JP2973116B1

JP2973116B1 - 磁気共鳴イメージング装置

Info

Publication number: JP2973116B1
Application number: JP10289292A
Authority: JP
Inventors: 陽谷口; 久晃越智; 啓二塚田; 博道清水
Original assignee: GIJUTSU KENKYU KUMIAI IRYO FUKUSHI KIKI KENKYUSHO
Current assignee: GIJUTSU KENKYU KUMIAI IRYO FUKUSHI KIKI KENKYUSHO
Priority date: 1998-10-12
Filing date: 1998-10-12
Publication date: 1999-11-08
Anticipated expiration: 2018-10-12
Also published as: JP2000116617A

Abstract

【要約】【課題】撮影シーケンスの繰り返しごとに異なるスト
リップ領域を励起するバースト法において、励起中にス
ライスの選択を可能にする。【課題手段】バーストパルス１０４とスライス選択用
の傾斜磁場パルス１０１とを検査対象に印加して励起さ
せた後、異なる方向の傾斜磁場パルス１０７，１０９を
印加して磁化に位置情報を付与し、励起により発生する
磁気共鳴信号を受信する撮影シーケンスを繰返し複数回
実行し、その繰返しごとに（Ｓ３，Ｓ５，Ｓ７）、バー
ストパルス１０４を構成する２番目以降の高周波磁場サ
ブパルス１０３の搬送高周波の位相を、励起プロファイ
ルのストリップ領域の幅に合わせて順次シフトさせて
（Ｓ３）、励起周波数を変えずに撮影することにより、
励起中にスライス選択用の傾斜磁場を印加してスライス
を特定可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気共鳴イメージ
ング装置に係り、特に、高周波磁場パルスとしてバース
トパルスを用いるバースト法において、スライス選択を
反転パルス（１８０度パルス）を用いずに実現して撮影
時間を短縮することに関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）装置
は、被検体を横切る任意の平面内の特定の分子又は原子
（例えば、水分子）に磁気共鳴を起こさせ、それによっ
て発生する磁気共鳴信号からその平面内における断層像
を得る医用画像診断装置に広く利用されている。このよ
うなＭＲＩ装置においては、一般に、被検体の断層像を
得ようとする平面を特定するためにスライス傾斜磁場を
印加しながら、同時にその平面内の磁化を励起させるた
めに高周波磁場（ＲＦ）パルスを印加する。そして、磁
気共鳴により励起された磁化が収束する段階で発生する
磁気共鳴信号（エコー）を計測し、これに基づいて断層
像を得る。その際に、磁化に画像上の位置情報を与える
ため、励起からエコーを計測するまでの間に、断層面内
で互いに垂直な方向の位相エンコード傾斜磁場とリード
アウト傾斜磁場を印加する。このようにして計測された
エコーは、横軸をｋｘ、縦軸をｋｙとするｋ空間と呼ば
れるメモリに格納される。１つのエコーは、ｋｘ軸に平
行な１本のラインを占める。このｋ空間のエコーデータ
を逆フーリエ変換することにより、２次元の画像を再構
成することができる。

【０００３】上述のようなエコーを発生させるため、高
周波磁場パルスと各傾斜磁場パルスは、あらかじめ設定
されたパルスシーケンス（撮影シーケンス）に従って印
加される。そのパルスシーケンスは種々のものが知られ
ている。

【０００４】例えば、超高速撮影法の１つに、バースト
法を用い撮影方法がある（Petervan Gelderen et al．
“Single Shot MRI Combining BURST and Multiple Spi
nEchoes，”Proceedings of the Society of Magnetic
Resonance，p．636，1995）。この方法は、励起用のＲ
Ｆパルスとしてバーストパルスを用いることにより、撮
影時間を数十ミリ秒まで短縮することができる。このパ
ルスシーケンスの一例を図２に示す。図において、ＲＦ
は高周波磁場、Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚはそれぞれｘ，ｙ，ｚ
軸方向の傾斜磁場を示し、横軸は時間を、縦軸はＲＦパ
ルス，傾斜磁場パルスの強度を表している。

【０００５】ここで、図２のパルスシーケンスの動作に
ついて説明する。まず、スライス面を特定するスライス
傾斜磁場パルス１０１の印加と、リードアウト用と同じ
方向の傾斜磁場パルス１０２の印加とともに、複数の高
周波磁場サブパルス（以下、単にサブパルスという）１
０３から成るバーストパルス１０４を印加し、対象物体
内のｚ軸に垂直なあるスライス面（又はスライス領域）
の磁化を選択的に励起する。選択的に励起されるスライ
ス領域の位置と厚さは、サブパルス１０３とスライス傾
斜磁場パルス１０１によって自由に調節することが可能
である。例えば、サブパルス１０３の波形がｍ山のｓｉ
ｎｃ関数の場合、断面の位置ｚと、おおよその厚さΔｚ
は、ｚ＝（ｆ−ｆ₀）／（γ・Ｇｚ） Δｚ＝（ｍ＋１）／（γ・Ｇｚ・ｔ）となる。ここで、ｆは高周波磁場の搬送高周波の周波
数、ｆ₀は共鳴周波数、γは磁気回転比、Ｇｚはスライ
ス傾斜磁場パルスの強度、ｔはサブパルスの照射時間で
ある。

【０００６】このようにして励起された磁化は、１８０
度パルス１０５とスライス傾斜磁場１０６が印加されて
反転する。この反転された磁化だけが、リードアウト傾
斜磁場パルス１０７によってリフェーズされ、複数のエ
コー（磁気共鳴信号）群１０８を結ぶ。磁化は、位相エ
ンコード用の傾斜磁場パルス１０９とリードアウト用の
傾斜磁場パルス１０７によって、それぞれ位相エンコー
ド（ｙ）方向とリードアウト（ｘ）方向の位置情報が付
与される。こうして計測されたエコー群１０８を２次元
逆フーリエ変換することによってスライス領域における
断層像が再構成される。その画像の空間分解能は、リー
ドアウト用の傾斜磁場１０７で決まる空間分解能に等し
くなる。

【０００７】これに対して、画像の空間分解能を傾斜磁
場で決まる空間分解能以上に高する方法が、特開平０９
−２６２２１９号に提案されている。このパルスシーケ
ンスの一例を図１１に示す。図示のように、複数のサブ
パルス６０１から成るバーストパルス６０２とリードア
ウト用と同一の傾斜磁場パルス６０３を印加して、磁化
を励起する。ここで、励起される検査対象の磁化の分布
は、図１２に示すように、リードアウト用の傾斜磁場の
方向（ｘ）に垂直なストリップ群７０１である。ここで
は、ｚ方向に垂直なスライス選択は行われない。また、
バーストパルス６０２と励起プロファイルとの関係は、
図１３（ａ）に示すとおりである。図示のように、バー
ストパルス６０１の印加時間をｂ〔ｓ〕とし、サブパル
ス６０２の時間間隔をｕ〔ｓ〕とすると、ストリップ領
域７０２の太さ（幅）は約２／ｂ〔Ｈｚ〕、間隔は１／
ｕ〔Ｈｚ〕となる。

【０００８】図１１に戻って、次に、１８０度パルス６
０５と同時にスライス選択用の傾斜磁場パルス６０６を
印加することにより、ｚ軸方向の一部分の磁化のみが選
択的に反転される。この反転された磁化だけが、リード
アウト用の傾斜磁場パルス６０７によってリフェーズさ
れ、エコー群６０８を結ぶ。その結果、エコー群６０８
には、ｚ方向の特定の断面だけの情報が含まれ、スライ
ス選択が行われる。

【０００９】また、磁化は、リードアウト用の傾斜磁場
パルス６０７によってｘ方向の位置情報が付与され、デ
ィフェーズ用の傾斜磁場パルス６０９と位相エンコード
傾斜磁場パルス６１０によって、ｙ方向の位置情報が付
与される。なお、選択的に反転されるスライスの位置と
厚さは、１８０度パルス６０５の搬送高周波の周波数と
スライス選択用の傾斜磁場パルス６０６の強度によって
自由に調節することが可能である。例えば、１８０度パ
ルスの波形がｍ山のｓｉｎｃ関数の場合、断面の位置ｚ
と、おおよその厚さΔｚは、ｚ＝（ｆ−ｆ₀）／（γ・Ｇｚ） Δｚ＝（ｍ＋１）／（γ・Ｇｚ・ｔ）となる。ここで、ｆは搬送波周波数、ｆ₀は共鳴周波
数、γは磁気回転比、Ｇｚはスライス選択用の傾斜磁場
パルス６０６の強度、ｔは１８０度パルスの照射時間で
ある。こうして得られたエコー群６０８を２次元逆フー
リエ変換することによって、ストリップ領域７０２に対
応した１枚のサブ画像が作成される。リードアウト用の
傾斜磁場６０７で決まる空間分解能は、ストリップ領域
７０２の間隔とする。そして、図１１の撮影シーケンス
を、バーストパルス６０１の搬送周波数を２／ｂずつ増
加させながら複数回（ｂ／２ｕ）実行し、合計（ｂ／２
ｕ）枚のサブ画像を撮影した後、全てのサブ画像を合成
して１枚の画像を生成する。

【００１０】ここで、バーストパルス６０２の搬送高周
波の周波数を＋（２／ｂ）だけ変化させたとき、ストリ
ップ領域７０２の位置は、図１３（ｂ）のように、２／
ｂだけシフトする。そのため、各サブ画像は、異なる位
置の磁化情報を含んでいることになる。したがって、合
成画像の空間分解能は、リードアウト用の傾斜磁場パル
ス６０７で決まる空間分解能ではなく、ストリップ領域
７０２の厚さで決定されるから、高い分解能を得ること
ができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２を
用いて説明したバースト法によると、空間分解能がリー
ドアウト傾斜磁場の強度で制限されてしまう。一方、図
１１のバースト法を適用すれば、空間分解能をリードア
ウト傾斜磁場の強度に拘らず高くできるが、スライス位
置が異なる複数のスライス面又はスライス領域の断層像
を連続的に撮影するマルチスライス撮影については、配
慮されていないという問題がある。

【００１２】すなわち、図１１に示した従来の技術によ
れば、図２と同じように、励起中にスライス選択用の傾
斜磁場パルス１０１を印加しても、特定のスライス領域
を選択的に励起することはできない。つまり、図１１の
撮影法は、同図の撮影シーケンスを同一スライス面に対
して複数回実行して、１枚の断層像を撮影する方法であ
り、撮影シーケンスを繰返えす度に、バーストパルス６
０１の搬送高周波の周波数（励起周波数）を変えてスト
リップ領域をずらしている。そのため、励起中にスライ
ス選択用の傾斜磁場パルスを印加しても、励起周波数の
変化に合わせてスライス位置がずれてしまうからであ
る。

【００１３】したがって、周波数シフトバースト法を適
用して、異なったスライス位置を連続的に撮影するマル
チスライス撮影を実行しようとすると、撮影スライス以
外の磁化も励起されるため、異なるスライスを撮影する
ためには、磁化の緩和を待たなければならず、撮影時間
の短縮が制限される。

【００１４】また、１８０度パルス６０５とスライス選
択用の傾斜磁場パルス６０６を省略することができない
ので、この点でも、撮影時間の短縮が制限される。

【００１５】なお、周波数シフトバースト法の他の例と
して、Jeff H．Duyn et al．“FastVolume Scanning wi
th Frequency-Shifted BURST MRI”， Magnetic Resona
ncein Medicine，vol．32，pp．429-432，1994 が知ら
れているが、これについても図１１の例と同様の理由
で、マルチスライス撮影に適用することができない。

【００１６】本発明は、撮影シーケンスの繰り返しごと
に異なるストリップ領域を励起するバースト法におい
て、励起中にスライスの選択を可能にすることを課題と
する。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記課題は、次の手段に
より解決できる。基本的に、バーストパルスとスライス
選択用の傾斜磁場パルスとを検査対象に印加して検査対
象の磁化を励起した後、スライス選択用とは異なる方向
の傾斜磁場パルスを印加して磁化に位置情報を付与し、
検査対象から発生する磁気共鳴信号を受信する撮影シー
ケンスを繰返し複数回実行する。そして、撮影シーケン
スの繰返しごとに、バーストパルスを構成する２番目以
降の高周波磁場サブパルスの搬送高周波の位相を、バー
ストパルスに応じて定まる縞状励起領域（ストリップ領
域）の幅に合わせて順次シフトさせることを特徴とす
る。

【００１８】このような本発明の撮影手順によれば、励
起周波数を変えずに、ストリップ領域を順次ずらして撮
影を行っていることから、励起中にスライス選択用の傾
斜磁場を印加して、スライスを特定することができる。
その結果、空間分解能が高いバースト法を適用して、異
なるスライス位置を連続して撮影することができる。ま
た、１８０度パルスとスライス選択用傾斜磁場の印加を
省略できるから、その分撮影時間を短縮できる。

【００１９】この場合において、２番目以降の高周波磁
場サブパルスの搬送周波数の位相をシフトさせるには、
高周波磁場発生装置を制御して、各高周波磁場サブパル
スの休止期間における搬送高周波の周波数を調整するこ
とにより実現できる。また、各高周波磁場サブパルスの
休止期間における静磁場のオフセット量を調整すること
により、２番目以降の高周波磁場サブパルスの搬送周波
数の位相をシフトさせることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
〜４を参照して説明する。図１は、本発明の特徴に係る
撮影手順のフローチャートを示す。図２は、本発明に適
用する撮影シーケンスの一例を示す。図３は、本発明を
適用してなる磁気共鳴イメージング装置の全体構成図を
示す。図４は、本発明の特徴を説明する説明図である。

【００２１】まず、図３に示すように、静磁場マグネッ
ト２０１が発生する静磁場内に検査対象２０３が置か
れ、これに傾斜磁場発生コイル２０２が発生する傾斜磁
場が印加されるようになっている。シーケンサ２０４
は、傾斜磁場電源２０５を介して傾斜磁場発生コイル２
０２を駆動し、直交３軸方向の傾斜磁場パルスを検査対
象２０３に選択的に印加するようになっている。また、
シーケンサ２０４は、高周波磁場発生器２０６を駆動
し、プローブ２０７を介して検査対象２０３に高周波磁
場パルスを印加するタイミングを制御している。また、
プローブ２０７により受信されるエコー信号は受信器２
０８にて検波される。この検波の基準とする磁気共鳴周
波数（以下、検波基準周波数と記す）は、シーケンサ２
０４によりセットされる。検波されたエコー信号は計算
機２０９に送られ、ここで画像再構成などの信号処理が
行われ、結果はディスプレイ２１０に表示される。ま
た、必要に応じて、記憶媒体２１１に信号や測定条件を
記憶させる。

【００２２】なお、静磁場均一度を調整する必要がある
ときは、シムコイル２１２を設けることができる。シム
コイル２１２は複数のチャネルからなり、シム電源２１
３により電流が供給される。静磁場均一度調整時には、
各チャネルに流れる電流をシーケンサ２０４により制御
する。シーケンサ２０４はシム電源２１３に命令を送
り、静磁場不均一を補正するような付加的な磁場をコイ
ル２１２により発生させる。なお、シーケンサ２０４
は、通常、予めプログラムされたタイミング、強度で各
装置が動作するように制御を行う。そのプログラムのう
ち、高周波磁場パルスと傾斜磁場パルスの印加タイミン
グ及び強度、エコー信号受信のタイミング等を記述した
ものが、パルスシーケンス又は撮影シーケンスと呼ばれ
ている。

【００２３】本実施の形態に適用される撮影シーケンス
を図２に示す。同図の撮影シーケンスは、従来技術の項
で説明したとおり公知である。すなわち、スライス面を
選択するスライス選択用の傾斜磁場パルス１０１と、複
数の高周波磁場サブパルス（以下、単にサブパルスとい
う）１０３から成るバーストパルス１０４を印加し、撮
影対象２０３内のｚ軸に垂直なあるスライス面（又はス
ライス領域）の磁化を選択的に励起する。その際、サブ
パルス１０３を印加していない休止時間に、位相エンコ
ード用の傾斜磁場パルス１０９と、リードアウト用と同
一方向の傾斜磁場パルス１０２とを印加する。ところ
で、選択的に励起されるスライス領域の位置と厚さは、
前述したように、サブパルス１０３とスライス傾斜磁場
パルス１０１によって自由に調節することが可能であ
る。ついで、１８０度パルス１０５とスライス選択用と
同じ方向の傾斜磁場パルス１０６を印加して磁化を反転
する。この反転された磁化だけが、リードアウト用の傾
斜磁場パルス１０７によってリフェーズされ、複数のエ
コー群１０８を結ぶ。磁化には、傾斜磁場パルス１０９
とリードアウト用の傾斜磁場パルス１０７によって、そ
れぞれ位相エンコード（ｙ）方向とリードアウト（ｘ）
方向の位置情報が付与される。そして、計測されたエコ
ー群１０８を２次元逆フーリエ変換して、選択されたス
ライス領域における断層像が再構成される。

【００２４】次に、本発明の特徴にかかる撮影手順を図
１を参照して説明する。図１において、適用する撮影シ
ーケンスは図２に示したものである。まず、図２の撮影
シーケンスの繰り返し回数のカウンタｉを１にセットす
る（Ｓ１）。ついで、バーストパルス１０４の各サブパ
ルス１０３の位相をｐ（ｉ、ｊ）に設定する（Ｓ２）。
ここで、位相ｐ（ｉ、ｊ）は、ｉ回目の撮影シーケンス
繰返しにおけるバーストパルス１０４のｊ番目のサブパ
ルス１０３の位相である。そして、撮影シーケンスを１
回実行してエコー群１０８を計測し（Ｓ３）、１枚のサ
ブ画像を再構成する（Ｓ４）。これを撮影終了まで繰り
返す（Ｓ５，Ｓ６）。そして、最後に全てのサブ画像を
合成して、１枚の断層画像を得る（Ｓ７）。そして、必
要に応じて、スライス領域を変えて図１を繰返し、スラ
イス位置が異なる複数の断層像を撮影する。

【００２５】ここで、ｉ回目の撮影シーケンスの実行時
におけるｊ番目のサブパルス１０３の位相を次式（１）
で表す。

【００２６】ｐ（ｉ、ｊ）＝２π・ｓ・ｔ（ｊ）・（ｉ−１） …（１）（１）式において、ｓは、図１３で説明したストリップ
領域７０２の幅、つまりストリップ領域の太さ（又は
幅）である。また、ｔ（ｊ）は、１番目のサブパルスか
らｊ番目のサブパルスまでの時間である。一例として、
図４に示すパラメータを用いた場合には、ｓ＝２／ｂ、
ｔ（ｊ）＝ｕ・（ｊ−１）であり、同図はバーストパル
スと励起プロファイルの関係を示している。

【００２７】図４（ａ）は、１回目（ｉ＝１）の励起の
バーストパルス１０４とその励起プロファイルである。
１回目の励起では、（１）式でｉ＝１として、全てのサ
ブパルス１０３−ｊの位相は等しく０とする。２回目
（ｉ＝２）の励起においては、バーストパルス１０４の
位相を図４（ｂ）のようにする。すなわち、１番目のサ
ブパルス１０３−１の位相は変化させず０のままとし、
２番目のサブパルス１０３−２の位相はｐ（２、２）＝
２π・（２／ｂ）・ｕとする。３番目はｐ（２、３）＝
４π・（２／ｂ）・ｕとする。３回目の励起では、図４
（ｃ）のように、１番目のサブパルス１０３−１の位相
は変化させず０のままとし、２番目のサブパルス１０３
−２はｐ（３、２）＝４π・（２／ｂ）・ｕとし、３番
目はｐ（３、３）＝８π・（２／ｂ）・ｕとする。すな
わち、（１）式によると、ｊ番目のサブパルス１０３−
ｊの位相は、撮影シーケンスの繰返し実行ごとに、一定
値２π・ｓ・ｔ（ｊ）ずつ変化させることになる。この
ようにして、図４の右側に示した励起プロファイルのよ
うに、ストリップ領域７０２の幅２／ｂ及び間隔１／ｕ
を変えずに、その位置をストリップ領域７０２の幅２／
ｂの分だけ順次ずらすことができる。したがって、撮影
シーケンスの繰返しごとに、バーストパルスを構成する
２番目以降の高周波磁場サブパルスの搬送高周波の位相
を、バーストパルスに応じて定まるストリップ領域の幅
に合わせて順次シフトさせることにより、検査対象の選
択された１つのスライス領域の全ての領域を励起するこ
とができる。以上の計測においては、高周波磁場の搬送
高周波の周波数は変化させる必要がないため、スライス
選択用の傾斜磁場パルス１０１を印加してもスライス位
置がずれない。

【００２８】図５に、本発明の撮影手順に係る他の実施
の形態のフローチャートを示す。上述したように、スト
リップ領域７０２の周波数軸上の位置をシフトさせるに
は、励起された磁化とサブパルス１０３の相対的な位相
を変化させればよい。そこで、図５の撮影手順では、ま
ず、繰り返し回数のカウンタｉを１にセットし（Ｓ１
１）、バーストパルス１０４の各サブパルス１０３間の
休止期間における搬送高周波の周波数をΔｆ（ｉ、ｊ）
だけ変化させる（Ｓ１２）。ここで、Δｆ（ｉ、ｊ）は
ｉ回目の繰り返しにおけるｊ番目のサブパルス１０３−
ｊと（ｊ＋１）番目のサブパルス１０３−（ｊ＋１）の
間で、高周波磁場を印加していない期間の搬送高周波の
周波数の変化量である。これにより、（ｊ＋１）番目の
サブパルス１０３−（ｊ＋１）の搬送高周波の位相をΔ
ｆ（ｉ、ｊ）に応じてずらすことができる。つまり、搬
送高周波は、図３の高周波磁場発生器２０６にて連続的
に発生されており、シーケンサ２０４の指令に基づい
て、サブパルス１０３に従って出力されるから、出力さ
れていない期間における搬送高周波の周波数を変えるこ
とにより、次のサブパルス１０３の発生タイミングにお
ける搬送高周波の位相を変えることができるのである。
なお、撮影シーケンスは、図２と同じである。そして、
撮影シーケンスを１回実施してエコーを計測し（Ｓ１
３）、１枚のサブ画像を再構成する（Ｓ１４）。これを
撮影終了まで繰り返し（Ｓ１５，Ｓ１６）、最後に全て
のサブ画像を合成して所望の画像を得る（Ｓ１７）。

【００２９】この方法では、サブパルス１０３を印加し
ていない間だけ、高周波磁場の搬送高周波の周波数を変
化させる。その変化量は、次式（２）とする。 Δｆ（ｉ、ｊ）＝ｓ・ｖ（ｊ）／ｗ（ｊ）・（ｉ−１） …（２）ここで、ｖ（ｊ）はｊ番目のサブパルス１０３−ｊの中
心から、（ｊ＋１）番目のサブパルスの中心までの時
間、ｗ（ｊ）はｊ番目のサブパルス１０３−ｊと（ｊ＋
１）番目のサブパルス１０３−（ｊ＋１）の間で、高周
波磁場を印加していない期間の時間である。一例とし
て、図４に示すパラメータを用いた場合には、ｓ＝２／
ｂ、ｖ（ｊ）＝ｕ、ｗ（ｊ）＝ｕ−ａであり、Δｆはｊ
に依存しない。この場合のバーストパルス１０４と励
起プロファイルを図６に示す。同図（ａ）は、１回目の
励起のバーストパルス１０４とその励起プロファイルで
ある。１回目の励起では、（２）式でｉ＝１として、搬
送高周波の周波数は変化させない。２回目の励起におい
ては、サブパルス１０３を印加していない休止期間の搬
送高周波の周波数を図６（ｂ）のようにする。すなわ
ち、サブパルス１０３−１の直後にΔｆ（２、１）＝
（２／ｂ）・ｕ／（ｕ−ａ）だけ変化させ、次のサブパ
ルス１０３−２の直前に、元の周波数に戻す。同様に、
３回目の励起では、図６（ｃ）のように、サブパルス１
０３−１の直後にΔｆ（２、１）＝（２／ｂ）・ｕ／
（ｕ−ａ）・２だけ変化させ、サブパルス１０３−２直
前に元に戻す。以上の計測においては、サブパルス１０
３の印加時には、高周波磁場の搬送高周波の周波数は変
化させていない。そのため、スライス傾斜磁場１０１を
印加していても、スライス位置がずれてしまうことはな
い。

【００３０】上述した搬送高周波の周波数の変化量Δｆ
は、静磁場オフセットΔＨの変化と等価であり、次式
（３）の関係がある。したがって、図５，６の実施の形
態のように、サブパルス１０３の休止期間における搬送
高周波の周波数を変化させる代りに、ΔＨを変化させて
も同じである。 Δｆ＝γ・ΔＨ …（３）図７に、静磁場オフセット量ΔＨを変えて、サブパルス
１０３の搬送高周波の位相をずらしながら撮影する実施
の形態のフローチャートを示す。ところで、ΔＨを変化
させるには、例えば、図８のように、独立に駆動できる
２組のコイル５１３と５１４をそれぞれ電源５１１、５
１２により励磁するようにし、それらコイル５１３，５
１４により形成される磁場を、静磁場方向（ｚ方向）の
傾斜磁場とすることにより実現できる。つまり、コイル
５１３，５１４に流す電流をＩ１、Ｉ２とし、コイルの
巻数や形状で決まる定数をＡ，Ｂとすると、コイル５１
３，５１４の中心を結ぶ直線上に発生する磁場は近似的
に、Ｇ（ｚ）＝Ａ・（Ｉ１−Ｉ２）・ｚ＋Ｂ・（Ｉ１＋
Ｉ２）となる。

【００３１】ここで、通常のｚ方向の傾斜磁場を発生さ
せるためには、２組のコイル５１３，５１４に流す電流
をＩ１＝Ｉ、Ｉ２＝−Ｉとする。これにより発生する磁
場は図９の点線のようになる。これに対して、Ｉ１＝Ｉ
＋ΔＩ、Ｉ２＝−Ｉ＋ΔＩとすると、発生される傾斜磁
場は図９の実線のようになり、点線と比較してΔＨ＝２
Ｂ・ΔＩだけ静磁場オフセットを発生させることができ
る。

【００３２】これを利用して、図５，６の実施の形態に
おいて搬送高周波の周波数を変化させる代りに、静磁場
オフセット量ΔＨを変化させれば、同様の効果を実現す
ることができる。この撮影手順を図７に示したフローチ
ャートに沿って説明する。まず、繰り返し回数のカウン
タｉを１にセットし（Ｓ２１）、バーストパルス１０４
の各サブパルス１０３間の静磁場オフセットをΔＨ
（ｉ、ｊ）だけ変化させるように設定する（Ｓ２２）。
ここで、ΔＨ（ｉ、ｊ）はｉ回目の繰り返しにおけるｊ
番目のサブパルスと（ｊ＋１）番目のサブパルスの間で
高周波磁場を印加していない期間の静磁場オフセットの
変化量である。また、撮影シーケンスは、図２と同じも
のを用いる。そして、撮影シーケンスを１回実施してエ
コーを計測し（Ｓ２３）、１枚のサブ画像を再構成する
（Ｓ２４）。これを撮影終了まで繰り返し（Ｓ２５，Ｓ
２６）、最後に全てのサブ画像を合成して所望の画像を
得る（Ｓ２７）。つまり、ｉ回目の繰り返しにおけるｊ
番目のサブパルスと（ｊ＋１）番目のサブパルスの間で
高周波磁場を印加していない期間の静磁場オフセットの
変化量ΔＨは、（２）式と（３）式より、次式（４）に
なる。 ΔＨ（ｉ、ｊ）＝ｓ・ｖ（ｊ）／ｗ（ｊ）・（ｉ−１）／γ …（４）以上説明した各実施の形態において、バーストパルス１
０４を各サブパルス１０３の強度が等しいものを用いた
が、これに代えて振幅変調されたバーストパルスを用い
ることができ、これによれば信号対ノイズ比（ＳＮ比）
の高い画像を撮影することができる。図１０に振幅変調
されたバーストパルス７１０とその励起プロファイルの
関係を示す。このバーストパルス７１０は、それぞれが
ｓｉｎｃ関数の形状をもつサブパルス７１１から成り、
かつバーストパルス全体は周期Ｔのｓｉｎｃ関数７１２
で振幅変調されている。このバーストパルスによる励起
プロファイルにおけるストリップ領域（縞状励起領域）
７１３の幅は１／Ｔである。したがって、（１）式ある
いは（２）、（４）式において、ｓ＝１／Ｔとすること
により、サブパルスの位相あるいはサブパルス間の周波
数、静磁場オフセットをそれぞれの式に従って変化させ
ることにより、同様の効果を得ることができる。なお、
振幅変調バースト法については、特開平０８−３０８８
０９号に、振幅変調バースト法を用いた高分解能撮影法
については、特開平０９−２６２２１９号に詳しく述べ
られている。

【００３３】また、本発明に適用する撮影シーケンスと
して、図２に示す例を用いて説明したが、同図に示す１
８０度パルスと傾斜磁場パルス１０６の印加を省略して
も、同一の効果を奏することができる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
撮影シーケンスの繰り返しごとに異なるストリップ領域
を励起するバースト法においても、励起中のスライス選
択を可能にするという顕著な効果を奏する。その結果、
マルチスライス撮影を高速でかつ高い空間分解能で行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の撮影手順を示すフロー
チャートである。

【図２】本発明の撮影手順に適用する撮影シーケンスの
一実施の形態を示すタイムチャートである。

【図３】本発明の撮影法を適用した一実施の形態の磁気
共鳴イメージング装置の構成図である。

【図４】図１の撮影手順に対応するバーストパルスと励
起プロファイルとの関係を説明する図である。

【図５】本発明の他の実施の形態の撮影手順を示すフロ
ーチャートである。

【図６】図５の撮影手順に対応するバーストパルスと励
起プロファイルとの関係を説明する図である。

【図７】本発明の更に他の実施の形態の撮影手順を示す
フローチャートである。

【図８】静磁場オフセットを発生させる方法を説明する
図である。

【図９】静磁場オフセットを説明する図である。

【図１０】ｓｉｎｃ関数により振幅変調されたバースト
パルスと励起プロファイルとの関係を説明する図であ
る。

【図１１】周波数シフトバーストパルスを用いた撮影シ
ーケンスの従来例を示すタイムチャートである。

【図１２】図１１のバーストパルスによる励起領域を説
明する図である。

【図１３】周波数シフトバーストパルスと励起プロファ
イルとの関係を説明する図である。

【符号の説明】

１０１スライス選択用の傾斜磁場パルス１０２傾斜磁場パルス１０３高周波磁場サブパルス１０４バーストパルス１０５１８０度パルス１０６傾斜磁場パルス１０９位相エンコード用の傾斜磁場パルス１０６リードアウト用の傾斜磁場パルス１０８エコー群２０１静磁場発生マグネット２０２傾斜磁場発生コイル２０３検査対象２０４シーケンサ２０５傾斜磁場電源２０６高周波磁場発生器２０７プローブ２０８受信器２０９計算機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者清水博道東京都千代田区内神田一丁目１番14号株式会社日立メディコ内 (56)参考文献特開平８−308809（ＪＰ，Ａ) 特開平９−262219（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) A61B 5/055 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】検査対象に印加する静磁場を発生する静
磁場発生手段と、前記検査対象に印加する直交３軸方向
の傾斜磁場をそれぞれ発生する傾斜磁場発生手段と、前
記検査対象に印加する複数の高周波磁場サブパルスを時
間軸上に離散配置してなるバーストパルスを発生する高
周波磁場発生手段と、前記検査対象から発生される磁気
共鳴信号に基づいて前記検査対象に係る画像を再構成す
る演算手段と、前記傾斜磁場発生手段と前記高周波磁場
発生手段の駆動を制御する制御手段とを備えてなる磁気
共鳴イメージング装置において、前記制御手段は、前記バーストパルスとスライス選択用
の傾斜磁場パルスとを前記検査対象に印加して前記検査
対象の磁化を励起した後、前記スライス選択用とは異な
る方向の傾斜磁場パルスを印加して前記磁化に位置情報
を付与し、前記検査対象から発生する磁気共鳴信号を受
信する撮影シーケンスを繰返し複数回実行し、該撮影シ
ーケンスの繰返しごとに、前記バーストパルスを構成す
る２番目以降の高周波磁場サブパルスの搬送高周波の位
相を、前記バーストパルスに応じて定まる縞状励起領域
の幅に合わせて順次シフトさせることを特徴とする磁気
共鳴イメージング装置。
【請求項２】前記制御手段は、前記高周波磁場発生装
置を制御して、各高周波磁場サブパルスの休止期間にお
ける搬送高周波の周波数を調整することにより、２番目
以降の高周波磁場サブパルスの搬送周波数の位相をシフ
トさせ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。
【請求項３】前記制御手段は、各高周波磁場サブパル
スの休止期間における前記静磁場のオフセット量を調整
することにより、２番目以降の高周波磁場サブパルスの
搬送周波数の位相をシフトさせ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。
【請求項４】前記静磁場のオフセット量の調整は、静
磁場方向の磁場を発生する２組のコイルをそれぞれ独立
に駆動することにより行うことを特徴とする請求項３に
記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】前記高周波磁場サブパルスは、ｓｉｎｃ
関数により振幅変調されてなることを特徴とする請求項
１乃至４のいずれかに記載の磁気共鳴イメージング装
置。
【請求項６】前記バーストパルスは、ｓｉｎｃ関数に
より振幅変調されてなることを特徴とする請求項１乃至
４のいずれかに記載の磁気共鳴イメージング装置。