JP2001299724A - Ｍｒｉ装置及びｍｒイメージング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ＩＲパルスを用いたＴ１強調像としてリアル成
分画像を得る場合に、信号値の正負の極性を正確に保持
し、現実的なスキャン時間で、オペレータに余分な作業
を強いる事も無く、アーチファクトを抑制した高画質で
高精細な画像を表示させる。 【解決手段】磁化スピン反転用のＩＲ（反転回復）パル
スを含まず且つテンプレート用パルス列のみを含む第１
のパルスシーケンスを被検体の撮像領域に実行して第１
のエコー信号を収集する第１のスキャン手段と、ＩＲパ
ルスと当該パルス印加後の所定時間経過時に印加開始さ
れるイメージング用パルス列とを含む第２のパルスシー
ケンスを前記撮像領域に実行して第２のエコー信号を収
集する第２のスキャン手段と、この第１のエコー信号か
ら磁化スピンの基準位相データを得る基準位相データ取
得手段と、前記基準位相データに基づき前記第２のエコ
ー信号の正負の極性を決める決定手段と、この極性決定
された第２のエコー信号からリアル成分画像を生成する
画像生成手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、医用の磁気共鳴
イメージング（ＭＲＩ）装置及び磁気共鳴（ＭＲ）イメ
ージング方法に係り、とくに、ＩＲ（反転回復）パルス
を印加して被検体のスピンを反転させた後、所定の反転
（ＴＩ）時間後にイメージングを開始するＭＲＩ装置及
びＭＲイメージング方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】医用の磁気共鳴イメージングは、静磁場
中に置かれた被検体の原子核スピンをラーモア周波数の
高周波信号で磁気的に励起し、この励起に伴って発生す
るＦＩＤ（自由誘導減衰）信号やエコー信号から被検体
の画像を得ることを基礎としている。

【０００３】この磁気共鳴イメージングにおいて、スピ
ンのＴ１（縦緩和時間）コントラストを反映させた画像
を得る１つの方法として、ＩＲパルスを印加するイメー
ジング法が用いられている。図９に示す如く、ＩＲパル
スを印加すると、例えば２種類の組織ａ，ｂのスピンは
反転した後、縦緩和時間Ｔ１_ａ，Ｔ１_ｂ（＞Ｔ１_ａ）で
徐々に回復する。このため、適宜なＴＩ時間を設定する
ことで、ＴＩ時間後の縦磁化成分Ｔｚは緩和時間の相違
に応じた値を呈することになり、この縦磁化成分Ｔｚの
違いに応じて異なる信号強度のエコー信号を収集でき
る。従って、Ｔ１コントラストを反映した画像、即ちＴ
１強調画像を得ることができる。

【０００４】従来、このようなＩＲパルスを付加したイ
メージングにおいて画像を再構成する場合、エコー信号
を直交位相検波した後の実数成分と虚数成分を再構成後
に絶対値化し、この絶対値画像が基本的に用いられてい
る。これにより、再構成後の位相の効果は無視される。

【０００５】しかしながら、上述したＩＲパルス付きの
イメージング法にあっては、ＩＲパルスを印加すること
から、組織のＴ１時間（時定数）の違いに因って、イメ
ージング用のフリップパルス（最初の励起ＲＦパルス）
の印加前（ＴＩ時間経過時）に縦磁化成分Ｍｚのナルポ
イント（ｎｕｌｌ ｐｏｉｎｔ）が来る組織からのエコ
ー信号と来ない組織からのエコー信号との間で、スピン
の位相が互いに反転してしまう。

【０００６】最終画像として絶対値画像を用いる場合、
かかる位相反転の影響は画像には反映されない。即ち、
図１０に示す如く、絶対値演算によって磁化スピンの位
相が互いに反転し、信号強度の折返しが生じる。このた
め、Ｔ１緩和時間の違いの程度によっては、例えば、折
返しを生じないＴ１緩和の短い成分と折返しを生じるＴ
１緩和の長い成分とが同じような信号強度になってしま
い、Ｔ１コントラストを正確に反映した画像を提供する
ことができない。

【０００７】そこで、Ｔ１コントラストを正確に反映さ
せた画像を表示させるには、ＴＩ時間経過時における縦
磁化成分Ｍｚの正負の値を保持して実部成分を表示す
る、所謂、リアル成分画像のニーズがある。このリアル
成分画像を用いることは、絶対値画像よりも、ダイナミ
ックレンジを広くとることでもある（図１０参照）。こ
のリアル成分画像を正確に表示するには、磁化スピンの
どの位相方向がプラス（正）であるかを示す基準位相の
情報が必要になる。なお、ここで「プラス方向」とは、
ＩＲパルスを印加しないで、イメージング用のフリップ
パルスを印加したときに磁化ベクトルが向く方向と定義
する。

【０００８】従来、上記基準位相を検出する手法とし
て、ＩＲパルスをＦＳＥ（高速ＳＥ）法のパルスシーケ
ンスに組み合わせた「Ｆａｓｔ ＩＲ法」で既に実行さ
れているテンプレートスキャンを用いることができる。
Ｆａｓｔ ＩＲ法では、既に、このテンプレートスキャ
ンで得られるデータを用い、ＦＳＥ法のパルス列（スキ
ャン）の実行により収集される複数のエコー相互間の位
相補正や振幅補正を行っている。テンプレートスキャン
は、本スキャンと同じパルス条件の基で、位相エンコー
ド量のみを零として実行される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このテンプレ
ートスキャンでは、ＩＲパルスはそのまま印加されるこ
とから、テンプレートスキャンによって収集されるＴ１
緩和時間の遅いエコー成分の位相は、上述した如く、１
８０°反転している。このため、この基準位相を用いて
位相補正を行い、リアル成分画像を演算すると、スキャ
ンにおいてＴ１緩和時間が長く、かつ、そのスキャン開
始時にナルポイントに達していない負になるべきエコー
成分は、上述した１８０°だけ位相反転した基準位相に
因って正の値になってしまう。つまり、画像の一部で白
黒反転が起こり、誤診を招く恐れがある（後述する図８
（ａ）における読出し設定方向の一部領域ＰＡＲ_ＲＯの
参照）。

【００１０】加えて、多様な組織を有する領域から収集
された異なるＴ１緩和時間のエコー信号に基づいて求め
られた基準位相のデータは、その振幅は小さく、不安定
さを拭い切れない（後述する図７（ａ）参照）。これに
より、リアル成分画像も不安定で、信頼性に欠けるデー
タになる。

【００１１】本発明は、上述した従来技術が抱える状況
に鑑みてなされたもので、ＩＲパルスを用いたパルスシ
ーケンスを実行してリアル成分画像を得る場合に、信号
値の正負の極性を正確に保持し、現実的なスキャン時間
で、オペレータに余分な作業を強いる事も無く、アーチ
ファクトを抑制した高画質で高精細なリアル成分画像を
表示させることを、その目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係るＭＲＩ装置は、磁化スピン反転用のＩ
Ｒ（反転回復）パルスを含まず且つテンプレート用パル
ス列のみを含む第１のパルスシーケンスを被検体の撮像
領域に実行して第１のエコー信号を収集する第１のスキ
ャン手段と、ＩＲパルスと当該パルス印加後の所定時間
経過時に印加開始されるイメージング用パルス列とを含
む第２のパルスシーケンスを前記撮像領域に実行して第
２のエコー信号を収集する第２のスキャン手段と、この
第１のエコー信号から磁化スピンの基準位相データを得
る基準位相データ取得手段と、前記基準位相データに基
づき前記第２のエコー信号の正負の極性を決める決定手
段と、この極性決定された第２のエコー信号からリアル
成分画像を生成する画像生成手段とを備えたことを特徴
とする。

【００１３】一例として、前記決定手段は、前記第２の
エコー信号が前記基準位相データに一致した位相の磁化
ベクトルから生じたエコー信号であるとき、当該第２の
エコー信号の極性を正と決定し、前記第２のエコー信号
が前記基準位相データの反対位相のデータに一致した磁
化ベクトルから生じたエコー信号であるとき、当該第２
のエコー信号の極性を負と決定する手段である。

【００１４】また、例えば、前記画像生成手段は、前記
決定手段より用いられたデータを併用して第２のエコー
信号の位相及び振幅の少なくとも一方を補正する補正手
段と、この補正した第２のエコー信号から前記リアル成
分画像を再構成する再構成手段とを備えることができ
る。

【００１５】上述した各構成における好適な一例は、前
記第１、第２のパルスシーケンスが共に高速ＳＥ法のパ
ルス列を有して形成されることである。

【００１６】さらに上述した各構成において、前記第１
のエコー信号を受信処理する第１の受信処理手段と、、
前記第２のエコー信号を受信処理する第２の受信処理手
段とを備える一方で、この第１、第２の受信処理手段
は、各々が受けた前記第１、第２のエコー信号を互いに
独立してゲイン調整するゲイン調整手段を各別に備えて
いてもよい。このとき、例えば、前記第２の受信処理手
段に備えられるゲイン調整手段は、前記第１の受信処理
手段に備えられるゲイン調整手段よりも高いゲインを有
する。

【００１７】さらに上述した各構成において、前記第２
のパルスシーケンスと前記第１のパルスシーケンスとは
共に２次元又は３次元のスキャンを実行するパルスシー
ケンスである。

【００１８】一方、本発明に係るＭＲイメージング方法
は、磁化スピン反転用のＩＲ（反転回復）パルスを含ま
ず且つテンプレート用パルス列のみを含む第１のパルス
シーケンスを被検体の撮像領域に実行して第１のエコー
信号を収集するとともに、ＩＲパルスと当該パルス印加
後の所定時間経過時に印加開始されるイメージング用パ
ルス列とを含む第２のパルスシーケンスを前記撮像領域
に実行して第２のエコー信号を収集し、この第１のエコ
ー信号から磁化スピンの基準位相データを得て、前記基
準位相データに基づき前記第２のエコー信号の正負の極
性を決め、この極性決定された第２のエコー信号からリ
アル成分画像を生成することを特徴とする。

【００１９】例えば、前記画像生成は、前記極性決定に
用いられたデータを併用して第２のエコー信号の位相及
び振幅の少なくとも一方を補正し、この補正した第２の
エコー信号から前記リアル成分画像を再構成する処理で
あってもよい。また、前記第１、第２のパルスシーケン
スは共に、高速ＳＥ法のパルス列を含むパルスシーケン
スであってもよい。

【００２０】本発明に係るＭＲＩ装置及びＭＲイメージ
ング方法では、上述の如く、第１のスキャン手段によっ
て実施されるテンプレートスキャン時に、第２のスキャ
ン手段によって実施されるイメージングスキャン時と同
じ条件に対し、位相エンコード量（又は位相エンコード
量及びスライスエンコード量）を零とするばかりでな
く、ＩＲパルスの印加を止めている（ＩＲパルスのオ
フ）。これにより、テンプレートスキャンにより収集さ
れる第１のエコー信号を発生させる磁化スピンの位相は
基準位相データとなり得て、この基準位相データに一致
する位相に在る磁化スピンが発生する第２のエコー信号
の極性を「正」と決めることができる。

【００２１】このように第２のエコー信号の極性は、こ
の基準位相データに照らして、その正負が決められるの
で、従来のように画像上での白黒反転も生じない。これ
により、白黒反転に因るアーチファクトの発生も無く、
高描出能で、信頼性のあるリアル成分画像を提供するこ
とができる。

【００２２】また、その正負の極性を保持したリアル成
分画像が生成されるので、絶対値画像に比べてダイナミ
ックレンジが広くなる。

【００２３】また、テンプレートスキャン時とイメージ
ングスキャン時の受信ゲインが、両スキャン時の信号値
が適度な値になるように独立して調整される。ＩＲパル
スをオフにして信号収集するテンプレートスキャンのと
きには、そのパルスをオンにしたスキャンに比べて、収
集する第１のエコー信号の値は通常、高くなる。このた
め、テンプレートスキャンとイメージングスキャンとに
おいて受信ゲインが同じである場合、イメージングスキ
ャンに拠る第２のエコー信号のＳ／Ｎが低下する。しか
し、上述のようにテンプレートスキャン及びイメージン
グスキャンで別々にゲイン調整（イメージングスキャン
時の方が受信ゲインは大）とすることで、イメージング
スキャンに因るＳ／Ｎの低下を防止できる。

【００２４】さらに、イメージングスキャンで用いるパ
ルスシーケンスが高速ＳＥ（ＦＳＥ）法のパルス列であ
る場合、通常、複数のエコー信号の位相補正及び振幅補
正を行うためのテンプレートスキャンを、全体のスキャ
ンの一部として実施している（つまり、このスキャン全
体は、テンプレートスキャンとイメージングスキャンと
なら成る。全体のスキャンの中でのテンプレートスキャ
ンの位置は任意である）。このため、本発明のテンプレ
ートスキャンを実施するに際し、従来から高速ＳＥ法で
実施されているテンプレートスキャンを流用し、そのテ
ンプレートスキャンのＩＲパルスをオフにすれば済むの
で、シーケンス設計も容易で、利用者に格別に煩わしい
操作を要求することも無い。

【００２５】本発明のその他の態様に係る具体的な構成
及び特徴は、以下に記す発明の実施形態及び添付図面に
より明らかにされる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づき説明する。

【００２７】（第１の実施形態）第１の実施形態に係る
ＭＲＩ（磁気共鳴イメージング）装置を、図１〜７を参
照して説明する。

【００２８】このＭＲＩ装置の概略構成を図１に示す。
このＭＲＩ装置は、被検体としての患者Ｐを載せる寝台
部と、静磁場を発生させる静磁場発生部と、静磁場に位
置情報を付加するための傾斜磁場発生部と、高周波信号
を送受信する送受信部と、システム全体のコントロール
及び画像再構成を担う制御・演算部とを備えている。

【００２９】静磁場発生部は、例えば超電導方式の磁石
１と、この磁石１に電流を供給する静磁場電源２とを備
え、被検体Ｐが遊挿される円筒状の開口部（診断用空
間）の軸方向（本システムに設定された直交座標軸では
Ｚ軸方向に相当する）に静磁場Ｈ_０ を発生させる。な
お、この磁石部には、図示しないシムコイルが設けられ
ている。このシムコイルには、シムコイル電源から静磁
場均一化のための電流が供給される。これにより、磁石
１が発生する静磁場内に、磁場均一度が一定値以内に保
持される静磁場均一領域が形成される。

【００３０】寝台部は、被検体Ｐを載せた天板１４Ｔを
磁石１の開口部に退避可能に挿入できる。被検体Ｐは、
一例として、天板１４の長手方向（Ｚ軸方向）に沿って
載せられる。

【００３１】傾斜磁場発生部は、磁石１に組み込まれた
傾斜磁場コイルユニット（図示せず）を備える。この傾
斜磁場コイルユニットは、互いに直交するＸ、Ｙ及びＺ
軸方向の傾斜磁場を発生させるための３組（種類）の
ｘ，ｙ，ｚコイルを備える。傾斜磁場部はまた、ｘ，
ｙ，ｚコイルに電流を供給する傾斜磁場アンプ４を備え
る。この傾斜磁場電源４は、後述するシーケンサ５の制
御のもと、ｘ，ｙ，ｚコイルに傾斜磁場を発生させるた
めのパルス電流を供給する。

【００３２】傾斜磁場アンプ４からｘ，ｙ，ｚコイルに
供給されるパルス電流を制御することにより、物理軸で
ある３軸Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の傾斜磁場を合成して、互いに
直交するスライス方向傾斜磁場Ｇｓ、位相エンコード方
向傾斜磁場Ｇｅ、および読出し方向（周波数エンコード
方向）傾斜磁場Ｇｒの各論理軸方向を任意に設定・変更
することができる。スライス方向、位相エンコード方
向、及び読出し方向の各傾斜磁場は、静磁場Ｈ_０に重畳
される。

【００３３】送受信部は、磁石１内の撮影空間にて被検
体Ｐの近傍に配設されるＲＦコイルと、このＲＦコイル
７に接続された送信器８Ｔ及び受信器８Ｒとを備える。
送信器８Ｔ及び受信器８Ｒは、後述するシーケンサ５の
制御のもとで動作する。送信器８Ｔは、被検体Ｐのスピ
ンに核磁気共鳴（ＮＭＲ）を起こさせるためのラーモア
周波数のＲＦ電流パルスをＲＦコイル７に供給する。

【００３４】受信器８Ｒは、ＲＦコイル７が受信したエ
コー信号（高周波信号）を取り込み、そのエコー信号を
プリアンプ８Ｒａでゲイン倍した後、所定の受信処理を
施し、デジタル量のエコーデータ（原データ）を生成す
る。

【００３５】プリアンプ８Ｒａのゲインは電子的に調整
可能になっており、この調整のための信号はホスト計算
機６からシーケンサ５を介してプリアンプ８Ｒａに与え
られる。この調整信号により、後述するテンプレートス
キャンとイメージングスキャンとで別個にプリアンプゲ
インが調整される。本実施形態では、イメージングスキ
ャン時のプリアンプゲインＧｉｍａ＞テンプレートスキ
ャン時のプリアンプゲインＧｔｅｍｐとなるゲインＧｉ
ｍａ又はＧｔｅｍｐに自動的に切り替えられる。

【００３６】さらに、制御・演算部は、シーケンサ（シ
ーケンスコントローラとも呼ばれる）５、ホスト計算機
６、演算器１０、記憶装置１１、表示装置１２、及び入
力器１３を備える。この内、ホスト計算機６は、その内
部メモリ又は記憶装置１１に記憶したソフトウエア手順
に基づいて、シーケンサ５にパルスシーケンス情報を送
るとともに、装置全体の動作を統括するほか、テンプレ
ートスキャン（ショット）かイメージングスキャン（シ
ョット）かの状態に応じてプリアンプ８Ｒａのゲインを
変更すべく、シーケンサ５を介して受信器８Ｒに調整信
号を送る。イメージングスキャン時にはプリアンプ８Ｒ
ａのゲインがテンプレートスキャン時よりも高い所定値
になるように調整信号が切り替えられる。

【００３７】パルスシーケンス情報に拠るイメージング
スキャンは、画像再構成に必要なエコーデータの組を収
集するスキャンである。このパルスシーケンスは、３次
元（３Ｄ）スキャン又は２次元（２Ｄ）スキャン）のパ
ルス列から成る。とくに、Ｔ１コントラストを付けたＴ
１強調画像を得るために、ＩＲ（反転回復）パルスを先
頭に付加したＦＳＥ（高速ＳＥ）法、即ち、「Ｆａｓｔ
ＩＲ」法に基づくパルスシーケンスが好適である。な
お、このイメージング部分のパルス列には、ＦＳＥ法に
代えて、ＦＡＳＥ（高速 Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ Ｓ
Ｅ）法（すなわち、高速ＳＥ法にハーフフーリエ法を組
み合わせたイメージング法）も同様に用いることができ
る、またＥＰＩ法などでもよい。

【００３８】シーケンサ５は、ＣＰＵ及びメモリを備え
ており、ホスト計算機６から送られてきたパルスシーケ
ンス情報を記憶し、この情報に従って傾斜磁場アンプ
４、送信器８Ｔ、受信器８Ｒの動作を制御する。パルス
シーケンス情報とは、一連のパルスシーケンスに従って
傾斜磁場アンプ４、送信器８Ｔおよび受信器８Ｒを動作
させるために必要な全ての情報であり、例えばｘ，ｙ，
ｚコイルに印加するパルス電流の強度、印加時間、印加
タイミングなどに関する情報を含む。

【００３９】受信器８Ｒから出力されたエコーデータ
（原データ又は生データ）は、シーケンサ５を通してホ
スト計算機６又は演算器１０に送られる。

【００４０】演算器１０には所定の演算プログラムに基
づき画像再構成機能が与えられている。このため、演算
器１０は、その演算機能によって、エコーデータをその
内部メモリ上のフーリエ空間（ｋ空間又は周波数空間と
も呼ばれる）に配置し、このエコーデータを各組毎に２
次元又は３次元のフーリエ変換に付して実空間画像デー
タに再構成する。この画像データは、表示装置１２に表
示されるとともに、記憶装置１１に記憶される。術者が
希望する撮影条件、パルスシーケンス、画像合成や差分
演算に関する情報は、入力器３を介してホスト計算機６
に入力される。

【００４１】このＭＲＩ装置によれば、一例として、２
次元の「Ｆａｓｔ ＩＲ」法に拠るスキャンが実行され
る。

【００４２】この「Ｆａｓｔ ＩＲ」法のスキャンは、
図２に示すテンプレートスキャンと図３に示すイメージ
ングスキャンから成る。イメージングスキャンは画像再
構成に必要な一組のエコーデータを収集すべく、ショッ
ト（ＲＦパルス印加）毎に位相エンコード量を変えて複
数回実行される。形式的には、この複数回のイメージン
グスキャンに付加する形で、テンプレートスキャンが１
回実行される。本実施形態で実行するテンプレートスキ
ャンは、最初のショットとして実行され、その後に複数
回のイメージングスキャンが順次実行されるが、テンプ
レートスキャンは複数回のイメージングスキャンの間
に、又は、それらの最後に行われてもよい。

【００４３】各回のイメージングスキャンは図３に示す
如く、ＩＲパルスを選択的に印加し（ＩＲパルス：オ
ン）、その後でスポイラーパルスをスライス方向（Ｓ
Ｓ）、位相エンコード方向（ＰＥ）、及び読出し方向
（ＲＯ）夫々に印加すると共に、ＩＲパルス印加から反
転ＴＩ時間経過後に、ＦＳＥ法に基づくパルス列の各パ
ルスが印加開始されるようになっている。

【００４４】これに対し、テンプレートスキャンは図２
に示す如く、図３に示したパルス列からＩＲパルスの印
加が無く（ＩＲパルス：オフ）、ＦＳＥ法のパルス列に
おける位相エンコード量も零に設定されている。

【００４５】上述の図２，３のテンプレートスキャン及
びイメージングスキャンは、図４に基づく切替制御の基
で実行される。

【００４６】この図４の切替制御はホスト計算機６によ
り実行される。具体的には、テンプレートスキャンの実
行タイミングか否かをオペレータからの操作情報などを
参照して判断する（ステップＳ１）。テンプレートスキ
ャンの実行タイミング到来のときには、シーケンサ５に
「ＩＲパルスのオフ」を指令し（ステップＳ２）、受信
器８Ｒの受信ゲイン（ここでは一例としてプリアンプゲ
イン）ＧをＧ＝Ｇｔｅｍｐになるように調整信号で指令
する（ステップＳ３）。この後、テンプレートスキャン
を行うようにシーケンサ５に指令を出す（ステップＳ
４）。スキャン全体が終了していない場合、この切替制
御はステップＳ１に戻される（ステップＳ５）。

【００４７】いまの場合、既に１回目でテンプレートス
キャンは済んだので、ステップＳ１における今回の判断
はＮＯとなり、次いで、イメージングスキャンか否かの
判断に付される（ステップＳ６）。イメージングスキャ
ンのタイミングが到来すると、今度は、「ＩＲパルスの
オン」の指令がシーケンサ５に出され、受信器８Ｒの受
信ゲインＧをＧ＝Ｇｉｍａ（＞Ｇｔｅｍｐ）になるよう
に調整信号で指令する（ステップＳ７、Ｓ８）。この
後、イメージングスキャンを行うようにシーケンサ５に
指令が出される（ステップＳ９）。このイメージングス
キャンは位相エンコード量を変えて複数回指令される
（ステップＳ５，Ｓ１，Ｓ６）。

【００４８】この切替制御の基でスキャンが開始される
と、その最初の１ショットとしてテンプレートスキャン
が実行され、ＩＲパルス：オフ時のエコー信号がＲＦコ
イル７を介して収集される。このエコー信号は受信器８
Ｒで受信処理されるが、そのときの受信ゲインがイメー
ジングスキャンに対してはプリアンプ８Ｒａで調整され
る。受信処理されたエコー信号はエコーデータとしてシ
ーケンサ５を介してホスト計算６に送られる。

【００４９】また、２ショット目からｎショット目まで
はイメージングスキャンが実行され、同様に、Ｆａｓｔ
ＩＲ法に基づくエコー信号が収集され、そのエコー信
号がシーケンサ５を介して演算ユニット１０に送られ
る。このスキャン時の受信ゲインはテンプレートスキャ
ン時よりも高い値に調整されているので、エコーデータ
の強度も高くなり、ほぼ同等の値になっている（図５
（ａ），（ｂ）参照）。演算演算ユニットは、ショット
毎に送られてくるエコーデータを２次元ｋ空間に、位相
エンコード量の位置に読出し方向に沿って配置する。

【００５０】このようにスキャン（テンプレートスキャ
ン、イメージングスキャン）が終わると、ホスト計算機
６及び演算器１０は協働して図６に示す後処理を実行す
る。

【００５１】ホスト計算機６は、ＩＲパルスをオフにし
て収集されたテンプレートスキャンから従来周知の方法
（例えば特開平６−１３３９４２号に記載されている方
法）で位相補正データを取り出す。このデータの位相
は、定義に従って正の極性の方向になっているので、基
準位相データとして用いることができる（ステップＳ１
１）。

【００５２】次いで、ホスト計算機６は、極性を正しく
保持したこの基準位相データを演算器１０に送る。そこ
で、演算器１０は収集・配置済みのイメージングスキャ
ンに拠るエコーデータを、先に得た極性を正しく保持し
た基準位相データの正極性の方向が実部軸の正の方向に
なる角度分だけ、従来周知の方法で位相補正し（ステッ
プＳ１２）、必要であれば更に振幅補正する（ステップ
Ｓ１３）。

【００５３】次いで、エコーデータのリアル成分のみつ
いて画像再構成を行い、その画像を表示器１２に表示す
る（ステップＳ１４，Ｓ１４）。

【００５４】本実施形態では、以上のように、Ｆａｓｔ
ＩＲ法に基づくイメージングを行う際、そのテンプレ
ートスキャンのＩＲパルスをオフに設定している。この
ため、図７（ａ）のようにＩＲパルスをオンに設定した
従来法に相当する場合に比べて、図６（ｂ）に示す如
く、読出し方向に１次元フーリエ変換するので、読出し
方向の各位置におけるエコー信号の位相は安定し、振幅
は十分に確保される。同図（ａ），（ｂ）は断面が半円
状のファントムに対し、ＩＲパルスのオン、オフの両状
態についてシミュレーション比較を行ったとき振幅、位
相を模式化して示す。

【００５５】同図（ａ）の場合、ＩＲパルスが印加され
るため、前述した如く、多種類のＴ１緩和時間が混ざっ
たエコー信号を発生する組織部位などでは、Ｔ１緩和時
間の違いの影響が非常に大きくなる。したがって、その
ような部位が局所的に存在する読出し方向（ＲＯ）の位
置では、エコー信号の振幅も小さく、不安定になるとと
もに、その一方では、前述した１８０°の位相反転も起
こり得る。

【００５６】しかし、本実施形態のように、テンプレー
トスキャンではＩＲパルスを積極的に印加しないことに
より、そのような振幅の減少及び位相反転が無くなる。
これにより、かかる事態に起因した不都合が排除され
る。すなわち、Ｔ１コントラストを正確に反映した、ダ
イナミックレンジの広いＴ１強調画像を、現実的な撮像
時間で、且つ、位相反転に起因したアーチファクトの発
生を防止した高描出能の状態で得ることができる。

【００５７】従来、Ｔ１強調画像を収集する方法として
は、特に頭部撮像の場合、実質的にはＳＥ法しか使用で
きなかった。このため、本発明により、ユーザは現実的
な撮像時間で、しかも従来から用いている位相補正デー
タとして収集するテンプレートショットからＩＲパルス
を抜くだけで、格別煩わしい操作を要求すること無く、
Ｔ１強調画像を提供する有力な１つの選択枝を提供する
ことができる。加えて、ＩＲパルスを使用しているの
で、ＳＥ法よりは高い描出能のＴ１強調画像を提供する
ことができる。

【００５８】また、テンプレートスキャン及びイメージ
ングスキャンの間で受信ゲインの調整を行っているの
で、イメージングスキャンにより収集するエコー信号の
相対的なゲイン低下を防止することができ、これによ
り、リアル成分画像のＳ／Ｎを向上させることができ
る。

【００５９】本発明の効果を確認すべく、 （ａ）従来方式（ＩＲパルス：オンのテンプレートスキ
ャンによるＦａｓｔ ＩＲ法）； （ｂ）本発明方式１（ＩＲパルス：オフのテンプレート
スキャンによるＦａｓｔＩＲ法：受信ゲインの調整な
し）； （ｃ）本発明方式２（ＩＲパルス：オフのテンプレート
スキャンによるＦａｓｔＩＲ法：受信ゲインの調整あ
り）、 の３種類の撮像態様の基で、頭部のＴ１強調のアキシャ
ル像を撮像した結果を図８（ａ），（ｂ），（ｃ）を夫
々示す。これらの撮像は、撮像条件をＴＲ＝４０００ｍ
ｓ、ＴＥ＝１７ｍｓ、ＦＯＶ＝２２ｃｍ^２、マトリクス
＝２５６^２、ＴＩ＝５００ｍｓ、厚さ＝５ｍｍ、ギャッ
プ＝１ｍｍ、スライス数＝１５枚、として行われた。

【００６０】これらの撮像結果によれば、図８（ａ）の
従来方式の場合、能脊髄液に相当する読出し方向ＲＯの
一部領域ＰＡＲ_ＲＯが帯状に白黒反転を起こして、アー
チファクトとなっている。これに対し、同図（ｂ）の本
発明方式１の場合、上述した帯状の白黒反転が生じてお
らず、クリアなＴ１強調画像になっている。さらに、同
図（ｃ）の本発明方式２の場合、上述した帯状の白黒反
転は生じていないことは勿論、Ｓ／Ｎも更に改善されて
高精細なＴ１強調画像になっている。これにより、本発
明の有用性が実証された。

【００６１】なお、本発明は、位相補正用データ収集時
にＩＲパルスを印加しないということが本質的な特徴で
あるが、代表的に例示した上述の実施形態及び変形形態
に限定されるものではなく、当業者であれば、特許請求
の範囲の記載内容に基づき、その要旨を逸脱しない範囲
内で種々の態様に変形、変更することができ、それらも
本発明の権利範囲に属するものである。

【００６２】例えば、Ｆａｓｔ ＩＲ法を、ＩＲパルス
とＦＡＳＥ法とを組み合わせたパルス列としてもよい。

【００６３】また、本発明の第１のスキャン手段が行う
テンプレートスキャンは、上述のように基準位相データ
を求めて後処理で正負を判定する場合に限られず、所
謂、ＩＲパルスをオフとしたプレスキャンとして上述の
テンプレートスキャンに類似するスキャンを実施し、こ
のプレスキャンによって得た基準位相データの正負の極
性を、次の本スキャンの撮像パラメータの制御に反映さ
せるようにしてもよい。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のＭＲイメ
ージングによれば、ＩＲパルスを用いたパルスシーケン
スを実行してリアル成分画像を得る場合に、信号値の正
負の極性を正確に保持し、現実的なスキャン時間で、オ
ペレータに余分な作業を強いる事も無く、アーチファク
トを抑制した高画質で高精細なリアル成分画像を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るＭＲＩ装置の概略構成
を示すブロック図。

【図２】テンプレートスキャンのパルスシーケンス。

【図３】イメージングスキャンのパルスシーケンス。

【図４】ホスト計算機によるスキャン切替制御を説明す
るフローチャート。

【図５】テンプレートスキャンとイメージングスキャン
の受信ゲインによる信号強度の違いを説明する図。

【図６】ホスト計算機及び演算器が協働して行う後処理
及び画像再構成の概略フローチャート。

【図７】ＩＲパルスのオン時とオフ時の位相、振幅の違
いを説明する図。

【図８】実験結果の頭部アキシャル像について本発明方
式を従来方式と対比して説明する図。

【図９】Ｔ１緩和時間の長短に拠るＩＲパルス印加後の
緩和過程の違いを説明する図。

【図１０】ＩＲパルスの印加に伴うＴ１緩和とダイナミ
ックレンジの関係を説明する図。

【符号の説明】

１ 磁石 ２ 静磁場電源 ３ 傾斜磁場コイルユニット ４ 傾斜磁場電源 ５ シーケンサ ６ ホスト計算機 ７ ＲＦコイル ８Ｔ 送信器 ８Ｒ 受信器 １０ 演算器 １１ 記憶装置 １２ 表示器 １３ 入力器

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁化スピン反転用のＩＲ（反転回復）パ
   ルスを含まず且つテンプレート用パルス列のみを含む第
   １のパルスシーケンスを被検体の撮像領域に実行して第
   １のエコー信号を収集する第１のスキャン手段と、ＩＲ
   パルスと当該パルス印加後の所定時間経過時に印加開始
   されるイメージング用パルス列とを含む第２のパルスシ
   ーケンスを前記撮像領域に実行して第２のエコー信号を
   収集する第２のスキャン手段と、この第１のエコー信号
   から磁化スピンの基準位相データを得る基準位相データ
   取得手段と、前記基準位相データに基づき前記第２のエ
   コー信号の正負の極性を決める決定手段と、この極性決
   定された第２のエコー信号からリアル成分画像を生成す
   る画像生成手段とを備えたことを特徴とするＭＲＩ装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のＭＲＩ装置において、 前記決定手段は、前記第２のエコー信号が前記基準位相
   データに一致した位相の磁化ベクトルから生じたエコー
   信号であるとき、当該第２のエコー信号の極性を正と決
   定し、前記第２のエコー信号が前記基準位相データの反
   対位相のデータに一致した磁化ベクトルから生じたエコ
   ー信号であるとき、当該第２のエコー信号の極性を負と
   決定する手段であるＭＲＩ装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載のＭＲＩ装置において、 前記画像生成手段は、前記決定手段に用いられたデータ
   を併用して第２のエコー信号の位相及び振幅の少なくと
   も一方を補正する補正手段と、この補正した第２のエコ
   ー信号から前記リアル成分画像を再構成する再構成手段
   とを備えるＭＲＩ装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３の何れか一項記載のＭＲ
   Ｉ装置において、 前記第１、第２のパルスシーケンスは共に高速ＳＥ法の
   パルス列を有して形成されるＭＲＩ装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４の何れか一項記載のＭＲ
   Ｉ装置において、 前記第１のエコー信号を受信処理する第１の受信処理手
   段と、、前記第２のエコー信号を受信処理する第２の受
   信処理手段とを備える一方で、 この第１、第２の受信処理手段は、各々が受けた前記第
   １、第２のエコー信号を互いに独立してゲイン調整する
   ゲイン調整手段を各別に備えたＭＲＩ装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載のＭＲＩ装置において、 前記第２の受信処理手段に備えられるゲイン調整手段
   は、前記第１の受信処理手段に備えられるゲイン調整手
   段よりも高いゲインを有するＭＲＩ装置。
7. 【請求項７】 請求項１乃至６の何れか一項記載のＭＲ
   Ｉ装置において、 前記第２のパルスシーケンスと前記第１のパルスシーケ
   ンスとは共に２次元又は３次元のスキャンを実行するパ
   ルスシーケンスであるＭＲＩ装置。
8. 【請求項８】 磁化スピン反転用のＩＲ（反転回復）パ
   ルスを含まず且つテンプレート用パルス列のみを含む第
   １のパルスシーケンスを被検体の撮像領域に実行して第
   １のエコー信号を収集するとともに、ＩＲパルスと当該
   パルス印加後の所定時間経過時に印加開始されるイメー
   ジング用パルス列とを含む第２のパルスシーケンスを前
   記撮像領域に実行して第２のエコー信号を収集し、この
   第１のエコー信号から磁化スピンの基準位相データを得
   て、前記基準位相データに基づき前記第２のエコー信号
   の正負の極性を決め、この極性決定された第２のエコー
   信号からリアル成分画像を生成することを特徴とするＭ
   Ｒイメージング方法。
9. 【請求項９】 請求項８記載のＭＲイメージング方法に
   おいて、 前記画像生成は、前記極性決定に用いられたデータを併
   用して第２のエコー信号の位相及び振幅の少なくとも一
   方を補正し、この補正した第２のエコー信号から前記リ
   アル成分画像を再構成する処理であるＭＲイメージング
   方法。
10. 【請求項１０】 請求項８又は９項記載のＭＲイメージ
    ング方法において、 前記第１、第２のパルスシーケンスは共に、高速ＳＥ法
    のパルス列を含むパルスシーケンスであるＭＲイメージ
    ング方法。