JP3365589B2

JP3365589B2 - 核磁気共鳴を用いた検査装置

Info

Publication number: JP3365589B2
Application number: JP09291795A
Authority: JP
Inventors: 智嗣平田; 良孝尾藤; 悦治山本
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 1995-04-19
Filing date: 1995-04-19
Publication date: 2003-01-14
Anticipated expiration: 2018-01-14
Also published as: JPH08280650A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は核磁気共鳴を用いた検査
装置に係り、特に、生体のケミカルシフトに関する情報
を得ることのできる核磁気共鳴を用いた検査装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】核磁気共鳴現象では、同じ種類の原子を
含む物質であっても分子構造が異なれば共鳴周波数がわ
ずかに変化する。いわゆるケミカルシフトと称される現
象である。この現象を利用することによって物質ごとの
共鳴信号を分離することができるようになる。

【０００３】磁気共鳴スペクトロスコピックイメージン
グ( Magnetic Resonance Spectroscopic Imaging : MRS
I )法は、このようにして分離された共鳴信号に対応す
る物質ごとに、その空間分布を画像化する手法である。

【０００４】一般には、ケミカルシフト情報は時系列信
号から抽出し、空間情報の付与は各空間座標軸方向の傾
斜磁場印加量を段階的に変化させて信号計測を繰り返す
操作（位相エンコード）により行われる。

【０００５】このため、例えばマトリクス数ｍ×ｍの２
次元画像を計測する場合、２次元の位相エンコードが必
要となり、ｍ×ｍ回の信号計測を繰り返さなけばなら
ず、かなり長い計測時間を必要とする。

【０００６】この計測時間を短縮する方法として、たと
えば、共鳴信号検出時に、読み出し用傾斜磁場の勾配極
性を周期的に反転させることによって、連続的に発生す
るエコー信号（以下、エコートレイン信号と呼ぶ）を検
出するものがある。この１回の励起・計測で得られるエ
コートレイン信号には、ケミカルシフト情報と１次元の
空間情報が含まれているため、マトリクス数ｍ×ｍの２
次元画像を計測する場合、１次元の位相エンコードで済
み信号計測の繰り返し回数がｍ回となる（特公平５−８
５１７２号公報参照）。

【０００７】図６は、このような方法を行う従来のパル
スシーケンスを示した説明図である。同図は、生体のケ
ミカルシフトに関する情報の体内分布を高速に測定する
高速ＭＲＳＩ法の１つのパルスシーケンス例であり、ス
ピンエコーを用いた２次元画像測定用の多重エンコード
法を示している。

【０００８】同図において、まず、傾斜磁場Ｇｚにスラ
イス選択用の傾斜磁場Ｇｓ₁を印加するとともにＳＩＮ
Ｃ波形等で変調した励起用高周波パルスＲＦ₁を照射す
る。これにより、観測対象の前記傾斜磁場Ｇｓ₁によっ
て特定されるスライス面内の核スピンを９０°倒し励起
状態にする。

【０００９】前記Ｇｓ₁の印加時に分散した核スピンの
位相を揃えるために、傾斜磁場Ｇｚに位相戻し用の傾斜
磁場Ｇｓ₁’を印加する。

【００１０】次に、傾斜磁場Ｇｙに位相エンコード用の
傾斜磁場Ｇｅを印加する。これにより、励起により生じ
た核磁気共鳴信号にＹ軸方向の空間情報の付与がなされ
る。

【００１１】さらに、ＲＦ₁の照射から時間ＴＥ／２後
に、傾斜磁場Ｇｚにスライス選択用の傾斜磁場Ｇｓ₂を
印加するとともにＳＩＮＣ波形等で変調した１８０°高
周波パルスＲＦ₂を照射する。これにより、励起状態に
ある核スピンを１８０°反転させる。

【００１２】そして、核磁気共鳴信号（Ｓig）を計測す
る際に、傾斜磁場Ｇｘに勾配極性を周期的に反転させた
読み出し用の傾斜磁場Ｇｒを印加し、Ｘ軸方向の空間情
報とケミカルシフト情報の双方を含んだエコー信号を連
続的に発生させる（以下、この信号をエコートレイン信
号と呼ぶ）。なお、傾斜磁場Ｇｘに印加するＧｒｑの面
積を、前記Ｇｒの１／４周期分の面積（斜線部）と等価
に設定することにより、前記エコー信号の発生間隔を等
間隔に設定することができる。

【００１３】以上説明した操作を、前記Ｇｅの印加強度
を段階的に変化させ、Ｙ軸方向のピクセル数に相当する
回数分、繰り返し時間ＴＲの間隔で繰り返す。

【００１４】このようにして得られた一連のエコートレ
イン信号は、奇数番目のエコーと偶数番目のエコーとに
グループ分けされた後、３次元実空間（ケミカルシフト
(δ)軸、Ｘ軸、Ｙ軸）とフーリエ変換で結ばれる３次元
ｋ空間（ｋδ軸、ｋx軸、ｋy軸）を走査する３次元デー
タ配列に再配列される。

【００１５】そして、この３次元データ配列に３次元逆
フーリエ変換を施すことにより、ケミカルシフト画像を
得ることができる。

【００１６】奇数番目および偶数番目のエコーグループ
から作成される２枚のケミカルシフト画像は、位相補正
後、足し合わされる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成された核磁気共鳴を用いた検査方法は、高速化
にともなう信号帯域の拡大によってケミカルシフト画像
のＳ／Ｎが低下してしまうという問題点が指摘されるに
至った。

【００１８】また、空間分解能を高くするためマトリク
ス数の多い２次元画像を計測する場合、あるいは３次元
画像の計測を行う場合に計測時間が長くなってしまうと
いう問題点が指摘されるに至った。

【００１９】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、その目的は、Ｓ／Ｎを向上させたケミ
カルシフト画像を得ることのできる核磁気共鳴を用いた
検査装置を提供することにある。

【００２０】また、他の目的は、計測時間を高速にして
ケミカルシフト画像を得ることのできる核磁気共鳴を用
いた検査装置を提供することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば以
下のとおりである。

【００２２】（１）励起用高周波磁場パルスをスライス
用傾斜磁場とともに印加した後に、１８０°パルスを前
記スライス用傾斜磁場とともに複数回印加し、前記各１
８０°パルスの印加後に勾配極性を周期的に反転させた
リードアウト傾斜磁場を印加して発生するエコートレイ
ン信号を検出する工程を、前記工程毎に位相エンコード
傾斜磁場を変化させて印加するパルスシーケンスを制御
するシーケンス制御装置と、前記各工程で検出されるそ
れぞれ対応する前記各エコートレイン信号に基づいて複
数のケミカルシフト画像を作成し、前記各ケミカルシフ
ト画像の対応する画素どうしを加算する手段とを有する
ことを特徴とする核磁気共鳴を用いた検査装置である。

【００２３】（２）励起用高周波磁場パルスをスライス
用傾斜磁場とともに印加した後に、１８０°パルスを前
記スライス用傾斜磁場とともに複数回印加し、前記各１
８０°パルスの印加後に位相エンコード傾斜磁場を印加
した後に、勾配極性を周期的に反転させたリードアウト
傾斜磁場を印加して発生するエコートレイン信号を検出
し、前記エコートレイン信号を検出した後に前記位相エ
ンコード傾斜磁場の極性を反転させた位相戻し傾斜磁場
を印加する工程を、前記各１８０゜パルスの印加毎に、
前記位相エンコード傾斜磁場と前記位相戻し傾斜磁場と
を変化させて印加するパルスシーケンスを制御するシー
ケンス制御装置を有することを特徴とする核磁気共鳴を
用いた検査装置である。

【００２４】

【作用】手段１に示した構成によれば、磁化回復の待ち
時間を利用して、同一の位相エンコード傾斜磁場で第
１、第２、第３、…第ｎのエコートレイン信号を得るこ
とができる。

【００２５】そして、位相エンコード傾斜磁場の変化に
応じて同様に第１、第２、第３、…第ｎのエコートレイ
ン信号を得ることができる。

【００２６】これにより、各第１のエコートレイン信号
に基づくケミカルシフト画像、各第２のエコートレイン
信号に基づくミカルシフト画像、各第３のエコートレイ
ン信号に基づくケミカルシフト画像、…、各第ｎのエコ
ートレイン信号に基づくケミカルシフト画像を作成して
いる。

【００２７】その後、各ケミカルシフト画像の対応する
各画素を加算するようにしている。このため、位相が揃
っている本来の画像情報は加算数に応じて大きくなるの
に対して、ランダムに位相が揃っていないノイズはその
ようには大きくなることはない。

【００２８】したがって、Ｓ／Ｎを向上させたケミカル
シフト画像を得ることができるようになる。

【００２９】手段２に示した構成によれば、磁化回復の
待ち時間を利用して、第１、第２、第３、…第ｎのエコ
ートレイン信号を異なる位相エンコード傾斜磁場で得る
ことができる。

【００３０】このため、それぞれのエコートレイン信号
に、従来より広いｋ空間の異なる領域を割り当てること
によって、従来と同じ計測時間で空間分解能の高いケミ
カルシフト画像を得ることができるようになる。

【００３１】また、それぞれのエコートレイン信号に、
従来と同じ広さのｋ空間の異なる領域を割り当てること
によって、従来と同じ空間分解能のケミカルシフト画像
を得ることができるにも拘らず、計測時間の高速化が図
れるようになる。

【００３２】

【実施例】実施例１．図２は、本発明によ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。

【００３３】同図において、被検体１が配置される計測
空間内に静磁場および傾斜磁場を発生させるための静磁
場発生マグネット２および傾斜磁場発生コイル３とが配
置されている。

【００３４】傾斜磁場コイル３は、該被検体１の断層像
を得ようとするスライス面を特定させるためのスライス
選択用傾斜磁場コイルＧｚ、該スライス面におけるｙ方
向の位置情報を付与させるための位相エンコード用傾斜
磁場Ｇｙ、およびｘ方向の位置情報を付与させるための
リードアウト用傾斜磁場Ｇｘとから構成されている。

【００３５】この傾斜磁場コイル３における前記各コイ
ルは、駆動用電源部７を介して磁場を発生できるように
なっているとともに、この磁場の発生はシーケンス制御
装置１０に内蔵されているパルスシーケンスに基づくタ
イミングでなされるようになっている。

【００３６】また、被検体１が配置される計測空間内に
はプローブ４が配置されており、このプローブ４からは
発振器８を介して励起用の高周波パルスが該被検体１に
照射されるようになっているとともに、この高周波パル
スの発生はシーケンス制御装置１０に内蔵されている前
記パルスシーケンスに基づくタイミングでなされるよう
になっている。

【００３７】そして、このプローブ４は受信器９を介し
て前記被検体１から磁気共鳴情報（エコー信号）が得ら
れるようになっており、このエコー信号は計算機５によ
って画像再構成がなされてその画像がディスプレィ６に
表示されるようになっている。この場合においても、受
信器９によるエコー信号の受信はシーケンス制御装置１
０に内蔵されている前記パルスシーケンスに基づくタイ
ミングでなされるようになっている。

【００３８】図１は、シーケンス制御装置１０に内蔵さ
れているパルスシーケンスの一実施例を示す説明図であ
る。

【００３９】このパルスシーケンスは、生体のケミカル
シフトに関する情報の体内分布を測定するいわゆる高速
ＭＲＳＩ法に基づくものである。

【００４０】以下、同図を用いて時間経過に応じた説明
を順次行う。

【００４１】（１）傾斜磁場Ｇｚにスライス選択用の傾
斜磁場Ｇｓ₁を印加するとともにＳＩＮＣ波形等で変調
した励起用高周波パルスＲＦ₁を照射する。これによ
り、被検体１における所望のスライス面が特定されると
ともに、そのスライス面における核スピンを９０°倒し
励起状態にさせることができる。

【００４２】（２）傾斜磁場Ｇｚに位相戻し用の傾斜磁
場Ｇｓ₁’を印加する。前記Ｇｓ₁の印加時に分散した核
スピンの位相を揃えるためである。

【００４３】（３）ＲＦ₁の照射から時間ＴＥ／２後
に、傾斜磁場Ｇｚにスライス選択用の傾斜磁場Ｇｓ₂を
印加するとともにＳＩＮＣ波形等で変調した１８０°高
周波パルスＲＦ₂を照射する。これにより、前記スライ
ス面内において励起状態にある核スピンを１８０°反転
させることができる。

【００４４】（４）傾斜磁場Ｇｙに位相エンコード用の
傾斜磁場Ｇｅを印加する。これにより、前記ＲＦ₂の照
射により生じるスピンエコー信号に該傾斜磁場Ｇｅの磁
場量に応じたＹ軸方向の空間情報の付与がなされる。

【００４５】（５）前記スピンエコー信号を計測する時
点に一致させて、傾斜磁場Ｇｘにリードアウト用傾斜磁
場Ｇｒを印加する。この場合、このリードアウト用傾斜
磁場Ｇｒによる磁場印加は、その勾配特性を周期的に反
転させたものとなっている。これにより、Ｘ軸方向の空
間情報とケミカルシフト情報の双方を含んだエコートレ
イン信号（Ｓig１）を発生させることができるようにな
る。

【００４６】なお、傾斜磁場Ｇｘに予め印加しておくＧ
ｒｑの面積を、前記Ｇｒの１／４周期分の面積（斜線
部）と等価に設定することにより、前記エコー信号の発
生間隔を等間隔に調整することができるようになる。

【００４７】（６）前記Ｓig１の検出後、傾斜磁場Ｇｙ
に前記Ｇｅの極性を反転させた位相戻し用の傾斜磁場Ｇ
rpを印加する。

【００４８】（７）前記ＲＦ₂の照射から時間ＴＥ後
に、傾斜磁場Ｇｚにスライス選択用の傾斜磁場Ｇｓ₃を
印加するとともにＳＩＮＣ波形等で変調した１８０°高
周波パルスＲＦ₃を照射する。これにより、前記核スピ
ンを再度１８０°反転させることができる。

【００４９】（８）傾斜磁場Ｇｙに前記Ｇｅを印加する
ことにより、前記ＲＦ₃の照射により生じるスピンエコ
ー信号にＹ軸方向の空間情報の付与を行う。

【００５０】（９）前記スピンエコー信号を計測する時
点に一致させて、傾斜磁場Ｇｘに、前述と同様、勾配特
性が周期的に反転される前記Ｇｒを印加する。これによ
り、エコートレイン信号（Ｓig２）を得ることができ
る。このエコートレイン信号（Ｓig２）は、いわゆる緩
和現象による若干の減衰を除いて前述エコートレイン信
号（Ｓig１）と同様の情報を含んでいるものとなってい
る。

【００５１】（１０）前記Ｓig２の検出後、傾斜磁場Ｇ
ｙに前記Ｇｅの極性を反転させた位相戻し用の傾斜磁場
Ｇrpを印加する。

【００５２】（１１）前記（７）から（１０）の手順と
同様の操作を複数回繰返し、第３のエコートレイン信号
（Ｓig３）、・・・、第ｎのエコートレイン信号（Ｓig
ｎ）を検出する。なお、前記Ｓig２、Ｓig３、・・・、
Ｓigｎの取得は、磁化回復の待ち時間を利用して行われ
る。すなわち、エコートレイン信号の強度には緩和時間
Ｔ２に従った減衰が生じるため、検出可能なエコートレ
イン信号の数は前記Ｔ２によって制限されることにな
る。

【００５３】（１２）前記（１）から（１１）の一連の
計測手順を前記Ｇｅの印加強度を順次段階的に変化させ
ることによって行い、この変化に基づく一連の計測は、
ｋ空間上で必要な全てのデータを取得するまで繰り返し
時間ＴＲの間隔で繰り返えされる。

【００５４】以上のようにして得られる前記Ｓig１から
なる一連のデータ、前記Ｓig２からなる一連のデータ、
・・・、前記Ｓigｎからなる一連のデータの各々に対し
てデータ処理を行う。

【００５５】すなわち、各一連のエコートレイン信号
は、それぞれ奇数番目のエコーと偶数番目のエコーにグ
ループ分けされた後、３次元実空間（ケミカルシフト
（δ）軸、Ｘ軸、Ｙ軸）とフーリエ変換で結ばれる３次
元ｋ空間（ｋδ軸、ｋｘ軸、ｋｙ軸）を走査する３次元
データ配列に再配列される。

【００５６】これにより、前記Ｓig１から生成されるケ
ミカルシフト画像、前記Ｓig２から生成されるケミカル
シフト画像、・・・、前記Ｓigｎから生成されるケミカ
ルシフト画像を得ることができる。

【００５７】そして、これら各ケミカルシフト画像にお
いて、それぞれ対応する座標同士の情報を加算して、新
たなケミカルシフト画像を作成する。この新たなケミカ
ルシフト画像は、位相が揃っている本来の画像情報は加
算数に応じて大きくなるのに対して、ランダムに位相が
揃っていないノイズはそのようには大きくなることはな
いことからＳ／Ｎを向上させたものとして得ることがで
きるようになる。

【００５８】なお、このように前記ケミカルシフト画像
を加算する際、いわゆる重み付け処理を行うことによっ
て、さらにＳ／Ｎを向上させたケミカルシフト画像を得
ることができるようになる。

【００５９】たとえば、Ｓ／Ｎがr₁のケミカルシフト画
像(Ｉ₁)にk₁を乗じたものと、Ｓ／Ｎがr₂のケミカルシ
フト画像(Ｉ₂)にk₂を乗じたものとを加算した場合、両
画像のノイズに相関が無ければ、得られる画像のＳ／Ｎ
は(k₁r₁+k₂r₂)/√(k₁ ²+k₂ ²)となる。ここで、K=k₂/k₁と
おくと、前式は、(r₁+Kr₂)/√(1+K²)となり、この式はK
=r₂/r₁の時、最大値をとる。この時、k₁:k₂=r₁:r₂とな
る。

【００６０】すなわち、前記Ｉ₁にr₁を乗じたものに、
前記Ｉ₂にr₂を乗じたものを加算した場合に、得られる
画像のＳ／Ｎが最大となる。３組以上のケミカルシフト
画像を加算する場合にも、同様にして、各ケミカルシフ
ト画像に各画像のＳ／Ｎに比例した重み付けを行った後
に加算することによってＳ／Ｎを向上させることができ
るようになる。

【００６１】また、前記Ｓig１から生成されるケミカル
シフト画像、前記Ｓig２から生成されるケミカルシフト
画像、・・・、前記Ｓigｎから生成されるケミカルシフ
ト画像には、励起時から信号取得時までの各時間に依存
した、横緩和による信号減衰が生じることは知られてい
る。それ故、前記図１のパルスシーケンスにおいて、高
周波パルスの照射間隔等を図３のように変更することに
より、前記加算により得られるケミカルシフト画像のＳ
／Ｎを高めることができる。

【００６２】このシーケンスでは、前記Ｓig２の信号減
衰を減少させるため、ＲＦ₂とＲＦ₃の照射間隔をＴＥ₁
より狭め（ＴＥ₁＞ＴＥ₁/２＋ＴＥ₂/２）、Ｓｉｇ１の
前半部とＳｉｇ２の後半部を検出する。

【００６３】このように信号の半分だけをサンプリング
した場合、画像再構成のための演算法を通常のフーリエ
法からハーフフーリエ法に変更する必要がある。

【００６４】ここで、ハーフフーリエ法とは、たとえば
ラジオロジー（Radiology）第１６１巻、第５２７−５
３１頁（１９８６年）等に記載されているように、画像
データが実数の場合、ｋ空間上の計測データが相互に複
素共役の関係にあることを利用して、実際の計測はｋ空
間の半分の領域だけで行い、残りのデータは計算によっ
て得る方法である。このような手法を採用することによ
り、分解能（この場合は、スペクトル分解能）を低下さ
せることなくデータサンプリング数（時間）を半減する
ことができる。

【００６５】なお、この場合、実際には、画像データは
誤差成分を含む複素数となり、完全な複素共役の関係が
成り立たないことから、単純な計算のみでは画質が劣化
してしまう。これに対しては、例えば特開平１−１３１
６４９に記載されているように、ｋ空間における中心領
域の計測データを用いて画像の位相分布を推定し、位相
補正を行うことにより画質の劣化を低減する方法が知ら
れている。そして、この場合のデータ計測では、ｋ空間
において厳密には半分ではなく、中心領域を含んだ非対
称な領域をサンプリングすることになる。Ｓｉｇ３以降
の検出に関しても、同様の方法で、奇数番目のエコート
レインと偶数番目のエコートレインの取得間隔を狭める
ことにより、前記加算により得られるケミカルシフト画
像のＳ／Ｎを向上させることができるようになる。

【００６６】また、前記横緩和による信号減衰は、指数
関数的に生じることが分かっていることから、いわゆる
カーブフィッティング等の演算を用いて、減衰の時定数
であるＴ２（スピンースピン緩和時間）を算出すること
ができるようになる。このことから、各ケミカルシフト
画像の各空間座標点毎に前記演算を行うことにより、各
ケミカルシフトの横緩和時間Ｔ２の空間分布を得て、こ
れにより診断に効あらしめるようにしてもよいことはも
ちろんである。

【００６７】また、前記図１のパルスシーケンスにおい
て、奇数番目のエコートレイン信号と偶数番目のエコー
トレイン信号を検出する際の読み出し用傾斜磁場の極性
を、交互に反転させた（位相を１８０°ずらせた）シー
ケンスを用いた場合にも、前記の場合と同様の効果が得
られる。

【００６８】さらに、特開昭６１−２３４３４２に記載
されているのと同様に、各エコートレイン信号の検出の
際に印加するリードアウト用傾斜磁場の位相を順次ずら
せて計測を行うようにしてもよい。このようにすること
によって、スペクトル帯域の拡大を図ることができる。
位相をずらす前とずらした後とで得られる情報を併用で
きるからである。

【００６９】実施例２．図４は、シーケンス制御装置１
０に内蔵されているパルスシーケンスの他の実施例を示
す説明図である。

【００７０】（１）傾斜磁場Ｇｚにスライス選択用の傾
斜磁場Ｇｓ₁を印加すると同時にＳＩＮＣ波形等で変調
した励起用高周波パルスＲＦ₁を照射する。これによ
り、観測対象の前記傾斜磁場Ｇｓ₁によって特定される
スライス面内の核スピンを９０°倒して励起状態にする
ことができる。

【００７１】（２）前記Ｇｓ₁の印加時に分散した核ス
ピンの位相を揃えるため、傾斜磁場Ｇｚに位相戻し用の
傾斜磁場Ｇｓ₁’を印加する。

【００７２】（３）ＲＦ₁の照射から時間ＴＥ／２後
に、傾斜磁場Ｇｚにスライス選択用の傾斜磁場Ｇｓ
₂（傾斜磁場Ｇｓ₁と同値）を印加するとともにＳＩＮＣ
波形等で変調した１８０°高周波パルスＲＦ₂を照射す
る。これにより、励起状態にある核スピンを１８０°反
転させることができる。

【００７３】（４）傾斜磁場Ｇｙに位相エンコード用の
傾斜磁場Ｇｅ₁を印加する。これにより、前記ＲＦ₂の照
射によって生じるスピンエコー信号にＹ軸方向の空間情
報の付与がされる。

【００７４】（５）前記スピンエコー信号を計測する際
に、傾斜磁場Ｇｘに勾配極性を周期的に反転させた読み
出し用の傾斜磁場Ｇｒを印加し、Ｘ軸方向の空間情報と
ケミカルシフト情報の双方を含んだエコートレイン信号
（Ｓig１）を発生させる。

【００７５】なお、この場合、傾斜磁場Ｇｘに予め印加
しておくＧｒｑの面積（磁場量）を、前記Ｇｒの１／４
周期分の面積（斜線部）と等価に設定することによっ
て、前記エコー信号の発生間隔を等間隔に調整すること
ができる効果を奏する。

【００７６】（６）前記Ｓig１の検出後、傾斜磁場Ｇｙ
に前記Ｇｅ₁の極性を反転させた位相戻し用の傾斜磁場
Ｇrp₁を印加する。

【００７７】（７）前記ＲＦ₂の照射から時間ＴＥ後
に、傾斜磁場Ｇｚにスライス選択用の傾斜磁場Ｇｓ
₃（傾斜磁場Ｇｓ₁と同値）を印加するとともにＳＩＮＣ
波形等で変調した１８０°高周波パルスＲＦ₃を照射す
る。これにより、前記核スピンを再度１８０°反転させ
る。

【００７８】（８）傾斜磁場Ｇｙに傾斜磁場Ｇｅ₂を印
加する。この傾斜磁場Ｇｅ₂は前記Ｇｅ₁に対して印加強
度を段階的に変化させた位相エンコード用の傾斜磁場と
なっている。これにより、前記ＲＦ₃の照射により発生
するスピンエコー信号にＹ軸方向の空間情報の付与がな
される。

【００７９】（９）前記スピンエコー信号を計測する際
に、傾斜磁場Ｇｘに前記Ｇｒと同様の傾斜磁場、すなわ
ち、勾配極性を周期的に反転させた読み出し用の傾斜磁
場Ｇｒを印加することによって、エコートレイン信号
（Ｓig２）を発生させる。

【００８０】（１０）前記Ｓig２の検出後、傾斜磁場Ｇ
ｙに前記Ｇｅ₂の極性を反転させた位相戻し用の傾斜磁
場Ｇrp₂を印加する。

【００８１】（１１）前記７）から１０）の手順と同様
の操作を複数回繰返し、第３のエコートレイン信号（Ｓ
ig３）、・・・、第ｎのエコートレイン信号（Ｓigｎ）
を順次検出する。なお、前記Ｓig２、Ｓig３、・・・、
Ｓigｎの取得は、磁化回復の待ち時間を利用して行われ
るが、この際、エコートレイン信号の強度には緩和時間
Ｔ２に従った減衰が生じるため、検出可能なエコートレ
イン信号の数は前記Ｔ２により、制限される。

【００８２】（１２）前記（１）から（１１）の一連の
計測手順を、位相エンコード用の傾斜磁場Ｇｅ₁、Ｇ
ｅ₂、・・・、Ｇｅ_nの印加強度を段階的に変化させるこ
とによって行い、ｋ空間上で必要な全てのデータを取得
するまで、繰り返し時間ＴＲの間隔で繰り返す。

【００８３】以上のようにして得られる前記Ｓig１から
なる一連のデータ、前記Ｓig２からなる一連のデータ、
・・・、前記Ｓigｎからなる一連のデータの各々に対し
て、従来より広いｋ空間の異なる領域を割り当てた場
合、このようにして取得されたｋ空間上の全データにつ
いて「従来の技術」で述べたデータ処理を行うことによ
り、従来例と同じ計測時間で従来例より空間分解能の高
いケミカルシフト画像を得ることが可能となる。また、
前記Ｓig１からなる一連のデータ、前記Ｓig２からなる
一連のデータ、・・・、前記Ｓigｎからなる一連のデー
タの各々に対して、従来と同じ広さのｋ空間の異なる領
域を割り当てた場合、このようにして取得されたｋ空間
上のデータについて上述したと同様のデータ処理を行う
ことにより、従来と同じ空間分解能のケミカルシフト画
像を、従来より短い計測時間で得ることができるように
なる。

【００８４】なお、前記実施例１でも述べたように、前
記Ｓig１からなる一連のデータ、前記Ｓig２からなる一
連のデータ、・・・、前記Ｓigｎからなる一連のデータ
の各々には、励起時から信号取得時までの各時間に依存
した、横緩和による信号減衰が生じる。このため、これ
ら横緩和の影響の異なるデータを、同じｋ空間の異なる
領域に割り当てた場合、再構成されるケミカルシフト画
像の画質に劣化が生じる。劣化の度合いは、データの割
り当て方に依存し、Ｓ／Ｎの高い順、すなわちエコート
レイン番号の若い順に、ｋ空間の中心領域から周辺領域
に向かって順次割り当てていくことにより、前記画質の
劣化を減ずることができる。

【００８５】また、前記図４のパルスシーケンスにおい
て、高周波パルスの照射間隔等を図５のように変更して
非対称サンプリングし、前記実施例１で述べたのと同様
にハーフフーリエ法を用いて画像再構成を行うことによ
り、前記画質の劣化を減ずることができる。

【００８６】前記実施例１および実施例２では、２次元
空間を計測する場合について述べたが、Ｚ軸方向の位相
エンコードを行うことにより、計測空間を３次元まで拡
張する場合にも、同様の効果を得ることができることは
いうまでもない。

【００８７】また、高速ＭＲＳＩ法として、マグネティ
ックレゾナンスインメディスン（Magnetic Reson
ance in Medicine）第１巻、第３７０−３８６頁（１９
８４年）等に記載されたマンスフィールド（Mansfiel
d）による提案のＥＰＳＭ法およびＰＲＥＰ法を用いた
場合も、前記実施例に記載した方法を適用して、一回の
励起で複数のエコートレインを取得する場合にも同様の
効果を得ることができることはいうまでもない。

【００８８】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明による核磁気共鳴を用いた検査方法およびその装
置によれば、Ｓ／Ｎを向上させたケミカルシフト画像を
得ることができるようになる。

【００８９】また、計測時間を高速にしてケミカルシフ
ト画像を得ることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による核磁気共鳴を用いた検査方法に用
いられるパルスシーケンスの一実施例を示す図である。

【図２】本発明による核磁気共鳴装置の一実施例を示す
概略構成図である。

【図３】本発明による核磁気共鳴を用いた検査方法に用
いられるパルスシーケンスの他の実施例を示す図であ
る。

【図４】本発明による核磁気共鳴を用いた検査方法に用
いられるパルスシーケンスの他の実施例を示す図であ
る。

【図５】本発明による核磁気共鳴を用いた検査方法に用
いられるパルスシーケンスの他の実施例を示す図であ
る。

【図６】従来の核磁気共鳴を用いた検査方法に用いられ
るパルスシーケンスの一例を示す図である。

【符号の説明】

ＲＦ・・・高周波磁場、ＲＦ₁・・・９０°パルス、ＲＦ₂・・・
１８０°パルス、Ｇｚ・・・Ｚ軸方向の傾斜磁場、Ｇｙ・・・
Ｙ軸方向の傾斜磁場、Ｇｘ・・・Ｘ軸方向の傾斜磁場、Ｇs
₁・・・９０°スライス選択用傾斜磁場、Ｇs_1'・・・スライス
位相戻し用傾斜磁場、Ｇr・・・読み出し用傾斜磁場、Ｇs₂
・・・１８０°スライス選択用傾斜磁場、Ｇe・・・位相エン
コード用傾斜磁場、Sig・・・磁気共鳴エコートレイン信
号、ＴＥ・・・エコー時間、ＴＲ・・・繰り返し時間、ＲＦ₃・
・・第２の１８０°パルス、ＲＦ₄・・・第３の１８０°パル
ス、Ｇs₃・・・第２の１８０°スライス選択用傾斜磁場、
Ｇs₄・・・第３の１８０°スライス選択用傾斜磁場、Ｇrp・
・・エンコード位相戻し用傾斜磁場、Sig1・・・第１の磁気
共鳴エコートレイン信号、Sig2・・・第２の磁気共鳴エコ
ートレイン信号、ＴＥ₁・・・第１のエコー時間、ＴＥ₂・・・
第２のエコー時間、Ｇe₁・・・第１の位相エンコード用傾
斜磁場、Ｇe₂・・・第２の位相エンコード用傾斜磁場、Ｇe
₃・・・第３の位相エンコード用傾斜磁場、Ｇrp₁・・・第１の
エンコード位相戻し用傾斜磁場、Ｇrp₂・・・第２のエンコ
ード位相戻し用傾斜磁場。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭61−13143（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−54147（ＪＰ，Ａ) 特開平２−131746（ＪＰ，Ａ) 特開平５−49611（ＪＰ，Ａ) 特開平６−142075（ＪＰ，Ａ) 特開平７−79949（ＪＰ，Ａ) 特表平７−502907（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 5/055 G01R 33/20

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】励起用高周波磁場パルスをスライス用傾
斜磁場とともに印加した後に、１８０°パルスを前記ス
ライス用傾斜磁場とともに複数回印加し、前記各１８０
°パルスの印加後に勾配極性を周期的に反転させたリー
ドアウト傾斜磁場を印加して発生するエコートレイン信
号を検出する工程を、前記工程毎に位相エンコード傾斜
磁場を変化させて印加するパルスシーケンスを制御する
シーケンス制御装置と、前記各工程で検出されるそれぞ
れ対応する前記各エコートレイン信号に基づいて複数の
ケミカルシフト画像を作成し、前記各ケミカルシフト画
像の対応する画素どうしを加算する手段とを有すること
を特徴とする核磁気共鳴を用いた検査装置。
【請求項２】請求項１に記載の核磁気共鳴を用いた検
査装置において、前記加算する手段は、前記ケミカルシ
フト画像を加算する際、重み付け処理を行うことを特徴
とする核磁気共鳴を用いた検査装置。
【請求項３】請求項１に記載の核磁気共鳴を用いた検
査装置において、前記加算する手段は、前記各ケミカル
シフト画像に各画像のＳ／Ｎに比例した重み付けを行っ
た後に加算することを特徴とする核磁気共鳴を用いた検
査装置。