JP2007325728A - フェイズサイクリング法及び磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】フェイズサイクリング法を使わない場合と同じ時間で、フェイズサイクリング法による画像を得ることができるフェイズサイクリング法及び磁気共鳴イメージング装置を提供する。
【解決手段】フェイズサイクリング法において、kスペース上の正の低周波領域におけるデータ収集時と、負の低周波領域におけるデータ収集時とでα°パルスの位相(すなわち、RF送信位相)の増減量を変化させてフェイズサイクリングを行う。RF送信位相の増減量は、データ収集開始時とデータ収集終了時とで異なるように変化する。その変化量は、0から所定の値までの間で変動する。擬似的に定常状態を維持できるように徐々にRF送信位相の増減量を変化させる程度に所定の値が設定されている。当該所定の値の決定方法は本発明では限定しないが、例えば経験的に取得した値を使用することができる。
【選択図】図3
【解決手段】フェイズサイクリング法において、kスペース上の正の低周波領域におけるデータ収集時と、負の低周波領域におけるデータ収集時とでα°パルスの位相(すなわち、RF送信位相)の増減量を変化させてフェイズサイクリングを行う。RF送信位相の増減量は、データ収集開始時とデータ収集終了時とで異なるように変化する。その変化量は、0から所定の値までの間で変動する。擬似的に定常状態を維持できるように徐々にRF送信位相の増減量を変化させる程度に所定の値が設定されている。当該所定の値の決定方法は本発明では限定しないが、例えば経験的に取得した値を使用することができる。
【選択図】図3
Description
本発明は、バンドアーティファクトを軽減するフェイズサイクリング法及びこれを用いた磁気共鳴イメージング装置に関する。
磁気共鳴イメージング装置(MRI装置)では、短時間で正確な画像を生成することが望まれている。
勾配磁場によってTR内に発生する横磁化の位相シフトを、TR内、すなわち次のRFパルスの励起前に巻き戻すグラジエントエコー系のSSFPパルスシーケンスは、一般に、FISP(Fast Imaging with Steady-state Precession)やFIESTA(Fast Imaging Employing STeady-state Acquisition)の名で呼ばれている。SSTP(Steady State Frequency Precession)とは、定常状態自由歳差運動を意味し、被検体内のスピンをSSFP状態にしてスキャンを行うと、短いスキャン時間で、強度が強く、コントラストの高い信号を得ることができるという利点がある。一般的なFISPのRFパルスの送信位相は、励起毎に0−180−0−180(deg)の繰り返しで定常状態SSTPが形成される。
一方、磁場不均一の影響を受けやすく、バンドアーティファクト(Band Artifact)と呼ばれる帯状の低信号領域が発生するという問題がある。
勾配磁場によってTR内に発生する横磁化の位相シフトを、TR内、すなわち次のRFパルスの励起前に巻き戻すグラジエントエコー系のSSFPパルスシーケンスは、一般に、FISP(Fast Imaging with Steady-state Precession)やFIESTA(Fast Imaging Employing STeady-state Acquisition)の名で呼ばれている。SSTP(Steady State Frequency Precession)とは、定常状態自由歳差運動を意味し、被検体内のスピンをSSFP状態にしてスキャンを行うと、短いスキャン時間で、強度が強く、コントラストの高い信号を得ることができるという利点がある。一般的なFISPのRFパルスの送信位相は、励起毎に0−180−0−180(deg)の繰り返しで定常状態SSTPが形成される。
一方、磁場不均一の影響を受けやすく、バンドアーティファクト(Band Artifact)と呼ばれる帯状の低信号領域が発生するという問題がある。
このバンドアーティファクトを解消する方法として、特許文献1等に開示されたフェイズサイクリング(Phase Cycling)法がある。フェイズサイクリング法とは、撮影対象内のスピンをSSFP状態にして磁気共鳴撮影を行い、位相が変化しないRFパルスを用いて収集したエコーデータ(MR信号)と、位相が0とπとに交互に変化するRFパルスを用いて収集したエコーデータとを加算して(或いは差をとって)画像を生成する技術である。
具体的には、例えば、加算回数が2回(以下2Nexと称する)の場合、先ず、0−0−0−0(deg)のRF送信位相で画像を取得し、次に、0−180−0−180(deg)のRF送信位相で画像を取得して、両者の画像を合成することによりバンドアーティファクトを軽減している。この場合、各RF送信位相の増分は、0度と180度である。同様に、3Nexや4Nexの場合も考えられる。
フェイズサイクリング法では、加算回数(Nex)に応じて、360度を均等に分割してRF送信位相の増分を決定している。このようにRF送信位相の増分を変えて複数回のサンプリングを行うことにより、バンドアーティファクトの発生する位置をシフトさせて複数の画像を得ることができ、さらに、これらサンプリングした画像を合成することによって、バンドアーティファクトの影響を軽減している。
特開2004−121466号公報
フェイズサイクリング法では、このようなデータ収集をRFパルスの位相を1回のスキャンの間に所定の回数だけ変更させながら行う。
このため、RFパルスを変更させるたびに磁化が定常状態になるまで待機する必要があり、スキャン時間が長くなる、という不利益があった。
このため、RFパルスを変更させるたびに磁化が定常状態になるまで待機する必要があり、スキャン時間が長くなる、という不利益があった。
本発明は、上述した不利益を解消するために、フェイズサイクリング法を使わない場合と同じ時間で、フェイズサイクリング法による画像を得ることができるフェイズサイクリング法及び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。
上述した目的を達成するために、第1の発明のフェイズサイクリング法は、勾配磁場によってTR内に発生する横磁化の位相シフトを次のRFパルスの励起前に巻き戻すグラジエントエコー系のSSFPパルスシーケンスにおけるフェイズサイクリング法であって、kスペース上の正の低周波領域におけるデータ収集時と、負の低周波領域におけるデータ収集時とでRF送信位相の増減量が異なるように、RF送信位相の増減量をデータ収集開始時からデータ収集終了時の間で変化させる。
第2の発明の磁気共鳴イメージング装置は、勾配磁場によってTR内に発生する横磁化の位相シフトを次のRFパルスの励起前に巻き戻すグラジエントエコー系のSSFPパルスシーケンスにおけるフェイズサイクリング法を用いた磁気共鳴イメージング装置であって、kスペース上の正の低周波領域におけるデータ収集時と、負の低周波領域におけるデータ収集時とでRF送信位相の増減量が異なるように、RF送信位相の増減量をデータ収集開始時からデータ収集終了時の間で変化させる。
本発明によれば、フェイズサイクリング法を使わない場合と同じ時間で、フェイズサイクリング法による画像を得ることができるフェイズサイクリング法及び磁気共鳴イメージング装置を提供することができる。
本実施形態のフェイズサイクリング法を用いたMRI(磁気共鳴イメージング)装置100について説明する。
図1は本発明のMRI装置100の概略構成図である。
図1を参照して、本発明のMRI装置100の構成およびその基本動作について述べる。
図1は本発明のMRI装置100の概略構成図である。
図1を参照して、本発明のMRI装置100の構成およびその基本動作について述べる。
本発明のMRI装置100は、マグネットシステム1、データ収集部5、RFコイル駆動部4、勾配コイル駆動部3、シーケンス制御部6、データ処理部7、表示部8、操作部9を有する。
マグネットシステム1は、主磁場コイル部11、勾配コイル部12およびRFコイル部13を有しており、これら各コイル部は概ね円筒状の形状を有し、概ね円柱状の内部空間(ボア)に、互いに同軸状に配置されている。
磁気共鳴現象を用いた撮影の対象となる人体などの撮影対象(または撮像対象、または被検体)SUがクレードル2に搭載されて図示しない搬送手段により、撮影部位に応じて、マグネットシステム1内のボア内を移動する。
磁気共鳴現象を用いた撮影の対象となる人体などの撮影対象(または撮像対象、または被検体)SUがクレードル2に搭載されて図示しない搬送手段により、撮影部位に応じて、マグネットシステム1内のボア内を移動する。
主磁場コイル部11は、マグネットシステム1の内部空間に静磁場を形成する。静磁場の方向は概ね撮影される被検体SUの体軸の方向に平行であり水平磁場を形成する。
主磁場コイル部11は通常、超伝導コイルを用いて構成されるが、超伝導コイルに限らず常伝導コイル等を用いて構成してもよい。
主磁場コイル部11は通常、超伝導コイルを用いて構成されるが、超伝導コイルに限らず常伝導コイル等を用いて構成してもよい。
勾配コイル部12は、互いに直交する3軸、すなわち、スライス軸、位相軸および周波数軸の方向において、それぞれ主磁場コイル部11によって形成された静磁場強度に勾配を持たせるための3種の勾配磁場を発生する。このような勾配磁場の発生を可能にするために、勾配コイル部12は図示しない3系統の勾配コイルを有する。勾配コイル部12には勾配コイル駆動部3が接続されており、勾配コイル駆動部3は勾配コイル部12に駆動信号を与えて勾配磁場を発生させる。勾配コイル駆動部3は、勾配コイル部12における3系統の勾配コイルに対応して、図示しない3系統の駆動回路を有する。
スライス軸方向の勾配磁場をスライス勾配磁場と言い、位相軸方向の勾配磁場を位相エンコード勾配磁場(またはフェーズエンコード勾配磁場)と言い、周波数軸方向の勾配磁場をリードアウト勾配磁場(または、周波数エンコード勾配磁場)と言う。
3次元直交座標系において、静磁場空間における互いに直交する座標軸をx軸、y軸、z軸としたとき、いずれの軸もスライス軸とすることができる。本実施形態においては、スライス軸を被検体SUの体軸の方向をz軸方向とし、残り2軸のうちの一方を位相軸とし、他方を周波数軸とする。
なお、スライス軸、位相軸および周波数軸は、相互間の直交性を保ったまま、x、y、z軸に関して任意の傾きを持たせることも可能である。
なお、スライス軸、位相軸および周波数軸は、相互間の直交性を保ったまま、x、y、z軸に関して任意の傾きを持たせることも可能である。
RFコイル部13にはRFコイル駆動部4が接続されており、RFコイル駆動部4はRFコイル部13に駆動信号を与えてRFパルスを送信する。RFコイル部13は静磁場空間に被検体SUの体内のスピンを励起するための高周波磁場を形成する。高周波磁場を形成することをRF励起信号の送信といい、RF励起信号をRFパルスという。
励起されたスピンが生じる電磁波すなわち磁気共鳴(MR)信号は、RFコイル部13によって受信される。RFコイル部13にはデータ収集部5が接続されている。データ収集部5は、RFコイル部13が受信したエコー信号(またはMR受信信号)をデジタルデータとして収集する。
励起されたスピンが生じる電磁波すなわち磁気共鳴(MR)信号は、RFコイル部13によって受信される。RFコイル部13にはデータ収集部5が接続されている。データ収集部5は、RFコイル部13が受信したエコー信号(またはMR受信信号)をデジタルデータとして収集する。
RFコイル部13で検出し、データ収集部5で収集したMR信号は、周波数ドメイン(周波数領域)、たとえば、フーリエ空間の信号となる。
位相軸方向および周波数軸方向の勾配により、MR信号のエンコードを2軸で行うので、MR信号は、たとえば、周波数空間をフーリエ空間で例示すると、2次元フーリエ空間における信号として得られる。2次元フーリエ空間をkスペースともいう。
位相(フェーズ)エンコード勾配磁場および周波数エンコード(リードアウト)勾配磁場は、2次元フーリエ空間における信号のサンプリング位置を決定する。
位相軸方向および周波数軸方向の勾配により、MR信号のエンコードを2軸で行うので、MR信号は、たとえば、周波数空間をフーリエ空間で例示すると、2次元フーリエ空間における信号として得られる。2次元フーリエ空間をkスペースともいう。
位相(フェーズ)エンコード勾配磁場および周波数エンコード(リードアウト)勾配磁場は、2次元フーリエ空間における信号のサンプリング位置を決定する。
勾配コイル駆動部3、RFコイル駆動部4およびデータ収集部5にはシーケンス制御部6が接続されている。
シーケンス制御部6は、第1信号演算制御処理手段、たとえば、第1コンピュータ等を用いて構成される。シーケンス制御部6は図示しない第1メモリを有する。第1メモリはシーケンス制御部6用のプログラムおよび各種のデータを記憶している。
シーケンス制御部6の各種機能は、第1コンピュータが第1メモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される。
シーケンス制御部6は、第1信号演算制御処理手段、たとえば、第1コンピュータ等を用いて構成される。シーケンス制御部6は図示しない第1メモリを有する。第1メモリはシーケンス制御部6用のプログラムおよび各種のデータを記憶している。
シーケンス制御部6の各種機能は、第1コンピュータが第1メモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される。
データ収集部5の出力側はデータ処理部7に接続されている。データ収集部5が収集したデータはデータ処理部7に入力される。データ処理部7は、シーケンス制御部6を構成する第1信号演算制御処理手段とは異なる第2の信号演算制御処理手段、たとえば、第2のコンピュータ等を用いて構成される。データ処理部7は図示しない第2メモリを有する。第2メモリはデータ処理部7用のプログラムおよび各種のデータを記憶している。
データ処理部7はシーケンス制御部6に接続されており、データ処理部7はシーケンス制御部6の上位にあってシーケンス制御部6における各種制御処理を統括する。その具体的な方法は、データ処理部7が第2メモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される。
データ処理部7は、データ収集部5が収集したデータをメモリに記憶する。メモリ内には上述したkスペースに対応するデータ空間が形成される。データ処理部7は、kスペースのデータを、周波数逆変換、たとえば、2次元逆フーリエ変換することにより撮像した画像を再構成する。
データ処理部7には表示部8が接続されている。表示部8は、グラフィックディスプレー等で構成されている。表示部8は、データ処理部7から出力される再構成画像および各種の情報を表示する。
またデータ処理部7には操作部9が接続されている。操作部9はポインティングデバイスを備えたキーボード等で構成される。操作部9は、操作者(またはユーザ)によって操作され、パルスシーケンデータベース(PSD)などの各種の指令や情報等をデータ処理部7に入力する。
操作者(またはユーザ)は、データ処理部7の制御の元で動作する表示部8および操作部9を通じてインタラクティブに(対話形式で)MRI装置100を操作することができる。
またデータ処理部7には操作部9が接続されている。操作部9はポインティングデバイスを備えたキーボード等で構成される。操作部9は、操作者(またはユーザ)によって操作され、パルスシーケンデータベース(PSD)などの各種の指令や情報等をデータ処理部7に入力する。
操作者(またはユーザ)は、データ処理部7の制御の元で動作する表示部8および操作部9を通じてインタラクティブに(対話形式で)MRI装置100を操作することができる。
図2に、SSFP状態でのスキャンのパルスシーケンスを示す。
パルスシーケンスは左から右に進行する。図2において、(1)はRF信号のパルスシーケンスを示す。(2)〜(4)はいずれも勾配磁場のパルスシーケンスを示す。(2)はスライス勾配Gslice、(3)は周波数エンコード勾配Gfreq、(4)は位相エンコード勾配Gphaseを示している。なお、静磁場は一定の磁場強度で常時印加されている。
パルスシーケンスは左から右に進行する。図2において、(1)はRF信号のパルスシーケンスを示す。(2)〜(4)はいずれも勾配磁場のパルスシーケンスを示す。(2)はスライス勾配Gslice、(3)は周波数エンコード勾配Gfreq、(4)は位相エンコード勾配Gphaseを示している。なお、静磁場は一定の磁場強度で常時印加されている。
図2に示すように、α°パルスによるスピン励起が行われる。スピン励起はスライス勾配Gsliceの下での選択励起である。スピン励起は、周期TRで繰り返し行われる。周期TRはパルス繰り返し時間とも呼ばれる。1TRが1ビュー(view)に相当する。
1TRの間に印加される周波数エンコード勾配Gfreqによってエコーが読み出される。なお、エコーはその中心信号で表現する。α°パルスの中心からエコー中心までの時間がエコータイム(echo time)TEである。以下、エコータイムを単にTEと称する。
通常は、TE=TR/2となるように、周波数エンコード勾配Gfreqが設定される。水と脂肪とを分離して撮影する場合は、TEはさらに、水と脂肪の位相差が2πになる時間の1/mとなるように設定される。これはTRの設定を通じて行われる。mは例えば4である。このとき、水と脂肪の位相差はπ/2となる。なお、mは4に限るものではない。
1TRの間のスピン励起の直後と次のスピン励起の直前とにそれぞれ位相エンコード勾配Gphaseが印加される。これら1対の位相エンコード勾配Gphaseは、大きさおよび極性が互いに対称的になっている。これによって、前側の位相エンコード勾配Gphaseによって位相エンコードの巻き上げが行われ、後ろ側の位相エンコード勾配Gphaseによって位相エンコードの巻き戻しが行われる。位相エンコード量は1TRごとに変更される。
本実施形態のMRI装置100では、上述したようにデータ収集を行う際のフェイズサイクリングにおいて、kスペース上の正の低周波領域におけるデータ収集時と、負の低周波領域におけるデータ収集時とでα°パルスの位相(すなわち、RF送信位相)の増減量を変化させてフェイズサイクリングを行う。
RF送信位相の増減量は、データ収集開始時とデータ収集終了時とで異なるように変化する。その変化量は、0から所定の値までの間で変動する。FISPでは定常状態を維持しなければならないので、本発明では、擬似的に定常状態を維持できるように徐々にRF送信位相の増減量を変化させる程度に所定の値を設定する。当該所定の値の決定方法は本発明では限定しないが、例えば経験的に取得した値を使用することができる。
RF送信位相の増減量は、データ収集開始時とデータ収集終了時とで異なるように変化する。その変化量は、0から所定の値までの間で変動する。FISPでは定常状態を維持しなければならないので、本発明では、擬似的に定常状態を維持できるように徐々にRF送信位相の増減量を変化させる程度に所定の値を設定する。当該所定の値の決定方法は本発明では限定しないが、例えば経験的に取得した値を使用することができる。
以下、具体的に例を挙げて説明する。
図3は、本実施形態のMRI装置100のRF送信位相の増減量の変化を説明するための図である。
図3の横軸は時間tを、縦軸は位相を示している。
図3に示すように、本実施形態のMRI装置100は、スキャン全体においてRF送信位相の増減量を変化させていく。
図3は、本実施形態のMRI装置100のRF送信位相の増減量の変化を説明するための図である。
図3の横軸は時間tを、縦軸は位相を示している。
図3に示すように、本実施形態のMRI装置100は、スキャン全体においてRF送信位相の増減量を変化させていく。
図3(a)に示すcase1では、正の低周波領域のスキャンの開始時点でπであった位相の増減量を徐々に増加させ、負の低周波領域スキャン終了時点でπ+Δになっている場合を示している。Δは任意に変更が可能である。
図3(a)に示すcase2では、スキャンの開始時点でπであった位相を徐々に減少させ、スキャン終了時点でπ−Δになっている場合を示している。
なお、図3(a)に示したcase1及びcase2は一例であり、RF送信位相の増減量は線形に増加(或いは減少)しているが、本発明はこれには限定されない。例えば、図3(b)に示すcase3やcase4のように、変化の割合は時間に対して一定でなくても良い。すなわち、本発明では、RF送信位相の増減量はスキャンの開始時点から終了時点まで、単調に増加(或いは減少)していればよい。
図3(a)に示すcase2では、スキャンの開始時点でπであった位相を徐々に減少させ、スキャン終了時点でπ−Δになっている場合を示している。
なお、図3(a)に示したcase1及びcase2は一例であり、RF送信位相の増減量は線形に増加(或いは減少)しているが、本発明はこれには限定されない。例えば、図3(b)に示すcase3やcase4のように、変化の割合は時間に対して一定でなくても良い。すなわち、本発明では、RF送信位相の増減量はスキャンの開始時点から終了時点まで、単調に増加(或いは減少)していればよい。
上述したように位相エンコードおよび周波数エンコードによってエコーを読み出すことにより、kスペースのデータがサンプリングされる。
なお、本実施形態のMRI装置100では、時間によってデータを収集するkスペース上の位置を変化させる。
図4は、時間とkスペース上のデータ収集が行われている位置との関係を示す図である。
図4に示す横軸tは時間軸であり、縦軸kyはkスペースの位相軸を示している。
なお、図4では2次元スキャンの場合について説明している。3次元スキャンの場合については後述する。
なお、本実施形態のMRI装置100では、時間によってデータを収集するkスペース上の位置を変化させる。
図4は、時間とkスペース上のデータ収集が行われている位置との関係を示す図である。
図4に示す横軸tは時間軸であり、縦軸kyはkスペースの位相軸を示している。
なお、図4では2次元スキャンの場合について説明している。3次元スキャンの場合については後述する。
図4(a)は、kスペース上のデータ収集が行われている位置と時間との関係の一例を示している。
図4(a)に示す直線a及びbは、その時点においてデータを収集する領域を示している。
図4(a)に示すように、本実施形態のMRI装置100では、スキャン開始後、時間の経過と共に正の低周波領域(kスペースの中心部に近い部分)を徐々にスキャンして行き(直線a)、一定時間が経過した後負の低周波領域をスキャンする(直線b)。
図4(a)に示した一例以外にも、図4(b)に示すように、スキャン開始後負の低周波領域をスキャンし、一定時間経過後正の領域をスキャンする構成としても良い。
図4(a)に示す直線a及びbは、その時点においてデータを収集する領域を示している。
図4(a)に示すように、本実施形態のMRI装置100では、スキャン開始後、時間の経過と共に正の低周波領域(kスペースの中心部に近い部分)を徐々にスキャンして行き(直線a)、一定時間が経過した後負の低周波領域をスキャンする(直線b)。
図4(a)に示した一例以外にも、図4(b)に示すように、スキャン開始後負の低周波領域をスキャンし、一定時間経過後正の領域をスキャンする構成としても良い。
なお、図3と図4は横軸(時間軸t)が一致しており、対応させることにより、スキャン開始後の時間の経過と、その時点におけるRF送信位相の増減量、その時点においてどの領域をスキャンしているか、を知ることができる。
図5は、図3(a)に示した例と、図4(a)に示した例とを対応付けた図であり、時間の経過と、RF送信位相の増減量の変化と、kスペース内のスキャンしている場所とを示す図である。
図5に示すように、時点0から時点t1までは、正の低周波領域からRF送信位相の増減量πでデータを収集することが支配的であり、時点t1を過ぎてから時点t2(スキャン終了時)までは負の低周波領域をRF送信位相の増減量π+Δでデータを収集することが支配的である。
なお、図5に示した場合は一例であり、本発明では、上述したように他の場合もありうる。
図5は、図3(a)に示した例と、図4(a)に示した例とを対応付けた図であり、時間の経過と、RF送信位相の増減量の変化と、kスペース内のスキャンしている場所とを示す図である。
図5に示すように、時点0から時点t1までは、正の低周波領域からRF送信位相の増減量πでデータを収集することが支配的であり、時点t1を過ぎてから時点t2(スキャン終了時)までは負の低周波領域をRF送信位相の増減量π+Δでデータを収集することが支配的である。
なお、図5に示した場合は一例であり、本発明では、上述したように他の場合もありうる。
上述したように、RF送信位相の増減量によってバンドアーティファクトの出現する場所が異なるため、従来のフェイズサイクリング法ではバンドアーティファクトの発生する位置をシフトさせて複数の画像を得、これらの画像を合成してバンドアーティファクトのない画像を生成していたが、本実施形態のMRI装置100では、kスペース上でデータの合成を行っている。
フェイズサイクリング法を実行するためには、定常状態を保たなければならないが、本実施形態のMRI装置100では、上述したようにスキャン全体で徐々にRF送信位相の増減量を変化させているために、擬似的に定常状態を保つことが可能になっている。
以上説明したように、本実施形態のMRI装置100によれば、RF送信位相の増減量を時間と共に徐々に変化させているので、位相変化の際、磁化が定常状態になるまで待機するための時間が必要なくなり、したがってフェイズサイクリング法を使用しない場合と同じ時間でフェイズサイクリング法によるデータ収集を行うことができる。
以下では、上述した実施形態で説明したMRI装置100の変形例について説明する。
<変形例1>
本変形例1では、ハーフフーリエ法を本発明に適用した場合について説明する。
本変形例1においても、装置の構成等は上述した実施形態と同様である。
ハーフフーリエ法とは、k空間上の計測データが実数の場合、相互に複素共役の関係にあることを利用して、実際の計測はk空間の半分強の領域だけで行い、残りのデータは計算によって得る方法である。ハーフフーリエ法では、残りの半分の領域のデータは、収集したデータの供役複素数を計算することによって得る。
<変形例1>
本変形例1では、ハーフフーリエ法を本発明に適用した場合について説明する。
本変形例1においても、装置の構成等は上述した実施形態と同様である。
ハーフフーリエ法とは、k空間上の計測データが実数の場合、相互に複素共役の関係にあることを利用して、実際の計測はk空間の半分強の領域だけで行い、残りのデータは計算によって得る方法である。ハーフフーリエ法では、残りの半分の領域のデータは、収集したデータの供役複素数を計算することによって得る。
図6に、本変形例1でのデータ収集の際に、kスペース上のデータ収集が行われている位置と時間との関係の一例を示している。
図6の横軸は時間t、縦軸はkスペースの位相軸kyである。
図6に示すように、時点0から時点t3まではkスペースの正の低周波領域、時点t3からt4までは負の低周波領域のデータを収集する。ここまでは上述した実施形態と同様である。
図6の横軸は時間t、縦軸はkスペースの位相軸kyである。
図6に示すように、時点0から時点t3まではkスペースの正の低周波領域、時点t3からt4までは負の低周波領域のデータを収集する。ここまでは上述した実施形態と同様である。
本変形例1では、上述した実施形態で説明したように、RF送信位相の増減量を徐々に変化させながらデータを収集し、時点t0からt3までに収集したデータと、時点t3からt4までに収集したデータとを基に別の画像を作成して、これらの画像を基にハーフフーリエ法によって画像を合成する。
すなわち、上述した実施形態ではkスペース上でデータを合成していたが、本変形例1では、画像を作成してから合成を行っている。
すなわち、上述した実施形態ではkスペース上でデータを合成していたが、本変形例1では、画像を作成してから合成を行っている。
以上説明したように、本変形例1のMRI装置100では、従来のハーフフーリエ法でもRF送信位相の増減量を切り替える際に必要であった、磁化が定常状態になるまでのアイドリングの時間をなくすことができ、スキャン全体に要する時間を短縮することができる。
なお、図6に示したkスペース上のデータ収集が行われている位置と時間との関係は一例であり、本発明では例えば、時点0から時点t3まで負の低周波領域を、時点t3から時点t4まで正の低周波領域をスキャンしても良い。
なお、図6に示したkスペース上のデータ収集が行われている位置と時間との関係は一例であり、本発明では例えば、時点0から時点t3まで負の低周波領域を、時点t3から時点t4まで正の低周波領域をスキャンしても良い。
<変形例2>
本変形例2では、上述した実施形態を3次元スキャンに適用した場合について説明する。
図7に3次元スキャンの際にkスペースのky−kz面上においてデータを収集する順番を示す。
図7の縦軸はkz、横軸はkyである。
図7に示す(1)〜(4)はデータを収集する順番の一例であり、図7に示すように、第3象限、第2象限、第4象限、第1象限の順に、矢印の方向にデータの収集を行う。
本変形例2では、上述した実施形態を3次元スキャンに適用した場合について説明する。
図7に3次元スキャンの際にkスペースのky−kz面上においてデータを収集する順番を示す。
図7の縦軸はkz、横軸はkyである。
図7に示す(1)〜(4)はデータを収集する順番の一例であり、図7に示すように、第3象限、第2象限、第4象限、第1象限の順に、矢印の方向にデータの収集を行う。
図8に、第3象限においてデータを収集する軌跡の一例を示す。
図8に示すように、kスペースの中心部から外側へとデータの収集を行う。これは第4象限(図7の(3))でも同様である。
(2)及び(4)では、図7の矢印に示すように、スキャンする方向は逆(外側から中心部へ)になる。
図8に示すように、kスペースの中心部から外側へとデータの収集を行う。これは第4象限(図7の(3))でも同様である。
(2)及び(4)では、図7の矢印に示すように、スキャンする方向は逆(外側から中心部へ)になる。
本変形例2でも、上述した実施形態及び変形例1と同様に、RF送信位相の増減量を徐々に変化させる。
図9に、時間の経過と、RF送信位相の増減量の変化と、kスペース上のデータ収集が行われている位置との関係の一例を示す。
図9の横軸は時間tであり、縦軸は、図の上部では位相であり、下部ではkスペースの中心からの距離krである。なお、
図9に、時間の経過と、RF送信位相の増減量の変化と、kスペース上のデータ収集が行われている位置との関係の一例を示す。
図9の横軸は時間tであり、縦軸は、図の上部では位相であり、下部ではkスペースの中心からの距離krである。なお、
図9に示すように、時点0から時点t5までは、図8に示す第3象限のスキャンをRF送信位相の増減量π−Δで行うことが支配的であり、時点t5から時点t6までは、図8に示す第2象限のスキャンをRF送信位相の増減量πで行うことが支配的であり、時点t6から時点t7までは、図8に示す第4象限のスキャンをRF送信位相の増減量πで行うことが支配的であり、時点t7から時点t8までは、図8に示す第1象限のスキャンをRF送信位相の増減量π+Δで行うことが支配的である。
以上説明したように、本変形例2では、本発明のMRI装置100は、3次元スキャンにも適用できる。本変形例2では、RF送信位相の増減量が3パターン(π−Δ、π、π+Δ)のデータを合成することができるので、バンドアーティファクトを低減することができる。
なお、上述した図8及び図9のスキャン方法は一例であり、時間によってRF送信位相の増減量及びスキャンを行う場所を変化させれば、本発明は適用できる。
なお、上述した図8及び図9のスキャン方法は一例であり、時間によってRF送信位相の増減量及びスキャンを行う場所を変化させれば、本発明は適用できる。
本発明は上述した実施形態には限定されない。
すなわち、本発明の実施に際しては、本発明の技術的範囲またはその均等の範囲内において、上述した実施形態の構成要素に関し様々な変更、コンビネーション、サブコンビネーション、並びに代替を行ってもよい。
すなわち、本発明の実施に際しては、本発明の技術的範囲またはその均等の範囲内において、上述した実施形態の構成要素に関し様々な変更、コンビネーション、サブコンビネーション、並びに代替を行ってもよい。
上述した実施形態では、図3に示すようにRF送信位相の増減量が単調に増加(あるいは減少)するようにしたが、本発明はこれには限定されない。例えば、図10に示すように、スキャン開始後しばらくは変化せず、所定の時点から増加あるいは減少を開始してもよい。すなわち、本発明では、スキャン開始時とスキャン終了時で、RF送信位相の増減量が異なり、擬似的な定常状態を保つことができる程度にその変化が単調であればよい。
100…MRI装置、1…マグネットシステム、11…主磁場コイル部、12…勾配コイル部、13…コイル部、2…クレードル、3…勾配コイル駆動部、4…コイル駆動部、5…データ収集部、6…シーケンス制御部、7…データ処理部、8…表示部、9…操作部
Claims (10)
- 勾配磁場によってTR内に発生する横磁化の位相シフトを次のRFパルスの励起前に巻き戻すグラジエントエコー系のSSFPパルスシーケンスにおけるフェイズサイクリング法であって、
kスペース上の正の低周波領域におけるデータ収集時と、負の低周波領域におけるデータ収集時とでRF送信位相の増減量が異なるように、RF送信位相の増減量をデータ収集開始時からデータ収集終了時の間で変化させる
フェイズサイクリング法。 - 前記RF送信位相の増減量の変化量は、RF送信位相の増減量をデータ収集開始時からデータ収集終了時の間で、0から所定の値までの間で変動可能である
請求項1に記載のフェイズサイクリング法。 - 前記所定の値は、定常状態を保つことができる程度に前記RF送信位相の増減量が変化するように設定される
請求項2に記載のフェイズサイクリング法。 - ハーフフーリエ法により、正の低周波領域におけるデータと、負の低周波領域におけるデータとを基に生成した異なる2つの画像を合成してMR画像を生成する
請求項3に記載のフェイズサイクリング法。 - 3次元スキャンに適用可能である
請求項3に記載のフェイズサイクリング法。 - 勾配磁場によってTR内に発生する横磁化の位相シフトを次のRFパルスの励起前に巻き戻すグラジエントエコー系のSSFPパルスシーケンスにおけるフェイズサイクリング法を用いた磁気共鳴イメージング装置であって、
kスペース上の正の低周波領域におけるデータ収集時と、負の低周波領域におけるデータ収集時とでRF送信位相の増減量が異なるように、RF送信位相の増減量をデータ収集開始時からデータ収集終了時の間で変化させる
磁気共鳴イメージング装置。 - 前記RF送信位相の増減量の変化量は、RF送信位相の増減量をデータ収集開始時からデータ収集終了時の間で、0から所定の値までの間で変動可能である
請求項6に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 前記所定の値は、定常状態を保つことができる程度に前記RF送信位相の増減量が変化するように設定される
請求項7に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - ハーフフーリエ法により、正の低周波領域におけるデータと、負の低周波領域におけるデータとを基に生成した異なる2つの画像を合成してMR画像を生成する
請求項8に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 3次元スキャンに適用可能である
請求項8に記載の磁気共鳴イメージング装置。
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