JP3201649B2 - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気共鳴イメージング
装置に係り、特に、高速スピンエコー法によって撮像を
行なう磁気共鳴イメージング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気共鳴イメージング装置は、いわゆる
磁気共鳴現象を利用して被検体中の所望の検査部位にお
ける原子核スピン（以下、単にスピンと称す）から放出
される核磁気共鳴信号を計測し、該スピンの密度分布、
緩和時間分布等を断層像として画像表示するものであ
る。

【０００３】この装置では、図３に示すように静磁場を
発生させる静磁場発生装置４の中に検査の対象となる被
検体７が置かれる。この時、被検体７中のスピンは静磁
場の強さＨ₀によって定まる周波数で静磁場の方向を軸
として歳差運動を行なう。この周波数はラーモア周波数
と称される。ここで、ラーモア周波数ν₀は、 ν₀＝γ／２π・Ｈ₀ …………（１） で表せる。ここで、γは磁気回転比で原子核の種類毎に
固有の値を持つ。また、ラーモア歳差運動の角速度をω
₀とすると、 ω₀＝２πν₀ …………（２） の関係があるため、 ω₀＝γＨ₀ …………（３） で与えられる。

【０００４】ここで、高周波照射コイル１１によって計
測しようとする原子核のラーモア周波数ν₀に等しい周
波数の高周波磁場（電磁波）を加えると、スピンが励起
され高いエネルギー状態に遷移する。この高周波磁場を
打ち切ると、スピンは元の低いエネルギー状態に戻る。
このときに放出される電磁波を高周波受信コイル１４で
受信し、増幅器１５で増幅、波形整形した後、Ａ／Ｄ変
換器１７（以下、ＡＤＣと称す）でディジタル化して中
央処理装置１（以下、ＣＰＵと称す）に送る。ＣＰＵ１
では、このデータを基に再構成演算し、この演算された
データが被検体７の断層画像としてディスプレィ１８に
表示される。上記の高周波磁場は、ＣＰＵ１により制御
されるシーケンサ２が送り出す信号を高周波送信コイル
用増幅器１０によって増幅したものを高周波送信コイル
１１に送ることで得られる。

【０００５】ＭＲＩ装置においては、以上の静磁場４と
高周波磁場の他に、空間内の位置情報を得るための傾斜
磁場を作るために傾斜磁場コイル群２１を備えている。
これらの傾斜磁場コイル１３は、シーケンサ２からの信
号で動作する傾斜磁場コイル用電源１２から電流を供給
され、傾斜磁場を発生するものである。

【０００６】次に、ＭＲＩ装置の撮像原理を述べる。静
磁場Ｈ₀（Ｚ軸方向）中に置かれた原子核は、古典物理
学的に見ると１個の棒磁石のように振舞い、先に述べた
ラーモア周波数ν₀でＺ軸の回りに歳差運動を行なって
いる。この周波数は前記（２）式で与えられ、静磁場の
強度に比例している。（１）式および（２）式における
γは磁気回転比と称され、原子核に固有の値である。一
般には測定対象の原子核は膨大な数にのぼり、それぞれ
がランダムな位相で回転しているために、全体で見ると
Ｘ−Ｙ面内の成分は打ち消しあい、Ｚ軸方向成分のみの
巨視的磁化が残る。この状態でＸ方向にラーモア周波数
ν₀に等しい周波数の高周波磁場Ｈ₁を印加すると、巨視
的磁化はＹ方向に倒れ始める。この倒れる角度はＨ₁の
振幅と印加時間との積にほぼ比例し、パルス印加時点に
対し９０°倒れる時のＨ₁を９０°パルス、１８０°倒
れるときのＨ₁を１８０°パルスと称する。

【０００７】ここで、ＭＲＩ装置による撮影で一般的に
用いられている方法にいわゆる２次元フーリエイメージ
ング法がある。この方法のうち代表的なスピンエコー法
の模式的なパルスシーケンスを図１１に示す。なお、Ｒ
Ｆはスピンを励起するための高周波磁場パルスの印加タ
イミングを示し、Ｇｓ，Ｇｐ，Ｇｆはそれぞれスライス
位置選択のための傾斜磁場パルス、位相エンコード方向
の位置決定のための傾斜磁場パルス、周波数エンコード
方向の位置決定のための傾斜磁場パルスの印加タイミン
グを示し、Ｓｉｇｎａｌはエコー信号の発生を示す。こ
のパルスシーケンスでは、まず、９０°パルス２８を印
加した後、エコー時間をＴｅ₁としたときのＴｅ₁／２の
時間後に１８０°パルス２９を加える。９０°パルス２
８を加えた後、各スピンはそれぞれが受ける磁場強度に
比例する固有の速度でＸ−Ｙ面内で回転を始めるため、
時間の経過とともに各スピン間に位相差を生じる。ここ
で１８０°パルス２９がｘ’軸方向に加わると、各スピ
ンはｘ’軸に対称に反転し、その後も同じ速度で同じ方
向に回転を続けるために時刻Ｔｅでスピンは収束し、エ
コー信号を形成する。

【０００８】さらに、図１２に第３エコーまで計測する
場合のマルチエコー計測のパルスシーケンスの模式図を
示す。マルチエコー計測では、さらに１８０°パルス３
０，３１を印加し時刻Ｔｅ₂，Ｔｅ₃，………でもスピン
を収束させ、エコー信号を計測する。この結果マルチエ
コー計測では９０°パルスによる１回の励起によって異
なるエコー時間における複数のエコー信号が一群として
計測、収集される。第２、第３エコーの各エコー時間は
２番目以降の１８０°パルスの印加タイミングを調節す
ることにより、変化させることが可能である。

【０００９】このようにして信号は計測されるが、断層
画像を構成するためには信号の空間的な分布を求めねば
ならない。このために空間的に線形な強度分布を持つ傾
斜磁場を用いる。先にも述べたようにスピンの回転周波
数は受ける磁場強度に比例しているから傾斜磁場が加わ
った状態においては、各スピンの回転周波数は空間的に
異なる。従って、この周波数を調べることによって各ス
ピンの位置を知ることができる。この目的のために位相
エンコード傾斜磁場３６、周波数エンコード傾斜磁場３
８，３９，４０が用いられている。

【００１０】以上に述べたパルスシーケンスを基本単位
として、位相エンコード傾斜磁場の強度を毎回変えなが
ら一定の繰り返し時間（ＴＲ）毎に、所定回数、たとえ
ば２５６回繰り返す。こうして得られた計測信号を２次
元フーリエ変換することで巨視的磁化の空間的分布を求
める。なお、以上のＭＲＩ基本原理に関しては、たとえ
ば「ＮＭＲ医学」（基礎と臨床）（核磁気共鳴医学研究
会編、丸善株式会社、昭和５９年１月２０日発行）に詳
述されている。

【００１１】次に、一般的に用いられている高速スピン
エコー法について説明する。高速スピンエコー法は高速
撮像法の一手法であり、マルチエコー計測の各エコー番
号のデータ毎に位相エンコードを変えることによってＫ
空間上に振り分けた後に一枚の画像として再構成する事
により、撮像時間を短縮しつつ所望の画質を実現する方
法である。高速スピンエコー法のパルスシーケンスの概
略を図４に示す。図４において、高速スピンエコー法で
は通常のスピンエコー法のマルチエコー計測のように１
８０°パルスを複数回印加し、エコー時間の異なる複数
のエコー信号を得る。そして、各エコー信号計測毎に位
相エンコード方向に所定の傾斜磁場を所定の時間印加す
ることにより、各エコーの信号を所望の画質が得られる
ようにＫ空間上の位相エンコード方向に振り分ける。各
エコー番号のデータのＫ空間上での並び順は、使用する
エコー数、および所望する画質を決定するエコー時間を
有するエコー番号により決められる。なぜなら高速スピ
ンエコー法で得られる画像の画質はＫ空間上の中央付近
（直流〜低周波領域）に位置する信号データによって概
ね決定されるからである。このため、Ｋ空間の中央付近
に所望の画質を提供するエコー時間を有するエコー番号
の信号データを配置し、その隣接する部分は、隣接する
エコー番号の信号データとする。すなわち中央付近に第
ｎエコーの信号データを配置した場合、隣接する領域に
は第（ｎ＋１）エコーあるいは第（ｎ−１）エコーの信
号データを配置する。また、Ｋ空間上の端部と他の端部
もエコー番号が相等しいか、あるいは隣接するものとす
る。

【００１２】図７に第３エコーまで使用して、第３エコ
ーのエコー時間の画質を得る時の、Ｋ空間上のデータの
並び方の一例を示す。各エコー番号のデータは、ほぼ同
数とする。まず、中央付近に所望の第３エコーのデータ
２６を配置する。その隣接する領域には、第２エコーの
データ２５とし、さらに外側（高周波領域）に向かうに
従い、第１エコーのデータ２４とする。これにより、最
外側は両側とも第１エコーとなり、同じエコー番号とな
る。所望の画質を提供する信号データのエコー番号が他
のエコー時間の時は、図７を位相エンコード方向に順次
シフトさせ、所望のエコー番号の信号データが中央付近
に位置するように配置する。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の方法で高速スピンエコー法を実現する際に、
以下のような問題点が残されていた。

【００１４】すなわち、高速スピンエコー法において用
いる各エコー番号で得られる信号は、各エコー番号ごと
に異なった一定のエコー時間を有する。この結果高速ス
ピンエコー法の信号データを図７に示すようにＫ空間上
に配列した場合、各々の信号データのエコー時間を位相
エンコード方向に観察すると、図８に示すように、番号
の異なる各エコーの境界部であるＢ、Ｃにおいて階段状
の不連続性をもって変化する。ここにおいて磁気共鳴信
号はエコー時間が長いほどＴ２緩和などの原因により信
号強度が低減するため、それぞれの平均信号強度はエコ
ー番号ごとに異なる。このため図７に示すように異なる
エコー番号の信号データを連続して並べた場合、その信
号強度の分布を直線Ａに沿って位相エンコード方向に観
察すると位相エンコード傾斜磁場による信号強度の変化
も考慮して図９の実線８５，８６，８７で示すようにな
り、エコー時間の変化に対応して番号の異なる境界部で
あるＢ，Ｃにおいて不連続な変化を示す。なお、図中、
破線８１，８２，８３は、それぞれ第１，２，３エコー
信号のみでＫ空間上の全てのデータを満たした場合の信
号強度の変化を示す。このような位相エンコード方向に
対する信号強度の不連続な変化は２次元フーリエ変換に
よる画像再構成をした場合、図１０の実線で示した実像
に対して、破線で示すように位相エンコード方向に流れ
るリンギング状のアーチファクトが生じる。

【００１５】それ故、本発明は、このような事情に基づ
いてなされたものであり、その目的とするところのもの
は、位相エンコード方向に流れるリンギング状のアーチ
ファクトを生じさせることのない磁気共鳴イメージング
装置を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明の内、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以
下の通りである。 （１）複数のエコー信号が得られるシーケンスを繰り返
し、その繰り返された各シーケンス毎に検出されるエコ
ー信号に関する信号データをＫ空間上に配置し、該Ｋ空
間上の信号データをフーリエ変換することにより画像再
構成する磁気共鳴イメージング装置において、繰り返さ
れる前記各シーケンスのエコー時間を変化させる手段を
設け、これにより全シーケンスにおける各エコー信号の
時間幅の割合を連続関数の関係にする。 （２）複数のエコー信号が得られるシーケンスを複数回
繰り返し、各シーケンスにより得られたエコー信号をフ
ーリエ変換し画像再構成をする磁気共鳴イメージング装
置において、エコー信号の取得タイミングを各シーケン
ス毎に順次変化させる手段を設け、前記エコー時間が位
相エンコード方向に対し曲線に従って変化するようにし
た。 （３）複数のエコー信号が得られるシーケンスを複数回
繰り返し、各シーケンスにより得られたエコー信号をフ
ーリエ変換し画像再構成をする磁気共鳴イメージング装
置において、エコー信号の取得タイミングを各シーケン
ス毎に順次変化させる手段を設け、前記エコー時間が位
相エンコード方向に対し線形に変化するようにした。 （４）被検体内のスピンを励起させる第１の高周波パル
スと、励起されたスピンを反転させる複数の第２の高周
波パルスとを照射し、高周波パルスの照射タイミングに
合わせてスライス方向傾斜磁場を印加し、前記第２の高
周波パルスの照射前に位相エンコード方向傾斜磁場を印
加し、前記第２の高周波パルスの照射後に周波数エンコ
ード方向傾斜磁場を印加してエコー信号を取得するシー
ケンスを複数回実行し、該シーケンス毎に位相エンコー
ド方向傾斜磁場の印加量を異ならせることで被検体の画
像データを取得する磁気共鳴イメージング装置におい
て、前記シーケンス毎に、前記第１の高周波パルスの照
射からエコー信号の取得までの時間が連続関数となるよ
うに変化させる。 （５）前述した（４）に記載の磁気共鳴イメージング装
置において、前記第１の高周波パルスの照射からエコー
信号の取得までの時間の変化は、前記高周波パルスの照
射及び傾斜磁場の印加が行われない時間を変化させる。

【００１７】

【作用】前述した（１）の手段によれば、繰り返される
各シーケンスのエコー時間を変化させて、これにより全
シーケンスにおける各エコー信号の時間幅の割合が連続
関数の関係にあるように構成される。 このような構成と
することにより、各エコー信号に関する信号データが配
置されるＫ空間上において、その位相エンコード方向に
対する信号強度の変化が段差のない滑らかな状態にな
る。 したがって、このようなＫ空間上の信号データをフ
ーリエ変換して画像再構成した際に、位相エンコード方
向に流れるリンギング状のアーチファクトを生じさせる
ようなことはなくなる。

【００１８】前述した（２）及び（３）の手段によれ
ば、各シーケンス毎にエコー信号の取得タイミングが順
次変化する構成となる。 このような構成とすることによ
り、全シーケンスで得られたエコー信号の時間幅に対す
る各シーケンスで得られるエコー信号の時間幅の割合が
連続関数の関係となるので、各エコー信号に関する信号
データが配置されるＫ空間上において、その位相エンコ
ード方向に対する信号強度の変化が段差のない滑らかな
状態になる。 したがって、このようなＫ空間上の信号デ
ータをフーリエ変換して画像再構成した際に、位相エン
コード方向に流れるリンギング状のアーチファクトを生
じさせるようなことはなくなる。 このとき、エコー時間
が位相エンコード方向に対し線形に変化するように設定
することにより、全シーケンスにおける各エコー信号を
等間隔に配列することができる。

【００１９】前述した（４）及び（５）の手段によれ
ば、シーケンス毎に第１の高周波パルスの照射からエコ
ー信号の取得までの時間を変化させることによって、全
シーケンスで得られたエコー信号の時間幅に対する各シ
ーケンスで得られるエコー信号の時間幅の割合が連続関
数の関係となるので、各エコー信号に関する信号データ
が配置されるＫ空間上において、その位相エンコード方
向に対する信号強度の変化が段差のない滑らかな状態に
なる。 したがって、このようなＫ空間上の信号データを
フーリエ変換して画像再構成した際に、位相エンコード
方向に流れるリンギング状のアーチファクトを生じさせ
るようなことはなくなる。 このとき、休止期間である高
周波パルスの照射及び傾斜磁場の印加が行われない時間
を変化させることにより、第１の高周波パルスの照射か
らエコー信号の取得までの時間を容易に変化させること
ができる。

【００２０】

【実施例】図３は、本発明が適用される磁気共鳴イメー
ジング装置の一実施例を示す概略構成図である。この磁
気共鳴イメージング装置は、大別すると、中央処理装置
（ＣＰＵ）１と、シーケンサ２と、送信系３と、静磁場
発生磁石４と、受信系５、信号処理系６とを備えて構成
される。

【００２１】ＣＰＵ１は、予め定められたプログラムに
従って、シーケンサ２、送信系３、受信系５、信号処理
系６を各々を制御する。シーケンサ２は、ＣＰＵ１から
の制御指令に基づいて動作し、被検体７の断層画像のデ
ータ収集に必要な種々の命令を送信系３、傾斜磁場発生
系２１、受信系５に送る。

【００２２】送信系３は、高周波発振器８と変調器９と
高周波コイルとしての照射コイル１１を有し、シーケン
サ２の指令により高周波発振器８からの高周波パルスを
変調器９で振幅変調し、この振幅変調された高周波パル
スを高周波増幅器１０を介し増幅して照射コイル１１に
供給することにより、所定のパルス状の電磁波を被検体
７に照射するようにしている。

【００２３】静磁場発生磁石４は、被検体７の回りに所
定の方向に均一な静磁場を発生させるためのものであ
る。この静磁場発生磁石４の内部には、照射コイル１１
の他に、傾斜磁場を発生させる傾斜磁場コイル１３と、
受信系５の受信コイル１４が設置されている。傾斜磁場
発生系２１は互に直行するデカルト座標軸方向にそれぞ
れ独立に傾斜磁場を印加できる構成を有する傾斜磁場コ
イル１３と傾斜磁場コイルに電流を供給する傾斜磁場電
源１２と、傾斜磁場電源２を制御するシーケンサ２によ
り構成する。

【００２４】受信系５は、高周波コイルとしての受信コ
イル１４と該受信コイル１４に接続された増幅器１５と
直交位相検波器６とＡＤＣ１７とを有し、被検体７から
のＮＭＲ信号を受信コイル１４が検出すると、その信号
は増幅器１５で増幅され直交位相検波器１６へ入力され
る。直交位相検波器２４は高周波発振器８の出力信号に
同期制御され、入力した高周波信号を波形整形するとと
もに、ｓｉｎ成分とｃｏｓ成分との２系統の信号に分離
して出力する。これらの２系統の信号はＡＤＣ１７へ入
力され、シーケンサ２の命令に従ってサンプリングさ
れ、２系統のディジタル信号に変換されて出力される。
これらの信号はＣＰＵ１でフーリエ変換の実部データ、
虚部データとして用いられるが、一旦、ＣＰＵ１内の図
示を省略したメモリデバイスへ記憶される。

【００２５】信号処理系６は、磁気ディスク２０、光デ
ィスク１９等の外部記憶装置と、ＣＲＴ等からなるディ
スプレィ１８とを有し、受信系５からのデータがＣＰＵ
１に入力されると、該ＣＰＵ１が信号処理、画像再構成
等の処理を実行し、その結果の被検体７の所望の断面像
をディスプレィ１８に表示するとともに、外部記憶装置
の磁気ディスク２０等に記録する。

【００２６】そして、本実施例では、特に前記シーケン
サ２におけるシーケンスは図４に示すように構成されて
いる。ここでは、第３エコーまでを用いて高速スピンエ
コー法を実施する場合を示している。図中、Ｔ１は休止
期間である。Ｔ２では被検体７内のスピンを励起して信
号を発生させるための９０°パルス５０を印加するとと
もに、所望の断層面の位置を特定するためにスライス選
択傾斜磁場（以下、Ｇｓと称す）５５を印加する。Ｔ３
は休止期間である。Ｔ４では位相エンコード傾斜磁場
（以下、Ｇｐと称す）６０を印加するとともに、周波数
エンコード傾斜磁場（以下、Ｇｆと称す）６５を印加す
る。Ｇｐ６０は後に得られる第１エコー信号７０をＫ空
間上の所望の位置に配置するために印加し、Ｇｆ６５は
第１エコー信号７０において計測されるスピンの位相が
信号収集の中心（Ｔ８の中心）で収束するように予め拡
散させておくために印加する。Ｔ５は休止期間である。
Ｔ６では１８０°パルス５１を印加するとともにＧｓ５
６を印加する。Ｔ７は休止期間である。Ｔ８ではＧｆ６
６を印加しつつ、発生する第１エコー信号７０を収集す
る。Ｔ９は休止期間である。Ｔ１０ではＧｐ６１を印加
し、後に得られる第２エコー信号７１をＫ空間上の所望
の位置に設定する。Ｔ１１は休止期間である。Ｔ１２で
は第２エコー信号７１を得るために第２の１８０°パル
ス５２を印加するとともに、Ｇｓ５７を印加する。Ｔ１
３は休止期間である。Ｔ１４ではＧｆ６７を印加しつ
つ、発生する第２エコー信号７１を収集する。Ｔ１５は
休止期間である。Ｔ１６ではＧｐ６２を印加し、後に得
られる第３エコー信号７２をＫ空間上の所望の位置に設
定する。Ｔ１７は休止期間である。Ｔ１８では第３エコ
ー信号７２を得るために第３の１８０°パルス５３を印
加するとともに、Ｇｓ５８を印加する。Ｔ１９は休止期
間である。Ｔ２０ではＧｆ６８を印加しつつ、発生する
第３エコー信号７２を収集する。Ｔ２１は休止期間であ
る。たとえばＴ３，Ｔ５，Ｔ７，Ｔ９，Ｔ１１，Ｔ１
３，Ｔ１５，Ｔ１７，Ｔ１９，Ｔ２１等の休止期間の長
さを変えることによって第１、２、３エコー時間を所望
の長さに設定することができる。

【００２７】この第１、２、３エコー時間の長さについ
ては後に詳述する。

【００２８】次に、本発明の課題であるＫ空間上の位相
エンコード方向において不連続な信号強度の変化を低減
する方法について図１、図４、図５を用いて説明する。

【００２９】まず、既に述べたようにエコー信号の信号
強度は、他の条件を同一とすればエコー時間が長くなる
につれて減弱する。このため位相エンコード方向に見た
エコー時間が連続的に変化するようにエコー信号の生成
および収集したエコー信号データのＫ空間上への配置を
行なえば前記課題は達成できることになる。

【００３０】第３エコーまでを用いた従来の高速スピン
エコー法では、Ｋ空間上の位相エンコード方向に対する
エコー時間の変化の様子は、図８に示したようにステッ
プ状となるので、この変化の様子が連続的になるように
任意にその変化曲線を設定する。この変化の様子は連続
的に変化する関数であれば何でもよい。

【００３１】本実施例ではたとえば図１に示すような直
線４５を仮定する。また同図中の白丸印４６は信号計測
を行なうことを示し、各白丸に対応するエコー時間のデ
ータを対応するＫ空間上の位相エンコード方向位置に配
置する。

【００３２】次に、各エコー番号のエコー信号に与える
エコー時間を決定するために、図１においてＫ空間上の
位相エンコード方向の領域をＥ１，Ｅ２，Ｅ３の三つに
分割する。ただし、これら三つの領域に含まれる位相エ
ンコード数はそれぞれほぼ同数とし、さらに各領域に含
まれるエコー信号のエコー時間は全て、Ｅ１＜Ｅ２＜Ｅ
３となるようにする。

【００３３】このように各エコー番号に対してカバーす
るエコー時間範囲を割り振り、信号計測においてはパル
スシーケンスにおいて１回の励起で得られる３エコー分
のエコー信号に対してそれぞれＥ１，Ｅ２，Ｅ３の各領
域に含まれるエコー時間の中から１つずつを組み合わ
せ、全計測が終了するまでに全てのエコー信号が得られ
るように上記休止期間の長さを決定する。

【００３４】より具体的に示すと、図２に示すように、
１回目のシーケンスにおける第１エコー５１、第２エコ
ー５２、第３エコー５３に対して、２回目のシーケンス
における第１、第２、第３エコーを所定間隔分だけ若干
ずらすようにし、この所定間隔分のずらしはｎ回目のシ
ーケンスに到るまでなされるようにする。このようにし
た場合、ｎ回からなる全シーケンスにおける各エコー信
号は等間隔に配列されることになる。

【００３５】また、このように収集する信号データを後
に説明する方法によりＫ空間上の所定の位置に配置す
る。全てのエコー時間でのエコー信号を得るためには、
たとえばＥ３領域内のエコー時間を長い方からＴｅ３
１，Ｔｅ３２，Ｔｅ３３，………Ｔｅ３Ｎ、Ｔｅ２１，
Ｔｅ２２，Ｔｅ２３，………，Ｔｅ２Ｎ、およびＴｅ１
１，Ｔｅ１２，Ｔｅ１３，・・・・，Ｔｅ１Ｎとした場
合、（Ｔｅ３１，Ｔｅ２１，Ｔｅ１１），（Ｔｅ３２，
Ｔｅ２２，Ｔｅ１２），………，（Ｔｅ３Ｎ，Ｔｅ２
Ｎ，Ｔｅ１Ｎ）と組み合わせて計測すれば最終的に全て
のエコー時間でのエコー信号が得られることになる。

【００３６】なお、各信号データを上記のようにＫ空間
上に位相エンコード方向の所望の位置に配置するために
は、以下のようにＧｐ（位相エンコード傾斜磁場）を印
加する。すなわち中心から位相エンコード方向に１つず
れた所に配置するエコー信号に対しては、スピンが撮像
領域（Ｆ．Ｏ．Ｖ．）の両端で１回転するような位相方
向の傾斜磁場を感じるようにＧｐを印加する。式にする
と、 ２π＝γΣ（Ｇｐｎ・ｔｎ・（Ｆ．Ｏ．Ｖ．）） ………（６） となる。ここで、γは磁気回転比、Ｇｐｎはｎ番目の位
相方向傾斜磁場強度（ただし、スピンが感じる強度とす
るため、１８０°パルスを１回印加する毎に正負が一回
反転するものとする）、ｔｎはＧｐｎの印加時間、Σは
目的のエコー番号のエコー信号を計測するまでの位相方
向に印加する傾斜磁場を全て加えあわせたものを目的の
エコー番号のエコー信号に対する位相エンコード方向傾
斜磁場とすることを示す。（Ｆ．Ｏ．Ｖ．）は、撮像領
域の一辺の長さとする。同様にＫ空間上で中心からｍ番
目に配置する信号データに対しては、 ２πｍ＝γΣ（Ｇｐｎ・ｔｎ・（Ｆ．Ｏ．Ｖ．）） ……（７） が成立するように、位相方向の傾斜磁場強度、印加時間
を決定するものとする。

【００３７】使用するエコー数と所望のエコー時間のエ
コー番号に応じて並び順は変化する。その並びに応じて
位相エンコード方向の傾斜磁場の印加時間、強度等を変
化させることはいうまでもない。

【００３８】このようにして収集およびＫ空間上に配置
されたエコー信号強度をＫ空間上の位相エンコード方向
に観察すると、図５の実線８０で示すように連続的に変
化し、このような信号データを用いて２次元フーリエ変
換法により画像再構成を行なっても画像上にリンギング
状アーチファクトを生じることはない。なお、破線８
１，８２，８３はそれぞれ第１，第２，第３エコーのみ
でＫ空間上のデータを満たした場合の信号強度変化を示
す。

【００３９】図６は本発明の他の実施例を示すものであ
る。上述した実施例ではＫ空間上の位相エンコード方向
に対するエコー時間の変化の様子を表す関数を一次関数
（直線状）と仮定して述べたが、この関数は図６に示す
ように連続関数であればどのようなものでもよく、上述
の実施例と同様の効果が得られる。

【００４０】すなわち、繰り返される各シーケンスのエ
コー時間を変化させた結果、これにより全シーケンスに
おける各エコー信号の時間幅の割合が連続関数の関係に
あればよい。

【００４１】また、上述に示した実施例ではＫ空間上の
位相エンコード方向の領域をＥ１，Ｅ２，Ｅ３の三つに
分割する際に各領域に含まれる全てのエコー時間がＥ１
＜Ｅ２＜Ｅ３となるように設定したが、計測する全ての
エコー時間をカバーすることができるならばこの関係を
満たす必要がないことはもちろんである。

【００４２】上述した実施例では全てのエコー時間をカ
バーするために各領域内の長いエコー時間から順に組み
合わせたが、エコー時間の設定が可能であればどのよう
な組み合わせ方でもよいことはもちろんである。

【００４３】上述した実施例では第３エコーまでのエコ
ー信号を用いて第３のエコー時間に相当する画質の画像
を得るときの高速スピンエコー法を実現する場合につい
て述べたが、第３エコーまでの場合に限ることなく、ま
た第３エコーに相当する画質を得る場合に限ることなく
どのような場合に対しても本発明を適用することができ
る。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明による磁気共鳴イメージング装置によれば、位相
エンコード方向に流れるリンギング状のアーチファクト
を生じさせることのないものが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の説明図で、各エコー信号の
エコー時間が位相エンコード方向に見て直線的に変化す
る様子を示した説明図である。

【図２】本発明の一実施例の説明図で、各シーケンスに
おけるエコー信号のエコー時間を示した説明図である。

【図３】本発明の一実施例の説明図で、磁気共鳴イメー
ジング装置の概略構成を示す説明図である。

【図４】本発明の一実施例の説明図で、高速スピンエコ
ー法のパルスシーケンスを示す説明図である。

【図５】本発明の一実施例の説明図で、各エコー信号の
信号強度が位相エンコード方向に見て連続的に変化する
様子を示した説明図である。

【図６】本発明の他の実施例の説明図で、各エコー信号
の信号強度が位相エンコード方向に見て連続関数に従っ
て変化する様子を示した説明図である。

【図７】従来の説明図で、高速スピンエコー法のＫ空間
上のデータの並び順の説明図である。

【図８】従来の説明図で、Ｋ空間上の信号データのエコ
ー時間変化を位相エンコード方向に見た様子を示した説
明図である。

【図９】従来の説明図で、Ｋ空間上の信号データの信号
強度変化を位相エンコード方向に見た様子を示す説明図
である。

【図１０】従来の説明図で、エコー信号強度のステップ
状変化によって再構成画像に生じるリンギング状アーチ
ファクトを示す説明図である。

【図１１】スピンエコー法のパルスシーケンスの模式的
説明図である。

【図１２】マルチエコー計測を行なった場合のスピンエ
コー法のパルスシーケンスの模式的説明図である。

【符号の説明】

Ｅ１ 第１エコー Ｅ２ 第２エコー Ｅ３ 第３エコー Ｔｅ エコー時間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 5/055

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のエコー信号が得られるシーケンス
   を繰り返し、その繰り返された各シーケンス毎に検出さ
   れるエコー信号に関する信号データをＫ空間上に配置
   し、該Ｋ空間上の信号データをフーリエ変換することに
   より画像再構成する磁気共鳴イメージング装置におい
   て、繰り返される前記各シーケンスのエコー時間を変化
   させる手段を設け、これにより全シーケンスにおける各
   エコー信号の時間幅の割合を連続関数の関係にすること
   を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
2. 【請求項２】 複数のエコー信号が得られるシーケンス
   を複数回繰り返し、各シーケンスにより得られたエコー
   信号をフーリエ変換し画像再構成をする磁気共鳴イメー
   ジング装置において、 エコー信号の取得タイミングを各シーケンス毎に順次変
   化させる手段を設け、前記エコー時間が位相エンコード
   方向に対し曲線に従って変化するようにしたことを特徴
   とする磁気共鳴イメージング装置。
3. 【請求項３】 複数のエコー信号が得られるシーケンス
   を複数回繰り返し、各シーケンスにより得られたエコー
   信号をフーリエ変換し画像再構成をする磁気共鳴イメー
   ジング装置において、 エコー信号の取得タイミングを各シーケンス毎に順次変
   化させる手段を設け、前記 エコー時間が位相エンコード
   方向に対し線形に変化するようにしたことを特徴とする
   磁気共鳴イメージング装置。
4. 【請求項４】 被検体内のスピンを励起させる第１の高
   周波パルスと、励起されたスピンを反転させる複数の第
   ２の高周波パルスとを照射し、高周波パルスの照射タイ
   ミングに合わせてスライス方向傾斜磁場を印加し、前記
   第２の高周波パルスの照射前に位相エンコード方向傾斜
   磁場を印加し、前記第２の高周波パルスの照射後に周波
   数エンコード方向傾斜磁場を印加してエコー信号を取得
   するシーケンスを複数回実行し、該シーケンス毎に位相
   エンコード方向傾斜磁場の印加量を異ならせることで被
   検体の画像データを取得する磁気共鳴イメージング装置
   において、 前記シーケンス毎に、前記第１の高周波パルスの照射か
   らエコー信号の取得までの時間が連続関数となるように
   変化させることを特徴とする磁気共鳴イメージング装
   置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の磁気共鳴イメージング
   装置において、 前記第１の高周波パルスの照射からエコー信号の取得ま
   での時間の変化は、前記高周波パルスの照射及び傾斜磁
   場の印加が行われない時間を変化させることを特徴とす
   る磁気共鳴イメージング装置。