JP2011072536A - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】短い撮影時間で良好なコントラストの画像を得ることが可能な磁気共鳴イメージング装置を提供する。
【解決手段】データ配置領域Ｒをｚ個のセグメントＳ１〜Ｓｚに分割する。各セグメントＳ１〜Ｓｚは、それぞれ、センターイン領域ＩＮ１〜ＩＮｚとセンターアウト領域ＯＵＴ１〜ＯＵＴｚとを有している。センターイン領域ＩＮ１〜ＩＮｚは、ｋｙ−ｋｚ面の中心Ｃに向かってジグザグ進む第１のトラジェクトリＪinに従ってデータが配置される領域である。センターアウト領域ＯＵＴ１〜ＯＵＴｚは、ｋｙ−ｋｚ面の中心Ｃから離れる方向にジグザグに進む第２のトラジェクトリＪoutに従ってデータが配置される領域である。センターアウト領域ＯＵＴ１〜ＯＵＴｚの頂角β１〜βｚは、それぞれセンターイン領域ＩＮ１〜ＩＮｚの頂角α１〜αｚよりも大きい値になるように設定される。
【選択図】図５

Description

本発明は、被検体から磁気共鳴信号を収集する磁気共鳴イメージング装置に関する。

３次元イメージングでｋ空間の（ky，kz）面にデータを埋めていく方法として、直交ビューオーダリングを用いる方法がある（特許文献１参照）。

特開2009-183685号公報

直交ビューオーダリングでは、（ky，kz）面を、ｋｚ軸に直交するラインごとにセグメントに分け、データを収集している。したがって、セグメントの数が多くなればなるほど、撮影時間が長くなるという問題がある。撮影時間を短くする方法として、ｋｚ軸に直交する２つのラインを、１つのセグメントに含ませることが考えられるが、この方法では、画像のコントラストが低下するという問題がある。

本発明は、上記の事情に鑑み、短い撮影時間で良好なコントラストの画像を得ることが可能な磁気共鳴イメージング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磁気共鳴イメージング装置は、
ｋｙ−ｋｚ面をｚ個のセグメントに分割し、各セグメントにデータを配置する磁気共鳴イメージング装置であって、
ｋｙ−ｋｚ面は、ｋｙ−ｋｚ面の中心から放射状に延在する複数のラインによって、ｚ個のセンターイン領域と、ｚ個のセンターアウト領域とに分割され、
前記ｚ個のセンターイン領域は、前記ｋｙ−ｋｚ面の中心に向かって進む第１のトラジェクトリに従ってデータが配置され、
前記ｚ個のセンターアウト領域は、前記ｋｙ−ｋｚ面の中心から離れる方向に進む第２のトラジェクトリに従ってデータが配置され、
前記ｚ個のセグメントの各々は、前記ｚ個のセンターイン領域のうちの１つのセンターイン領域と、前記ｚ個のセンターアウト領域のうちの１つのセンターアウト領域とを有しており、
前記ｚ個のセグメントの各々は、前記第１のトラジェクトリに従って前記１つのセンターイン領域にデータが配置された後、前記第２のトラジェクトリに従って前記１つのセンターアウト領域にデータが配置され、
前記ｚ個のセグメントのうちの少なくとも一つのセグメントは、前記１つのセンターイン領域の前記ｋｙ−ｋｚ面の中心における角度が、前記１つのセンターアウト領域の前記ｋｙ−ｋｚ面の中心における角度よりも広くなっている。

本発明では、センターアウト領域のｋｙ−ｋｚ面の中心における角度は、センターイン領域の前記ｋｙ−ｋｚ面の中心における角度よりも広くなっている。これにより、１つのセグメントに配置されるデータの数を増やすことができるので、セグメントの総数を少なくすることが可能となり、撮影時間を短縮することが可能となる。
また、センターイン領域およびセンターアウト領域に含まれるデータ数を調整することによって、ｋｙ−ｋｚ面の中心の近傍にデータを配置するときのタイミングを調整することができるので、高コントラストの画像を得ることが可能となる。

本発明の第１の実施形態の磁気共鳴イメージング装置の概略図である。 本実施形態における撮影部位を示す図である。 撮影部位を撮影するときに使用されるパルスシーケンスを示す図である。 パルスシーケンスＰＳと、撮影領域ＦＯＶの組織の縦磁化の変化を表すグラフとを示す図である。 被検体１２の呼吸波形と、パルスシーケンスＰＳとの関係を示す図である。 ｋ空間においてデータが配置される領域を示す図である。 データ配置領域Ｒが２つの領域Ｒ１およびＲ２に分けられる様子を示す図である。 ２つの領域Ｒ１およびＲ２の各々がｚ個の領域に分割される様子を示す図である。 データ配置領域Ｒに規定されたｚ個のセグメントを示す図である。 ｚ個のセグメントＳ１〜Ｓｚのうちの５つのセグメントＳ１、Ｓ２、Ｓｘ、Ｓｙ、およびＳｚを個別に示す図である。 データ配置領域Ｒにデータを配置するときの説明図である。 セグメントＳｘ、Ｓｙ、およびＳｚにデータが配置される様子を示す図である。 ｋｙ−ｋｚ面の中で、画像のコントラストに最も関係する中心領域を示す図である。 図１３において、５つのセグメントＳ１、Ｓ２、Ｓｘ、Ｓｙ、およびＳｚを個別に示す図である。 セグメントＳ１の内側領域Ｒis１およびＲis２にデータが配置されるときの動脈血１２ｃと筋肉１２ｅの縦磁化Ｍｚの関係を説明する図である。 データ配置領域Ｒを、ｚ＝３２個のセグメントに分割した場合の例を示す図である。 データ配置領域Ｒを、ｚ＝２１個のセグメントに分割した場合の例を示す図である。 データ配置領域Ｒを、ｚ＝１６個のセグメントに分割した場合の例を示す図である。 データ配置領域Ｒを、ｚ＝３２個のセグメント、ｚ＝２１個のセグメント、およびｚ＝１６個のセグメントに分割した場合のデータ収集シーケンスＤＡＱの長さを比較して示した図である。 撮影結果を説明する図である。 セグメントの形状の変形例を示す図である。 矩形状のデータ配置領域Ｒをセグメントで分割する例を示す図である。

図１は、本発明の第１の実施形態の磁気共鳴イメージング装置の概略図である。

磁気共鳴イメージング装置（以下、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置と呼ぶ）１は、磁場発生装置２、テーブル３、受信コイル４などを有している。

磁場発生装置２は、被検体１２が収容されるボア２１と、超伝導コイル２２と、勾配コイル２３と、送信コイル２４とを有している。超伝導コイル２２は静磁場Ｂ0を印加し、勾配コイル２３は勾配パルスを印加し、送信コイル２４はＲＦパルスを送信する。

テーブル３は、被検体１２を搬送するためのクレードル３１を有している。クレードル３１によって、被検体１２はボア２１に搬送される。

受信コイル４は、被検体１２の腹部１２ａに取り付けられており、腹部１２ａからの磁気共鳴信号を受信する。

ＭＲＩ装置１は、更に、シーケンサ５、送信器６、勾配磁場電源７、受信器８、中央処理装置９、入力装置１０、および表示装置１１を有している。

シーケンサ５は、中央処理装置９の制御を受けて、ＲＦパルスの情報（中心周波数、バンド幅など）を送信器６に送り、勾配磁場の情報（勾配磁場の強度など）を勾配磁場電源７に送る。

送信器６は、シーケンサ５から送られた情報に基づいて、送信コイル２４を駆動する。

勾配磁場電源７は、シーケンサ５から送られた情報に基づいて、勾配コイル２３を駆動する。

受信器８は、受信コイル４で受信された磁気共鳴信号を信号処理し、中央処理装置９に伝送する。

中央処理装置９は、ｋｙ−ｋｚ面を複数のセグメントＳ１〜Ｓｚ（例えば図９参照）に分けてデータを収集するためのパルスシーケンスＰＳが実行されるように、パルスシーケンスＰＳの情報をシーケンサ５に伝送する。また、中央処理装置９は、呼吸同期法により被検体１２を撮影するために、ナビゲータエコーを収集するためのナビゲータシーケンスの情報もシーケンサ５に伝送する。更に、中央処理装置９は、受信器８から受け取った信号に基づいて画像を再構成するなど、ＭＲＩ装置１の各種の動作を実現するように、ＭＲＩ装置１の各部の動作を総括する。中央処理装置９は、例えばコンピュータ（computer）によって構成される。

入力装置１０は、オペレータ１３の操作に応じて、種々の命令を中央処理装置９に入力する。

表示装置１１は種々の情報を表示する。

上記のように構成されたＭＲＩ装置１を用いて、被検体１２を撮影する。

図２は、本実施形態における撮影部位を示す図、図３は、撮影部位を撮影するときに使用されるパルスシーケンスを示す図である。

本実施形態では、撮影領域ＦＯＶは、被検体１２の腹部１２ａを含んでいる。

パルスシーケンスＰＳは、腹部１２ａの背景組織（例えば、静脈血１２ｄ、筋肉１２ｅ）を抑制し、動脈血１２ｃを強調して描出するためのパルスシーケンスである。パルスシーケンスＰＳは、選択反転パルスＳＩＲ（Selective Inversion Recovery）およびデータ収集シーケンスＤＡＱを有している。

選択反転パルスＳＩＲは、被検体１２の撮影領域ＦＯＶ（図２参照）において、心臓１２ｂの下側に位置する下側領域ＦＯＶ２の組織の縦磁化を反転させるパルスである。選択反転パルスＳＩＲの反転時間ＴＩは、静脈血１２ｄの縦磁化がヌルポイントに到達するまでの時間に設定されている。反転時間ＴＩは、例えば１（sec）〜１．５（sec）程度の値である。

データ収集シーケンスＤＡＱは、ｋ空間に配置されるデータをｚ個のセグメントに従って収集するためのシーケンスである。データ収集シーケンスＤＡＱは、グラディエントエコー法のシーケンスや、スピンエコー法のシーケンスを用いることができる。データ収集シーケンスＤＡＱの時間長Ｔｄは、例えば、４００ｍｓ〜１５００ｍｓ程度である。

次に、パルスシーケンスＰＳで撮影領域ＦＯＶを撮影した場合に、撮影領域ＦＯＶの組織の縦磁化がどのように変化するかについて説明する。

図４は、パルスシーケンスＰＳと、撮影領域ＦＯＶの組織の縦磁化の変化を表すグラフとを示す図である。

グラフには、２本の縦磁化曲線が示されている。縦磁化曲線Ｃarは、心臓１２ｂから下側領域ＦＯＶ２に流入する動脈血１２ｃの縦磁化の時間変化を表しており、縦磁化曲線Ｃmuは、下側領域ＦＯＶ２における筋肉１２ｅの縦磁化の時間変化を表している。

動脈血１２ｃは、選択反転パルスＳＩＲの送信時点ｔ１においては、まだ下側領域ＦＯＶ２に流入しておらず、心臓１２ｂに存在しているとする。したがって、選択反転パルスＳＩＲの送信時刻において、動脈血１２ｃの縦磁化Ｍｚは、Ｍｚ＝１である。反転時間ＴＩの間に、心臓１２ｂからの動脈血１２ｃが下側領域ＦＯＶ２に流入するので、データ収集シーケンスＤＡＱの開始時点ｔ２までに、撮影領域ＦＯＶの全体に、縦磁化Ｍｚ＝１の動脈血１２ｃが行き渡る。

一方、下側領域ＦＯＶ２における筋肉１２ｅの縦磁化は、選択反転パルスＳＩＲによって、選択反転パルスＳＩＲの送信時点ｔ１において、Ｍｚ＝１からＭｚ＝−１に反転する。筋肉１２ｅの縦磁化は、反転時間ＴＩの間に縦磁化回復が進み、データ収集シーケンスＤＡＱの開始時点ｔ２までに、Ｍｚ＝０．６程度にまで回復する。データ収集シーケンスＤＡＱが実行されると、撮影領域ＦＯＶからデータが収集される。データ収集シーケンスＤＡＱが実行されている間、動脈血１２ｃおよび筋肉１２ｅの縦磁化Ｍｚは次第に小さくなる。しかし、動脈血１２ｃの縦磁化Ｍｚは、筋肉１２ｅの縦磁化Ｍｚよりも十分に大きいので、動脈血１２ｃを筋肉１２ｅよりも強調して描出することができる。また、反転時間ＴＩは、静脈血１２ｄの縦磁化Ｍｚが、データ収集シーケンスＤＡＱの開始時点ｔ２において、Ｍｚ＝０になるように設定された値である。したがって、動脈血１２ｃを静脈血１２ｄより強調して描出することもできる。

尚、撮影領域ＦＯＶは腹部を含んでいるので、呼吸によって変位する。したがって、呼吸による体動が大きいときにデータを収集してしまうと、呼吸による体動アーチファクトによって高品質な画像を得ることができない。そこで、本実施形態では、呼吸同期法により被検体１２を撮影する。

図５は、被検体１２の呼吸波形と、パルスシーケンスＰＳとの関係を示す図である。

パルスシーケンスＰＳは、呼吸波形Ｓrespのピークに同期して繰り返し実行される。したがって、呼吸による体動の小さい間にパルスシーケンスＰＳを実行することができる。パルスシーケンスＰＳを繰り返し実行することによって、ｋ空間に配置されるデータを収集することができる。

次に、第１の実施形態において、ｋ空間にどのようにデータを配置しているかについて説明する。第１の実施形態では、ｋ空間はセグメントに分割されるので、先ず、ｋ空間がどのように分割されるかについて説明する。

図６〜図１０は、第１の実施形態において、ｋ空間がどのようにセグメントに分割されるかを説明する図である。

図６は、ｋ空間においてデータが配置される領域を示す図である。

図６には、説明の便宜上、ｋ空間のｋｙ−ｋｚ面が示されている。第１の実施形態では、データ配置領域Ｒの形状は、矩形状ではなく、略楕円形状を有している。データ配置領域Ｒは、更に、２つの領域Ｒ１およびＲ２に分けられる。

図７は、データ配置領域Ｒが２つの領域Ｒ１およびＲ２に分けられる様子を示す図である。

データ配置領域Ｒは、ｋｙ−ｋｚ面の中心Ｃから延在する２本のラインＬ１およびＬ２によって、２つの領域Ｒ１およびＲ２に分けられる。領域Ｒ２のｋｙ−ｋｚ面の中心Ｃにおける角度βは、領域Ｒ１のｋｙ−ｋｚ面の中心Ｃにおける角度αよりも広い角度を有している。２つの領域Ｒ１およびＲ２の各々は、更に、ｚ個の領域に分割される。

図８は、２つの領域Ｒ１およびＲ２の各々がｚ個の領域に分割される様子を示す図である。

領域Ｒ１は、ｋｙ−ｋｚ面の中心Ｃを基準にして、ｚ個のセンターイン領域ＩＮ１〜ＩＮｚに分割される。センターイン領域ＩＮ１〜ＩＮｚは、ｋｙ−ｋｚ面の中心Ｃに向かってジグザグ進む第１のトラジェクトリＪinに従ってデータが配置される領域である。

領域Ｒ２は、ｋｙ−ｋｚ面の中心Ｃを基準にして、ｚ個のセンターアウト領域ＯＵＴ１〜ＯＵＴｚに分割される。センターアウト領域ＯＵＴ１〜ＯＵＴｚは、ｋｙ−ｋｚ面の中心Ｃから離れる方向にジグザグに進む第２のトラジェクトリＪoutに従ってデータが配置される領域である。

ｚ個のセンターイン領域ＩＮ１〜ＩＮｚのうちの１個のセンターイン領域ＩＮｊ（ｊ＝１〜ｚの整数）と、ｚ個のセンターアウト領域ＯＵＴ１〜ＯＵＴｚのうちの１個のセンターアウト領域ＯＵＴｊ（ｊ＝１〜ｚの整数）とを組み合わせることによって、データ配置領域Ｒに一つのセグメントが規定される。図８では、ｚ個のセンターイン領域ＩＮ１〜ＩＮｚとｚ個のセンターアウト領域ＯＵＴ１〜ＯＵＴｚが存在しているので、データ配置領域Ｒにはｚ個のセグメントが規定される。次に、データ配置領域Ｒに規定されるｚ個のセグメントについて説明する。

図９は、データ配置領域Ｒに規定されたｚ個のセグメントを示す図である。

データ配置領域Ｒには、ｚ個のセグメントＳ１〜Ｓｚが規定される。セグメントＳｊ（ｊ＝１〜ｚの整数）は、センターイン領域ＩＮｊとセンターアウト領域ＯＵＴｊとの組合せによって規定される。図９では、ｚ個のセグメントＳ１〜Ｓｚのうち、セグメントＳ１の領域が太線で示されている。

図１０は、ｚ個のセグメントＳ１〜Ｓｚのうちの５つのセグメントＳ１、Ｓ２、Ｓｘ、Ｓｙ、およびＳｚを個別に示す図である。

セグメントＳ１（図１０（ａ）参照）は、センターイン領域ＩＮ１の頂角α１と、センターアウト領域ＯＵＴ１の頂角β１との間に以下の関係が成り立つように定められている。
α１＜β１ ・・・（１）

つまり、センターアウト領域ＯＵＴ１の頂角β１は、センターイン領域ＩＮ１の頂角α１よりも大きい値になるように設定されている。この理由については後述する。上記の説明では、セグメントＳ１のセンターイン領域ＩＮ１の頂角α１とセンターアウト領域ＯＵＴ１の頂角β１との関係について説明されているが、他のセグメントのセンターイン領域の頂角とセンターアウト領域の頂角との関係も同様である。例えば、セグメントＳ２では、式（１）の中の数字「１」を「２」に置き換えればよい。したがって、式（１）を一般化すると、以下の式で表される。
αｊ＜βｊ ・・・（２）
ｊ＝１〜ｚの整数

セグメントＳ１〜Ｓｚは、式（２）が成り立つように規定される。次に、セグメントＳ１〜Ｓｚに分割されるデータ配置領域Ｒにデータをどのように配置しているかについて説明する。

図１１は、データ配置領域Ｒにデータを配置するときの説明図である。

図１１（ａ）は呼吸信号を示す図、図１１（ｂ）はパルスシーケンスＰＳを示す図、図１１（ｃ）はｋｙ−ｋｚ面のデータ配置領域Ｒを示す図である。

１回目のパルスシーケンスＰＳでは、セグメントＳ１に配置されるデータが収集される。データ収集シーケンスＤＡＱは、センターイン期間Ｐinとセンターアウト期間Ｐoutに分けられる。センターイン期間Ｐinでは、セグメントＳ１のセンターイン領域ＩＮ１に配置されるデータが収集され、一方、センターアウト期間Ｐoutでは、セグメントＳ１のセンターアウト領域ＯＵＴ１に配置されるデータが収集される。センターイン領域ＩＮ１は、ｋｙ−ｋｚ面の中心Ｃに向かってジグザグに進むトラジェクトリＪinに従ってデータが配置される。センターアウト領域ＯＵＴ１は、ｋｙ−ｋｚ面の中心Ｃから離れる方向にジグザグに進むトラジェクトリＪoutに従ってデータが配置される。

セグメントＳ１にデータが配置された後、２回目のパルスシーケンスＰＳが実行される。

２回目のパルスシーケンスＰＳでは、セグメントＳ２に配置されるデータが収集される。データ収集シーケンスＤＡＱは、センターイン期間Ｐinとセンターアウト期間Ｐoutに分けられる。センターイン期間Ｐinでは、セグメントＳ２のセンターイン領域ＩＮ２に配置されるデータが収集され、一方、センターアウト期間Ｐoutでは、セグメントＳ２のセンターアウト領域ＯＵＴ２に配置されるデータが収集される。センターイン領域ＩＮ２は、ｋｙ−ｋｚ面の中心Ｃに向かってジグザグに進むトラジェクトリＪinに従ってデータが配置される。センターアウト領域ＯＵＴ２は、ｋｙ−ｋｚ面の中心Ｃから離れる方向にジグザグに進むトラジェクトリＪoutに従ってデータが配置される。

以下同様に、残りのセグメントＳ３〜Ｓｚに配置されるデータが順に収集される。

図１２は、セグメントＳｘ、Ｓｙ、およびＳｚにデータが配置される様子を示す図である。

図１２（ａ）は呼吸信号を示す図、図１２（ｂ）はパルスシーケンスＰＳを示す図、図１２（ｃ）はｋｙ−ｋｚ面のデータ配置領域Ｒを示す図である。

ｘ回目のパルスシーケンスＰＳでは、セグメントＳｘに配置されるデータが収集される。データ収集シーケンスＤＡＱは、センターイン期間Ｐinとセンターアウト期間Ｐoutに分けられる。センターイン期間Ｐinでは、セグメントＳｘのセンターイン領域ＩＮｘに配置されるデータが収集され、一方、センターアウト期間Ｐoutでは、セグメントＳｘのセンターアウト領域ＯＵＴｘに配置されるデータが収集される。センターイン領域ＩＮｘは、ｋｙ−ｋｚ面の中心Ｃに向かってジグザグに進むトラジェクトリＪinに従ってデータが配置される。センターアウト領域ＯＵＴ１は、ｋｙ−ｋｚ面の中心Ｃから離れる方向にジグザグに進むトラジェクトリＪoutに従ってデータが配置される。

以下同様に、セグメントＳｙ、Ｓｚにもデータが配置される。セグメントＳｚにデータが配置されることによって、データ配置領域Ｒの全体にデータが配置される。

図１１および図１２を参照しながら説明した方法に従ってデータ配置領域Ｒにデータを配置することによって、撮影領域ＦＯＶにおいて（図２参照）、背景組織が抑制されるとともに動脈血１２ｃが強調して描出された高コントラストの画像を得ることができる。以下に、この理由について説明する。尚、以下の説明では、便宜上、背景組織として、筋肉１２ｅを取り上げて説明する。

図１３は、ｋｙ−ｋｚ面の中で、画像のコントラストに最も関係する中心領域を示す図、図１４は、図１３において、５つのセグメントＳ１、Ｓ２、Ｓｘ、Ｓｙ、およびＳｚを個別に示す図である。

ｋｙ−ｋｚ面の中で、画像のコントラストに最も関係する領域は、ｋｙ−ｋｚ面の中心Ｃとその近傍とを囲む中心領域Ｒｃである。セグメントＳ１〜Ｓｚは、中心領域Ｒｃを横切っているので、セグメントＳ１〜Ｓｚは、図１４に示すように、中心領域Ｒｃの内側に位置する内側領域Ｒis１およびＲis２と、中心領域Ｒｃの外側に位置する外側領域Ｒos１およびＲos２とに分けられる（尚、図１４では、セグメントＳ１、Ｓ２、Ｓｘ、Ｓｙ、およびＳｚの内側領域Ｒis１およびＲis２および外側領域Ｒos１およびＲos２しか示されていないが、他のセグメントも、内側領域Ｒis１およびＲis２および外側領域Ｒos１およびＲos２に分けられる）。したがって、セグメントＳ１〜Ｓｚの外側領域Ｒout１およびＲout２は、画像のコントラストにはそれほど関係しないが、セグメントＳ１〜Ｓｚの内側領域Ｒis１およびＲis２は、画像のコントラストに最も関係する領域となる。例えば、筋肉１２ｅが抑制され動脈血１２ｃが強調された高コントラストの画像を得るためには、筋肉１２ｅと動脈血１２ｃとの縦磁化の差ΔＭｚ（図４参照）の値が大きい間に、セグメントＳ１〜Ｓｚの内側領域Ｒis１およびＲis２にデータを配置することが望まれる。

以下に、本実施形態において、セグメントＳ１〜Ｓｚの内側領域Ｒis１およびＲis２にデータを配置するときに、筋肉１２ｅおよび動脈血１２ｃの縦磁化がどのような値になっているかについて、図１５を参照しながら説明する。尚、以下では、セグメントＳ１について、内側領域Ｒis１およびＲis２にデータを配置するときの筋肉１２ｅおよび動脈血１２ｃの縦磁化について説明するが、他のセグメントＳ２〜Ｓｚについても、セグメントＳ１と同様に説明することができる。

図１５は、セグメントＳ１の内側領域Ｒis１およびＲis２にデータが配置されるときの動脈血１２ｃと筋肉１２ｅの縦磁化Ｍｚの関係を説明する図である。

図１１を参照しながら説明したように、セグメントＳ１のセンターイン領域ＩＮ１には、トラジェクトリＪinに従って、センターイン期間Ｐinにデータが配置される。また、センターアウト領域ＯＵＴ１には、トラジェクトリＪoutに従って、センターアウト期間Ｐoutにデータが配置される。したがって、内側領域Ｒis１には、センターイン期間Ｐinの途中の時点ｔｓから、センターイン期間Ｐinの終了時点までの期間Ｐ１にデータが配置される。また、内側領域Ｒis２には、センターアウト期間Ｐoutの開始時点ｔｍから、センターアウト期間Ｐinの途中の時点ｔｅまでの期間Ｐ２にデータが配置される。内側領域Ｒis１およびＲis２にデータが配置される期間Ｐ１およびＰ２においては、ΔＭｚの値は、約０．３〜０．４程度である。

図１５では、セグメントＳ１にデータを配置する場合について説明されているが、他のセグメントＳ２〜Ｓｚでも、セグメントＳ１と同様に、ΔＭｚ＝０．３〜０．４程度の値を有している間に、内側領域Ｒis１およびＲis２にデータが配置される。

一般的に、ΔＭｚの値が０．３〜０．４程度であれば、ＭＲ画像は、動脈血１２ｃと筋肉１２ｅとの間に十分なコントラストを得ることができる。図１５では、動脈血１２ｃと筋肉１２ｅとの縦磁化の差ΔＭｚしか示されていないが、例えば、動脈血１２ｃと静脈血１２ｄとの縦磁化の差ΔＭｚ’についても、ΔＭｚ’＝０．３〜０．４程度の値を有している間に、内側領域Ｒis１およびＲis２にデータが配置される。したがって、トラジェクトリＪinおよびＪoutに従ってセグメントＳ１〜Ｓｚにデータを配置することにより、筋肉１２ｅや静脈血１２ｄなどの背景組織が抑制されるとともに動脈血１２ｃが強調された高コントラストの画像を得ることができる。

尚、センターイン領域ＩＮ１〜ＩＮｚの頂角α１〜αｚを大きくすると、内側領域Ｒis１の面積は大きくなり、センターイン領域ＩＮ１〜ＩＮｚの頂角α１〜αｚを小さくすると、内側領域Ｒis１の面積は小さくなる。したがって、センターイン領域ＩＮ１〜ＩＮｚの頂角α１〜αｚの値を変更することによって、内側領域Ｒis１にデータが配置される期間Ｐ１の幅を調整することが可能となる。同様に、センターアウト領域ＯＵＴ１〜ＯＵＴｚの頂角β１〜βｚの値を変更することによって、内側領域Ｒis２にデータが配置される期間Ｐ２の幅を調整することが可能となる。したがって、センターイン領域ＩＮ１〜ＩＮｚの頂角α１〜αｚの値、およびセンターアウト領域ＯＵＴ１〜ＯＵＴｚの頂角β１〜βｚの値を変更することによって、必要なコントラストが得られるように、期間Ｐ１およびＰ２の幅を調整することができる。

また、本実施形態では、各セグメントＳ１〜Ｓｚは、センターアウト領域の頂角が、センターイン領域の頂角よりも大きい値になるように規定されている（式（２）参照）。したがって、αｊ＝βｊとする場合よりも、各セグメントの面積を大きくすることができるので、データ配置領域Ｒに規定されるセグメントの総数を少なくすることが可能となり、撮影時間を短縮することが可能となる。尚、本実施形態では、全てのセグメントＳ１〜Ｓｚについて、センターアウト領域の頂角が、センターイン領域の頂角よりも大きい値になるように規定されているが、セグメントＳ１〜Ｓｚのうちの一部のセグメントについてのみ、センターアウト領域の頂角が、センターイン領域の頂角よりも大きい値になるように規定してもよい。

尚、上記の説明では、データ配置領域Ｒは、ｚ個のセグメントに分割されている。以下に、データ配置領域Ｒを、ｚ＝３２個のセグメント、ｚ＝２１個のセグメント、およびｚ＝１６個セグメントに分割した場合の例について説明する。

図１６〜図１８は、データ配置領域Ｒを、ｚ＝３２個のセグメント、ｚ＝２１個のセグメント、およびｚ＝１６個のセグメントに分割した場合の例を示す図である。

図１６〜図１８では、データ配置領域Ｒを分割するセグメントの総数が少なくなるほど、センターイン領域の範囲Ａが狭くなる（つまり、センターアウト領域の範囲Ｂが広くなる）ように、データ配置領域Ｒを分割している。したがって、データ配置領域Ｒをｚ＝１６個のセグメントに分割した場合、センターイン領域の範囲Ａが最も狭くなっている。

次に、データ配置領域Ｒを、ｚ＝３２個のセグメント、ｚ＝２１個のセグメント、およびｚ＝１６個のセグメントに分割した場合のデータ収集シーケンスＤＡＱの長さについて説明する。

図１９は、データ配置領域Ｒを、ｚ＝３２個のセグメント、ｚ＝２１個のセグメント、およびｚ＝１６個のセグメントに分割した場合のデータ収集シーケンスＤＡＱの長さを比較して示した図である。

データ配置領域Ｒを分割するセグメントの総数が少なくなるほど、１個のセグメントの面積は広くなるので、データ収集シーケンスＤＡＱの時間を長くすることができる。したがって、１回のパルスシーケンスＰＳで収集できるデータ点数を増やすことができるので、撮影時間を短縮することが可能となる。図１９では、セグメントの総数ｚをｚ＝１６個にした場合、データ収集シーケンスＤＡＱは最も長い長さＬ３となる。したがって、セグメントの総数ｚをｚ＝１６個にした場合、撮影時間を最も短縮することができる。

また、データ収集シーケンスＤＡＱの長さが、Ｌ１、Ｌ２、およびＬ３のどの場合であっても、ΔＭｚの値が０．３〜０．４程度の間に中心領域Ｒｃにデータを配置することができるので、データ収集シーケンスＤＡＱの長さに関わらず、同程度のコントラストの画像を得ることができる。このことを検証するために、図１６〜図１８に示すセグメント数に従って被検体１２を撮影した。以下に、撮影結果について説明する。

図２０は、撮影結果を説明する図である。

図２０（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）は、本実施形態の方法を用いて得られた画像と、その撮影条件とを示している。図２０（ｄ）は、本実施形態との比較例として、直交ビューオーダリングで被検体１２を撮影した場合に得られた画像と、その撮影条件とを示している。

撮影条件は、上から順に、（１）セグメント数、（２）１つのセンターイン領域に含まれるデータ点数、（３）１つのセンターアウト領域に含まれるデータ点数、（４）データ収集シーケンスＤＡＱの長さ、（５）撮影時間、である。

図２０（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）を参照すると、撮影時間が２分１７秒、１分３０秒、および１分０９秒である。図２０（ａ）〜（ｃ）と、図２０（ｄ）とを比較すると、図２０（ａ）は、図２０（ｄ）と同じ撮影時間であるが、図２０（ｂ）および（ｃ）は、図２０（ｄ）よりも撮影時間が短くて済むことがわかる。また、図２０（ａ）〜（ｄ）を比較すると、撮影時間に関わらず、同等のコントラストが得られていることが分かる。したがって、本実施形態の方法を用いることによって、短い撮影時間で、高コントラストの画像が得られることが分かる。

尚、データ配置領域Ｒを分割するセグメントの形状は、図１６〜図１８とは異なる形状であってもよい。次に、セグメントの形状の変形例について説明する。

図２１は、セグメントの形状の変形例を示す図である。

図２１は、セグメントＳｊ（ｊ＝１〜ｚの整数）の形状が略扇形状の場合が示されている。セグメントＳｊは、センターイン領域ＩＮｊおよびセンターアウト領域ＯＵＴｊを有している。センターイン領域ＩＮｊおよびセンターアウト領域ＯＵＴｊは、互いに隣接するように設定されている。したがって、図２１では、センターイン領域ＩＮ１〜ＩＮｚとセンターアウト領域ＯＵＴ１〜ＯＵＴｚが交互に並ぶように規定されている。図２１に示すようにセグメントＳｊを設定しても、式（２）が成り立つように、センターイン領域ＩＮｊおよびセンターアウト領域ＯＵＴｊを決定することによって、短い撮影時間で、高コントラストの画像を得ることができる。

また、これまでの説明では、略楕円形状のデータ配置領域Ｒをセグメントで分割する例が示されているが、データ配置領域Ｒの形状は、略楕円形状に限定されることはなく、任意の形状が可能である。

図２２は、矩形状のデータ配置領域Ｒをセグメントで分割する例を示す図である。

図２２に示すようにセグメントＳｊを設定しても、式（２）が成り立つように、センターイン領域ＩＮｊおよびセンターアウト領域ＯＵＴｊを決定することによって、短い撮影時間で、高コントラストの画像を得ることができる。

尚、本実施形態では、呼吸同期法で被検体１２を撮影する場合について説明されている。しかし、本発明は、心拍同期法で被検体１２を撮影する場合、呼吸同期法と心拍同期法とを併用して被検体１２を撮影する場合、および同期法を使用せずに被検体１２を撮影する場合にも適用することができる。

１ ＭＲＩ装置
２ 磁場発生装置
３ テーブル
４ 受信コイル
５ シーケンサ
６ 送信器
７ 勾配磁場電源
８ 受信器
９ 中央処理装置
１０ 入力装置
１１ 表示装置
１２ 被検体
１３ オペレータ
２２ 超伝導コイル
２３ 勾配コイル
２４ 送信コイル
３１ クレードル

Claims (7)

1. ｋｙ−ｋｚ面をｚ個のセグメントに分割し、各セグメントにデータを配置する磁気共鳴イメージング装置であって、
   ｋｙ−ｋｚ面は、ｋｙ−ｋｚ面の中心から放射状に延在する複数のラインによって、ｚ個のセンターイン領域と、ｚ個のセンターアウト領域とに分割され、
   前記ｚ個のセンターイン領域は、前記ｋｙ−ｋｚ面の中心に向かって進む第１のトラジェクトリに従ってデータが配置され、
   前記ｚ個のセンターアウト領域は、前記ｋｙ−ｋｚ面の中心から離れる方向に進む第２のトラジェクトリに従ってデータが配置され、
   前記ｚ個のセグメントの各々は、前記ｚ個のセンターイン領域のうちの１つのセンターイン領域と、前記ｚ個のセンターアウト領域のうちの１つのセンターアウト領域とを有しており、
   前記ｚ個のセグメントの各々は、前記第１のトラジェクトリに従って前記１つのセンターイン領域にデータが配置された後、前記第２のトラジェクトリに従って前記１つのセンターアウト領域にデータが配置され、
   前記ｚ個のセグメントのうちの少なくとも一つのセグメントは、前記１つのセンターイン領域の前記ｋｙ−ｋｚ面の中心における角度が、前記１つのセンターアウト領域の前記ｋｙ−ｋｚ面の中心における角度よりも広い、磁気共鳴イメージング装置。
2. 前記ｚ個のセグメントの各々は、前記１つのセンターイン領域の前記ｋｙ−ｋｚ面の中心における角度が、前記１つのセンターアウト領域の前記ｋｙ−ｋｚ面の中心における角度よりも広い、請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
3. ｋｙ−ｋｚ面は、データが配置されるデータ配置領域が規定され、
   前記データ配置領域は、前記ｚ個のセグメントに分割される、請求項１又は２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
4. 前記ｋｙ−ｋｚ面は、第１の領域および第２の領域に分けられ、
   前記第１の領域には、前記ｚ個のセンターイン領域が設けられ、
   前記第２の領域には、前記ｚ個のセンターアウト領域が設けられる、請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
5. 前記ｚ個のセンターイン領域は、前記ｚ個のセンターアウト領域と交互に並ぶ、請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
6. 呼吸同期法によって前記ｚ個のセグメントの各々にデータを配置する、請求項１〜５のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
7. 心拍同期法によって前記ｚ個のセグメントの各々にデータを配置する、請求項１〜６のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。