JP3451149B2 - 核磁気共鳴を用いた検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、核磁気共鳴(以
下、「ＮＭＲ」という)を用いた３次元画像の計測方法に
係り、特に複数の領域の３次元画像を同時に計測するの
に好適な核磁気共鳴を用いた検査方法及び検査装置に係
る。

【０００２】

【従来の技術】磁気共鳴イメージング装置は、核磁気共
鳴現象を利用して物体の断層像を計測する装置である。
通常は特定のスライスの２次元画像を計測するが、広い
領域の画像が必要な場合には、２次元マルチスライス画
像あるいは３次元画像を計測する。２次元マルチスライ
ス画像計測では、磁化回復の待ち時間の間に複数スライ
スの磁気共鳴信号（ＮＭＲ）が計測され、１枚分の２次
元画像の計測時間で複数枚の２次元画像の計測ができ
る。この方法では、１画像を構成する領域はスピンを励
起する領域に一致するため、スライス厚が小さくなれば
Ｓ／Ｎが低下する。また、実質的な励起領域が重複する
恐れがあるため、ギャップレスで計測ができない。

【０００３】これに対して３次元画像では、広い領域が
励起され、位相符号化により複数枚の断層像が計測でき
る。そのため信号の計測効率が高く、スライス厚が小さ
くてもＳ／Ｎは大きくは低下せず、またギャップレスで
計測が可能である。

【０００４】以上、説明した磁気共鳴イメージングの原
理については、「ＭＲＩ診断学（基礎と臨床）、朝倉書
店、６９−７８頁（１９８８年）」に詳しく述べられて
いる。３次元計測の欠点は、繰返し回数が増えるため計
測時間が長いことである。

【０００５】しかし、「ジャーナル・オブ・マグネティ
ック・レゾナンス、第２９巻、３５５−３７３頁（１９
７８年）」（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍａｇｎｅｔｉｃ
Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ、２９、ｐｐ３５５−３７３（１
９７８））に記載されている、エコープレーナー法等の
超高速撮影法を３次元画像計測に適用して、計測時間の
短縮が可能である。

【０００６】図２は、従来のエコープレーナー法を３次
元画像計測に適用した場合のパルスシーケンス図であ
る。図２において、横軸は時間を、縦軸は高周波パルス
や傾斜磁場等の強度を表す。また、１は励起高周波パル
ス、２は第１方向に印加されるスライス傾斜磁場、３は
第１方向に印加される位相エンコード傾斜磁場、４は第
２方向に印加される位相エンコード傾斜磁場、５は第３
方向に印加されるリードアウト傾斜磁場、６は核磁気共
鳴信号である。

【０００７】検査対象にスライス傾斜磁場２と同時に励
起高周波パルス１を印加し、特定の領域を励起する。続
いてスライス傾斜磁場２と同じ第１方向に位相エンコー
ド傾斜磁場３を印加することにより、核磁気共鳴信号６
に第１方向の位置情報が付加される。

【０００８】次に、位相エンコード傾斜磁場４と同時に
リードアウト傾斜磁場５を印加することにより、核磁気
共鳴信号６が読みだされる。核磁気共鳴信号６は複数の
エコー信号からなり、各エコーはリードアウト傾斜磁場
５の積分値がゼロになる時にピークをもつ。

【０００９】この時、各エコーはリードアウト傾斜磁場
５の印加方向の位置情報を有しており、またエコー毎に
位相エンコード傾斜磁場４の印加量が異なるため、位相
エンコード傾斜磁場４の印加方向に対して異なる位置情
報を有するエコーが複数計測される。

【００１０】上記の操作を位相エンコード傾斜磁場３の
印加量を変化させながら繰返し、計測した核磁気共鳴信
号に３次元フーリエ変換を施すことにより、３次元画像
が得られる。

【００１１】超高速撮影法やスペクトロスコピックイメ
ージング等においては、通常の撮影では問題にならない
ような数ｐｐｍ程度以下の静磁場不均一であっても、Ｓ
／Ｎやスペクトル分解能が著しく劣化する。そこで、こ
れらの撮影に先立って静磁場均一度の向上処理を行なう
ことが望ましい。しかし、静磁場発生用磁石内の静磁場
分布は、磁石自身の特性、周辺の磁性体の影響、被検体
自身の透磁率分布等によって歪められるため、その処理
は一般には容易ではない。

【００１２】この静磁場不均一を補正するために、静磁
場発生用磁石内には、通常、シムコイルと呼ばれる多チ
ャンネルのコイルシステムが内蔵されている。これらの
多チャンネルのコイルシステムが発生する様々な特性の
シム磁場を静磁場コイルの発生する静磁場に重畳するこ
とにより、撮影領域の静磁場均一度を向上させている。
ところが、シムコイルはせいぜい３次程度の磁場しか
発生できないため、生体形状等に由来する高次の磁場歪
みを磁石内全体にわたって完全に補正することはできな
い。

【００１３】そこで、従来は、例えば、マグネティック
・レゾナンス・イン・メディスン、第１８巻、３３５−
３４７頁、１９９１年（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎ
ａｎｃｅ ｉｎ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ １８、ｐｐ．３３
５−３４７（１９９１））に記述されているように、撮
影に用いる領域のみで静磁場分布が均一になるように静
磁場調整を行なっている。

【００１４】例えば、互いに８ｃｍ隔てた２枚のスライ
スをマルチスライス撮影する場合には、図３に示すよう
に、２枚のスライスを含む領域全体の静磁場均一度が最
良となるようなシム電流値の組を求め、マルチスライス
撮影に先立ち、これらのシム電流値に従ったシム磁場を
発生させておく（ステップ１００）。この後、静磁場分
布を変えずに各スライスの撮影を行なう（ステップ２０
０、３００）。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術では、
エコープレーナー法等の高速撮影法を３次元画像計測に
適用して計測時間の短縮を図ることができ、関心部位が
広い領域を占める場合には３次元画像計測が適してい
る。しかし、関心部位が複数存在する場合に、従来の３
次元画像計測を行なう時には、すべての関心部位を包含
する領域を計測するか、数回に分けて計測する必要があ
るため、計測時間が増大するという問題点があった。

【００１６】本発明の第１の目的は、このような問題点
を解決し、計測時間を延長することなく、複数の関心部
位の３次元画像を得ることが可能な核磁気共鳴を用いた
検査方法及び検査装置を提供することにある。

【００１７】また、前述のように、静磁場均一度を向上
させる領域を狭い領域に限定して、高次の磁場歪みを低
次のシム磁場により補正するのが容易になるが、上記の
領域が広くなるほど、高い均一度の静磁場分布を得るこ
とは困難になる。従って、前述したマルチスライス撮影
では、シングルスライス撮影を行なう場合に比べて静磁
場均一度の低い条件で撮影を行わねばならず、当然画質
は劣化する、という問題点があった。同様に複数の局所
領域のスペクトル計測を行なう場合も、単一の局所領域
のスペクトル計測を行なう場合に比べて、スペクトル分
解能の劣化等の問題点が生じる。

【００１８】本発明の第２の目的は、従来の技術におけ
る問題点を解消し、マルチスライス撮影や局所領域のス
ペクトル計測に適した、静磁場均一度を向上させ得るＮ
ＭＲを用いた検査方法及び検査装置を提供することにあ
る。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の目的は、
静磁場、傾斜磁場、高周波磁場の発生手段と、電流を変
化させることにより静磁場の均一度が変化するような付
加的なシムコイルによる磁場の発生手段と、検査対象か
らのＮＭＲ信号を検出する信号検出手段と、信号検出手
段の検出信号の処理を行なう手段、及びシムコイルに流
れる電流値（シム電流値）の制御を行なう手段を有する
ＮＭＲを用いる検査装置における検査方法により達成さ
れる。この方法は、３次元画像の計測領域を各関心部位
毎に分割し、上記の複数の領域の３次元画像をエコープ
レーナー法、高速ＳＥ法、ＣＰＭＧ（Ｃａｒｒ−Ｐｕｒ
ｃｅｌｌ−Ｍｅｉｂｏｏｍ−Ｇｉｌｌ）法等により、マ
ルチスライス計測する方法である。

【００２０】この３次元マルチスライス計測では、磁化
回復の待ち時間の間に異なるスライスの核磁気共鳴信号
を計測することに特徴がある。例えば、エコープレーナ
ー法に適用する場合には、第１方向での第１のスライス
傾斜磁場（図１の２８）と、第１の励起高周波パルス
（図１の２７）とを検査対象に同時に印加する第１のス
テップと、第１方向での第１の位相エンコード傾斜磁場
Ａ（図１の２９）と、第３方向での第１のリードアウト
傾斜磁場（図１の３１の一部）と、第２方向での第１の
位相エンコード傾斜磁場Ｂ（図１の３０の一部）とを印
加する第２のステップと、第２方向での第２の位相エン
コード傾斜磁場Ｂ（図１の３０の一部）と同時に第３方
向での第２のリードアウト傾斜磁場（図１の３１の一
部）を極性反転を繰返しながら印加し、結果として生じ
る核磁気共鳴信号を読みだす第３のステップとを含み、
上記の第１の励起高周波磁場の周波数、あるいは第１方
向での第１のスライス傾斜磁場の強度を変化させなが
ら、上記ステップ第１から第３のステップを所望の回数
繰返すシーケンスを、第１方向に印加する上記の位相エ
ンコード傾斜磁場を変化させながら繰返し、読み出され
る上記核磁気共鳴信号から検査対象の複数スライスの３
次元画像を得ることに特徴がある。

【００２１】また、脳機能計測のように時間変動を適確
に把握するための計測においては、所定の条件を満たす
ように各スライスの計測順序を決定して、３次元マルチ
スライス計測を行なうこと等に特徴がある。

【００２２】本発明の第２の目的は、上記で説明したＮ
ＭＲを用いる検査装置に於いて、マルチスライス撮影で
複数のスライスの連続撮影を行なう場合に、撮影するス
ライス毎に最適なシム電流値の組を記憶しておき、特定
のスライスの撮影前に、シム電流値を上記のスライスの
最適値に切り替え、次に別のスライスの撮影時には、撮
影の待ち時間の間にシム電流値をそのスライスの最適値
に切り替えるようにした装置、または、複数の局所領域
のスペクトル計測を行なう場合に、計測する局所領域毎
に最適なシム電流値の組を記憶しておき、特定の局所領
域のスペクトル計測前に、シム電流値を上記の局所領域
の最適値に切り替え、次に別の局所領域のスペクトル計
測時には、計測の待ち時間の間にシム電流値をその局所
領域の最適値に切り替えるようにした装置によって達成
される。

【００２３】

【作用】図２に示した従来の３次元画像の計測では、励
起高周波パルス１を印加してから核磁気共鳴信号６を計
測し終わるまでの時間は１００ｍｓ程度である。しかし
位相エンコード傾斜磁場３の印加量を変えてこの操作を
繰り返す際には、十分に磁化が回復するのを待つ方が画
像のＳ／Ｎが高くなるため、繰返しの時間が数秒という
場合さえある。

【００２４】本発明においては、磁化回復の待ち時間に
比べて核磁気共鳴信号の計測時間が十分短い計測法（エ
コープレーナー法、高速ＳＥ法、ＣＰＭＧ法等）にて、
上記の繰返し時間の空き時間の間に他のスライスの核磁
気共鳴信号を計測する。このため、計測時間を延長する
ことなく、複数の関心部位（例えば頭部と腹部等）の３
次元画像を得ることができる。

【００２５】なお、脳機能計測において右脳と左脳の一
部領域を計測する際には、Ｎ＝（１＋ｎｅ×ｎｓ）×ｎ
ｅ／ｎｓ（但し、ｎｅ：スライス毎の位相エンコード傾
斜磁場Ａの印加回数、ｎｓ：スライス枚数、Ｎ：計測順
序を表す序数詞の総和）を満たすように、各スライスの
計測順序を決定することにより、全てのスライスの撮影
（計測）のタイミングを実質的に等しくして、脳の時間
変動を正確にスライスの撮影に反映させることができ
る。

【００２６】本発明のＮＭＲを用いた検査方法及び装置
では、マルチスライス撮影等で複数のスライスの連続撮
影を行なう場合に、複数スライス全体の静磁場均一度を
考慮する必要がなく、それよりも狭い範囲の各スライス
毎の静磁場均一度だけを考慮すればよい。即ち、各スラ
イス毎に静磁場均一度が最良となるようなシム電流値の
最適値を記憶しておき、各スライスの撮影時には、シム
電流値を対応するスライスの最適値に切り替えることに
より、常に、最も均一度の高い静磁場分布の下で撮影を
行なうことができる。

【００２７】また、複数の局所領域のスペクトル計測を
行なう場合に、各局所領域毎に静磁場均一度が最良とな
るようなシム電流値の最適値を記憶しておき、各局所領
域のスペクトル計測時には、シム電流値を対応する局所
領域の最適値に切り替えることにより、常に最も均一度
の高い静磁場分布の下でスペクトル計測を行なうことが
できる。

【００２８】要約すると本発明は、複数の関心部位の３
次元画像を得るために、位相エンコード傾斜磁場の印加
量を変化させながらある関心部位のスライスの核磁気共
鳴信号の計測を繰り返すが、この計測の繰返し時間の合
間に他の関心部位のスライスの核磁気共鳴信号を計測す
ることにより、計測時間を延長せずに、１スライス分の
計測時間で複数スライスの３次元画像を得る。

【００２９】この時、スライス毎に静磁場均一度を向上
させるシム電流値を記憶しておき、個々のスライスの撮
影に先立ってシム電流値を当該スライスに対応させて切
り替えて、マルチスライス撮影を行なう。あるいは、局
所領域毎に静磁場均一度を向上させるシム電流値を記憶
しておき、個々の局所領域のスペクトル計測に先立って
シム電流値を当該局所領域に対応させて切り替えて、複
数の局所領域のスペクトル計測を行なう。

【００３０】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を添付の図面を
参照して以下に説明する。

【００３１】図４は、本発明の核磁気共鳴を用いた検査
方法（３次元画像計測）が適用される装置の構成例を示
す図である。

【００３２】図４において、７は静磁場を発生するコイ
ル、８は第１、第２第３方向の３方向に傾斜磁場を発生
するコイル、９は静磁場均一度を調整するためのシムコ
イル、１０は検査対象である。この検査対象はコイル
７、８、及び９内に置かれる。シーケンサ１１はシム電
源１２に命令を送り、静磁場不均一を補正する付加的な
磁場をコイル９より発生させる制御を行なう。コイル９
は複数のチャンネルからなり、静磁場均一度調整時には
各コイルに流れる電流はシーケンサ１１により制御され
る。

【００３３】また、シーケンサ１１は傾斜磁場電源１
３、高周波発信器１４に命令を送り、傾斜磁場及び高周
波磁場の発生を制御する。傾斜磁場は傾斜磁場を発生す
るコイル８より発生され、検査対象から発生した信号に
位置情報を付加する。高周波磁場は、高周波変調器１
５、高周波増幅器１６を経て高周波送信器１７により、
検査対象１０に印加される。検査対象から発生した核磁
気共鳴信号は受信器１８によって受波され、増幅器１
９、位相検波器２０、ＡＤ変換器２１を通ってＣＰＵ２
２に送られ、ここで信号処理が行われる。必要に応じ
て、記憶媒体２３に信号や測定条件を記憶することもで
きる。シム電源１２は時定数の異なる低域通過型フィル
タ２４及び２５を有し、フィルタ切り替え部２６により
用途に応じて使用する低域通過型フィルタを切り替え
る。シムコイル９は２重コイルになっており、アクティ
ブシールド効果が得られる構成となっている。

【００３４】次に、本実施例におけるパルスシーケンス
について述べる。

【００３５】本発明は、磁化回復のための待ち時間の間
に他のスライスの核磁気共鳴信号を計測するものである
から、上記の待ち時間に比べて核磁気共鳴信号の計測時
間が十分短い計測法である程、効果が大きい。このよう
な計測時間の短い計測法として、エコープレーナー法及
び高速ＳＥ法を用いる場合のパルスシーケンスについて
説明する。

【００３６】第１の実施例 図１は、本発明の第１の実施例におけるエコープレーナ
ー法を適用した３次元画像計測パルスシーケンス図であ
る。

【００３７】図１において、２７、３３は励起高周波パ
ルス、２８、３４は第１方向に印加されるスライス傾斜
磁場、２９、３５は第１方向に印加される位相エンコー
ド傾斜磁場Ａ、３０、３６は第２方向に印加される位相
エンコード傾斜磁場Ｂ、３１、３７は第３方向に印加さ
れるリードアウト傾斜磁場、３２、３８は核磁気共鳴信
号である。

【００３８】本実施例では、検査対象にスライス傾斜磁
場２８と同時に励起高周波パルス２７を印加し、特定の
領域Ｓａを励起する。続いてスライス傾斜磁場２８印加
される方向とと同方向に位相エンコード傾斜磁場Ａ２９
を印加することにより、核磁気共鳴信号３２に上記方向
の位置情報が付加される。次に、位相エンコ−ド傾斜磁
場Ｂ３０と同時にリードアウト傾斜磁場３１を印加する
ことにより、核磁気共鳴信号３２が読み出される。核磁
気共鳴信号３２は複数のエコー信号からなり、各エコー
はリードアウト傾斜磁場３１の積分値がゼロになる時に
ピークをもつ。この時、各エコーはリードアウト傾斜磁
場３１の印加方向の位置情報を有しており、またエコー
毎に位相エンコード傾斜磁場Ｂ３０の印加量が異なるた
め、位相エンコード傾斜磁場Ｂ３０の印加方向に対して
異なる位置情報を有するエコーが複数計測される。

【００３９】以上の操作に要する時間は通常５０ｍｓ〜
１００ｍｓである。３次元画像の生成に必要な情報を得
るためには、位相エンコード傾斜磁場Ａ２９の印加量を
変化させながら、上記の操作を所望の回数繰り返す。こ
の繰返しの時間が、例えば５００ｍｓであるとすると、
４００ｍｓ程度の余裕があるので、この間に他のスライ
スに対して同様の計測を行なうことができる。

【００４０】即ち、検査対象にスライス傾斜磁場３４と
同時に励起高周波パルス３３を印加し、Ｓａとは異なる
特定の領域Ｓｂを励起する。続いてスライス傾斜磁場３
４が印加される方向と同方向に位相エンコード傾斜磁場
Ａ３５を印加することにより、核磁気共鳴信号３８に上
記方向の位置情報が付加される。次に、位相エンコード
傾斜磁場Ｂ３６と同時にリードアウト傾斜磁場３７を印
加することにより、核磁気共鳴信号３８が読み出され
る。

【００４１】この後、位相エンコード傾斜磁場Ａ２９及
び３５の印加量を変化させながら、領域Ｓａ及びＳｂの
核磁気共鳴信号を計測することを所望の回数繰返し、そ
れぞれの核磁気共鳴信号に３次元フーリエ変換を施すこ
とにより、領域Ｓａ、及びＳｂの３次元画像が得られ
る。

【００４２】上記操作において、励起スライスの変更は
励起高周波パルスの周波数あるいはスライス傾斜磁場の
強度を変えることにより容易に行なうことができる。ス
ライス傾斜磁場の強度が一定の場合、スライスＳ１と傾
斜磁場の原点を通るスライスＳ０との間隔は、Ｓ１とＳ
０の励起周波数の差に比例する。また、上記の間隔はス
ライス傾斜磁場強度にも比例するので、励起周波数を固
定にして上記の傾斜磁場強度を変えることにより励起ス
ライスを変更することもできる。

【００４３】しかし、この場合にはスライスの厚さも変
わってしまうので励起高周波パルスのパルス幅を変える
必要がある。スライスの厚さはスライス傾斜磁場強度、
及び励起高周波パルスのパルス幅に反比例するので、例
えばスライス傾斜磁場強度を小さくすることにより励起
スライスを変更する場合には、励起高周波パルスのパル
ス幅を大きくすればよい。

【００４４】本実施例は、２枚のスライスの３次元画像
計測マルチスライス計測について述べたが、上記の繰返
し時間に余裕があれば、３枚以上のスライスの３次元画
像計測に適用することも可能である。

【００４５】第２の実施例 図５は、本発明の第２の実施例におけるエコープレーナ
ー法を適用した３次元画像計測パルスシーケンス図であ
る。

【００４６】図５において、３９、４７は励起高周波パ
ルス、４０、４８は第１方向に印加されるスライス傾斜
磁場、４１、４９は第１方向に印加される位相エンコー
ド傾斜磁場Ａ、４２、５０は反転高周波パルス、４３、
５１は第１方向に印加されるスライス傾斜磁場、４４、
５２は第２方向に印加される位相エンコード傾斜磁場
Ｂ、４５、５３は第３方向に印加されるリードアウト傾
斜磁場、４６、５４は核磁気共鳴信号である。

【００４７】本実施例では、検査対象にスライス傾斜磁
場４０と同時に励起高周波パルス３９を印加し、特定の
領域Ｓａを励起する。続いてスライス傾斜磁場４０が印
加される方向と同方向に位相エンコード傾斜磁場Ａ４１
を印加することにより、核磁気共鳴信号４６に上記方向
の位置情報が付加される。

【００４８】次に、スライス傾斜磁場４３と同時に反転
高周波パルス４２を印加し、領域Ｓａの磁化を反転す
る。位相エンコード傾斜磁場Ｂ４４と同時にリードアウ
ト傾斜磁場４５を印加することにより、核磁気共鳴信号
４６が読み出される。核磁気共鳴信号４６は複数のエコ
ー信号からなり、各エコーはリードアウト傾斜磁場４５
の積分値がゼロになる時にピークをもつ。

【００４９】この時、各エコーはリードアウト傾斜磁場
４５の印加方向の位置情報を有しており、またエコー毎
に位相エンコード傾斜磁場Ｂ４４の印加量が異なるた
め、位相エンコード傾斜磁場Ｂ４４の印加方向に対して
異なる位置情報を有するエコーが複数計測される。

【００５０】なお、反転高周波パルス４２の印加後に位
相エンコード傾斜磁場Ａ４１を印加するようにしても構
わない。

【００５１】以上の操作に要する時間は通常１００ｍｓ
程度である。３次元画像の生成に必要な情報を得るため
には、位相エンコード傾斜磁場Ａ４１の印加量を変化さ
せながら、上記の操作を所望の回数繰り返す。この繰返
しの時間が例えば５００ｍｓであるとすると、４００ｍ
ｓ程度の余裕があるので、この間に他のスライスに対し
て同様の計測を行なうことができる。

【００５２】即ち、検査対象にスライス傾斜磁場４８と
同時に励起高周波パルス４７を印加し、Ｓａとは異なる
特定の領域Ｓｂを励起する。続いてスライス傾斜磁場４
８が印加される方向と同方向に位相エンコード傾斜磁場
Ａ４９を印加することにより、核磁気共鳴信号５４に上
記の方向の位置情報が付加される。

【００５３】次に、スライス傾斜磁場５１と同時に反転
高周波パルス５０を印加し、領域Ｓａの磁化を反転す
る。位相エンコード傾斜磁場Ｂ５２と同時にリードアウ
ト傾斜磁場５３を印加することにより、核磁気共鳴信号
５４が読み出される。

【００５４】この場合にも、反転高周波パルス５０の印
加後に位相エンコード傾斜磁場Ａ４９を印加するように
しても構わない。

【００５５】この後、位相エンコード傾斜磁場Ａ４１及
び４９の印加量を変化させながら、領域Ｓａ及びＳｂの
核磁気共鳴信号を計測することを所望の回数繰返し、そ
れぞれの核磁気共鳴信号に３次元フーリエ変換を施すこ
とにより、領域Ｓａ及びＳｂの３次元画像が得られる。

【００５６】上記操作において、励起スライスの変更は
前述の実施例と同様に励起高周波パルスの周波数あるい
はスライス傾斜磁場の強度を変えることにより容易に行
なうことができる。同様にして、反転高周波パルスの周
波数あるいはスライス傾斜磁場の強度を変えることによ
り、磁化反転を行なうスライスを変更することができ
る。

【００５７】本実施例は、２枚のスライスの３次元画像
計測マルチスライス計測について述べたが、上記の繰返
し時間に余裕があれば、３枚以上のスライスの３次元画
像計測に適用することも可能である。

【００５８】第３の実施例 図６は、本発明の第３の実施例における高速ＳＥ法を適
用した３次元画像計測パルスシーケンス図である。

【００５９】図６において、５５、６４は励起高周波パ
ルス、５６、６５は第１方向に印加されるスライス傾斜
磁場、５７、６６は第１方向に印加される位相エンコー
ド傾斜磁場Ａ、５８、６７は第３方向に印加されるリー
ドアウト傾斜磁場Ａ、５９、６８は第２方向に印加され
る位相エンコード磁場Ｂ、６０、６９は反転高周波パル
ス、６１、７０は第１方向に印加されるスライス傾斜磁
場、６２、７１は第３方向に印加されるリードアウト傾
斜磁場Ｂ、６３、７２は核磁気共鳴信号である。 本実
施例では、検査対象にスライス傾斜磁場５６と同時に励
起高周波パルス５５を印加し、特定の領域Ｓａを励起す
る。続いてスライス傾斜磁場５６が印加される方向と同
方向に位相エンコード傾斜磁場Ａ５７を印加することに
より、核磁気共鳴信号６３に上記方向の位置情報が付加
される。

【００６０】また、リードアウト傾斜磁場Ａ５８を印加
することにより、領域Ｓａの磁化の位相をバラバラにす
る。

【００６１】次に、以下の（１）〜（３）の操作を所望
の回数繰り返す。

【００６２】（１）位相エンコード傾斜磁場Ｂ５９を印
加する。

【００６３】（２）スライス傾斜磁場６１と同時に反転
高周波パルス６０を印加し、領域Ｓａの磁化を反転す
る。

【００６４】（３）リードアウト傾斜磁場Ｂ６２を印加
することにより、核磁気共鳴信号６３を読み出す。核磁
気共鳴信号６３はリードアウト傾斜磁場の積分値がゼロ
になる時にピークをもち、上記の傾斜磁場の印加方向の
位置情報を有している。

【００６５】以上の（１）〜（３）の操作を繰り返す際
に、位相エンコード傾斜磁場Ｂ５９の印加量を変化させ
るため、位相エンコード傾斜磁場Ｂ５９の印加方向に対
して異なる位置情報を有する核磁気共鳴信号が複数計測
される。反転高周波パルス６０の印加後に位相エンコー
ド傾斜磁場５９を印加するようにしても構わない。

【００６６】ここで、本実施例にＣＰＭＧ法を適用した
パルスシーケンスを図７に示す。図７において、８７、
９７は第２方向に印加される位相エンコード磁場Ｂ
₁（図６の５９、６８に相当）、９０、１００は第２方
向に印加される位相エンコード磁場Ｂ₂である。また、
８１、９１は励起高周波パルス（図６の５５、６４に相
当）、８２、９２はスライス傾斜磁場（図６の５６、６
５に相当）、８３、９３は第１方向に印加される位相エ
ンコード傾斜磁場Ａ（図６の５７、６６に相当）、８
４、９４は第３方向に印加されるリードアウト傾斜磁場
Ａ（図６の５８、６７に相当）、８５、９５は反転高周
波パルス（図６の６０、６９に相当）、８６、９６は第
１方向に印加されるスライス傾斜磁場（図６の６１、７
０に相当）、８８、９８は第３方向に印加されるリード
アウト傾斜磁場Ｂ（図６の６２、７１に相当）、８９、
９９は核磁気共鳴信号（図６の６３、７２に相当）であ
る。

【００６７】ＣＰＭＧを達成するには、ある反転高周波
パルスの中心から次の反転高周波パルスの中心までに第
２方向に印加される全ての位相エンコード傾斜磁場の積
分値をゼロに保つことが必要である。そのためには、図
７のように、位相エンコード傾斜磁場Ｂ₁８７（図６の
５９に相当）と強度の絶対値が等しく逆極性の傾斜磁場
（位相エンコード傾斜磁場Ｂ₂９０）を核磁気共鳴信号
８９（図６の６３に相当）の計測後に印加すればよい。

【００６８】以上の操作に要する時間は、例えば上記
（１）〜（３）の操作を８回繰り返す場合を考えると、
通常５０〜２００ｍｓ程度である。３次元画像の生成に
必要な情報を得るためには、図６の位相エンコード傾斜
磁場Ａ５７の印加量を変化させながら、上記の操作を所
望の回数繰り返す。この繰返しの時間が、例えば５００
ｍｓであるとすると、３００ｍｓ程度の余裕があるの
で、この間に他のスライスに対して同様の計測を行なう
ことができる。

【００６９】即ち、検査対象にスライス傾斜磁場６５と
同時に励起高周波パルス６４を印加し、Ｓａとは異なる
特定の領域Ｓｂを励起する。続いてスライス傾斜磁場６
５が印加される方向と同方向に位相エンコード傾斜磁場
Ａ６６を印加することにより、核磁気共鳴信号７２に上
記方向の位置情報が付加される。

【００７０】また、リードアウト傾斜磁場Ａ６７を印加
することにより、領域Ｓａの磁化の位相をバラバラにす
る。

【００７１】次に、以下の（４）〜（６）の操作を所望
の回数繰り返す。

【００７２】（４）位相エンコード傾斜磁場Ｂ６８を印
加する。

【００７３】（５）スライス傾斜磁場７０と同時に反転
高周波パルス６９を印加し、領域Ｓａの磁化を反転す
る。

【００７４】（６）リードアウト傾斜磁場Ｂ７１を印加
することにより、核磁気共鳴信号７２を読み出す。核磁
気共鳴信号７２はリードアウト傾斜磁場の積分値がゼロ
になる時にピークをもち、上記傾斜磁場の印加方向の位
置情報を有している。

【００７５】以上の（４）〜（６）の操作を繰り返す際
に、位相エンコード傾斜磁場Ｂ６８の印加量を変化させ
るため、位相エンコード傾斜磁場Ｂ６８の印加方向に対
して異なる位置情報を有する核磁気共鳴信号が複数計測
される。

【００７６】この場合にも、反転高周波パルス６９の印
加後に位相エンコード傾斜磁場６８を印加するようにし
ても構わない。

【００７７】この後、位相エンコード傾斜磁場Ｂ５９及
び６８の印加量を変化させながら、領域Ｓａ及びＳｂの
核磁気共鳴信号を計測することを所望の回数繰返し、そ
れぞれの核磁気共鳴信号に３次元フーリエ変換を施すこ
とにより、Ｓａ及びＳｂの３次元画像が得られる。

【００７８】なお、（４）〜（６）の操作にＣＰＭＧ法
を適用する場合には、図７に示したように、位相エンコ
ード傾斜磁場Ｂ₁９７（図６の６８に相当）と強度の絶
対値が等しく逆極性の位相エンコード傾斜磁場Ｂ₂１０
０を領域Ｓａからの核磁気共鳴信号９９（図６の７２に
相当）の計測後に印加する。

【００７９】上記操作において、励起スライスの変更は
前述の実施例と同様に励起高周波パルスの周波数あるい
はスライス傾斜磁場の強度を変えることにより容易に行
なうことができる。

【００８０】同様にして、反転高周波パルスの周波数あ
るいはスライス傾斜磁場の強度を変えることにより、磁
化反転を行なうスライスを変更することができる。本実
施例は、２枚のスライスの３次元画像計測マルチスライ
ス計測について述べたが、上記の繰返し時間に余裕があ
れば、３枚以上のスライスの３次元画像計測に適用する
ことも可能である。

【００８１】なお、図５、図６に示したパルスシーケン
スでは、反転高周波パルスはスライス傾斜磁場の印加を
伴っており、特定の領域だけに作用するようにしている
が、励起高周波パルスを印加する時、上記のスライス傾
斜磁場は印加しなくてもよい。 この場合反転高周波パ
ルスは、広い領域に作用する、所謂ハードパルスでも構
わない。

【００８２】第４の実施例 次に、図４の装置を使用して、頭部と腹部、例えば脳と
肝臓の検査を３次元画像を用いて行なう場合について説
明する。

【００８３】このような離れた部位を計測するには、従
来技術では身長の半分程の領域を一度に計測するか、脳
を含む領域と肝臓とを含む領域の３次元画像計測を２回
に分けて行なう必要があり、計測時間は膨大になること
は容易に予想される。

【００８４】この場合、磁化回復のための待ち時間の間
に他のスライスの計測を行なうようにして、図８に示す
ような２つの計測領域、領域７３（脳）、及び領域７４
（肝臓）の画像を同時に計測すれば、どちらか一方の領
域を計測するのと同程度の計測時間で複数の所望の領域
の３次元画像を計測できる。

【００８５】さて、上記のような頭部と腹部の同時計測
等では、それぞれの関心部位の大きさが同程度であると
は限らない。このような場合には、図１、図５、図６に
示したパルスシーケンスにおいて、位相エンコード傾斜
磁場Ａ（図１の２９、３５、図５の４１、４９、図６の
５７、６６）の１ステップ当りの印加量を変えることに
より、スライス毎に計測領域の大きさを変えることも可
能である。

【００８６】位相エンコード傾斜磁場Ａが印加される方
向の計測領域の大きさは、その位相エンコード傾斜磁場
の１ステップ当りの印加量に反比例する。この時、計測
領域の大きさに応じて、励起領域や磁化反転の領域の大
きさを変えることもできる。励起高周波パルス（図１の
２７、３３、図５の３９、４７、図６の５５、６４）の
パルス幅、あるいは励起高周波パルスと同時に印加する
スライス傾斜磁場の印加量の減少に伴って励起領域は広
くなり、逆に上記のパルス幅、あるいは上記の印加量の
増加に伴って励起領域は狭くなる。

【００８７】同様に、反転高周波パルス（図５の４２、
５０、図６の６０、６９）のパルス幅、あるいは反転高
周波パルスと同時に印加するスライス傾斜磁場の印加量
の減少に伴って磁化反転領域は広くなり、逆に上記のパ
ルス幅、あるいは上記の印加量の増加に伴って磁化反転
領域は狭くなる。

【００８８】第５の実施例 例えば、「サイエンス、第２５４巻、７１６−７１９頁
（１９９１年）」（Ｓｃｉｅｎｃｅ、２５４、ｐｐ７１
６−７１９（１９９１））に記載されている脳機能計測
では、特定の刺激に対する右脳と左脳の応答を計測する
場合がある。このような場合には、脳全体を計測する必
要はなく、右脳と左脳における関心領域の画像が得られ
ればよい。そこで、上記の実施例で示したように、回復
のための待ち時間の間に他のスライスの計測を行なうよ
うにし、図９の領域７５（右脳）、及び領域７６（左
脳）の画像を同時に計測すれば、短時間で必要な領域の
３次元画像が得られる。

【００８９】前述の脳機能計測のように信号の時間変動
を問題にする計測では、全てのスライスの撮影（計測）
のタイミングがほぼ等しくなるように、各スライスの計
測（撮影）順序を決定することが望ましい。これを実現
するためには、例えば計測順序を表す序数詞（１、２、
３、…のように順序を表す数詞）の総和（Ｎとする）が
全てのスライスで等しくなるように計測順序を決定すれ
ばよい。このためには、スライスの枚数をｎｓ、スライ
ス毎の位相エンコード傾斜磁場Ａの印加回数をｎｅとす
ると、上記のＮが、式（１）式の条件を満たすようにす
ればよい。

【００９０】 Ｎ＝（１＋ｎｅ×ｎｓ）×ｎｅ／ｎｓ …（１） ２枚のスライスＡ、Ｂを計測する場合、式（１）の条件
を満たす計測順序の具体例としては、例えばＡ、Ｂ、
Ｂ、Ａ、Ａ、Ｂ、Ｂ、Ａ、Ａ、Ｂ、Ｂ、Ａ、……等が挙
げられる。

【００９１】第６の実施例 超高速撮影やスペクトロスコピックイメージングを行な
う場合には、それに先立って静磁場均一度の調整を行な
うことが望ましい。また、磁気共鳴イメージング装置を
用いて画像を計測する場合、画質を改善するために静磁
場均一度を向上させる処理（シミング）を行なうことが
望ましい。このために、通常の磁気共鳴イメージング装
置は、シムコイルと呼ばれるシミング用の静磁場発生コ
イルを有している。このシムコイルはｘ、ｙ、ｚ、ｘ２
−ｙ２、ｘｙ、ｚ２、ｚ３…等、様々な特性を有する多
チャンネルのコイルシステムであり、例えば、ｘはｘ軸
に対してリニアに変化するような磁場を発生し、その変
化率はコイルに流す電流値（シム電流値）にほぼ比例す
る。これらの付加的な静磁場を主コイルの発生する静磁
場と重ね合わせることにより、より均一な静磁場分布が
得られる。従って、シミングとは、最適な静磁場分布を
与えるようなシム電流値の組を求めることを意味する。

【００９２】さて、撮影対象が人体のように複雑な形状
を有する場合には、異なるスライスの静磁場分布は数ｐ
ｐｍ程度異なる場合がある。このような場合には、計測
領域全体に渡って良好なシム電流値の組を求めることは
困難である。

【００９３】そこで、スライス毎に静磁場均一度が最適
になるようなシム電流値の組を求めておき、特定のスラ
イスの計測を行なう毎に、シム電流値をこの特定のスラ
イスの静磁場均一度が最適になるようなシム電流値に切
り替えれば、常に最良な静磁場分布の下で計測ができ
る。

【００９４】以下、図４の検査装置を用いてマルチスラ
イス超高速撮影を行なう場合を例に取って説明する。例
えば、１ｃｍおきに５枚のスライスを連続撮影するもの
とする。

【００９５】静磁場均一度の調整は、次に示すようなス
テップからなる。

【００９６】ステップ１：撮影領域を含む調整領域にお
ける、各シムコイルの電流−磁場特性（シム特性）を調
べる。このシム特性は計算により求めてもよいし、水試
料等を磁石内に挿入して、各チャネル毎にシム電流値の
変化に対する静磁場分布の変化量を求めてもよい。

【００９７】ステップ２：撮影領域の静磁場分布を計測
する。このときの計測対象は、実際に撮影する被検体を
用いることが望ましい。

【００９８】ステップ３：ステップ１で求めた各チャネ
ルのシム特性を用いて、ステップ２で求めた静磁場分布
を打ち消すようなシム電流値の組を見つける。

【００９９】ステップ４：ステップ３で求めたシム電流
をシムコイルに流す。

【０１００】この後、改善された静磁場分布の下で、超
高速撮影等を行なう。

【０１０１】さて、１ｃｍおきに５枚のスライスをマル
チスライス撮影等を用いて連続撮影する場合には、撮影
領域の両端では静磁場分布は数ｐｐｍ程度異なる場合が
ある。 特に、撮影対象が人体のように複雑な形状を有
する場合には、この傾向が強くなる。従って、上記の撮
影領域全体にわたって良好な静磁場分布を実現するよう
なシム電流値の組を求めることは困難である。

【０１０２】そこで、ここでは、図１０においてステッ
プ１２４に示すように、撮影するスライス毎に、最も均
一な静磁場分布が得られるようなシム電流値の組を、そ
れぞれ求めておく。即ち、上述のステップ１において上
記のマルチスライス撮影を行なうスライスのシム特性を
求め、ステップ２において上記のスライス毎の静磁場分
布を計測し、ステップ３において上記のスライス毎に、
最良な静磁場分布が得られるようなシム電流値の組を求
める。

【０１０３】次に、ステップ１２５では、これら各スラ
イス毎のシム電流値を電流値記憶手段に記憶して、撮影
直前に撮影スライスに対応するシム電流値を、上記の電
流値記憶手段から呼出し、シムコイルに流した後、撮影
を行なう（ステップ１２６、１２７）。

【０１０４】次に、別のスライスを撮影する場合には、
その直前にシム電流値を切り替えた後、撮影を行なう
（ステップ１２８、１２９）。

【０１０５】本実施例によれば、マルチスライス撮影等
で複数のスライスを連続撮影する場合に、各スライス毎
に最良の静磁場分布が得られるようなシム電流値の最適
値を記憶しておき、各スライスの撮影直前に上記のシム
電流値を最適値に切り替えるので、常に均一度の高い静
磁場分布の下での撮影ができる。

【０１０６】上記のマルチスライス撮影とシム電流値の
切り替えのタイミングの一例を、図１１に示す。即ち、
シム電流値の初期値としてスライス１に対応する電流値
１をシムコイルに流し、スライス１の撮影を行なう（ス
テップ１３０、１３１）。スライス１の撮影直後、シム
電流値を電流値２に切り替える（ステップ１３２）。

【０１０７】続いて所定の待ち時間の後、スライス２の
撮影を行なう（ステップ１３３）。

【０１０８】以上の説明では、マルチスライスの超高速
撮影を行なう場合についての実施例を述べたが、局所領
域のスペクトル計測を行なう場合等も、同様にシム電流
値の切り替えを行なえば、計測する領域毎に最良の静磁
場分布の下でのスペクトル計測ができる。

【０１０９】即ち、図１２においてステップ１３５に示
すように、撮影する局所領域毎に最も均一な静磁場分布
が得られるようなシム電流値の組をそれぞれ求めてお
く。前記のステップ１において上記のスペクトル計測す
る局所領域のシム特性を求め、前記のステップ２におい
て上記の局所領域毎の静磁場分布を計測し、前記のステ
ップ３において上記の局所領域毎に最良な静磁場分布が
得られるようなシム電流値の組を求める。

【０１１０】これら各局所領域毎のシム電流値を電流値
記憶手段に記憶しておき（ステップ１３６）、スペクト
ル計測の直前に撮影する局所領域に対応するシム電流値
を上記の電流値記憶手段から呼出し、シムコイルに流し
た後、スペクトル計測を行なう（ステップ１３７、１３
８）。

【０１１１】次に、別の局所領域を撮影する場合には、
その直前にシム電流値を切り替えた後、スペクトル計測
を行なう（ステップ１３９、１４０）。

【０１１２】上記の局所領域のスペクトル計測とシム電
流値の切り替えのタイミングの一例を、図１３に示す。
即ち、シム電流値の初期値として局所領域１に対応する
電流値１をシムコイルに流し、局所領域１のスペクトル
計測を行なう（ステップ１４１、１４２）。局所領域１
のスペクトル計測直後、シム電流値を電流値２に切り替
える（ステップ１４３）。続いて所定の待ち時間の後、
局所領域２のスペクトル計測を行なう（ステップ１４
４）。

【０１１３】上述の電流値の切り替えは、撮影スライス
あるいはスペクトル計測領域が変化する度に行なう必要
がある。しかし、この切り替え時間のために、撮影ある
いはスペクトル計測の繰返し時間が長くなることは具合
の悪いことである。このような状況を回避するには、図
４に示すように、シム電源１２の低域通過型フィルタを
複数個設けて、フィルタ切り替え部２６により、用途に
応じて使用する低域通過型フィルタを切り替えればよ
い。

【０１１４】即ち、シム電流値の切り替え時には、時定
数が撮影あるいはスペクトル計測の待ち時間よりも短い
低域通過型フィルタ２４（フィルタ１）に切り替え、撮
影あるいはスペクトル計測時には、Ｓ／Ｎを劣化させな
いために、時定数の長い低域通過型フィルタ２５（フィ
ルタ２）に切り替えればよい。

【０１１５】前述のステップ１、ステップ２における静
磁場分布は、例えば、水試料や被検体の核磁気共鳴信号
の位相分布や共鳴周波数分布から得られる。

【０１１６】また、核磁気共鳴信号の位相分布から静磁
場分布を求める場合には、例えば、ジャーナル・オブ・
フィジックス・イー：サイエンティフィック・インスツ
ルメント、第１８巻、２２４−２２７頁、１９８５年
（Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｅ：Ｓｃｉ．Ｉｎｓｔｒｕｍ．１８、
ｐｐ．２２４−２２７（１９８５））に記述されている
ように、図１４に示すパルスシーケンスを用いて水試料
等の画像撮影を行なう。ここで、１４５は励起高周波パ
ルス、１４６は反転高周波パルス、１４７はエコー信
号、１４８、１４９は第１方向に印加されるスライス傾
斜磁場、１５０は第２方向に印加される位相エンコード
傾斜磁場、１５１は第３方向に印加されるリードアウト
傾斜磁場である。

【０１１７】励起高周波パルス１４５で励起された核磁
化の位相は、静磁場不均一によりバラバラになるが、反
転高周波パルス１４６を印加した時点で位相が反転する
ので、励起高周波パルス１４５と反転高周波パルス１４
６との間隔と、反転高周波パルス１４６とエコー信号１
４７との間隔とが一致する場合には、静磁場不均一の影
響は完全に相殺される。

【０１１８】ところが、図１４では、静磁場不均一の影
響を含むエコー信号を計測するため、上記の２つの間隔
を、τ、τ＋ΔτとしてΔτだけ、意識的にずらしてい
る。このとき、エコー信号に含まれる位相の大きさは、
静磁場不均一と上記の２つの間隔のずれΔτに比例する
ことから、次の式（２）に示すように、静磁場分布が求
められる。

【０１１９】 θ（ｘ，ｙ）＝γ・ΔＥ（ｘ，ｙ）・Δτ …（２） ここで、θは位相（ｒａｄ）、Δγは磁気回転比（ｒａ
ｄ／（Ｔ・ｓｅｃ））、ΔＥは静磁場不均一（Ｔ（テス
ラ））、Δτは上述の２つの間隔のずれである。

【０１２０】核磁気共鳴信号の共鳴周波数分布から静磁
場分布を求める場合には、例えば、ジャーナル・オブ・
マグネティック・レゾナンス、第８５巻、２４４−２５
４頁、１９８９年（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍａｇｎｅ
ｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ８５、ｐｐ．２４４−２５
４（１９８９））に記載されているように、図１５に示
すパルスシーケンスを用いて均質な水試料等のスペクト
ロスコピックイメージング撮影を行なう。

【０１２１】図１５で、１５２は励起高周波パルス、１
５３は反転高周波パルス、１５４はエコー信号、１５
５、１５６は第１方向に印加されるスライス傾斜磁場、
１５７、１５８はそれぞれ、第２、第３方向に印加され
る位相エンコード傾斜磁場である。 上記のスペクトロ
スコピックイメージングから、１ピクセル毎に水の共鳴
周波数が得られる。均質な試料を計測対象としている場
合、次の式（３）に示すように、共鳴周波数のずれΔｆ
(ｘ，ｙ)が、静磁場不均一に比例することを利用して静
磁場分布が求められる。

【０１２２】 Δｆ（ｘ，ｙ）∝ΔＥ（ｘ，ｙ） …（３） 静磁場分布を計測せずに、静磁場均一度の調整を行なう
こともできる。例えば、水試料等を磁石内に挿入し、特
定のスライスあるいは局所領域のスペクトルピークや自
由誘導減衰（ＦＩＤ）の長さを評価関数として、シム電
流値を変化させながら、上記の評価関数が改善されるよ
うなシム電流値の組を決定すればよい。この場合、スペ
クトルのピーク値が最高、あるいはＦＩＤの長さが最長
になるときが最も均一度の高い静磁場分布になっている
と仮定する。

【０１２３】以上のような方法で静磁場均一度を行なう
場合にも、特定のスライスあるいは局所領域毎に最適な
シム電流値の組を記憶しておき、撮影あるいはスペクト
ル計測に先立って対応するスライスあるいは局所領域に
最適なシム電流をシムコイルに流すことにより、良好な
静磁場分布の下で撮影あるいはスペクトル計測を実行で
きる。

【０１２４】さて、以上の静磁場均一度の調整では、特
定のスライスの撮影あるいは特定の局所領域のスペクト
ル計測の待ち時間の間にシム電流値を切り替えるため、
シムコイルの発生する磁場の変動により発生する渦電流
が、画像やスペクトルを劣化させる可能性がある。

【０１２５】しかし、図４に示す実施例の検査装置にお
いて、シムコイル９を２重コイルとすれば、アクティブ
シールド効果が得られ、このような渦電流による影響を
防止できる。ここで、アクティブシールドとは、磁石や
フレームなどの導体部において、２重シムコイルの一方
が発生する磁場を、２重コイルの他の一方により打ち消
す方法であり、導体部で磁場が発生しないため、渦電流
も発生しない構成となっている。

【０１２６】従来のシムコイルでは、シーケンスの途中
で電流を変化させることは想定されておらず、このため
渦電流の発生も想定されてはおらず、上記のような構成
は必要ではなかった。

【０１２７】しかし、本発明に係る検査方法では、スラ
イスの位置に応じて電流を切り替える必要があるため、
検査装置の構成によっては、アクティブシールドが必要
である。

【０１２８】なお、アクティブシールドの詳細について
は、例えば、ジャーナル・オブ・フィジックス・イー：
サイエンティフィック・インスツルメント、第１９巻、
５４０−５４５頁、１９８６年（Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｅ：Ｓ
ｃｉ．Ｉｎｓｔｒｕｍ．１９、ｐｐ．５４０−５４５
（１９８６））に記載されているので、それを参照され
たい。

【０１２９】図１、図５、図６に示したパルスシーケン
スを用いて位相エンコードＡの印加量を変化させなが
ら、計測を繰り返す場合、図１６に示すような手順でシ
ム電流値を切り替える。ここでは、スライスが２枚の場
合を例にとって説明する。

【０１３０】上記の印加量がＥ１の時、まずスライス１
に最適なシム電流値に切り替えてから（ステップ１７
７）、スライス１の計測を行なう（ステップ１７８）。
次に、スライス２に最適なシム電流値に切り替えてから
（ステップ１７９）、スライス２の計測を行なう（ステ
ップ１８０）。位相エンコードＡの印加量をＥ２として
同様の操作を行なう。即ち、スライス１に最適なシム電
流値に切り替えてから（ステップ１７７’）、スライス
１の計測を行なう（ステップ１７８’）。次に、スライ
ス２に最適なシム電流値に切り替えてから（ステップ１
７９’）、スライス２の計測を行なう（ステップ１８
０’）。このように、位相エンコードＡの印加量を変え
て、スライス１とスライス２の計測を交互に行なう度
に、以上の操作を繰り返す。

【０１３１】この電流値の切り替えは計測するスライス
が変化する度に行なう必要があるので、切り替え時間は
十分短くなければならない。例えば、繰返し時間が５０
０ｍｓ、１エンコード当りの計測時間が１００ｍｓで２
スライスの計測を行なう場合には、３００ｍｓの空き時
間の間にシム電流値を２回切り替える必要がある。

【０１３２】通常、シム電源の低域通過型フィルタはＳ
／Ｎの劣化を防ぐため、時定数の長いものが用いられて
おり、１５０ｍｓの間にシム電流値を切り替えることは
困難である。このような状況を回避するには、図４のよ
うに、シム電源１２の低域通過型フィルタ（フィルタ
１）を複数個設け、フィルタ切り替え部２６により用途
に応じて使用する低域通過型フィルタを切り替えればよ
い。

【０１３３】即ち、シム電流値の切り替え時には時定数
が計測の空き時間よりも短い低域通過型フィルタ（フィ
ルタ１）２４に切り替え、計測時にはＳ／Ｎを劣化させ
ないために、時定数の長い低域通過型フィルタ（フィル
タ２）２５に切り替えればよい。

【０１３４】なお、以上の各実施例はいずれも本発明の
例を示したものであり、本発明はこれに限定されるべき
ものではないことは言うまでもないことである。

【０１３５】

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
磁化回復のための待ち時間の間に、他のスライスの核磁
気共鳴信号を計測するため、計測時間を延長することな
く、複数の関心部位の３次元画像を得ることができる。

【０１３６】さらに、マルチスライス撮影や局所領域の
スペクトル計測に適した、静磁場均一度調整機能を向上
させ得るＮＭＲを用いた検査方法及び装置を実現でき、
より具体的に述べれば、下記の通りの効果を達成でき
る。

【０１３７】（１）マルチスライス撮影等で、複数のス
ライスを連続撮影する場合に、各スライス毎に最良の静
磁場分布が得られるようなシム電流値の最適値を記憶し
ておき、各スライスの撮影直前に上記シム電流値を最適
値に切り替えるので、常に均一度の高い静磁場分布の下
で撮影を行なうことが可能なＮＭＲを用いた検査方法及
び装置を実現できる。

【０１３８】（２）複数の局所領域のスペクトル計測を
行なう場合に、各局所領域毎に最良の静磁場分布が得ら
れるようなシム電流値の最適値を記憶しておき、各局所
領域のスペクトル計測を行なう直前に上記シム電流値を
最適値に切り替えるので、常に均一度の高い静磁場分布
の下でスペクトル計測を行なうことが可能なＮＭＲを用
いた検査方法及び装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例である、エコープレーナ
ー法を適用した３次元画像計測パルスシーケンス図。

【図２】従来のエコープレーナー法を３次元画像計測に
適用した場合のパルスシーケンス図。

【図３】従来法による静磁場均一度調整。及びマルチス
ライス撮影の手順を示す図。

【図４】本発明の核磁気共鳴を用いた検査方法（３次元
画像計測）が適用される装置の構成例を示す図。

【図５】本発明の第２の実施例である。エコープレーナ
ー法を適用した３次元画像計測パルスシーケンス図。

【図６】発明の第３の実施例である。高速ＳＥ法を適用
した３次元画像計測パルスシーケンス図。

【図７】本発明の第３の実施例にＣＰＭＧ法を適用した
３次元画像計測パルスシーケンス図。

【図８】本発明の第４の実施例である。３次元画像計測
の領域を示す図。

【図９】本発明の第５実施例である。３次元画像計測の
領域を示す図。

【図１０】第６の実施例に係る静磁場均一度調整。及び
マルチスライス撮影の手順を示す図。

【図１１】第６の実施例に係るシム電流値の切り替え手
順を示す図。

【図１２】第６の実施例に係る静磁場均一度調整。及び
スペクトル計測の説明図。

【図１３】第６の実施例に係るシム電流値の切り替え手
順を示す図。

【図１４】第６の実施例に係る静磁場分布計測のパルス
シーケンスを示す図。

【図１５】第６の実施例に係る静磁場分布計測のパルス
シーケンスを示す図。

【図１６】本発明の第６の実施例に係るシム電流値の切
り替え手順を示す図。

【符号の説明】

１、２７、３３、３９、４７、５５、６４、８１、９１
…励起高周波パルス、２、２８、３４、４０、４３、４
８、５１、５６、６１、６５、７０、８２、８６、９
２、９６…スライス傾斜磁場、３、４…位相エンコード
傾斜磁場、２９、３５、４１、４９、５７、６６、８
３、９３…位相エンコード傾斜磁場Ａ、３０、３６、４
４、５２、５９、６８…位相エンコード傾斜磁場Ｂ、８
７、９７…位相エンコード傾斜磁場Ｂ₁、９０、１００
…位相エンコード傾斜磁場Ｂ₂、５、３１、３７、４
５、５３…リードアウト傾斜磁場、５８、６７、８４、
９４…リードアウト傾斜磁場Ａ、６２、７１、８８、９
８…リードアウト傾斜磁場Ｂ、６、３２、３８、４６、
５４、６３、７２、８９、９９…核磁気共鳴信号、７…
静磁場を発生するコイル、８…傾斜磁場を発生するコイ
ル、９…静磁場均一度を調整するためのシムコイル、１
０…検査対象、１１…シーケンサ、１２…シム電源、１
３…傾斜磁場電源、１４…高周波発信器、１５…高周波
変調器、１６…高周波増幅器、１７…高周波送信器、１
８…受信器、１９…増幅器、２０…位相検波器、２１…
ＡＤ変換器、２２…ＣＰＵ、２３…記憶媒体、２４、２
５…低域通過型フィルタ、２６…フィルタ切り替え部、
４２、５０、６０、６９、８５、９５…反転高周波パル
ス、７３…領域（脳）、７４…領域（肝臓）、７５…領
域（右脳）、７６…領域（左脳）、１４５、１５２…励
起高周波パルス、１４６、１５３…反転高周波パルス、
１４７、１５４…エコー信号、１４８、１４９、１５
５、１５６…スライス傾斜磁場、１５０、１５７、１５
８…位相エンコード傾斜磁場、１５１…リードアウト傾
斜磁場。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷口 陽 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 板垣 博幸 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 特開 平４−208133（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 5/055

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】静磁場，傾斜磁場，及び高周波磁場の各磁
   場発生手段と，電流を変化させることにより前記静磁場
   の均一度が変化する付加的なシムコイルによる磁場の発
   生手段と，検査対象からの核磁気共鳴信号を検出する信
   号検出手段と，前記シムコイルに流すシム電流値の制御
   を行う制御手段とを有し，複数のスライスの中の計測対
   象とする前記スライスからの前記核磁気共鳴信号の計測
   に先立って，磁化の回復の待ち時間の間に，前記シム電
   流値を前記計測対象とする前記スライスに対応させて切
   り替えた後に，前記計測対象とする前記スライスからの
   前記核磁気共鳴信号の計測を行ない，前記待ち時間の間
   に異なる前記スライスからの前記核磁気共鳴信号を計測
   し，前記検査対象の３次元画像を得る３次元マルチスラ
   イス計測を行なうことを特徴とする核磁気共鳴を用いた
   検査装置。
2. 【請求項２】静磁場，傾斜磁場，及び高周波磁場の各磁
   場発生手段と，電流を変化させることにより前記静磁場
   の均一度が変化する付加的なシムコイルによる磁場の発
   生手段と，時定数の異なる複数の低域通過型フィルタを
   有し前記シムコイルに電流を供給するシム電源と，検査
   対象からの核磁気共鳴信号を検出する信号検出手段と，
   前記シムコイルに流すシム電流値の制御を行う制御手段
   とを有し，複数のスライスの中の計測対象とする前記ス
   ライスからの前記核磁気共鳴信号の計測に先立って，磁
   化の回復の待ち時間の間に，前記シム電流値を前記計測
   対象とする前記スライスに対応させて切り替えた後に，
   前記計測対象とする前記スライスからの前記核磁気共鳴
   信号の計測を行ない，前記待ち時間の間に異なる前記ス
   ライスからの前記核磁気共鳴信号を計測し，前記検査対
   象の３次元画像を得る３次元マルチスライス計測を行な
   い，前記シム電流値の切り替え時に，前記低域通過型フ
   ィルタは時定数が前記待ち時間よりも短い第１のフィル
   タに切り替えられ，前記核磁気共鳴信号の計測時に，前
   記低域通過型フィルタは前記第１のフィルタよりも時定
   数が長い第２のフィルタに切り替えられることを特徴と
   する核磁気共鳴を用いた検査装置。