JP2005021488A

JP2005021488A - 磁気共鳴イメージング装置

Info

Publication number: JP2005021488A
Application number: JP2003192031A
Authority: JP
Inventors: Tetsuhiko Takahashi; 哲彦高橋; Tomohiro Goto; 智宏後藤
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 2003-07-04
Filing date: 2003-07-04
Publication date: 2005-01-27

Abstract

【課題】ナビゲーターエコーによるダークバンドアーチファクトを低減することのできる磁気共鳴イメージング装置を提供する。
【解決手段】予め定めた第１のスライスに含まれる磁化を励起角度αで励起し（パルス１０１，１０２）、第１のスライスと交差する第２のスライスに含まれる磁化を励起角度βで励起し（パルス１０４，１０５，１０６）、第１のスライスと第２のスライスとが交差する領域から発生する磁気共鳴信号を検出し（パルス１０８，１０９）、その後、第１および第２のスライスの磁化の励起をそれぞれキャンセルする（パルス１１１，１１２，１１３，１１４，１１５）。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検体中の水素や燐等からの核磁気共鳴信号を測定し、核の密度分布や緩和時間分布等を画像化する磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ装置）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＭＲＩ装置は、静磁場中に配置された被検体に高周波磁場を与え、被検体が発生する磁気共鳴信号（ＭＲ信号）を検出する構成である。現在臨床で普及しているＭＲＩ装置の撮影対象は、被検体の主たる構成物質、プロトンである。プロトン密度の空間分布や、励起状態の緩和現象の空間分布を画像化することで、人体頭部、腹部、四肢等の形態または機能が２次元もしくは３次元的に撮影される。この２次元もしくは３次元的な撮影のために、撮影時には、被検体の体軸方向およびそれと直交する２方向に傾斜磁場を印加することにより、スライス面が決定され、位相エンコードおよび周波数エンコードが与えられたＭＲ信号が検出される。検出された信号を２次元フーリエ変換して、所定のスライス面についてのＭＲ画像を再構成する。被検体に対する傾斜磁場および高周波磁場の印加タイミング、ならびに、被検体からのＭＲ信号の検出タイミングは、一般にパルスシーケンスと呼ばれるタイムチャートに従って制御される。実行するパルスシーケンスの内容ならびに得られた信号の処理方法に応じて、被検体を構成する原子の核の密度分布や緩和時間分布等の画像を得ることができる。
【０００３】
このようなＭＲＩ装置による撮影の最中に被検体が動くと、画像に大きなアーチファクトが生じることが知られている。これは体動アーチファクトと呼ばれている。体動アーチファクトは、所定の計測点に所定の位相エンコード量が与えられるべきところが、動きによって他の計測点に位相エンコード量が印加され、そのままエコー信号が収集され、画像を合成したために生じる。体動アーチファクトの例として、被検体の呼吸による体動アーチファクトがある。
【０００４】
呼吸動による体動アーチファクトを除去する方法として、呼吸の時相に合わせた同期撮像法がある。この方法では、被検体の腹壁や胸壁に取り付けた呼吸センサーによって呼吸動をモニターし、特定の呼吸時相に撮像のトリガーをセットしデータの収集を行う。これにより、呼吸動における特定の変位のデータのみが収集され、体動アーチファクトが低減された画像が取得される。
【０００５】
また、体動アーチファクトを除去する別の汎用的な方法として、付加的なエコーであるナビゲーターエコーを用いて呼吸動をモニターする方法がある（例えば非特許文献１参照）。心臓撮影時に、ナビゲーターエコーを用いることにより呼吸動アーチファクトを低減する技術も開示されている（例えば非特許文献２参照）。
【０００６】
ナビゲーターエコーを用いて呼吸動をモニターする場合、モニターしたい着目部位（例えば横隔膜など）を局所的に励起し、同局所励起領域から位相エンコード傾斜磁場を付加しないナビゲーターエコーを取得するシーケンスを実行する。これにより着目部位の呼吸による変位をリアルタイムで計測する。ナビゲーターシーケンスに続いて画像用の本計測シーケンスを実行する。このとき、ナビゲーターシーケンスによって得られた変位が予め設定した範囲（例えば５ｍｍ以内）の中に入っていれば本計測シーケンスによって得たデータを画像再構成用に用いる。以下同様に本計測データ取得制御を心周期（１心拍）毎に実行し、画像再構成に必要なデータ取得が完了したら終了する。この手法により、被検体がほぼ同じ変位にある状態でデータを取得することができるため、呼吸動による体動の影響が大きく低減された画像が得られる。
【０００７】
従来のナビゲーターシーケンスの典型的な例を図８に示す。これを図９の被検体の横断面を参照しながら説明する。まず、９０度パルス６０１および第１のスライス面決定のための傾斜磁場６０２を印加し、被検体の第１のスライス９０１の磁化を９０度励起する。傾斜磁場６０３によって位相戻しをした後、第１のスライス９０１と所定の角度で交差する第２のスライス９０２について磁化を１８０度励起するため、１８０度パルス６０４および第２のスライス面決定のための傾斜磁場６０５、６０６を印加する。エコー時間（ＴＥ）経過後、第１と第２のスライス面の交差する柱状の領域５０５からエコー信号６０９を取得する。なお、図８の傾斜磁場６０７，６０８は、周波数エンコード用の磁場である。
【０００８】
このナビゲーターシーケンスは、心臓の非息止め撮影に広く使われているが、９０度パルスと１８０度パルスを被検体に照射して磁化を励起するため、直後の本計測シーケンスを行う時点で、磁化がまだ励起状態にあり、スライス９０１，９０２の信号強度が低下する（ダークバンドアーチファクト）という問題が生じる。この問題を回避するため、従来は心臓が左胸に偏在することを利用し、図９のように右横隔膜をナビゲーターエコーの取得位置にセットすることにより、ダークバンドアーチファクトが心臓に生じないようにしている。
【非特許文献１】ＡｄａｐｔｉｖｅＴｅｃｈｎｉｑｕｅｆｏｒＨｉｇｈ−ＤｅｆｉｎｉｔｉｏｎＭＲＩｍａｇｉｎｇｏｆＭｏｖｉｎｇＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ１９８９；１７３：２５５−２６３，ＲｉｃｈａｒｄＬ．Ｅｈｍａｎ＆ＪｏｅｌＰ．Ｆｅｌｍｌｅｅ
【非特許文献２】ＮａｖｉｇａｔｏｒＥｃｈｏｅｓｉｎＣａｒｄｉａｃＭａｇｎｅｔｉｃＲｅｓｏｎａｎｃｅ，ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣａｒｄｉｏｖａｓｃｕｌａｒＭａｇｎｅｔｉｃＲｅｓｏｎａｎｃｅ，３（３），１８３−１９３（２００１）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように診断部位が心臓の場合には、右横隔膜を使ってナビゲーターエコーを取得することができるが、肝臓や腎臓の場合には、心臓のように偏在していないため、診断部位を避けてナビゲーターエコーの第１および第２のスライスを選択するのが困難である。このため、ダークバンドアーチファクトが診断の支障になる。
【００１０】
本発明の目的は、ナビゲーターエコーによるダークバンドアーチファクトを低減することのできる磁気共鳴イメージング装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、予め定めた第１のスライスに含まれる磁化を励起角度αで励起し、第１のスライスと交差する第２のスライスに含まれる磁化を励起角度βで励起し、第１のスライスと第２のスライスとが交差する領域から発生する磁気共鳴信号を検出した後、第１および第２のスライスの磁化の励起をそれぞれキャンセルするステップを行う。
【００１２】
このキャンセル用ステップは、第１のスライスの磁化の励起をキャンセルするために、第１のスライスの磁化を励起角度γで励起するステップと、第２のスライスの磁化の励起をキャンセルするために、第２のスライスの磁化を励起角度θで励起するステップとを含む構成とすることができる。このとき、励起角度γは、励起角度αに対して、励起の方向が逆向きであって励起角度の大きさが等しいかそれより小さく、励起角度θは、励起角度βに対して、励起の方向が逆向きであって励起角度の大きさが等しいかそれよりも小さくする。
【００１３】
また、励起角度γは、励起角度αで励起された磁化が励起角度γの高周波磁場パルスの印加を受けるまでに縦緩和する角度α’を差し引いた大きさに設定し、励起角度θは、励起角度βで励起された磁化が励起角度θの高周波磁場パルスの印加を受けるまでに縦緩和する角度β’を差し引いた大きさに設定することができる。
【００１４】
また、第１のスライスの磁化を励起角度γで励起するステップは、磁化のラーモアの歳差運動の位相が、第１のスライスに含まれる磁化を励起角度αで励起した時点と同位相になるタイミングで行い、第２のスライスの磁化を励起角度θで励起するステップは、磁化のラーモアの歳差運動の位相が、第２のスライスに含まれる磁化を励起角度βで励起した時点と同位相になるタイミングで行う構成にすることができる。
【００１５】
また、励起のステップにおいて第１および第２のスライスを決定するために印加するスライス決定用傾斜磁場と、キャンセル用のステップにおいて第１および第２のスライスを決定するために印加するスライス決定用傾斜磁場は、総和が０となるように極性を定めることが可能である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態の磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ装置）について説明する。
【００１７】
本実施の形態のＭＲＩ装置の構成を図１を用いて説明する。ＭＲＩ装置は、被検体４０１を搭載するためのベッド４１２と、ベッド４１２に横たわった被検体４０１の位置する空間に静磁場を発生する磁石等の静磁場発生部４０２と、この空間に傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイル４０３と、被検体４０１に高周波パルス磁場（ＲＦパルス）を与えるＲＦコイル４０４と、被検体４０１が発生する磁気共鳴信号（ＭＲ信号）を収集するＲＦプローブ４０５とを含んでいる。この他、ＲＦ送信部４１０、信号検出部４０６、傾斜磁場電源４０９、信号処理部４０７、制御部４１１、表示部４０８を備えている。
【００１８】
傾斜磁場コイル４０３は、被検体４０１の体軸方向（ｙ方向）およびそれに直交する２方向（ｘ、ｚ方向）についてそれぞれ傾斜磁場を発生する３つのコイルを含んでいる。傾斜磁場コイル４０３の３つのコイルはそれぞれ、傾斜磁場電源４０９から傾斜磁場を発生させるための信号を受け取って傾斜磁場を発生する。ＲＦコイル４０４は、ＲＦ送信部４１０から高周波磁場を発生させるための信号を受け取ってＲＦパルスを発生する。ＲＦプローブ４０５が収集したＭＲ信号は、信号検出部４０６に受け渡され、必要な信号が検出される。信号検出部４０６が検出した信号は、信号処理部４０７によって演算処理が施され、画像信号が再構成される。再構成された画像信号は、表示部４０８に出力され表示される。
【００１９】
制御部４１１は、予め所定のプログラムが格納された記憶部４１１ａと、ＣＰＵ４１１ｂとを含み、ＣＰＵ４１１ｂがプログラムを読み込んで実行することにより、ＲＦ送信部４１０、信号検出部４０６，傾斜磁場電源４０９に対して所定のタイミングで制御信号を出力し、所定のパルスシーケンスを実行させる制御を行う。また、制御部４１１は、信号処理部４０７の画像再構成処理および表示部４０８の表示の制御も行う。なお、制御部４１１が実行させる所定のパルスシーケンスが心電計の出力信号に同期して実行するパルスシーケンスである場合には、被検体４０１に取り付けられた心電計と制御部４１１とを接続し、制御部４１１が心電計の出力信号を受け渡すようにする。
【００２０】
本実施の形態の磁気共鳴イメージング装置で行うナビゲーターエコーを用いた撮像シーケンスの一例について図２を用いて説明する。図２に示した撮像シーケンスは、心電同期併用でナビゲーターエコーを用いた呼吸ゲート撮影のシーケンスである。この撮像シーケンスでは、制御部４１１は被検体４０１に取り付けられた心電計の出力する心電波のうちＲ波３００を検出し、設定したディレイタイム３０１が経過した時点でナビゲーターシーケンス３０２を実行する。ナビゲーターシーケンスの詳しい内容については後で説明する。ナビゲーターシーケンス３０２に続いて画像用の本計測シーケンス３０３を実行する。このとき、ナビゲーターシーケンス３０２によって得られた変位が予め設定した範囲（例えば５ｍｍ以内）の中に入っていれば本計測シーケンス３０３によって得たデータを画像再構成用に用いる。ナビゲーターシーケンス３０２によって得られた変位が所定の範囲からはずれている場合には、ナビゲーターシーケンス３０２の直後の本計測シーケンス３０３で得られるデータは取得せず、画像再構成に用いない。以下同様に本計測データ取得制御を心周期（１心拍）３０４毎に実行し、画像再構成に必要なデータ取得が完了したら終了する。この手法により、被検体４０１がほぼ同じ変位にある状態でデータを取得することができるため、呼吸動による体動の影響が大きく低減された画像が得られる。
【００２１】
ここで本実施の形態のナビゲーターシーケンス３０２の内容について図３を用いて詳しく説明する。ナビゲーターシーケンス３０２では、呼吸動による変位をモニターしたい着目部位を局所的に励起し、同局所励起領域から位相エンコード傾斜磁場を付加しないナビゲーターエコーを取得するシーケンスである。ここでは、図４（ａ）、（ｂ）に示したように肝臓２０４と肺２０３との境界にある横隔膜２１０を横切るように柱状の着目部位２０５を設定する。そして、体軸（ｙ軸）方向に平行でｘ軸に直交する第１のスライス９０１と、体軸（ｙ軸）方向に平行でｘ軸ｚ軸に所定の角度で交差する第２のスライス９０２とを定め、第１のスライス９０１と第２のスライス９０２とが交差する柱状の領域が着目部位２０５を含むようにする。この交差する領域からエコー信号を得る。第１および第２のスライス９０１，９０２のスライス厚さは、所定の厚さ、例えば２０ｍｍ厚とすることができる。
【００２２】
まず第１のスライス９０１を励起角度α度（＝９０度）で励起するため、ＲＦコイル４０４から第１の高周波磁場パルス（ＲＦパルス）１０１を印加し、これと同時に、傾斜磁場コイル４０３から第１のスライス９０１の選択のための傾斜磁場パルス１０２を印加する。傾斜磁場パルス１０２の直後に、リフェイズ用の極性を反転させた傾斜磁場パルス１０３を印加する。第１のスライス選択傾斜磁場パルス１０２は、第１のスライス９０１を決定するための傾斜磁場であり、ｘ方向の傾斜磁場（Ｇｘ）である。第１のスライス９０１の被検体４０１のプロトンをα度（＝９０度）励起する。なお、ＲＦパルスは、例えば５山のＳＩＮＣ波からなるＲＦパルスを用いることができ、静磁場発生部４０２の発生する静磁場の強度が０．３ＴのＭＲＩ装置では、照射周波数は約１２ＭＨｚである。
【００２３】
つぎに、第２のスライス９０２を励起角度β度（＝１８０度）で励起するため、第２のＲＦパルス１０４を印加し、それと同時に第２のスライス９０２の選択のための傾斜磁場パルス１０５，１０６を印加する。傾斜磁場パルス１０５は、ｘ軸方向の傾斜磁場（Ｇｘ）であり、傾斜磁場パルス１０６は、ｚ軸方向の傾斜磁場（Ｇｚ）である。これにより、ｙ軸に平行で、ｘ軸ｚ軸と所定の角度で交差する第２のスライス９０２のプロトンをβ度（＝１８０度）励起する。
【００２４】
つぎに、第１および第２のスライス９０１，９０２の交差する領域２０５からエコー信号１０９をエコー時間（ＴＥ）１１６において検出するために、予めｙ軸方向に傾斜磁場パルス１０７を印加し、直ちに極性を変えた傾斜磁場パルス１０８をエコー時間（ＴＥ）１１６を中心に印加し、引き続き極性を変えた傾斜磁場パルス１１０を印加する。傾斜磁場パルス１０８は、ｙ軸方向に周波数エンコードを与えるための傾斜磁場であり、これを印加している間にＲＦプローブ４０５でエコー信号を検出する。このエコー信号のうち所定の信号を信号検出部４０６で検出し、信号処理部４０７でフーリエ変換処理することにより、第１および第２のスライス９０１，９０２の交差する領域の周波数エンコード方向（ｙ軸方向）についてのプロファイルを取得する。このプロファイルから、着目部位２０５（横隔膜２１０近傍部位）のｙ軸方向についての変位を求める。なお、傾斜磁場パルス１０７は、傾斜磁場パルス１０８が印加されることによって生じる磁化の位相分散を低減するために予め逆向きの位相分散を生じさせるための磁場である。また、傾斜磁場パルス１１０は、傾斜磁場パルス１０８によって生じた磁化の位相分散を再収束させるリフェイズ用の磁場である。傾斜磁場パルス１０７、１１０はそれぞれ、時間積分値が、傾斜磁場パルス１０８の時間積分値の半分になるように波形が定められている。
【００２５】
以上のステップにより呼吸動による変位を求めるというナビゲーターシーケンスの目的は達成することができるが、本実施の形態のＭＲＩ装置では、ＲＦパルス１０１，１０４によって第１および第２のスライス９０１，９０２に生じている巨視的磁化をキャンセルするために、以下のステップを制御部４１１をさらに実行させる。
【００２６】
まず、第２のスライス９０２に対して先のＲＦパルス１０４で与えられた磁化の励起をキャンセルするために、先のＲＦパルス１０４と同じ大きさで極性が反転したＲＦパルス１１４を与える。ここでは先のＲＦパルス１０４が磁化をβ度（＝１８０度）励起するものであったので、ＲＦパルス１１４の励起角度は、−β度（＝−１８０度）とする。ＲＦパルス１０４の励起角度βが１８０度ではない場合、例えばβ＜１８０度である場合には、その角度に合わせてＲＦパルス１１４の励起角度を−β度とする。また、ＲＦパルス１１４を印加すると同時にｘ軸方向の傾斜磁場パルス１１２とｚ軸方向の傾斜磁場パルス１１３を印加する。傾斜磁場パルス１１２、１１３のパルス形状は、先の１８０度のＲＦパルス１０４を印加したときの傾斜磁場パルス１０５，１０６とそれぞれ極性が逆で同じ面積にする。これにより、励起されるスライス面を第２のスライス９０２に正確に一致させることができる。これにより、第２のスライス９０２についてＲＦパルス１０４で励起された磁化を元に戻すことができる。
【００２７】
つぎに、第１のスライス９０１に対して先のＲＦパルス１０１で与えられた磁化の励起をキャンセルするために、先のＲＦパルス１０１と同じ大きさで極性が反転したＲＦパルス１１１を与える。ここでは先のＲＦパルス１０１が磁化をα度（＝９０度）励起するものであったので、ＲＦパルス１１１の励起角度は、−α度（＝−９０度）とする。ＲＦパルス１０１の励起角度が９０度ではない場合は、例えばα＜９０度である場合には、その角度に合わせてＲＦパルス１１１の励起角度を−α度とする。また、ＲＦパルス１１１を印加する直前にｘ軸方向の傾斜磁場パルス１１５を、ＲＦパルス１１１と同時に傾斜磁場パルス１１６を印加する。傾斜磁場パルス１１５、１１６のパルス形状は、先の９０度のＲＦパルス１０１を印加したときの傾斜磁場パルス１０３，１０２と同じ形状にする。これにより、励起されるスライス面を第１のスライス９０１に正確に一致させることができる。これにより、第１のスライス９０１についてＲＦパルス１０４で励起された磁化を元に戻すことができる。なお、傾斜磁場パルス１１２と傾斜磁場パルス１１５とを連続させ、一体化した一つのパルスとすることもできる。
【００２８】
本実施の形態では、第１のスライス９０１と第２のスライス９０２とが交差する領域２０５では、９０°→１８０°→（−１８０°）→（−９０°）パルス系列が与えられ、−９０°パルス印加時にすべてのスピンは全軸リフェイズしている。第１のスライス９０１の非交差領域は、９０°→（−９０°）パルス系列が与えられ、−９０°パルス印加時にすべてのスピンは全軸リフェイズしている。第２のスライス９０２の非交差領域は、１８０°→（−１８０°）パルス系列が与えられ、−１８０°パルス印加時にすべてのスピンは全軸リフェイズしている。従って、第１のスライス９０１と第２のスライス９０２について、交差領域および非交差領域のすべての領域でフリップバックが行われ、ダークバンドアーチファクトが消える。
【００２９】
以上の説明では、磁化の励起のキャンセルのためのＲＦパルス１１４，１１１の励起角度γ、θを、ＲＦパルス１０４，１０１の励起角度β、αに対して、同じ大きさで極性を逆向きにしたが、磁化の歳差運動の位相や磁化の縦緩和を考慮して以下のようにすることもできる。
【００３０】
例えば、−β度のＲＦパルス１１４によってβ度のＲＦパルス１０４で励起された磁化を正確に元に戻すために、磁化のラーモア歳差運動の位相を考慮し、ＲＦパルス１０４を印加した時点の位相と同位相となるタイミングでＲＦパルス１１４を印加する構成にすることができる。これは、ＲＦパルス１０４を印加してからＲＦパルス１１４を印加するまでの時間間隔１１８をプロトンの共鳴周波数ｆ_０の周期Ｔ（＝１／ｆ_０）の整数倍に設定することにより実現することができる。同様に、−α度のＲＦパルス１１１を印加するタイミングも、α度のＲＦパルス１０１を印加した時点の位相と同位相となるようにする。これは、α度のＲＦパルス１０１を印加してから−α度のＲＦパルス１１１を印加するまでの時間間隔１１７をプロトンの共鳴周波数ｆ_０の周期Ｔ（＝１／ｆ_０）の整数倍に設定することにより実現することができる。また、このように時間間隔１１８，１１７を設定する代わりに、ＲＦパルス１１１、１１４の励起エネルギーを調節し、ＲＦパルス１１１，１１４で励起される磁化の位相を実質的に２つのＲＦパルス１０１，１０４の印加時点の位相と一致させることも可能である。
【００３１】
また、撮像対象のＴ１値が比較的短い場合には、磁化の縦緩和を考慮したシーケンスにすることもできる。例えば、被検体４０１のＴ１値が１００ｍｓ〜２００ｍｓである場合には、β度のＲＦパルス１０４を印加してから時間１１８（典型例としては７ｍｓ〜１７ｍｓ程度）が経過しているので、ＲＦパルス１１４を印加する時点においては、数％程度磁化が緩和している。よって、時間１１８の間に生じた縦緩和角度β’分を差し引き、ＲＦパルス１１４の励起角度を−（β−β’）度にする。同様に、−α度のＲＦパルス１１１の場合、α度のＲＦパルス１０１を印加してから時間１１７（典型例としては１０ｍｓ〜２０ｍｓ程度）が経過しているので、時間１１７の間に生じた縦緩和角度α’分を差し引き、ＲＦパルス１１１の励起角度を−（α−α’）度にする。これにより、より厳密に磁化を元に戻すことができる。よって、再構成した画像のアーチファクトをより厳密に低減することができる。ただし、Ｔ１値が経過時間１１８、１１７に対して十分に長い場合、例えば経過時間１１８，１１７がそれぞれ７ｍｓ〜１７ｍｓ、１０ｍｓ〜２０ｍｓ程度である場合に、Ｔ１＝１０００ｍｓ程度である場合には、生じる縦緩和角度β’，α’も小さいため、この縦緩和の効果を無視することができる。
【００３２】
ナビゲーターシーケンス３０２の後に行う本計測シーケンス３０３（図２）は、所望の種類のシーケンスを行うことができる。一例としては、図５に示したグラディエントエコー法による計測シーケンスを行うことができる。図５のグラディエントエコーシーケンスは、所望のスライス決定のためのｘ軸方向の傾斜磁場パルス５０２を印加しながらＲＦパルス５０１を印加した後、ｚ軸方向の傾斜磁場パルス５０３によって位相エンコードを付与する。所定のエコー時間（ＴＥ）５０６の時点で、周波数エンコードのためのｙ軸方向の傾斜磁場パルス５０４を与えながら、エコー信号５０５を収集する。このエコー信号を用いて、被検体４０１の所定のスライス面の画像を図６のように再構成することができる。
【００３３】
本実施の形態によれば、ナビゲーターエコーで励起される第１、第２のスライス９０１、９０２の磁化をそれぞれＲＦパルス１１１，１１４でキャンセルするので、本計測シーケンスで得た画像（図６）にダークバンドアーチファクトが発生しない。また、第１，第２のスライス９０１，９０２の交差する領域（着目部位２０５）についても本計測で画像に欠落等が生じない。よって、例えば図６に示したように、ナビゲーターシーケンス３０２の着目部位２０５と本計測シーケンス３０３のスライス面とが重なり合う位置にあっても、ダークバンドアーチファクトを受けない画像を得ることができる。これにより、心臓５０２のように偏って位置する臓器のみならず、肝臓２０４や腎臓２０９等のように体軸に対して左右対称に存在する臓器であっても、ナビゲーターエコーを用いて撮影を行うことができる。
【００３４】
つぎに、第２の実施の形態として、ナビゲーターシーケンスの別の例を図７を用いて説明する。図７に示したナビゲーターシーケンスは、磁化の励起をキャンセルするためのＲＦパルス１１１とＲＦパルス１１４を印加する順番が、上述の図３のナビゲーターシーケンスとは異なっている。図７のナビゲーターシーケンスでは、励起角度−α度（−９０度）のＲＦパルス１１１を印加した後で、励起角度−β度（−１８０度）のＲＦパルス１１４を印加する。他の手順は、図３に示したナビゲーターシーケンスと同じである。この手順の場合も、ほぼすべてのダークバンドアーチファクトを除去することができる。なお、図７のナビゲーターシーケンスの場合も、β度のＲＦパルス１０４と−β度のＲＦパルス１１４との時間間隔１１８、および、α度のＲＦパルス１０１と−α度のＲＦパルス１１１との時間間隔１１７については、各ＲＦパルスの印加時点のラーモア歳差運動が同位相となるように定めることが望ましい。また、図７に示したように、傾斜磁場パルス１０５、１０６の前にディフェイズ用傾斜磁場パルス７０６、７０７を加える。傾斜磁場パルス７０６、７０７は、傾斜磁場パルス１０５、１０６の前半分の面積に等しく極性が逆である。傾斜磁場パルス１０３と傾斜磁場パルス７０６は、一体化しても良い。また、傾斜磁場パルス１０８と傾斜磁場パルス１１６との間に、傾斜磁場パルス７０１、７０２を加える。傾斜磁場パルス７０１、７０２は、傾斜磁場パルス１０５、１０６の後ろ半分の面積に等しく、極性が逆のリフェイズパルスである。また、ＲＦパルス１１１を印加する際の第１のスライス９０１を決定する傾斜磁場パルス１１６の後にリフェイズのための傾斜磁場パルス７０３を印加する。傾斜磁場パルス１１６と傾斜磁場パルス１１２，１１３との間に、傾斜磁場パルス７０４、７０５のディフェイズパルスを加える。傾斜磁場パルス７０４、７０５は、傾斜磁場パルス１１２、１１３の前半と面積が等しく極性が逆である。傾斜磁場パルス７０３と傾斜磁場パルス７０４は、連続させて、一体化したパルスとすることも可能である。
【００３５】
第２の実施の形態では、第１のスライス９０１と第２のスライス９０２とが交差する領域２０５では、９０°→１８０°→（−９０°）→（−１８０°）パルス系列が与えられ、−１８０°パルス印加時にすべてのスピンは全軸リフェイズしている。第１のスライス９０１の非交差領域は、９０°→（−９０°）パルス系列が与えられ、−９０°パルス印加時にすべてのスピンは全軸リフェイズしている。第２のスライス９０２の非交差領域は、１８０°→（−１８０°）パルス系列が与えられ、−１８０°パルス印加時にすべてのスピンは全軸リフェイズしている。従って、第１のスライス９０１と第２のスライス９０２について、交差領域および非交差領域のすべての領域でフリップバックが行われ、ダークバンドアーチファクトが消える。
【００３６】
なお、図２に示した撮影方法は、心周期内のある時相の撮影を行う例であるが、心臓撮影を行う場合のように多数の時相の画像を取得することが必要な場合がある。そのような場合には、Ｒ波３００を検出後、ディレイタイム３０１が経過したならば、ナビゲーターシーケンス３０２と複数の本計測シーケンス３０３を連続して複数回実行する。これにより１心拍３０４の間に複数の心時相のデータを取得する。そして、ナビゲーターシーケンス３０２により検出した呼吸動変位をみて本計測データを取得するか棄却するか決定する。全心時相の全画像データを取得したら終了する。この撮影方法により、呼吸動によるアーチファクトの抑制された複数心時相の画像を短時間に取得可能である。
【００３７】
なお、上述の各実施の形態では、磁化の励起をキャンセルするために、ＲＦパルス１１１，１１４の励起角度をＲＦパルス１０１，１０４の励起角度と同じ大きさで逆方向の−α度、−β度とするかもしくは、それに縦緩和を考慮した角度としているが、完全に磁化が元に戻らなくてもダークバンドアーチファクトを低減する効果は得られるので、ＲＦパルス１１１，１１４の励起角度をＲＦパルス１０１、１０４の励起角度よりも浅めの励起角度で逆方向にすることもできる。
【００３８】
【発明の効果】
上述してきたように、本発明によれば、ナビゲーターエコーによるダークバンドアーチファクトを低減することのできる磁気共鳴イメージング装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態のＭＲＩ装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】本実施の形態のＭＲＩ装置で行う撮影方法の一例を示す説明図である。
【図３】本発明の実施の形態のＭＲＩ装置で行うナビゲーターシーケンスを示す説明図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）本実施の形態のナビゲーターシーケンスで励起する第１および第２のスライス９０１，９０２を示す説明図である。
【図５】本実施の形態のＭＲＩ装置で行うことのできる本計測シーケンスの一例を示す説明図である。
【図６】本実施の形態のＭＲＩ装置でナビゲーターシーケンス後に行われた本計測シーケンスで得られる被検体の断面画像を示す説明図である。
【図７】本実施の形態のＭＲＩ装置で行うナビゲーターシーケンスの別の例を示す説明図である。
【図８】従来のナビゲーターシーケンスの一例を示す説明図である。
【図９】従来のナビゲーターシーケンスの第１および第２のスライス９０１，９０２の位置を被検体の横断面上で示す説明図である。
【符号の説明】
２０３…肺、２０４…肝臓、２０５…着目部位、２０９…腎臓、４０１…被検体、４０２…静磁場発生部、４０３…傾斜磁場コイル、４０４…ＲＦコイル、４０５…ＲＦプローブ、４０６…信号検出部、４０７…信号処理部、４０８…表示部、４０９…傾斜磁場電源、４１０…ＲＦ送信部、４１１…制御部、４１２…ベッド、５０２…心臓、９０１…第１のスライス、９０２…第２のスライス。

Claims

静磁場を発生する静磁場発生部と、前記静磁場中に配置された被検体に対して傾斜磁場を印加する傾斜磁場印加部と、前記被検体の磁化を所定の励起角度まで励起させる高周波磁場パルスを印加する高周波磁場印加部と、前記被検体が発生する磁気共鳴信号を検出する検出部と、前記傾斜磁場印加部と前記高周波磁場印加部と前記検出部の動作を制御することにより所定の撮影シーケンスを実行させる制御部とを有する磁気共鳴イメージング装置であって、
前記制御部は、前記被検体の体動による変位を検出するためのナビゲーターシーケンスを実行させるナビゲーターシーケンス実行部を含み、
該ナビゲーターシーケンス実行部は、
予め定めた第１のスライスに含まれる磁化を励起角度αで励起し、前記第１のスライスと交差する第２のスライスに含まれる磁化を励起角度βで励起する第１ステップと、
前記第１のスライスと第２のスライスとが交差する領域から発生する磁気共鳴信号を前記検出部に検出させる第２ステップと、
前記第１および第２のスライスの磁化の励起をそれぞれキャンセルする第３ステップとを行うことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
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３ステップは、
前記第１のスライスの磁化の励起をキャンセルするために、前記第１のスライスの磁化を励起角度γで励起するステップと、前記第２のスライスの磁化の励起をキャンセルするために、前記第２のスライスの磁化を励起角度θで励起するステップとを含み、
前記励起角度γは、前記励起角度αに対して、励起の方向が逆向きであって励起角度の大きさが等しいかそれよりも小さく、前記励起角度θは、前記励起角度βに対して、励起の方向が逆向きであって励起角度の大きさが等しいかそれよりも小さいことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置において、前記第３ステップの前記励起角度γは、前記第１ステップにおいて前記励起角度αで励起された磁化が前記励起角度γの高周波磁場パルスの印加を受けるまでに縦緩和する角度を差し引いた大きさに設定され、前記励起角度θは、前記第１ステップにおいて前記励起角度βで励起された磁化が前記励起角度θの高周波磁場パルスの印加を受けるまでに縦緩和する角度を差し引いた大きさに設定されてい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または３に記載の磁気共鳴イメージング装置において、前記第３ステップの前記第１のスライスの磁化を励起角度γで励起するステップは、前記磁化のラーモアの歳差運動の位相が、前記第１ステップの第１のスライスに含まれる磁化を励起角度αで励起した時点と同位相になるタイミングで行い、前記第３ステップの前記第２のスライスの磁化を励起角度θで励起するステップは、前記磁化のラーモアの歳差運動の位相が、前記第１ステップの第２のスライスに含まれる磁化を励起角度βで励起した時点と同位相になるタイミングで行うことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
請求項１ないし４のいずれかに記載の磁気共鳴イメージング装置において、前記第１ステップにおいて前記第１および第２のスライスを決定するために印加するスライス決定用傾斜磁場と、第３ステップにおいて前記第１および第２のスライスを決定するために印加するスライス決定用傾斜磁場は、総和が０となるように極性が定められていることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。