JP2005144075A

JP2005144075A - 磁気共鳴イメージング装置

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Publication number: JP2005144075A
Application number: JP2003390308A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Arai; 仁新井
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 2003-11-20
Filing date: 2003-11-20
Publication date: 2005-06-09

Abstract

【課題】呼吸動や心臓の拍動などの体動に同期させて、複数の異なる撮像条件が設定されたパルスシーケンスを組み合わせて複数の撮像を実行する場合において、全体の撮像時間を短縮する。
【解決手段】呼吸動や心臓の拍動などの体動に同期させて、複数の撮像条件で撮像するためのパルスシーケンスを組み合わせてエコーデータの計測を行う際に、一のパルスシーケンスの待ち時間を他のパルスシーケンスの実行に割り当てて、待ち時間を有効利用する。これによって、無駄な待ち時間をなくして全体の撮像時間を短縮することができ、結果として被検者の負担を軽減することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、被検体中の水素や燐等からの核磁気共鳴(以下、「NMR」と略記する)信号を測定し、核の密度分布や緩和時間分布等を映像化する磁気共鳴イメージング(以下、「MRI」と略記する)装置に関し、特に被検体の体動等に同期させて撮像を行う場合の全体的な撮像時間を短縮する技術に関する。

一般にMRI装置における撮像は、その撮像時間が長い場合には数分から数十分にもなるために、撮像中に被検体の心拍や呼吸などの体動を避けることができない。このため、画像上に体動に由来するアーチファクトが発生し画質が劣化することが知られている。

この様な体動は周期的な運動であるため、その周期にあわせてNMR信号(エコーデータ)計測のタイミングを調整し、体動の周期に計測を同期させることによって、見かけ上体動な無いように計測する技術が体動の種類毎にいくつか開発されて公知となっており、MRI装置における被検体の撮像の場面に応じて適用されている。

例えば、心臓の拍動に撮像を同期させる公知の技術として、被検体から心電図(ECG波形)を取得し、そのR波を基準にしてパルスシーケンス印加の遅れ時間を調整して、所望の心臓の状態を反映した画像を撮像する技術が公知となっている。この例として [特許文献1]においては、被検体の心電図または脈波信号を参照して、1心周期ごとに1つの基本パルスシーケンスを所定回数(L回)繰り返す。そしてＮ心周期を1サイクルとした計測を繰り返し、最終的に複数の基本パルスシーケンス毎に画像再構成に必要な全エコーデータを取得している。

あるいは、呼吸動に撮像を同期させる公知の技術として、被検体の腹部の周期運動を電気信号に変換することによって被検体の呼吸動状態をモニターし、被検体の所望の呼吸動状態に撮像を同期させる技術が公知となっている。この例として [特許文献2]においては生理的取得制御機構としてふいご(ベローズ)を利用して被検体の呼吸動をモニターする例が開示されている。
特開平10-075937号公報特開平08-164121号公報

しかし、体動に同期して撮像を行うためのいずれの公知技術においても、体動に同期させて撮像を行う際には、同期してNMR信号を計測すべき所望の期間以外は次の同期計測を行うための待ち時間となっている。その結果、全体の撮像時間を延長してしまい、被検体にとっては苦痛となっている。

[特許文献1]においては、1心周期ごとに1つの基本パルスシーケンスを所定回数(L回)繰り返すが、L回目の計測を終了した時から次の心周期までの時間が待ち時間となってしまい、その結果として全体の撮像時間を延長させてしまっている。また、[特許文献2]においては、1心周期内に2つのエコーデータ群を取得して位相画像を作成しているが、これは一つの位相画像を作成するための2つの異なるエコーデータ群を計測する一つのパルスシーケンスであって、待ち時間には何も計測せずに次に心周期を待っているだけである。

そこで、本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、複数の異なる撮像を組み合わせて被検体の体動に同期させてエコーデータの計測を行う場合に、無駄な待ち時間を無くして全体として撮像時間を短縮することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の様に構成される。
本発明の第1の実施態様によれば、被検体の周期的体動情報を取得する手段と、前記周期的体動情報に同期させて前記被検体の所望の部位を複数の異なる撮像条件で撮像するための複数のパルスシーケンスを実行する手段とを備えた磁気共鳴イメージング装置において、
前記複数パルスシーケンス実行手段は、前記周期的体動の一周期期間内で一のパルスシーケンス実行中の待ち時間に他のパルスシーケンスを実行する。
この実施態様によれば、呼吸動や心臓の拍動などの体動に同期させて複数の撮像条件で撮像するためのパルスシーケンスを組み合わせてエコーデータの計測を行う場合に、一のパルスシーケンス実行中の待ち時間に他のパルスシーケンスを実行してこの待ち時間を有効利用することができる。これによって、無駄な待ち時間をなくすことができ、結果として被検体の負担を軽減することができる。

好ましい本発明の第2の実施態様によれば、前記第1の実施態様の磁気共鳴イメージング装置において、前記周期的体動は前記被検体の呼吸動であり、前記周期的体動の一周期期間内で一のパルスシーケンスが終了した後に、即座に他のパルスシーケンスを実行する。

この実施態様によれば、被検体の呼吸動に同期させて複数の撮像条件で撮像する場合に、一のパルスシーケンスが終了してから、次の同期タイミングまでの待ち時間に他のパルスシーケンスを実行することができる。これにより、呼吸動に同期して複数の撮像を行う場合にも無駄な待ち時間を低減することができる。

また、好ましい本発明の第3の実施態様によれば、前記第1の実施態様の磁気共鳴イメージング装置において、前記周期的体動は前記被検体の心臓の拍動であり、前記拍動の一周期期間内で収縮期と拡張期の期間割合を設定する手段を有し、前記割合に対応して前記収縮期と前記拡張期にそれぞれ異なるパルスシーケンスを交互に実行する。
この実施態様によれば、被検体の心拍に同期させて複数の撮像条件で撮像する場合に、収縮期と拡張期でそれぞれ異なるパルスシーケンスを実行することができる。これにより、心拍に同期して複数の撮像を行う場合に無駄な待ち時間を低減することができる。

本発明は、以上説明したように、呼吸動や心臓の拍動などの体動に同期させて複数の異なる撮像条件で撮像するためのパルスシーケンスを組み合わせてエコーデータの計測を行う場合に、一のパルスシーケンスの待ち時間を他のパルスシーケンスの実行に割り当てて有効利用する。これによって、無駄な待ち時間をなくして全体の撮像時間を短縮することができ、結果として被検体の負担を軽減することができる。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。なお、発明の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。

はじめに、本発明のMRI装置の実施形態を説明する。図5に本発明を適用する垂直磁場方式(開放型)のMRI装置の一実施形態に関する全体斜視図を示す。このMRI装置は、核磁気共鳴現象を利用して被検体の断層画像を得るもので、図5に示すように被検体にNMR現象を誘起してNMR信号(エコーデータ)を受信するための各種装置を収容したガントリ51、被検体を載置するテーブル52、ガントリ内各種装置を駆動する電源や制御する各種制御装置を収納した筐体53、および受信したNMR信号を処理して被検体の断層画像を再構成する処理装置54からなり、それぞれ電源・信号線55で接続される。ガントリとテーブルは図示してない高周波電磁波と静磁場を遮蔽するシールドルーム内に配置され、筐体と処理装置はシールドルーム外に配置される。

また、図5のMRI装置の構成をより詳細な機能毎に分解したブロック構成図を図6に示す。図6に示すように、MRI装置は静磁場発生系2と、傾斜磁場発生系3と、送信系5と、受信系6と、信号処理系7と、シーケンサ4と、中央処理装置(CPU)8とを備えて構成される。

静磁場発生系2は、被検体1の周りの空間にその体軸方向(水平磁場方式)または体軸と直交する方向(垂直磁場方式)に均一な静磁場を発生させるもので、被検体1の周りに常電導方式あるいは超電導方式の静磁場発生源が配置されている。静磁場発生系2はガントリ51内に収容される。

傾斜磁場発生系3は、X，Y，Zの3軸方向に巻かれた傾斜磁場コイル9と、それぞれの傾斜磁場コイル9を駆動する傾斜磁場電源10とから成り、後述のシ−ケンサ4からの命令に従ってそれぞれのコイルの傾斜磁場電源10を駆動することにより、X，Y，Zの3軸方向の傾斜磁場Gx，Gy，Gzを被検体1に印加する。より具体的には、X，Y，Zのいずれかの1方向にスライス方向傾斜磁場パルス(Gs)を印加して被検体1に対するスライス面を設定し、残り2つの方向に位相エンコード方向傾斜磁場パルス(Gp)と周波数エンコード方向傾斜磁場パルス(Gf)を印加して、エコーデータにそれぞれの方向の位置情報をエンコードする。傾斜磁場コイル9はガントリ51内に、傾斜磁場電源10は筐体53内にそれぞれ収容される。

シーケンサ4は、高周波磁場パルス(以下、「RFパルス」という)と傾斜磁場パルスをある所定のパルスシーケンスで繰り返し印加する制御手段で、CPU8の制御で動作し、被検体1の断層画像のデータ収集に必要な種々の命令を送信系5、傾斜磁場発生系3、および受信系6に送る。さらに本発明のMRI装置では、シーケンサ4はRFパルスの出力を変化させながら計測できる手段を備える。シーケンサ4は筐体53内に収容される。

送信系5は、被検体1の生体組織を構成する原子の原子核スピンに核磁気共鳴を起こさせるためにRFパルスを照射するもので、高周波発振器11と変調器12と高周波増幅器13と送信側の高周波コイル14aとから成る。高周波発振器11から出力された高周波パルスをシーケンサ4からの指令によるタイミングで変調器12により振幅変調し、この振幅変調された高周波パルスを高周波増幅器13で増幅した後に被検体1に近接して配置された高周波コイル14aに供給することにより、RFパルスが被検体1に照射される。一般的に高周波コイル14aがガントリ51内に収容され、他は筐体53内に収容される。

受信系6は、被検体1の生体組織を構成する原子核スピンの核磁気共鳴により放出されるエコーデータ(NMR信号)を検出するもので、受信側の高周波コイル14bと信号増幅器15と直交位相検波器16と、A／D変換器17とから成る。送信側の高周波コイル14aから照射された電磁波によって誘起される被検体1の応答のNMR信号が被検体１に近接して配置された高周波コイル14bで検出され、信号増幅器15で増幅された後、シーケンサ4からの指令によるタイミングで直交位相検波器16により直交する二系統の信号に分割され、それぞれがA／D変換器17でディジタル量に変換されて、信号処理系7に送られる。一般的に受信系6を構成する前記装置群はガントリ51内に収容される。

信号処理系7は、光ディスク19、磁気ディスク18等の外部記憶装置と、CRT等からなるディスプレイ20とを有し、受信系6からのデータがCPU8に入力されると、CPU8が信号処理、画像再構成等の処理を実行し、その結果である被検体1の断層画像をディスプレイ20に表示すると共に、外部記憶装置の磁気ディスク18等に記録する。信号処理系7は処理装置54内に収容される。
なお、図7において、送信側の高周波コイル14とGC9は、被検体1が挿入される静磁場発生系2の静磁場空間内に被検体1に対向して設置されている。また、受信側の高周波コイル14bは、被検体1に対向して、或いは取り囲むように設置されている。

現在MRI装置の撮像対象核種は、臨床で普及しているものとしては、被検体の主たる構成物質である水素原子核(プロトン)である。プロトン密度の空間分布や、励起状態の緩和時間の空間分布に関する情報を画像化することで、人体頭部、腹部、四肢等の形態または、機能を2次元もしくは3次元的に撮像する。

上記MRI装置において、エコーデータを計測するための典型的なパルスシーケンスを図7に基づいて説明する。図7(a)はスピンエコー法に基づくパルスシーケンスの一例であり、図7(b)はグラディエントエコー法に基づくパルスシーケンスの一例である。ともに二次元画像を撮像することを前提としたパルスシーケンスである。ただし、本発明はこの2つのパルスシーケンスに限定されることはなく、他の公知の高速スピンエコー法やインバージョンリカバリー法などのパルスシーケンスを用いた場合にも適用することができる。また、二次元計測のみでなく、三次元計測を行う場合にも適用することができる。

図7(a)(b)において、横軸は、最上位段から順に、撮像時のRFパルスの印加タイミング、スライス方向傾斜磁場Gs、位相エンコード方向傾斜磁場Gp、周波数エンコード方向傾斜磁場Grの印加タイミングを示しており、最下段に示す横軸は、エコーデータを受信するタイミングチャートである。また、それぞれの横軸の軸方向は時間経過を示している。

図7(a)のスピンエコー法に基づくパルスシーケンスのタイミングチャートを説明する。まず、MRI装置の静磁場中の計測空間内に被検体1の撮像部位を配置する。そして撮像部位にスライス方向傾斜磁場702を印加するとともに、90°RFパルス701を印加して撮像部位のスライス内にNMR現象を誘起する。NMR現象が誘起された撮像部位に、スライス方向にリフェーズパルス703を、位相エンコード方向に位相エンコードパルス704を、周波数エンコード方向にディフェーズパルス705を印加する。これにより、周波数エンコード方向において横磁化の位相差が拡大する。次に、180°RFパルス710を印加して位相差が拡大した横磁化を再収束させる。そして、周波数エンコード方向傾斜磁場706を印加しながらエコーデータ707を計測する。90°RFパルス701を印加してからエコーデータ707の中心までの時間がTEであり、TE／2のタイミングで180°RFパルス710を印加することによって、エコーデータ707の中心(ピーク)時刻において静磁場不均一等による横時間の位相ひずみが相殺される。以上の単位パルスシーケンスを位相エンコードパルス704の印加量(パルス波形と時間軸との囲む面積)を変えながら所定の回数(例えば128，256，512等)繰り返して画像再構成に必要なエコーデータを計測する。また、90°パルスの印加間隔が繰り返し時間TRである。

また、図7(b)のグラディエントエコー法に基づくパルスシーケンスのタイミングチャートを説明する。撮像部位にスライス方向傾斜磁場752を印加するとともに、フリップ角がα(例えば60°)°であるRFパルス751を印加して撮像部位のスライス内にNMR現象を誘起する。NMR現象が誘起された撮像部位に、スライス選択方向にリフェーズパルス753を、位相エンコード方向に位相エンコードパルス754を、周波数エンコード方向にディフェーズパルス755を印加する。これにより、周波数エンコード方向において横磁化の位相差が拡大する。次いで、周波数エンコード方向傾斜磁場756を印加しながらエコーデータ757を計測する。RFパルス751の印加間隔が繰り返し時間TRであり、α°RFパルス751を印加してからエコーデータ757の中心までの時間がTEである。以上の単位パルスシーケンスを位相エンコードパルス754の印加量を変えながら所定の回数(例えば128，256，512等)繰り返して画像再構成に必要なエコーデータを計測する。

次に、本発明を説明する。本発明は、上記MRI装置において、異なる撮像条件が設定された複数の撮像(その撮像に対応するパルスシーケンスを実行してエコーデータを計測し、所望の画像を再構成する処理)を呼吸動や心臓の拍動に同期させて連続的に実行する際に、それぞれの撮像のためのパルスシーケンス実行中における待ち時間がなるべく少なくなるように、パルスシーケンスの組み合わせを最適にすると共に、任意の同期期間内で一のパルスシーケンスの待ち時間を他のパルスシーケンスの実行に割り当てることによって、全体の撮像時間を短縮するものである。

上記MRI装置において、本発明の上記各処理は、例えば、各撮像のためのパルスシーケンスの選択とそのパラメータの設定はディスプレイ20上で操作者により行われ、パルスシーケンスの組み合わせ最適化の演算はCPU8で行われ、その演算結果を受けて、複数のパルスシーケンスの実行制御はシーケンサ4で行われる。

複数の撮像を連続して行うことにより、全体の撮像時間を短縮する本発明の第1の実施形態を説明する。本実施形態は、体動に同期させて複数の撮像を組み合わせて実行する際に、一つの撮像において必要な全エコーデータを計測した後に直ぐに次に撮像を行う事により、無駄な待ち時間を無くして全体の撮像時間を短縮する形態である。即ち、呼吸動に同期させて複数の息止め期間に渡って複数のエコーデータ計測を連続的に実行する場合に、撮像毎に全位相エンコード数を幾つかのグループに分割して各息止め期間に割り当て、各グループの位相エンコード数に対応するエコーデータ計測を行う。その際、直前の撮像において最後の息止め期間で余った時間を即座に次の撮像のためのエコーデータ計測に割り当てることによって、無駄な待ち時間を無くして全体の撮像時間を短縮する。

この第1の実施形態の処理フローを図1に示す。ステップS101で息止め時間を設定する。年齢や性別等の被検体属性や被検体の健康状態等に依存して息止め可能な時間を設定する。例えば、10秒〜30秒を設定する。次にステップS102で複数の撮像の組み合わせを指定する。つまり、組み合わせて撮像するための複数のパルスシーケンスとそれらの実行順序を指定する。例えば、T1強調画像(第1撮像)とT2強調画像(第2撮像)を同時に撮像するために、2つのスピンエコーシーケンスを連続して指定する。次に、ステップS103で、S102で指定した各パルスシーケンスのパラメータを指定する。例えば、T1強調画像を撮像するためのスピンエコーシーケンスにおいては、TR，TEを共に短く設定する必要があり、例えばTR＝200ms, TE＝10msとする。T2強調画像を取得するためのスピンエコーシーケンスにおいては、TR，TEを共に長く設定する必要があり、例えば、TR＝2000ms、TE＝100msとする。

次にステップS104で、各息止め期間内で計測するエコーデータの位相エンコード数をグループ分けする。例えば、ステップS101で設定した息止め期間を20秒とし、T1強調画像を撮像するためにステップS102で設定したTRを200msとすると、一回の息止めで100回単位パルスシーケンスを繰り返すことができるので、100個のエコーデータを取得できる。そこで、全位相エンコード数を256とすると、第1回目の息止めでは位相エンコード数が−128〜−29迄のエコーデータを計測し、第2回目の息止めでは位相エンコード数が−28〜＋71迄のエコーデータを計測する。さらに第3回目の息止めでは、位相エンコード数が＋72〜＋127の56回(合計で11200ms)のエコーデータを計測する。このとき、8800msの時間が余るので、次の息止め期間を待たずに、この余った時間にT2強調画像の撮像を開始する。つまり、ステップS102で設定したTRが2000msであれば、4回基本パルスシーケンスを繰り返すことができるので、位相エンコード数が−128〜−125のエコーデータを計測する。第4回目の息止めでは、10個のエコーデータを計測できるので位相エンコード数が−124〜−113のエコーデータを計測する。以後、各息止め期間でT2強調画像に必要なエコーデータを順次計測するように位相エンコード数を分割してグループ分けを行う。

このステップS105でのエコーデータの計測順序の一例を図2(a)に示す。図2(a)は上記処理フローの説明で具体的に指定したパラメータ等でエコーデータ計測を行った場合を示している。第3回息止め期間において、T1強調画像の撮像のためのエコーデータ計測が終了の後、T2強調画像の撮像のためのエコーデータ計測を間髪を入れずに連続して実行し、上記で説明したように各息止め期間においてステップS104で設定した位相エンコード数のエコーデータを計測している。
次にステップS105で、各息止め期間毎にステップS104で位相エンコード数をグループ分けした順序で対応するエコーデータを計測し、ステップS106で各画像を再構成して例えばディスプレイ20に表示する。

なお、各息止め期間の間には、被検体に息継ぎをさせる一定の呼吸期間を設けるが、わかりやすく図示するために、この息止め期間の間の呼吸期間の図示は省略してある。また、上記の例では、T1強調画像のエコーデータを計測した後、すぐにT2強調画像のエコーデータを計測することを説明したが、必要に応じてT2強調画像のエコーデータを取得する直前に同じTRで空打ちを行って被検体の所望の部位の縦磁化を安定させる処理を挿入しても良い。

以上は本発明の第1の実施形態を説明したが、比較のために従来技術について簡単に説明する。従来は2つの異なる第1撮像と第2撮像を行う場合、何回かの息止めを行って第1撮像において必要なエコーデータを全て計測し終えた後に、第2撮像を次の息止めから開始する。このため、第1撮像における最後の息止め期間では、途中で必要なエコーデータの計測が終了してしまうために時間が余ってしまう。従って、この待ち時間だけ全体の撮像時間が延長してしまうと同時に、被検者にとっては息止め回数が増えてしまって負担となる場合もある。

この従来例の様子を図2(b)に示す。具体的な例とそのパラメータ等は、上記に説明した図2(a)の場合と同じなので、詳細な説明は省略するが、T1強調画像の撮像のための第1撮像は第3回目の息止めの途中で必要な全エコーデータの計測が終了しているので、後半の時間(8800ms)が余って無駄になっている。そして、T2強調画像の撮像のための第2撮像は、次の第4回目の息止めから開始されている。この第1撮像と第2撮像の間の待ち時間が全体の撮像時間の延長をもたらす無駄な時間となる場合がある。

以上の第1の実施形態の説明では、パルスシーケンスとしてスピンエコー法を例にしたので繰り返し時間TR内で一つのエコーデータを計測することを前提に説明したが、公知の高速スピンエコー法を用いれば繰り返し時間TR毎に複数のエコーデータを計測することができるので、一回の息止めで計測出来るエコーデータの位相エンコード数は多くなり、その結果、全体の撮像時間を短縮できるので撮像に必要な息止め回数を減らすことができる。

次に、複数の撮像を交互に繰り返すことによって全体の撮像時間を短縮する本発明の第2の実施形態を説明する。本実施形態は、各撮像において必要なエコーデータを少しずつ計測しながら複数の撮像を交互に繰り返すことによって無駄時間を無くして、全体の撮像時間を短縮する形態である。例えば、心電同期の場合において、心臓の拍動に同期させて心臓の拡張期と収縮期にそれぞれ異なった撮像を行う際に、一心周期の拡張期と収縮期にそれぞれ異なるエコーデータの計測を連続的に繰り返して、各心周期でそれぞれの撮像に必要なエコーデータを少しずつ計測していく。これによりエコーデータを計測していない待ち時間をなくすことができ、全体の撮像時間を短縮することができる。

本発明の第2の実施形態の処理フローを図3に示す。ステップS301で心拍同期を設定する。つまり、ECG波形に基づいて同期撮像を行う場合、ECG波形においてR波からどれくらいの期間を収縮期とし、残りの期間を拡張期とするかの設定を行う。例えば、心周期800msとすると、前半の40％(320ms)の期間を収縮期とし、残りの期間(480ms)を拡張期とする。次にステップS302で組み合わせて撮像する複数のパルスシーケンスを指定する。例えば、収縮期と拡張期のT1強調画像を撮像するために、収縮期T1強調画像(第1撮像)としてスピンエコーシーケンスを、拡張期T1強調画像(第2撮像)としてグラディエントエコーシーケンスを連続して指定する。次に、ステップS303においてS302で指定した各パルスシーケンスのパラメータを指定する。例えば、収縮期のT1強調画像を取得するためのスピンエコーシーケンスにおいては、TR＝150ms、TE＝10msとし、拡張期のT1強調画像を撮像するためのグラディエントエコーシーケンスにおいては、TR＝50ms、TE＝10ms、フリップ角＝60°とする。

次にステップS304で、各心周期内で計測するエコーデータの位相エンコード数をグループ分けする。例えば、ステップS301で設定した収縮期320ms／拡張期480msでは、ステップS302，S303で設定した収縮期T1強調画像用のTR＝150msのスピンエコーシーケンス(第1撮像)は1心拍毎に2エコーデータを計測することができ、収縮期T1強調画像用のTR＝50msのグラディエントシーケンス(第2撮像)は1心拍毎に最大9エコーデータを計測することができる。そこで、第１撮像においては1〜2のいずれかのエコー数を選択し、第2撮像においては1〜9のいずれかのエコー数を選択する。図4は、収縮期に1エコーデータ、拡張期に2エコーデータを計測する例である。

そこで、全位相エンコード数を256とすると、第1回目の心周期では、第1撮像は位相エンコード数−128のエコーデータを計測し、第2撮像は位相エンコード数−128と−127のエコーデータを計測する。第2回目の息止めでは第1撮像は位相エンコード数−127のエコーデータを計測し、第2撮像は位相エンコード数−126と−125のエコーデータを計測する。以降は同様に第1撮像で1エコーデータを第2撮像で2エコーデータを計測する。そして、第129回目の心周期から第256回目の心周期までは第1撮像のみの計測となり、位相エンコード数0以上のエコーデータをそれぞれ順次計測するように位相エンコード数を分割してグループ分けを行う。

このステップS305でのエコーデータの計測順序の一例を図3(a)に示す。図3(a)は上記処理フローの説明で具体的に指定したパラメータ等でエコーデータ計測を行った場合を示している。第128回心周期において、拡張期(QRS間隔)T1強調画像の撮像のためのエコーデータ計測(計測2)が終了した以降は、収縮期(QT間隔)T1強調画像の撮像のためのエコーデータ計測(計測1)のみ実行する。上記で説明したように各心周期においてステップS304で設定した位相エンコード数のエコーデータを計測している。
次にステップS305で、各心周期毎にステップS304で位相エンコード数をグループ分けした順序で対応するエコーデータを計測し、ステップS306で各画像を再構成して例えばディスプレイ20に表示する。

なお、上記の例では、収縮期T1強調画像のエコーデータを計測した後、すぐに拡張期T1強調画像のエコーデータを計測することを説明したが、必要に応じて拡張期T1強調画像のエコーデータを計測する直前に同じTRで空打ちを行って被検体の所望の部位の縦磁化を安定させる処理を挿入しても良い。

以上は本発明の第2の実施形態を説明したが、比較のために従来技術について簡単に説明する。従来は収縮期計測と拡張期計測を行う場合、心拍同期を行って収縮期計測において必要なエコーデータを全て計測し終えた後に、拡張期計測を次の心周期から開始する。このため、収縮期計測においては拡張期の時間が無駄になってしまい、拡張期計測においては収縮期の時間が無駄になってしまう。従って、この無駄な待ち時間だけ全体の撮像時間が延長してしまう。

この様子を図4(b)に示す。具体的な例とそのパラメータ等は、上記に説明した図4(a)の場合と同じなので、詳細な説明は省略するが、収縮期画像撮像のための第1撮像では、各心周期において収縮期でのみエコーデータを計測しているので、拡張期の期間は待ち時間として何もせず次の収縮期が来るのを待っているだけである。そして、収縮期画像に必要な全エンコードデータの計測が終了すると、次は拡張期画像撮像のための第2撮像を行う。この第2撮像では、各心周期で拡張期でのみエコーデータを計測しているので、収縮期の期間は待ち時間として何もせず次の拡張期がくるのを待っているだけである。これら収縮期計測(第1撮像)と拡張期計測(第2撮像)における待ち時間が全体の撮像時間の延長をもたらす無駄な時間となる。

以上は、複数の異なる撮像条件が設定されたパルスシーケンスを組み合わせて複数の撮像を実行する場合における本発明について説明したが、本発明のMRI装置は上記実施形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、複数撮像全体に対する開始遅延や、各撮像間の待ち時間を操作者が設定できるようにすることも可能である。この様な機能は特に造影MR−A(アンジオグラフィー)において有用である。

息止め同期撮影に対して本発明を適用した第1実施形態の処理フローを示す図。息止め同期撮影をしながら複数の撮像を組み合わせて撮像する場合の各撮像タイミングの一例を示す図であり、(a)が本発明の第1実施形態の撮像タイミングの一例を示す図、(b)が従来の撮像タイミングの一例を示す図。心拍同期撮影に対して本発明を適用した第2実施形態の処理フローを示す図。心拍同期撮影をしながら複数の撮像を組み合わせて撮像する場合の各撮像タイミングの一例を示す図であり、(a)が本発明の第2実施形態の撮像タイミングの一例を示す図、(b)が従来の撮像タイミングの一例を示す図。本発明に係る垂直磁場方式(開放型)のMRI装置の一実施形態に関する全体斜視図。図5のMRI装置の構成をより詳細な機能毎に分解したブロック構成を示す図。パルスシーケンスの一例を示す図であり、(a)がスピンエコー法に基づくパルスシーケンスの一例を示す図、(b)がグラディエントエコー法に基づくパルスシーケンスの一例を示す図。

符号の説明

１…被検体、２…静磁場発生系、３…傾斜磁場発生系、４…シーケンサ、５…送信系、６…受信系、７…信号処理系、８…中央処理装置(CPU)、９…傾斜磁場コイル、１０…傾斜磁場電源、１１…高周波発信器、１２…変調器、１３…高周波増幅器、１４ａ…高周波コイル(送信コイル)、１４b…高周波コイル(受信コイル)、１５…信号増幅器、１６…直交位相検波器、１７…A/D変換器、１８…磁気ディスク、１９…光ディスク、２０…ディスプレイ、５１…ガントリ、５２…テーブル、５３…筐体、５４…処理装置

Claims

被検体の周期的体動情報を取得する手段と、前記周期的体動情報に同期させて前記被検体の所望の部位を複数の異なる撮像条件で撮像するための複数のパルスシーケンスを実行する手段とを備えた磁気共鳴イメージング装置において、
前記複数パルスシーケンス実行手段は、前記周期的体動の一周期期間内で一のパルスシーケンス実行中の待ち時間に他のパルスシーケンスを実行する事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、前記周期的体動は前記被検体の呼吸動であり、前記周期的体動の一周期期間内で一のパルスシーケンスが終了した後に、即座に他のパルスシーケンスを実行する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、前記周期的体動は前記被検体の心臓の拍動であり、前記拍動の一周期期間内で収縮期と拡張期の期間割合を設定する手段を有し、前記割合に対応して前記収縮期と前記拡張期にそれぞれ異なるパルスシーケンスを交互に実行することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。