JP2001061812A - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents
磁気共鳴イメージング装置Info
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- JP2001061812A JP2001061812A JP24616799A JP24616799A JP2001061812A JP 2001061812 A JP2001061812 A JP 2001061812A JP 24616799 A JP24616799 A JP 24616799A JP 24616799 A JP24616799 A JP 24616799A JP 2001061812 A JP2001061812 A JP 2001061812A
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- pulse
- resonance imaging
- imaging apparatus
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Abstract
(57)【要約】
【課題】脳表感度が信号強調され、一方、脳室部分は信
号抑制されることで視認性がよい脳表面の解析画像を、
表面コイルを用いることなくパルスシーケンスの工夫に
よって簡便に得ることができる磁気共鳴イメージング装
置を提供すること 【解決手段】ＦＡＳＥ法の９０°ＲＦパルス（励起パル
ス）Ｐ１として、ＴＯＮＥ型のものと同様のＲＦパルス
を印加する。９０°ＲＦパルスＰ１の信号強度分布１０
は、スライス方向に沿って非平坦形であり、スライス厚
１１のほぼ中心を挟んで非対称であり、単調変化する。
号抑制されることで視認性がよい脳表面の解析画像を、
表面コイルを用いることなくパルスシーケンスの工夫に
よって簡便に得ることができる磁気共鳴イメージング装
置を提供すること 【解決手段】ＦＡＳＥ法の９０°ＲＦパルス（励起パル
ス）Ｐ１として、ＴＯＮＥ型のものと同様のＲＦパルス
を印加する。９０°ＲＦパルスＰ１の信号強度分布１０
は、スライス方向に沿って非平坦形であり、スライス厚
１１のほぼ中心を挟んで非対称であり、単調変化する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は核磁気共鳴現象を利
用してイメージングを行う磁気共鳴イメージング装置に
関し、特に脳表面の解析画像を得ることが可能な磁気共
鳴イメージング装置に関する。
用してイメージングを行う磁気共鳴イメージング装置に
関し、特に脳表面の解析画像を得ることが可能な磁気共
鳴イメージング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気共鳴イメージング装置は、軟部組織
間のコントラストが高く臨床的にきわめて有用であり、
このことは近年の急速な普及からもうかがわれる。磁気
共鳴イメージング装置の画像コントラストとしては、解
剖学的な情報を多く提供するＴ１強調画像と、病巣検出
能に優れるＴ２強調画像との２つに大別される。Ｔ２強
調画像は長い繰り返し時間ＴＲとエコー時間ＴＥを必要
とするため、撮影時間が１０分程度と長く、その短縮が
大きな技術的課題とされていた。
間のコントラストが高く臨床的にきわめて有用であり、
このことは近年の急速な普及からもうかがわれる。磁気
共鳴イメージング装置の画像コントラストとしては、解
剖学的な情報を多く提供するＴ１強調画像と、病巣検出
能に優れるＴ２強調画像との２つに大別される。Ｔ２強
調画像は長い繰り返し時間ＴＲとエコー時間ＴＥを必要
とするため、撮影時間が１０分程度と長く、その短縮が
大きな技術的課題とされていた。
【０００３】撮影時間の短縮に係りＲＦパルスによるマ
ルチエコーを収集するワンショットスキャンに成功した
のは、J. HennigによるＲＡＲＥ法（参考文献：Multiec
ho imaging sequences with a low flip angles, JMR，
78:397-407,1988）である。ＲＡＲＥ法の実現のために
は、スピンエコーと擬似エコーの重ね合せのため、ＲＦ
送受信ハードウェアの精度向上および安定性確保が重要
である。そして、ＲＡＲＥをマルチスライス・マルチシ
ョット化した高速スピンエコー（FSE: Fast Spin Ech
o）法が実現され、実用性が高い撮影方法であるとして
臨床現場への急速な普及が進んでいる。
ルチエコーを収集するワンショットスキャンに成功した
のは、J. HennigによるＲＡＲＥ法（参考文献：Multiec
ho imaging sequences with a low flip angles, JMR，
78:397-407,1988）である。ＲＡＲＥ法の実現のために
は、スピンエコーと擬似エコーの重ね合せのため、ＲＦ
送受信ハードウェアの精度向上および安定性確保が重要
である。そして、ＲＡＲＥをマルチスライス・マルチシ
ョット化した高速スピンエコー（FSE: Fast Spin Ech
o）法が実現され、実用性が高い撮影方法であるとして
臨床現場への急速な普及が進んでいる。
【０００４】ＲＡＲＥ法、ＦＳＥ法、又は長いエコート
レインとハーフ収集再構成法をＦＳＥ法に併用すること
でわずかワンショット数秒の撮影を行い得るＦＡＳＥ法
（参考文献：葛西由守、FastASE とその臨床応用、メデ
ィカルレビュー６９号,p.28-34,1998）もしくはＨＡＳ
ＴＥ法（参考文献：Keifer B, et.al, Image acquisiti
on in a second with half Fourier acquisition singl
e shot turbo spin echo, JMRI 1994;4(P):86）によ
り、厚いスライスの撮影を行い、厚めの撮影領域から強
いＴ２強調の信号を得て、脳脊髄液の透視像を得ること
で脳表面を可視化する撮影法（「ＳＡＳ(Surface Anato
my System)法」と称する）が知られている。
レインとハーフ収集再構成法をＦＳＥ法に併用すること
でわずかワンショット数秒の撮影を行い得るＦＡＳＥ法
（参考文献：葛西由守、FastASE とその臨床応用、メデ
ィカルレビュー６９号,p.28-34,1998）もしくはＨＡＳ
ＴＥ法（参考文献：Keifer B, et.al, Image acquisiti
on in a second with half Fourier acquisition singl
e shot turbo spin echo, JMRI 1994;4(P):86）によ
り、厚いスライスの撮影を行い、厚めの撮影領域から強
いＴ２強調の信号を得て、脳脊髄液の透視像を得ること
で脳表面を可視化する撮影法（「ＳＡＳ(Surface Anato
my System)法」と称する）が知られている。
【０００５】公知のＳＡＳ法については、参考文献
（「片田和広、他：ＭＲＩによる脳表面構造撮像法の考
案、日磁医誌 Vol. 9 No. 3:215-225(1989)」、及び
「K. Katada：MR Imaging of Brain Surface Structure
s: Surface Anatomy Scanning(SAS):Neuroradiology, V
ol 32:439-448,1990」）の記載を参考にできる。
（「片田和広、他：ＭＲＩによる脳表面構造撮像法の考
案、日磁医誌 Vol. 9 No. 3:215-225(1989)」、及び
「K. Katada：MR Imaging of Brain Surface Structure
s: Surface Anatomy Scanning(SAS):Neuroradiology, V
ol 32:439-448,1990」）の記載を参考にできる。
【０００６】従来から知られているＳＡＳ法の原型は、
ＴＥを２５０ｍｓ程度まで延長した強い(ヘビー:heavy)
Ｔ２強調パルスシーケンスを適用し、スライスを厚く設
定し、及び表面コイルを用いるものである。表面コイル
を用いるＳＡＳ法の従来例を図７（ａ）に示す。当初、
撮影時間は１０分以上を要したこともあり、脳表感度の
強調や脳室部分の信号抑制による視認性のよさが得られ
るようにＲＦコイルの設定に十分な配慮を行っていた。
ＴＥを２５０ｍｓ程度まで延長した強い(ヘビー:heavy)
Ｔ２強調パルスシーケンスを適用し、スライスを厚く設
定し、及び表面コイルを用いるものである。表面コイル
を用いるＳＡＳ法の従来例を図７（ａ）に示す。当初、
撮影時間は１０分以上を要したこともあり、脳表感度の
強調や脳室部分の信号抑制による視認性のよさが得られ
るようにＲＦコイルの設定に十分な配慮を行っていた。
【０００７】しかしながら、現在の臨床現場ではＦＡＳ
Ｅ法等によるワンショット撮影が提供されたことで撮影
がきわめて簡単になった。このため、表面コイルを装着
し詳細な設定を行うこと自体が煩雑な作業であるとみな
されるようになり、実際上行われなくなった。
Ｅ法等によるワンショット撮影が提供されたことで撮影
がきわめて簡単になった。このため、表面コイルを装着
し詳細な設定を行うこと自体が煩雑な作業であるとみな
されるようになり、実際上行われなくなった。
【０００８】つまり、現状では単なる厚切りスライスの
ＳＡＳ法が主流であり、表面コイルを用いることによっ
てはじめて発揮される脳表感度の強調および脳室部分の
信号抑制による視認性のよさは活用されていない。この
従来例を図７（ｂ）に示す。
ＳＡＳ法が主流であり、表面コイルを用いることによっ
てはじめて発揮される脳表感度の強調および脳室部分の
信号抑制による視認性のよさは活用されていない。この
従来例を図７（ｂ）に示す。
【０００９】なお、マルチスライス撮影や３Ｄ撮影によ
り原画像データを３次元的に収集し、後処理として表面
コイルの効果を出すための重み付け加算を行うＳＡＳ法
も試みられた（参考文献：町田好男、他：画像の重みづ
け加算法による脳表面構造の描出について、日磁医誌 V
ol.9No. S-1:155(1989)）。この従来例を図７（ｃ）に
示す。しかしながら、この従来例は、最も実用性が高い
とされる２次元の撮影には適用できない。３次元データ
であっても元の画像が既に感度分布をもっているのであ
れば単純に加算処理や最大値投影(Maximum Intensity P
rojection: MIP)処理を施すことができる。
り原画像データを３次元的に収集し、後処理として表面
コイルの効果を出すための重み付け加算を行うＳＡＳ法
も試みられた（参考文献：町田好男、他：画像の重みづ
け加算法による脳表面構造の描出について、日磁医誌 V
ol.9No. S-1:155(1989)）。この従来例を図７（ｃ）に
示す。しかしながら、この従来例は、最も実用性が高い
とされる２次元の撮影には適用できない。３次元データ
であっても元の画像が既に感度分布をもっているのであ
れば単純に加算処理や最大値投影(Maximum Intensity P
rojection: MIP)処理を施すことができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
では単なる厚切りスライスのＳＡＳ法が主流であり、表
面コイルを用いることによってはじめて発揮される脳表
感度の強調および脳室部分の信号抑制による視認性のよ
さは活用されていないという問題点があった。
では単なる厚切りスライスのＳＡＳ法が主流であり、表
面コイルを用いることによってはじめて発揮される脳表
感度の強調および脳室部分の信号抑制による視認性のよ
さは活用されていないという問題点があった。
【００１１】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
であり、脳表感度が信号強調され、一方、脳室部分は信
号抑制されることで視認性がよい脳表面の解析画像を、
表面コイルを用いることなくパルスシーケンスの工夫に
よって簡便に得ることができる磁気共鳴イメージング装
置を提供することを目的とする。
であり、脳表感度が信号強調され、一方、脳室部分は信
号抑制されることで視認性がよい脳表面の解析画像を、
表面コイルを用いることなくパルスシーケンスの工夫に
よって簡便に得ることができる磁気共鳴イメージング装
置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために本発明の磁気共鳴イメージング装置は、
次のように構成されている。
達成するために本発明の磁気共鳴イメージング装置は、
次のように構成されている。
【００１３】（１）本発明の磁気共鳴イメージング装置
は、ＲＦリフォーカスパルスによりマルチエコーを収集
する磁気共鳴イメージング装置において、信号強度分布
特性がスライス方向に沿って非平坦形となるＲＦパルス
を印加する手段を具備することを特徴とする。
は、ＲＦリフォーカスパルスによりマルチエコーを収集
する磁気共鳴イメージング装置において、信号強度分布
特性がスライス方向に沿って非平坦形となるＲＦパルス
を印加する手段を具備することを特徴とする。
【００１４】（２）本発明の磁気共鳴イメージング装置
は、上記（１）に記載の装置であって、且つ前記信号強
度分布特性は、スライス厚のほぼ中心を挟んで非対称で
あることを特徴とする。
は、上記（１）に記載の装置であって、且つ前記信号強
度分布特性は、スライス厚のほぼ中心を挟んで非対称で
あることを特徴とする。
【００１５】（３）本発明の磁気共鳴イメージング装置
は、上記（１）又は（２）に記載の装置であって、且つ
前記信号強度分布特性は、スライス方向に沿って単調に
変化することを特徴とする。
は、上記（１）又は（２）に記載の装置であって、且つ
前記信号強度分布特性は、スライス方向に沿って単調に
変化することを特徴とする。
【００１６】（４）本発明の磁気共鳴イメージング装置
は、上記（１）に記載の装置であって、且つスライス厚
中心付近における前記ＲＦパルスの信号強度を他の部分
よりも大としたことを特徴とする。
は、上記（１）に記載の装置であって、且つスライス厚
中心付近における前記ＲＦパルスの信号強度を他の部分
よりも大としたことを特徴とする。
【００１７】（５）本発明の磁気共鳴イメージング装置
は、上記（１）乃至（４）に記載の装置であって、且つ
前記印加手段により印加されるＲＦパルスは、画像化対
象領域の全体を一様に励起する低フリップ角のＲＦパル
スであることを特徴とする。
は、上記（１）乃至（４）に記載の装置であって、且つ
前記印加手段により印加されるＲＦパルスは、画像化対
象領域の全体を一様に励起する低フリップ角のＲＦパル
スであることを特徴とする。
【００１８】（６）本発明の磁気共鳴イメージング装置
は、ＲＦリフォーカスパルスによりマルチエコーを収集
する磁気共鳴イメージング装置において、撮影対象物の
ほぼ表面に沿う３次元の信号強度分布特性を有するＲＦ
パルスを印加する手段を具備することを特徴とする。
は、ＲＦリフォーカスパルスによりマルチエコーを収集
する磁気共鳴イメージング装置において、撮影対象物の
ほぼ表面に沿う３次元の信号強度分布特性を有するＲＦ
パルスを印加する手段を具備することを特徴とする。
【００１９】（７）本発明の磁気共鳴イメージング装置
は、上記（１）乃至（６）のいずれかに記載の装置であ
って、且つ前記印加手段が印加するＲＦパルスはフリッ
プパルスを含み、かつフリップ角度の変更を含む当該フ
リップパルスの選択励起特性の変更により前記信号強度
分布特性を変更することを特徴とする。
は、上記（１）乃至（６）のいずれかに記載の装置であ
って、且つ前記印加手段が印加するＲＦパルスはフリッ
プパルスを含み、かつフリップ角度の変更を含む当該フ
リップパルスの選択励起特性の変更により前記信号強度
分布特性を変更することを特徴とする。
【００２０】（８）本発明の磁気共鳴イメージング装置
は、上記（１）乃至（７）のいずれかに記載の装置であ
って、且つ組織のＴ２が強調されたＴ２強調画像を撮影
することを特徴とする。
は、上記（１）乃至（７）のいずれかに記載の装置であ
って、且つ組織のＴ２が強調されたＴ２強調画像を撮影
することを特徴とする。
【００２１】（９）本発明の磁気共鳴イメージング装置
は、上記（１）乃至（８）のいずれかに記載の装置であ
って、且つ脂肪が強調された脂肪強調画像を撮影するこ
とを特徴とする。
は、上記（１）乃至（８）のいずれかに記載の装置であ
って、且つ脂肪が強調された脂肪強調画像を撮影するこ
とを特徴とする。
【００２２】（１０）本発明の磁気共鳴イメージング装
置は、上記（１）乃至（７）のいずれかに記載の装置で
あって、且つ脂肪及び脳脊髄液が抑制されると共に、脳
実質部が強調された画像を撮影する。
置は、上記（１）乃至（７）のいずれかに記載の装置で
あって、且つ脂肪及び脳脊髄液が抑制されると共に、脳
実質部が強調された画像を撮影する。
【００２３】（１１）本発明の磁気共鳴イメージング装
置は、フィールドエコー系列のパルスシーケンスにより
強いＴ２強調画像を撮影する磁気共鳴イメージング装置
において、信号強度分布特性がスライス方向に沿って非
平坦形となるＲＦパルスを印加する手段を具備すること
を特徴とする。
置は、フィールドエコー系列のパルスシーケンスにより
強いＴ２強調画像を撮影する磁気共鳴イメージング装置
において、信号強度分布特性がスライス方向に沿って非
平坦形となるＲＦパルスを印加する手段を具備すること
を特徴とする。
【００２４】（１２）本発明の磁気共鳴イメージング装
置は、上記（１）乃至（１１）のいずれかに記載の装置
であって、且つスライス方向に沿ったＲＦパルスの信号
強度分布若しくはフリップ角度分布の少なくともいずれ
かを表示し、又はこれらに応じたマークを表示する表示
手段をさらに具備し、前記表示手段による表示に基づい
てスキャン計画が行われることを特徴とする。
置は、上記（１）乃至（１１）のいずれかに記載の装置
であって、且つスライス方向に沿ったＲＦパルスの信号
強度分布若しくはフリップ角度分布の少なくともいずれ
かを表示し、又はこれらに応じたマークを表示する表示
手段をさらに具備し、前記表示手段による表示に基づい
てスキャン計画が行われることを特徴とする。
【００２５】（１３）本発明の磁気共鳴イメージング装
置は、上記（１２）に記載の装置であって、且つ前記ス
ライス方向に沿った信号強度の高低又はフリップ角度の
高低に応じた方向特性を表示する手段をさらに具備す
る。
置は、上記（１２）に記載の装置であって、且つ前記ス
ライス方向に沿った信号強度の高低又はフリップ角度の
高低に応じた方向特性を表示する手段をさらに具備す
る。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施形態を説明する。
の実施形態を説明する。
【００２７】厚いスライスの撮影を行い、厚めの撮影領
域から強いＴ２強調の信号を得て、脳表面に存在する髄
液を画像化することで脳表面の解析画像を得るＳＡＳ法
について、およびＦＡＳＥ法等によるワンショット撮影
が提供されたことで撮影がきわめて簡単になり、表面コ
イルを用いない簡便な撮影が主流となったことについて
は既に述べた。より詳しくは、ＦＡＳＥ法等による従来
のＳＡＳ法（図７（ｂ）参照）では標準頭部用のコイル
を用いるのが一般的であり、このようなコイルではスラ
イス方向に沿ってほぼ均一な感度分布となる。このた
め、脳表感度の強調および脳室部分の信号抑制が図られ
ず、視認性は十分なものではなかった。
域から強いＴ２強調の信号を得て、脳表面に存在する髄
液を画像化することで脳表面の解析画像を得るＳＡＳ法
について、およびＦＡＳＥ法等によるワンショット撮影
が提供されたことで撮影がきわめて簡単になり、表面コ
イルを用いない簡便な撮影が主流となったことについて
は既に述べた。より詳しくは、ＦＡＳＥ法等による従来
のＳＡＳ法（図７（ｂ）参照）では標準頭部用のコイル
を用いるのが一般的であり、このようなコイルではスラ
イス方向に沿ってほぼ均一な感度分布となる。このた
め、脳表感度の強調および脳室部分の信号抑制が図られ
ず、視認性は十分なものではなかった。
【００２８】一方、本発明の実施形態は、パルスシーケ
ンスを工夫することで、表面コイルを用いずに脳表面が
明瞭に描出された画像を得ることのできる斬新なＳＡＳ
法を提供するものである。以下、代表的な実施形態とし
て、ＦＡＳＥ法による本発明のＳＡＳ法について説明す
る。
ンスを工夫することで、表面コイルを用いずに脳表面が
明瞭に描出された画像を得ることのできる斬新なＳＡＳ
法を提供するものである。以下、代表的な実施形態とし
て、ＦＡＳＥ法による本発明のＳＡＳ法について説明す
る。
【００２９】図１は、ＦＳＥ法のパルスシーケンスを示
す図である。
す図である。
【００３０】同図に示すように、第１エコー，第２エコ
ー，第３エコー，．．．という具合にマルチエコーを発
生させ、各エコー信号に異なった位相エンコード情報を
付与して画像再構成に必要なエコーデータセットを収集
し、これを二次元フーリエ変換して１枚の磁気共鳴画像
を得る。このようなＦＳＥ法のパルスシーケンスに、Ａ
ＦＩ（Advanced Fourier Imaging）法が適用された撮影
方法がＦＡＳＥ法である。図２に示すように、ＡＦＩ法
（「ハーフフーリエ法」とも称される）は、位相エンコ
ード方向または周波数エンコード方向の約半分以上のデ
ータに基づいて、Ｋ空間（K-space）データの複素共役
対称性を利用し、不足分のデータを補ってから再構成を
行うことによりＫ空間での対称データ（全データ）を用
いたものに近い、ぼけの少ない画像を得る再構成手法で
ある。ＦＡＳＥ法では、位相エンコード方向にＡＦＩ法
を適用することにより実用的なＴＥの長さと、エコーフ
ァクタの増加（撮影時間の短縮）とを両立させている。
ー，第３エコー，．．．という具合にマルチエコーを発
生させ、各エコー信号に異なった位相エンコード情報を
付与して画像再構成に必要なエコーデータセットを収集
し、これを二次元フーリエ変換して１枚の磁気共鳴画像
を得る。このようなＦＳＥ法のパルスシーケンスに、Ａ
ＦＩ（Advanced Fourier Imaging）法が適用された撮影
方法がＦＡＳＥ法である。図２に示すように、ＡＦＩ法
（「ハーフフーリエ法」とも称される）は、位相エンコ
ード方向または周波数エンコード方向の約半分以上のデ
ータに基づいて、Ｋ空間（K-space）データの複素共役
対称性を利用し、不足分のデータを補ってから再構成を
行うことによりＫ空間での対称データ（全データ）を用
いたものに近い、ぼけの少ない画像を得る再構成手法で
ある。ＦＡＳＥ法では、位相エンコード方向にＡＦＩ法
を適用することにより実用的なＴＥの長さと、エコーフ
ァクタの増加（撮影時間の短縮）とを両立させている。
【００３１】ところで、３Ｄ−ＴＯＦ−ＭＲＡ（３次元
タイムオブフライトＭＲアンジオグラフィー）の変形手
法として、選択励起パルスのフリップ角をスライス方向
に傾斜させることにより血流の描出能を均一にしようと
する試みが行われてきた。かかる撮影手法はＴＯＮＥ法
（参考文献：Purdy D, et.al, The design of a variab
le flip angle slab selection(TONE)pulses for impro
ved 3D MR angiography. ISMRM'92, p.882）と呼ばれて
おり、典型的には、血流の流入側ではフリップ角を１０
°程度とし、流出側では３０°程度とし、スライス内で
ほぼ線形に変化するフリップ角分布を有する。
タイムオブフライトＭＲアンジオグラフィー）の変形手
法として、選択励起パルスのフリップ角をスライス方向
に傾斜させることにより血流の描出能を均一にしようと
する試みが行われてきた。かかる撮影手法はＴＯＮＥ法
（参考文献：Purdy D, et.al, The design of a variab
le flip angle slab selection(TONE)pulses for impro
ved 3D MR angiography. ISMRM'92, p.882）と呼ばれて
おり、典型的には、血流の流入側ではフリップ角を１０
°程度とし、流出側では３０°程度とし、スライス内で
ほぼ線形に変化するフリップ角分布を有する。
【００３２】そして本実施形態では、図１に示したＦＡ
ＳＥ法の９０°ＲＦパルス（励起パルス）Ｐ１として、
このＴＯＮＥ型のものと同様のＲＦパルスを印加する。
ＳＥ法の９０°ＲＦパルス（励起パルス）Ｐ１として、
このＴＯＮＥ型のものと同様のＲＦパルスを印加する。
【００３３】図３は、本実施形態のＳＡＳ法を説明する
ための図である。
ための図である。
【００３４】同図（ａ）に示すように、９０°ＲＦパル
ス（励起パルス）Ｐ１の信号強度分布１０は、スライス
方向に沿って非平坦形であり、スライス厚１１のほぼ中
心を挟んで非対称であり、単調変化するものである。
ス（励起パルス）Ｐ１の信号強度分布１０は、スライス
方向に沿って非平坦形であり、スライス厚１１のほぼ中
心を挟んで非対称であり、単調変化するものである。
【００３５】同図（ｂ）はスライス方向のフリップ角の
分布を示している。３Ｄ−ＴＯＦ−ＭＲＡ用のＴＯＮＥ
型パルスではフリップ角が１０°乃至３０°と浅めであ
ったが、ここでは、例えば２０°から９０°といった分
布を持つように設定するのが好適である。
分布を示している。３Ｄ−ＴＯＦ−ＭＲＡ用のＴＯＮＥ
型パルスではフリップ角が１０°乃至３０°と浅めであ
ったが、ここでは、例えば２０°から９０°といった分
布を持つように設定するのが好適である。
【００３６】同図（ｃ）はスライス方向の信号強度の分
布を示している。あるスライス位置の信号強度は、ｓｉ
ｎ（フリップ角）であり、フリップ角２０°とフリップ
角９０°の信号強度は、それぞれ、ｓｉｎ（２０°）≒
０．３４であり、ｓｉｎ（９０°）＝１である。つま
り、同図（ｃ）に示すスライス方向の信号強度分布
（「感度分布」）１０は、フリップ角２０°からフリッ
プ角９０°までスライス方向に沿って約１：３の割合で
変化する。
布を示している。あるスライス位置の信号強度は、ｓｉ
ｎ（フリップ角）であり、フリップ角２０°とフリップ
角９０°の信号強度は、それぞれ、ｓｉｎ（２０°）≒
０．３４であり、ｓｉｎ（９０°）＝１である。つま
り、同図（ｃ）に示すスライス方向の信号強度分布
（「感度分布」）１０は、フリップ角２０°からフリッ
プ角９０°までスライス方向に沿って約１：３の割合で
変化する。
【００３７】このような本実施形態によれば、表面コイ
ルを用いなくとも脳表感度が強調され、および脳室部分
の信号抑制がされる。したがって、脳表面が明瞭に描出
された画像を得ることができる。
ルを用いなくとも脳表感度が強調され、および脳室部分
の信号抑制がされる。したがって、脳表面が明瞭に描出
された画像を得ることができる。
【００３８】ところで、ＦＳＥ系シーケンスにおいて
は、ＣＰＭＧ(Carr Purcell MeiboomGill)条件を満たす
ことが最も本質的であり、スライス方向にフリップ角が
分布を持っても、原理的に信号の生成に悪影響を及ぼさ
ない。ただし、フリップが浅いために縦磁化成分が残
り、この残存のため後続のリフォーカス用のパルス（以
下では「フロップパルス」という）印加時にＦＩＤ信号
を生じて、これが収集データに混入するとアーチファク
トが出やすくなる可能性が高くなる。この場合にはフロ
ップパルスの後のスポイラー傾斜磁場を強化してＦＩＤ
信号の分散効果を高めて影響を抑制すれば良い。
は、ＣＰＭＧ(Carr Purcell MeiboomGill)条件を満たす
ことが最も本質的であり、スライス方向にフリップ角が
分布を持っても、原理的に信号の生成に悪影響を及ぼさ
ない。ただし、フリップが浅いために縦磁化成分が残
り、この残存のため後続のリフォーカス用のパルス（以
下では「フロップパルス」という）印加時にＦＩＤ信号
を生じて、これが収集データに混入するとアーチファク
トが出やすくなる可能性が高くなる。この場合にはフロ
ップパルスの後のスポイラー傾斜磁場を強化してＦＩＤ
信号の分散効果を高めて影響を抑制すれば良い。
【００３９】ここまでの記述はＦＡＳＥ法を中心に行っ
たが、ＲＡＲＥ法、ＦＳＥ法をＳＡＳとして使用する場
合にも全く同じように考えることができる。従って、適
用の対象となるシーケンスは「ＦＳＥ系」シーケンス全
般、あるいは「ＲＦリフォーカスパルスを用いたマルチ
エコー型のパルスシーケンス」全般といってよい。
たが、ＲＡＲＥ法、ＦＳＥ法をＳＡＳとして使用する場
合にも全く同じように考えることができる。従って、適
用の対象となるシーケンスは「ＦＳＥ系」シーケンス全
般、あるいは「ＲＦリフォーカスパルスを用いたマルチ
エコー型のパルスシーケンス」全般といってよい。
【００４０】次に、実際の撮影を想定したスキャンのプ
ラニング（スキャン計画）について図４を参照しながら
説明する。
ラニング（スキャン計画）について図４を参照しながら
説明する。
【００４１】図４（ａ）は最も一般的な頭頂部の撮影、
図４（ｂ）は側方からの撮影、図４（ｃ）は前後からの
スキャンプランを示している。また図４（ｄ）は大脳半
球の内側面の表面構造の画像化に好適なスキャンプラン
である。特に、図４（ｄ）に示すものは、表面コイルに
よるＳＡＳ法では設定不能なスキャンプランであり、こ
の点において本実施形態は有利である。また、大脳の下
側面を描出するスキャンプランとしては、スライス厚中
心付近の感度を上げる（他の部分よりも大とする）こと
が適当であると思われる。このスキャンプランを図５に
示す。
図４（ｂ）は側方からの撮影、図４（ｃ）は前後からの
スキャンプランを示している。また図４（ｄ）は大脳半
球の内側面の表面構造の画像化に好適なスキャンプラン
である。特に、図４（ｄ）に示すものは、表面コイルに
よるＳＡＳ法では設定不能なスキャンプランであり、こ
の点において本実施形態は有利である。また、大脳の下
側面を描出するスキャンプランとしては、スライス厚中
心付近の感度を上げる（他の部分よりも大とする）こと
が適当であると思われる。このスキャンプランを図５に
示す。
【００４２】（スライス特性の３次元化）ＳＡＳの撮影
対象である頭部は、大まかに言えば球型をしており、脳
の表面だけを強調するために、フリップ角度を脳表面の
球面に沿って大きくするようにしても良い。このように
３次元的に分布を持った励起特性を有するＲＦパルスの
設計技術は既に知られている。
対象である頭部は、大まかに言えば球型をしており、脳
の表面だけを強調するために、フリップ角度を脳表面の
球面に沿って大きくするようにしても良い。このように
３次元的に分布を持った励起特性を有するＲＦパルスの
設計技術は既に知られている。
【００４３】（スキャンプラン操作における工夫）実際
の撮影に当たっては、パイロットとなる画像から撮影の
プラン（スキャンプラン）を行い、撮影領域を指定す
る。この際に、期待される信号強度分布（「感度分
布」）を明示することが好ましい。特に、非対称で単調
な感度分布を持つものが最も有用性が高いと思われ、操
作者にその非対称性を明示するだけでもよい。かかる実
施形態を図６に示す。
の撮影に当たっては、パイロットとなる画像から撮影の
プラン（スキャンプラン）を行い、撮影領域を指定す
る。この際に、期待される信号強度分布（「感度分
布」）を明示することが好ましい。特に、非対称で単調
な感度分布を持つものが最も有用性が高いと思われ、操
作者にその非対称性を明示するだけでもよい。かかる実
施形態を図６に示す。
【００４４】図６（ａ）は、撮影領域を示すマークＭ１
を表示し、該マークＭ１の袖に信号強度分布（スライス
特性）を示すマークＭ２を表示するもの、図６（ｂ）
は、撮影領域を示すとともに模式的な信号強度分布を示
すマークＭ３を表示するもの、図６（ｃ）は、撮影領域
を示すとともに信号強度が高い側に印が付されているマ
ークＭ４を表示するもの、そして図６（ｄ）は、撮影領
域を示すマークＭ５を表示し、信号強度の高い側を視線
側と想定し、該方向を示す矢印Ｍ６を表示するものであ
る。
を表示し、該マークＭ１の袖に信号強度分布（スライス
特性）を示すマークＭ２を表示するもの、図６（ｂ）
は、撮影領域を示すとともに模式的な信号強度分布を示
すマークＭ３を表示するもの、図６（ｃ）は、撮影領域
を示すとともに信号強度が高い側に印が付されているマ
ークＭ４を表示するもの、そして図６（ｄ）は、撮影領
域を示すマークＭ５を表示し、信号強度の高い側を視線
側と想定し、該方向を示す矢印Ｍ６を表示するものであ
る。
【００４５】（低フリップ角撮影）これまでの説明によ
れば、ＳＡＳ撮影の自由度が高くなり、従来にも増して
活用の幅が広がることは容易に理解されよう。
れば、ＳＡＳ撮影の自由度が高くなり、従来にも増して
活用の幅が広がることは容易に理解されよう。
【００４６】例えば、全脳を包含するような広い撮影領
域のＳＡＳ像を得、これを最終目標のＳＡＳ像を得るた
めのパイロット画像として活用する。
域のＳＡＳ像を得、これを最終目標のＳＡＳ像を得るた
めのパイロット画像として活用する。
【００４７】かかるＳＡＳ像を撮影するに際しては、信
号強度が大きくなり受信信号が飽和する場合が起こり得
ることを考慮し、標準の９０度条件を満たしたフリップ
角ではなく、スライス全体にわたって低フリップ角化し
たＲＦパルスを励起パルスとして用いる。より詳しく
は、フリップ角３０°の励起であれば信号強度はｓｉｎ
（３０°）＝０．５倍程度となり、受信信号の飽和抑制
が期待される。この撮影方式は、受信のゲインに余裕の
無い装置ではさらに活用の幅が広がる。
号強度が大きくなり受信信号が飽和する場合が起こり得
ることを考慮し、標準の９０度条件を満たしたフリップ
角ではなく、スライス全体にわたって低フリップ角化し
たＲＦパルスを励起パルスとして用いる。より詳しく
は、フリップ角３０°の励起であれば信号強度はｓｉｎ
（３０°）＝０．５倍程度となり、受信信号の飽和抑制
が期待される。この撮影方式は、受信のゲインに余裕の
無い装置ではさらに活用の幅が広がる。
【００４８】（フリップのみの設定でない場合）ここま
では、励起パルスの変形によりスライス方向の信号強度
分布（スライス特性）を変えるＳＡＳ法について述べ
た。従来より知られているように、信号強度はリフォー
カスパルスの角度（フロップ角）によっても変化する。
つまり、リフォーカスパルス（図１に示す一連のＲＦパ
ルスＰ２）の特性を変形することでも上述した本発明の
作用効果を得ることができる。ただしこの場合の「スラ
イス特性」は関心対象の緩和時定数等にも依存するの
で、フリップ角による調整のほうが直接的である。
では、励起パルスの変形によりスライス方向の信号強度
分布（スライス特性）を変えるＳＡＳ法について述べ
た。従来より知られているように、信号強度はリフォー
カスパルスの角度（フロップ角）によっても変化する。
つまり、リフォーカスパルス（図１に示す一連のＲＦパ
ルスＰ２）の特性を変形することでも上述した本発明の
作用効果を得ることができる。ただしこの場合の「スラ
イス特性」は関心対象の緩和時定数等にも依存するの
で、フリップ角による調整のほうが直接的である。
【００４９】（強いＴ２強調以外のコントラストの例）
ここまでは、強いＴ２強調コントラストを想定して記述
してきた。具体的にはＴＥが概略２００ｍｓ程度以上の
シーケンスを想定している。例えばＴＥ８０程度であれ
ば実質部に対し脂肪信号が強調される。そこで、フレア
ー（ＦＬＡＩＲ）型のプリパルスを付加して脳脊髄液を
抑制すると脂肪強調の画像が得られる。脂肪強調画像イ
メージングに上述した本発明のＳＡＳ法を組み合わせる
ことにより、例えば顔面の表情を出すなどの撮影も可能
となろう。
ここまでは、強いＴ２強調コントラストを想定して記述
してきた。具体的にはＴＥが概略２００ｍｓ程度以上の
シーケンスを想定している。例えばＴＥ８０程度であれ
ば実質部に対し脂肪信号が強調される。そこで、フレア
ー（ＦＬＡＩＲ）型のプリパルスを付加して脳脊髄液を
抑制すると脂肪強調の画像が得られる。脂肪強調画像イ
メージングに上述した本発明のＳＡＳ法を組み合わせる
ことにより、例えば顔面の表情を出すなどの撮影も可能
となろう。
【００５０】また、ＴＥを短めにするとともに脂肪と脳
脊髄液の両者をプリパルスなどにより抑制するように
し、かつ本発明のＳＡＳ法による撮影を行えば、実質部
からの信号に基づいて脳の表面を直接的に描出すること
も可能である。
脊髄液の両者をプリパルスなどにより抑制するように
し、かつ本発明のＳＡＳ法による撮影を行えば、実質部
からの信号に基づいて脳の表面を直接的に描出すること
も可能である。
【００５１】（ＧＦＥ法系シーケンスの場合）脳脊髄液
の強調イメージングに、グラディエントフィールドエコ
ー法（ＧＦＥ法）系シーケンスを用いる場合もある。こ
れは、ＣＥ−ＦＡＳＴ法や、ＣＩＳＳ法（参考文献：Ca
sselman J.W., et.al, Constructive interference in
steadystate-3DFT MR imaging of the inner ears and
cerebellopontine angle. AJNR14:47-57,1993)などとし
て知られている。この場合についてもスライス方向の信
号強度分布をフリップ角の設定によって得ることができ
る。つまり、本発明の撮影手法は、高速スピンエコー系
のみならず、グラディエントフィールドエコー法にも適
用され得る。
の強調イメージングに、グラディエントフィールドエコ
ー法（ＧＦＥ法）系シーケンスを用いる場合もある。こ
れは、ＣＥ−ＦＡＳＴ法や、ＣＩＳＳ法（参考文献：Ca
sselman J.W., et.al, Constructive interference in
steadystate-3DFT MR imaging of the inner ears and
cerebellopontine angle. AJNR14:47-57,1993)などとし
て知られている。この場合についてもスライス方向の信
号強度分布をフリップ角の設定によって得ることができ
る。つまり、本発明の撮影手法は、高速スピンエコー系
のみならず、グラディエントフィールドエコー法にも適
用され得る。
【００５２】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れず種々変形して実施可能である。
れず種々変形して実施可能である。
【００５３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
脳表感度が信号強調され、一方、脳室部分は信号抑制さ
れることで視認性がよい脳表面の解析画像を、表面コイ
ルを用いることなくパルスシーケンスの工夫によって簡
便に得ることができる磁気共鳴イメージング装置を提供
できる。
脳表感度が信号強調され、一方、脳室部分は信号抑制さ
れることで視認性がよい脳表面の解析画像を、表面コイ
ルを用いることなくパルスシーケンスの工夫によって簡
便に得ることができる磁気共鳴イメージング装置を提供
できる。
【図１】本発明の実施形態に係るＦＳＥ系のパルスシー
ケンスを示す図
ケンスを示す図
【図２】ＡＦＩ（Advanced Fourier Imaging）法を説明
するための図
するための図
【図３】（ａ）は本実施形態のＳＡＳ法を説明するため
の図、（ｂ）はスライス方向のフリップ角の分布を示す
図、（ｃ）はスライス方向の信号強度分布を示す図
の図、（ｂ）はスライス方向のフリップ角の分布を示す
図、（ｃ）はスライス方向の信号強度分布を示す図
【図４】実際の撮影を想定したスキャンのプラニング
（スキャン計画）例を示す図であって、（ａ）は最も一
般的な頭頂部の撮影、（ｂ）は側方からの撮影、（ｃ）
は前後からの撮影、（ｄ）は大脳半球の内側面の表面構
造の撮影、にそれぞれ用いられるスキャンプランを示す
図
（スキャン計画）例を示す図であって、（ａ）は最も一
般的な頭頂部の撮影、（ｂ）は側方からの撮影、（ｃ）
は前後からの撮影、（ｄ）は大脳半球の内側面の表面構
造の撮影、にそれぞれ用いられるスキャンプランを示す
図
【図５】大脳の下側面の描出に好適なスキャンプランを
示す図
示す図
【図６】スキャンプランにおける信号強度分布の表示例
を示す図
を示す図
【図７】従来例に係るＳＡＳ法を説明するための図であ
って、（ａ）は表面コイルを用いるＳＡＳ法の原型、
（ｂ）はＦＡＳＥ法における従来のＳＡＳ法、（ｃ）は
マルチスライスＳＡＳ法、をそれぞれ示す図
って、（ａ）は表面コイルを用いるＳＡＳ法の原型、
（ｂ）はＦＡＳＥ法における従来のＳＡＳ法、（ｃ）は
マルチスライスＳＡＳ法、をそれぞれ示す図
Ｐ１…９０°ＲＦパルス（励起パルス） Ｐ２…１８０°ＲＦパルス（リフォーカスパルス） １０…９０°ＲＦパルス（励起パルス）Ｐ１の信号強度
分布 １１…スライス厚
分布 １１…スライス厚
Claims (13)
- 【請求項１】 ＲＦリフォーカスパルスによりマルチエ
コーを収集する磁気共鳴イメージング装置において、信
号強度分布特性がスライス方向に沿って非平坦形となる
ＲＦパルスを印加する手段を具備することを特徴とする
磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項２】 前記信号強度分布特性は、スライス厚の
ほぼ中心を挟んで非対称であることを特徴とする請求項
１に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項３】 前記信号強度分布特性は、スライス方向
に沿って単調に変化することを特徴とする請求項１又は
２に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項４】 スライス厚中心付近における前記ＲＦパ
ルスの信号強度を他の部分よりも大としたことを特徴と
する請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項５】 前記印加手段により印加されるＲＦパル
スは、画像化対象領域の全体を一様に励起する低フリッ
プ角のＲＦパルスであることを特徴とする請求項１乃至
４のいずれかに記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項６】 ＲＦリフォーカスパルスによりマルチエ
コーを収集する磁気共鳴イメージング装置において、撮
影対象物のほぼ表面に沿う３次元の信号強度分布特性を
有するＲＦパルスを印加する手段を具備することを特徴
とする磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項７】 前記印加手段が印加するＲＦパルスはフ
リップパルスを含み、かつフリップ角度の変更を含む当
該フリップパルスの選択励起特性の変更により前記信号
強度分布特性を変更することを特徴とする請求項１乃至
６のいずれかに記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項８】 組織のＴ２が強調されたＴ２強調画像を
撮影する請求項１乃至７のいずれかに記載の磁気共鳴イ
メージング装置。 - 【請求項９】 脂肪が強調された脂肪強調画像を撮影す
る請求項１乃至８のいずれかに記載の磁気共鳴イメージ
ング装置。 - 【請求項１０】 脂肪及び脳脊髄液が抑制されると共
に、脳実質部が強調された画像を撮影する請求項１乃至
７のいずれかに記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項１１】 フィールドエコー系列のパルスシーケ
ンスにより強いＴ２強調画像を撮影する磁気共鳴イメー
ジング装置において、信号強度分布特性がスライス方向
に沿って非平坦形となるＲＦパルスを印加する手段を具
備することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項１２】 スライス方向に沿ったＲＦパルスの信
号強度分布若しくはフリップ角度分布の少なくともいず
れかを表示し、又はこれらに応じたマークを表示する表
示手段をさらに具備し、前記表示手段による表示に基づ
いてスキャン計画が行われることを特徴とする請求項１
乃至１１のいずれかに記載の磁気共鳴イメージング装
置。 - 【請求項１３】 前記スライス方向に沿った信号強度の
高低又はフリップ角度の高低に応じた方向特性を表示す
る手段をさらに具備する請求項１２に記載の磁気共鳴イ
メージング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24616799A JP2001061812A (ja) | 1999-08-31 | 1999-08-31 | 磁気共鳴イメージング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24616799A JP2001061812A (ja) | 1999-08-31 | 1999-08-31 | 磁気共鳴イメージング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001061812A true JP2001061812A (ja) | 2001-03-13 |
Family
ID=17144516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24616799A Pending JP2001061812A (ja) | 1999-08-31 | 1999-08-31 | 磁気共鳴イメージング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001061812A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006087825A (ja) * | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Toshiba Corp | 磁気共鳴イメージング装置および磁気共鳴イメージング装置の制御信号生成方法 |
| JP2010162298A (ja) * | 2009-01-19 | 2010-07-29 | Toshiba Corp | 磁気共鳴装置および高周波コイルユニット |
| WO2013133391A1 (ja) * | 2012-03-08 | 2013-09-12 | 株式会社東芝 | 磁気共鳴イメージング装置 |
| US11927655B2 (en) | 2021-08-17 | 2024-03-12 | Canon Medical Systems Corporation | Magnetic resonance imaging apparatus |
-
1999
- 1999-08-31 JP JP24616799A patent/JP2001061812A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006087825A (ja) * | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Toshiba Corp | 磁気共鳴イメージング装置および磁気共鳴イメージング装置の制御信号生成方法 |
| JP4718817B2 (ja) * | 2004-09-27 | 2011-07-06 | 株式会社東芝 | 磁気共鳴イメージング装置 |
| JP2010162298A (ja) * | 2009-01-19 | 2010-07-29 | Toshiba Corp | 磁気共鳴装置および高周波コイルユニット |
| WO2013133391A1 (ja) * | 2012-03-08 | 2013-09-12 | 株式会社東芝 | 磁気共鳴イメージング装置 |
| JP2013184063A (ja) * | 2012-03-08 | 2013-09-19 | Toshiba Corp | 磁気共鳴イメージング装置 |
| US9414765B2 (en) | 2012-03-08 | 2016-08-16 | Toshiba Medical Systems Corporation | Fresh blood imaging (FBI) with independently controlled MRI data acquisition parameters for diastolic and systolic MRI acquisition sub-sequences |
| US11927655B2 (en) | 2021-08-17 | 2024-03-12 | Canon Medical Systems Corporation | Magnetic resonance imaging apparatus |
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