JPH1189813A

JPH1189813A - 磁気共鳴映像装置

Info

Publication number: JPH1189813A
Application number: JP9250498A
Authority: JP
Inventors: Yoshimori Kasai; 由守葛西
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-09-16
Filing date: 1997-09-16
Publication date: 1999-04-06

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明の目的は、１つの励起用ＲＦパルスに対
して複数のエコーを収集することで画像をより短時間で
収集できるＥＰＩ法もしくは高速ＳＥ法にて複数のコン
トラス卜画像を得る場合に、分解能と画像データの収集
時間との両方を最適化することで臨床的有効性を高める
ことができる磁気共鳴映像装置を提供することにある。【解決手段】本発明の磁気共鳴映像装置は、繰り返し時
間ＴＲを共有する複数の実効エコー時間を有する複数コ
ントラストに対し、位相エンコード方向、スライスエン
コード方向に関する分解能を独立にそれぞれ設定可能で
それぞれの方向の分解能の異なる画像セットを同時に撮
影することができるようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気共鳴映像装置
に係り、１つの励起用ＲＦパルスに対して複数のエコー
を収集することで画像をより短時間で収集できるＥＰＩ
法（エコープレーナー法）もしくは高速ＳＥ法（高速ス
ピンエコー法）にてコントラス卜の違う複数の画像を得
ることができる磁気共鳴映像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気共鳴映像装置は、人体の解剖学的な
断層像を非侵襲的に得る方法として極めて有効である。
特に、骨に囲まれた脳などの中枢神経系の診断に広く活
用されている。しかしながら、臨床的な有効性の高いＴ
₂ 強調イメージングでは、励起間隔を長くする必要があ
るため、１０分程度という非常に長い撮影時間が必要に
なり、その間、静止状態でいることは患者にとって非常
な負担であった。

【０００３】この撮影時間の短縮を図るために、単−の
励起用ＲＦパルスに続いて、複数のエコーを繰り返し発
生させるＥＰＩ法（エコープレナー法）や高速ＳＥ法
（高速スピンエコー法）が提案されている。ＥＰＩ法
は、Mansfield などにより、読み出し勾配磁場の極性を
高速で交番して、フィールドエコーを連続的に発生させ
ることで、１回の励起で画像再構成に必要なデータを収
集できるいわゆるシングルショット撮影が可能となっ
た。

【０００４】ＲＡＲＥ法（もしくは高速ＳＥ法）はHenn
igより提案され、単一の励起用ＲＦパルスに続いて、リ
フォーカス用ＲＦパルスを繰り返し印加することで、マ
ルチエコーを発生させる方法であり、ＥＰＩよりも撮影
時間は長くなるものの、磁場の不均一性の影響を受けな
いなどの利点もあり、ショット数（励起回数）を増やし
て、実効的なエコー時間（実効エコー時間）を短縮する
ことで、臨床的な有効性を向上させ広く利用されるよう
になった。

【０００５】このようにＴ₂ 強調画像は、ＥＰＩ法や高
速ＳＥ法により高速化された。また、高速化の枠組みを
利用して、ＳＥ法（スピンエコー法）などで実現されて
いたコントラストの異なる２種類の画像を同時に撮影す
るという２コントラストイメーシングも進められてい
る。

【０００６】ＥＰＩ法でコントラストの違う複数の画像
を得る仕組みは、従来のＳＥ法と同様で、複数のリフォ
ーカス用ＲＦパルスにより得られるそれぞれのスピンエ
コー信号に対して、読み出し勾配磁場の強度を変えるこ
とである。高速ＳＥ法では、基本的にはＲＦパルスを等
間隔に印加することで擬似エコーを抑制する必要がある
ため、使用するエコー信号を第１、第２コントラストで
共有するなどして、画像化を行っている。

【０００７】画像化に使用するエコー数を増やせば増や
すほど、ＥＰＩ法や高速ＳＥ法の撮影時間を短縮可能で
あるが、単純なエコー数の延長は、実効的なエコー時間
（実効エコー時間）ＴＥが延長したり、磁場不均一性の
影響が強まる結果、信号の対雑音比（ＳＮＲ）が低下す
るだけでなく、所望のコントラストが得られなくなるな
どの副作用がある。

【０００８】例えば、有効な実効エコー時間を保ちなが
らエコー数を増やしシングルショット撮影が可能な方法
としては、米国特許５，４５９，４０１で提案されてい
る技術、つまりｋ−空間の中心付近に先頭付近のエコー
を配置し、残りの約半分の領域についてはｋ−空間デー
タの複素共役性を利用した再構成処理を行うことで実効
エコー時間の選択の自由度を向上させるいわゆるハーフ
フーリエ法と呼ばれる方法がある。

【０００９】この方法を適用すれば、水分の含有率の高
い組織である脳脊髄液や胆汁などを対象に画像化を行う
Ｔ₂ 強調の場合、撮影対象のＴ₂ 緩和時間がきわめて長
いため、長いエコートレインを利用した高速撮影が有効
となる。

【００１０】エコートレインを延長すればイメージング
のそのものの高速化は容易であるが、従来撮影と互換性
のあるコントラストを実現しようとするとエコートレイ
ンの延長には限界がある。特に、２コントラストの画像
では１番目のコントラスト画像に要求される実効エコー
時間が短く、バランスのよいパルスシーケンスの作成が
困難だった。また、エコートレインが延長した場合、撮
影対象のＴ₂ 緩和による信号減衰を無視できなくなる。

【００１１】またエコー時間ＴＥを短縮するために、先
頭部分のエコーからの信号による再構成を行ってもエコ
ー信号の混合により所望のコントラストが得られない。
むしろエコー時間ＴＥを長めに設定し、水分の含有率の
高い組織である脳脊髄液や胆汁などを主体とする画像化
に向いている。ただし、このような組織を画像化する場
合、別に白質、灰白質や肝実質などの軟部組織のコント
ラストが描出できるようなエコー時間ＴＥの比較的短い
パルスシーケンスで、同時に画像化を行う必要があっ
た。特に３Ｄ（３次元）撮影では、１回の撮影時間が長
くかかるため、軟部組織と水分の含有率の高い組織の撮
影が同時に行えることが撮影時間の短縮と診断情報の増
加に大きく寄与すると考えられる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、１つ
の励起用ＲＦパルスに対して複数のエコーを収集するこ
とで画像をより短時間で収集できるＥＰＩ法もしくは高
速ＳＥ法にて複数のコントラス卜画像を得る場合に、分
解能と画像データの収集時間との両方を最適化すること
で臨床的有効性を高めることができる磁気共鳴映像装置
を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、繰り返し時間
ＴＲを共有する複数の実効エコー時間を有する複数コン
トラストに対し、位相エンコード方向、スライスエンコ
ード方向に関する分解能を独立にそれぞれ設定可能でそ
れぞれの方向の分解能の異なる画像セットを同時に撮影
する。（作用）本発明によれば、コントラストの相違する例え
ば極めて重いＴ₂ 強調画像と、診断の際に参照画像とし
て必要とされる軟部組織に主にコントラストの付いた通
常のＴ₂ 強調画像とを同時に撮影できるため、両者を別
々に撮影するのに比べて、全体の収集時間を短縮するこ
とができる。更に同時収集ができるため、別々に撮影し
たときには被検体の動きなどでどうしても避けられない
画像間の位置ズレを最小限にとどめることができる。ま
た、時間分解能を独立に設定できるため、高速化が可能
な後半部分のコントラストを利用したダイナミック撮影
などが可能となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の実施形態について説明する。図１に示すように、静
磁場磁石１は、シーケンスコントローラ９により制御さ
れる励磁用電源２によって駆動され、被検体５（例えば
人体）に対して一様な静磁場を印加する。また、勾配コ
イル３は、シーケンスコントローラ９により制御される
勾配コイル用電源４によって駆動され、勾配の向きが相
違する３種類の勾配磁場、つまり注目する所望の断面
（スライス面）に直交するスライス方向と、このスライ
ス方向に直交する読み出し方向と、スライス方向と読み
出し方向との両方に直交する位相エンコード方向との３
つの方向に沿って磁場強度が変化する３種類の勾配磁場
をそれぞれ個別に又は適当に組み合わせて発生すること
ができるようになっている。なお、説明の便宜上、以
降、スライス方向に沿って磁場強度が変化する勾配磁場
をスライス用勾配磁場Ｇs 、読み出し方向に沿って磁場
強度が変化する勾配磁場を読み出し用勾配磁場Ｇr 、位
相エンコード方向に沿って磁場強度が変化する勾配磁場
を位相エンコード用勾配磁場Ｇe として説明する。

【００１５】シーケンスコントローラ９の制御に従っ
て、送信部７からプローブ（ＲＦコイル）６に高周波の
電流パルスが供給されると、プローブ６から被検体５に
高周波磁場パルス（ＲＦパルスと通称されている）が印
加される。なお、ＲＦパルスは、そのパルス長×振幅の
大きさによって、被検体内の特定原子核の磁化スピンを
励起して横磁化成分の発生を主に促したり、磁化スピン
の位相の進み遅れの反転を主に促したり、現象を変える
ことができるのであり、これら現象の違いによって例え
ば前者は励起用ＲＦパルスと呼ばれ、後者はリフォーカ
ス用ＲＦパルスと呼ばれ区別されている。なお、ここで
はプローブ６を送受信兼用で使っているが、送受信で別
々なコイルを使い分けるようにしてもよい。

【００１６】プローブ６を介して受信された磁気共鳴信
号（ここでは、エコー信号）は、受信部８で増幅及び検
波され、その後、シーケンスコントローラ９の制御に従
ってデータ収集部１０で収集される。そして、データ収
集部１０で収集された信号はディジタル信号としてデー
タ処理部１１に送られる。データ処理部１１は、電子計
算機１２の制御に従って、データ収集部１０から供給さ
れたデータからフーリエ変換によつて画像データを再構
成する。データ処理部１１により得られた画像データは
画像ディスプレイ１４で濃淡表示される。なお、電子計
算機１２は、他に、シーケンスコントローラ９の制御も
主な機能としている。

【００１７】電子計算機１２及び画像ディスプレイ１４
は、コンソール１３から入力された各種コマンドに従っ
て様々な機能を発揮することができ、例えば画像ディス
プレイ１４では複数の原画像を独立に表示可能な複数の
画像メモリを有しており、それぞれの画像を半透明化し
て重ね合わせ表示等の機能も実行可能になっている。

【００１８】高速スピンエコー法、もしくはＥＰＩ法に
おいて、シーケンスコントローラ９およびデータ処理部
１１は、電子計算機１２により制御されて、撮影する画
像マトリックスサイズや励起数（ショット数）、さらに
はエコートレインの規模（励起間のエコー数）に応じ
て、位相エンコード量及びスライスエンコード量を最適
に調整できるようになっている。特に、ここでは、実効
エコー時間ＴＥの設定の自由度を向上させるために、ｋ
−空間での位相エンコード方向のデータの位相中心をず
らすため、ハーフフーリエ法を適用した再構成処理がデ
ータ処理部１１で可能になっている。（第１の実施形態）まず、高速ＳＥ法への適用を考慮し
た第１実施形態について説明する。本実施形態によれ
ば、複数のコントラス卜、特に実効エコー時間ＴＥが２
００ｍｓ以上で得られるＴ₂ が極めて強調されたコント
ラスト（第１コントラスト）の画像（以下、第１コント
ラスト画像と称する）と、実効エコー時間ＴＥが１００
ｍｓ程度で得られるＴ₂ 強調が標準的なコントラスト
（第２コントラスト）の画像（以下、第２コントラスト
調画像と称する）とを、異なる空間分解能及び時間分解
能で同時に収集することが可能である。ここでは、高速
ＳＥ法とＭＲＣＰ（Magnetic Resonance Cholangio-Pan
creatography：磁気共鳴胆管膵管撮影）や頭部ＣＳＦ
（cerebrospinal fluid ：脳脊髄液）の容積計測などに
有用な３次元（３次元）イメージングの組み合わせで詳
細に説明する。

【００１９】高速ＳＥ法では、基本的にエコー間隔は制
御できず、図２に示すように、第１コントラスト、第２
コントラストに関わりなく、励起用ＲＦパルス印加後、
等間隔にリフォーカス用ＲＦパルスを印加して、等間隔
に多数のエコーを、それぞれに対して適切な位相エンコ
ード量を加えながら、次々と発生させ、そしてこれらエ
コーを各コントラスト画像に対して振り分けて再構成す
ればよい。

【００２０】ところで、ＭＲＣＰで対象とする太さｌｍ
ｍ程度の膵管を描出するためには、高い空間分解能が必
要となる。また、管の合流などを観察するためには３次
元撮影とさまざまな断面方向からのＭＩＰ（最大値投影
画像）やＭＰＲ（任意断面再構成）などの機能が必須と
なる。撮影対象である膵液については、縦緩和時間Ｔ₁
及び横緩和時間Ｔ₂ を長く、エコー時間ＴＥを５００ｍ
ｓ〜１０００ｍｓに設定可能である。また、ＣＳＦの容
量計測のためにはピクセルの大きさによる計測誤差を最
小限にとどめるため、できるだげ高い空間分解能で撮影
を行う必要がある。

【００２１】計測対象であるＣＳＦは、緩和時間Ｔ₁ ，
Ｔ₂ については、ほぼ純粋な水と同等と考えられ、繰り
返し時間ＴＲをできるだけ延長すれば、Ｔ₂ がきわめて
長いので、エコー時間ＴＥを、１秒程度に延長すること
も可能である。−方、白質や灰白質など頭部の軟部組織
については、Ｔ₂ が１００ｍｓ以下で、長いデータ収集
を行うと大きな画像ボケが生じる。肝臓実質部について
は、Ｔ₂ が４０〜６０ｍｓ程度とかなり短く、通常のＥ
ＰＩやＦＳＥでもエコー間隔やデータ収集ウィンドウの
短縮は大きな効果があり、収集エコー数の延長は得策で
はない。

【００２２】そのため、第１番目の軟部組織のコントラ
ストを得るためのエコートレイン長（励起後発生及び収
集するエコー数）は、１０〜２０個程度に制約する必要
がある。２番目のコントラストについては、Ｔ₂ が非常
に長い膵液やＣＳＦを対象とするためエコー時間ＴＥ
は、かなり長くてもよく、長いエコートレインを画像化
のために利用可能である。

【００２３】ここで、マトリックスサイズを可変するこ
とを考慮すると、図３（ａ），（ｂ）に示すように、実
効エコー時間ＴＥを得るためのエコートレインを固定
し、ローパスタイプの位相エンコード並びとする。マト
リックスサイズに応じてエコートレイン長を可変とし、
先頭部分のｋ−空間をハーフフーリエを利用して補充す
る。

【００２４】空間分解能と時間分解能をトレードオフで
設定するため、ショット数（励起回数）を変化させ、エ
コートレインを連動して制御することが有効である。ま
た、ハーフフーリエ法の適用は実効エコー時間の固定の
ためにも有効である。ＣＳＦなどは組織での信号減衰が
ほとんどないため、その分、エコートレイン長を２００
以上に延長し、３〜５秒程度、データ収集を行っても信
号が減衰せず、シャープな画像が得られる。

【００２５】このような、信号減衰の少ない組織を画像
化する場合、エコートレインの先頭部分を使う必要性が
低く、むしろ軟部組織からの信号によるコントラストの
混合効果を防ぐ目的もあり、先頭部分のエコートレイン
を再構成に含めないパターンが有効と考えられる。

【００２６】つまり、図４に示すように、実効エコー時
間ＴＥの比較的短い第１エコーから第１０エコーを第１
コントラスト画像のコントラストに対して支配的なゼロ
エンコード付近に割り当て、実効エコー時間ＴＥの比較
的長い第１１エコーから第２８エコーを第２コントラス
ト画像のコントラストに対して支配的なゼロエンコード
付近に割り当てるように、工夫することで軟部組織用の
コントラストと、水分による画像化を分けることが可能
である。

【００２７】例えば高速スピンエコーのエコー間隔を１
０ｍｓに取ると、第１コントラストについては、第１０
エコー目でちようど実効エコー時間が１００ｍｓとな
る。つまり、第１０エコー目が最もコントラストに対し
て支配的なエコーになるように、ハーフフーリエを含め
て１０エコー収集相当のデータ配列を行い、８ショット
でデータ収集すれば、位相エンコード方向には８０マト
リックス、ハーフフーリエの適用により１５２マトリッ
クスを収集可能である。

【００２８】一方、第２コントラストについては、実効
エコー時間を定める中心までのエンコード数（エコー
数）を１０とすると、第１コントラストで用いた１０エ
コーを加えてトータルの実効エコー時間は２００ｍｓと
なる。ハーフフーリエ法を適用するために、８なら１６
の位相エンコード方向のマトリックスサイズ程度のマー
ジンがちようど必要とされるためと、実効エコー時間の
設定としてエコー時間ＴＥが、２００ｍｓ程度がＭＲＣ
Ｐなどの第２コントラスト画像に好適である。

【００２９】Ｔ₂ 減衰が小さい組織を対象としているた
め、エコートレインを長く取ることが可能で、再構成画
像を３８４マトリックスとすると実収集エコー数は１０
＋１９２＝２０２エコーとなる。

【００３０】３次元画像に対して、３８４マトリックス
が１ショットで可能なため、図５に示すように、スライ
スエンコード方向のマトリックスサイズに配分を行い、
第１コントラストについては、スライス方向に８スライ
スエンコードとしてスライス厚にたいして８分割となる
低い分解能での撮影を行い、一方、第２コントラストに
ついては、６４スライスエンコードとして、スライス方
向についての高い分解能での画像化が可能である。ま
た、このエコートレインの差を時間分解能として使用す
ることも可能でスライスエンコードは第１コントラスト
と同じ８ステップにする代わりに、時間方向に８分割と
し第１コントラストの画像が１セット取れる間に、８セ
ットの時間分解能が可能である。

【００３１】例えば、この時間分解能は膵液の分泌量を
連続的に画像化して機能診断を図るような場合にきわめ
て有効と考えられる。高速な時間分解能を必要とする場
合（想定される造影剤としてはＴ₂ 値を変化させる鉄剤
系の経口薬が想定可能）、２次元画像マルチスライス画
像での利用も考えられる。まず、マルチスライス枚数と
緩和時間を確保するために、エコートレインを１６０程
度に制約する。繰り返し時間ＴＲを８０００ｍｓとして
５枚スライスが確保できて、第１コントラストを２５６
マトリックスで収集する（２５６／１９＝１３．４７）
１４ショット×８＝１１２秒の間に、第２コントラスト
は繰り返し時間ＴＲごとの１４時相収集可能である。

【００３２】次に、実際のパルスシーケンス上で読み出
し方向、位相エンコード方向、スライス方向それぞれに
対する分解能をどのように設定するかを説明する。高速
スピンエコー法の性質として、擬似エコーとスピンエコ
ーの信号を重ねてスライス間、および面内で感度ムラを
生じないようにするためには、特開平７−１５５３０９
号公報で詳述されているように、リフォーカス用ＲＦパ
ルスにより生成されるエコー間隔をどちらかを狭い方の
奇数倍に設定し、同時に勾配磁場強度についても、同様
な比率で設定を行うことが必要となる。通常のＦＳＥで
は、これが１になり、読み出し勾配磁場の面積関係は変
更できない。ただし、サンプリング中だけ読み出し勾配
磁場強度を低く設定し、その両側の勾配磁場強度を大き
くすることで、読み出し方向について分解能を制御可能
である。

【００３３】また、不等間隔のエコー間隔を用いる場合
には、図６に示すように、たとえば、ｍ＝１として前半
部分のエコー間隔を後半のエコー間隔の３倍にとり、そ
の間に印加する勾配磁場強度をエコーの前後で、図５に
示したように、１：３に取る必要がある。これらの条件
が満たせる範囲において、読み出し勾配磁場の印加量は
制御可能で、エコー間隔が等間隔な場合と同様にサンプ
リング中の勾配磁場強度を低減すればよい。位相エンコ
ード勾配磁場及びスライスエンコード勾配磁場について
は、エコー間での積分量が零であれば、上記条件を溝た
すことができるので、任意の位相エンコード量を各エコ
ーに印加可能である。

【００３４】シーケンスコントローラ９が、任意の規模
のエコートレインを生成し、それに対する位相エンコー
ド及びスライスエンコードを自由に設定可能であればよ
い。これにより、位相エンコード方向及びスライスエン
コード方向のマトリックスサイズを独立に設定すること
で、トータルの撮影時間に対して空間分解能と時間分解
能を複数のコントラストに対して制御可能である。ただ
し、スライスエンコード数が異なると第１コントラスト
と第２コントラストとで、ＳＮＲの観点からバランスが
取れない場合が生じるため、読み出し方向の勾配磁場強
度を落とし、サンプリング帯域を狭めることでＳＮＲを
向上させる必要がある場合も想定される。

【００３５】（第２の実施形態）次に、ＥＰＩ法に関す
る第２実施形態について説明する。本実施形態によれ
ば、複数のコントラスト、特にエコー時間ＴＥが２０ｍ
ｓ程度のＴ₁ 強調もしくはプロトン密度像とＴ₂ 強調
像、もしくはミクロな磁場不均一性の影響を含むＴ₂ ^*強
調像を異なる分解能で同時に収集可能である。

【００３６】ＥＰＩで、２コントラストを実現する場
合、読み出し勾配磁場のスイッチングによるエコートレ
インを延長し、それらを２分割することも想定できる
が、その場合、ＲＦパルスによるスピンエコー発生位置
からずれたコントラストについては、磁場の不均一性の
影響が大きくなりすぎるため、図７に示すようなスピン
エコー法の２コントラストイメージングと類似の方式を
採用する。

【００３７】すなわち、図７に示すように、２つのコン
トラストについては、スピンエコー信号により生成し、
それぞれの画像のコントラストに対して支配的なｋ−空
間配列の中心（ゼロエンコード付近）については、それ
ぞれ第１および第２のスピンエコー信号を当てる。

【００３８】最初に、ｆ−ＭＲＩや造影剤などによる時
間変化観察を行う灌流（パフュージョン）イメージング
などの高い時間分解能が必要な２次元法によるアプリケ
ーションについて説明する。

【００３９】ＥＰＩ法の特徴であるＴ₂ ^*強調コントラ
ストは、実効エコー時間が長く取れる第２コントラスト
での収集が適当で、その場合のＳＮＲを確保するため、
繰り返し時間ＴＲは、１０００〜２０００ｍｓ程度にと
る必要がある。したがって、ｆ−ＭＲＩや灌流イメージ
ングに適用する第２コントラストについては、時間分解
能を向上させるためシングルショット撮影が必須とな
る。

【００４０】第１コントラストは、プロトン密度像を高
分解能で撮影することで形態情報の診断に利用すること
を考える。したがって、ＳＮＲと画像ひずみを低減する
ため、第１コントラストについては使用するエコー数を
押え、マルチショットで画像化を行う。高速ＳＥ法とは
異なり、読み出し勾配磁場によりマルチエコーを生成す
るため、エコー間隔を第１コントラストと第２コントラ
ストで大きく変えることも可能である。

【００４１】この場合、第１エコーを形態情報に用いる
ため、エコー間隔を５ｍｓ程度と長めにとり、３〜５エ
コーのデータ収集に止め、読み出し点数を２５６点、デ
ータ収集のためのサンプリング間隔を１２〜１５μｓに
設定する。この時の勾配磁場強度は、頭部用の撮影領域
（ＦＯＶ）が２０ｃｍのとき、１０ｍＴ／ｍ程度とな
る。また、こうして得られる読み出し勾配磁場による第
１エコーをスピンエコーを設定し、実効エコー時間を２
０ｍｓ程度とし、プロトン強調像を目的とする。この場
合、ｋ−空間を充填するためにはハーフフーリエ法の利
用が必要で、位相エンコード方向に２５６マトリックス
を埋めるための励起回数としては、２８〜５０ショット
必要となる。逆に第２コントラストで必要とされるショ
ット数にあわせて位相エンコードマトリックスサイズを
変更したり、アベレージングを行えばよい。

【００４２】第１コントラストのためのエコーの最後部
ではエコー時間が、４５ｍｓ〜６０ｍｓとなるので、第
２コントラストを生成するためのＲＦパルスの印加位置
は、励起用ＲＦパルスから５０〜６５ｍｓとなる。した
がって、第２コントラストのスピンエコー位置は８０〜
１１０ｍｓとなる。第２コントラストをシングルショッ
卜とするため、エコー間隔は０．５〜１ｍｓに設定す
る。この場合の読み出し点数はＳＮＲも考慮して１２８
点、サンプリング間隔は３〜５μｓとなる。位相エンコ
ード方向のマトリックスサイズは１２８として、データ
収集のためのハーフフーリエ法のマージンの最小を８ラ
イン程度と考慮すると、ｋ−空間の中心をわざとずら
し、Ｔ₂ ^*コントラストを強調するｆＭＲＩなどに応用
する場合には、第２コントラストの実効エコー時間は７
０ｍｓ程度にも設定可能である。

【００４３】当然、ｋ−空間の中心をスピンエコー位置
に揃えて撮影することも可能である。この場合は、第２
コントラストのエコー数は８０程度となる。第１コント
ラストと第２コントラストのＳＮＲは、マトリックスサ
イズとピクセルサイズとしては１：２、サンプリング周
波数からは２：１なので、バランスの良い画像化が可能
である。

【００４４】次に、第１コントラストについても第２コ
ントラストと同様のｌｍｓ以下のエコー間隔に設定し、
低下するＳＮＲを３次元収集により補うことを考える。
励起用ＲＦパルスの印加数（ショット数）を６４とし、
Ｔ₂ 強調コントラストを得るため、繰り返し時間ＴＲ
を、２０００ｍｓ程度に設定するとトータルの撮影時間
は約２分となる。

【００４５】上記で考えたように第１コントラストの実
効エコー時間を２０ｍｓ、第２コントラストのそれを８
０ｍｓに設定すると、得られるエコー数は第１コントラ
ストで４０、第２コントラストで８０程度と考えられ
る。実効エコー時間を短縮するため両コントラストに対
して、位相エンコード方向にハーフフーリエ法を適用し
ており、第１コントラストについては４ショットで、第
２コントラストについては２ショットで２５６マトリッ
クスを埋めることが可能である。したがって、スライス
エンコード方向に対する分解能はそれぞれ、１６と３２
になる。（第１および第２の実施形態に共通な画像処理）高速Ｓ
Ｅ法、ＥＰＩ法に共通する技術として、複数のコントラ
スト画像のマトリックスサイズを整数比もしくはできる
だけ小さな公倍数を持つように設定することで、両画像
を重ねあわせて表示し、また画像間演算などの後段の画
像処理が容易となる。特にスライス方向のマトリックス
サイズは、撮影時間の関係で大きな数は取れないため、
適当な公倍数が持てるように設定する必要がある。マト
リックスサイズの縮小については、適当な公約数がない
場合には、アフィン変換を用いることになるが、これは
計算コストが高く、ピクセル間の位置ずれを起したりモ
アレ縞を生じたりなど困難を伴う。他の方式として、画
像再構成前に、収集データの外側にゼロデータを充填し
てからフーリエ変換を行う方式が有効である。実際の撮
影マトリックスに関わらず、画像間演算を行うデータセ
ットの空間分解能を同じか１：２程度の整数比に限定で
きるように、パルスシーケンスでのマトリックスサイズ
と画像再構成時のマトリックスサイズを設定しておくこ
とが、後段の画像間演算の計算量低減に有効である。な
お、本発明は、上述した実施形態に限定されることな
く、種々変形して実施可能である。

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、従来２回に分けていた
収集が１回で済むため、撮影時間の短縮化が可能とな
る。また、同時収集可能にするとともに画像マトリック
スサイズ及び分解能が異なるために生じる画像間の位置
ズレを抑制可能で、複数のコントラストを比較参照する
際の重ねあわせ時の位置ずれを最小限にとどめられる。

【００４７】また、相互に関連する軟部組織の画像と水
分のみから描出された画像、例えばプ口トン密度像とＴ
₂ 強調画像、極めて重いＴ₂ 強調画像などを同時に撮影
することで、臓器の時間的な位置変動に伴う画像間の位
置ズレを最小限にとどめることができる。さらに、それ
ぞれの画像のマトリックスサイズやボクセルサイズを独
立に制御することで、それぞれの画像について最適な信
号雑音比と空間分解能を選択可能とする。また、単独の
コントラストを分けて撮影する場合に比ぺ、撮像時間を
大幅に短縮可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好ましい実施形態による磁気共鳴映像
装置の構成図。

【図２】第１実施形態による２コントラスト３次元高速
スピンエコー法のパルスシーケンスを示す図。

【図３】第１実施形態による非対称高速スピンエコー法
でのデータのｋ−空間への配置を示す図。

【図４】第１実施形態による２コントラスト３次元高速
スピンエコー法でのデータのｋ−空間への配置を示す
図。

【図５】第１実施形態による２コントラスト３次元高速
スピンエコー法のスライスエンコード配置法の説明図。

【図６】第１実施形態による高速スピンエコー法におけ
るＲＦパルス間隔と勾配磁場制御法の説明図。

【図７】第２実施形態による２コントラスト３次元ＥＰ
Ｉ法のパルスシーケンスを示す図。

【符号の説明】

１…静磁場磁石、２…励磁用電源、３…勾配コイル、４…勾配コイル用電源、５…被検体、６…プローブ（ＲＦコイル）、７…送信部、８…受信部、９…シーケンスコントローラ、１０…データ収集部、１１…データ処理部、１２…電子計算機、１３…コンソール、１４…画像ディスプレイ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検体に一様な静磁場を印加すると共
に、ＲＦパルス及び勾配磁場を所定のパルスシーケンス
で印加し、被検体からの核磁気共鳴信号を検出し、コン
トラストの違う複数の画像を再構成する磁気共鳴映像装
置において、励起用のＲＦパルスに続いて複数のエコー信号を得るた
めに、前記励起用のＲＦパルスに続いて、複数のリフォ
ーカス用のＲＦパルスと極性が交番する複数の勾配磁場
とを交互に発生する手段と、前記複数のエコー信号にスライスエンコード及び位相エ
ンコードをかけるために勾配磁場を発生する手段と、前記スライスエンコード及び前記位相エンコードの単位
印加量または印加ステップ数を前記複数の画像ごとに個
別に制御する手段とを具備することを特徴とする磁気共
鳴映像装置。
【請求項２】前記スライスエンコード及び前記位相エ
ンコードの単位印加量または印加ステップ数を、前記画
像ごとに最小印加量または最小ステップ数の２以上の整
数倍とすること特徴とする請求項１記載の磁気共鳴映像
装置。
【請求項３】前記画像それぞれに関するスライスエン
コード及び位相エンコードをそれぞれ一定の単位印加量
または印加ステップ数で繰り返し、この繰り返しにより
得られたエコー信号に基づいて画像それぞれを再構成す
ることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気共鳴映
像装置。
【請求項４】前記複数の画像の撮影領域が互いに異な
ることを特徴とする請求項１、２、３のいずれか１項記
載の磁気共鳴映像装置。