JPH01214356A - 磁気共鳴イメージング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、磁気共鳴現象を利用して被検者の特定部位の
スライス像等の診断情報を得るようにした磁気共鳴診断
装置を用いて心電同期撮影を行う磁気共鳴イメージング
方法に関し、特に、心電波形が変動する場合であっても
アーチファクトの無い良質の画像を得ることができるよ
うにした磁気共鳴イメージング方法に関する。

（従来の技術） 磁気共鳴現象は、静磁場中に置かれた零でないスピン及
び磁気モーメントを持つ原子核が特定の周波数の電磁波
のみを共鳴的に吸収・放出する現象であり、この原子核
は下記式に示す角周波数ω。（ωｏ−ｓ２πν。、ν０
　；ラーモア周波数）で共鳴する。

ω０１γＨＯ ここで、γは原子核の種類に固有の磁気回転比であり、
また、Ｈｏは静磁場強度である。

以上の原理を利用して生体診断を行う装置は、上述の共
鳴吸収の後に誘起される上記と同じ周波数の電磁波を信
号処理して、原子核密度、縦緩和時間ＴＩ、横緩和時間
Ｔ２．流れ、化学シフト等の情報が反映された診断情報
例えば被検体のスライス像等を無侵襲で得るようにして
いる。

そして、磁気共鳴による診断情報の収集は、静磁場中に
配置した被検体の全部位を励起し且つ信号収集すること
ができるものであるが、装置構成上の制約やイメージン
グ像の臨床上の要請から、実際の装置としては特定部位
に対する励起とその信号収集を行うようにしている。

このような磁気共鳴診断装置では心電同期撮影を行なう
ことができる。すなわち、心電同期撮影では、被検者に
対し例えば心電計を装着し、この心電計からの心電波形
例えばＱＲ８波形を同期の基準としてスキャンを行なう
ようにしている。

ここで、従来法による１枚のスライス像を心電同期撮影
するパルスシーケンスの一例を第４図を参照し説明する
。すなわち、第４図（ａ）は心電波形図、第４図（ｂ）
はＲＦパルス及びエコー信号を示す図である。すなわち
、第４図（ａ）に示す心電波形のあるＲ波のピークを時
刻ｔｏとし、この時刻ｔｏから所定時間ＴＤを得た後に
例えばスピンエコー法における９０°パルスを印加し、
さらに１８０°パルスを印加する。この励起手順の実行
によりエコー時間ＴＥにてエコー信号が誘起し、これを
収集して１ラインデータを得る。画像を生成するために
は例えば画像が２５６マトリツクスであれば、上記の手
順を繰返し時間ＴＲを置いて２５６回繰返す。これによ
り、２５６ライン分のデータを収集できたことになり、
画像を再構成することができるようになる。

ここで、Ｒ波−Ｒ波間隔ＴＲＲと繰返し時間ＴＲとの関
係について説明する。すなわち、Ｒ波−Ｒ波間隔ＴＲＲ
が一定であればＲ波ピーク時刻ｔｏからの時間ＴＤも一
定となり、繰返し時間ＴＲも一定となる。これに対し、
Ｒ波−Ｒ波間隔ＴＲＲが変動するとＲ波ピーク時刻ｔｏ
からの時間ＴＤも変動し、繰返し時間ＴＲも変動する。

以上を数式で示すと、 エコー信号Ｓ−ｐ　（１−ｅｘｐ　（−ＴＲ／Ｔｌ）Φ
ｅ　ｘ　ｐ　（−ＴＥ／Ｔ２　） ρはイメージング対象核種特にプロトンの密度である。

であるから、ＴＲが変動するとエコー信号Ｓも変動する
。このエコー信号Ｓの変動は、画像上ではエンコード方
向にデータが変動することを意味し、エンコード方向へ
のアーチファクト等による画質の低下を招いていた。

（発明が解決しようとする課題） このように従来の技術においては、心電波形の特定点に
同期させて励起・収集手順を実行するようにしているの
で、心電波形が変動するとアーチファクト等による画質
の低下を招（ことになった。

そこで本発明の目的は、心電同期撮影法にあって心電波
形が変動した場合でも画質が低下しないようにした磁気
共鳴イメージング方法を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は上記課題を解決し且つ目的を達成するために次
のような手段を講じたことを特徴としている。すなわち
、本発明は、心電波形に同期して被検者の所望部位を磁
気共鳴イメージングする方法において、心電波形の特定
点に同期してイメージング対象部位を飽和する飽和手順
と、この飽和手順の実行の後の所定時間後に前記イメー
ジング対象部位を励起し且つデータ収集を行う励起・収
集手順とを心電波形毎に繰返すことにより前記イメージ
ング対象部位をイメージングするためのデータ群を得る
ことを特徴とする。

（作用） このような方法によれば、繰返し時間に相当する飽和手
順と励起・収集手順との間の時間は固定化されたものと
なり、また飽和手順を実行することによりイメージング
対象部位の磁化は飽和するので、前記固定化した時間で
の磁化の回復の程度は、心電波形毎に飽和手順と励起・
収集手順とを繰返しても常に同じになる。従って、心電
波形が変動した場合であっても繰返し時間は一定であり
、この繰返し時間が一定の下で画質が低下しない心電同
期撮影を行うことができる。

（実施例） 以下本発明にかかる磁気共鳴イメージング方法の一実施
例を説明する。第１図は本実施例方法を実施することが
できる磁気共鳴診断装置の一構成例を示す図、第２図は
同方法により１枚のスライス像を心電同期撮影する１ラ
インデータを得るためのパルスシーケンスを示す図であ
って、第２図＜ａ＞は心電波形図、第２図（ｂ）はＲＦ
パルス及びエコー信号を示す図である。

第１図に示すように、被検者Ｐを内部に収容することが
できるようになっているマグネットアセンブリとして、
永久磁石、常電導磁石、超電導磁石のいずれか又はそれ
らの組合せによる静磁場磁石（静磁場補正用シムコイル
が付加されていることもある。）１と、磁気共鳴信号の
誘起部位に位置情報を付与するための傾斜磁場をｘ、ｙ
、ｚ軸方向にそれぞれ発生するための傾斜磁場発生コイ
ル２と、ＲＦパルス（９０°パルス、１８０″″パルス
）を送信すると共に誘起された磁気共鳴信号を検出する
ための送信コイル３Ａと、受信コイル３Ｂとを有してい
る。ここでは、送信コイル３Ａを大形コイルである全身
用コイルとして図示し、受信コイル３Ｂを小型コイルで
ある表面コイルとして図示しているが、これに特定され
るものではなく、送受信コイルを兼用したものであって
もよい。

そして、超電導方式であれば、冷媒の供給制御を含むも
のであって主として静磁場電源の通電制御を行う静磁場
制御系４と、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸傾斜磁場電源５．６．７
とを備えている。

さらに、送信コイル３Ａに励起用ＲＦパルス発生用電力
を与える送信器８と、受信コイル３Ｂからの信号を後段
の処理に適用できる程度まで増幅し、その出力を実数部
と虚数部とでそれぞれ位相検波し、この位相検波出力を
ディジタル信号化し、Ａ／Ｄ変換出力を出力する受信器
９とを備えている。

また、例えばプロトンをイメージング対象核種とした第
２図（ｂ）に示すような飽和手順及び励起収集手順を実
施するシーケンサ１０を備えている。そして、受信器９
による生データはコンピュータシステム１１内に取込ま
れ、ここで例えば２次元フーリエ変換法によって例えば
２５６マトリツクスのスライス画像を再構成し、表示系
１２にて表示するようになっている。

また、本装置では、心電波形に同期した信号を発生する
心電計１３を備えている。この心電計１３は、被検者Ｐ
に当てられる誘導電極１３ａと同期信号発生部１３ｂと
からなり、この同期信号発生部１３ｂからはＲ波のピー
ク値に同期した信号を発生し、これをコンピュータシス
テム１１に与え、飽和手順及び励起収集手順を実施する
開始信号としている。

以上の如くの装置構成にあって、本実施例のイメージン
グ方法は次のようにして行う。すなわち、第２図（ａ）
に示すように、心電計１３からは被検者Ｐの心電波形の
Ｒ波のピーク値に基づく同期信号がコンピュータシステ
ム１１に与えられ、コンピュータシステム１１は、この
同期信号を元にして飽和手順及び励起・収集手順を実施
する開始信号をシーケンサ１０に与える。すなわち、第
２図（ａ）に示す心電波形のあるＲ波のピークを時刻ｔ
ｏとし、この時刻ｔｏから所定時間ＴＤを得た後に飽和
手順として９０”パルスを印加しイメージング対象部位
（スライス断面）内の磁化を飽和させる。さらに励起・
収集手順として通常のスピンエコー法による９０′パル
ス、１８０°パルスを印加する。この励起・収集手順の
実行によりエコー時間ＴＥにてエコー信号が誘起し、こ
れを収集して１ラインデータを得る。

ここで、画像を生成するために例えば画像が２５６マト
リツクスであれば、上記の飽和手順及び励起・収集手順
を、心電波形のＲ波毎に時間ＴＤを置き及び飽和手順及
び励起・収集手順の間に繰返し時間ＴＲＬを置いて２５
６回繰返す。これにより、２５６ライン分のデータを収
集できたことになり、心電同期撮影画像−を再構成する
ことができるようになる。この画像は表示系１２にて表
示が行なわれる。

このような本実施例方法によれば、繰返し時間ＴＲＩに
相当する飽和手順と励起・収集手順との間の時間は固定
化されたものであって、また飽和手順を実行することに
よりイメージング対象部位の磁化は飽和するので、前記
固定化した時間での磁化の回復の程度は、心電波形毎に
飽和手順と励起・収集手順とを繰返しても常に同じにな
る。従って、心電波形が変動した場合であっても繰返し
時間ＴＲＩは一定であり、この繰返し時間ＴＲＩが一定
の下で画質が低下しない心電同期撮影を行うことができ
る。

つまり、以上を数式で示すと、 エコー信号Ｓ−ｐ　（１−ｅｘｐ　（−ＴＲＩ／ＴＩ　
）−ｅｘｐ　（−ＴＥ／Ｔ２） であるから、繰返し時間ＴＲＩは、Ｒ波−Ｒ波間隔ＴＲ
Ｒが変動したとしても一定であるから、エコー信号Ｓは
変動しない。従って、アーチファクト等による画質の低
下を招＜５とはない。

以上に述べた方法は１枚のスライス撮影の例であるが、
上記の方法と同様にして第３図のように例えば３枚のマ
ルチスライス撮影を行うことができる。第３図は同方法
により３枚のスライス像を心電同期撮影する１ラインデ
ータを得るためのパルスシーケンスを示す図であって、
第３図（ａ）（ｄ）は第３面のＲＦパルス及びエコー信
号を示す図である。

この方法では、第２面に対する飽和手順及び励起・収集
手順を、第１面からＴＲＩ　／３だけ遅らせ、また、第
３面に対する飽和手順及び励起・収集手順を、第２面か
らＴＲＩ　／３だけ遅らせるようにしている。一般には
、Ｎ枚のスライスの場合には各スライス面間でＴＲＩ　
／Ｎだけ遅らせるようにする。

本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明
の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できるもの
である。

［発明の効果コ 以上のように本発明では、心電波形の特定点に同期して
イメージング対象部位を飽和する飽和手順と、この飽和
手順の実行の後の所定時間後に前記イメージング対象部
位を励起し且つデータ収集を行う励起・収集手順とを心
電波形毎に繰返すことにより前記イメージング対象部位
をイメージングするためのデータ群を得るようにしてい
るので、繰返し時間に相当する飽和手順と励起・収集手
順との間の時間は固定化されたものとなり、また飽和手
順を実行することによりイメージング対象部位の磁化は
飽和するので、前記固定化した時間での磁化の回復の程
度は、心電波形毎に飽和手順と励起・収集手順とを繰返
しても常に同じになる。

従って、心電波形が変動した場合であっても繰返し時間
は一定であり、この繰返し時間が一定の下で画質が低下
しない心電同期撮影を行うことが可能な磁気共鳴イメー
ジング方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる磁気共鳴イメージング方法の一
実施例を実施することができる磁気共鳴診断装置の一構
成例を示す図、第２図は同方法により１枚のスライス像
を心電同期撮影する１ラインデータを得るためのパルス
シーケンスを示す図、第３図は同方法により３枚のスラ
イス像を心電同期撮影する１ラインデータを得るための
パルスシーケンスを示す図、第４図は従来の方法により
１枚のスライス像を心電同期撮影する１ラインデータを
得るためのパルスシーケンスを示す図である。 １・・・静磁場磁石、２・・・傾斜磁場発生コイル、３
Ａ・・・送信コイル、３Ｂ・・・受信コイル、４・・・
静磁場制御系、５・・・Ｘ軸傾斜磁場電源、６・・・Ｙ
軸傾斜磁場電源、７・・・２軸傾斜磁場電源、８・・・
送信器、９・・・受信器、１０・・・シーケンサ、１１
・・・コンピュータシステム、１２・・・表示系、１３
・・・心電計。 出願人代理人　　弁理士　鈴江武彦

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 心電波形に同期して被検者の所望部位を磁気共鳴イメー
   ジングする方法において、心電波形の特定点に同期して
   イメージング対象部位を飽和する飽和手順と、この飽和
   手順の実行の後の所定時間後に前記イメージング対象部
   位を励起し且つデータ収集を行う励起・収集手順とを心
   電波形毎に繰返すことにより前記イメージング対象部位
   をイメージングするためのデータ群を得ることを特徴と
   する磁気共鳴イメージング方法。