JP2015128552A - 磁気共鳴イメージング装置、及びその磁場印加方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 様々なシーケンスに適用できる、装置への電気的負荷および力学的負荷を抑えた偽エコー抑制用のスポイル傾斜磁場パルス印加方法を搭載したＭＲＩ装置を提供する。【解決手段】 あらかじめ定められているパルスシーケンスに基づいて、複数のＲＦパルス２０１、２０２と、複数の傾斜磁場パルス２０８を被検体に印加し、エコー信号に対して制御・情報付与することが出来る制御部を備えたＭＲＩ装置であって、複数の傾斜磁場パルスに、励起パルスの直前に印加されるスポイル傾斜磁場パルス２１５を付加する。そして制御部は、特定の傾斜磁場パルス２０８の強度もしくは極性、もしくは装置の物理特性に対応して、付加するスポイル傾斜磁場パルス２１５の個数、タイミング、強度、又は極性を制御する。【選択図】 図４

Description

本発明は、磁気共鳴イメージング（以下、「ＭＲＩ」と略す）装置に関し、特に偽エコーアーチファクト対策のスポイル傾斜磁場の印加方法に関する。

ＭＲＩ装置は、被検体、特に人体の組織を構成する原子核スピンが発生するＮＭＲ信号を計測し、その頭部、腹部、四肢等の形態や機能を２次元的に或いは３次元的に画像化する装置である。撮影においては、核磁気共鳴（以下、「ＮＭＲ」と略す）信号には、傾斜磁場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ＮＭＲ信号は、２次元又は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。

本来、励起パルスから発生したＮＭＲ信号に対し、直後に位相エンコード、周波数エンコードを付与し時系列データとして計測される。しかし、そのデータ収集時に傾斜磁場により正確にエンコードされないＮＭＲ信号が偽エコーとして、ｋ空間上に混入し、アーチファクトが発生する場合がある。それを防ぐために、特許文献１−３に見るように、スポイル傾斜磁場パルスを印加し、偽エコー信号を抑制する技術がある。

特開平４-３５６４４号公報 特開２００２−１３６４９８号公報 特開２００１−０６１８１０号公報

偽エコーが発生する条件は、さまざまな計測パラメータの組み合わせに依存する。そのため、全てのケースで偽エコーの発生を抑制し、Ｋ空間データに混入するのを抑制するためには、一般的に印加面積の大きなスポイル傾斜磁場パルス、クラッシャー傾斜磁場パルスを印加する必要がある。しかし従来手法では、装置に対する電気的負荷、力学的な負荷が大きくなり、パラメータ制限や物理的な振動に起因するアーチファクトを引き起こす恐れがあった。これを避けるために傾斜磁場パルスを効率良く、且つ効果的に印加するための技術として先に示した特許文献がある。

しかしながら、特許文献１、特許文献２では、クラッシャー傾斜磁場パルスを位相エンコードとの和が０にならないように９０度励起ＲＦパルスに続く１８０度反転ＲＦパルスの前もしくは後、または両方に印加する方法であるため、特定（スピンエコータイプ）のシーケンスでのみ使用可能ということになる。

この方法では、ＮＭＲ信号収集を計測する際に直前に印加する９０度励起パルスを含む複数のＲＦパルスの組み合わせで偽エコーが発生することを想定しており、９０度励起ＲＦパルス以前のＲＦパルスの組み合わせのみが偽エコー発生の要因である場合を想定していない。また、９０度励起ＲＦパルスと１８０度反転ＲＦパルスの組み合わせを使用しない様なグラジエントエコータイプ等のシーケンスでの適用も配慮されていない。

一方、特許文献３では、スポイル傾斜磁場パルスを励起交叉法といわれるラインスキャンで適用することに限定しており、そのほかのシーケンスに関しては配慮がされていない。

そこで本発明の目的は、様々なシーケンスに適用でき、９０度励起ＲＦパルス以前のＲＦパルスの組み合わせが要因である偽エコー等を効率良く抑制可能なＭＲＩ装置、及びその磁場印加方法を提供することにある。

本発明においては、上記目的を達成するために、磁場印加部と、所定のパルスシーケンスに基づいて、磁場印加部を介して複数の励起パルスと傾斜磁場パルスを被検体に印加し、受信される被検体からのエコー信号の処理を行う制御部とを備え、制御部は、励起パルスの直前にスポイル傾斜磁場パルスを印加し、傾斜磁場パルスの強度、極性、もしくは装置特性に対応して、当該スポイル傾斜磁場を制御するＭＲＩ装置を提供する。

また、本発明においては、上記目的を達成するため、ＭＲＩ装置の磁場印加方法であって、所定のパルスシーケンスに基づいて、複数の励起パルスと傾斜磁場パルスを被検体に印加し、受信される被検体からのエコー信号の処理を行う際、励起パルスの直前にスポイル傾斜磁場パルスを印加し、傾斜磁場パルスの強度、極性、もしくは装置特性に対応して、当該スポイル傾斜磁場パルスを制御する磁場印加方法を提供する。

本発明によれば、面積の大きなスポイル傾斜磁場を一度に印加することなく、偽エコー信号に基づくアーチファクトの抑制が可能となる。

各実施例に係るＭＲＩ装置の全体構成の一例を説明するための図である。 ＭＲＩ装置におけるファーストスピンエコー（ＦＳＥ）のシーケンスチャートを示す図である。 ＭＲＩ装置における偽エコー発生のメカニズムを説明するための図である。 実施例１に係わる、ファーストスピンエコーシーケンスを２ＴＲ分にまたがって示した図である。 実施例２に係る、ファーストスピンエコーシーケンスにて位相エンコードパルスの極性が１ＴＲで反転する場合の効果を示した図である。 実施例２に係る、ファーストスピンエコーシーケンスにて３Ｄ計測を行う場合を示した図である。 実施例３に係る、ファーストスピンエコーシーケンスを１ＴＲ分示した図である。 実施例４に係る、ファーストスピンエコーシーケンスにて３Ｄ計測を行う場合を示した図である。 実施例５に係る、ファーストスピンエコーシーケンスにて装置の物理特性を測定するための方法を示した図である。 実施例５に係る、ファーストスピンエコーシーケンスを１ＴＲ分示した図である。 実施例１に係る、ファーストスピンエコーシーケンスを用いたＭＲＩ装置の効果を説明するための図である。

以下、添付図面に従って本発明のＭＲＩ装置の好ましい実施例について詳説する。なお、種々の実施例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け、その繰り返しの説明は省略する。

最初に、図１を用いて、各実施例に係るＭＲＩ装置の全体概要を説明する。図１は、ＭＲＩ装置の一実施例の全体構成を示すブロック図である。このＭＲＩ装置は、ＮＭＲ現象を利用して被検体の断層画像を得るもので、同図に示すように、ＭＲＩ装置は静磁場発生系２と、傾斜磁場発生系３と、送信系５と、受信系６と、信号処理系７と、シーケンサ４と、中央処理装置（以下、「ＣＰＵ」と略す）８とを備えて構成される。これらの中で、静磁場発生系２と傾斜磁場発生系３と、送信系５とでＭＲＩ装置の磁場印加部を形成している。また、シーケンサ４と、信号処理系７と、ＣＰＵ８とでＭＲＩ装置の制御部を構成している。

磁場印加部中の静磁場発生系２は、垂直磁場方式であれば、被検体１の周りの空間にその体軸と直交する方向に、水平磁場方式であれば、体軸方向に均一な静磁場を発生させるもので、被検体１の周りに永久磁石方式、常電導方式あるいは超電導方式の静磁場発生源が配置されている。

磁場印加部中の傾斜磁場発生系３は、ＭＲＩ装置の座標系（静止座標系）であるＸ，Ｙ，Ｚの３軸方向に傾斜磁場を印加する傾斜磁場コイル９と、それぞれの傾斜磁場コイルを駆動する傾斜磁場電源１０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１０を駆動することにより、Ｘ，Ｙ，Ｚの３軸方向に傾斜磁場Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚを印加する。撮影時には、スライス面、すなわち、撮影断面に直交する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、そのスライス面に直交して且つ互いに直交する残りの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。

制御部中のシーケンサ４は、高周波磁場パルス（以下、「ＲＦパルス」という）と傾斜磁場パルスをある所定のパルスシーケンスで繰り返し印加する制御手段で、ＣＰＵ８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。

磁場印加部中の送信系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、被検体１にRFパルスを照射するもので、高周波発振器１１と変調器１２と高周波増幅器１３と送信側の高周波コイル（送信コイル）１４aとから成る。高周波発振器１１から出力されたＲＦパルスをシーケンサ４からの指令によるタイミングで変調器１２により振幅変調し、この振幅変調されたＲＦパルスを高周波増幅器１３で増幅した後に被検体１に近接して配置された高周波コイル１４ａに供給することにより、ＲＦパルスが被検体１に照射される。

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エコー信号（ＮＭＲ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）１４ｂと信号増幅器１５と直交位相検波器１６と、Ａ／Ｄ変換器１７とから成る。送信側の高周波コイル１４ａから照射された電磁波によって誘起された被検体１の応答のＮＭＲ信号が被検体１に近接して配置された高周波コイル１４ｂで検出され、信号増幅器１５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１６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１７でディジタル量に変換されて、信号処理系７に送られる。

制御部中の信号処理系７は、各種データ処理と処理結果の表示及び保存等を行うもので、光ディスク１９、磁気ディスク１８等の外部記憶装置と、ＣＲＴ等からなるディスプレイ２０とを有する。受信系６からのデータが、制御部中のＣＰＵ８に入力されると、ＣＰＵ８が信号処理、画像再構成等の処理を実行し、その結果である被検体１の断層画像をディスプレイ２０に表示すると共に、外部記憶装置の磁気ディスク１８等に記録する。

操作部２５は、ＭＲＩ装置の各種制御情報や上記信号処理系７で行う処理の制御情報を入力するもので、トラックボール又はマウス２３、及び、キーボード２４から成る。この操作部２５はディスプレイ２０に近接して配置され、操作者がディスプレイ２０を見ながら操作部２５を通してインタラクティブにＭＲＩ装置の各種処理を制御する。

なお、図１において、送信側の高周波コイル１４ａと傾斜磁場コイル９は、被検体１が挿入される静磁場発生系２の静磁場空間内に、垂直磁場方式であれば被検体１に対向して、水平磁場方式であれば被検体１を取り囲むようにして設置されている。また、受信側の高周波コイル１４ｂは、被検体１に対向して、或いは取り囲むように設置されている。

現在ＭＲＩ装置の撮像対象核種は、臨床で普及しているものとしては、被検体の主たる構成物質である水素原子核（プロトン）である。プロトン密度の空間分布や、励起状態の緩和時間の空間分布に関する情報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次元的に撮像する。

次に、上述したＭＲＩ装置で実行されるファーストスピンエコーシーケンス（以下ＦＳＥ）の一例を示す図を用いて、偽エコーの発生メカニズムを簡単に説明する。
図２はＦＳＥシーケンスの１繰り返し時間（ＴＲ）のうち、先頭部分を示しており、ＲＦ、Ｇｓ、Ｇｐ、Ｇｆ、Ｓｉｇｎａｌ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、ＮＭＲ信号の軸を示す。このシーケンスチャートに基づいて、送信系５、受信系６、傾斜磁場系３を繰り返し実行することにより、画像再構成に必要なＮＭＲ信号（以下エコー信号）を取得する。

同図中の２０１は、撮影スライス領域内の縦磁化にＲＦパルスを印加して９０度倒し、横磁化に励起する９０度励起ＲＦパルスである。２０３は、スライス選択傾斜磁場パルスであって、９０度励起ＲＦパルス２０１と共に印加されることにより所望の撮影面のみの縦磁化が９０度励起されることになる。

同じく２０２は、磁化を撮像面内で１８０度反転するための１８０度反転ＲＦパルスである。９０度励起ＲＦパルスで励起され横磁化は、その後静磁場不均一等により、その位相が分散する。この１８０度反転ＲＦパルスは、横磁化を反対方向に１８０度反転させることにより、この位相分散を再収束させて、エコー信号を発生させるものである。

２０５は、スライス選択傾斜磁場パルスであって、１８０度反転ＲＦパルス２０２と共に印加されることにより、９０度ＲＦパルスで励起された撮影スライス領域と同じ領域内の磁化が１８０度反転されることになる。

２０４は、２０６と対となるクラッシャー傾斜磁場である。２０６は、１８０度反転ＲＦパルス２０２から初めて発生するＮＭＲ信号（以下ＦＩＤ信号）を除去する為のクラッシャー傾斜磁場に、スライス選択傾斜磁場パルスにより拡散した横磁化の位相を戻すためのスライスリフェーズパルスを重畳したものである。２０７は次の１８０度反転パルスの直後に印加するＦＩＤ信号を除去するための傾斜磁場パルスと対になるクラッシャー傾斜磁場である。２０８は、位相エンコード傾斜磁場パルスであり、繰り返し時間（ＴＲ）毎にその印加量（波形と時間軸との囲む面積）が変更されて、それぞれ位相エンコード方向の空間情報がエコー信号２１４にエンコードされる。２０９は位相リワインド傾斜磁場パルスであり、位相エンコード傾斜磁場パルス２０８により、位相分散した横磁化を収束させる。

２１０は、あらかじめ横磁化の位相を分散させておくと共に、２１１と対になりクラッシャー傾斜磁場としても働く周波数ディフェーズパルスである。２１１は、１８０度反転ＲＦパルス２０２からのＦＩＤ信号を除去する為のクラッシャー傾斜磁場である。

２１２は、周波数エンコード傾斜磁場パルスであって、エコー信号に周波数エンコード方向の空間情報をエンコードするものである。周波数エンコード傾斜磁場パルス２１２の印加量が、周波数ディフェーズ傾斜磁場パルス２１０とクラッシャー傾斜磁場２１１との印加量和と同一となった時点で、エコー信号２１４の振幅が最大となる。つまり、エコー信号２１４は、９０度励起ＲＦパルスと１８０度反転ＲＦパルス間の時間と、１８０度反転ＲＦパルスとエコー信号２１３のピーク時点との時間と、が同一となる時点であって、かつ、周波数エンコード傾斜磁場パルス２１２の中央の時点で、ピークとなる。

図１のシーケンサ４は、このように、周波数ディフェーズ傾斜磁場パルス２１０とクラッシャー傾斜磁場２１１の印加量、周波数エンコード傾斜磁場パルス２１２の印加量、及び、各RFパルス２０１および２０２の印加タイミングを制御する。また、２１３は次の１８０度反転パルスの直後に印加する、ＦＩＤ信号を除去するための傾斜磁場パルスと対になるクラッシャー傾斜磁場である。

また、９０度励起RFパルス２０１の直前には、その前のTRで発生した横磁化を位相分散させるためのスポイル傾斜磁場２１５および２１６が、それぞれ位相エンコード軸と周波数エンコード軸に印加される。場合によってはスライス傾斜磁場軸にも印加される。このスポイル傾斜磁場は横磁化が十分に拡散する程度の大きさがあればよい。

次に、図３に示す具体例を用いて、偽エコー発生のメカニズムを説明する。スポイル傾斜磁場２１５-１および２１６-１で一旦位相分散された横磁化が、９０度励起RFパルス２０１-１および１８０度反転RFパルス２０２-１の印加前後で横磁化の状態が変移しなかった場合、スポイル傾斜磁場２１５-１と位相エンコード２０８-１の和、およびスポイル傾斜磁場２１６-１と周波数ディフェーズ傾斜磁場２１０-１、クラッシャー傾斜磁場２１１-１、および周波数エンコード傾斜磁場パルス２１２-１の和が同時に０になるところで、横磁化が再収束され、偽エコー３０１が発生する。

このような場合、この偽エコーを抑えるためには、上記の傾斜磁場のバランスが取れないように傾斜磁場を印加すればよい。すなわち、スポイル傾斜磁場２１５-１が位相エンコード傾斜磁場２０８-１に対して、どのような印加状態でも常に大きくなるように、またスポイル傾斜磁場２１６-１が、周波数ディフェーズ傾斜磁場２１０-１、クラッシャー傾斜磁場２１１-１、および周波数エンコード傾斜磁場パルス２１２-１の和に対して常に大きくなるように印加すればよい。しかし大きな傾斜磁場を印加する場合、デューティーサイクルなど電気的な負荷が大きくなり計測に制限が発生する、装置への力学的負荷から発生する物理的な振動に起因するアーチファクトが発生する、などの問題をもたらす。

以上を踏まえて、以下の本発明の好適な実施態様においては、印加面積の大きなスポイル傾斜磁場を連続して印加することなく、偽エコー信号に基づくアーチファクトを抑制することが可能な幾つかの方法について順次説明する。本発明の好適な実施態様にあっては、あらかじめ定められているパルスシーケンスに基づいて、磁場印加部が複数のＲＦパルスと傾斜磁場パルスを被検体に印加し、受信されるＮＭＲ信号に対して制御・情報付与する制御部を有し、更に、複数の傾斜磁場パルスに、励起パルスの直前に印加されるスポイル傾斜磁場パルスを付加する。そして制御部は、特定の傾斜磁場パルスの強度もしくは極性、もしくは装置特性に対応して、このスポイル傾斜磁場の個数、印加タイミング、印加面積、極性を制御する。

実施例１に係る、ＭＲＩ装置を説明する。本実施例は、励起パルスからみて、先頭にあたる位相エンコード傾斜磁場パルスの極性に対応して、位相エンコード軸に関するスポイル傾斜磁場の印加量を制御する。

具体的には、本実施例は、偽エコー信号が位相エンコードの片側の極性においてのみ発生することに注目し、位相エンコードの極性に合わせて、スポイル傾斜磁場パルスの極性を変化させる。

このように制御されたパルスシーケンスにおいては、印加量が必要最小限のスポイル傾斜磁場パルスが印加されれば、偽エコー信号が発生しない位相エンコードと同じ状態でエコー信号を計測することが可能となる。

次に、図４を用いて実施例１の動作について説明する。図４は前出のＦＳＥシーケンスチャートを示しており、前半分は時系列的にＴＲで繰り返した回数がａ回目の、後ろ半分は回数がｂ回目のシーケンスチャートを示す。なお、スライス傾斜磁場軸は同じ印加パターンであるので省略する。また、ＲＦパルス、及び周波数エンコード傾斜磁場（Ｇｆ）、及びエコー信号（Ｓｉｇｎａｌ）は図３と同じであるので説明を省略する。

繰り返し回数がa回目の時、９０度励起ＲＦパルス２０１-aからみて最初の位相エンコード傾斜磁場パルス２０８-aの極性が正であった場合、スポイル傾斜磁場２１５-aの極性も正とし、一方でb回目のとき、９０度励起ＲＦパルス２０１-bからみて最初の位相エンコード傾斜磁場パルス２０８-bの極性が負であった場合、スポイル傾斜磁場２１５-bの極性も負とするように極性制御をする。

こうすることにより、位相エンコードとスポイル傾斜磁場が同極性の場合、エコー信号収集時に傾斜磁場の和が０になることは無い。

また、図５に示すマルチパルス系列にて、位相エンコードの極性が１繰り返し時間中に逆転する場合、スポイル傾斜磁場２１５と位相エンコード傾斜磁場２０８-３の和が０になる場合が存在するが、この場合、スピンエコー系列ではT２減衰、グラジエントエコー系列ではT２*減衰と呼ばれる核スピンの横緩和現象により、偽エコーを発生する横磁化の大きさがエコー信号に比べて十分小さくなることが期待でき、問題とならない。

図１１に、実施例１を適用した結果を示す。同図から明らかなように、偽エコーを抑制しつつ、力学的な負荷により発生したアーチファクト６０１の信号値を約５４％に低減している。同図の右側に示す通り、同図の左側に示す従前の手法を用いた場合に表れるアーチファクト６０１が低減できる。

次に、実施例２について説明する。実施例１と異なる点は、３Ｄ計測時に、スライスエンコード軸にスポイル傾斜磁場パルスを追加し、スライスエンコード傾斜磁場パルスの極性に応じて極性制御を行うことである。以下、異なる箇所のみ説明し、同じ箇所の説明は省略する。

具体的には、本実施例は、偽エコー信号が位相エンコードかつスライスエンコードの片側の極性においてのみ発生することに注目し、スライスエンコードの極性に合わせて、スポイル傾斜磁場パルスの極性を変化させる。

このように制御されたパルスシーケンスにおいては、印加量が必要最小限のスポイル傾斜磁場パルスが印加されれば、常に偽エコー信号が発生しないスライスエンコードと同じ状態でエコー信号を計測することが可能となる。

次に、図６を用いて、実施例２の動作について説明する。図６は前出のＦＳＥシーケンスのうち、３Ｄ計測を行うときのシーケンスチャートである。ＲＦパルス（ＲＦ）、及び位相エンコード傾斜磁場（Ｇｐ）、及び周波数エンコード傾斜磁場（Ｇｆ）、及びエコー信号（Ｓｉｇｎａｌ）は図４と同じであるので説明を省略する。

３Ｄ計測時には、スライスエンコード傾斜磁場パルス２１７およびスライスリワインド傾斜磁場パルス２１８が追加される。スライスエンコード傾斜磁場パルスは、繰り返し時間（ＴＲ）毎にその印加量（波形と時間軸との囲む面積）が変更されて、それぞれスライスエンコード方向の空間情報がエコー信号２１４にエンコードされる。スライスリワインド傾斜磁場パルスは、スライスエンコード傾斜磁場パルスにより分散された横磁化を再収束させる。

これに９０度励起ＲＦパルスの直前にスライスエンコード軸にスポイル傾斜磁場パルス２１９を追加する。スポイル傾斜磁場パルスの動作方法は、９０度励起ＲＦパルス２０１からみて最初のスライスエンコード傾斜磁場パルス２１７の極性が正であった場合、スポイル傾斜磁場２１９の極性も正、２１７が負であった場合、２１９の極性も負となるように極性制御する。また本方式は実施例１と併用可能とする。

こうすることにより、本実施例においては、スライスエンコード傾斜磁場とスポイル傾斜磁場が常に同極性になるため、エコー信号収集時に傾斜磁場の和が０になることは無い。

次に、実施例３について説明する。実施例１及び実施例２と異なる点は、スポイル傾斜磁場の極性制御ではなく、強度制御を行う点である。以下、異なる箇所のみ説明し、同じ箇所の説明は省略する。

具体的には、本実施形態は、偽エコー信号が位相エンコードとスポイル傾斜磁場の和が０になる場合にのみ発生することに注目し、位相エンコードの強度に合わせて、スポイル傾斜磁場パルスの強度を変化させる。

次に、図７を用いて、実施例３の動作について図７を用いて説明する。図７は前出のＦＳＥシーケンスのシーケンスチャートである。なお、スライス傾斜磁場軸は図４と同じ印加パターンであるので省略する。また、ＲＦパルス（ＲＦ）、及び周波数エンコード傾斜磁場（Ｇｆ）、及びエコー信号（Ｓｉｇｎａｌ）は図４と同じであるので説明を省略する。

１繰り返し時間内のすべての位相エンコード傾斜磁場パルス２０８−１、及び２０８-２、及び２０８-３の傾斜磁場強度のうち絶対値が最大になるもの(図７では２０８-１)に対して、スポイル傾斜磁場パルス２１５の絶対値強度が常に少しだけ大きくなるような値で、正または負に印加する。

こうすることにより、本実施例においては、位相エンコード傾斜磁場とスポイル傾斜磁場の和が常に必要最小限かつ正もしくは負の極性を持つため、エコー信号収集時に０になることは無い。

次に、実施例４について説明する。実施例１及び実施例２及び実施例３と異なる点は、３D計測時に、スライスエンコード軸にスポイル傾斜磁場パルスを追加し、そのスポイル傾斜磁場の極性ではなく、強度の制御を行う点である。以下、異なる箇所のみ説明し、同じ箇所の説明は省略する。

具体的には、本実施例は、偽エコー信号がスライスエンコードとスポイル傾斜磁場の和が０になる場合にのみ発生することに注目し、スライスエンコードの強度に合わせて、スポイル傾斜磁場パルスの強度を変化させる。

次に、実施例４の動作について図８を用いて説明する。図８は前出のＦＳＥシーケンスのうち、３Ｄ計測を行うときのシーケンスチャートである。ＲＦパルス（ＲＦ）、及び位相エンコード傾斜磁場（Ｇｐ）、及び周波数エンコード傾斜磁場（Ｇｆ）、及びエコー信号（Ｓｉｇｎａｌ）は図７と同じであるので説明を省略する。

１繰り返し時間内のすべてのスライスエンコード傾斜磁場パルス２１７−１、及び２１７-２、及び２１７-３の傾斜磁場強度のうち絶対値が最大になるもの(図８では２１７-１)に対して、スポイル傾斜磁場パルス２１９の絶対値強度が常に少しだけ大きくなるような値で、正または負に印加する。

こうすることにより、本実施例においては、位相エンコード傾斜磁場とスポイル傾斜磁場の和が常に必要最小限かつ正もしくは負の極性を持つため、エコー信号収集時に０になることは無い。

次に、実施例５について説明する。実施例１及び実施例２及び実施例３及び実施例４と異なる点は、スポイル傾斜磁場を一対のマルチパルスとし、印加タイミングおよび極性および強度の個別制御を行う点である。以下、異なる箇所のみ説明し、同じ箇所の説明は省略する。

具体的には、本実施例は、スポイル傾斜磁場により、システムに物理的な振動が発生することに注目し、その振動周期および減衰定数に合わせてスポイル傾斜磁場パルスを複数印加し、その強度と極性を変化させる。

まず、装置の物理特性を測定する方法を図９で説明する。図９は前出のＦＳＥシーケンスのシーケンスチャートである。なお、スライス傾斜磁場軸は同じ印加パターンであるので省略する。ＲＦパルス（ＲＦ）、及び周波数エンコード傾斜磁場（Ｇｆ）、及びエコー信号（Ｓｉｇｎａｌ）は図１と同じであるので説明を省略する。

スポイル傾斜磁場パルス２１５と９０度励起ＲＦパルス２０１の間に隙間時間（以下ＤｅａｄＴｉｍｅ）４０１を設け、隙間時間４０１の設定値を一定間隔で伸ばしながら画像を取得する。取得した画像にあるアーチファクトの強度およびパターン変化を測定する。パターン変化から振動周期を算出し、強度変化から減衰曲線を算出する。

次に、図１０を用いて実施例５の動作について説明する。図１０は前出のＦＳＥシーケンスのシーケンスチャートである。なお、スライス傾斜磁場軸は同じ印加パターンであるので省略する。ＲＦパルス（ＲＦ）、及び周波数エンコード傾斜磁場（Ｇｆ）、及びエコー信号（Ｓｉｇｎａｌ）は図１と同じであるので説明を省略する。

まず、スポイル傾斜磁場パルス２１５−１を印加した後、図９の方法で測定した一定の周期と減衰曲線もつ振動波５０１を鑑みた印加タイミング、印加極性、印加強度を持つ、対となるスポイル傾斜磁場パルス２１５−２または２１５−３のいずれか一つを印加する。

こうすることにより、一回に印加するスポイル傾斜磁場の大きさを抑えながら、最初のスポイル傾斜磁場パルスに起因する物理的な振動を低減することが可能である。

以上、本発明の種々の実施例を述べたが、本発明はこれらに限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明のより良い理解のために詳細に説明したのであり、必ずしも説明の全ての構成を備えるものに限定されものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることが可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

更に、上述した各構成、機能、処理部等は、それらの一部又は全部を実現するプログラムを作成する例を説明したが、それらの一部又は全部を例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現しても良いことは言うまでもない。

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：信号処理系、８：中央処理装置（ＣＰＵ）、９：傾斜磁場コイル、１０：傾斜磁場電源、１１：高周波発信器、１２：変調器、１３：高周波増幅器、１４ａ：高周波コイル（送信コイル）、１４ｂ：高周波コイル（受信コイル）、１５：信号増幅器、１６：直交位相検波器、１７：Ａ／Ｄ変換器、１８：磁気ディスク、１９：光ディスク、２０：ディスプレイ、２１：ＲＯＭ、２２：ＲＡＭ、２３：トラックボール又はマウス、２４：キーボード
２０１：９０度励起パルス、２０２：１８０度反転パルス、２０３：スライス選択傾斜磁場パルス（９０度励起パルス用）、２０４：クラッシャー傾斜磁場パルス、２０５：スライス選択傾斜磁場パルス（１８０度反転パルス用）、２０６：クラッシャー傾斜磁場パルス、２０７；クラッシャー傾斜磁場パルス、２０８：位相エンコード傾斜磁場パルス、２０９：位相リワインド傾斜磁場パルス、２１０：周波数ディフェーズ傾斜磁場パルス、２１１：クラッシャー傾斜磁場パルス、２１２：周波数エンコード傾斜磁場パルス、２１３：クラッシャー傾斜磁場パルス、２１４：エコー信号、２１５：スポイル傾斜磁場（位相エンコード軸）、２１６：スポイル傾斜磁場（周波数エンコード軸）、２１７：スライスエンコード傾斜磁場パルス、２１８：スライスリワインド傾斜磁場パルス、２１９：スポイル傾斜磁場パルス（スライスエンコード軸）、３０１：偽エコー信号、４０１：隙間時間（ＤｅａｄＴｉｍｅ）、５０１：振動波、６０１：アーチファクト。

Claims (10)

1. 磁場印加部と、
   所定のパルスシーケンスに基づいて、前記磁場印加部を介して、複数の励起パルスと傾斜磁場パルスを被検体に印加し、受信される前記被検体からのエコー信号の処理を行う制御部とを備え、
   前記制御部は、
   前記励起パルスの直前にスポイル傾斜磁場パルスを印加し、
   前記傾斜磁場パルスの強度、極性、もしくは装置特性に対応して、前記スポイル傾斜磁場を制御する、
   ことを特徴とする磁気共鳴イメージング（以下、ＭＲＩ）装置。
2. 請求項１に記載のＭＲＩ装置であって、
   前記制御部は、
   前記スポイル傾斜磁場の個数、印加タイミング、強度、或いは極性を制御する、
   ことを特徴とするＭＲＩ装置。
3. 請求項２に記載のＭＲＩ装置であって、
   前記制御部は、
   前記励起パルスからみて先頭にあたる位相エンコード傾斜磁場パルスの極性に対応して、位相エンコード軸に印加する前記スポイル傾斜磁場パルスの印加量を制御する、
   ことを特徴とするＭＲＩ装置。
4. 請求項２に記載のＭＲＩ装置であって、
   前記制御部は、
   ３次元（以下、３Ｄ）計測時に、スライスエンコード軸に前記スポイル傾斜磁場パルスを印加し、スライスエンコード傾斜磁場パルスの極性に応じて当該スポイル傾斜磁場パルスの極性を制御する、
   ことを特徴とするＭＲＩ装置。
5. 請求項２に記載のＭＲＩ装置であって、
   前記制御部は、
   繰り返し時間内のすべての位相エンコード傾斜磁場パルスの絶対値強度に対応して、位相エンコード軸に印加する前記スポイル傾斜磁場パルスの強度を制御する、
   ことを特徴とするＭＲＩ装置。
6. 請求項５に記載のＭＲＩ装置であって、
   前記制御部は、
   ３Ｄ計測時に、スライスエンコード軸に前記スポイル傾斜磁場パルスを印加し、
   繰り返し時間内のすべてのスライスエンコード傾斜磁場パルスの絶対値強度に対応して、前記スライスエンコード軸に印加する前記スポイル傾斜磁場パルスの強度を制御する、
   ことを特徴とするＭＲＩ装置。
7. 請求項２に記載のＭＲＩ装置であって、
   前記制御部は、
   あらかじめ測定した物理的特性に基づいて、前記スポイル傾斜磁場パルスを一対のマルチパルスとし、前記印加タイミング、前記極性、及び前記強度を当該マルチパルス毎に制御する、
   ことを特徴とするＭＲＩ装置。
8. ＭＲＩ装置の磁場印加方法であって、
   所定のパルスシーケンスに基づいて、複数の励起パルスと傾斜磁場パルスを被検体に印加し、受信される前記被検体からのエコー信号の処理を行う際、
   前記励起パルスの直前にスポイル傾斜磁場パルスを印加し、
   前記傾斜磁場パルスの強度、極性、もしくは装置特性に対応して、前記スポイル傾斜磁場パルスを制御する、
   ことを特徴とする磁場印加方法。
9. 請求項８に記載の磁場印加方法であって、
   前記傾斜磁場パルスの強度、極性、もしくは装置特性に対応して、前記スポイル傾斜磁場の個数、印加タイミング、強度、或いは極性を制御する、
   ことを特徴とする磁場印加方法。
10. 請求項９に記載の磁場印加方法であって、
    前記励起パルスからみて、先頭にあたる位相エンコード傾斜磁場パルスの極性に対応して、位相エンコード軸の前記スポイル傾斜磁場パルスの印加量を制御する、
    ことを特徴とする磁場印加方法。

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