磁気共鳴装置およびプログラム
【課題】代謝物スペクトルの周波数を十分な精度で補正する。
【解決手段】水の中心周波数の基準値ｆｗ０を求めるためのプリスキャンを行った後、本スキャンを行う。本スキャンでは、代謝物シーケンスＭＳ１〜ＭＳ４と水シーケンスＷＳとを有するシーケンス群Ｇｉ（ｉ＝１〜ｎ）を実行する。水シーケンスＷＳにより得られた水の中心周波数と、水の中心周波数との基準値ｆｗ０との差に基づいて、代謝物シーケンスＭＳ１〜ＭＳ４により得られた代謝物スペクトルＭｉ１〜Ｍｉ４の周波数を補正する。その後、周波数補正後の代謝物スペクトルの位相を補正し、加算する。
【解決手段】水の中心周波数の基準値ｆｗ０を求めるためのプリスキャンを行った後、本スキャンを行う。本スキャンでは、代謝物シーケンスＭＳ１〜ＭＳ４と水シーケンスＷＳとを有するシーケンス群Ｇｉ（ｉ＝１〜ｎ）を実行する。水シーケンスＷＳにより得られた水の中心周波数と、水の中心周波数との基準値ｆｗ０との差に基づいて、代謝物シーケンスＭＳ１〜ＭＳ４により得られた代謝物スペクトルＭｉ１〜Ｍｉ４の周波数を補正する。その後、周波数補正後の代謝物スペクトルの位相を補正し、加算する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、代謝物スペクトルを取得するための代謝物シーケンスと、水スペクトルを取得するための水シーケンスとを実行する磁気共鳴装置、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気共鳴装置を用いて、生体内の代謝物のスペクトルを取得し、医学的な診断に使用することが行われている（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2001-346779号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的に、代謝物の信号値は小さいので、代謝物のスペクトルを取得するためのシーケンスを繰り返し実行し、各シーケンスで得られた代謝物のスペクトルを加算している。スペクトルを加算することにより、ＳＮ比を大きくすることができる。しかし、代謝物の共鳴周波数は、勾配磁場を印加するときにコイルに発生する熱などが原因で、ドリフトする。したがって、代謝物のスペクトルに生じた周波数のドリフトを補正する必要があるが、周波数のドリフト量は時間とともに変化するので、スペクトルの周波数を十分な精度で補正することは難しいという問題がある。
【０００５】
したがって、代謝物のスペクトルの周波数を十分な精度で補正できることが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様は、被検体の所定の領域に含まれている代謝物の周波数情報を有する代謝物スペクトルを取得するための代謝物シーケンスと、前記所定の領域に含まれている水の周波数情報を有する水スペクトルを取得するための水シーケンスとを実行する磁気共鳴装置であって、
前記代謝物シーケンスと前記水シーケンスとを有するシーケンス群をｎ回実行するスキャン手段と、
ｎ回のシーケンス群のうちのｉ（ｉ＝１〜ｎ）番目のシーケンス群により得られた水スペクトルに基づいて、前記ｉ番目のシーケンス群により得られた代謝物スペクトルの周波数を補正する補正手段と、
を有する、磁気共鳴装置である。
【０００７】
本発明の第２の態様は、被検体の所定の領域に含まれている代謝物の周波数情報を有する代謝物スペクトルを取得するための代謝物シーケンスと、前記所定の領域に含まれている水の周波数情報を有する水スペクトルを取得するための水シーケンスとを有するシーケンス群をｎ回実行する磁気共鳴装置のプログラムであって、
ｎ回のシーケンス群のうちのｉ（ｉ＝１〜ｎ）番目のシーケンス群により得られた水スペクトルに基づいて、前記ｉ番目のシーケンス群により得られた代謝物スペクトルの周波数を補正する補正処理、
を計算機に実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【０００８】
ｎ回のシーケンス群のうちのｉ（ｉ＝１〜ｎ）番目のシーケンス群により得られた水スペクトルに基づいて、前記ｉ番目のシーケンス群により得られた代謝物スペクトルの周波数を補正している。したがって、各シーケンス群で生じた周波数のドリフト量に合わせて代謝物スペクトルの周波数が補正されるので、補正精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一形態の磁気共鳴装置の概略図である。
【図２】被検体１２の頭部の中の所定の領域Ｒを示す図である。
【図３】所定の領域Ｒから磁気共鳴信号を収集するためのスキャンの説明図である。
【図４】ＭＲ装置１００の動作フローを示す図である。
【図５】図３に示すシーケンス群Ｇ１〜Ｇｎを実行することにより得られたスペクトルを概略的に示す図である。
【図６】水スペクトルＷ１の周波数を補正したときの様子を示す図である。
【図７】代謝物スペクトルＭ１１〜Ｍ１４の周波数を補正したときの様子を示す図である。
【図８】水スペクトルＷ２の周波数を補正したときの様子を示す図である。
【図９】代謝物スペクトルＭ２１〜Ｍ２４の周波数を補正したときの様子を示す図である。
【図１０】周波数補正後の水スペクトルＷｎ′と、周波数補正後の代謝物スペクトルＭｎ１′〜Ｍｎ４′とを示す図である。
【図１１】位相補正された代謝物スペクトルを示す図である。
【図１２】位相補正後の代謝物スペクトルＭ１１″〜Ｍｎ４″を加算するときの説明図である。
【図１３】ＭＲ装置の別の動作フローを示す図である。
【図１４】加算により得られた水スペクトルＷ′と、加算により得られた代謝物スペクトルＭ′を示す図である。
【図１５】シーケンス群Ｇｉの変形例を説明する図である。
【図１６】ｐ＝１、ｑ＝０の場合のシーケンス群Ｇｉを示す図である。
【図１７】代謝物シーケンスの数が異なる場合の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、発明を実施するための形態を説明するが、本発明は、以下の形態に限定されることはない。
【００１１】
図１は、本発明の一形態の磁気共鳴装置の概略図である。
磁気共鳴装置（以下、「ＭＲ装置」と呼ぶ。ＭＲ：Magnetic Resonance）１００は、マグネット２、テーブル３、受信コイル４などを有している。
【００１２】
マグネット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。
【００１３】
テーブル３は、クレードル３ａを有している。クレードル３ａ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３ａによって、被検体１２はボア２１に搬送される。
【００１４】
受信コイル４は、被検体１２の頭部に取り付けられている。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。
【００１５】
ＭＲ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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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、信号処理により得たれたデータを中央処理装置９に出力する。
【００２０】
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から受け取ったデータに基づいて画像を再構成するなど、ＭＲ装置１００の各種の動作を実現するように、ＭＲ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、周波数検出手段９１、補正手段９２、および加算手段９３などを有している。
【００２１】
周波数検出手段９１は、水スペクトルに基づいて、水の共鳴周波数を検出する。
補正手段９２は、スペクトルの周波数の補正および位相の補正を行う。
加算手段９３は、スペクトルを加算する。
【００２２】
中央処理装置９は、周波数検出手段９１、補正手段９２、および加算手段９３の一例であり、所定のプログラムを実行することにより、これらの手段として機能する。
【００２３】
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。
【００２４】
ＭＲ装置１００は、上記のように構成されている。尚、マグネット２、受信コイル４、送信器６、勾配磁場電源７、受信器８を合わせたものが、スキャン手段に相当する。
【００２５】
図２は、被検体１２の頭部の中の所定の領域Ｒを示す図、図３は、所定の領域Ｒから磁気共鳴信号を収集するためのスキャンの説明図である。
本形態では、プリスキャンと、本スキャンが実行される。
【００２６】
プリスキャンは、水の周波数情報（共鳴周波数）を有する水スペクトルを取得するためのスキャンである。
【００２７】
本スキャンは、水スペクトルと、代謝物の周波数情報を有する代謝物スペクトルを取得するためのスキャンである。本スキャンでは、シーケンス群Ｇｉ（ｉ＝１〜ｎ）が実行される。以下に、シーケンス群Ｇｉについて、説明する。尚、シーケンス群Ｇｉは、ｉの値に関わらず同じであるので、以下では、ｉ＝１、すなわち、シーケンス群Ｇ１を取り上げて説明する。
【００２８】
シーケンス群Ｇ１は、代謝物シーケンスＭＳ１〜ＭＳ４と水シーケンスＷＳとを有している。以下に、代謝物シーケンスＭＳ１〜ＭＳ４および水シーケンスＷについて、順に説明する。
【００２９】
（１）代謝物シーケンスＭＳ１〜ＭＳ４について
代謝物シーケンスＭＳ１〜ＭＳ４は、代謝物スペクトルを取得するためのシーケンスである。尚、代謝物シーケンスＭＳ１〜ＭＳ４は、同じシーケンスであるので、以下では、代表して代謝物シーケンスＭＳ１を取り上げて説明する。代謝物シーケンスＭＳ１は、ＲＦパルスＰ１、Ｐ２、およびＰ３を有している。これらのＲＦパルスＰ１、Ｐ２、およびＰ３の送信周波数ｆｍは、観測したい代謝物の化学シフトを考慮して設定される。例えば、代謝物として、ＮＡＡ（N-acetyl-L-aspartate）およびコリン（choline）を観測したい場合、ＲＦパルスＰ１、Ｐ２、およびＰ３の送信周波数ｆｍは、ＮＡＡの化学シフト（≒２．００ｐｐｍ）とコリンの化学シフト（≒３．２ｐｐｍ）との中間値２．６ｐｐｍに対応する周波数に設定される。
【００３０】
尚、頭部は、脳室などに大量の水を含んでいるので、代謝物の信号と一緒に水の信号も収集してしまうと、代謝物スペクトルのピークが水スペクトルのピークの裾野に隠れてしまい、代謝物を観測できなくなる。そこで、代謝物シーケンスは、水の信号を抑圧するための水抑圧用シーケンス部ＳＵを有している。水抑圧用シーケンス部ＳＵに含まれる水抑圧用ＲＦパルスＰ０の送信周波数ｆ０は、水の化学シフト（≒４．７ｐｐｍ）に対応する周波数に設定されている。
【００３１】
水抑圧用シーケンス部ＳＵによって、水の信号を抑制することができ、所定の領域Ｒの代謝物スペクトルを観測することができる。
【００３２】
（２）水シーケンスＷＳについて
水シーケンスＷＳは、水スペクトルを取得するためのシーケンスである。水スペクトルは、代謝物スペクトルの位相を補正するために用いられる。一般的に、代謝物スペクトルは、渦電流などが原因で位相が変動するので、代謝物スペクトルの位相を補正するために、水スペクトルが用いられる。水スペクトルを用いて代謝物スペクトルの位相をどのように補正するかについては、例えば、文献「Klose U，In vivo proton spectroscopy in presence of eddy currents. Magn Reson
Med. 1990 Apr;14(1):26-30」に記載されているので、詳細な説明は省略する。
【００３３】
水シーケンスＷＳは、代謝物シーケンスＭＳ１から水抑圧用シーケンス部ＳＵを除くことにより得られるシーケンスである。水シーケンスＷＳは、水抑圧用シーケンス部ＳＵが除かれているので、水シーケンスＷＳを実行することにより、水スペクトルを取得することができる。したがって、取得した水スペクトルを用いて、代謝物スペクトルの位相を補正することができる。
【００３４】
以下に、本形態におけるＭＲ装置１００の動作について、図４のフローを参照しながら説明する。
【００３５】
先ず、ステップＳＴ１において、プリスキャン（図３参照）を実行する。プリスキャンでは、本スキャンで使用される水シーケンスＷＳと同じシーケンスが実行される。したがって、プリスキャンを実行することによって、水の周波数情報（共鳴周波数）を有する水スペクトルを取得することができる。周波数検出手段９１（図１参照）は、プリスキャンにより取得された水スペクトルを解析し、水の共鳴周波数ｆｗ０を検出する。検出された水の共鳴周波数ｆｗ０は、後述するステップＳＴ３において、水スペクトルの周波数のドリフト量を求めるための共鳴周波数の基準値として用いられる。プリスキャンが終了したら、ステップＳＴ２に進む。
【００３６】
ステップＳＴ２では、先ず、ステップＳＴ１で得られた水の共鳴周波数ｆｗ０に基づいて、本スキャンで使用されるシーケンス（代謝物シーケンスＭＳ１〜ＭＳ４および水シーケンスＷＳ）のＲＦパルスの送信周波数を設定する。具体的には、水抑圧用ＲＦパルスＰ０の送信周波数ｆ０は、ｆ０＝ｆＷ０に設定される。また、ＲＦパルスＰ１、Ｐ２、およびＰ３の送信周波数ｆｍは、ｆＷ０からΔｆだけずれた値に設定される。Δｆの値は、水の化学シフトと代謝物の化学シフトなどを考慮して、事前に設定された値である。このように、送信周波数を設定したら、本スキャンを実行する。
【００３７】
図５は、図３に示すシーケンス群Ｇ１〜Ｇｎを実行することにより得られたスペクトルを概略的に示す図である。縦軸はスペクトルが取得された時間を表しており、横軸は周波数を表している。尚、図５には、ステップＳＴ１で得られた水の共鳴周波数の基準値ｆｗ０も示されている。
【００３８】
図５において、シーケンス群Ｇｉ（ｉ＝１〜ｎ）の代謝物シーケンスＭＳ１〜ＭＳ４により得られたスペクトルは、それぞれ、符号「Ｍｉ１」、「Ｍｉ２」、「Ｍｉ３」、「Ｍｉ４」で表されている。また、シーケンス群Ｇｉの水シーケンスＷＳにより得られたスペクトルは、符号「Ｗｉ」で表されている。例えば、シーケンス群Ｇ１の場合（ｉ＝１）、代謝物シーケンスＭＳ１〜ＭＳ４により得られたスペクトルは、符号「Ｍ１１」、「Ｍ１２」、「Ｍ１３」、「Ｍ１４」で表され、水シーケンスＷＳにより得られたスペクトルは、符号「Ｗ１」で表されている。
【００３９】
図５を参照すると、時間とともに、スペクトルの周波数がドリフトすることがわかる。図５では、代謝物スペクトルＭ１１〜Ｍｎ４の周波数のドリフトの時間変化を破線Ｌで示してある。シーケンス群Ｇ１〜Ｇｎを実行した後、ステップＳＴ３に進む。
【００４０】
ステップＳＴ３では、先ず、シーケンス群Ｇ１で取得されたスペクトルの周波数の補正処理を行う。以下に、この補正方法について説明する。
【００４１】
補正手段９２（図１参照）は、先ず、シーケンス群Ｇ１で取得された水スペクトルＷ１の周波数を補正する（図６参照）。
【００４２】
図６は、水スペクトルＷ１の周波数を補正したときの様子を示す図である。
周波数を補正する前の水スペクトルＷ１（破線で示されている）では、水の共鳴周波数は、基準値ｆｗ０からΔｆｗ１だけずれている。そこで、補正手段９２は、水の共鳴周波数が基準値ｆｗ０に一致するように、水スペクトルＷ１の周波数を補正する。図５では、周波数補正後の水スペクトルを符号「Ｗ１′」で示してある。このようにして、水スペクトルＷ１の周波数が補正される。
【００４３】
水スペクトルＷ１の周波数を補正したら、代謝物スペクトルＭ１１〜Ｍ１４の周波数を補正する（図７参照）。
【００４４】
図７は、代謝物スペクトルＭ１１〜Ｍ１４の周波数を補正したときの様子を示す図である。
補正手段９２は、シーケンス群Ｇ１により得られた代謝物スペクトルＭ１１〜Ｍ１４の周波数を、同じシーケンス群Ｇ１により得られた水スペクトルＷ１と同様に、Δｆｗ１だけ補正する。図７では、周波数補正後の代謝物スペクトルを、符号「Ｍ１１′」、「Ｍ１２′」、「Ｍ１３′」、「Ｍ１４′」で示してある。
【００４５】
このように、水スペクトルＷ１を用いて周波数のドリフト量Δｆｗ１を求めることによって、代謝物スペクトルＭ１１〜Ｍ１４の周波数のドリフトを補正することができる。
【００４６】
次に、補正手段９２は、シーケンス群Ｇ２により得られたスペクトルの周波数の補正処理を行う。補正手段９２は、先ず、シーケンス群Ｇ２により得られた水スペクトルＷ２の周波数を補正する（図８参照）。
【００４７】
図８は、水スペクトルＷ２の周波数を補正したときの様子を示す図である。
周波数を補正する前の水スペクトルＷ２（破線で示されている）では、水の共鳴周波数は、基準値ｆｗ０からΔｆｗ２だけずれている。そこで、補正手段９２は、水の共鳴周波数が基準値ｆｗ０に一致するように、水スペクトルＷ２の周波数を補正する。図８では、周波数補正後の水スペクトルを符号「Ｗ２′」で示してある。このようにして、水スペクトルＷ１の周波数が補正される。
【００４８】
水スペクトルＷ２の周波数を補正したら、代謝物スペクトルＭ２１〜Ｍ２４の周波数を補正する（図９参照）。
【００４９】
図９は、代謝物スペクトルＭ２１〜Ｍ２４の周波数を補正したときの様子を示す図である。
補正手段９２は、シーケンス群Ｇ２により得られた代謝物スペクトルＭ２１〜Ｍ２４の周波数を、同じシーケンス群Ｇ２により得られた水スペクトルＷ２と同様に、Δｆｗ２だけ補正する。図９では、周波数補正後の代謝物スペクトルを、符号「Ｍ２１′」、「Ｍ２２′」、「Ｍ２３′」、「Ｍ２４′」で示してある。
【００５０】
このように、水スペクトルＷ２を用いて周波数のドリフト量Δｆｗ２を求めることにより、代謝物スペクトルＭ２１〜Ｍ２４の周波数のドリフトを補正することができる。
【００５１】
以下同様に、補正手段９２は、シーケンス群Ｇｉにより得られたスペクトルの周波数の補正処理を行う。例えば、ｉ＝ｎ、つまり、シーケンス群Ｇｎにより得られたスペクトルの補正処理を行うと、図１０に示すように、周波数補正後の水スペクトルＷｎ′と、周波数補正後の代謝物スペクトルＭｎ１′〜Ｍｎ４′とが得られる。このようにして、全ての代謝物スペクトルの周波数が補正される。
【００５２】
図１０には、２つの破線ＬおよびＬ′が示されている。破線Ｌは、周波数の補正をする前の代謝物シーケンスの周波数のドリフトの時間変化を表している。一方、破線Ｌ′は、周波数の補正をした後の代謝物シーケンスの周波数のドリフトの時間変化を表している。２つの破線ＬおよびＬ′を比較すると、代謝物スペクトルの周波数を補正することによって、代謝物スペクトルの周波数のドリフト量のばらつきが小さくなっていることがわかる。
【００５３】
上記のようにして、全ての代謝物スペクトルの周波数を補正することができる。スペクトルの周波数を補正したら、ステップＳＴ４に進む。
【００５４】
ステップＳＴ４では、補正手段９２は、周波数補正後の代謝物スペクトルＭ１１′〜Ｍｎ４′の位相を補正する。
【００５５】
補正手段９２は、先ず、シーケンス群Ｇ１の周波数補正後の水スペクトルＷ１′に基づいて、同じシーケンス群Ｇ１の周波数補正後の代謝物スペクトルＭ１１′〜Ｍ１４′の位相を補正する。次に、シーケンス群Ｇ２の周波数補正後の水スペクトルＷ２′に基づいて、同じシーケンス群Ｇ２の周波数補正後の代謝物スペクトルＭ２１′〜Ｍ２４′の位相を補正する。以下同様に、シーケンス群Ｇｉの周波数補正後の水スペクトルＷｉ′に基づいて、同じシーケンス群Ｇｉの周波数補正後の代謝物スペクトルＭｉ１′〜Ｍｉ４′の位相を補正する。例えば、ｉ＝ｎの場合、シーケンス群Ｇｎの周波数補正後の水スペクトルＷｎ′に基づいて、同じシーケンス群Ｇｎの周波数補正後の代謝物スペクトルＭｎ１′〜Ｍｎ４′の位相を補正する。このようにして、全ての代謝物シーケンスの位相が補正される。図１１に、位相補正された代謝物スペクトルを示す。図１１では、位相補正後の代謝物スペクトルを符号「Ｍ１１″」〜「Ｍｎ４″」で示してある。位相補正をした後、ステップＳＴ５に進む。
【００５６】
ステップＳＴ５では、加算手段９３（図１参照）が、位相補正後の代謝物スペクトルＭ１１″〜Ｍｎ４″を加算する（図１２参照）。
【００５７】
図１２は、位相補正後の代謝物スペクトルＭ１１″〜Ｍｎ４″を加算するときの説明図である。
【００５８】
一般的に、代謝物の信号値は小さいので、代謝物スペクトルはＳＮ比が小さくなる傾向がある。そこで、本形態では、加算手段９３によって、位相補正後の代謝物スペクトルＭ１１″〜Ｍｎ４″を加算する。スペクトルを加算することによって、ＳＮ比の大きい代謝物スペクトルを得ることができる。図１２では、位相補正後の代謝物スペクトルＭ１１″〜Ｍｎ４″を加算することにより得られた代謝物スペクトルを符号「Ｍａｄｄ」で示してある。代謝物のペクトルＭａｄｄを得た後、代謝物スペクトルＭａｄｄを解析し、代謝物に関するデータを算出し、フローを終了する。
【００５９】
本形態では、シーケンス群Ｇｉを実行することによって、代謝物スペクトルＭｉ１〜Ｍｉ４の他に、周波数のドリフト量を求めるための水スペクトルＷｉを取得している。そして、シーケンス群Ｇｉの水スペクトルＷｉにより求められた周波数のドリフト量を用いて、同じシーケンス群Ｇｉで得られた代謝物スペクトルＭｉ１〜Ｍｉ４の周波数を補正する。したがって、周波数のドリフト量が時間とともに変化しても、代謝物スペクトルの周波数を十分な精度で補正することができる。また、このように周波数補正をすることによって、代謝物スペクトルの周波数のドリフト量のばらつきを小さくすることができるので（図１０参照）、ステップＳＴ５で得られた代謝物スペクトルＭａｄｄの半値幅の広がりを抑えることができる。
【００６０】
尚、ステップＳＴ２を実行している間に、水スペクトルＷｉの共鳴周波数と、水の共鳴周波数の基準値ｆｗ０との周波数差を求め、求めた周波数差に基づいて、ＲＦパルスの送信周波数を変更してもよい。このようにＲＦパルスの送信周波数を変更することによって、励起領域の位置ずれを補正することができ、良好な水抑制を行うこともできる。
【００６１】
また、本形態では、図４のフローに従って代謝物スペクトルＭａｄｄを得ているが、図４とは別のフローに従って代謝物スペクトルＭａｄｄを得てもよい（図１３参照）。
【００６２】
図１３は、別のフローを示す図である。
ステップＳＴ１〜ＳＴ３は、図４のフローと同じであるので説明は省略する。ステップＳＴ１〜ＳＴ３を実行することによって、図１０に示すように、周波数補正後の代謝物スペクトルＭ１１′〜Ｍｎ４′を得ることができる。ステップＳＴ３を実行したら、ステップＳＴ４に進む。
【００６３】
ステップＳＴ４では、加算手段９３（図１参照）が、周波数補正後の水スペクトルＷ１′〜Ｗｎ′を加算し、更に、周波数補正後の代謝物スペクトルＭ１１′〜Ｍｎ４′を加算する。図１４に、加算により得られた水スペクトルＷ′と、加算により得られた代謝物スペクトルＭ′を示す。スペクトルを加算した後、ステップＳＴ５に進む。
【００６４】
ステップＳＴ５では、補正手段９２が、水スペクトルＷ′を用いて、代謝物スペクトルＭ′の位相を補正する。これによって、位相補正後の代謝物スペクトルＭａｄｄを得ることができる。代謝物スペクトルＭａｄｄを得た後、代謝物スペクトルＭａｄｄを解析し、代謝物に関するデータを求め、フローを終了する。
このように、スペクトルを加算した後で、位相を補正してもよい。
【００６５】
尚、本形態では、シーケンス群Ｇｉは、図３に示すように、４つの代謝物シーケンスと１つの水シーケンスとを有している。しかし、シーケンス群Ｇｉは、図３に限定されることはなく、種々の変形が可能である（図１５参照）。
【００６６】
図１５は、シーケンス群Ｇｉの変形例を説明する図である。
図１５では、シーケンス群Ｇｉは、水シーケンスＷＳの前にｐ個の代謝物シーケンスを有し、水シーケンスＷＳの後にｑ個の代謝物シーケンスを有している。図３では、ｐ＝ｑ＝２であったが、ｐおよびｑは、２に限定されることはない。また、ｐ＝ｑである必要はなく、ｐ≠ｑであってもよい。更に、ｐ＝０又はｑ＝０にしてもよい。例えば、ｐ＝１、ｑ＝０の場合、シーケンス群Ｇｉは、以下のように表される。
【００６７】
図１６は、ｐ＝１、ｑ＝０の場合のシーケンス群Ｇｉを示す図である。
図１６では、１個の代謝物シーケンスＭＳごとに、周波数のドリフト量を求めるための水シーケンスＷＳが実行されるので、代謝物スペクトルの補正精度を更に向上させることができる。
【００６８】
ただし、図１６に示すシーケンス群を用いる場合、代謝物シーケンスの実行回数と同じ回数だけ水シーケンスを実行する必要があるので、スキャン時間が長くなる。したがって、スキャン時間の短縮化を優先したい場合は、１個のシーケンス群が、複数の代謝物シーケンスを有するようにすることが望ましい。
【００６９】
尚、シーケンス群Ｇ１〜Ｇｎの各々が有する代謝物シーケンスの数は、必ずしも同じ数である必要はない（図１７参照）。
【００７０】
図１７は、代謝物シーケンスの数が異なる場合の一例を示す図である。
図１７では、シーケンス群Ｇ１は、１個の代謝物シーケンスを有しているが、シーケンス群Ｇ２は、２個の代謝物シーケンスを有している。このように、代謝物シーケンスの数は異なっていてもよい。
【符号の説明】
【００７１】
２ マグネット
３ テーブル
３ａ クレードル
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
２１ ボア
２２ 超伝導コイル
２３ 勾配コイル
２４ 送信コイル
９１ 周波数検出手段
９２ 補正手段
９３ 加算手段
１００ ＭＲ装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、代謝物スペクトルを取得するための代謝物シーケンスと、水スペクトルを取得するための水シーケンスとを実行する磁気共鳴装置、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気共鳴装置を用いて、生体内の代謝物のスペクトルを取得し、医学的な診断に使用することが行われている（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2001-346779号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的に、代謝物の信号値は小さいので、代謝物のスペクトルを取得するためのシーケンスを繰り返し実行し、各シーケンスで得られた代謝物のスペクトルを加算している。スペクトルを加算することにより、ＳＮ比を大きくすることができる。しかし、代謝物の共鳴周波数は、勾配磁場を印加するときにコイルに発生する熱などが原因で、ドリフトする。したがって、代謝物のスペクトルに生じた周波数のドリフトを補正する必要があるが、周波数のドリフト量は時間とともに変化するので、スペクトルの周波数を十分な精度で補正することは難しいという問題がある。
【０００５】
したがって、代謝物のスペクトルの周波数を十分な精度で補正できることが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様は、被検体の所定の領域に含まれている代謝物の周波数情報を有する代謝物スペクトルを取得するための代謝物シーケンスと、前記所定の領域に含まれている水の周波数情報を有する水スペクトルを取得するための水シーケンスとを実行する磁気共鳴装置であって、
前記代謝物シーケンスと前記水シーケンスとを有するシーケンス群をｎ回実行するスキャン手段と、
ｎ回のシーケンス群のうちのｉ（ｉ＝１〜ｎ）番目のシーケンス群により得られた水スペクトルに基づいて、前記ｉ番目のシーケンス群により得られた代謝物スペクトルの周波数を補正する補正手段と、
を有する、磁気共鳴装置である。
【０００７】
本発明の第２の態様は、被検体の所定の領域に含まれている代謝物の周波数情報を有する代謝物スペクトルを取得するための代謝物シーケンスと、前記所定の領域に含まれている水の周波数情報を有する水スペクトルを取得するための水シーケンスとを有するシーケンス群をｎ回実行する磁気共鳴装置のプログラムであって、
ｎ回のシーケンス群のうちのｉ（ｉ＝１〜ｎ）番目のシーケンス群により得られた水スペクトルに基づいて、前記ｉ番目のシーケンス群により得られた代謝物スペクトルの周波数を補正する補正処理、
を計算機に実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【０００８】
ｎ回のシーケンス群のうちのｉ（ｉ＝１〜ｎ）番目のシーケンス群により得られた水スペクトルに基づいて、前記ｉ番目のシーケンス群により得られた代謝物スペクトルの周波数を補正している。したがって、各シーケンス群で生じた周波数のドリフト量に合わせて代謝物スペクトルの周波数が補正されるので、補正精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一形態の磁気共鳴装置の概略図である。
【図２】被検体１２の頭部の中の所定の領域Ｒを示す図である。
【図３】所定の領域Ｒから磁気共鳴信号を収集するためのスキャンの説明図である。
【図４】ＭＲ装置１００の動作フローを示す図である。
【図５】図３に示すシーケンス群Ｇ１〜Ｇｎを実行することにより得られたスペクトルを概略的に示す図である。
【図６】水スペクトルＷ１の周波数を補正したときの様子を示す図である。
【図７】代謝物スペクトルＭ１１〜Ｍ１４の周波数を補正したときの様子を示す図である。
【図８】水スペクトルＷ２の周波数を補正したときの様子を示す図である。
【図９】代謝物スペクトルＭ２１〜Ｍ２４の周波数を補正したときの様子を示す図である。
【図１０】周波数補正後の水スペクトルＷｎ′と、周波数補正後の代謝物スペクトルＭｎ１′〜Ｍｎ４′とを示す図である。
【図１１】位相補正された代謝物スペクトルを示す図である。
【図１２】位相補正後の代謝物スペクトルＭ１１″〜Ｍｎ４″を加算するときの説明図である。
【図１３】ＭＲ装置の別の動作フローを示す図である。
【図１４】加算により得られた水スペクトルＷ′と、加算により得られた代謝物スペクトルＭ′を示す図である。
【図１５】シーケンス群Ｇｉの変形例を説明する図である。
【図１６】ｐ＝１、ｑ＝０の場合のシーケンス群Ｇｉを示す図である。
【図１７】代謝物シーケンスの数が異なる場合の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、発明を実施するための形態を説明するが、本発明は、以下の形態に限定されることはない。
【００１１】
図１は、本発明の一形態の磁気共鳴装置の概略図である。
磁気共鳴装置（以下、「ＭＲ装置」と呼ぶ。ＭＲ：Magnetic Resonance）１００は、マグネット２、テーブル３、受信コイル４などを有している。
【００１２】
マグネット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。
【００１３】
テーブル３は、クレードル３ａを有している。クレードル３ａ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３ａによって、被検体１２はボア２１に搬送される。
【００１４】
受信コイル４は、被検体１２の頭部に取り付けられている。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。
【００１５】
ＭＲ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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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、信号処理により得たれたデータを中央処理装置９に出力する。
【００２０】
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から受け取ったデータに基づいて画像を再構成するなど、ＭＲ装置１００の各種の動作を実現するように、ＭＲ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、周波数検出手段９１、補正手段９２、および加算手段９３などを有している。
【００２１】
周波数検出手段９１は、水スペクトルに基づいて、水の共鳴周波数を検出する。
補正手段９２は、スペクトルの周波数の補正および位相の補正を行う。
加算手段９３は、スペクトルを加算する。
【００２２】
中央処理装置９は、周波数検出手段９１、補正手段９２、および加算手段９３の一例であり、所定のプログラムを実行することにより、これらの手段として機能する。
【００２３】
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。
【００２４】
ＭＲ装置１００は、上記のように構成されている。尚、マグネット２、受信コイル４、送信器６、勾配磁場電源７、受信器８を合わせたものが、スキャン手段に相当する。
【００２５】
図２は、被検体１２の頭部の中の所定の領域Ｒを示す図、図３は、所定の領域Ｒから磁気共鳴信号を収集するためのスキャンの説明図である。
本形態では、プリスキャンと、本スキャンが実行される。
【００２６】
プリスキャンは、水の周波数情報（共鳴周波数）を有する水スペクトルを取得するためのスキャンである。
【００２７】
本スキャンは、水スペクトルと、代謝物の周波数情報を有する代謝物スペクトルを取得するためのスキャンである。本スキャンでは、シーケンス群Ｇｉ（ｉ＝１〜ｎ）が実行される。以下に、シーケンス群Ｇｉについて、説明する。尚、シーケンス群Ｇｉは、ｉの値に関わらず同じであるので、以下では、ｉ＝１、すなわち、シーケンス群Ｇ１を取り上げて説明する。
【００２８】
シーケンス群Ｇ１は、代謝物シーケンスＭＳ１〜ＭＳ４と水シーケンスＷＳとを有している。以下に、代謝物シーケンスＭＳ１〜ＭＳ４および水シーケンスＷについて、順に説明する。
【００２９】
（１）代謝物シーケンスＭＳ１〜ＭＳ４について
代謝物シーケンスＭＳ１〜ＭＳ４は、代謝物スペクトルを取得するためのシーケンスである。尚、代謝物シーケンスＭＳ１〜ＭＳ４は、同じシーケンスであるので、以下では、代表して代謝物シーケンスＭＳ１を取り上げて説明する。代謝物シーケンスＭＳ１は、ＲＦパルスＰ１、Ｐ２、およびＰ３を有している。これらのＲＦパルスＰ１、Ｐ２、およびＰ３の送信周波数ｆｍは、観測したい代謝物の化学シフトを考慮して設定される。例えば、代謝物として、ＮＡＡ（N-acetyl-L-aspartate）およびコリン（choline）を観測したい場合、ＲＦパルスＰ１、Ｐ２、およびＰ３の送信周波数ｆｍは、ＮＡＡの化学シフト（≒２．００ｐｐｍ）とコリンの化学シフト（≒３．２ｐｐｍ）との中間値２．６ｐｐｍに対応する周波数に設定される。
【００３０】
尚、頭部は、脳室などに大量の水を含んでいるので、代謝物の信号と一緒に水の信号も収集してしまうと、代謝物スペクトルのピークが水スペクトルのピークの裾野に隠れてしまい、代謝物を観測できなくなる。そこで、代謝物シーケンスは、水の信号を抑圧するための水抑圧用シーケンス部ＳＵを有している。水抑圧用シーケンス部ＳＵに含まれる水抑圧用ＲＦパルスＰ０の送信周波数ｆ０は、水の化学シフト（≒４．７ｐｐｍ）に対応する周波数に設定されている。
【００３１】
水抑圧用シーケンス部ＳＵによって、水の信号を抑制することができ、所定の領域Ｒの代謝物スペクトルを観測することができる。
【００３２】
（２）水シーケンスＷＳについて
水シーケンスＷＳは、水スペクトルを取得するためのシーケンスである。水スペクトルは、代謝物スペクトルの位相を補正するために用いられる。一般的に、代謝物スペクトルは、渦電流などが原因で位相が変動するので、代謝物スペクトルの位相を補正するために、水スペクトルが用いられる。水スペクトルを用いて代謝物スペクトルの位相をどのように補正するかについては、例えば、文献「Klose U，In vivo proton spectroscopy in presence of eddy currents. Magn Reson
Med. 1990 Apr;14(1):26-30」に記載されているので、詳細な説明は省略する。
【００３３】
水シーケンスＷＳは、代謝物シーケンスＭＳ１から水抑圧用シーケンス部ＳＵを除くことにより得られるシーケンスである。水シーケンスＷＳは、水抑圧用シーケンス部ＳＵが除かれているので、水シーケンスＷＳを実行することにより、水スペクトルを取得することができる。したがって、取得した水スペクトルを用いて、代謝物スペクトルの位相を補正することができる。
【００３４】
以下に、本形態におけるＭＲ装置１００の動作について、図４のフローを参照しながら説明する。
【００３５】
先ず、ステップＳＴ１において、プリスキャン（図３参照）を実行する。プリスキャンでは、本スキャンで使用される水シーケンスＷＳと同じシーケンスが実行される。したがって、プリスキャンを実行することによって、水の周波数情報（共鳴周波数）を有する水スペクトルを取得することができる。周波数検出手段９１（図１参照）は、プリスキャンにより取得された水スペクトルを解析し、水の共鳴周波数ｆｗ０を検出する。検出された水の共鳴周波数ｆｗ０は、後述するステップＳＴ３において、水スペクトルの周波数のドリフト量を求めるための共鳴周波数の基準値として用いられる。プリスキャンが終了したら、ステップＳＴ２に進む。
【００３６】
ステップＳＴ２では、先ず、ステップＳＴ１で得られた水の共鳴周波数ｆｗ０に基づいて、本スキャンで使用されるシーケンス（代謝物シーケンスＭＳ１〜ＭＳ４および水シーケンスＷＳ）のＲＦパルスの送信周波数を設定する。具体的には、水抑圧用ＲＦパルスＰ０の送信周波数ｆ０は、ｆ０＝ｆＷ０に設定される。また、ＲＦパルスＰ１、Ｐ２、およびＰ３の送信周波数ｆｍは、ｆＷ０からΔｆだけずれた値に設定される。Δｆの値は、水の化学シフトと代謝物の化学シフトなどを考慮して、事前に設定された値である。このように、送信周波数を設定したら、本スキャンを実行する。
【００３７】
図５は、図３に示すシーケンス群Ｇ１〜Ｇｎを実行することにより得られたスペクトルを概略的に示す図である。縦軸はスペクトルが取得された時間を表しており、横軸は周波数を表している。尚、図５には、ステップＳＴ１で得られた水の共鳴周波数の基準値ｆｗ０も示されている。
【００３８】
図５において、シーケンス群Ｇｉ（ｉ＝１〜ｎ）の代謝物シーケンスＭＳ１〜ＭＳ４により得られたスペクトルは、それぞれ、符号「Ｍｉ１」、「Ｍｉ２」、「Ｍｉ３」、「Ｍｉ４」で表されている。また、シーケンス群Ｇｉの水シーケンスＷＳにより得られたスペクトルは、符号「Ｗｉ」で表されている。例えば、シーケンス群Ｇ１の場合（ｉ＝１）、代謝物シーケンスＭＳ１〜ＭＳ４により得られたスペクトルは、符号「Ｍ１１」、「Ｍ１２」、「Ｍ１３」、「Ｍ１４」で表され、水シーケンスＷＳにより得られたスペクトルは、符号「Ｗ１」で表されている。
【００３９】
図５を参照すると、時間とともに、スペクトルの周波数がドリフトすることがわかる。図５では、代謝物スペクトルＭ１１〜Ｍｎ４の周波数のドリフトの時間変化を破線Ｌで示してある。シーケンス群Ｇ１〜Ｇｎを実行した後、ステップＳＴ３に進む。
【００４０】
ステップＳＴ３では、先ず、シーケンス群Ｇ１で取得されたスペクトルの周波数の補正処理を行う。以下に、この補正方法について説明する。
【００４１】
補正手段９２（図１参照）は、先ず、シーケンス群Ｇ１で取得された水スペクトルＷ１の周波数を補正する（図６参照）。
【００４２】
図６は、水スペクトルＷ１の周波数を補正したときの様子を示す図である。
周波数を補正する前の水スペクトルＷ１（破線で示されている）では、水の共鳴周波数は、基準値ｆｗ０からΔｆｗ１だけずれている。そこで、補正手段９２は、水の共鳴周波数が基準値ｆｗ０に一致するように、水スペクトルＷ１の周波数を補正する。図５では、周波数補正後の水スペクトルを符号「Ｗ１′」で示してある。このようにして、水スペクトルＷ１の周波数が補正される。
【００４３】
水スペクトルＷ１の周波数を補正したら、代謝物スペクトルＭ１１〜Ｍ１４の周波数を補正する（図７参照）。
【００４４】
図７は、代謝物スペクトルＭ１１〜Ｍ１４の周波数を補正したときの様子を示す図である。
補正手段９２は、シーケンス群Ｇ１により得られた代謝物スペクトルＭ１１〜Ｍ１４の周波数を、同じシーケンス群Ｇ１により得られた水スペクトルＷ１と同様に、Δｆｗ１だけ補正する。図７では、周波数補正後の代謝物スペクトルを、符号「Ｍ１１′」、「Ｍ１２′」、「Ｍ１３′」、「Ｍ１４′」で示してある。
【００４５】
このように、水スペクトルＷ１を用いて周波数のドリフト量Δｆｗ１を求めることによって、代謝物スペクトルＭ１１〜Ｍ１４の周波数のドリフトを補正することができる。
【００４６】
次に、補正手段９２は、シーケンス群Ｇ２により得られたスペクトルの周波数の補正処理を行う。補正手段９２は、先ず、シーケンス群Ｇ２により得られた水スペクトルＷ２の周波数を補正する（図８参照）。
【００４７】
図８は、水スペクトルＷ２の周波数を補正したときの様子を示す図である。
周波数を補正する前の水スペクトルＷ２（破線で示されている）では、水の共鳴周波数は、基準値ｆｗ０からΔｆｗ２だけずれている。そこで、補正手段９２は、水の共鳴周波数が基準値ｆｗ０に一致するように、水スペクトルＷ２の周波数を補正する。図８では、周波数補正後の水スペクトルを符号「Ｗ２′」で示してある。このようにして、水スペクトルＷ１の周波数が補正される。
【００４８】
水スペクトルＷ２の周波数を補正したら、代謝物スペクトルＭ２１〜Ｍ２４の周波数を補正する（図９参照）。
【００４９】
図９は、代謝物スペクトルＭ２１〜Ｍ２４の周波数を補正したときの様子を示す図である。
補正手段９２は、シーケンス群Ｇ２により得られた代謝物スペクトルＭ２１〜Ｍ２４の周波数を、同じシーケンス群Ｇ２により得られた水スペクトルＷ２と同様に、Δｆｗ２だけ補正する。図９では、周波数補正後の代謝物スペクトルを、符号「Ｍ２１′」、「Ｍ２２′」、「Ｍ２３′」、「Ｍ２４′」で示してある。
【００５０】
このように、水スペクトルＷ２を用いて周波数のドリフト量Δｆｗ２を求めることにより、代謝物スペクトルＭ２１〜Ｍ２４の周波数のドリフトを補正することができる。
【００５１】
以下同様に、補正手段９２は、シーケンス群Ｇｉにより得られたスペクトルの周波数の補正処理を行う。例えば、ｉ＝ｎ、つまり、シーケンス群Ｇｎにより得られたスペクトルの補正処理を行うと、図１０に示すように、周波数補正後の水スペクトルＷｎ′と、周波数補正後の代謝物スペクトルＭｎ１′〜Ｍｎ４′とが得られる。このようにして、全ての代謝物スペクトルの周波数が補正される。
【００５２】
図１０には、２つの破線ＬおよびＬ′が示されている。破線Ｌは、周波数の補正をする前の代謝物シーケンスの周波数のドリフトの時間変化を表している。一方、破線Ｌ′は、周波数の補正をした後の代謝物シーケンスの周波数のドリフトの時間変化を表している。２つの破線ＬおよびＬ′を比較すると、代謝物スペクトルの周波数を補正することによって、代謝物スペクトルの周波数のドリフト量のばらつきが小さくなっていることがわかる。
【００５３】
上記のようにして、全ての代謝物スペクトルの周波数を補正することができる。スペクトルの周波数を補正したら、ステップＳＴ４に進む。
【００５４】
ステップＳＴ４では、補正手段９２は、周波数補正後の代謝物スペクトルＭ１１′〜Ｍｎ４′の位相を補正する。
【００５５】
補正手段９２は、先ず、シーケンス群Ｇ１の周波数補正後の水スペクトルＷ１′に基づいて、同じシーケンス群Ｇ１の周波数補正後の代謝物スペクトルＭ１１′〜Ｍ１４′の位相を補正する。次に、シーケンス群Ｇ２の周波数補正後の水スペクトルＷ２′に基づいて、同じシーケンス群Ｇ２の周波数補正後の代謝物スペクトルＭ２１′〜Ｍ２４′の位相を補正する。以下同様に、シーケンス群Ｇｉの周波数補正後の水スペクトルＷｉ′に基づいて、同じシーケンス群Ｇｉの周波数補正後の代謝物スペクトルＭｉ１′〜Ｍｉ４′の位相を補正する。例えば、ｉ＝ｎの場合、シーケンス群Ｇｎの周波数補正後の水スペクトルＷｎ′に基づいて、同じシーケンス群Ｇｎの周波数補正後の代謝物スペクトルＭｎ１′〜Ｍｎ４′の位相を補正する。このようにして、全ての代謝物シーケンスの位相が補正される。図１１に、位相補正された代謝物スペクトルを示す。図１１では、位相補正後の代謝物スペクトルを符号「Ｍ１１″」〜「Ｍｎ４″」で示してある。位相補正をした後、ステップＳＴ５に進む。
【００５６】
ステップＳＴ５では、加算手段９３（図１参照）が、位相補正後の代謝物スペクトルＭ１１″〜Ｍｎ４″を加算する（図１２参照）。
【００５７】
図１２は、位相補正後の代謝物スペクトルＭ１１″〜Ｍｎ４″を加算するときの説明図である。
【００５８】
一般的に、代謝物の信号値は小さいので、代謝物スペクトルはＳＮ比が小さくなる傾向がある。そこで、本形態では、加算手段９３によって、位相補正後の代謝物スペクトルＭ１１″〜Ｍｎ４″を加算する。スペクトルを加算することによって、ＳＮ比の大きい代謝物スペクトルを得ることができる。図１２では、位相補正後の代謝物スペクトルＭ１１″〜Ｍｎ４″を加算することにより得られた代謝物スペクトルを符号「Ｍａｄｄ」で示してある。代謝物のペクトルＭａｄｄを得た後、代謝物スペクトルＭａｄｄを解析し、代謝物に関するデータを算出し、フローを終了する。
【００５９】
本形態では、シーケンス群Ｇｉを実行することによって、代謝物スペクトルＭｉ１〜Ｍｉ４の他に、周波数のドリフト量を求めるための水スペクトルＷｉを取得している。そして、シーケンス群Ｇｉの水スペクトルＷｉにより求められた周波数のドリフト量を用いて、同じシーケンス群Ｇｉで得られた代謝物スペクトルＭｉ１〜Ｍｉ４の周波数を補正する。したがって、周波数のドリフト量が時間とともに変化しても、代謝物スペクトルの周波数を十分な精度で補正することができる。また、このように周波数補正をすることによって、代謝物スペクトルの周波数のドリフト量のばらつきを小さくすることができるので（図１０参照）、ステップＳＴ５で得られた代謝物スペクトルＭａｄｄの半値幅の広がりを抑えることができる。
【００６０】
尚、ステップＳＴ２を実行している間に、水スペクトルＷｉの共鳴周波数と、水の共鳴周波数の基準値ｆｗ０との周波数差を求め、求めた周波数差に基づいて、ＲＦパルスの送信周波数を変更してもよい。このようにＲＦパルスの送信周波数を変更することによって、励起領域の位置ずれを補正することができ、良好な水抑制を行うこともできる。
【００６１】
また、本形態では、図４のフローに従って代謝物スペクトルＭａｄｄを得ているが、図４とは別のフローに従って代謝物スペクトルＭａｄｄを得てもよい（図１３参照）。
【００６２】
図１３は、別のフローを示す図である。
ステップＳＴ１〜ＳＴ３は、図４のフローと同じであるので説明は省略する。ステップＳＴ１〜ＳＴ３を実行することによって、図１０に示すように、周波数補正後の代謝物スペクトルＭ１１′〜Ｍｎ４′を得ることができる。ステップＳＴ３を実行したら、ステップＳＴ４に進む。
【００６３】
ステップＳＴ４では、加算手段９３（図１参照）が、周波数補正後の水スペクトルＷ１′〜Ｗｎ′を加算し、更に、周波数補正後の代謝物スペクトルＭ１１′〜Ｍｎ４′を加算する。図１４に、加算により得られた水スペクトルＷ′と、加算により得られた代謝物スペクトルＭ′を示す。スペクトルを加算した後、ステップＳＴ５に進む。
【００６４】
ステップＳＴ５では、補正手段９２が、水スペクトルＷ′を用いて、代謝物スペクトルＭ′の位相を補正する。これによって、位相補正後の代謝物スペクトルＭａｄｄを得ることができる。代謝物スペクトルＭａｄｄを得た後、代謝物スペクトルＭａｄｄを解析し、代謝物に関するデータを求め、フローを終了する。
このように、スペクトルを加算した後で、位相を補正してもよい。
【００６５】
尚、本形態では、シーケンス群Ｇｉは、図３に示すように、４つの代謝物シーケンスと１つの水シーケンスとを有している。しかし、シーケンス群Ｇｉは、図３に限定されることはなく、種々の変形が可能である（図１５参照）。
【００６６】
図１５は、シーケンス群Ｇｉの変形例を説明する図である。
図１５では、シーケンス群Ｇｉは、水シーケンスＷＳの前にｐ個の代謝物シーケンスを有し、水シーケンスＷＳの後にｑ個の代謝物シーケンスを有している。図３では、ｐ＝ｑ＝２であったが、ｐおよびｑは、２に限定されることはない。また、ｐ＝ｑである必要はなく、ｐ≠ｑであってもよい。更に、ｐ＝０又はｑ＝０にしてもよい。例えば、ｐ＝１、ｑ＝０の場合、シーケンス群Ｇｉは、以下のように表される。
【００６７】
図１６は、ｐ＝１、ｑ＝０の場合のシーケンス群Ｇｉを示す図である。
図１６では、１個の代謝物シーケンスＭＳごとに、周波数のドリフト量を求めるための水シーケンスＷＳが実行されるので、代謝物スペクトルの補正精度を更に向上させることができる。
【００６８】
ただし、図１６に示すシーケンス群を用いる場合、代謝物シーケンスの実行回数と同じ回数だけ水シーケンスを実行する必要があるので、スキャン時間が長くなる。したがって、スキャン時間の短縮化を優先したい場合は、１個のシーケンス群が、複数の代謝物シーケンスを有するようにすることが望ましい。
【００６９】
尚、シーケンス群Ｇ１〜Ｇｎの各々が有する代謝物シーケンスの数は、必ずしも同じ数である必要はない（図１７参照）。
【００７０】
図１７は、代謝物シーケンスの数が異なる場合の一例を示す図である。
図１７では、シーケンス群Ｇ１は、１個の代謝物シーケンスを有しているが、シーケンス群Ｇ２は、２個の代謝物シーケンスを有している。このように、代謝物シーケンスの数は異なっていてもよい。
【符号の説明】
【００７１】
２ マグネット
３ テーブル
３ａ クレードル
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
２１ ボア
２２ 超伝導コイル
２３ 勾配コイル
２４ 送信コイル
９１ 周波数検出手段
９２ 補正手段
９３ 加算手段
１００ ＭＲ装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の所定の領域に含まれている代謝物の周波数情報を有する代謝物スペクトルを取得するための代謝物シーケンスと、前記所定の領域に含まれている水の周波数情報を有する水スペクトルを取得するための水シーケンスとを実行する磁気共鳴装置であって、
前記代謝物シーケンスと前記水シーケンスとを有するシーケンス群をｎ回実行するスキャン手段と、
ｎ回のシーケンス群のうちのｉ（ｉ＝１〜ｎ）番目のシーケンス群により得られた水スペクトルに基づいて、前記ｉ番目のシーケンス群により得られた代謝物スペクトルの周波数を補正する補正手段と、
を有する、磁気共鳴装置。
【請求項２】
前記シーケンス群は、前記代謝物シーケンスを複数有している、請求項１に記載の磁気共鳴装置。
【請求項３】
前記シーケンス群は、前記代謝物シーケンスを１個有している、請求項１に記載の磁気共鳴装置。
【請求項４】
前記スキャン手段は、水の共鳴周波数の基準値を求めるためのスキャンを実行する、請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴装置。
【請求項５】
前記水スペクトルに基づいて水の共鳴周波数を検出する周波数検出手段を有する、請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴装置。
【請求項６】
前記補正手段は、
前記ｉ番目のシーケンス群により得られた水スペクトルの水の共鳴周波数と、前記水の共鳴周波数の基準値とに基づいて、前記ｉ番目のシーケンス群により得られた代謝物スペクトルの周波数を補正する、請求項４又は５に記載の磁気共鳴装置。
【請求項７】
前記補正手段は、
周波数が補正された前記代謝物スペクトルの位相を補正する、請求項６に記載の磁気共鳴装置。
【請求項８】
被検体の所定の領域に含まれている代謝物の周波数情報を有する代謝物スペクトルを取得するための代謝物シーケンスと、前記所定の領域に含まれている水の周波数情報を有する水スペクトルを取得するための水シーケンスとを有するシーケンス群をｎ回実行する磁気共鳴装置のプログラムであって、
ｎ回のシーケンス群のうちのｉ（ｉ＝１〜ｎ）番目のシーケンス群により得られた水スペクトルに基づいて、前記ｉ番目のシーケンス群により得られた代謝物スペクトルの周波数を補正する補正処理、
を計算機に実行させるためのプログラム。
【請求項１】
被検体の所定の領域に含まれている代謝物の周波数情報を有する代謝物スペクトルを取得するための代謝物シーケンスと、前記所定の領域に含まれている水の周波数情報を有する水スペクトルを取得するための水シーケンスとを実行する磁気共鳴装置であって、
前記代謝物シーケンスと前記水シーケンスとを有するシーケンス群をｎ回実行するスキャン手段と、
ｎ回のシーケンス群のうちのｉ（ｉ＝１〜ｎ）番目のシーケンス群により得られた水スペクトルに基づいて、前記ｉ番目のシーケンス群により得られた代謝物スペクトルの周波数を補正する補正手段と、
を有する、磁気共鳴装置。
【請求項２】
前記シーケンス群は、前記代謝物シーケンスを複数有している、請求項１に記載の磁気共鳴装置。
【請求項３】
前記シーケンス群は、前記代謝物シーケンスを１個有している、請求項１に記載の磁気共鳴装置。
【請求項４】
前記スキャン手段は、水の共鳴周波数の基準値を求めるためのスキャンを実行する、請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴装置。
【請求項５】
前記水スペクトルに基づいて水の共鳴周波数を検出する周波数検出手段を有する、請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴装置。
【請求項６】
前記補正手段は、
前記ｉ番目のシーケンス群により得られた水スペクトルの水の共鳴周波数と、前記水の共鳴周波数の基準値とに基づいて、前記ｉ番目のシーケンス群により得られた代謝物スペクトルの周波数を補正する、請求項４又は５に記載の磁気共鳴装置。
【請求項７】
前記補正手段は、
周波数が補正された前記代謝物スペクトルの位相を補正する、請求項６に記載の磁気共鳴装置。
【請求項８】
被検体の所定の領域に含まれている代謝物の周波数情報を有する代謝物スペクトルを取得するための代謝物シーケンスと、前記所定の領域に含まれている水の周波数情報を有する水スペクトルを取得するための水シーケンスとを有するシーケンス群をｎ回実行する磁気共鳴装置のプログラムであって、
ｎ回のシーケンス群のうちのｉ（ｉ＝１〜ｎ）番目のシーケンス群により得られた水スペクトルに基づいて、前記ｉ番目のシーケンス群により得られた代謝物スペクトルの周波数を補正する補正処理、
を計算機に実行させるためのプログラム。
【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１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１３−９９００（Ｐ２０１３−９９００Ａ）
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４５４７７（Ｐ２０１１−１４５４７７）
【出願日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【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２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【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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