JP2017006522A - 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することができ、且つプリパルスで発生した不要なＮＭＲ信号を効率良く抑制する。【解決手段】ＭＲＩは、被検体を収容する空間に均一な静磁場を発生させる静磁場発生手段と、前記静磁場に重畳して傾斜磁場を発生させる傾斜磁場発生手段と、前記被検体に励起パルスを照射するための高周波磁場を発生させる高周波磁場発生手段と、所定のパルスシーケンスにしたがって前記励起パルス及び前記傾斜磁場を印加する制御手段と、前記被検体から放出されるエコー信号を検出する信号検出手段と、前記エコー信号を画像化する信号処理手段と、を有し、前記制御手段は、前記励起パルスの前にプリパルスを印加し、前記プリパルスによって発生した不要な横磁化を位相分散させるために、前記傾斜磁場の強度、極性又は装置特性に対応して印加するクラッシャー傾斜磁場パルスを動的に制御する。【選択図】図４

Description

本発明は、磁気共鳴イメージング（以下、ＭＲＩ）装置、及びＭＲＩ装置における偽エコーアーチファクト対策のクラッシャー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核磁気共鳴（以下、ＮＭＲ）信号を計測し、被検体の頭部、腹部又は四肢等の形態や機能を二次元的又は三次元的に画像化する装置である。撮像において、ＮＭＲ信号は、傾斜磁場によって異なる位相エンコードを付与されると共に周波数エンコードされ、時系列データとして計測される。計測されたＮＭＲ信号は、二次元又は三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。

本来は、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又は周波数エンコードを付与し、時系列データとして計測する。更に、不要なＮＭＲ信号を予め抑制するために、又はＮＭＲ信号にコントラスト情報を付与するために、励起パルスの前にプリパルスを印加する場合がある。しかし、プリパルスを使用した際に発生する不要なＮＭＲ信号が、ｋ空間上に混入してアーチファクトが発生する場合がある。

プリパルスで発生する不要なＮＭＲ信号を抑制し、ｋ空間データに混入しないようにするためには、一般的に、印加面積の大きなスポイル傾斜磁場パルス又はクラッシャー傾斜磁場パルスを印加する必要がある。しかしながら、従来の技術では、装置に対する電気的負荷及び力学的負荷が大きくなり、同時に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おそれがある。そのため、特許文献１に記載されているように、効率良くクラッシャー傾斜磁場パルスを印加し、アーチファクトを抑制する技術も開示されている。

特開平１１−２３９５７０号公報

特許文献１に記載の技術においては、クラッシャー傾斜磁場パルスの極性を、周波数エンコード軸とスライス軸に対して、計測用シーケンス内で使用している特定の傾斜磁場パルスと同じになるように制御している。しかしながら、この技術では、位相エンコード軸への工夫がされておらず、また、周波数エンコード軸及びスライス軸に対しては、面積への工夫がされていない。

そこで、本発明は、様々なシーケンスに適用することができ、且つプリパルスで発生した不要なＮＭＲ信号を効率良く抑制することができるＭＲＩ装置、及びその磁場印加方法を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明である磁気共鳴イメージング装置は、被検体を収容する空間に均一な静磁場を発生させる静磁場発生手段と、前記静磁場に重畳して傾斜磁場を発生させる傾斜磁場発生手段と、前記被検体に励起パルスを照射するための高周波磁場を発生させる高周波磁場発生手段と、所定のパルスシーケンスにしたがって前記励起パルス及び前記傾斜磁場を印加する制御手段と、前記被検体から放出されるエコー信号を検出する信号検出手段と、前記エコー信号を画像化する信号処理手段と、を有し、前記制御手段は、前記励起パルスの前にプリパルスを印加し、前記プリパルスによって発生した不要な横磁化を位相分散させるために、前記傾斜磁場の強度、極性又は装置特性に対応して印加するクラッシャー傾斜磁場パルスを動的に制御する、ことを特徴とする。

本発明によれば、面積の大きなクラッシャー傾斜磁場パルスを一度に印加することなく、プリパルスで発生する不要なＮＭＲ信号に基づいて、偽エコー等のアーチファクトを抑制することができる。

本発明である磁気共鳴イメージング装置の全体構成を示す図である。 本発明である磁気共鳴イメージング装置におけるシーケンスチャートを示す図である。 本発明である磁気共鳴イメージング装置において、プリパルスを使用したときのシーケンスチャートを示す図である。 本発明である磁気共鳴イメージング装置の磁場印加方法の流れを示すフローチャートである。 本発明である磁気共鳴イメージング装置において、位相エンコード傾斜磁場パルスの極性に対応して、位相エンコード方向に印加するクラッシャー傾斜磁場パルスの印加量を制御する場合のシーケンスチャートを示す図である。 本発明である磁気共鳴イメージング装置において、位相エンコード傾斜磁場パルスの面積に対応して、位相エンコード方向に印加するクラッシャー傾斜磁場パルスの面積を制御する場合のシーケンスチャートを示す図である。 本発明である磁気共鳴イメージング装置において、位相エンコード傾斜磁場パルスの最大面積に対応して、位相エンコード方向に印加するクラッシャー傾斜磁場パルスの面積を制御する場合のシーケンスチャートを示す図である。 本発明である磁気共鳴イメージング装置において、スライス選択傾斜磁場パルスに対応して、スライス方向に印加するクラッシャー傾斜磁場パルスの極性及び面積を制御する場合のシーケンスチャートを示す図である。 本発明である磁気共鳴イメージング装置において、周波数エンコード傾斜磁場パルスに対応して、周波数エンコード方向に印加するクラッシャー傾斜磁場パルスの面積を制御する場合のシーケンスチャートを示す図である。

以下に、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、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場合がある。

まず、本発明であるＭＲＩ装置について説明する。図１は、ＭＲＩ装置の全体構成を示す図である。ＭＲＩ装置１００は、ＮＭＲ現象を利用して被検体１１０の断層画像を得る医用画像撮像装置である。図１に示すように、ＭＲＩ装置１００は、静磁場発生源１２０と、傾斜磁場発生部１３０と、シーケンサ１４０と、高周波磁場発生部１５０と、信号検出部１６０と、制御部１７０とを備える。

静磁場発生源１２０は、被検体１１０を収容する静磁場空間に、垂直磁場方式であれば、被検体１１０の体軸と直交する方向に、水平磁場方式であれば、被検体１１０の体軸方向に、均一な静磁場を発生させる静磁場発生手段である。被検体１１０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１２０が配置される。

傾斜磁場発生部１３０は、静磁場空間に重畳して、ＭＲＩ装置１００の座標系（静止座標系）であるＸ，Ｙ，Ｚの三軸方向に傾斜磁場を発生させる傾斜磁場コイル１３１と、それぞれの傾斜磁場コイル１３１を駆動する傾斜磁場電源１３２とを有する傾斜磁場発生手段である。後述のシ−ケンサ１４０からの命令すなわち制御に従ってそれぞれのコイルの傾斜磁場電源１３２を駆動することにより、Ｘ，Ｙ，Ｚの三軸方向に傾斜磁場Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚが発生する。撮像時には、スライス面（撮像断面）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１１０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二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。

シーケンサ１４０は、高周波磁場パルス（以下、ＲＦパルス）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ある。シーケンサ１４０は、中央処理装置（以下、ＣＰＵ）１７１の制御に基づいて動作し、被検体１１０の断層画像のデータ収集に必要な種々の命令すなわち制御を傾斜磁場発生部１３０、高周波磁場発生部１５０および信号検出部１６０に送る。なお、制御手段には、ＣＰＵ１７１など制御部１７０の一部も含まれる。

高周波磁場発生部１５０は、被検体１１０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１１０に対しＲＦパルスを照射する高周波磁場発生手段である。高周波磁場発生部１５０には、高周波発振器１５１と変調器１５２と高周波増幅器１５３と送信側の高周波コイルである照射コイル１５４とが含まれる。高周波発振器１５１から出力されたＲＦパルスを、シーケンサ１４０からの指令によるタイミングで変調器１５２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１５３で増幅した後、被検体１１０に近接して配置された照射コイル１５４に供給することにより、高周波磁場が被検体１１０に照射される。

信号検出部１６０は、被検体１１０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信号であるエコー信号を検出する信号検出手段である。信号検出部１６０には、受信側の高周波コイルである受信コイル１６１と信号増幅器１６２と直交位相検波器１６３と、アナログデジタル（以下、Ａ／Ｄ）変換器１６４とが含まれる。照射コイル１５４から照射された電磁波によって被検体１１０において誘起された応答のＮＭＲ信号が、被検体１１０に近接して配置された受信コイル１６１で検出され、信号増幅器１６２で増幅された後、シーケンサ１４０からの指令によるタイミングで直交位相検波器１６３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１６４でデジタル量に変換されて、制御部１７０に送られる。

制御部１７０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ある信号処理手段である。制御部１７０には、ＣＰＵ１７１等のプロセッサと、内部メモリ１７２等の記憶装置と、光ディスク１８１や磁気ディスク１８２等の外部記憶装置１８０と、入出力部１９０とが含まれる。ＣＰＵ１７１は、信号検出部１６０が信号やデータを受け付けると、内部メモリ１７２を作業領域として用いて信号処理や画像再構成等の処理を実行し、画像化された被検体１１０の断層画像を出力装置２００に表示すると共に、外部記憶装置１８０に記録する。

入出力部１９０は、ＭＲＩ装置１００の各種制御情報や制御部１７０で行う処理の制御情報の入出力、具体的にはパルスシーケンスの撮像パラメータ等の入力受付と表示を行う。入出力部１９０には、例えば、トラックボール、マウス、パッド、タッチパネル等のポインティングデバイス２１１、キーボード２１２を含む入力装置２１０と、例えば、ブラウン管（ＣＲＴ）あるいは液晶（ＬＣＤ）等のディスプレイ２０１、プリンタ２０２を含む出力装置２００とからなる。入力装置２１０を出力装置２００に近接して配置し、例えば、操作者がディスプレイ２０１を見ながらポインティングデバイス２１１を通してＭＲＩ装置１００に各種処理の実行を指示する等、インタラクティブに制御してもよい。またディスプレイ２０１の表示面に入力装置２１０として動作するタッチパネルを配置し、ディスプレイ２０１の表示内容を選択あるいは操作することにより、入力操作が行われるようにしても良い。

被検体１１０は、寝台３００の天板上に載置され、寝台移動装置によって撮像空間内である静磁場空間内に収容される。送信側の照射コイル１５４と傾斜磁場コイル１３１は、被検体１１０が収容される静磁場空間内に、垂直磁場方式であれば被検体１１０に対向して、水平磁場方式であれば被検体１１０を取り囲むようにして設置される。また、受信側の受信コイル１６１は、被検体１１０に対向して、或いは取り囲むように設置される。

なお、現在のＭＲＩ装置１００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１１０の主たる構成物質であるプロトン（水素原子核）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二次元もしくは三次元的に撮像する。

上述したＭＲＩ装置で実行される一般的な撮像シーケンスのうち、グラジエントエコー（以下、ＧＥ）の一例を示す図を用いて、プリパルス使用時に印加するクラッシャー傾斜磁場パルスについて説明する。図２は、ＭＲＩ装置におけるシーケンスチャートを示す図である。

シーケンスチャート３００では、ＧＥシーケンスの１繰り返し時間（以下、ＴＲ）分を示す。なお、高周波磁場パルス（ＲＦ）の軸には励起パルス３１０の波形が表され、スライス方向傾斜磁場（Ｇｓ）の軸にはスライス選択傾斜磁場パルス３２０の波形が表され、位相エンコード方向傾斜磁場（Ｇｐ）の軸には位相エンコード傾斜磁場パルス３３０の波形が表され、周波数エンコード方向傾斜磁場（Ｇｆ）の軸には周波数エンコード傾斜磁場パルス３４０の波形が表され、核磁気共鳴信号（ＮＭＲ）の軸にはエコー信号３５０の波形が表される。制御部１７０は、シーケンスチャート３００に基づいてシーケンサ１４０を動作させ、高周波磁場発生部１５０、信号検出部１６０、及び傾斜磁場発生部１３０を繰り返し実行させることにより、画像再構成に必要なエコー信号３５０を発生させて取得する。

図２に示すように、撮像スライス領域内の縦磁化に、高周波磁場発生部１５０で励起パルス３１０を印加して、被検体１１０にＲＦを照射することにより、横磁化を励起する。そして、励起パルス３１０と共に、傾斜磁場発生部１３０でスライス選択傾斜磁場パルス３２０が印加されることにより、所望の撮像面のみの横磁化が励起される。スライス選択傾斜磁場パルス３２０に続いて、スライスリフェーズパルス３２１が印加されることにより、スライス選択傾斜磁場パルス３２０により拡散した横磁化の位相を戻す。なお、スライス選択傾斜磁場パルス３２０とスライスリフェーズパルス３２１とは対になるものである。

スライスリフェーズパルス３２１に続いて、傾斜磁場発生部１３０で位相エンコード傾斜磁場パルス３３０が印加される。ＴＲ毎に位相エンコード傾斜磁場パルス３３０の印加量が変更されて、それぞれ位相エンコード方向の空間情報がエコー信号３５０にエンコードされる。なお、印加量は、傾斜磁場パルスの面積、すなわち傾斜磁場パルスの波形とその時間軸で囲む面積で表される。

位相エンコード傾斜磁場パルス３３０に続いて、傾斜磁場発生部１３０で周波数ディフェーズパルス３４１を印加して横磁化の位相を分散させておき、次いで、周波数エンコード傾斜磁場パルス３４０を印加して、エコー信号３５０に周波数エンコード方向の空間情報をエンコードする。なお、周波数エンコード傾斜磁場パルス３４１と周波数ディフェーズパルス３４０とは対になるものである。

周波数エンコード傾斜磁場パルス３４０の印加量が、周波数ディフェーズ傾斜磁場パルス３４１の印加量と同一となった時点で、エコー信号３５０の振幅が最大となる。すなわち、エコー信号３５０は、周波数エンコード傾斜磁場パルス３４０の中央の時点でピークとなる。シーケンサ１４０は、制御部１７０の命令に基づき、周波数エンコード傾斜磁場パルス３４０と周波数ディフェーズ傾斜磁場パルス３４１の印加量、及び励起パルス３１０の印加タイミングを制御する。

次に、プリパルスを併用するときの運用方法について説明する。図３は、ＭＲＩ装置において、プリパルスを使用したときのシーケンスチャートを示す図である。シーケンスチャート３０１では、励起パルス３１０の直前に、用途に応じた特性を持つプリパルス３１１を印加する。このとき、必要に応じて、所望の撮像面のみの横磁化が励起されるように、プリパルス３１１と共に、スライス選択傾斜磁場パルス３２２を印加する。

そして、プリパルス３１１を印加した直後に、プリパルス３１１によって発生した不要な横磁化を位相分散させるために、クラッシャー傾斜磁場パルス３２３、３３１、３４２が印加される。なお、スライス選択傾斜磁場パルス３２０の前にクラッシャー傾斜磁場パルス３２３が印加され、位相エンコード傾斜磁場パルス３３０の前にクラッシャー傾斜磁場パルス３３１が印加され、周波数エンコード傾斜磁場パルス３４０の前にクラッシャー傾斜磁場パルス３４２が印加される。

クラッシャー傾斜磁場パルス３２３、３３１、３４２は、プリパルス３１１によって発生した横磁化が十分に拡散する程度の大きさにすれば良い。ただし、大きな傾斜磁場パルスを印加する場合、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生じる、又はＭＲＩ装置１００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、等の問題がある。また、単純に傾斜磁場パルスを小さくして印加すると、横磁化を十分に分散することができず、偽エコーアーチファクトの要因となる。そこで、本発明では、印加面積の大きなクラッシャー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。

制御部１７１は、予め定められたパルスシーケンスに基づいて、複数の励起パルス３１０と傾斜磁場パルス３２０、３３０、３４０を発生させ、被検体１１０から検出したＮＭＲ信号に対して情報を付与する等の制御を行う。さらに、制御部１７１は、複数の傾斜磁場パルス３２０、３３０、３４０に、プリパルス３１１の直後に印加されるクラッシャー傾斜磁場パルス３２３、３３１、３４２を付加する。制御部１７１は、特定の傾斜磁場パルス３２３、３３１、３４２の強度、極性、又は装置特性に対応して、クラッシャー傾斜磁場パルス３２３、３３１、３４２の印加面積及び極性を制御する。この磁場印加の制御方法について、以下の各実施例で説明する。

図４は、ＭＲＩ装置の磁場印加方法の流れを示すフローチャートである。ＭＲＩ装置１００の磁場印加方法４００は、制御部１７１が、撮像条件設定４１０のステップ、及び傾斜磁場データ作成４２０のステップを実行した後、位相エンコード傾斜磁場パルスの極性・面積判断４３０、スライス選択傾斜磁場パルスの極性・面積判断４４０、周波数エンコード傾斜磁場パルスの面積判断４５０のいずれかのステップを実行し、前のステップで判断した極性・面積に応じてクラッシャー傾斜磁場パルスの印加量制御４６０のステップを実行した上で、シーケンサ通知４７０のステップを実行する。

撮像条件設定４１０では、操作者が指定した撮像条件を読み込み、内部メモリ１７２に記憶する等してＭＲＩ装置１００に設定する。続いて、傾斜磁場データ作成４２０では、この撮像条件からスライス方向、位相エンコード方向、周波数エンコード方向などの傾斜磁場データを演算し、傾斜磁場におけるＸ，Ｙ，Ｚの３軸の物理軸と、スライス方向、位相エンコード方向、周波数エンコード方向の論理軸を一致させる。

本実施例においては、位相エンコード傾斜磁場パルスの極性・面積判断４３０を実行する場合を説明する。図５は、ＭＲＩ装置において、位相エンコード傾斜磁場パルスの極性に対応して、位相エンコード方向にクラッシャー傾斜磁場パルスの印加量を制御する場合のシーケンスチャートを示す図である。なお、ＲＦ、Ｇｓ、Ｇｆ及びＮＭＲについては、図３と同じであるため、説明を省略する。

シーケンスチャート３０２では、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、クラッシャー傾斜磁場パルス３３２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クラッシャー傾斜磁場パルス３３２が印加されれば、位相エンコード傾斜磁場パルス３３０との和が０になることはなく、偽エコー信号が発生しない位相エンコード傾斜磁場パルス３３０と同じ状態でエコー信号３５０を計測することが可能となる。

位相エンコード傾斜磁場パルス３３０の極性を判断した上で、図４のクラッシャー傾斜磁場パルスの印加量制御４６０を実行する。図５に示すように、制御部１７１は、位相エンコード傾斜磁場パルス３３０の極性が正であった場合、クラッシャー傾斜磁場パルス３３２の極性も正とし、位相エンコード傾斜磁場パルス３３０の極性が負であった場合、クラッシャー傾斜磁場パルス３３２の極性も負とするように、極性を制御する。このとき、位相エンコード傾斜磁場パルス３３０とクラッシャー傾斜磁場パルス３３２が同極性の場合、エコー信号３５０の収集時に偽エコー信号が発生する条件になることはない。

制御部１７１は、シーケンサ通知４７０を実行し、制御された傾斜磁場の極性及び印加量をシーケンサ１４０に通知する。シーケンサ１４０は、内部メモリ１７２等に記憶されているパルスシーケンスを制御された内容に書き換える。シーケンサ１４０は、制御部１７１の管理の元で、スキャンを実行する段階に移行する。このようにすることで、面積の大きなクラッシャー傾斜磁場パルスを一度に印加することなく、プリパルス３１１で発生する不要なＮＭＲ信号に基づいて、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できる。

本実施例においても、位相エンコード傾斜磁場パルスの極性・面積判断４３０を実行する場合を説明するが、極性制御ではなく、面積制御を行う。図６は、ＭＲＩ装置において、位相エンコード傾斜磁場パルスの面積に対応して、位相エンコード方向に印加するクラッシャー傾斜磁場パルスの面積を制御する場合のシーケンスチャートを示す図である。なお、ＲＦ、Ｇｓ、Ｇｆ及びＮＭＲについては、図３と同じであるため、説明を省略する。

シーケンスチャート３０３では、偽エコー信号が位相エンコード傾斜磁場パルス３３０よりも大きな面積で、クラッシャー傾斜磁場パルス３３３を印加した場合、偽エコー信号が発生する条件にならないことに注目し、シーケンスパラメータに応じて決定されるＴＲ毎の位相エンコード傾斜磁場パルス３３０の面積に応じて、クラッシャー傾斜磁場パルス３３３の面積が位相エンコード傾斜磁場パルス３３０の面積よりも常に大きくなるように変化させる。このように制御されたパルスシーケンスにおいては、クラッシャー傾斜磁場パルス３３３の面積と位相エンコード傾斜磁場パルス３３０の面積との和が０になることはなく、常に偽エコー信号が発生しない位相エンコード傾斜磁場パルス３３０と同じ状態でエコー信号３５０を計測することが可能となる。

位相エンコード傾斜磁場パルス３３０の面積を判断した上で、図４のクラッシャー傾斜磁場パルスの印加量制御４６０を実行する。図６に示すように、制御部１７１は、クラッシャー傾斜磁場パルス３３３の面積が直後の位相エンコード傾斜磁場パルス３３０の面積よりも、常に大きくなるような値で、正又は負に印加する。このとき、位相エンコード傾斜磁場パルス３３０の面積とクラッシャー傾斜磁場パルス３３３の面積の和がエコー信号３５０の収集時に０になることはない。

本実施例においても、位相エンコード傾斜磁場パルスの極性・面積判断４３０を実行する場合を説明するが、ＴＲ毎の面積ではなく、全ＴＲ中で最大の面積で制御する。図７は、ＭＲＩ装置において、位相エンコード傾斜磁場パルスの最大面積に対応して、位相エンコード方向に印加するクラッシャー傾斜磁場パルスの面積を制御する場合のシーケンスチャートを示す図である。なお、ＲＦ、Ｇｓ、Ｇｆ及びＮＭＲについては、図３と同じであるため、説明を省略する。

シーケンスチャート３０４では、偽エコー信号がすべての位相エンコード傾斜磁場パルス３３０よりも大きな面積で、クラッシャー傾斜磁場パルス３３４を印加した場合、偽エコー信号が発生する条件にはならないことに注目し、シーケンスパラメータに応じて決定される位相エンコード傾斜磁場パルス３３０の最大面積に応じて、クラッシャー傾斜磁場パルスの面積を変化させる。このように制御されたパルスシーケンスにおいては、クラッシャー傾斜磁場パルス３３４の面積と位相エンコード傾斜磁場パルス３３０の面積との和が０になることはなく、常に偽エコー信号が発生しない位相エンコード傾斜磁場パルス３３０と同じ状態でエコー信号３５０を計測することが可能となる。

位相エンコード傾斜磁場パルス３３０の面積を判断した上で、図４のクラッシャー傾斜磁場パルスの印加量制御４６０を実行する。図７に示すように、制御部１７１は、クラッシャー傾斜磁場パルス３３４の面積がすべてのＴＲ中で最大の位相エンコード傾斜磁場パルス３３０の面積よりも、絶対値において大きくなるような値で、正又は負に印加する。このとき、位相エンコード傾斜磁場パルス３３０の面積とクラッシャー傾斜磁場パルス３３４の面積の和がエコー信号３５０の収集時に０になることはない。

本実施例においては、スライス選択傾斜磁場パルスの極性・面積判断４４０を実行する場合を説明する。図８は、ＭＲＩ装置において、スライス選択傾斜磁場パルスに対応して、スライス方向に印加するクラッシャー傾斜磁場パルスの極性及び面積を制御する場合のシーケンスチャートを示す図である。なお、ＲＦ、Ｇｐ、Ｇｆ及びＮＭＲについては、図３と同じであるため、説明を省略する。

シーケンスチャート３０５では、スライス選択傾斜磁場パルス３２０に対するクラッシャー傾斜磁場パルス３２４の面積がスライス選択傾斜磁場パルス３２０の面積の偶数倍、かつクラッシャー傾斜磁場パルス３２４の極性がスライス選択傾斜磁場パルス３２０と同極性で、クラッシャー傾斜磁場パルス３２４を印加し、励起パルス３１０による励起面内でプリパルス３１１により発生した横磁化を分散させる。このように制御されたパルスシーケンスにおいては、常にプリパルス３１１の影響による偽エコー信号が発生しない状態でエコー信号３５０を計測することが可能となる。

スライス選択傾斜磁場パルス３２０の極性及び面積を判断した上で、図４のクラッシャー傾斜磁場パルスの印加量制御４６０を実行する。図８に示すように、制御部１７１は、クラッシャー傾斜磁場パルス３２４の面積和が直後に印加されるスライス選択傾斜磁場パルス３２０の面積の定数倍になるような値で、かつスライス選択傾斜磁場パルス３２０と同極性となるように、クラッシャー傾斜磁場パルス３２４を印加する。このとき、クラッシャー傾斜磁場パルス３２０により、プリパルス３１１の影響で発生した不要な横磁化が分散される。

本実施例においては、周波数エンコード傾斜磁場パルスの極性・面積判断４５０を実行する場合を説明する。図９は、ＭＲＩ装置において、周波数エンコード傾斜磁場パルスに対応して、周波数エンコード方向に印加するクラッシャー傾斜磁場パルスの面積を制御する場合のシーケンスチャートを示す図である。なお、ＲＦ、Ｇｓ、Ｇｐ及びＮＭＲについては、図３と同じであるため、説明を省略する。

シーケンスチャート３０６では、周波数エンコード傾斜磁場パルス３４０に対するクラッシャー傾斜磁場パルス３４３の面積が周波数エンコード傾斜磁場パルス３４０の面積の半分、又は半分の定数倍の場合、偽エコー信号が発生しない状態でエコー信号３５０を計測する。このように制御されたパルスシーケンスにおいては、偽エコー信号が発生する条件が周波数エンコード傾斜磁場パルス３４０の印加中に起こることがなく、常に偽エコー信号が発生しない周波数エンコード傾斜磁場パルス３４０と同じ状態でエコー信号３５０を計測することが可能となる。

周波数エンコード傾斜磁場パルス３４０の面積を判断した上で、図４のクラッシャー傾斜磁場パルスの印加量制御４６０を実行する。図９に示すように、制御部１７１は、クラッシャー傾斜磁場パルス３４３の面積が、直後に印加される周波数エンコード傾斜磁場パルス３４０の面積の半分、又は半分の定数倍の大きさになるような値で、クラッシャー傾斜磁場パルス３４３を印加する。このとき、偽エコー信号が発生する条件が起こることはない。

本発明では、プリパルスの直後に、位相エンコード方向、スライス方向、周波数エンコード方向の傾斜磁場パルスの前に印加するクラッシャー傾斜磁場パルスのうち、いずれかについて極性制御及び動的な面積制御をすることにより、クラッシャー傾斜磁場パルスの印加量を変更する。そのため、面積の大きなクラッシャー傾斜磁場パルスを一度に印加することなく、プリパルス３１１で発生する不要なＮＭＲ信号に基づいて、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できる。

以上、本発明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。すなわち、実施例で説明した全ての構成を備える必要はなく、ある構成を他の構成に置き換えても良いし、別の構成を追加しても良いし、ある構成を削除しても良い。また、本発明の各構成、機能、処理等の一部においては、ソフトウェアプログラムを実行することにより制御する場合で説明したが、それらの一部又は全部を集積回路等のハードウェアで実現しても良い。

１００：磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）装置
１１０：被検体
１２０：静磁場発生源
１３０：傾斜磁場発生部
１３１：傾斜磁場コイル
１３２：傾斜磁場電源
１４０：シーケンサ
１５０：高周波磁場発生部
１５１：高周波発振器
１５２：変調器
１５３：高周波増幅器
１５４：照射コイル
１６０：信号検出部
１６１：受信コイル
１６２：信号増幅器
１６３：直交位相検波器
１６４：アナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換器
１７０：制御部
１７１：中央処理装置（ＣＰＵ）
１７２：内部メモリ
１８０：外部記憶装置
１８１：光ディスク
１８２：磁気ディスク
１９０：入出力装置
２００：出力装置
２０１：ディスプレイ
２０２：プリンタ
２１０：入力装置
２１１：ポインティングデバイス
２１２：キーボード
３００〜３０６：シーケンスチャート
３１０：励起パルス
３１１：プリパルス
３２０，３２２：スライス選択傾斜磁場パルス
３２１：スライスリフェーズパルス
３２３,３２４：クラッシャー傾斜磁場パルス
３３０：位相エンコード傾斜磁場パルス
３３１，３３２，３３３，３３４：クラッシャー傾斜磁場パルス
３４０：周波数エンコード傾斜磁場パルス
３４１：周波数ディフェーズパルス
３４２，３４３：クラッシャー傾斜磁場パルス
３５０：エコー信号（ＮＭＲ信号）
４００：磁場印加方法
４１０：撮像条件設定
４２０：傾斜磁場データ作成
４３０：位相エンコード傾斜磁場パルスの極性・面積判断
４４０：スライス選択傾斜磁場パルスの極性・面積判断
４５０：周波数エンコード傾斜磁場パルスの面積判断
４６０：クラッシャー傾斜磁場パルスの印加量制御
４７０：シーケンサ通知

Claims (10)

1. 被検体を収容する空間に均一な静磁場を発生させる静磁場発生手段と、
   前記静磁場に重畳して傾斜磁場を発生させる傾斜磁場発生手段と、
   前記被検体に励起パルスを照射するための高周波磁場を発生させる高周波磁場発生手段と、
   所定のパルスシーケンスにしたがって前記励起パルス及び前記傾斜磁場を印加する制御手段と、
   前記被検体から放出されるエコー信号を検出する信号検出手段と、
   前記エコー信号を画像化する信号処理手段と、を有し、
   前記制御手段は、前記励起パルスの前にプリパルスを印加し、前記プリパルスによって発生した不要な横磁化を位相分散させるために、前記傾斜磁場の強度、極性又は装置特性に対応して印加するクラッシャー傾斜磁場パルスを動的に制御する、
   ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
2. 前記制御手段は、前記傾斜磁場のうち位相エンコード方向に印加する位相エンコード傾斜磁場パルスの極性に対応して、位相エンコード方向に印加する前記クラッシャー傾斜磁場パルスの印加量を制御する、
   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装置。
3. 前記制御手段は、前記傾斜磁場のうち位相エンコード方向に印加する位相エンコード傾斜磁場パルスの繰り返し時間ごとの絶対値面積に対応して、位相エンコード方向に印加する前記クラッシャー傾斜磁場パルスの印加量を制御する、
   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装置。
4. 前記制御手段は、前記傾斜磁場のうち位相エンコード方向に印加する位相エンコード傾斜磁場パルスの全繰り返し時間の中で最大の絶対値面積に対応して、位相エンコード方向に印加する前記クラッシャー傾斜磁場パルスの印加量を制御する、
   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装置。
5. 前記制御手段は、前記傾斜磁場のうちスライス方向に印加するスライス選択傾斜磁場パルスの繰り返し時間ごとの極性及び絶対値面積に対応して、スライス方向に印加する前記クラッシャー傾斜磁場パルスの極性及び印加量を制御する、
   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装置。
6. 前記制御手段は、前記傾斜磁場のうち周波数エンコード方向に印加する周波数エンコード傾斜磁場パルスの繰り返し時間ごとの絶対値面積に対応して、周波数エンコード方向に印加する前記クラッシャー傾斜磁場パルスの印加量を制御する、
   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装置。
7. 被検体を収容する空間に均一な静磁場を発生させ、
   前記静磁場に重畳して傾斜磁場を発生させ、
   前記被検体に励起パルスを照射するための高周波磁場を発生させ、
   所定のパルスシーケンスにしたがって前記励起パルス及び前記傾斜磁場を印加し、
   前記被検体から放出されるエコー信号を検出し、
   前記エコー信号を画像化する磁気共鳴イメージング装置の磁場印加方法であって、
   前記励起パルスの前にプリパルスを印加し、前記プリパルスによって発生した不要な横磁化を位相分散させるために、前記傾斜磁場の強度、極性又は装置特性に対応して印加するクラッシャー傾斜磁場パルスを動的に制御する、
   ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置の磁場印加方法。
8. 前記傾斜磁場のうち位相エンコード方向に印加する位相エンコード傾斜磁場パルスの極性、繰り返し時間ごとの絶対値面積、又は全繰り返し時間の中で最大の絶対値面積に対応して、位相エンコード方向に印加する前記クラッシャー傾斜磁場パルスの印加量を制御する、
   ことを特徴とする請求項７に記載の磁気共鳴イメージング装置の磁場印加方法。
9. 前記傾斜磁場のうちスライス方向に印加するスライス選択傾斜磁場パルスの繰り返し時間ごとの極性及び絶対値面積に対応して、スライス方向に印加する前記クラッシャー傾斜磁場パルスの極性及び印加量を制御する、
   ことを特徴とする請求項７に記載の磁気共鳴イメージング装置の磁場印加方法。
10. 前記傾斜磁場のうち周波数エンコード方向に印加する周波数エンコード傾斜磁場パルスの繰り返し時間ごとの絶対値面積に対応して、周波数エンコード方向に印加する前記クラッシャー傾斜磁場パルスの印加量を制御する、
    ことを特徴とする請求項７に記載の磁気共鳴イメージング装置の磁場印加方法。

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