磁気共鳴イメージング装置
【課題】SSFPシーケンスを用いた撮像において、スピンの位相連続性を維持しつつラベリング、脂肪抑制、インバージョン等の所望の目的のためのパルスによって画像コントラストを変化させ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である。
【解決手段】磁気共鳴イメージング装置は、複数回の高周波励起を一定間隔で繰り返し行うSteady-State Free Precessionパルスシーケンス上において、隣接する高周波励起間の中心時刻を実質的に中心とし、かつ０次モーメント量がゼロとなるようなコヒーレントコントロールパルスを付加したシーケンスに従ってデータを収集するデータ収集手段と、データから画像データを生成する画像データ生成手段と、を有し、前記コヒーレントコントロールパルスの印加領域は、撮像領域と独立に任意に設定可能であることを特徴とする。
【解決手段】磁気共鳴イメージング装置は、複数回の高周波励起を一定間隔で繰り返し行うSteady-State Free Precessionパルスシーケンス上において、隣接する高周波励起間の中心時刻を実質的に中心とし、かつ０次モーメント量がゼロとなるようなコヒーレントコントロールパルスを付加したシーケンスに従ってデータを収集するデータ収集手段と、データから画像データを生成する画像データ生成手段と、を有し、前記コヒーレントコントロールパルスの印加領域は、撮像領域と独立に任意に設定可能であることを特徴とする。
【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磁気共鳴イメージング装置に係り、特に、定常状態自由歳差運動(SSFP: Steady-State Free Precession）を利用して磁気共鳴画像を取得する磁気共鳴イメージング装置に関する。
【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ＲＦ信号で磁気的に励起し、この励起に伴って発生するMR信号から画像を再構成する撮像法である。磁気共鳴イメージング装置は、撮像条件を規定するパルスシーケンスに従って動作するが、近年の磁気共鳴イメージング装置では心臓のシネ撮像や冠状動脈の撮像用にSSFPと呼ばれる現象を用いたパルスシーケンス（SSFPシーケンス）が用いられることが多い。
【０００３】
図１は、従来のSSFPシーケンスを示す図である。
【０００４】
図１において、RFは被検体に送信されるRF信号を、Gssはスライス選択(slice selection)用に被検体に印加されるスライス傾斜磁場パルスを、Groは、被検体からのエコーデータの読み出し(RO: readout)用に被検体に印加されるRO傾斜磁場パルス（周波数エンコード傾斜磁場パルスとも言う）を、Gpeは、位相エンコード(PE: phase encode)用に被検体に印加されるPE傾斜磁場パルスをそれぞれ示す。
【０００５】
SSFPシーケンスは、RF励起を繰り返し、静磁場中の磁化スピンを定常状態にした上で、エコーデータの収集を行うものである。具体的には、図１に示すようにSSFPシーケンスでは、スタートアップ用の+α/2励起パルスまたは-α/2励起パルスの印加に続いて、一定の繰返し時間(TR: repetition time)で+α励起パルス（フリップパルス）および-α励起パルスが交互に繰り返し印加される。そして、+α励起パルスおよび-α励起パルスの印加によって静磁場中の磁化スピンが定常状態に維持される。また、通常、所望のスライスを選択励起するためにスライス傾斜磁場パルスGssとともに±α励起パルスが印加される。また、空間情報を付加するためにRO傾斜磁場パルスGroやPE傾斜磁場パルスGpeが印加される。尚、スタートアップ用の+α/2励起パルスまたは-α/2励起パルスが印加されない場合もある。
【０００６】
スライス傾斜磁場パルスGss、RO傾斜磁場パルスGroおよびPE傾斜磁場パルスGpeのTR内における積分値はゼロとなるように制御される。励起パルスの印加位相は一定角度ずつシフトするように制御される。通常、一定角度はオンレゾナンススピンに対して180°となるようにされる。
【０００７】
このようなSSFPシーケンスは信号の一部をスポイルすることがないので、比較的高いSN (signal to noise)比の画像を高速に取得できることが大きなメリットとされる。SSFPシーケンスは、定常状態を維持することにより一定の画像コントラストを得ることができるが、一方で高SN比の画像を高速に取得できるというメリットを生かして異なる画像コントラストを得ることができないか、という要求が高くなっている。
【０００８】
異なる画像コントラストが要求される一例として脂肪抑制されたSSFP画像が挙げられる。脂肪は比較的短い縦緩和（T1）時間を有するので、定常状態では脂肪から強度が大きい信号が得られることが知られている。従って、腹部の画像をSSFPシーケンスで取得しようとする場合には、信号強度が大きい脂肪から信号によって構造や病変部の描出が困難な場合がある。そこで、腹部の画像をSSFPシーケンスで取得する場合には、脂肪からの信号を抑制することが求められる。
【０００９】
これに対して、SSFPシーケンスにおいてpreparation blockという区間を設け、preparation blockにおいて脂肪抑制用のプリパルスを印加することによって脂肪からの信号を抑制する技術が考案されている（例えば非特許文献１参照）。
【００１０】
図２は従来のpreparation blockを伴うSSFPシーケンスを示す図である。
【００１１】
図２は被検体に時系列に印加されるRF信号を示す。図２に示すように、preparation blockを伴うSSFPシーケンスでは、スタートアップ用の-α/2励起パルスの印加に続いて、励起角度が一定角度±αの励起パルス系列が印加されるが、励起パルス系列の途中で、+α/2フリップバックパルスが印加される。+α/2フリップバックパルスの印加後には、preparation blockという区間が設けられ、preparation blockの後に、+α/2スタートアップパルスが印加される。そして、+α/2スタートアップパルスの印加後に、再び励起角度が一定角度±αのα励起パルス系列の印加が再開される。
【００１２】
preparation blockでは脂肪信号を抑制するために脂肪抑制パルス等のいわゆるRFプリパルスが印加される。この方法は、α/2フリップバックパルスにてスピンが縦磁化に戻された状態において、preparation blockが設けられているのが特徴である。preparation blockでは、通常RFプリパルスの他に横磁化をスポイルするためのスポイラ傾斜磁場パルスが印加される。このように、SSFPシーケンスにおいて画像コントラストを変化させるためにpreparation blockが設けられる。
【００１３】
また、従来からSSFPシーケンスを反転回復法(IR: inversion recovery)による撮像に用いることもある。IRは、180°IRパルスを印加し、スピンが反転した状態からT1による回復に依存した信号強度を持つ画像を得る撮像法である。
【００１４】
図３は従来のIRパルスを伴うSSFPシーケンスを示す図である。
【００１５】
図３において、RFは被検体に送信されるRF信号を、Gssはスライス傾斜磁場パルスを、Groは、RO傾斜磁場パルスを、Gpeは、PE傾斜磁場パルスをそれぞれ示す。
【００１６】
SSFPシーケンスにおいてIRパルスを印加する場合には、図３に示すように、TRで連続的に印加されるα励起パルスの印加が一旦停止される。そして、IRパルスに続いてスポイラパルスが印加された後、再び連続する励起パルスの印加が再開される。尚、スタートアップパルスやフリップバックパルスが併用されることもある。
【００１７】
さらに、SSFPシーケンスに応用可能なタグ付け技術として、GCFP (global coherent free precession)法が提案されている。GCFP法は、コヒーレントスピンラベリングを応用した技術であり、血液細胞中の水分子のプロトンがMRIスキャン断面を通過する際に、高周波でそのプロトンだけを捕らえる、すなわちタグ付けする技術である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１８】
【非特許文献１】Scheffler et al., Magnetic Resonance in Medicine誌、45巻、1075-1080ページ、2001年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
従来のpreparation blockを伴うSSFPシーケンスでは、α/2フリップバックパルスからα/2スタートアップパルスまでの間に、スピンのT1緩和が進行する。さらに、preparation blockでは、RFプリパルスやスポイラ傾斜磁場パルスが印加されることによって、スピンの位相の連続性が破壊される。このスピンのT1緩和の進行およびスピンの位相の連続性の破壊の影響は、T1の長い水成分中である場合には小さいとの報告がある。しかしながら、生体中におけるT1の短い組織ではスピンのT1緩和の進行およびスピンの位相の連続性の破壊の影響が無視できないという問題がある。
【００２０】
すなわち、SSFPシーケンスの途上において、α/2フリップバックパルスやα/2スタートアップパルスの印加およびpreparation blockを設けることによってT1緩和が起こり、preparation blockによって位相連続性の途絶が発生する。T1緩和および位相連続性の途絶は、SSFPシーケンスによって得られる画像コントラストを変化させる要因となり、SSFP状態からのずれによる画像アーチファクトをもたらす恐れがある。
【００２１】
従って、SSFPシーケンスにおけるスピンの位相連続性およびRFプリパルスによる画像コントラストの変化を同時に実現する方法が求められる。
【００２２】
また、従来のIRパルスを伴うSSFPシーケンスでは、α励起パルスの印加が途中で途切れるため、励起パルスの印加が再開された直後のスピンは定常状態と異なっている。この結果、画像のコントラスト変化やアーチファクトの発生がもたらされるという問題がある。
【００２３】
さらに、GCFP法では、スライス傾斜磁場とRO傾斜磁場が共通であり、かつ固定である。また、GCFP法には、PE傾斜磁場パルスがスライスに直交方向に限られ、Radial収集ができないという欠点がある
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、SSFPシーケンスを用いた撮像において、スピンの位相連続性を維持しつつラベリング、脂肪抑制、インバージョン等の所望の目的のためのパルスによって画像コントラストを変化させ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】
【００２４】
本発明に係る磁気共鳴イメージング装置は、複数回の高周波励起を一定間隔で繰り返し行うSteady-State Free Precessionパルスシーケンス上において、隣接する高周波励起間の中心時刻を実質的に中心とし、かつ０次モーメント量がゼロとなるようなコヒーレントコントロールパルスを付加したシーケンスに従ってデータを収集するデータ収集手段と、
前記データから画像データを生成する画像データ生成手段と、を有し、前記コヒーレントコントロールパルスの印加領域は、撮像領域と独立に任意に設定可能である、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る磁気共鳴イメージング装置は、SSFPシーケンスを用いた撮像において、スピンの位相連続性を維持しつつラベリング、脂肪抑制、インバージョン等の所望の目的のためのパルスによって画像コントラストを変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】従来のSSFPシーケンスを示す図。
【図２】従来のpreparation blockを伴うSSFPシーケンスを示す図。
【図３】従来のIRパルスを伴うSSFPシーケンスを示す図。
【図４】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５】図４に示すコンピュータの機能ブロック図。
【図６】図５に示す撮影条件設定部において設定されるRFコヒーレントコントロールパルスの印加を伴うSSFPシーケンスを示す図。
【図７】図６に示すcoherent control blockを有するSSFPシーケンスの実行により変化するスピンの傾きを示す図。
【図８】図５に示す撮影条件設定部において設定されるRFコヒーレントコントロールパルスおよびスライス傾斜磁場パルスの印加を伴うSSFPシーケンスを示す図。
【図９】図５に示す撮影条件設定部においてcoherent control blockで選択励起させるスライスを励起パルスの印加時に選択励起させるスライスと異なるスライスに設定したSSFPシーケンスを示す図。
【図１０】図５に示す撮影条件設定部においてラジアル収集を併用したcoherent control blockを有するSSFPシーケンスを設定した例を示す図。
【図１１】図１０に示すSSFPシーケンスによるRadial収集においてラベリングするスピンのスライス軸を示す図。
【図１２】図５に示す撮影条件設定部においてラベリング用のパルスの印加を伴う複数のcoherent control blockを有するSSFPシーケンスを設定した例を示す図。
【図１３】図５に示す画像処理部における差分処理によって動きのあるスピンを選択的に描出する方法を説明する図。
【図１４】図４に示す磁気共鳴イメージング装置により脂肪抑制、ラベリング、インバージョン等の所望の目的のためのコヒーレントコントロールパルスの印加を伴うSSFPシーケンスを用いた撮像を行う際の手順の一例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
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。
【００２８】
図４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。
【００２９】
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と、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２３およびＲＦコイル２４とを図示しないガントリに内蔵した構成である。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
傾斜磁場コイル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。
【００３４】
また、傾斜磁場コイル２３は、傾斜磁場電源２７と接続される。傾斜磁場コイル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。
【００３５】
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。
【００３６】
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ＮＭＲ信号を受信して受信器３０に与える機能を有する。
【００３７】
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シーケンス情報を記憶する機能と、記憶した所定の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。
【００３８】
また、シーケンスコントローラ３１は、受信器３０におけるＮＭＲ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。
【００３９】
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ＮＭＲ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。
【００４０】
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。
【００４１】
図５は、図４に示すコンピュータ３２の機能ブロック図である。
【００４２】
コンピュータ３２は、プログラムにより撮影条件設定部４０、シーケンスコントローラ制御部４１、ｋ空間データベース４２、画像再構成部４３、画像データベース４４、画像処理部４５として機能する。
【００４３】
撮影条件設定部４０は、入力装置３３からの指示情報に基づいてパルスシーケンス等の撮影条件を設定し、設定した撮影条件をシーケンスコントローラ制御部４１に与える機能を有する。そのために、撮影条件設定部４０は、撮影条件の設定用画面情報を表示装置３４に表示させる機能を備えている。特に撮影条件設定部４０は、撮影条件としてSSFPシーケンスを設定することができるように構成される。さらに、SSFPシーケンスには、スピンの位相連続性が維持されるように画像コントラストを変化させるための所望の目的をもったRFコヒーレントコントロールパルスの印加を付加させることができる。
【００４４】
図６は、図５に示す撮影条件設定部４０において設定されるRFコヒーレントコントロールパルスの印加を伴うSSFPシーケンスを示す図である。
【００４５】
図６においてRFは、被検体Ｐに送信されるRFパルスを示す。図６に示すように、SSFPシーケンスでは、スピンを角度+α/2または-α/2だけ励起させるα/2スタートアップパルスの印加後に、複数のα励起パルスが一定間隔（TR）で繰り返し印加される。各α励起パルスは、それぞれスピンの位相が０、θ、2×θ、3×θ、…となるようにしながらスピンを一定の角度αだけ傾ける励起パルスである。
【００４６】
そして、SSFPシーケンス途上の任意の隣接する励起パルス間におけるTRの期間に、coherent control blockが設けられる。図６は、スピンを一定の角度αだけ傾け、かつスピンの位相をθとする(α,θ)励起パルスとスピンの位相を2×θとする(α,2θ)励起パルスとの間にcoherent control blockを設けた例を示している。
【００４７】
coherent control blockでは、スピンを任意の角度βだけ傾け、かつスピンの位相をφとする(β,φ)RFコヒーレントコントロールパルスが印加される。RFコヒーレントコントロールパルスの波形、励起角度および励起位相はRFコヒーレントコントロールパルスの印加目的に応じて任意に決定することができる。すなわち、RFコヒーレントコントロールパルスは、例えばラベリング用パルス、脂肪抑制パルス、インバージョンパルス等の画像コントラストを変化させるための任意のパルスとすることができる。
【００４８】
ただし、RFコヒーレントコントロールパルスの波形の中心は実質的に隣接するα励起パルス間の中心に位置するように制御される。すなわち、隣接する励起パルスからそれぞれ時間的にTR/2だけ離れた位置にRFコヒーレントコントロールパルスの波形の中心が位置するように撮影条件が設定される。
【００４９】
尚、RFコヒーレントコントロールパルスの印加目的によっては、coherent control block前後の単一または複数の励起パルスの印加タイミングにおいて磁化の定常状態を維持することは望ましいがイメージング用のデータを収集する必要がない場合がある。従って、coherent control block前後の任意数の励起パルスをイメージングに用いるためのデータを収集しないダミーパルスとしても良い。例えば、RFコヒーレントコントロールパルスとして脂肪抑制パルスを印加する場合には、脂肪抑制パルスの印加によって脂肪における磁化が倒れて十分な脂肪抑制効果が得られるまでの間に印加される励起パルスをダミーパルスとすることができる。
【００５０】
図７は、図６に示すcoherent control blockを有するSSFPシーケンスの実行により変化するスピンの傾きを示す図である。
【００５１】
SSFPシーケンスでは、図７に示すように+α/2スタートアップパルスが印加されると、プロトンのスピン方向はｘ軸方向から傾いた状態となる。そしてTRだけ時間が経過すると、プロトンのスピン方向はｙ軸に対して対称な方向に傾く。ここで、一定角度-αだけスピンを回転させる-α励起パルスが印加されると、スピン方向はｘ軸に対称な方向に傾く。さらにTRだけ時間が経過すると、スピン方向はｙ軸に対称な方向に傾き、一定角度+αだけスピンを回転させる+α励起パルスが印加されると、スピン方向はｘ軸に対称な方向に傾く。つまり、２回のα励起パルスの印加によってスピン方向が元の角度に戻ることとなる。
【００５２】
従って、あるα励起パルスの印加後、TR/2だけ時間が経過したときのスピン方向は、ｙ軸方向y(TR/2)となる。このため、スピン方向がｙ軸方向y(TR/2)となったタイミングで着目するスピンを励起するように例えば180°RFコヒーレントコントロールパルスを印加すれば、着目するスピンのスピン方向はｘ軸に対称に傾くものの、ｙ軸上y’(TR/2)となる。よって、α励起パルスの印加後、TR/2だけ時間が経過したタイミングで、180°RFコヒーレントコントロールパルスを印加すれば、スピン方向は180°RFコヒーレントコントロールパルスの影響を受けず、連続性を維持することができる。
【００５３】
仮に、スピンがRFコヒーレントコントロールパルスの影響を受けて連続性が維持されないと、画像にアーチファクトが発生することとなる。従って、RFコヒーレントコントロールパルスの印加タイミングは、厳密にα励起パルスの印加後、TR/2だけ時間が経過したタイミングである必要はなく、アーチファクトが十分に低減することが可能な程度にスピン方向の連続性を維持できるようなタイミングであればよいということになる。つまり、RFコヒーレントコントロールパルスの印加タイミングは、厳密には励起パルスの印加後、TR/2だけ時間が経過した時点を中心とする誤差範囲内であればよい。具体例としては、RFコヒーレントコントロールパルスの印加タイミングは、α励起パルスの印加後TR/2±TR/4の範囲内に設定することができる。
【００５４】
このようにcoherent control blockでは、注目するスピンの位相の連続性が保たれるように撮影条件が制御される。例えば、静止しているスピンに注目する場合には、静止しているスピンの位相が保持されるようにcoherent control blockにおける０次モーメント量がゼロとなるように調整される。そのために、coherent control blockにおける傾斜磁場パルスの印加面積はゼロとなるように撮影条件が決定される。
【００５５】
尚、図６は、coherent control blockにおいて傾斜磁場パルスが印加されない例を示しているため、元々coherent control blockにおける０次モーメント量はゼロである。
【００５６】
図８は、図５に示す撮影条件設定部４０において設定されるRFコヒーレントコントロールパルスおよびスライス傾斜磁場パルスの印加を伴うSSFPシーケンスを示す図である。
【００５７】
図８においてRFは、被検体Ｐに送信されるRFパルスを、Gssは、被検体Ｐに印加されるスライス傾斜磁場パルスを示す。
【００５８】
図８に示すように、スライス傾斜磁場パルスGssの印加を伴うSSFPシーケンスにcoherent control blockを設けることができる。coherent control blockでは、隣接する２つのα励起パルスからそれぞれTR/2だけ時間的に離れたタイミングでRFコヒーレントコントロールパルスが印加される。
【００５９】
そして、coherent control blockにもスライス傾斜磁場パルスを設け、α励起パルスの印加時に選択励起されるスライスと同一のスライスを選択励起することができる。励起パルスの印加時におけるスライス励起位置とRFコヒーレントコントロールパルスの印加時におけるスライス励起位置とを同一とすると、RFコヒーレントコントロールパルスは飽和回復(SR: saturation recovery)パルスやIRパルス等のインバージョンパルスと同様な作用をもたらす。つまり、SSFPシーケンス上において、スピンが励起された状態でSRパルスやIRパルス等のインバージョンパルスを印加することが可能となる。
【００６０】
従って、インバージョンパルスによって励起されないスピンは定常状態を維持する一方、インバージョンパルスによって励起されたスピンは、T1緩和程度の信号変化を呈するようになる。インバージョンタイムを制御する場合には、インバージョンパルスとインバージョンパルスとの間隔を変えればよい。
【００６１】
ここで、印加されるインバージョンパルスの位相を、インバージョンパルスの印加直前に印加された励起パルスの位相と同一とすると、RFの不均一性に対するロバスト効果を向上できるという利点がある。
【００６２】
尚、図８の例では、励起パルスとともに印加されるスライス傾斜磁場パルスGssの引き込み部G1とcoherent control blockにおけるスライス傾斜磁場パルスGssの引き込み部G2とが時間的に異なりオーバーラップしないように設定されているが、共通の期間においてオーバーラップさせて印加することも可能である。この点はスライス傾斜磁場パルスGssの印加を伴うcoherent control blockを設けた後述する全てのSSFPシーケンスに共通である。
【００６３】
図９は、図５に示す撮影条件設定部４０においてcoherent control blockで選択励起させるスライスを励起パルスの印加時に選択励起させるスライスと異なるスライスに設定したSSFPシーケンスを示す図である。
【００６４】
図９においてRFは、被検体Ｐに送信されるRFパルスを、Gss1は、励起パルスの印加用のスライスを選択するために被検体Ｐに印加されるスライス傾斜磁場パルスを、Gss2は、coherent control block、すなわちRFコヒーレントコントロールパルスの印加用のスライスを選択するために被検体Ｐに印加されるスライス傾斜磁場パルスをそれぞれ示す。
【００６５】
スライス傾斜磁場パルスGssの印加を伴うSSFPシーケンスにcoherent control blockを設けることができるが、図９に示すように、励起パルスの印加用のスライスとRFコヒーレントコントロールパルスの印加用のスライスとを異なる方向のスライスとすることもできる。この場合には、励起パルスとともに印加されるスライス傾斜磁場パルスGss1の印加方向と、RFコヒーレントコントロールパルスの印加とともに印加されるスライス傾斜磁場パルスGss2の印加方向とが互いに異なる。
【００６６】
代表的な例としては、RFコヒーレントコントロールパルスの印加とともに印加されるスライス傾斜磁場パルスGss2の印加方向を励起パルスとともに印加されるスライス傾斜磁場パルスGss1の印加方向に対して直角に設定し、RO方向とする例が挙げられる。
【００６７】
従って、励起パルスの印加時に選択励起されるスライスおよびRFコヒーレントコントロールパルスの印加時に選択励起されるスライスの２つのスライスに含まれるスピン、つまり２つのスライス選択励起を受けたスピンは、coherent control blockのRFコヒーレントコントロールパルスによってサチュレーションあるいはラベリングを受ける。一方、励起パルスの印加時に選択励起されるスライスのみに含まれるスピン、つまり励起パルスの印加時におけるスライス選択励起のみを受けたスピンは定常状態を厳密に維持している。
【００６８】
このため、coherent control blockのRFコヒーレントコントロールパルスは、サチュレーションパルスやスピンラベリングパルスとして機能する。このような撮影条件は、例えば、不要な領域の信号を抑制する場合や、動きのあるスピンが特定の面内を移動する様子を観察する場合に適している。
【００６９】
図１０は、図５に示す撮影条件設定部４０においてラジアル収集を併用したcoherent control blockを有するSSFPシーケンスを設定した例を示す図である。
【００７０】
図１０において、RFは、被検体Ｐに送信されるRFパルスを、Gssは、被検体Ｐに印加されるスライス傾斜磁場パルスを、Gro1およびGro2は、それぞれ被検体Ｐに印加されるRO傾斜磁場パルスを示す。
【００７１】
図１０に示すSSFPシーケンスは、データ収集をいわゆるラジアル（Radial）収集とした場合におけるシーケンスである。ラジアル収集は、傾斜磁場を変化させ、ｋ空間上で原点を通る放射状にデータ収集を行う収集法であり、血液や脳脊髄液(CSF: cerebrospinal fluid)等の液体や動きのある器官を撮像する場合にアーチファクトが少ないことが知られている。
【００７２】
このラジアル収集用のSSFPシーケンスにおいても、coherent control blockでは、RO傾斜磁場パルスの０次および１次モーメントがゼロとなるように構成されている。そして、coherent control blockでは、血液やCSF等の液体や動きのある器官のラベリングを行うためのインバージョンパルスやラベリング以外の目的を有するその他のあらゆるインバージョンパルスを印加することができる。ラジアル収集用のSSFPシーケンスに、coherent control blockを設けると、静止しているスピンおよび一定速度で動くスピンの位相が常にリフェーズされる。このため、液体等の動きのある部分を良好に描出し、アーチファクトの少ない画像を得ることができる。
【００７３】
図１１は、図１０に示すSSFPシーケンスによるRadial収集においてラベリングするスピンのスライス軸を示す図である。
【００７４】
図１１において、RO1軸は、Radial収集の始点軸を示し、RO2軸はRO1軸に直交する軸である。また、RO1軸、RO2軸はそれぞれRO傾斜磁場パルスGro1、Gro2の印加方向に対応している。従ってRO1軸を含む面（RO傾斜磁場パルスGro1によって励起される面）およびRO2軸を含む面（RO傾斜磁場パルスGro2によって励起される面）はそれぞれスライス傾斜磁場パルスGssによって選択励起されるスライスSLに垂直な面となる。
【００７５】
ラジアル収集では、選択励起されたスライスSL上において、Radial収集の始点軸RO1とRO1軸に直交するRO2軸の交点を中心として回転するようにｋ空間データが収集される。そして、ラベリングするスライスは、Radial収集の始点軸RO1を含みスライス傾斜磁場パルスGssによって選択励起されるスライスSLに垂直な面に設定される。すなわち、図１０に示すように、RO2軸方向成分のRO傾斜磁場パルスGro2がゼロの場合にコヒーレントなインバージョンパルスがラベリング用に印加される。一方、RO2軸方向成分のRO傾斜磁場パルスGro2がゼロでない場合には、データ収集が行われる。
【００７６】
このような撮影条件でスピンのラベリングを行うと、Radial収集の始点軸RO1においてスライスSLに直交する面にあるスピンがラベリングされる一方、Radial収集の始点軸RO1にてスライスSLに直交する面の外側ではスピンの定常状態が維持されている。つまり、ラベリングされたスピンのみ移動した場所で描写される。このようにRadial収集によれば動きの影響を抑制して撮影を行うことが可能である。
【００７７】
また、coherent control blockを複数設け、複数組のcoherent control blockのRFコヒーレントコントロールパルスによって脂肪抑制やラベリング等の作用が得られるようにすることもできる。
【００７８】
例えば、第１の脂肪抑制パルスおよび第１の脂肪抑制パルスよりも後に印加される第２の脂肪抑制パルスの２つのパルスを複数組のRFコヒーレントコントロールパルスとして付加することができる。この場合に、脂肪抑制効果を得る必要がある所望のイメージング用の励起パルスの印加時刻において脂肪抑制効果が得られるように第１の脂肪抑制パルスと第２の脂肪抑制パルスとの印加時刻間における時間および第２の脂肪抑制パルスと所望のイメージング用の励起パルスとの印加時刻間における時間を制御すれば、２つの脂肪抑制パルスの印加によって得られる脂肪抑制効果をSSFPシーケンスによるデータ収集において得ることができる。３つ以上の脂肪抑制パルスを複数組のRFコヒーレントコントロールパルスとして印加する場合も同様である。
【００７９】
特に脂肪抑制効果を向上させるためには、脂肪抑制パルスのパルス長を長く設定することが望ましいが、TRの制約上、脂肪抑制パルスのパルス長を十分に長く設定することが困難な場合がある。そこで、制約された周波数特性を有する複数の脂肪抑制パルスを印加すれば、本来設定すべき周波数特性を有する脂肪抑制パルスを印加する場合と同等の脂肪抑制効果を得ることが期待できる。換言すれば、脂肪抑制パルスを複数回に分けて印加することにより、TRを考慮しない場合に設定可能な適切な周波数特性を有する脂肪抑制パルスを印加する場合と同等な脂肪抑制効果を得ることができる。
【００８０】
別の例としては、脂肪抑制パルスおよびラベリング用のパルスを複数組のRFコヒーレントコントロールパルスとして付加することもできる。この場合には、脂肪抑制およびラベリングの双方をSSFPシーケンスによるデータ収集において行うことができる。尚、所望のイメージング用の励起パルスの印加時刻において脂肪抑制効果を得るためには、脂肪抑制パルスと脂肪抑制効果を得る必要がある励起パルスとの印加時刻間における時間を制御して、脂肪抑制効果を得る必要がある励起パルスの印加タイミングにおいて脂肪抑制効果が得られるようにする必要がある。
【００８１】
更に別の例としては、複数のラベリング用のパルスを複数組のコヒーレントコントロールパルスとして付加することもできる。例えば、ラベリング用のTagパルスを印加する場合において、ハードウェアの構成に制約によってTagパルスに付与すべき必要なパワーを得ることができない場合がある。そこで、複数回に分けてTagパルスを印加することによってラベリングの対象となる磁化を180度倒すことができる。また、複数のラベリング用のパルスの印加を伴うラベリング法として、t-SLIP (Time-SLIP: Time Spatial Labeling Inversion Pulse)法が挙げられる。
【００８２】
t-SLIP法では、t-SLIPパルスが印加され、撮影領域に流入する血液がラベリングされる。すなわちt-SLIPシーケンスは、撮像断面に流入する血液にタグ付けを行うことによってタグ付けされた血液を選択的に描出或いは抑制するためのASL(arterial spin-labeling)パルスの印加を伴う撮像シーケンスである。このt-SLIPシーケンスにより、反転時間(TI: inversion time)後に撮影断面に到達した血液のみの信号強度を選択的に強調または抑制することができる。尚、必要に応じてt-SLIPパルスはECG (electrocardiogram)信号のR波から一定の遅延時間(delay time)経過後に印加され、心電同期下において撮像が行われる。
【００８３】
t-SLIPパルスは、領域非選択インバージョンパルスや領域選択インバージョンパルスとで構成される。領域非選択インバージョンパルスはON/OFFの切換が可能である。つまり、t-SLIPパルスは、領域選択インバージョンパルスを少なくとも含み、領域選択インバージョンパルスのみで構成される場合や領域選択インバージョンパルスおよび領域非選択インバージョンパルスの双方で構成される場合がある。
【００８４】
領域選択インバージョンパルスは、撮影断面と独立に任意に設定することが可能である。この領域選択インバージョンパルスで撮影領域に流入する血液をラベリングすると、TI後に血液が到達した部分の信号強度が高くなる。尚、領域非選択インバージョンパルスをOFFにすると、TI後に血液が到達した部分の信号強度が低くなる。このため血液の移動方向や距離を把握することができる。
【００８５】
そこで、t-SLIP法における領域非選択インバージョンパルスおよび領域選択インバージョンパルスを複数組のラベリング用のコヒーレントコントロールパルスとしてSSFPシーケンスに付加することができる。
【００８６】
尚、t-SLIP法によるラベリングにおいて、心電情報に同期させて心電信号の基準波から所定の遅延時間後にラベリング用のパルスを印加する場合には、被検体ＰのECG 信号を取得するECGユニット３８が磁気共鳴イメージング装置２０に備えられる。そして、ECGユニット３８により取得されたECG信号がシーケンスコントローラ３１を介してコンピュータ３２に出力されるように構成される。また、ECG信号の代わりに脈波同期(PPG: peripheral pulse gating)信号を取得することもできる。PPG信号は、例えば指先の脈波を光信号として検出した信号である。PPG信号を取得する場合には、PPG信号検出ユニットが設けられる。
【００８７】
図１２は、図５に示す撮影条件設定部４０においてラベリング用のパルスの印加を伴う複数のcoherent control blockを有するSSFPシーケンスを設定した例を示す図である。
【００８８】
図１２においてRFは、被検体Ｐに送信されるRFパルスを、Gss1は、励起パルスおよび領域非選択インバージョンパルスの印加用のスライスを選択するために被検体Ｐに印加されるスライス傾斜磁場パルスを、Gss2は、領域選択インバージョンパルスの印加用のスライスを選択するために被検体Ｐに印加されるスライス傾斜磁場パルスをそれぞれ示す。
【００８９】
図１２に示すように、SSFPシーケンスに第１および第２のc２つのoherent control blockを設けることができる。第１および第２のcoherent control block内には、それぞれ第１の(β1,φ1)RFコヒーレントコントロールパルスおよび第２の(β2,φ2)RFコヒーレントコントロールパルスの印加を設定することができる。これら第１および第２のRFコヒーレントコントロールパルスは、例えば、第１および第２のラベリング用のパルスとしてそれぞれ領域選択インバージョンパルスおよび領域非選択インバージョンパルスとすることができる。
【００９０】
領域選択インバージョンパルスは、撮影断面と独立して任意に印加断面を選択できるためイメージング用に選択励起されるスライスと異なるスライスを選択するためのスライス傾斜磁場パルスが領域選択インバージョンパルスとともに印加される。一方、領域非選択インバージョンパルスは、撮像領域に印加されるためイメージング用に選択されるスライスと平行なスライスを選択するためのスライス傾斜磁場パルスが領域非選択インバージョンパルスとともに印加される。
【００９１】
次に、コンピュータ３２の他の機能について説明する。
【００９２】
コンピュータ３２内に構築されるシーケンスコントローラ制御部４１は、入力装置３３またはその他の構成要素からの撮影開始指示情報に基づいてシーケンスコントローラ３１に撮影条件設定部４０から取得したパルスシーケンスを含む撮影条件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ｋ空間（フーリエ空間）データである生データを受けてｋ空間データベース４２に形成されたｋ空間に配置する機能とを有する。
【００９３】
このため、ｋ空間データベース４２には、受信器３０において生成された各生データがｋ空間データとして保存される。
【００９４】
画像再構成部４３は、ｋ空間データベース４２からｋ空間データを取り込んで２次元または３次元のフーリエ変換処理等の画像再構成処理を施すことにより、ｋ空間データから画像データを生成する機能と、生成した画像データを画像データベース４４に書き込む機能とを有する。
【００９５】
画像処理部４５は、画像データベース４４から画像データを読み込んで、必要な画像処理を行う機能と、画像処理後の画像データを表示装置３４に表示させる機能を有する。特に、画像処理部４５は、SSFPシーケンス上に設けられたcoherent control blockの前後において収集されたデータからそれぞれ得られた画像データ間で差分処理を行う機能と、差分処理により得られた差分画像データを表示用の画像データとして表示装置３４に表示させる機能を備えている。すなわち、画像処理部４５は、差分法により画像データを生成する機能を備えているが、特に、ラベリングを行う場合に、ラベリング前後における画像データに差分法を適用するニーズが顕在化している。
【００９６】
図１３は、図５に示す画像処理部４５における差分処理によって動きのあるスピンを選択的に描出する方法を説明する図である。
【００９７】
図１３においてRFは、被検体Ｐに送信されるRFパルスを、Gss1は、励起パルス用のスライス傾斜磁場パルスを、Gss2は、coherent control block、すなわちRFコヒーレントコントロールパルス用のスライス傾斜磁場パルスをそれぞれ示す。
【００９８】
図１３に示すように、図９に示すSSFPシーケンスのcoherent control block前におけるデータ収集期間を第１のデータ収集期間DAQ1とする一方、coherent control block後におけるデータ収集期間を第２のデータ収集期間DAQ2とする。そして、第１のデータ収集期間DAQ1において収集されたｋ空間データを用いて第１の画像データIMAGE1が再構成される一方、第２のデータ収集期間DAQ2において収集されたｋ空間データを用いて第２の画像データIMAGE2が再構成されるように画像再構成部４３を構成すると、画像データベース４４には、それぞれ第１のデータ収集期間DAQ1に対応する第１の画像データIMAGE1および第２のデータ収集期間DAQ2に対応する第２の画像データIMAGE2がそれぞれ保存される。
【００９９】
そして、画像処理部４５は、第１の画像データIMAGE1と第２の画像データIMAGE2との間で差分処理することで、動きのあるスピンのみが選択的に描出された差分画像データ| IMAGE1-IMAGE2|を生成するように構成される。すなわち、coherent control block前のデータから得られた第１の画像データIMAGE1では、着目するスピンがラベリングされていないが、coherent control block後のデータから得られた第２の画像データIMAGE2では、インバージョンパルスによって着目するスピンがラベリングされる。一方、励起パルスの印加時におけるスライス選択励起のみを受けたスピンはcoherent control block前後に亘って定常状態を厳密に維持している。従って、第１の画像データIMAGE1と第２の画像データIMAGE2間で差分処理を実施すると、定常状態にあるスピンからのデータは打ち消され、ラベリングしたスピンからのデータのみが差分画像データ| IMAGE1-IMAGE2|として残存することとなる。
【０１００】
尚、第１のデータ収集期間DAQ1においてスピンが定常状態となっているように十分な励起回数が必要である。
【０１０１】
また、coherent control block前後における収集データからそれぞれ得られる画像データ間の差分処理は、図９に示す撮影条件のみならず、図６、図８、図１０に示す撮影条件の場合にも同様に行うことができる。例えば、図１０に示すラジアル収集において第１のデータ収集期間DAQ1と第２のデータ収集期間DAQ2を設定し、画像データを差分することにより、動くスピンの画像データを選択的に得ることができる。
【０１０２】
次に磁気共鳴イメージング装置２０の動作および作用について説明する。
【０１０３】
図１４は、図４に示す磁気共鳴イメージング装置２０により脂肪抑制、ラベリング、インバージョン等の所望の目的のためのコヒーレントコントロールパルスの印加を伴うSSFPシーケンスを用いた撮像を行う際の手順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。
【０１０４】
まずステップＳ１において、撮影条件設定部４０は、撮影条件の設定用画面情報を表示装置３４に表示させる。ユーザは撮影条件の設定用画面を閲覧し、入力装置３３から撮影条件の指示情報としてSSFPシーケンスの選択指示および付随する傾斜磁場パルスの印加方法等の条件が撮影条件設定部４０に与えられる。そうすると、撮影条件設定部４０は、撮影条件としてSSFPシーケンスを設定する。
【０１０５】
次に、ステップＳ２において、入力装置３３から撮影条件の指示情報としてcoherent control blockにおける撮影条件の指示情報が撮影条件設定部４０に与えられ、coherent control blockにおける撮影条件として設定される。すなわち、coherent control blockにおけるRFコヒーレントコントロールパルスの波形、励起角度および励起位相がコヒーレントコントロールパルスの印加目的に応じて決定される。また、coherent control blockにおける傾斜磁場パルスの印加方法も撮影目的に応じて決定される。
【０１０６】
次に、ステップＳ３において、撮影条件設定部４０において設定された撮影条件に従ってデータ収集が行われる。
【０１０７】
すなわち、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。
【０１０８】
そして、入力装置３３からシーケンスコントローラ制御部４１にデータ収集指示が与えられると、シーケンスコントローラ制御部４１は撮影条件設定部４０からcoherent control blockが設けられたSSFPシーケンスを取得してシーケンスコントローラ３１に与える。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部４１から受けたSSFP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傾斜磁場を形成させるとともに、RFコイル２４からRF信号を発生させる。
【０１０９】
このため、被検体Ｐの内部における核磁気共鳴により生じたNMR信号が、RFコイル２４により受信されて受信器３０に与えられる。受信器３０は、RFコイル２４からNMR信号を受けて、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。シーケンスコントローラ３１は、生データをシーケンスコントローラ制御部４１に与え、シーケンスコントローラ制御部４１はｋ空間データベース４２に形成されたｋ空間に生データをｋ空間データとして配置する。
【０１１０】
ここで、SSFPシーケンスには、コヒーレントコントロールパルスを印加するためのcoherent control blockが設けられているため、coherent control block後に収集されたｋ空間データのうち、励起された着目するスピンからのｋ空間データは、コヒーレントコントロールパルスの作用を受けている。一方、着目していないスピンの位相が保持されるようにcoherent control blockにおける０次モーメント量がゼロとなるように調整されるため、coherent control block前後に亘って着目していないスピンの定常状態は厳密に維持されている。
【０１１１】
次に、ステップＳ４において、画像再構成部４３は、ｋ空間データベース４２からｋ空間データを取り込んで画像再構成処理を施すことにより画像データを生成する。生成された画像データは画像データベース４４に書き込まれて保存される。
【０１１２】
次に、ステップＳ５において、画像処理部４５は、画像データベース４４から画像データを読み込んで、必要な画像処理を行うことにより表示用の画像データを生成する。例えば、画像処理部４５は、SSFPシーケンス上に設けられたcoherent control blockの前後において収集されたデータからそれぞれ得られた画像データ間で差分処理を行うことにより、動きのあるスピンが選択的に描出された画像データを生成する。
【０１１３】
次に、ステップＳ６において、画像処理部４５は、画像処理によって生成された画像データを表示装置３４に与える。これにより、表示装置３４には、coherent control blockにおけるコヒーレントコントロールパルスによって着目するスピンを含む部分の画像コントラストが変化した画像が表示される。
【０１１４】
つまり以上のような磁気共鳴イメージング装置２０は、撮影条件の１つであるSSFPシーケンスにコヒーレントなスピンを付加できるようにしたものである。このため、磁気共鳴イメージング装置２０によれば、SSFPシーケンスにおけるスピンの位相連続性を維持しつつコヒーレントコントロールパルスによる画像コントラストの変化を実現することができる。
【０１１５】
さらにcoherent control blockにおけるスライス傾斜磁場パルスの印加方法を、励起用の励起パルスの印加時におけるスライス傾斜磁場パルスの印加方法と異なるように設定することで、coherent control blockにおけるスライス傾斜磁場パルスおよび励起パルスの印加時におけるスライス傾斜磁場パルスの双方によって励起されるスピンを選択的にラベリングすることができる。この場合にも、励起パルスの印加時におけるスライス傾斜磁場パルスのみで励起されるスピンの定常状態を厳密に維持することができる。
【０１１６】
また、SSFPシーケンスにおけるラジアル収集時にcoherent control blockを設けることによって動きのあるスピンを選択的にラベリングし、スピンの移動を描出することができる。
【符号の説明】
【０１１７】
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
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 撮影条件設定部
４１ シーケンスコントローラ制御部
４２ ｋ空間データベース
４３ 画像再構成部
４４ 画像データベース
４５ 画像処理部
Ｐ 被検体
【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磁気共鳴イメージング装置に係り、特に、定常状態自由歳差運動(SSFP: Steady-State Free Precession）を利用して磁気共鳴画像を取得する磁気共鳴イメージング装置に関する。
【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ＲＦ信号で磁気的に励起し、この励起に伴って発生するMR信号から画像を再構成する撮像法である。磁気共鳴イメージング装置は、撮像条件を規定するパルスシーケンスに従って動作するが、近年の磁気共鳴イメージング装置では心臓のシネ撮像や冠状動脈の撮像用にSSFPと呼ばれる現象を用いたパルスシーケンス（SSFPシーケンス）が用いられることが多い。
【０００３】
図１は、従来のSSFPシーケンスを示す図である。
【０００４】
図１において、RFは被検体に送信されるRF信号を、Gssはスライス選択(slice selection)用に被検体に印加されるスライス傾斜磁場パルスを、Groは、被検体からのエコーデータの読み出し(RO: readout)用に被検体に印加されるRO傾斜磁場パルス（周波数エンコード傾斜磁場パルスとも言う）を、Gpeは、位相エンコード(PE: phase encode)用に被検体に印加されるPE傾斜磁場パルスをそれぞれ示す。
【０００５】
SSFPシーケンスは、RF励起を繰り返し、静磁場中の磁化スピンを定常状態にした上で、エコーデータの収集を行うものである。具体的には、図１に示すようにSSFPシーケンスでは、スタートアップ用の+α/2励起パルスまたは-α/2励起パルスの印加に続いて、一定の繰返し時間(TR: repetition time)で+α励起パルス（フリップパルス）および-α励起パルスが交互に繰り返し印加される。そして、+α励起パルスおよび-α励起パルスの印加によって静磁場中の磁化スピンが定常状態に維持される。また、通常、所望のスライスを選択励起するためにスライス傾斜磁場パルスGssとともに±α励起パルスが印加される。また、空間情報を付加するためにRO傾斜磁場パルスGroやPE傾斜磁場パルスGpeが印加される。尚、スタートアップ用の+α/2励起パルスまたは-α/2励起パルスが印加されない場合もある。
【０００６】
スライス傾斜磁場パルスGss、RO傾斜磁場パルスGroおよびPE傾斜磁場パルスGpeのTR内における積分値はゼロとなるように制御される。励起パルスの印加位相は一定角度ずつシフトするように制御される。通常、一定角度はオンレゾナンススピンに対して180°となるようにされる。
【０００７】
このようなSSFPシーケンスは信号の一部をスポイルすることがないので、比較的高いSN (signal to noise)比の画像を高速に取得できることが大きなメリットとされる。SSFPシーケンスは、定常状態を維持することにより一定の画像コントラストを得ることができるが、一方で高SN比の画像を高速に取得できるというメリットを生かして異なる画像コントラストを得ることができないか、という要求が高くなっている。
【０００８】
異なる画像コントラストが要求される一例として脂肪抑制されたSSFP画像が挙げられる。脂肪は比較的短い縦緩和（T1）時間を有するので、定常状態では脂肪から強度が大きい信号が得られることが知られている。従って、腹部の画像をSSFPシーケンスで取得しようとする場合には、信号強度が大きい脂肪から信号によって構造や病変部の描出が困難な場合がある。そこで、腹部の画像をSSFPシーケンスで取得する場合には、脂肪からの信号を抑制することが求められる。
【０００９】
これに対して、SSFPシーケンスにおいてpreparation blockという区間を設け、preparation blockにおいて脂肪抑制用のプリパルスを印加することによって脂肪からの信号を抑制する技術が考案されている（例えば非特許文献１参照）。
【００１０】
図２は従来のpreparation blockを伴うSSFPシーケンスを示す図である。
【００１１】
図２は被検体に時系列に印加されるRF信号を示す。図２に示すように、preparation blockを伴うSSFPシーケンスでは、スタートアップ用の-α/2励起パルスの印加に続いて、励起角度が一定角度±αの励起パルス系列が印加されるが、励起パルス系列の途中で、+α/2フリップバックパルスが印加される。+α/2フリップバックパルスの印加後には、preparation blockという区間が設けられ、preparation blockの後に、+α/2スタートアップパルスが印加される。そして、+α/2スタートアップパルスの印加後に、再び励起角度が一定角度±αのα励起パルス系列の印加が再開される。
【００１２】
preparation blockでは脂肪信号を抑制するために脂肪抑制パルス等のいわゆるRFプリパルスが印加される。この方法は、α/2フリップバックパルスにてスピンが縦磁化に戻された状態において、preparation blockが設けられているのが特徴である。preparation blockでは、通常RFプリパルスの他に横磁化をスポイルするためのスポイラ傾斜磁場パルスが印加される。このように、SSFPシーケンスにおいて画像コントラストを変化させるためにpreparation blockが設けられる。
【００１３】
また、従来からSSFPシーケンスを反転回復法(IR: inversion recovery)による撮像に用いることもある。IRは、180°IRパルスを印加し、スピンが反転した状態からT1による回復に依存した信号強度を持つ画像を得る撮像法である。
【００１４】
図３は従来のIRパルスを伴うSSFPシーケンスを示す図である。
【００１５】
図３において、RFは被検体に送信されるRF信号を、Gssはスライス傾斜磁場パルスを、Groは、RO傾斜磁場パルスを、Gpeは、PE傾斜磁場パルスをそれぞれ示す。
【００１６】
SSFPシーケンスにおいてIRパルスを印加する場合には、図３に示すように、TRで連続的に印加されるα励起パルスの印加が一旦停止される。そして、IRパルスに続いてスポイラパルスが印加された後、再び連続する励起パルスの印加が再開される。尚、スタートアップパルスやフリップバックパルスが併用されることもある。
【００１７】
さらに、SSFPシーケンスに応用可能なタグ付け技術として、GCFP (global coherent free precession)法が提案されている。GCFP法は、コヒーレントスピンラベリングを応用した技術であり、血液細胞中の水分子のプロトンがMRIスキャン断面を通過する際に、高周波でそのプロトンだけを捕らえる、すなわちタグ付けする技術である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１８】
【非特許文献１】Scheffler et al., Magnetic Resonance in Medicine誌、45巻、1075-1080ページ、2001年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
従来のpreparation blockを伴うSSFPシーケンスでは、α/2フリップバックパルスからα/2スタートアップパルスまでの間に、スピンのT1緩和が進行する。さらに、preparation blockでは、RFプリパルスやスポイラ傾斜磁場パルスが印加されることによって、スピンの位相の連続性が破壊される。このスピンのT1緩和の進行およびスピンの位相の連続性の破壊の影響は、T1の長い水成分中である場合には小さいとの報告がある。しかしながら、生体中におけるT1の短い組織ではスピンのT1緩和の進行およびスピンの位相の連続性の破壊の影響が無視できないという問題がある。
【００２０】
すなわち、SSFPシーケンスの途上において、α/2フリップバックパルスやα/2スタートアップパルスの印加およびpreparation blockを設けることによってT1緩和が起こり、preparation blockによって位相連続性の途絶が発生する。T1緩和および位相連続性の途絶は、SSFPシーケンスによって得られる画像コントラストを変化させる要因となり、SSFP状態からのずれによる画像アーチファクトをもたらす恐れがある。
【００２１】
従って、SSFPシーケンスにおけるスピンの位相連続性およびRFプリパルスによる画像コントラストの変化を同時に実現する方法が求められる。
【００２２】
また、従来のIRパルスを伴うSSFPシーケンスでは、α励起パルスの印加が途中で途切れるため、励起パルスの印加が再開された直後のスピンは定常状態と異なっている。この結果、画像のコントラスト変化やアーチファクトの発生がもたらされるという問題がある。
【００２３】
さらに、GCFP法では、スライス傾斜磁場とRO傾斜磁場が共通であり、かつ固定である。また、GCFP法には、PE傾斜磁場パルスがスライスに直交方向に限られ、Radial収集ができないという欠点がある
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、SSFPシーケンスを用いた撮像において、スピンの位相連続性を維持しつつラベリング、脂肪抑制、インバージョン等の所望の目的のためのパルスによって画像コントラストを変化させ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】
【００２４】
本発明に係る磁気共鳴イメージング装置は、複数回の高周波励起を一定間隔で繰り返し行うSteady-State Free Precessionパルスシーケンス上において、隣接する高周波励起間の中心時刻を実質的に中心とし、かつ０次モーメント量がゼロとなるようなコヒーレントコントロールパルスを付加したシーケンスに従ってデータを収集するデータ収集手段と、
前記データから画像データを生成する画像データ生成手段と、を有し、前記コヒーレントコントロールパルスの印加領域は、撮像領域と独立に任意に設定可能である、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る磁気共鳴イメージング装置は、SSFPシーケンスを用いた撮像において、スピンの位相連続性を維持しつつラベリング、脂肪抑制、インバージョン等の所望の目的のためのパルスによって画像コントラストを変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】従来のSSFPシーケンスを示す図。
【図２】従来のpreparation blockを伴うSSFPシーケンスを示す図。
【図３】従来のIRパルスを伴うSSFPシーケンスを示す図。
【図４】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５】図４に示すコンピュータの機能ブロック図。
【図６】図５に示す撮影条件設定部において設定されるRFコヒーレントコントロールパルスの印加を伴うSSFPシーケンスを示す図。
【図７】図６に示すcoherent control blockを有するSSFPシーケンスの実行により変化するスピンの傾きを示す図。
【図８】図５に示す撮影条件設定部において設定されるRFコヒーレントコントロールパルスおよびスライス傾斜磁場パルスの印加を伴うSSFPシーケンスを示す図。
【図９】図５に示す撮影条件設定部においてcoherent control blockで選択励起させるスライスを励起パルスの印加時に選択励起させるスライスと異なるスライスに設定したSSFPシーケンスを示す図。
【図１０】図５に示す撮影条件設定部においてラジアル収集を併用したcoherent control blockを有するSSFPシーケンスを設定した例を示す図。
【図１１】図１０に示すSSFPシーケンスによるRadial収集においてラベリングするスピンのスライス軸を示す図。
【図１２】図５に示す撮影条件設定部においてラベリング用のパルスの印加を伴う複数のcoherent control blockを有するSSFPシーケンスを設定した例を示す図。
【図１３】図５に示す画像処理部における差分処理によって動きのあるスピンを選択的に描出する方法を説明する図。
【図１４】図４に示す磁気共鳴イメージング装置により脂肪抑制、ラベリング、インバージョン等の所望の目的のためのコヒーレントコントロールパルスの印加を伴うSSFPシーケンスを用いた撮像を行う際の手順の一例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
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。
【００２８】
図４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。
【００２９】
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と、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２３およびＲＦコイル２４とを図示しないガントリに内蔵した構成である。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
傾斜磁場コイル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。
【００３４】
また、傾斜磁場コイル２３は、傾斜磁場電源２７と接続される。傾斜磁場コイル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。
【００３５】
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。
【００３６】
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ＮＭＲ信号を受信して受信器３０に与える機能を有する。
【００３７】
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シーケンス情報を記憶する機能と、記憶した所定の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。
【００３８】
また、シーケンスコントローラ３１は、受信器３０におけるＮＭＲ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。
【００３９】
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ＮＭＲ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。
【００４０】
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。
【００４１】
図５は、図４に示すコンピュータ３２の機能ブロック図である。
【００４２】
コンピュータ３２は、プログラムにより撮影条件設定部４０、シーケンスコントローラ制御部４１、ｋ空間データベース４２、画像再構成部４３、画像データベース４４、画像処理部４５として機能する。
【００４３】
撮影条件設定部４０は、入力装置３３からの指示情報に基づいてパルスシーケンス等の撮影条件を設定し、設定した撮影条件をシーケンスコントローラ制御部４１に与える機能を有する。そのために、撮影条件設定部４０は、撮影条件の設定用画面情報を表示装置３４に表示させる機能を備えている。特に撮影条件設定部４０は、撮影条件としてSSFPシーケンスを設定することができるように構成される。さらに、SSFPシーケンスには、スピンの位相連続性が維持されるように画像コントラストを変化させるための所望の目的をもったRFコヒーレントコントロールパルスの印加を付加させることができる。
【００４４】
図６は、図５に示す撮影条件設定部４０において設定されるRFコヒーレントコントロールパルスの印加を伴うSSFPシーケンスを示す図である。
【００４５】
図６においてRFは、被検体Ｐに送信されるRFパルスを示す。図６に示すように、SSFPシーケンスでは、スピンを角度+α/2または-α/2だけ励起させるα/2スタートアップパルスの印加後に、複数のα励起パルスが一定間隔（TR）で繰り返し印加される。各α励起パルスは、それぞれスピンの位相が０、θ、2×θ、3×θ、…となるようにしながらスピンを一定の角度αだけ傾ける励起パルスである。
【００４６】
そして、SSFPシーケンス途上の任意の隣接する励起パルス間におけるTRの期間に、coherent control blockが設けられる。図６は、スピンを一定の角度αだけ傾け、かつスピンの位相をθとする(α,θ)励起パルスとスピンの位相を2×θとする(α,2θ)励起パルスとの間にcoherent control blockを設けた例を示している。
【００４７】
coherent control blockでは、スピンを任意の角度βだけ傾け、かつスピンの位相をφとする(β,φ)RFコヒーレントコントロールパルスが印加される。RFコヒーレントコントロールパルスの波形、励起角度および励起位相はRFコヒーレントコントロールパルスの印加目的に応じて任意に決定することができる。すなわち、RFコヒーレントコントロールパルスは、例えばラベリング用パルス、脂肪抑制パルス、インバージョンパルス等の画像コントラストを変化させるための任意のパルスとすることができる。
【００４８】
ただし、RFコヒーレントコントロールパルスの波形の中心は実質的に隣接するα励起パルス間の中心に位置するように制御される。すなわち、隣接する励起パルスからそれぞれ時間的にTR/2だけ離れた位置にRFコヒーレントコントロールパルスの波形の中心が位置するように撮影条件が設定される。
【００４９】
尚、RFコヒーレントコントロールパルスの印加目的によっては、coherent control block前後の単一または複数の励起パルスの印加タイミングにおいて磁化の定常状態を維持することは望ましいがイメージング用のデータを収集する必要がない場合がある。従って、coherent control block前後の任意数の励起パルスをイメージングに用いるためのデータを収集しないダミーパルスとしても良い。例えば、RFコヒーレントコントロールパルスとして脂肪抑制パルスを印加する場合には、脂肪抑制パルスの印加によって脂肪における磁化が倒れて十分な脂肪抑制効果が得られるまでの間に印加される励起パルスをダミーパルスとすることができる。
【００５０】
図７は、図６に示すcoherent control blockを有するSSFPシーケンスの実行により変化するスピンの傾きを示す図である。
【００５１】
SSFPシーケンスでは、図７に示すように+α/2スタートアップパルスが印加されると、プロトンのスピン方向はｘ軸方向から傾いた状態となる。そしてTRだけ時間が経過すると、プロトンのスピン方向はｙ軸に対して対称な方向に傾く。ここで、一定角度-αだけスピンを回転させる-α励起パルスが印加されると、スピン方向はｘ軸に対称な方向に傾く。さらにTRだけ時間が経過すると、スピン方向はｙ軸に対称な方向に傾き、一定角度+αだけスピンを回転させる+α励起パルスが印加されると、スピン方向はｘ軸に対称な方向に傾く。つまり、２回のα励起パルスの印加によってスピン方向が元の角度に戻ることとなる。
【００５２】
従って、あるα励起パルスの印加後、TR/2だけ時間が経過したときのスピン方向は、ｙ軸方向y(TR/2)となる。このため、スピン方向がｙ軸方向y(TR/2)となったタイミングで着目するスピンを励起するように例えば180°RFコヒーレントコントロールパルスを印加すれば、着目するスピンのスピン方向はｘ軸に対称に傾くものの、ｙ軸上y’(TR/2)となる。よって、α励起パルスの印加後、TR/2だけ時間が経過したタイミングで、180°RFコヒーレントコントロールパルスを印加すれば、スピン方向は180°RFコヒーレントコントロールパルスの影響を受けず、連続性を維持することができる。
【００５３】
仮に、スピンがRFコヒーレントコントロールパルスの影響を受けて連続性が維持されないと、画像にアーチファクトが発生することとなる。従って、RFコヒーレントコントロールパルスの印加タイミングは、厳密にα励起パルスの印加後、TR/2だけ時間が経過したタイミングである必要はなく、アーチファクトが十分に低減することが可能な程度にスピン方向の連続性を維持できるようなタイミングであればよいということになる。つまり、RFコヒーレントコントロールパルスの印加タイミングは、厳密には励起パルスの印加後、TR/2だけ時間が経過した時点を中心とする誤差範囲内であればよい。具体例としては、RFコヒーレントコントロールパルスの印加タイミングは、α励起パルスの印加後TR/2±TR/4の範囲内に設定することができる。
【００５４】
このようにcoherent control blockでは、注目するスピンの位相の連続性が保たれるように撮影条件が制御される。例えば、静止しているスピンに注目する場合には、静止しているスピンの位相が保持されるようにcoherent control blockにおける０次モーメント量がゼロとなるように調整される。そのために、coherent control blockにおける傾斜磁場パルスの印加面積はゼロとなるように撮影条件が決定される。
【００５５】
尚、図６は、coherent control blockにおいて傾斜磁場パルスが印加されない例を示しているため、元々coherent control blockにおける０次モーメント量はゼロである。
【００５６】
図８は、図５に示す撮影条件設定部４０において設定されるRFコヒーレントコントロールパルスおよびスライス傾斜磁場パルスの印加を伴うSSFPシーケンスを示す図である。
【００５７】
図８においてRFは、被検体Ｐに送信されるRFパルスを、Gssは、被検体Ｐに印加されるスライス傾斜磁場パルスを示す。
【００５８】
図８に示すように、スライス傾斜磁場パルスGssの印加を伴うSSFPシーケンスにcoherent control blockを設けることができる。coherent control blockでは、隣接する２つのα励起パルスからそれぞれTR/2だけ時間的に離れたタイミングでRFコヒーレントコントロールパルスが印加される。
【００５９】
そして、coherent control blockにもスライス傾斜磁場パルスを設け、α励起パルスの印加時に選択励起されるスライスと同一のスライスを選択励起することができる。励起パルスの印加時におけるスライス励起位置とRFコヒーレントコントロールパルスの印加時におけるスライス励起位置とを同一とすると、RFコヒーレントコントロールパルスは飽和回復(SR: saturation recovery)パルスやIRパルス等のインバージョンパルスと同様な作用をもたらす。つまり、SSFPシーケンス上において、スピンが励起された状態でSRパルスやIRパルス等のインバージョンパルスを印加することが可能となる。
【００６０】
従って、インバージョンパルスによって励起されないスピンは定常状態を維持する一方、インバージョンパルスによって励起されたスピンは、T1緩和程度の信号変化を呈するようになる。インバージョンタイムを制御する場合には、インバージョンパルスとインバージョンパルスとの間隔を変えればよい。
【００６１】
ここで、印加されるインバージョンパルスの位相を、インバージョンパルスの印加直前に印加された励起パルスの位相と同一とすると、RFの不均一性に対するロバスト効果を向上できるという利点がある。
【００６２】
尚、図８の例では、励起パルスとともに印加されるスライス傾斜磁場パルスGssの引き込み部G1とcoherent control blockにおけるスライス傾斜磁場パルスGssの引き込み部G2とが時間的に異なりオーバーラップしないように設定されているが、共通の期間においてオーバーラップさせて印加することも可能である。この点はスライス傾斜磁場パルスGssの印加を伴うcoherent control blockを設けた後述する全てのSSFPシーケンスに共通である。
【００６３】
図９は、図５に示す撮影条件設定部４０においてcoherent control blockで選択励起させるスライスを励起パルスの印加時に選択励起させるスライスと異なるスライスに設定したSSFPシーケンスを示す図である。
【００６４】
図９においてRFは、被検体Ｐに送信されるRFパルスを、Gss1は、励起パルスの印加用のスライスを選択するために被検体Ｐに印加されるスライス傾斜磁場パルスを、Gss2は、coherent control block、すなわちRFコヒーレントコントロールパルスの印加用のスライスを選択するために被検体Ｐに印加されるスライス傾斜磁場パルスをそれぞれ示す。
【００６５】
スライス傾斜磁場パルスGssの印加を伴うSSFPシーケンスにcoherent control blockを設けることができるが、図９に示すように、励起パルスの印加用のスライスとRFコヒーレントコントロールパルスの印加用のスライスとを異なる方向のスライスとすることもできる。この場合には、励起パルスとともに印加されるスライス傾斜磁場パルスGss1の印加方向と、RFコヒーレントコントロールパルスの印加とともに印加されるスライス傾斜磁場パルスGss2の印加方向とが互いに異なる。
【００６６】
代表的な例としては、RFコヒーレントコントロールパルスの印加とともに印加されるスライス傾斜磁場パルスGss2の印加方向を励起パルスとともに印加されるスライス傾斜磁場パルスGss1の印加方向に対して直角に設定し、RO方向とする例が挙げられる。
【００６７】
従って、励起パルスの印加時に選択励起されるスライスおよびRFコヒーレントコントロールパルスの印加時に選択励起されるスライスの２つのスライスに含まれるスピン、つまり２つのスライス選択励起を受けたスピンは、coherent control blockのRFコヒーレントコントロールパルスによってサチュレーションあるいはラベリングを受ける。一方、励起パルスの印加時に選択励起されるスライスのみに含まれるスピン、つまり励起パルスの印加時におけるスライス選択励起のみを受けたスピンは定常状態を厳密に維持している。
【００６８】
このため、coherent control blockのRFコヒーレントコントロールパルスは、サチュレーションパルスやスピンラベリングパルスとして機能する。このような撮影条件は、例えば、不要な領域の信号を抑制する場合や、動きのあるスピンが特定の面内を移動する様子を観察する場合に適している。
【００６９】
図１０は、図５に示す撮影条件設定部４０においてラジアル収集を併用したcoherent control blockを有するSSFPシーケンスを設定した例を示す図である。
【００７０】
図１０において、RFは、被検体Ｐに送信されるRFパルスを、Gssは、被検体Ｐに印加されるスライス傾斜磁場パルスを、Gro1およびGro2は、それぞれ被検体Ｐに印加されるRO傾斜磁場パルスを示す。
【００７１】
図１０に示すSSFPシーケンスは、データ収集をいわゆるラジアル（Radial）収集とした場合におけるシーケンスである。ラジアル収集は、傾斜磁場を変化させ、ｋ空間上で原点を通る放射状にデータ収集を行う収集法であり、血液や脳脊髄液(CSF: cerebrospinal fluid)等の液体や動きのある器官を撮像する場合にアーチファクトが少ないことが知られている。
【００７２】
このラジアル収集用のSSFPシーケンスにおいても、coherent control blockでは、RO傾斜磁場パルスの０次および１次モーメントがゼロとなるように構成されている。そして、coherent control blockでは、血液やCSF等の液体や動きのある器官のラベリングを行うためのインバージョンパルスやラベリング以外の目的を有するその他のあらゆるインバージョンパルスを印加することができる。ラジアル収集用のSSFPシーケンスに、coherent control blockを設けると、静止しているスピンおよび一定速度で動くスピンの位相が常にリフェーズされる。このため、液体等の動きのある部分を良好に描出し、アーチファクトの少ない画像を得ることができる。
【００７３】
図１１は、図１０に示すSSFPシーケンスによるRadial収集においてラベリングするスピンのスライス軸を示す図である。
【００７４】
図１１において、RO1軸は、Radial収集の始点軸を示し、RO2軸はRO1軸に直交する軸である。また、RO1軸、RO2軸はそれぞれRO傾斜磁場パルスGro1、Gro2の印加方向に対応している。従ってRO1軸を含む面（RO傾斜磁場パルスGro1によって励起される面）およびRO2軸を含む面（RO傾斜磁場パルスGro2によって励起される面）はそれぞれスライス傾斜磁場パルスGssによって選択励起されるスライスSLに垂直な面となる。
【００７５】
ラジアル収集では、選択励起されたスライスSL上において、Radial収集の始点軸RO1とRO1軸に直交するRO2軸の交点を中心として回転するようにｋ空間データが収集される。そして、ラベリングするスライスは、Radial収集の始点軸RO1を含みスライス傾斜磁場パルスGssによって選択励起されるスライスSLに垂直な面に設定される。すなわち、図１０に示すように、RO2軸方向成分のRO傾斜磁場パルスGro2がゼロの場合にコヒーレントなインバージョンパルスがラベリング用に印加される。一方、RO2軸方向成分のRO傾斜磁場パルスGro2がゼロでない場合には、データ収集が行われる。
【００７６】
このような撮影条件でスピンのラベリングを行うと、Radial収集の始点軸RO1においてスライスSLに直交する面にあるスピンがラベリングされる一方、Radial収集の始点軸RO1にてスライスSLに直交する面の外側ではスピンの定常状態が維持されている。つまり、ラベリングされたスピンのみ移動した場所で描写される。このようにRadial収集によれば動きの影響を抑制して撮影を行うことが可能である。
【００７７】
また、coherent control blockを複数設け、複数組のcoherent control blockのRFコヒーレントコントロールパルスによって脂肪抑制やラベリング等の作用が得られるようにすることもできる。
【００７８】
例えば、第１の脂肪抑制パルスおよび第１の脂肪抑制パルスよりも後に印加される第２の脂肪抑制パルスの２つのパルスを複数組のRFコヒーレントコントロールパルスとして付加することができる。この場合に、脂肪抑制効果を得る必要がある所望のイメージング用の励起パルスの印加時刻において脂肪抑制効果が得られるように第１の脂肪抑制パルスと第２の脂肪抑制パルスとの印加時刻間における時間および第２の脂肪抑制パルスと所望のイメージング用の励起パルスとの印加時刻間における時間を制御すれば、２つの脂肪抑制パルスの印加によって得られる脂肪抑制効果をSSFPシーケンスによるデータ収集において得ることができる。３つ以上の脂肪抑制パルスを複数組のRFコヒーレントコントロールパルスとして印加する場合も同様である。
【００７９】
特に脂肪抑制効果を向上させるためには、脂肪抑制パルスのパルス長を長く設定することが望ましいが、TRの制約上、脂肪抑制パルスのパルス長を十分に長く設定することが困難な場合がある。そこで、制約された周波数特性を有する複数の脂肪抑制パルスを印加すれば、本来設定すべき周波数特性を有する脂肪抑制パルスを印加する場合と同等の脂肪抑制効果を得ることが期待できる。換言すれば、脂肪抑制パルスを複数回に分けて印加することにより、TRを考慮しない場合に設定可能な適切な周波数特性を有する脂肪抑制パルスを印加する場合と同等な脂肪抑制効果を得ることができる。
【００８０】
別の例としては、脂肪抑制パルスおよびラベリング用のパルスを複数組のRFコヒーレントコントロールパルスとして付加することもできる。この場合には、脂肪抑制およびラベリングの双方をSSFPシーケンスによるデータ収集において行うことができる。尚、所望のイメージング用の励起パルスの印加時刻において脂肪抑制効果を得るためには、脂肪抑制パルスと脂肪抑制効果を得る必要がある励起パルスとの印加時刻間における時間を制御して、脂肪抑制効果を得る必要がある励起パルスの印加タイミングにおいて脂肪抑制効果が得られるようにする必要がある。
【００８１】
更に別の例としては、複数のラベリング用のパルスを複数組のコヒーレントコントロールパルスとして付加することもできる。例えば、ラベリング用のTagパルスを印加する場合において、ハードウェアの構成に制約によってTagパルスに付与すべき必要なパワーを得ることができない場合がある。そこで、複数回に分けてTagパルスを印加することによってラベリングの対象となる磁化を180度倒すことができる。また、複数のラベリング用のパルスの印加を伴うラベリング法として、t-SLIP (Time-SLIP: Time Spatial Labeling Inversion Pulse)法が挙げられる。
【００８２】
t-SLIP法では、t-SLIPパルスが印加され、撮影領域に流入する血液がラベリングされる。すなわちt-SLIPシーケンスは、撮像断面に流入する血液にタグ付けを行うことによってタグ付けされた血液を選択的に描出或いは抑制するためのASL(arterial spin-labeling)パルスの印加を伴う撮像シーケンスである。このt-SLIPシーケンスにより、反転時間(TI: inversion time)後に撮影断面に到達した血液のみの信号強度を選択的に強調または抑制することができる。尚、必要に応じてt-SLIPパルスはECG (electrocardiogram)信号のR波から一定の遅延時間(delay time)経過後に印加され、心電同期下において撮像が行われる。
【００８３】
t-SLIPパルスは、領域非選択インバージョンパルスや領域選択インバージョンパルスとで構成される。領域非選択インバージョンパルスはON/OFFの切換が可能である。つまり、t-SLIPパルスは、領域選択インバージョンパルスを少なくとも含み、領域選択インバージョンパルスのみで構成される場合や領域選択インバージョンパルスおよび領域非選択インバージョンパルスの双方で構成される場合がある。
【００８４】
領域選択インバージョンパルスは、撮影断面と独立に任意に設定することが可能である。この領域選択インバージョンパルスで撮影領域に流入する血液をラベリングすると、TI後に血液が到達した部分の信号強度が高くなる。尚、領域非選択インバージョンパルスをOFFにすると、TI後に血液が到達した部分の信号強度が低くなる。このため血液の移動方向や距離を把握することができる。
【００８５】
そこで、t-SLIP法における領域非選択インバージョンパルスおよび領域選択インバージョンパルスを複数組のラベリング用のコヒーレントコントロールパルスとしてSSFPシーケンスに付加することができる。
【００８６】
尚、t-SLIP法によるラベリングにおいて、心電情報に同期させて心電信号の基準波から所定の遅延時間後にラベリング用のパルスを印加する場合には、被検体ＰのECG 信号を取得するECGユニット３８が磁気共鳴イメージング装置２０に備えられる。そして、ECGユニット３８により取得されたECG信号がシーケンスコントローラ３１を介してコンピュータ３２に出力されるように構成される。また、ECG信号の代わりに脈波同期(PPG: peripheral pulse gating)信号を取得することもできる。PPG信号は、例えば指先の脈波を光信号として検出した信号である。PPG信号を取得する場合には、PPG信号検出ユニットが設けられる。
【００８７】
図１２は、図５に示す撮影条件設定部４０においてラベリング用のパルスの印加を伴う複数のcoherent control blockを有するSSFPシーケンスを設定した例を示す図である。
【００８８】
図１２においてRFは、被検体Ｐに送信されるRFパルスを、Gss1は、励起パルスおよび領域非選択インバージョンパルスの印加用のスライスを選択するために被検体Ｐに印加されるスライス傾斜磁場パルスを、Gss2は、領域選択インバージョンパルスの印加用のスライスを選択するために被検体Ｐに印加されるスライス傾斜磁場パルスをそれぞれ示す。
【００８９】
図１２に示すように、SSFPシーケンスに第１および第２のc２つのoherent control blockを設けることができる。第１および第２のcoherent control block内には、それぞれ第１の(β1,φ1)RFコヒーレントコントロールパルスおよび第２の(β2,φ2)RFコヒーレントコントロールパルスの印加を設定することができる。これら第１および第２のRFコヒーレントコントロールパルスは、例えば、第１および第２のラベリング用のパルスとしてそれぞれ領域選択インバージョンパルスおよび領域非選択インバージョンパルスとすることができる。
【００９０】
領域選択インバージョンパルスは、撮影断面と独立して任意に印加断面を選択できるためイメージング用に選択励起されるスライスと異なるスライスを選択するためのスライス傾斜磁場パルスが領域選択インバージョンパルスとともに印加される。一方、領域非選択インバージョンパルスは、撮像領域に印加されるためイメージング用に選択されるスライスと平行なスライスを選択するためのスライス傾斜磁場パルスが領域非選択インバージョンパルスとともに印加される。
【００９１】
次に、コンピュータ３２の他の機能について説明する。
【００９２】
コンピュータ３２内に構築されるシーケンスコントローラ制御部４１は、入力装置３３またはその他の構成要素からの撮影開始指示情報に基づいてシーケンスコントローラ３１に撮影条件設定部４０から取得したパルスシーケンスを含む撮影条件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ｋ空間（フーリエ空間）データである生データを受けてｋ空間データベース４２に形成されたｋ空間に配置する機能とを有する。
【００９３】
このため、ｋ空間データベース４２には、受信器３０において生成された各生データがｋ空間データとして保存される。
【００９４】
画像再構成部４３は、ｋ空間データベース４２からｋ空間データを取り込んで２次元または３次元のフーリエ変換処理等の画像再構成処理を施すことにより、ｋ空間データから画像データを生成する機能と、生成した画像データを画像データベース４４に書き込む機能とを有する。
【００９５】
画像処理部４５は、画像データベース４４から画像データを読み込んで、必要な画像処理を行う機能と、画像処理後の画像データを表示装置３４に表示させる機能を有する。特に、画像処理部４５は、SSFPシーケンス上に設けられたcoherent control blockの前後において収集されたデータからそれぞれ得られた画像データ間で差分処理を行う機能と、差分処理により得られた差分画像データを表示用の画像データとして表示装置３４に表示させる機能を備えている。すなわち、画像処理部４５は、差分法により画像データを生成する機能を備えているが、特に、ラベリングを行う場合に、ラベリング前後における画像データに差分法を適用するニーズが顕在化している。
【００９６】
図１３は、図５に示す画像処理部４５における差分処理によって動きのあるスピンを選択的に描出する方法を説明する図である。
【００９７】
図１３においてRFは、被検体Ｐに送信されるRFパルスを、Gss1は、励起パルス用のスライス傾斜磁場パルスを、Gss2は、coherent control block、すなわちRFコヒーレントコントロールパルス用のスライス傾斜磁場パルスをそれぞれ示す。
【００９８】
図１３に示すように、図９に示すSSFPシーケンスのcoherent control block前におけるデータ収集期間を第１のデータ収集期間DAQ1とする一方、coherent control block後におけるデータ収集期間を第２のデータ収集期間DAQ2とする。そして、第１のデータ収集期間DAQ1において収集されたｋ空間データを用いて第１の画像データIMAGE1が再構成される一方、第２のデータ収集期間DAQ2において収集されたｋ空間データを用いて第２の画像データIMAGE2が再構成されるように画像再構成部４３を構成すると、画像データベース４４には、それぞれ第１のデータ収集期間DAQ1に対応する第１の画像データIMAGE1および第２のデータ収集期間DAQ2に対応する第２の画像データIMAGE2がそれぞれ保存される。
【００９９】
そして、画像処理部４５は、第１の画像データIMAGE1と第２の画像データIMAGE2との間で差分処理することで、動きのあるスピンのみが選択的に描出された差分画像データ| IMAGE1-IMAGE2|を生成するように構成される。すなわち、coherent control block前のデータから得られた第１の画像データIMAGE1では、着目するスピンがラベリングされていないが、coherent control block後のデータから得られた第２の画像データIMAGE2では、インバージョンパルスによって着目するスピンがラベリングされる。一方、励起パルスの印加時におけるスライス選択励起のみを受けたスピンはcoherent control block前後に亘って定常状態を厳密に維持している。従って、第１の画像データIMAGE1と第２の画像データIMAGE2間で差分処理を実施すると、定常状態にあるスピンからのデータは打ち消され、ラベリングしたスピンからのデータのみが差分画像データ| IMAGE1-IMAGE2|として残存することとなる。
【０１００】
尚、第１のデータ収集期間DAQ1においてスピンが定常状態となっているように十分な励起回数が必要である。
【０１０１】
また、coherent control block前後における収集データからそれぞれ得られる画像データ間の差分処理は、図９に示す撮影条件のみならず、図６、図８、図１０に示す撮影条件の場合にも同様に行うことができる。例えば、図１０に示すラジアル収集において第１のデータ収集期間DAQ1と第２のデータ収集期間DAQ2を設定し、画像データを差分することにより、動くスピンの画像データを選択的に得ることができる。
【０１０２】
次に磁気共鳴イメージング装置２０の動作および作用について説明する。
【０１０３】
図１４は、図４に示す磁気共鳴イメージング装置２０により脂肪抑制、ラベリング、インバージョン等の所望の目的のためのコヒーレントコントロールパルスの印加を伴うSSFPシーケンスを用いた撮像を行う際の手順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。
【０１０４】
まずステップＳ１において、撮影条件設定部４０は、撮影条件の設定用画面情報を表示装置３４に表示させる。ユーザは撮影条件の設定用画面を閲覧し、入力装置３３から撮影条件の指示情報としてSSFPシーケンスの選択指示および付随する傾斜磁場パルスの印加方法等の条件が撮影条件設定部４０に与えられる。そうすると、撮影条件設定部４０は、撮影条件としてSSFPシーケンスを設定する。
【０１０５】
次に、ステップＳ２において、入力装置３３から撮影条件の指示情報としてcoherent control blockにおける撮影条件の指示情報が撮影条件設定部４０に与えられ、coherent control blockにおける撮影条件として設定される。すなわち、coherent control blockにおけるRFコヒーレントコントロールパルスの波形、励起角度および励起位相がコヒーレントコントロールパルスの印加目的に応じて決定される。また、coherent control blockにおける傾斜磁場パルスの印加方法も撮影目的に応じて決定される。
【０１０６】
次に、ステップＳ３において、撮影条件設定部４０において設定された撮影条件に従ってデータ収集が行われる。
【０１０７】
すなわち、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。
【０１０８】
そして、入力装置３３からシーケンスコントローラ制御部４１にデータ収集指示が与えられると、シーケンスコントローラ制御部４１は撮影条件設定部４０からcoherent control blockが設けられたSSFPシーケンスを取得してシーケンスコントローラ３１に与える。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部４１から受けたSSFP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傾斜磁場を形成させるとともに、RFコイル２４からRF信号を発生させる。
【０１０９】
このため、被検体Ｐの内部における核磁気共鳴により生じたNMR信号が、RFコイル２４により受信されて受信器３０に与えられる。受信器３０は、RFコイル２４からNMR信号を受けて、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。シーケンスコントローラ３１は、生データをシーケンスコントローラ制御部４１に与え、シーケンスコントローラ制御部４１はｋ空間データベース４２に形成されたｋ空間に生データをｋ空間データとして配置する。
【０１１０】
ここで、SSFPシーケンスには、コヒーレントコントロールパルスを印加するためのcoherent control blockが設けられているため、coherent control block後に収集されたｋ空間データのうち、励起された着目するスピンからのｋ空間データは、コヒーレントコントロールパルスの作用を受けている。一方、着目していないスピンの位相が保持されるようにcoherent control blockにおける０次モーメント量がゼロとなるように調整されるため、coherent control block前後に亘って着目していないスピンの定常状態は厳密に維持されている。
【０１１１】
次に、ステップＳ４において、画像再構成部４３は、ｋ空間データベース４２からｋ空間データを取り込んで画像再構成処理を施すことにより画像データを生成する。生成された画像データは画像データベース４４に書き込まれて保存される。
【０１１２】
次に、ステップＳ５において、画像処理部４５は、画像データベース４４から画像データを読み込んで、必要な画像処理を行うことにより表示用の画像データを生成する。例えば、画像処理部４５は、SSFPシーケンス上に設けられたcoherent control blockの前後において収集されたデータからそれぞれ得られた画像データ間で差分処理を行うことにより、動きのあるスピンが選択的に描出された画像データを生成する。
【０１１３】
次に、ステップＳ６において、画像処理部４５は、画像処理によって生成された画像データを表示装置３４に与える。これにより、表示装置３４には、coherent control blockにおけるコヒーレントコントロールパルスによって着目するスピンを含む部分の画像コントラストが変化した画像が表示される。
【０１１４】
つまり以上のような磁気共鳴イメージング装置２０は、撮影条件の１つであるSSFPシーケンスにコヒーレントなスピンを付加できるようにしたものである。このため、磁気共鳴イメージング装置２０によれば、SSFPシーケンスにおけるスピンの位相連続性を維持しつつコヒーレントコントロールパルスによる画像コントラストの変化を実現することができる。
【０１１５】
さらにcoherent control blockにおけるスライス傾斜磁場パルスの印加方法を、励起用の励起パルスの印加時におけるスライス傾斜磁場パルスの印加方法と異なるように設定することで、coherent control blockにおけるスライス傾斜磁場パルスおよび励起パルスの印加時におけるスライス傾斜磁場パルスの双方によって励起されるスピンを選択的にラベリングすることができる。この場合にも、励起パルスの印加時におけるスライス傾斜磁場パルスのみで励起されるスピンの定常状態を厳密に維持することができる。
【０１１６】
また、SSFPシーケンスにおけるラジアル収集時にcoherent control blockを設けることによって動きのあるスピンを選択的にラベリングし、スピンの移動を描出することができる。
【符号の説明】
【０１１７】
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
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 撮影条件設定部
４１ シーケンスコントローラ制御部
４２ ｋ空間データベース
４３ 画像再構成部
４４ 画像データベース
４５ 画像処理部
Ｐ 被検体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数回の高周波励起を一定間隔で繰り返し行うSteady-State Free Precessionパルスシーケンス上において、隣接する高周波励起間の中心時刻を実質的に中心とし、かつ０次モーメント量がゼロとなるようなコヒーレントコントロールパルスを付加したシーケンスに従ってデータを収集するデータ収集手段と、
前記データから画像データを生成する画像データ生成手段と、
を有し、
前記コヒーレントコントロールパルスの印加領域は、撮像領域と独立に任意に設定可能である、
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
前記データ収集手段は、前記コヒーレントコントロールパルスとして、ラベリング用の領域選択パルスを付加して前記データを収集するように構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
前記データ収集手段は、前記コヒーレントコントロールパルスが印加されるコヒーレントブロック前後の単一又は複数の励起パルスを、イメージングに用いるためのデータを収集しないダミーパルスとして、前記データを収集するように構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
前記データ収集手段は、
前記コヒーレントコントロールパルスが印加される際に、前記複数回の高周波励起の際にそれぞれ印加される各傾斜磁場パルスによって励起されるスライスと同一のスライスが励起されるように前記コヒーレントコントロールパルスの傾斜磁場パルスを付加して前記データを収集し、
前記コヒーレントコントロールパルスはインバージョンパルスである、
ことを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
前記コヒーレントコントロールパルスの直前の励起パルスと共に印加されるスライス傾斜磁場パルスの引き込み部と、前記コヒーレントコントロールパルスと共に印加されるスライス傾斜磁場パルスの引き込み部とは、オーバーラップさせることができる、
ことを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
前記画像データ生成手段は、前記コヒーレントコントロールパルスの印加前に収集された第１のデータから第１の画像データを、前記コヒーレントコントロールパルスの印加後に収集された第２のデータから第２の画像データをそれぞれ生成し、前記第１の画像データおよび前記第２の画像データとの間で差分処理を行うように構成されることを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
前記データ収集手段は、複数組のコヒーレントコントロールパルスを付加して前記データを収集するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１】
複数回の高周波励起を一定間隔で繰り返し行うSteady-State Free Precessionパルスシーケンス上において、隣接する高周波励起間の中心時刻を実質的に中心とし、かつ０次モーメント量がゼロとなるようなコヒーレントコントロールパルスを付加したシーケンスに従ってデータを収集するデータ収集手段と、
前記データから画像データを生成する画像データ生成手段と、
を有し、
前記コヒーレントコントロールパルスの印加領域は、撮像領域と独立に任意に設定可能である、
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
前記データ収集手段は、前記コヒーレントコントロールパルスとして、ラベリング用の領域選択パルスを付加して前記データを収集するように構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
前記データ収集手段は、前記コヒーレントコントロールパルスが印加されるコヒーレントブロック前後の単一又は複数の励起パルスを、イメージングに用いるためのデータを収集しないダミーパルスとして、前記データを収集するように構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
前記データ収集手段は、
前記コヒーレントコントロールパルスが印加される際に、前記複数回の高周波励起の際にそれぞれ印加される各傾斜磁場パルスによって励起されるスライスと同一のスライスが励起されるように前記コヒーレントコントロールパルスの傾斜磁場パルスを付加して前記データを収集し、
前記コヒーレントコントロールパルスはインバージョンパルスである、
ことを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
前記コヒーレントコントロールパルスの直前の励起パルスと共に印加されるスライス傾斜磁場パルスの引き込み部と、前記コヒーレントコントロールパルスと共に印加されるスライス傾斜磁場パルスの引き込み部とは、オーバーラップさせることができる、
ことを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
前記画像データ生成手段は、前記コヒーレントコントロールパルスの印加前に収集された第１のデータから第１の画像データを、前記コヒーレントコントロールパルスの印加後に収集された第２のデータから第２の画像データをそれぞれ生成し、前記第１の画像データおよび前記第２の画像データとの間で差分処理を行うように構成されることを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
前記データ収集手段は、複数組のコヒーレントコントロールパルスを付加して前記データを収集するように構成されることを特徴とする請求項１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５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−７５１９８（Ｐ２０１３−７５１９８Ａ）
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１３−１３３３２（Ｐ２０１３−１３３３２）
【出願日】平成２５年１月２８日（２０１３．１．２８）
【分割の表示】特願２００８−１８９６５（Ｐ２００８−１８９６５）の分割
【原出願日】平成２０年１月３０日（２００８．１．３０）
【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)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２５年１月２８日（２０１３．１．２８）
【分割の表示】特願２００８−１８９６５（Ｐ２００８−１８９６５）の分割
【原出願日】平成２０年１月３０日（２００８．１．３０）
【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)
【Ｆターム（参考）】
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