JP2003305020A - 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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- JP2003305020A JP2003305020A JP2002114330A JP2002114330A JP2003305020A JP 2003305020 A JP2003305020 A JP 2003305020A JP 2002114330 A JP2002114330 A JP 2002114330A JP 2002114330 A JP2002114330 A JP 2002114330A JP 2003305020 A JP2003305020 A JP 2003305020A
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- phase
- magnetization
- magnetic resonance
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 フリップバック法をIRシーケンスに適用し有
効なMRI画像を得る磁気共鳴イメージング装置を提供す
る。 【解決手段】 フリップバック法をIRシーケンスに適用
した磁気共鳴イメージング装置において、RF回復パルス
の位相を、反転時間TIの時点で関心部位にある組織の縦
磁化に負のあるものがある場合はRF励起パルスと同位相
に制御し、関心部位にある組織の縦磁化がすべて０以上
の場合はRF励起パルスと逆位相に制御する。
効なMRI画像を得る磁気共鳴イメージング装置を提供す
る。 【解決手段】 フリップバック法をIRシーケンスに適用
した磁気共鳴イメージング装置において、RF回復パルス
の位相を、反転時間TIの時点で関心部位にある組織の縦
磁化に負のあるものがある場合はRF励起パルスと同位相
に制御し、関心部位にある組織の縦磁化がすべて０以上
の場合はRF励起パルスと逆位相に制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気共鳴イメージ
ング装置に関し、より詳細には、本発明はフリップバッ
ク法をIRシーケンスに適用して磁気共鳴イメージング画
像（以下、「MRI画像」と呼ぶ）を得る技術に関するもの
である。
ング装置に関し、より詳細には、本発明はフリップバッ
ク法をIRシーケンスに適用して磁気共鳴イメージング画
像（以下、「MRI画像」と呼ぶ）を得る技術に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】フリップバック法はSEシーケンス等の終
端にRF再収束パルスと、RF励起パルスと逆位相（位相が
180°異なる状態）に制御したRF回復パルスを付加する
で縦緩和を促進し、繰り返し時間を短縮する方法であ
る。フリップバック法に関しては、特開昭60-177251公
報に述べられている。
端にRF再収束パルスと、RF励起パルスと逆位相（位相が
180°異なる状態）に制御したRF回復パルスを付加する
で縦緩和を促進し、繰り返し時間を短縮する方法であ
る。フリップバック法に関しては、特開昭60-177251公
報に述べられている。
【０００３】IRシーケンスは、RF反転パルスをSEシーケ
ンス等の前に付加したシーケンスであり、イメージング
の際に生体組織のコントラストをつける一つの方法とし
て知られている。IRシーケンスについては、「MRI「再」入
門」ｐ.184（荒木力著、南江堂）に述べられている。
ンス等の前に付加したシーケンスであり、イメージング
の際に生体組織のコントラストをつける一つの方法とし
て知られている。IRシーケンスについては、「MRI「再」入
門」ｐ.184（荒木力著、南江堂）に述べられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】IRシーケンスにフリッ
プバック法を適用すると、繰り返し時間を短くすること
ができるので、スキャン時間を著しく短縮化し、高分解
能で画質の優れたMRIイメージを得ることが可能である
と考えられるが、その際に、RF回復パルスの位相を通常
のフリップバック法のようにRF励起パルスと逆位相にす
ると、逆にMRI画像にアーチファクトが発生したり、画
像のS/Nが低下するといった問題があった。このため、I
Rシーケンスへフリップバック法を適用した撮像法は従
来より行われていなかった。
プバック法を適用すると、繰り返し時間を短くすること
ができるので、スキャン時間を著しく短縮化し、高分解
能で画質の優れたMRIイメージを得ることが可能である
と考えられるが、その際に、RF回復パルスの位相を通常
のフリップバック法のようにRF励起パルスと逆位相にす
ると、逆にMRI画像にアーチファクトが発生したり、画
像のS/Nが低下するといった問題があった。このため、I
Rシーケンスへフリップバック法を適用した撮像法は従
来より行われていなかった。
【０００５】本発明の目的は、フリップバック法をIRシ
ーケンスに適用し良好なMRI画像を得ることにある。
ーケンスに適用し良好なMRI画像を得ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的は、被検体に静
磁場を与える静磁場発生手段と、上記被検体を構成する
原子の核スピンに核磁気共鳴を起こさせるために高周波
磁場パルス（以下、「RFパルス」と呼ぶ）を照射する送信
系と、上記の核磁気共鳴により放出されるエコー信号を
検出する受信系と、この受信系で検出したエコー信号を
用いて画像再構成演算を行う信号処理系とを備えて成る
磁気共鳴イメージング装置において、静磁場中に置かれ
た被検体の関心領域内の核スピンにRF反転パルスを印加
することにより、関心領域内の核スピンを反転させる手
段と、関心領域内の反転された核スピンにRF励起パルス
を印加して横磁化を生じさせる手段と、関心領域内の核
スピンにRF再収束パルスを少なくとも1回以上印加して
横磁化を再収束させエコー信号を生じさせる手段と、関
心領域内の核スピンに位相を制御したRF回復パルスを横
磁化が再収束する時に印加して再収束した横磁化を縦磁
化に回復させる手段を備えたことを特徴とする磁気共鳴
イメージング装置によって達成される。
磁場を与える静磁場発生手段と、上記被検体を構成する
原子の核スピンに核磁気共鳴を起こさせるために高周波
磁場パルス（以下、「RFパルス」と呼ぶ）を照射する送信
系と、上記の核磁気共鳴により放出されるエコー信号を
検出する受信系と、この受信系で検出したエコー信号を
用いて画像再構成演算を行う信号処理系とを備えて成る
磁気共鳴イメージング装置において、静磁場中に置かれ
た被検体の関心領域内の核スピンにRF反転パルスを印加
することにより、関心領域内の核スピンを反転させる手
段と、関心領域内の反転された核スピンにRF励起パルス
を印加して横磁化を生じさせる手段と、関心領域内の核
スピンにRF再収束パルスを少なくとも1回以上印加して
横磁化を再収束させエコー信号を生じさせる手段と、関
心領域内の核スピンに位相を制御したRF回復パルスを横
磁化が再収束する時に印加して再収束した横磁化を縦磁
化に回復させる手段を備えたことを特徴とする磁気共鳴
イメージング装置によって達成される。
【０００７】また、上記目的は、上記RF回復パルスの位
相を、反転時間TIの時点で関心部位にある組織の縦磁化
に負のあるものがある場合はRF励起パルスと同位相に制
御し、関心部位にある組織の縦磁化がすべて0以上の場
合はRF励起パルスと逆位相に制御することを特徴とする
磁気共鳴イメージング装置によって達成される。
相を、反転時間TIの時点で関心部位にある組織の縦磁化
に負のあるものがある場合はRF励起パルスと同位相に制
御し、関心部位にある組織の縦磁化がすべて0以上の場
合はRF励起パルスと逆位相に制御することを特徴とする
磁気共鳴イメージング装置によって達成される。
【０００８】また、上記目的は、上記RF再収束パルスの
印加を繰り返す回数が偶数の場合には、それが奇数回と
なるようにダミーパルスを印加して繰り返し回数を調節
することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置によっ
て達成される。
印加を繰り返す回数が偶数の場合には、それが奇数回と
なるようにダミーパルスを印加して繰り返し回数を調節
することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置によっ
て達成される。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第1の実施形態を
図面により詳細に説明する。まず、図1を用いて磁気共
鳴イメージング装置の構成を説明する。図1において、
磁気共鳴イメージング装置は大別して、中央処理装置
（以下、CPUと略称する）1と、シーケンサ2と、送信系3
と、静磁場発生用磁石4と、受信系5と、信号処理系6と
から構成されている。
図面により詳細に説明する。まず、図1を用いて磁気共
鳴イメージング装置の構成を説明する。図1において、
磁気共鳴イメージング装置は大別して、中央処理装置
（以下、CPUと略称する）1と、シーケンサ2と、送信系3
と、静磁場発生用磁石4と、受信系5と、信号処理系6と
から構成されている。
【００１０】CPU1は、予め定められたプログラムに従っ
て、シーケンサ2、送信系3、受信系5、信号処理系6を制
御するようになっている。シーケンサ2は、CPU1からの
制御指令に基づいて動作し、被検体7の断層面の画像デ
ータ収集に必要な種々の命令を送信系3、傾斜磁場発生
系21、受信系5に送るようになっている。
て、シーケンサ2、送信系3、受信系5、信号処理系6を制
御するようになっている。シーケンサ2は、CPU1からの
制御指令に基づいて動作し、被検体7の断層面の画像デ
ータ収集に必要な種々の命令を送信系3、傾斜磁場発生
系21、受信系5に送るようになっている。
【００１１】送信系3は、高周波発振器8と、変調器9
と、照射コイル11とを備え、シーケンサ2の指令により
高周波発振器8から出力された基準高周波パルスを変調
器9で振幅変調し、この振幅変調された高周波パルスを
高周波増幅器10を介して増幅して照射コイル11に供給す
ることにより、所定のパルス状の電磁波を被検体に照射
するようになっている。
と、照射コイル11とを備え、シーケンサ2の指令により
高周波発振器8から出力された基準高周波パルスを変調
器9で振幅変調し、この振幅変調された高周波パルスを
高周波増幅器10を介して増幅して照射コイル11に供給す
ることにより、所定のパルス状の電磁波を被検体に照射
するようになっている。
【００１２】静磁場発生用磁石4は、被検体7の周りの所
定の方向に均一な静磁場を発生させるためのものであ
る。この静磁場発生用磁石4の内部には、照射コイル11
と、傾斜磁場コイル13と、受信コイル14とが配置されて
いる。傾斜磁場コイル13は傾斜磁場発生系21に含まれ、
傾斜磁場電源12より電流の供給を受け、シーケンサ2の
制御の下に傾斜磁場を発生させる。受信系は、受信コイ
ル14と、受信コイル14に接続された増幅器15と、検波回
路16と、アナログ・デジタル変換器（以下、ADCとい
う）17とを備え、被検体7からのNMR信号を受信コイル14
が検出すると、そのNMR信号は増幅器15、検波回路16、A
DC17を介してディジタル量に変換されると共に、シーケ
ンサ2からの指令によるタイミングで検波回路16及びADC
17によって画像再生用データに変換され、CPU1に送られ
るようになっている。
定の方向に均一な静磁場を発生させるためのものであ
る。この静磁場発生用磁石4の内部には、照射コイル11
と、傾斜磁場コイル13と、受信コイル14とが配置されて
いる。傾斜磁場コイル13は傾斜磁場発生系21に含まれ、
傾斜磁場電源12より電流の供給を受け、シーケンサ2の
制御の下に傾斜磁場を発生させる。受信系は、受信コイ
ル14と、受信コイル14に接続された増幅器15と、検波回
路16と、アナログ・デジタル変換器（以下、ADCとい
う）17とを備え、被検体7からのNMR信号を受信コイル14
が検出すると、そのNMR信号は増幅器15、検波回路16、A
DC17を介してディジタル量に変換されると共に、シーケ
ンサ2からの指令によるタイミングで検波回路16及びADC
17によって画像再生用データに変換され、CPU1に送られ
るようになっている。
【００１３】信号処理系6は、磁気ディスク20、光ディ
スク19などの外部記憶装置と、CRTなどからなるディス
プレイ18とを備え、受信系5からのデータがCPU1に入力
されると、CPU1が信号処理、画像再構成などの処理を実
行し、その結果である被検体7の所望の断層面の画像を
ディスプレイ18に表示すると共に、外部記憶装置の磁気
ディスク20などに記憶するようになっている。
スク19などの外部記憶装置と、CRTなどからなるディス
プレイ18とを備え、受信系5からのデータがCPU1に入力
されると、CPU1が信号処理、画像再構成などの処理を実
行し、その結果である被検体7の所望の断層面の画像を
ディスプレイ18に表示すると共に、外部記憶装置の磁気
ディスク20などに記憶するようになっている。
【００１４】次に図2を用いて、フリップバック法を適
用したIRシーケンスを説明する。図2において、上から
順に、RFパルス、時間time、スライス傾斜磁場Gs、位相
エンコード傾斜磁場Gp、読み出し傾斜磁場Gfがそれぞれ
時間の経過とともに示されている。
用したIRシーケンスを説明する。図2において、上から
順に、RFパルス、時間time、スライス傾斜磁場Gs、位相
エンコード傾斜磁場Gp、読み出し傾斜磁場Gfがそれぞれ
時間の経過とともに示されている。
【００１５】図2におけるRFパルスにおいて、101はRF反
転パルス、102はRF励起パルス、103と104はRF再収束パ
ルス、105はRF回復パルスである。ここで、RF反転パル
ス（180°）y、RF励起パルス（90°）x、RF再収束パル
ス（180°）-y103において、（180°）、（90°）は核
スピンの励起角度（フリップアングル）を示し、また添
え字x、y、又は-yはイメージング対象である核スピンが
共鳴周波数（ラーモア周波数）で回転する座標系の軸で
RFパルスの照射位相を表示したものである。スライス傾
斜磁場の内116はスライス方向ディフェイズ用傾斜磁場
であり、その後に続くスライス選択傾斜磁場パルス117
の前半部によって核スピンの位相はリフェイズされる。
読み出し傾斜磁場の内133は読み出し方向リフェイズパ
ルスである。以上が、IRシーケンスに、フリップバック
法を適用し、繰り返し時間を短縮した例である。
転パルス、102はRF励起パルス、103と104はRF再収束パ
ルス、105はRF回復パルスである。ここで、RF反転パル
ス（180°）y、RF励起パルス（90°）x、RF再収束パル
ス（180°）-y103において、（180°）、（90°）は核
スピンの励起角度（フリップアングル）を示し、また添
え字x、y、又は-yはイメージング対象である核スピンが
共鳴周波数（ラーモア周波数）で回転する座標系の軸で
RFパルスの照射位相を表示したものである。スライス傾
斜磁場の内116はスライス方向ディフェイズ用傾斜磁場
であり、その後に続くスライス選択傾斜磁場パルス117
の前半部によって核スピンの位相はリフェイズされる。
読み出し傾斜磁場の内133は読み出し方向リフェイズパ
ルスである。以上が、IRシーケンスに、フリップバック
法を適用し、繰り返し時間を短縮した例である。
【００１６】本実施例において、通常のフリップバック
法のようにRF回復パルスをRF励起パルスに対して逆位相
にして照射すると、逆に回復するのに時間がかかり、よ
って繰り返し時間が長くかかり、MRI画像にアーチファ
クトが発生したり、画像のS/Nが低下するといった問題
が生じていた。
法のようにRF回復パルスをRF励起パルスに対して逆位相
にして照射すると、逆に回復するのに時間がかかり、よ
って繰り返し時間が長くかかり、MRI画像にアーチファ
クトが発生したり、画像のS/Nが低下するといった問題
が生じていた。
【００１７】本第一の実施形態では、反転時間TIの設定
を、時間TIの時点での対象物の縦磁化の符号の違いとし
て、以下の3種類に分類し、照射するRF回復パルスの符
号を次のように変化させる。以下、詳細に説明する。た
だし、本実施例は、T1値の異なる2つの組織から成る対
象物を撮像する場合であり、2つの組織の内、T1値の長
い方を組織1とし、短い方を組織2と仮定し、また、組織
1のT2値は短くないものとした。
を、時間TIの時点での対象物の縦磁化の符号の違いとし
て、以下の3種類に分類し、照射するRF回復パルスの符
号を次のように変化させる。以下、詳細に説明する。た
だし、本実施例は、T1値の異なる2つの組織から成る対
象物を撮像する場合であり、2つの組織の内、T1値の長
い方を組織1とし、短い方を組織2と仮定し、また、組織
1のT2値は短くないものとした。
【００１８】具体的には、組織1としてCSF（cerebrospi
nal fluid:髄液）を想定した場合、典型的にT1＝2000m
s、T2＝300msである。 （分類1）Mｚ1＜0,Mｚ2≦0 （分類2）Mｚ1＜0,Mｚ2＞0 （分類3）Mｚ1≧0,Mｚ2＞0 本分類において、第1の実施例では、RF回復パルス105に
おける位相の方向を、RF照射パルス102と （分類1）同位相 （分類2）同位相 (分類3) 逆位相 とすれば、縦磁化が早く回復するので、繰り返し時間が
短くなり、MRI画像にアーチファクトが発生したり、画
像のS/Nが低下するといった問題がなくなる。
nal fluid:髄液）を想定した場合、典型的にT1＝2000m
s、T2＝300msである。 （分類1）Mｚ1＜0,Mｚ2≦0 （分類2）Mｚ1＜0,Mｚ2＞0 （分類3）Mｚ1≧0,Mｚ2＞0 本分類において、第1の実施例では、RF回復パルス105に
おける位相の方向を、RF照射パルス102と （分類1）同位相 （分類2）同位相 (分類3) 逆位相 とすれば、縦磁化が早く回復するので、繰り返し時間が
短くなり、MRI画像にアーチファクトが発生したり、画
像のS/Nが低下するといった問題がなくなる。
【００１９】これを、各分類について個々に説明する。
（分類1）では組織1と組織2の磁化ベクトルは時刻Taで-
z方向を向いている（あるいは組織2は0の場合も含まれ
る）ので、RF励起パルス（90°）+x102を印加すること
により、磁化ベクトルは-y方向を向く。この時加えられ
た組織1および組織2の位相は、RF回復パルス105を照射
する時点でも維持されているので、RF励起パルス102と
同位相に制御したRF回復パルス（90°）+x105を照射す
ると、組織1および組織2の磁化ベクトルは共に+z方向を
向く。なお、RF励起パルス照射後に生じる組織1と組織2
の縦緩和成分はRF再収束パルス（180°）103, 104を照
射するため、小さくなり、無視できる。
z方向を向いている（あるいは組織2は0の場合も含まれ
る）ので、RF励起パルス（90°）+x102を印加すること
により、磁化ベクトルは-y方向を向く。この時加えられ
た組織1および組織2の位相は、RF回復パルス105を照射
する時点でも維持されているので、RF励起パルス102と
同位相に制御したRF回復パルス（90°）+x105を照射す
ると、組織1および組織2の磁化ベクトルは共に+z方向を
向く。なお、RF励起パルス照射後に生じる組織1と組織2
の縦緩和成分はRF再収束パルス（180°）103, 104を照
射するため、小さくなり、無視できる。
【００２０】（分類2）では、（分類1）と同様に、Ta時
点で-z方向を向いている組織1の磁化ベクトルを+z方向
に向かせるために、RF励起パルス102と同位相のRF回復
パルス（90°）+x105を照射する。ここで、組織2の磁化
ベクトルはTI時点で既に+z方向を向いているため（また
は0）、RF励起パルスにより+y方向に向いているもの
に、更にRF回復パルス105を照射すると-ｚ方向を向いて
しまうが、この場合縦緩和が速いので、TRの時間内に十
分に回復する。その様子を示した磁化の振る舞いを表す
模式図を、図3に示す。図3において、tで示した時刻は
図2と対応している。但し、図3において位相分散は無視
する。
点で-z方向を向いている組織1の磁化ベクトルを+z方向
に向かせるために、RF励起パルス102と同位相のRF回復
パルス（90°）+x105を照射する。ここで、組織2の磁化
ベクトルはTI時点で既に+z方向を向いているため（また
は0）、RF励起パルスにより+y方向に向いているもの
に、更にRF回復パルス105を照射すると-ｚ方向を向いて
しまうが、この場合縦緩和が速いので、TRの時間内に十
分に回復する。その様子を示した磁化の振る舞いを表す
模式図を、図3に示す。図3において、tで示した時刻は
図2と対応している。但し、図3において位相分散は無視
する。
【００２１】（ステップ1）まず、RF反転パルス（180
°）y101を照射すると、2つの組織の核スピンはt＝Taで
共に反転し縦Mz1201とMz2202が生じる。（図3（a））
°）y101を照射すると、2つの組織の核スピンはt＝Taで
共に反転し縦Mz1201とMz2202が生じる。（図3（a））
【００２２】（ステップ2)反転した磁化は縦緩和する
が、（分類2）の場合、反転後の時刻t＝Tbにおいて、組
織1の縦磁化分布203はMz1＜0、組織2の縦磁化分布204は
Mz1＞0となる。（図3（b））
が、（分類2）の場合、反転後の時刻t＝Tbにおいて、組
織1の縦磁化分布203はMz1＜0、組織2の縦磁化分布204は
Mz1＞0となる。（図3（b））
【００２３】（ステップ3）次に、RFパルス（90°）x10
2を照射すると、時刻t＝Tcで2つの組織の磁化ベクトル
は、横磁化成分Mxy1（＜0）205およびMxy2（＞0）206と
なる。（図3（c））
2を照射すると、時刻t＝Tcで2つの組織の磁化ベクトル
は、横磁化成分Mxy1（＜0）205およびMxy2（＞0）206と
なる。（図3（c））
【００２４】（ステップ4）次に、再収束パルス（180
°）-y103を照射すると、時刻t＝Tdで2つの磁化は共に
再収束しエコー信号を生じるが、更にRF回復パルス（18
0°）-y104を照射すると、t＝Teで再収束する。この
時、RF励起パルス（90°）x102と同位相に制御したRF回
復パルス（90°）x105を照射すると、T1が長い方の組織
１の縦磁化Mz1は、時刻t＝Tfで正となり、縦緩和が促進
される。一方、T1が短い方の組織2の縦緩和はt＝TfでM
ｚ2＜0となるが、もともとT1値が短いため、縦緩和しや
すいので問題はない。
°）-y103を照射すると、時刻t＝Tdで2つの磁化は共に
再収束しエコー信号を生じるが、更にRF回復パルス（18
0°）-y104を照射すると、t＝Teで再収束する。この
時、RF励起パルス（90°）x102と同位相に制御したRF回
復パルス（90°）x105を照射すると、T1が長い方の組織
１の縦磁化Mz1は、時刻t＝Tfで正となり、縦緩和が促進
される。一方、T1が短い方の組織2の縦緩和はt＝TfでM
ｚ2＜0となるが、もともとT1値が短いため、縦緩和しや
すいので問題はない。
【００２５】（分類3）では、Ta時点で共に磁化ベクト
ルが+z方向を向いているので（または組織1は0）、通常
のフリップバック法と同様に、RF励起パルスと逆位相の
RF回復パルス（90°）-xを照射する。
ルが+z方向を向いているので（または組織1は0）、通常
のフリップバック法と同様に、RF励起パルスと逆位相の
RF回復パルス（90°）-xを照射する。
【００２６】本方法のようにRF回復パルスの位相を制御
すれば、縦磁化が早く回復するので、繰り返し時間が短
くなり、MRI画像にアーチファクトが発生したり、画像
のS/Nが低下するといった問題がなくなる。
すれば、縦磁化が早く回復するので、繰り返し時間が短
くなり、MRI画像にアーチファクトが発生したり、画像
のS/Nが低下するといった問題がなくなる。
【００２７】次に、本発明の第2の実施例を図面により
説明する。本実施例は、フリップバック法を高速スピン
エコー型のIRシーケンスに適用した場合であり、そのシ
ーケンスを図4に示す。図4において、本シーケンスの一
部を表す時間線図を示した。図4において、301はRF反転
パルス、302はRF励起パルス、303、304、305、306はRF
再収束パルス、307はRF回復パルスである。スライス傾
斜磁場の内318はスライス方向ディフェイズパルスであ
り、その後に続くスライス選択傾斜磁場パルス319の前
半部によって核スピンの位相はリフェイズされる。読み
出し傾斜磁場の内334は読み出し方向リフェイズパルス
である。
説明する。本実施例は、フリップバック法を高速スピン
エコー型のIRシーケンスに適用した場合であり、そのシ
ーケンスを図4に示す。図4において、本シーケンスの一
部を表す時間線図を示した。図4において、301はRF反転
パルス、302はRF励起パルス、303、304、305、306はRF
再収束パルス、307はRF回復パルスである。スライス傾
斜磁場の内318はスライス方向ディフェイズパルスであ
り、その後に続くスライス選択傾斜磁場パルス319の前
半部によって核スピンの位相はリフェイズされる。読み
出し傾斜磁場の内334は読み出し方向リフェイズパルス
である。
【００２８】本シーケンスにおいて、RF再収束パルスの
印加回数が奇数だと、RF再収束はz方向に対して不完全
となり、最後のRF再収束パルスが照射された後、上記組
織1の磁化ベクトルはxy平面からずれてしまう。その場
合、最初にRF回復パルス照射する際に、組織1の磁化ベ
クトルは正確に+z方向とはならなくなる。
印加回数が奇数だと、RF再収束はz方向に対して不完全
となり、最後のRF再収束パルスが照射された後、上記組
織1の磁化ベクトルはxy平面からずれてしまう。その場
合、最初にRF回復パルス照射する際に、組織1の磁化ベ
クトルは正確に+z方向とはならなくなる。
【００２９】そこで、本実施例ではダミーパルスを印加
してRF再収束パルスを印加する回数を偶数となるように
した。このことにより、RF再収束のz方向への不完全性
を打ち消すことができるため、最後のRF再収束パルスが
照射された後組織1の磁化ベクトルはxy面内にある。よ
って、RF回復パルス照射後、組織1の磁化ベクトルは正
確に+z方向を向くため、縦磁化が早く回復することにな
り、繰り返し時間が短くなり、よってMRI画像にアーチ
ファクトが発生したり、画像のS/Nが低下するといった
問題がなくなる。
してRF再収束パルスを印加する回数を偶数となるように
した。このことにより、RF再収束のz方向への不完全性
を打ち消すことができるため、最後のRF再収束パルスが
照射された後組織1の磁化ベクトルはxy面内にある。よ
って、RF回復パルス照射後、組織1の磁化ベクトルは正
確に+z方向を向くため、縦磁化が早く回復することにな
り、繰り返し時間が短くなり、よってMRI画像にアーチ
ファクトが発生したり、画像のS/Nが低下するといった
問題がなくなる。
【００３０】更に具体的に、本シーケンスを用いて異な
るT1を持つ2つの組織から成る対象物をイメージングす
ることを想定した場合について、以下説明する。2つの
組織内、T1の長い方を組織１とし、他方を組織2とす
る。図4中の時刻は図3と対応している。RF反転パルス
（180°）ｙ301を受けた2つの組織の核スピンはｔ＝Ta
で共に反転し縦磁化Mz1201とMz2 202を生じる（図3
（a）と同じ）。反転した磁化は縦緩和するが、反転時
間TI後の時刻t＝Tbに組織1の縦磁化成分はMz1＜0 203、
組織2の縦磁化成分はMz2＞0 204となる。（図3（b）、
（分類2）の場合について説明する）。そしてRF励起パ
ルス（90°）ｘ302を照射すると、2つの組織の磁化ベク
トルは、時刻t＝Tcにおいて、Mxy1＜0 205, Mxy2＞0 20
6となる（図3（c）と同じ）。再収束パルス（180°）+
ｙ 303を照射すると、時刻t＝Tdで2つの組織の横磁化は
共に再収束しエコー信号を生じる。更に再収束パルス
（180°）+y 304、305、…を繰り返す度にエコー信号を
生じるという過程を繰り返す。最後にエコー信号収集終
了後、RF再収束パルス306を受けた2つの組織の横磁化Mx
y1, Mxy2は、t＝Teで再収束する。このとき、励起パル
スと同位相に制御したRF回復パルス（90°）x307 を照
射すると、T1の長い方の組織1の縦磁化はt＝TfでMxy2＞
0 207となり、縦緩和が促進される。
るT1を持つ2つの組織から成る対象物をイメージングす
ることを想定した場合について、以下説明する。2つの
組織内、T1の長い方を組織１とし、他方を組織2とす
る。図4中の時刻は図3と対応している。RF反転パルス
（180°）ｙ301を受けた2つの組織の核スピンはｔ＝Ta
で共に反転し縦磁化Mz1201とMz2 202を生じる（図3
（a）と同じ）。反転した磁化は縦緩和するが、反転時
間TI後の時刻t＝Tbに組織1の縦磁化成分はMz1＜0 203、
組織2の縦磁化成分はMz2＞0 204となる。（図3（b）、
（分類2）の場合について説明する）。そしてRF励起パ
ルス（90°）ｘ302を照射すると、2つの組織の磁化ベク
トルは、時刻t＝Tcにおいて、Mxy1＜0 205, Mxy2＞0 20
6となる（図3（c）と同じ）。再収束パルス（180°）+
ｙ 303を照射すると、時刻t＝Tdで2つの組織の横磁化は
共に再収束しエコー信号を生じる。更に再収束パルス
（180°）+y 304、305、…を繰り返す度にエコー信号を
生じるという過程を繰り返す。最後にエコー信号収集終
了後、RF再収束パルス306を受けた2つの組織の横磁化Mx
y1, Mxy2は、t＝Teで再収束する。このとき、励起パル
スと同位相に制御したRF回復パルス（90°）x307 を照
射すると、T1の長い方の組織1の縦磁化はt＝TfでMxy2＞
0 207となり、縦緩和が促進される。
【００３１】上記実施例は、一例であり、他の形態とし
て例えば、RF再反転パルスは180°パルスである必要は
なく、核スピンの位相を反転する効果を持つRFパルスで
あれば良い。また、RF反転パルスの大きさと個数は180
°で1個と限ったものではなく、適当なフリップ角を持
ったRFパルスを複数印加する場合でも、縦磁化を反転さ
せるならば、上記実施例と同様な効果が得られる。ま
た、上記実施例は異なるT1を持つ3つ以上の組織から成
る場合にも成立し、最もT1値が長い組織の縦磁化を回復
を促進するようにRF回復パルスの位相方向を制御すれ
ば、同様にアーチファクトのないMRI画像が得られる。
なお、上記実施形態において、被検体内の複数の組織の
角核スピンのTI時間における縦磁化の正負によって、RF
再収束パルス、RF回復パルスの個数又は位相を制御する
ようにしたが、TIを可変制御することも可能である。
て例えば、RF再反転パルスは180°パルスである必要は
なく、核スピンの位相を反転する効果を持つRFパルスで
あれば良い。また、RF反転パルスの大きさと個数は180
°で1個と限ったものではなく、適当なフリップ角を持
ったRFパルスを複数印加する場合でも、縦磁化を反転さ
せるならば、上記実施例と同様な効果が得られる。ま
た、上記実施例は異なるT1を持つ3つ以上の組織から成
る場合にも成立し、最もT1値が長い組織の縦磁化を回復
を促進するようにRF回復パルスの位相方向を制御すれ
ば、同様にアーチファクトのないMRI画像が得られる。
なお、上記実施形態において、被検体内の複数の組織の
角核スピンのTI時間における縦磁化の正負によって、RF
再収束パルス、RF回復パルスの個数又は位相を制御する
ようにしたが、TIを可変制御することも可能である。
【００３２】
【発明の効果】以上説明した如く、本発明による磁気共
鳴イメージング装置によれば、縦磁化が早く回復するの
で、繰り返し時間が短くなり、MRI画像にアーチファク
トが発生したり、画像のS/Nが低下するといった問題が
なくなる。
鳴イメージング装置によれば、縦磁化が早く回復するの
で、繰り返し時間が短くなり、MRI画像にアーチファク
トが発生したり、画像のS/Nが低下するといった問題が
なくなる。
【図１】磁気共鳴イメージング装置の構成例。
【図２】フリップバック法を適用したIRシーケンスを表
わす図。
わす図。
【図３】図2のシーケンスを用いて異なるT1を持つ2つの
組織（組織1、組織2）から成る対象物を撮像する際の磁
化の振る舞いを表わす模式図（ｔで示した時刻は図2と
対応）。
組織（組織1、組織2）から成る対象物を撮像する際の磁
化の振る舞いを表わす模式図（ｔで示した時刻は図2と
対応）。
【図４】フリップバック法を高速スピンエコー型のIRシ
ーケンスに適用した場合の図。
ーケンスに適用した場合の図。
101,301 …RF反転パルス
102,302 …RF励起パルス
103,104,303,304,305,306 …RF再収束パルス
105,307 …RF 回復パルス
111,112,114,115,117,311,312,314,315,316,317,319 …
スライス選択傾斜磁場パルス 113,116,313,318 …スライス方向リフェイズ傾斜磁場パ
ルス 121,122,321,324 …位相エンコード傾斜磁場 131,133,331,334 …読み出し方向リフェイズ傾斜磁場パ
ルス 132,332,333 …読み出し傾斜磁場パルス 201 …組織1の縦磁化 202 …組織２の縦磁化 205 …組織１の横磁化 206 …組織２の横磁化
スライス選択傾斜磁場パルス 113,116,313,318 …スライス方向リフェイズ傾斜磁場パ
ルス 121,122,321,324 …位相エンコード傾斜磁場 131,133,331,334 …読み出し方向リフェイズ傾斜磁場パ
ルス 132,332,333 …読み出し傾斜磁場パルス 201 …組織1の縦磁化 202 …組織２の縦磁化 205 …組織１の横磁化 206 …組織２の横磁化
Claims (3)
- 【請求項１】 被検体に静磁場を与える静磁場発生手段
と、上記被検体を構成する原子の核スピンに核磁気共鳴
を起こさせるために高周波磁場パルスを照射する送信系
と、上記の核磁気共鳴により放出されるエコー信号を検
出する受信系と、この受信系で検出したエコー信号を用
いて画像再構成演算を行う信号処理系とを備えて成る磁
気共鳴イメージング装置において、 静磁場中に置かれた被検体の関心領域内の核スピンにＲ
Ｆ反転パルスを印加することにより、前記関心領域内の
核スピンを反転させる手段と、 前記関心領域内の前記反転された核スピンにＲＦ励起パ
ルスを印加して横磁化を生じさせる手段と、 前記関心領域内の核スピンにＲＦ再収束パルスを少なく
とも１回以上印加して横磁化を再収束させエコー信号を
生じさせる手段と、 関心領域内の核スピンに位相を制御したＲＦ回復パルス
を前記横磁化が再収束する時に印加して再収束した横磁
化を縦磁化に回復させる手段を備えたことを特徴とする
磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項２】 上記ＲＦ回復パルスの位相を、反転時間
ＴＩの時点で関心部位にある組織の縦磁化に負のあるも
のがある場合はＲＦ励起パルスと同位相に制御し、関心
部位にある組織の縦磁化がすべて０以上の場合はＲＦ励
起パルスと逆位相に制御することを特徴とした請求項１
記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項３】 上記ＲＦ再収束パルスの印加を繰り返す
回数が偶数の場合には、それが奇数回となるようにダミ
ーパルスを印加して繰り返し回数を調節することを特徴
とする請求項１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 |
|---|---|---|---|
| JP2002114330A JP3980396B2 (ja) | 2002-04-17 | 2002-04-17 | 磁気共鳴イメージング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002114330A JP3980396B2 (ja) | 2002-04-17 | 2002-04-17 | 磁気共鳴イメージング装置 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003305020A true JP2003305020A (ja) | 2003-10-28 |
| JP2003305020A5 JP2003305020A5 (ja) | 2005-09-22 |
| JP3980396B2 JP3980396B2 (ja) | 2007-09-26 |
Family
ID=29396186
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002114330A Expired - Fee Related JP3980396B2 (ja) | 2002-04-17 | 2002-04-17 | 磁気共鳴イメージング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3980396B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007260001A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Univ Of Tsukuba | 磁気共鳴イメージング装置および撮像方法 |
| JP2008142192A (ja) * | 2006-12-07 | 2008-06-26 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | 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方法 |
| WO2014126134A1 (ja) * | 2013-02-15 | 2014-08-21 | 株式会社 日立メディコ | 磁気共鳴イメージング装置及び不要コントラスト低減方法 |
-
2002
- 2002-04-17 JP JP2002114330A patent/JP3980396B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007260001A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Univ Of Tsukuba | 磁気共鳴イメージング装置および撮像方法 |
| JP4576534B2 (ja) * | 2006-03-28 | 2010-11-10 | 国立大学法人 筑波大学 | 磁気共鳴イメージング装置および撮像方法 |
| JP2008142192A (ja) * | 2006-12-07 | 2008-06-26 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | 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方法 |
| WO2014126134A1 (ja) * | 2013-02-15 | 2014-08-21 | 株式会社 日立メディコ | 磁気共鳴イメージング装置及び不要コントラスト低減方法 |
| JPWO2014126134A1 (ja) * | 2013-02-15 | 2017-02-02 | 株式会社日立製作所 | 磁気共鳴イメージング装置及び不要コントラスト低減方法 |
| US10416266B2 (en) | 2013-02-15 | 2019-09-17 | Hitachi, Ltd. | Magnetic resonance imaging apparatus and method for reducing unnecessary contrast |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3980396B2 (ja) | 2007-09-26 |
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