磁気共鳴イメージング装置
【課題】短いスキャン時間で温度分布画像データを取得することが可能な磁気共鳴イメージング装置を提供する。
【解決手段】スキャンＡは、位相エンコードを行い、関心領域の各ボクセルごとに代謝物スペクトルを取得するための代謝物シーケンスを有している。一方、スキャンＢ１は、位相エンコードのための勾配磁場は与えずに、関心領域の全領域に対して代謝物スペクトルを取得するための代謝物シーケンスを有している。スキャンＡにおける関心領域の全領域に対する代謝物の共鳴周波数ｆＭ０と、スキャンＢ１における関心領域の全領域に対する代謝物の共鳴周波数ｆＭ１とを求め、ｆＭ１−ｆＭ０の値に基づいて、スキャンＢ１における関心領域の温度分布画像データを作成する。
【解決手段】スキャンＡは、位相エンコードを行い、関心領域の各ボクセルごとに代謝物スペクトルを取得するための代謝物シーケンスを有している。一方、スキャンＢ１は、位相エンコードのための勾配磁場は与えずに、関心領域の全領域に対して代謝物スペクトルを取得するための代謝物シーケンスを有している。スキャンＡにおける関心領域の全領域に対する代謝物の共鳴周波数ｆＭ０と、スキャンＢ１における関心領域の全領域に対する代謝物の共鳴周波数ｆＭ１とを求め、ｆＭ１−ｆＭ０の値に基づいて、スキャンＢ１における関心領域の温度分布画像データを作成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体の温度の測定を行う磁気共鳴イメージング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気共鳴イメージング装置を用いて生体の機能画像や代謝画像を取得し、疾病の診断に利用する試みが進められている。一方で、生体内の温度が多くの生理機能を反映しているため、温度を非侵襲的に計測することにより、疾病が早期に診断できる可能性も指摘されている。そこで、磁気共鳴イメージング装置を用いて生体の温度の時間変化を計測する試みが進められている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平11-89815号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
水の共鳴周波数は、生体の温度によって変化するという特性がある。したがって、水の共鳴周波数の変化量を求めることによって、生体の温度を計測することが可能となる。しかし、水の共鳴周波数は、生体の温度だけでなく、様々な要因で変化する。生体の温度以外に水の共鳴周波数を変化させる大きな要因の一つとして、勾配磁場を印加するときにコイルに発生する熱がある。したがって、温度の時間変化の計測精度を高めるためには、勾配磁場を印加するときにコイルに発生する熱が原因で生じる水の共鳴周波数の変化量をできるだけ正確に知る必要がある。そこで、温度の時間変化の計測精度を高める方法として、以下のような方法が考えられる。
【０００５】
図２２および図２３は、温度の計測精度を高める方法の一例の説明図である。
図２２は、温度の計測が行われる関心領域の一例を示す図である。
関心領域Ｒは、ｎ×ｎのボクセルによって規定されているとする。図２２では、ｎ＝４の場合が示されているので、ボクセルの総数は、１６個である。ボクセルは、符号「Ｖ１１」〜「Ｖ４４」で示されている。尚、図２２では、説明の便宜上、ボクセルの総数は１６個であるが、１６個に限られることは無く、ボクセルの総数は、必要に応じて、任意の値（例えば６４個）に設定することができる。
図２３は、関心領域Ｒの温度を計測するときに実行されるスキャンを示す図である。
スキャンＡは、水シーケンスＷおよび代謝物シーケンスＭａを有している。
水シーケンスＷは、関心領域Ｒの各ボクセルごとに、水の共鳴周波数を含む水スペクトルを取得するためのシーケンスである。代謝物シーケンスＭａは、関心領域Ｒの各ボクセルごとに、代謝物の共鳴周波数を含む代謝物スペクトルを取得するためのシーケンスである。水シーケンスＷは、例えばPRESSである。代謝物シーケンスＭａは、水シーケンスＷに、水信号を抑制するための水抑制部ＷＳを追加することによって得られるものである。
【０００６】
関心領域Ｒをｎ×ｎ個のボクセルとしてスキャンを実行する場合、水シーケンスＷは、位相エンコードのステップを変えながら、繰り返し時間ＴＲｗでｎ×ｎ回実行される。また、代謝物シーケンスＭａは、位相エンコードのステップを変えながら、繰り返し時間ＴＲｍで、ｎ×ｎ回実行される。水シーケンスＷをｎ×ｎ回実行することによって、関心領域Ｒの各ボクセルごとに水スペクトルが得られ、代謝物シーケンスＭａをｎ×ｎ回実行することによって、関心領域Ｒの各ボクセルごとに代謝物スペクトルが得られる。したがって、各ボクセルごとに、水の共鳴周波数および代謝物の共鳴周波数が得られる。
【０００７】
水の共鳴周波数は、関心領域Ｒの温度が原因で変化するだけでなく、勾配磁場を印加するときにコイルに発生する熱も原因となって変化する。一方、代謝物の共鳴周波数は、関心領域Ｒの温度によってはほとんど変化しないので、代謝物の共鳴周波数の変化の大部分は、勾配磁場を印加するときにコイルに発生する熱が原因であると考えることができる。したがって、各ボクセルごとに、水の共鳴周波数と代謝物の共鳴周波数との差を求めることによって、計測誤差の小さい温度分布画像データを作成することができる。
【０００８】
以下同様に、２回目以降のスキャンＡでも、１回目のスキャンＡと同様に、水シーケンスをｎ×ｎ回実行し、代謝物シーケンスをｎ×ｎ回実行し、温度分布画像データを作成する。したがって、スキャンＡを実行するたびに、関心領域Ｒの温度分布画像データを作成することができるので、関心領域Ｒの温度の時間変化を知ることができる。
しかし、図２３に示す方法では、1枚の温度分布画像データを取得する場合、水シーケンスをｎ×ｎ回実行し、更に代謝物シーケンスをｎ×ｎ回実行しなければならないので、スキャン時間がかかるという問題がある。例えば、ｎ＝４の場合、１回のスキャンＡで、水シーケンスを４×４＝１６回実行し、代謝物シーケンスを４×４＝１６回実行する必要がある。したがって、水シーケンスの繰り返し時間および代謝物シーケンスの繰り返し時間が１秒の場合、１回のスキャンＡで、１６秒＋１６秒＝３２秒の時間が必要となり、１枚の温度分布画像データを取得するのに３２秒かかる。
【０００９】
また、解像度を高くする場合、例えば、ｎ＝８とした場合、１回のスキャンＡで、水シーケンスを８×８＝６４回実行し、代謝物シーケンスを８×８＝６４回実行する必要がある。したがって、水シーケンスの繰り返し時間および代謝物シーケンスの繰り返し時間を１秒とすると、１回のスキャンで、６４秒＋６４秒＝１２８秒の時間が必要となり、１枚の温度分布画像データを取得するのに１２８秒かかる。
【００１０】
本発明は、上記の事情に鑑み、短いスキャン時間で温度分布画像データを取得することが可能な磁気共鳴イメージング装置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】
【００１１】
本発明の第１の態様は、
関心領域の各ボクセルごとに、水の共鳴周波数を含む第１の水スペクトルと、代謝物の共鳴周波数を含む第１の代謝物スペクトルとを取得するための第１のスキャンと、
前記関心領域の各ボクセルごとに、水の共鳴周波数を含む第２の水スペクトルを取得するとともに、前記関心領域の全領域に対して、代謝物の共鳴周波数を含む第２の代謝物スペクトルを取得するための第２のスキャンと、
を実行する手段と、
前記第１の代謝物スペクトルに基づいて、前記第１のスキャンにおける前記関心領域の全領域に対する代謝物の共鳴周波数を算出する算出手段と、
前記第１のスキャンにおける前記関心領域の各ボクセルの水の共鳴周波数と、前記第１のスキャンにおける前記関心領域の各ボクセルの代謝物の共鳴周波数とに基づいて、前記第１のスキャンにおける前記関心領域の温度分布画像データを作成する温度分布画像データ作成手段と、
を有し、
前記温度分布画像データ作成手段は、
（Ａ）前記第１のスキャンにおける前記関心領域の温度分布画像データと、
（Ｂ）前記第１のスキャンにおける前記関心領域の各ボクセルの水の共鳴周波数と、
（Ｃ）前記第１のスキャンにおける前記関心領域の全領域に対する代謝物の共鳴周波数と、
（Ｄ）前記第２のスキャンにおける前記関心領域の各ボクセルの水の共鳴周波数と、
（Ｅ）前記第２のスキャンにおける前記関心領域の全領域に対する代謝物の共鳴周波数と、
に基づいて、前記第２のスキャンにおける前記関心領域の温度分布画像データを作成する、磁気共鳴イメージング装置である。
【００１２】
本発明の第２の態様は、
関心領域の各ボクセルごとに、水の共鳴周波数を含む第１の水スペクトルと、代謝物の共鳴周波数を含む第１の代謝物スペクトルとを取得するための第１のスキャンと、
前記関心領域の各ボクセルごとに、水の共鳴周波数を含む第２の水スペクトルを取得するとともに、前記関心領域の全領域に対して、代謝物の共鳴周波数を含む第２の代謝物スペクトルを取得するための第２のスキャンと、
を実行する手段と、
前記第１の代謝物スペクトルに基づいて、前記第１のスキャンにおける前記関心領域の全領域に対する代謝物の共鳴周波数を算出する算出手段と、
前記第２のスキャンにおける前記関心領域の温度分布画像データを作成する温度分布画像データ作成手段と、
を有し、
前記温度分布画像データ作成手段は、
（Ａ）前記第１のスキャンにおける前記関心領域の各ボクセルの代謝物の共鳴周波数と、
（Ｂ）前記第１のスキャンにおける前記関心領域の全領域に対する代謝物の共鳴周波数と、
（Ｃ）前記第２のスキャンにおける前記関心領域の各ボクセルの水の共鳴周波数と、
（Ｄ）前記第２のスキャンにおける前記関心領域の全領域に対する代謝物の共鳴周波数と、
に基づいて、前記第２のスキャンにおける前記関心領域の温度分布画像データを作成する、磁気共鳴イメージング装置である。
【発明の効果】
【００１３】
第２のスキャンでは、関心領域の全領域に対して第２の代謝物スペクトルを取得すればよい。つまり、第２のスキャンでは、関心領域の各ボクセルごとに代謝物スペクトルを取得しなくてもよいので、スキャン時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の形態の磁気共鳴イメージング装置の概略図である。
【図２】第１の形態で実行されるスキャンの概略を示す図である。
【図３】スキャンＡの説明図である。
【図４】スキャンＢｉ（ｉ＝１〜ｚ）の説明図である。
【図５】スキャンＡにより得られたスペクトルを示す図である。
【図６】検出された共鳴周波数を示す図である。
【図７】温度分布画像データtemp_map_0の一例を示す図である。
【図８】ＮＡＡの共鳴周波数ｆＭ０を概略的に示す図である。
【図９】スキャンＢ１により得られた水スペクトルおよび代謝物スペクトルを概略的に示す図である。
【図１０】スキャンＡにより得られた共鳴周波数テーブルwatermap_0、ＮＡＡの共鳴周波数ｆＭ０、および温度分布画像データtemp_map_0と、スキャンＢ１により得られた共鳴周波数テーブルwatermap_１およびＮＡＡの共鳴周波数ｆＭ１とを示す図である。
【図１１】共鳴周波数テーブルwatermap_1から共鳴周波数テーブルwatermap_0を減算することにより得られた周波数変化テーブルwatermap_sub_1を示す図である。
【図１２】ＮＡＡの共鳴周波数の変化量ΔｆＭ１を示す図である。
【図１３】温度変化マップtemp_sub_1を示す図である。
【図１４】スキャンＢ１における温度分布画像データtemp_map_1を示す図である。
【図１５】スキャンＢｋにおける温度分布画像データtemp_map_ｋを作成するときの説明図である。
【図１６】スキャンＡとスキャンＢｉのスキャン時間の違いを説明する図である。
【図１７】スキャンＡにおいて、水シーケンスＷと代謝物シーケンスＭａとを交互に実行する場合の例を示す図である。
【図１８】スキャンＡにより得られたＮＡＡの共鳴周波数ｆＭ０および代謝物の共鳴周波数テーブルmetabmap_0と、スキャンＢ１により得られた共鳴周波数テーブルwatermap_１およびＮＡＡの共鳴周波数ｆＭ１とを示す図である。
【図１９】ＮＡＡの共鳴周波数の変化量ΔｆＭ１を示す図である。
【図２０】スキャンＡにおけるＮＡＡの共鳴周波数テーブルmetabmap_0にＮＡＡの共鳴周波数の変化量ΔｆＭ１を加算した後の様子を示す図である。
【図２１】スキャンＢ１における温度分布画像データtemp_map_1を示す図である。
【図２２】温度の計測が行われる関心領域の一例を示す図である。
【図２３】関心領域の温度を計測するときに実行されるスキャンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、発明を実施するための形態について説明するが、本発明は、以下の形態に限定されることは無い。
【００１６】
（１）第１の形態
図１は、本発明の第１の形態の磁気共鳴イメージング装置の概略図である。
【００１７】
磁気共鳴イメージング装置（以下、「ＭＲＩ装置」と呼ぶ。ＭＲＩ：Magnetic Resonance Imaging）１００は、磁場発生装置２、テーブル３、受信コイル４などを有している。
【００１８】
磁場発生装置２は、被検体１２が収容されるボア２１と、超伝導コイル２２と、勾配コイル２３と、送信コイル２４とを有している。超伝導コイル２２は静磁場Ｂ0を印加し、勾配コイル２３は勾配磁場を印加し、送信コイル２４はＲＦパルスを送信する。尚、超伝導コイル２２の代わりに、永久磁石を用いてもよい。
【００１９】
テーブル３は、クレードル３１を有している。クレードル３１は、ボア２１内に移動できるように構成されている。クレードル３１によって、被検体１２はボア２１に搬送される。
【００２０】
受信コイル４は、被検体１２からの磁気共鳴信号を受信する。
ＭＲＩ装置１００は、更に、シーケンサ５、送信器６、勾配磁場電源７、受信器８、中央処理装置９、操作部１０、および表示部１１を有している。
【００２１】
シーケンサ５は、中央処理装置９の制御を受けて、被検体１２を撮影するための情報を送信器６および勾配磁場電源７に送る。
【００２２】
送信器６は、シーケンサ５から送られた情報に基づいて、ＲＦコイル２４を駆動する駆動信号を出力する。
【００２３】
勾配磁場電源７は、シーケンサ５から送られた情報に基づいて、勾配コイル２３を駆動する駆動信号を出力する。
【００２４】
受信器８は、受信コイル４で受信された磁気共鳴信号を信号処理し、中央処理装置９に出力する。
【００２５】
中央処理装置９は、シーケンサ５および表示部１１に必要な情報を伝送したり、受信器８から受け取った信号に基づいて画像を再構成するなど、ＭＲＩ装置１００の各種の動作を実現するように、ＭＲＩ装置１００の各部の動作を制御する。中央処理装置９は、例えばコンピュータ（computer）によって構成される。中央処理装置９は、温度分布画像データ作成手段９１および算出手段９２などを有している。
【００２６】
温度分布画像データ作成手段９１は、スキャンＡおよびＢ１〜Ｂｚ（後述する図２〜図４参照）により取得されたスペクトルに基づいて、各スキャンにおける関心領域の温度分布を表す温度分布画像データを作成する。
【００２７】
算出手段９２は、スキャンＡの代謝物シーケンスＭａ（後述する図３参照）により取得された代謝物スペクトルに基づいて、スキャンＡにおける関心領域の全領域に対する代謝物の共鳴周波数を算出する。
【００２８】
操作部１０は、オペレータ１３により操作され、種々の情報を中央処理装置９に入力する。表示部１１は種々の情報を表示する。
【００２９】
ＭＲＩ装置１００は、上記のように構成されている。
次に、被検体１２を撮影するときに実行されるスキャンについて説明する。
【００３０】
図２〜図４は、第１の形態で実行されるスキャンの説明図である。
図２は、第１の形態で実行されるスキャンの概略を示す図である。
第１の形態では、スキャンＡが１回だけ実行され、スキャンＢｉ（ｉ＝１〜ｚ）が繰り返し実行される。
【００３１】
図３は、スキャンＡの説明図である。
スキャンＡは、図２３に示すスキャンＡと同じであり、水シーケンスＷおよび代謝物シーケンスＭａを有している。
【００３２】
水シーケンスＷは、関心領域Ｒ（図２２参照）の各ボクセルごとに、水の共鳴周波数を含む水スペクトルを取得するためのシーケンスである。代謝物シーケンスＭａは、関心領域Ｒの各ボクセルごとに、代謝物の共鳴周波数を含む代謝物スペクトルを取得するためのシーケンスである。水シーケンスＷは、例えばPRESSである。代謝物シーケンスＭａは、水シーケンスＷに、水信号を抑制するための水抑制部ＷＳを追加することによって得られるものである。
【００３３】
図４は、スキャンＢｉ（ｉ＝１〜ｚ）の説明図である。
スキャンＢｉは、水シーケンスＷおよび代謝物シーケンスＭｂを有している。
【００３４】
水シーケンスＷは、関心領域Ｒの各ボクセルごとに、水の共鳴周波数を含む水スペクトルを取得するためのシーケンスである。代謝物シーケンスＭｂは、関心領域Ｒの全領域に対して、代謝物の共鳴周波数を含む代謝物スペクトルを取得するためのシーケンスである。水シーケンスＷは、図３に示す水シーケンスＷと同じであり、ｎ×ｎ回実行される。しかし、代謝物シーケンスＭｂは、図３に示す代謝物シーケンスＭａとは異なり、位相エンコードのための勾配磁場は与えないシーケンスであり、１回のみ実行される。
【００３５】
代謝物シーケンスＭｂは、位相エンコードのための勾配磁場は与えないシーケンスであるので、ｎ×ｎの各ボクセルごとに代謝物スペクトルを取得するのではなく、関心領域Ｒの全領域に対して代謝物スペクトルを取得するシーケンスである。
【００３６】
尚、図４では、スキャンＢ１について説明されているが、他のスキャンＢ２〜Ｂｚについても、スキャンＢ１と同様に、水シーケンスＷがｎ×ｎ回実行され、代謝物シーケンスＭｂは１回のみ実行される。
【００３７】
第１の形態では、スキャンＡおよびＢ１〜Ｂｚを実行し、各スキャンが行われたときの関心領域Ｒの温度分布画像データを取得する。以下では、先ず、スキャンＡが行われたときの関心領域Ｒの温度分布画像データを取得する方法について説明し、次に、スキャンＢ１〜Ｂｚが行われたときの関心領域Ｒの温度分布画像データを取得する方法について説明する。
【００３８】
図５は、スキャンＡにより得られたスペクトルを示す図である。
スキャンＡの水シーケンスＷをｎ×ｎ回実行することによって、関心領域Ｒの各ボクセルごとに水スペクトルＷＦが得られる。また、スキャンＡの代謝物シーケンスＭａをｎ×ｎ回実行することによって、関心領域Ｒの各ボクセルごとに代謝物スペクトルＭＦａが得られる。図５では、説明の便宜上、ｎ＝４、つまり、関心領域Ｒのボクセル数が４×４＝１６個としている。したがって、水スペクトルＷＦおよび代謝物スペクトルＭＦａは、それぞれ１６個得られる。
【００３９】
そして、温度分布画像データ作成手段９１（図１参照）は、水スペクトルＷＦに基づいて、スキャンＡにおける関心領域Ｒの各ボクセルごとに、水の共鳴周波数を検出する。温度分布画像データ作成手段９１は、更に、代謝物スペクトルＭＦａに基づいて、スキャンＡにおける関心領域Ｒの各ボクセルごとに、代謝物の共鳴周波数を検出する（図６参照）。
【００４０】
図６は、温度分布画像データ作成手段９１により検出された共鳴周波数を示す図である。
【００４１】
共鳴周波数テーブルwatermap_0は、関心領域Ｒの各ボクセルの水の共鳴周波数を表している。共鳴周波数テーブルwatermap_0において、各ボクセルの水の共鳴周波数は、ｆｐａ（ｐ＝１〜４の整数、ｑ＝１〜４の整数）で表されている。
【００４２】
また、共鳴周波数テーブルmetabmap_0は、関心領域Ｒの各ボクセルの代謝物の共鳴周波数を表している。共鳴周波数テーブルmetabmap_0において、各ボクセルの代謝物の共鳴周波数は、ｆｒｓ（ｒ＝１〜４の整数、ｓ＝１〜４の整数）で表されている。尚、代謝物スペクトルＭＦａには、複数の代謝物の共鳴周波数のピークが現れるが、全ての代謝物の共鳴周波数を検出する必要は無く、いずれか一つの代謝物の共鳴周波数を検出すればよい。一般的には、検出精度を高めるという観点から、スペクトルの中に大きなピークとして現れやすい代謝物の共鳴周波数を検出する。このような代謝物の共鳴周波数としては、例えば、ＮＡＡ（N-acetyl-L-aspartate）がある。そこで、第１の形態では、ＮＡＡの共鳴周波数を検出している。ただし、コリンなど、ＮＡＡ以外の代謝物の共鳴周波数を検出してもよい。
【００４３】
共鳴周波数テーブルwatermap_0およびmetabmap_0を作成した後、温度分布画像データ作成手段９１（図１参照）は、共鳴周波数テーブルwatermap_0およびmetabmap_0に基づいて、関心領域Ｒの絶対温度の分布を表す温度分布画像データtemp_map_0を作成する（図７参照）。
【００４４】
図７は、温度分布画像データtemp_map_0の一例を示す図である。
共鳴周波数テーブルwatermap_0が表す水の共鳴周波数ｆｐａと、共鳴周波数テーブルmetabmap_0が表す代謝物の共鳴周波数ｆｒｓとの差は、温度の関数になる。したがって、温度分布画像データ作成手段９１は、水の共鳴周波数ｆｐａと代謝物の共鳴周波数ｆｒｓとの差に基づいて、関心領域Ｒの絶対温度の分布を表す温度分布画像データtemp_map_0を作成することができる。
【００４５】
温度分布画像データtemp_map_0の各ボクセルは、温度が高いほど白色に近い色で表されており、一方、温度が低いほど黒に近い色で表されている。温度分布画像データtemp_map_0によって、スキャンＡにおける関心領域Ｒの温度分布を知ることができる。
【００４６】
また、第１の形態では、関心領域Ｒの各ボクセルごとに得られた代謝物スペクトルＭＦａを加算し、スキャンＡにおける関心領域Ｒの全領域に対するＮＡＡの共鳴周波数を算出する（図８参照）。
【００４７】
図８は、スキャンＡにおける関心領域Ｒの全領域に対するＮＡＡの共鳴周波数ｆＭ０を概略的に示す図である。
【００４８】
第１の形態では、算出手段９２（図１参照）が、関心領域Ｒの各ボクセルの代謝物スペクトルＭＦａを加算することにより加算スペクトルＭＦａｄｄを求め、加算スペクトルＭＦａｄｄから、スキャンＡにおける関心領域Ｒの全領域に対するＮＡＡの共鳴周波数ｆＭ０を決定する。ＮＡＡの共鳴周波数ｆＭ０は、スキャンＢｉ（ｉ＝１〜ｚ）おける温度分布画像データを作成するときに使用されるものである。スキャンＢｉ（ｉ＝１〜ｚ）における温度分布画像データを作成するときに、ＮＡＡの共鳴周波数ｆＭ０がどのように使用されるかについては、後述する。
【００４９】
次に、スキャンＢｉ（ｉ＝１〜ｚ）における温度分布画像データを作成する手順について説明する。先ず、ｉ＝１、すなわち、スキャンＢ１における温度分布画像データを作成する手順について、図９〜図１４を参照しながら説明する。
【００５０】
図９は、スキャンＢ１により得られた水スペクトルおよび代謝物スペクトルを概略的に示す図である。
【００５１】
スキャンＢ１の水シーケンスＷをｎ×ｎ回実行することによって、関心領域Ｒの各ボクセルごとに水スペクトルＷＦが得られる。温度分布画像データ作成手段９１は、水スペクトルＷＦに基づいて、スキャンＢ１における関心領域Ｒの各ボクセルごとに、水の共鳴周波数を検出し、水の共鳴周波数テーブルwatermap_1を作成する。図９では、各ボクセルの水の共鳴周波数は、ｆｔｕ（ｔ＝１〜４の整数、ｕ＝１〜４の整数）で表されている。
【００５２】
また、スキャンＢ１では、代謝物シーケンスＭｂは１回のみ実行される。代謝物シーケンスＭｂは、位相エンコードのための勾配磁場は与えないシーケンスであるので、代謝物シーケンスＭｂを実行することによって、関心領域Ｒの全領域に対して代謝物スペクトルＭＦｂを取得することができる。温度分布画像データ作成手段９１は、代謝物スペクトルＭＦｂに基づいて、スキャンＢ１における関心領域Ｒの全領域に対するＮＡＡの共鳴周波数ｆＭ１を求めることができる。
【００５３】
共鳴周波数テーブルwatermap_1およびＮＡＡの共鳴周波数ｆＭ１を求めた後、スキャンＢ１における温度分布画像データを作成する。ただし、スキャンＢ１では、ＮＡＡの共鳴周波数ｆＭ１は、関心領域Ｒの各ボクセルごとに求められているわけではないので、水の共鳴周波数ｆｔｕとＮＡＡの共鳴周波数ｆＭ１との差を求めるだけでは、十分な精度の温度分布画像データを求めることはできない。そこで、第１の形態では、以下のようにして、スキャンＢ１における温度分布画像データを作成する。
【００５４】
第１の形態では、スキャンＢ１における温度分布画像データを作成する場合、先ず、スキャンＡからスキャンＢ１までの間に生じた温度変化を表す温度変化マップを作成する。以下に、温度変化マップの作成方法について説明する。
【００５５】
図１０〜図１３は、温度変化マップの作成方法の一例の説明図である。
図１０は、スキャンＡにより得られた共鳴周波数テーブルwatermap_0、ＮＡＡの共鳴周波数ｆＭ０、および温度分布画像データtemp_map_0と、スキャンＢ１により得られた共鳴周波数テーブルwatermap_１およびＮＡＡの共鳴周波数ｆＭ１とを示す図である。
【００５６】
第１の形態では、温度変化マップを作成するに当たり、先ず、温度分布画像データ作成手段９１が、スキャンＢ１により得られた共鳴周波数テーブルwatermap_1から、スキャンＡにより得られた共鳴周波数テーブルwatermap_0を減算する（図１１参照）。
【００５７】
図１１は、共鳴周波数テーブルwatermap_1から共鳴周波数テーブルwatermap_0を減算することにより得られた周波数変化テーブルwatermap_sub_1を示す図である。
【００５８】
周波数変化テーブルwatermap_sub_1は、関心領域Ｒの各ボクセルにおける水の共鳴周波数の変化量Δｆｖｗ（ｖ＝１〜４、ｗ＝１〜４）表している。
【００５９】
水の共鳴周波数は、温度によって変化するという特性がある。したがって、周波数変化テーブルwatermap_sub_1の水の共鳴周波数の変化量Δｆｖｗは、スキャンＡからスキャンＢ１までの間に関心領域Ｒの温度がどれだけ変化したのかを求めるための指標として使用することができる。ただし、水の共鳴周波数は、関心領域Ｒの温度が原因で変化するだけでなく、勾配磁場を印加するときにコイルに発生する熱も原因となって変化する。したがって、周波数変化テーブルwatermap_sub_1が表す水の共鳴周波数の変化量Δｆｖｗには、温度による変化分だけでなく、勾配磁場を印加するときにコイルに発生する熱が原因で生じる変化分も含まれている。つまり、水の共鳴周波数の変化量Δｆｖｗは、以下の式（１）で近似することができる。
Δｆｖｗ＝Δｆｔｅｍｐ＋ΔｆＭＲＩ ・・・（１）
ここで、Δｆｔｅｍｐ：関心領域Ｒの温度による水の共鳴周波数の変化分
ΔｆＭＲＩ：勾配磁場を印加するときにコイルに発生する熱が原因で生じる水の共鳴周波数の変化分
【００６０】
したがって、周波数変化テーブルwatermap_sub_1だけでは、スキャンＡからスキャンＢ１までの間に生じた温度変化を精度よく求めることができない。そこで、温度分布画像データ作成手段９１は、スキャンＡとスキャンＢ１との間に生じたＮＡＡの共鳴周波数の変化量ΔｆＭ１も求める（図１２参照）。
【００６１】
図１２は、ＮＡＡの共鳴周波数の変化量ΔｆＭ１を示す図である。
ＮＡＡの共鳴周波数の変化量ΔｆＭ１は、以下の式によって求められる。
ΔｆＭ１＝ｆＭ１−ｆＭ０ ・・・（２）
ここで、 ｆＭ０：スキャンＡにおけるＮＡＡの共鳴周波数
ｆＭ１：スキャンＢ１におけるＮＡＡの共鳴周波数
【００６２】
ＮＡＡが関心領域Ｒの中のどのボクセルに存在していても、ＮＡＡの共鳴周波数の変化量ΔｆＭ１にはそれほど違いが無いことが実験的にわかっている。例えば、関心領域Ｒの中のボクセルＶ１１（図２２参照）に存在するＮＡＡの共鳴周波数がΔｆＭ１だけ変化した場合、他のボクセルＶ１２〜Ｖ４４に存在するＮＡＡの共鳴周波数も、ほぼΔｆＭ１だけ変化することが実験的にわかっている。したがって、ＮＡＡの共鳴周波数の変化量ΔｆＭ１は、関心領域Ｒの各ボクセルごとに別個に求める必要は無く、関心領域Ｒの全領域に対して１つの値（ΔｆＭ１）だけ求めればよい。
【００６３】
ＮＡＡの共鳴周波数の変化量ΔｆＭ１を求めたら、温度分布画像データ作成手段９１は、周波数変化テーブルwatermap_sub_1と、ＮＡＡの共鳴周波数の変化量ΔｆＭ１とに基づいて、スキャンＡからスキャンＢ１までの間に生じた温度変化を表す温度変化マップを作成する（図１３参照）。
【００６４】
図１３は、温度変化マップtemp_sub_1を示す図である。
温度分布画像データ作成手段９１は、周波数変化テーブルwatermap_sub_1の各ボクセルの水の共鳴周波数の変化量Δｆｖｗから、ＮＡＡの共鳴周波数の変化量ΔｆＭ１を減算する。ΔｆｖｗとΔｆＭ１との差分は温度変化の関数であるので、ΔｆｖｗからΔｆＭ１を減算することによって、温度変化マップtemp_sub_1を作成することができる。温度変化マップtemp_sub_1は、スキャンＡからスキャンＢ１までの間に関心領域Ｒの各ボクセルに生じた温度変化量を表している。温度変化マップtemp_sub_1の各ボクセルの値Δｆｖｗ′（ｉ＝1〜４、ｊ＝1〜４）は、以下の式で表される。
Δｆｖｗ′＝Δｆｖｗ−ΔｆＭ１ ・・・（３）
ここで、 Δｆｖｗ：周波数変化テーブルwatermap_sub_1の
各ボクセルの水の共鳴周波数の変化量
ΔｆＭ１：ＮＡＡの共鳴周波数の変化量
【００６５】
ＮＡＡの共鳴周波数は、関心領域Ｒの温度によってはほとんど変化しないので、式（３）におけるＮＡＡの共鳴周波数の変化量ΔｆＭ１の大部分は、勾配磁場を印加するときにコイルに発生する熱が原因で生じる変化分と考えることができる。したがって、式（３）に従って、ΔｆｖｗからΔｆＭ１を減算することによって、Δｆｖｗに含まれるΔｆＭＲＩの成分（式（１）参照）をほぼキャンセルすることができるので、誤差の少ない温度変化マップtemp_sub_1を作成することができる。
【００６６】
温度変化マップtemp_sub1を作成した後、温度分布画像データ作成手段９１は、図１４に示すように、温度変化マップtemp_sub1を、スキャンＡにおける温度分布画像データtemp_map_0に加算する。このようにして、スキャンＢ１における温度分布画像データtemp_map_1が求められる。
【００６７】
上記の説明では、スキャンＢ１における温度分布画像データtemp_map_1の作成方法について説明されている。しかし、スキャンＢ２〜Ｂｚについても、同様の手順で、温度分布画像データが作成される。例えば、スキャンＢｋにおける温度分布画像データtemp_map_ｋを作成する場合は、図１５に示すように、先ず、スキャンＢｋにおける共鳴周波数テーブルwatermap_ｋを作成し、ＮＡＡの共鳴周波数ｆＭｋを求める。そして、周波数変化テーブルwatermap_sub_ｋを作成し、ＮＡＡの共鳴周波数の変化量ΔｆＭｋを求め、温度変化マップtemp_sub_ｋを作成する。温度変化マップtemp_sub_ｋを作成したら、温度変化マップtemp_sub_ｋを温度分布画像データtemp_map_0に加算する。これにより、スキャンＢｋにおける温度分布画像データtemp_map_ｋが作成される。
【００６８】
第１の形態では、スキャンＢｉにおいて、スキャンＡのように関心領域Ｒの各ボクセルごとに代謝物スペクトルを取得する必要は無く、関心領域Ｒの全領域に対して代謝物スペクトルＭＦｂ（図９参照）を取得すればよい。したがって、スキャンＢｉで実行される代謝物シーケンスＭｂには、位相エンコードのための勾配磁場が不要となるので（図４参照）、スキャンＢｉは、スキャンＡよりも、スキャン時間を大幅に短縮することができる。
【００６９】
図１６は、スキャンＡとスキャンＢｉのスキャン時間の違いを説明する図である。
例えば、関心領域Ｒを４×４のマトリクスと考えると、スキャンＡでは、水シーケンスを１６回、代謝物シーケンスを１６回行うので、各シーケンスの繰り返し時間を１秒とすると、スキャン時間は３２秒となる。一方、スキャンＢｉでは、水シーケンスを１６回行うが、代謝物シーケンスは１回のみでよいので、各シーケンスの繰り返し時間を１秒とすると、スキャン時間は１７秒となる。つまり、スキャンＡについては３２秒かかるが、スキャンＡ以降に実行されるスキャンＢｉ（ｉ＝１〜ｚ）については、１７秒ですむ。したがって、第１の形態の方法は、スキャンＡを繰り返し実行する方法（図２３参照）と比較して、撮影を高速に行うことができる。
【００７０】
尚、第１の形態では、スキャンＡは、水シーケンスＷをｎ×ｎ回実行した後で、代謝物シーケンスＭａをｎ×ｎ回実行している（図３参照）。しかし、水シーケンスＷと代謝物シーケンスＭａとを交互に実行してもよい（図１７参照）。
【００７１】
図１７は、スキャンＡにおいて、水シーケンスＷと代謝物シーケンスＭａとを交互に実行する場合の例を示す図である。
【００７２】
水シーケンスＷと代謝物シーケンスＭａとを交互に実行することにより、動きアーチファクトを低減することができる。
【００７３】
尚、スキャンＡにおいて、代謝物シーケンスＭａは、水抑制部ＷＳが必要となるが、水シーケンスＷは、水抑制部ＷＳは不要である（図３参照）。したがって、水シーケンスＷの繰り返し時間ＴＲｗは、代謝物シーケンスＭａの繰り返し時間ＴＲｍよりも短くすることが可能である。ただし、水シーケンスＷを実行しているときに流れる渦電流の影響と、代謝物シーケンスＭａを実行しているときに流れる渦電流の影響を、できるだけ均一になるようにするためには、水シーケンスＷの繰り返し時間ＴＲｗは、代謝物シーケンスＭの繰り返し時間ＴＲｍと同じにすることが望ましい。
【００７４】
また、第１の形態では、スキャンＢｉは、水シーケンスWをｎ×ｎ回実行した後で、代謝物シーケンスＭｂを１回実行している（図４参照）。しかし、代謝物シーケンスＭｂは、水シーケンスＷよりも先に実行してもよいし、水シーケンスＷと次の水シーケンスＷとの間に実行してもよい。
【００７５】
（２）第２の形態
第１の形態では、スキャンＢｉにおける温度分布画像データtemp_map_iを作成する場合、スキャンＡにより得られた以下の（i）〜（iii）の組み合わせSet１が使用されている。
（i）水の共鳴周波数テーブルwatermap_0
（ii）ＮＡＡの共鳴周波数ｆＭ０
（iii）温度分布画像データtemp_map_0
【００７６】
しかし、上記の（i）および（iii）の代わりに、スキャンＡにおいて得られた代謝物の共鳴周波数テーブルmetabmap_0（図６参照）を用いてもよい。つまり、上記の（i）〜（iii）の組み合わせSet１の代わりに、以下の（ii）および（iv）の組み合わせSet２を用いて、スキャンＢｉにおける温度分布画像データtemp_map_iを作成してもよい。
（ii）ＮＡＡの共鳴周波数ｆＭ０
（iv）代謝物の共鳴周波数テーブルmetabmap_0
【００７７】
第２の形態では、温度分布画像データ作成手段９１が、（i）〜（iii）の組み合わせSet１の代わりに、（ii）および（iv）の組み合わせSet２を用いて、スキャンＢｉにおける温度分布画像データtemp_map_iを作成する例について説明する。
【００７８】
図１８〜図２１は、上記の組み合わせSet２を用いてスキャンＢｉにおける温度分布画像データtemp_map_iを作成する一例の説明図である。尚、以下の説明では、ｉ＝１、すなわち、スキャンＢ１における温度分布画像データtemp_map_1を作成する一例について説明するが、ｉ≠１の場合でも、同じ方法で温度分布画像データを求めることができる。
【００７９】
図１８は、スキャンＡにより得られたＮＡＡの共鳴周波数ｆＭ０および代謝物の共鳴周波数テーブルmetabmap_0と、スキャンＢ１により得られた水の共鳴周波数テーブルwatermap_１およびＮＡＡの共鳴周波数ｆＭ１とを示す図である。
【００８０】
第２の形態では、温度分布画像データ作成手段９１は、スキャンＡとスキャンＢ１との間に生じたＮＡＡの共鳴周波数の変化量ΔｆＭ１を求める（図１９参照）。
【００８１】
図１９は、ＮＡＡの共鳴周波数の変化量ΔｆＭ１を示す図である。
ＮＡＡの共鳴周波数の変化量ΔｆＭ１の求め方は、第１の形態と同じである。ＮＡＡの共鳴周波数の変化量ΔｆＭ１を求めた後、ＮＡＡの共鳴周波数の変化量ΔｆＭ１を、スキャンＡにおけるＮＡＡの共鳴周波数テーブルmetabmap_0に加算する（図２０参照）。
【００８２】
図２０は、スキャンＡにおけるＮＡＡの共鳴周波数テーブルmetabmap_0にＮＡＡの共鳴周波数の変化量ΔｆＭ１を加算した後の様子を示す図である。
【００８３】
ＮＡＡの共鳴周波数の変化量ΔｆＭ１を、スキャンＡにおけるＮＡＡの共鳴周波数テーブルmetabmap_0に加算することにより、スキャンＢ１におけるＮＡＡの共鳴周波数テーブルmetabmap_1′が得られる。ＮＡＡの共鳴周波数テーブルmetabmap_1′は、スキャンＢ１における関心領域Ｒの各ボクセルのＮＡＡの共鳴周波数の計算値Δｆｘｙ′（ｘ＝１〜４、ｙ＝１〜４）を表している。ＮＡＡの共鳴周波数テーブルmetabmap_1′を作成したら、温度分布画像データ作成手段９１は、図２１に示すように、ＮＡＡの共鳴周波数テーブルmetabmap_1′を、スキャンＢ１における水の共鳴周波数テーブルwatermap_1に加算する。これにより、スキャンＢ１における温度分布画像データtemp_map_1が作成される。
【００８４】
第２の形態においても、第１の形態と同様に、スキャンＢｉにおいて、スキャンＡのように関心領域Ｒの各ボクセルごとに代謝物スペクトルを取得する必要は無く、関心領域Ｒの全領域に対して代謝物スペクトルＭＦｂ（図９参照）を取得すればよい。したがって、スキャンＢｉで実行される代謝物シーケンスＭｂには、位相エンコードのための勾配磁場が不要となるので（図４参照）、スキャンＢｉは、スキャンＡよりも、スキャン時間を大幅に短縮することができる。
【符号の説明】
【００８５】
２ 磁場発生装置
３ テーブル
４ 受信コイル
５ シーケンサ
６ 送信器
７ 勾配磁場電源
８ 受信器
９ 中央処理装置
１０ 操作部
１１ 表示部
１２ 被検体
１３ オペレータ
２１ ボア
２２ 超伝導コイル
２３ 勾配コイル
２４ 送信コイル
３１ クレードル
９１ 温度分布画像データ作成手段
９２ 算出手段
１００ ＭＲＩ装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体の温度の測定を行う磁気共鳴イメージング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気共鳴イメージング装置を用いて生体の機能画像や代謝画像を取得し、疾病の診断に利用する試みが進められている。一方で、生体内の温度が多くの生理機能を反映しているため、温度を非侵襲的に計測することにより、疾病が早期に診断できる可能性も指摘されている。そこで、磁気共鳴イメージング装置を用いて生体の温度の時間変化を計測する試みが進められている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平11-89815号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
水の共鳴周波数は、生体の温度によって変化するという特性がある。したがって、水の共鳴周波数の変化量を求めることによって、生体の温度を計測することが可能となる。しかし、水の共鳴周波数は、生体の温度だけでなく、様々な要因で変化する。生体の温度以外に水の共鳴周波数を変化させる大きな要因の一つとして、勾配磁場を印加するときにコイルに発生する熱がある。したがって、温度の時間変化の計測精度を高めるためには、勾配磁場を印加するときにコイルに発生する熱が原因で生じる水の共鳴周波数の変化量をできるだけ正確に知る必要がある。そこで、温度の時間変化の計測精度を高める方法として、以下のような方法が考えられる。
【０００５】
図２２および図２３は、温度の計測精度を高める方法の一例の説明図である。
図２２は、温度の計測が行われる関心領域の一例を示す図である。
関心領域Ｒは、ｎ×ｎのボクセルによって規定されているとする。図２２では、ｎ＝４の場合が示されているので、ボクセルの総数は、１６個である。ボクセルは、符号「Ｖ１１」〜「Ｖ４４」で示されている。尚、図２２では、説明の便宜上、ボクセルの総数は１６個であるが、１６個に限られることは無く、ボクセルの総数は、必要に応じて、任意の値（例えば６４個）に設定することができる。
図２３は、関心領域Ｒの温度を計測するときに実行されるスキャンを示す図である。
スキャンＡは、水シーケンスＷおよび代謝物シーケンスＭａを有している。
水シーケンスＷは、関心領域Ｒの各ボクセルごとに、水の共鳴周波数を含む水スペクトルを取得するためのシーケンスである。代謝物シーケンスＭａは、関心領域Ｒの各ボクセルごとに、代謝物の共鳴周波数を含む代謝物スペクトルを取得するためのシーケンスである。水シーケンスＷは、例えばPRESSである。代謝物シーケンスＭａは、水シーケンスＷに、水信号を抑制するための水抑制部ＷＳを追加することによって得られるものである。
【０００６】
関心領域Ｒをｎ×ｎ個のボクセルとしてスキャンを実行する場合、水シーケンスＷは、位相エンコードのステップを変えながら、繰り返し時間ＴＲｗでｎ×ｎ回実行される。また、代謝物シーケンスＭａは、位相エンコードのステップを変えながら、繰り返し時間ＴＲｍで、ｎ×ｎ回実行される。水シーケンスＷをｎ×ｎ回実行することによって、関心領域Ｒの各ボクセルごとに水スペクトルが得られ、代謝物シーケンスＭａをｎ×ｎ回実行することによって、関心領域Ｒの各ボクセルごとに代謝物スペクトルが得られる。したがって、各ボクセルごとに、水の共鳴周波数および代謝物の共鳴周波数が得られる。
【０００７】
水の共鳴周波数は、関心領域Ｒの温度が原因で変化するだけでなく、勾配磁場を印加するときにコイルに発生する熱も原因となって変化する。一方、代謝物の共鳴周波数は、関心領域Ｒの温度によってはほとんど変化しないので、代謝物の共鳴周波数の変化の大部分は、勾配磁場を印加するときにコイルに発生する熱が原因であると考えることができる。したがって、各ボクセルごとに、水の共鳴周波数と代謝物の共鳴周波数との差を求めることによって、計測誤差の小さい温度分布画像データを作成することができる。
【０００８】
以下同様に、２回目以降のスキャンＡでも、１回目のスキャンＡと同様に、水シーケンスをｎ×ｎ回実行し、代謝物シーケンスをｎ×ｎ回実行し、温度分布画像データを作成する。したがって、スキャンＡを実行するたびに、関心領域Ｒの温度分布画像データを作成することができるので、関心領域Ｒの温度の時間変化を知ることができる。
しかし、図２３に示す方法では、1枚の温度分布画像データを取得する場合、水シーケンスをｎ×ｎ回実行し、更に代謝物シーケンスをｎ×ｎ回実行しなければならないので、スキャン時間がかかるという問題がある。例えば、ｎ＝４の場合、１回のスキャンＡで、水シーケンスを４×４＝１６回実行し、代謝物シーケンスを４×４＝１６回実行する必要がある。したがって、水シーケンスの繰り返し時間および代謝物シーケンスの繰り返し時間が１秒の場合、１回のスキャンＡで、１６秒＋１６秒＝３２秒の時間が必要となり、１枚の温度分布画像データを取得するのに３２秒かかる。
【０００９】
また、解像度を高くする場合、例えば、ｎ＝８とした場合、１回のスキャンＡで、水シーケンスを８×８＝６４回実行し、代謝物シーケンスを８×８＝６４回実行する必要がある。したがって、水シーケンスの繰り返し時間および代謝物シーケンスの繰り返し時間を１秒とすると、１回のスキャンで、６４秒＋６４秒＝１２８秒の時間が必要となり、１枚の温度分布画像データを取得するのに１２８秒かかる。
【００１０】
本発明は、上記の事情に鑑み、短いスキャン時間で温度分布画像データを取得することが可能な磁気共鳴イメージング装置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】
【００１１】
本発明の第１の態様は、
関心領域の各ボクセルごとに、水の共鳴周波数を含む第１の水スペクトルと、代謝物の共鳴周波数を含む第１の代謝物スペクトルとを取得するための第１のスキャンと、
前記関心領域の各ボクセルごとに、水の共鳴周波数を含む第２の水スペクトルを取得するとともに、前記関心領域の全領域に対して、代謝物の共鳴周波数を含む第２の代謝物スペクトルを取得するための第２のスキャンと、
を実行する手段と、
前記第１の代謝物スペクトルに基づいて、前記第１のスキャンにおける前記関心領域の全領域に対する代謝物の共鳴周波数を算出する算出手段と、
前記第１のスキャンにおける前記関心領域の各ボクセルの水の共鳴周波数と、前記第１のスキャンにおける前記関心領域の各ボクセルの代謝物の共鳴周波数とに基づいて、前記第１のスキャンにおける前記関心領域の温度分布画像データを作成する温度分布画像データ作成手段と、
を有し、
前記温度分布画像データ作成手段は、
（Ａ）前記第１のスキャンにおける前記関心領域の温度分布画像データと、
（Ｂ）前記第１のスキャンにおける前記関心領域の各ボクセルの水の共鳴周波数と、
（Ｃ）前記第１のスキャンにおける前記関心領域の全領域に対する代謝物の共鳴周波数と、
（Ｄ）前記第２のスキャンにおける前記関心領域の各ボクセルの水の共鳴周波数と、
（Ｅ）前記第２のスキャンにおける前記関心領域の全領域に対する代謝物の共鳴周波数と、
に基づいて、前記第２のスキャンにおける前記関心領域の温度分布画像データを作成する、磁気共鳴イメージング装置である。
【００１２】
本発明の第２の態様は、
関心領域の各ボクセルごとに、水の共鳴周波数を含む第１の水スペクトルと、代謝物の共鳴周波数を含む第１の代謝物スペクトルとを取得するための第１のスキャンと、
前記関心領域の各ボクセルごとに、水の共鳴周波数を含む第２の水スペクトルを取得するとともに、前記関心領域の全領域に対して、代謝物の共鳴周波数を含む第２の代謝物スペクトルを取得するための第２のスキャンと、
を実行する手段と、
前記第１の代謝物スペクトルに基づいて、前記第１のスキャンにおける前記関心領域の全領域に対する代謝物の共鳴周波数を算出する算出手段と、
前記第２のスキャンにおける前記関心領域の温度分布画像データを作成する温度分布画像データ作成手段と、
を有し、
前記温度分布画像データ作成手段は、
（Ａ）前記第１のスキャンにおける前記関心領域の各ボクセルの代謝物の共鳴周波数と、
（Ｂ）前記第１のスキャンにおける前記関心領域の全領域に対する代謝物の共鳴周波数と、
（Ｃ）前記第２のスキャンにおける前記関心領域の各ボクセルの水の共鳴周波数と、
（Ｄ）前記第２のスキャンにおける前記関心領域の全領域に対する代謝物の共鳴周波数と、
に基づいて、前記第２のスキャンにおける前記関心領域の温度分布画像データを作成する、磁気共鳴イメージング装置である。
【発明の効果】
【００１３】
第２のスキャンでは、関心領域の全領域に対して第２の代謝物スペクトルを取得すればよい。つまり、第２のスキャンでは、関心領域の各ボクセルごとに代謝物スペクトルを取得しなくてもよいので、スキャン時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の形態の磁気共鳴イメージング装置の概略図である。
【図２】第１の形態で実行されるスキャンの概略を示す図である。
【図３】スキャンＡの説明図である。
【図４】スキャンＢｉ（ｉ＝１〜ｚ）の説明図である。
【図５】スキャンＡにより得られたスペクトルを示す図である。
【図６】検出された共鳴周波数を示す図である。
【図７】温度分布画像データtemp_map_0の一例を示す図である。
【図８】ＮＡＡの共鳴周波数ｆＭ０を概略的に示す図である。
【図９】スキャンＢ１により得られた水スペクトルおよび代謝物スペクトルを概略的に示す図である。
【図１０】スキャンＡにより得られた共鳴周波数テーブルwatermap_0、ＮＡＡの共鳴周波数ｆＭ０、および温度分布画像データtemp_map_0と、スキャンＢ１により得られた共鳴周波数テーブルwatermap_１およびＮＡＡの共鳴周波数ｆＭ１とを示す図である。
【図１１】共鳴周波数テーブルwatermap_1から共鳴周波数テーブルwatermap_0を減算することにより得られた周波数変化テーブルwatermap_sub_1を示す図である。
【図１２】ＮＡＡの共鳴周波数の変化量ΔｆＭ１を示す図である。
【図１３】温度変化マップtemp_sub_1を示す図である。
【図１４】スキャンＢ１における温度分布画像データtemp_map_1を示す図である。
【図１５】スキャンＢｋにおける温度分布画像データtemp_map_ｋを作成するときの説明図である。
【図１６】スキャンＡとスキャンＢｉのスキャン時間の違いを説明する図である。
【図１７】スキャンＡにおいて、水シーケンスＷと代謝物シーケンスＭａとを交互に実行する場合の例を示す図である。
【図１８】スキャンＡにより得られたＮＡＡの共鳴周波数ｆＭ０および代謝物の共鳴周波数テーブルmetabmap_0と、スキャンＢ１により得られた共鳴周波数テーブルwatermap_１およびＮＡＡの共鳴周波数ｆＭ１とを示す図である。
【図１９】ＮＡＡの共鳴周波数の変化量ΔｆＭ１を示す図である。
【図２０】スキャンＡにおけるＮＡＡの共鳴周波数テーブルmetabmap_0にＮＡＡの共鳴周波数の変化量ΔｆＭ１を加算した後の様子を示す図である。
【図２１】スキャンＢ１における温度分布画像データtemp_map_1を示す図である。
【図２２】温度の計測が行われる関心領域の一例を示す図である。
【図２３】関心領域の温度を計測するときに実行されるスキャンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、発明を実施するための形態について説明するが、本発明は、以下の形態に限定されることは無い。
【００１６】
（１）第１の形態
図１は、本発明の第１の形態の磁気共鳴イメージング装置の概略図である。
【００１７】
磁気共鳴イメージング装置（以下、「ＭＲＩ装置」と呼ぶ。ＭＲＩ：Magnetic Resonance Imaging）１００は、磁場発生装置２、テーブル３、受信コイル４などを有している。
【００１８】
磁場発生装置２は、被検体１２が収容されるボア２１と、超伝導コイル２２と、勾配コイル２３と、送信コイル２４とを有している。超伝導コイル２２は静磁場Ｂ0を印加し、勾配コイル２３は勾配磁場を印加し、送信コイル２４はＲＦパルスを送信する。尚、超伝導コイル２２の代わりに、永久磁石を用いてもよい。
【００１９】
テーブル３は、クレードル３１を有している。クレードル３１は、ボア２１内に移動できるように構成されている。クレードル３１によって、被検体１２はボア２１に搬送される。
【００２０】
受信コイル４は、被検体１２からの磁気共鳴信号を受信する。
ＭＲＩ装置１００は、更に、シーケンサ５、送信器６、勾配磁場電源７、受信器８、中央処理装置９、操作部１０、および表示部１１を有している。
【００２１】
シーケンサ５は、中央処理装置９の制御を受けて、被検体１２を撮影するための情報を送信器６および勾配磁場電源７に送る。
【００２２】
送信器６は、シーケンサ５から送られた情報に基づいて、ＲＦコイル２４を駆動する駆動信号を出力する。
【００２３】
勾配磁場電源７は、シーケンサ５から送られた情報に基づいて、勾配コイル２３を駆動する駆動信号を出力する。
【００２４】
受信器８は、受信コイル４で受信された磁気共鳴信号を信号処理し、中央処理装置９に出力する。
【００２５】
中央処理装置９は、シーケンサ５および表示部１１に必要な情報を伝送したり、受信器８から受け取った信号に基づいて画像を再構成するなど、ＭＲＩ装置１００の各種の動作を実現するように、ＭＲＩ装置１００の各部の動作を制御する。中央処理装置９は、例えばコンピュータ（computer）によって構成される。中央処理装置９は、温度分布画像データ作成手段９１および算出手段９２などを有している。
【００２６】
温度分布画像データ作成手段９１は、スキャンＡおよびＢ１〜Ｂｚ（後述する図２〜図４参照）により取得されたスペクトルに基づいて、各スキャンにおける関心領域の温度分布を表す温度分布画像データを作成する。
【００２７】
算出手段９２は、スキャンＡの代謝物シーケンスＭａ（後述する図３参照）により取得された代謝物スペクトルに基づいて、スキャンＡにおける関心領域の全領域に対する代謝物の共鳴周波数を算出する。
【００２８】
操作部１０は、オペレータ１３により操作され、種々の情報を中央処理装置９に入力する。表示部１１は種々の情報を表示する。
【００２９】
ＭＲＩ装置１００は、上記のように構成されている。
次に、被検体１２を撮影するときに実行されるスキャンについて説明する。
【００３０】
図２〜図４は、第１の形態で実行されるスキャンの説明図である。
図２は、第１の形態で実行されるスキャンの概略を示す図である。
第１の形態では、スキャンＡが１回だけ実行され、スキャンＢｉ（ｉ＝１〜ｚ）が繰り返し実行される。
【００３１】
図３は、スキャンＡの説明図である。
スキャンＡは、図２３に示すスキャンＡと同じであり、水シーケンスＷおよび代謝物シーケンスＭａを有している。
【００３２】
水シーケンスＷは、関心領域Ｒ（図２２参照）の各ボクセルごとに、水の共鳴周波数を含む水スペクトルを取得するためのシーケンスである。代謝物シーケンスＭａは、関心領域Ｒの各ボクセルごとに、代謝物の共鳴周波数を含む代謝物スペクトルを取得するためのシーケンスである。水シーケンスＷは、例えばPRESSである。代謝物シーケンスＭａは、水シーケンスＷに、水信号を抑制するための水抑制部ＷＳを追加することによって得られるものである。
【００３３】
図４は、スキャンＢｉ（ｉ＝１〜ｚ）の説明図である。
スキャンＢｉは、水シーケンスＷおよび代謝物シーケンスＭｂを有している。
【００３４】
水シーケンスＷは、関心領域Ｒの各ボクセルごとに、水の共鳴周波数を含む水スペクトルを取得するためのシーケンスである。代謝物シーケンスＭｂは、関心領域Ｒの全領域に対して、代謝物の共鳴周波数を含む代謝物スペクトルを取得するためのシーケンスである。水シーケンスＷは、図３に示す水シーケンスＷと同じであり、ｎ×ｎ回実行される。しかし、代謝物シーケンスＭｂは、図３に示す代謝物シーケンスＭａとは異なり、位相エンコードのための勾配磁場は与えないシーケンスであり、１回のみ実行される。
【００３５】
代謝物シーケンスＭｂは、位相エンコードのための勾配磁場は与えないシーケンスであるので、ｎ×ｎの各ボクセルごとに代謝物スペクトルを取得するのではなく、関心領域Ｒの全領域に対して代謝物スペクトルを取得するシーケンスである。
【００３６】
尚、図４では、スキャンＢ１について説明されているが、他のスキャンＢ２〜Ｂｚについても、スキャンＢ１と同様に、水シーケンスＷがｎ×ｎ回実行され、代謝物シーケンスＭｂは１回のみ実行される。
【００３７】
第１の形態では、スキャンＡおよびＢ１〜Ｂｚを実行し、各スキャンが行われたときの関心領域Ｒの温度分布画像データを取得する。以下では、先ず、スキャンＡが行われたときの関心領域Ｒの温度分布画像データを取得する方法について説明し、次に、スキャンＢ１〜Ｂｚが行われたときの関心領域Ｒの温度分布画像データを取得する方法について説明する。
【００３８】
図５は、スキャンＡにより得られたスペクトルを示す図である。
スキャンＡの水シーケンスＷをｎ×ｎ回実行することによって、関心領域Ｒの各ボクセルごとに水スペクトルＷＦが得られる。また、スキャンＡの代謝物シーケンスＭａをｎ×ｎ回実行することによって、関心領域Ｒの各ボクセルごとに代謝物スペクトルＭＦａが得られる。図５では、説明の便宜上、ｎ＝４、つまり、関心領域Ｒのボクセル数が４×４＝１６個としている。したがって、水スペクトルＷＦおよび代謝物スペクトルＭＦａは、それぞれ１６個得られる。
【００３９】
そして、温度分布画像データ作成手段９１（図１参照）は、水スペクトルＷＦに基づいて、スキャンＡにおける関心領域Ｒの各ボクセルごとに、水の共鳴周波数を検出する。温度分布画像データ作成手段９１は、更に、代謝物スペクトルＭＦａに基づいて、スキャンＡにおける関心領域Ｒの各ボクセルごとに、代謝物の共鳴周波数を検出する（図６参照）。
【００４０】
図６は、温度分布画像データ作成手段９１により検出された共鳴周波数を示す図である。
【００４１】
共鳴周波数テーブルwatermap_0は、関心領域Ｒの各ボクセルの水の共鳴周波数を表している。共鳴周波数テーブルwatermap_0において、各ボクセルの水の共鳴周波数は、ｆｐａ（ｐ＝１〜４の整数、ｑ＝１〜４の整数）で表されている。
【００４２】
また、共鳴周波数テーブルmetabmap_0は、関心領域Ｒの各ボクセルの代謝物の共鳴周波数を表している。共鳴周波数テーブルmetabmap_0において、各ボクセルの代謝物の共鳴周波数は、ｆｒｓ（ｒ＝１〜４の整数、ｓ＝１〜４の整数）で表されている。尚、代謝物スペクトルＭＦａには、複数の代謝物の共鳴周波数のピークが現れるが、全ての代謝物の共鳴周波数を検出する必要は無く、いずれか一つの代謝物の共鳴周波数を検出すればよい。一般的には、検出精度を高めるという観点から、スペクトルの中に大きなピークとして現れやすい代謝物の共鳴周波数を検出する。このような代謝物の共鳴周波数としては、例えば、ＮＡＡ（N-acetyl-L-aspartate）がある。そこで、第１の形態では、ＮＡＡの共鳴周波数を検出している。ただし、コリンなど、ＮＡＡ以外の代謝物の共鳴周波数を検出してもよい。
【００４３】
共鳴周波数テーブルwatermap_0およびmetabmap_0を作成した後、温度分布画像データ作成手段９１（図１参照）は、共鳴周波数テーブルwatermap_0およびmetabmap_0に基づいて、関心領域Ｒの絶対温度の分布を表す温度分布画像データtemp_map_0を作成する（図７参照）。
【００４４】
図７は、温度分布画像データtemp_map_0の一例を示す図である。
共鳴周波数テーブルwatermap_0が表す水の共鳴周波数ｆｐａと、共鳴周波数テーブルmetabmap_0が表す代謝物の共鳴周波数ｆｒｓとの差は、温度の関数になる。したがって、温度分布画像データ作成手段９１は、水の共鳴周波数ｆｐａと代謝物の共鳴周波数ｆｒｓとの差に基づいて、関心領域Ｒの絶対温度の分布を表す温度分布画像データtemp_map_0を作成することができる。
【００４５】
温度分布画像データtemp_map_0の各ボクセルは、温度が高いほど白色に近い色で表されており、一方、温度が低いほど黒に近い色で表されている。温度分布画像データtemp_map_0によって、スキャンＡにおける関心領域Ｒの温度分布を知ることができる。
【００４６】
また、第１の形態では、関心領域Ｒの各ボクセルごとに得られた代謝物スペクトルＭＦａを加算し、スキャンＡにおける関心領域Ｒの全領域に対するＮＡＡの共鳴周波数を算出する（図８参照）。
【００４７】
図８は、スキャンＡにおける関心領域Ｒの全領域に対するＮＡＡの共鳴周波数ｆＭ０を概略的に示す図である。
【００４８】
第１の形態では、算出手段９２（図１参照）が、関心領域Ｒの各ボクセルの代謝物スペクトルＭＦａを加算することにより加算スペクトルＭＦａｄｄを求め、加算スペクトルＭＦａｄｄから、スキャンＡにおける関心領域Ｒの全領域に対するＮＡＡの共鳴周波数ｆＭ０を決定する。ＮＡＡの共鳴周波数ｆＭ０は、スキャンＢｉ（ｉ＝１〜ｚ）おける温度分布画像データを作成するときに使用されるものである。スキャンＢｉ（ｉ＝１〜ｚ）における温度分布画像データを作成するときに、ＮＡＡの共鳴周波数ｆＭ０がどのように使用されるかについては、後述する。
【００４９】
次に、スキャンＢｉ（ｉ＝１〜ｚ）における温度分布画像データを作成する手順について説明する。先ず、ｉ＝１、すなわち、スキャンＢ１における温度分布画像データを作成する手順について、図９〜図１４を参照しながら説明する。
【００５０】
図９は、スキャンＢ１により得られた水スペクトルおよび代謝物スペクトルを概略的に示す図である。
【００５１】
スキャンＢ１の水シーケンスＷをｎ×ｎ回実行することによって、関心領域Ｒの各ボクセルごとに水スペクトルＷＦが得られる。温度分布画像データ作成手段９１は、水スペクトルＷＦに基づいて、スキャンＢ１における関心領域Ｒの各ボクセルごとに、水の共鳴周波数を検出し、水の共鳴周波数テーブルwatermap_1を作成する。図９では、各ボクセルの水の共鳴周波数は、ｆｔｕ（ｔ＝１〜４の整数、ｕ＝１〜４の整数）で表されている。
【００５２】
また、スキャンＢ１では、代謝物シーケンスＭｂは１回のみ実行される。代謝物シーケンスＭｂは、位相エンコードのための勾配磁場は与えないシーケンスであるので、代謝物シーケンスＭｂを実行することによって、関心領域Ｒの全領域に対して代謝物スペクトルＭＦｂを取得することができる。温度分布画像データ作成手段９１は、代謝物スペクトルＭＦｂに基づいて、スキャンＢ１における関心領域Ｒの全領域に対するＮＡＡの共鳴周波数ｆＭ１を求めることができる。
【００５３】
共鳴周波数テーブルwatermap_1およびＮＡＡの共鳴周波数ｆＭ１を求めた後、スキャンＢ１における温度分布画像データを作成する。ただし、スキャンＢ１では、ＮＡＡの共鳴周波数ｆＭ１は、関心領域Ｒの各ボクセルごとに求められているわけではないので、水の共鳴周波数ｆｔｕとＮＡＡの共鳴周波数ｆＭ１との差を求めるだけでは、十分な精度の温度分布画像データを求めることはできない。そこで、第１の形態では、以下のようにして、スキャンＢ１における温度分布画像データを作成する。
【００５４】
第１の形態では、スキャンＢ１における温度分布画像データを作成する場合、先ず、スキャンＡからスキャンＢ１までの間に生じた温度変化を表す温度変化マップを作成する。以下に、温度変化マップの作成方法について説明する。
【００５５】
図１０〜図１３は、温度変化マップの作成方法の一例の説明図である。
図１０は、スキャンＡにより得られた共鳴周波数テーブルwatermap_0、ＮＡＡの共鳴周波数ｆＭ０、および温度分布画像データtemp_map_0と、スキャンＢ１により得られた共鳴周波数テーブルwatermap_１およびＮＡＡの共鳴周波数ｆＭ１とを示す図である。
【００５６】
第１の形態では、温度変化マップを作成するに当たり、先ず、温度分布画像データ作成手段９１が、スキャンＢ１により得られた共鳴周波数テーブルwatermap_1から、スキャンＡにより得られた共鳴周波数テーブルwatermap_0を減算する（図１１参照）。
【００５７】
図１１は、共鳴周波数テーブルwatermap_1から共鳴周波数テーブルwatermap_0を減算することにより得られた周波数変化テーブルwatermap_sub_1を示す図である。
【００５８】
周波数変化テーブルwatermap_sub_1は、関心領域Ｒの各ボクセルにおける水の共鳴周波数の変化量Δｆｖｗ（ｖ＝１〜４、ｗ＝１〜４）表している。
【００５９】
水の共鳴周波数は、温度によって変化するという特性がある。したがって、周波数変化テーブルwatermap_sub_1の水の共鳴周波数の変化量Δｆｖｗは、スキャンＡからスキャンＢ１までの間に関心領域Ｒの温度がどれだけ変化したのかを求めるための指標として使用することができる。ただし、水の共鳴周波数は、関心領域Ｒの温度が原因で変化するだけでなく、勾配磁場を印加するときにコイルに発生する熱も原因となって変化する。したがって、周波数変化テーブルwatermap_sub_1が表す水の共鳴周波数の変化量Δｆｖｗには、温度による変化分だけでなく、勾配磁場を印加するときにコイルに発生する熱が原因で生じる変化分も含まれている。つまり、水の共鳴周波数の変化量Δｆｖｗは、以下の式（１）で近似することができる。
Δｆｖｗ＝Δｆｔｅｍｐ＋ΔｆＭＲＩ ・・・（１）
ここで、Δｆｔｅｍｐ：関心領域Ｒの温度による水の共鳴周波数の変化分
ΔｆＭＲＩ：勾配磁場を印加するときにコイルに発生する熱が原因で生じる水の共鳴周波数の変化分
【００６０】
したがって、周波数変化テーブルwatermap_sub_1だけでは、スキャンＡからスキャンＢ１までの間に生じた温度変化を精度よく求めることができない。そこで、温度分布画像データ作成手段９１は、スキャンＡとスキャンＢ１との間に生じたＮＡＡの共鳴周波数の変化量ΔｆＭ１も求める（図１２参照）。
【００６１】
図１２は、ＮＡＡの共鳴周波数の変化量ΔｆＭ１を示す図である。
ＮＡＡの共鳴周波数の変化量ΔｆＭ１は、以下の式によって求められる。
ΔｆＭ１＝ｆＭ１−ｆＭ０ ・・・（２）
ここで、 ｆＭ０：スキャンＡにおけるＮＡＡの共鳴周波数
ｆＭ１：スキャンＢ１におけるＮＡＡの共鳴周波数
【００６２】
ＮＡＡが関心領域Ｒの中のどのボクセルに存在していても、ＮＡＡの共鳴周波数の変化量ΔｆＭ１にはそれほど違いが無いことが実験的にわかっている。例えば、関心領域Ｒの中のボクセルＶ１１（図２２参照）に存在するＮＡＡの共鳴周波数がΔｆＭ１だけ変化した場合、他のボクセルＶ１２〜Ｖ４４に存在するＮＡＡの共鳴周波数も、ほぼΔｆＭ１だけ変化することが実験的にわかっている。したがって、ＮＡＡの共鳴周波数の変化量ΔｆＭ１は、関心領域Ｒの各ボクセルごとに別個に求める必要は無く、関心領域Ｒの全領域に対して１つの値（ΔｆＭ１）だけ求めればよい。
【００６３】
ＮＡＡの共鳴周波数の変化量ΔｆＭ１を求めたら、温度分布画像データ作成手段９１は、周波数変化テーブルwatermap_sub_1と、ＮＡＡの共鳴周波数の変化量ΔｆＭ１とに基づいて、スキャンＡからスキャンＢ１までの間に生じた温度変化を表す温度変化マップを作成する（図１３参照）。
【００６４】
図１３は、温度変化マップtemp_sub_1を示す図である。
温度分布画像データ作成手段９１は、周波数変化テーブルwatermap_sub_1の各ボクセルの水の共鳴周波数の変化量Δｆｖｗから、ＮＡＡの共鳴周波数の変化量ΔｆＭ１を減算する。ΔｆｖｗとΔｆＭ１との差分は温度変化の関数であるので、ΔｆｖｗからΔｆＭ１を減算することによって、温度変化マップtemp_sub_1を作成することができる。温度変化マップtemp_sub_1は、スキャンＡからスキャンＢ１までの間に関心領域Ｒの各ボクセルに生じた温度変化量を表している。温度変化マップtemp_sub_1の各ボクセルの値Δｆｖｗ′（ｉ＝1〜４、ｊ＝1〜４）は、以下の式で表される。
Δｆｖｗ′＝Δｆｖｗ−ΔｆＭ１ ・・・（３）
ここで、 Δｆｖｗ：周波数変化テーブルwatermap_sub_1の
各ボクセルの水の共鳴周波数の変化量
ΔｆＭ１：ＮＡＡの共鳴周波数の変化量
【００６５】
ＮＡＡの共鳴周波数は、関心領域Ｒの温度によってはほとんど変化しないので、式（３）におけるＮＡＡの共鳴周波数の変化量ΔｆＭ１の大部分は、勾配磁場を印加するときにコイルに発生する熱が原因で生じる変化分と考えることができる。したがって、式（３）に従って、ΔｆｖｗからΔｆＭ１を減算することによって、Δｆｖｗに含まれるΔｆＭＲＩの成分（式（１）参照）をほぼキャンセルすることができるので、誤差の少ない温度変化マップtemp_sub_1を作成することができる。
【００６６】
温度変化マップtemp_sub1を作成した後、温度分布画像データ作成手段９１は、図１４に示すように、温度変化マップtemp_sub1を、スキャンＡにおける温度分布画像データtemp_map_0に加算する。このようにして、スキャンＢ１における温度分布画像データtemp_map_1が求められる。
【００６７】
上記の説明では、スキャンＢ１における温度分布画像データtemp_map_1の作成方法について説明されている。しかし、スキャンＢ２〜Ｂｚについても、同様の手順で、温度分布画像データが作成される。例えば、スキャンＢｋにおける温度分布画像データtemp_map_ｋを作成する場合は、図１５に示すように、先ず、スキャンＢｋにおける共鳴周波数テーブルwatermap_ｋを作成し、ＮＡＡの共鳴周波数ｆＭｋを求める。そして、周波数変化テーブルwatermap_sub_ｋを作成し、ＮＡＡの共鳴周波数の変化量ΔｆＭｋを求め、温度変化マップtemp_sub_ｋを作成する。温度変化マップtemp_sub_ｋを作成したら、温度変化マップtemp_sub_ｋを温度分布画像データtemp_map_0に加算する。これにより、スキャンＢｋにおける温度分布画像データtemp_map_ｋが作成される。
【００６８】
第１の形態では、スキャンＢｉにおいて、スキャンＡのように関心領域Ｒの各ボクセルごとに代謝物スペクトルを取得する必要は無く、関心領域Ｒの全領域に対して代謝物スペクトルＭＦｂ（図９参照）を取得すればよい。したがって、スキャンＢｉで実行される代謝物シーケンスＭｂには、位相エンコードのための勾配磁場が不要となるので（図４参照）、スキャンＢｉは、スキャンＡよりも、スキャン時間を大幅に短縮することができる。
【００６９】
図１６は、スキャンＡとスキャンＢｉのスキャン時間の違いを説明する図である。
例えば、関心領域Ｒを４×４のマトリクスと考えると、スキャンＡでは、水シーケンスを１６回、代謝物シーケンスを１６回行うので、各シーケンスの繰り返し時間を１秒とすると、スキャン時間は３２秒となる。一方、スキャンＢｉでは、水シーケンスを１６回行うが、代謝物シーケンスは１回のみでよいので、各シーケンスの繰り返し時間を１秒とすると、スキャン時間は１７秒となる。つまり、スキャンＡについては３２秒かかるが、スキャンＡ以降に実行されるスキャンＢｉ（ｉ＝１〜ｚ）については、１７秒ですむ。したがって、第１の形態の方法は、スキャンＡを繰り返し実行する方法（図２３参照）と比較して、撮影を高速に行うことができる。
【００７０】
尚、第１の形態では、スキャンＡは、水シーケンスＷをｎ×ｎ回実行した後で、代謝物シーケンスＭａをｎ×ｎ回実行している（図３参照）。しかし、水シーケンスＷと代謝物シーケンスＭａとを交互に実行してもよい（図１７参照）。
【００７１】
図１７は、スキャンＡにおいて、水シーケンスＷと代謝物シーケンスＭａとを交互に実行する場合の例を示す図である。
【００７２】
水シーケンスＷと代謝物シーケンスＭａとを交互に実行することにより、動きアーチファクトを低減することができる。
【００７３】
尚、スキャンＡにおいて、代謝物シーケンスＭａは、水抑制部ＷＳが必要となるが、水シーケンスＷは、水抑制部ＷＳは不要である（図３参照）。したがって、水シーケンスＷの繰り返し時間ＴＲｗは、代謝物シーケンスＭａの繰り返し時間ＴＲｍよりも短くすることが可能である。ただし、水シーケンスＷを実行しているときに流れる渦電流の影響と、代謝物シーケンスＭａを実行しているときに流れる渦電流の影響を、できるだけ均一になるようにするためには、水シーケンスＷの繰り返し時間ＴＲｗは、代謝物シーケンスＭの繰り返し時間ＴＲｍと同じにすることが望ましい。
【００７４】
また、第１の形態では、スキャンＢｉは、水シーケンスWをｎ×ｎ回実行した後で、代謝物シーケンスＭｂを１回実行している（図４参照）。しかし、代謝物シーケンスＭｂは、水シーケンスＷよりも先に実行してもよいし、水シーケンスＷと次の水シーケンスＷとの間に実行してもよい。
【００７５】
（２）第２の形態
第１の形態では、スキャンＢｉにおける温度分布画像データtemp_map_iを作成する場合、スキャンＡにより得られた以下の（i）〜（iii）の組み合わせSet１が使用されている。
（i）水の共鳴周波数テーブルwatermap_0
（ii）ＮＡＡの共鳴周波数ｆＭ０
（iii）温度分布画像データtemp_map_0
【００７６】
しかし、上記の（i）および（iii）の代わりに、スキャンＡにおいて得られた代謝物の共鳴周波数テーブルmetabmap_0（図６参照）を用いてもよい。つまり、上記の（i）〜（iii）の組み合わせSet１の代わりに、以下の（ii）および（iv）の組み合わせSet２を用いて、スキャンＢｉにおける温度分布画像データtemp_map_iを作成してもよい。
（ii）ＮＡＡの共鳴周波数ｆＭ０
（iv）代謝物の共鳴周波数テーブルmetabmap_0
【００７７】
第２の形態では、温度分布画像データ作成手段９１が、（i）〜（iii）の組み合わせSet１の代わりに、（ii）および（iv）の組み合わせSet２を用いて、スキャンＢｉにおける温度分布画像データtemp_map_iを作成する例について説明する。
【００７８】
図１８〜図２１は、上記の組み合わせSet２を用いてスキャンＢｉにおける温度分布画像データtemp_map_iを作成する一例の説明図である。尚、以下の説明では、ｉ＝１、すなわち、スキャンＢ１における温度分布画像データtemp_map_1を作成する一例について説明するが、ｉ≠１の場合でも、同じ方法で温度分布画像データを求めることができる。
【００７９】
図１８は、スキャンＡにより得られたＮＡＡの共鳴周波数ｆＭ０および代謝物の共鳴周波数テーブルmetabmap_0と、スキャンＢ１により得られた水の共鳴周波数テーブルwatermap_１およびＮＡＡの共鳴周波数ｆＭ１とを示す図である。
【００８０】
第２の形態では、温度分布画像データ作成手段９１は、スキャンＡとスキャンＢ１との間に生じたＮＡＡの共鳴周波数の変化量ΔｆＭ１を求める（図１９参照）。
【００８１】
図１９は、ＮＡＡの共鳴周波数の変化量ΔｆＭ１を示す図である。
ＮＡＡの共鳴周波数の変化量ΔｆＭ１の求め方は、第１の形態と同じである。ＮＡＡの共鳴周波数の変化量ΔｆＭ１を求めた後、ＮＡＡの共鳴周波数の変化量ΔｆＭ１を、スキャンＡにおけるＮＡＡの共鳴周波数テーブルmetabmap_0に加算する（図２０参照）。
【００８２】
図２０は、スキャンＡにおけるＮＡＡの共鳴周波数テーブルmetabmap_0にＮＡＡの共鳴周波数の変化量ΔｆＭ１を加算した後の様子を示す図である。
【００８３】
ＮＡＡの共鳴周波数の変化量ΔｆＭ１を、スキャンＡにおけるＮＡＡの共鳴周波数テーブルmetabmap_0に加算することにより、スキャンＢ１におけるＮＡＡの共鳴周波数テーブルmetabmap_1′が得られる。ＮＡＡの共鳴周波数テーブルmetabmap_1′は、スキャンＢ１における関心領域Ｒの各ボクセルのＮＡＡの共鳴周波数の計算値Δｆｘｙ′（ｘ＝１〜４、ｙ＝１〜４）を表している。ＮＡＡの共鳴周波数テーブルmetabmap_1′を作成したら、温度分布画像データ作成手段９１は、図２１に示すように、ＮＡＡの共鳴周波数テーブルmetabmap_1′を、スキャンＢ１における水の共鳴周波数テーブルwatermap_1に加算する。これにより、スキャンＢ１における温度分布画像データtemp_map_1が作成される。
【００８４】
第２の形態においても、第１の形態と同様に、スキャンＢｉにおいて、スキャンＡのように関心領域Ｒの各ボクセルごとに代謝物スペクトルを取得する必要は無く、関心領域Ｒの全領域に対して代謝物スペクトルＭＦｂ（図９参照）を取得すればよい。したがって、スキャンＢｉで実行される代謝物シーケンスＭｂには、位相エンコードのための勾配磁場が不要となるので（図４参照）、スキャンＢｉは、スキャンＡよりも、スキャン時間を大幅に短縮することができる。
【符号の説明】
【００８５】
２ 磁場発生装置
３ テーブル
４ 受信コイル
５ シーケンサ
６ 送信器
７ 勾配磁場電源
８ 受信器
９ 中央処理装置
１０ 操作部
１１ 表示部
１２ 被検体
１３ オペレータ
２１ ボア
２２ 超伝導コイル
２３ 勾配コイル
２４ 送信コイル
３１ クレードル
９１ 温度分布画像データ作成手段
９２ 算出手段
１００ ＭＲＩ装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
関心領域の各ボクセルごとに、水の共鳴周波数を含む第１の水スペクトルと、代謝物の共鳴周波数を含む第１の代謝物スペクトルとを取得するための第１のスキャンと、
前記関心領域の各ボクセルごとに、水の共鳴周波数を含む第２の水スペクトルを取得するとともに、前記関心領域の全領域に対して、代謝物の共鳴周波数を含む第２の代謝物スペクトルを取得するための第２のスキャンと、
を実行する手段と、
前記第１の代謝物スペクトルに基づいて、前記第１のスキャンにおける前記関心領域の全領域に対する代謝物の共鳴周波数を算出する算出手段と、
前記第１のスキャンにおける前記関心領域の各ボクセルの水の共鳴周波数と、前記第１のスキャンにおける前記関心領域の各ボクセルの代謝物の共鳴周波数とに基づいて、前記第１のスキャンにおける前記関心領域の温度分布画像データを作成する温度分布画像データ作成手段と、
を有し、
前記温度分布画像データ作成手段は、
（Ａ）前記第１のスキャンにおける前記関心領域の温度分布画像データと、
（Ｂ）前記第１のスキャンにおける前記関心領域の各ボクセルの水の共鳴周波数と、
（Ｃ）前記第１のスキャンにおける前記関心領域の全領域に対する代謝物の共鳴周波数と、
（Ｄ）前記第２のスキャンにおける前記関心領域の各ボクセルの水の共鳴周波数と、
（Ｅ）前記第２のスキャンにおける前記関心領域の全領域に対する代謝物の共鳴周波数と、
に基づいて、前記第２のスキャンにおける前記関心領域の温度分布画像データを作成する、磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
前記温度分布画像データ作成手段は、
（Ａ）前記第１の水スペクトルに基づいて、前記第１のスキャンにおける前記関心領域の各ボクセルごとに、水の共鳴周波数を検出し、
（Ｂ）前記第１の代謝物スペクトルに基づいて、前記第１のスキャンにおける前記関心領域の各ボクセルごとに、代謝物の共鳴周波数を検出し、
（Ｃ）前記第２の水スペクトルに基づいて、前記第２のスキャンにおける前記関心領域の各ボクセルごとに、水の共鳴周波数を検出し、
（Ｄ）前記第２の代謝物スペクトルに基づいて、前記第２のスキャンにおける前記関心領域の全領域に対して、代謝物の共鳴周波数を検出する、
請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
前記温度分布画像データ作成手段は、
前記第１の水スペクトルに基づいて、前記第１のスキャンにおける前記関心領域の各ボクセルの水の共鳴周波数を表す第１の共鳴周波数テーブルを作成し、
前記第２の水スペクトルに基づいて、前記第２のスキャンにおける前記関心領域の各ボクセルの水の共鳴周波数を表す第２の共鳴周波数テーブルを作成する、請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
前記温度画像分布データ作成手段は、
前記第１の共鳴周波数テーブルと、前記第２の共鳴周波数テーブルと、前記第１のスキャンにおける前記関心領域の全領域に対する代謝物の共鳴周波数と、前記第２のスキャンにおける前記関心領域の全領域に対する代謝物の共鳴周波数と、に基づいて、前記関心領域の各ボクセルにおける温度の変化量を表す温度変化マップを作成し、
前記第１のスキャンにおける前記関心領域の温度分布画像データに、前記温度変化マップを加算することによって、前記第２のスキャンにおける前記関心領域の温度分布画像データを作成する、請求項３に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
関心領域の各ボクセルごとに、水の共鳴周波数を含む第１の水スペクトルと、代謝物の共鳴周波数を含む第１の代謝物スペクトルとを取得するための第１のスキャンと、
前記関心領域の各ボクセルごとに、水の共鳴周波数を含む第２の水スペクトルを取得するとともに、前記関心領域の全領域に対して、代謝物の共鳴周波数を含む第２の代謝物スペクトルを取得するための第２のスキャンと、
を実行する手段と、
前記第１の代謝物スペクトルに基づいて、前記第１のスキャンにおける前記関心領域の全領域に対する代謝物の共鳴周波数を算出する算出手段と、
前記第２のスキャンにおける前記関心領域の温度分布画像データを作成する温度分布画像データ作成手段と、
を有し、
前記温度分布画像データ作成手段は、
（Ａ）前記第１のスキャンにおける前記関心領域の各ボクセルの代謝物の共鳴周波数と、
（Ｂ）前記第１のスキャンにおける前記関心領域の全領域に対する代謝物の共鳴周波数と、
（Ｃ）前記第２のスキャンにおける前記関心領域の各ボクセルの水の共鳴周波数と、
（Ｄ）前記第２のスキャンにおける前記関心領域の全領域に対する代謝物の共鳴周波数と、
に基づいて、前記第２のスキャンにおける前記関心領域の温度分布画像データを作成する、磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
前記温度分布画像データ作成手段は、
（Ａ）前記第１の水スペクトルに基づいて、前記第１のスキャンにおける前記関心領域の各ボクセルごとに、水の共鳴周波数を検出し、
（Ｂ）前記第１の代謝物スペクトルに基づいて、前記第１のスキャンにおける前記関心領域の各ボクセルごとに、代謝物の共鳴周波数を検出し、
（Ｃ）前記第２の水スペクトルに基づいて、前記第２のスキャンにおける前記関心領域の各ボクセルごとに、水の共鳴周波数を検出し、
（Ｄ）前記第２の代謝物スペクトルに基づいて、前記第２のスキャンにおける前記関心領域の全領域に対して、代謝物の共鳴周波数を検出する、
請求項５に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
前記温度分布画像データ作成手段は、
前記第１の水スペクトルに基づいて、前記第１のスキャンにおける前記関心領域の各ボクセルの水の共鳴周波数を表す第１の共鳴周波数テーブルを作成し、
前記第２の水スペクトルに基づいて、前記第２のスキャンにおける前記関心領域の各ボクセルの水の共鳴周波数を表す第２の共鳴周波数テーブルを作成し、
前記第１の代謝物スペクトルに基づいて、前記第１のスキャンにおける前記関心領域の各ボクセルの代謝物の共鳴周波数を表す第３の共鳴周波数テーブルを作成する、請求項６に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項８】
前記温度画像分布データ作成手段は、
前記第３の共鳴周波数テーブルと、前記第１のスキャンにおける前記関心領域の全領域に対する代謝物の共鳴周波数と、前記第２のスキャンにおける前記関心領域の全領域に対する代謝物の共鳴周波数と、に基づいて、前記第２のスキャンにおける前記関心領域の各ボクセルの代謝物の共鳴周波数の計算値を表す第４の共鳴周波数テーブルを作成し、
前記第２の共鳴周波数テーブルに、前記第４の共鳴周波数テーブルを加算することにより、前記第２のスキャンにおける前記関心領域の温度分布画像データを作成する、請求項７に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項９】
前記第１のスキャンは、
前記第１の水スペクトルを取得するための第１の水シーケンスと、前記第１の代謝物スペクトルを取得するための第１の代謝物シーケンスとを有し、
前記第２のスキャンは、
前記第２の水スペクトルを取得するための第２の水シーケンスと、前記第２の代謝物スペクトルを取得するための第２の代謝物シーケンスとを有する、請求項１〜８のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１０】
前記第１の代謝物シーケンスおよび前記第２の代謝物シーケンスは、水信号を抑制するための水抑制部を有する、請求項９に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１１】
前記第１のスキャンにおいて、前記第１の水シーケンスの繰り返し時間は、前記第１の代謝物シーケンスの繰り返し時間に等しい、請求項１０に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１２】
前記代謝物は、ＮＡＡである、請求項１〜１１のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１】
関心領域の各ボクセルごとに、水の共鳴周波数を含む第１の水スペクトルと、代謝物の共鳴周波数を含む第１の代謝物スペクトルとを取得するための第１のスキャンと、
前記関心領域の各ボクセルごとに、水の共鳴周波数を含む第２の水スペクトルを取得するとともに、前記関心領域の全領域に対して、代謝物の共鳴周波数を含む第２の代謝物スペクトルを取得するための第２のスキャンと、
を実行する手段と、
前記第１の代謝物スペクトルに基づいて、前記第１のスキャンにおける前記関心領域の全領域に対する代謝物の共鳴周波数を算出する算出手段と、
前記第１のスキャンにおける前記関心領域の各ボクセルの水の共鳴周波数と、前記第１のスキャンにおける前記関心領域の各ボクセルの代謝物の共鳴周波数とに基づいて、前記第１のスキャンにおける前記関心領域の温度分布画像データを作成する温度分布画像データ作成手段と、
を有し、
前記温度分布画像データ作成手段は、
（Ａ）前記第１のスキャンにおける前記関心領域の温度分布画像データと、
（Ｂ）前記第１のスキャンにおける前記関心領域の各ボクセルの水の共鳴周波数と、
（Ｃ）前記第１のスキャンにおける前記関心領域の全領域に対する代謝物の共鳴周波数と、
（Ｄ）前記第２のスキャンにおける前記関心領域の各ボクセルの水の共鳴周波数と、
（Ｅ）前記第２のスキャンにおける前記関心領域の全領域に対する代謝物の共鳴周波数と、
に基づいて、前記第２のスキャンにおける前記関心領域の温度分布画像データを作成する、磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
前記温度分布画像データ作成手段は、
（Ａ）前記第１の水スペクトルに基づいて、前記第１のスキャンにおける前記関心領域の各ボクセルごとに、水の共鳴周波数を検出し、
（Ｂ）前記第１の代謝物スペクトルに基づいて、前記第１のスキャンにおける前記関心領域の各ボクセルごとに、代謝物の共鳴周波数を検出し、
（Ｃ）前記第２の水スペクトルに基づいて、前記第２のスキャンにおける前記関心領域の各ボクセルごとに、水の共鳴周波数を検出し、
（Ｄ）前記第２の代謝物スペクトルに基づいて、前記第２のスキャンにおける前記関心領域の全領域に対して、代謝物の共鳴周波数を検出する、
請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
前記温度分布画像データ作成手段は、
前記第１の水スペクトルに基づいて、前記第１のスキャンにおける前記関心領域の各ボクセルの水の共鳴周波数を表す第１の共鳴周波数テーブルを作成し、
前記第２の水スペクトルに基づいて、前記第２のスキャンにおける前記関心領域の各ボクセルの水の共鳴周波数を表す第２の共鳴周波数テーブルを作成する、請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
前記温度画像分布データ作成手段は、
前記第１の共鳴周波数テーブルと、前記第２の共鳴周波数テーブルと、前記第１のスキャンにおける前記関心領域の全領域に対する代謝物の共鳴周波数と、前記第２のスキャンにおける前記関心領域の全領域に対する代謝物の共鳴周波数と、に基づいて、前記関心領域の各ボクセルにおける温度の変化量を表す温度変化マップを作成し、
前記第１のスキャンにおける前記関心領域の温度分布画像データに、前記温度変化マップを加算することによって、前記第２のスキャンにおける前記関心領域の温度分布画像データを作成する、請求項３に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
関心領域の各ボクセルごとに、水の共鳴周波数を含む第１の水スペクトルと、代謝物の共鳴周波数を含む第１の代謝物スペクトルとを取得するための第１のスキャンと、
前記関心領域の各ボクセルごとに、水の共鳴周波数を含む第２の水スペクトルを取得するとともに、前記関心領域の全領域に対して、代謝物の共鳴周波数を含む第２の代謝物スペクトルを取得するための第２のスキャンと、
を実行する手段と、
前記第１の代謝物スペクトルに基づいて、前記第１のスキャンにおける前記関心領域の全領域に対する代謝物の共鳴周波数を算出する算出手段と、
前記第２のスキャンにおける前記関心領域の温度分布画像データを作成する温度分布画像データ作成手段と、
を有し、
前記温度分布画像データ作成手段は、
（Ａ）前記第１のスキャンにおける前記関心領域の各ボクセルの代謝物の共鳴周波数と、
（Ｂ）前記第１のスキャンにおける前記関心領域の全領域に対する代謝物の共鳴周波数と、
（Ｃ）前記第２のスキャンにおける前記関心領域の各ボクセルの水の共鳴周波数と、
（Ｄ）前記第２のスキャンにおける前記関心領域の全領域に対する代謝物の共鳴周波数と、
に基づいて、前記第２のスキャンにおける前記関心領域の温度分布画像データを作成する、磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
前記温度分布画像データ作成手段は、
（Ａ）前記第１の水スペクトルに基づいて、前記第１のスキャンにおける前記関心領域の各ボクセルごとに、水の共鳴周波数を検出し、
（Ｂ）前記第１の代謝物スペクトルに基づいて、前記第１のスキャンにおける前記関心領域の各ボクセルごとに、代謝物の共鳴周波数を検出し、
（Ｃ）前記第２の水スペクトルに基づいて、前記第２のスキャンにおける前記関心領域の各ボクセルごとに、水の共鳴周波数を検出し、
（Ｄ）前記第２の代謝物スペクトルに基づいて、前記第２のスキャンにおける前記関心領域の全領域に対して、代謝物の共鳴周波数を検出する、
請求項５に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
前記温度分布画像データ作成手段は、
前記第１の水スペクトルに基づいて、前記第１のスキャンにおける前記関心領域の各ボクセルの水の共鳴周波数を表す第１の共鳴周波数テーブルを作成し、
前記第２の水スペクトルに基づいて、前記第２のスキャンにおける前記関心領域の各ボクセルの水の共鳴周波数を表す第２の共鳴周波数テーブルを作成し、
前記第１の代謝物スペクトルに基づいて、前記第１のスキャンにおける前記関心領域の各ボクセルの代謝物の共鳴周波数を表す第３の共鳴周波数テーブルを作成する、請求項６に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項８】
前記温度画像分布データ作成手段は、
前記第３の共鳴周波数テーブルと、前記第１のスキャンにおける前記関心領域の全領域に対する代謝物の共鳴周波数と、前記第２のスキャンにおける前記関心領域の全領域に対する代謝物の共鳴周波数と、に基づいて、前記第２のスキャンにおける前記関心領域の各ボクセルの代謝物の共鳴周波数の計算値を表す第４の共鳴周波数テーブルを作成し、
前記第２の共鳴周波数テーブルに、前記第４の共鳴周波数テーブルを加算することにより、前記第２のスキャンにおける前記関心領域の温度分布画像データを作成する、請求項７に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項９】
前記第１のスキャンは、
前記第１の水スペクトルを取得するための第１の水シーケンスと、前記第１の代謝物スペクトルを取得するための第１の代謝物シーケンスとを有し、
前記第２のスキャンは、
前記第２の水スペクトルを取得するための第２の水シーケンスと、前記第２の代謝物スペクトルを取得するための第２の代謝物シーケンスとを有する、請求項１〜８のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１０】
前記第１の代謝物シーケンスおよび前記第２の代謝物シーケンスは、水信号を抑制するための水抑制部を有する、請求項９に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１１】
前記第１のスキャンにおいて、前記第１の水シーケンスの繰り返し時間は、前記第１の代謝物シーケンスの繰り返し時間に等しい、請求項１０に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１２】
前記代謝物は、ＮＡＡである、請求項１〜１１のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図１６】
【図１７】
【図２３】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図１６】
【図１７】
【図２３】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２０１２−１５７４６６（Ｐ２０１２−１５７４６６Ａ）
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８３１５（Ｐ２０１１−１８３１５）
【出願日】平成２３年１月３１日（２０１１．１．３１）
【出願人】（３０００１９２３８）ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー (1,125)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月３１日（２０１１．１．３１）
【出願人】（３０００１９２３８）ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー (1,125)
【Ｆターム（参考）】
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