JP2008178592A - 磁気共鳴イメージング装置、スキャン装置、磁気共鳴イメージング方法、および、そのプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】高速なデータ収集を実現し、良好な画像品質を可能にすることによって、診断効率を向上させる。
【解決手段】ＰＲＯＰＥＬＬＥＲ法によってスキャンを実施する場合において、複数のトラジェクトリを含むブレードに対応するように磁気共鳴信号を繰り返し時間ＴＲごとに順次収集する際には、反転パルスＩＲを被検体に送信し、その送信から反転時間ＴＩが経過した後に、ＧＲＥ法に対応するパルスシーケンスを実施する。
【選択図】図４

Description

本発明は、磁気共鳴イメージング装置、スキャン装置、磁気共鳴イメージング方法、および、そのプログラムに関し、特に、ＰＲＯＰＥＬＬＥＲ（Ｐｅｒｉｄｄｉｃａｌｌｙ Ｒｏｔａｔｅｄ Ｏｖｅｒｌａｐｐｉｎｇ ＰａｒａｌｌＥＬ Ｌｉｎｅｓ ｗｉｔｈ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）法によって、静磁場が形成された撮像空間において被検体から磁気共鳴信号を収集するスキャンを実施し、そのスキャンの実施によって得られた磁気共鳴信号に基づいて被検体の画像を生成する磁気共鳴イメージング装置、そのスキャンを実施するスキャン装置、磁気共鳴イメージング方法、および、そのプログラムに関する。

磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ：Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）装置は、核磁気共鳴（ＮＭＲ：Ｎｕｃｌｅａｒ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）現象を利用して、被検体を撮影する装置として知られており、医療用途、産業用途などのさまざまな分野において利用されている。

磁気共鳴イメージング装置を用いて被検体を撮影する際においては、まず、静磁場が形成された撮像空間に被検体を収容し、被検体内のプロトン（ｐｒｏｔｏｎ）のスピンの方向を静磁場の方向へ整列させて磁化ベクトルを得た状態にする。その後、ＲＦコイルから共鳴周波数の電磁波であるＲＦパルスを被検体に照射することにより、核磁気共鳴現象を発生させて、被検体のプロトンの磁化ベクトルをフリップさせる。そして、磁気共鳴イメージング装置は、元の磁化ベクトルへ戻る被検体のプロトンから生じた磁気共鳴信号を、ＲＦコイルで受信する。そして、その受信した磁気共鳴信号に基づいて、たとえば、被検体のスライス面について、スライス画像を生成する。

ここで、磁気共鳴信号を被検体から収集するスキャンの実施の際に、被検体において体動が生じた場合においては、前述のようにして生成した画像に体動アーチファクトが発生する場合がある。たとえば、位相エンコード方向へ体動アーチファクトが発生して画像品質が低下する不具合を生ずる場合がある。この不具合は、ｋ空間の位相エンコード方向のマトリクスに順次対応するように、ｋ空間の周波数エンコード方向に沿って磁気共鳴信号を繰り返し時間（ＴＲ：Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ）ごとにサンプリングすることに、主に起因している。

このような体動アーチファクトの発生を抑制する方法として、ＰＲＯＰＥＬＬＥＲ法が知られている。

ＰＲＯＰＥＬＬＥＲ法は、ｋ空間の中心部において帯状にブレード（ｂｌａｄｅ）を設け、そのブレードを回転させることで、画像再構成に必要な磁気共鳴信号をｋ空間に対応するようにサンプリングする方法である。すなわち、ｋ空間に対応する磁気共鳴信号をラジアルにサンプリングする方法において、位相エンコードの概念を適用したサンプリング法である。具体的には、複数のトラジェクトリを含むブレードに対応するように前記磁気共鳴信号を繰り返し収集する動作を、そのブレードがｋ空間の中心を軸に間隔を隔てて順次回転された位置のそれぞれにおいて実行することによって、ｋ空間の各マトリクスに対応するように磁気共鳴信号をサンプリングする。

本方法では、分割された各データ収集時にｋ空間の中心部分が同じｋ空間の領域を走査することになるため、２次元のナビゲータデータとして使用することができ、正確な体動補正を実施することができる。すなわち、ｋ空間において低周波領域に対応する磁気共鳴信号を、順次、重複して収集するために、その重複して収集された磁気共鳴信号のそれぞれに基づいて被検体の体動を検出することができる。このため、この結果を用いて、体動補正をすることができるため、画像品質を向上することができる（たとえば、特許文献１、非特許文献１参照）
特開２００４−２３７１０９号公報 Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｉｎ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ ４２：９６３−９６９，１９９９， Ｊａｍｅｓ Ｇ．Ｐｉｐｅ，Ｍｏｔｉｏｎ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ Ｗｉｔｈ ＰＲＯＰＥＬＬＥＲ ＭＲＩ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｔｏ Ｈｅａｄ Ｍｏｔｉｏｎ ａｎｄ Ｆｒｅｅ−Ｂｒｅａｔｈｉｎｇ Ｃａｒｄｉａｃ Ｉｍａｇｉｎｇ

このＰＲＯＰＥＬＬＥＲ法でのサンプリングにおいては、ブレード内において被検体の体動が生ずることを防止するために、高速なデータ収集が必要であるため、通常、ＦＳＥ（ｆａｓｔ ｓｐｉｎ ｅｃｈｏ）法にて、各ブレードのトラジェクトリに対応するように磁気共鳴信号を繰り返し収集している。たとえば、１６０〜２００ｍｓの間隔で、磁気共鳴信号の収集を実施している。このＦＳＥ法においては、エコートレイン数を増やすことによってＴ２効果が生じるために、好適なＴ２強調画像を生成することができる。

しかしながら、上記において、Ｔ１強調画像を生成する際には、Ｔ２効果が生じないようにするために、エコートレイン数を増加させることが困難になる。このため、多くの磁気共鳴信号を効率的に収集することが容易ではなくなり、高速なデータ収集を実現することが困難になる場合がある。

また、これに伴い、体動補正用のデータを多く収集することも容易ではないことになるために、体動アーチファクトを効果的に補正することができず、良好な画像品質であるＴ１強調画像を生成することが困難になる場合がある。

このように、ＰＲＯＰＥＬＬＥＲ法によるサンプリングにおいて、ＦＳＥ法を適用した場合には、高速なデータ収集を実現することが容易ではないために、適正に体動補正の実施することが困難であって、良好な画像品質のＴ１強調画像を生成することが困難であった。

したがって、本発明は、高速なデータ収集を実現し、良好な画像品質を可能にすることによって、診断効率を向上可能な、磁気共鳴イメージング装置、スキャン装置、磁気共鳴イメージング方法、および、そのプログラムを提供する。

上記目的の達成のために本発明の磁気共鳴イメージング装置は、静磁場が形成された撮像空間において被検体から磁気共鳴信号を収集するスキャンを、ＰＲＯＰＥＬＬＥＲ法に対応するように実施するスキャン部を有しており、前記スキャン部が前記スキャンを実施することによって得られた前記磁気共鳴信号に基づいて、前記被検体の画像を生成する磁気共鳴イメージング装置であって、前記スキャン部は、前記ＰＲＯＰＥＬＬＥＲ法によって前記スキャンを実施する場合において、複数のトラジェクトリを含むブレードに対応するように前記磁気共鳴信号を繰り返し時間ごとに順次収集する際には、反転パルスを前記被検体に送信し、反転時間が経過した後に、ＧＲＥ法に対応するパルスシーケンスを実施することによって、当該磁気共鳴信号を順次収集する。

好適には、前記スキャン部が収集した磁気共鳴信号に基づいて前記被検体の体動を検出する。

好適には、前記スキャン部が前記スキャンを実施することによって、ｋ空間において低周波領域に対応するように順次収集された磁気共鳴信号のそれぞれに基づいて前記被検体の体動を検出する。

好適には、前記検出した体動の結果に基づいて、前記画像を補正する。

好適には、前記被検体の画像として、Ｔ１強調画像を生成する。

好適には、前記画像を表示する表示部を有する。

上記目的の達成のために本発明のスキャン装置は、静磁場が形成された撮像空間において被検体から磁気共鳴信号を収集するスキャンを、ＰＲＯＰＥＬＬＥＲ法に対応するように実施するスキャン装置であって、前記ＰＲＯＰＥＬＬＥＲ法によるスキャンを実施する場合において、複数のトラジェクトリを含むブレードに対応するように前記磁気共鳴信号を繰り返し時間ごとに順次収集する際には、反転パルスを前記被検体に送信し、反転時間が経過した後に、ＧＲＥ法に対応するパルスシーケンスを実施することによって、当該磁気共鳴信号を順次収集する。

上記目的の達成のために本発明の磁気共鳴イメージング方法は、静磁場が形成された撮像空間において被検体から磁気共鳴信号を収集するスキャンを、ＰＲＯＰＥＬＬＥＲ法に対応するように実施し、前記スキャンの実施によって得られた前記磁気共鳴信号に基づいて、前記被検体の画像を生成する磁気共鳴イメージング方法であって、前記ＰＲＯＰＥＬＬＥＲ法によって前記スキャンを実施する場合において、複数のトラジェクトリを含むブレードに対応するように前記磁気共鳴信号を繰り返し時間ごとに順次収集する際には、反転パルスを前記被検体に送信し、反転時間が経過した後に、ＧＲＥ法に対応するパルスシーケンスを実施することによって、当該磁気共鳴信号を順次収集する。

好適には、前記収集した磁気共鳴信号に基づいて前記被検体の体動を検出する。

好適には、前記スキャンを実施することによって、ｋ空間において低周波領域に対応するように順次収集された磁気共鳴信号のそれぞれに基づいて、前記被検体の体動を検出する。

好適には、前記検出した体動の結果に基づいて前記画像を補正する。

好適には、前記被検体の画像として、Ｔ１強調画像を生成する。

好適には、前記画像を表示する。

上記目的の達成のために本発明のプログラムは、静磁場が形成された撮像空間において被検体から磁気共鳴信号を収集するスキャンを、ＰＲＯＰＥＬＬＥＲ法に対応するように実施させ、前記スキャンの実施によって得られた前記磁気共鳴信号に基づいて、前記被検体の画像を生成させるように、コンピュータを機能させるプログラムであって、前記ＰＲＯＰＥＬＬＥＲ法によって前記スキャンを実施する場合において、複数のトラジェクトリを含むブレードに対応するように前記磁気共鳴信号を繰り返し時間ごとに順次収集する際には、反転パルスを前記被検体に送信し、反転時間が経過した後に、ＧＲＥ法に対応するパルスシーケンスを実施させる。

前記収集した磁気共鳴信号に基づいて前記被検体の体動を検出するように、前記コンピュータを機能させる。

好適には、前記スキャンを実施することによって、ｋ空間において低周波領域に対応するように順次収集された磁気共鳴信号のそれぞれに基づいて前記被検体の体動を検出するように、前記コンピュータを機能させる。

好適には、前記検出した体動の結果に基づいて、前記画像を補正するように、前記コンピュータを機能させる。

本発明によれば、高速なデータ収集を実現し、良好な画像品質を可能にすることによって、診断効率を向上可能な、磁気共鳴イメージング装置、スキャン装置、磁気共鳴イメージング方法、および、そのプログラムを提供することができる。

以下より、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。

（装置構成）
図１は、本発明にかかる実施形態において、磁気共鳴イメージング装置１の構成を示す構成図である。

図１に示すように、磁気共鳴イメージング装置１は、スキャン部２と、操作コンソール部３とを有しており、静磁場が形成された撮像空間において被検体にて励起されたスピンから発生する磁気共鳴信号を得るスキャンを実施し、そのスキャンの実施によって得られた磁気共鳴信号に基づいて、被検体の画像を生成する。

各部について順次説明する。

スキャン部２について説明する。

スキャン部２は、図１に示すように、静磁場マグネット部１２と、勾配コイル部１３と、ＲＦコイル部１４と、ＲＦ駆動部２２と、勾配駆動部２３と、データ収集部２４と、クレードル１５とを有しており、静磁場が形成された撮像空間Ｂにおいて被検体から磁気共鳴信号を収集するスキャンを、ＰＲＯＰＥＬＬＥＲ法に対応するように実施する。つまり、スキャン部２は、ｋ空間において原点から半径方向に対して平行な複数のトラジェクトリからなるブレードにて、その複数のトラジェクトリに対応する複数の磁気共鳴信号を繰り返し時間ごとに順次収集するように、スキャンを実施する。そして、このブレードのそれぞれについてのスキャンの実施を、ブレードがｋ空間の中心を軸にしてｋ空間に対応するように、順次、回転させた位置で複数回繰り返す。

詳細については後述するが、本実施形態においては、スキャン部２は、ＰＲＯＰＥＬＬＥＲ法によってスキャンを実施する場合において、複数のトラジェクトリを含むブレードに対応するように磁気共鳴信号を繰り返し時間ＴＲごとに順次収集する際には、反転パルスを被検体に送信し、反転時間が経過した後に、ＧＲＥ（Ｇｒａｄｉｅｎｔ Ｒｅｃａｌｌｅｄ Ｅｃｈｏ）法に対応するパルスシーケンスでＲＦパルスおよび勾配パルスを順次送信することによって、磁気共鳴信号を順次収集する。

スキャン部２の各構成要素について、順次、説明する。

静磁場マグネット部１２は、たとえば、水平磁場型であって、被検体ＳＵが収容される撮像空間Ｂにおいて載置される被検体ＳＵの体軸方向（ｚ方向）に沿うように、超伝導磁石（図示なし）が静磁場を形成する。なお、静磁場マグネット部１２は、水平磁場型の他に、垂直磁場型であって、一対の永久磁石が対面する方向に沿って静磁場を形成する場合であってもよい。

勾配コイル部１３は、静磁場が形成された撮像空間Ｂに勾配磁場を形成し、ＲＦコイル部１４が受信する磁気共鳴信号に空間位置情報を付加する。ここでは、勾配コイル部１３は、静磁場方向に沿ったｚ方向と、ｘ方向と、ｙ方向との互いに直交する３軸方向に対応するように３系統からなる。これらは、設定された撮像条件に応じて、周波数エンコード方向と位相エンコード方向とスライス選択方向として、それぞれに勾配パルスを送信することによって勾配磁場を形成する。具体的には、勾配コイル部１３は、被検体ＳＵのスライス選択方向に勾配磁場を印加し、ＲＦコイル部１４がＲＦパルスを送信することによって励起させる被検体ＳＵのスライスを選択する。また、勾配コイル部１３は、被検体ＳＵの位相エンコード方向に勾配磁場を印加し、ＲＦパルスにより励起されたスライスからの磁気共鳴信号を位相エンコードする。そして、勾配コイル部１３は、被検体ＳＵの周波数エンコード方向に勾配磁場を印加し、ＲＦパルスにより励起されたスライスからの磁気共鳴信号を周波数エンコードする。

ＲＦコイル部１４は、図１に示すように、被検体ＳＵを囲むように配置される。ＲＦコイル部１４は、静磁場マグネット部１２によって静磁場が形成される撮像空間Ｂ内において、電磁波であるＲＦパルスを被検体ＳＵに送信して高周波磁場を形成し、被検体ＳＵのイメージング領域におけるプロトンのスピンを励起する。そして、ＲＦコイル部１４は、その励起された被検体ＳＵ内のプロトンから発生する電磁波を磁気共鳴信号として受信する。

クレードル１５は、被検体ＳＵが載置される台を有する。クレードル１５は、制御部３０からの制御信号に基づいて、撮像空間Ｂの内部と外部との間を移動する。

ＲＦ駆動部２２は、ＲＦコイル部１４を駆動させることによって、撮像空間Ｂ内にＲＦパルスを送信させて高周波磁場を形成する。ＲＦ駆動部２２は、制御部３０からの制御信号に基づいて、ゲート変調器を用いてＲＦ発振器からの信号を所定のタイミングおよび所定の包絡線の信号に変調した後に、そのゲート変調器により変調された信号を、ＲＦ電力増幅器によって増幅してＲＦコイル部１４に出力し、ＲＦパルスを送信させる。

勾配駆動部２３は、制御部３０からの制御信号に基づいて、勾配パルスを勾配コイル部１３に印加して駆動させ、静磁場が形成されている撮像空間Ｂ内に勾配磁場を発生させる。勾配駆動部２３は、３系統の勾配コイル部１３に対応して３系統の駆動回路（図示なし）を有する。

データ収集部２４は、制御部３０からの制御信号に基づいて、ＲＦコイル部１４が受信する磁気共鳴信号を収集する。ここでは、データ収集部２４は、ＲＦコイル部１４が受信する磁気共鳴信号をＲＦ駆動部２２のＲＦ発振器の出力を参照信号として位相検波器が位相検波する。その後、Ａ／Ｄ変換器を用いて、このアナログ信号である磁気共鳴信号をデジタル信号に変換して出力する。

操作コンソール部３について説明する。

操作コンソール部３は、図１に示すように、制御部３０と、データ処理部３１と、操作部３２と、表示部３３と、記憶部３４とを有しており、ＰＲＯＰＥＬＬＥＲ法に基づいて、スキャン部２がスキャンを実施するように制御し、そのスキャン部２が実施したスキャンによって得られた磁気共鳴信号に基づいて、被検体の画像を生成すると共に、その生成した画像を表示する。

操作コンソール部３の各構成要素について、順次、説明する。

制御部３０は、コンピュータと、コンピュータに所定のデータ処理を実行させるプログラムを記憶するメモリとを有しており、各部を制御する。ここでは、制御部３０は、操作部３２からの操作データが入力され、その操作部３２から入力される操作データに基づいて、ＲＦ駆動部２２と勾配駆動部２３とデータ収集部２４とのそれぞれに制御信号を出力し、所定のスキャンを実行させる。そして、これと共に、データ処理部３１と表示部３３と記憶部３４とへ、制御信号を出力し、制御を行う。

本実施形態においては、前述したように、ＰＲＯＰＥＬＬＥＲ法によってスキャンを実施する場合において、複数のトラジェクトリを含むブレードに対応するように磁気共鳴信号を繰り返し時間ＴＲごとに順次収集する際に、反転パルスを被検体に送信し、反転時間が経過した後に、ＧＲＥ法に対応するパルスシーケンスでＲＦパルスおよび勾配パルスを送信することによって、磁気共鳴信号をスキャン部２が順次収集するように、コンピュータを機能させるプログラムを記憶しており、本プログラムを用いてコンピュータが本機能を実行する。また、スキャン部２が収集した磁気共鳴信号に基づいて、データ処理部３１が被検体の体動を検出するように、コンピュータを機能させるプログラムを記憶しており、本プログラムを用いてコンピュータが本機能を実行する。また、その検出した体動の結果に基づいて、上記にて生成した画像を補正するように、コンピュータを機能させるプログラムを記憶しており、本プログラムを用いてコンピュータが本機能を実行する。

データ処理部３１は、コンピュータと、そのコンピュータを用いて所定のデータ処理を実行するプログラムを記憶するメモリとを有しており、制御部３０からの制御信号に基づいて、データ処理を実行して、画像を生成する。ここでは、データ処理部３１は、データ収集部２４に接続されており、データ収集部２４により収集された磁気共鳴信号を取得し、その取得した磁気共鳴信号に対して画像処理を実行して、被検体ＳＵのスライスについての画像を生成する。そして、データ処理部３１は、その生成した画像を表示部３３に出力する。

本実施形態においては、データ処理部３１は、たとえば、磁気共鳴信号をグリッディング処理することによって、被検体の画像を再構成して生成する。つまり、ｋ空間において放射状に得られた磁気共鳴信号を、補間処理することによってマトリクス状に配列された磁気共鳴信号へ変換した後に、フーリエ変換処理を実施することで、被検体の画像を再構成する。ここでは、この被検体の画像は、Ｔ１強調画像として生成される。なお、たとえば、バックプロジェクション処理により、被検体の画像を再構成して生成してもよい。

また、本実施形態においては、データ処理部３１は、スキャン部２が収集した磁気共鳴信号に基づいて被検体の体動を検出する。たとえば、前述した文献に記載された方法に従うように、スキャン部２がスキャンを実施することによってｋ空間において低周波領域に対応するように順次収集された磁気共鳴信号のそれぞれに基づいて、その被検体の体動を検出する。その後、その検出した体動の結果に基づいて、上記にて生成した画像を補正する。

操作部３２は、キーボードやポインティングデバイスなどの操作デバイスによって構成されている。操作部３２は、オペレータによって操作データが入力され、その操作データを制御部３０に出力する。

表示部３３は、ＣＲＴなどの表示デバイスによって構成されており、制御部３０からの制御信号に基づいて、表示画面に画像を表示する。たとえば、表示部３３は、オペレータによって操作部３２に操作データが入力される入力項目についての画像を表示画面に複数表示する。また、表示部３３は、被検体ＳＵからの磁気共鳴信号に基づいて生成される被検体ＳＵの画像についてのデータをデータ処理部３１から受け、表示画面にその画像を表示する。

記憶部３４は、メモリなどの記憶デバイスによって構成されており、各種データを記憶している。記憶部３４は、その記憶されたデータが必要に応じて制御部３０によってアクセスされる。

（動作）
以下より、上記の本発明にかかる実施形態の磁気共鳴イメージング装置１を用いて、被検体ＳＵのスライスを撮像する際の動作について説明する。

図２は、本発明にかかる実施形態において、被検体ＳＵのスライスを撮像する際の動作を示すフロー図である。

被検体ＳＵのスライスを撮像する際には、まず、クレードル１５に被検体ＳＵを載置した後、被検体ＳＵの撮像領域に対応するようにＲＦコイル部１４を設置する。そして、被検体ＳＵが載置されているクレードル１５を、静磁場が形成されている撮像空間Ｂ内に移動するように、制御部３０が制御する。

そして、図２に示すように、スキャンの実施を行う（Ｓ１１）。

ここでは、オペレータにより操作コンソール部３の操作部３２に入力されたスキャンを開始する開始指令に基づいて、スキャン部２がスキャンを開始する。本実施形態においては、静磁場が形成された撮像空間Ｂにおいて被検体から磁気共鳴信号を収集するスキャンを、ＰＲＯＰＥＬＬＥＲ法に対応するように実施する。

図３は、本発明にかかる実施形態において、スキャン部２がｋ空間ｋｓに対応するように磁気共鳴信号をサンプリングする動作を示す図である。図３においては、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の順で、スキャン部２がｋ空間ｋｓに対応するように磁気共鳴信号をサンプリングする動作を例示している。

図３に示すように、ｋ空間ｋｓにおいて原点ｃから半径方向ｒに対して平行な複数のトラジェクトリｔｊからなるブレードｂをｋ空間ｋｓの中心部分に配置し、そのブレードｂに含まれる複数のトラジェクトリｔｊに対応する複数の磁気共鳴信号を、繰り返し時間ＴＲで順次収集するように、スキャン部２がスキャンを実施する。そして、このブレードｂについてのスキャンを、ブレードｂがｋ空間の中心ｃを軸にしてｋ空間ｋｓに対応するように順次回転させた位置にて、複数回繰り返す。

ここでは、図３（ａ）から（ｄ）のそれぞれに示すように、ｋ空間のブレードｂにおいて複数のトラジェクトリｔｊに対応する磁気共鳴信号を、たとえば、所定のトラジェクトリ順序Ｐ１で繰り返し時間ＴＲごとに得るスキャンを、ブレードｂがｋ空間ｋｓの原点ｃを軸に反時計回りに順次回転した位置で、順次、実施する。なお、図３（ａ）から（ｄ）においては、４つのブレードｂの位置で、このスキャンを実施する場合について、記載しているが、これに限定されない。

本実施形態においては、まず、図３（ａ）に示すように、ｋ空間ｋｓの周波数エンコード方向ｋｘに沿って並んでおり、ｋ空間ｋｓの位相エンコード方向ｋｙにおける中心を介して並ぶ複数のトラジェクトリｔｊからなるブレードｂに対応して、複数の磁気共鳴信号を得るように、スキャンを実施する。

図４は、本発明にかかる実施形態において、１つのブレードにおいてスキャンを実施する際におけるパルスシーケンス図である。図４においては、ＲＦパルスＲＦと、スライス選択方向の勾配磁場Ｇｓと、位相エンコード方向の勾配磁場Ｇｐと、周波数エンコード方向の勾配磁場Ｇｒとを示している。なお、ここでは、縦軸が強度を示し、横軸が時間を示している。

ＰＲＯＰＥＬＬＥＲ法によってスキャンを実施する場合において、複数のトラジェクトリを含むブレードに対応するように磁気共鳴信号を繰り返し時間ＴＲごとに順次収集する際には、図４に示すように、反転パルスＩＲを被検体に送信し、反転時間ＴＩが経過した後に、ＧＲＥ法に対応するパルスシーケンスＧＲで、ＲＦパルスおよび勾配パルスのそれぞれを送信することによって、磁気共鳴信号を順次収集する。すなわち、まず、フリップアングルが１８０°である反転パルスＩＲを被検体の撮像領域を選択するように送信する。そして、その送信から所定の反転時間ＴＩが経過した後に、いわゆるＧＲＡＳＳ（ｇｒａｄｉｅｎｔ ｒｅｃａｌｌｅｄ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｓｔｅａｄｙ ｓｔａｔｅ）シーケンスに対応するように、フリップアングルがα°であるＲＦパルスを繰り返し送信することによって、ブレードｂの各トラジェクトリに対応する磁気共鳴信号のそれぞれを、順次、収集する。

ここでは、たとえば、図３（ａ）に示すように、ブレードｂにおいて一端に位置する第１トラジェクトリｔｊ１から、その第１トラジェクトリｔｊ１の反対側の他端に位置する第４トラジェクトリｔｊ４へ順次向かうトラジェクトリ順序Ｐ１で、各トラジェクトリｔｊに対応する磁気共鳴信号を繰り返し時間ＴＲごとに得るように、図４における周波数エンコード方向への勾配パルスと位相エンコード方向への勾配パルスとの送信を調整することによって、このスキャンを実施する。つまり、第１トラジェクトリｔｊ１，第２トラジェクトリｔｊ２，第３トラジェクトリｔｊ３，第４トラジェクトリｔｊ４のトラジェクトリ順序Ｐ１で、各トラジェクトリｔｊに対応する磁気共鳴信号を繰り返し時間ＴＲごとに得る。

つぎに、図４に示すように、上記のブレードの位置に対応する磁気共鳴信号の収集後、所定の回復時間ＲＴが経過した後には、図３（ｂ）に示すように、ｋ空間ｋｓの周波数エンコード方向ｋｘに対して、ｋ空間ｋｓの原点ｃを軸に４５°反時計回りに回転した方向に沿って並ぶ複数のトラジェクトリｔｊからなるブレードｂに対応して、複数の磁気共鳴信号を得るように、スキャンを実施する。

ここでも前述の場合と同様に、反転パルスＩＲを被検体に送信し、反転時間ＴＩが経過した後に、ＧＲＥ法に対応するパルスシーケンスＧＲで、ＲＦパルスおよび勾配パルスのそれぞれを送信することによって、磁気共鳴信号を順次収集する。

つぎに、図３（ｃ）に示すように、ｋ空間ｋｓの周波数エンコード方向ｋｘに対して、ｋ空間ｋｓの原点ｃを軸に９０°反時計回りに回転した方向に沿って並んでいる複数のトラジェクトリｔｊからなるブレードｂに対応して、複数の磁気共鳴信号を得るように、前述と同様にして、スキャンを実施する。

つぎに、図３（ｄ）に示すように、ｋ空間ｋｓの周波数エンコード方向ｋｘに対して、ｋ空間ｋｓの原点ｃを軸に１３５°反時計回りに回転した方向に沿って並んでいる複数のトラジェクトリｔｊからなるブレードｂに対応して、複数の磁気共鳴信号を得るように、前述と同様にして、スキャンを実施する。

上記のようにして、ＰＲＯＰＥＬＬＥＲ法に対応するようにスキャンを実施することによって、磁気共鳴信号をスキャン部２が取得する。

つぎに、図２に示すように、画像の生成を行う（Ｓ２１）。

ここでは、たとえば、上記のようにして収集した磁気共鳴信号をグリッディング処理することによって、データ処理部３１が被検体の画像を再構成して生成する。具体的には、ｋ空間において放射状に得られた磁気共鳴信号を、補間処理することによって、ｋ空間のマトリクスに対応するように、マトリクス状に配列された磁気共鳴信号へ変換する。その後、その磁気共鳴信号に対してフーリエ変換処理を実施することによって、被検体の画像を再構成する。前述したように、ここでは、この被検体の画像は、Ｔ１強調画像として生成される。

また、ここでは、スキャン部２が収集した磁気共鳴信号に基づいて被検体の体動を検出する。たとえば、前述した文献に記載された方法に従うように、スキャン部２がスキャンを実施することによって、ｋ空間において低周波領域に対応するように順次収集された磁気共鳴信号のそれぞれに基づいて、その被検体の体動を検出する。すなわち、ｋ空間において低周波領域に対応するように順次収集された磁気共鳴信号に基づいて得られる画像の信号強度やコントラストの変化から、体動の有無を判断する。たとえば、予め定めた閾値範囲内に信号強度がないときに、体動が生じたと判断する。その後、その検出した体動の結果に基づいて、上記にて生成した画像を補正する。たとえば、体動が生じた際に収集した磁気共鳴信号を、画像のローデータとせずに、体動が生じなかった際に収集した磁気共鳴信号を、画像のローデータとして、前述の画像を再構成して生成する。なお、この方法以外の方法で体動補正を実施してもよい。

つぎに、図２に示すように、画像の表示を行う（Ｓ３１）。

ここでは、データ処理部３１により生成された被検体の画像を、表示部３３が表示面に表示する。

以上のように、本実施形態においては、ＰＲＯＰＥＬＬＥＲ法によってスキャンを実施する場合において、複数のトラジェクトリを含むブレードに対応するように磁気共鳴信号を繰り返し時間ＴＲごとに順次収集する際には、反転パルスＩＲを被検体に送信し、その送信から反転時間ＴＩが経過した後に、ＧＲＥ法に対応するパルスシーケンスを実施する。

図５は、本発明にかかる実施形態において、シミュレーションを実施した結果を示す図である。図５において、（Ａ）は、本実施形態に示したように、ＰＲＯＰＥＬＬＥＲ法によってスキャンを実施する場合において、反転パルスＩＲを被検体に送信し、その送信から反転時間ＴＩが経過した後に、ＧＲＥ法に対応するパルスシーケンスを実施した場合である。一方、（Ｂ）は、ＰＲＯＰＥＬＬＥＲ法によってスキャンを実施する場合において、ＦＳＥ法に対応するパルスシーケンスを実施した場合である。

ここでは、人体の頭部における白質（Ｔ１＝５００ｍｓ，Ｔ２＝９０ｍｓ）、灰白室（Ｔ１＝９４０ｍｓ，Ｔ２＝１００ｍｓ）のコントラスト比についてシミュレーションを実施した。具体的には、本実施形態のように、反転パルスＩＲを被検体に送信し、その送信から反転時間ＴＩが経過した後に、ＧＲＥ法に対応するパルスシーケンスを実施することによって、ＰＲＯＰＥＬＬＥＲ法によるスキャンを実施する場合については、ＴＲ＝１０ｍｓ，フリップアングル＝２０°，ＴＩ（Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ）＝１０００ｍｓ，ＲＴ（Ｒｅｃｏｖｅｒｙ Ｔｉｍｅ）＝１０００ｍｓの条件にて実施し、図５（Ａ）に示す結果を得た。一方、ＰＲＯＰＥＬＬＥＲ法によるスキャンを、ＦＳＥ法に対応するパルスシーケンスにて実施する場合については、ＴＲ＝８００ｍｓ，ＥＴＬ（Ｅｃｈｏ Ｔｒａｉｎ Ｌｅｎｇｔｈ）＝１６，ＥＳＰ（Ｅｃｈｏ Ｓｐａｃｉｎｇ）＝１６ｍｓの条件にて実施し、図５（Ｂ）に示す結果を得た。なお、この図５（Ａ），（Ｂ）において、横軸は、エコー数（ＲＦ＃）であり、縦軸は、上記のコントラスト比（ｃｏｎｔｒａｓｔ ｒａｔｉｏ）である。

図５（Ａ）に示すように、反転パルスＩＲを被検体に送信し、その送信から反転時間ＴＩが経過した後に、ＧＲＥ法に対応するパルスシーケンスを実施した場合には、小さなエコー数から、定常状態に近くなるエコー数まで、高いコントラストを維持している。このため、たとえば、１．４のコントラスト比のＴ１強調画像を生成するためには、図５（Ａ）に示すように、１つのブレードにおいて、たとえば、約５０個程度の磁気共鳴信号を用いることができる。一方で、図５（Ｂ）に示すように、ＦＳＥ法に対応するパルスシーケンスを実施した場合においては、本実施形態の場合と比較して小さなエコー数においてコントラスト比が低く、Ｔ２効果によって、さらに低くなる。このため、１．４のコントラスト比のＴ１強調画像を生成するためには、図５（Ｂ）に示すように、１つのブレードにおいて、たとえば、６個程度の磁気共鳴信号のみしか使用することができない。よって、この場合には、上記の実施形態にて使用可能な磁気共鳴信号の数よりも著しく小さい。

このように、反転パルスＩＲを被検体に送信することで、Ｔ１強調のコントラストを付加し、反転時間ＴＩが経過した後に、プロトン強調が可能なＧＲＥ法に対応するパルスシーケンスを実施しているために、１つのブレードにおいて、多くの磁気共鳴信号を収集することができる。よって、体動補正を容易に実現できる。また、１つのブレードにおいて、多くの磁気共鳴信号を収集することができるために、撮像時間を短縮することが容易に実現できる。すなわち、体動補正のｒｏｂｕｓｔ性と、撮像時間短縮化とを可能にする。また、このほかに、Ｔ１強調を反転パルスＩＲの送信にて実現可能にするために、大きなコントラストを有するＴ１強調画像を得ることができる。

したがって、本実施形態は、高速なデータ収集を実現し、良好な画像品質を可能にするために、診断効率を向上できる。

なお、上記の実施形態の磁気共鳴イメージング装置１は、本発明の磁気共鳴イメージング装置に相当する。また、上記の実施形態のスキャン部２は、本発明のスキャン部に相当する。

また、本発明の実施に際しては、上記した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形例を採用することができる。

図１は、本発明にかかる実施形態において、磁気共鳴イメージング装置１の構成を示す構成図である。 図２は、本発明にかかる実施形態において、被検体ＳＵのスライスを撮像する際の動作を示すフロー図である。 図３は、本発明にかかる実施形態において、スキャン部２がｋ空間ｋｓに対応するように磁気共鳴信号をサンプリングする動作を示す図である。 図４は、本発明にかかる実施形態において、１つのブレードにおいてスキャンを実施する際におけるパルスシーケンス図である。 図５は、本発明にかかる実施形態において、シミュレーションを実施した結果を示す図である。

符号の説明

１：磁気共鳴イメージング装置（磁気共鳴イメージング装置）、
２：スキャン部（スキャン部）、
３：操作コンソール部、
１２：静磁場マグネット部、
１３：勾配コイル部、
１４：ＲＦコイル部、
２２：ＲＦ駆動部、
２３：勾配駆動部、
２４：データ収集部、
２５：制御部、
２６：クレードル、
３１：データ処理部、
３２：操作部、
３３：表示部、
Ｂ：撮像空間

Claims (17)

1. 静磁場が形成された撮像空間において被検体から磁気共鳴信号を収集するスキャンを、ＰＲＯＰＥＬＬＥＲ法に対応するように実施するスキャン部を有しており、前記スキャン部が前記スキャンを実施することによって得られた前記磁気共鳴信号に基づいて、前記被検体の画像を生成する磁気共鳴イメージング装置であって、
   前記スキャン部は、前記ＰＲＯＰＥＬＬＥＲ法によって前記スキャンを実施する場合において、複数のトラジェクトリを含むブレードに対応するように前記磁気共鳴信号を繰り返し時間ごとに順次収集する際には、反転パルスを前記被検体に送信し、反転時間が経過した後に、ＧＲＥ法に対応するパルスシーケンスを実施することによって、当該磁気共鳴信号を順次収集する
   磁気共鳴イメージング装置。
2. 前記スキャン部が収集した磁気共鳴信号に基づいて前記被検体の体動を検出する、
   請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
3. 前記スキャン部が前記スキャンを実施することによって、ｋ空間において低周波領域に対応するように順次収集された磁気共鳴信号のそれぞれに基づいて前記被検体の体動を検出する、
   請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
4. 前記検出した体動の結果に基づいて、前記画像を補正する、
   請求項２または３に記載の磁気共鳴イメージング装置。
5. 前記被検体の画像として、Ｔ１強調画像を生成する、
   請求項１から４のいずれかに記載の磁気共鳴イメージング装置。
6. 前記画像を表示する表示部
   を有する、
   請求項１から５のいずれかに記載の磁気共鳴イメージング装置。
7. 静磁場が形成された撮像空間において被検体から磁気共鳴信号を収集するスキャンを、ＰＲＯＰＥＬＬＥＲ法に対応するように実施するスキャン装置であって、
   前記ＰＲＯＰＥＬＬＥＲ法によるスキャンを実施する場合において、複数のトラジェクトリを含むブレードに対応するように前記磁気共鳴信号を繰り返し時間ごとに順次収集する際には、反転パルスを前記被検体に送信し、反転時間が経過した後に、ＧＲＥ法に対応するパルスシーケンスを実施することによって、当該磁気共鳴信号を順次収集する
   スキャン装置。
8. 静磁場が形成された撮像空間において被検体から磁気共鳴信号を収集するスキャンを、ＰＲＯＰＥＬＬＥＲ法に対応するように実施し、前記スキャンの実施によって得られた前記磁気共鳴信号に基づいて、前記被検体の画像を生成する磁気共鳴イメージング方法であって、
   前記ＰＲＯＰＥＬＬＥＲ法によって前記スキャンを実施する場合において、複数のトラジェクトリを含むブレードに対応するように前記磁気共鳴信号を繰り返し時間ごとに順次収集する際には、反転パルスを前記被検体に送信し、反転時間が経過した後に、ＧＲＥ法に対応するパルスシーケンスを実施することによって、当該磁気共鳴信号を順次収集する
   磁気共鳴イメージング方法。
9. 前記収集した磁気共鳴信号に基づいて前記被検体の体動を検出する、
   請求項８に記載の磁気共鳴イメージング方法。
10. 前記スキャンを実施することによって、ｋ空間において低周波領域に対応するように順次収集された磁気共鳴信号のそれぞれに基づいて、前記被検体の体動を検出する、
    請求項９に記載の磁気共鳴イメージング方法。
11. 前記検出した体動の結果に基づいて前記画像を補正する、
    請求項８または１０に記載の磁気共鳴イメージング方法。
12. 前記被検体の画像として、Ｔ１強調画像を生成する、
    請求項８から１１のいずれかに記載の磁気共鳴イメージング方法。
13. 前記画像を表示する、
    請求項８から１２のいずれかに記載の磁気共鳴イメージング方法。
14. 静磁場が形成された撮像空間において被検体から磁気共鳴信号を収集するスキャンを、ＰＲＯＰＥＬＬＥＲ法に対応するように実施させ、前記スキャンの実施によって得られた前記磁気共鳴信号に基づいて、前記被検体の画像を生成させるように、コンピュータを機能させるプログラムであって、
    前記ＰＲＯＰＥＬＬＥＲ法によって前記スキャンを実施する場合において、複数のトラジェクトリを含むブレードに対応するように前記磁気共鳴信号を繰り返し時間ごとに順次収集する際には、反転パルスを前記被検体に送信し、反転時間が経過した後に、ＧＲＥ法に対応するパルスシーケンスを実施させる
    プログラム。
15. 前記収集した磁気共鳴信号に基づいて前記被検体の体動を検出するように、前記コンピュータを機能させる、
    請求項１４に記載のプログラム。
16. 前記スキャンを実施することによって、ｋ空間において低周波領域に対応するように順次収集された磁気共鳴信号のそれぞれに基づいて前記被検体の体動を検出するように、前記コンピュータを機能させる、
    請求項１５に記載のプログラム。
17. 前記検出した体動の結果に基づいて、前記画像を補正するように、前記コンピュータを機能させる、
    請求項１５または１６に記載のプログラム。

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