JP3353799B2 - Ｍｒ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ＭＲ（Magnetic Res
onance）装置におけるデータ収集方法およびＭＲ装置に
関する。更に詳しくは、データ収集用パルスシーケンス
の繰り返し時間ＴＲが短い場合でもサチュレーションパ
ルス（Saturation Pulse）または化学シフトサチュレー
ションパルス（Ｃhemical Shift Saturation Pulse）に
より不要なＮＭＲ（Nuclear Magnetic Resonance）信号
の発生を抑制してデータを収集することが出来るＭＲ装
置におけるデータ収集方法およびＭＲ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、データ収集用パルスシーケンス
（例えばスピンエコー法やグラジエントエコー法のパル
スシーケンス）の前に、サチュレーションパルスを撮像
領域内や撮像領域外に付加し、スピンを飽和させ、これ
により血流や体の動く部分からのＮＭＲ信号を抑制する
ことが行われている。また、水のラーモア周波数と脂肪
のラーモア周波数が数ｐｐｍずれていることを利用し
て、水または脂肪の一方のラーモア周波数のデータ収集
用パルスシーケンスの前に、撮像領域内に水または脂肪
の他方のラーモア周波数で変調された化学シフトサチュ
レーションパルスを付加し、水または脂肪の他方のスピ
ンを飽和させ、これにより水または脂肪の他方からのＮ
ＭＲ信号を抑制することが行われている。なお、以下で
は、サチュレーションパルスまたは化学シフトサチュレ
ーションパルスを区別しないときは、ＳＡＴパルスと表
記する。

【０００３】図４は、従来のＭＲ装置におけるＳＡＴパ
ルスを用いたデータ収集処理の流れを示すフローチャー
トである。ステップＢ１では、操作者がデータ収集用パ
ルスシーケンスを選択する。例えば、スピンエコー法の
パルスシーケンスや、グラジエントエコー法のパルスシ
ーケンスを選択する。ステップＶ２では、操作者がデー
タ収集用パルスシーケンスの繰り返し時間ＴＲ，撮像領
域，スライス厚，撮像マトリックスサイズなどのパラメ
ータを設定する。ステップＢ４では、図５に示すよう
に、ＳＡＴパルスＳＣ１を印加すると共に、飽和させた
い領域を選択する勾配磁場を印加する。なお、化学シフ
トサチュレーションパルスの場合は、勾配磁場は印加し
ない。ステップＢ６では、上記ステップＢ１で選択した
データ収集用パルスシーケンスＳＧ１を印加し、データ
を収集する。ステップＢ９では、必要な全てのデータを
収集したか判定する。全てのデータを収集していないな
ら上記ステップＢ４に戻る。全てのデータを収集したな
らデータ収集処理を終了する。

【０００４】結局、上記従来のＭＲ装置におけるデータ
収集処理では、図５に示すように、データ収集用パルス
シーケンスＳＧ１，ＳＧ２，…の１回毎に、その前に１
回のＳＡＴパルスＳＣ１，ＳＣ２，…を印加している。
このように１回のデータ収集用パルスシーケンスの前に
１回のＳＡＴパルスを印加するのは、ＳＡＴパルスによ
り飽和させたスピンが縦緩和で回復するとＮＭＲ信号を
生じてしまうので、なるべく短い間隔でＳＡＴパルスを
印加しようとするためである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】データ収集用パルスシ
ーケンスの繰り返し時間ＴＲが例えば５０ｍｓ位ある
と、データ収集用パルスシーケンスとデータ収集用パル
スシーケンスの間に十分余裕時間があり、１回のデータ
収集用パルスシーケンスの前に１回のＳＡＴパルスを印
加することが出来る。しかし、データ収集用パルスシー
ケンスの繰り返し時間ＴＲが例えば１０ｍｓ位の高速の
データ収集用パルスシーケンスになると、データ収集用
パルスシーケンスとデータ収集用パルスシーケンスの間
に十分な余裕時間がなくなり、１回のデータ収集用パル
スシーケンスの前に１回のＳＡＴパルスを印加すること
が出来なくなる。このため、ＳＡＴパルスにより不要な
ＮＭＲ信号の発生を抑制することが出来なくなる問題点
がある。そこで、この発明の目的は、繰り返し時間ＴＲ
が短い高速のデータ収集用パルスシーケンスでも、ＳＡ
Ｔパルスにより不要なＮＭＲ信号の発生を抑制できるよ
うにしたＭＲ装置におけるデータ収集方法およびＭＲ装
置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１の観点では、この発
明は、データ収集用パルスシーケンスの前にサチュレー
ションパルスまたは化学シフトサチュレーションパルス
を付加し不要なＮＭＲ信号の発生を抑制してデータを収
集するＭＲ装置におけるデータ収集方法において、複数
回のデータ収集用パルスシーケンスに対して１回のサチ
ュレーションパルスまたは化学シフトサチュレーション
パルスを付加することを特徴とするＭＲ装置におけるデ
ータ収集方法を提供する。

【０００７】第２の観点では、この発明は、１回のデー
タ収集用パルスシーケンスの前に１回のサチュレーショ
ンパルスまたは化学シフトサチュレーションパルスを付
加するサチュレーションパルス付加手段を備えたＭＲ装
置において、Ｎ（＞１）回のデータ収集用パルスシーケ
ンスに対して１回のサチュレーションパルスまたは化学
シフトサチュレーションパルスを付加するサチュレーシ
ョンパルス飛越し付加手段を具備したことを特徴とする
ＭＲ装置を提供する。上記構成のＭＲ装置において、不
要なＮＭＲ信号の発生源の縦緩和時間をＴ１、データ収
集用パルスシーケンスの繰り返し時間をＴＲ、補正係数
をａ（＝０．１〜１．０）とするとき、Ｎ＝ａ×Ｔ１／
ＴＲにより回数Ｎを算出する飛越し回数算出手段を具備
するのが好ましい。

【０００８】

【作用】上記第１の観点によるデータ収集方法および上
記第２の観点によるＭＲ装置では、１回のデータ収集用
パルスシーケンスの前に１回のＳＡＴパルスを付加する
のではなく、Ｎ（＞１）回のデータ収集用パルスシーケ
ンスに対して１回のＳＡＴパルスを付加する。このた
め、ＳＡＴパルスを付加した前後の繰り返し時間だけは
本来の繰り返し時間より長くなる可能性があるが、全体
の半分以上（Ｎ＝２のとき半分）の繰り返し時間は本来
の繰り返し時間ＴＲになり、繰り返し時間ＴＲが短い高
速のデータ収集用パルスシーケンスでもＳＡＴパルスを
使えるようになる。そして、ＳＡＴパルスによって、不
要なＮＭＲ信号の発生を抑制できるようになる。

【０００９】なお、上記Ｎの値を小さくすると（最小は
“２”）、繰り返し時間が本来の繰り返し時間ＴＲより
長くなる可能性があるデータ収集用パルスシーケンスの
数が増えるデメリットがある。一方、上記Ｎの値を大き
くすると（最大はマトリックス数）、ＳＡＴパルスによ
って不要なＮＭＲ信号の発生を抑制できる効果の小さい
データ収集用パルスシーケンスの数が増えるデメリット
がある。従って、両者をバランスさせる観点から、不要
なＮＭＲ信号の発生源の縦緩和時間をＴ１、データ収集
用パルスシーケンスの繰り返し時間をＴＲとするとき、
（０．１×Ｔ１／ＴＲ）回から（Ｔ１／ＴＲ）回の範囲
よりＮの値を選ぶのが好ましい。この範囲なら、縦緩和
時間Ｔ１内にＳＡＴパルスが必ず１回付加されるので、
不要なＮＭＲ信号の発生を抑制できる効果を確実に得ら
れ、且つ、Ｎの値を可及的に大きく出来る。

【００１０】

【実施例】以下、図に示す実施例によりこの発明をさら
に詳しく説明する。なお、これによりこの発明が限定さ
れるものではない。図１は、この発明のＭＲ装置１００
の一実施例のブロック図である。このＭＲ装置１００に
おいて、マグネットアセンブリ１は、内部に被検体を挿
入するための空間部分（孔）を有し、この空間部分を取
りまくようにして、被検体に一定の静磁場を印加する静
磁場コイルと、勾配磁場を発生するための勾配磁場コイ
ル（勾配コイルは、読み出し，位相エンコード，スライ
ス選択の各軸のコイルを備えている）と、被検体内の原
子核のスピンを励起するためのＲＦ（高周波）パルスを
与える送信コイルと、被検体からのＮＭＲ信号を検出す
る受信コイル等が配置されている。静磁場コイル，勾配
磁場コイル，送信コイルおよび受信コイルは、それぞれ
主磁場電源２，勾配磁場駆動回路３，ＲＦ電力増幅器４
および前置増幅器５に接続されている。

【００１１】シーケンス記憶回路８は、計算機７からの
指令に従い、記憶されているデータ収集パルスシーケン
スに基づいて勾配磁場駆動回路３を操作し、前記マグネ
ットアセンブリ１の勾配磁場コイルから勾配磁場を発生
させると共に、ゲート変調回路９を操作し、ＲＦ発振回
路１０の高周波出力信号を所定タイミング・所定包絡線
のパルス状信号に変調し、それをＲＦパルスとしてＲＦ
電力増幅器４に加え、ＲＦ電力増幅器４でパワー増幅し
た後、前記マグネットアセンブリ１の送信コイルに印加
し、目的の領域を選択励起する。

【００１２】前置増幅器５は、マグネットアセンブリ１
の受信コイルで検出された被検体からのＮＭＲ信号を増
幅し、位相検波器１２に入力する。位相検波器１２は、
ＲＦ発振回路１０の出力を参照信号とし、前置増幅器５
からのＮＭＲ信号を位相検波して、Ａ／Ｄ変換器１１に
与える。Ａ／Ｄ変換器１１は、位相検波後のアナログ信
号をディジタル信号に変換して、計算機７に入力する。
計算機７は、Ａ／Ｄ変換器１１からのデジタル信号に対
する画像再構成演算を行い、目的の領域のイメージ（プ
ロトン密度像）を生成する。このイメージは、表示装置
６にて表示される。また、計算機７は、操作卓１３から
入力された情報を受け取るなどの全体的な制御を受け持
つ。

【００１３】図２は、この発明にかかるＭＲ装置１００
のデータ収集処理を説明するフローチャートである。ス
テップＢ１では、操作者がデータ収集用パルスシーケン
スを選択する。例えば、スピンエコー法のパルスシーケ
ンスや、グラジエントエコー法のパルスシーケンスを選
択する。ステップＢ２では、操作者がデータ収集用パル
スシーケンスの繰り返し時間ＴＲ，撮像領域，スライス
厚，撮像マトリックスサイズ，補正係数ａ，縦緩和時間
Ｔ１などのパラメータを設定する。なお、補正係数ａ
は、０．１〜１．０位の範囲から経験的に設定する。ス
テップＢ３では、繰り返し時間ＴＲ，補正係数ａ，縦緩
和時間Ｔ１に基づいて、データ収集用パルスシーケンス
の飛越し回数Ｎを、 Ｎ＝ａ×Ｔ１／ＴＲ により算出して取得する。例えば、繰り返し時間ＴＲ＝
８ｍｓ，補正係数ａ＝０．３，縦緩和時間Ｔ１＝７００
ｍｓとすると、飛越し回数Ｎ＝２６になる。

【００１４】ステップＢ４では、図３に示すように、Ｓ
ＡＴパルスＳＣ１を印加すると共に、飽和させたい領域
を選択する勾配磁場を印加する。なお、化学シフトサチ
ュレーションパルスの場合は、勾配磁場は印加しない。
ステップＢ５では、データ収集用パルスシーケンスを実
際に印加した回数を計数するカウンタｎの値を“１”に
初期化する。ステップＢ６では、上記ステップＢ１で選
択したデータ収集用パルスシーケンスＳＧ１を印加し、
データを収集する。ステップＢ７では、カウンタｎ＝Ｎ
かを判定する。ｎ＝ＮでないならばステップＢ８に進
む。ｎ＝ＮならばステップＢ９に進む。

【００１５】ステップＢ８では、カウンタｎを“１”だ
けインクリメントし、上記ステップＢ６に戻る。戻った
ステップＢ６では、図３に示すように、ＳＡＴパルスを
付加しないでデータ収集用パルスシーケンスＳＧ２を印
加し、データを収集する。

【００１６】ステップＢ９では、必要な全てのデータを
収集したか判定する。全てのデータを収集していないな
ら上記ステップＢ４に戻る。戻ったステップＢ４では、
図３に示すように、ＳＡＴパルスＳＣ２を付加し、ステ
ップＢ５以下を実行する。全てのデータを収集したなら
データ収集処理を終了する。

【００１７】結局、上記ＭＲ装置１００におけるデータ
収集処理では、図３に示すように、Ｎ回のデータ収集用
パルスシーケンスＳＧ１，ＳＧ２，…，ＳＧＮ毎に、そ
の前に１回のＳＡＴパルスＳＣ１，ＳＣ２，…が印加さ
れる。この結果、繰り返し時間ＴＲが短い高速のデータ
収集用パルスシーケンスでもＳＡＴパルスを使えるよう
になり、そのＳＡＴパルスによって不要なＮＭＲ信号の
発生を抑制できるようになる。

【００１８】なお、上記以外の計算式で飛越し回数Ｎを
取得してもよい。また、操作者の直接入力により飛越し
回数Ｎを取得してもよい。また、予め繰り返し時間Ｔ
Ｒ，補正係数ａ，縦緩和時間Ｔ１と飛越し回数Ｎのテー
ブルを設定しておき、そのテーブルを検索して飛越し回
数Ｎを取得してもよい。

【００１９】

【発明の効果】この発明のＭＲ装置におけるデータ収集
方法およびＭＲ装置によれば、複数のデータ収集用パル
スシーケンスに対して１回だけサチュレーションパルス
または化学シフトサチュレーションパルスを付加してデ
ータを収集するので、繰り返し時間ＴＲが短い高速のデ
ータ収集用パルスシーケンスでもＳＡＴパルスを使える
ようになり、そのＳＡＴパルスによって不要なＮＭＲ信
号の発生を抑制できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例のＭＲ装置を示すブロック
図である。

【図２】図１のＭＲ装置のデータ収集処理を説明するフ
ローチャートである。

【図３】図１のＭＲ装置によるパルスシーケンスの説明
図である。

【図４】従来のＭＲ装置のデータ収集処理を説明するフ
ローチャートである。

【図５】図４のＭＲ装置によるパルスシーケンスの説明
図である。

【符号の説明】

１００ ＭＲ装置 １ マグネットアセンブリ ３ 勾配磁場駆動回路 ７ 計算機 ８ シーケンス記憶回路 ９ ゲート変調回路 １０ ＲＦ発振回路 １３ 操作卓 ＳＣ１ ＳＡＴパルス ＳＧ１ データ収集用パルスシーケンス

───────────────────────────────────────────────────── 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 G01R 33/20

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １回のデータ収集用パルスシーケンスの
   前に１回のサチュレーションパルスまたは化学シフトサ
   チュレーションパルスを付加するサチュレーションパル
   ス付加手段を備えたＭＲ装置において、 Ｎ（＞１）回のデータ収集用パルスシーケンスに対して
   １回のサチュレーションパルスまたは化学シフトサチュ
   レーションパルスを付加するサチュレーションパルス飛
   越し付加手段を具備したことを特徴とするＭＲ装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のＭＲ装置において、不
   要なＮＭＲ信号の発生源の縦緩和時間をＴ１、データ収
   集用パルスシーケンスの繰り返し時間をＴＲ、補正係数
   をａ（＝０．１〜１．０）とするとき、 Ｎ＝ａ×Ｔ１／ＴＲ により回数Ｎを算出する飛越し回数算出手段を具備する
   ことを特徴とするＭＲ装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載のＭＲ装置
   において、前記データ収集用パルスシーケンスはスピン
   エコー法又はグラジエントエコー法のパルスシーケンス
   であることを特徴とするＭＲ装置。