JP2006314491A

JP2006314491A - 磁気共鳴撮影装置

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Publication number: JP2006314491A
Application number: JP2005139382A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Goto; 智宏後藤; Tetsuhiko Takahashi; 哲彦高橋; Masahiro Takizawa; 将宏瀧澤
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 2005-05-12
Filing date: 2005-05-12
Publication date: 2006-11-24
Anticipated expiration: 2025-05-12
Also published as: JP4711732B2

Abstract

【課題】全身MRIにおいて、呼吸動が原因で生じるスライス間のミスレジストレーションを抑制し、画質の向上を図る。また、ナビゲーションを併用する撮影において、撮影時間を短縮する。
【解決手段】ベッド移動撮像において、被検体を静磁場内で移動させて、その体動をモニターするためのエコー信号を取得する計測制御手段とを備え、エコー信号を、少なくとも一部の移動区間において、該被検体上の同じ位置から取得する。また、静磁場を発生する手段と、前記静磁場内に配置された被検体から、その体動をモニターするため、及び、その画像を再構成するためのエコー信号をそれぞれ取得する計測制御手段と、前記体動が所望の範囲のときに取得されたエコー信号のみを選別して前記被検体の画像を再構成する信号処理手段とを備え、前記信号処理手段は、前記体動の大小に対応して、前記範囲の狭広を制御する。
【選択図】図８

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」という)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核磁気共鳴撮影(以下、「MRI」という)装置に関、特に、被検体を移動させて広範囲の領域を撮影する際に、ナビゲーターエコーを用いて体動補正する技術に関する。

MRI装置は、被検体、特に人体の組織を構成する原子核スピンが発生するNMR信号(エコー信号)を計測し、その頭部、腹部、四肢等の形態や機能を2次元的に或いは3次元的に画像化する技術である。スピンエコー法やグラディエントエコー法を基本とした画像化のための種々の撮影方法が実用化されている。撮影においては、傾斜磁場によって位相エンコードと周波数エンコードをNMR信号に与えて時系列データとして計測し、これを2次元又は3次元フーリエ変換することにより1枚の画像を再構成する。

このようなMRI装置において、被検体を乗せたベッドをステップ的、もしくは、連続的に移動させながら全身を撮影する方法(全身MRI撮影)が臨床現場において行なわれつつある。これらは、全身スクリーニング検査方法として有効な手法であると報告されており、これまでCT、骨シンチ、PETなど複数のモダリティで行なっていたスクリーニング検査を、MRI装置のみで行なえる可能性も示されている。ステップ的にベッド移動をしながら撮影する(マルチステーション撮影)例は、例えば(非特許文献1)に開示されている。また、ベッドを連続的に移動させながら被検体の全身を撮影(ムービングベッド撮影)する例は、例えば(非特許文献2)に開示されている。
Whole-Body MRI: A Simple Approach using Automatic Table Movement and D edicated Post-Processing, ISMRM 10(2002), M. Bock et. al Whole Body-MRI imaging with a continuously moving table platform in de tection of metastatic disease in cancer patients First Results of a feasibility study,ISMRM 11, P.1333(2003), N.A.Ghanem et. Al

上記全身MRI撮影において問題となるのが、呼吸動のある胸部や腹部を撮影する場合である。
呼吸動アーチファクトを抑制する一つの方法として、息止め状態で撮影を行うことが有効である。しかし、マルチステーション撮影において息止め状態で撮影する場合には、ステーション間で息止めレベルが異なる場合や、ステーション間で息止めレベルは一致しているが、息止めが不要な他のステーションとでスライス位置が異なると、ステーション毎の画像を1画像に繋ぎ合わせる際に、ステーションの境界部分でスライス位置のずれ(ミスレジストレーション)が生じ、正しい全身画像を取得することができない。
また、呼吸動アーチファクトを抑制する他の方法として、ナビゲーターエコー法があり、例えば(非特許文献3)に開示されている。このナビゲーターエコー法は、非息止め状態で撮影することが可能であり、特に息止めが困難な被検体には有効である。
Navigator Echoes in Cardiac Magnetic Resonance, David Firmin and Jenny Keegan: Jouranal of Cardiovascular Magnetic Resonance, 3(3), 183-193 (2001)

ナビゲーターエコー法を全身MRI撮影に用いる場合には、ベッド移動に伴って被検体の異なる位置からナビゲーターエコーを取得することになる。その結果、ナビゲーターエコーによってモニターした呼吸動変位波形には、本来の呼吸動変位に加えて、被検体の体型に依存したオフセットが加わることになる。その結果、正しく呼吸動変位をモニターできないことになる。
更に、異なるタイミングで被検体の同位置より取得された2つのナビゲーターを用いて、相関法や最小二乗法を用いて呼吸動変位のモニターが行われるため、ナビゲーターエコーの取得位置が逐次変わると、その都度基準となるナビゲーターを取得する必要がある。その結果、撮影時間が延長してしまう。
つまり、マルチステーション撮影とムービングベッド撮影においては、従来のナビゲーターエコーによる呼吸動モニターでは、精度良く呼吸動をモニターできないので、体動アーチファクトを低減することが困難となる。

そこで、本発明の目的は、マルチステーション撮影又はムービングベッド撮影の全身MRI撮影において、ナビゲーターエコーを用いて呼吸動をモニターすることによって、呼吸動アーチファクトを抑制する場合に、精度良く呼吸動をモニターすることが可能なMRI装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の磁気共鳴撮影装置は以下のように構成される。即ち、
静磁場を発生する手段と、被検体を載置して前記静磁場内を移動させる移動手段と、前記被検体を前記静磁場内で移動させて、その体動をモニターするため、及び、その画像を再構成するためのエコー信号をそれぞれ取得する計測制御手段とを備え、前記計測制御手段は、少なくとも一部の移動区間において、前記被検体の体動をモニターするためのエコー信号を、該被検体上の同じ位置から取得する。

好ましくは、前記計測制御手段は、前記被検体を複数の領域に分割して、領域間をステップ移動させると共に、少なくとも2つの領域において、前記被検体上の同じ位置から前記体動モニター用エコー信号を取得して良い。或いは、前記計測制御手段は、前記被検体を連続して移動させる共に、少なくとも一部の移動区間において、前記被検体上の同じ位置から前記体動モニター用エコー信号を取得して良い。

また、本発明の磁気共鳴撮影装置の好ましい他実施態様は、静磁場を発生する手段と、前記静磁場内に配置された被検体から、その体動をモニターするため、及び、その画像を再構成するためのエコー信号をそれぞれ取得する計測制御手段と、前記体動が所望の範囲のときに取得されたエコー信号のみを選別して前記被検体の画像を再構成する信号処理手段とを備え、前記信号処理手段は、前記体動の大小に対応して、前記範囲の狭広を制御する。
好ましくは、前記信号処理手段は、前記体動が小さい部位の撮影の際には前記範囲を広くし、前記体動が大きい部位の撮影の際には前記範囲を狭くして良い。

本発明によれば、その第1の効果は、被検体の所望の部位にナビゲーターエコー取得位置を固定するため、モニターした呼吸動変位に被検体の体型に依存したオフセットが加わることがない。その結果、モニターした呼吸動変位を用いたゲーティングを正確に行うことができるので、全身MRI撮影においても画像における呼吸動アーチファクトを低減することができる。更に、スライス間のミスレジストレーションが生じることがないので、合成される全体画像の画質を向上させることができる。
また、第2の効果は、ナビゲーターエコーを取得して被検体の呼吸動をモニターする際に、撮影部位の呼吸動の大きさに応じて、ゲーティングの閾値を変更することでゲーティング撮影時の撮影時間延長を最小限にとどめることができる。その結果、ナビゲーターエコー併用時の撮影時間を短縮することが可能になる。

以下、添付図面に従って本発明のMRI装置の好ましい実施形態について詳説する。なお、発明の実施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。
最初に、本発明が適用されるMRI装置の全体概要を図4に基づいて説明する。

図4に示すMRI被装置は、検体401の周囲に静磁場を発生する磁石402と、静磁場空間に傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイル403と、静磁場空間に高周波磁場を発生するRFコイル404と、被検体401が発生するエコー信号を受信するRFプローブ405とを備える。傾斜磁場コイル403は、X，Y，Zの3方向の傾斜磁場コイルで構成され、傾斜磁場電源409からの電流に応じてそれぞれの方向に傾斜磁場を発生する。RFコイル404はRF送信部410からの信号に応じて高周波磁場を発生する。RFプローブ405で受信されたエコー信号は、信号検出部406で検出され、信号処理部407で信号処理され、また計算により画像に変換される。画像は表示部408で表示される。ベッド412は被検体が横たわるためのものである。ベッドはベッド駆動部413で駆動される。傾斜磁場電源409、RF送信部410、信号検出部406、信号処理部407、及びベッド駆動部413は制御部411で制御され、制御のタイムチャートは一般にパルスシーケンスと呼ばれている。

現在MRI装置による撮影対象は、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、機能を2次元もしくは3次元的に撮影する。

次に、撮影方法を説明する。傾斜磁場により位相エンコードと周波数エンコードを与えてエコー信号を検出する。これを位相エンコードを変えて繰り返す。位相エンコードの数は通常1枚の画像あたり128，256，512等の値が選ばれる。各エコー信号は通常128，256，512，1024個のサンプリングデータからなる時系列データとして得られる。これらのデータを2次元フーリエ変換して１枚のMR画像を作成する。3次元の場合は、更にスライスエンコードをエコー信号に与えて検出し、3次元フーリエ変更して3次元MR画像を得る。

次に上記MRI装置が備える全身MRI撮影を説明する。この全身MRI撮影は、制御部411によって制御される。最初に、マルチステーション撮影の概要を図1，2に基づいて説明する。図1の例では、頭部から下肢までを6つのステップ(6ステーション)で撮影しており、各ステーションにおいて101〜106のように撮影面が設定される(図の例はCOR断面)。ベッドは、撮影と撮影の間に移動し、撮影中は各ステーションで静止している。101から106まで順に撮影して頭部から下肢までの6ステーションの画像が取得されたら、全てを繋ぎ合わせて1画像を作成する。必要に応じてA-P方向に撮影位置を移動してから、再び6ステーションの画像を取得する。例えば、図2に示すように、201の位置で6ステーション分の画像が取得されたら、202の位置、203の位置と順次位置を変えて、その度にベッドをH-F方向に移動させて撮影を繰り返し、必要な領域分の画像を取得する。201，202，203の各位置で取得された6ステーションの画像もそれぞれ、繋ぎ合わされて1画像にされる。

次に、ムービングベッド撮影の概要を図3に基づいて説明する。通常ムービングベッド撮影は、軸断面(横断面：TRS、冠状断面：COR、矢状断面：SAG)で行われ、1方向の断面画像から他方向の断面画像がリフォーマットされる。図は連続的にベッド移動を行いながら全身をTRS断面で撮影し、COR断面にリフォーマットする例である。頭頸部領域301のTRS像からCOR像303を作成、胸部領域302のTRS像からCOR像304を作成する。同様な作業を全身領域で行い、全てのCOR像を繋ぎ合わせて1つの画像を作成する(305)。同様にTRS断面撮影してSAG像を作成することも可能である。

上記全身MRI撮影の従来技術で問題となるのが、呼吸動のある胸部や腹部を撮影する場合である。本発明のMRI装置の作用効果の理解を容易にするために、本発明のMRI装置の実施形態の説明の前にこの問題点を説明する。胸部や腹部を撮影する場合、呼吸動アーチファクトを抑制するために、息止め撮影を行う場合の例を図5に示す。図5は、マルチステーション撮影でCOR断面を撮影する場合である。胸部の撮影断面と腹部の撮影断面それぞれで息止めを行うとして、両息止めのレベルが完全に一致し(501，502)、尚且つ、息止めが不要な他のスライス(頭部や下肢)を取得した位置とも一致している場合は最終的に全画像を1つに繋ぎあわせても問題無い。しかし、両息止めレベルが異なる場合(503，504)や、両息止めレベルは一致しているが、息止めが不要な他のスライス(頭部や下肢)を取得した位置と異なっている場合(505，506)、1画像に繋ぎ合わせてもステーションの境界部分でスライス位置のずれ(ミスレジストレーション)が生じ、正しい全身画像を取得できない。この例の場合には、ミスレジストレーションの原因は、胸部や腹部のA-P方向の呼吸動である。

次に、上記MRI装置が備えるナビゲーターエコー法と、本発明のMRI撮影の作用効果の理解を容易にするために、従来技術におけるナビゲーターエコー法の問題点を説明する。このナビゲーターエコー法を用いた撮影は、制御部411によって制御される。

最初に、図6にナビゲーターエコー法をマルチステーション撮影に用いた例を示す。ベッド位置AのときCOR断面602で腹部領域を撮影する。このときナビゲーターエコーは601の位置で取得し、腹壁のA-P方向の呼吸動をモニターしている。撮影中ベッドは静止しており、601も静止している。撮影中に601でモニターされた呼吸動変位は呼吸動変位波形606のうち607の部分に相当する。605はゲートウィンドウと呼ばれる範囲で、ナビゲーターエコーでモニターした変位が605の中であれば計測データを画像再構成用として使用し、605の外であれば計測データを画像再構成用に使用せずに破棄するといった計測データの取得判定(ゲーティング)に用いられる。602の画像が取得されたら、ベッドを図中矢印の方向へ移動し、604を撮影する。このときナビゲーターエコーは603より取得され、モニターされた呼吸動変位は606のうち608に相当する。ここで、ナビゲーターエコーの取得位置603はベッド移動に伴い、601とは異なる被検体の位置となっている。その結果、モニターした呼吸動変位波形606には、本来の呼吸動変位の他に、被検体の体型に依存したオフセット(Δx)が加わる。このような状態でゲーティングを行うと、初めに設定したゲートウィンドウ605から606が離れていくためゲーティングが行えない。これが従来のナビゲーターエコー法をマルチステーション撮影に用いた場合の問題点である。

次に、ナビゲーターエコー法をムービングベッド撮影に用いた例を図7に示す。図7の例では、図中に示した方向に連続的にベッドを移動しながらTRS断面を撮影している。撮影は、ナビゲーターエコーを用いて腹壁のA-P方向の呼吸動をモニターしながら行っている。撮影スライス位置、および、ナビゲーターエコー取得位置は磁場中心に固定されている。この場合、ナビゲーターエコーはベッド移動に伴い、701，703，705のように被検体の異なる位置から取得される。その結果、モニターした呼吸動変位波形708には、本来の呼吸動変位の他に、被検体の体型に依存したオフセット(Δx)が加わる。このような状態で前述のゲーティングを行うと、初めに設定した範囲(ゲートウィンドウ)707から708が離れてゆくため、ゲーティングが行えない。これが従来のナビゲーターエコー法をムービングベッド撮影に用いた場合の問題点であり、前述のマルチステーション撮影の場合と同様である。

さらに、通常ナビゲーターエコーによる呼吸動変位のモニターは、異なるタイミングで同位置より取得された2つのナビゲーターを用いて、相関法や最小二乗法を用いて行われる。そのため、図6，7のようにナビゲーターエコーの取得位置が逐次変わる場合、その都度基準となるナビゲーターを取得する必要がある。そのため、撮影時間が延長する。この従来技術における撮影時間が延長する問題は、マルチステーション撮影及びムービングベッド撮影共に生じる。

以上の説明を踏まえて、本発明のMRI装置における全身MRI撮影時のナビゲーターエコーを用いた体動モニターに関する各実施形態を以下に説明する。
(第１の実施形態)
最初に、本発明のMRI装置の第1の実施形態を説明する。本実施形態は、全身MRI撮影においてナビゲーターエコーを用いて呼吸動を正確にモニターするために、被検体の固定した位置からナビゲーターエコーを取得する形態である。

本実施形態の実施例1-1として、マルチステーション撮影において被検体の固定した位置からナビゲーターエコーを取得する例を図8に示す。図8は、全身撮影のうち呼吸動の影響がある腹部と胸部に撮影スライスがある場合を示している。初めに、ベッド位置Aで腹部のCOR断面802を撮影する。撮影は、801で示す位置からナビゲーターエコーを取得してA-P方向の呼吸動をモニターしながら行う。802での撮影が終了したら胸部が磁場中心になるようにベッドを移動し、ベッド位置Bで胸部のCOR断面804を撮影する。804を撮影する際にもナビゲーターエコーで引き続きA-P方向の呼吸動をモニターする。ここで、撮影断面804はベッドの移動距離と同じだけ802から移動しているが、ナビゲーターエコーの取得位置803を被検体上で固定して801の位置から移動させない。つまり、ナビゲーターエコーを取得する位置801と803とを、被検体上で同じ位置にする。これによって、呼吸動をモニターした波形も806のように一定となり、図6で示した従来例のようにベッド位置Aで計測した変位とベッド位置Bで計測した変位との間に、被検体の体型に依存したオフセットが生じることがない(807，808)。その結果、ベッド位置Aで撮影する場合とベッド位置Bで撮影する場合とで、同じゲートウィンドウ805を用いたゲーティングが可能となる。

ナビゲーターエコーを被検体上に固定することは、装置座標系からみるとナビゲーターの励起位置がベッドと共に移動していることになる。すなわち、各ステーション間でのベッド移動距離に対応して、ナビゲーターエコーを取得するための励起RFパルスの照射周波数を、そのベッド移動距離に対応する周波数だけ変更して照射する。

また、ナビゲーターエコーを用いたゲーティング撮影の特徴として、撮影時間の延長がある。これは、ナビゲーターエコーを取得するための時間や、ゲーティングの結果から本計測データを破棄した場合の取り直しの時間などによる延長である。そのため、ナビゲーターエコーを併用する撮影範囲は、呼吸動の影響のある部分(胸部、腹部)に操作者が限定することで撮影時間の延長を最小限にとどめることができる。この限定は、操作者が直接指定しても良いし、位置を変えて試験的に取得されたナビゲーターエコーが示す体動の振幅から自動判定してもよい。

次に、本実施形態の実施例1-2として、ムービングベッド撮影において被検体の固定した位置からナビゲーターエコーを取得する例を図9に示す。図9は、全身撮影のうち呼吸動の影響がある腹部から胸部に撮影スライスがある場合を示している。まず、ナビゲーターエコーを用いて、ベッド位置Aにおいて901で示す位置のA-P方向の呼吸動をモニターしながらTRS断面902を撮影する。撮影スライスは、連続的なベッド移動に合わせて902(ベッド位置A)、904(ベッド位置B)、906(ベッド位置C)で示すように腹部から胸部へ移動する。904，906を撮影する際も902の場合を同様にナビゲーターエコーで呼吸動をモニターする。ここで、前述のように、撮影スライスはベッド移動に合わせて移動しているが、ナビゲーターエコーの取得位置は被検体に固定されており、901から移動していない。つまり、各ベッド位置でのナビゲーターエコー取得位置901, 903, 及び905は被検体上では同じ位置とする。そのため、呼吸動をモニターした波形も908のように一定となり、図7で示した従来例のように、ベッド位置A、B、及びCで計測したそれぞれの変位の間に、被検体の体型に依存したオフセットが生じることがない(909，910，911)。その結果、ベッド位置A，B、及びCで撮影する場合の何れにおいても、同じゲートウィンドウ907を用いたゲーティングが可能となる。ナビゲーターエコー取得位置を被検体上に固定するには、実施例1-1と同様にナビゲーターの照射RFパルスの周波数をベッド移動距離に合わせて逐次変更する。

ここで、通常のムービングベッド撮影では、ベッド移動速度は図10の1001のように一定である。しかし、ナビゲーターエコーを用いたゲーティング撮影をムービングベッドで行う場合、ゲーティングの結果から計測データを画像再構成用に使用せずに破棄することがある。破棄した場合には、同位置にて破棄した計測データに対応するデータを再計測する必要があるため、その間ベッドは停止しなくてはならない。そのため、例えば1002のようにベッドを一定速度で動かす区間(1004)と停止する区間(1003)とを繰り返すこととなる。
また、実施例1-1で述べたように、ナビゲーターエコーを併用すると撮影時間が延長する。そのため、ナビゲーターを併用する撮影範囲は呼吸動の影響のある部分に限定することによって、撮影時間の延長を最小限にとどめることができる。この限定は、実施例1-1の場合と同様に操作者が直接指定しても良いし、位置を変えて試験的に取得されたナビゲーターエコーが示す体動の振幅から自動判定してもよい。

以上の実施例1-1及び1-2では、ナビゲーターエコーを用いた呼吸動変位の算出は、同位置で取得された2つのナビゲーターエコーを用いて最小二乗法や相関法で行われる。そのため、図8，9のように被検体の同位置でナビゲーターエコーを取り続ける場合、初めに取得したナビゲーターエコーを基準ナビゲーターエコーとして計測終了まで用いることができ、途中で基準となるナビゲーターエコーを取得し直す必要がない。
尚、図8, 9の例では、ナビゲーターエコーでA-P方向の呼吸動をモニターしているが、この限りではない。例えば、横隔膜にナビゲーターエコー取得位置を固定して、H-F方向の呼吸動モニターを行いながらのゲーティングも可能である。

以上説明したように、本実施形態によれば、全身MRI撮影において、被検体の所望の部位にナビゲーターエコー取得位置を固定するため、モニターした呼吸動変位に被検体の体型に依存したオフセットが加わることがない。その結果、モニターした呼吸動変位を用いたゲーティングを正確に行うことができるので、全身MRI撮影においても画像における呼吸動アーチファクトを低減することができる。また、スライス間のミスレジストレーションが生じることがないので、合成される全体画像の画質を向上させることができる。

(第２の実施形態)
次に、本発明のMRI装置の第2の実施形態を説明する。本実施形態は、呼吸動変位の大小に応じてゲートウィンドウを制御することによって撮影時間を短縮する形態である。
前述の実施例1-1，1-2の説明で述べたように、ゲーティング撮影を行うと撮影時間が延長する。ゲーティング撮影では、変位がゲートウィンドウ内の場合のみ画像再構成用の計測データを取得し、ゲートウィンドウ外の場合は計測データを破棄している。そのため、ゲートウィンドウを狭くすれば呼吸動によるアーチファクトの抑制効果は高くなるが、データ取得効率が下がるので撮影時間の延長が大きくなる。逆に、ゲートウィンドウを広げると、呼吸動アーチファクトの抑制効果が下がる反面、データ取得効率が上がり撮影時間の延長は小さくなる。

しかし、呼吸動の大きな部位に撮影スライスがある場合はゲートウィンドウを狭く設定する必要があるが、呼吸動変位の小さな部位では、元々画質に対する呼吸動変位の影響は小さいので、ゲートウィンドウを広く設定して撮影効率を上げることができる。

そこで、呼吸動の大小に応じてゲートウィンドウを制御する本実施形態の実施例2-１を図11に示す。図11は、ナビゲーターエコー法併用のマルチステーション撮影において、マルチスライスを撮影する場合の例である。ここでマルチスライス撮影しは、複数のスライスを1枚づつ撮影することを意味する。ベッド位置Aでは、1102，1103，1104で示したスライスを順次撮影する。いずれのスライスを撮影する場合も、被検体上に固定された位置1101から取得したナビゲーターエコーを用いてゲーティングを行う。各スライス位置における呼吸動変位は、腹壁に近い1102が最も大きく、1103，1104の順に小さくなる。この場合、ゲートウィンドウを、従来通り全てのスライス撮影時で一定にすると図11(b)のようになり、呼吸動振幅(1114)のうちゲートウィンドウ(1110)内の部分でのみデータ取得が行われる。通常、1114は10-15mm程度で、1110は3-5mm程度であるので、データの取得効率は1/3程度となる。これに対し、呼吸動変位の小さい場合にゲートウィンドウを広げる方法を用いると図11(c)のようになる。呼吸動変位の大きな1102を撮影する場合は、狭いゲートウィンドウ1120(呼吸動振幅の1/3程度)を設定し、次に1103を撮影する場合は、1120の倍程度のゲートウィンドウ(呼吸動振幅の2/3程度)1121を設定し、最後に1104を撮影する場合は、呼吸動振幅と同じ広さのゲートウィンドウ1122を設定する。このような制御により、図11の例では撮影時間を1/3短縮することが可能である。図11の例で示したナビゲーターエコー取得位置(=腹壁)から撮影スライスまでの距離と、ゲートウィンドウとの関係は、図12(a)のように比例関係1201であるが、この限りではない。例えば、図12(b)のように1103の撮影時はゲートウィンドウを1102と同程度まで狭くして、1104撮影時のみ大きく広げるといったことも可能である(1202)。

次に、本実施形態の実施例2-2を図13に示す。図13は、ナビゲーターエコー法併用のムービングベッド撮影においてマルチスライスを撮影する場合の例である。ベッド位置Aでスライス1302を、ベッド位置Bでスライス1304を、ベッド位置Cでスライス1306を撮影する。各スライス位置における呼吸動変位は、腹部中心の1306が最も大きく、下腹部に行くに従い1304，1302の順に小さくなる。この場合、ゲートウィンドウを、従来通り全てのスライス撮影時で一定にすると図13(b)のようになり、呼吸動振幅(1311)のうちゲートウィンドウ(1310)内の部分でのみデータ取得が行われる。実施例2-1でも述べたように、1311は10-15mm程度で、1310は3-5mm程度であるので、データの取得効率は1/3程度となる。これに対し、呼吸動変位の小さい場合にゲートウィンドウを広げる方法を用いると図13(c)のようになる。呼吸動変位の小さな1302を撮影する場合は、広いゲートウィンドウ1320(呼吸動振幅と同程度)を設定し、次に1304を撮影する場合は、呼吸動振幅の2/3程度まで狭め(1321)、最後に1302を撮影する場合は、呼吸動振幅の1/3程度までゲートウィンドウを狭める(1322)。このような制御により、図13の例では撮影時間を1/3短縮することが可能である。また実施例2-1と同様に、図13の例で示したナビゲーターエコー取得位置(=腹壁)から撮影スライスまでの距離と、ゲートウィンドウとの関係を、例えば、図12に示した線形(1201)、非線形(1202)のような関係とすることができる。

尚、上記2つの実施例は、ナビゲーターエコー法を全身MRI撮影に適用した例を示したが、本実施形態は、全身MRI撮影に限定されず、被検体を固定した位置で撮影する場合にも適用することが可能である。

以上説明したように、本実施形態によれば、ナビゲーターエコーを取得して被検体の呼吸動をモニターする際に、撮影部位の呼吸動変位の大きさに応じて、ゲーティングの閾値を変更することでゲーティング撮影時の撮影時間延長を最小限にとどめることができる。その結果、ナビゲーターエコー併用時の撮影時間を短縮することが可能になる。

以上までが、本発明のMRI装置における、被検体を載置してベッドを移動させながら広範囲の領域を撮影する際に、ナビゲーターエコーを用いて体動補正する各実施形態の説明である。しかし、本発明のMRI装置は、上記実施形態の説明で開示された内容にとどまらず、本発明の趣旨を踏まえた上で他の形態を取り得る。

例えば、上記説明では被検体をH-F方向でF側に移動させて撮影する場合を説明したが、H側に移動させる場合も同様に本発明を適用することができる。或いは、R-L方向の何れの側に被検体を移動させる場合や、これらの方向への移動を複数組み合わせる場合も、同様に本発明を適用することができる。
さらに、体動として呼吸動の場合を説明したが、呼吸動に限らず他の体動、例えば、手・足等を動かしながら関節の動きを撮影する場合にも本発明を適用することができる。

マルチステーション撮影例(従来例)。マルチステーション撮影例(従来例)。ムービングベッド撮影例(従来例)。本発明が適用されるMRI装置。非息止め撮影時における問題点。ナビゲーター併用ムービングベッド撮影の問題点。ナビゲーター併用マルチステーション撮影の問題点。本発明の実施例(実施例1-1)。本発明の実施例(実施例2-2)。ベッド移動速度の制御例(実施例1-2)。本発明の実施例(実施例2-1)。ゲートウィンドウとスライス位置の関係(実施例2-1)。本発明の実施例(実施例2-2)。

符号の説明

401 被検体、402 静磁場磁石、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

Claims

静磁場を発生する手段と、被検体を載置して前記静磁場内を移動させる移動手段と、前記被検体を前記静磁場内で移動させて、その体動をモニターするため、及び、その画像を再構成するためのエコー信号をそれぞれ取得する計測制御手段と、を備えた磁気共鳴撮影装置において、
前記計測制御手段は、少なくとも一部の移動区間において、前記被検体の体動をモニターするためのエコー信号を、該被検体上の同じ位置から取得することを特徴とする磁気共鳴撮影装置。
請求項１記載の磁気共鳴撮影装置において、
前記計測制御手段は、前記被検体を複数の領域に分割して、領域間をステップ移動させると共に、少なくとも２つの領域において、前記被検体上の同じ位置から前記体動モニター用エコー信号を取得することを特徴とする磁気共鳴撮影装置。
請求項１記載の磁気共鳴撮影装置において、
前記計測制御手段は、前記被検体を連続して移動させる共に、少なくとも一部の移動区間において、前記被検体上の同じ位置から前記体動モニター用エコー信号を取得することを特徴とする磁気共鳴撮影装置。
静磁場を発生する手段と、前記静磁場内に配置された被検体から、その体動をモニターするため、及び、その画像を再構成するためのエコー信号をそれぞれ取得する計測制御手段と、前記体動が所望の範囲のときに取得されたエコー信号のみを選別して前記被検体の画像を再構成する信号処理手段と、を備えた磁気共鳴撮影装置において、
前記信号処理手段は、前記体動の大小に対応して、前記範囲の狭広を制御することを特徴とする磁気共鳴撮影装置。
請求項４記載の磁気共鳴撮影装置において、
前記信号処理手段は、前記体動が小さい部位の撮影の際には前記範囲を広くし、前記体動が大きい部位の撮影の際には前記範囲を狭くすることを特徴とする磁気共鳴撮影装置。