JP2003116814A - 磁気共鳴撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】時間分解能と画質のともに優れた時系列画像を
得る。 【解決手段】 高周波磁場パルス３１を照射した後、リ
ードアウト傾斜磁場を反転しながら繰り返し印加して複
数の磁気共鳴信号を取得するシーケンスを、前記複数の
磁気共鳴信号の少なくとも１つを計測データ空間を位相
エンコード方向に３つの領域に分割したうちの中央領域
に割り当て、残りの磁気共鳴信号を前記中央領域を挟む
第１と第２の領域に割り当てるように位相エンコードを
付与しながら実行し、該シーケンスを位相エンコードを
変えて繰り返し実行して前記中央領域に対応する全ての
計測データを取得する一連のシーケンスを実行するスキ
ャンを、前記第１と第２の領域の未取得の計測データを
得るように繰り返し実行し、前記スキャンの終了ごとに
画像を再構成し、現回スキャンの実行により計測されな
い領域の位相エンコードの計測データは、前回スキャン
以前の実行により得られた計測データを用いて画像を再
構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気共鳴撮像装置
に係り、例えば、連続撮影を行いながら時間分解能を高
め、かつ画質の優れた画像をモニタリングする磁気共鳴
撮像装置に好適な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気共鳴撮像装置（ＭＲＩ装置）は、生
体に均一な静磁場を作用させた状態で高周波磁場パルス
を照射し、生体中の水素や燐などの原子核を励起させ、
この励起により発生する核磁気共鳴信号（ＮＭＲ信号）
を計測し、それら水素や燐の密度分布あるいは緩和時間
分布等の磁気共鳴情報に基づいて、生体内の計測領域を
画像化することにより、医療診断に資する装置である。

【０００３】ＭＲＩ装置では、基本的に１枚の画像を得
るための撮像時間はＴＲ（repetition time:パルス系列
の基本パターンに要する時間）と位相エンコード数の積
になる。この撮像時間の短縮をはかり、臨床の場におい
てＭＲＩ装置の幅広い利用を図るべく、高速撮像法とし
て、１のＴＲで複数のエコー信号（ＮＭＲ信号）を取得
するエコープラナーイメージング（以下「ＥＰＩ」と略
す）法がある。ＥＰＩ法の基本的な概念は、Ｔ２*減衰
（ティーツースター、見かけ上の横緩和）中に読み出し
傾斜磁場であるリードアウト傾斜磁場の反転を繰り返し
多数のグラジエントエコーをつくり、計測データ空間、
すなわちｋ空間のすべての位相エンコードラインを埋め
る方法である。この場合、１回の励起パルスのみで画像
を構成するもの、何回かの励起パルスによるデータを合
わせて空間分解能の高い１枚の画像を作るものがある。

【０００４】また、ＥＰＩには、ＦＩＤ（自由誘導減
衰）で信号を計測するグラジエントエコータイプのＥＰ
Ｉ（ＧＥ−ＥＰＩ）と、ｋ空間の原点の信号をスピン・
エコーで計測するスピン・エコータイプのＥＰＩ（ＳＥ
−ＥＰＩ）がある。ＧＥ−ＥＰＩはファンクショナルＭ
ＲＩ（functional ＭＲＩ）やパーヒュージョンスタデ
ィ（perfusion study）などに使用され、Ｔ２*コントラ
スト画像を効果的に取得でき、ＳＥ−ＥＰＩはディフュ
ージョン（diffusion）、パーフュジョン（perfusio
n）、フロー（flow）の計測などのＴ２*による効果をな
るべくさけたい場合に使用される。

【０００５】一方、画像の再構成間隔を短縮することに
より時間分解能を高める方法としてHalf Scan 法があ
る。この方法は、位相方向に対して、約半分（50％以
上）または３/４の計測データから残りのデータを推定
して画像を作成する方法であり、同じ空間分解能の画像
を短時間で得ることができるが、Ｓ/Ｎ（signal to noi
se ratio :信号雑音比）が低下し、画質が低下する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のＥＰＩ法の計測
において、ｋ空間のデータを全て取得し、１画像を得る
ための撮像時間はＴＲ×ショット数であった。そのた
め、空間分解能や画質の良さを求めると、ＴＲ及びショ
ット数を小さくすることができず、その結果時間分解能
が低くなり、得られた時系列画像から臨床の場で必要な
情報を得ることができない場合があった。

【０００７】本発明は、時間分解能と画質の共に優れた
時系列画像を得ることを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、静磁場発生手段と、傾斜磁場発生手段と、高周波磁
場パルス照射手段と、被検体から発生する磁気共鳴信号
を受信する受信手段と、前記静磁場発生手段と前記傾斜
磁場発生手段と前記高周波磁場パルス照射手段と前記受
信手段とを制御して撮像シーケンスを実行するシーケン
サと、前記磁気共鳴信号に基づいて画像を再構成する信
号処理手段とを備えた磁気共鳴撮像装置において、前記
シーケンサは、高周波磁場パルスを照射した後、リード
アウト傾斜磁場を反転しながら繰り返し印加して複数の
磁気共鳴信号を取得するシーケンスを実行するにあたっ
て、計測データ空間を位相エンコード方向に中央領域と
他の領域からなる複数の領域に分け、位相エンコード方
向の計測ライン数を前記中央領域にＭ本、前記他の領域
にＮ（但し、Ｎ＞Ｍ）本割り当てるとともに、前記磁気
共鳴信号を前記中央領域にＫ個、前記他の領域にＬ個割
り当て、かつＭ／Ｋ＜Ｎ／Ｌとなる条件で前記シーケン
スにより、前記位相エンコードを変化させながら前記中
央領域はＭ本の計測ライン数、前記他の領域はＮより小
さい数となる計測ライン数にそれぞれ対応する計測デー
タを取得する一連のシーケンスを実行し、該一連のシー
ケンスを前記位相エンコードを変化させながら前記他の
領域の未計測の計測ラインに対応する計測データを取得
するように繰り返し実行するものであり、前記信号処理
手段は、前記一連のシーケンスの終了ごとに前記計測デ
ータに基づいて画像を再構成し、前記他の領域の未計測
の計測データは、前回以前の一連のシーケンスの実行に
より得られた計測データを用いて画像を再構成すること
を特徴とする。

【０００９】このような構成とすることにより、従来の
ように計測データ空間、すなわちｋ空間の計測データを
全て取得するごとに画像再構成をしていた場合と異な
り、ｋ空間の中央領域の全計測データを取得する一連の
シーケンスの実行ごとに画像再構成をするので、時間分
解能を高めることができる。また、画像再構成では、ｋ
空間の中央領域以外の他の領域における未計測の計測デ
ータは、現回の一連のシーケンス以前の一連のシーケン
ス実行で得られた計測データを用い、中央領域の全計測
データは一連のシーケンス実行ごとに取得するので、Ｓ
/Ｎ、画質等の空間分解能を損なうことを抑えて連続撮
像ができる。

【００１０】すなわち、ｋ空間の中央領域は、撮像対象
の全体像を認識する低周波数のデータを含むものであ
り、この領域の全データを画像再構成する一連のシーケ
ンス実行ごとに取得することにより、例えば穿刺針の動
きを明確にすることができる。また、ｋ空間の中央領域
を挟む他の領域は、撮像対象の輪郭を明確にする高周波
データからなるもので、現回の一連のシーケンス実行で
取得できない計測データ部分は、現回以前の一連のシー
ケンス実行で得られた計測データを使って画像再構成す
るようにしたから、画質等に与える影響を抑えることが
できる。各一連のシーケンスは、それぞれｋ空間の他の
領域のデータ取得部分を異にし、各一連のシーケンス実
行で他の領域の全データを取得する。そして、各一連の
シーケンスを繰り返すサイクルを行い、連続撮像をす
る。

【００１１】例えば、１回の高周波磁場パルスの照射で
３個の磁気共鳴信号を得る場合は、ｋ空間を位相エンコ
ード方向に５以上の奇数個に等分すると、真中の１つが
中央領域となり、中央領域をはさむ他の領域を第１と第
２の領域にする。この場合、分割数をあまり大きくする
と、中央領域に低周波データを全て含ませることができ
ず、十分に鮮明な画像再構成ができない点に注意する。
高周波磁場パルスを照射すると、３個の磁気共鳴信号を
得るが、１個を中央領域の計測データ取得に使い、他の
２個をそれぞれ他の領域である第１と第２の領域の計測
データ取得に使う。このような、計測データ取得は、撮
像シーケンスにおける位相エンコード傾斜磁場パルスの
強度を調節することにより行う。このような撮像シーケ
ンスを繰り返し実行し、中央領域の全計測データが取得
できたときに、１回の一連のシーケンスが完了する。次
の一連のシーケンスでは、同様に中央領域の全計測デー
タを取得するが、他の領域である第１と第２の領域の計
測データは前回の一連のシーケンス実行で得られなかっ
た計測データを取得する。このようにして、位相エンコ
ードを変えながら、繰り返し一連のシーケンスを実行す
ることで、第１と第２の領域の全計測データを得ること
ができる。画像再構成は、１回の一連のシーケンス実行
ごとに行って表示する。１回の一連のシーケンス実行で
得られなかった、第１と第２の領域の計測データは、前
回以前の一連のシーケンス実行で得られた計測データを
使用して画像再構成して表示する。

【００１２】このように、ｋ空間の位相エンコード方向
の計測ラインに対応する全てのデータを計測しないで画
像を再構成しているから、１枚の画像を得る撮像時間を
短縮することができる。しかも、今回の一連のシーケン
スで計測できない位相エンコードの計測データは、前回
以前の一連のシーケンスで得られた計測データを使い画
像再構成するので、時間分解能に優れ、高速で撮像して
画像再構成と表示ができる。また、低周波データを含む
中央領域の全計測データは、一連のシーケンスごとに取
得しているので、連続撮像での撮像対象の動きを明確に
とらえることができる。

【００１３】また、シーケンサは、第１と第２の領域の
計測データを位相エンコード同一方向にずらしながら順
に取得するシーケンスを実行することが好ましい。位相
エンコードを同方向、均等に変化させて印加するので、
被検体の磁化率による磁場のオフセット変動の影響を抑
えることができるからである。

【００１４】また、本発明は、上記のように中央領域の
全データを取得する１回の一連のシーケンス実行ごとに
画像を再構成して表示し、他の領域の未計測のデータは
前回以前の一連のシーケンス実行で得たデータを使うこ
とから、１回の高周波磁場パルスで得られる磁気共鳴信
号の数は３以上であればよい。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。図１は、一実施形態の撮像から画像
再構成と表示の手順を示すフローチャートである。図２
は、一実施形態の磁気共鳴撮像装置の全体構成を示すブ
ロック図である。図３は、一実施形態のエコートレイン
数３の撮像シーケンスを示す図である。図２に示すよう
に、磁気共鳴撮像装置は、静磁場発生回路１、傾斜磁場
発生系２、送信系３、受信系４、信号処理系５、シーケ
ンサ６、及び中央処理装置（ＣＰＵ）７等を備えて構成
される。静磁場発生回路１は、被検体９が置かれる空間
に均一な静磁場を発生させるものである。その静磁場の
方向は、通常、被検体９の体軸方向又は体軸に直交する
方向である。また、静磁場発生回路１は、永久磁石方式
または常電導方式あるいは超電導方式を用いて形成され
ている。傾斜磁場発生系２は、直交３軸（Ｘ、Ｙ、Ｚ）
方向の傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイル１０と、その
傾斜磁場コイル１０の駆動電流を供給する傾斜磁場電源
１１を有して構成されている。傾斜磁場電源１１は、シ
ーケンサ６の命令に従って直交３軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ）方向
の傾斜磁場Ｇｓ、Ｇｐ、Ｇｒを被検体９に印加するよう
になっている。この傾斜磁場の与え方によって断層像の
スライス面を設定することができる。シーケンサ６はＣ
ＰＵ７の制御により動作し、パルスシーケンスと称され
る撮像シーケンスに従って、傾斜磁場発生系２、送信系
３、受信系４等に命令を送り、断層像を撮像するのに必
要な制御を実行するものである。

【００１６】送信系３は、高周波磁場パルスにより被検
体９の生体組織を構成する原子核に核磁気共鳴を起こさ
せるために高周波磁場パルスを照射するもので、高周波
発振器１２、変調器１３、高周波増幅器１４及び高周波
照射コイル１５を有して構成されている。そして、送信
系３は、シーケンサ６の命令に従って、高周波発振器１
２から出力される高周波磁場パルスを変調器１３で振幅
変調し、さらに高周波増幅器１４で増幅した後、高周波
照射コイル１５に供給して高周波磁場パルス（ＲＦパル
ス）を被検体９に照射するようになっている。

【００１７】受信系４は、被検体９の生体組織の原子核
の核磁気共鳴により放出されるエコー信号などの磁気共
鳴信号を検出するもので、受信側の高周波受信コイル１
６、増幅器１７、直交位相検波器１８及びＡ／Ｄ変換器
１９を有して構成される。高周波受信コイル１６により
受波された磁気共鳴信号は増幅器１７で増幅され、直交
位相検波器１８で検波された後、Ａ／Ｄ変換器１９でデ
ィジタル信号の計測データに変換される。なお、シーケ
ンサ６の制御によるタイミングで直交位相検波器１８に
より位相を９０°ずらしてサンプリングされた二系列の
計測データは、信号処理系５に送られる。

【００１８】信号処理系５は、ＣＰＵ７、ＲＯＭ２０、
ＲＡＭ２１、光磁気ディスク２２、ＣＲＴなどのディス
プレイ２３及び磁気ディスク２４を有して構成される。
ＣＰＵ７は、入力される計測データをフーリエ変換処理
を含む画像再構成処理を行い、任意断面の信号強度分布
あるいは所定の処理をした画像を作成して、ディスプレ
イ２３に断層像として表示するようになっている。ＲＯ
Ｍ２０は、経時的な画像解析処理及び計測を行なうプロ
グラムや、その実行に用いる不変のパラメータなどを記
憶する。ＲＡＭ２１は、前計測で用いた計測パラメータ
や、受信系４で検出したエコー信号、及び関心領域設定
に用いる画像を一時保管すると共に、その関心領域を設
定するためのパラメータなどを記憶する。光磁気ディス
ク２２及び磁気ディスク２４は、ＣＰＵ７により再構成
された画像のデータを記録する。ディスプレイ２３は、
光磁気ディスク２２及び磁気ディスク２４に格納されて
いる画像データを映像化して断層像として表示する。

【００１９】さらに本発明のＭＲＩ装置の信号処理系５
は、ＣＰＵ７の機能として画像データに対し撮像対象の
動きを画像上で明確するべく差分画像をつくる差分処理
及び画像の累積を行う重み付けを行う機能を備えてい
る。これらの処理は、本発明のＭＲＩ装置において計測
を行うことにより得られたデータに対してなされる。こ
れらの処理の選択及び設定のための手段が、ＣＰＵの入
力手段として設けられる。またディスプレイ２３は、こ
の信号処理系５の機能に対応して、通常の画像に代わり
または通常の画像に加えて差分画像あるいは累積加算画
像を表示する機能を備えている。

【００２０】操作部８は、信号処理系で実行する処理の
制御情報を入力するものであり、例えば、トラックボー
ル又はマウス２５やキーボード２６を備えて構成され
る。

【００２１】このように構成される磁気共鳴撮像装置
（ＭＲＩ装置）を用いて、撮像、画像再構成及び画像表
示をする手順について図１を用いて説明する。ステップ
１では撮像に関するパラメータである撮影視野（ＦＯ
Ｖ）のサイズ、断層撮影するスライス面の位置、周波数
エンコード数及び位相エンコード数等を定める。この設
定されたパラメータは、ＲＡＭ２１に記憶される。計測
パラメータが設定されると、ステップ２において、１回
の高周波磁場パルスの照射で生じるＥＰＩ法の磁気共鳴
信号数（エコー数）を設定する。すなわち、反転するリ
ードアウト傾斜磁場の繰り返し印加により、複数のエコ
ー信号を得る。次に、ステップ３において、ｋ空間の位
相エンコード方向の分割数を設定する。例えば、３エコ
ーのときは、分割数を５、７、９等にする。分割された
真中の１個を中央領域とし、中央領域を挟む他の領域を
第１と第２の領域とする。したがって、第１と第２の領
域は等しいエンコード数となり、中央領域のエンコード
数の整数倍となる。このとき、上記の３個のエコー信号
でｋ空間の分割数が５、ステップ１で定めたエンコード
数が１８９であるときは、１分割ごとに３８個のエンコ
ード数が割り当てられ、全体のエンコード数は１９０に
自動調整される。この自動調整は、ステップ１で定めた
エンコード数に最も近い数値のエンコード数となる。し
たがって、中央領域のエンコード数は３８、第１と第２
の領域のエンコード数はそれぞれ７６となる。ただし、
ｋ空間の位相エンコード数は、通常１２８、２５６等に
され、位相エンコードのピッチは一定に設定される。し
たがって、これらの位相エンコード数に不足する場合
は、単にｋ空間上下の端部の計測データが得られないこ
とになるだけである。ステップ４において、中央領域の
エンコード数に対応する全計測データと第１と第２の領
域のエンコード数に対応する全データのうちの一部のデ
ータを取得するパーシャル（Ｐartial）データ計測、す
なわち１回のスキャンで行った一連のシーケンスを実行
する。そして、画像再構成（Ｓ５）、画像を表示（Ｓ
６）する。その後、データ数の変更すなわち、位相エン
コード数の変更等があるときは、ステップ１へ戻る。変
更がないときは、計測終了の指示（Ｓ８）があれば終了
し、なければステップ４に戻り再びＰartialデータ計測
をする。このとき、第１と第２の領域の位相エンコード
は前回のスキャンで行った一連のシーケンスとは相違
し、前回で未計測の計測データに対応する位相エンコー
ドの傾斜磁場が印加される。撮像は、パルスシーケンス
と称される撮像シーケンスにしたがって行われる。図３
に、第１の実施形態であるエコートレイン数が３の撮像
シーケンスを示す。本実施形態の撮像シーケンスは、エ
コープラナーイメージング（ＥＰＩ）法と呼ばれるパル
スシーケンスを用いている。図は、上から順に高周波磁
場パルスＲＦ、スライス選択傾斜磁場Ｇｓ、位相エンコ
ード傾斜磁場Ｇｐ、リードアウト傾斜磁場Ｇｒ，核磁気
共鳴信号であるエコー信号Signalをそれぞれ示し、縦軸
はそれらの強度を、横軸は時間を示している。このパル
スシーケンスを繰り返すことにより、計測データ空間で
あるｋ空間に撮像で得た計測データが収集される。

【００２２】次に、図３のシーケンスの内容を詳細に説
明する。高周波磁場パルス３１を照射すると共に、スラ
イス選択傾斜磁場パルス３３を印加することにより、被
検体の所望の部位を励起する。これにより被検体中の例
えばプロトンが励起され、エコー信号が発生する。この
エコー信号に空間位置情報である位相エンコード傾斜磁
場Ｇｐ（以下「Ｇｐ」とする）パルス３５とリードアウ
ト傾斜磁場Ｇｒ（以下「Ｇｒ」とする）パルス３７を印
加する。そして、反転させたＧｒパルス３９を印加する
ことにより、グラジエントエコー信号（以下「エコー信
号」とする）４１が得られる。その後、位相エンコード
の磁場強度を変えたＧｐパルス４３と反転させたＧｒパ
ルス４５が印加され、第２のエコー信号４７が得られ
る。また、同様にして位相エンコードの磁場強度を変え
たＧｐパルス４９と反転したＧｒパルス５１が印加され
ることにより第３のエコー信号５３が得られる。Ｇｐパ
ルスの磁場強度を変えてエコー信号を取得するのは、ｋ
空間の位相エンコーディング数に対応した画像情報を得
るためである。

【００２３】次に、得られたエコー信号とｋ空間のデー
タ取得の関係を説明する。図４は、第１の実施形態にお
けるｋ空間の分割数の第１例を示す図である。ｋ空間
は、周波数情報で埋められたデータ領域であり、横軸に
周波数エンコーディング数、縦軸に位相エンコーディン
グ数がとられている。図４では、縦軸、横軸とも省略し
ているが、図４の中心で縦軸と横軸が交わっている。図
４のｋ空間は、縦軸である位相エンコーディング方向に
７等分されていて、真ん中の中央領域６１と、中央領域
を挟む第１の領域６３と第２の領域６５に分けられてい
る。第１の領域は、７等分されたうちの３ブロック分６
３a，６３ｂ，６３ｃから成り、第２の領域も３ブロッ
ク分６５a，６５ｂ，６５ｃから成る。そして、第１の
エコー信号からの計測データを第１の領域に、第２のエ
コー信号からの計測データを中央領域に、第３のエコー
信号を第２の領域に取得する。

【００２４】図５は、第１の実施形態におけるｋ空間の
データ取得の第１例を示す図である。説明を簡単にする
ために、例えば繰り返し時間ＴＲを２０ｍsec、位相エ
ンコード方向のエンコード数を１８９と設定する。周波
数エンコード数も同様に所定の数値に設定する。位相エ
ンコード数１８９をｋ空間の等分数７で除すると、商は
２７であるから、１ブロックあたりのエンコード数は２
７となり、対応する計測データも２７となる。計測デー
タは、ｋ空間の位相エンコード方向に段階的にラインで
取得される。図３のシーケンスを実行すると、第１のエ
コー信号で第１領域の上段６３ａの上から１番目のライ
ンに計測データが取得され、第２のエコー信号で中央領
域６１の上から１番目のラインに計測データが、第３の
エコー信号で第２領域の上段６５ａの上から１番目のラ
インにそれぞれ計測データが取得される。次ぎのシーケ
ンス実行では、図３のＧｐパルス３５の強度を変化さ
せ、それぞれの領域の２番目のラインに計測データが取
得される。シーケンスを２７回実行することにより、中
央領域６１、第１領域の上段６３ａ，第２領域の上段６
５ａの全計測データが取得でき、第１のスキャンが終了
する。次ぎの第２のスキャンでは中央領域、第１領域の
中段６３ｂ，第２領域の中段６５ｂの全計測データが取
得でき、さらに第３スキャンでは中央領域、第１領域の
下段６３ｃ，第２領域の下段６５ｃの全計測データが取
得できる。つまり、第１から第３までのスキャンの３サ
イクルで、第１と第２の領域の全計測データが取得でき
るのに対し、中央領域は全計測データを３回取得するこ
とになる。画像再構成と表示は、それぞれ１回のスキャ
ンが終了するごとに行われるが、各スキャンでの未取得
の計測データは、現回以前のスキャンで取得した計測デ
ータを使って行う。例えば、第１のスキャンで画像再構
成をする際は、未取得の計測データである第１領域の中
段６３ｂ、下段６３ｃと第２領域の中段６５ｂ、下段６
５ｃのデータは、現回以前の第３と第２のスキャンで得
た計測データを使って、画像再構成を行い表示する。従
来のＥＰＩ法の撮像では、位相エンコード数１８９、エ
コートレイン数が３であれば、位相エンコード数をエコ
ートレイン数で除したときの商６３がショット数とな
る。よって、１枚の画像の撮像時間は、ショット数と１
ＴＲ（２０msec）を乗じた積、１２６０msec、すなわち
約1.3秒となる。ところが、本実施形態では、１回のス
キャンで画像再構成をするので、ショット数は２７とな
り、撮像時間は、２０msecと２７の乗じた積、５４０ms
ec、すなわち約０．６秒で、時間分解能の向上率は約５
７％となる。

【００２５】また、画像再構成を行う１回のスキャンで
は、ｋ空間の中心部分にある低周波領域を中央領域６１
として全計測データを得ていることと、高周波領域であ
る第１と第２の領域の未取得データは、現回以前の最新
のスキャンで得た計測データを用いて画像再構成をして
いるので、空間分解能も損なうことがない。さらに、ｋ
空間における各エコーによる計測データを、位相エンコ
ード方向を同方向に順に取得するので、被検体の磁化率
による磁場のオフセット変動の影響を受けにくくでき
る。また、ｋ空間を位相エンコード方向に中央領域とそ
の他の領域にわけるときは、位相エンコード数に対応し
た計測ライン数を、例えば中央領域にＭ本、第１と第２
の領域を含む他の領域にＮ（但し、Ｎ＞Ｍ）本割り当て
るとともに、磁気共鳴信号を中央領域にＫ個、他の領域
にＬ個割り当て、かつＭ／Ｋ＜Ｎ／Ｌとなる条件でシー
ケンスを、位相エンコードを変化させながら実行する。
このようにシーケンスを設定するので、中央領域が計測
すべき全計測データであるＭ本の計測ライン数に対応す
る計測データを取得する一連のシーケンスを実行したと
きは、他の領域ではＮより小さい数の計測ライン数に対
応する計測データの取得となる。そのため、１回のスキ
ャンで実行する一連のシーケンスでは中央領域の全計測
データが取得できるのに対し、他の領域では全計測デー
タが取得できず、スキャンを繰り返すことで全計測デー
タを得ることとなる。

【００２６】図６は、第１の実施形態におけるｋ空間の
データ取得の第２例を示す図で、ｋ空間を位相エンコー
ド方向に１１等分した場合を示している。真中の１ブロ
ックが中央領域６７で、中央領域を挟むそれぞれ上下の
５ブロックを、第１領域６９、第２領域７１とする。エ
コー数は３であり、第１のエコー信号で第１領域６９の
計測データを、第２のエコー信号で中央領域６７の計測
データを、第３のエコー信号で第２領域の計測データを
取得する。第１スキャンでは、中央領域の全計測データ
と第１、第２の最上段のブロックの全計測データを取得
し、第２スキャンでは、中央領域の全計測データと第
１、第２の上から２番目のブロックの全計測データを取
得することになる。第３、第４、第５スキャンに進むに
つれて、５分割された第１と第２の領域の全計測データ
が取得される。画像再構成と表示は、各スキャンごとに
行われ、現回のスキャンで得られなかった第１と第２の
領域の非計測データは現回スキャン以前のスキャンで得
られた最新の計測データを使う。ｋ空間を１１等分した
うちの真中の１ブロックが中央領域で、この中央領域の
全計測データを取得したときが１回のスキャンになるた
め、位相エンコード数が等しければ、５等分したときよ
りも１１等分したときの方が、１回のスキャン時間は短
くなる。すなわち、時間分解能が優れたものたなる。た
だし、１回のスキャンで得られる中央領域のデータ数
は、５等分したときより少ないので、画質、すなわち空
間分解能は劣る場合がある。

【００２７】次に、本発明の第２の実施形態であるエコ
ートレイン数が５の場合の撮像と計測データ取得を図７
及び図８を用いて説明する。図７は、エコートレイン数
が５の場合のパルスシーケンスを示す図である。図８
は、第２の実施形態におけるｋ空間のデータ取得の第１
例を示す図で、ｋ空間を位相エンコード方向に１３等分
した場合を示したものである。図７において、高周波磁
場パルス７１を照射すると共に、スライス選択傾斜磁場
７３を印加して被検体の所定部位を励起する。Ｇｐパル
ス７５とＧｒパルス７７を印加した後、反転させたＧｒ
パルス７９を印加して第１のエコー信号８１を得る。そ
の後、Ｇｐパルス８３と反転させたＧｒパルス８５を印
加して第２のエコー信号８７を得、その後Ｇｐパルスと
反転させたＧｒパルスを繰り返して、第３のエコー信号
９３、第４のエコー信号９９、第５のエコー信号１０５
を得る。図８の１３等分された真中の１ブロックが中央
領域１１１で、中央領域を挟む上下各６ブロックを第１
領域１１３、第２領域１１５とする。第１領域と第２領
域はさらに、３ブロックずつに分けられている。第１の
エコー信号で第１領域の上段３ブロック１１３ａの計測
データを取得し、第２のエコー信号で第１領域の下段３
ブロック１１３ｂの計測データを取得する。第３のエコ
ー信号で中央領域１１１の計測データを、第４のエコー
信号で第２領域の上段３ブロック１１５ａの計測データ
を、第５のエコー信号で第２領域の下段３ブロック１１
５ｂの計測データをそれぞれ取得する。この場合は、３
回のスキャンで第１と第２の領域の全計測データが得ら
れることになる。従来のＥＰＩ法と比較するために、例
えば位相エンコード数を１９５、エコートレイン数５、
１ＴＲを２５msecとすると、ショット数は３９となるの
で、従来のＥＰＩ法では１枚の画像を撮像するのに９７
５msecすなわち、約１．０秒である。本実施形態では、
ショット数が１５であるから、１回のスキャンに要する
時間は３７５msecで、約０．４秒と成り、時間分解能の
向上率は約６２％となる。１回のスキャンで未取得の計
測データは、現回スキャンの以前のスキャンで得られた
計測データを使用するので、１回のスキャンごとに画像
再構成と表示をしても空間分解能を損なうことがない。

【００２８】図９は、第２の実施形態におけるｋ空間の
データ取得の第２例を示す図で、図８と同様にｋ空間を
１３等分したものであるが、第１領域と第２領域をそれ
ぞれ４ブロックと２ブロックに分けたものである。５個
のエコー信号のうち、第１のエコー信号を第１領域上段
の４ブロックの計測データ取得に、第２のエコー信号を
第１領域下段の２ブロックの計測データ取得に、第３の
エコー信号を中間領域の計測データ取得に割り当てる。
第４と第５のエコー信号も、第１領域と同様にして、第
２領域に割り当てる。この場合、中間領域に隣接する第
１と第２の領域の２ブロックは２回のスキャンで全計測
データを取得でき、第１と第２の領域の４ブロックは４
回のスキャンで全計測データが取得できることになる。
すなわち、サイクル数が２と４の複合型である。この場
合低周波領域である中央領域に近い２ブロックのデータ
取得頻度を高くしているので、空間分解能に優れた画像
を得ることができる。

【００２９】次に、エコートレイン数が３である第１の
実施形態のｋ空間におけるデータ取得の変形例を図１
０、図１１、図１２及び図１３を用いて説明する。図１
０は、第１の実施形態におけるｋ空間の分割数の第２例
を示す図で、第１のエコー信号で中央領域の計測データ
を取得する場合を示す。第１のエコー信号で中央領域の
計測データを取得することにより、縦緩和時間であるＴ
１を強調した画像が得られる。図１０は、ｋ空間を位相
エンコード方向に５等分し真中の１ブロックを中央領
域、中央領域を挟む上下各２ブロックを第１と第２の領
域に分ける。そして、第１と第２の各ブロックを上下２
分割する。図１１は、第１の実施形態におけるｋ空間の
データ取得の第３例を示す図である。第１のエコー信号
で中央領域の上半分、第２のエコー信号で第１領域の下
段の上半分、第３のエコー信号で第１領域の上段の上半
分の計測データをそれぞれ取得する。次に、第１のエコ
ー信号で中央領域の下半分、第２のエコー信号で第２領
域の上段の下半分、第３のエコー信号で第２領域の下段
の下半分の計測データをそれぞれ取得し、第１スキャン
が終了し、次の第２スキャンでも同様にして、中央領域
の全計測データと第１スキャンで未取得の第１と第２の
計測データを取得する。２回のスキャンで第１と第２の
領域の全計測データを取得する、２サイクル型で、第１
エコー信号を中央領域の計測データ取得に用いるので、
Ｔ１強調の画像が得られる。

【００３０】図１２は、第１の実施形態におけるｋ空間
のデータ取得の第４例を示す図であり、ｋ空間を位相エ
ンコード方向に１４等分したものの内、真中の２ブロッ
クを中央領域とし、中央領域を挟む各６ブロックを第
１、第２の領域にしたものである。第１エコー信号を中
央領域の計測データ取得に、第２エコー信号を第１と第
２の領域の中央領域側の各３ブロックの計測データ取得
に、第３エコー信号を第１、第２の領域の残りの各３ブ
ロックの計測データ取得に振り分ける。したがって、３
回のスキャンで第１と第２の領域の全計測データを取得
できる３サイクル型である。

【００３１】図13は、第１の実施形態におけるｋ空間の
データ取得の第５例を示す図であり、ｋ空間を位相エン
コード方向に１４等分したもので、真中の２ブロックを
中央領域とし、中央領域を挟む各６ブロックを第１、第
２の領域に分けたものである。そして、第１と第２の領
域を中央領域を挟む各２ブロックと残りの各４ブロック
に分ける。中央領域は１回のスキャンごとに全計測デー
タを得るの対し、第１と第２の領域の２ブロックは２回
のスキャンごとに全計測データを取得し、第１と第２の
領域の４ブロックは４回のスキャンごとに全計測データ
を取得するサイクル数が２と４の複合型である。低周波
側の２ブロックの計測データ取得の頻度を高くしている
ので、空間分解能に優れている。この場合、第１のエコ
ー信号を中央領域のデータ取得にすれば、Ｔ１強調の画
像が得られる。

【００３２】本実施形態では、エコートレイン数が３と
５の場合について説明したが、これに限定するものでな
く、３以上のエコートレイン数であれば、偶数、奇数を
問わない。また、中央領域の計測データ取得は複数のエ
コー信号で取得することもある。つまり、１回のスキャ
ンでｋ空間の低周波データ部分を含む中央領域の全計測
データを２以上のエコー信号で取得し、高周波データ部
分である第１と第２の領域の未取得の計測データは現回
スキャンの以前のスキャンで取得した計測データを用い
て、１回のスキャンごとに、画像再構成と表示を行うも
のである。これにより、時間分解能と空間分解能を高め
ることができる。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、時間分解能と画質の共
に優れた時系列画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る磁気共鳴撮像装置の一実施形態の
撮像から画像再構成と表示の手順を示すフローチャート
である。

【図２】本発明に係る一実施形態の磁気共鳴撮像装置の
全体構成を示すブロック図である。

【図３】本発明に係る第１の実施形態の撮像シーケンス
を示す図である。

【図４】本発明に係る第１の実施形態におけるｋ空間の
分割数の第１例を示す図である。

【図５】本発明に係る第１の実施形態におけるｋ空間の
データ取得の第１例を示す図である。

【図６】本発明に係る第１の実施形態におけるｋ空間の
データ取得の第２例を示す図である。

【図７】本発明に係る第２の実施形態の撮像シーケンス
を示す図である。

【図８】本発明に係る第２の実施形態におけるｋ空間の
データ取得の第１例を示す図である。

【図９】本発明に係る第２の実施形態におけるｋ空間の
データ取得の第２例を示す図である。

【図１０】本発明に係る第１の実施形態におけるｋ空間
の分割数の第２例を示す図である。

【図１１】本発明に係る第１の実施形態におけるｋ空間
のデータ取得の第３例を示す図である。

【図１２】本発明に係る第１の実施形態におけるｋ空間
のデータ取得の第４例を示す図である。

【図１３】本発明に係る第１の実施形態におけるｋ空間
のデータ取得の第５例を示す図である。

【符号の説明】

１ 静磁場発生回路 ２ 傾斜磁場発生系 ３ 送信系 ４ 受信系 ５ 信号処理系 ６ シーケンサ ７ ＣＰＵ ８ 操作部 ９ 被検体 １０ 傾斜磁場回路 １５ 高周波照射コイル ３１、７１ 高周波磁場パルス ３３、７３ スライス選択傾斜磁場 ３５、４３、４９ 位相エンコード傾斜磁場パルス ７５、８３、８９、９５、１０１ 位相エンコード傾斜
磁場パルス ３７、３９、４５、５１ リードアウト傾斜磁場パルス ７７、７９、８５、９１、９７、１０３ リードアウト
傾斜磁場パルス ４１、４７、５３ エコー信号 ８１、８７、９３、９９、１０５ エコー信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 哲彦 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 AA20 AB25 AB27 AD06 AD12 AD13 BA13 BA42 DA01 DA03 DA12 DB07

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静磁場発生手段と、傾斜磁場発生手段
   と、高周波磁場パルス照射手段と、被検体から発生する
   磁気共鳴信号を受信する受信手段と、前記静磁場発生手
   段と前記傾斜磁場発生手段と前記高周波磁場パルス照射
   手段と前記受信手段とを制御して撮像シーケンスを実行
   するシーケンサと、前記磁気共鳴信号に基づいて画像を
   再構成する信号処理手段とを備えた磁気共鳴撮像装置に
   おいて、 前記シーケンサは、高周波磁場パルスを照射した後、リ
   ードアウト傾斜磁場を反転しながら繰り返し印加して複
   数の磁気共鳴信号を取得するシーケンスを実行するにあ
   たって、計測データ空間を位相エンコード方向に中央領
   域と他の領域からなる複数の領域に分け、位相エンコー
   ド方向の計測ライン数を前記中央領域にＭ本、前記他の
   領域にＮ（但し、Ｎ＞Ｍ）本割り当てるとともに、前記
   磁気共鳴信号を前記中央領域にＫ個、前記他の領域にＬ
   個割り当て、かつＭ／Ｋ＜Ｎ／Ｌとなる条件で前記シー
   ケンスにより、前記位相エンコードを変化させながら前
   記中央領域はＭ本の計測ライン数、前記他の領域はＮよ
   り小さい数となる計測ライン数にそれぞれ対応する計測
   データを取得する一連のシーケンスを実行し、該一連の
   シーケンスを前記位相エンコードを変化させながら前記
   他の領域の未計測の計測ラインに対応する計測データを
   取得するように繰り返し実行するものであり、 前記信号処理手段は、前記一連のシーケンスの終了ごと
   に前記計測データに基づいて画像を再構成し、前記他の
   領域の未計測の計測データは、前回以前の一連のシーケ
   ンスの実行により得られた計測データを用いて画像を再
   構成することを特徴とする磁気共鳴撮像装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記シーケンサは、
   第１と第２の領域の計測データを位相エンコードを同一
   方向にずらしながら順に取得するシーケンスを実行する
   ことを特徴とする磁気共鳴撮像装置。