JP2009106573A

JP2009106573A - Ｍｒｉ装置

Info

Publication number: JP2009106573A
Application number: JP2007282725A
Authority: JP
Inventors: Yuji Iwadate; 雄治岩舘
Original assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Current assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Priority date: 2007-10-31
Filing date: 2007-10-31
Publication date: 2009-05-21

Abstract

【課題】
シェーディングが低減された画像を取得するのに適したＭＲＩ装置を提供することを目的とする。
【解決手段】
ＭＲＩ装置１００は、本スキャン期間ＭＣに被検体１４の撮像部位１４ａからＭＲ信号を受信する受信コイル８と、ナビゲータ期間ＮＡＶに、被検体１４にナビゲータＲＦパルスＰnavを送信するとともに、被検体１４からナビゲータエコーを受信する送受信コイル１０と、を有している。送受信コイル１０は、被検体１４の撮像部位１４ａとは異なる別の部位１４ｂに近接又は接触するように配されており、したがって、ナビゲータ期間に撮像部位１４ａが励起されることが防止される。
【選択図】図２

Description

本発明は、ナビゲータエコー法を用いて被検体を撮像するＭＲＩ装置に関する。

被検体の呼吸に起因して発生する画像のアーチファクトを除去するために、呼吸同期法を使用したＭＲＩ装置が知られている。呼吸同期法の一つとして、ナビゲータエコー法が知られている（特許文献１参照）。
特開２００６−２６０７６号公報

ナビゲータエコー法を使用して撮像する場合、撮像された画像の一部が暗くなるアーチファクト（シェーディング）が生じることがある。シェーディングが生じると、撮像部位の一部を視認することができず、被検体の撮像部位の正確な情報を得ることが困難になる。

本発明は、上記の事情に鑑み、シェーディングが低減された画像を取得するのに適したＭＲＩ装置を提供することを目的とする。

上記の問題を解決する本発明のＭＲＩ装置は、
被検体に静磁場を印加する静磁場コイル、
本スキャン期間に被検体の撮像部位からＭＲ信号を受信する本スキャン用受信コイル、および
上記被検体の上記撮像部位とは異なる別の部位に近接又は接触するように配され、ナビゲータ期間に、上記別の部位にナビゲータＲＦパルスを送信するナビゲータ用送信コイル、
を有している。

被検体に静磁場を印加すると、被検体の組織は、静磁場方向に一定の大きさを持つ磁化を有する。ナビゲータ用送信コイルは、被検体の組織が静磁場方向に一定の大きさの磁化を有しているときに、ナビゲータＲＦパルスを送信する。ナビゲータ用送信コイルは、撮像部位とは異なる別の部位に近接又は接触するように配されるので、ナビゲータＲＦパルスは、当該別の部位に送信されるが、撮像部位には送信されない。したがって、撮像部位の組織がナビゲータＲＦパルスによって励起されることはない。撮像部位の組織がナビゲータＲＦパルスによって励起されないので、ナビゲータ期間に、撮像部位の中で磁化が乱されることはなく、この結果、撮像部位は、ナビゲータ期間の間、静磁場方向に一定の大きさの磁化を有したままの状態になる。この状態で、ナビゲータ期間から本スキャン期間に移行する。
本スキャン期間では、撮像部位からＭＲ信号が収集される。上記のように、撮像部位が静磁場方向に一定の大きさの磁化を有している状態で、ナビゲータ期間から本スキャン期間に移行するので、本スキャン期間に撮像部位の組織は満遍なく励起され、撮像部位の中のどの領域からも十分な強度のＭＲ信号が得られる。したがって、撮像部位の中の一部の領域から得られるＭＲ信号の強度が実質的にゼロになる又は小さくなるという現象が発生せず、ＭＲ画像の一部が暗くなるアーチファクト（シェーディング）が低減又は防止される。

以下に、発明を実施するための最良の形態の一例であるＭＲＩ装置について説明する。しかし、本発明は、以下の形態に限定されるものではない。

図１は、ナビゲータによる呼吸同期法を用いて被検体を撮像するＭＲＩ装置１００のブロック図である。このＭＲＩ装置１００は発明を実施するための最良の形態の一例である。

ＭＲＩ装置１００は、被検体１４を支持するクレドール１２と、クレドール１２を移動させる駆動部（図示せず）と、を有している。

また、ＭＲＩ装置１００は、マグネットシステム５０を有している。マグネットシステム５０は、静磁場コイル２、勾配コイル４、送信コイル６、受信コイル８、およびナビゲータ用送受信コイル１０を有している。

静磁場コイル２は、ボア１６に、静磁場を形成する。

勾配コイル４は、互いに垂直な３軸（ｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸）の方向に、勾配磁場を印加する。

送信コイル６は、被検体１４にＲＦパルスを送信する。

受信コイル８は、被検体１４の撮像部位１４ａに近接又は接触するように設置されている。被検体１４の撮像部位１４ａから受け取ったＭＲ信号を電気信号に変換する。尚、受信コイル８は、撮像部位１４ａにＲＦパルスを送信する送信コイルを兼ねるように構成されていてもよい。

ナビゲータ用送受信コイル１０は、被検体１４の呼吸による体動を検出するために用いられる。ナビゲータ用送受信コイル１０は、撮像部位１４ａとは異なる別の部位１４ｂに近接又は接触するように配されている。ナビゲータ用送受信コイル１０は、撮像部位１４ａとは異なる別の部位１４ｂにナビゲータＲＦパルスを送信するとともに、当該別の部位１４ｂからナビゲータエコーを受信する。ナビゲータ用送受信コイル１０は、受信したナビゲータエコーを電気信号に変換する。ＭＲＩ装置１００は、ナビゲータ用送受信コイル１０を有することによって、シェーディングが低減又は防止されたＭＲ画像を取得することができる。この理由については、後に詳しく説明する。

また、ＭＲＩ装置１００は、マグネットシステム５０を制御する制御部６０を有している。制御部６０は、勾配コイル駆動部１８、送信部２２、受信部２８、データ処理部３０、シーケンサ３２、表示部３４、および操作部３６、を有している。

勾配コイル駆動部１８は、勾配コイル４に駆動信号２０を供給し、勾配コイル４を駆動する。送信部２２は、送信コイル６に駆動信号２４を供給し、送信コイル６を駆動する。また、送信部２２は、ナビゲータ用送受信コイル１０に駆動信号２６を供給し、ナビゲータ用送受信コイル１０を駆動する。

受信部２８は、受信コイル８から、撮像部位１４ａのＭＲ信号Ｓfovを受け取る。また、受信部２８は、ナビゲータ用送受信コイル１０から、ナビゲータエコーＳnavを受け取る。受信部２８は、これらＭＲ信号ＳfovおよびナビゲータエコーＳnavをＡＤ変換し、デジタル化されたＭＲ信号Ｓfov’およびナビゲータエコーＳnav’を出力する。

データ処理部３０は、受信部２８から出力されたＭＲ信号Ｓfov’およびナビゲータエコーＳnav’を受け取り、メモリに記憶する。データ処理部３０は、受け取った信号Ｓfov’およびＳnav’を用いて撮像部位１４ａの画像信号３８を出力する。

シーケンサ３２は、勾配コイル駆動部１８、送信部２２、および受信部２８を制御する。

表示部３４は、データ処理部３０から画像信号３８を受け取り、撮像部位１４ａを表示する。

操作部３６はシーケンサ３２に接続されている。操作部３６は、ＭＲＩ装置１００を操作する操作者によって操作される。操作者は、操作部３６を介して、各種の指令や情報等をシーケンサ３２に送信する。操作者は、表示部３４および操作部３６を通じてインタラクティブにＭＲＩ装置１００を操作することができる。

次に、上記のように構成されたＭＲＩ装置１００の撮像動作について説明する。この撮像動作の説明に当たっては、ＭＲＩ装置１００で被検体１４の腎臓を撮像する例を取り上げて説明する。しかし、本発明のＭＲＩ装置を用いて、腎臓以外の他の組織を撮像することもできる。

被検体１４の腎臓を撮像するために、まず、被検体１４に受信コイル８およびナビゲータ用送受信コイル１０を取り付ける。

図２は、被検体１４に受信コイル８およびナビゲータ用送受信コイル１０が取り付けられた様子を示す図である。

受信コイル８は、被検体１４の腎臓ＫＩを含む撮像部位１４ａに近接又は接触するように配されている。一方、ナビゲータ用送受信コイル１０は、撮像部位１４ａとは異なる別の部位１４ｂに近接又は接触するように配されている。当該別の部位１４ｂには、肝臓ＬＩと肺ＰＵとの境界部分１４ｃ（横隔膜）が含まれている。

被検体１４が呼吸をすると、肝臓ＬＩと肺ＰＵとの境界部分１４ｃ（横隔膜）の位置はｚ方向に変動する。したがって、ナビゲータ用送受信コイル１０を、肝臓ＬＩと肺ＰＵとの境界部分１４ｃを含む別の部位１４ｂに近接させておくことによって、ＭＲＩ装置１００は、被検体１４の呼吸による体動を検出することができる。

肝臓ＬＩおよび肺ＰＵは、脂肪や筋肉の下に存在しているので、ナビゲータ用送受信コイル１０の感度はできるだけ大きいことが望まれる。そこで、ナビゲータ用送受信コイル１０としては、８の字コイルやサドルコイルなどを使用することができる。

図３および図４は、ナビゲータ用送受信コイル１０として使用可能な８の字コイルの例である。

図３および図４の８の字コイルＣＥ１およびＣＥ２は、両方とも、縦長の構造を有しているが、図３の８の字コイルＣＥ１の８の字コイルエレメントＡは、図４の８の字コイルＣＥ２の８の字コイルエレメントＢとは異なる構造を有している。図３の８の字コイルＣＥ１は、長手方向Ｌｚに対し垂直の方向Ｌｘに感度を有しているが、一方、図４の８の字コイルＣＥ２は、長手方向Ｌｚに感度を有している。

静磁場方向がｙ方向又はｚ方向の場合は、図３の８の字コイルＣＥ１が使用される。

図５は、静磁場方向がｙ方向又はｚ方向の場合に図３の８の字コイルＣＥ１がどのように配置されるかを説明する図である。

肝臓ＬＩと肺ＰＵとの境界部分１４ｃは、ｚ方向に移動する。したがって、ｚ方向に移動する境界部分１４ｃを検出できるように、８の字コイルＣＥ１は、長手方向Ｌｚがｚ方向に一致するように配置される。８の字コイルＣＥ１は、長手方向Ｌｚに対し垂直の方向Ｌｘに感度を有している（図３参照）。したがって、８の字コイルＣＥ１の長手方向Ｌｚをｚ方向に一致させることによって、８の字コイルＣＥ１の感度方向は、静磁場方向（ｙ方向又はｚ方向）に対して垂直の方向（ｘ方向）となり、被検体からＭＲ信号を効率よく受診することができる。

一方、静磁場方向がｘ方向又はｙ方向の場合は、図４の８の字コイルＣＥ２が使用される。

図６は、静磁場方向がｘ方向又はｙ方向の場合に図４の８の字コイルＣＥ２がどのように配置されるかを説明する図である。

肝臓ＬＩと肺ＰＵとの境界部分１４ｃは、ｚ方向に移動する。したがって、ｚ方向に移動する境界部分１４ｃを検出できるように、８の字コイルＣＥ２は、長手方向Ｌｚがｚ方向に一致するように配置される。８の字コイルＣＥ２は、長手方向Ｌｚに感度を有している（図４参照）。したがって、８の字コイルＣＥ２の長手方向Ｌｚをｚ方向に一致させることによって、８の字コイルＣＥ２の感度方向は、静磁場方向（ｘ方向又はｙ方向）に対して垂直の方向（ｚ方向）となり、被検体からＭＲ信号を効率よく受診することができる。

図５および図６の説明から、静磁場方向がｙ方向である場合は、８の字コイルＣＥ１およびＣＥ２のどちらでも使用することが可能である。本形態では、静磁場方向がｚ方向である場合の例を考える。したがって、図３に示す８の字コイルＣＥ１が使用される。

尚、本形態では、ナビゲータ用送受信コイル１０は８の字コイルであるが、ループコイルなどの別のコイルを使用することも可能である。しかし、ループコイルは、８の字コイルやサドルコイルと比べると、感度領域が小さいので、脂肪や筋肉の下に存在している肝臓ＬＩおよび肺ＰＵからのＭＲ信号を効率よく受信できない恐れがある。したがって、ナビゲータ用送受信コイル１０としては、ループコイルよりも、８の字コイルやサドルコイルが好ましい。

受信コイル８およびナビゲータ用送受信コイル１０を被検体１４に取り付けた後、ナビゲータエコー法を用いて腎臓ＫＩの撮像を行う。以下に、ナビゲータエコー法を用いて腎臓ＫＩの撮像を行う例について説明する。

図７は、ＭＲＩ装置１００が撮像部位１４ａのデータを収集するときのタイムスケジュールＴＳを示す図である。

タイムスケジュールＴＳは、複数のスキャン期間ＳＣ１、ＳＣ２、ＳＣ３、・・・を有している。各スキャン期間は、ナビゲータ期間ＮＡＶと、本スキャン期間ＭＳと、を有している。ナビゲータ期間ＮＡＶは、撮像部位１４ａとは別の部位１４ｂからナビゲータエコーを収集するための期間である。一方、本スキャン期間ＭＳは、腎臓ＫＩを含む撮像部位１４ａのデータを収集するための期間である。

図８は、図７に示すタイムスケジュールを実行するフローチャートの一例である。

ステップＳ１において、ＭＲＩ装置１００は、ナビゲータ期間ＮＡＶに、ナビゲータエコーを収集する。

ステップＳ２において、ＭＲＩ装置１００は、収集したナビゲータエコーから、被検体１４の体動が小さい間に本スキャンが実行可能であるか否かを判断する。実行できないと判断された場合、ステップＳ１に戻る。ステップＳ１では、ナビゲータ期間ＮＡＶが再度設けられ、ナビゲータエコーが収集される。したがって、被検体１４の体動が小さい間に本スキャンが実行可能であると判断されるまで、ステップＳ１およびＳ２のループが繰返し実行される。被検体１４の体動が小さい間に本スキャンが実行可能であると判断された場合、ステップＳ３に進む。

ステップＳ３において、ＭＲＩ装置１００は、本スキャン期間ＭＳに本スキャンを実行し、腎臓ＫＩを含む撮像部位１４ａのデータを収集する。

ステップＳ４では、被検体１４の撮像部位１４ａの全領域に渡って本スキャンが終了したか否かを判断する。本スキャンが終了していなければ、ステップＳ１に戻る。一方、本スキャンが終了していれば、ステップＳ５に進み、撮像を終了する。

次に、図８に示すフローチャートに従って、ＭＲＩ装置１００がどのように腎臓ＫＩを含む撮像部位１４ａのデータを収集しているかについて、具体的に説明する。

ＭＲＩ装置１００は、撮像を開始すると、ステップＳ１に進む。

（１）ステップＳ１におけるＭＲＩ装置１００の動作
ＭＲＩ装置１００は、ナビゲータ期間ＮＡＶに、被検体１４からナビゲータエコーを収集するためのナビゲータ用パルスシーケンスを実行する。ナビゲータ用パルスシーケンスとしては、種々のパルスシーケンスが考えられる。以下に、ナビゲータ用パルスシーケンスの一例について説明する。

図９は、ナビゲータ期間ＮＡＶに実行されるナビゲータ用パルスシーケンスの一例を示す図である。

ナビゲータ用パルスシーケンス５１が実行される間、送信部２２（図１参照）は、送信コイル６をディスエーブル状態に設定し、ナビゲータ用送受信コイル１０をイネーブル状態に設定する。

ナビゲータ用送受信コイル１０は、ナビゲータ期間ＮＡＶにナビゲータＲＦパルスＰnavを送信する。ナビゲータ用送受信コイル１０は、撮像部位１４ａとは異なる別の部位１４ｂに近接するように配されているので（図２参照）、ナビゲータＲＦパルスＰnavは当該別の部位１４ｂに送信されるが撮像部位１４ａに送信されない。したがって、撮像部位１４ａの中のどの領域の組織も、ナビゲータ期間ＮＡＶに励起されることはなく、この結果、ナビゲータ期間ＮＡＶに、撮像部位１４ａの中で磁化は変化しない。

一方、勾配コイル４は、ナビゲータ用送受信コイル１０がナビゲータＲＦパルスＰnavを送信した後、負の勾配パルスＧｚ1および正の勾配パルスＧｚ2を印加する。ナビゲータＲＦパルスＰnavの送信によって、撮像部位１４ａとは異なる別の部位１４ｂの組織は励起されているので、勾配パルスＧｚ1およびＧｚ2が印加されると、ナビゲータ用送受信コイル１０は、当該別の部位１４ｂからナビゲータエコーを受信する。しかし、撮像部位１４ａにナビゲータＲＦパルスＰnavは送信されていないので、撮像部位１４ａに勾配パルスＧｚ1およびＧｚ2が印加されても、ナビゲータ用送受信コイル１０は、撮像部位１４ａから、ナビゲータエコーを受信することはない。

また、撮像部位１４ａにナビゲータＲＦパルスＰnavは送信されていないので、撮像部位１４ａの組織は、ナビゲータＲＦパルスによって励起されることはない。したがって、ナビゲータ期間ＮＡＶの間に、撮像部位１４ａの磁化は変化せず、撮像部位１４ａの中で磁化が乱されることはない。この結果、撮像部位１４ａの中のどの領域も、ナビゲータ期間ＮＡＶの間、静磁場方向に一定の大きさの磁化を有したままの状態になる。

以上のようにして、ナビゲータ用パルスシーケンス５１が実行され、ステップＳ１が終了する。ステップＳ１が終了すると、ステップＳ２に進む。

（２）ステップＳ２におけるＭＲＩ装置１００の動作
ナビゲータ用送受信コイル１０は、ナビゲータエコーを受信すると、ナビゲータエコー
Ｓnavを受信部２８に出力する。受信部２８は、ナビゲータエコーＳnavをデジタル変換し、デジタル変換したナビゲータエコーＳnav’をデータ処理部３０に出力する。データ処理部３０は、受け取ったナビゲータエコーＳnav’を用いて、肝臓ＬＩと肺ＰＵとの境界部分１４ｃのｚ方向の位置を計算する（図２参照）。データ処理部３０は、計算した肝臓ＬＩと肺ＰＵとの境界部分１４ｃのｚ方向の位置から、被検体１４の体動が小さい間に、撮像部位１４ａを撮像するための本スキャンが実行可能であるか否かを判断する。この判断は、以下のようにして行われる。

図１０は、被検体１４の体動が小さい間に本スキャンが実行可能であるか否かをどのように判断するかの説明図である。

タイムスケジュールＴＳの下には、グラフが示されている。横軸は時間ｔであり、縦軸は、肝臓ＬＩと肺ＰＵとの境界部分１４ｃのｚ方向の位置ＰＯＳを表している。位置ＰＯＳは、１つのラインＬ１によって、２つの領域Ｒ１およびＲ２に分けられている。領域Ｒ１はラインＬ１の上の領域であり、領域Ｒ２はラインＬ１の下の領域である。

領域Ｒ１は、被検体１４の呼吸による体動が大きい領域を表している。領域Ｒ２は、被検体１４の呼吸による体動が小さい領域を表している。

グラフに示されている曲線７０は、肝臓ＬＩと肺ＰＵとの境界部分１４ｃのｚ方向の位置ＰＯＳの時間的変化を表している。曲線７０上の白丸は、ナビゲータ期間ＮＡＶ毎にデータ処理部３０が計算した位置ＰＯＳを示す。曲線７０の領域Ｒ１の部分は、体動の大きい期間（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、・・・）であり、曲線７０の領域Ｒ２の部分は、体動の小さい期間（ｍ１、ｍ２、・・・）である。

１番目のナビゲータ期間ＮＡＶ#1では、肝臓ＬＩと肺ＰＵとの境界部分１４ｃの位置ＰＯＳは、白丸Ｙ１で表されている。白丸Ｙ１は体動の大きい期間Ｍ１内に存在している。したがって、データ処理部３０は、被検体１４の呼吸による体動が大きく、本スキャンを実行することはできないと判断する。この場合、データ処理部３０は、シーケンサ３２に、図４に示すナビゲータ用パルスシーケンス５１が再度実行されるように指令を送る。シーケンサ３２は、この指令を受けると、ナビゲータ用パルスシーケンス５１が再度実行されるように、勾配コイル駆動部１８および送信部２２を制御する。したがって、ステップＳ２からステップＳ１に戻り、ナビゲータ用パルスシーケンス５１が再度実行される。ＭＲＩ装置１００は、ステップＳ２において、被検体１４の呼吸による体動が小さいと判断されるまで、ステップＳ１およびＳ２のループを繰返し実行する。図１０では、ナビゲータ期間ＮＡＶ#1〜ＮＡＶ＃i-1の白丸Ｙ１〜Ｙi-1は、体動の大きい期間Ｍ１内に存在している。したがって、本スキャン用パルスシーケンスを実行することはできないと判断される。

しかし、ｉ番目のナビゲータ期間ＮＡＶ＃iでは、白丸Ｙiは領域Ｒ２内に存在している。したがって、データ処理部３０は、被検体１４の呼吸による体動が小さく、本スキャンが実行可能であると判断し、ステップＳ２からステップＳ３に進む。

（３）ステップＳ３におけるＭＲＩ装置１００の動作
データ処理部３０は、本スキャンが実行可能であると判断した場合、シーケンサ３２に、本スキャン用パルスシーケンスが実行されるように指令を送る。シーケンサ３２は、この指令を受けると、勾配コイル駆動部１８および送信部２２を制御する。この結果、体動の小さい期間ｍ１に、本スキャン期間ＭＳ#1が設けられる。本スキャン期間ＭＳ#1の間、送信部２２（図１参照）は、送信コイル６をイネーブル状態に設定し、ナビゲータ用送受信コイル１０をディスエーブル状態に設定する。受信コイル８は、本スキャン期間ＭＳ#1に、腎臓ＫＩを含む撮像部位１４ａのデータを収集する。

ナビゲータ期間ＮＡＶ#1〜ＮＡＶ＃iの間、撮像部位１４ａにナビゲータＲＦパルスＰnavは送信されていないので、撮像部位１４ａの組織は、ナビゲータＲＦパルスによって励起されることはない。したがって、ナビゲータ期間ＮＡＶ#1〜ＮＡＶ＃iの間に、撮像部位１４ａの中で磁化は変化せず、撮像部位１４ａの中で磁化が乱されることはない。この結果、撮像部位１４ａの中のどの領域も、ナビゲータ期間ＮＡＶ#1〜ＮＡＶ＃iの間、静磁場方向に一定の大きさの磁化を有したままの状態になる。この状態で、ナビゲータ期間ＮＡＶ#iから本スキャン期間ＭＳ#1に移行する。したがって、本スキャン期間ＭＳ#1に本スキャン用パルスシーケンスが実行されると、撮像部位の中は一様に励起され、撮像部位の全体からＭＲ信号が得られる。

尚、本スキャン用パルスシーケンスは、既知のパルスシーケンスであるので、詳しい説明は省略する。

本スキャンが実行された場合、ステップＳ３からステップＳ４に進む。

（４）ステップＳ４におけるＭＲＩ装置の動作
本スキャンが実行されると、ＭＲＩ装置１００は、被検体１４の撮像部位１４ａの全領域に渡って本スキャンが終了したか否かを判断する。図１０では、本スキャン期間ＭＳ#1が終了しても、被検体１４の撮像部位１４ａの全領域に渡って本スキャンは終了していない。したがって、ステップＳ１に戻り、スキャン期間ＳＣ１から次のスキャン期間ＳＣ２に移行する。

スキャン期間ＳＣ２も、スキャン期間ＳＣ１と同様に、ステップＳ１〜ステップ４が実行される。ナビゲータ期間ＮＡＶ#i+1〜ＮＡＶ#j-1の白丸Ｙi+1〜Ｙj-1は、体動が大きい期間Ｍ２に属しているので、本スキャン用パルスシーケンスは実行できないと判断される。しかし、ナビゲータ期間ＮＡＶ#jにおける白丸Ｙjは、体動が小さい期間ｍ２に属しているので、ナビゲータ期間ＮＡＶ#jの後に本スキャン期間ＭＳ#2に移行する。その結果、本スキャン期間ＭＳ#2に、腎臓ＫＩを含む撮像部位１４ａのデータが収集される。したがって、受信コイル８は、体動が小さい期間Ｍ２に、腎臓ＫＩを含む撮像部位１４ａのデータを収集する。

尚、ナビゲータ期間ＮＡＶ#i+1〜ＮＡＶ＃jの間、撮像部位１４ａにナビゲータＲＦパルスＰnavは送信されていないので、撮像部位１４ａの組織は、ナビゲータＲＦパルスＰnavによって励起されることはない。したがって、ナビゲータ期間ＮＡＶ#i+1〜ＮＡＶ＃jの間に、撮像部位１４ａの中で磁化は変化せず、撮像部位１４ａの中で磁化が乱されることはない。この結果、撮像部位１４ａの中のどの領域も、ナビゲータ期間ＮＡＶ#i+1〜ＮＡＶ＃jの間、静磁場方向に一定の大きさの磁化を有したままの状態になる。この状態で、ナビゲータ期間ＮＡＶ#jから本スキャン期間ＭＳ#2に移行する。したがって、本スキャン期間ＭＳ#2に本スキャン用パルスシーケンスが実行されると、撮像部位の中のどの領域も一様に励起され、撮像部位の全体からＭＲ信号が得られる。

スキャン期間ＳＣ２が終了した後、次のスキャン期間ＳＣ３に移行する。

スキャン期間ＳＣ３では、ナビゲータ期間ＮＡＶ#j+1における白丸Ｙj+1は、体動が小さい期間ｍ２に位置している。しかし、体動が小さい期間ｍ２には、ナビゲータ期間ＮＡＶj+1の直前に既に本スキャン期間ＭＳ#2が設けられている。したがって、ナビゲータ期間ＮＡＶ#j+1の直後にも本スキャン期間ＭＳ#3を設けてしまうと、本スキャン期間ＭＳ#3が終了する前に、体動の小さい期間ｍ２から体動の大きい期間Ｍ３に遷移してしまう恐れがある。本スキャン期間ＭＳ#3が終了する前に、体動の大きい期間Ｍ３に遷移してしまうと、体動が大きいときにデータが収集されることになるので、画像を再構成する上では好ましくない。したがって、本形態のＭＲＩ装置１００は、体動の大きい期間から体動の小さい期間に変化した場合、体動が小さくなったことを最初に検出したナビゲータ期間の直後にのみ本スキャン期間を設けるように設定されている。

例えば、体動の小さい期間ｍ２では、体動が小さくなったことを最初に検出したナビゲータ期間は、ナビゲータ期間ＮＡＶ#jである。したがって、体動の小さい期間ｍ２では、ナビゲータ期間ＮＡＶ#jの直後にのみ本スキャン期間ＭＳ#2が設けられる。したがって、ナビゲータ期間ＮＡＶ#j+1における白丸Ｙj+1が、体動が小さい期間ｍ２に属していても、ナビゲータ期間ＮＡＶ#j+1の直後に本スキャンを実行することなく、ナビゲータ期間ＮＡＶ#j+2、#j+3、・・・#k-1、#kが繰り返される。

ナビゲータ期間ＮＡＶ#k-1の白丸Ｙk-1は体動が大きい期間Ｍ３に属しているが、次のナビゲータ期間ＮＡＶ#kの白丸Ｙkは体動が小さい期間ｍ３に属している。したがって、ナビゲータ期間ＮＡＶ#kの直後に本スキャン期間ＭＳ#3が設けられ、体動が小さい期間ｍ３にデータ収集を行うことができる。

尚、ナビゲータ期間ＮＡＶ#j+1〜ＮＡＶ#kの間、撮像部位１４ａにナビゲータＲＦパルスＰnavは送信されていないので、撮像部位１４ａの組織は、ナビゲータＲＦパルスＰnavによって励起されることはない。したがって、ナビゲータ期間ＮＡＶ#j+1〜ＮＡＶ#kの間に、撮像部位１４ａの中で磁化は変化せず、撮像部位１４ａの中で磁化が乱されることはない。この結果、撮像部位１４ａの中のどの領域も、ナビゲータ期間ＮＡＶ#j+1〜ＮＡＶ#kの間、静磁場方向に一定の大きさの磁化を有したままの状態になる。この状態で、ナビゲータ期間ＮＡＶ#kから本スキャン期間ＭＳ#3に移行する。したがって、本スキャン期間ＭＳ#3に本スキャン用パルスシーケンスが実行されると、撮像部位の中のどの領域も一様に励起され、撮像部位の全体からＭＲ信号が得られる。

このように、体動が小さい期間ｍ１、ｍ２、ｍ３、・・・に、腎臓ＫＩを含む撮像部位１４ａのデータ収集を繰返し行い、撮像部位１４ａの全領域の本スキャンが終了するまで、ステップＳ１〜ステップＳ４のループを実行する。撮像部位１４ａの全領域の本スキャンが終了すると、ステップＳ４からステップＳ５に進み、撮像を終了する。

上記の例では、どのナビゲータ期間であっても、撮像部位１４ａの中で磁化は変化せず、撮像部位１４ａの中で磁化が乱されることはない。したがって、撮像部位１４ａの中のどの領域も静磁場方向に一定の大きさの磁化を有している状態で、ナビゲータ期間から本スキャン期間に移行する。この結果、本スキャン期間において、撮像部位の中のどの領域も満遍なく励起され、撮像部位のどの領域からも十分な強度のＭＲ信号が得られる。したがって、撮像部位の一部の領域から得られるＭＲ信号の強度が実質的にゼロになる又は小さくなるという現象が発生せず、ＭＲ画像の一部が暗くなるシェーディングが低減又は防止される。

また、本形態では、図９に示すナビゲータ用パルスシーケンス５１を使用しているが、別のナビゲータ用パルスシーケンスを使用することもできる。

図１１は、別のナビゲータ用パルスシーケンスの例である。

図１１に示すパルスシーケンス５１０は、スライス選択ＲＦパルスＰ90およびＰ180を使用している。図９のナビゲータ用パルスシーケンス５１はスライス非選択パルスＰnavを使用しているが、図１１に示すように、スライス選択ＲＦパルスを使用してもナビゲータエコーを得ることができる。

尚、図１１のパルスシーケンス５１０では、ナビゲータ期間ＮＡＶに送信されるＲＦパルスは、２つのスライス選択パルスであるが、一方、図９に示すパルスシーケンス５１では、ナビゲータ期間ＮＡＶに送信されるＲＦパルスは、１つのスライス非選択パルスである。このため、図１１に示すパルスシーケンス５１０よりも図９に示すパルスシーケンス５１を使用した方が、ナビゲータ期間ＮＡＶが短くなり、この結果、位置ＰＯＳの測定間隔ＰＭ（図１０参照）が短くなる。したがって、図９に示すパルスシーケンス５１を使用することにより、本スキャン期間ＭＳ#1、ＭＳ#2、・・・をより最適なタイミングで開始することができる。

また、図９に示すパルスシーケンス５１を実行することにより、撮像部位１４ａとは異なる別の部位１４ｂの組織は、横磁化成分を発生する。横磁化成分が残ったままで次のナビゲータ期間に移行すると、境界部分１４ｃの位置POSの計算値の精度が低下する恐れがある。したがって、ナビゲータ期間に発生した横磁化成分は、次のナビゲータ期間が開始される前に、完全に消滅させることが好ましい。横磁化成分を完全に消滅させるには、正の勾配パルスＧｚ2を印加した後に、キラー勾配パルスＧkを印加すればよい。キラー勾配パルスＧkを印加することによって、ナビゲータ期間ＮＡＶに発生した横磁化成分が消滅するので、次のナビゲータ期間でも、境界部分１４ｃの位置の高精度で計算することができる。

尚、本形態のタイムスケジュールＴＳでは、ナビゲータ用パルスシーケンスが繰返し実行され、被検体１４の体動が小さいと判断された場合、本スキャンが実行されている。しかし、別のタイムスケジュールを採用することもできる。

図１２は、別のタイムスケジュールの一例である。

図１２のタイムスケジュールＴＳ’のスキャン期間ＳＣ１、ＳＣ２、ＳＣ３、・・・は、図７に示すタイムスケジュールＴＳのスキャン期間ＳＣ１、ＳＣ２、ＳＣ３、・・・とは異なり、本スキャン期間ＭＳの後にナビゲータ期間ＮＡＶを有している。

図１３は、図１２のタイムスケジュールＴＳ’を用いて被検体１４から腎臓ＫＩのデータをどのように収集しているのかを説明する図である。

１番目の本スキャン期間ＭＳ#1に本スキャン用パルスシーケンスが実行され、撮像部位１４ａのデータが収集される。１番目の本スキャン期間ＭＳ#1の直後には１番目のナビゲータ期間ＮＡＶ#1が設けられている。ナビゲータ期間ＮＡＶ#1にナビゲータ用パルスシーケンス（例えば、図９に示すナビゲータ用パルスシーケンス５１や、図１１に示すナビゲータ用パルスシーケンス５１０など）が実行される。１番目のナビゲータ期間ＮＡＶ#1では、肝臓ＬＩと肺ＰＵとの境界部分１４ｃの位置ＰＯＳは、白丸Ｙ１で表されている。白丸Ｙ１は体動の大きい期間Ｍ１内に存在している。したがって、データ処理部３０は、本スキャン期間ＭＳ#1に収集されたデータは、呼吸による体動が大きい期間Ｍ１に収集されたデータであると判断し、本スキャン期間ＭＳ#1に収集されたデータを再構成画像としては採用しない。

スキャン期間ＳＣ１の後、次のスキャン期間ＳＣ２に移行する。

スキャン期間ＳＣ２の本スキャン期間ＭＳ#2では、肝臓ＬＩと肺ＰＵとの境界部分１４ｃの位置ＰＯＳは、白丸Ｙ２で表されている。白丸Ｙ２は体動の大きい期間Ｍ１内に存在している。したがって、データ処理部３０は、本スキャン期間ＭＳ#2に収集されたデータは、呼吸による体動が大きい期間Ｍ１に収集されたデータであると判断し、本スキャン期間ＭＳ#2に収集されたデータを再構成画像としては採用しない。

スキャン期間ＳＣ２の後、次のスキャン期間ＳＣ３に移行する。

スキャン期間ＳＣ３の本スキャン期間ＭＳ#3では、肝臓ＬＩと肺ＰＵとの境界部分１４ｃの位置ＰＯＳは、白丸Ｙ３で表されている。白丸Ｙ３は体動の小さい期間ｍ１内に存在している。したがって、データ処理部３０は、本スキャン期間ＭＳ#3に収集されたデータは、呼吸による体動が小さい期間ｍ１に収集されたデータであると判断し、本スキャン期間ＭＣ＃３に収集されたデータを再構成画像として採用する。

以下、同様にして、データ収集が繰返し行われる。

図１２および図１３に示すやり方でも、図９に示すパルスシーケンス５１や図１１に示すパルスシーケンス５１０を使用することができる。しかし、図９に示すパルスシーケンス５１は、図１１に示すパルスシーケンス５１０よりも、ナビゲータ期間ＮＡＶが短いので、図９のパルスシーケンス５１を使用した方が、本スキャンが体動の小さい期間に行われたか否かの判断を高精度で行うことができる。

尚、ナビゲータ用送受信コイル１０は、ナビゲータＲＦパルスＰnavを送信する機能とナビゲータエコーを受信する機能とを有している。しかし、ナビゲータ用送受信コイル１０の代わりに、ナビゲータＲＦパルスＰnavを送信する機能を有するナビゲータ用送信コイルと、ナビゲータエコーを受信する機能を有するナビゲータ用受信コイルと、を別個に備えてもよい。ナビゲータ用送受信コイル１０の代わりに、ナビゲータ用送信コイルを、撮像部位１４ａとは異なる別の部位１４ｂに近接又は接触するように配しても、撮像部位１４ａにナビゲータＲＦパルスＰnavが送信されないようにすることができる。したがって、シェーディングの低減又は防止されたＭＲ画像を取得することができる。

ナビゲータによる呼吸同期法を用いて被検体を撮像するＭＲＩ装置１００のブロック図である。被検体１４に受信コイル８およびナビゲータ用送受信コイル１０が取り付けられた様子を示す図である。ナビゲータ用送受信コイル１０として使用可能な８の字コイルの一例である。ナビゲータ用送受信コイル１０として使用可能な８の字コイルの別の例である。静磁場方向がｙ方向又はｚ方向の場合に図３の８の字コイルＣＥ１がどのように配置されるかを説明する図である。静磁場方向がｘ方向又はｙ方向の場合に図４の８の字コイルＣＥ２がどのように配置されるかを説明する図である。ＭＲＩ装置１００が撮像部位１４ａのデータを収集するときのタイムスケジュールＴＳを示す図である。図７に示すタイムスケジュールを実行するフローチャートの一例である。ナビゲータ期間ＮＡＶに実行されるナビゲータ用パルスシーケンスの一例を示す図である。被検体１４の体動が小さい間に本スキャンが実行可能であるか否かをどのように判断するかの説明図である。別のナビゲータ用パルスシーケンスの例である。別のタイムスケジュールの一例である。図１２のタイムスケジュールＴＳ’を用いて被検体１４から腎臓ＫＩのデータをどのように収集しているのかを説明する図である。

符号の説明

１ＭＲＩ装置
２静磁場コイル
４勾配コイル
６送信コイル
８受信コイル
１０送受信コイル
１２クレドール
１４被検体
１６ボア
１８勾配コイル駆動部
２０、２４、２６駆動信号
２２送信部
２８受信部
３０データ処理部
３２シーケンサ
３４表示部
３６操作部

Claims

被検体に静磁場を印加する静磁場コイル、
本スキャン期間に被検体の撮像部位からＭＲ信号を受信する本スキャン用受信コイル、および
前記被検体の前記撮像部位とは異なる別の部位に近接又は接触するように配され、ナビゲータ期間に、前記別の部位にナビゲータＲＦパルスを送信するナビゲータ用送信コイル、
を有するＭＲＩ装置。
前記ナビゲータ期間に、負の極性の勾配パルスおよび正の極性の勾配パルスを印加する勾配コイルを有する、請求項１に記載のＭＲＩ装置。
前記ナビゲータＲＦパルスが送信された後、前記負の極性の勾配パルスと前記正の極性の勾配パルスが順に印加されるように、前記ナビゲータ用送信コイルおよび前記勾配コイルを制御する制御部、
を有する、請求項２に記載のＭＲＩ装置。
前記勾配コイルは、前記ナビゲータ期間にキラー勾配パルスを印加する、請求項３に記載のＭＲＩ装置。
前記制御部は、前記正の極性の勾配パルスが印加された後、前記キラー勾配パルスが印加されるように、前記勾配コイルを制御する、請求項４に記載のＭＲＩ装置。
前記ナビゲータ用送信コイルは、８の字コイルエレメントを有している、請求項１〜５のうちのいずれか一項に記載のＭＲＩ装置。
前記ナビゲータ用送信コイルは、前記別の部位からナビゲータエコーを受信する受信コイルも兼ねている、請求項１〜６のうちのいずれか一項に記載のＭＲＩ装置。
前記別の部位は、前記被検体の肺と肝臓との間の境界部分を含んでおり、
前記ナビゲータ用送信コイルは、前記境界部分からのナビゲータエコーを受信する受信コイルも兼ねている、請求項７に記載のＭＲＩ装置。
前記本スキャン用受信コイルは、前記本スキャン期間に、前記被検体にスキャンパルスを送信する送信コイルを兼ねている、請求項１〜７のうちのいずれか一項に記載のＭＲＩ装置。