓｓ）シーケンスが実行されるようにパルスシーケンスが作成される。
【００１４】
さらに、脂肪抑制シーケンスに先立って、頭部における血流成分と脳の実質部とのコントラストを調整するためにＭＴＣパルスとＭＴＣ励起面の選択励起のためのスライス傾斜磁場パルスで構成されるＳＯＲＳパルスを印加するためのＳＯＲＳシーケンスが設けられる。
【００１５】
このとき、ＳＯＲＳパルスのスライス傾斜磁場パルスによるＭＴＣ励起面は、図１０の点線枠で示す領域Ａ２に含まれる面とされる。つまり、ＭＴＣ励起面は、撮影領域Ａ１よりも心臓から遠方になるように設定される。このようにＭＴＣ励起面を設定すれば、心臓側から撮影領域Ａ１に流入する動脈内の血流はＭＴＣ励起面を経由しないため、動脈内の血流からは高い信号強度のＭＲ信号を生じる一方、撮影領域Ａ１から流出して心臓に戻る静脈血流は、ＭＴＣ励起面を経由するため、静脈内の血流からは信号強度が抑制されてＭＲ信号が発生する。
【００１６】
このため、ＳＯＲＳパルスを用いたＭＲＡによれば、臨床上有用な動脈内の血流からのＭＲ信号を強調する一方、静脈内の血流からのＭＲ信号を抑制することができる。
【００１７】
尚、ＳＯＲＳパルスにより磁化を倒す角度（フリップアングル）が大きい程、脳の実質部からのＭＲ信号の強度が小さくなる一方、脂肪および血流成分からのＭＲ信号の強度には、ＳＯＲＳパルスのフリップアングルは影響しないという性質がある。従って、脂肪からのＭＲ信号の強度が大きい程、ＳＯＲＳパルスのフリップアングルをより大きく設定し、血流成分および脂肪からのＭＲ信号の強度に対して実質部からのＭＲ信号の強度が相対的に小さくなるように、つまり血流成分からのＭＲ信号の強度が血流以外の部分からのＭＲ信号の強度に対して相対的に大きくなるようにして収集することが望ましい。
【００１８】
そして、ＳＯＲＳパルスや脂肪抑制パルスの印加といったコントラスト改善技術を伴うスキャンの実行により収集された３次元データから、最大値投影（ＭＩＰ：maximum intensity projection）処理等の画像処理によりＭＩＰ画像等の３次元画像データが作成されて診断に供される。
【００１９】
図１２は、図１０に示す被検体の頭部における撮影領域Ａ１に対して図１１に示すようなパルスシーケンスに従うスキャンを実行することにより得られた頭部の体軸方向へのＭＩＰ像を示す図である。
【００２０】
図１０および図１１に示す撮影条件でスキャンを実行することにより、図１２に示すような頭部の体軸方向（アキシャル断面方向）へのＭＩＰ像が診断用に作成される。すなわち、ＳＯＲＳパルスおよび脂肪抑制パルスがプリパルスとして印加された後、イメージングパルスの印加により体軸に垂直な複数のスライス断面からＭＲ信号が収集されてＭＩＰ像の作成に供される。
【００２１】
尚、図１２に示すＭＩＰ像を得るためのスキャンにおけるＳＯＲＳパルスのフリップアングルは３５０°とした。
【００２２】
図１２によれば、頭部における実質部とともに血管が画像化されているのが分かるが、眼窩における脂肪が目立つことが確認できる。
【００２３】
さらに、このようなＳＯＲＳパルスや脂肪抑制パルス等のプリパルス法によるコントラスト改善手法の他、イメージングシーケンスにおける励起パルスのパワーを心臓から励起されるスライス断面までの距離に応じて変化させたＩＳＣＥ（inclined slab for contrast enhancement）パルスをコントラスト改善のために用いた技術が考案される（例えば特許文献２参照）。
【００２４】
この技術は、イメージングシーケンスの実行において、心臓から近いスライス断面ほど励起パルスのパワーが小さく、心臓から遠いスライス断面ほど励起パワーが大きくなるようなＩＳＣＥパルスにより撮影領域を励起させれば、心臓から近いスライス断面におけるフリップアングルを小さくする一方、心臓から遠いスライス断面におけるフリップアングルを大きくできるため、心臓から離れた撮影領域からのＭＲ信号の強度低下を補償することができるというものである。
【００２５】
尚、図１２に示すＭＩＰ像は、ＩＳＣＥパルスではなく、撮影領域の両端のスライス断面における励起パルスのパワーの比を１：１としたイメージングシーケンスの実行によって得られたものである。
【特許文献１】特開平６−３１９７１５号公報
【特許文献２】特開平１１−１０４１０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
従来のＭＲＡにおけるコントラスト改善手法では、脂肪からのＭＲ信号を抑制するために脂肪抑制パルスをイメージング用の励起パルスに先立って被検体に印加する必要がある。このため、脂肪抑制パルスを被検体に印加する時間が必要となり、撮影時間の増加に繋がるという問題がある。
【００２７】
また、スキャンにより得られた３次元データには、依然脂肪からのＭＲ信号から得られた成分が存在する場合があり、そのような３次元データからＭＩＰ像を生成すると血管が十分なコントラストで表示されなくなる恐れがある。
【００２８】
例えば、３次元データをアキシャル断面方向へＭＩＰ処理したＭＩＰ像として被検体の頭部における血流像を生成して得られたのが図１２であるが、図１２に示すＭＩＰ像によれば、眼窩における脂肪が依然目立つことが確認できる。このような３次元データから例えばコロナル断面方向へのＭＩＰ像を作成すると、脂肪領域の画素値が大きいことからコロナル断面方向へのＭＩＰ像から血管の画像が消滅したり、あるいは脂肪と血管の識別が困難になるといった問題がある。
【００２９】
このため、コロナル断面方向や他の方向へのＭＩＰ像を作成する場合には、３次元データから閾値処理等の領域抽出処理を行って脂肪成分を除外した３次元データを抽出し、抽出した３次元データを用いてＭＩＰ処理を行うというような手法が必要になる。従って、領域抽出処理が新たに必要となり、データ処理の煩雑化に繋がる。
【００３０】
本発明はかかる従来の事情に対処するためになされたものであり、脂肪抑制用のプリパルスを用いることなく脂肪成分からの信号強度を抑制し、より良好なコントラストで血流像を得ることが可能な磁気共鳴イメージング装置および磁気共鳴イメージング装置の制御信号生成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
本発明に係る磁気共鳴イメージング装置は、上述の目的を達成するために、請求項１に記載したように、被検体の３次元の血流像を撮像するための撮影領域のうち、パワーを空間的に変化させた励起パルスであるＩＳＣＥパルスのパワーが小さい部分に脂肪成分が多い領域が含まれるように、前記撮影領域および前記ＩＳＣＥパルスのパワーを設定する撮影領域設定手段と、前記撮影領域設定手段により設定された前記撮影領域における前記血流像を作成するために前記ＩＳＣＥパルスを印加して磁気共鳴信号を収集するイメージングシーケンスおよび前記ＩＳＣＥパルスの印加に先立ってＭＴ効果を得るためのプリパルスを印加するプリパルスシーケンスを有するパルスシーケンスを設定するパルスシーケンス設定手段と、前記パルスシーケンス設定手段により設定された前記パルスシーケンスで規定される撮影条件に従って、静磁場中の前記被検体に対して傾斜磁場の印加および高周波信号の送信を行なう一方、前記被検体内部における前記ＩＳＣＥパルスによる原子核の核磁気共鳴に伴って発生した前記磁気共鳴信号を受信し、デジタル化することにより生データを生成する生データ収集手段と、前記生データ収集手段により生成された前記生データから前記血流像として３次元画像データを生成する血流像生成手段とを有することを特徴とするものである。
【００３２】
また、本発明に係る磁気共鳴イメージング装置は、上述の目的を達成するために、請求項２に記載したように、臨床上画像化が必要な血管部分を被検体の３次元の血流像を撮像するための撮影領域に含みつつ脂肪成分が多い領域をパワーを空間的に変化させた励起パルスであるＩＳＣＥパルスのパワーが小さい部分とできるように前記撮影領域に含まれる各スライス断面の向きを設定するオブリーク断面設定手段と、前記オブリーク断面設定手段により設定された向きの前記各スライス断面により形成される前記撮影領域のうち、前記ＩＳＣＥパルスのパワーが小さい部分に前記脂肪成分が多い領域が含まれるように、前記撮影領域および前記ＩＳＣＥパルスのパワーを設定する撮影領域設定手段と、前記撮影領域設定手段により設定された前記撮影領域における前記血流像を作成するために前記ＩＳＣＥパルスを印加して磁気共鳴信号を収集するイメージングシーケンスおよび前記ＩＳＣＥパルスの印加に先立ってＭＴ効果を得るためのプリパルスを印加するプリパルスシーケンスを有するパルスシーケンスを設定するパルスシーケンス設定手段と、前記パルスシーケンス設定手段により設定された前記パルスシーケンスで規定される撮影条件に従って、静磁場中の前記被検体に対して傾斜磁場の印加および高周波信号の送信を行なう一方、前記被検体内部における前記ＩＳＣＥパルスによる原子核の核磁気共鳴に伴って発生した前記磁気共鳴信号を受信し、デジタル化することにより生データを生成する生データ収集手段と、前記生データ収集手段により生成された前記生データから前記血流像として３次元画像データを生成する血流像生成手段とを有することを特徴とするものである。
【００３３】
また、本発明に係る磁気共鳴イメージング装置は、上述の目的を達成するために、請求項３に記載したように、被検体の３次元の血流像を撮像するための撮影領域のうち、パワーを空間的に変化させた励起パルスであるＩＳＣＥパルスのパワーが小さい部分に脂肪成分が多い領域が含まれるように、前記撮影領域および前記ＩＳＣＥパルスのパワーを設定する撮影領域設定手段と、前記撮影領域設定手段により設定された前記撮影領域における前記血流像を作成するための前記ＩＳＣＥパルスの印加に先立ってＭＴ効果を得るために印加されるプリパルスのフリップアングルを前記ＩＳＣＥパルスではない励起パルスを用いてスキャンを実行する場合に設定されるフリップアングルよりも小さく、かつ前記ＩＳＣＥパルスを用いて脂肪成分からのＭＲ信号を低下させた場合に血流と実質部とのコントラストが要求されるコントラストとなるときのフリップアングルよりも大きい値に設定するフリップアングル設定手段と、前記フリップアングル設定手段により設定されたフリップアングルとなるようにプリパルスを印加するプリパルスシーケンスおよび前記ＩＳＣＥパルスを印加して磁気共鳴信号を収集するイメージングシーケンスを有するパルスシーケンスを設定するパルスシーケンス設定手段と、前記パルスシーケンス設定手段により設定された前記パルスシーケンスで規定される撮影条件に従って、静磁場中の前記被検体に対して傾斜磁場の印加および高周波信号の送信を行なう一方、前記被検体内部における前記ＩＳＣＥパルスによる原子核の核磁気共鳴に伴って発生した前記磁気共鳴信号を受信し、デジタル化することにより生データを生成する生データ収集手段と、前記生データ収集手段により生成された前記生データから前記血流像として３次元画像データを生成する血流像生成手段とを有することを特徴とするものである。
【００３４】
また、本発明に係る磁気共鳴イメージング装置は、上述の目的を達成するために、請求項４に記載したように、被検体の頭部の血流像を撮像する磁気共鳴イメージング装置において、前記被検体の眼窩を含む領域に撮影領域を設定すると共に、前記撮影領域より前記被検体の頭頂部側にあり、ＭＴ効果を得るためのプリパルスが印加されるプリパルス領域を設定する領域設定手段と、前記プリパルス領域に前記プリパルスを印加するプリパルスシーケンスと、前記プリパルスを印加した後、前記眼窩側よりも前記頭頂部側のパワーが大きいＩＳＣＥパルスを前記撮影領域に印加するイメージングシーケンスを設定するパルスシーケンス設定手段と、前記プリパルスシーケンスおよび前記イメージングシーケンスを印加することにより得られる磁気共鳴信号を収集する収集手段と、前記収集手段で得られた磁気共鳴信号からＭＩＰ画像を生成する画像生成手段とを有することを特徴とするものである。
【００３５】
また、本発明に係る磁気共鳴イメージング装置の制御信号生成方法は、上述の目的を達成するために、請求項７に記載したように、被検体の３次元の血流像を撮像するための撮影領域のうち、パワーを空間的に変化させた励起パルスであるＩＳＣＥパルスのパワーが小さい部分に脂肪成分が多い領域が含まれるように、前記撮影領域および前記ＩＳＣＥパルスのパワーを設定するステップと、前記撮影領域における前記血流像を作成するために前記ＩＳＣＥパルスを印加して磁気共鳴信号を収集するイメージングシーケンスおよび前記ＩＳＣＥパルスの印加に先立ってＭＴ効果を得るためのプリパルスを印加するプリパルスシーケンスを有するパルスシーケンスを設定するステップとを有することを特徴とするものである。
【００３６】
また、本発明に係る磁気共鳴イメージング装置の制御信号生成方法は、上述の目的を達成するために、請求項８に記載したように、臨床上画像化が必要な血管部分を被検体の３次元の血流像を撮像するための撮影領域に含みつつ脂肪成分が多い領域をパワーを空間的に変化させた励起パルスであるＩＳＣＥパルスのパワーが小さい部分とできるように前記撮影領域に含まれる各スライス断面の向きを設定するステップと、前記各スライス断面により形成される前記撮影領域のうち、前記ＩＳＣＥパルスのパワーが小さい部分に前記脂肪成分が多い領域が含まれるように、前記撮影領域および前記ＩＳＣＥパルスのパワーを設定するステップと、前記撮影領域における前記血流像を作成するために前記ＩＳＣＥパルスを印加して磁気共鳴信号を収集するイメージングシーケンスおよび前記ＩＳＣＥパルスの印加に先立ってＭＴ効果を得るためのプリパルスを印加するプリパルスシーケンスを有するパルスシーケンスを設定するステップとを有することを特徴とするものである。
【００３７】
また、本発明に係る磁気共鳴イメージング装置の制御信号生成方法は、上述の目的を達成するために、請求項９に記載したように、被検体の３次元の血流像を撮像するための撮影領域のうち、パワーを空間的に変化させた励起パルスであるＩＳＣＥパルスのパワーが小さい部分に脂肪成分が多い領域が含まれるように、前記撮影領域および前記ＩＳＣＥパルスのパワーを設定するステップと、前記撮影領域における前記血流像を作成するための前記ＩＳＣＥパルスの印加に先立ってＭＴ効果を得るために印加されるプリパルスのフリップアングルを、前記ＩＳＣＥパルスではない励起パルスを用いてスキャンを実行する場合に設定されるフリップアングルよりも小さく、かつ前記ＩＳＣＥパルスを用いて脂肪成分からのＭＲ信号を低下させた場合に血流と実質部とのコントラストが要求されるコントラストとなるときのフリップアングルよりも大きい値に設定するステップと、前記設定されたフリップアングルとなるようにプリパルスを印加するプリパルスシーケンスおよび前記ＩＳＣＥパルスを印加して磁気共鳴信号を収集するイメージングシーケンスを有するパルスシーケンスを設定するステップとを有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００３８】
本発明に係る磁気共鳴イメージング装置および磁気共鳴イメージング装置の制御信号生成方法においては、脂肪抑制用のプリパルスを用いることなく脂肪成分からの信号強度を抑制し、より良好なコントラストで血流像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
本発明に係る磁気共鳴イメージング装置の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
【００４０】
図１は本発明に係る磁気共鳴イメージング装置の実施の形態を示す構成図である。
【００４１】
磁気共鳴イメージング装置２０は、静磁場を形成する筒状の静磁場用磁石２１、この静磁場用磁石２１の内部に設けられたシムコイル２２、傾斜磁場コイルユニット２３およびＲＦコイル２４を図示しないガントリに内蔵した構成である。
【００４２】
また、磁気共鳴イメージング装置２０には、制御系２５が備えられる。制御系２５は、静磁場電源２６、傾斜磁場電源２７、シムコイル電源２８、送信器２９、受信器３０、シーケンスコントローラ３１およびコンピュータ３２を具備している。制御系２５の傾斜磁場電源２７は、Ｘ軸傾斜磁場電源２７ｘ、Ｙ軸傾斜磁場電源２７ｙおよびＺ軸傾斜磁場電源２７ｚで構成される。また、コンピュータ３２には、入力装置３３、表示装置３４、演算装置３５および記憶装置３６が備えられる。
【００４３】
静磁場用磁石２１は静磁場電源２６と接続され、静磁場電源２６から供給された電流により撮像領域に静磁場を形成させる機能を有する。尚、静磁場用磁石２１は超伝導コイルで構成される場合が多く、励磁の際に静磁場電源２６と接続されて電流が供給されるが、一旦励磁された後は非接続状態とされるのが一般的である。また、静磁場用磁石２１を永久磁石で構成し、静磁場電源２６が設けられない場合もある。
【００４４】
また、静磁場用磁石２１の内側には、同軸上に筒状のシムコイル２２が設けられる。シムコイル２２はシムコイル電源２８と接続され、シムコイル電源２８からシムコイル２２に電流が供給されて静磁場が均一化されるように構成される。
【００４５】
傾斜磁場コイルユニット２３は、Ｘ軸傾斜磁場コイル２３ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル２３ｙおよびＺ軸傾斜磁場コイル２３ｚで構成され、静磁場用磁石２１の内部において筒状に形成される。傾斜磁場コイルユニット２３の内側には寝台３７が設けられて撮像領域とされ、寝台３７には被検体Ｐがセットされる。ＲＦコイル２４はガントリに内蔵されず、寝台３７や被検体Ｐ近傍に設けられる場合もある。
【００４６】
また、傾斜磁場コイルユニット２３は、傾斜磁場電源２７と接続される。傾斜磁場コイルユニット２３のＸ軸傾斜磁場コイル２３ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル２３ｙおよびＺ軸傾斜磁場コイル２３ｚはそれぞれ、傾斜磁場電源２７のＸ軸傾斜磁場電源２７ｘ、Ｙ軸傾斜磁場電源２７ｙおよびＺ軸傾斜磁場電源２７ｚと接続される。
【００４７】
そして、Ｘ軸傾斜磁場電源２７ｘ、Ｙ軸傾斜磁場電源２７ｙおよびＺ軸傾斜磁場電源２７ｚからそれぞれＸ軸傾斜磁場コイル２３ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル２３ｙおよびＺ軸傾斜磁場コイル２３ｚに供給された電流により、撮像領域にそれぞれＸ軸方向の傾斜磁場Ｇｘ、Ｙ軸方向の傾斜磁場Ｇｙ、Ｚ軸方向の傾斜磁場Ｇｚを形成することができるように構成される。
【００４８】
ＲＦコイル２４は、送信器２９および受信器３０と接続される。ＲＦコイル２４は、送信器２９からＲＦ信号を受けて被検体Ｐに送信する機能と、被検体Ｐ内部の原子核スピンのＲＦ信号による励起に伴って発生したＭＲ信号を受信して受信器３０に与える機能を有する。
【００４９】
一方、制御系２５のシーケンスコントローラ３１は、傾斜磁場電源２７、送信器２９および受信器３０と接続される。シーケンスコントローラ３１は傾斜磁場電源２７、送信器２９および受信器３０を駆動させるために必要な制御情報、例えば傾斜磁場電源２７に印加すべきパルス電流の強度や印加時間、印加タイミング等の動作制御情報を記述したパルスシーケンスを記憶する機能と、記憶した所定のパルスシーケンスで規定される撮影条件に従って傾斜磁場電源２７、送信器２９および受信器３０を駆動させることによりＸ軸傾斜磁場Ｇｘ、Ｙ軸傾斜磁場Ｇｙ，Ｚ軸傾斜磁場ＧｚおよびＲＦ信号を発生させる機能を有する。
【００５０】
また、シーケンスコントローラ３１は、受信器３０におけるＭＲ信号の検波およびＡ／Ｄ変換により得られた複素データである生データ（raw data）を受けてコンピュータ３２に与えるように構成される。
【００５１】
このため、送信器２９には、シーケンスコントローラ３１から受けた制御情報に基づいてＲＦ信号をＲＦコイル２４に与える機能が備えられる一方、受信器３０には、ＲＦコイル２４から受けたＭＲ信号を検波して所要の信号処理を実行するとともにＡ／Ｄ変換することにより、デジタル化された複素データである生データを生成する機能と生成した生データをシーケンスコントローラ３１に与える機能とが備えられる。
【００５２】
すなわち、静磁場用磁石２１、シムコイル２２、傾斜磁場コイルユニット２３、ＲＦコイル２４並びに制御系２５の各構成要素により、磁気共鳴イメージング装置２０には、パルスシーケンスとして設定された各撮影条件に従って、静磁場中の被検体Ｐに対して傾斜磁場の印加およびＲＦ信号の送信を行なう一方、被検体Ｐ内部におけるＲＦ信号による原子核の核磁気共鳴に伴って発生したＭＲ信号を受信し、デジタル化することにより生データを生成する生データ収集手段としての機能が備えられる。
【００５３】
また、コンピュータ３２の記憶装置３６に保存されたプログラムを演算装置３５で実行することにより、コンピュータ３２には各種機能が備えられる。ただし、プログラムによらず、特定の回路を設けてコンピュータ３２を構成してもよい。
【００５４】
図２は、図１に示す磁気共鳴イメージング装置２０におけるコンピュータ３２の機能ブロック図である。
【００５５】
コンピュータ３２は、プログラムによりシーケンスコントローラ制御手段４０、生データデータベース４１、画像再構成手段４２、画像データデータベース４３、投影画像作成手段４４、パルスシーケンス設定手段４５、撮影領域設定手段４６、フリップアングル設定手段４７、オブリーク断面設定手段４８として機能する。このうち、パルスシーケンス設定手段４５、撮影領域設定手段４６、フリップアングル設定手段４７、オブリーク断面設定手段４８は、制御信号生成プログラムをコンピュータ３２に読み込ませて構築することができる。
【００５６】
シーケンスコントローラ制御手段４０は、入力装置３３またはその他の構成要素からの情報に基づいてシーケンスコントローラ３１に受けた所要のパルスシーケンスを与えることにより駆動制御させる機能と、シーケンスコントローラ３１から生データを受けて生データデータベース４１に形成されたｋ空間（フーリエ空間）に配置する機能とを有する。
【００５７】
このため、生データデータベース４１には、受信器３０において生成された各生データが保存され、生データデータベース４１に形成されたｋ空間に生データが配置される。
【００５８】
画像再構成手段４２は、生データデータベース４１から生データを取り込んで３次元（３Ｄ）フーリエ変換処理等の所定の画像再構成処理を施すことにより、被検体Ｐの３次元画像データを再構成して画像データデータベース４３に書き込む機能を有する。ただし、２Ｄフーリエ変換処理等の処理により一旦２Ｄ画像データ等の中間的なデータを作成した後、３Ｄ画像データを再構成するようにしてもよい。
【００５９】
このため、画像データデータベース４３には、被検体Ｐの３Ｄ画像データが保存される。
【００６０】
投影画像作成手段４４は、画像データデータベース４３に保存された３Ｄ画像データに対してＭＩＰ処理を施すことによりＭＩＰ画像データを作成する機能と、作成したＭＩＰ画像データを表示装置３４に与えることにより、ＭＩＰ画像を表示させる機能を有する。
【００６１】
ただし、画像再構成手段４２を設けずに、投影画像作成手段４４が生データデータベース４１から読み込んだ生データから直接ＭＩＰ画像データを作成するように構成してもよい。また、臨床上有用であれば、ＭＩＰ画像データに限らず各種画像処理によってＳＶＲ（Ｓｈａｄｅｄ ｖｏｌｕｍｅ ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ）画像その他の３次元画像を血流像として作成するようにしてもよい。
【００６２】
すなわち、磁気共鳴イメージング装置２０には、生データから血流像を生成する血流像生成手段としての機能が備えられ、血流像をＭＩＰ画像とする場合には、画像再構成手段４２や投影画像作成手段４４により血流像生成手段が形成される。
【００６３】
パルスシーケンス設定手段４５は、パルスシーケンスを設定する機能と、設定したパルスシーケンスをシーケンスコントローラ制御手段４０に与えてスキャンの実行を可能とする機能とを有する。
【００６４】
図３は、図１に示す磁気共鳴イメージング装置２０により作成されてスキャンの実行に用いられるパルスシーケンスの一例を示す図である。
【００６５】
パルスシーケンス設定手段４５により設定されるパルスシーケンスは、図３に示すように血流像の生成のための励起パルスの１つであるＩＳＣＥパルスの印加により任意の角度を有するスライス断面からＭＲ信号を収集するイメージングシーケンスと、イメージングシーケンスの実行の際におけるＩＳＣＥパルスの印加に先立ってＭＴ効果を得るためのＭＴＣパルスまたはＳＯＲＳパルスをプリパルスとして印加するためのプリパルスシーケンスとを設けて構成される。また、パルスシーケンスには、脂肪抑制パルスを印加するための脂肪抑制シーケンスが設けられない。
【００６６】
図３は、ＭＴＣパルスではなくＳＯＲＳパルスをプリパルスとして印加するようにプリパルスシーケンスをＳＯＲＳシーケンスとしてパルスシーケンスを設定した例を示す図である。従って、ＳＯＲＳシーケンスの代わりにＭＴＣパルスをプリパルスとして印加するＭＴＣシーケンスとしてもよい。
【００６７】
また、ＲＦは、ＲＦコイル２４から被検体Ｐに送信されるＲＦパルスを示し、ｅｃｈｏは、被検体Ｐ内で発生し、血流像の作成のために収集されるＭＲ信号を示す。Ｇｓ（ＧＳＥ）は、スライスエンコード方向（ＳＥ）の傾斜磁場を、ＧＰＥは、位相エンコード方向の傾斜磁場を、ＧＲＯは、リードアウト方向の傾斜磁場をそれぞれ示す。
【００６８】
そして、スライスエンコード方向の傾斜磁場によりスライス断面が選択され、位相エンコード方向の傾斜磁場ＧＰＥおよびリードアウト方向の傾斜磁場ＧＲＯによりスライス断面内における２次元方向の位置情報が位相および周波数に変換される。
【００６９】
尚、イメージングシーケンスは、３次元のＭＲＡによるスキャンに利用可能なシーケンスであればスピンエコー（ＳＥ）法やフィールドエコー（ＦＥ）法等の任意の手法によるシーケンスとすることができる。
【００７０】
ここで、ＭＲＡの一例としては、ＴＯＦが挙げられる。３次元のＴＯＦによるＭＲＡ（３ＤＴＯＦ−ＭＲＡ）では、組織における縦緩和時間（Ｔ１）よりも短い繰返し時間（ＴＲ）で撮影領域を励起することにより、静止組織からのＭＲ信号の強度を低下させる一方、撮影領域内に流入した血流成分からのＭＲ信号を高い信号強度で収集するようなシーケンスがイメージングシーケンスとして用いられる。この３ＤＴＯＦ−ＭＲＡによれば、血流成分からのＭＲ信号が高い信号強度で得られるため、血管部分が光ったＭＲ画像を得ることができる。
【００７１】
一方、ＭＴＣパルスは、ＭＴ効果を得るために、イメージングシーケンスの実行の際における励起パルスの印加に先立ってプリパルスとして被検体Ｐに印加されるパルスである。
【００７２】
図４は、ＭＴ効果の概念を説明する図である。
【００７３】
図４において、実線は、ＭＴ効果が得られる前における水および高分子に含まれるプロトンのスペクトルであり、一点鎖線は、ＭＴ効果が得られた後における水および高分子に含まれるプロトンのスペクトルである。図４に示すように、水のプロトンの共鳴周波数である６４ＭＨｚから５００Ｈｚ程度ずれた周波数をＭＴＣパルスで選択的に励起させると、高分子のプロトンからのＭＲ信号レベルおよび水のプロトンからのＭＲ信号レベルがそれぞれ低下するというＭＴ効果が得られる。
【００７４】
このような、ＭＴＣパルスの印加によるＭＴ効果を利用してＭＲ信号を収集してＭＲ画像を再構成すれば、実質部の成分である高分子が存在する割合に応じたコントラストのＭＲＡ像等の画像を撮像することができる。このため、特に細い血管の抽出を伴うようなＭＲＡ像を撮像する場合に有効である。
【００７５】
また、ＳＯＲＳパルスは、ＭＴＣパルスと実質的に同じタイミングでスライス傾斜磁場パルスが印加されるようにしたパルスである。そして、スライス傾斜磁場パルスの印加により、ＭＴ効果を得るためのＭＴＣ励起面が選択的に励起される。
【００７６】
図５は、ＳＯＲＳパルスによるＭＴＣ励起面の配置例とＳＯＲＳパルスの印加による効果を説明する図である。
【００７７】
例えば、図５に示すように撮影領域Ｓ１が被検体Ｐの頭部ＰＨに設定され、頭部ＰＨにおける血流Ｘの血流像を撮像する場合には、ＭＴＣ励起面Ｓ２が撮影領域Ｓ１よりも心臓から遠方になるように設定される。
【００７８】
尚、図５では、説明簡易化のために撮影領域Ｓ１を構成するスライス断面およびＭＴＣ励起面Ｓ２を体軸に垂直な方向としたが、スライス断面およびＭＴＣ励起面Ｓ２は、体軸に対して任意の角度を有する向きとすることができる。
【００７９】
このようにＭＴＣ励起面Ｓ２を設定すると、図示しない心臓から頭部ＰＨに向かう動脈内を流れる血流Ｘ１は、撮影領域Ｓ１に流入して撮影領域Ｓ１における動脈内を流れた後、ＭＴＣ励起面Ｓ２に導かれる。さらにＭＴＣ励起面Ｓ２から末梢血管を経由して静脈内に導かれた血流Ｘ２は、ＭＴＣ励起面Ｓ２から流出した後、再び撮影領域Ｓ１を経由して心臓に向かって流れる。
【００８０】
従って、心臓側から撮影領域Ｓ１に流入する動脈内の血流Ｘ１はＭＴＣ励起面Ｓ２を経由しないため、動脈内の血流Ｘ１からは高い信号強度のＭＲ信号を生じる。逆に、撮影領域Ｓ１から流出して心臓に戻る静脈内の血流Ｘ２は、ＭＴＣ励起面Ｓ２を経由するため、静脈内の血流Ｘ２からはＭＴ効果により信号強度が抑制されてＭＲ信号が発生する。
【００８１】
また、撮影領域Ｓ１の近傍にＭＴＣ励起面Ｓ２を設定してＭＴＣパルスを印加すれば、実質部からのＭＲ信号の強度よりも血流成分からのＭＲ信号の強度を相対的に増大させることができるため、頭部ＰＨ内の中央部分に多数存在する末梢血管を高精度で画像化することが可能となる。
【００８２】
尚、ＭＴＣパルスを含め、ＳＯＲＳパルスによるフリップアングルが大きい程、脳の実質部からのＭＲ信号の強度が小さくなり、ＳＯＲＳパルスのフリップアングルが小さい程、脳の実質部からのＭＲ信号の強度が大きくなるという性質がある。また、このとき脂肪および血流成分からのＭＲ信号の強度には、ＳＯＲＳパルスのフリップアングルは影響しない。
【００８３】
従って、脂肪からのＭＲ信号の強度が大きい程、ＳＯＲＳパルスのフリップアングルをより大きく設定し、血流成分および脂肪からのＭＲ信号の強度に対して実質部からのＭＲ信号の強度が相対的に小さくなるように、つまり血流成分からのＭＲ信号の強度が血流以外の部分からのＭＲ信号の強度に対して相対的に大きくなるようにして収集することが重要となる。
【００８４】
逆に、脂肪からのＭＲ信号の強度が十分に小さい場合には、ＳＯＲＳパルスのフリップアングルを小さく設定し、実質部からのＭＲ信号の強度を大きくした方が、血流成分と実質部との区別を明確にすることができる。
【００８５】
そして、このようなＭＴＣ励起面Ｓ２を選択励起するＳＯＲＳパルスの印加により臨床上有用な動脈内の血流からのＭＲ信号を強調する一方、静脈内の血流からのＭＲ信号を抑制することができる。
【００８６】
一方、ＩＳＣＥパルスは、撮影領域において励起されるスライス断面の位置に応じてパワーを変化させた励起パルスである。
【００８７】
図６は、ＩＳＣＥパルスのパワープロファイルと一般的な励起パルスのパワープロファイルとを比較した図である。
【００８８】
図６（ａ）は、一般的な励起パルスのパワープロファイルを示す図である。すなわち、例えば、被検体Ｐの頭部におけるＭＲＡにおいて、撮影領域を構成するスライス断面が体軸Ｚに垂直に設定される。そして、被検体Ｐの頭部に印加される励起パルスのパワーは、体軸Ｚ方向の位置に依らず一定とされる。そして、スライス断面の位置に依らずパワーを一定として励起パルスを印加することにより収集されたＭＲ信号から血流像Ｄ１が生成される。
【００８９】
一方、図６（ｂ）は、ＩＳＣＥパルスのパワープロファイルを示す図である。すなわち、図６（ａ）と同様な被検体Ｐの頭部におけるＭＲＡにおいて、例えば撮影領域を構成するスライス断面が体軸Ｚに垂直に設定される。そして、被検体Ｐの頭部に印加されるＩＳＣＥパルスのパワーは、例えば体軸Ｚ方向の位置に依存して変化される。つまり、心臓から近い位置に設定されたスライス断面ほどパワーが小さく、心臓から遠い位置に設定されたスライス断面ほどパワーが大きくなるようにＩＳＣＥパルスのパワーが設定される。
【００９０】
尚、スライス断面を体軸Ｚに垂直に設定せずに、体軸Ｚに対して一定の角度を有するようにスライス断面を設定し、スライス断面の法線方向の位置に依存してＩＳＣＥパルスのパワーが変化するようにしてもよい。
【００９１】
そして、ＩＳＣＥパルスのパワープロファイルの傾斜は、パワーの最大値ＰＭＡＸと最小値ＰＭＩＮとの比で表すことができる。例えば、心臓から最も近い位置に設定されたスライス断面におけるパワーの最小値ＰＭＩＮが心臓から最も遠い位置に設定されたスライス断面におけるパワーの最大値ＰＭＡＸの１／２である場合には、１：２となる。この場合、心臓から最も近い位置に設定されたスライス断面におけるフリップアングルも、心臓から最も遠い位置に設定されたスライス断面におけるフリップアングルの１／２となる。
【００９２】
従って、例えば公称フリップアングルが２０°であり、パワープロファイルの傾斜が、１：２で表されるＩＳＣＥパルスを被検体Ｐに印加すると、心臓から最も近い位置に設定されたスライス断面におけるフリップアングルは約１３°となり、心臓から最も遠い位置に設定されたスライス断面におけるフリップアングルは約２７°となる。
【００９３】
尚、パワープロファイルの傾斜を１：１とした場合には、ＩＳＣＥパルスではない一般的な励起パルスとなる。
【００９４】
そして、このようなＩＳＣＥパルスにより血流像のイメージング用のスキャンを実行すれば、心臓から離れた撮影領域からのＭＲ信号の強度低下を補償することができる。つまり、血流が撮像領域を通過するとＭＲ信号の強度が低下するが、心臓から近いスライス断面におけるフリップアングルを小さくする一方、心臓から遠いスライス断面におけるフリップアングルを大きくできるため、血流からのＭＲ信号の低下を抑制して、より均一性の高い血流像Ｄ２を得ることができる。
【００９５】
さらに、ＩＳＣＥパルスのパワーの相異を利用して、脂肪からのＭＲ信号の強度が小さくなるようにすることができる。すなわち、ＩＳＣＥパルスのパワーが小さい撮影領域に、脂肪成分が多い部分（他の部分と比較して実質的に脂肪成分が多い部分）が含まれるように、撮影領域およびＩＳＣＥパルスのパワーを設定すれば、上述のような血流からのＭＲ信号の強度を調整することができる他、脂肪からのＭＲ信号の強度を、脂肪よりも心臓側から遠方にあるＩＳＣＥパルスのパワーが大きい撮影領域の血流からのＭＲ信号の強度よりも小さくすることができる。
【００９６】
そこで、パルスシーケンス設定手段４５により作成されるパルスシーケンスは、イメージングシーケンスに用いられるＩＳＣＥパルスのパワーが小さい撮影領域に脂肪成分の多い領域が含まれるように、撮影領域およびＩＳＣＥパルスのパワーが設定されたパルスシーケンスとされる。換言すれば、パルスシーケンス設定手段４５により作成されるパルスシーケンスは、心臓から近い領域に脂肪成分が多く存在する撮影領域において血流像を生成する場合のスキャンに用いることができる。
【００９７】
このような撮影領域の例としては、頭部が挙げられる。すなわち、頭部では、末梢血管の多くが眼窩における脂肪部分よりも心臓から遠方に存在するため、パルスシーケンス設定手段４５により作成されるパルスシーケンスを用いた血流像作成のためのスキャンの対象とすることができる。
【００９８】
撮影領域設定手段４６は、入力装置３３から受け取った情報に基づいてＩＳＣＥパルスのパワーが小さい撮影領域に脂肪成分の多い領域が含まれるように、撮影領域およびＩＳＣＥパルスのパワーを設定する機能と、設定した撮影領域およびＩＳＣＥパルスのパワーをパルスシーケンス設定手段４５に与える機能とを有する。撮影領域は、各スライス断面の位置および数により設定することができる。
【００９９】
また、撮影領域設定手段４６は、ＳＯＲＳパルスを用いる場合には、撮影領域の設定とともにＭＴＣ励起面を設定して、パルスシーケンス設定手段４５に与える機能を有する。ＭＴＣ励起面の設定は、入力装置３３から受け取った情報に基づいて行ってもよいし、予め定められた幾何学的関係により撮影領域から自動的に設定されるようにしてもよい。
【０１００】
フリップアングル設定手段４７は、入力装置３３から受け取った情報に基づいてＳＯＲＳパルスあるいはＭＴＣパルスのフリップアングルを設定する機能と、設定したＳＯＲＳパルスあるいはＭＴＣパルスのフリップアングルをパルスシーケンス設定手段４５に与える機能とを有する。ＳＯＲＳパルスやＭＴＣパルスのフリップアングルは、前述のように脂肪からのＭＲ信号の強度が小さくなるにつれて、小さく設定して実質部からのＭＲ信号の強度を増加させることが望ましい。
【０１０１】
ここで、脂肪からのＭＲ信号の強度は、ＩＳＣＥパルスのパワーが小さい撮影領域に脂肪成分の多い領域が含まれるように、撮影領域およびＩＳＣＥパルスのパワーが設定されることから、一般的な励起パルスを用いてスキャンを実行した場合に比べて小さくなると考えられる。このため、フリップアングル設定手段４７により設定されるＳＯＲＳパルスあるいはＭＴＣパルスのフリップアングルは、ＩＳＣＥパルスではない一般的な励起パルスを用いてスキャンを実行する場合に設定されるフリップアングルよりも小さく設定される。
【０１０２】
ただし、フリップアングルを小さくし過ぎると、実質部からのＭＲ信号の強度が大きくなって血流成分からのＭＲ信号が相対的に小さくなり、血流と実質部とのコントラストが低下する恐れがある。このため、フリップアングル設定手段４７により設定されるＳＯＲＳパルスあるいはＭＴＣパルスのフリップアングルは、ＩＳＣＥパルスを用いて脂肪からのＭＲ信号を低下させた場合に血流と実質部とのコントラストが要求されるコントラストとなるときのフリップアングルよりも大きく設定される。
【０１０３】
オブリーク断面設定手段４８は、入力装置３３から受け取った情報に基づいてスライス断面の向きを設定する機能と、設定したスライス断面の向きをパルスシーケンス設定手段４５に与える機能とを有する。すなわち、スライス断面の向きを調整することにより、臨床上画像化が必要な血管部分を撮影領域に含みつつ脂肪成分が多く含まれる領域がＩＳＣＥパルスのパワーが小さい撮影領域となるようにしたり、あるいは臨床上画像化が不要であり、かつ脂肪成分が多く含まれる領域が撮影領域に含まれないようにすることができる。
【０１０４】
このためオブリーク断面設定手段４８には、臨床上画像化が必要な血管部分を撮影領域に含みつつ脂肪成分が多く含まれる部分がＩＳＣＥパルスのパワーが小さい撮影領域とできるように、あるいは臨床上画像化が不要であり、かつ脂肪成分が多く含まれる領域が撮影領域に含まれないようにスライス断面の向きを設定する機能が備えられる。
【０１０５】
次に磁気共鳴イメージング装置２０の作用について説明する。
【０１０６】
図７は、図１に示す磁気共鳴イメージング装置２０により、被検体Ｐの頭部におけるＭＲＡ像を撮像する際の流れの一例を示すフローチャートであり、図中Ｓに数字を付した符号はフローチャートの各ステップを示す。
【０１０７】
まずステップＳ１において、ＩＳＣＥパルスを用いた血流像の撮影領域、スライス断面の向き、ＳＯＲＳパルスやＭＴＣパルスのフリップアングル等の撮影条件が、撮影領域設定手段４６、オブリーク断面設定手段４８およびフリップアングル設定手段４７により設定される。また、併せてＳＯＲＳパルスが印加されるものとされて、ＭＴＣ励起面が設定される。
【０１０８】
血流像の撮影領域は、例えば脂肪成分の多い領域が心臓から近い領域に多く存在する頭部とされる。
【０１０９】
図８は、図１に示す磁気共鳴イメージング装置２０により設定された撮影領域およびＭＴＣ励起面の一例を示す図である。
【０１１０】
図８に示すように、被検体Ｐの頭部では、末梢血管の多くが眼窩における脂肪部分よりも心臓から遠方に存在する。このため、眼窩における脂肪部分がＩＳＣＥパルスのパワーが小さい領域となる一方、末梢血管の多くがＩＳＣＥパルスのパワーが大きい領域となるように、撮影領域Ｓ１およびＩＳＣＥパルスのパワーが撮影領域設定手段４６により設定される。
【０１１１】
また、眼窩における脂肪部分からのＭＲ信号は低下させることが望ましく、逆に頭部の中央部付近の血管部分は臨床上画像化が必要であるため、臨床上画像化が必要な血管部分を撮影領域Ｓ１に含みつつ脂肪成分が多く含まれる部分がＩＳＣＥパルスのパワーが小さい撮影領域となるようにオブリーク断面設定手段４８によりスライス断面の向きが設定される。そして、撮影領域設定手段４６により、ＭＴＣ励起面Ｓ２が撮影領域Ｓ１よりも心臓から遠方になるように設定される。
【０１１２】
この結果、ＩＳＣＥパルスのパワープロファイルは、図８に示すように、スライス断面の法線方向Ｚ’の位置に依存して心臓からの距離が遠ざかるにつれてパワーＰが増加する傾斜したパワープロファイルとなる。
【０１１３】
また、フリップアングル設定手段４７により、ＳＯＲＳパルスのフリップアングルが設定される。フリップアングルは、ＩＳＣＥパルスではない一般的な励起パルスを用いてスキャンを実行する場合に設定されるフリップアングルよりも小さく、かつＩＳＣＥパルスを用いて脂肪からのＭＲ信号を低下させた場合に血流と実質部とのコントラストが要求されるコントラストとなるときのフリップアングルよりも大きい値、例えば３００°に設定される。
【０１１４】
これらの撮影条件を設定するために必要な情報は、入力装置３３からそれぞれ撮影領域設定手段４６、オブリーク断面設定手段４８およびフリップアングル設定手段４７に与えられる。そして、撮影領域設定手段４６、オブリーク断面設定手段４８およびフリップアングル設定手段４７により設定された血流像の撮影領域Ｓ１、スライス断面の向き、ＳＯＲＳパルスのフリップアングルがパルスシーケンス設定手段４５に与えられる。
【０１１５】
次に、ステップＳ２において、パルスシーケンス設定手段４５は、撮影領域設定手段４６、オブリーク断面設定手段４８およびフリップアングル設定手段４７から受けた撮影条件に従ってスキャンが実行されるようにパルスシーケンスを作成する。パルスシーケンスは、図３に示すようなＳＯＲＳパルスをプリパルスとして印加するＳＯＲＳシーケンスと、イメージング用のＩＳＣＥパルスを印加するイメージングシーケンスで構成されるパルスシーケンスとされる。また、イメージングシーケンスは、例えばＴＯＦによるスキャンを実行するためのシーケンスとされる。
【０１１６】
そして、パルスシーケンス設定手段４５は、作成したパルスシーケンスをシーケンスコントローラ制御手段４０に与える。
【０１１７】
また、このとき寝台３７に被検体Ｐがセットされ、静磁場電源２６により励磁された静磁場用磁石２１（超伝導磁石）の撮像領域に静磁場が形成される。また、シムコイル電源２８からシムコイル２２に電流が供給されて撮像領域に形成された静磁場が均一化される。
【０１１８】
次に、ステップＳ３において、入力装置３３からスキャン開始指令がシーケンスコントローラ制御手段４０に与えられると、シーケンスコントローラ制御手段４０からパルスシーケンスがシーケンスコントローラに出力される。
【０１１９】
このため、ステップＳ４において、パルスシーケンスに従って、被検体Ｐの頭部におけるＴＯＳ−３ＤＭＲＡ撮影が行われて、生データが収集される。
【０１２０】
すなわち、シーケンスコントローラ３１は、シーケンスコントローラ制御手段４０から受けたパルスシーケンスに従って傾斜磁場電源２７、送信器２９および受信器３０を駆動させることにより被検体Ｐがセットされた撮像領域にＸ軸傾斜磁場Ｇｘ、Ｙ軸傾斜磁場Ｇｙ，Ｚ軸傾斜磁場Ｇｚを形成させるとともに、ＲＦ信号を発生させる。
【０１２１】
この際、傾斜磁場コイルにより形成されたＸ軸傾斜磁場Ｇｘ、Ｙ軸傾斜磁場Ｇｙ，Ｚ軸傾斜磁場Ｇｚにより、パルスシーケンスに従う位相エンコード（PE）用傾斜磁場、読出し（RO）用傾斜磁場、スライス(SL)用傾斜磁場が形成される。
【０１２２】
このため、被検体Ｐ内部における原子核のスピンの回転方向に規則性が現れ、SL用傾斜磁場により体軸方向であるＺ軸に対して一定の傾きを有する法線Ｚ’の各スライス断面における二次元的な位置情報は、PE用傾斜磁場およびRO用傾斜磁場によりそれぞれ被検体Ｐ内部における原子核のスピンの位相変化量および周波数変化量に変換される。
【０１２３】
一方、送信器２９からは、パルスシーケンスに応じてＲＦコイル２４に順次ＲＦ信号が与えられ、ＲＦコイル２４から被検体ＰにＲＦ信号が送信される。すなわち、血流像の作成のためにＩＳＣＥパルスを送信するイメージングシーケンスに先立って、ＳＯＲＳシーケンスが実行されてＳＯＲＳパルスが送信される。この結果、ＳＯＲＳパルスの送信により選択励起されたＭＴＣ励起面Ｓ２においてＭＴ効果が得られる。
【０１２４】
次に、ＭＴ効果が得られた状態で、イメージングシーケンスが実行されてＩＳＣＥパルスが送信されると、撮影領域Ｓ１からは血流像の作成用のＭＲ信号が発生する。ＩＳＣＥパルスの送信は、ＴＯＦによるスキャンの撮影条件に従って、組織におけるＴ１よりも短いＴＲで行われるため、静止組織からのＭＲ信号の強度が低下する一方、撮影領域Ｓ１内に流入した血流成分からのＭＲ信号の強度が相対的に高くなる。
【０１２５】
また、ＭＴＣ励起面Ｓ２が撮影領域Ｓ１よりも心臓から遠方に設定されているため、心臓側からＭＴＣ励起面Ｓ２を経由せずに撮影領域Ｓ１に流入する動脈内の血流からは高い信号強度のＭＲ信号が発生する一方、撮影領域Ｓ１から流出してＭＴＣ励起面Ｓ２を経由して心臓に戻る静脈内の血流からはＭＴ効果により信号強度が抑制されてＭＲ信号が発生する。
【０１２６】
加えて、励起パルスが心臓からの距離が長くなるにつれてパワーが大きくなるＩＳＣＥパルスとされているため、血流が撮像領域を通過してＭＲ信号の強度が低下したとしても、スライス断面が心臓から遠くなるにつれて次第にフリップアングルが大きくなるため、血流からのＭＲ信号の低下が抑制される。
【０１２７】
さらに、臨床上画像化が必要な頭部の中央部における血管部分が撮影領域Ｓ１に含まれ、かつＩＳＣＥパルスのパワーが小さい撮影領域Ｓ１に眼窩における脂肪成分の多い領域が含まれるように、スライス断面の向きが調整されて撮影領域Ｓ１およびＩＳＣＥパルスのパワーが設定されている。このため、臨床上画像化が必要な血管部分からのＭＲ信号を収集しつつ脂肪からのＭＲ信号の強度が抑制される。
【０１２８】
そして、脂肪からのＭＲ信号の強度を抑制して小さくできるため、ＳＯＲＳパルスのフリップアングルが小さく設定されたことにより、実質部からのＭＲ信号の強度を大きくして血流成分と実質部との区別を明確にできるような強度でＭＲ信号を発生されることができる。
【０１２９】
このような撮影条件によって発生したＭＲ信号は、ＲＦコイル２４によって受信される。ＲＦコイル２４により各スライス断面からのＭＲ信号が受信されると、受信器３０は、ＲＦコイル２４からＭＲ信号を受けて、前置増幅、中間周波変換、位相検波、低周波増幅、フィルタリング等の各種信号処理を実行する。さらに受信器３０は、ＭＲ信号をＡ／Ｄ変換することにより、デジタルデータのＭＲ信号である生データを生成する。受信器３０は、生成した生データをシーケンスコントローラ３１に与える。
【０１３０】
シーケンスコントローラ３１は、受信器３０から受けた生データをシーケンスコントローラ制御手段４０に与え、シーケンスコントローラ制御手段４０は生データデータベース４１に形成されたｋ空間に生データを配置する。この結果、生データデータベース４１には、被検体Ｐの頭部における各スライス断面から収集された生データが蓄積される。
【０１３１】
次に、ステップＳ５において、生データデータベース４１に蓄積された生データを元データとして血流像が生成されて表示される。
【０１３２】
すなわち、画像再構成手段４２は、生データデータベース４１から生データを取り込んで３次元フーリエ変換処理等の所定の画像再構成処理を施すことにより、被検体Ｐの３Ｄ画像データを再構成して画像データデータベース４３に書き込む。そして、投影画像作成手段４４は、画像データデータベース４３に保存された３Ｄ画像データに対してＭＩＰ処理を施すことによりＭＩＰ画像データを血流像データとして作成し、作成したＭＩＰ画像データを表示装置３４に与える。この結果、表示装置３４には、被検体Ｐの頭部における例えばアキシャル方向へのＭＩＰ画像が血流像として表示される。
【０１３３】
図９は、図８に示す撮影条件に従って図３に示すようなパルスシーケンスに従うスキャンを実行することにより、撮影領域Ｓ１から収集されたデータに基づいて血流像として作成された被検体Ｐの頭部におけるアキシャル方向へのＭＩＰ画像を示す図である。
【０１３４】
図９によれば、頭部における実質部とともに血管が画像化されているのが分かるが、眼窩における脂肪からのＭＲ信号が抑制されて、眼窩における脂肪が目立たなくなっていることが確認できる。そして、実質部および血管が良好なコントラストで画像化されている。
【０１３５】
このように眼窩における脂肪成分からのＭＲ信号が抑制されて再構成された３次元画像データを用いれば、例えばコロナル断面方向や他の方向へのＭＩＰ画像を作成したとしても血管および実質部を区別して確認することができる。従って、ＭＩＰ画像を作成するために３次元画像データから閾値処理等の領域抽出処理を行って脂肪成分を除外するといった煩雑なデータ処理は不要である。
【０１３６】
つまり以上のような磁気共鳴イメージング装置２０は、３ＤＭＲＡ撮影をパワープロファイルに空間的な傾きを有するＩＳＣＥパルスを用いて行うこととし、かつＩＳＣＥパルスのパワーが小さい領域に脂肪成分が多い領域が含まれるように撮影領域を設定することにより、脂肪からのＭＲ信号を低下させることができるようにしたものである。
【０１３７】
さらに、磁気共鳴イメージング装置２０は、スライス断面の向きを調整して脂肪成分が多い領域が撮影領域に含まれないように設定したり、血流像の作成のためのスキャンに先立って印加されるＳＯＲＳパルスやＭＴＣパルスのフリップアングルをできるだけ小さく設定するといった撮影条件の工夫により、血流像を良好なコントラストで得られるようにしたものである。
【０１３８】
このため、磁気共鳴イメージング装置２０によれば、従来必要であった脂肪抑制パルスの印加が不要となり、撮影時間を短縮することができる。また、脂肪抑制パルスを印加することなく脂肪からのＭＲ信号を抑制し、要求されるコントラストで血流像を得ることができる。
【０１３９】
特に、頭部における血流像を作成する場合には、眼窩における脂肪からのＭＲ信号を抑制し、より観測が容易な血流像を得ることができる。このため、ＭＩＰ画像を任意方向から作成することが可能となり、ＭＩＰ画像の作成のために脂肪領域の画像を除外するといった領域抽出処理を不要とすることができる。
【０１４０】
尚、磁気共鳴イメージング装置２０の一部の機能や処理を省略してもよく、処理順序を変更してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図１】本発明に係る磁気共鳴イメージング装置の実施の形態を示す構成図。
【図２】図１に示す磁気共鳴イメージング装置におけるコンピュータの機能ブロック図。
【図３】図１に示す磁気共鳴イメージング装置により作成されてスキャンの実行に用いられるパルスシーケンスの一例を示す図。
【図４】ＭＴ効果の概念を説明する図。
【図５】ＳＯＲＳパルスによるＭＴＣ励起面の配置例とＳＯＲＳパルスの印加による効果を説明する図。
【図６】ＩＳＣＥパルスのパワープロファイルと一般的な励起パルスのパワープロファイルとを比較した図。
【図７】図１に示す磁気共鳴イメージング装置により、被検体の頭部におけるＭＲＡ像を撮像する際の流れの一例を示すフローチャート。
【図８】図１に示す磁気共鳴イメージング装置により設定された撮影領域およびＭＴＣ励起面の一例を示す図。
【図９】図８に示す撮影条件に従って図３に示すようなパルスシーケンスに従うスキャンを実行することにより、撮影領域から収集されたデータに基づいて血流像として作成された被検体の頭部におけるアキシャル方向へのＭＩＰ画像を示す図。
【図１０】従来の被検体の頭部における血流像を得るためのＳＯＲＳパルスを用いた３次元のＴＯＦ非造影ＭＲＡ撮影における撮影領域を示す図。
【図１１】図１０に示す被検体の頭部にＳＯＲＳパルスとともに脂肪抑制パルスを血流像撮像用のイメージングパルスに先立って印加するためのパルスシーケンスを示す図。
【図１２】図１０に示す被検体の頭部における撮影領域に対して図１１に示すようなパルスシーケンスに従うスキャンを実行することにより得られた頭部の体軸方向へのＭＩＰ像を示す図。
【符号の説明】
【０１４２】
２０ 磁気共鳴イメージング装置
２１ 静磁場用磁石
２２ シムコイル
２３ 傾斜磁場コイルユニット
２４ ＲＦコイル
２５ 制御系
２６ 静磁場電源
２７ 傾斜磁場電源
２８ シムコイル電源
２９ 送信器
３０ 受信器
３１ シーケンスコントローラ
３２ コンピュータ
３３ 入力装置
３４ 表示装置
３５ 演算装置
３６ 記憶装置
３７ 寝台
４０ シーケンスコントローラ制御手段
４１ 生データデータベース
４２ 画像再構成手段
４３ 画像データデータベース
４４ 投影画像作成手段
４５ パルスシーケンス設定手段
４６ 撮影領域設定手段
４７ フリップアングル設定手段
４８ オブリーク断面設定手段
Ｐ 被検体
ＰＨ 頭部
Ｘ、Ｘ１、Ｘ２ 血流
Ｓ１ 撮影領域
Ｓ２ ＭＴＣ励起面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の３次元の血流像を撮像するための撮影領域のうち、パワーを空間的に変化させた励起パルスであるＩＳＣＥパルスのパワーが小さい部分に脂肪成分が多い領域が含まれるように、前記撮影領域および前記ＩＳＣＥパルスのパワーを設定する撮影領域設定手段と、
前記撮影領域設定手段により設定された前記撮影領域における前記血流像を作成するために前記ＩＳＣＥパルスを印加して磁気共鳴信号を収集するイメージングシーケンスおよび前記ＩＳＣＥパルスの印加に先立ってＭＴ効果を得るためのプリパルスを印加するプリパルスシーケンスを有するパルスシーケンスを設定するパルスシーケンス設定手段と、
前記パルスシーケンス設定手段により設定された前記パルスシーケンスで規定される撮影条件に従って、静磁場中の前記被検体に対して傾斜磁場の印加および高周波信号の送信を行なう一方、前記被検体内部における前記ＩＳＣＥパルスによる原子核の核磁気共鳴に伴って発生した前記磁気共鳴信号を受信し、デジタル化することにより生データを生成する生データ収集手段と、
前記生データ収集手段により生成された前記生データから前記血流像として３次元画像データを生成する血流像生成手段と、
を有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】
臨床上画像化が必要な血管部分を被検体の３次元の血流像を撮像するための撮影領域に含みつつ脂肪成分が多い領域をパワーを空間的に変化させた励起パルスであるＩＳＣＥパルスのパワーが小さい部分とできるように前記撮影領域に含まれる各スライス断面の向きを設定するオブリーク断面設定手段と、
前記オブリーク断面設定手段により設定された向きの前記各スライス断面により形成される前記撮影領域のうち、前記ＩＳＣＥパルスのパワーが小さい部分に前記脂肪成分が多い領域が含まれるように、前記撮影領域および前記ＩＳＣＥパルスのパワーを設定する撮影領域設定手段と、
前記撮影領域設定手段により設定された前記撮影領域における前記血流像を作成するために前記ＩＳＣＥパルスを印加して磁気共鳴信号を収集するイメージングシーケンスおよび前記ＩＳＣＥパルスの印加に先立ってＭＴ効果を得るためのプリパルスを印加するプリパルスシーケンスを有するパルスシーケンスを設定するパルスシーケンス設定手段と、
前記パルスシーケンス設定手段により設定された前記パルスシーケンスで規定される撮影条件に従って、静磁場中の前記被検体に対して傾斜磁場の印加および高周波信号の送信を行なう一方、前記被検体内部における前記ＩＳＣＥパルスによる原子核の核磁気共鳴に伴って発生した前記磁気共鳴信号を受信し、デジタル化することにより生データを生成する生データ収集手段と、
前記生データ収集手段により生成された前記生データから前記血流像として３次元画像データを生成する血流像生成手段と、
を有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】
被検体の３次元の血流像を撮像するための撮影領域のうち、パワーを空間的に変化させた励起パルスであるＩＳＣＥパルスのパワーが小さい部分に脂肪成分が多い領域が含まれるように、前記撮影領域および前記ＩＳＣＥパルスのパワーを設定する撮影領域設定手段と、
前記撮影領域設定手段により設定された前記撮影領域における前記血流像を作成するための前記ＩＳＣＥパルスの印加に先立ってＭＴ効果を得るために印加されるプリパルスのフリップアングルを前記ＩＳＣＥパルスではない励起パルスを用いてスキャンを実行する場合に設定されるフリップアングルよりも小さく、かつ前記ＩＳＣＥパルスを用いて脂肪成分からのＭＲ信号を低下させた場合に血流と実質部とのコントラストが要求されるコントラストとなるときのフリップアングルよりも大きい値に設定するフリップアングル設定手段と、
前記フリップアングル設定手段により設定されたフリップアングルとなるようにプリパルスを印加するプリパルスシーケンスおよび前記ＩＳＣＥパルスを印加して磁気共鳴信号を収集するイメージングシーケンスを有するパルスシーケンスを設定するパルスシーケンス設定手段と、
前記パルスシーケンス設定手段により設定された前記パルスシーケンスで規定される撮影条件に従って、静磁場中の前記被検体に対して傾斜磁場の印加および高周波信号の送信を行なう一方、前記被検体内部における前記ＩＳＣＥパルスによる原子核の核磁気共鳴に伴って発生した前記磁気共鳴信号を受信し、デジタル化することにより生データを生成する生データ収集手段と、
前記生データ収集手段により生成された前記生データから前記血流像として３次元画像データを生成する血流像生成手段と、
を有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】
被検体の頭部の血流像を撮像する磁気共鳴イメージング装置において、
前記被検体の眼窩を含む領域に撮影領域を設定すると共に、前記撮影領域より前記被検体の頭頂部側にあり、ＭＴ効果を得るためのプリパルスが印加されるプリパルス領域を設定する領域設定手段と、
前記プリパルス領域に前記プリパルスを印加するプリパルスシーケンスと、前記プリパルスを印加した後、前記眼窩側よりも前記頭頂部側のパワーが大きいＩＳＣＥパルスを前記撮影領域に印加するイメージングシーケンスを設定するパルスシーケンス設定手段と、
前記プリパルスシーケンスおよび前記イメージングシーケンスを印加することにより得られる磁気共鳴信号を収集する収集手段と、
前記収集手段で得られた磁気共鳴信号からＭＩＰ画像を生成する画像生成手段と、
を有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５】
臨床上画像化が必要な血管部分を前記撮影領域に含みつつ前記脂肪成分が多い領域を前記ＩＳＣＥパルスのパワーが小さい部分とできるように前記撮影領域に含まれる各スライス断面の向きを設定するオブリーク断面設定手段を設け、前記撮影領域設定手段が前記オブリーク断面設定手段により設定された向きの前記各スライス断面で形成される前記撮影領域を設定するように構成する一方、前記プリパルスのフリップアングルを前記ＩＳＣＥパルスではない励起パルスを用いてスキャンを実行する場合に設定されるフリップアングルよりも小さく、かつ前記ＩＳＣＥパルスを用いて脂肪成分からのＭＲ信号を低下させた場合に血流と実質部とのコントラストが要求されるコントラストとなるときのフリップアングルよりも大きい値に設定するフリップアングル設定手段とを設け、前記フリップアングル設定手段により設定されたフリップアングルとなるように前記プリパルスを印加する前記プリパルスシーケンスを前記パルスシーケンス設定手段が設定するように構成したことを特徴とする請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
前記撮影領域を前記被検体の頭部とし、前記脂肪成分が多い領域を前記被検体の眼窩における脂肪成分の領域としたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
被検体の３次元の血流像を撮像するための撮影領域のうち、パワーを空間的に変化させた励起パルスであるＩＳＣＥパルスのパワーが小さい部分に脂肪成分が多い領域が含まれるように、前記撮影領域および前記ＩＳＣＥパルスのパワーを設定するステップと、
前記撮影領域における前記血流像を作成するために前記ＩＳＣＥパルスを印加して磁気共鳴信号を収集するイメージングシーケンスおよび前記ＩＳＣＥパルスの印加に先立ってＭＴ効果を得るためのプリパルスを印加するプリパルスシーケンスを有するパルスシーケンスを設定するステップと、
を有することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置の制御信号生成方法。
【請求項８】
臨床上画像化が必要な血管部分を被検体の３次元の血流像を撮像するための撮影領域に含みつつ脂肪成分が多い領域をパワーを空間的に変化させた励起パルスであるＩＳＣＥパルスのパワーが小さい部分とできるように前記撮影領域に含まれる各スライス断面の向きを設定するステップと、
前記各スライス断面により形成される前記撮影領域のうち、前記ＩＳＣＥパルスのパワーが小さい部分に前記脂肪成分が多い領域が含まれるように、前記撮影領域および前記ＩＳＣＥパルスのパワーを設定するステップと、
前記撮影領域における前記血流像を作成するために前記ＩＳＣＥパルスを印加して磁気共鳴信号を収集するイメージングシーケンスおよび前記ＩＳＣＥパルスの印加に先立ってＭＴ効果を得るためのプリパルスを印加するプリパルスシーケンスを有するパルスシーケンスを設定するステップと、
を有することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置の制御信号生成方法。
【請求項９】
被検体の３次元の血流像を撮像するための撮影領域のうち、パワーを空間的に変化させた励起パルスであるＩＳＣＥパルスのパワーが小さい部分に脂肪成分が多い領域が含まれるように、前記撮影領域および前記ＩＳＣＥパルスのパワーを設定するステップと、
前記撮影領域における前記血流像を作成するための前記ＩＳＣＥパルスの印加に先立ってＭＴ効果を得るために印加されるプリパルスのフリップアングルを、前記ＩＳＣＥパルスではない励起パルスを用いてスキャンを実行する場合に設定されるフリップアングルよりも小さく、かつ前記ＩＳＣＥパルスを用いて脂肪成分からのＭＲ信号を低下させた場合に血流と実質部とのコントラストが要求されるコントラストとなるときのフリップアングルよりも大きい値に設定するステップと、
前記設定されたフリップアングルとなるようにプリパルスを印加するプリパルスシーケンスおよび前記ＩＳＣＥパルスを印加して磁気共鳴信号を収集するイメージングシーケンスを有するパルスシーケンスを設定するステップと、
を有することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置の制御信号生成方法。
【請求項１】
被検体の３次元の血流像を撮像するための撮影領域のうち、パワーを空間的に変化させた励起パルスであるＩＳＣＥパルスのパワーが小さい部分に脂肪成分が多い領域が含まれるように、前記撮影領域および前記ＩＳＣＥパルスのパワーを設定する撮影領域設定手段と、
前記撮影領域設定手段により設定された前記撮影領域における前記血流像を作成するために前記ＩＳＣＥパルスを印加して磁気共鳴信号を収集するイメージングシーケンスおよび前記ＩＳＣＥパルスの印加に先立ってＭＴ効果を得るためのプリパルスを印加するプリパルスシーケンスを有するパルスシーケンスを設定するパルスシーケンス設定手段と、
前記パルスシーケンス設定手段により設定された前記パルスシーケンスで規定される撮影条件に従って、静磁場中の前記被検体に対して傾斜磁場の印加および高周波信号の送信を行なう一方、前記被検体内部における前記ＩＳＣＥパルスによる原子核の核磁気共鳴に伴って発生した前記磁気共鳴信号を受信し、デジタル化することにより生データを生成する生データ収集手段と、
前記生データ収集手段により生成された前記生データから前記血流像として３次元画像データを生成する血流像生成手段と、
を有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】
臨床上画像化が必要な血管部分を被検体の３次元の血流像を撮像するための撮影領域に含みつつ脂肪成分が多い領域をパワーを空間的に変化させた励起パルスであるＩＳＣＥパルスのパワーが小さい部分とできるように前記撮影領域に含まれる各スライス断面の向きを設定するオブリーク断面設定手段と、
前記オブリーク断面設定手段により設定された向きの前記各スライス断面により形成される前記撮影領域のうち、前記ＩＳＣＥパルスのパワーが小さい部分に前記脂肪成分が多い領域が含まれるように、前記撮影領域および前記ＩＳＣＥパルスのパワーを設定する撮影領域設定手段と、
前記撮影領域設定手段により設定された前記撮影領域における前記血流像を作成するために前記ＩＳＣＥパルスを印加して磁気共鳴信号を収集するイメージングシーケンスおよび前記ＩＳＣＥパルスの印加に先立ってＭＴ効果を得るためのプリパルスを印加するプリパルスシーケンスを有するパルスシーケンスを設定するパルスシーケンス設定手段と、
前記パルスシーケンス設定手段により設定された前記パルスシーケンスで規定される撮影条件に従って、静磁場中の前記被検体に対して傾斜磁場の印加および高周波信号の送信を行なう一方、前記被検体内部における前記ＩＳＣＥパルスによる原子核の核磁気共鳴に伴って発生した前記磁気共鳴信号を受信し、デジタル化することにより生データを生成する生データ収集手段と、
前記生データ収集手段により生成された前記生データから前記血流像として３次元画像データを生成する血流像生成手段と、
を有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】
被検体の３次元の血流像を撮像するための撮影領域のうち、パワーを空間的に変化させた励起パルスであるＩＳＣＥパルスのパワーが小さい部分に脂肪成分が多い領域が含まれるように、前記撮影領域および前記ＩＳＣＥパルスのパワーを設定する撮影領域設定手段と、
前記撮影領域設定手段により設定された前記撮影領域における前記血流像を作成するための前記ＩＳＣＥパルスの印加に先立ってＭＴ効果を得るために印加されるプリパルスのフリップアングルを前記ＩＳＣＥパルスではない励起パルスを用いてスキャンを実行する場合に設定されるフリップアングルよりも小さく、かつ前記ＩＳＣＥパルスを用いて脂肪成分からのＭＲ信号を低下させた場合に血流と実質部とのコントラストが要求されるコントラストとなるときのフリップアングルよりも大きい値に設定するフリップアングル設定手段と、
前記フリップアングル設定手段により設定されたフリップアングルとなるようにプリパルスを印加するプリパルスシーケンスおよび前記ＩＳＣＥパルスを印加して磁気共鳴信号を収集するイメージングシーケンスを有するパルスシーケンスを設定するパルスシーケンス設定手段と、
前記パルスシーケンス設定手段により設定された前記パルスシーケンスで規定される撮影条件に従って、静磁場中の前記被検体に対して傾斜磁場の印加および高周波信号の送信を行なう一方、前記被検体内部における前記ＩＳＣＥパルスによる原子核の核磁気共鳴に伴って発生した前記磁気共鳴信号を受信し、デジタル化することにより生データを生成する生データ収集手段と、
前記生データ収集手段により生成された前記生データから前記血流像として３次元画像データを生成する血流像生成手段と、
を有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】
被検体の頭部の血流像を撮像する磁気共鳴イメージング装置において、
前記被検体の眼窩を含む領域に撮影領域を設定すると共に、前記撮影領域より前記被検体の頭頂部側にあり、ＭＴ効果を得るためのプリパルスが印加されるプリパルス領域を設定する領域設定手段と、
前記プリパルス領域に前記プリパルスを印加するプリパルスシーケンスと、前記プリパルスを印加した後、前記眼窩側よりも前記頭頂部側のパワーが大きいＩＳＣＥパルスを前記撮影領域に印加するイメージングシーケンスを設定するパルスシーケンス設定手段と、
前記プリパルスシーケンスおよび前記イメージングシーケンスを印加することにより得られる磁気共鳴信号を収集する収集手段と、
前記収集手段で得られた磁気共鳴信号からＭＩＰ画像を生成する画像生成手段と、
を有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５】
臨床上画像化が必要な血管部分を前記撮影領域に含みつつ前記脂肪成分が多い領域を前記ＩＳＣＥパルスのパワーが小さい部分とできるように前記撮影領域に含まれる各スライス断面の向きを設定するオブリーク断面設定手段を設け、前記撮影領域設定手段が前記オブリーク断面設定手段により設定された向きの前記各スライス断面で形成される前記撮影領域を設定するように構成する一方、前記プリパルスのフリップアングルを前記ＩＳＣＥパルスではない励起パルスを用いてスキャンを実行する場合に設定されるフリップアングルよりも小さく、かつ前記ＩＳＣＥパルスを用いて脂肪成分からのＭＲ信号を低下させた場合に血流と実質部とのコントラストが要求されるコントラストとなるときのフリップアングルよりも大きい値に設定するフリップアングル設定手段とを設け、前記フリップアングル設定手段により設定されたフリップアングルとなるように前記プリパルスを印加する前記プリパルスシーケンスを前記パルスシーケンス設定手段が設定するように構成したことを特徴とする請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
前記撮影領域を前記被検体の頭部とし、前記脂肪成分が多い領域を前記被検体の眼窩における脂肪成分の領域としたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
被検体の３次元の血流像を撮像するための撮影領域のうち、パワーを空間的に変化させた励起パルスであるＩＳＣＥパルスのパワーが小さい部分に脂肪成分が多い領域が含まれるように、前記撮影領域および前記ＩＳＣＥパルスのパワーを設定するステップと、
前記撮影領域における前記血流像を作成するために前記ＩＳＣＥパルスを印加して磁気共鳴信号を収集するイメージングシーケンスおよび前記ＩＳＣＥパルスの印加に先立ってＭＴ効果を得るためのプリパルスを印加するプリパルスシーケンスを有するパルスシーケンスを設定するステップと、
を有することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置の制御信号生成方法。
【請求項８】
臨床上画像化が必要な血管部分を被検体の３次元の血流像を撮像するための撮影領域に含みつつ脂肪成分が多い領域をパワーを空間的に変化させた励起パルスであるＩＳＣＥパルスのパワーが小さい部分とできるように前記撮影領域に含まれる各スライス断面の向きを設定するステップと、
前記各スライス断面により形成される前記撮影領域のうち、前記ＩＳＣＥパルスのパワーが小さい部分に前記脂肪成分が多い領域が含まれるように、前記撮影領域および前記ＩＳＣＥパルスのパワーを設定するステップと、
前記撮影領域における前記血流像を作成するために前記ＩＳＣＥパルスを印加して磁気共鳴信号を収集するイメージングシーケンスおよび前記ＩＳＣＥパルスの印加に先立ってＭＴ効果を得るためのプリパルスを印加するプリパルスシーケンスを有するパルスシーケンスを設定するステップと、
を有することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置の制御信号生成方法。
【請求項９】
被検体の３次元の血流像を撮像するための撮影領域のうち、パワーを空間的に変化させた励起パルスであるＩＳＣＥパルスのパワーが小さい部分に脂肪成分が多い領域が含まれるように、前記撮影領域および前記ＩＳＣＥパルスのパワーを設定するステップと、
前記撮影領域における前記血流像を作成するための前記ＩＳＣＥパルスの印加に先立ってＭＴ効果を得るために印加されるプリパルスのフリップアングルを、前記ＩＳＣＥパルスではない励起パルスを用いてスキャンを実行する場合に設定されるフリップアングルよりも小さく、かつ前記ＩＳＣＥパルスを用いて脂肪成分からのＭＲ信号を低下させた場合に血流と実質部とのコントラストが要求されるコントラストとなるときのフリップアングルよりも大きい値に設定するステップと、
前記設定されたフリップアングルとなるようにプリパルスを印加するプリパルスシーケンスおよび前記ＩＳＣＥパルスを印加して磁気共鳴信号を収集するイメージングシーケンスを有するパルスシーケンスを設定するステップと、
を有することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置の制御信号生成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００６−８７８２５（Ｐ２００６−８７８２５Ａ）
【公開日】平成１８年４月６日（２００６．４．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２８０１９９（Ｐ２００４−２８０１９９）
【出願日】平成１６年９月２７日（２００４．９．２７）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５９４１６４５４２）東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【出願人】（５９４１６４５３１）東芝医用システムエンジニアリング株式会社 (892)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月６日（２００６．４．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月２７日（２００４．９．２７）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５９４１６４５４２）東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【出願人】（５９４１６４５３１）東芝医用システムエンジニアリング株式会社 (892)
【Ｆターム（参考）】
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