JP2006247380A - 磁気共鳴イメージング装置およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 １次の位相差を高精度に補正する。
【解決手段】 本スキャンに先立って取得される第１番目のスピンエコーと第２番目のスピンエコーとのピーク位置のずれ量Δ１を測定する。第３番目のスピンエコーを読み取るための傾斜磁場を発生させるＲＯパルスに一定の強度の単位感度パルスを付加する。第１番目のスピンエコーのピーク位置に対する第３番目のスピンエコーのピーク位置のシフト量Δ２を測定する。ずれ量Δ１、シフト量Δ２および単位感度パルスのエネルギ量に基づいて、第１番目のスピンエコーと第２番目のスピンエコーとのピーク位置のずれを補正するための補正エネルギ量を決定する。本スキャン時に、基本パルスを読取用パルスとして傾斜磁場コイルに供給するとともに、これとは別に上記の決定した補正エネルギ量の補正パルスを読取用パルスとして傾斜磁場コイルに供給する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、高速スピンエコー（ＦＳＥ）法を用いる磁気共鳴イメージング装置およびその制御方法に関する。

この種の磁気共鳴イメージング装置では、プリスキャンにて、スピンエコーの位相ずれを検出する。本スキャンでは、検出された位相ずれを補正する。

例えば、特許文献１に開示された技術では、位相エンコード（ＰＥ）を外したスピンエコーを収集し、１エコー目と２エコー目との０次および１次の位相差を測定する。そして、０次の位相差は主にＲＦの位相で補正し、１次の位相差はReadout方向の傾斜磁場パルスに補正パルスを付加することで補正する。
米国特許第6,369,568号

補正パルスの大きさは、例えば台形近似のモデルを利用して理論的に定められる。しかしながら傾斜磁場の変化量は、一定の補正パルスを付加した場合でも、渦電流や振動の影響によりばらつくことがある。特に非シールド型の傾斜磁場コイルおよび／またはオープン型の磁石では、渦電流や振動の影響が大きく、傾斜磁場の変化量のばらつきが顕著である。

このため、測定した位相差に応じて一義的に定めた補正パルスを用いたのでは、その位相差を補正しきれないことがある。位相差が残ると、感度ムラを生ずる恐れがあった。

本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、その目的とするところは、１次の位相差を高精度に補正することができる磁気共鳴イメージング装置を提供することにある。

以上の目的を達成するために第１の本発明は、読取用パルスが供給されたときに読取用傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイルと、前記読取用パルスを前記傾斜磁場コイルへ供給する供給手段とを具備し、高速スピンエコー法によるイメージングを行う磁気共鳴イメージング装置に、イメージング用のデータを収集するための本スキャンに先立って、奇数番目の第１のスピンエコーと、偶数番目の第２のスピンエコーと、前記第１および第２のスピンエコーよりも後に生じる奇数番目の第３のスピンエコーまたは偶数番目の第４のスピンエコーとを収集する収集手段と、前記収集手段による前記スピンエコーの収集期間には基本パルスを前記読取用パルスとして前記傾斜磁場コイルに供給するとともに、前記第３または第４のスピンエコーの１つ前のスピンエコーを収集する期間が終了してから前記第３または第４のスピンエコーを収集する期間が始まるまでの期間には単位感度パルスを前記読取用パルスとして前記傾斜磁場コイルに供給するように前記供給手段を制御する第１の制御手段と、前記第１のスピンエコーのピーク位置と前記第２のスピンエコーのピーク位置とのずれ量を測定する第１の測定手段と、前記第１のスピンエコーのピーク位置に対する前記第３のスピンエコーのピーク位置のシフト量または前記第２のスピンエコーのピーク位置に対する前記第４のスピンエコーのピーク位置のシフト量を測定する第２の測定手段と、前記シフト量と前記単位感度パルスのエネルギ量と前記ずれ量とに基づいて、前記第１のスピンエコーと前記第２のスピンエコーとのピーク位置のずれを補正するための補正エネルギ量を決定する手段と、前記本スキャン時に、前記基本パルスを前記読取用パルスとして前記傾斜磁場コイルに供給するとともに、これとは別に前記補正エネルギ量の補正パルスを前記読取用パルスとして前記傾斜磁場コイルに供給するように前記供給手段を制御する第２の制御手段とを備えた。

前記の目的を達成するために第２の本発明は、読取用パルスが供給されたときに読取用傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイルと、前記読取用パルスを前記傾斜磁場コイルへ供給する供給手段とを具備し、高速スピンエコー法によるイメージングを行う磁気共鳴イメージング装置の制御方法において、イメージング用のデータを収集するための本スキャンに先立って、奇数番目の第１のスピンエコーと、偶数番目の第２のスピンエコーと、前記第１および第２のスピンエコーよりも後に生じる奇数番目の第３のスピンエコーまたは偶数番目の第４のスピンエコーとを収集し、前記スピンエコーの収集期間には基本パルスを前記読取用パルスとして前記傾斜磁場コイルに供給するとともに、前記第３または第４のスピンエコーの１つ前のスピンエコーを収集する期間が終了してから前記第３または第４のスピンエコーを収集する期間が始まるまでの期間には単位感度パルスを前記読取用パルスとして前記傾斜磁場コイルに供給するように前記供給手段を制御し、前記第１のスピンエコーのピーク位置と前記第２のスピンエコーのピーク位置とのずれ量を測定し、前記第１のスピンエコーのピーク位置に対する前記第３のスピンエコーのピーク位置のシフト量または前記第２のスピンエコーのピーク位置に対する前記第４のスピンエコーのピーク位置のシフト量を測定し、前記シフト量と前記単位感度パルスのエネルギ量と前記ずれ量とに基づいて、前記第１のスピンエコーと前記第２のスピンエコーとのピーク位置のずれを補正するための補正エネルギ量を決定し、前記本スキャン時に、スピンエコーの収集期間には前記基本パルスを前記読取用パルスとして前記傾斜磁場コイルに供給するとともに、これとは別に前記補正エネルギ量の補正パルスを前記読取用パルスとして前記傾斜磁場コイルに供給するように前記供給手段を制御することとした。

前記の目的を達成するために第３の本発明は、読取用パルスが供給されたときに読取用傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイルと、前記読取用パルスを前記傾斜磁場コイルへ供給する供給手段とを具備し、高速スピンエコー法によるイメージングを行う磁気共鳴イメージング装置に、イメージング用のデータを収集するための本スキャンに先立つプリスキャンにおいて、前記読取用パルスの基本パルスにより発生される前記傾斜磁場を用いて得られたスピンエコーと、前記基本パルスに単位感度パルスを付加して構成された前記読取用パルスにより発生される前記傾斜磁場を用いて得られたスピンエコーとに基づいて前記本スキャン時の補正パルスの大きさを求める手段と、前記本スキャンにおいて、ＲＦパルスに対する時間的位置が前記単位感度パルスと同じ位置に、前記求められた大きさの補正パルスを前記基本パルスに付加して構成された前記読取用パルスにより発生される前記傾斜磁場を用いてスピンエコーを得る手段とを備えた。

本発明によれば、１次の位相差を高精度に補正することが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。

図１は本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置（以下、ＭＲＩ装置と称する）の構成を示す図である。この図１に示すＭＲＩ装置は、静磁場磁石１、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源３、寝台４、寝台制御部５、全身ＲＦコイル６、送信部７、受信部８、ハイブリッド回路９および計算機システム１０を具備する。

静磁場磁石１は、中空の円筒形をなし、内部の空間に一様な静磁場を発生する。この静磁場磁石１としては、例えば永久磁石、超伝導磁石等が使用される。

傾斜磁場コイル２は、中空の円筒形をなし、静磁場磁石１の内側に配置される。傾斜磁場コイル２は、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚの各軸に対応する３種のコイルが組み合わされている。傾斜磁場コイル２は、上記の３つのコイルが傾斜磁場電源３から個別に電流供給を受けて、磁場強度がＸ，Ｙ，Ｚの各軸に沿って変化する傾斜磁場を発生する。なお、Ｚ軸方向は、例えば静磁場と同方向とする。Ｘ，Ｙ，Ｚ各軸の傾斜磁場は、例えば、スライス選択用傾斜磁場Ｇs、位相エンコード用傾斜磁場Ｇeおよびリードアウト用傾斜磁場Ｇrにそれぞれ対応される。スライス選択用傾斜磁場Ｇsは、任意に撮影断面を決める。位相エンコード用傾斜磁場Ｇeは、空間的位置に応じて磁気共鳴信号の位相を変化させる。リードアウト用傾斜磁場Ｇrは、空間的位置に応じて磁気共鳴信号の周波数を変化させる。

被検体Ｐは、寝台４の天板４１に載置された状態で傾斜磁場コイル２の空洞内に挿入される。天板４１は寝台制御部５により駆動され、その長手方向および上下方向に移動する。通常、この長手方向が静磁場磁石１の中心軸と平行になるように寝台４が設置される。

全身ＲＦコイル６は、傾斜磁場コイル２の内側に配置される。全身ＲＦコイル６は、送信部７から高周波パルス（ＲＦパルス）の供給を受けて、高周波磁場を発生する。全身ＲＦコイル６は、被検体Ｐから放射される磁気共鳴信号を受信する。

送信部７は、発振部、位相選択部、周波数変換部、振幅変調部および高周波電力増幅部を有している。発振部は、静磁場中における対象原子核に固有の共鳴周波数の高周波信号を発生する。位相選択部は、上記高周波信号の位相を選択する。周波数変換部は、位相選択部から出力された高周波信号の周波数を変換する。振幅変調部は、周波数変調部から出力された高周波信号の振幅を例えばシンク関数に従って変調する。高周波電力増幅部は、振幅変調部から出力された高周波信号を増幅する。そしてこれらの各部の動作の結果として送信部７は、ラーモア周波数に対応するＲＦパルスを送出する。

全身ＲＦコイル６は、傾斜磁場コイル２の内側に配置される。全身ＲＦコイル６は、上記の高周波磁場の影響により被検体Ｐから放射される磁気共鳴信号を受信するＲＦコイルを複数個備える。これら複数のＲＦコイルから出力される磁気共鳴信号は、受信部８に入力される。

受信部８は、前段増幅器、位相検波器およびアナログディジタル変換器を有している。前段増幅器は、ハイブリッド回路９から出力される磁気共鳴信号を増幅する。位相検波器は、前置増幅器から出力される磁気共鳴信号の位相を検波する。アナログディジタル変換器は、位相検波器から出力される信号をディジタル信号に変換する。

ハイブリッド回路９は、送信部７から送出される高周波パルスを、送信期間にて全身ＲＦコイル６へ供給する。ハイブリッド回路９は、全身ＲＦコイル６から出力される信号を、受信期間にて受信部８へ供給する。送信期間および受信期間は、計算機システム１０から指示される。またハイブリッド回路９は、局部ＲＦコイルを接続可能である。局部ＲＦコイルが接続されているときにハイブリッド回路９は、高周波パルスを全身ＲＦコイルおよび局部ＲＦコイルのいずれかへ供給し、高周波パルスを全身ＲＦコイルおよび局部ＲＦコイルのいずれかが出力する信号を受信部８に供給する。全身ＲＦコイルと局部ＲＦコイルとのいずれを選択するかは、計算機システム１０から指示される。

計算機システム１０は、インタフェース部１０１、データ収集部１０２、再構成部１０３、記憶部１０４、表示部１０５、入力部１０６および制御部１０７を有している。

インタフェース部１０１には、傾斜磁場電源３、寝台制御部５、送信部７、受信部８およびハイブリッド回路９が接続される。インタフェース部１０１は、これらの接続された各部と計算機システム１０との間で授受される信号の入出力を行う。

データ収集部１０２は、受信部８から出力されるディジタル信号を収集する。データ収集部１０２は、収集したディジタル信号を磁気共鳴信号データとして記憶部１０４に格納する。

再構成部１０３は、記憶部１０４に記憶された磁気共鳴信号データに対して、後処理、すなわちフーリエ変換等の再構成処理を施し、被検体Ｐ内の所望核スピンのスペクトラムデータあるいは画像データを求める。

記憶部１０４は、磁気共鳴信号データと、スペクトラムデータあるいは画像データとを、患者毎に記憶する。

表示部１０５は、スペクトラムデータあるいは画像データおよびその他の各種の情報を制御部１０７の制御の下に表示する。表示部１０５には、液晶表示器などの表示デバイスを利用可能である。

入力部１０６は、オペレータからの各種指令や情報入力を受け付ける。入力部１０６には、マウスやトラックボールなどのポインティングデバイス、モード切替スイッチ等の選択デバイス、あるいはキーボード等の入力デバイスを適宜に利用可能である。

制御部１０７は、ＣＰＵやメモリ等を有しており、本実施形態のＭＲＩ装置を総括的に制御する。また制御部１０７は、ＭＲＩ装置が一般的に備える機能を実現するための手段としての他に、以下のようないくつかの機能を実現するための手段として働く。上記の機能の一つは、本スキャンに先立って、プリスキャンを実行する。上記の機能の一つは、プリスキャンにより取得される第１番目および第２番目のスピンエコーの位相差Ｘを測定する。上記の機能の一つは、プリスキャンにおける第３番目のスピンエコーを読み取るためのリードアウト用傾斜磁場を発生する傾斜磁場パルス（ＲＯパルス）に、一定の大きさの単位感度パルスを付加するように傾斜磁場電源３を制御する。単位感度パルスの大きさは、例えば、ハードウェアが完全であるならば、エコーが１ピクセル分シフトするはずである大きさとする。上記の機能の一つは、第１番目および第３番目のスピンエコーの位相差Δを測定する。上記の機能の一つは、単位感度パルスの大きさと位相差Δとに基づいて、位相差Ｘを補正するための補正パルスの大きさを算出する。さらに上記の機能の一つは、本スキャン時に各スピンエコーを読み取るための傾斜磁場を発生させるＲＯパルスのそれぞれに、上記の算出した大きさの補正パルスを付加するように傾斜磁場電源３を制御する。

次に以上のように構成されたＭＲＩ装置の動作について説明する。なお、被検体Ｐの画像を得るための動作は従来通りであるのでここでは説明を省略する。そして以下では、本発明に係る特徴的な動作について説明する。

このＭＲＩ装置は、本スキャンをＦＳＥ法により行う。本スキャンは、イメージング用のｋ空間のデータを収集するためのスキャンである。ＦＳＥ法は、１個のflipパルスの後に複数のflopパルスを与えてスピンエコー列を作る。このときに、それぞれのスピンエコーに異なる大きさの位相エンコードを与えることにより、各スピンエコーをｋ空間の異なるラインに対応させる。このようにＦＳＥ法は、１回の励起で、複数の異なるビューを収集する。

ＦＳＥ法では、flopパルス以降に繰り返されるＲＦパルスおよび傾斜磁場信号の波形がそれぞれ対称であるならば、ＭＲ信号に第１のタイプのスピンエコーαと第２のタイプのスピンエコーβとが交互に表れる２系列のエコー成分が含まれる観測される。またこの仮定は、多くの場合において満たされている。これら２系列のエコー成分はそれぞれ、スピンエコー成分およびstimulated echo成分と呼ばれる。

原理的には、flipパルスとflopパルスとの位相差を９０°とするとともに、flipパルスが送信された後におけるread-out用の傾斜磁場とflopパルスが送信された後におけるread-out用の傾斜磁場との面積（モーメント）比を１：２とすると、スピンエコー成分におけるスピンエコーαとstimulated echo成分におけるスピンエコーβとについて、さらにスピンエコー成分におけるスピンエコーβとstimulated echo成分におけるスピンエコーαとについて、ピーク位置およびこのピーク位置における位相がそれぞれ一致する。

しかしながら、９０°の位相差を持ったＲＦパルスを全身ＲＦコイル６に供給しても、ハードウェアの不完全性および／または渦電流の０次成分のせいで、flipパルスとflopパルスとの位相差が９０°にならないことがある。また１：２の面積（モーメント）比のread-outパルス（ＲＯパルス）を傾斜磁場コイル２に供給しても、read-out用の傾斜磁場の面積（モーメント）比が１：２にならないことがある。

そこで本スキャンを行うのに先立って制御部１０７は、プリスキャンを実行する。プリスキャンは、flipパルスとflopパルスとの位相差が９０°にするためのＲＦパルスの位相や、傾斜磁場の面積（モーメント）比を１：２にするためのＲＯパルスの補正量を決定するのに用いるデータを収集するためのスキャンである。このプリスキャンは、上記の用途のデータのみを収集するために行っても良いし、スポイラパルスやフローコンペンセーション用パルスの補正量を決定するのに用いるデータを収集するための既知のスキャンと共通としても良い。

プリスキャンにおいては、スピンエコー成分のみを抽出する方法を採用する。スピンエコー成分のみを抽出する方法としては、既に知られた方法を利用できる。

例えば、米国特許第5,818,229号明細書には、flopパルスの位相を、「π，π，π，π，π，π，…」とした１ショット目と、「π，-π，π，-π，π，-π，…」とした２ショット目とのそれぞれで取得された信号を加算することにより、スピンエコー成分のみが取り出せることが示されている。この方法は、２ショット収集が必要であり、flopパルス以降の傾斜磁場の挙動は一定であることが必要であるが、これは容易に実現可能である。

また「Errors in T2 Estimation Using Multislice Multiple Echo Imaging, Magnetic Resonance in Medicine 4,pp34-47(1987) A.P.Crawley and R.M. Henkelman」には、位相エンコード（ＰＥ）方向に微小なパルスを、「△ＰＥ，−△ＰＥ，２△ＰＥ，−２△ＰＥ，…と印加することにより、stimulated echo成分をスポイルする方法が示されている。

プリスキャンにおいては、flipパルスを送信するためのＲＦパルスの位相を０°とした場合に、flopパルスを送信するためのＲＦパルスの位相は９０°とされる。flipパルス後の１番目および２番目のflopパルスの後のＲＯパルスは図２に示すように、flipパルス後のＲＯパルスの２倍の面積（モーメント）となるように定められた基本パルスのみとされる。３番目のflopパルスの後のＲＯパルスは図２に示すように、基本パルスの前に単位感度パルスが付加される。単位感度パルスは、一定の面積（モーメント）Ｕを持つ。ＲＯパルスの面積（モーメント）は、強度および継続時間のいずれにより調整されても良い。

さて制御部１０７は、プリスキャンが行われているとき、あるいはプリスキャンの終了後に、図３に示す処理を実行する。

ステップＳａ１において制御部１０７は、プリスキャンにより収集されたデータの中から第１番目、第２番目および第３番目のスピンエコー（以下、第１番エコー、第２番エコーおよび第３番エコーと称する）ｓ１(k)，ｓ２(k)，ｓ３(k)を得る。ステップＳａ２において制御部１０７は、第１番エコーｓ１(k)、第２番エコーｓ２(k)および第３番エコーｓ３(k)にそれぞれフーリエ変換を施して変換結果Ｓ１(r)，Ｓ２(r)，Ｓ３(r)を得る。

ステップＳａ３において制御部１０７は、Ｓ２(r)からＳ１(r)の位相成分を引き去ることにより評価関数Ｓ２′(r)を求める。ステップＳａ４において制御部１０７は、Ｓ２′(r)に含まれる位相成分の位相分布曲線におけるread-out方向の０次成分φおよび１次成分Ｘ１をそれぞれ求める。この０次成分φおよび１次成分Ｘ１を求めるためには、Ahn method（CB Ahn and ZH Cho, “A new phase correction method in NMR imaging based on autocorrelation and histogram analysis,” IEEE Trans. Med. Imag., vol. MI-6, pp.32-36, Mar. 1987）のような既知の手法を用いることができる。

このステップＳａ４で求まる１次成分Ｘ１は、図２に示すような第１番エコーのピーク位置Ｐ１と第２番エコーのピーク位置Ｐ２とのずれ量Δ１に比例する。すなわち１次成分Ｘ１を求めることは、ずれ量Δ１を測定することに等価である。０次成分φは、ピーク位置Ｐ１における第１番エコーの位相と、ピーク位置Ｐ２における第２番エコーの位相との差に比例する。すなわち０次成分φを求めることは、第１番エコーのピークと第２番エコーのピークとの位相差を測定することに等価である。

ステップＳａ５において制御部１０７は、Ｓ３(r)からＳ１(r)の位相成分を引き去ることにより評価関数Ｓ３′(r)を求める。ステップＳａ６において制御部１０７は、Ｓ３′(r)に含まれる位相成分の位相分布曲線におけるread-out方向の１次成分Ｘ２を求める。この一次成分Ｘ２を求めるためには、やはりAhn methodのような既知の手法を用いることができる。

ＲＯパルスが基本パルスのみであれば、第３番エコーのピーク位置は第１番エコーのピーク位置Ｐ１になる。しかしながらここでは、単位感度パルスによる傾斜磁場の変化の影響により、第３番エコーのピーク位置Ｐ３は図２に示すようにピーク位置Ｐ１からシフトする。このシフトの量Δ２は、ステップＳａ６で求まる一次成分Ｘ２に比例する。すなわち１次成分Ｘ２を求めることは、シフト量Δ２を測定することに等価である。

なお、第１番エコーのピークと第２番エコーのピークとの位相差、ずれ量Δ１またはシフト量Δ２は、フーリエ変換を施さないエコーから直接的に測定することも可能である。しかし、このような測定の精度は一般的に十分ではないため、０次成分または１次成分に基づく測定が好適である。

ステップＳａ７において制御部１０７は、次の式によりＲＯパルスの補正パルスの面積（モーメント）Ｙを求める。
Ｙ＝Ｘ１／Ｘ２×Ｕ
ステップＳａ８において制御部１０７は、次の式によりflopパルスの位相の補正量δを求める。
δ＝φ／２
プリスキャンに続く本スキャンにおいて制御部１０７は、flopパルスの位相を補正量δに応じた角度だけ変化するように送信部７を制御する。これにより、奇数番目のエコーのピークにおける位相と偶数番目のエコーのピークにおける位相とがほぼ一致する。なおエコーのピークにおける位相は、スライス方向の傾斜磁場の変更により補正することもできる。

さらに本スキャンにおいて制御部１０７は、上述のように決定した面積（モーメント）Ｙをもった補正パルスを、各スピンエコーを読み取るためのＲＯパルスのそれぞれに図４に示すように付加するように傾斜磁場電源３を制御する。補正パルスの面積（モーメント）は、強度および継続時間のいずれにより調整されても良い。ただし、継続時間の変更は渦電流の影響により調整の精度が悪いため、強度により補正パルスの面積（モーメント）を調整することが望ましい。各ＲＯパルスにおいて補正パルスを付加する位置は、単位感度パルスを付加した位置と同一とする。すなわち本実施形態では、図２に示すように、単位感度パルスを基本パルスの前側に付加しているので、補正パルスも図４に示すように各基本パルスの前側に付加する。なお、補正パルスは、基本パルスから離れていてもよい。

また、本スキャンのＲＯパルスにて、その基本パルスにスポイラパルスやフローコンペンセーション用のパルスが付加される場合には、これらのパルスの面積（モーメント）をＹだけ増加させても良い。

このように本実施形態によれば、単位感度パルスを付加したＲＯパルスにより発生される傾斜磁場を用いて読み取った第３番パルスと第１番パルスとのピーク位置の差Δ２を測定することによって、単位感度パルスによるスピンパルスのピーク位置のシフト量を実測する。そして、この実測結果に基づいて、第１番パルスと第２番パルスとのピーク位置のずれ量Δ１を補正するために必要な補正パルスの強度を算出する。これにより、傾斜磁場コイル２が渦電流や振動などの諸条件の影響により傾斜磁場が変化するものであっても、そのような傾斜磁場の変化を考慮した適切な補正パルスの強度を算出できる。そして、このような適切な強度の補正パルスをＲＯパルスに付加することによって、flipパルスと最初のflopパルス間の傾斜磁場の面積（モーメント）と、flopパルスとflopパルス間の傾斜磁場の面積（モーメント）との関係を、正確に１：２になるように調整することができる。この結果、感度ムラやリンギングを防ぎ、高精度な撮影が行えるようになる。

非シールド型の傾斜磁場コイルおよび／またはオープン型の磁石は、渦電流や振動の影響が大きく、傾斜磁場の変化量のばらつきが顕著であるが、本実施形態によればこのようなばらつきを適正に補正することができる。従って本実施形態は、傾斜磁場コイル２として非シールド型を採用する場合に特に有効である。

この実施形態は、次のような種々の変形実施が可能である。

補正パルスは、図５に示すように基本パルスの後側に付加することもできる。この場合、単位感度パルスは、図６に示すように第２番エコーを読み取るための基本パルスの後側に付加する。

ずれ量Δ１は、スピンエコーαとスピンエコーβとのピーク位置のずれ量であれば良いから、例えば第２番エコーと第３番エコーとの位相差を測定するなどのように、奇数番目の任意のスピンエコーと偶数番目の任意のスピンエコーとの間のピーク位置のずれ量を測定すれば良い。ただし、ずれ量Δ１の測定に使用するエコーを読み取るための基本パルスの前側には、単位感度パルスを付加しない。

単位感度パルスは、奇数番目の別のスピンエコーを読み取るための基本パルスに含めるようにしても良い。また単位感度パルスは、偶数番目の任意のスピンエコーを読み取るための基本パルスに付加するようにしても良い。ただし、単位感度パルスは、ずれ量Δ１を測定するために用いるスピンエコーを読み取るための基本パルスよりも後に付加する。また、偶数番目のスピンエコーを読み取るための基本パルスに単位感度パルスを付加した場合には、そのスピンエコーと、ずれ量Δ１を測定するために用いる偶数番目のスピンエコーとの間のピーク位置のずれ量としてシフト量Δ２を測定する。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

本発明の一実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の構成を示す図。 単位感度パルスをreadoutパルスに付加する様子および第１番乃至第３エコーの位相の関係を示す図。 図１中の制御部が本スキャンにおける補正パルスのエネルギ量を決定するための処理のフローチャート。 補正パルスをreadoutパルスに付加する様子を示す図。 補正パルスの付加形態の変形例を示す図。 単位感度パルスの付加形態の変形例を示す図。

符号の説明

１…静磁場磁石、２…傾斜磁場コイル、３…傾斜磁場電源、４…寝台、５…寝台制御部、６…全身ＲＦコイル、７…送信部、８…受信部、９…ハイブリッド回路、１０…計算機システム、１０１…インタフェース部、１０２…データ収集部、１０３…再構成部、１０４…記憶部、１０５…表示部、１０６…入力部、１０７…制御部。

Claims (9)

1. 読取用パルスが供給されたときに読取用傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイルと、前記読取用パルスを前記傾斜磁場コイルへ供給する供給手段とを具備し、高速スピンエコー法によるイメージングを行う磁気共鳴イメージング装置において、
   イメージング用のデータを収集するための本スキャンに先立って、奇数番目の第１のスピンエコーと、偶数番目の第２のスピンエコーと、前記第１および第２のスピンエコーよりも後に生じる奇数番目の第３のスピンエコーまたは偶数番目の第４のスピンエコーとを収集する収集手段と、
   前記収集手段による前記スピンエコーの収集期間には基本パルスを前記読取用パルスとして前記傾斜磁場コイルに供給するとともに、前記第３または第４のスピンエコーの１つ前のスピンエコーを収集する期間が終了してから前記第３または第４のスピンエコーを収集する期間が始まるまでの期間には単位感度パルスを前記読取用パルスとして前記傾斜磁場コイルに供給するように前記供給手段を制御する第１の制御手段と、
   前記第１のスピンエコーのピーク位置と前記第２のスピンエコーのピーク位置とのずれ量を測定する第１の測定手段と、
   前記第１のスピンエコーのピーク位置に対する前記第３のスピンエコーのピーク位置のシフト量または前記第２のスピンエコーのピーク位置に対する前記第４のスピンエコーのピーク位置のシフト量を測定する第２の測定手段と、
   前記シフト量と前記単位感度パルスのエネルギ量と前記ずれ量とに基づいて、前記第１のスピンエコーと前記第２のスピンエコーとのピーク位置のずれを補正するための補正エネルギ量を決定する手段と、
   前記本スキャン時に、前記基本パルスを前記読取用パルスとして前記傾斜磁場コイルに供給するとともに、これとは別に前記補正エネルギ量の補正パルスを前記読取用パルスとして前記傾斜磁場コイルに供給するように前記供給手段を制御する第２の制御手段とを具備したことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
2. 前記第１の制御手段は、前記単位感度パルスを前記第３または第４のスピンエコーの収集期間における前記基本パルスの前側に付加するように前記供給手段を制御し、
   前記第２の制御手段は、前記補正パルスを前記本スキャンにおける前記基本パルスのそれぞれの前側に付加するように前記供給手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
3. 前記第１の制御手段は、前記単位感度パルスを前記第３または第４のスピンエコーの１つ前のスピンエコーの収集期間における前記基本パルスの後側に付加するように前記供給手段を制御し、
   前記第２の制御手段は、前記補正パルスを前記スピンエコーの収集期間における前記基本パルスのそれぞれの後側に付加するように前記供給手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
4. 前記収集手段は、前記第１のスピンエコーとして第１番目のスピンエコーを、前記第２のスピンエコーとして第２番目のスピンエコーを、第３のスピンエコーとして第３番目のスピンエコーをそれぞれ収集することを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
5. 読取用パルスが供給されたときに読取用傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイルと、前記読取用パルスを前記傾斜磁場コイルへ供給する供給手段とを具備し、高速スピンエコー法によるイメージングを行う磁気共鳴イメージング装置の制御方法において、
   イメージング用のデータを収集するための本スキャンに先立って、奇数番目の第１のスピンエコーと、偶数番目の第２のスピンエコーと、前記第１および第２のスピンエコーよりも後に生じる奇数番目の第３のスピンエコーまたは偶数番目の第４のスピンエコーとを収集し、
   前記スピンエコーの収集期間には基本パルスを前記読取用パルスとして前記傾斜磁場コイルに供給するとともに、前記第３または第４のスピンエコーの１つ前のスピンエコーを収集する期間が終了してから前記第３または第４のスピンエコーを収集する期間が始まるまでの期間には単位感度パルスを前記読取用パルスとして前記傾斜磁場コイルに供給するように前記供給手段を制御し、
   前記第１のスピンエコーのピーク位置と前記第２のスピンエコーのピーク位置とのずれ量を測定し、
   前記第１のスピンエコーのピーク位置に対する前記第３のスピンエコーのピーク位置のシフト量または前記第２のスピンエコーのピーク位置に対する前記第４のスピンエコーのピーク位置のシフト量を測定し、
   前記シフト量と前記単位感度パルスのエネルギ量と前記ずれ量とに基づいて、前記第１のスピンエコーと前記第２のスピンエコーとのピーク位置のずれを補正するための補正エネルギ量を決定し、
   前記本スキャン時に、スピンエコーの収集期間には前記基本パルスを前記読取用パルスとして前記傾斜磁場コイルに供給するとともに、これとは別に前記補正エネルギ量の補正パルスを前記読取用パルスとして前記傾斜磁場コイルに供給するように前記供給手段を制御することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置の制御方法。
6. 前記単位感度パルスを前記第３または第４のスピンエコーの収集期間における前記基本パルスの前側に付加するように前記供給手段を制御し、
   前記補正パルスを前記スピンエコーの収集期間における前記基本パルスのそれぞれの前側に付加するように前記供給手段を制御することを特徴とする請求項５に記載の制御方法。
7. 前記単位感度パルスを前記第３または第４のスピンエコーの１つ前のスピンエコーの収集期間における前記基本パルスの後側に付加するように前記供給手段を制御し、
   前記補正パルスを前記スピンエコーの収集期間における前記基本パルスのそれぞれの後側に付加するように前記供給手段を制御することを特徴とする請求項５に記載の制御方法。
8. 前記第１のスピンエコーとして第１番目のスピンエコーを、前記第２のスピンエコーとして第２番目のスピンエコーを、第３のスピンエコーとして第３番目のスピンエコーをそれぞれ収集することを特徴とする請求項５に記載の制御方法。
9. 読取用パルスが供給されたときに読取用傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイルと、前記読取用パルスを前記傾斜磁場コイルへ供給する供給手段とを具備し、高速スピンエコー法によるイメージングを行う磁気共鳴イメージング装置において、
   イメージング用のデータを収集するための本スキャンに先立つプリスキャンにおいて、前記読取用パルスの基本パルスにより発生される前記傾斜磁場を用いて得られたスピンエコーと、前記基本パルスに単位感度パルスを付加して構成された前記読取用パルスにより発生される前記傾斜磁場を用いて得られたスピンエコーとに基づいて前記本スキャン時の補正パルスの大きさを求める手段と、
   前記本スキャンにおいて、ＲＦパルスに対する時間的位置が前記単位感度パルスと同じ位置に、前記求められた大きさの補正パルスを前記基本パルスに付加して構成された前記読取用パルスにより発生される前記傾斜磁場を用いてスピンエコーを得る手段とを具備したことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。

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