JP2002143125A - 磁気共鳴イメージング装置及び磁気共鳴イメージングのスキャン同期方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ダブルインバージョンパルスを用いたブラック
ブラッド法において、心拍周期に周期毎の変動が在る場
合でも、心周期の収縮期の画像を確実に撮像する。 【解決手段】ダブルインバージョンパルスＤＩＶと撮像
パルス列ＳＥＱ_ｉｍａとから成るブラックブラッド法の
パルスシーケンスを用いる。このシーケンスは撮像対象
のＥＣＧ信号に同期して印加され、磁気共鳴イメージン
グが行われる。ＥＣＧ信号のあるタイミングで現れるＲ
波：Ｒ１に第１の遅延時間ｔｄ１（固定値）で同期させ
てダブルインバージョンパルスＤＩＶが印加され、次の
Ｒ波：Ｒ２に第２の遅延時間ｔｄ２（固定値：収縮期に
合わせる）で同期させて撮像パルス列ＳＥＱ_ｉｍａが印
加される。心周期の変動は反転時間ＢＢＴＩで吸収され
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、磁気共鳴現象に基
づいて撮像対象の内部を画像化する磁気共鳴イメージン
グ（ＭＲＩ）に係り、とくに、ブラックブラッド法と呼
ばれるＭＲイメージングに関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、医療用の撮像法の１つとして、磁
気共鳴イメージングが多用されている。この磁気共鳴イ
メージングは、静磁場中に置かれた撮像対象の原子核ス
ピンをその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ＭＲ信号から撮像対象内
部の画像を再構成する撮像法である。磁気共鳴イメージ
ングには各種のタイプのものが在り、磁気的励起及び信
号収集に用いるパルスシーケンスに拠っても、そのタイ
プは分かれる。

【０００３】心臓の領域を撮像する磁気共鳴イメージン
グの場合、血液の拍動の影響に因り、再構成後の画像上
で血流の多い部分から位相エンコード方向に向かってゴ
ースト状のアーチファクト（血流アーチファクト）が生
じ易い。このアーチファクトを抑制するため、ＲＦ励起
とエコー収集とを心電図波形に同期させる心電同期撮像
法が一般に用いられている。これにより、各ショット
（励起）毎のエコー信号の変動を抑制でき、前述の血流
アーチファクトを低減することができる。

【０００４】さらに、論文「Ｅｄｅｌｍａｎ ＲＲ ｅ
ｔ ａｌ．， Ｆａｓｔ ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｂｌａ
ｃｋ ｂｌｏｏｄ ＭＲ ｉｍａｇｉｎｇ， Ｒａｄｉ
ｏｌｏｇｙ １９９１ Ｄｅｃ．１８１（３）：６５５
−６０， １９９１」、 「Ｅｄｅｌｍａｎ ＲＲ ｅ
ｔ ａｌ．， Ｅｘｔｒａｃｒａｎｉａｌ ｃａｒｏｔ
ｉｄ ａｒｔｅｒｉｅｓ： ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｗ
ｉｔｈ “ｂｌａｃｋｂｌｏｏｄ” ＭＲ ａｎｇｉｏ
ｇｒａｐｈｙ， Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ １９９０ Ｏｃ
ｔ．１７７（１）： ４５−６５， １９９０」などに
見られる如く、心筋の描出能を向上させることを主な目
的として、血液のＭＲ信号の収集を抑制するためのプリ
パルスを、通常のＲＦ励起とエコー収集とのパルス列の
前に付加する、いわゆるブラックブラッド法が提案され
ている。ＲＦ励起とエコー収集とのパルス列としては、
フィールドエコー法、高速フィールドエコー法、高速ス
ピンエコー法などに拠るパルス列などのパルス列が用い
られる。

【０００５】さらに近年では、撮像断面とほぼ同じ領域
を反転励起する選択インバージョンパルスと撮像対象全
体を反転励起する非選択インバージョンパルスとを連続
的に印加し、この印加から４００〜７００ｍｓの後に、
撮像のためのＲＦ励起とエコー収集を行うという、いわ
ゆるダブルインバージョンパルスを用いたブラックブラ
ッド法も報告されている（例えば、文献「Ｓｉｍｏｎｅ
ｔｔｉ ＯＰ ｅｔａｌ．， “Ｂｌａｃｋ Ｂｌｏｏ
ｄ” Ｔ２−ｗｉｇｈｔｅｄ ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ−ｒ
ｅｃｏｖｅｒｙ ＭＲ ｉｍａｇｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ
ｈｅａｒｔ， Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ １９９６ Ａｐ
ｒ．１９９ （１）： ４９−５７，１９９６」、「Ｓ
ｔｅｈｌｉｎｇ ＭＫ ｅｔ ａｌ．， Ｓｉｎｇｌｅ
−ｓｈｏｔ Ｔ１− ａｎｄ Ｔ２−ｗｅｉｇｈｔｅｄ
ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｉｍａｇｉ
ｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｈｅａｒｔ ｗｉｔｈ ｂｌａｃ
ｋ ｂｌｏｏｄ： ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ ｅｘｐｅ
ｒｉｅｎｃｅ， ＭＡＧＭＡ １９９６ Ｓｅｐ Ｄｅ
ｃ， ４（３−４）： ２３１−４０， １９９６」、
「Ａｒａｉ ＡＥ ｅｔ ａｌ．， Ｖｉｓｕａｌｉｚ
ａｔｉｏｎ ｏｆａｏｒｔｉｃ ｖａｌｖｅ ｌｅａｆ
ｌｅｔｓ ｕｓｉｎｇ ｂｌａｃｋ ｂｌｏｏｄ ＭＲ
Ｉ， Ｊ Ｍａｇｎ Ｒｅｓｏｎ Ｉｍａｇｉｎｇ １
９９９Ｎｏｖ．， １０（５）： ７７１−７， １９
９９」などを参照）。

【０００６】このダブルインバージョンパルスを用いた
ブラックブラッド法は、血液信号の高い抑制効果と他の
組織の信号低下が少ないという有利さから注目されてお
り、今度ますます普及すると予想される。プリパルスの
形は報告により異なる。プリパルスは基本的に血液信号
の縦磁化が零あるいは充分に小さくなることを目的とし
ているため、どの報告の場合でも、プリパルスの印加か
ら撮像の励起パルスの印加までの時間は４００〜７００
ｍｓ程度であり、この時間は他の目的で印加されるプリ
パルスの場合よりも長い。

【０００７】このため、心電同期撮像法を用い、Ｒ波を
検出した直後にプリパルスを印加した場合でも、実際に
画像化できる心時相は心周期の後半の時間帯、すなわち
拡張期になる。従って、例えば上述した論文「Ｓｉｍｏ
ｎｅｔｔｉ ＯＰ ｅｔ ａｌ．， “Ｂｌａｃｋ Ｂ
ｌｏｏｄ” Ｔ２−ｗｉｇｈｔｅｄ ｉｎｖｅｒｓｉｏ
ｎ−ｒｅｃｏｖｅｒｙ ＭＲ ｉｍａｇｉｎｇ ｏｆ
ｔｈｅ ｈｅａｒｔ，Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ １９９６
Ａｐｒ．１９９ （１）： ４９−５７，１９９６」に
見られる如く、このブラックブラッド法を用いる場合、
拡張期の画像を収集することが一般的である。

【０００８】ここで、図６に、従来のダブルインバージ
ョンパルスを用いたブラックブラッド法のパルスシーケ
ンスを示す。同図に示すように、ＥＣＧ（心電図）信号
のＲ波から所定時間ｔｄを以って同期して、血液を抑制
用のプリパルスとしてのダブルインバージョンパルスＤ
ＩＶが印加され、この印加から所定の待ち時間ＢＢＴＩ
の後に、撮像パルス列ＳＥＱ_ｉｍａによる印加が行われ
てエコー信号が収集される。同図においてＲＦはＲＦパ
ルスを、Ｇｓはスライス方向傾斜磁場を、Ｇｒは読出し
方向傾斜磁場を、Ｇｅは位相エンコード方向傾斜磁場
を、Ｅｃｈｏはエコー信号をそれぞれ表す。

【０００９】ダブルインバージョンパルスＤＩＶの２つ
のＲＦパルスのうち、１つはスライス方向傾斜磁場Ｇｓ
の強度が零で印加され、もう一つは撮像用のパルスシー
ケンスで選択励起されるスライスと同様の領域を励起す
るため、所要強度のスライス方向傾斜磁場Ｇｓ加えて印
加される。待ち時間ＢＢＴＩは、通常５００〜６００ｍ
ｓ程度であり、血液の縦磁化がほぼ零になる時間に設定
される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ブラックブラッド法を用いた場合、時間的にＲ波に近い
収縮期の画像を収集し難かったり、シネモード表示のよ
うに、一定間隔で変化する遅れ時間をもった一連の画像
を収集することが難しいという問題がある。

【００１１】そこで、プリパルスの印加からエコー収集
までに長い時間：ＢＢＴＩ（ブラックブラッド法の反転
時間）が必要なため、収縮期の画像を収集するために
は、実際に収集する心周期に対して１つ以上前の心周期
のＲ波を同期トリガとして使用しなければならない。こ
の様子を図７に示す。つまり、同図に示すように、Ｒ２
−Ｒ３間の収縮期の画像を収集するためには、それより
も前の心周期、例えば心周期Ｒ１−Ｒ２において、Ｒ
波：Ｒ１に所定の遅延時間ｔｄを以って同期させる必要
がある。

【００１２】健常人でも心拍の周期は１０〜２０％程
度、変動している。つまり、心拍毎にＲ波の位置が時間
軸上でずれることになる。このため、１心周期以上前の
Ｒ波からある一定の時間「ｔｄ＋ＢＢＴＩ」後に画像を
収集しても、エコー収集時点の心筋の位置は、各ショッ
ト毎に揺らいでしまい、画質が著しく劣化して診断に耐
えることができる画像は得られない。図８は、図７を心
周期が長い場合と短い場合との２つの条件に分け、かつ
模式的に表したものである。この図８に示す如く、従来
の場合は遅延時間ｔｄ１と反転時間ＢＢＴＩとを固定に
して撮像パルス列ＳＱｉｍａの開始タイミングを制御し
ているため、実際の心筋の動きに強い相関のある遅延時
間ｔｄ２は心周期の変動を受けて同様に変化してしま
う。

【００１３】このため、従来では、前述した如く、拡張
期の画像を収集することに止まっていた。

【００１４】本発明は、このような従来技術が直面する
現状を打破するためになされたもので、ダブルインバー
ジョンパルスを用いたブラックブラッド法に拠る撮像の
如く、プリパルスを印加した後、撮像パルス列の印加ま
での待ち時間が心周期に比して長いパルスシーケンスを
用いたＭＲイメージングにおいて、心拍周期に周期毎の
変動が在る場合でも、心周期の収縮期の画像を確実に撮
像できる撮像法を提供することを、その目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の磁気共鳴イメージングは、ブラックブラッ
ド法に拠る撮像において、プリパルスの印加から撮像パ
ルス列の印加までの時間ＢＢＴＩが１心周期に比して、
比較的長く、このＢＢＴＩがおよそ４００〜７００ｍｓ
の範囲内で変動することに因る血液信号の抑制効果の違
いは小さく、画質に及ぼす影響は殆ど無視し得る、との
本発明者の知見に基づいてなされたものである。

【００１６】そこで、本発明の磁気共鳴イメージングで
用いるパルスシーケンスのプリパルスと撮像パルス列に
ついて、心時相を表す信号（例えばＥＣＧ信号）の時系
列的に並ぶ複数の所定波形（例えばＲ波）に跨って、各
別に同期を掛けることを要旨とする。

【００１７】具体的には、本発明の一態様として、撮像
対象にプリパルスを印加し、この印加から所定の待機時
間の後、当該撮像対象の所望領域に撮像パルス列を印加
してスキャンを行うようにした磁気共鳴イメージング装
置において、前記撮像対象の心時相を表す信号を収集す
る収集手段と、この検出手段により収集された信号の、
あるタイミングで現れる所定波形に第１の遅延時間を以
って同期させて前記プリパルスを印加するプリパルス印
加手段と、前記検出手段により検出された信号の、前記
タイミングから少なくとも１心周期後のタイミングで現
れる前記所定波形に第２の遅延時間を以って同期させて
前記撮像パルス列の印加によるスキャンを行うスキャン
手段と、を備えたことを特徴とする。

【００１８】例えば、前記プリパルスは、ブラックブラ
ッド法に拠るパルスシーケンスの一部を成すダブルイン
バージョンパルスである。また、例えば、前記心時相を
表す信号はＥＣＧ信号であり、前記所定波形は前記ＥＣ
Ｇ信号のＲ波である。さらに、例えば、前記スキャン手
段がスキャンを開始する前記少なくとも１心周期後のタ
イミングは、１心周期又は２周期が経過したタイミング
である。

【００１９】また、前記所定の待機時間は、前記心拍の
１周期の約半分程度又はそれ以上を占めるほどに長いこ
とを特徴とする。

【００２０】さらに、前記第２の遅延時間は、前記心拍
の収縮期に合わせて設定した時間であり、前記第１の遅
延時間は、前記第２の遅延時間、前記待機時間の所望
値、及び前記心拍の平均的な周期から算出した時間であ
る、ことも望ましい。

【００２１】また、本発明の別の態様によれば、撮像対
象にプリパルスを印加し、この印加から所定の待機時間
の後、当該撮像対象の所望領域に撮像パルス列を印加し
てスキャンを行うようにした磁気共鳴イメージング装置
において、前記撮像対象の心時相を表す信号に別々のタ
イミングで現れる２つの同一種の波形に前記プリパルス
及び撮像パルス列の印加を各別に同期させる手段を設け
たことを特徴とする。

【００２２】本発明の更に別の態様によれば、プリパル
スと撮像パルス列とから成る磁気共鳴イメージング用の
パルスシーケンスを、撮像対象の心時相を表す信号に同
期して当該撮像対象に印加する磁気共鳴イメージングの
スキャン同期方法において、前記信号のあるタイミング
で現れる所定波形に第１の遅延時間を以って同期させて
前記プリパルスを印加し、前記信号の、前記タイミング
から少なくとも１心周期後のタイミングで現れる前記所
定波形に第２の遅延時間を以って同期させて前記撮像パ
ルス列の印加によるスキャンを行う、ことを特徴とす
る。

【００２３】更には、本発明では、プリパルスと撮像パ
ルス列とから成る磁気共鳴イメージング用のパルスシー
ケンスを、撮像対象の心時相を表す信号に同期して当該
撮像対象に印加する磁気共鳴イメージングのための記録
媒体であって、コンピュータに、前記信号のあるタイミ
ングで現れる所定波形に第１の遅延時間を以って同期さ
せて前記プリパルスを印加する機能と、前記信号の、前
記タイミングから少なくとも１心周期後のタイミングで
現れる前記所定波形に第２の遅延時間を以って同期させ
て前記撮像パルス列の印加によるスキャンを行う機能と
を実現させるためのプログラムを記録したコンピュータ
読取り可能な記録媒体を提供することもできる。

【００２４】さらに、プリパルスと撮像パルス列とから
成る磁気共鳴イメージング用のパルスシーケンスを、撮
像対象の心時相を表す信号に同期して当該撮像対象に印
加する磁気共鳴イメージングのためのプログラムであっ
て、コンピュータに、前記信号のあるタイミングで現れ
る所定波形に第１の遅延時間を以って同期させて前記プ
リパルスを印加する機能と、前記信号の、前記タイミン
グから少なくとも１心周期後のタイミングで現れる前記
所定波形に第２の遅延時間を以って同期させて前記撮像
パルス列の印加によるスキャンを行う機能とを実現させ
るためのプログラムを提供することができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る１つの実施の
形態を、図１〜４を参照して説明する。

【００２６】この実施形態に係る磁気共鳴イメージング
装置の概略構成を図１に示す。

【００２７】この磁気共鳴イメージング装置は、撮像対
象（被検体）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、撮像対象Ｐの心時相を表す信号としてのＥ
ＣＧ（心電図）信号を計測する心電計測部と、撮像対象
Ｐに息止めを指令するための息止め指令部とを備えてい
る。

【００２８】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、撮像対象Ｐが遊挿される円筒状の開口部（診断用空
間）の軸方向（Ｚ軸方向）に静磁場Ｈ_０を発生させる。
なお、この磁石部にはシムコイル１４が設けられてい
る。このシムコイル１４には、後述するホスト計算機の
制御下で、シムコイル電源１５から静磁場均一化のため
の電流が供給される。寝台部は、撮像対象Ｐを載せた天
板を磁石１の開口部に退避可能に挿入できる。

【００２９】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３を備える。この傾斜磁場コイ
ルユニット３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３ｘ〜３ｚを備える。傾斜磁場部はまた、ｘ，
ｙ，ｚコイル３ｘ〜３ｚに電流を供給する傾斜磁場電源
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３ｘ〜３ｚに傾斜
磁場を発生させるためのパルス電流を供給する。

【００３０】傾斜磁場電源４からｘ，ｙ，ｚコイル３ｘ
〜３ｚ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、および読出し方向の各傾斜磁場は静磁場Ｈ
_０に重畳される。

【００３１】送受信部は、磁石１内の診断用空間にて撮
像対象Ｐの近傍に配設されるＲＦコイル７と、このコイ
ル７に接続された送信器８Ｔ及び受信器８Ｒとを備え
る。この送信器８Ｔ及び受信器８Ｒは、後述するシーケ
ンサ５の制御の元で動作する。送信器８Ｔは、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。受信器８Ｒは、
ＲＦコイル７が受信したＭＲ信号（高周波信号）を取り
込み、これに前置増幅、中間周波変換、位相検波、低周
波増幅、フィルタリングなどの各種の信号処理を施した
後、Ａ／Ｄ変換してＭＲ信号に応じたデジタル量のデー
タ（原データ）を生成する。

【００３２】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、演算ユニット１０、記憶ユニット１１、表示器１
２、入力器１３、および音声発生器１６を備える。この
内、ホスト計算機６は、記憶したソフトウエアに基づく
手順により、シーケンサ５にパルスシーケンス情報を指
令するとともに、装置全体の動作を統括する機能を有す
る。

【００３３】ホスト計算機６は、位置決め用スキャン
（図示しない）などの準備作業に引き続いて、図２に示
すブラックブラッド法に拠るＭＲイメージングのスキャ
ンを心電同期法と共に実施して、画像再構成に必要なエ
コーデータの組を収集する。このブラックブラッド法
は、血液からの信号を抑制するプリパルスとしてのダブ
ルインバージョンパルスＤＩＶと、このパルスの印加
後、所定の待ち時間（ダブルインバージョンパルスによ
り反転された磁化スピンの縦磁化がほぼ零になる時間）
ＢＢＴＩの後、撮像パルス列ＳＥＱ_ｉｍａが印加され
る。この撮像パルス列ＳＥＱ_ｉｍａとしては、２次元ス
キャン又は３次元スキャンのＦＥ（フィールドエコー）
系、ＳＥ（スピンエコー）系、ＥＰＩ（エコープラナー
イメージング）系など、どのようなパルス列を用いても
よい。

【００３４】このブラックブラッド法において、本発明
に対応する特徴は、後述するように、ダブルインバージ
ョンパルスＤＩＶと撮像パルスＳＥＱ_ｉｍａとに対して
各別に心電同期を掛けることである。

【００３５】シーケンサ５は、ＣＰＵおよびメモリを備
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、この情報にしたがって傾斜磁場電
源４、送信器８Ｔ、受信器８Ｒの動作を制御するととも
に、受信器８Ｒが出力したＭＲ信号のデジタルデータを
一旦入力し、これを演算ユニット１０に転送するように
構成されている。ここで、パルスシーケンス情報とは、
一連のパルスシーケンスにしたがって傾斜磁場電源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３ｘ〜３ｚ
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。

【００３６】また、演算ユニット１０は、受信器８Ｒが
出力したデジタル量の生データ（原データとも呼ぶ）
を、シーケンサ５を通して入力し、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）に生データを配
置し、この生データをその各組毎に２次元又は３次元の
フーリエ変換に付して実空間の画像データに再構成す
る。また演算ユニットは、必要に応じて、画像データの
合成（加算）処理、差分演算処理などを行うことができ
る。

【００３７】記憶ユニット１１は、本装置の信号制御、
データ処理、及びデータ演算に必要なコンピュータプロ
グラム、並びに、再構成された画像データのみならず、
上述の合成処理や差分処理が施された画像データを保管
することができる。このため、この記憶ユニット１１に
搭載される記録媒体（図示せず）には、本発明に係るブ
ラックブラッド法に拠るＭＲイメージングのプログラム
も記憶されており、ホスト計算機６及びシーケンサ５に
より読み出される。

【００３８】表示器１２は画像を表示する。また入力器
１３を介して、術者が希望する撮像条件、パルスシーケ
ンス情報、画像合成や差分処理などの演算法のパラメー
タ等をホスト計算機５に入力することができる。

【００３９】また、息止め指令部の一要素として音声発
生器１６を備える。演算に関する情報をホスト計算機６
に入力できる。この音声発生器１６は、ホスト計算機６
から指令があったときに、息止め開始及び息止め終了の
メッセージを音声として発することができる。

【００４０】さらに、心電計測部は、撮像対象Ｐの体表
に付着させて心時相を表す信号としてのＥＣＧ（心電
図）信号を検出するＥＣＧセンサ１７と、このＥＣＧ信
号を処理して例えばＲ波のピーク値に同期したトリガ信
号をシーケンサ５に出力するＥＣＧユニット１８とを備
える。このトリガ信号は、シーケンサ５によって、ブラ
ックブラッド法のＭＲイメージングを心電同期法で実行
するために使用される。

【００４１】本実施形態の構成において、ＥＣＧセンサ
１７及びＥＣＧユニット１８が、本発明に係る心時相を
表す信号の収集手段を成す。また、磁石１、傾斜磁場コ
イルユニット３、傾斜磁場電源４、シーケンサ５、ホス
ト計算機６、ＲＦコイル７、送信器８Ｔ、及び記憶ユニ
ット１１が本発明のプリパルス印加手段及びスキャン手
段の主要部を成す。さらに、記憶ユニット１１は本発明
に係る記録媒体としてのメモリ手段を有する。

【００４２】次に、図２〜４を参照して、本実施形態の
磁気共鳴イメージング装置の動作を説明する。

【００４３】図２に、この実施形態において心電同期法
の元に実行される、ダブルインバージョンパルスを用い
たブラックブラッド法のパルスシーケンスを示す。この
パルスシーケンスは、シーケンサ５により、図３の手順
で実行される。この手順はパルスシーケンス情報とし
て、ホスト計算機６からシーケンサ５に渡される。

【００４４】シーケンサ５は、まず、ＥＣＧユニット１
８からトリガ信号の読込みを試みながら、ＥＣＧ信号の
Ｒ波がピーク値を呈するタイミングが到来したか否かが
判定される（ステップＳ１，Ｓ２）。なお、このトリガ
信号はＥＣＧユニット１８により生成される。ＥＣＧユ
ニット１８は、ＥＣＧセンサ１７からのＥＣＧ信号を入
力してそのＲ波のピーク値を検出し、この検出時にトリ
ガ信号を出力するという動作を繰り返している（ステッ
プＥ１〜Ｅ３）。

【００４５】シーケンサ５は、Ｒ波ピーク値の出現を検
知すると、予め内蔵しているソフトウエアタイマの時間
計測を開始させる（ステップＳＳ３）。ここで検出する
Ｒ波は、図２に示す最初のＲ波：Ｒ１である。

【００４６】次いで、シーケンサ５は、このタイマの計
測値ＣＴが図２に示すＲ波からの所定の遅延時間ｔｄ１
に一致する（ＣＴ＝ｔｄ１）か否かを判断する（ステッ
プＳ４）。この遅延時間ｔｄ１は、プリパルスとしての
ダブルインバージョンパルスＤＩＶに心電同期を掛ける
ための時間であり、本発明の第１の遅延時間に対応す
る。この遅延時間ｔｄ１は、後述するように、予め設定
されている。

【００４７】このステップＳ４の判断のステップでＮ
Ｏ、即ち計測時間が未だ遅延時間ｔｄ１に達していない
場合、そのまま時間計測を継続するが、ＹＥＳの場合、
遅延時間ｔｄ１に達したと認識して次のステップの処理
に進む。つまり、シーケンサ５により、プリパルスとし
てのダブルインバージョンパルスＤＩＶの印加開始が指
令される（ステップＳ５）。この後、上述したソフトウ
エアタイマの計測値がクリアされる（ステップＳ６）。

【００４８】次いで、シーケンサ５は撮像パルス列ＳＥ
Ｑ_ｉｍａに対する心電同期処理に移行する。即ち、前述
と同様にしてトリガ信号の読込みを試み、トリガ信号を
読み込めたときにＲ波ピーク値のタイミングが到来した
と判断する（ステップＳ７，Ｓ８）。これにより検出さ
れるＲ波は、図２に示すＲ波：Ｒ２となる。

【００４９】このＲ波ピーク値の検出に呼応して、前述
と同様に、ソフトウエアタイムによる時間計測を開始さ
せ、その計測値ＣＴ＝遅延時間ｔｄ２になったか否かが
判断される（ステップＳ９，Ｓ１０）。この遅延時間ｔ
ｄ２は、プリパルスのときとは別のＲ波（Ｒ２）に撮像
パルス列ＳＥＱ_ｉｍａの心電同期を掛けるための時間で
ある。この遅延時間ｔｄ２は、例えば１心周期の中の拡
張期の所望タイミングでデータ収集を開始できるよう
に、予め与えられる。

【００５０】このため、ステップＳ９での判断がＹＥＳ
（ＣＴ＝ｔｄ２）になると、図２に示す撮像パルス列Ｓ
ＥＱ_ｉｍａの印加が開始される（ステップＳ１１）。次
いで、タイマがクリアされ、次の位相エンコードによる
データ収集を行う場合は、処理がステップＳ１に戻され
る（ステップＳ１１，Ｓ１２）。

【００５１】ここで、上述したダブルインバージョンパ
ルスＤＩＶの遅延時間ｔｄ１の設定法について説明す
る。この遅延時間ｔｄ１（固定値）は、上述のように与
えられた遅延時間ｔｄ２（固定値）、ブラックブラッド
法に必要な反転時間ＢＢＴＩ、及びＥＣＧ信号の平均的
なＲＲ間隔：ＲＲから、

【数１】ｔｄ１＝ＲＲ＋ｔｄ２−ＢＢＴＩ の式に基づき予め演算されている。

【００５２】このため、上述したシーケンサ５による処
理によって、図２に示すブラックブラッド法に従ったＭ
Ｒイメージングのためのスキャンが実行される。

【００５３】つまり、ある時点のＥＣＧ信号のＲ波：Ｒ
１が出現すると、そのピーク値の時点から、予め設定し
てある遅延時間ｔｄ１に同期してダブルインバージョン
パルスＤＩＶが印加される。このパルスは、スライス用
傾斜磁場Ｇｓを印加させずに撮像対象全体のスピンを反
転励起させるインバージョンパルスと、スライス用傾斜
磁場Ｇｓの印加を伴って撮像断面のみのスピンを反転励
起させるインバージョンパルスとが連続的に印加され
る。

【００５４】このダブルインバージョンパルスＤＩＶの
印加開始後、次のＲ波：Ｒ２の出現が待たれる。このＲ
波：Ｒ２が出現すると、そのピーク値の時点から、前も
って設定してある遅延時間ｔｄ２が経過すると、例えば
高速ＳＥ法に従う撮像パルス列ＳＥＱ_ｉｍａの印加が開
始される。これにより、複数の位相エンコード量にそれ
ぞれ対応してエコー信号が収集される。これらのエコー
信号は受信器８Ｒにより画像データに変換され、画像再
構成のために演算ユニット１０に送られる。

【００５５】このため、ＲＲ間隔、即ち心周期の変動の
影響を殆ど受けることなくエコーデータの収集を行うこ
とができる。例えば、心周期が大きい図４（ａ）の状態
から心周期が小さい同図（ｂ）の状態に変化すると、Ｒ
Ｒ間隔が短縮されることになるが、この短縮は反転時間
ＢＢＴＩの縮小により自動的に吸収される。反対に、心
周期が大きくなった場合も、そのＲＲ間隔は拡大する
が、この拡大は反転時間ＢＢＴＩの拡大により自動的に
吸収される。本実施形態のブラックブラッド法の場合に
は、反転時間ＢＢＴＩの時間幅を４００〜７００ｍｓ程
度の範囲内で変動させる分には、血液信号の抑制効果の
違いは小さく、従って画質に与える影響は無視し得るこ
とが見出されている。

【００５６】このように、反転時間ＢＢＴＩが所要範囲
内で変動することでＲＲ間隔の変動が吸収さるので、ダ
ブルインバージョンパルスＤＩＶ及び撮像パルス列ＳＥ
Ｑ_{ｉ ｍａ}は予め設定した固定値の遅延時間ｔｄ１、ｔｄ
２で夫々、各別に同期が掛けられる。

【００５７】つまり、撮像パルス列ＳＥＱ_ｉｍａは、ダ
ブルインバージョンパルスＤＩＶとは無関係にＲ波に同
期を掛けることができる。このため、遅延時間ｔｄ２の
みを考慮して、１心周期内の収縮期の所望タイミングで
スキャンを開始することができ、その収縮期のエコーデ
ータを収集することができる。これにより、ブラックブ
ラッド法など、プリパルスの印加後のデータ収集までの
待ち時間が長いパルスシーケンスを用いたＭＲイメージ
ングであっても、心周期の変動に影響されずに、エコー
収集を行い心時相は一定して収集時点の心筋の位置がシ
ョット毎に揺らぐという事態を回避できる。これゆえ、
アーチファクトを低減させ、高画質の収縮期のＭＲ画像
を安定的に且つ確実に提供することができる。

【００５８】また、従来法と上述した本発明に係る手法
とを遅延時間により切り替えながら撮像すれば、従来で
は実質的に不可能であったブラックブラッド法に拠るシ
ネモード撮像を行うこともできる。

【００５９】なお、上述した実施形態にあっては、ダブ
ルインバージョンパルスＤＩＶと撮像パルス列ＳＥＱ
_ｉｍａとを異なる２つの連続するＲ波：Ｒ１，Ｒ２に各
別に同期させるという構成を説明した。しかしながら、
本発明は必ずしもそのような構成に限定されるものでは
なく、例えば図５に示す如く、Ｒ波：Ｒ１にダブルイン
バージョンパルスＤＩＶを同期させた後、１Ｒ波：Ｒ２
を空けた次のＲ波：Ｒ３に撮像パルス列ＳＥＱ_ｉｍａを
同期させるようにしてもよい。この空けるＲ波は、２個
以上であってもよい。これを達成するには、例えば図３
に示したステップＳ８とＳ９の間に、Ｒ波を所望数カウ
ントする処理を介在させ、カウント数が所望数に達した
ときに、ステップＳ９に示す処理に移行するようにすれ
ばよい。このように構成することで、前述した実施形態
と同様の作用効果のほかに、反転時間ＢＢＴＩに設定法
にバリエーションを持たせることができる。

【００６０】さらに、本発明は上述した実施形態及びそ
の変形形態の構成に限定されることなく、特許請求の範
囲に記載の要旨を逸脱しない範囲で更に別の形態で実施
可能なものである。例えば、前述した心拍を表す信号の
検出法は、ＥＣＧ信号を検出するものに限定されるもの
ではなく、脈波を検出する手法、ＭＲ信号自体の強度を
利用する手法、エコー信号の位相シフトで検出する手
法、ナビゲータエコーを用いる手法などを適宜用いるよ
うにしてもよい。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ブラックブラッド法などのパルスシーケンスを成すプリ
パルスと撮像パルス列に対して、撮像対象の心時相を表
す信号（ＥＣＧ信号など）の異なる所定波形（Ｒ波な
ど）に別々の遅延時間で同期を掛けるようにしたので、
エコー信号を収集する撮像パルス列の印加タイミングは
心周期の変動が在っても常に一定に保持することができ
る。これにより、プリパルスと撮像パルス列との間の待
ち時間が心周期に比して長いパルスシーケンスを用いた
ＭＲイメージングにおいて、心拍周期に周期毎の変動が
在る場合でも、心周期の収縮期の画像を確実に撮像でき
る。従って、アーチファクトを低減し、ＭＲ画像の画質
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る磁気共鳴イメージング
装置の概略構成の一例を示す機能ブロック図。

【図２】実施形態で用いるブラックブラッド法を示すパ
ルスシーケンス。

【図３】図２のパルスシーケンスを実行するための心電
同期処理の概要を示すフローチャート。

【図４】心周期の変動を吸収する仕組みを説明する図。

【図５】本発明の変形の実施形態で用いるブラックブラ
ッド法を示すパルスシーケンス。

【図６】従来のブラックブラッド法を示すパルスシーケ
ンス。

【図７】従来のブラックブラッド法に拠る同期法の一例
を示すパルスシーケンス。

【図８】従来のブラックブラッド法に拠る同期法の不都
合を説明するパルスシーケンス。

【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 演算ユニット １１ 記憶ユニット １２ 表示器 １３ 入力器 １７ センサユニット １８ ＥＣＧユニット

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮像対象にプリパルスを印加し、この印
   加から所定の待機時間の後、当該撮像対象の所望領域に
   撮像パルス列を印加してスキャンを行うようにした磁気
   共鳴イメージング装置において、 前記撮像対象の心時相を表す信号を収集する収集手段
   と、 この検出手段により収集された信号の、あるタイミング
   で現れる所定波形に第１の遅延時間を以って同期させて
   前記プリパルスを印加するプリパルス印加手段と、 前記検出手段により検出された信号の、前記タイミング
   から少なくとも１心周期後のタイミングで現れる前記所
   定波形に第２の遅延時間を以って同期させて前記撮像パ
   ルス列の印加によるスキャンを行うスキャン手段と、を
   備えたことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の磁気共鳴イメージング
   装置において、 前記プリパルスは、ブラックブラッド法に拠るパルスシ
   ーケンスの一部を成すダブルインバージョンパルスであ
   ることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の磁気共鳴イメージング
   装置において、 前記心時相を表す信号はＥＣＧ信号であり、前記所定波
   形は前記ＥＣＧ信号のＲ波であることを特徴とする磁気
   共鳴イメージング装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の磁気共鳴イメージング
   装置において、 前記スキャン手段がスキャンを開始する前記少なくとも
   １心周期後のタイミングは、１心周期が経過したタイミ
   ングであることを特徴とする磁気共鳴イメージング装
   置。
5. 【請求項５】 請求項１に記載の磁気共鳴イメージング
   装置において、 前記スキャン手段がスキャンを開始する前記少なくとも
   １心周期後のタイミングは、２心周期が経過したタイミ
   ングであることを特徴とする磁気共鳴イメージング装
   置。
6. 【請求項６】 請求項１に記載の磁気共鳴イメージング
   装置において、 前記所定の待機時間は、前記心拍の１周期の約半分程度
   又はそれ以上を占めるほどに長いことを特徴とする磁気
   共鳴イメージング装置。
7. 【請求項７】 請求項１に記載の磁気共鳴イメージング
   装置において、 前記第２の遅延時間は、前記心拍の収縮期に合わせて設
   定した時間であり、前記第１の遅延時間は、前記第２の
   遅延時間、前記待機時間の所望値、及び前記心拍の平均
   的な周期から算出した時間であることを特徴とする磁気
   共鳴イメージング装置。
8. 【請求項８】 撮像対象にプリパルスを印加し、この印
   加から所定の待機時間の後、当該撮像対象の所望領域に
   撮像パルス列を印加してスキャンを行うようにした磁気
   共鳴イメージング装置において、 前記撮像対象の心時相を表す信号に別々のタイミングで
   現れる２つの同一種の波形に前記プリパルス及び撮像パ
   ルス列の印加を各別に同期させる手段を設けたことを特
   徴とする磁気共鳴イメージング装置。
9. 【請求項９】 プリパルスと撮像パルス列とから成る磁
   気共鳴イメージング用のパルスシーケンスを、撮像対象
   の心時相を表す信号に同期して当該撮像対象に印加する
   磁気共鳴イメージングのスキャン同期方法において、 前記信号のあるタイミングで現れる所定波形に第１の遅
   延時間を以って同期させて前記プリパルスを印加し、 前記信号の、前記タイミングから少なくとも１心周期後
   のタイミングで現れる前記所定波形に第２の遅延時間を
   以って同期させて前記撮像パルス列の印加によるスキャ
   ンを行う、ことを特徴とする磁気共鳴イメージングのス
   キャン同期方法。
10. 【請求項１０】 プリパルスと撮像パルス列とから成る
    磁気共鳴イメージング用のパルスシーケンスを、撮像対
    象の心時相を表す信号に同期して当該撮像対象に印加す
    る磁気共鳴イメージングのための記録媒体であって、 コンピュータに、前記信号のあるタイミングで現れる所
    定波形に第１の遅延時間を以って同期させて前記プリパ
    ルスを印加する機能と、前記信号の、前記タイミングか
    ら少なくとも１心周期後のタイミングで現れる前記所定
    波形に第２の遅延時間を以って同期させて前記撮像パル
    ス列の印加によるスキャンを行う機能とを実現させるた
    めのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記
    録媒体。
11. 【請求項１１】 プリパルスと撮像パルス列とから成る
    磁気共鳴イメージング用のパルスシーケンスを、撮像対
    象の心時相を表す信号に同期して当該撮像対象に印加す
    る磁気共鳴イメージングのためのプログラムであって、 コンピュータに、前記信号のあるタイミングで現れる所
    定波形に第１の遅延時間を以って同期させて前記プリパ
    ルスを印加する機能と、前記信号の、前記タイミングか
    ら少なくとも１心周期後のタイミングで現れる前記所定
    波形に第２の遅延時間を以って同期させて前記撮像パル
    ス列の印加によるスキャンを行う機能とを実現させるた
    めのプログラム。