JP2011036455A - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】体動アーチファクトの低減とプリパルスの印加による偽エコーの発生の抑制とを両立し、ＭＲＩの画質を向上させる技術を提供することを目的とする。
【解決手段】後続の本撮影にハイブリッドラディアル法といった非直交系サンプリング法を採用する場合のプリパルスシーケンスに印加するクラッシャー傾斜磁場パルスの印加量および印加軸を、本撮影で計測するブレードの回転角に応じて決定する。印加毎に変化させてもよいし、極性のみ回転角に応じて決定してもよい。
【選択図】図８

Description

本発明は、核磁気共鳴（以下、「ＮＭＲ」と略記する）現象を利用して被検体の検査部位の断層画像を得る磁気共鳴イメージング（以下、「ＭＲＩ」と略記する）技術に関し、特に、本計測に先立って印加するＲＦパルス（以下、プリパルスと呼ぶ）の影響を制御する技術に関する。

ＭＲＩは、高周波磁場パルス（ＲＦパルス）を印加し、被検体の組織を構成する原子核スピン（磁化）を励起させて発生するＮＭＲ信号（エコー信号）を計測し、撮影対象の形態や機能を２次元的あるいは３次元的に画像化する技術である。エコー信号には、傾斜磁場パルスによって異なる位相エンコードが付与されるとともに周波数エンコードされて、時系列データとして計測される。計測されたエコー信号は、２次元または３次元フーリエ変換されることにより画像に再構成される。

励起用以外のＲＦパルスを印加すると、このＲＦパルスの励起プロファイルの不完全性により、目的どおりの振る舞いをしない磁化の成分（偽磁化成分）が発生することがある。これらの偽磁化成分の位相がエコー信号収集時にリフォーカスすると、不正なエコー信号が発生し、アーチファクトとなる。このようなエコーをスティミュレイテッドエコー（Ｓｔｉｍｕｌａｔｅｄ Ｅｃｈｏ：偽エコー）と呼ぶ（例えば、非特許文献１参照）。この偽エコーは、そのリフォーカスタイミングを変えるクラッシャー傾斜磁場パルスを印加し、抑える。

撮影によっては、撮影対象の画像に所望のコントラストを付与するため、励起ＲＦパルス印加前にプリパルスを印加することがある。プリパルスの印加により励起される磁化も、後続の本撮影において、偽磁化成分となり、偽エコー発生させることがある。この偽エコーを抑えるため、プリパルスシーケンス内でもクラッシャー傾斜磁場パルスが印加される（例えば、特許文献１参照）。なお、プリパルスシーケンス内では、クラッシャー傾斜磁場パルスは、横磁化を拡散するため、３軸方向に印加される。

ＭＲＩの本撮影では、ｋ空間（いわゆる「計測空間」といわれる空間）上の各格子点のエコー信号を、周波数エンコード方向に平行なサンプリングを位相エンコード方向に位相エンコード量を変えながら繰り返す直交系（Ｃａｒｔｅｓｉａｎ）サンプリング法により収集する。しかし、そのサンプリングの特性から、直交サンプリング法では体動などによるアーチファクトが発生しやすい。

このアーチファクトを低減するものとして、非直交系（Ｎｏｎ−ｃａｒｔｅｓｉａｎ）サンプリング法が提案されている。非直交径サンプリング法として、例えば、ラディアル法（例えば、非特許文献２参照）、ハイブリッドラディアル法（例えば、非特許文献３参照）が知られている。

ラディアル法は、計測空間の略一点（一般的には原点）を回転中心として回転角を変えながら放射状にサンプリングし、一枚の画像再構成に必要なエコー信号を得る技術である。放射状のサンプリングは、エコー信号収集時に、位相エンコード傾斜磁場軸と周波数エンコード傾斜磁場軸との両軸に読み出し傾斜磁場パルスを印加し、この読み出し傾斜磁場パルスの振幅を、パルスシーケンスの繰返し（ショット）毎に変えることにより実現する。

また、ハイブリッドラディアル法は、ラディアル法に位相エンコードを組み合わせたもので、ショット毎にサンプリング方向の異なる複数のブレードを計測する。各ブレード内では直交系サンプリング法と同様に、位相エンコード傾斜磁場パルスを付加して複数のエコー信号を収集する。ハイブリッドラディアル法は、ラディアル法の特性を有するとともに、一回の高周波磁場の印加で複数のエコー信号を収集するマルチエコー法のシーケンスに適用しやすいという特徴を持つ。なお、マルチエコー法としては、例えば、ＦＳＥ法やエコープレナー法などが知られている。

また、ＭＲＩでは、傾斜磁場パルスを印加すると、渦電流や残留磁場が発生する。従って、励起ＲＦパルスの印加からエコー信号収集までの単位計測を複数回繰返す撮影では、直前の単位計測時の傾斜磁場パルスによる渦電流成分や残留傾斜磁場成分が次の単位計測に影響を与える。例えば、垂直磁場型ＭＲＩ装置など、構造により渦電流や残留傾斜磁場の影響の大きくなる装置では、この影響を補正し、磁場の状態を安定化するために、本撮影のＲＦ励起パルスの照射前に、傾斜磁場パルス（以下、プリ傾斜磁場パルスと呼ぶ。）を印加することがある。プリ傾斜磁場パルスは、これらの成分の影響を補正しやすくするため、本撮影で使用する傾斜磁場パルス強度に応じて印加される（例えば、特許文献２参照）。

Ｅ．Ｍａｒｋ Ｈａａｋｅ ｅｔ． ａｌ．， "１８．３ ＳＳＦＰ Ｓｉｎｇａｌ Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ" ＭＡＧＮＥＴＩＣ ＲＥＳＯＮＡＮＣＥ ＩＭＡＧＩＮＧ ― Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ａｎｄ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｄｅｓｉｇｎ，Ａ ＪＯＨＮ ＷＩＬＥＹ ＆ ＳＯＮＳ，ＩＮＣ．，ＰＵＢＬＩＣＡＴＩＯＮ，ｐ４９３−４９５ Ｇ． Ｈ． Ｇｌｏｖｅｒ ｅｔ． ａｌ．， Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｆｏｒ Ｒｅｄｕｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｏｔｉｏｎ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｉｎ ＭＲＩ， Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｉｎ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ ２８： ２７５−２８９ （１９９２） Ｊａｍｅｓ Ｇ． Ｐｉｐｅ， Ｍｏｔｉｏｎ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ Ｗｉｔｈ ＰＲＯＰＥＬＬＥＲ ＭＲＩ： Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｔｏ Ｈｅａｄ Ｍｏｔｉｏｎ ａｎｄ Ｆｒｅｅ−Ｂｒｅａｔｈｉｎｇ Ｃａｒｄｉａｃ Ｉｍａｇｉｎｇ， Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｉｎ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ ４２：９６３−９６９ （１９９９）

特開平１０−３２３３３６号公報 国際公開第２００３／０３７１８３号

一般にプリパルスシーケンスは、ショット毎に印加される。直交系サンプリング法では、例えば、ＦＳＥ法のように複数ショットでエコー信号を収集する場合であっても、計測空間の取得方向が一定であるため、エンコード傾斜磁場以外の傾斜磁場印加量は一定である。しかし、非直交系サンプリング法では、上述のように、ショット毎に、これらが変化する。従って、体動アーチファクトを低減するため、本撮影に非直交系サンプリング法を採用すると、ショットによっては、プリパルスシーケンス内のクラッシャー傾斜磁場パルスによる位相変化と本撮影シーケンス内の傾斜磁場パルスによる位相変化とがバランスし、偽エコーが発生することがある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、体動アーチファクトの低減とプリパルスの印加による偽エコーの発生の抑制とを両立し、ＭＲＩの画質を向上させる技術を提供することを目的とする。

本発明は、後続の本撮影にハイブリッドラディアル法といった非直交系サンプリング法を採用する場合のプリパルスシーケンスに印加するクラッシャー傾斜磁場パルスの印加量および印加軸を、本撮影で計測するブレードの回転角に応じて決定する。印加毎に変化させてもよいし、極性のみ回転角に応じて決定してもよい。

具体的には、静磁場に置かれた被検体に高周波磁場を印加する高周波磁場照射手段と、前記被検体に互いに直交する３軸方向の傾斜磁場を印加する傾斜磁場印加手段と、前記被検体から発生するエコー信号を検出する信号検出手段と、前記高周波磁場発生手段、前記傾斜磁場印加手段および前記信号検出手段の動作を所定のパルスシーケンスに従って制御する制御手段とを備える磁気共鳴イメージング装置であって、前記パルスシーシーケンスは、前記エコー信号が配置される計測空間を、当該計測空間の原点を通る計測軌跡を有するブレードであって、前記計測空間の座標軸に対する前記計測軌跡の角度である回転角が互いに異なる複数のブレードに分割して計測する本撮影シーケンスと、１以上の予め定められた数のブレードの計測毎に、特定の組織からの信号の磁化を励起するプリパルスを印加するプリパルスシーケンスと、を備え、前記プリパルスシーケンスは、前記プリパルスの印加による偽エコーを抑制するクラッシャー傾斜磁場パルス、を備え、前記クラッシャー傾斜磁場パルスの前記各軸に対する印加量は、当該プリパルスシーケンスに続いて実行される本撮影シーケンスの撮影条件に応じて決定されることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置を提供する。

本発明によれば、体動アーチファクトの低減とプリパルスの印加による偽エコーの発生の抑制とを両立し、ＭＲＩの画質が向上する。

第一の実施形態のＭＲＩ装置の全体構成を示すブロック図である。 直交系サンプリングを適用したファストスピンエコー（ＦＳＥ）法のパルスシーケンスを示す説明図である。 直交系サンプリングを適用した２次元ＦＳＥ法による計測空間充填を説明するための説明図である。 ハイブリッドラディアル法を適用した２次元ＦＳＥ法のパルスシーケンスを示す説明図である。 ハイブリッドラディアル法を適用した２次元ＦＳＥ法による計測空間充填を説明するための図であり、（ａ）は、１ブレードの、（ｂ）は、計測空間全体の充填の様子を説明するための説明図である。 （ａ）は、プリパルスシーケンスの一例を示す説明図であり、（ｂ）は、撮影シーケンスの一例を示す説明図である。 偽エコーの発生と抑制とを説明するための図であり、（ａ）は、プリパルスが無い場合の励起磁化の位相を、（ｂ）は、プリパルスの印加により偽エコーが発生する場合の励起磁化の位相を、（ｃ）は、クラッシャー傾斜磁場により偽エコーを抑制する場合の励起磁化の位相の様子をそれぞれ説明するための説明図である。 第一の実施形態のプリパルスシーケンスの一例を示す説明図である。 第二の実施形態のプリパルスシーケンスの一例を示す説明図である。 第三の実施形態の撮影シーケンスを説明するための説明図である。

＜＜第一の実施形態＞＞
以下、本発明を適用する第一の実施形態について説明する。以下、本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し、その繰り返しの説明は省略する。

まず、本実施形態のＭＲＩ装置について説明する。図１は、本実施形態のＭＲＩ装置１０の一例の全体構成を示すブロック図である。本図に示すように、本実施形態のＭＲＩ装置１０は、ＮＭＲ現象を利用して被検体１の断層画像を得るもので、静磁場発生系２と、傾斜磁場発生系３と、シーケンサ４と、送信系５と、受信系６と、情報処理系７と、を備える。

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または体軸と直交する方向に均一な静磁場を発生させるもので、被検体１の周りに配置される永久磁石方式または常電導方式あるいは超電導方式の磁場発生手段により構成される。

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３１と、それぞれの傾斜磁場コイルを駆動する傾斜磁場電源３２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３２を駆動することにより、Ｘ、Ｙ、Ｚの３軸方向の成分を有する傾斜磁場パルスを被検体１に印加する。例えば、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、エコー信号にそれぞれの方向の位置情報をエンコードする。

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高周波磁場（ＲＦ）パルスを印加するもので、高周波発振器５２と変調器５３と高周波増幅器５４と送信側の高周波コイル（送信コイル）５１とを備える。高周波発振器５３から出力された高周波パルスは、シーケンサ４からの指令によるタイミングで変調器５３により振幅変調され、高周波増幅器５４で増幅された後、被検体１に近接して配置された送信コイル５１に供給され、被検体１にＲＦパルスとして印加される。

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ＮＭＲ信号（エコー信号）を検出するもので、受信側の高周波コイル（受信コイル）６１と増幅器６２と直交位相検波器６３とＡ／Ｄ変換器６４とを備える。送信コイル５１から印加されたＲＦパルスによって誘起される被検体１の応答のエコー信号は、被検体１に近接して配置された受信コイル６１で検出され、増幅器６２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６３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６４でディジタル量に変換されて、受信信号として情報処理系７に送られる。

シーケンサ４は、ＲＦパルスと傾斜磁場パルスとを所定のパルスシーケンスに従って繰り返し印加する制御手段で、情報処理系７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。パルスシーケンスは、計測の目的に従って予め作成され、プログラムおよびデータとして情報処理系７内の後述する記憶装置７２等に格納される。

情報処理系７は、ＭＲＩ装置１０全体の動作の制御、信号処理、画像再構成処理等を行うもので、ＣＰＵ７１、ＲＯＭ、ＲＡＭなどの記憶装置７２、光ディスク、磁気ディスク等の外部記憶装置７３と、ディスプレイ等の表示装置７４と、マウス、トラックボール、キーボード等の入力装置７５とを備える。受信系６から受信信号が入力されると、ＣＰＵ７１が信号処理、画像再構成処理を実行し、その結果として得られる被検体１の断層画像を表示装置７４に表示すると共に、記憶装置７２または外部記憶装置７３に記録する。また、情報処理系７は、予め記憶装置７２等に格納されているパルスシーケンスに従って、シーケンサ４に指令を与える。なお、このパルスシーケンスは、情報処理系７が、ユーザから入力された撮影パラメータを用いて予め生成する。

なお、図１において、送信コイル５１と受信コイル６１と傾斜磁場コイル９とは、被検体１の周りの空間に配置された静磁場発生系２の静磁場空間内に設置されている。また、ここでは、送信コイル５１と受信コイル６１とを別個に設ける場合を例示しているが、これに限られない。例えば、１の高周波コイルで、両機能を兼用させるよう構成してもよい。

以上の構成を有するＭＲＩ装置１０は、撮影対象スピン種の密度の空間分布や、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。なお、現在臨床で普及している撮影対象スピン種は、被検体の主たる構成物質であるプロトンである。

本実施形態では、プリパルスを併用する本撮影にハイブリッドラディアル法を適用する。このとき、プリパルスシーケンスによる偽エコーを抑制可能な適正なクラッシャー傾斜磁場を設定する。

本実施形態のパルスシーケンスの説明に先立ち、直交系サンプリング法を適用するＦＳＥ法のパルスシーケンス（直交系ＦＳＥシーケンス）を説明する。図２は、直交系ＦＳＥシーケンス２００のパルスシーケンス図である。本図において、ＲＦ、Ｇｓ、Ｇｐ、Ｇｆ、ＡＤ、Ｅｃｈｏはそれぞれ、ＲＦパルス、スライス傾斜磁場、位相エンコード傾斜磁場、周波数エンコード傾斜磁場、ＡＤ変換、エコー信号の軸を表す。なお、以下、本明細書の各パルスシーケンス図において同様である。また、ここでは、一例として、１回の励起ＲＦパルス毎に、６個のエコー信号群を収集する場合を例にあげて説明する。

直交系ＦＳＥシーケンス２００では、まず、撮影面内のスピンに高周波磁場を与える励起ＲＦパルス２０１とともに、スライス選択傾斜磁場パルス２０２を印加する。スライス選択傾斜磁場パルス２０２の印加直後に、スライス選択傾斜磁場パルス２０２により拡散したスピンの位相を戻すためのスライスリフェーズパルス２０３と、エコー信号を生成させるために予めスピンの位相を分散させる周波数ディフェーズ傾斜磁場パルス２０４とを印加する。その後、スピンをスライス面内で反転するための反転ＲＦパルス２０５を繰り返し印加する。そして、反転ＲＦパルス２０５の印加毎に、スライスを選択するスライス選択傾斜磁場パルス２０６、位相エンコード傾斜磁場パルス２０７、および周波数エンコード傾斜磁場パルス２０８を印加し、サンプリングウインド２０９のタイミングで、エコー信号２１０を収集する。ここでは、上述のように、１回の励起ＲＦパルス２０１毎に６個のエコー信号２１０群を収集する例であるため、反転ＲＦパルス２０５を６回印加する。なお、エコー信号２１０は、通常、各サンプリングウインド２０９のタイミングで、それぞれ、１２８、２５６、５１２、１０２４個のいずれかのサンプリングデータからなる時系列信号として収集される。

一般にＦＳＥシーケンスでは、励起ＲＦパルスの印加から所定数（上記例では６）のエコー信号の収集までを単位計測（ショット）と呼ぶ。直交系ＦＳＥシーケンス２００を用いる撮影では、繰り返し時間（ＴＲ）２１１間隔で位相エンコード傾斜磁場パルス２０７群の面積を変えながらショットを繰り返し、時間間隔２１２で画像に必要な全てのエコー信号２１０群を収集する。収集するエコー信号２１０の数は、通常、１枚の画像あたり、６４、１２８、２５６、５１２等の値が選ばれる。

図２に示す直交系ＦＳＥシーケンス２００で収集したエコー信号２１０群を計測空間２２１に配置した様子を図３に示す。本図において、矢印は１つのエコー信号２１０に対応し、矢印の向きがエコー信号２１０を走査した方向を示す。また、矢印の太さがエコー信号２１０の信号強度に対応する。ここでは、１ショットを８回繰返し、エコー信号２１０群を収集する場合を例示する。すなわち、１回の励起ＲＦパルス２０１で６個のエコー信号２１０群を収集するショットを８回繰り返すマルチショット直交系ＦＳＥシーケンスにより計測空間２２１を充填する場合を例示する。

直交系ＦＳＥシーケンス２００では、１回のショットで、エコー信号２１０群を上から下に（すなわち、−Ｋｙから＋Ｋｙに向って）各ブロック２２２に１つずつシーケンシャルオーダで配置するよう位相エンコード傾斜磁場パルス２０７群を制御する。さらに、直交系ＦＳＥシーケンス２００を繰り返す毎に、同じブロック２２２内の異なるラインに同じエコー時間に収集したエコー信号が配置されるよう位相エンコード傾斜磁場パルス２０７群を制御する。図３の各ブロック２２２の添え字は、そのブロック２２２内に配置される各ショットにおけるエコー信号２１０のエコー番号に対応する。エコー番号は、直交系ＦＳＥシーケンス２００の各ショットで収集する各エコー信号２１０に、収集する時間順に付与したものである。すなわち、エコー番号が大きくなるほどエコー時間が長いエコー信号である。なお、計測空間２２１の充填順は、位相エンコード傾斜磁場パルス群２０７の強度の変更法を変えることによって、変更することができる。

次に、ハイブリッドラディアル法を適用する場合のパルスシーケンスについて説明する。ここでは、ＦＳＥ法にハイブリッドラディアル法を適用する場合を例にあげて説明する。以下、このパルスシーケンスをハイブリッドラディアルＦＳＥシーケンスと呼ぶ。ここでは、１回の励起で得られるエコー信号群で、各ブロック（ブレード）を充填する。

図４は、ハイブリッドラディアルＦＳＥシーケンス３００のパルスシーケンス図である。また、図５は、ハイブリッドラディアルＦＳＥシーケンス３００により収集したエコー信号群の計測空間３２１への配置を説明するための図である。ハイブリッドラディアルＦＳＥシーケンス３００が直交系ＦＳＥシーケンス２００と異なる点は、位相エンコード傾斜磁場軸Ｇｐと周波数エンコード傾斜磁場軸Ｇｆとの区別が無いことである。なお、ハイブリッドラディアル法を示すパルスシーケンスでは、両軸を、便宜上、Ｇ１、Ｇ２軸として示す。また、ここでは、直交系ＦＳＥシーケンス２００と同様、１回のショットで６個のエコー信号群を収集する場合を例にあげて説明する。

一般に、ハイブリッドラディアル法による撮影では、計測空間を複数のブレード（単位領域）に分割し、各ブレードを異なる計測空間の回転角で計測する。ここで、計測空間の回転角は、計測空間の所定の軸（本明細書ではｋｘ軸）と各ブレード内の計測空間の中心を通る軌跡との成す角度である。また、ブレード内で計測されるエコー信号に位相エンコードを付与する。

ハイブリッドラディアルＦＳＥシーケンス３００では、１回の励起ＲＦパルスで収集するエコー信号群で各ブレード３２２を充填する。従って、１ショット分のパルスシーケンスの基本的な構成は直交系ＦＳＥシーケンス２００と同様である。

まず、撮影面内のスピンに高周波磁場を与える励起ＲＦパルス２０１とともに、スライス選択傾斜磁場パルス２０２を印加する。スライス選択傾斜磁場パルス２０２の印加直後に、スライス選択傾斜磁場パルス２０２により拡散したスピンの位相を戻すためのスライスリフェーズパルス２０３と、エコー信号を生成させるために予めスピンの位相を分散させる読み出しディフェーズ傾斜磁場パルス３０１および読み出しディフェーズ傾斜磁場パルス３０２とを印加する。その後、スピンをスライス面内で反転するための反転ＲＦパルス２０５を繰り返し印加する。そして、反転ＲＦパルス２０５の印加毎に、スライスを選択するスライス選択傾斜磁場パルス２０６、読み出し傾斜磁場パルス３０７、および読み出し傾斜磁場パルス３０８を印加し、サンプリングウインド２０９のタイミングで、エコー信号３１０を収集する。ここでは、上述のように、１回の励起ＲＦパルス２０１毎に６個のエコー信号３１０群を収集する例であるため、反転ＲＦパルス２０５を６回印加する。

このとき、読み出しディフェーズ傾斜磁場パルス３０１および読み出し傾斜磁場パルス３０７はＧ１軸に、読み出しディフェーズ傾斜磁場パルス３０２および読み出し傾斜磁場パルス３０８はＧ２軸に印加される。読み出し傾斜磁場パルス３０７と読み出し傾斜磁場パルス３０８とは、ブレード３２２内の読み出し方向と位相エンコード方向とをそれぞれＫｘ’およびＫｙ’とすると、エコー信号３１０が、−Ｋｙ’からＫｙ’に向かって収集されるよう制御される。図５（ａ）は、ハイブリッドラディアルＦＳＥシーケンス３００の１ショットを用いて取得した１つのブレード３２２のエコー信号３１０の配置を説明するための図である。ここでは、矢印は１つのエコー信号３１０に対応し、矢印の向きがエコー信号３１０を走査した方向を示す。また、矢印の太さがエコー信号３１０の信号強度と対応し、添え字がエコー番号に対応する。

さらに、各ブレード３２２を計測空間３２１の異なる回転角で計測するため、時間間隔３１１毎にスライス面内の２軸（Ｇ１、Ｇ２軸）に印加する読み出しディフェーズ傾斜磁場パルス３０１および３０２、読み出し傾斜磁場パルス３０７および３０８の振幅を変えながらハイブリッドラディアルＦＳＥシーケンス３００を繰り返し実行し、時間間隔３１２で画像に必要な全てのエコー信号３１０群を収集する。このように制御することで、各ブレード３２２を、計測空間３２１の略一点を中心として放射状に回転させる。

図４に示すハイブリッドラディアルＦＳＥシーケンス３００を繰り返し、収集したエコー信号３１０群を計測空間３２１に配置した様子を図５（ｂ）に示す。同一ショットで収集されたエコー信号３１０群は同一ブレード３２２に配置される。３２２の添え字は時間間隔３１１毎のＦＳＥシーケンス３００の繰り返し回数に対応する番号（ショット番号）である。本図は、反時計回りに半周だけ回転し、８回の繰り返しで計測空間３２１を走査するようにＦＳＥシーケンス３００を制御した場合の例である。また、各ブレード３２２内で、矢印は１つのエコー信号３１０に対応し、矢印の向きがエコー信号３１０を走査した方向を示し、矢印の太さがエコー信号３１０の信号強度に対応する。以下、本実施形態では、ハイブリッドラディアル法として、このハイブリッドラディアルＦＳＥシーケンス３００を用いる場合を例にあげて説明する。

次に、プリパルスについて説明する。図６（ａ）は、プリパルスを含むパルスシーケンス（プリパルスシーケンス）４００のシーケンス図である。本図において、ＲＦ、Ｇｓ、Ｇ１、Ｇ２、はそれぞれ、ＲＦパルス、スライス傾斜磁場、位相エンコード傾斜磁場（Ｇｐ）、周波数エンコード傾斜磁場（Ｇｆ）の軸を表す。

まず、励起ＲＦパルスであるプリパルス４０１とともに、スライス選択傾斜磁場パルス４０２を印加する。スライス選択傾斜磁場パルス４０２の印加直後にスライス選択傾斜磁場パルス４０２により拡散したスピンの位相を戻すためのスライスリフェーズパルス４０３を印加する。この後、３つの傾斜磁場軸に横磁化を拡散させ、また、偽エコーの発生を抑制するためのディフェーズ傾斜磁場パルスとしてそれぞれクラッシャー傾斜磁場パルス４０４、４０５、４０６を印加する。プリパルスの印加時間は、スライス選択傾斜磁場パルス４０２の印加開始時点から、クラッシャー傾斜磁場パルス４０４〜４０６の終了時点までの時間間隔４０７である。なお、スライスリフェーズパルス４０３を印加せず、その分、スライス軸のクラッシャー傾斜磁場パルス４０４で調整するよう構成してもよい。

プリパルス４０１は、本撮影の各励起ＲＦパルスの照射前に印加される。従って、図６（ｂ）に示すように、励起ＲＦパルスの照射を繰り返して計測を行う上述の直交系ＦＳＥパルスシーケンス２００では、単位計測（ショット）毎に印加される。図６（ｂ）では説明を簡単にするため、プリパルス４０１と本撮影の励起ＲＦパルス２０１のみを示す。

プリパルス４０１の例としては、プリサチュレーションパルスや脂肪抑制パルス（ＣＨＥＳＳ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｈｉｆｔ Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ）、ＭＴＣ（Ｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｃｏｎｔｒａｓｔ）パルス、インバージョンリカバリパルス（以下、ＩＲパルス）などがある。このうち、プリサチュレーションパルス、脂肪抑制パルス、ＭＴＣパルスについては、本撮影シーケンスで励起する前の不要な組織からの磁化を飽和させて画像化しないために用いる。

特に、プリサチュレーションパルスは、スライスを選択励起し、励起したスライス内に含まれる磁化を飽和する。プリパルス４０１毎にスライス励起位置を設定することが可能であり、通常、ＭＲＩでは、入力装置７５および表示装置７４といったユーザインタフェース（ＵＩ）を用いて１〜８個程度のプリサチュレーションを行う領域を設定できる。このプリサチュレーションパルスは、例えば、注目視野領域外からのアーチファクトを抑制するために用いられ、抑制したい組織の形状に応じて複数のプリサチュレーションパルスを印加される。

一方、ＩＲパルスは、本撮影シーケンス実行前に撮影面内の磁化を縦磁化にするために印加される。縦磁化にすることにより、組織内に含まれるスピンの緩和時間の差を利用したコントラストを付ける。このＩＲパルスの例には、脳脊髄液を無信号化するＦＬＡＩＲ（ｆｌｕｉｄ ａｔｔｅｎｕａｔｅｄ ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ ｒｅｃｏｖｅｒｙ）シーケンスや、脂肪信号を無信号化するＳＴＩＲ（ｓｈｏｒｔ ＴＩ ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ ｒｅｃｏｖｅｒｙ）シーケンス、血流信号を無信号化するブラック・ブラッドシーケンスなどがある。

なお、通常、ＭＲＩでは、プリパルスシーケンス４００を複数組み合わせてプリパルス群を構成することが一般的である。例えば、脂肪信号を抑制しつつ、注目視野領域外からのアーチファクトを抑制するため、脂肪抑制パルスとプリサチュレーションパルスとを併用する。

次に、プリパルスシーケンスを併用する場合、偽エコーが発生すること、また、適正なクラッシャー傾斜磁場パルスの印加により、偽エコーを抑制可能なことを、図７を用いて説明する。ここでは、本撮影シーケンスとして、図２に示す直交系ＦＳＥシーケンス２００を用いる場合を例にあげて説明する。また、図７（ａ）に示すように、本撮影内では、適正なクラッシャー傾斜磁場により、偽エコーの発生は抑制されているものとする。なお、図７（ａ）では、エコー信号収集時に印加する周波数エンコード傾斜磁場パルス２０８の印加軸であるＧｆのみ示す。

図７（ａ）において、φ１（５０１）は、励起ＲＦパルス２０１により励起された磁化の位相を示す。励起ＲＦパルス２０１により励起された磁化は、周波数ディフェーズパルス２０４によって位相が拡散された後、第１の反転ＲＦパルス２０５−１で位相が反転される。その後、周波数エンコード傾斜磁場パルス２０８−１によって位相が再収束され、第１のエコー時間（ＴＥ１）でエコー信号としてリフォーカス(位相が０となる）する。ＴＥ１後は周波数エンコード傾斜磁場パルス２０８−１によって再度位相が拡散され、第２の反転ＲＦパルス２０５−２で位相が反転される。その後、再度周波数エンコード傾斜磁場パルス２０８−２によって位相が再収束され、第２のエコー時間（ＴＥ２）でエコー信号としてリフォーカスする。

この直交系ＦＳＥシーケンス２００に図６に示すプリパルスシーケンスが付加されると偽エコーが発生する場合があることを、図７（ｂ）に示す。φ２（５０２）は、プリパルスで励起される磁化の位相を示す。

プリパルス４０１により励起された磁化は、クラッシャー傾斜磁場パルス４０６によって位相が拡散される。この状態の磁化の中に、次に本撮影の励起ＲＦパルス２０１が印加されると縦磁化となるもの（偽磁化成分）がある。縦磁化となった磁化は、続いて印加される周波数ディフェーズパルス２０４の影響を受けず、位相が保持される。本図ではこれを点線で示す。偽磁化成分は、第１の反転ＲＦパルス２０５−１により位相が反転され、その後は周波数エンコード傾斜磁場パルス２０８−１を受けて位相が再収束し、第１のエコー時間（ＴＥ１）でエコー信号（偽エコー）となる。これが、φ１で示す画像用のエコー信号（正規エコー）と混在し、画像にアーチファクトが生じる。

この偽エコーは、画像用のエコー信号を取得するタイミング（ＴＥ１、ＴＥ２）でリフォーカスしないようにクラッシャー傾斜磁場パルス４０６の面積（印加量）を調整し、回避する。適正に印加量が調整されたクラッシャー傾斜磁場パルス４０６’により、回避できることを、図７（ｃ）を用いて説明する。なお、クラッシャー傾斜磁場パルス４０６’の印加量は、クラッシャー傾斜磁場４０６の印加量より大きく設定される。φ２（５０２’）は、この場合の偽磁化成分の位相の変化の様子である。

プリパルス４０１により励起された磁化は、クラッシャー傾斜磁場パルス４０６’が印加されると、上記図７（ｂ）と同様に、その位相が拡散される。このとき、クラッシャー傾斜磁場パルス４０６’の印加量はクラッシャー傾斜磁場パルス４０６の印加量より大きいため、より大きく位相が拡散される。本撮影の励起ＲＦパルス２０１により縦磁化となる偽磁化成分は、この状態で位相が保持される。このため、その後、第１の反転ＲＦパルス２０５−１により位相が反転され、周波数エンコード傾斜磁場パルス２０８−１を受けて位相が再収束しても、ＴＥ１において、リフォーカスしない。

このように、本撮影でエコー信号収集時に傾斜磁場を印加する軸について、プリパルスシーケンスのクラッシャー傾斜磁場パルスによる位相変化と本撮影シーケンス内の傾斜磁場パルスによる位相変化とがバランスしないよう構成することにより、偽エコーを避けることができる。直交系ＦＳＥパルスシーケンス２００では、エコー信号収集時に印加する傾斜磁場パルスは、周波数エンコード傾斜磁場パルス２０８であり、ショット毎に同一である。従って、本撮影が直交系ＦＳＥパルスシーケンス２００の場合、この印加軸方向の傾斜磁場パルスの印加量のみ考慮して、撮影時間、ｄＢ/ｄｔなどの制約の中、プリパルスシーケンス４００での偽エコー抑制可能な最適なクラッシャー傾斜磁場パルス４０６の印加量Ｇｃを決定できる。

ところが、本撮影が、ハイブリッドラディアルＦＳＥシーケンス３００の場合、ブレード３２２の回転角θに応じて読み出し傾斜磁場パルス３０７および３０８の大きさや極性が変わる。従って、プリパルスシーケンス４００のクラッシャー傾斜磁場パルス４０５および４０６の効果がショット毎に変わる。

本実施形態では、この場合であっても、プリパルスシーケンスのクラッシャー傾斜磁場パルスによる位相変化と本撮影シーケンス内の傾斜磁場パルスによる位相変化とがバランスすることがないよう、プリパルスシーケンス内のクラッシャー傾斜磁場パルスの印加量、印加軸を決定する。このため、本実施形態では、プリパルスシーケンスにおけるクラッシャー傾斜磁場パルスの印加量および印加軸を、後続の本撮影のショットに応じて変化させる。

ここで、ハイブリッドラディアル法（ハイブリッドラディアルＦＳＥシーケンス３００）の読み出し傾斜磁場パルス印加軸（Ｇ１、Ｇ２）方向の、それぞれの印加量は、以下のように算出される。

ハイブリッドラディアル法の基礎となるラディアル法の、計測空間の回転角θに応じたＧ１、Ｇ２軸の読み出し傾斜磁場パルスの出力Ｆ_１、Ｆ_２は、直交系サンプリング法の場合の読み出し傾斜磁場パルス（周波数エンコード傾斜磁場パルス）の出力量Ｆを用いて、以下の式（１）で計算される。

ハイブリッドラディアル法（ハイブリッドラディアルＦＳＥシーケンス３００）では、各ブレード３２２内で位相エンコード傾斜磁場パルスＰ（ｅ）が加わる（ｅはブレード３２２内のエコー番号であり、１≦ｅ≦Ｅである）。このとき、回転角がθのブレード３２２内のｅ番目のエコーのＧ１、Ｇ２軸の位相エンコード傾斜磁場パルスの出力Ｐ_１（ｅ）、Ｐ_２（ｅ）は、Ｐ（ｅ）を用いて、以下の式（２）で計算される。

式（１）と式（２）とは個々の傾斜磁場パルスについて示しているが、実際の撮影シーケンスでは、一連の傾斜磁場パルス群は、時刻ｔに従って変化する関数で示される。直交系サンプリング法の読み出し傾斜磁場パルス（周波数エンコード傾斜磁場パルス）の出力をＧ_ｆ（ｔ）、各ブレード３２２内で加わる位相エンコード傾斜磁場パルスの出力をＧ_ｐ（ｔ、ｅ）とすると、時刻ｔにおける各軸（Ｇ１軸およびＧ２軸）の傾斜磁場パルス３０７および３０８の出力Ｇ_１（ｔ）、Ｇ_２（ｔ）は、以下の式（３）で計算される。

なお、撮影断面のオブリークも考慮すると、ＭＲＩ装置１０のハードウエアの各軸（Ｘ、Ｙ、Ｚ；以後、ハードウエア軸と呼ぶ。）の傾斜磁場の出力Ｇ_ｘ（ｔ）、Ｇ_ｙ（ｔ）、Ｇ_ｚ（ｔ）は、スライス選択傾斜磁場パルス２０２の出力Ｇ_ｓ（ｔ）と、読み出し傾斜磁場パルス３０７および３０８それぞれの出力Ｇ_１（ｔ）およびＧ_２（ｔ）とを用い、以下の式（４）で算出される。

ここで、Ｒは三次元の回転を表す行列であり、以下の式（５）で記述される。

なお、ｓ、ｇ_１、ｇ_２は、それぞれ、パルスシーケンス上のＧｓ軸、Ｇ１軸、Ｇ２軸の傾斜磁場パルスの、添え字で示されるハードウエア軸方向の出力を示す。例えば、ｇ_１ｘは、Ｇ１軸方向の出力のハードウエア上のＸ軸方向の出力値である。

計測空間の回転と画像の回転とは対応しているので、ハイブリッドラディアル法は、ショット毎に撮影断面を、撮影断面に直交する軸回りに回転させて、直交系サンプリング法によるＦＳＥ法を実行していることと等価である。撮影断面の回転角度は、ブレードの回転角θである。従って、ブレードの回転角θが０の場合のショットにおける、クラッシャー傾斜磁場パルスと傾斜磁場パルスとの関係は、直交系サンプリング法のシーケンスと同じとなる。本実施形態では、ハイブリッドラディアル法のこの特徴を利用して、クラッシャー傾斜磁場パルスの印加量を決定する。すなわち、各ショットの前に印加するクラッシャー傾斜磁場パルスの印加量を、当該ショットのブレードの回転角θにあわせて変化させる。このときの、プリパルスシーケンスを図８に示す。本図に示すように、本実施形態の、Ｇ１およびＧ２軸にそれぞれ印加するクラッシャー傾斜磁場パルス６０５、６０６は、後続のショットの、ブレードの回転角θに応じて変化する。

すなわち、計測するブレードの回転角θが０のショットにおいて、Ｇ１軸およびＧ２軸の中で、その印加量が変化しない軸に印加される読み出し傾斜磁場パルスを、直交系ＦＳＥシーケンス２００の周波数エンコード傾斜磁場パルスとし、上記式（４）で算出した印加量から、従来の手法で、最適なクラッシャー傾斜磁場印加量Ｇ_ｃｓ，Ｇ_ｃｐ、Ｇ_ｃｆを決定する。そして、Ｇ_ｃｓをそのままＧｓ軸へ、また、Ｇ_ｃｐ、Ｇ_ｃｆを、ショット毎に、当該ショットが計測するブレードの回転角θに応じて、ハイブリッドラディアル法の２軸（Ｇ１、Ｇ２）に割り当てる。

具体的には、ブレードの回転角θが０の場合のショットの傾斜磁場印加量から得たクラッシャー傾斜磁場の印加量をそれぞれ、Ｇ_ｃｐ、Ｇ_ｃｆとすると、各ショット前に実行されるプリパルスシーケンスのクラッシャー傾斜磁場パルスの２軸（Ｇ１，Ｇ２）への印加量Ｇ_ｃ１、Ｇ_ｃ２は、以下の式（６）で算出される。

なお、α（θ）、β（θ）は回転角θに応じた成分であり、通常の回転の場合は、以下の式（７）で表される。

なお、本実施形態では、クラッシャー傾斜磁場パルス６０５および６０６の印加量は、クラッシャー傾斜磁場パルス６０５および６０６の振幅を変化させることにより実現する。すなわち、各ショット前のプリパルスシーケンス６００毎のクラッシャー傾斜磁場パルス６０５および６０６の印加時間は一定とする。

以上のように構成することで、プリパルスシーケンス６００におけるクラッシャー傾斜磁場パルス６０５および６０６の印加量が、後続の本撮影の計測軌跡の回転角θに応じて制御される。すなわち、プリパルスシーケンスでのクラッシャー傾斜磁場パルスの印加量と、本撮影での傾斜磁場パルスの印加量との、計測空間上での関係を、ショットによらず、本撮影が直交系サンプリング法の場合と同等とすることができる。従って、本撮影のサンプリング法がハイブリッドラディアル法であっても、本撮影が直交系サンプリング法の場合と同様に、偽エコーを抑制することができる。

なお、クラッシャー傾斜磁場パルス６０５および６０６の印加を含むプリパルスシーケンス６００、および、本撮影シーケンスのパルスシーケンスは、予め作成され、記憶装置７２または外部記憶装置７３に格納される。ユーザから入力された撮影パラメータに応じて、ＣＰＵ７１は撮影全体のパルスシーケンスを生成し、それに従って、シーケンサ４に指示を行う。上述のように、本実施形態のクラッシャー傾斜磁場パルス６０５および６０６の印加量は、本撮影のハイブリッドラディアル法の回転角θによって定まるため、ユーザが入力する撮影パラメータは、通常のハイブリッドラディアル法を実行する場合と同じであり、ユーザの手間も増えることはない。

また、ハイブリッドラディアルＦＳＥシーケンス３００では、撮影面内の２軸Ｇ１およびＧ２に印加する読み出し傾斜磁場パルス３０７および３０８の出力Ｇ_１（ｔ）、Ｇ_２（ｔ）は、式（３）に示すように変化させる。このとき、ブレード３２２の回転角θは少なくとも０°≦θ≦１８０°の範囲で変化させる。ｃｏｓθの符号はθ＝９０°を境に変わるため、読み出し傾斜磁場パルス３０７および３０８は、出力（強度）だけでなく極性も、ブレード３２２の回転角度θに依存して変わる。

このように、後続のショットが計測するブレードの回転角θに応じて読み出し傾斜磁場パルスの極性が変わる場合、プリパルスシーケンスのクラッシャー傾斜磁場パルスの効果が大きく変わる。例えば、渦電流成分や残留傾斜磁場成分の影響を無くすため、本撮影シーケンスのＲＦ励起パルス印加前にプリ傾斜磁場パルスが印加される場合、効果の変化は顕著である。これは、本撮影シーケンスが非直交系サンプリング法を採用している場合、プリ傾斜磁場パルスの振幅は、後続のショットのブレード３２２の回転角θに応じて変化するためである。

この様な場合、極性の変化による影響だけでも低減できればよいため、プリパルスシーケンス６００のクラッシャー傾斜磁場パルスの印加量を、後続のショットが計測するブレードの回転角θの極性にのみ合わせて変化させるよう構成してもよい。ブレードの回転角θが９０°を境にクラッシャー傾斜磁場パルスの極性を変化させる場合は、式（６）のα（θ）、β（θ）は、以下の式（８）で表される。

なお、印加軸はＧ１軸およびＧ２軸のいずれであってもよい。

なお、プリ傾斜磁場パルスが印加されている場合は、プリ傾斜磁場パルスとプリパルスシーケンス６００のクラッシャー傾斜磁場パルス６０５、６０６とが打ち消し合わないように、ブレード３２２の回転角θ毎にプリ傾斜磁場パルスの極性とクラッシャー傾斜磁場パルスの極性とを一致させる。

上記実施形態では、本撮影にハイブリッドラディアル法を用いる場合を例にあげて説明しているが、ショット毎の読み出し傾斜磁場パルスの印加軸、印加量が一定でない、他の撮影シーケンスであっても適用可能である。他の撮影シーケンスとして、例えば、ラディアル法であってもよい。また、印加軸および印加量は、ショット毎に全て異なる必要はない。

本撮影にラディアル法を用いる場合、上記同様、本撮影のショットの計測する軌跡の回転角θが０の場合の読み出し傾斜磁場パルスの印加量から、Ｇ_ｃｐおよびＧ_ｃｆを算出し、それらを用いて、式（６）に従って、後続の本撮影のショットの軌跡の回転角θに応じたクラッシャー傾斜磁場パルス６０５および６０６の印加量Ｇ_ｃ１およびＧ_ｃ２を算出する。

以上説明したように、本実施形態によれば、プリパルスを用いる撮影において、本撮影にラディアル法、ハイブリッドラディアル法といった非直交系サンプリング法を用いる場合であっても、撮影時間を延長することなく偽エコーの発生を抑えることができる。従って、本実施形態によれば、体動アーチファクトと偽エコーとをともに抑制することができ、従来と略同等の撮影時間で、高品質の画像を得ることができる。

なお、上記実施形態では、説明を簡単にするため、ハイブリッドラディアル法のブロック内のエコー数およびブロック数が、それぞれ６および８の場合を例示しているが、これに限られない。ブロック数およびブロック内のエコー数は任意に設定可能である。

＜＜第二の実施形態＞＞
次に、本発明を適用する第二の実施形態を説明する。本実施形態のＭＲＩ装置は基本的に第一の実施形態と同様の構成を有する。そして、本実施形態においても、本撮影にハイブリッドラディアル法を用い、プリパルスシーケンスを併用する。ただし、本実施形態では、プリパルスシーケンスにおけるクラッシャー傾斜磁場パルスの印加量を、ショット毎に変化させない。以下、本実施形態について、第一の実施形態と異なる構成に主眼をおいて説明する。また、本実施形態においても、本撮影にハイブリッドラディアルＦＳＥシーケンス３００を用いる場合を例にあげて説明する。

クラッシャー傾斜磁場パルスは、その印加量が十分大きければ、本撮影シーケンスの傾斜磁場パルスの波形に依存せず、偽エコーは生じない。しかし、ｄＢ/ｄｔの値や繰り返し時間の制約があり、その設定量には限界がある。

本実施形態では、プリパルスシーケンスのクラッシャー傾斜磁場パルスの印加量を、本撮影で用いるハイブリッドラディアルＦＳＥシーケンス３００で印加される傾斜磁場パルスの各ハードウエア軸方向の最大値に基づき、決定する。このとき、本実施形態では、第一の実施形態のように、本撮影のショット毎に変化させることなく、一定とする。

前述した通り、本撮影における、各ハードウエア軸Ｘ、Ｙ、Ｚ方向の傾斜磁場パルスの印加量Ｇ_ｘ（ｔ）、Ｇ_ｙ（ｔ）、Ｇ_ｚ（ｔ）は、パルスシーケンス上の３軸Ｇ_ｓ、Ｇ_１、Ｇ_ｚ方向の各傾斜磁場パルスの印加量Ｇｓ（ｔ）、Ｇ１（ｔ）、Ｇ２（ｔ）を用いて、式（４）で計算される。本撮影が、非直交系サンプリング法を含むオブリーク撮影の場合、各ハードウエア軸への出力は、直交系サンプリングの場合の√３倍程度となることがある。

図９に本実施形態のプリパルスシーケンス７００を示す。本実施形態においても、第一の実施形態と同様の手法で、Ｇ_ｃｐおよびＧ_ｃｆを算出する。そして、図９に示すように、Ｇ１軸、Ｇ２軸に印加されるクラッシャー傾斜磁場パルス７０５、７０６の面積（印加量）が、Ｇ_ｃｐおよびＧ_ｃｆのｍ倍となるように傾斜磁場パルスの印加時間を延長する。このとき、Ｇｓ軸に印加するクラッシャー傾斜磁場パルス７０４の印加時間も合わせて延長する。従って、プリパルスシーケンス実行の時間間隔は７０７となる。

本撮影の計測方向は、撮影パラメータにより変わる。従って、撮影パラメータ設定後、本撮影の計測方向に応じた、各ハードウエア軸方向の傾斜磁場パルスの出力を式（４）に従って算出する。そして、得られた出力の最大値を超えるよう、ｍを決定する。

具体的には、撮影パラメータから、以下のように算出する。第一の実施形態と同様の手法で、Ｇ_ｃｐおよびＧ_ｃｆを算出するにあたり、直交サンプリング法では周波数エンコード傾斜磁場パルスに該当する、エコー信号収集時に印加する読み出し傾斜磁場パルスの強度Ｇは、撮影パラメータの中の、視野ＦＯＶとバンド幅ＢＷとを用いて、以下の式（９）で表される。

ここで、γは磁気回転比である。また、エコー信号のサンプリング時間ＡＤは、サンプリング点数Ｐｎｔを用いて、以下の式（１０）で表される。

式（９）と式（１０）から、この読み出し傾斜磁場パルスの印加面積Ｓ（印加量）は、以下の式（１１）で算出される。

プリパルスシーケンス７００におけるクラッシャー傾斜磁場パルス７０５、７０６の印加量は、式（１１）で算出した本撮影シーケンスにおける傾斜磁場パルスの印加面積Ｓに基づいて、偽エコーがサンプリングの時間内でリフォーカスしないよう決定する。例えば、図７の例では、クラッシャー傾斜磁場パルス７０５、７０６それぞれの面積がＳよりも大きければリフォーカスしない。また、ラディアル法の計測空間の回転やオブリークなどを考慮すると、Ｓの数倍の面積のクラッシャー傾斜磁場パルスを用いるのが良い。なお、撮影シーケンスにおける傾斜磁場パルスの印加面積Ｓの本算出法は、第一の実施形態のＧ_ｃｐ、Ｇ_ｃｆを算出する際にも用いることができる。

本実施形態においても、第一の実施形態と同様に、ＣＰＵ７１が、予め記憶装置７２または外部記憶装置７３に格納されたパルスシーケンスと、ユーザから入力された撮影パラメータに応じて、撮影全体のパルスシーケンスを決定し、それに従って、シーケンサ４に指示を行うことにより、撮影を実行する。

以上説明したように、本実施形態によれば、プリパルスシーケンスにおいて、予め定められた一定の印加量のクラッシャー傾斜磁場パルスを印加する。従って、簡易な制御により、本撮影シーケンスがハイブリッドラディアル法によるものであっても、プリパルスにより生じる偽エコーを抑制することができる。従って、体動アーチファクトも低減された、高い品質の画像を得ることができる。

例えば、インバージョンリカバリパルスのように、プリパルス印加時点から所定の時間間隔（ＴＩと言う）を空けて本計測シーケンスを実行するよう構成されるプリパルスの場合、プリパルスと本計測シーケンスとの間に十分な時間がある。このようなプリパルスの場合は、本実施形態のクラッシャー傾斜磁場を印加するよう構成しても、従来のシーケンスに比べて時間が延長しない。従って、このような場合に、本実施形態は、総撮影時間の延長なく、簡易な手法でクラッシャー傾斜磁場印加量を決定できる。

なお、クラッシャー傾斜磁場パルスの面積算出時のｍとして、予め定めた十分大きな固定値としてもよい。固定値としては、例えば、２または３とすることができる。

本実施形態においても、第一の実施形態同様、本撮影に、ラディアルサンプリング法を適用することができる。

＜＜第三の実施形態＞＞
次に、本発明を適用する第三の実施形態を説明する。本実施形態のＭＲＩ装置は基本的に第一の実施形態と同様の構成を有する。上記各実施形態では、各プリパルスシーケンスにおいてクラッシャー傾斜磁場を印加しているが、ここでは、全プリパルスシーケンスと本撮影シーケンスとの間にクラッシャー傾斜磁場パルスを印加する。そして、そのクラッシャー傾斜磁場パルスの印加量を上記いずれかの実施形態の手法で決定することにより、偽エコーを抑制する。以下、本実施形態について、第一の実施形態と異なる構成に主眼をおいて説明する。

本実施形態では、基本的に本撮影シーケンスの各ショットの前に、１以上のプリパルスシーケンスを実行する。図１０は、本実施形態のプリパルスシーケンス群と本撮影シーケンスの１ショット分のシーケンス（単位計測シーケンス）８００のイメージ図である。ここでは、傾斜磁場パルス印加軸（Ｇｓ、Ｇ１、Ｇ２）のみ示す。

本図に示すように、本実施形態の単位計測シーケンスは、複数のプリパルスシーケンスから構成されるプリパルスシーケンス群８０１と、本撮影シーケンスの１ショット分のシーケンス８０２と、両者の間に印加されるクラッシャー傾斜磁場パルス８０４〜８０６とを備える。なお、各クラッシャー傾斜磁場パルス８０４〜８０６の印加時間８０３も含め、時間間隔８０７を総プリパルスシーケンス時間とする。

プリパルスシーケンス群８０１を構成するプリパルスシーケンスは、図４に示す従来のプリパルスシーケンス４００（ここでは、４００−１、４００−２、４００−３・・・４００−ｎ（ｎは１以上の自然数）と表す。）とする。また、本実施形態では、各傾斜磁場パルス印加軸（Ｇｓ、Ｇ１、Ｇ２）に印加するクラッシャー傾斜磁場パルス８０５、８０６の印加量、印加時間は、上記第一の実施形態の手法および第二の実施形態の手法のいずれかの手法により算出する。

このように構成することにより、本実施形態では、個々のプリパルスシーケンス４００とは独立して、後続の本撮影に応じたクラッシャー傾斜磁場パルス８０４、８０５、８０６を各軸（Ｇｓ，Ｇ１、Ｇ２）に印加し、偽エコーを抑制する。このように、本実施形態によれば、複数のプリパルスを印加する撮像シーケンスにおいて、個々のプリパルスシーケンスとして、従来のクラッシャー傾斜磁場をそのまま使用することができる。従って、撮影シーケンス全体の設計が容易である。

以上説明したように、本実施形態によれば、プリパルスシーケンスを併用する撮影であって、本撮影にハイブリッドラディアル法を適用する場合であっても、簡易な構成で効果的に、偽エコーを抑制できる。

本実施形態においても、例えば、インバージョンリカバリパルスのように、プリパルス印加時点から所定の時間間隔（ＴＩと言う）を空けて本計測シーケンスを実行するよう構成されるプリパルスの場合、総撮影時間の延長なく、簡易な手法でクラッシャー傾斜磁場印加量を決定できる。

本実施形態においても、上記各実施形態と同様に、ＣＰＵ７１が、予め記憶装置７２または外部記憶装置７３に保持されるパルスシーケンスとユーザから入力される撮影パラメータとから、撮影シーケンスを決定し、それに従って、シーケンサ４に指示を行うことにより、撮影を実行する。

なお、各プリパルスシーケンス４００−１〜４００−ｎ内にそれぞれ、上記各実施形態で決定した、本撮影の撮影条件に非直交サンプリング法を考慮したクラッシャー傾斜磁場パルスを備えるよう構成してもよい。そして、プリパルスシーケンスと本撮影シーケンスとの間に、付加的に本実施形態のクラッシャー傾斜磁場パルス８０４〜８０６を配置するよう構成してもよい。

この場合の各軸（Ｇｓ、Ｇ１、Ｇ２）方向のクラッシャー傾斜磁場パルス８０４〜８０６の印加量は、次のように決める。各プリパルスシーケンス４００では、図７（ｂ）、（ｃ）に示すように、プリパルス４０１毎に、各軸方向に、正しい振る舞いをする磁化成分と、新たな偽磁化成分とが生じる。偽磁化成分は、ＲＦパルス４０１の印加と共に累積する。各プリパルスシーケンス４００の各軸方向の偽磁化成分は、そのプリパルスシーケンス４００で印加するクラッシャー傾斜磁場パルス４０４〜４０６の面積から算出できる。従って、まず、各プリパルスシーケンス４００の各軸方向の偽磁化成分を算出し、それらを各軸方向について積算することにより、本撮影シーケンス８０２の直前の各軸方向の偽磁化成分の位相を算出する。算出した偽磁化成分の位相と、本撮影シーケンス８０２で印加される傾斜磁場パルスの面積とから、クラッシャー傾斜磁場パルス８０４〜８０６の印加量を設定する。

また、各プリパルスシーケンス４００−１〜４００−ｎ内は、クラッシャー傾斜磁場パルスを備えなくてもよい。また、本実施形態においても、第一の実施形態同様、本撮影にラディアル法を適用することもできる。

上記各実施形態では、２次元断層画像を取得する場合を例に挙げて説明した。しかし、取得画像は２次元に限定されず、３次元画像であっても上記各実施形態は適用可能である。

３次元画像を取得する３次元撮像で非直交系サンプリングを適用する場合、例えば、スライス方向に直交する２軸に非直交系サンプリングを適用し、スライス方向にはスライスエンコード傾斜磁場パルスを用いる方法と（以下、スタック法と呼ぶ）、３次元空間を非直交サンプリングする方法とがある。いずれの方法を用いる場合であっても、上記各実施形態の手法を３次元に拡張し、クラッシャー傾斜磁場の印加量を決定する。すなわち、プリパルスシーケンスのクラッシャー傾斜磁場パルスによる位相変化と本撮影シーケンス内の傾斜磁場パルスによる位相変化とがバランスしないよう、クラッシャー傾斜磁場の印加量および印加軸を決定する。これにより、３次元撮像であっても、２次元撮像同様、最適なクラッシャー傾斜磁場パルスの印加面積及び極性を得、偽エコーを抑制できる。

以上、本発明を適用する具体的な実施形態を説明した。なお、本発明は、上記各実施形態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各種の形態を取り得る。

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：情報処理系、３１：傾斜磁場コイル、３２：傾斜磁場電源、５１：送信コイル、５２：高周波発振器、５３：変調器、５４：高周波増幅器、６１：受信コイル、６２：増幅器、６３：直交位相検波器、６４：Ａ／Ｄ変換器、７１：ＣＰＵ、７２：記憶装置、７３：外部記憶装置、７４：表示装置、７５：入力装置、１０：ＭＲＩ装置、２００：直交系ＦＳＥシーケンス、２０１：励起ＲＦパルス、２０２：スライス選択傾斜磁場パルス、２０３：スライスリフェーズパルス、２０４：周波数ディフェーズ傾斜磁場パルス、２０５：反転ＲＦパルス、２０６：スライス選択傾斜磁場パルス、２０７：位相エンコード傾斜磁場パルス、２０８：周波数エンコード傾斜磁場パルス、２０９：サンプリングウインド、２１０：エコー信号、２１１：時間間隔（ＴＲ）、２１２：時間間隔、２２１：計測空間、２２２：ブロック、３００：ハイブリッドラディアルＦＳＥシーケンス、３０１：読み出しディフェーズ傾斜磁場パルス、３０２：読み出しディフェーズ傾斜磁場パルス、３０７：読み出し傾斜磁場パルス、３０８：読み出し傾斜磁場パルス、３１０：エコー信号、３１１：時間間隔（ＴＲ）、３１２：時間間隔、３２１：計測空間、３２２：ブレード、４００：プリパルスシーケンス、４０１：励起ＲＦパルス、４０２：スライス選択傾斜磁場パルス、４０３：スライスリフェーズパルス、４０４：クラッシャー傾斜磁場パルス、４０５：クラッシャー傾斜磁場パルス、４０６：クラッシャー傾斜磁場パルス、４０６’：クラッシャー傾斜磁場パルス、４０７：時間間隔、５０１：磁化の位相、５０２：偽磁化の位相、５０２’：偽磁化の位相、６００：プリパルスシーケンス、６０５：クラッシャー傾斜磁場パルス、６０６：クラッシャー傾斜磁場パルス、７００：プリパルスシーケンス、７０４：クラッシャー傾斜磁場パルス、７０５：クラッシャー傾斜磁場パルス、７０６：クラッシャー傾斜磁場パルス、７０７：時間間隔、８００：単位シーケンス、８０１：プリパルスシーケンス群、８０２：本撮影シーケンス、８０３：印加時間、８０４：クラッシャー傾斜磁場パルス、８０５：クラッシャー傾斜磁場パルス、８０６：クラッシャー傾斜磁場パルス、８０７：総プリパルスシーケンス時間

Claims (8)

1. 静磁場に置かれた被検体に高周波磁場を印加する高周波磁場照射手段と、前記被検体に互いに直交する３軸方向の傾斜磁場を印加する傾斜磁場印加手段と、前記被検体から発生するエコー信号を検出する信号検出手段と、前記高周波磁場発生手段、前記傾斜磁場印加手段および前記信号検出手段の動作を所定のパルスシーケンスに従って制御する制御手段とを備える磁気共鳴イメージング装置であって、
   前記パルスシーシーケンスは、
   前記エコー信号が配置される計測空間を、当該計測空間の原点を通る計測軌跡を有するブレードであって、前記計測空間の座標軸に対する前記計測軌跡の角度である回転角が互いに異なる複数のブレードに分割して計測する本撮影シーケンスと、
   １以上の予め定められた数のブレードの計測毎に、特定の組織からの信号の磁化を励起するプリパルスを印加するプリパルスシーケンスと、を備え、
   前記プリパルスシーケンスは、前記プリパルスの印加による偽エコーを抑制するクラッシャー傾斜磁場パルス、を備え、
   前記クラッシャー傾斜磁場パルスの前記各軸に対する印加量は、当該プリパルスシーケンスに続いて実行される本撮影シーケンスの撮影条件に応じて決定されること
   を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
2. 請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
   前記クラッシャー傾斜磁場パルスの前記印加量は、当該プリパルスシーケンスに続いて実行される本撮影シーケンスの前記ブレードの回転角に応じて決定されること
   を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
3. 請求項２記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
   前記クラッシャー傾斜磁場パルスの前記印加量は、当該プリパルスシーケンスに続いて実行される本撮影シーケンスの前記ブレードの回転角の極性に応じて決定されること、
   を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
4. 請求項２記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
   前記クラッシャー傾斜磁場パルスの印加量であって、前記ブレード毎に傾斜磁場パルスの印加量が変化する軸に対する印加量は、当該プリパルスシーケンスに続いて実行される本撮影シーケンスの前記ブレードの回転角毎に変化させること
   を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
5. 請求項１から４いずれか１項記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
   前記クラッシャー傾斜磁場パルスの印加時間は、後続の本撮影シーケンスの前記ブレードの回転角によらず一定であること
   を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
6. 請求項１から３いずれか１項記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
   前記クラッシャー傾斜磁場パルスの振幅は、後続の本撮影シーケンスの前記ブレードの回転角によらず一定であること
   を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
7. 請求項１から６いずれか１項記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
   前記プリパルスシーケンスは、複数のプリパルスを備えること
   を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
8. 請求項７記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
   前記プリパルスシーケンスは、プリパルス毎に前記クラッシャー傾斜磁場パルスを備えること
   を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。

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