JP2011177504A - 磁気共鳴イメージング方法、磁気共鳴イメージング装置、磁気共鳴イメージングプログラム、及び設計装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】実施形態に係るMRIパルスシーケンスは、スペクトル選択リフォーカスパルス(以下、REFUSAL(REFocusing Used to Selectively Attenuate Lipids)パルス)を含む。REFUSALパルスは、水スピンを選択式にリフォーカスし、脂肪スピンをリフォーカスすることを回避する。REFUSALパルスは、理想的には、水にリフォーカスすることを最大限にし、脂肪にリフォーカスすることを最小限にする。REFUSALパルスでリフォーカスされたスピンのみが、コヒーレントに発展し続け、エコートレインを生成する。最小限にリフォーカスされたスピンは役に立たなくされ、このため、最終画像に対する信号を提供しない。
【選択図】図1
Description
BASING=Band Selective INversion with Gradient dephasing
MEGA=MEscher GArwood(著者)(BASINGに非常に近い技術)
SAR=Specific Absorption Rate
FSE=Fast Spin Echo(一般的なMRIパルスシーケンス)
FASE=Fast Asymmetric Spin Echo(FSEに類似)
FOV=Field of View
SNR=Signal-to-Noise Ratio
B0=main static magnetic field(メイン静磁場)
B1=transmitted RF magnetic field(送信されたRF磁場)
T1=longitudinal NMR(Nuclear Magnetic Resonance) recovery time constant(縦緩和時間)
T2=transverse NMR decay time constant(横緩和時間)
TR=repetition time between successive excitations for MRI imaging data acquisition sequence(連続励起の間の繰り返し時間)
ppm=parts per million(百万分の一(周波数オフセット又は周波数偏差を測定する単位))
CHESS=CHEmically Selective Suppression
SPAIR=SPectral(-ly selective) Adiabatic Inversion Recovery
SPIR=SPectral(-ly selective) Inversion Recovery
STIR=Short Tau Inversion Recovery
PASTA=Polarity Alternated Spectral and spatial Acquisition(励起パルス及びリフォーカスパルスは反対の勾配極性を有する)
DIET=Dual Interval Echo Train(初期エコートレイン間隔は、繰り返されたエコートレイン間隔より長い)
WFOP=Water-Fat Opposed Phase
IDEAL=Dixon脂肪抑制方法の製造業者の企業名
例示的な実施形態は、MRイメージングのためにスペクトルの概念を使用する。以下、新しい技術を「REFUSAL」と呼ぶ。
図1に示すように、MRIシステムは、ガントリー10(概略断面で示される)と、ガントリー10に接続された、様々な関連システム構成要素20とを含む。少なくともガントリー10は、典型的には、シールドルーム内に配置される。図1に示す1つのMRIシステムの構造は、実質的に同軸の円筒形に配列された静磁場磁石B012と、Gx、Gy及びGzの傾斜磁場コイルセット14と、RFコイルアセンブリ16とを含む。この円筒形アレイの水平軸に沿って、寝台11によって支持された患者9の頭部を実質的に包囲するように、画像ボリューム(imaging volume)18が生成される。
・課せられたパルス対称:同相(「実」又は「x」)成分は、中心に対して対称である。異相(「虚」又は「y」)成分は、非対称である。
・パルス長=8ms
・水用「リフォーカス帯」の目標帯域幅=280Hz=3Tで2.188ppm(すなわち、共鳴のいずれかのサイドで140Hz=1.094ppm)
・水と脂肪との間の「無関心」遷移ゾーンの目標帯域幅=135Hz=3Tで1.055ppm
・脂肪用「非リフォーカス帯」の目標帯域幅=305Hz=3Tで2.383ppm
・所望のプロファイルが望ましい、相対的な全体B1レベルの範囲=名目上正確な値の85%〜145%
・最大許容パルス振幅=700Hz=16.4マイクロテスラ
40 受信機
Claims (26)
- コンピュータで実行される磁気共鳴イメージング方法であって、
画像が形成される対象物の少なくとも一部について、第1の核種及び第2の核種を励起するRF(Radio Frequency)パルスを印加する初期パルス工程と、
励起された前記第1の核種及び前記第2の核種の内、前記第1の核種を選択的にリフォーカスするRFパルスを印加する第1のリフォーカスパルス工程と、
前記第1の核種及び前記第2の核種をリフォーカスするRFパルスを印加するとともに傾斜磁場パルスを印加する第2のリフォーカスパルス工程と、
前記第1のリフォーカスパルス工程によって印加されたRFパルス、及び、前記第2のリフォーカスパルス工程によって印加されたRFパルスによって前記第1の核種から発生したエコー信号のトレインを収集する収集工程と
を含んだことを特徴とする磁気共鳴イメージング方法。 - 前記第1のリフォーカスパルス工程によって印加されたRFパルスによって発生したエコー信号は、画像の生成に用いられないことを特徴とする請求項1に記載の磁気共鳴イメージング方法。
- 前記初期パルス工程によるRFパルスの印加と、前記第1のリフォーカスパルス工程によって印加されたRFパルスによるエコー信号の発生との間の時間間隔は、その後に発生した、前記第2のリフォーカスパルス工程によって印加されたRFパルスによるエコー信号間の時間間隔に比較して長いことを特徴とする請求項1又は2に記載の磁気共鳴イメージング方法。
- 前記第1のリフォーカスパルス工程によって印加されるRFパルスは、位相変調されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング方法。
- 前記第1のリフォーカスパルス工程によって印加されたRFパルスによって発生したエコー信号、及び、前記第2のリフォーカスパルス工程によって印加されたRFパルスによって発生したエコー信号を含むエコートレインにおけるエコー信号間に、単極の傾斜磁場FID(Free Induction Decay)クラッシャーパルスが印加されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング方法。
- 前記第1の核種は水であり、前記第2の核種は脂肪又は脂質であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング方法。
- 前記第1のリフォーカスパルス工程によって印加されるRFパルスは、
(a)水通過帯域の半幅は、少なくとも1.5ppm〜5.0ppm未満であり、
(b)脂肪阻止帯域の半幅は、少なくとも1.5ppm〜5.0ppm未満である
ように設計されることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング方法。 - 前記第1のリフォーカスパルス工程によって印加されるRFパルスは、略8ms持続し、位相変調され、
(a)水通過帯域の半幅は、略2.2ppmであり、
(b)脂肪阻止帯域の半幅は、略2.4ppmである
ように設計されることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング方法。 - 前記第1のリフォーカスパルス工程によるRFパルスの印加中に印加される傾斜磁場パルスは無いことを特徴とする請求項1〜8のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング方法。
- 前記第1のリフォーカスパルス工程によるRFパルスの印加中、少なくとも1つの傾斜磁場パルスを印加することによって空間選択にすることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング方法。
- RF送信機と受信機とを備え、
前記RF送信機は、
画像が形成される対象物の少なくとも一部について、第1の核種及び第2の核種を励起するRFパルスを印加する初期パルス印加部と、
励起された前記第1の核種及び前記第2の核種の内、前記第1の核種を選択的にリフォーカスするRFパルスを印加する第1のリフォーカスパルス印加部と、
前記第1の核種及び前記第2の核種をリフォーカスするRFパルスを印加するとともに傾斜磁場パルスを印加する第2のリフォーカスパルス印加部と、
前記第1のリフォーカスパルス印加部によって印加されたRFパルス、及び、前記第2のリフォーカスパルス印加部によって印加されたRFパルスによって前記第1の核種から発生したエコー信号のトレインを収集する収集部とを有し、
前記受信機は、
前記エコー信号のトレインを取得し、記憶部に格納する、及び/又は、前記エコー信号のトレインを取得し、取得したエコー信号のトレインを用いて、前記第1の核種の画像を生成することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 前記第1のリフォーカスパルス印加部によって印加されたRFパルスによって発生したエコー信号は、画像の生成に用いられないことを特徴とする請求項11に記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 前記初期パルス印加部によるRFパルスの印加と、前記第1のリフォーカスパルス印加部によって印加されたRFパルスによるエコー信号の発生との間の時間間隔は、その後に発生した、前記第2のリフォーカスパルス印加部によって印加されたRFパルスによるエコー信号間の時間間隔に比較して長いことを特徴とする請求項11又は12に記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 前記第1のリフォーカスパルス印加部によって印加されるRFパルスは、位相変調されることを特徴とする請求項11〜13のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 前記第1のリフォーカスパルス印加部によって印加されたRFパルスによって発生したエコー信号、及び、前記第2のリフォーカスパルス印加部によって印加されたRFパルスによって発生したエコー信号を含むエコートレインにおけるエコー信号間に、単極の傾斜磁場FID(Free Induction Decay)クラッシャーパルスが印加されることを特徴とする請求項11〜14のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 前記第1の核種は水であり、前記第2の核種は脂肪又は脂質であることを特徴とする請求項11〜15のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 前記第1のリフォーカスパルス印加部によって印加されるRFパルスは、
(a)水通過帯域の半幅は、少なくとも1.5ppm〜5.0ppm未満であり、
(b)脂肪阻止帯域の半幅は、少なくとも1.5ppm〜5.0ppm未満である
ように設計されることを特徴とする請求項11〜16のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 前記第1のリフォーカスパルス印加部によって印加されるRFパルスは、略8ms持続し、位相変調され、
(a)水通過帯域の半幅は、略2.2ppmであり、
(b)脂肪阻止帯域の半幅は、略2.4ppmである
ように設計されることを特徴とする請求項11〜17のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 前記第1のリフォーカスパルス印加部によるRFパルスの印加中に印加される傾斜磁場パルスは無いことを特徴とする請求項11〜18のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 前記第1のリフォーカスパルス印加部によるRFパルスの印加中、少なくとも1つの傾斜磁場パルスを印加することによって空間選択にすることを特徴とする請求項11〜18のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 画像が形成される対象物の少なくとも一部について、第1のNMR(Nuclear Magnetic Resonance)核種及び第2の核種を励起するRF(Radio Frequency)パルスを印加する初期パルスステップと、
励起された前記第1の核種及び前記第2の核種の内、前記第1の核種を選択的にリフォーカスするRFパルスを印加する第1のリフォーカスパルスステップと、
前記第1の核種及び前記第2の核種をリフォーカスするRFパルスを印加するとともに傾斜磁場パルスを印加する第2のリフォーカスパルスステップと、
前記第1のリフォーカスパルスステップによって印加されたRFパルス、及び、前記第2のリフォーカスパルスステップによって印加されたRFパルスによって前記第1の核種から発生したエコー信号のトレインを収集する収集ステップと
をコンピュータに実行させるための磁気共鳴イメージングプログラム。 - 第1の核種用の通過帯域幅、及び、第2の核種用の阻止帯域幅を規定する設計仕様データを受け付ける受付部と、
前記第1の核種を選択式に励起し、前記第2の核種の励起を回避するスペクトル選択180度リフォーカスパルスを計算する計算部と、
計算された前記スペクトル選択180度リフォーカスパルスを用いて、MRIパルスシーケンス全体を規定する規定部と、
規定された前記MRIパルスシーケンスを、記憶部へ出力する出力部と
を備えた設計装置。 - 前記設計装置は、規定された前記MRIパルスシーケンスをシミュレートし、前記受付部、前記計算部、及び前記規定部による処理を繰り返すことで、最適化を行うことを特徴とする請求項22に記載の設計装置。
- 前記第1の核種は水であり、前記第2の核種は脂肪又は脂質であることを特徴とする請求項22又は23に記載の設計装置。
- 前記計算部は、
(a)水通過帯域の半幅は、少なくとも1.5ppm〜5.0ppm未満であり、
(b)脂肪阻止帯域の半幅は、少なくとも1.5ppm〜5.0ppm未満である
ように前記スペクトル選択180度リフォーカスパルスを計算する請求項22〜24のいずれか一つに記載の設計装置。 - 前記計算部は、略8ms持続し、位相変調され、
(a)水通過帯域の半幅は、略2.2ppmであり、
(b)脂肪阻止帯域の半幅は、略2.4ppmである
ように前記スペクトル選択180度リフォーカスパルスを計算する請求項22〜25のいずれか一つに記載の設計装置。
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