JP4273138B2 - 磁気共鳴撮像装置及び磁気共鳴受信装置 - Google Patents

Description

本発明は、磁気共鳴撮像装置、磁気共鳴受信装置及び磁気共鳴撮像方法に関する。

特許文献１では、ラインスキャンという手法を開示している。図３は、ラインスキャンを説明する概念図である。ラインスキャンでは、互いに交差する２つのスライスＳ１、Ｓ２のスピンをそれぞれ９０°励起及び１８０°励起して、その交差部ＩＴから生じるスピンエコーを受信し、受信したスピンエコーを１次元逆フーリエ変換して交差部のライン画像を求めることを、撮像空間内で交差部ＩＴを位相方向Ｄｐｈ等へ平行移動させながら繰り返す。そして、それらライン画像を集合させることにより、被検体を投影方向Ｄｐｒに見た２次元画像を構成する。
特開２００１−６１８１０号公報

特許文献１では、一平面上における交差部ＩＴの移動により、一の２次元画像を得ている。これに対し、立体的に交差部を移動させ、一の２次元画像を得ることが考えられる。図５は、立体的に交差部を移動させ、２次元画像を得る場合のスキャン位置及びスキャン順の一例を示す概念図である。

図５において、紙面鉛直方向は交差部ＩＴの長手方向である。図中の菱形は、交差部ＩＴのスキャン位置であるラインＬ′を交差部ＩＴの断面形状で示している。ラインＬ′の中の数字は、スキャン順を示している。以下において、ラインＬ′１など、ラインＬ′にスキャン順を示す数字を付して、特定のスキャン順のラインＬ′を指すことがある。

図５では、４行１４列のマトリックスＭ′上にラインＬ′が設定されている。具体的には、各列においては１つのラインＬ′が設定され、各行においては列数よりも少ない複数のラインＬ′が設定されている。そして、ラインＬ′のスキャンに基づくライン画像を集合させることにより、列方向と平行な投影方向Ｄｐｒに被検体を見た２次元画像ＩＭＧを得ている。

このように交差部ＩＴを立体的に移動させることにより、一平面（１行のみ）において交差部を移動させる場合に比較して、２次元画像ＩＭＧの位相方向Ｄｐｈの分解能を高く維持しつつ、ラインＬ′間の距離的なスキャン間隔を長くし、ラインＬ′間の相互影響を緩和できる。また、投影方向Ｄｐｒ以外の方向に被検体を見た画像や３次元画像を得ることも可能となる。

ラインＬ′の具体的な配置やスキャン順は、ラインＬ′間の相互影響を緩和させること、ラインＬ′間の相互影響を被検体の関心領域に亘って均一化させること等の種々の事情を考慮して設定される。

図５では、ラインＬ′は、一の行のラインＬ′に対して次の行のラインＬ′が１列分だけ紙面右手方向にずれるように配置されている。スキャンは、各行毎に列方向（投影方向Ｄｐｒ）へ順次行われる。各行においては、各行間で共通の法則に沿ってスキャン順が設定されている。

従って、１行目のラインＬ′から２行目のラインＬ′までの時間的なスキャン間隔、２行目のラインＬ′から３行目のラインＬ′までの時間的なスキャン間隔は互いに等しい。例えば、時間的なスキャン間隔をスキャンの順番の差で表現することとすると、ラインＬ′１からラインＬ′５までのスキャン間隔は５−１＝４であり、ラインＬ′５からラインＬ′９までのスキャン間隔は９−５＝４であり、互いに等しい。

しかし、ラインＬ′１２に注目すると、ラインＬ′５からラインＬ′９までの時間的なスキャン間隔（９−５＝４）に比べて、ラインＬ′９からラインＬ′１２までの時間的なスキャン間隔（１２−９＝３）は短くなっている。このため、ラインＬ′１２では、スピン飽和による信号強度の低下がラインＬ′９よりも大きくなる。ラインＬ′１３、Ｌ′１４でも同様である。従って、２次元画像ＩＭＧのラインＬ′１２、Ｌ′１３、Ｌ′１４に対応する位置では、ライン状の輝度ムラが生じてしまう。

本発明の目的は、信号強度のばらつきをなくすことができる磁気共鳴撮像装置、磁気共鳴受信装置及び磁気共鳴撮像方法を提供することにある。

本発明の磁気共鳴撮像装置は、互いに交差する２つのスライスのスピンをそれぞれ９０°励起及び１８０°励起して、その交差部から生じるスピンエコーを受信するスキャンを、前記交差部を複数のスキャン位置へ順次平行移動させて繰り返し、受信したスピンエコーに基づいて、前記複数のスキャン位置を前記交差部に直交する所定の投影方向に見た２次元画像を生成する磁気共鳴撮像装置であって、前記複数のスキャン位置は、前記交差部及び前記投影方向に直交する方向に第１の間隔で配列される複数の位置を行とし、前記投影方向に第２の間隔で配列される複数の位置を列とする、複数行複数列のマトリックスにおいて設定され、前記マトリックスの各行においては、前記第１の間隔の一定数個分を互いの間隔とする複数の前記スキャン位置が設定され、前記マトリックスの各列においては、一の前記スキャン位置が設定され、前記各行内の複数のスキャン位置の数は、前記マトリックスの列数の約数であって、前記各行の間で互いに同一の数に設定されている。

好適には、前記スキャンは、前記行毎に、前記複数の行の並び順に従って順次行われ、若しくは、前記行毎に、前記複数の行の並び方向へ一定数飛ばしで順次行うことを繰り返して行われ、前記各行内の複数のスキャン位置は、直前に前記スキャンが行われる行の複数のスキャン位置に対する相対位置が、前記各行の間において互いに同一になるように配置され、前記各行内におけるスキャン順は、前記各行の間で共通の法則に従う。

好適には、前記各行内における前記スキャンは、当該各行内の前記複数のスキャン位置の並び順に従って順次行われる。

好適には、前記各行内の複数のスキャン位置の数は、前記各行内の複数のスキャン位置の間隔が、前記各行内の前記複数のスキャン位置の並び方向における、前記交差部の最大厚みの２倍以上になるという条件を満たす。

好適には、前記各行内の複数のスキャン位置の数は、前記条件を満たす前記マトリックスの列数の約数のうち、最大の約数である。

好適には、前記スキャンは、前記行毎に、前記複数の行の並び順の先頭の行を最初に当該スキャンが行われる行として順次行われ、前記先頭の行における前記スキャンの前に、前記マトリックスの前記先頭の行側かつ前記マトリックスの外側のスピンを９０°励起及び１８０°励起する。

好適には、前記スキャンは、前記複数の行の並び順に従って順次行われ、若しくは、前記複数の行の並び方向へ一定数飛ばしで順次行うことを繰り返して行われ、前記先頭の行における前記スキャンの前に行われる９０°励起及び１８０°励起は、前記先頭の行が２番目に前記スキャンが行われる行であると仮定した場合に、最初に前記スキャンが行われる行に対して行われる。

好適には、前記各行内の前記複数のスキャン位置の配置及びスキャン順は、前記各行の間で共通の法則に従って設定され、前記先頭の行における前記スキャンの前に行われる９０°励起及び１８０°励起は、前記先頭の行が２番目に前記スキャンが行われる行であると仮定した場合に、前記共通の法則に従って設定される、最初に前記スキャンが行われる行の複数のスキャン位置に対して、前記共通の法則に従うスキャン順で行われる。

本発明の磁気共鳴受信装置は、互いに交差する２つのスライスのスピンをそれぞれ９０°励起及び１８０°励起して、その交差部から生じるスピンエコーを受信することを、前記交差部を複数のスキャン位置へ順次平行移動させて繰り返す磁気共鳴受信装置であって、前記複数のスキャン位置は、前記交差部及び前記投影方向に直交する方向に第１の間隔で配列される複数の位置を行とし、前記投影方向に第２の間隔で配列される複数の位置を列とする、複数行複数列のマトリックスにおいて設定され、前記マトリックスの各行においては、前記第１の間隔の一定数個分を互いの間隔とする複数の前記スキャン位置が設定され、前記マトリックスの各列においては、一の前記スキャン位置が設定され、前記各行内の複数のスキャン位置の数は、前記マトリックスの列数の約数であって、前記各行の間で互いに同一の数に設定されている。

本発明の磁気共鳴撮像方法は、互いに交差する２つのスライスのスピンをそれぞれ９０°励起及び１８０°励起して、その交差部から生じるスピンエコーを受信することを、前記交差部を複数のスキャン位置へ順次平行移動させて繰り返し、受信したスピンエコーに基づいて前記複数のスキャン位置を前記交差部に直交する所定の投影方向に見た２次元画像を生成する磁気共鳴撮像方法であって、前記複数のスキャン位置を、前記交差部及び前記投影方向に直交する方向に第１の間隔で配列される複数の位置を行とし、前記投影方向に第２の間隔で配列される複数の位置を列とする、複数行複数列のマトリックスにおいて設定し、前記マトリックスの各行においては、前記第１の間隔の一定数個分を互いの間隔とする複数の前記スキャン位置を設定し、前記マトリックスの各列においては、一の前記スキャン位置を設定し、前記各行内の複数のスキャン位置の数を、前記マトリックスの列数の約数であって、前記各行の間で互いに同一の数に設定する。

本発明よれば、信号強度のばらつきをなくすことができる磁気共鳴撮像装置、磁気共鳴受信装置及び磁気共鳴撮像方法を提供できる。

図１は、本実施形態の磁気共鳴撮像装置（ＭＲＩ装置）１の概略構成を示すブロック図である。なお、ＭＲＩ装置１は、磁気共鳴受信装置の一例でもある。ＭＲＩ装置１は、静磁場マグネット部１１と、勾配コイル部１２と、ＲＦコイル部１３と、ＲＦ駆動部１５と、勾配駆動部１６と、データ収集部１７と、制御部２５と、データ処理部２７と、操作部２８と、表示部２９とを有している。

静磁場マグネット部１１は、クレードル５によって被検体Ｈ１が搬入される撮像空間（ボア）Ｂに静磁場を形成する。静磁場マグネット部１１は、例えば、超伝導磁石により構成されている。静磁場の方向は、例えば被検体Ｈ１の体軸方向に対して垂直な方向である。なお、静磁場マグネット部１１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１２は、静磁場が形成されている撮像空間Ｂに勾配磁場を形成し、ＲＦコイル部１３が受信する磁気共鳴信号に位置情報を付加する。発生する勾配磁場は、２つのスライス勾配磁場Ｇｓ１、Ｇｓ２及びリードアウト勾配磁場Ｇｒである。スライス勾配磁場Ｇｓ１及びＧｓ２は、互いに交差する２つのスライス方向Ｄｓ１、Ｄｓ２（図３参照）において勾配を有する。リードアウト勾配磁場Ｇｒは、スライス方向Ｄｓ１及びＤｓ２に直交する周波数方向Ｄｒ（図３参照）において勾配を有する。なお、スライス方向Ｄｓ１及びＤｓ２の互いに交差する角度は適宜に設定してよく、例えば直角である。

ＲＦコイル部１３は、静磁場が形成されている撮像空間Ｂにおいて、電磁波であるＲＦパルスを被検体Ｈ１に送信して高周波磁場を形成し、被検体Ｈ１の撮像領域におけるプロトンのスピンを励起する。ＲＦパルスは、例えば９０°パルス、１８０°パルスである。そして、ＲＦコイル部１３は、その励起された被検体Ｈ１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。受信する磁気共鳴信号は、例えばスピンエコーである。

ＲＦ駆動部１５は、制御部２５からの制御信号に基づいて、ＲＦコイル部１３を駆動させて撮像空間Ｂに高周波磁場を形成する。勾配駆動部１６は、制御部２５からの制御信号に基づいて、勾配コイル部１２を駆動させて撮像空間Ｂに勾配磁場を発生させる。データ収集部１７は、制御部２５からの制御信号に基づいて、ＲＦコイル部１３が受信する磁気共鳴信号を収集し、Ａ／Ｄ変換してデジタルデータとしてデータ処理部２７に出力する。

制御部２５は、コンピュータと、所定のパルスシーケンスに対応するようにコンピュータに各部の機能を実行させるプログラムとを有している。制御部２５は、データ処理部２７から出力された制御信号に基づいて、ＲＦ駆動部１５と勾配駆動部１６とデータ収集部１７とのそれぞれに、所定のパルスシーケンスを実行させる制御信号を出力し制御を行う。

データ処理部２７は、コンピュータと、所定のデータ処理をコンピュータに実行させるプログラムとを有している。データ処理部２７は、操作部２８から出力された操作信号に基づく制御信号を制御部２５に出力する。また、データ処理部２７は、データ収集部１７から磁気共鳴信号に基づくデータを取得し、その取得したデータに対して画像処理を行って、被検体Ｈ１の画像データを生成し、生成した画像データを表示部２９に出力する。

操作部２８は、キーボードやマウスなどの操作デバイスにより構成され、操作に応じた操作信号をデータ処理部２７に出力する。表示部２９は、ＣＲＴや液晶表示装置などの表示デバイスにより構成され、データ処理部２７から出力された画像データに応じた画像を表示する。

図２は、ＭＲＩ装置１においてラインスキャンを行うときのパルスシーケンスを説明するタイミングチャートである。パルスシーケンスは時間軸ｔに沿って進行する。ＲＦが付された線はＲＦパルス（９０°パルス、１８０°パルス）のタイミングを、Ｇｓ１、Ｇｓ２が付された線はスライス勾配磁場Ｇｓ１、Ｇｓ２のタイミングを、Ｇｒが付された線はリードアウト勾配磁場Ｇｒのタイミングを、ＳＥが付された線はスピンエコーのタイミングを示している。また、図３は、ラインスキャンを説明する概念図である。

まず、図２に示すように、撮像空間Ｂへ９０°パルスが送信されるとともにスライス勾配磁場Ｇｓ１の印加が行われる。このとき、９０°パルスの帯域幅に含まれる周波数は、スライス勾配磁場Ｇｓ１の磁場強度の範囲のうち一部の範囲に対応する共鳴周波数である。従って、スライス方向Ｄｓ１に直交するスライスＳ１（図３）においてスピンの９０°励起が選択的に行われる。

次に、９０°励起から所定時間（ＴＥ／２、ＴＥはエコー時間）後、撮像空間Ｂへ１８０°パルスが送信されるとともにスライス勾配磁場Ｇｓ２の印加が行われる。このとき、１８０°パルスの帯域幅に含まれる周波数は、スライス勾配磁場Ｇｓ２の磁場強度の範囲のうち一部の範囲に対応する共鳴周波数である。従って、スライス方向Ｄｓ２に直交するスライスＳ２（図３）においてスピンの１８０°励起が選択的に行われる。

その結果、９０°励起からＴＥ後、スライスＳ１とスライスＳ２との交差部ＩＴ（図３）において、スピンエコーが発生する。このとき、撮像空間Ｂにはリードアウト勾配磁場Ｇｒが印加される。これにより、スピンエコーの周波数は周波数方向Ｄｒにおいて変化し、受信したスピンエコーの一次元フーリエ変換による周波エンコーディングが可能となる。

そして、図２に示すパルスシーケンスは、９０°パルス及び１８０°パルスの帯域幅に含まれる周波数を変化させつつ、すなわち、交差部ＩＴの位置を変化させつつ、繰り返し行われる。なお、図２は、ラインスキャンのパルスシーケンスを簡潔に示したものであり、適宜なタイミングでディフェーズ等を行ってもよいことはもちろんである。

図４は、ＭＲＩ装置１においてラインスキャンを行う場合のスキャン位置及びスキャン順の一例を示す概念図である。

図４において、紙面鉛直方向は交差部ＩＴの長手方向である。図中の菱形は、交差部ＩＴのスキャン位置であるラインＬを交差部ＩＴの断面形状で示している。ラインＬの中の数字は、スキャン順を示している。以下において、ラインＬ１など、ラインＬにスキャン順を示す数字を付して、特定のスキャン順のラインＬを指すことがある。

図４では、複数行複数列のマトリックスＭ上にラインＬが設定されている。行の間隔は互いに同一であり、列の間隔は互いに同一である。なお、図４では、本実施形態のスキャン位置及びスキャン順を分かり易く説明するために、便宜的に７行１４列のマトリックスＭを示している。実際には、行数及び列数は、必要とされる位相方向Ｄｐｈの分解能等に応じて適宜に設定してよく、例えば、行数は１２６、列数は１２６である。

各列においては１つのラインＬが設定され、各行においては列数よりも少ない複数のラインＬが一定の間隔（列の間隔の一定数個分の間隔）で設定されている。そして、ラインＬのスキャンに基づくライン画像を集合させることにより、列方向と平行な投影方向Ｄｐｒに被検体を見た２次元画像ＩＭＧを得ている。

ラインＬは、一の行のラインＬに対して次の行のラインＬが１列分だけ位相方向Ｄｐｈにずれるように配置されている。ただし、ラインＬ１４のように、位相方向Ｄｐｈに１列分だけずれた位置がマトリックスＭの範囲外となってしまう場合には、位相方向Ｄｐｈの１列目に戻る。スキャンは、行毎に順次行われる。行毎のスキャンは、例えば、投影方向Ｄｐｒ（その逆方向でもよい）へ、行の並び順に従って順次行われる。各行においては、各行間で共通の法則に沿ってスキャン順が設定されている。

図４では、各行のラインＬの数を列数の約数（１及び列数自体は除く）とするとともに互いに同一としている。これにより、先に説明した、図５の３行目のラインＬ′から４行目のラインＬ′までの時間的なスキャン間隔が、１行目のラインＬ′から２行目のラインＬ′までの時間的なスキャン間隔等に比較して短くなってしまう課題を解決する。具体的には以下のとおりである。

図５に示すように、各行においてラインＬ′の配置間隔をｍ列分とし、各列において一のラインＬ′を設定する場合、必要な行数はｍである。そのｍ個の行のうち、列数をｍで除したときの余りと同数の行は、列数をｍで除した商＋１と同数のラインＬ′を有し、残りの行は、列数をｍで除したときの商と同数のラインＬ′を有する。図５に示す例では、ｍ＝４であり、列数１４を４で除した商は３、余りは２であるから、４行のうち２行は３＋１＝４個のラインＬ′を有し、残りの２行は３個のラインＬ′を有している。

そして、１行目及び２行目においてそれぞれラインＬ′が４つ配置されているのに対し、３行目ではラインＬ′が３つしか配置されていないことにより、３行目のスキャンを開始してから４行目のスキャンに移行する時間間隔が、１行目のスキャンを開始してから２行目のスキャンに移行する時間間隔等に比較して短くなり、その結果、ラインＬ′から次の行の隣接するラインＬ′までのスキャン間隔（例えばラインＬ′９からラインＬ′１２までの時間間隔）が短くなっている。

しかし、ラインＬ′の数は、画像ＩＭＧにおいて必要とされる位相方向Ｄｐｈの大きさや分解能によって規定されているから、１行目や２行目のラインＬ′の数を減らしたり、３行目のラインＬ′の数を増加させることは得策ではない。例えば、ラインＬ′４、ラインＬ′８を省略すれば、画像ＩＭＧは位相方向Ｄｐｈにおいて小さくなる。３行目にラインＬ′を追加すれば、他の行のいずれかのラインＬ′と投影方向Ｄｐｒにおいて重複してスキャンを行うことになる。また、３行目のスキャン（ラインＬ′１１のスキャン）を終了してから、４行目のスキャン（ラインＬ′１２のスキャン）を開始するまでに待ち時間を設けて時間的なスキャン間隔を均一化しようとすれば、全体のスキャン時間が長くなる。

そこで、図４に示すように、本実施形態では、各行のラインＬの数を列数の約数（図４では２）とすることにより、各行のラインＬの数を互いに同一とすることを可能としている。従って、待ち時間を設けるようなことをしなくても、一の行のスキャンを開始してから次の行のスキャンに移行するまでの時間を全ての行に亘って均一にできる。

マトリックスＭの列数の約数は複数存在する。例えば、図４では、列数は１４であるから、約数は２、７の２つ存在する。比較的大きな約数を選択すれば行数が少なくなるから、投影方向Ｄｐｒにおけるスキャン範囲を狭くし、被検体Ｈ１を投影方向Ｄｐｒに見た断層画像の精度を向上させることができる。また、比較的小さな約数を選択すれば行数が多くなり、ひいては、投影方向Ｄｐｒにおけるスキャン範囲が広くなるから、被検体Ｈ１の広い範囲に亘る情報の収集、被検体Ｈ１を投影方向Ｄｐｒ以外の方向から見た断層画像の取得、被検体Ｈ１の３次元画像の取得が容易になる。従って、各行におけるラインＬの数は、目的等に応じて複数の約数から適宜に選択されてよい。

ただし、比較的大きい約数を選択する場合、行内におけるラインＬ間の距離的なスキャン間隔が短くなり、ラインＬ間の相互影響によりスピン飽和が生じやすくなる。そこで、ラインＬ間の距離Ｄ（図４の菱形の中心間距離）が交差部ＩＴの最大厚さｄ（図４の菱形の対角線長さ）の２倍以上となるように約数を選択することが好ましい。従って、例えば、投影方向Ｄｐｒのスキャン範囲を極力狭くする場合には、複数の約数のうち、距離Ｄが最大厚さｄ×２以上という条件を満たす最大の約数を選択する。

各行におけるスキャン順は、例えば、位相方向Ｄｐｈ（その逆方向でもよい）へ、ラインＬの並び順に従って順次行われる。この場合、互いに異なる行のラインＬ間の時間的なスキャン間隔だけでなく、各行におけるラインＬ間の時間的なスキャン間隔も均一化される。すなわち、図５に示すように、スキャン順の方向が位相方向Ｄｐｈ及びその逆方向の間で変化する場合に比較して、時間的なスキャン間隔が均一化される。

２行目以降のラインＬにおいては、それ以前に励起が行われるラインＬ、とりわけ、直前の行のラインＬからの影響を受けるのに対し、１行目のラインＬにおいては、他の行のラインＬからの影響を受けない。従って、１行目のラインＬの信号強度は他の行に比較して強くなりやすい。そこで、１行目のラインＬの周辺を予め励起し、信号強度のばらつきを均一化する。具体的には以下のとおりである。

図４において、ラインＬＩ１、ＬＩ２（以下、単にライン「ＬＩ」といい、両者を区別しないことがある。）は、予め励起する位置を示している。ラインＬＩは、１行目のラインＬに対して、２行目とは反対側（０行目）に配置されている。換言すれば、マトリックスＭの１行目側かつ外側に配置されている。より具体的には、１行目以降のラインＬ（スピンエコーの受信やライン画像の生成が行われ、２次元画像の生成に利用されるライン）は各行間で共通の法則に従って配列されているところ、最初にスピンエコーの受信が行われる１行目のラインＬ１、Ｌ２が２番目にスピンエコーの受信が行われる行（２行目）であると仮定した場合に、最初にスピンエコーの受信が行われる行の複数のスキャン位置にラインＬＩは配置されている。例えば、図４の例では、ラインＬＩ１、ＬＩ２は、ラインＬ１、Ｌ２に対して位相方向Ｄｐｈとは反対側に１列分ずれた位置に配置されている。

また、ラインＬＩ１、ＬＩ２の励起順及びその時間間隔は、１行目以降のスキャン順と同様の法則に従って設定されている。すなわち、図４の例では、ラインＬは位相方向Ｄｐｈへ並び順に従って順にスキャンされるから、ラインＬＩも位相方向Ｄｐｈへ並び順に従って順に励起され、ラインＬＩ１とラインＬＩ２との時間間隔は、ラインＬ１とＬ２との時間間隔と同等である。さらに、０行目から１行目へ移行する時間間隔も、１行目以降において次行に移行する時間間隔と同等である。すなわち、ラインＬＩ２の励起終了からラインＬ１のスキャン開始までの時間間隔は、ラインＬ２のスキャン終了からラインＬ３のスキャン開始までの時間間隔と同等である。

ラインＬＩに対するパルスシーケンスは、図２に示したものと同様である。すなわち、９０°パルス、１８０°パルス、スライス勾配磁場Ｇｓ１、Ｇｓ２、リードアウト勾配磁場Ｇｒ等の印加が行われる。ただし、ラインＬＩで発生したスピンエコーの受信は行われない。又は、スピンエコーの受信が行われたとしても、その受信したスピンエコーに基づくライン画像は生成されない。若しくは、ライン画像が生成されたとしても、そのライン画像は最終的な画像ＩＭＧへ組み込まれない。ただし、スピンエコーの受信に基づいて画像ＩＭＧの何らかのオフセット値や補正値を計算するなど、ラインＬＩからのスピンエコーを適宜に利用してもよい。

以上の実施形態によれば、ＭＲＩ装置１が実行するラインスキャンでは、各行における複数のラインＬ（スキャン位置）の数が、マトリックスＭの列数の約数であって、各行の間で互いに同一の数に設定されていることから、各行においてスキャンに必要な時間を均一化させることができる。従って、時間的なスキャン間隔を均一化させることができ、スピン飽和による信号強度の低下などに起因する信号強度のばらつきを低減することができる。

特に、スキャンが、行毎に、行の並び順に従って順次行われ、各行におけるラインＬが、直前の行のラインＬに対する相対位置が各行間において互いに同一になるように配置され、各行におけるスキャン順が各行間で共通の法則に従う場合には、各行の複数のラインＬと、その直前の行の複数のラインＬとの時間的なスキャン間隔は、複数の行の間で互いに同一となり、信号強度のばらつきの低減効果が大きい。

さらに、各行におけるスキャン順が、行内におけるラインＬの並び順に従って順に設定されている場合には、各行においても時間的なスキャン間隔が均一化され、一層、信号強度のばらつきが低減される。

各行においてラインＬの距離Ｄ（距離的なスキャン間隔）は、マトリックスＭの大きさ、列数、及び、各行のラインＬの数として選択される列数の約数によって決定されるが、複数の約数から、距離Ｄが交差部ＩＴの最大厚みｄの２倍以上になるように各行のラインＬの数を選択することにより、スピン飽和による信号強度の低下を防止できる。

特に、列数の約数のうち、距離Ｄが最大厚みｄの２倍以上となる最大の約数を選択した場合には、投影方向Ｄｐｒのスキャン範囲を狭くして、精度の高い断層画像を得ることができる。

最初にスキャンが行われる１行目のスキャンの前に、マトリックスの外周を励起することにより、１行目においてのみ信号強度が強くなることを防止できる。特に、１行目が２行目であると仮定した場合の１行目（０行目）のラインの配置位置を励起することにより、信号強度のばらつきをより均一化できる。

本発明は以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施してよい。

行毎のスキャンの列方向（投影方向）におけるスキャン順は適宜に設定してよく、行の並び順に従うものに限定されない。同様に、各行内における複数のスキャン位置（ライン）の行方向（投影方向に直交する方向）におけるスキャン順は適宜に設定してよく、行内のスキャン位置の並び順に従うものに限定されない。また、各行におけるスキャン位置は適宜に設定してよく、直前の行若しくは隣接する行に対する相対位置が各行間において互いに同一となるスキャン位置に限定されない。これらのスキャン順やスキャン位置を適宜に設定するとしても、各行のスキャン位置の数が列数の約数であれば、各行のスキャンに必要な時間は互いに同一となり、時間的なスキャン間隔を各行間において均一化することが容易である。

例えば、図６に示すように、行毎のスキャンの列方向におけるスキャン順は、列方向（又はその逆方向）へｎ行飛ばし（図６では１行飛ばしを例示）で行毎のスキャンを順次行い、その後、飛ばされた行を対象に、再度列方向へｎ行飛ばしで行毎のスキャンを順次行うことを繰り返してもよい。すなわち、列方向（又はその逆方向）へｎ行飛ばしで行毎のスキャンを順次行うことを、対象とする行を１行ずつずらしてｎ回繰り返してもよい。この場合、行数が多ければ、ｉ回目とｉ＋１回目（ｉ，ｉ＋１＜ｎ）との時間的なスキャン間隔が長くなり、かつ、ｉ回目においてスキャンが行われる行と行との距離はｎ行分長くなる。

なお、図６においては、ｎ行（図６では１行）離れた行との時間的なスキャン間隔（例えば、５行目と７行目との時間的なスキャン間隔）がスピン飽和に及ぼす影響が大きい。換言すれば、隣接するｎ行分のスキャン位置からの影響を緩和することができる。一方、上述のように、各行のスキャン位置（ラインＬ）間の配置間隔をｍ列分とした場合、ｍ行のうち、列数をｍで除したときの余りと同数の行と、残りの行との間でスキャン位置の数に相違が生じる。余りは最大でｍ−１であるから、ｎ＜ｍ−１の場合には、ｎ行飛ばしによっても余りと同数の行を飛ばすことはできず、約数を選択する効果が大きいといえる。

また、例えば、各行における行方向におけるスキャン順については、図５に示すように、行方向（又はその逆方向）へｋ列飛ばし（図５では１列飛ばしを例示）でスキャンを順次行い、その後、飛ばされた列を対象に、再度行方向へｋ列飛ばしでスキャンを順次行うことを繰り返してもよい。すなわち、行方向（又はその逆方向）へｋ列飛ばしでスキャンを順次行うことを、対象とする列を１列ずつずらしてｐ回繰り返してもよい。なお、図５のスキャン位置及びスキャン順も、各行間において相互に共通の法則に従うスキャン位置及びスキャン順の一例であり、各行におけるスキャン位置の数として列数の約数が選択されていれば、互いに隣接するスキャン位置同士の時間間隔は互いに同一になり、各行において相互に共通の法則に従わない場合に比較して、約数を選択した効果が大きい。

図１の磁気共鳴撮像装置の信号処理系の構成の概略を示すブロック図。 図１の磁気共鳴撮像装置が実行するラインスキャンを説明するタイミングチャート。 図１の磁気共鳴撮像装置が実行するラインスキャンを説明する概念図。 図１の磁気共鳴撮像装置が実行するラインスキャンにおけるスキャン位置及びスキャン順を説明する概念図。 比較例のラインスキャンにおけるスキャン位置及びスキャン順を説明する概念図。 ラインスキャンにおけるスキャン順の変形例を説明する概念図。

符号の説明

１…磁気共鳴撮像装置、Ｓ１、Ｓ２…スライス、ＩＴ…交差部、ＩＭＧ…画像（２次元画像）、Ｍ…マトリックス。

Claims (9)

1. 互いに交差する２つのスライスのスピンをそれぞれ９０°励起及び１８０°励起して、その交差部から生じるスピンエコーを受信するスキャンを、前記交差部を複数のスキャン位置へ順次平行移動させて繰り返し、受信したスピンエコーに基づいて、前記複数のスキャン位置を前記交差部に直交する所定の投影方向に見た２次元画像を生成する磁気共鳴撮像装置であって、
   前記複数のスキャン位置は、前記交差部及び前記投影方向に直交する方向に第１の間隔で配列される複数の位置を行とし、前記投影方向に第２の間隔で配列される複数の位置を列とする、複数行複数列のマトリックスにおいて設定され、
   前記マトリックスの各行においては、前記第１の間隔の一定数個分を互いの間隔とする複数の前記スキャン位置が設定され、
   前記マトリックスの各列においては、一の前記スキャン位置が設定され、
   前記各行内の複数のスキャン位置の数は、前記マトリックスの列数の約数であって、前記各行の間で互いに同一の数に設定されている
   磁気共鳴撮像装置。
2. 前記スキャンは、前記行毎に、前記複数の行の並び順に従って順次行われ、若しくは、前記行毎に、前記複数の行の並び方向へ一定数飛ばしで順次行うことを繰り返して行われ、
   前記各行内の複数のスキャン位置は、直前に前記スキャンが行われる行の複数のスキャン位置に対する相対位置が、前記各行の間において互いに同一になるように配置され、
   前記各行内におけるスキャン順は、前記各行の間で共通の法則に従う
   請求項１に記載の磁気共鳴撮像装置。
3. 前記各行内における前記スキャンは、当該各行内の前記複数のスキャン位置の並び順に従って順次行われる
   請求項２に記載の磁気共鳴撮像装置。
4. 前記各行内の複数のスキャン位置の数は、前記各行内の複数のスキャン位置の間隔が、前記各行内の前記複数のスキャン位置の並び方向における、前記交差部の最大厚みの２倍以上になるという条件を満たす
   請求項３に記載の磁気共鳴撮像装置。
5. 前記各行内の複数のスキャン位置の数は、前記条件を満たす前記マトリックスの列数の約数のうち、最大の約数である
   請求項４に記載の磁気共鳴撮像装置。
6. 前記スキャンは、前記行毎に、前記複数の行の並び順の先頭の行を最初に当該スキャンが行われる行として順次行われ、
   前記先頭の行における前記スキャンの前に、前記マトリックスの前記先頭の行側かつ前記マトリックスの外側のスピンを９０°励起及び１８０°励起する
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の磁気共鳴撮像装置。
7. 前記スキャンは、前記複数の行の並び順に従って順次行われ、若しくは、前記複数の行の並び方向へ一定数飛ばしで順次行うことを繰り返して行われ、
   前記先頭の行における前記スキャンの前に行われる９０°励起及び１８０°励起は、前記先頭の行が２番目に前記スキャンが行われる行であると仮定した場合に、最初に前記スキャンが行われる行に対して行われる
   請求項６に記載の磁気共鳴撮像装置。
8. 前記各行内の前記複数のスキャン位置の配置及びスキャン順は、前記各行の間で共通の法則に従って設定され、
   前記先頭の行における前記スキャンの前に行われる９０°励起及び１８０°励起は、前記先頭の行が２番目に前記スキャンが行われる行であると仮定した場合に、前記共通の法則に従って設定される、最初に前記スキャンが行われる行の複数のスキャン位置に対して、前記共通の法則に従うスキャン順で行われる
   請求項７に記載の磁気共鳴撮像装置。
9. 互いに交差する２つのスライスのスピンをそれぞれ９０°励起及び１８０°励起して、その交差部から生じるスピンエコーを受信することを、前記交差部を複数のスキャン位置へ順次平行移動させて繰り返す磁気共鳴受信装置であって、
   前記複数のスキャン位置は、前記交差部及び前記投影方向に直交する方向に第１の間隔で配列される複数の位置を行とし、前記投影方向に第２の間隔で配列される複数の位置を列とする、複数行複数列のマトリックスにおいて設定され、
   前記マトリックスの各行においては、前記第１の間隔の一定数個分を互いの間隔とする複数の前記スキャン位置が設定され、
   前記マトリックスの各列においては、一の前記スキャン位置が設定され、
   前記各行内の複数のスキャン位置の数は、前記マトリックスの列数の約数であって、前記各行の間で互いに同一の数に設定されている
   磁気共鳴受信装置。

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