JP2001238866A

JP2001238866A - 磁気共鳴イメージング装置

Info

Publication number: JP2001238866A
Application number: JP2000055184A
Authority: JP
Inventors: Tomotsugu Hirata; 智嗣平田; Hiromichi Shimizu; 博道清水
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 2000-03-01
Filing date: 2000-03-01
Publication date: 2001-09-04

Abstract

(57)【要約】【課題】シミングに用いる静磁場強度分布を解析する
のに必要な磁気共鳴画像の撮影時間を短縮する。【解決手段】 sinc関数で変調したＲＦバースト1-1、1
-2とリードアウト軸方向の傾斜磁場2-0をほぼ同時に印
加して被検体を励起した後、リードアウト傾斜磁場2-1
の勾配極性を周期的に反転させて印加してエコー群6-
1、6-2を検出する第1のシーケンスを繰り返し実行し、
次に、第1のシーケンスに対して、RFバースト1-1、1-2
を印加する時刻とエコー群6-1、6-2を検出する時刻との
間隔をΔtだけ異ならせた第2のシーケンスを実行して、
静磁場不均一の影響を受けた位相が異なる2組の磁気共
鳴画像を生成し、これに基づいて被検体内の静磁場強度
分布を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気共鳴イメージ
ング装置に係り、特に被検体内の静磁場強度分布を短時
間で取得するのに好適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、静磁場中
に置かれた被検体に対し、特定周波数の高周波磁場を照
射することにより、被検体を構成する物質に磁気共鳴現
象を引き起こさせ、物質から発生する磁気共鳴信号を利
用して、物質の化学的・物理的な情報を画像化すること
に利用されている。このような用途の場合に、超高速撮
影法や磁気共鳴スペクトロスコピックイメージング法等
を用いると、通常の撮影では問題にならないような数ピ
ーピーエム(ppm、100万分の1)程度以下の静磁場強度の
不均一により、信号雑音比(SNR)やスペクトル分解能が
著しく劣化することがある。そのため、磁場均一性の調
整が重要になる。

【０００３】一般に、静磁場発生用磁石により発生され
る静磁場強度分布は、磁石自身の特性、周辺の磁性体の
影響、検査対象自身の透磁率分布等によって歪められ
る。そのため、上記のような撮影の場合は、静磁場中に
検査対象が入った状態で、静磁場強度の均一性を向上さ
せるように調整することが望ましい。静磁場均一度の調
整方法としては、静磁場発生用磁石内に通常内蔵されて
いるシムコイルと呼ばれる複数チャネルの磁場発生機構
が発生する様々な特性のシム磁場、及び傾斜磁場コイル
が発生するオフセット磁場を、静磁場コイルが発生する
静磁場に重畳することにより調整する方法が提案されて
いる(例えば、ジャーナルオブマグネティックレ
ゾナンス(Journal of Magnetic Resonance)第77巻、第4
0-52頁(1988年)等)。この方法は、まず模擬試料を測定
対象として予め各傾斜磁場コイルおよび各シムコイルの
電流‐磁場分布特性を示すリファレンス画像を計測す
る。次いで、被検体を挿入してシミング対象のターゲッ
ト画像として、被検体内の磁場分布画像を計測する。そ
して、リファレンス画像から得られた各傾斜磁場コイル
及び各シムコイルの電流‐磁場分布特性に基づいて、被
検体内の磁場分布が均一になるように、各コイルに流す
電流値を算出し、算出結果に基づいて各コイルの電流を
調整するようにしている。このときに用いられるリファ
レンス画像及びターゲット画像は、一般に、MRIの位相
分布画像が利用される。

【０００４】この位相分布画像は、従来、スピンエコー
タイムとグラジエントエコータイムをΔｔずらした変形
スピンエコーシーケンスや、異なるエコータイムを設定
したグラジエントエコー法等を用いて撮影されている。
すなわち、エコータイムTEをＴ₀(ΔT＝0)に設定した計
測と、TEをＴ₀＋Δｔ(Δｔ≠０)に設定した計測を行う
ことにより、異なる位相情報を含む2組の核磁気共鳴画
像を取得することが知られている。そして、その２組の
核磁気共鳴画像から位相分布画像を求め、その位相分布
画像から静磁場強度分布を演算により求め、これに基づ
いてシミングを行うようにしている。

【０００５】ここで、異なる位相情報を含む2組の磁気
共鳴画像から静磁場強度分布を得る手法の原理について
簡単に説明する。通常、静磁場中に置かれた核スピンは
歳差運動を行っており、その周波数は静磁場強度に比例
する。したがって、励起領域内に空間的な静磁場強度の
不均一が存在すると、高周波磁場パルスによって励起さ
れた核スピンは、その直後から様々な周波数で歳差運動
をして、位相コヒーレンシーが失われていく。つまり、
磁気共鳴画像の画素値(信号強度)Ｓには、静磁場強度Ｅ
の不均一を感受した時間ｅに比例した位相情報が与えら
れることになる。そこで、静磁場強度の不均一を感受し
た時間が異なる2組の磁気共鳴画像を撮影した場合、そ
れらの画像の同一画素位置における静磁場強度は同一で
あるから、計測した２つの画像の画素値Ｓ_１、Ｓ_２と、
静磁場強度Ｅの不均一を感受した時間ｅ_１、ｅ_２と、静
磁場強度Ｅとの連立方程式を立てて、静磁場強度Ｅを2
次元又は3次元画像について求めることにより、静磁場
強度分布を得ることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術によれば、２組の2次元又は3次元の磁気共鳴画像を
撮影するのに要する時間が長くかかりすぎるという問題
がある。

【０００７】例えば、変形スピンエコー法により撮影す
る場合、励起用の高周波磁場パルス(RFパルス)をスライ
ス傾斜磁場と共に印加して被検体を励起した後、TE／2
経過時に反転用のRFパルスを印加して、その後TE／2経
過時にリードアウト軸方向の傾斜磁場を印加してエコー
信号を発生させて計測するシーケンスが基本となる。そ
して、2次元画像の計測をするには、位相エンコード軸
方向の傾斜磁場の印加量を必要な画素数に応じて変化さ
せて、上記のシーケンスを繰り返し実行することにな
る。したがって、TE＝T₀による2次元画像の撮影全体に
要する時間は、繰り返し時間TRを1秒、位相エンコード
傾斜磁場印加方向の画素数を64と仮定すると64秒とな
る。同様に、静磁場強度の不均一を感受した時間を異な
らせるため、TE=T₀+Δtに設定して2次元画像を撮影する
場合も、撮影全体に要する時間が64秒となる。その結
果、静磁場強度分布を求めるのに必要な2組の2次元磁気
共鳴画像を取得するのに、合計128秒を要することにな
る。

【０００８】一方、3次元空間全体をシミングする場合
は、3次元空間の位相分布画像を取得する必要があり、
この場合は2次元画像の撮影シーケンスを第2位相エンコ
ード傾斜磁場の印加量を画素数に合わせて変化させて実
行する方法が知られている。この場合、TE＝T₀による撮
影全体に要する時間は、繰り返し時間(TR)を1秒、第1位
相エンコード傾斜磁場印加方向の画素数を64、第2位相
エンコード傾斜磁場印加方向の画素数を32と仮定すると
2048秒(約34分)となる。同様に、TE=T₀+Δtによる撮影
全体に要する時間も約34分となり、静磁場強度分布を求
めるのに必要となる2組の3次元磁気共鳴画像を取得する
のに約68分を要することになる。

【０００９】ところで、3次元空間の位相分布画像を取
得するのに、複数の断面を1回の繰り返し時間TR内で測
定するマルチスライス法が知られている。この場合は、
測定時間は2次元計測時と同様の128秒に抑えることがで
きる。しかし、一定の繰り返し時間（TR）内に測定でき
るスライスの数には制限がある。例えば、TRを1秒程度
と仮定すると、スライス数の上限は10枚程度に制限され
る。また、励起プロファイルの波形が矩形波とはならず
に鈍るので、隣接するスライス励起領域間に空間的なギ
ャップが生じる。そのため、マルチスライス法では、高
精度の3次元シミングを実現するのに必要な高精度の静
磁場強度分布を得ることは困難である。

【００１０】また、高周波磁場パルスとして、バースト
波又はバースト波をsinc関数により振幅変調してなる高
周波磁場パルスを用い、1回の励起により2次元ないし3
次元の画像情報を計測する高速撮影法が知られている
（特開平8-308809号公報）。しかし、シミングに用いる
静磁場強度分布を算出するするのに必要な位相分布画像
を得るために、バースト波を用いること及び具体的なパ
ルスシーケンスをどのようにするかについては何ら記載
されていない。

【００１１】本発明は、シミングに用いる静磁場強度分
布を解析するのに必要な磁気共鳴画像の撮影時間を短縮
することを課題とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、核磁化励起用の高周波磁場パルスとして、
極性反転を繰り返し極性反転毎に振幅が変化する関数で
変調したバースト波を用い、高周波磁場パルスの照射と
リードアウト軸方向の傾斜磁場の印加とをほぼ同時に実
行した後、リードアウト軸方向の傾斜磁場の勾配極性を
周期的に反転させて印加し、前記リードアウト軸方向の
傾斜磁場の勾配極性の反転に伴って磁気共鳴エコー群を
検出する第1のシーケンスを繰り返し実行する。次に、
第1のシーケンスに対して、高周波磁場パルスを印加す
る時刻と磁気共鳴エコー群を検出する時刻との間隔を異
ならせた第2のシーケンスを実行する。そして、第1と第
2のシーケンスにより検出される2組の磁気共鳴エコー群
に基づいて2組の磁気共鳴画像を生成し、その2組の磁気
共鳴画像に基づいて位相分布画像を求め、これに基づい
て被検体内の静磁場強度分布を算出することを特徴とす
る。

【００１３】すなわち、励起用の高周波磁場パルスとし
て、極性反転を繰り返し極性反転毎に振幅が変化する関
数で変調したバースト波を用いることにより、リードア
ウト傾斜磁場の勾配極性を反転する度に、高周波磁場パ
ルスを構成する複数のサブパルスの数に応じた数のエコ
ー信号からなるエコー群を発生させることができる。そ
して、各エコー群にそれぞれ位相エンコードを付与する
ように、第1位相エンコード軸方向の傾斜磁場の印加量
を変化させることにより、高周波磁場パルスの照射によ
る1回の励起で十分な画素密度を有する磁気共鳴画像を
撮影することができる。同様に、第1位相エンコード軸
方向の位置情報を付与するシーケンスを、第2位相エン
コード軸方向の傾斜磁場の印加量を変化させて繰り返し
実行することにより、1回の励起で十分な画素密度を有
する3次元の磁気共鳴画像を撮影することができる。こ
のように、本発明の磁気共鳴イメージングによれば、静
磁場強度分布の演算に必要な2組の磁気共鳴画像の撮影
時間を大幅に短縮することができる。また、リードアウ
ト傾斜磁場の勾配極性の反転周期を、1つのエコー群の
発生時間幅に合わせて短く設定することにより、2次元
及び3次元の画素数を多くできることから、高精度の静
磁場強度分布を得ることができる。

【００１４】具体的には、例えば、リードアウト軸方向
の傾斜磁場の勾配極性の反転に同期させて、第1位相エ
ンコード軸方向の傾斜磁場の勾配極性を周期的に反転さ
せて印加し、このリードアウト軸方向の傾斜磁場の印加
量がゼロである時間を含む期間に、第1位相エンコード
軸方向の傾斜磁場と第2位相エンコード軸方向の傾斜磁
場のいずれか一方だけにブリップ状の傾斜磁場を周期的
に印加する機能と、一定の間隔で並んだ極性が同じ第2
位相エンコード軸方向の傾斜磁場に印加するブリップ群
のうち、奇数番目のブリップの次に印加する第１位相エ
ンコード軸方向の傾斜磁場に印加するブリップと偶数番
目のブリップの次に印加する第１の位相エンコード軸方
向の傾斜磁場に印加するブリップの極性を反対にする撮
影シーケンスにより実現できる。

【００１５】上記の場合において、バースト波を振幅変
調する関数としてsinc関数を用い、sinc関数で振幅変調
したバースト波をフーリエ変換したときの周波数軸上の
方形周期波の励起幅をリードアウト軸方向の1画素の幅
とすることが好ましい。また、バースト波のサブパルス
数を5個以上とし、かつフーリエ変換したときの周波数
軸上の方形周期波の励起幅が周期幅のほぼ半分になるこ
とが好ましい。

【００１６】

【実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を用いて
説明する。図１に本発明の一実施形態の撮影シ−ケンス
を示す。また、図2に、本発明が適用される磁気共鳴イ
メージング装置の構成例を示す。

【００１７】図２に示すように、磁気共鳴イメージング
装置は、被検体1が置かれる空間に静磁場を印加する静
磁場発生マグネット２、同空間に傾斜磁場を印加する傾
斜磁場発生コイル３及び傾斜磁場用電源部７、高周波磁
場発生手段を構成する送信器８、高周波磁場パルスを被
写体１に印可するとともに、被写体１から発生する磁気
共鳴信号を検出するプローブ４、プローブ４により検出
された磁気共鳴信号を検波処理等の受信処理をする受信
器９、受信処理された磁気共鳴信号を取りこんで画像再
構成などの演算処理を行う計算機５、再構成された画像
等を表示するディスプレイ６、画像信号や測定条件等を
記憶させる記憶媒体１３、静磁場均一度を調整するため
のシム磁場発生手段を構成するシムコイル１１及びシム
用電源部１２、及び全体の動作、機能を制御する制御装
置１０等を含んで構成されている。一般に、傾斜磁場発
生コイル３は互いに直交するの３軸（ｘ、ｙ、ｚ）の傾
斜磁場コイル（Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚ）から構成される。シ
ムコイル１１は異なる磁場分布特性を有する複数チャン
ネルのシムコイルで構成されており、シム用電源部１２
からそれぞれのシムコイルに電流が供給される。シムコ
イルの内、１次特性のコイル（Ｘ、Ｙ、Ｚチャンネル）
は、傾斜磁場と干渉を起こす可能性が有るので、傾斜磁
場発生コイル３と一体化する場合もある。制御装置１０
は、シーケンス制御手段と静磁場均一度調整手段とを兼
ね備えている。静磁場均一度調整手段は、静磁場均一度
の調整時に、各シムコイルに流れる電流の制御、傾斜磁
場発生コイル３のオフセット電流値の制御、又はそれら
を組み合わせた制御により静磁場の均一度を調整する。
また、シーケンス制御手段は、、計算機５、傾斜磁場用
電源部７、送信器８、受信器９等に命令を送り、予めプ
ログラムされたタイミング、強度で各装置が動作するよ
うに制御を行う。計算機5は、計測されたエコー信号か
ら画像情報を生成し、ディスプレイ6に表示させる機能
を備えている。また、必要に応じて記憶媒体13に測定条
件や計測信号等を記憶させる。

【００１８】図１に、本発明の特徴に係る一実施形態の
3次元の磁気共鳴画像を取得するパルスシーケンスを示
す。同図の横軸は時間を表わし、縦軸は高周波磁場パル
ス(RFパルス)、傾斜磁場Gx、Gy、Gz及びエコー信号Echo
の強度を表わしている。図示のように、本例のパルスシ
ーケンスは、第1のRFバースト1-1を印加して３次元画像
の計測を行う前半部と、これに続いて第2のRFバースト1
-2を印加して3次元画像の計測を行う後半部とからなっ
ている。

【００１９】ここで、本実施形態の第1と第2のRFバース
ト1-1、1-2には、時間軸上に離散して配列された高周波
パルスからなる複数のサブパルスを有するバースト波
を、sinc関数等の特定の関数で振幅変調したRFバースト
が用いられている。その一例を、図３に示す。同図
(ａ)、(ｃ)に示すように、RFバースト1-1、1-2は、それ
ぞれ5個のサブパルス101,102から構成され、これをsinc
関数103で振幅変調して形成されている。RFバースト1-1
と同じsinc関数で振幅変調した時間軸上のバースト波を
フーリエ変換すると、図３(ｂ)に示すように，周波数軸
上では特定の幅を持った方形周期波104となる。ここ
で、時間軸上のRFバーストを構成するサブパルス101の
間隔をu[秒]とすると、周波数軸上の方形周期波104の周
期は1/u[Hz]となる。また、時間軸上のRFバーストを振
幅変調したsinc関数の周期をT[秒]とすると、周波数軸
上の方形周期波の幅は1/T[Hz]となる。

【００２０】このようなRFバースト1-1を、図1のパルス
シーケンスの前半部において、リードアウト軸方向の傾
斜磁場2-0とほぼ同時に被検体に印加すると、図４に示
すように、ある特定の幅を有するストリップ106内に存
在する原子核のみが励起される。これらのストリップ10
6の幅（励起の割合）は、上述した通り、時間軸上のバ
ースト波の間隔uと時間軸上のバースト波を振幅変調し
たsinc関数の周期Tによって決まる。例えば、図３のよ
うにT=2u としたRFバーストの場合、励起されている領
域と励起されていない領域が同じ体積で交互に現れる。

【００２１】次いで、第1位相エンコード軸方向の傾斜
磁場3-0と第2位相エンコード軸方向の傾斜磁場4-0とを
印加して、それぞれの位相エンコードの始点を設定する
と共に、リードアウト軸方向の傾斜磁場2-1の印加を開
始する。この傾斜磁場2 -1は、図示のように、勾配極
性を周期的に反転させて繰り返し印加するようになって
いる。これにより、エコー群6-1をフィールドエコーと
して取り出すことができる。

【００２２】ここで、3次元撮影を行う場合、第1位相エ
ンコード軸方向と第2位相エンコード軸方向に位置情報
を付与する必要がある。そのために、まず、リードアウ
ト傾斜磁場2-1の勾配極性の反転に同期させて、第1位相
エンコード軸方向の傾斜磁場3-1を勾配極性を周期的に
反転させて印加する。そして、エコー群6-1の計測に際
して、リードアウト傾斜磁場2-1の印加量がゼロである
時間を含む期間に、第1位相エンコード傾斜磁場3-1ある
いは第2位相エンコード傾斜磁場4のいずれか一方にだけ
ブリップ状の傾斜磁場(ブリップ)を印加する。まず、第
1位相エンコード傾斜磁場にブリップ３’を印加するこ
とによって、第1位相エンコード軸方向のｋ空間の位置
をシフトして、2次元画像情報が計測できる。また、第1
位相エンコード傾斜磁場3-1の反転繰り返し印加が所定
の画素数に対応する回数に達したとき、第2位相エンコ
ード軸方向に15個のブリップ状の傾斜磁場(ブリップ)4-
1、…、4-15を周期的に印加することにより、3次元方向
の位相情報を付与することができる。なお、ブリップ4-
1、…、4-15を印加するときは、第1位相エンコード傾斜
磁場のブリップ３’は印加しない。また、一定の間隔で
並んだ極性が正のブリップ4-1、…、4-15の内、奇数番
目のブリップ4-1、4-3、…の次に印加する第１位相エン
コード傾斜磁場に印加するブリップ３’と、偶数番目の
ブリップ4-2、4-4、…の次に印加する第１の位相エンコ
ード軸方向の傾斜磁場に印加するブリップ３’の極性
は、互いに反対極性に設定されている。これにより、第
1位相エンコード軸方向の位置情報の走査方向を反転す
るようにしている。なお、RFバースト1-1の中心と、ゼ
ロエンコードエコー7-1との時間間隔をエコータイムTE
とする。ここで、ゼロエンコードエコーとは、第1位相
エンコードと第2位相エンコードの印加量がゼロになる
ときのエコーをいう。

【００２３】次に、図1の後半部と前半部のパルスシー
ケンスは、RFバーストの搬送周波数が異なるだけで、他
は同一である。すなわち、第2のRFバースト1-2の搬送周
波数を、第1のRFバースト1-1に比べて1/(2u)[Hz]だけシ
フトしている。これにより、第2のRFバースト1-2をフー
リエ変換したときの周波数軸上の波形は、図３(ｂ)に示
した方形周期波104を、図３(ｄ)に示すように、半周期
シフトした方形周期波105になる。その結果、被写体の
撮影断面内の原子核ほぼ全てを励することができる。し
たがって、図１のパルスシーケンスの前半部と後半部を
実行することにより、撮影断面全域のエコー信号を計測
でき、解像度が向上する。つまり、エコー群6-1と6-2を
それぞれ3次元逆フーリエ変換し、2つの3次元画像をリ
ードアウト傾斜磁場印加方向に1ピクセルおきに交互に
配列し合成することにより、撮影領域全域の3次元画像
を再構成できる。しかも、前半部と後半部ではそれぞれ
励起されている領域が異なるため、2つの計測の間には
縦磁化の回復を待つための待ち時間は必要ない。

【００２４】このようにして、図１に示したパルスシー
ケンスにより、エコータイムTE＝T₀(Δt＝0)に設定した
計測と、TE＝T₀+Δt (Δt≠0)に設定した計測を実行し
て、エコータイムがΔｔだけ異なる位相情報を含む2組
の核磁気共鳴画像を取得する。取得した2組の核磁気共
鳴画像のデータから、次式の数１〜３に基づいて、静磁
場強度分布を得る。

【００２５】すなわち、2次元の位置(x, y)における静
磁場強度をE (x, y)とすると、励起後から信号計測まで
の時間がΔｔだけ異なる2枚の磁気共鳴画像I₁、I₂の位
置(x,y)における画素値S₁(x, y) 、S₂(x, y)は、それ
ぞれ数1、数2で与えられる。

【００２６】

【数1】S₁(x, y) = r (x, y) exp{γE (x, y) e ₁}

【００２７】

【数2】S₂(x, y) = r (x, y) exp{γE (x, y) e ₂} ここで、r (x, y)は位置(x, y)における原子核密度を表
し、γは磁気回転比、e ₁及びe ₂は画像I₁、I₂が静磁
場強度の不均一を感受した時間を表しており、e ₁とe
₂の差がΔｔである。数1と数2の関係から、静磁場強度
E (x, y)は数3になり、これから2次元及び3次元の静磁
場強度分布を得ることができる。

【００２８】

【数３】E (x、y)= 1／γ(e ₂ ‐ e ₁) atan{imag(S
₂(x, y)／S₁(x, y))／real(S₂(x, y)／S₁(x、y))} ここで、atanはアークタンジェントを表し、imagは虚数
成分を、realは実数成分を表している。

【００２９】このようにして求めた静磁場強度分布に基
づいて、高精度な3次元シミングを行うことが可能とな
る。ここで、本実施形態のパルスシーケンスによれば、
高速で２次元又は3次元の磁気共鳴画像を撮影できるこ
とを具体的に説明する。

【００３０】図1のパルスシーケンスにおいて、エコー
群6-1の計測に要する時間は、傾斜磁場発生装置の性能
が高いほど短縮できる。ここで、傾斜磁場発生装置の性
能を、最大傾斜磁場強度30ミリテスラ/メートル、スリ
ューレート100テスラ/メートル/秒と仮定する。このと
き、最大傾斜磁場強度を出力するための立ち上がり時間
は、30/0.1=250 マイクロ秒である。また、リードアウ
ト傾斜磁場印加方向の視野を19センチメートルとし、リ
ードアウト傾斜磁場印加方向の画素数を64個と仮定す
る。また、第１位相エンコード傾斜磁場印加方向の画素
数を64個、第2位相エンコード傾斜磁場印加方向の画素
数を32個と仮定する。第１位相エンコード傾斜磁場印加
方向に対して、ハーフフーリエ像再構成法を適用し、合
計40個のエコーを計測して像再構成すると仮定すると、
エコー群6-1-nの計測に必要なリードアウト傾斜磁場Gr
の反転回数は40/5=8であり、図1に示すとおりである。
また、1テスラにおける水素原子核の磁気共鳴周波数は
約43メガHzになるから、エコー計測時のサンプリングレ
ートは、1/(43^＊10³)/30/0.19= 0.00000407 となり、
約4マイクロ秒である。したがって、1つのエコーの計測
に要する時間は4^＊32=128 マイクロ秒である。5個のサ
ブパルスに対応する5個のエコー群の計測に要する時間
は、128^＊7=896 マイクロ秒となる。リードアウト傾斜
磁場の立ち上がり時間を含めて、エコー群6-1の計測に
要する時間は、(896+300)^＊8=9568 となり、10ミリ秒
以下である。したがって、エコー計測に要する時間のみ
の合計は9.568^＊2^＊32=612.352ミリ秒となり、撮影全体
に要する時間は、 RFバースト1-1と1-2の印加時間を含
めて、640ミリ秒程度とすることが可能である。

【００３１】同様にして、エコータイムをTEをΔｔだけ
ずらした撮影全体に要する時間も、640ミリ秒程度とす
ることができる。したがって、静磁場強度の3次元分布
画像を作成するのに必要となる2組の3次元位相画像を1.
3秒程度で取得することが可能となる。従来の技術で説
明した変形スピンエコー法によれば、2組の3次元位相画
像を撮影するのに６８分を要するのに比較して、本実施
形態によれば撮影全体に要する時間を大幅に短縮できる
効果がある。

【００３２】上記に実施形態では、バースト波の振幅を
sinc関数で変調した場合について説明したが、本発明は
sinc関数に限らず、フーリエ変換したときに周波数帯域
を広くする関数でバースト波を振幅変調することによ
り、同様の効果が得られる。

【００３３】また、搬送周波数の異なる2つのsinc関数
で振幅変調したRFバースト1-1、1-2を励起用の高周波磁
場パルスとして用い、かつsinc関数で振幅変調したRFバ
ースト1-1、1-2をフーリエ変換したときの周波数軸上の
方形周期波の幅を、リードアウト軸方向の1画素の幅と
した場合について説明したが、これに限られるものでは
ない。つまり、sinc関数で振幅変調した搬送周波数が異
なる3以上のRFバーストを高周波磁場パルスとして用
い、sinc関数で振幅変調したRFバーストをフーリエ変換
したときの周波数軸上の方形周期波の幅をリードアウト
傾斜磁場印加方向の1画素の幅とする場合についても同
様に適用できる。この場合も、エコー計測時にリードア
ウト傾斜磁場の印加量がゼロである時間を含む期間に、
第1位相エンコード傾斜磁場あるいは第2位相エンコード
傾斜磁場のいずれか一方だけにブリップ状の傾斜磁場を
印加し、一定の間隔で並んだ極性が同じ第2の位相エン
コード傾斜磁場印加方向に印加するブリップ群のうち、
奇数番目のブリップの次に印加する第１の位相エンコー
ド傾斜磁場印加方向に印加するブリップと、偶数番目の
ブリップの次に印加する第1の位相エンコード傾斜磁場
印加方向に印加するブリップの極性が反対であるように
それぞれの方向のブリップを印加することにより、同様
の効果を得ることができる。

【００３４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、シ
ミングに用いる静磁場強度分布を解析するのに必要な磁
気共鳴画像の撮影時間を、必要な精度を確保しつつ短縮
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の撮影シ−ケンスである。

【図２】本発明が適用される磁気共鳴イメージング装置
の構成例を示す図である。

【図３】図1実施形態に係るＲＦバーストの時間軸上の
形状と、これをフーリエ変換した周波数軸上での形状を
説明する図である。

【図４】ＲＦバーストにより原子核が励起される細いス
トリップ上の領域を説明する図である。

【符号の説明】

1−1 第1のＲＦバースト 1−2 第2のＲＦバースト 2−1 リードアウト傾斜磁場 3−1 第1位相エンコード傾斜磁場 3’ ブリップ 4−1〜4−15 ブリップ 6−1、6−2フィールドエコー群 6−1−1〜6−1−16 エコー群 6−2−1〜6−2−15 エコー群 7 ゼロエンコードエコー TE エコータイム Δt ずれ時間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者清水博道東京都千代田区内神田一丁目１番14号株式会社日立メディコ内Ｆターム(参考） 4C096 AA06 AA14 AB25 AB32 AD06 AD07 AD08 AD13 BA10 BB03 CA26 CA29 DB03 DB09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被写体が置かれる空間に印加する静磁場
を発生する静磁場発生手段と、前記静磁場の均一度を調
整するシム磁場発生手段と、前記被写体に印加する直交
3軸方向の傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生手段と、前
記被写体に照射する高周波磁場パルスを発生する高周波
磁場発生手段と、前記被写体から発生する磁気共鳴信号
を検出する信号検出手段と、前記磁気共鳴信号に基づい
て画像再構成を含む演算処理を行う演算手段と、前記各
手段の動作を制御するシーケンス制御手段とを含んでな
る磁気共鳴イメージング装置において、前記高周波磁場発生手段は、極性反転を繰り返し極性反
転毎に振幅が変化する関数で変調したバースト波を、核
磁化励起用の高周波磁場パルスとして発生する機能を有
し、前記シーケンス制御手段は、前記高周波磁場発生手段と
前記傾斜磁場発生手段を制御して、前記高周波磁場パル
スの照射とリードアウト軸方向の傾斜磁場の印加とをほ
ぼ同時に実行した後、前記傾斜磁場発生手段を制御して
リードアウト軸方向の傾斜磁場の勾配極性を周期的に反
転させて印加し、前記信号検出手段を制御して前記リー
ドアウト軸方向の傾斜磁場の勾配極性の反転に伴って磁
気共鳴エコー群を検出する第1のシーケンスを繰り返し
実行する機能と、第1のシーケンスに対して、前記高周
波磁場パルスを印加する時刻と前記磁気共鳴エコー群を
検出する時刻との間隔を異ならせた第2のシーケンスを
実行する機能とを有してなり、前記演算手段は、第1と
第2のシーケンスにより検出される2組の磁気共鳴エコー
群に基づいて2組の磁気共鳴画像を生成し、該2組の磁気
共鳴画像に基づいて前記被検体内の静磁場強度分布を算
出する機能を有してな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】第1と第2のシーケンスは、前記傾斜磁場
発生手段を制御して、前記リードアウト軸方向の傾斜磁
場の勾配極性の反転に同期させて、第1位相エンコード
軸方向の傾斜磁場の勾配極性を周期的に反転させて印加
する機能と、前記リードアウト軸方向の傾斜磁場の印加
量がゼロである時間を含む期間に、第1位相エンコード
軸方向の傾斜磁場と第2位相エンコード軸方向の傾斜磁
場のいずれか一方だけにブリップ状の傾斜磁場を周期的
に印加する機能と、一定の間隔で並んだ極性が同じ第2
位相エンコード軸方向の傾斜磁場に印加するブリップ群
のうち、奇数番目のブリップの次に印加する第１位相エ
ンコード軸方向の傾斜磁場に印加するブリップと偶数番
目のブリップの次に印加する第１の位相エンコード軸方
向の傾斜磁場に印加するブリップの極性を反対にするこ
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】前記高周波磁場発生手段は、前記バース
ト波を振幅変調する関数としてsinc関数を用い、該sinc
関数で振幅変調したバースト波をフーリエ変換したとき
の周波数軸上の方形周期波の励起幅をリードアウト軸方
向の1画素の幅と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】前記sinc関数で振幅変調したバースト波
のサブパルス数が5個以上であり、フーリエ変換したと
きの周波数軸上の方形周期波の励起幅が周期幅のほぼ半
分であることを特徴とする請求項3に記載の磁気共鳴イ
メージング装置。