JP4262737B2

JP4262737B2 - 磁気共鳴イメージング装置、スキャン装置、プログラムおよび記憶媒体

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Publication number: JP4262737B2
Application number: JP2006275386A
Authority: JP
Inventors: 吉和池崎
Original assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Current assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Priority date: 2006-10-06
Filing date: 2006-10-06
Publication date: 2009-05-13
Anticipated expiration: 2026-10-06
Also published as: US20080084208A1; US7538550B2; JP2008093022A; CN101158715B; CN101158715A

Description

本発明は、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ：ＭａｇｎｅｔｉｃＲｅｓｏｎａｎｃｅＩｍａｇｉｎｇ）装置，磁気共鳴イメージング方法，スキャン装置，プログラム，および、記憶媒体に関する。特に、静磁場空間において被検体の撮影領域のスピンがＳＳＦＰ（ＳｔｅａｄｙＳｔａｔｅＦｒｅｅＰｒｅｃｅｓｓｉｏｎ）状態になるようにＲＦ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）パルスを繰り返し時間（ＴＲ：ＴｉｍｅｏｆＲｅｐｅｔｉｔｉｏｎ）ごとに繰り返し送信するアイドリング時間を経過後に、そのアイドリング時間にてスピンがＳＳＦＰ状態になった撮影領域に、ＲＦパルスを繰り返し時間ごとに繰り返し送信し、その撮影領域にて生ずる磁気共鳴信号を受信するスキャンを、フェーズサイクリング（ＰｈａｓｅＣｙｃｌｙｎｇ）法によって、複数回実施し、その複数回のスキャンを実施することによって受信した磁気共鳴信号に基づいて、その撮影領域の画像を生成する磁気共鳴イメージング装置，磁気共鳴イメージング方法，スキャン装置，プログラム，および、記憶媒体に関する。

磁気共鳴イメージング装置は、静磁場空間において被検体の撮影領域内のスピンを核磁気共鳴（ＮＭＲ：ＮｕｃｌｅａｒＭａｇｎｅｔｉｃＲｅｓｏｎａｎｃｅ）現象によって励起させ、その励起に伴って発生する磁気共鳴（ＭＲ）信号に基づいて、被検体の撮影領域についての画像を生成する。

磁気共鳴イメージング装置は、医療分野、産業分野などのさまざまな分野において利用されており、撮像目的に応じて、さまざまな撮像方法で被検体の撮影領域が撮像されている。たとえば、磁気共鳴イメージング装置において用いられる撮像方法として、ＦＩＳＰ（ＦａｓｔＩｍａｇｉｎｇｗｉｔｈＳｔｅａｄｙ−ｓｔａｔｅＰｒｅｃｅｓｓｉｏｎ）やＦＩＥＳＴＡ（ＦａｓｔＩｍａｇｉｎｇＥｍｐｌｏｙｉｎｇＳｔｅａｄｙｓｔａｔｅＰｒｅｃｅｓｓｉｏｎ）と呼ばれるＳＳＦＰパルスシーケンスが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

このＳＳＦＰパルスシーケンスにおいては、縦緩和時間と横緩和時間との両者よりも短いＴＲで、ＲＦパルスを被検体の撮影領域に繰り返して送信し、その撮影領域のスピンをＳＳＦＰ状態にする。そして、そのＳＳＦＰ状態において発生する磁気共鳴信号を受信した後に、その磁気共鳴信号に基づいて、被検体の撮影領域についての画像を生成する。ここでは、ＴＲ内において、スライス選択方向と位相エンコード方向と周波数エンコード方向とのそれぞれに印加される勾配磁場の時間積分値がゼロになるように、各勾配磁場を印加している。つまり、磁気共鳴信号の収集後に横磁化をリワインドすることにより、各勾配磁場によってシフトされた位相をリセットしている。このため、本撮像方法においては、ＦＩＤ（ＦｒｅｅＩｎｄｕｃｔｉｏｎＤｅｃａｙ）信号とエコー信号とを含む磁気共鳴信号を収集しているために、信号強度が大きくなって、高いコントラストの画像を高速に撮像することを実現できる。

しかし、ＳＳＦＰパルスシーケンスにおいては、磁場不均一の影響によって画像にバンドアーチファクト（Ｂａｎｄａｒｔｉｆａｃｔ）が発生し、画像品質が低下する場合がある。

このため、このバンドアーチファクトが画像に発生することを抑制するために、フェーズサイクリング法が提案されている（たとえば、特許文献２参照）。

特開２００３−１０１４８号公報特開２００６−１２２２２２号公報

図５は、フェーズサイクリング法にて実施するスキャンにおいて、送信するＲＦパルスの位相増加角度を示す図である。図５において、（ａ）は、２Ｎｅｘの場合を示し、（ｂ）は、３Ｎｅｘの場合を示し、（ｃ）は、４Ｎｅｘの場合を示している。

フェーズサイクリング法においては、図５に示すように、１周の角度（３６０°）を加算回数（Ｎｅｘ）で分割して、位相増加角度を決定する。そして、位相増加角度を変えて、複数回、スキャンを実施し、各スキャンにて画像を得る。その後、その複数の画像を合成し、合成画像を生成する。

具体的には、２Ｎｅｘの場合においては、図５（ａ）に示すように、まず、ＴＲごとに増加させる位相の角度である位相増加角度を０°として、第１回目のスキャンを実施する。つまり、各ＴＲにおけるＲＦパルスの位相が、０°，０°，・・・・に順次推移するように、ＲＦパルスを繰り返して送信することによって、この第１回目のスキャンを実施する。つぎに、位相増加角度を１８０°として、第２回目のスキャンを実施する。つまり、各ＴＲにおけるＲＦパルスの位相が、０°，１８０°，３６０°（０°），５４０°（１８０°），・・・・に順次推移するように、ＲＦパルスを繰り返して送信することによって、この第２回目のスキャンを実施する。そして、この第１回目のスキャンの実施にて得られた磁気共鳴信号に基づいて生成される画像と、この第２回目のスキャンの実施にて得られた磁気共鳴信号に基づいて生成される画像とを合成する。

３Ｎｅｘの場合においては、図５（ｂ）に示すように、まず、位相増加角度を０°とし、各ＴＲにおけるＲＦパルスの位相が、０°，０°，・・・・に順次推移するように、ＲＦパルスを繰り返して送信することによって、第１回目のスキャンを実施する。つぎに、位相増加角度を１２０°とし、各ＴＲにおけるＲＦパルスの位相が、０°，１２０°，２４０°，３６０°，・・・・に順次推移するように、ＲＦパルスを繰り返して送信することによって、第２回目のスキャンを実施する。つぎに、位相増加角度を２４０°とし、各ＴＲにおけるＲＦパルスの位相が、０°，２４０°，４８０°（１２０°），７２０°（０°），・・・・に順次推移するように、ＲＦパルスを繰り返して送信することによって、第３回目のスキャンを実施する。この後、第１回目，第２回目，第３回目のスキャンの実施にて得られた磁気共鳴信号のそれぞれに基づいて生成される画像のそれぞれを合成する。

４Ｎｅｘの場合においては、図５（ｃ）に示すように、まず、位相増加角度を０°とし、各ＴＲにおけるＲＦパルスの位相が、０°，０°，・・・・に順次推移するように、ＲＦパルスを繰り返して送信することによって、第１回目のスキャンを実施する。つぎに、位相増加角度を９０°とし、各ＴＲにおけるＲＦパルスの位相が、０°，９０°，１８０°，２７０°，３６０°，・・・・に順次推移するように、ＲＦパルスを繰り返して送信することによって、第２回目のスキャンを実施する。つぎに、位相増加角度を１８０°とし、各ＴＲにおけるＲＦパルスの位相が、０°，１８０°，３６０°（０°），５４０°（１８０°），７２０°（０°），・・・・に順次推移するように、ＲＦパルスを繰り返して送信することによって、第３回目のスキャンを実施する。つぎに、位相増加角度を２７０°とし、各ＴＲにおけるＲＦパルスの位相が、０°，２７０°，５４０°（１８０°），・・・・に順次推移するように、ＲＦパルスを繰り返して送信することによって、第４回目のスキャンを実施する。この後、第１回目，第２回目，第３回目，第４回目のスキャンの実施にて得られた磁気共鳴信号のそれぞれに基づいて生成される画像のそれぞれを合成する。

上記のように、フェーズサイクリング法において加算回数（Ｎｅｘ）に対応するように実施されたスキャンのそれぞれにて生成された各画像は、バンドアーチファクトが発生する位置が互いにシフトしている。このため、この各画像を合成することによって生成した合成画像においては、バンドアーチファクトの発生が抑制されており、優れた画像品質が実現される。

しかしながら、本撮像方法において各スキャンを実施する際には、安定した信号が得られるＳＳＦＰ状態にて磁気共鳴信号を収集するために、磁気共鳴信号の収集前のアイドリング時間において、上記と同様に、ＲＦパルスの位相を変化させてＲＦパルスをＴＲごとに繰り返し送信するため、撮像時間が長時間に及ぶ場合があった。たとえば、２Ｎｅｘの場合においては、第２回目のスキャンを実施する際のアイドリング時間においては、ＲＦパルスの位相増加角度を１８０°として、各ＴＲにおけるＲＦパルスの位相が、０°，１８０°，３６０°（０°），５４０°（１８０°），・・・・に順次推移するように、ＲＦパルスを繰り返して送信し、ＳＳＦＰ状態を形成する。このＳＳＦＰ状態を形成するためには、アイドリング時間において多くのＲＦパルスを空打ちする必要がある。このため、撮影を効率的に実施することが困難な場合がある。

したがって、本発明の目的は、撮影効率を向上可能な磁気共鳴イメージング装置，磁気共鳴イメージング方法，スキャン装置，プログラム，および、記憶媒体を提供することにある。

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、静磁場空間において被検体の撮影領域のスピンがＳＳＦＰ状態になるようにＲＦパルスを繰り返し時間ごとに繰り返し送信するアイドリング時間を経過後に、前記アイドリング時間にて前記スピンがＳＳＦＰ状態になった前記撮影領域に、前記ＲＦパルスを前記繰り返し時間ごとに繰り返し送信し、前記撮影領域にて生ずる磁気共鳴信号を受信するスキャンを、フェーズサイクリング法によって、複数回実施し、前記複数回のスキャンを実施することによって受信した前記磁気共鳴信号に基づいて、前記撮影領域の画像を生成する磁気共鳴イメージング装置であって、前記スキャンを実施するスキャン部を有し、前記スキャン部は、前記アイドリング時間においては、前記複数回のスキャンにおいて前記アイドリング時間の後に実施されるスキャンにて繰り返して前記ＲＦパルスを送信する際の位相増加角度まで、前記繰り返し時間ごとに順次増加するように、前記ＲＦパルスの位相の角度を変化させて前記ＲＦパルスを繰り返し送信する。

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、静磁場空間において被検体の撮影領域のスピンがＳＳＦＰ状態になるようにＲＦパルスを繰り返し時間ごとに繰り返し送信するアイドリング時間を経過後に、前記アイドリング時間にて前記スピンがＳＳＦＰ状態になった前記撮影領域に、前記ＲＦパルスを前記繰り返し時間ごとに繰り返し送信し、前記撮影領域にて生ずる磁気共鳴信号を受信するスキャンを、フェーズサイクリング法によって、複数回実施し、前記複数回のスキャンを実施することによって受信した前記磁気共鳴信号に基づいて、前記撮影領域の画像を生成する磁気共鳴イメージング方法であって、前記アイドリング時間においては、前記複数回のスキャンにおいて前記アイドリング時間の後に実施されるスキャンにて繰り返して前記ＲＦパルスを送信する際の位相増加角度まで、前記繰り返し時間ごとに順次増加するように、前記ＲＦパルスの位相の角度を変化させて前記ＲＦパルスを繰り返し送信する。

上記目的の達成のために本発明のスキャン装置は、静磁場空間において被検体の撮影領域のスピンがＳＳＦＰ状態になるようにＲＦパルスを繰り返し時間ごとに繰り返し送信するアイドリング時間を経過後に、前記アイドリング時間にて前記スピンがＳＳＦＰ状態になった前記撮影領域に、前記ＲＦパルスを前記繰り返し時間ごとに繰り返し送信し、前記撮影領域にて生ずる磁気共鳴信号を受信するスキャンを、フェーズサイクリング法によって、複数回実施するスキャン装置であって、前記アイドリング時間においては、前記複数回のスキャンにおいて前記アイドリング時間の後に実施されるスキャンにて繰り返して前記ＲＦパルスを送信する際の位相増加角度まで、前記繰り返し時間ごとに順次増加するように、前記ＲＦパルスの位相の角度を変化させて前記ＲＦパルスを繰り返し送信する。

上記目的の達成のために本発明のプログラムは、静磁場空間において被検体の撮影領域のスピンがＳＳＦＰ状態になるようにＲＦパルスを繰り返し時間ごとに繰り返し送信するアイドリング時間を経過後に、前記アイドリング時間にて前記スピンがＳＳＦＰ状態になった前記撮影領域に、前記ＲＦパルスを前記繰り返し時間ごとに繰り返し送信し、前記撮影領域にて生ずる磁気共鳴信号を受信するスキャンを、フェーズサイクリング法によって、スキャン装置が複数回実施するように、コンピュータに機能させるプログラムであって、前記アイドリング時間においては、前記複数回のスキャンにおいて前記アイドリング時間の後に実施されるスキャンにて繰り返して前記ＲＦパルスを送信する際の位相増加角度まで、前記繰り返し時間ごとに順次増加させて、前記スキャン装置が前記ＲＦパルスの位相の角度を変化させて前記ＲＦパルスを繰り返し送信するように、前記コンピュータに機能させる。

上記目的の達成のために本発明の記憶媒体は、静磁場空間において被検体の撮影領域のスピンがＳＳＦＰ状態になるようにＲＦパルスを繰り返し時間ごとに繰り返し送信するアイドリング時間を経過後に、前記アイドリング時間にて前記スピンがＳＳＦＰ状態になった前記撮影領域に、前記ＲＦパルスを前記繰り返し時間ごとに繰り返し送信し、前記撮影領域にて生ずる磁気共鳴信号を受信するスキャンを、フェーズサイクリング法によって、スキャン装置が複数回実施するように、コンピュータに機能させるプログラムを記憶している記憶媒体であって、前記アイドリング時間においては、前記複数回のスキャンにおいて前記アイドリング時間の後に実施されるスキャンにて繰り返して前記ＲＦパルスを送信する際の位相増加角度まで、前記繰り返し時間ごとに順次増加させて、前記スキャン装置が前記ＲＦパルスの位相の角度を変化させて前記ＲＦパルスを繰り返し送信するように、前記コンピュータに機能させるプログラムを記憶している。

本発明によれば、撮影効率を向上可能な磁気共鳴イメージング装置，磁気共鳴イメージング方法，スキャン装置，プログラム，および、記憶媒体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の一例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、本実施形態の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Ｂにおいてスキャン部２が被検体の撮影領域へＲＦパルスを送信し、そのＲＦパルスが送信された撮影領域にて発生する磁気共鳴信号を得るスキャンを実施した後に、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、その撮影領域についての画像を操作コンソール部３が生成する。

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、クレードル１５と、ＲＦ駆動部２２と、勾配駆動部２３と、データ収集部２４とを有しており、操作コンソール部３から出力される制御信号に基づいて、被検体ＳＵの撮影領域についてスキャンを実施する。ここでは、スキャン部２は、スキャンを実施する際には、静磁場マグネット部１２によって静磁場が形成された撮像空間Ｂ内において、クレードル１５に載置された被検体ＳＵの撮影領域のスピンを励起するようにＲＦコイル部１４がＲＦパルスを送信すると共に、そのＲＦパルスが送信された被検体ＳＵの撮影領域に勾配コイル部１３が勾配パルスを送信する。そして、被検体ＳＵの撮影領域において発生する磁気共鳴信号をＲＦコイル部１４が得る。

本実施形態においては、撮像空間Ｂにおいて被検体ＳＵの撮影領域のスピンがＳＳＦＰ状態になるようにＲＦパルスを繰り返し時間（ＴＲ）ごとに繰り返し送信するアイドリング時間を経過後に、そのアイドリング時間にてスピンがＳＳＦＰ状態になった被検体ＳＵの撮影領域に、ＲＦパルスを繰り返し時間（ＴＲ）ごとに繰り返し送信し、その撮影領域にて生ずる磁気共鳴信号を受信するスキャンを、フェーズサイクリング法によって、複数回実施する。ここで、このスキャンを実施する際には、スライス選択方向と位相エンコード方向と周波数エンコード方向とのそれぞれに印加する勾配磁場の時間積分値が繰り返し時間ＴＲ内においてゼロになるように勾配磁場をリワインドさせる。すなわち、ＳＳＦＰ状態において１ＴＲ中に全勾配をキャンセルさせるＳＳＦＰパルスシーケンスを、フェーズサイクリング法によって実行する。

そして、詳細については後述するが、上記のアイドリング時間においては、複数回のスキャンにおいて、そのアイドリング時間の後に実施されるスキャンにて繰り返しＲＦパルスを送信する際の位相増加角度まで、繰り返し時間ＴＲごとに順次増加するように、ＲＦパルスの位相の角度を変化させてＲＦパルスを繰り返し送信する。

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、超伝導磁石（図示なし）により構成されており、被検体ＳＵが収容される撮像空間Ｂに静磁場を形成する。ここでは、静磁場マグネット部１２は、クレードル１５に載置される被検体ＳＵの体軸方向（ｚ方向）に沿うように静磁場を形成する。なお、静磁場マグネット部１２は、一対の永久磁石により構成されていてもよい。

勾配コイル部１３は、静磁場マグネット部１２によって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、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、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のそれぞれに勾配磁場を形成するように、勾配パルスを送信する。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、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の撮影領域に送信して高周波磁場を形成し、被検体ＳＵの撮影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の撮影領域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。本実施形態においては、ＲＦコイル部１４は、図１に示すように、送信コイル１４ａと、受信コイル１４ｂとを有する。ここで、送信コイル１４ａは、たとえば、バードゲージ型のボディコイルであり、被検体ＳＵの撮影領域を囲むように配置されており、ＲＦパルスを送信する。一方、受信コイル１４ｂは、表面コイルであり、磁気共鳴信号を受信する。

クレードル１５は、載置面を有し、その載置面に被検体ＳＵが載置される。そして、クレードル１５は、操作コンソール部３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において移動される。

ＲＦ駆動部２２は、ＲＦコイル部１４を駆動させて撮像空間Ｂ内にＲＦパルスを送信させて、撮像空間Ｂに高周波磁場を形成させる。ＲＦ駆動部２２は、操作コンソール部３からの制御信号に基づいて、ゲート変調器（図示なし）を用いてＲＦ発振器（図示なし）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（図示なし）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、操作コンソール部３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、操作コンソール部３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（図示なし）の出力を参照信号として位相検波器（図示なし）が位相検波する。その後、Ａ／Ｄ変換器（図示なし）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、上述したように、制御部３０は、フェーズサイクリング法によって複数のスキャンをＳＳＦＰパルスシーケンスにて実施する際におけるアイドリング時間には、そのアイドリング時間の後に実施されるスキャンにて繰り返してＲＦパルスを送信する際の位相増加角度まで、繰り返し時間ＴＲごとに、順次、位相を変化させてＲＦパルスを繰り返し送信するように、プログラムがコンピュータを機能させて、スキャン部２を制御する。

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、データ処理を実施する。ここでは、データ処理部３１は、スキャン部２がスキャンを実行することによって得られた磁気共鳴信号をローデータとし、被検体ＳＵの撮影領域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。具体的には、ｋ空間に対応するように収集された磁気共鳴信号を、逆フーリエ変換することによって、画像を再構成する。

本実施形態においては、データ処理部３１は、上述したように、フェーズサイクリング法によって実施された複数のスキャンのそれぞれにより得られた磁気共鳴信号のそれぞれを用いて、被検体ＳＵの撮影領域の画像をそれぞれ再構成する。そして、その複数の画像を、たとえば、加算平均処理することによって合成して合成画像を生成する。そして、その合成画像を表示部３３に出力する。

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り構成されている。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り構成されており、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、メモリにより構成されており、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の撮影領域を撮像する磁気共鳴イメージング方法について説明する。

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

図２に示すように、まず、被検体ＳＵを載置する（Ｓ１１）。

ここでは、クレードル部１５の載置面に被検体を載置する。そして、被検体ＳＵの撮影領域に対応するようにＲＦコイル部１４の受信コイル１４ｂを設置後、オペレータにより操作部３２に入力される撮像条件に基づいて、操作部３２が操作信号を制御部３０に出力する。ここでは、ＴＲ，ＴＥ，フリップアングルαなどがオペレータにより入力される。

つぎに、図２に示すように、被検体ＳＵの撮影領域を撮像空間Ｂへ搬入する（Ｓ２１）。

ここでは、操作部３２に入力された撮像条件に基づいて、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。

つぎに、図２に示すように、被検体ＳＵの撮影領域についてスキャンを実施する（Ｓ３１）。

ここでは、静磁場が形成された撮像空間Ｂ内において、被検体ＳＵの撮影領域におけるスピンを励起するように被検体ＳＵの撮影領域にＲＦパルスを送信すると共に、そのＲＦパルスが送信された被検体ＳＵの撮影領域に勾配パルスを送信することによって、被検体ＳＵにおいて発生する磁気共鳴信号を得るスキャンを実施する。

本実施形態においては、ＦＩＳＰ，ＦＩＥＳＴＡなどと称呼されるＳＳＦＰパルスシーケンスをフェーズサイクリング法に対応するように実行することによって、被検体ＳＵの撮影領域についてのスキャンを実施し、磁気共鳴信号を収集する。

すなわち、スキャンを実施する際には、まず、アイドリング時間において、静磁場が形成された撮影空間Ｂにて被検体ＳＵの撮影領域のスピンがＳＳＦＰ状態になるようにＲＦパルスを繰り返し時間（ＴＲ）ごとに繰り返し送信する。つまり、ＲＦパルスを空打ちして、ＳＳＦＰ状態を形成する。その後、このアイドリング時間にてスピンがＳＳＦＰ状態になった撮影領域へ、繰り返し時間（ＴＲ）ごとにＲＦパルスの位相を位相増加角度に対応するように増加させてＲＦパルスを繰り返し送信し、その撮影領域にて生ずる磁気共鳴信号を受信する。つまり、ＲＦパルスの空打ちを実施後に、磁気共鳴信号の収集を実施する。

そして、加算回数（Ｎｅｘ）に対応するように、ＲＦパルスの空打ちと磁気共鳴信号の収集とを、複数回、繰り返す。

本実施形態においては、このアイドリング時間においては、そのアイドリング時間の後に実施されるスキャンにて繰り返してＲＦパルスを送信する際の位相増加角度まで、繰り返し時間ＴＲごとにＲＦパルスの位相の角度が順次増加するように、ＲＦパルスの位相の角度を変化させてＲＦパルスを繰り返し送信する。

具体的には、Ｎｉ回のＲＦパルスを繰り返し送信するアイドリング時間にて、Ｎｉ１回のＲＦパルスを繰り返し送信するアイドリング時間の初期には、ＲＦパルスの位相が、以下の数式（１）に示す角度ΔΦで繰り返し時間（ＴＲ）ごとに、順次、直線的に増加するように、ＲＦパルスを繰り返し送信する。

ΔΦ＝Φ１＋ｎ（Φ２−Φ１）／Ｎｉ１・・・（１）

ここで、数式（１）において、Φ１は、複数回のスキャンにおいてアイドリング時間の前に実施されるスキャンにてＲＦパルスを繰り返し送信する際の位相増加角度である。また、Φ２は、複数回のスキャンにおいてアイドリング時間の後に実施されるスキャンにて繰り返してＲＦパルス送信する際の位相増加角度である。また、Ｎｉ１は、アイドリング時間の初期において位相を順次増加させてＲＦパルスを繰り返し送信する回数である。また、ｎは、ｎ＝０，１，２，３，・・・，Ｎｉ１で示される整数であって、アイドリング時間にてＲＦパルスを繰り返し送信する順位である。

そして、Ｎｉ２回のＲＦパルスを繰り返し送信するアイドリング時間の後段部分においては、このアイドリング時間の後に実施されるスキャンにて繰り返してＲＦパルス送信する際の位相増加角度にて、ＲＦパルスの位相を増加させてＲＦパルスを送信する。

図３は、本発明にかかる実施形態において、スキャンの実施の際に送信するＲＦパルスの位相を示す図である。図３においては、加算回数が３Ｎｅｘの場合を示しており、（ａ）が１Ｎｅｘ目であり、（ｂ）が２Ｎｅｘ目である。

図３（ａ）に示すように、まず、第１回目のスキャンＳ１を実施する。

ここでは、ＴＲごとに増加させる位相の角度である位相増加角度をΦ１＝０°として、この第１回目のスキャンＳ１を実施する。

具体的には、図３に示すように、アイドリング時間Ｔｉ１においては、各ＴＲにおけるＲＦパルスの位相Φが、０°，０°，０°，０°，・・・・に順次推移するように、ＲＦパルスを繰り返して送信することによって、ＳＳＦＰ状態を形成する。

そして、図３に示すように、磁気共鳴信号を収集するデータ収集期間Ｔａ１には、各ＴＲにおけるＲＦパルスの位相Φが、０°，０°，０°，０°，・・・・に順次推移するように、ＲＦパルスを繰り返して送信する。

つぎに、図３（ｂ）に示すように、第２回目のスキャンＳ２を実施する。

ここでは、図３（ｂ）に示すように、Ｎｉ回のＲＦパルスを繰り返し送信するアイドリング時間Ｔｉ２にて、Ｎｉ１回（たとえば、Ｎｉ１＝１２）のＲＦパルスを繰り返し送信するアイドリング時間の初期Ｔｉ２ｓにおいては、数式（１）に示すように、このアイドリング時間Ｔｉ２の前に実施される第１スキャンＳ１にてＲＦパルスを繰り返し送信する際の位相増加角度Φ１（Φ１＝０°）に、その位相増加角度Φ１（Φ１＝０°）と、そのアイドリング時間Ｔｉ２の後に実施される第２スキャンＳ２にて繰り返してＲＦパルス送信する際の位相増加角度Φ２（Φ２＝１２０°）との差分値を繰り返し数Ｎｉ（Ｎｉ１＝１２）で分割した値とを加算した角度ΔΦで、ＲＦパルスの位相の角度が、そのアイドリング時間Ｔｉ２にて送信する際のＲＦパルスの送信順位ｎに応じて増加するように、ＲＦパルスをＴＲごとに順次送信する。

具体的には、図３（ｂ）に示すように、ΔΦが１０°，２０°，３０°，・・・，１２０°のように、このアイドリング時間Ｔｉ２後に磁気共鳴信号を収集時に位相を増加させる位相増加角度（Φ２＝１２０）になるまで１０°ごとに位相増加角度を増加させて、ＲＦパルスを繰り返し送信する。

すなわち、アイドリング時間の初期Ｔｉ２ｓにて第１回目（ｎ＝１）にＲＦパルスを送信する際には位相を、１０°分増加させた１０°としてＲＦパルスを送信する。そして、第２回目（ｎ＝２）にＲＦパルスを送信する際には位相を、第１回目（ｎ＝１）の場合に３０°分増加させた３０°としてＲＦパルスを送信する。そして、第３回目（ｎ＝３）にＲＦパルスを送信する際には位相を、第２回目（ｎ＝２）の場合に対して３０°分増加させた６０°として、ＲＦパルスを送信する。このように、ＲＦパルスの位相が、順次、１０°，３０°，６０°，１００°，１５０°，２１０°，２８０°，３６０°，４５０°，５５０°，６６０°，７８０°のように推移させて、ＲＦパルスを送信する。

そして、アイドリング時間Ｔｉ２の後段部分Ｔｉ２ｅにおいては、このアイドリング時間Ｔｉ２の後に実施されるデータ収集期間にて繰り返してＲＦパルス送信する際の位相増加角度（Φ２＝１２０）にて、９００°，１０２０°，１１４０°・・・のように、ＲＦパルスの位相を、１２０°ごとに順次増加させてＲＦパルスを送信し、被検体ＳＵの撮影領域のスピンをＳＳＦＰ状態にさせる。

この後、磁気共鳴信号を収集する際には、フェーズサイクリング法により規定された位相増加角度（Φ２＝１２０°）に対応するように、各ＴＲにおけるＲＦパルスの位相を、０°，１２０°，２４０°，・・・のように、順次、１２０°ごとに増加させて、ＲＦパルスを繰り返し送信する。

つぎに、第３回目のスキャンＳ３を実施する。

ここでは、第２回目のスキャンＳ２の場合と同様であるため図示を省略しているが、Ｎｉ回のＲＦパルスを繰り返し送信するアイドリング時間Ｔｉ３にて、Ｎｉ１回のＲＦパルスを繰り返し送信するアイドリング時間の初期Ｔｉ３ｓにおいては、数式（１）に示すように、このアイドリング時間Ｔｉ３の前に実施される第２スキャンＳ１にてＲＦパルスを繰り返し送信する際の位相増加角度Φ１（Φ１＝１２０°）に、その位相増加角度Φ１（Φ１＝１２０°）と、このアイドリング時間Ｔｉ３の後に実施される第３スキャンＳ３にて繰り返してＲＦパルス送信する際の位相増加角度Φ２（Φ２＝２４０°）との差分値を繰り返し数Ｎｉ（Ｎｉ＝１２）で分割した値とを加算した角度ΔΦで、ＲＦパルスの位相の角度が、このアイドリング時間Ｔｉ３にて送信する際のＲＦパルスの送信順位ｎに応じて増加するように、ＲＦパルスをＴＲごとに順次送信する。

そして、アイドリング時間Ｔｉ３の後段部分Ｔｉ３ｅにおいては、このアイドリング時間Ｔｉ３の後に実施されるデータ収集期間にて繰り返してＲＦパルス送信する際の位相増加角度（Φ２＝２４０）にて、ＲＦパルスの位相を増加させてＲＦパルスを送信し、被検体ＳＵの撮影領域のスピンをＳＳＦＰ状態にさせる。

この後、磁気共鳴信号を収集する際には、フェーズサイクリング法により規定された位相増加角度（Φ２＝２４０°）に対応するように、各ＴＲにおけるＲＦパルスの位相を、順次、２４０°ごとに増加させて、ＲＦパルスを繰り返し送信する。

上記に示したようにフェーズサイクリング法によりＳＳＦＰパルスシーケンスにて複数回のスキャンを実施した後には、各スキャンにおいてデータ収集部２４により収集された磁気共鳴信号に基づいて、データ処理部３１が被検体ＳＵの撮影領域についての画像を生成する。

ここでは、フェーズサイクリング法によって実施された複数のスキャンのそれぞれにより得られた磁気共鳴信号のそれぞれを用いて、データ処理部３１が被検体ＳＵの撮影領域の画像をそれぞれ再構成する。そして、その各スキャンに対応するように再構成された複数の画像を、たとえば、画素ごとに加算平均処理することによって合成し、合成画像を生成する。

そして、データ処理部３１により生成した合成画像を表示部３３が表示画面に表示する。このようにして、被検体ＳＵの撮影領域についての撮像を完了させる。

以上のように、本実施形態は、ＳＳＦＰパルスシーケンスをフェーズサイクリング法によって実行する際にスピンをＳＳＦＰ状態に遷移させるアイドリング時間においては、アイドリング時間の後に実施されるスキャンにて繰り返してＲＦパルスを送信する際の位相増加角度まで、繰り返し時間（ＴＲ）ごとに順次増加するように、ＲＦパルスの位相の角度を変化させてＲＦパルスを繰り返し送信する。

図４は、本発明にかかる実施形態において、磁化Ｍｘｙの挙動をシミュレーションしたシミュレーション結果を示す図である。図４において、（ａ）は、本実施形態にて数式（１）に示すようにＲＦパルスの位相を増加させた場合であり、（ｂ）は、従来の場合を示している。ここでは、上述したように、３Ｎｅｘの場合において、位相増加角度を０°としてＲＦパルスを送信する第１回目のスキャンＳ１を実施した後に、位相増加角度を１２０°としてＲＦパルスを送信する第２回目のスキャンＳ２と、位相増加角度を２４０°としてＲＦパルスを送信する第３回目のスキャンとを実施した部分について示しており、横軸が励起数（Ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎｎｕｍｂｅｒ）であって、縦軸がＭｘｙの信号強度（ｓｉｇｎａｌ）を示している。

図４に示すように、第３回目のスキャンＳ３におけるアイドリング時間Ｔｉ３においては、本実施形態の場合の方が従来の場合よりも、信号強度の振幅が小さく、より早くＳＳＦＰ状態になっていることがわかる。

したがって、本実施形態は、アイドリング時間においてＲＦパルスを空打ちする回数を減らせるため、撮影を効率的に実施することができる。

なお、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、種々の変形形態を採用することができる。

たとえば、上記の実施形態においては、繰り返し時間（ＴＲ）ごとに直線的に位相の増分が増加するように、アイドリング時間においてＲＦパルスを繰り返し送信する場合について示したが、これに限定されない。たとえば、曲線状に位相の増分が増加するように、アイドリング時間においてＲＦパルスを繰り返し送信してもよい。

図１は、本発明にかかる実施形態の磁気共鳴イメージング装置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の撮影領域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、スキャンの実施の際に送信するＲＦパルスの位相を示す図である。図４は、本発明にかかる実施形態において、磁化Ｍｘｙの挙動をシミュレーションしたシミュレーション結果を示す図である。図５は、フェーズサイクリング法において、送信するＲＦパルスの位相増加角度を示す図である。

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、
１５：クレードル、
２２：ＲＦ駆動部、
２３：勾配駆動部、
２４：データ収集部、
３０：制御部、
３１：データ処理部、
３２：操作部、
３３：表示部（表示部）、
３４：記憶部、
Ｂ：撮像空間（静磁場空間）

Claims

静磁場空間において被検体の撮影領域のスピンがＳＳＦＰ状態になるようにＲＦパルスを繰り返し時間ごとに繰り返し送信するアイドリング時間を経過後に、前記アイドリング時間にて前記スピンがＳＳＦＰ状態になった前記撮影領域に、前記ＲＦパルスを前記繰り返し時間ごとに繰り返し送信し、前記撮影領域にて生ずる磁気共鳴信号を受信するスキャンを、フェーズサイクリング法によって、複数回実施し、前記複数回のスキャンを実施することによって受信した前記磁気共鳴信号に基づいて、前記撮影領域の画像を生成する磁気共鳴イメージング装置であって、
前記スキャンを実施するスキャン部を有し、
前記スキャン部は、前記アイドリング時間においては、前記複数回のスキャンにおいて前記アイドリング時間の後に実施されるスキャンにて繰り返して前記ＲＦパルスを送信する際の位相増加角度まで、前記繰り返し時間ごとに順次増加するように、前記ＲＦパルスの位相の角度を変化させて前記ＲＦパルスを繰り返し送信する
磁気共鳴イメージング装置。
前記スキャン部は、前記アイドリング時間において前記ＲＦパルスを繰り返し送信する際には、前記ＲＦパルスの位相を、以下の数式（１）に示す角度ΔΦで前記繰り返し時間ごとに順次増加させる
請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
ΔΦ＝Φ１＋ｎ（Φ２−Φ１）／Ｎｉ１・・・（１）
（ここで、Φ１は、複数回のスキャンにおいてアイドリング時間の前に実施されるスキャンにてＲＦパルスを繰り返し送信する際の位相増加角度である。また、Φ２は、複数回のスキャンにおいてアイドリング時間の後に実施されるスキャンにて繰り返してＲＦパルス送信する際の位相増加角度である。また、Ｎｉ１は、アイドリング時間の初期において位相を順次増加させてＲＦパルスを繰り返し送信する回数である。また、ｎは、ｎ＝１，２，３，・・・，Ｎｉ１で示される整数であって、アイドリング時間にてＲＦパルスを繰り返し送信する順位である。）
前記スキャン部は、前記スキャンを実施する際には、スライス選択方向と位相エンコード方向と周波数エンコード方向とのそれぞれに印加する勾配磁場の時間積分値が前記繰り返し時間内においてゼロになるように勾配磁場をリワインドさせる
請求項１または２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
前記撮影領域の画像を表示する表示部を有する
請求項１から３のいずれかに記載の磁気共鳴イメージング装置。
静磁場空間において被検体の撮影領域のスピンがＳＳＦＰ状態になるようにＲＦパルスを繰り返し時間ごとに繰り返し送信するアイドリング時間を経過後に、前記アイドリング時間にて前記スピンがＳＳＦＰ状態になった前記撮影領域に、前記ＲＦパルスを前記繰り返し時間ごとに繰り返し送信し、前記撮影領域にて生ずる磁気共鳴信号を受信するスキャンを、フェーズサイクリング法によって、複数回実施するスキャン装置であって、
前記アイドリング時間においては、前記複数回のスキャンにおいて前記アイドリング時間の後に実施されるスキャンにて繰り返して前記ＲＦパルスを送信する際の位相増加角度まで、前記繰り返し時間ごとに順次増加するように、前記ＲＦパルスの位相の角度を変化させて前記ＲＦパルスを繰り返し送信する
スキャン装置。
前記アイドリング時間において前記ＲＦパルスを繰り返し送信する際には、前記ＲＦパルスの位相が、以下の数式（１）に示す角度ΔΦで前記繰り返し時間ごとに順次増加させる
請求項５に記載のスキャン装置。
ΔΦ＝Φ１＋ｎ（Φ２−Φ１）／Ｎｉ１・・・（１）
（ここで、Φ１は、複数回のスキャンにおいてアイドリング時間の前に実施されるスキャンにてＲＦパルスを繰り返し送信する際の位相増加角度である。また、Φ２は、複数回のスキャンにおいてアイドリング時間の後に実施されるスキャンにて繰り返してＲＦパルス送信する際の位相増加角度である。また、Ｎｉ１は、アイドリング時間の初期において位相を順次増加させてＲＦパルスを繰り返し送信する回数である。また、ｎは、ｎ＝１，２，３，・・・，Ｎｉ１で示される整数であって、アイドリング時間にてＲＦパルスを繰り返し送信する順位である。）
前記スキャンを実施する際には、スライス選択方向と位相エンコード方向と周波数エンコード方向とのそれぞれに印加する勾配磁場の時間積分値が前記繰り返し時間内においてゼロになるように勾配磁場をリワインドさせる
請求項５または６に記載のスキャン装置。
静磁場空間において被検体の撮影領域のスピンがＳＳＦＰ状態になるようにＲＦパルスを繰り返し時間ごとに繰り返し送信するアイドリング時間を経過後に、前記アイドリング時間にて前記スピンがＳＳＦＰ状態になった前記撮影領域に、前記ＲＦパルスを前記繰り返し時間ごとに繰り返し送信し、前記撮影領域にて生ずる磁気共鳴信号を受信するスキャンを、フェーズサイクリング法によって、スキャン装置が複数回実施するように、コンピュータに機能させるプログラムであって、
前記アイドリング時間においては、前記複数回のスキャンにおいて前記アイドリング時間の後に実施されるスキャンにて繰り返して前記ＲＦパルスを送信する際の位相増加角度まで、前記繰り返し時間ごとに順次増加させて、前記スキャン装置が前記ＲＦパルスの位相の角度を変化させて前記ＲＦパルスを繰り返し送信するように、前記コンピュータに機能させるプログラム。
前記アイドリング時間において前記ＲＦパルスを繰り返し送信する際には、前記ＲＦパルスの位相が、以下の数式（１）に示す角度ΔΦで前記繰り返し時間ごとに順次増加するように、前記コンピュータに機能させる、
請求項８に記載のプログラム。
ΔΦ＝Φ１＋ｎ（Φ２−Φ１）／Ｎｉ１・・・（１）
（ここで、Φ１は、複数回のスキャンにおいてアイドリング時間の前に実施されるスキャンにてＲＦパルスを繰り返し送信する際の位相増加角度である。また、Φ２は、複数回のスキャンにおいてアイドリング時間の後に実施されるスキャンにて繰り返してＲＦパルス送信する際の位相増加角度である。また、Ｎｉ１は、アイドリング時間の初期において位相を順次増加させてＲＦパルスを繰り返し送信する回数である。また、ｎは、ｎ＝１，２，３，・・・，Ｎｉ１で示される整数であって、アイドリング時間にてＲＦパルスを繰り返し送信する順位である。）
前記スキャンを実施する際には、スライス選択方向と位相エンコード方向と周波数エンコード方向とのそれぞれに印加する勾配磁場の時間積分値が前記繰り返し時間内においてゼロになるように、前記スキャン装置が勾配磁場をリワインドさせるように、前記コンピュータに機能させる、
請求項９に記載のプログラム。
静磁場空間において被検体の撮影領域のスピンがＳＳＦＰ状態になるようにＲＦパルスを繰り返し時間ごとに繰り返し送信するアイドリング時間を経過後に、前記アイドリング時間にて前記スピンがＳＳＦＰ状態になった前記撮影領域に、前記ＲＦパルスを前記繰り返し時間ごとに繰り返し送信し、前記撮影領域にて生ずる磁気共鳴信号を受信するスキャンを、フェーズサイクリング法によって、スキャン装置が複数回実施するように、コンピュータに機能させるプログラムを記憶する記憶媒体であって、
前記アイドリング時間においては、前記複数回のスキャンにおいて前記アイドリング時間の後に実施されるスキャンにて繰り返して前記ＲＦパルスを送信する際の位相増加角度まで、前記繰り返し時間ごとに順次増加させて、前記スキャン装置が前記ＲＦパルスの位相の角度を変化させて前記ＲＦパルスを繰り返し送信するように、前記コンピュータに機能させるプログラムを記憶している記憶媒体。
前記アイドリング時間において前記ＲＦパルスを繰り返し送信する際には、前記ＲＦパルスの位相が、以下の数式（１）に示す角度ΔΦで前記繰り返し時間ごとに順次増加するように前記コンピュータに機能させるプログラムを記憶している、
請求項１１に記載の記憶媒体。
ΔΦ＝Φ１＋ｎ（Φ２−Φ１）／Ｎｉ１・・・（１）
（ここで、Φ１は、複数回のスキャンにおいてアイドリング時間の前に実施されるスキャンにてＲＦパルスを繰り返し送信する際の位相増加角度である。また、Φ２は、複数回のスキャンにおいてアイドリング時間の後に実施されるスキャンにて繰り返してＲＦパルス送信する際の位相増加角度である。また、Ｎｉ１は、アイドリング時間の初期において位相を順次増加させてＲＦパルスを繰り返し送信する回数である。また、ｎは、ｎ＝１，２，３，・・・，Ｎｉ１で示される整数であって、アイドリング時間にてＲＦパルスを繰り返し送信する順位である。）
前記スキャンを実施する際には、スライス選択方向と位相エンコード方向と周波数エンコード方向とのそれぞれに印加する勾配磁場の時間積分値が前記繰り返し時間内においてゼロになるように、前記スキャン装置が勾配磁場をリワインドさせるように、前記コンピュータに機能させるプログラムを記憶している、
請求項１２に記載の記憶媒体。