JP2009101133A - Ｍｒｉ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＭＲＩ撮影における脂肪信号を所望の大きさに抑制する。
【解決手段】フリップアングル算出部１０は、撮像条件設定部８２にて設定された撮像条件に基づいて撮像パラメータ保管部９から読み出された撮像パラメータと脂肪抑制度設定部８３にて設定された所望の脂肪抑制度を所定の演算プログラムに入力して脂肪抑制パルスのフリップアングルを算出する。制御部１１は、傾斜磁場発生部２及び送受信部３を制御して被検体１５０の撮影対象部位に対し前記フリップアングルを有した脂肪抑制パルスの照射とスポイラー傾斜磁場の印加を行なって脂肪信号を所望の大きさに抑制し、更に、前記撮影対象部位に対しＲＦパルスの照射と勾配磁場の印加を所定のパルスシーケンスに従って行ない水信号と抑制された前記脂肪信号をＭＲ信号として検出する。そして、画像データ生成部５は、これらのＭＲ信号を再構成処理して画像データを生成する。
【選択図】 図１

Description

本発明はＭＲＩ装置に係り、特に、脂肪信号抑制法の適用により脂肪組織から発生するＭＲ信号を抑制するＭＲＩ装置に関する。

磁気共鳴イメージング法（ＭＲＩ）は、静磁場中に置かれた物体の原子核スピンを、そのラーモア周波数をもつ高周波信号（ＲＦパルス）で励起し、この励起に伴って発生する磁気共鳴信号（ＭＲ信号）に基づいて画像データを生成するイメージング法である。

ＭＲＩ装置は、生体内から検出されるＭＲ信号に基づいて画像データを生成する画像診断装置であり、解剖学的診断情報のみならず生化学的情報や機能診断情報など多くの診断情報を得ることができるため、今日の画像診断の分野では不可欠なものとなっている。

ＭＲＩ装置を用いた検査（ＭＲＩ撮影）では、通常、生体組織を構成する水組織から発生するＭＲ信号（即ち、水組織における水素原子核スピンの共鳴に起因したＭＲ信号）と脂肪組織から発生するＭＲ信号が混在して収集され、臨床的に有効な水組織からのＭＲ信号によって画像データを生成する場合、脂肪組織から発生するＭＲ信号の混入により良質な画像データの生成が困難となる場合がある。

このような問題に対して、水組織の水素原子核スピンが有する縦緩和時間と脂肪組織の水素原子核スピンが有する縦緩和時間が異なることを利用した反転回復法（ＩＲ：Inversion Recovery）法、あるいは、夫々の組織における水素原子核スピンの共鳴周波数が異なることを利用して脂肪組織の磁化のみを励起しスポイラーパルスによってその横磁化成分を消滅させる所謂化学シフト選択法（ＣＨＥＳＳ：Chemical Shift Selective）等の脂肪信号抑制法を適用して脂肪組織から発生するＭＲ信号を抑制する方法が開発されている（例えば、特許文献１参照。）。

又、脂肪組織から発生するＭＲ信号の更なる抑制を行なうために、この脂肪組織から発生するＭＲ信号が略消滅するような脂肪抑制用プリサチュレーションパルス（以下では、脂肪抑制パルスと呼ぶ。）のフリップアングルを撮像条件に応じて設定する脂肪信号抑制法も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。

特開平０５−２８５１１６号公報 米国特許第６２７２３６９号明細書

上述のように、化学シフト選択法等の脂肪信号抑制法を適用して脂肪組織から発生するＭＲ信号を略完全に抑制することにより、水組織からのＭＲ信号に基づいた画像データを生成することができる。しかしながら、実際の臨床の場では、水組織と脂肪組織が混在した画像データ、即ち、水組織からのＭＲ信号と所望の大きさに抑制された脂肪組織からのＭＲ信号に基づいた画像データが要求される場合がある。

例えば、関節に対するＭＲＩ撮影によって骨と靭帯組織の画像化を行なう場合、靭帯組織から収集されるＭＲ信号は本来微弱であり、又、このＭＲＩ撮影に脂肪信号抑制法が適用された場合、脂肪成分が多く含まれた骨から収集されるＭＲ信号は抑制されて極めて小さな信号となる。このため、骨と靭帯組織を明確に区別して表示することが困難となる。

このように、従来の脂肪信号抑制法が適用されたＭＲＩ撮影では、水素原子核の密度が低い組織あるいは緩和時間とパルスシーケンスとの関係で小さなＭＲ信号が収集される組織と脂肪成分が多く含まれた組織とを分離して表示することができないという問題点を有していた。

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、被検体の脂肪組織から発生するＭＲ信号を所望の大きさに抑制することにより、水組織のＭＲ信号と抑制された脂肪組織のＭＲ信号とに基づく好適な組織間コントラストを有した画像データの生成を可能とするＭＲＩ装置を提供することにある。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１に係る本発明のＭＲＩ装置は、脂肪信号抑制法を適用したＭＲＩ撮影の撮像条件及び脂肪抑制度に基づいて脂肪抑制パルスのフリップアングルを設定するフリップアングル設定部と、前記フリップアングルを有した脂肪抑制パルスを生成する送受信部と、被検体の撮影対象部位に対する前記脂肪抑制パルスの照射とスポイラー傾斜磁場の印加を制御し、前記撮影対象部位の脂肪組織から発生するＭＲ信号を所定の大きさに抑制するシーケンス制御部と、前記脂肪組織からのＭＲ信号が抑制された前記撮影対象部位に対し所定のパルスシーケンスを適用して収集されたＭＲ信号に基づいて画像データを生成する画像データ生成部と、を備える。

又、請求項２１に係る本発明のＭＲＩ装置は、脂肪信号抑制法を適用するＭＲＩ撮影の脂肪抑制度を入力するための脂肪抑制度入力部と、前記ＭＲＩ撮影の撮像条件及び前記脂肪抑制度に基づいて、脂肪抑制のための脂肪抑制条件のパラメータを設定する撮像条件設定部と、被検体の撮影対象部位に対して前記設定されたパラメータの脂肪抑制パルスの照射とスポイラー傾斜磁場の印加を制御し、前記撮影対象部位の脂肪組織から発生するＭＲ信号を所定の大きさに抑制するシーケンス制御部と、前記脂肪組織からのＭＲ信号が抑制された前記撮影対象部位に対し所定のパルスシーケンスを適用して収集されたＭＲ信号に基づいて画像データを生成する画像データ生成部と、を備える。

請求項１または２１記載の本発明によれば、被検体の脂肪組織から発生するＭＲ信号を所望の大きさに抑制することにより、水組織のＭＲ信号と抑制された脂肪組織のＭＲ信号とに基づく好適な組織間コントラストを有した画像データの生成が可能となる。このため、従来困難であった脂肪組織とＭＲ信号強度の低い他の組織とを明確に区別して表示することが可能となり装置の診断能が向上する。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

以下に述べる本発明の実施例では、先ず、脂肪信号抑制法が適用されたＭＲＩ撮影の撮像条件及び脂肪抑制度に基づいて脂肪抑制パルスのフリップアングルを設定する。次いで、脂肪組織から発生するＭＲ信号（以下では、脂肪信号と呼ぶ。）の抑制を目的とした脂肪抑制シーケンスにおいて、被検体の撮影対象部位に対し前記フリップアングルを有した脂肪抑制パルスの照射とスポイラー傾斜磁場の印加を行なって脂肪信号を所望の大きさに抑制する。次に、脂肪抑制シーケンスに後続するＭＲ信号収集シーケンスにおいて、前記撮影対象部位に対しＲＦパルスの照射と勾配磁場の印加を所定のパルスシーケンスに従って行ない水組織から発生するＭＲ信号（水信号）と抑制された前記脂肪信号を検出する。そして、得られた水信号及び脂肪信号を処理して画像データを生成する。

尚、以下の実施例では、９０度パルス及び１８０度パルスを用いたＳＥ（Spin Echo）法を適用して当該被検体の撮影対象部位から発生するＭＲ信号（即ち、水信号と抑制された脂肪信号）を収集する場合について述べるが、これに限定されるものではなく、ＦＳＥ(Fast Spin Echo)法やＦＥ（Field Echo）法、更にはＥＰＩ（Echo Planar Imaging）法等の他の方法であっても構わない。

（装置の構成）
本発明の実施例におけるＭＲＩ装置の構成につき図１を用いて説明する。尚、図１は、本実施例におけるＭＲＩ装置の全体構成を示すブロック図である。

図１に示したＭＲＩ装置１００は、被検体１５０に対して静磁場を発生する静磁場発生部１及び傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生部２と、被検体１５０に対してＲＦパルスの照射とＭＲ信号の受信を行なう送受信部３と、被検体１５０を載置する天板４と、送受信部３において受信されたＭＲ信号を再構成処理して画像データを生成する画像データ生成部５と、各種の脂肪抑制度に対応した複数のサンプル画像データが予め保管されているサンプル画像データ保管部６と、画像データ生成部５において生成された画像データや脂肪抑制度に基づいてサンプル画像データ保管部６から読み出されたサンプル画像データを表示する表示部７を備えている。

更に、ＭＲＩ装置１００は、被検体情報の入力、撮像モードの選択、撮像条件の設定、脂肪抑制度の設定、各種コマンド信号の入力等を行なう入力部８と、各種撮像条件に対応した撮像パラメータの情報が予め保管されている撮像パラメータ保管部９と、入力部８から供給される脂肪抑制度の設定情報と撮像パラメータ保管部９から供給される撮像パラメータの情報に基づいて脂肪抑制パルスのフリップアングルを算出するフリップアングル算出部１０と、ＭＲＩ装置１００における上述の各ユニットを統括的に制御する制御部１１を備えている。

静磁場発生部１は、常伝導磁石あるいは超電導磁石等によって構成される主磁石１０１と、この主磁石１０１を駆動するための静磁場電源１０２を備え、静磁場電源１０２は、主磁石１０１に対して所定の電流を供給することにより図示しないガントリの撮影野に配置された被検体１５０に対して強力な静磁場を形成する。尚、上述の主磁石１０１は、永久磁石によって構成されていてもよい。

一方、傾斜磁場発生部２は、互いに直交するＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に対して傾斜磁場を形成する複数の傾斜磁場コイル２１と、傾斜磁場コイル２１の各々に対してパルス電流を供給する傾斜磁場電源２２を備えている。

脂肪信号の抑制を目的とした脂肪抑制シーケンスにおける傾斜磁場電源２２は、後述の送信コイル３１から照射される脂肪抑制パルスの照射領域に対してスポイラー傾斜磁場Ｇｐを印加するためのパルス電流を傾斜磁場コイル２１に供給する。そして、脂肪抑制パルスの照射によってフリップアングルαだけ倒された脂肪組織の磁化ベクトルが有する巨視的な横磁化成分は、前記スポイラー傾斜磁場の印加により消滅（飽和）する。

一方、ＭＲ信号収集シーケンスにおける傾斜磁場電源２２は、被検体１５０が配置されたガントリの撮影野に対し符号化を行なう。即ち、傾斜磁場電源２２は、制御部１１から供給されるシーケンス制御信号に基づいてＸ軸方向，Ｙ軸方向及びＺ軸方向の傾斜磁場コイル２１に供給するパルス電流を制御することにより各々の方向に対して傾斜磁場を形成する。そして、Ｘ軸方向，Ｙ軸方向及びＺ軸方向の傾斜磁場は合成されて互いに直交するスライス選択傾斜磁場Ｇｓ、位相エンコード傾斜磁場Ｇe及び読み出し（周波数エンコード）傾斜磁場Ｇｒが所望の方向に形成される。即ち、これらの傾斜磁場Ｇｓ，Ｇｅ及びＧｒや上述のスポイラー傾斜磁場Ｇｐは、主磁石１０１によって形成された静磁場に重畳されて被検体１５０に印加される。

次に、送受信部３は、被検体１５０に対してＲＦパルスを照射する送信コイル３１及び送信部３２と、被検体１５０にて発生したＭＲ信号（水信号及び脂肪信号）を受信する受信コイル３３及び受信部３４を有している。但し、送信コイル３１の機能と受信コイル３３の機能を１つのコイルで兼ね備えた送受信コイルを用いてもよい。

送信部３２は、制御部１１から供給されるシーケンス制御信号に基づき、主磁石１０１の静磁場強度によって決定される脂肪組織及び水組織における水素原子核スピンの磁気共鳴周波数（ラーモア周波数）と同じ周波数の搬送波を有し所定の選択励起波形で変調されたパルス電流を生成する。図２は、水組織の磁気共鳴周波数ｆ０ｗと脂肪組織の磁気共鳴周波数ｆ０ｆを示したものであり、水組織の磁気共鳴周波数ｆ０ｗを基準（０ｐｐｍ）とした場合、脂肪組織の磁気共鳴周波数ｆ０ｆは周波数軸上の−３．５ｐｐｍに存在する。

この場合、脂肪抑制シーケンスにおける送信部３２は、脂肪組織の磁気共鳴周波数ｆ０ｆを中心周波数とし所定の周波数帯域Δｆ０ｆを有した脂肪抑制パルスを発生させるためのパルス電流を生成する。同様にして、ＭＲ信号収集シーケンスにおける送信部３２は、例えば、水組織の磁気共鳴周波数ｆ０ｗを中心周波数とし所定の周波数帯域Δｆ０ｗを有する９０度ＲＦパルス及び１８０度ＲＦパルスを発生させるためのパルス電流を生成する。

次に、図１に示した送信コイル３１は、上述の送信部３２から供給されるパルス電流によって駆動され、脂肪抑制シーケンスにおける被検体１５０の撮影対象部位に対し脂肪抑制パルスを照射し、又、ＭＲ信号収集シーケンスにおける前記撮影対象部位に対し９０度ＲＦパルス及び１８０度ＲＦパルスを照射する。

一方、受信コイル３３は、前記９０度ＲＦパルス及び１８０度ＲＦパルスの照射によって被検体１５０の撮影対象部位における水組織及び脂肪組織から発生したＭＲ信号（水信号及び脂肪信号）を検出する。尚、受信コイル３３は、通常、ＭＲ信号を高感度で検出するために小口径のコイルが複数個（Ｎ個）配列された所謂アレイコイルによって構成されている。

受信部３４は、図示しないＮチャンネルの増幅回路、中間周波変換回路、検波回路、フィルタリング回路及びＡ／Ｄ変換器を備え、受信コイル３３が検出した微小なＭＲ信号に対し増幅、中間周波変換、位相検波、フィルタリング等の信号処理を行なった後Ａ／Ｄ変換する。但し、前記増幅回路は、受信コイル３３が検出したＭＲ信号を高Ｓ／Ｎで増幅するために、通常、受信コイル３３の近傍に設けられている。

そして、上述の主磁石１０１、傾斜磁場コイル２１、送信コイル３１及び受信コイル３３は、ＭＲＩ装置１００の図示しないガントリに設けられ、このガントリの中央部には撮影野が形成される。即ち、ガントリの中心には天板４と共に被検体１５０が挿入される撮影野が設けられ、この撮影野の周囲には受信コイル３３、送信コイル３１、傾斜磁場コイル２１及び主磁石１０１がＺ軸を共軸として同心円状に配置されている。

次に、天板４は、ガントリの近傍に設置された図示しない寝台の上面においてＺ軸方向にスライド自在に取り付けられ、天板４に載置された被検体１５０を体軸方向（Ｚ軸方向）に移動することにより被検体１５０の撮影対象部位を撮影野の所望位置に設定する。この場合、撮影対象部位が撮影野の近傍に設けられた受信コイル３３に対向するような天板４の移動が図示しない天板移動機構部及び天板移動制御部によって行なわれる。

画像データ生成部５は、ＭＲ信号記憶部５１、高速演算部５２及び画像データ記憶部５３を備え、ＭＲ信号記憶部５１には、送受信部３の受信部３４によって中間周波変換、位相検波、更には、Ａ／Ｄ変換されたＮチャンネルのＭＲ信号が制御部１１から供給される撮像位置情報（即ち、スライスエンコード情報や位相エンコード情報等）と共に順次保存される。

一方、高速演算部５２は、ＭＲ信号記憶部５１に一旦保存されたＭＲ信号及び撮像位置情報を読み出し、２次元フーリエ変換による画像再構成処理を行なって画像データを生成する。そして、得られた画像データは画像データ記憶部５３に保存される。但し、受信部３４から供給される２次元的なＭＲ信号を再構成処理して２次元画像データを生成する替わりに、受信部３４から供給される３次元的なＭＲ信号に対し３次元フーリエ変換による再構成処理を行なってボリュームデータ（３次元データ）を生成し、このボリュームデータに基づいて３次元画像データやＭＰＲ画像データを生成してもよい。この場合、高速演算部５２は、例えば、ボリュームデータをレンダリング処理してボリュームレンダリング画像データやサーフェィスレンダリング画像データ等の３次元画像データを生成する機能や前記ボリュームデータの所望スライス断面におけるＭＰＲ(Multi Planar Reconstruction)画像データを生成する機能を有している。

サンプル画像データ保管部６には、各種の脂肪抑制度において被検体１５０あるいは他の被検体から過日収集された複数の画像データがサンプル画像データとして予め保管されている。又、これら画像データの収集における撮像部位、撮像目的、画像コントラスト等の撮像条件や前記脂肪抑制度の情報も前記サンプル画像データの付帯情報としてサンプル画像データ保管部６に保管されている。

次に、表示部７は、図示しない表示データ生成回路とモニタを備え、前記表示データ生成回路は、画像データ生成部５にて生成された所望の脂肪抑制度における被検体１５０の画像データ、あるいは、入力部８から供給される脂肪抑制度や撮像条件の情報に基づいてサンプル画像データ保管部６から読み出されたサンプル画像データを所定の表示フォーマットに変換して表示データを生成し、得られた表示データを前記モニタに表示する。

又、前記表示データ生成回路は、画像データ間の演算を行なう図示しない画像データ演算部を有し、例えば、所望の脂肪抑制度を有したサンプル画像データがサンプル画像データ保管部６に存在しない場合、入力部８において設定、あるいは、制御部１１において自動的に設定される複数の脂肪抑制度の各々に対応した当該撮像条件におけるサンプル画像データ（第１のサンプル画像データ）をサンプル画像データ保管部６から読み出し、これらの画像データを重み付け加算することにより所望の脂肪抑制度を有したサンプル画像データ（第２のサンプル画像データ）を生成する。

次に、入力部８は、操作卓上にスイッチ、キーボード、マウス、スライドレバー等の各種入力デバイスや表示パネルを備えたインターフェースであり、通常撮像モード／脂肪抑制撮像モードの選択を行なう撮像モード選択部８１、当該ＭＲＩ撮影に対する撮像条件を設定する撮像条件設定部８２及び脂肪抑制撮像モードにおける脂肪抑制度を設定する脂肪抑制度設定部８３を備えている。更に、被検体情報の入力、画像データ生成条件や画像データ表示条件の設定、各種コマンド信号の入力等も上述の入力デバイスや表示パネルを用いて行なわれる。

図３及び図４は、撮像モード選択部８１において脂肪抑制撮像モードが選択された後に使用される脂肪抑制度設定部８３の具体例を示したものであり、図３（ａ）は、従来行なわれてきた脂肪信号を略１００％抑制して画像データを生成する重度の脂肪抑制撮像モードと脂肪信号を所望の大きさに抑制して画像データを生成する軽度の脂肪抑制撮像モードの選択が可能な脂肪抑制度設定部８３である。例えば、脂肪抑制度設定部８３に設けられたラジオボタン「ＯＮ」を選択することにより軽度の脂肪抑制撮像モードが選択され、ラジオボタン「ＯＦＦ」を選択することにより重度の脂肪抑制撮像モードが選択される。そして、上述の方法によって軽度の脂肪抑制撮像モードが選択された場合、この脂肪抑制撮像モードに対して予め設定されていた、例えば、７０％の脂肪抑制度が設定される。

又、図３（ｂ）に示した脂肪抑制度設定部８３は、重度の脂肪抑制撮像モードを選択するラジオボタン「高」、中程度の脂肪抑制撮像モードを選択するラジオボタン「中」及び軽度の脂肪抑制撮像モードを選択するラジオボタン「低」を備え、予め設定された３種類の脂肪抑制度の中から所望の脂肪抑制度を選択する場合に使用される。例えば、ラジオボタン「高」の選択により１００％の脂肪抑制度が、ラジオボタン「中」の選択により７０％の脂肪抑制度が、又、ラジオボタン「低」の選択により３０％の脂肪抑制度が夫々設定される。尚、図３（ｂ）では、ラジオボタン「高」、「中」及び「低」の何れかを選択することにより３種類の脂肪抑制度「１００％」、「７０％」及び「３０％」の中から所望の脂肪抑制度を選択する場合について述べたが、脂肪抑制度の種類や値はこれらに限定されない。

予め設定された複数の脂肪抑制度の中から所望の脂肪抑制度を選択して設定する図３（ａ）及び図３（ｂ）の脂肪抑制度設定部８３に対し、図４は、脂肪抑制度を任意の値に設定することが可能な脂肪抑制度設定部８３の具体例を示している。即ち、図４の脂肪抑制度設定部８３は、左右方向にスライド自在なレバー８３ａを有し、このレバー８３ａをその下方に設けられた脂肪抑制度スケール８３ｂの所望の位置に移動することにより脂肪抑制度を任意の値に設定することが可能となる。そして、設定された脂肪抑制度の値は、脂肪抑制度表示部８３ｃに表示される。又、入力部８に設けられたキーボードを用いて脂肪抑制度の値を入力することにより同様の効果を得ることができる。

次いで、図３あるいは図４の脂肪抑制度設定部８３において設定された脂肪抑制度は、撮像条件設定部８２から供給される当該ＭＲＩ撮影の撮像条件と共に制御部１１を介しフリップアングル算出部１０に供給される。そして、このフリップアングル算出部１０において前記脂肪抑制度を実現する脂肪抑制パルスのフリップアングルが算出される。

図１へ戻って、撮像パラメータ保管部９は、撮像部位、撮像目的、画像コントラスト等から構成される各種の撮像条件に対応した撮像パラメータが予め保管されている。図５は、撮像条件に対応した撮像パラメータの具体例を示したものであり、例えば、撮像部位が「頭部」、撮像目的が「頭部スクリーニング」、画像コントラストが「Ｔ２強調画像」の撮像条件に対して予め設定された各種の撮像パラメータ（シーケンス種（パルスシーケンス名）、繰り返し時間ＴＲ、エコー時間ＴＥ、スライス数Ｍ、撮像領域ＦＯＶ、画像マトリクス等）が保管されている。

同様にして、「胸部」、「頚部」「腹部」、「骨盤部」等の撮像部位、「脳腫瘍」、「肺疾患」、「腹部腫瘍」、「頚椎異常」等の撮像目的、更には、「Ｔ１強調画像」等の画像コントラスト等からなる撮像条件に対して設定された撮像パラメータも撮像パラメータ保管部９に保管されている。そして、入力部８の撮像条件設定部８２から供給される撮像条件の情報に対応した撮像パラメータが撮像パラメータ保管部９から読み出され、制御部１１を介してフリップアングル算出部１０へ供給される。

再び図１へ戻って、フリップアングル算出部１０は、図示しない演算回路と記憶回路を備え、撮像パラメータ保管部９から供給された上述の撮像パラメータに基づいて所望の脂肪抑制度を実現する脂肪抑制パルスのフリップアングルを算出する。

次に、フリップアングル算出部１０によるフリップアングルの算出方法につき図６を用いて説明する。図６は、所望の脂肪抑制度を実現するフリップアングルαの脂肪抑制パルスをプリパルスとして使用したＭＲＩ撮影のパルスシーケンスであり、このパルスシーケンスは、被検体１５０の撮影対象部位に対し脂肪抑制パルスを照射してこの撮影対象部位から発生する脂肪信号を所望の大きさに抑制する脂肪抑制シーケンスと、脂肪信号が抑制された前記撮影対象部位に対しＳＥ法を適用して水組織からのＭＲ信号（水信号）及び抑制された脂肪組織からのＭＲ信号（脂肪信号）を収集するＭＲ信号収集シーケンスとから構成される。

そして、脂肪抑制シーケンスの時刻ｔ１では、図２において既に述べたように水組織の磁気共鳴周波数ｆ０ｗより３．５ｐｐｍだけ低い脂肪組織の磁気共鳴周波数ｆ０ｆを中心周波数とし帯域Δｆ０ｆを有する脂肪抑制パルスを、送信用コイル３１のサイズによって決定される前記撮影対象部位の比較的広範囲な領域に照射し、この照射領域に存在する脂肪組織の磁化ベクトルをフリップアングルα度だけ倒す。

次いで、脂肪抑制パルスの照射に後続する脂肪抑制シーケンスの時刻ｔ２において、例えば、位相エンコード方向にスポイラー傾斜磁場Ｇｐを印加することによりα度倒された前記磁化ベクトルの横磁化成分に位相差を与え、この磁化ベクトルの巨視的な横磁化成分を消滅（飽和）させる。

次に、脂肪抑制パルスの照射から時間間隔Ｔｄだけ経過したＭＲ信号収集シーケンスの時刻ｔ３において９０度ＲＦパルスの印加とスライス断面を選択するスライス選択傾斜磁場Ｇｓの印加が上述の撮影対象部位に対して行なわれ、選択されたスライス断面の複数からなる水組織の磁化ベクトルは９０度倒される。

更に、９０度ＲＦパルスの照射からＴＥ／２後の時刻ｔ４において１８０度ＲＦパルスが同一の撮影対象部位に照射され、期間［ｔ３−ｔ４］において拡大の一途にあった水組織における磁化ベクトルの位相差は１８０度ＲＦパルスの照射によって徐々に縮小する。そして、１８０度ＲＦパルスの照射からＴＥ／２後の時刻ｔ５において磁化ベクトルの位相は一致してＭＲ信号が発生し、このＭＲ信号は、時刻ｔ５において印加される読み出し傾斜磁場Ｇｒの存在下で受信コイル３３によって検出され受信部３４に供給される。上述の手順によって１つの位相エンコード方向に対するＭＲ信号が収集され、更に、位相エンコード傾斜磁場Ｇｅを順次更新しながら同様の手順を繰り返すことにより画像データの生成に必要な１スライス分のＭＲ信号が収集される。

このとき、繰り返し時間ＴＲが脂肪組織の縦緩和時間Ｔ１に比べて十分長い場合には、脂肪抑制シーケンスにおいて飽和された脂肪組織における磁化ベクトルの縦磁化成分は略完全に回復し、ＴＲ後に照射される次の脂肪抑制パルスにより再度α度だけ倒される。ここで時刻ｔ１における脂肪抑制パルスの照射から時刻ｔ３における９０度ＲＦパルスの照射までの時間間隔Ｔｄが脂肪組織の縦緩和時間Ｔ１に比べて十分短い場合、９０度ＲＦパルスが照射される直前の脂肪組織における磁化ベクトルの縦磁化成分は、脂肪抑制パルスが照射された直後の縦磁化成分と略等しい。従って、被検体１５０の撮影対象部位からはフリップアングルαの脂肪抑制パルスに基づいて脂肪信号が抑制されたＭＲ信号が収集される。

そして、フリップアングルαの脂肪抑制パルスを繰り返し時間ＴＲで照射しながら異なる位相エンコードに対しＭＲ信号の収集を連続して行なう場合、脂肪抑制パルスが照射された直後の脂肪組織における磁化ベクトルの縦磁化成分Ｍｚ＋と最初の脂肪抑制パルスが照射される前の初期状態における前記磁化ベクトルの縦磁化成分Ｍ０は、脂肪組織の縦緩和時間をＴ１とすれば次式（１）の関係にある。

更に、９０度ＲＦパルスが照射される直前の前記磁化ベクトルにおける縦磁化成分Ｍｚｆと初期状態の前記磁化ベクトルにおける縦磁化成分Ｍ０は、期間［ｔ１−ｔ３］において行なわれる前記縦磁化成分Ｍｚ＋の緩和過程を考慮することにより次式（２）のようになる。

即ち、脂肪抑制度（１−Ｍｚｆ／Ｍ０）は、繰り返し時間ＴＲ、脂肪組織の縦緩和時間Ｔ１、脂肪抑制パルス照射時刻ｔ１から９０度ＲＦパルス照射時刻Ｔ３までの時間間隔Ｔｄ、脂肪抑制パルスのフリップアングルαの関数となり、例えば、ＴＲ＝２０００ｍｓｅｃ、Ｔ１＝２６０ｍｓｅｃ、Ｔｄ＝１０ｍｓｅｃの場合、脂肪抑制パルスのフリップアングルαに対するＭｚｆ／Ｍ０は上式（１）及び（２）を用いることにより図７にようになる。そして、この図７によれば、脂肪抑制度を７０％（即ち、Ｍｚｆ／Ｍ０＝０．３）にしたい場合には脂肪抑制パルスのフリップアングルαを約７５度に設定すればよいことがわかる。尚、脂肪組織の縦緩和時間Ｔ１や時間間隔Ｔｄは、通常、撮像条件等に依存することなく設定されるため、フリップアングルαは、繰り返し時間ＴＲによって略決定される。

そして、式（１）及び式（２）に基づいた演算プログラムはフリップアングル算出部１０が備える前記記憶回路に予め保管されている。一方、フリップアングル算出部１０の前記演算回路は、入力部８の撮像条件設定部８２にて設定される当該ＭＲＩ撮影の撮像条件に基づいて撮像パラメータ保管部９から供給される撮像パラメータの繰り返し時間ＴＲ、予め設定された脂肪組織の縦緩和時間Ｔ１及び時間間隔Ｔｄ、更には、入力部８の脂肪抑制度設定部８３から制御部１１を介して供給される所望の脂肪抑制度を前記記憶回路から読み出した演算プログラムに入力することにより前記脂肪抑制度を実現するためのフリップアングルαを算出する。

尚、代表的なパルスシーケンスであるスピンエコー（ＳＥ）法、高速スピンエコー（ＦＳＥ）法、フィールドエコー（ＦＥ）法等では、繰り返し時間ＴＲの間に複数のスライス断面に対してＭＲ信号を収集するマルチスライス法が適用される。図８は、マルチスライス法によるＭＲ信号の収集を模式的に示したものであり、例えば、繰り返し時間ＴＲの間にＭ枚のスライス断面に対するＭＲ信号を収集する場合、スライス１乃至スライスＭの各々におけるＭＲ信号の収集は、図６の場合と同様にして脂肪抑制シーケンスとＭＲ信号収集シーケンスによって行なわれる。

そして、スライス数Ｍのスライス断面に対するＭＲ信号の収集繰り返し時間をＴＲとすれば、各スライス断面に対するＭＲ信号の収集時間（即ち、脂肪抑制パルス間隔）ＴｆはＴｆ＝ＴＲ／Ｎによって示される。このようなマルチスライス法における脂肪抑制パルスのフリップアングルαは、式（１）及び式（２）における繰り返し時間ＴＲを脂肪抑制パルス間隔Ｔｆに置き換えた次式（３）に基づいて算出することが可能である。

この場合、フリップアングル算出部１０の前記演算回路は、入力部８の撮像条件設定部８２にて設定される当該ＭＲＩ撮影の撮像条件に基づいて撮像パラメータ保管部９から供給される撮像パラメータの繰り返し時間ＴＲ及びスライス数Ｍ（図５参照）とから脂肪抑制パルス間隔Ｔｆを算出する。そして、得られた脂肪抑制パルス間隔Ｔｆと予め設定された脂肪組織の縦緩和時間Ｔ１及び時間間隔Ｔｄ、更には、入力部８の脂肪抑制度設定部８３から制御部１１を介して供給される所望の脂肪抑制度を前記記憶回路から読み出した演算プログラムに入力することにより前記脂肪抑制度を実現するためのフリップアングルαを算出する。

図９は、脂肪抑制パルスのフリップアングルαに対するＭｚｆ／Ｍ０を各種の脂肪抑制パルス間隔Ｔｆについて示したものであり、例えば、ＲＦパルスを複数回連続して照射することにより多くのＭＲ信号を短時間で収集することが可能なＦＳＥ法において、繰り返し時間ＴＲの間に１スライス断面に対する全てのＭＲ信号を収集する場合にはＴｆ＝ＴＲとなり、既に述べたようにＴfが２０００ｍｓｅｃの場合には、脂肪抑制パルスのフリップアングルを７５度に設定することにより脂肪抑制度７０％の画像データを得ることができる。

しかしながら、多くのスライス断面に対するＭＲ信号の収集時間を短縮するために、例えば、位相エンコード方向の数を減らして１スライス断面に対するＭＲ信号の収集時間、即ち、脂肪抑制パルス間隔Ｔｆを１００ｍｓｅｃにした場合、脂肪抑制度７０％を得るためには脂肪抑制パルスのフリップアングルαを約５５度に設定する必要がある。換言すれば、脂肪抑制パルスのフリップアングルαを７５度のままにした場合には脂肪信号が過度に低減された画像データが生成される。

又、ＳＥ法やＦＥ法において、例えば、１スライス断面に対するＭＲ信号の収集時間を更に減らして脂肪抑制パルス間隔Ｔｆを２０ｍｓｅｃまで短縮した場合、脂肪抑制度７０％を得るためには脂肪抑制パルスのフリップアングルαを３５度に設定しなくてはならない。

尚、式（２）及び式（３）とこれらを図示した図７及び図９では説明を簡単にするために縦磁化の計算に脂肪抑制パルスの影響のみを用い、ＭＲ信号収集シーケンスにおけるＲＦパルスの効果は考慮していない。しかしながら、パルスシーケンスの種類や撮像条件等が決定すれば定常状態にある縦磁化は同様にして求めることが可能である。

次に、図１の制御部１１は、主制御部１１１及びシーケンス制御部１１２を備えている。主制御部１１１は、図示しないＣＰＵと記憶回路を備え、ＭＲＩ装置１００を統括して制御する機能を有している。主制御部１１１の記憶回路には、予め設定された脂肪組織及び水組織の縦緩和時間、脂肪抑制パルスから９０度ＲＦパルスまでの時間間隔Ｔｄ、脂肪組織及び水組織の磁気共鳴周波数ｆ０ｆ及びｆ０ｗ、ＭＲ信号収集シーケンスに適用可能な各種パルスシーケンスデータ（例えば、各種パルスシーケンスにおいて送信コイル３１に供給されるパルス電流の中心周波数及び帯域、大きさ、供給時間、供給タイミング等）が保管され、更に、入力部８にて入力／設定／選択された被検体情報、撮像モード、撮像条件、脂肪抑制度等の情報が保存される。又、主制御部１１１のＣＰＵは、前記記憶回路に保存された上述の各種情報に基づいてＭＲＩ装置１００の各ユニットを制御し、当該被検体１５０に対するＭＲＩ撮影を行なう。

一方、制御部１１のシーケンス制御部１１２は、図示しないＣＰＵを備え、主制御部１１１から供給される脂肪抑制シーケンス及びＭＲ信号収集シーケンスのパルスシーケンスデータに基づいてシーケンス制御信号を生成する。そして、このシーケンス制御信号を傾斜磁場発生部２の傾斜磁場電源２２及び送受信部３の送信部３２へ供給することにより、傾斜磁場コイル２１及び送信コイル３１に対するパルス電流を制御する。

（ＭＲＩ撮影の手順）
次に、本実施例におけるＭＲＩ撮影の手順につき図１０に示したフローチャートに沿って説明する。尚、ここではＳＥ法を適用して１つのスライス断面に対する画像データを生成する場合について述べるがこれに限定されない。

被検体１５０のＭＲＩ撮影に先立ちＭＲＩ装置１００の操作者は、天板４に載置した被検体１５０をＺ軸方向に移動することによりその撮影対象部位をガントリの撮影野に配置した後、入力部８において被検体情報の入力、画像データ生成条件の設定、画像データ表示条件の設定等の初期設定を行なう（図１０のステップＳ１）。

次いで、前記操作者は、入力部８の撮像モード選択部８１において脂肪抑制撮像モードを選択した後、撮像条件設定部８１において被検体１５０のＭＲＩ撮影に対する撮像条件（撮像部位、撮像目的、画像コントラスト等）を設定し（図１０のステップＳ２）、更に、脂肪抑制度設定部８３において所望の脂肪抑制度を設定する（図１０のステップＳ３）。

脂肪抑制度の設定に際し、操作者は、脂肪抑制度設定部８３に設けられた入力デバイスを用いて所望の脂肪抑制度を暫定的に設定し、この設定情報や上述の撮像条件を制御部１１の主制御部１１１を介して受信した表示部７の表示データ生成回路は、これらの情報に対応したサンプル画像データをサンプル画像データ保管部６から読み出して表示部７のモニタに表示する。

又、上述の脂肪抑制度に対応するサンプル画像データがサンプル画像データ保管部６に存在しない場合、前記表示データ生成回路は、入力部８において設定される複数の脂肪抑制度の各々に対応した前記撮像条件におけるサンプル画像データ（第１のサンプル画像データ）をサンプル画像データ保管部６から読み出す。そして、これらの画像データを重み付け加算することにより暫定的な脂肪抑制度に対応したサンプル画像データ（第２のサンプル画像データ）を生成し表示部７に表示する。そして、操作者は、表示部７に表示されたサンプル画像データを観察することにより暫定的に設定した脂肪抑制度の妥当性を判定し、この判定結果に基づいて脂肪抑制度の正式な設定を行なう。

一方、入力部８の撮像条件設定部８２及び脂肪抑制度設定部８３が供給する撮像条件及び脂肪抑制度の設定情報を制御部１１の主制御部１１１を介して受信したフリップアングル算出部１０は、先ず、撮像パラメータ保管部９に保管されている各種撮像パラメータの中から前記撮像条件に対応した撮像パラメータを抽出する（図１０のステップＳ４）。次いで、この撮像パラメータに含まれている繰り返し時間ＴＲや脂肪抑制度設定部８３から供給された脂肪抑制度、更には、予め設定されている脂肪組織の縦緩和時間Ｔ１及び脂肪抑制パルスから９０度ＲＦパルスまでの時間間隔Ｔｄを自己の記憶回路から読み出した演算プログラムに入力することにより前記脂肪抑制度を実現する脂肪抑制パルスのフリップアングルαを算出する（図１０のステップＳ５）。

そして、フリップアングルαの算出結果が主制御部１１１に供給されることにより脂肪抑制撮像モードにおけるＭＲＩ撮影が開始される。

脂肪抑制撮像モードのＭＲＩ撮影に際し、制御部１１のシーケンス制御部１１２は、算出されたフリップアングルαに基づく脂肪信号の抑制と上述の撮像パラメータのシーケンス種に設定されたＳＥ法に基づくＭＲ信号の収集を行なう。即ち、送受信部３の送信部３２は、脂肪抑制シーケンスの時刻ｔ１にシーケンス制御部１１２から供給される制御信号に基づいて所定のパルス電流を発生する。そして、このパルス電流が供給された送信コイル３１は、脂肪組織の磁気共鳴周波数ｆ０ｆを中心周波数とし所定の帯域Δｆ０ｆを有するフリップアングルαの脂肪抑制パルスを送信用コイル３１のサイズによって決定される撮像対象部位に照射し、この照射領域に存在する脂肪組織の磁化ベクトルをフリップアングルα度だけ倒す。

次いで、脂肪抑制パルスの照射に後続する脂肪抑制シーケンスの時刻ｔ２において、位相エンコード方向にスポイラー傾斜磁場Ｇｐを印加することにより、α度倒された上述の磁化ベクトルにおける横磁化成分に位相差を与え、この磁化ベクトルの巨視的な横磁化成分を消滅（飽和）させる（図１０のステップＳ６）。

次に、脂肪抑制パルスの照射から時間間隔Ｔｄだけ経過したＭＲ信号収集シーケンスの時刻ｔ３において９０度ＲＦパルスの照射と所定のスライス断面を設定するスライス選択傾斜磁場Ｇｓの印加が上述の撮像対象部位に対して行なわれ、選択されたスライス断面に存在する水組織及び抑制された脂肪組織の磁化ベクトルを９０度倒す。

更に、９０度ＲＦパルスの照射からＴＥ／２後の時刻ｔ４において１８０度ＲＦパルスの照射とスライス選択傾斜磁場Ｇｓの印加が行なわれる。このとき、期間［ｔ３−ｔ４］において拡大しつつあった前記スライス断面の水組織及び脂肪組織における磁化ベクトルの位相差は１８０ＲＦパルスの照射によって徐々に縮小し、１８０度ＲＦパルスの照射からＴＥ／２後の時刻ｔ５において前記磁化ベクトルの位相は一致しＭＲ信号として検出される。そして、このＭＲ信号は、時刻ｔ５において印加される読み出し傾斜磁場Ｇｓの存在下で受信コイル３３によって検出され、検出されたＭＲ信号は、増幅、中間周波変換、位相検波、フィルタリング、Ａ／Ｄ変換等の信号処理を経て、スライスエンコード情報や位相エンコード情報等の撮像位置情報と共に画像データ生成部５のＭＲ信号記憶部５１に保存される（図１０のステップＳ７）。

上述の手順によって画像データの生成に必要な１つの位相エンコード方向に対するＭＲ信号の収集と保存が行なわれ、同様の手順により位相エンコード傾斜磁場の大きさを更新しながら繰り返し時間ＴＲでＭＲ信号の収集を繰り返すことにより１スライス分の画像データの生成に必要なＭＲ信号の収集と保存が行なわれる（図１０のステップＳ６乃至Ｓ７）。

一方、画像データ生成部５の高速演算部５２は、ＭＲ信号記憶部５１に一旦保存されたＭＲ信号及び撮影位置情報を読み出し、これらのＭＲ信号を撮影位置情報に基づいて画像再構成処理し画像データを生成する（図１０のステップＳ８）。そして、得られた画像データは、画像データ記憶部５３を介して表示部７に表示される（図１０のステップＳ９）。

以上述べた本発明の実施例によれば、被検体の脂肪組織から発生するＭＲ信号を所望の大きさに抑制することにより、水組織のＭＲ信号と抑制された脂肪組織のＭＲ信号とに基づく好適な組織間コントラストを有した画像データの生成が可能となる。このため、従来困難であった脂肪組織とＭＲ信号強度の低い他の組織とを明確に区別して表示することが可能となり装置の診断能が向上する。

特に、上述の実施例によれば脂肪抑制度の設定に際し、操作者は、暫定的に設定した脂肪抑制度に対応するサンプル画像データを事前に観測することにより設定した脂肪抑制度の妥当性を判定することができるため、好適な組織間コントラストを有した画像データの生成を可能にする脂肪抑制度を正確かつ容易に設定することができる。

又、暫定的な脂肪抑制度に対応する上述のサンプル画像データは、各種脂肪抑制度及び各種撮像条件において予め収集された複数のサンプル画像データの中から容易に得ることができ、更に、この脂肪抑制度に対応するサンプル画像データが前記複数のサンプル画像データの中に存在しない場合、脂肪抑制度の異なる複数のサンプル画像データを加算処理することによって生成することができる。このため、暫定的に設定した脂肪抑制度のサンプル画像データを予め収集された複数のサンプル画像データに基づいて容易に得ることができる。

以上、本発明の実施例について述べてきたが、本発明は、上述の実施例に限定されるものでは無く変形して実施することが可能である。例えば、上述の実施例におけるＭＲＩ装置１００はフリップアングル算出部１０を備え、入力部８の脂肪抑制度設定部８３にて設定された脂肪抑制度と撮像パラメータ保管部９から供給される撮像パラメータとを所定の演算プログラムに入力することにより前記脂肪抑制度を実現する脂肪抑制パルスのフリップアングルを算出して自動設定する場合について述べたが、自動設定する代わりに、算出したフリップアングルを表示して操作者にフリップアングルの確認や修正等を行なわせるようにすることもできる。

又、例えば、図１１に示すように重度、中程度及び軽度の脂肪抑制撮像モードに好適なフリップアングルを既に述べた撮像パラメータ（即ち、図５のシーケンス種、繰り返し時間ＴＲ、エコー時間ＴＥ、スライス数Ｍ、撮像領域ＦＯＶ、画像マトリクス）と共に撮像パラメータ保管部９に予め保管しておいてもよい。この方法によれば、入力部８の撮像条件設定部８２において設定された撮像条件に基づいて他の撮像パラメータと共に読み出されたフリップアングルをそのまま、あるいは、入力部８により必要に応じ補正して用いることにより脂肪抑制撮像モードのＭＲＩ撮影を行なうことができる。従って、上式（１）及び（２）、あるいは上式（３）に基づく複雑な演算が不要となり、フリップアングルの設定に要する時間は大幅に短縮される。

更に、図１２に示すように、重度、中程度及び軽度の脂肪抑制撮像モードに好適なフリップアングルを各種パルスシーケンスに対して予め保管しても構わない。例えば、ＦＳＥ法では、ＭＲ信号数が一定であれば繰り返し時間ＴＲやスライス数Ｍが変化してもスライス数が最大の条件下では脂肪抑制パルスの時間間隔Ｔｆは一定となる。従って、１スライス断面におけるＭＲ信号の収集に要する時間に基づいて分類したパルスシーケンスを単位として所定の脂肪抑制度（重度、中程度及び軽度の脂肪抑制度）に対応した脂肪抑制パルスのフリップアングルを予め保管することにより、ＭＲＩ撮影に先立って操作者が設定する繰り返し時間ＴＲでの撮影が可能な最大スライス数と所望の脂肪抑制度に基づいて前記脂肪抑制度を実現する脂肪抑制パルスのフリップアングルを設定することが可能となる。

一方、上述の実施例では、９０度パルス及び１８０度パルスを用いたＳＥ（Spin Echo）法を適用して被検体１５０の撮影対象部位から発生するＭＲ信号（即ち、水信号と抑制された脂肪信号）を収集する場合について述べたが、ＦＳＥ(Fast Spin Echo)法やＦＥ（Field Echo）法、更には、ＥＰＩ（Echo Planar Imaging）法等の他の方法であっても構わない。

更に、上述の実施例における高速演算部５２は、受信部３４から供給される２次元的なＭＲ信号を再構成処理して２次元画像データを生成する場合について述べたが、受信部３４から供給される３次元的なＭＲ信号に対し３次元フーリエ変換による再構成処理を行なってボリュームデータを生成し、このボリュームデータに基づいて３次元画像データやＭＰＲ画像データを生成してもよい。

又、上述の実施例では、ＳＥ法の場合について述べたが、繰り返し時間の短いグラディエントエコー法では、脂肪抑制パルスを各データ収集部の前に付加すると、全体の撮像時間の延長が許容できなくなるため、ｋ空間を複数のセグメントに分割し、各セグメントに対して１回のプリパルスを印加するセグメント分割型のデータ収集法を用いる。２次元イメージングの場合、１セグメントの期間には、ｋ空間を充填するのに必要なデータライン数をセグメント数で割った数のデータ収集が行なわれ、これと繰り返し時間ＴＲを掛けたものが１セグメントあたりの時間、すなわち脂肪抑制パルスの印加間隔となる。ここでスピンワープ(spin warp)法の場合に全データ収集数は位相エンコードマトリクスである。各脂肪抑制パルスの脂肪の縦磁化成分Ｍｚ＋と初期状態の縦磁化成分Ｍ０の比は（１）式のＴＲを(位相エンコードマトリクス数/セグメント数)＊ＴＲで置き換えて同様に計算できる。

従って、同じ脂肪抑制の程度を与える脂肪抑制パルスのフリップアングルは、位相エンコードマトリクス数、セグメント数及びパルスシーケンスのＴＲによって変化する。図１３に脂肪抑制パルスを使用したセグメント分割型のパルスシーケンスの例を示す。この例は、ｋ空間をｎ個のセグメントに分割する場合の例で、例えば位相エンコードマトリクスが１２８でセグメント数ｎが１６であれば、１セグメントあたりのデータ収集数は８である。

３次元のイメージングの場合には、これにスライス方向の位相エンコードが加わる。３次元データ収集の順序は平面内の位相エンコードされたデータを先に収集する場合とスライス方向に位相エンコードされたデータを収集する場合、及びそれらを混在させた順序で収集する方法があるが、いずれの場合にも撮像条件よりパルスシーケンスが組み立てられれば、同じ脂肪抑制の程度を与える脂肪抑制パルスのフリップアングルは求めることができる。

又、上述の実施例では、ＣＨＥＳＳ法の場合について述べたが、ＭＲＩの脂肪抑制法には、ＣＨＥＳＳ法のほかに、反転回復法を用いて、反転パルスの後、脂肪の縦磁化成分が０になる時刻に信号収集を行なう方法がある。特に脂肪抑制に用いられる反転回復(ＩＲ)法はＳＴＩＲ法と呼ばれる。この方法は、ＣＨＥＳＳ法とは異なり、反転パルスにて関心領域の水の信号も励起されるので、水の信号値がＩＲを用いない場合に比べて低下するが、ケミカルシフトに依存した方法ではないため、静磁場の均一性には影響されないという利点があり、とくに磁場均一性の確保が困難な部位で均一な脂肪抑制が望まれる場合に利用される。

図１４にＳＴＩＲ法のパルスシーケンスを示す。パルスシーケンスは、関心領域内の磁化を反転させる反転パルス２０１を含む反転回復部２００とそれに続くデータ収集部２１０とから成る。データ収集部２１０はスピンエコー法の例を示している。反転パルスのフリップアングルは１８０度に設定されていて縦磁化成分Ｍｚの極性を反転させる。反転パルスのフリップアングルの不完全性に起因するｘｙ平面内の横磁化成分はこれに続くスポイラー傾斜磁場パルス２０２により場所に応じた位相差を生じ、正味の巨視的磁化成分を失う。反転パルスにて極性の反転した縦磁化成分は、その後組織の縦緩和時間Ｔ１に依存した速度で回復し、その過程でＴＩ時間後にデータ収集用の９０度パルスによる励起を行なうことにより、Ｔ１緩和時間で強調された画像コントラストを得ることができる。ＳＴＩＲの場合には、特に脂肪の信号値が０になるようなＴＩ時間を設定する。反転回復部２００に続くデータ収集部２１０は、この例ではスピンエコー法を示し、ＣＨＥＳＳパルスを使用した脂肪抑制法と同じであるので説明を省略する。

この手法を実行した場合の定常状態における励起パルス２１１直前の縦磁化成分Ｍｚと初期状態の縦磁化成分Ｍ０との比は、繰り返し時間をＴＲ、反転回復時間をＴＩ、縦緩和時間をＴ１とすると
Ｍｚ／Ｍ０＝１−２＊ｅｘｐ(−ＴＩ／Ｔ１)＋ｅｘｐ(−ＴＲ／Ｔ１) ・・・(4)
で与えられることが知られている。

例えば、パルスシーケンスの繰り返し時間をＴＲ＝５００ｍｓｅｃ、１．５Ｔにおける脂肪の縦緩和時間をＴ１＝２３０ｍｓｅｃとすると、励起直前の脂肪の信号を０にするには、（４）式にてＭｚ／Ｍ０＝０とすることにより
ＴＩ＝Ｔ１＊ｌｎ(２／(１＋ｅｘｐ(−ＴＲ／Ｔ１)))＝１３４．６ｍｓｅｃ
であることがわかる。

又、同様に脂肪の信号を３０％程度残した画像を収集する場合には、（４）式にてＭｚ／Ｍ０＝−０．３として
ＴＩ＝Ｔ１＊ｌｎ(２／(１＋０．３＋ｅｘｐ(−ＴＲ／Ｔ１)))＝７９．８ｍｓｅｃ
であることがわかる。ここで、Ｍｚ／Ｍ０＝０．３ではなく、−０．３としたのは、以下の理由による。

縦磁化は反転パルスにより極性を反転した後、負から正に向かって回復するが、ＭＲＩで得られる画像が絶対値で表されることを考えた場合に、画像化される信号強度が０．３になる励起のタイミングは、Ｍｚ／Ｍ０＝−０．３の場合と＋０．３の場合とがある。これらのうち、ＴＩ時間が短くなるのはＭｚ／Ｍ０が−０．３の場合であり、この方が、脂肪よりも長い縦緩和時間を持つ組織への影響が少なく、又、パルスシーケンスの時間が短くなるからである。

更に、（４）式によれば、これらのＴＩ時間は、パルスシーケンスのＴＲにも依存していることがわかる。例えば、ＴＲを５００ｍｓｅｃから１０００ｍｓｅｃに延長した場合には、Ｍｚ／Ｍ０を０にするＴＩは１３４．６ｍｓｅｃから１５６ｍｓｅｃに、脂肪信号を３０％にするＴＩは７９．８ｍｓｅｃから９６．８ｍｓｅｃに変化する。この状態を、図１５に示す。

このように、ＩＲ法における脂肪信号の抑制度は、パルスシーケンスの別のパラメータにも依存するため、所望の脂肪抑制度を実現するためには、撮像条件よりその都度計算を行なうか、ＴＩ時間を撮像条件ごとに記憶しておくことが望ましい。尚、マルチスライスのＭＲ信号を収集する場合には、スライスごとにＴＩ時間を設定する。

本発明の実施例におけるＭＲＩ装置の全体構成を示すブロック図。 水組織及び脂肪組織の磁気共鳴周波数を示す図。 本発明の実施例におけるＭＲＩ装置が備えた脂肪抑制度設定部の具体例を示す図。 同実施例のＭＲＩ装置が備えた脂肪抑制度設定部の他の具体例を示す図。 同実施例における撮像パラメータの具体例を示す図。 同実施例の脂肪抑制撮像モードにおいて使用されるＭＲＩ撮影のパルスシーケンスを示す図。 同実施例のシングルスライス法における脂肪抑制パルスのフリップアングルと脂肪抑制度の関係を示す図。 同実施例のマルチスライス法にて行なわれるＭＲ信号の収集方法を模式的に示す図。 同実施例のマルチスライス法における脂肪抑制パルスのフリップアングルと脂肪抑制度の関係を示す図。 同実施例におけるＭＲＩ撮影の手順を示すフローチャート。 同実施例におけるフリップアングル設定方法の変形例を示す図。 同実施例におけるフリップアングル設定方法の他の変形例を示す図。 セグメント(segment)分割型のパルスシーケンスの例を示す図。 反転回復法のパルスシーケンスの例を示す図。 反転回復法における縦磁化とＴＩ時間との関係を示す図。

符号の説明

１ 静磁場発生部
１０１ 主磁石
１０２ 静磁場電源
２ 傾斜磁場発生部
２１ 傾斜磁場コイル
２２ 傾斜磁場電源
３ 送受信部
３１ 送信コイル
３２ 送信部
３３ 受信コイル
３４ 受信部
４ 天板
５ 画像データ生成部
５１ ＭＲ信号記憶部
５２ 高速演算部
５３ 画像データ記憶部
６ サンプル画像データ保管部
７ 表示部
８ 入力部
８１ 撮像モード選択部
８２ 撮像条件設定部
８３ 脂肪抑制度設定部
９ 撮像パラメータ保管部
１０ フリップアングル算出部
１１ 制御部
１１１ 主制御部
１１２ シーケンス制御部
１００ ＭＲＩ装置
２００ 反復回復部
２０１ 反転パルス
２０２ スポイラー傾斜磁場パルス
２１０ データ収集部

Claims (25)

1. 脂肪信号抑制法を適用したＭＲＩ撮影の撮像条件及び脂肪抑制度に基づいて脂肪抑制パルスのフリップアングルを設定するフリップアングル設定部と、
   前記フリップアングルを有した脂肪抑制パルスを生成する送受信部と、
   被検体の撮影対象部位に対する前記脂肪抑制パルスの照射とスポイラー傾斜磁場の印加を制御し、前記撮影対象部位の脂肪組織から発生するＭＲ信号を所定の大きさに抑制するシーケンス制御部と、
   前記脂肪組織からのＭＲ信号が抑制された前記撮影対象部位に対し所定のパルスシーケンスを適用して収集されたＭＲ信号に基づいて画像データを生成する画像データ生成部と、
   を備える、ＭＲＩ装置。
2. 前記脂肪抑制度を入力するための脂肪抑制度入力部と、
   前記ＭＲＩ撮影の撮像条件を入力するための撮像条件入力部と、
   各種撮像条件に対応した撮像パラメータを保管する撮像パラメータ保管部を備え、
   前記フリップアングル設定部は、前記脂肪抑制度入力部により設定された前記所望の脂肪抑制度と、前記撮像パラメータ保管部から抽出された前記撮像条件に対応する撮像パラメータとに基づいて前記脂肪抑制パルスのフリップアングルを算出するフリップアングル算出部を備える請求項１に記載のＭＲＩ装置。
3. 前記フリップアングル算出部は、前記脂肪抑制パルスのフリップアングルを算出する所定の演算プログラムが予め保管された記憶部を備え、
   前記所望の脂肪抑制度と前記撮像パラメータを前記記憶部から読み出した前記演算プログラムに入力して前記フリップアングルを算出する請求項２に記載のＭＲＩ装置。
4. 前記脂肪抑制度入力部は、予め設定された複数の脂肪抑制度の中から所望の脂肪抑制度を選択して設定する請求項２に記載のＭＲＩ装置。
5. 前記脂肪抑制度入力部は、予め設定された複数の脂肪抑制度の中から所望の脂肪抑制度を選択して設定する請求項３に記載のＭＲＩ装置。
6. 前記脂肪抑制度入力部は、所望の脂肪抑制度を任意に設定可能な入力デバイスを有する請求項２に記載のＭＲＩ装置。
7. 前記脂肪抑制度入力部は、所望の脂肪抑制度を任意に設定可能な入力デバイスを有する請求項３に記載のＭＲＩ装置。
8. 前記フリップアングル設定部は、
   各種撮像条件に対応した脂肪抑制パルスのフリップアングル及び撮像パラメータを保管する撮像パラメータ保管部を備える請求項１に記載のＭＲＩ装置。
9. 前記フリップアングル設定部は、
   各種撮像条件に対応した脂肪抑制パルスのフリップアングル及び撮像パラメータを保管する撮像パラメータ保管部を備える請求項２に記載のＭＲＩ装置。
10. 前記フリップアングル設定部は、
    各種撮像条件に対応した脂肪抑制パルスのフリップアングル及び撮像パラメータを保管する撮像パラメータ保管部を備える請求項３に記載のＭＲＩ装置。
11. 前記フリップアングル設定部は、
    各種撮像条件に対応した脂肪抑制パルスのフリップアングル及び撮像パラメータを保管する撮像パラメータ保管部を備える請求項４に記載のＭＲＩ装置。
12. 前記フリップアングル設定部は、
    各種撮像条件に対応した脂肪抑制パルスのフリップアングル及び撮像パラメータを保管する撮像パラメータ保管部を備える請求項５に記載のＭＲＩ装置。
13. 前記フリップアングル設定部は、
    各種撮像条件に対応した脂肪抑制パルスのフリップアングル及び撮像パラメータを保管する撮像パラメータ保管部を備える請求項６に記載のＭＲＩ装置。
14. 前記フリップアングル設定部は、
    各種撮像条件に対応した脂肪抑制パルスのフリップアングル及び撮像パラメータを保管する撮像パラメータ保管部を備える請求項７に記載のＭＲＩ装置。
15. 前記撮像パラメータ保管部は、各種脂肪抑制度に対応したフリップアングルの情報を脂肪抑制パルスの発生頻度に基づいて分類されたシーケンス種の各々に対して保管する請求項８に記載のＭＲＩ装置。
16. 前記撮像パラメータ保管部は、各種脂肪抑制度に対応したフリップアングルの情報を脂肪抑制パルスの発生頻度に基づいて分類されたシーケンス種の各々に対して保管する請求項９に記載のＭＲＩ装置。
17. 前記撮像条件は、撮像パルスシーケンスの種類、繰り返し時間ＴＲ、スライス枚数、１スライスあたりのデータ収集時間の少なくともいずれかである請求項１に記載のＭＲＩ装置。
18. 前記撮像条件は、撮像パルスシーケンスの種類、繰り返し時間ＴＲ、スライス枚数、１スライスあたりのデータ収集時間のうちの二つの組み合わせである請求項１７に記載のＭＲＩ装置。
19. 前記撮像条件は、撮像パルスシーケンスの種類、繰り返し時間ＴＲ、スライス枚数、１スライスあたりのデータ収集時間の少なくともいずれかである請求項８に記載のＭＲＩ装置。
20. 前記撮像条件は、撮像パルスシーケンスの種類、繰り返し時間ＴＲ、スライス枚数、１スライスあたりのデータ収集時間のうちの二つの組み合わせである請求項１９に記載のＭＲＩ装置。
21. 脂肪信号抑制法を適用するＭＲＩ撮影の脂肪抑制度を入力するための脂肪抑制度入力部と、
    前記ＭＲＩ撮影の撮像条件及び前記脂肪抑制度に基づいて、脂肪抑制のための脂肪抑制条件のパラメータを設定する撮像条件設定部と、
    被検体の撮影対象部位に対して前記設定されたパラメータの脂肪抑制パルスの照射とスポイラー傾斜磁場の印加を制御し、前記撮影対象部位の脂肪組織から発生するＭＲ信号を所定の大きさに抑制するシーケンス制御部と、
    前記脂肪組織からのＭＲ信号が抑制された前記撮影対象部位に対し所定のパルスシーケンスを適用して収集されたＭＲ信号に基づいて画像データを生成する画像データ生成部と、
    を備える、ＭＲＩ装置。
22. 前記撮像条件設定部は、脂肪抑制方法の種類に応じて、前記脂肪抑制条件のパラメータを決定する請求項２１に記載のＭＲＩ装置。
23. 前記撮像条件設定部は、夫々の組織における水素原子核スピンの共鳴周波数が異なることを利用して脂肪組織の磁化のみを励起しスポイラーパルスによってその横磁化成分を消滅させる化学シフト選択法を脂肪抑制方法とする場合に、フリップアングルを前記脂肪抑制条件のパラメータとして決定する請求項２２に記載のＭＲＩ装置。
24. 前記撮像条件設定部は、水組織の水素原子核スピンが有する縦緩和時間と脂肪組織の水素原子核スピンが有する縦緩和時間が異なることを利用した反転回復法を脂肪抑制方法とする場合に、反転回復時間を前記脂肪抑制条件のパラメータとして決定する請求項２２に記載のＭＲＩ装置。
25. 前記撮像条件設定部は、マルチスライスのＭＲ信号を収集する場合には、スライスごとに反転回復時間を前記脂肪抑制条件のパラメータとして決定する請求項２４に記載のＭＲＩ装置。

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