JP3707829B2 - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents
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Description
【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関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術として、Spin Echo 法（ＳＥ法）、Fast Spin Echo法（ＦＳＥ法、ＲＡＲＥ法ともいう）、Gradient and Spin Echo法（ＧＲＡＳＥ法）、Echo Planar Imagimg 法（ＥＰＩ法）等がある。特にＦＳＥ法、ＧＲＡＳＥ法、ＥＰＩ法は、ＳＥ法に比べ短時間で同等な画質の画像が得られるため、Ｔ1 強調画像、Ｔ2 強調画像等の通常検査（ルーチン検査）でも、一般的に撮像時間が長いとされている３次元撮像が可能になりつつある。この３次元撮像法を以下「３ＤＦＴ」又は単に「３Ｄ」と略す。
【０００３】
図１５に３次元離散フーリエイメージングの場合のＫ空間（空間周波数空間）上での各座標の定義とデータを収集する範囲を示す。図１６にいわゆるRamp状のエンコード（Ｇｅ１）配列の３Ｄ−ＦＳＥ法のパルスシーケンスチャートを、図１７、図１８には図１６のパルスシーケンスによって得られるデータのＫ空間上での位置を示す。また、図１９には同じく図１６のパルスシーケンスにおいて、撮像対象の磁化スピンのＴ2 緩和によって各データの信号強度が変化する様子を模式的に示し、図１９（ａ）には第１の位相エンコード方向ｋｅ１に沿った信号強度変化、図１９（ｂ）には第２の位相エンコード方向ｋｅ２に沿った信号強度変化を示す。
【０００４】
図１６で、90°は高周波励起パルスであり、 180°は高周波反転パルスである。Ｇｓはスライス方向の勾配磁場、Ｇｅ１は第１の位相エンコード方向の勾配磁場、Ｇｅは第２の位相エンコード方向の勾配磁場、Ｇｒはリードアウト方向の勾配磁場である。第２の位相エンコード方向はスライス方向と等しく、実際はスライス方向の勾配磁場Ｇｓの勾配磁場波形が重ね合わされる。
【０００５】
この例ではエコー数５、第１の位相エンコード方向のステップ数２０、第２の位相エンコード方向のステップ数２１の場合を示している。両方の位相エンコード方向の波形には複数の強度をもつ部分が、それぞれ９か所あるが、これは１ＳｈｏｔのシーケンスをＴＲ［秒］のくり返し周期で繰り返す毎に矢印に沿って強度を変化させていくことを示す。高周波励起パルスの印加から第５のエコーを取るまでの１回のシーケンスの実行を“ｓｈｏｔ”と言うとすると、Ｇｅ１の波形は４通りあり、Ｇｅ２の波形は２１通りあるので、アベレージング数が１であっても、１回の撮影には８４ｓｈｏｔが必要である。
【０００６】
図１７は、図１６のパルスシーケンスによって得られたＫ空間上のデータのｋｅ２＝０のものを示したものである。左側のＥ１〜Ｅ５は、それぞれの実線で囲まれた領域の中にあるエコーデータが何番目のエコーのデータであるかを示したものであり、Ｅ１は１番目のエコー、Ｅ２は２番目のエコー、Ｅ３は３番目のエコー、Ｅ４は４番目のエコー、Ｅ５は５番目のエコーを示している。図１８は同様にｋｒ＝０のものを示したものである。図１７，図１８からわかる通り、異なるエコー時間のエコーデータがｋｅ１方向に並んでいるため、図１９（ａ）のように撮像対象の磁化スピンのＴ2 緩和により、Ｋ空間上でｋｅ１方向に信号強度が変化することになる。
【０００７】
なお、１ｓｈｏｔ分のシーケンスの長さに対して繰り返し時間ＴＲが２倍以上長い場合は、スライス方向のマトリクス数を増やす目的でマルチスラブ撮影も可能である。
【０００８】
図２０は図１６の変形例で、いわゆるLow Pass状のエンコード（Ｇｅ１）配列の３Ｄ−ＦＳＥ法のパルスシーケンスチャートを示す。図２１、図２２には、図２０のパルスシーケンスによって得られるデータのＫ空間上での位置を示す。また、図２３には、同じく図２０のパルスシーケンスにおいて、撮像対象の磁化スピンのＴ2 緩和によって各データの信号強度が変化する様子を模式的に示す。
【０００９】
図２４に従来の３次元画像の再構成から表示までの手順を模式的に示す。後述する折り返しアーチファクトを避けるという目的から、第１の位相エンコード方向のマトリクス数は一般に余り少なくできないため、撮影時間を極力短くするためには、折り返しアーチファクトの問題のない第２の位相エンコード方向のマトリクスを少なく設定する。したがって３次元画像データをリード方向及び第１の位相エンコード方向を含む面で分割し、分割して得られた各断面の画像を第２の位相エンコード方向の位置に応じて順に画面上に並べて表示したり、順に上書きして表示する。
【００１０】
このような従来の３ＤＥＴには次のような問題がある。
（ａ）ＲＦコイルの感度領域に比べ撮像領域（Field of View ; ＦＯＶ）が小さく、しかも、そのＲＦコイルの感度領域でＦＯＶ以外の部分に信号源となるものがあると、離散フーリエ変換の性質上、エリアシング（折り返しアーチファクト）が起こるという問題がある。
【００１１】
図２５にこのエリアシングによるＭＲ画像の折り返し現象を模式的に示す。図２５（ａ）は撮像対象とＦＯＶの関係を示した図であり、図２５（ｂ）は、得られた再構成像を示す。この図に示す通り撮像対象が位相エンコードの方向ｐｅ１又はｐｅ２の方向にＦＯＶよりもはみ出しており、しかも、はみ出し部分がＲＦコイルの感度領域の中であるなら、再構成像では、エリアシング（おり返し）がおこる。
【００１２】
このため、２つの異なる部位の画像が重ってしまい、画質が著しく劣化する。撮像断面、ＦＯＶの位置あるいは方向を決める際、この問題を考慮する必要があり、撮像条件の設定に手間がかかり、撮像時間自体ものびてしまうという問題があった。
【００１３】
（ｂ）画像のぼけの大きさ（程度）が画像内の方向により異なる。図１９、図２３に示すようにＴ2 緩和による信号強度の変化が大きいＧｐｅ１（ｋｅ１）の方向には、画像のぼけが激しく、その程度が読みだし勾配磁場方向Ｇｒ、第２位相エンコード方向Ｇｐｅ２と比べ大きいため、後処理として、いろいろな方向の断面表示をした場合、画像の方向によりぼけの大きさが異なり、使用上不都合である。
【００１４】
通常、ＦＳＥ等の高速撮像法で３次元撮像を行う場合、なるべく短時間にマトリクス数の多い撮像を行いたいという要請により、非常にエコートレイン数の長いパルスシーケンを用いる例が多い（例えば、１２８エコー）。
このため、この問題は３次元撮像の場合特に深刻であるといえる。
【００１５】
（ｃ）３Ｄ撮像で、スライス方向のマトリクス数が比較的多い場合、マルチスラブ撮影を行うが、非常にエコートレイン数の長いパルスシーケンスでは、時間的制約により、マルチスラブ数があまり増やせない。
【００１６】
ＦＳＥ，ＧＲＡＳＥではＲＦの被爆の面からも同様にマルチスラブ数が制限される。このため、何回かに分けて撮像するため、撮像時間が伸びてしまうという問題がある。
【００１７】
（ｄ）図２６（ａ）に示すように撮像対象に各種となる元素をもち、共鳴周波数の異なる２つの物質、例えば水と脂肪がある場合に、図２４のように画像表示を行うと、ケミカルシフトによる共鳴周波数の差により図２６（ｂ）のようにそれぞれの物質の相対的な位置関係が正しくなくなるという問題があり誤診につながる恐れがある。
【００１８】
（ｅ）３Ｄ撮像の設定法及び表示法は、上記の諸問題を考慮したり、数多くあるパラメータを巧みに設定する必要があり、ある程度の経験を必要とし、ルーチン検査として、高いスループットを維持しつつ運用するのは、難しい。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の第１の目的は、エリアシングを解消できる磁気共鳴イメージング方法を提供することである。
本発明の第２の目的は、画像の方向によるぼけの程度の相違を抑えることのできる３次元撮像の磁気共鳴イメージング方法を提供することである。
本発明の第３の目的は、比較的短い撮像時間でマルチスラブ数を増加させることのできる３次元撮像の磁気共鳴イメージング方法を提供することである。
本発明の第４の目的は、ケミカルシフトによる物質間での相対的な位置ずれを解消する３次元撮像の磁気共鳴イメージング方法を提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の局面では、１回の高周波励起パルスに続いて、複数の高周波反転パルスを用いて複数のエコー信号を発生させ、前記複数のエコー信号それぞれに異なる大きさの位相エンコードを施すという一連の操作を複数回行う磁気共鳴イメージング装置において、Ｋ空間においてリード方向の座標軸に関して対称の位置にあるエコーデータどうしのエコー時間を同一であるように位相エンコードを施すとともに、前記エコー信号から得られた３次元再構成画像データを前記リード方向に分割し、縦横が位相エンコード方向となる複数の２次元画像を得ることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置が提供される。
本発明の第２の局面では、１回の高周波励起パルスに続いて、複数の高周波反転パルスを用いて複数のエコー信号を発生させ、前記複数のエコー信号それぞれに異なる大きさの位相エンコードを施すという一連の操作を複数回行う磁気共鳴イメージング装置において、エコー時間が同一の複数のエコー信号はＫ空間上でのリード方向の座標軸を中心軸とした円筒、長方形又は正方形の断面をもった筒状の領域に配置されるよう位相エンコードを施すとともに、前記エコー信号から得られた３次元再構成画像データを前記リード方向に分割し、縦横が位相エンコード方向となる複数の２次元画像を得ることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置が提供される。
【００２３】
【作用】
本発明によると、Ｋ空間においてリード方向の座標軸から等距離にあるエコー信号どうしのエコー時間は同一であるので、位相エンコード方向を複数設定する３Ｄ撮像法であってもＴ2 緩和による画像のぼけが位相エンコード方向間で略等しくなる。さらに、本発明によると、エコー信号から得られた３次元再構成画像データをリード方向に分割し、縦横が位相エンコード方向となる複数の２次元画像を得るので、リード方向（周波数エンコード方向）に関しては２次元画像を構成する必要が無く、２次元画像内でケミカルシフトによる水と脂肪等の異物質間での位置ずれが生じないし、また静磁場の不均一性による画像のひずみも生じない。そして、データサンプリング間隔を短くすれば原理上撮像時間は一定のままでスライス数を増やすことができる。
【００２６】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明による磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ装置）の一実施例を説明する。
図１に本実施例に係るＭＲＩ装置の構成を示す。一般には、ホストコンピュータが用いられるパルスシーケンス計算手段１で、後述するパルスシーケンスの高周波パルスの印加タイミングや強度、各チャンネルの傾斜磁場の波形等が計算される。パルスシーケンス計算手段１の計算結果に応じて、シーケンスコントローラとしてのパルスシーケンス波形生成手段２において傾斜磁場パルス波形及び高周波パルス波形が生成される。これらの波形は傾斜磁場電源３や高周波増幅器４により増幅され、静磁場マグネット５によって発生している静磁場中に置かれた傾斜磁場コイル６、高周波コイル７によって撮像対象に印加される。撮像対象に含まれる核種となる元素（主にプロトン）は、励起され、後述するパルスシーケンスチャートに示すタイミングでエコー信号（微弱な高周波信号）を発生する。このエコー信号は再び高周波コイル７により受信され、位相検波器８で検波、アナログディジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）９でデジタル値に変換され、再構成計算手段１０で再構成され、画像処理手段１１で画像処理され、例えばＣＲＴディスプレイ等を含む画像表示手段１２で磁気共鳴画像としてビジュアルに表示される。
【００２７】
図２に３Ｄ高速ＳＥ法（３次元高速スピンエコー法）のパルスシーケンスチャートを示す。図２は、従来の図１６と対比して参照されたい。なお、ここでは、３Ｄ高速ＳＥ法を一例に説明するが、３次元ＥＰＩ法、３次元ＧＲＡＳＥ法についても同様に適用することができる。３Ｄ高速ＳＥ法では、エコー信号には２方向に関して位相エンコードが施される。その一方は第１の位相エンコード方向Ｇｅ１、他方は第２の位相エンコード方向Ｇｅ２である。第１の位相エンコード方向Ｇｅ１と、第２の位相エンコード方向Ｇｅ２とはリード方向Ｇｒに直交し、互いに平行でなく、直交するように設定される。第２の位相エンコード方向Ｇｅ２はスライス方向Ｇｓと同じ方向であるとする。
【００２８】
図２に示す通り、高周波励起パルス（９０°パルス）は、第１の位相エンコード方向Ｇｅ１の勾配磁場（第１の傾斜磁場）と共に印加される。このため、第１の位相エンコード方向Ｇｅ１に有限な幅をもった領域（第１の領域）内にある核種だけが励起され、横磁化が発生する。１回の高周波励起パルスに続いて、従来と同様に複数の高周波反転パルス（１８０°パルス）を繰り返し印加しながら複数のエコー信号を発生させる。高周波反転パルスは、第２の位相エンコード方向Ｇｅ２の勾配磁場（第２の傾斜磁場）と共に印加される。これにより、第２の位相エンコード方向Ｇｅ２に有限な幅をもった領域（第２の領域）内の磁化スピンのみが位相反転し、横磁化がリフォーカスする。
【００２９】
第１の領域と第２の領域との共通領域が第１の位相エンコードの方向及び第２の位相エンコードの方向の撮像領域内に収まるよう高周波励起パルスの周波数帯域、高周波反転パルスの周波数帯域、第１の勾配磁場の強度及び第２の勾配磁場の強度が調整される。
【００３０】
第１、第２の位相エンコード方向に関しては、共通領域であり、リード方向に関しては、エコー信号が位相検波器８の受信フィルタの帯域内の部分のみが再構成後画像として現れる。このため、この共通領域外にエコー信号を生ずる対象があり、また、その部分でも、高周波コイル７の感度がある場合、従来法では現れていた図２５のようなエリアシングアーチファクトが現れない。
【００３１】
したがって、スライス、エンコード方向のマトリクス数を必要以上に多くする必要がなく、撮像時間を短かくすることができる。なお、図３に３Ｄ高速ＳＥ法の他のパルスシーケンスチャートを示す。図３は、従来の図２０と対比して参照されたい。
【００３２】
図４に３Ｄ高速ＳＥ法の他のパルスシーケンスチャートを示す。図５（ａ）にｋｅ２＝０のｋｒ×ｋｅ１の断面のデータ順序を、図５（ｂ）にｋｒ任意の場合のｋｅ１×ｋｅ２の断面のデータ順序を示す。図６及び図７に、各ｓｈｏｔにおける各位相エンコード用勾配磁場パルスの面積値（時間積分値）の対応関係を示し、図６は１回目のｓｈｏｔから４２回目のｓｈｏｔまで、図７に４３回目のｓｈｏｔから８４回目のｓｈｏｔまでを示す。図８（ａ）にｋｒが任意の場合のｋｅ１方向（ｋｅ２＝０）の撮像対象のＴ2 緩和による信号強度の変化の様子を示し、す。図８（ｂ）にｋｒが任意の場合のｋｅ２方向（ｋｅ１＝０）の撮像対象のＴ2 緩和による信号強度の変化の様子を示す。
【００３３】
図５（ａ），（ｂ）のＥ１〜Ｅ５の領域は図４に示す通りエコー時間ＴＥの異なるＥ１〜Ｅ５のエコー信号がそれぞれ担当する。Ｋ空間のｋｒ×ｋｅ１の面及びｋｅ１×ｋｅ２の面においてリード方向の座標軸に関して対称の位置にあるエコーデータどうしのエコー時間は同一であるように位相エンコードが施される。また、エコー時間ＴＥの短いエコーデータほどＫ空間の中心に近い位置に、またエコー時間ＴＥの長いエコーデータほどＫ空間の周辺に配置されるように位相エンコードを施す。Ｋ空間上でのそれぞれのエコーの担当する領域内のデータはどのような順序で収集してもよい。それぞれのデータを何番目のｓｈｏｔでとるかについても、各エコーの領域で独立に設定可能である。図６及び図７はその１例で従来と同様、エコー数５、第１の位相エンコード方向のステップ数２０、第２の位相エンコード方向のステップ数２１の場合、図４のＳ１１〜Ｓ２５に示す位相エンコード用勾配磁場の面積値（時間積分値）をどのように各ｓｈｏｔ毎に変化させればよいかを示している。
【００３４】
上述したような位相エンコードを施すことにより、図８（ａ），（ｂ）に示す通り、エコー信号の振幅の変化の激しさ（程度）が２つの位相エンコード方向のどちらも同程度となる。従来の図２３（ａ），（ｂ）を比較参照されたい。本実施例の方が従来例より、位相エンコード方向によるＫ空間上でのエコー信号の振幅の変化の差が減少する。これは、画像のボケの程度が各位相エンコード方向で同程度になることを意味し、特に任意断面表示の際の画質が向上される。
【００３５】
次に他の位相エンコードの施し方を説明する。図９、図１０、図１１は、３種類の位相エンコードの施し方によるｋｅ１×ｋｅ２面のデータ配列を示したものである。なお図１０で斜線部分は、実際に収集せず０という値を入れる部分である。図９は四角形の領域を基本にしたもの、図１０、図１１は円形の領域を基本にしたものである。エコー時間が同一の複数のエコー信号は、Ｋ空間上でのリード方向の座標軸を中心軸とした円筒、長方形又は正方形の断面をもった筒状の領域に配置されるよう位相エンコードが施される。また、Ｋ空間の中心を含む領域を最もエコー時間ＴＥの短かいエコーＥ１のデータが担い、中心から遠い領域ほどＴＥの長いエコーＥ５（又はＥ４）のデータが担うように位相エンコードが施される。つまりＫ空間の中心から周辺に向かって、Ｅ１→Ｅ２→Ｅ３→Ｅ４→Ｅ５の順に例を示した。逆にＥ５→Ｅ４→Ｅ３→Ｅ２→Ｅ１の順やＥ１→Ｅ２→Ｅ５→Ｅ４→Ｅ３のように任意に順序を入れかえても良い。
【００３６】
次に画像再構成の方法について図１２を参照して説明する。従来の図２４を比較参照されたい。３次元逆フーリエ変換等の再構成手法により３次元再構成画像データが得られる。ここで重要なのは、同じリード方向の位置をもつ２次元平面状のデータ毎に分割し、２次元画像を第１、第２の位相エンコード方向ｋｅ１，ｋｅ２に相当するｘｅ１×ｘｅ２の面で構成し、リード方向ｋｒに相当するｘｒの方向にマルチスライス化する点にある。また、ｘｒに沿って２次元画像を配列して表示する。
【００３７】
このような表示方法を行なうと、第１位相エンコードと第２位相エンコード方向に関して構成されるため、換言するとリード方向（周波数エンコード方向）に関しては２次元画像が構成されずマルチスライスの方向とされるため、図２６（ｃ）に示されるように２次元画像内でケミカルシフトによる水と脂肪等の異物質間での位置ずれが生じない。また、静磁場の不均一性による画像のひずみも生じない。
【００３８】
この表示方法を従来のマルチスライス撮像を比較すると、従来のマルチスライス撮像法が１ｓｈｏｔあたりのシーケンスの長さと繰り返し時間の関係上、撮影時間によりスライス枚数が制限されていたのに対し、本実施例は、データサンプリングの間隔を短かくすれば原理上何枚でもスライスが増やせるという特徴をもっている。例えば、heavy Ｔ2 強調のコントラストを目的として、ＴＲ＝４０００ｍｓで１ｓｈｏｔあたりのシーケンスの長さが４００ｍｓのパルスシーケンスを行う場合、従来のマルチスライス撮像法で撮像を行うと、最大１０枚しかスライスがとれない。一方、本実施例のように撮像すると、スライスは、サンプリング間隔が設定できさえすれば撮像時間は一定のままで任意の枚数のスライス（例えば、１０２４枚）が得られる。
【００３９】
ただし、１ｓｈｏｔあたりのエコー数とｓｈｏｔ数との積が２次元画像のｘｅ１の横方向とｘｅ２の縦方向とのマトリクス数の積に等しくなければならない。この方法は縦、横方向のマトリクス数に比べて、スライス枚数が多い場合、例えば棒状（角柱状）の撮像領域を撮像する場合に特に向いているといえる。
【００４０】
次に画像処理について図１３、図１４を参照して説明する。図中の長方形は、３次元画像を複数の２次元画像に分割したもの（スライス）を横から見たものを模式的に示している。また、図中の矢印は、加算処理、又は平均処理を示している。リード方向（リード方向に相当するｘｒ）に沿って隣接している複数の２次元画像をフレーム間で加算又は平均する。図１３（ａ）は２フレーム間での加算又は平均処理を示す。加算又は平均処理対象の画像の位置を、図１３（ｂ）に示すようにシフトすることができる。また、加算又は平均処理対象の画像の枚数（フレーム数）を、図１３（ｃ）に示すように、調整することができる。図１３（ｄ）に示すようにシフト調整及び枚数調整を同時に行うことができる。また、図１４（ａ）乃至（ｃ）に示すように、加算又は平均処理対象の画像を重複させたり、その重複枚数を調整することができる。これらの画像処理の調整量の変更は変更されるたびに画像表示を行いなおしてもよい。
本発明は、上述した実施例に限定されることなく種々変形して実施可能であるのは勿論である。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によると、Ｋ空間においてリード方向の座標軸から等距離にあるエコー信号どうしのエコー時間は同一であるので、位相エンコード方向を複数設定する３Ｄ撮像法であってもＴ2 緩和による画像のぼけが位相エンコード方向間で略等しくなる。さらに、本発明によると、エコー信号から得られた３次元再構成画像データをリード方向に分割し、縦横が位相エンコード方向となる複数の２次元画像を得るので、リード方向（周波数エンコード方向）に関しては２次元画像を構成する必要が無く、２次元画像内でケミカルシフトによる水と脂肪等の異物質間での位置ずれが生じないし、また静磁場の不均一性による画像のひずみも生じない。そして、データサンプリング間隔を短くすれば原理上撮像時間は一定のままでスライス数を増やすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による磁気共鳴イメージング装置の構成図。
【図２】本実施例による３Ｄ高速ＳＥ法のパルスシーケンスチャートを示す図。
【図３】本実施例による３Ｄ高速ＳＥ法の他のパルスシーケンスチャートを示す図。
【図４】本実施例による３Ｄ高速ＳＥ法のさらに他のパルスシーケンスチャートを示す図。
【図５】ｋｅ２＝０のｋｒ×ｋｅ１の断面のデータ順序、ｋｒ任意の場合のｋｅ１×ｋｅ２の断面のデータ配列を示す図。
【図６】１回目のｓｈｏｔから４２回目のｓｈｏｔまでの各ｓｈｏｔにおける各位相エンコード用勾配磁場パルスの面積値（時間積分値）の対応関係を示す図。
【図７】４３回目のｓｈｏｔから８４回目のｓｈｏｔまでの各ｓｈｏｔにおける各位相エンコード用勾配磁場パルスの面積値（時間積分値）の対応関係を示す図。
【図８】ｋｒが任意の場合のｋｅ１方向（ｋｅ２＝０）の撮像対象のＴ2 緩和による信号強度の変化の様子と、ｋｒが任意の場合のｋｅ２方向（ｋｅ１＝０）の撮像対象のＴ2 緩和による信号強度の変化の様子を示す図。
【図９】第１種の位相エンコードの施し方によるｋｅ１×ｋｅ２面のデータ配列を示す図。
【図１０】第２種の位相エンコードの施し方によるｋｅ１×ｋｅ２面のデータ配列を示す図。
【図１１】第３種の位相エンコードの施し方によるｋｅ１×ｋｅ２面のデータ配列を示す図。
【図１２】画像再構成方法についての説明図。
【図１３】画像処理方法についての説明図。
【図１４】他の画像処理方法についての説明図。
【図１５】３Ｄ−ＦＳＥ法でのＫ空間上での各座標の定義とデータを収集する範囲を示す図。
【図１６】従来のRamp状のエンコード（Ｇｅ１）配列の３Ｄ−ＦＳＥ法のパルスシーケンスチャートを示す図。
【図１７】図１６のパルスシーケンスによって得られるデータのＫ空間のｋｒ×ｋｅ１面上での配置を示す図。
【図１８】図１６のパルスシーケンスによって得られるデータのＫ空間のｋｅ１×ｋｅ２面上での配置を示す図。
【図１９】図１６のパルスシーケンスにおいて、撮像対象の磁化スピンのＴ2 緩和によって各データの信号強度が変化する様子を模式的に示す図。
【図２０】従来のLow Pass状のエンコード（Ｇｅ１）配列の３Ｄ−ＦＳＥ法のパルスシーケンスチャートを示す図
【図２１】図２０のパルスシーケンスによって得られるデータのＫ空間のｋｒ×ｋｅ１面上での配置を示す図。
【図２２】図２０のパルスシーケンスによって得られるデータのＫ空間のｋｅ１×ｋｅ２面上での配置を示す図。
【図２３】図２０のパルスシーケンスにおいて、撮像対象の磁化スピンのＴ2 緩和によって各データの信号強度が変化する様子を模式的に示す図。
【図２４】従来の３次元画像の再構成から表示までの手順を模式的に示す図。
【図２５】エリアシングによるＭＲ画像の折り返し現象を模式的に示す図。
【図２６】ケミカルシフトによる水と脂肪との位置ずれの説明図。
【符号の説明】
１…パルスシーケンス計算手段、２…パルスシーケンス波形生成手段、
３…傾斜磁場電源、 ４…高周波増幅器、
５…静磁場マグネット、 ６…傾斜磁場コイル、
７…高周波コイル、 ８…位相検波器、
９…Ａ／Ｄ変換器、 １０…再構成計算手段、
１１…画像処理計算手段、 １２…画像表示手段。
【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関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術として、Spin Echo 法（ＳＥ法）、Fast Spin Echo法（ＦＳＥ法、ＲＡＲＥ法ともいう）、Gradient and Spin Echo法（ＧＲＡＳＥ法）、Echo Planar Imagimg 法（ＥＰＩ法）等がある。特にＦＳＥ法、ＧＲＡＳＥ法、ＥＰＩ法は、ＳＥ法に比べ短時間で同等な画質の画像が得られるため、Ｔ1 強調画像、Ｔ2 強調画像等の通常検査（ルーチン検査）でも、一般的に撮像時間が長いとされている３次元撮像が可能になりつつある。この３次元撮像法を以下「３ＤＦＴ」又は単に「３Ｄ」と略す。
【０００３】
図１５に３次元離散フーリエイメージングの場合のＫ空間（空間周波数空間）上での各座標の定義とデータを収集する範囲を示す。図１６にいわゆるRamp状のエンコード（Ｇｅ１）配列の３Ｄ−ＦＳＥ法のパルスシーケンスチャートを、図１７、図１８には図１６のパルスシーケンスによって得られるデータのＫ空間上での位置を示す。また、図１９には同じく図１６のパルスシーケンスにおいて、撮像対象の磁化スピンのＴ2 緩和によって各データの信号強度が変化する様子を模式的に示し、図１９（ａ）には第１の位相エンコード方向ｋｅ１に沿った信号強度変化、図１９（ｂ）には第２の位相エンコード方向ｋｅ２に沿った信号強度変化を示す。
【０００４】
図１６で、90°は高周波励起パルスであり、 180°は高周波反転パルスである。Ｇｓはスライス方向の勾配磁場、Ｇｅ１は第１の位相エンコード方向の勾配磁場、Ｇｅは第２の位相エンコード方向の勾配磁場、Ｇｒはリードアウト方向の勾配磁場である。第２の位相エンコード方向はスライス方向と等しく、実際はスライス方向の勾配磁場Ｇｓの勾配磁場波形が重ね合わされる。
【０００５】
この例ではエコー数５、第１の位相エンコード方向のステップ数２０、第２の位相エンコード方向のステップ数２１の場合を示している。両方の位相エンコード方向の波形には複数の強度をもつ部分が、それぞれ９か所あるが、これは１ＳｈｏｔのシーケンスをＴＲ［秒］のくり返し周期で繰り返す毎に矢印に沿って強度を変化させていくことを示す。高周波励起パルスの印加から第５のエコーを取るまでの１回のシーケンスの実行を“ｓｈｏｔ”と言うとすると、Ｇｅ１の波形は４通りあり、Ｇｅ２の波形は２１通りあるので、アベレージング数が１であっても、１回の撮影には８４ｓｈｏｔが必要である。
【０００６】
図１７は、図１６のパルスシーケンスによって得られたＫ空間上のデータのｋｅ２＝０のものを示したものである。左側のＥ１〜Ｅ５は、それぞれの実線で囲まれた領域の中にあるエコーデータが何番目のエコーのデータであるかを示したものであり、Ｅ１は１番目のエコー、Ｅ２は２番目のエコー、Ｅ３は３番目のエコー、Ｅ４は４番目のエコー、Ｅ５は５番目のエコーを示している。図１８は同様にｋｒ＝０のものを示したものである。図１７，図１８からわかる通り、異なるエコー時間のエコーデータがｋｅ１方向に並んでいるため、図１９（ａ）のように撮像対象の磁化スピンのＴ2 緩和により、Ｋ空間上でｋｅ１方向に信号強度が変化することになる。
【０００７】
なお、１ｓｈｏｔ分のシーケンスの長さに対して繰り返し時間ＴＲが２倍以上長い場合は、スライス方向のマトリクス数を増やす目的でマルチスラブ撮影も可能である。
【０００８】
図２０は図１６の変形例で、いわゆるLow Pass状のエンコード（Ｇｅ１）配列の３Ｄ−ＦＳＥ法のパルスシーケンスチャートを示す。図２１、図２２には、図２０のパルスシーケンスによって得られるデータのＫ空間上での位置を示す。また、図２３には、同じく図２０のパルスシーケンスにおいて、撮像対象の磁化スピンのＴ2 緩和によって各データの信号強度が変化する様子を模式的に示す。
【０００９】
図２４に従来の３次元画像の再構成から表示までの手順を模式的に示す。後述する折り返しアーチファクトを避けるという目的から、第１の位相エンコード方向のマトリクス数は一般に余り少なくできないため、撮影時間を極力短くするためには、折り返しアーチファクトの問題のない第２の位相エンコード方向のマトリクスを少なく設定する。したがって３次元画像データをリード方向及び第１の位相エンコード方向を含む面で分割し、分割して得られた各断面の画像を第２の位相エンコード方向の位置に応じて順に画面上に並べて表示したり、順に上書きして表示する。
【００１０】
このような従来の３ＤＥＴには次のような問題がある。
（ａ）ＲＦコイルの感度領域に比べ撮像領域（Field of View ; ＦＯＶ）が小さく、しかも、そのＲＦコイルの感度領域でＦＯＶ以外の部分に信号源となるものがあると、離散フーリエ変換の性質上、エリアシング（折り返しアーチファクト）が起こるという問題がある。
【００１１】
図２５にこのエリアシングによるＭＲ画像の折り返し現象を模式的に示す。図２５（ａ）は撮像対象とＦＯＶの関係を示した図であり、図２５（ｂ）は、得られた再構成像を示す。この図に示す通り撮像対象が位相エンコードの方向ｐｅ１又はｐｅ２の方向にＦＯＶよりもはみ出しており、しかも、はみ出し部分がＲＦコイルの感度領域の中であるなら、再構成像では、エリアシング（おり返し）がおこる。
【００１２】
このため、２つの異なる部位の画像が重ってしまい、画質が著しく劣化する。撮像断面、ＦＯＶの位置あるいは方向を決める際、この問題を考慮する必要があり、撮像条件の設定に手間がかかり、撮像時間自体ものびてしまうという問題があった。
【００１３】
（ｂ）画像のぼけの大きさ（程度）が画像内の方向により異なる。図１９、図２３に示すようにＴ2 緩和による信号強度の変化が大きいＧｐｅ１（ｋｅ１）の方向には、画像のぼけが激しく、その程度が読みだし勾配磁場方向Ｇｒ、第２位相エンコード方向Ｇｐｅ２と比べ大きいため、後処理として、いろいろな方向の断面表示をした場合、画像の方向によりぼけの大きさが異なり、使用上不都合である。
【００１４】
通常、ＦＳＥ等の高速撮像法で３次元撮像を行う場合、なるべく短時間にマトリクス数の多い撮像を行いたいという要請により、非常にエコートレイン数の長いパルスシーケンを用いる例が多い（例えば、１２８エコー）。
このため、この問題は３次元撮像の場合特に深刻であるといえる。
【００１５】
（ｃ）３Ｄ撮像で、スライス方向のマトリクス数が比較的多い場合、マルチスラブ撮影を行うが、非常にエコートレイン数の長いパルスシーケンスでは、時間的制約により、マルチスラブ数があまり増やせない。
【００１６】
ＦＳＥ，ＧＲＡＳＥではＲＦの被爆の面からも同様にマルチスラブ数が制限される。このため、何回かに分けて撮像するため、撮像時間が伸びてしまうという問題がある。
【００１７】
（ｄ）図２６（ａ）に示すように撮像対象に各種となる元素をもち、共鳴周波数の異なる２つの物質、例えば水と脂肪がある場合に、図２４のように画像表示を行うと、ケミカルシフトによる共鳴周波数の差により図２６（ｂ）のようにそれぞれの物質の相対的な位置関係が正しくなくなるという問題があり誤診につながる恐れがある。
【００１８】
（ｅ）３Ｄ撮像の設定法及び表示法は、上記の諸問題を考慮したり、数多くあるパラメータを巧みに設定する必要があり、ある程度の経験を必要とし、ルーチン検査として、高いスループットを維持しつつ運用するのは、難しい。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の第１の目的は、エリアシングを解消できる磁気共鳴イメージング方法を提供することである。
本発明の第２の目的は、画像の方向によるぼけの程度の相違を抑えることのできる３次元撮像の磁気共鳴イメージング方法を提供することである。
本発明の第３の目的は、比較的短い撮像時間でマルチスラブ数を増加させることのできる３次元撮像の磁気共鳴イメージング方法を提供することである。
本発明の第４の目的は、ケミカルシフトによる物質間での相対的な位置ずれを解消する３次元撮像の磁気共鳴イメージング方法を提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の局面では、１回の高周波励起パルスに続いて、複数の高周波反転パルスを用いて複数のエコー信号を発生させ、前記複数のエコー信号それぞれに異なる大きさの位相エンコードを施すという一連の操作を複数回行う磁気共鳴イメージング装置において、Ｋ空間においてリード方向の座標軸に関して対称の位置にあるエコーデータどうしのエコー時間を同一であるように位相エンコードを施すとともに、前記エコー信号から得られた３次元再構成画像データを前記リード方向に分割し、縦横が位相エンコード方向となる複数の２次元画像を得ることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置が提供される。
本発明の第２の局面では、１回の高周波励起パルスに続いて、複数の高周波反転パルスを用いて複数のエコー信号を発生させ、前記複数のエコー信号それぞれに異なる大きさの位相エンコードを施すという一連の操作を複数回行う磁気共鳴イメージング装置において、エコー時間が同一の複数のエコー信号はＫ空間上でのリード方向の座標軸を中心軸とした円筒、長方形又は正方形の断面をもった筒状の領域に配置されるよう位相エンコードを施すとともに、前記エコー信号から得られた３次元再構成画像データを前記リード方向に分割し、縦横が位相エンコード方向となる複数の２次元画像を得ることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置が提供される。
【００２３】
【作用】
本発明によると、Ｋ空間においてリード方向の座標軸から等距離にあるエコー信号どうしのエコー時間は同一であるので、位相エンコード方向を複数設定する３Ｄ撮像法であってもＴ2 緩和による画像のぼけが位相エンコード方向間で略等しくなる。さらに、本発明によると、エコー信号から得られた３次元再構成画像データをリード方向に分割し、縦横が位相エンコード方向となる複数の２次元画像を得るので、リード方向（周波数エンコード方向）に関しては２次元画像を構成する必要が無く、２次元画像内でケミカルシフトによる水と脂肪等の異物質間での位置ずれが生じないし、また静磁場の不均一性による画像のひずみも生じない。そして、データサンプリング間隔を短くすれば原理上撮像時間は一定のままでスライス数を増やすことができる。
【００２６】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明による磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ装置）の一実施例を説明する。
図１に本実施例に係るＭＲＩ装置の構成を示す。一般には、ホストコンピュータが用いられるパルスシーケンス計算手段１で、後述するパルスシーケンスの高周波パルスの印加タイミングや強度、各チャンネルの傾斜磁場の波形等が計算される。パルスシーケンス計算手段１の計算結果に応じて、シーケンスコントローラとしてのパルスシーケンス波形生成手段２において傾斜磁場パルス波形及び高周波パルス波形が生成される。これらの波形は傾斜磁場電源３や高周波増幅器４により増幅され、静磁場マグネット５によって発生している静磁場中に置かれた傾斜磁場コイル６、高周波コイル７によって撮像対象に印加される。撮像対象に含まれる核種となる元素（主にプロトン）は、励起され、後述するパルスシーケンスチャートに示すタイミングでエコー信号（微弱な高周波信号）を発生する。このエコー信号は再び高周波コイル７により受信され、位相検波器８で検波、アナログディジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）９でデジタル値に変換され、再構成計算手段１０で再構成され、画像処理手段１１で画像処理され、例えばＣＲＴディスプレイ等を含む画像表示手段１２で磁気共鳴画像としてビジュアルに表示される。
【００２７】
図２に３Ｄ高速ＳＥ法（３次元高速スピンエコー法）のパルスシーケンスチャートを示す。図２は、従来の図１６と対比して参照されたい。なお、ここでは、３Ｄ高速ＳＥ法を一例に説明するが、３次元ＥＰＩ法、３次元ＧＲＡＳＥ法についても同様に適用することができる。３Ｄ高速ＳＥ法では、エコー信号には２方向に関して位相エンコードが施される。その一方は第１の位相エンコード方向Ｇｅ１、他方は第２の位相エンコード方向Ｇｅ２である。第１の位相エンコード方向Ｇｅ１と、第２の位相エンコード方向Ｇｅ２とはリード方向Ｇｒに直交し、互いに平行でなく、直交するように設定される。第２の位相エンコード方向Ｇｅ２はスライス方向Ｇｓと同じ方向であるとする。
【００２８】
図２に示す通り、高周波励起パルス（９０°パルス）は、第１の位相エンコード方向Ｇｅ１の勾配磁場（第１の傾斜磁場）と共に印加される。このため、第１の位相エンコード方向Ｇｅ１に有限な幅をもった領域（第１の領域）内にある核種だけが励起され、横磁化が発生する。１回の高周波励起パルスに続いて、従来と同様に複数の高周波反転パルス（１８０°パルス）を繰り返し印加しながら複数のエコー信号を発生させる。高周波反転パルスは、第２の位相エンコード方向Ｇｅ２の勾配磁場（第２の傾斜磁場）と共に印加される。これにより、第２の位相エンコード方向Ｇｅ２に有限な幅をもった領域（第２の領域）内の磁化スピンのみが位相反転し、横磁化がリフォーカスする。
【００２９】
第１の領域と第２の領域との共通領域が第１の位相エンコードの方向及び第２の位相エンコードの方向の撮像領域内に収まるよう高周波励起パルスの周波数帯域、高周波反転パルスの周波数帯域、第１の勾配磁場の強度及び第２の勾配磁場の強度が調整される。
【００３０】
第１、第２の位相エンコード方向に関しては、共通領域であり、リード方向に関しては、エコー信号が位相検波器８の受信フィルタの帯域内の部分のみが再構成後画像として現れる。このため、この共通領域外にエコー信号を生ずる対象があり、また、その部分でも、高周波コイル７の感度がある場合、従来法では現れていた図２５のようなエリアシングアーチファクトが現れない。
【００３１】
したがって、スライス、エンコード方向のマトリクス数を必要以上に多くする必要がなく、撮像時間を短かくすることができる。なお、図３に３Ｄ高速ＳＥ法の他のパルスシーケンスチャートを示す。図３は、従来の図２０と対比して参照されたい。
【００３２】
図４に３Ｄ高速ＳＥ法の他のパルスシーケンスチャートを示す。図５（ａ）にｋｅ２＝０のｋｒ×ｋｅ１の断面のデータ順序を、図５（ｂ）にｋｒ任意の場合のｋｅ１×ｋｅ２の断面のデータ順序を示す。図６及び図７に、各ｓｈｏｔにおける各位相エンコード用勾配磁場パルスの面積値（時間積分値）の対応関係を示し、図６は１回目のｓｈｏｔから４２回目のｓｈｏｔまで、図７に４３回目のｓｈｏｔから８４回目のｓｈｏｔまでを示す。図８（ａ）にｋｒが任意の場合のｋｅ１方向（ｋｅ２＝０）の撮像対象のＴ2 緩和による信号強度の変化の様子を示し、す。図８（ｂ）にｋｒが任意の場合のｋｅ２方向（ｋｅ１＝０）の撮像対象のＴ2 緩和による信号強度の変化の様子を示す。
【００３３】
図５（ａ），（ｂ）のＥ１〜Ｅ５の領域は図４に示す通りエコー時間ＴＥの異なるＥ１〜Ｅ５のエコー信号がそれぞれ担当する。Ｋ空間のｋｒ×ｋｅ１の面及びｋｅ１×ｋｅ２の面においてリード方向の座標軸に関して対称の位置にあるエコーデータどうしのエコー時間は同一であるように位相エンコードが施される。また、エコー時間ＴＥの短いエコーデータほどＫ空間の中心に近い位置に、またエコー時間ＴＥの長いエコーデータほどＫ空間の周辺に配置されるように位相エンコードを施す。Ｋ空間上でのそれぞれのエコーの担当する領域内のデータはどのような順序で収集してもよい。それぞれのデータを何番目のｓｈｏｔでとるかについても、各エコーの領域で独立に設定可能である。図６及び図７はその１例で従来と同様、エコー数５、第１の位相エンコード方向のステップ数２０、第２の位相エンコード方向のステップ数２１の場合、図４のＳ１１〜Ｓ２５に示す位相エンコード用勾配磁場の面積値（時間積分値）をどのように各ｓｈｏｔ毎に変化させればよいかを示している。
【００３４】
上述したような位相エンコードを施すことにより、図８（ａ），（ｂ）に示す通り、エコー信号の振幅の変化の激しさ（程度）が２つの位相エンコード方向のどちらも同程度となる。従来の図２３（ａ），（ｂ）を比較参照されたい。本実施例の方が従来例より、位相エンコード方向によるＫ空間上でのエコー信号の振幅の変化の差が減少する。これは、画像のボケの程度が各位相エンコード方向で同程度になることを意味し、特に任意断面表示の際の画質が向上される。
【００３５】
次に他の位相エンコードの施し方を説明する。図９、図１０、図１１は、３種類の位相エンコードの施し方によるｋｅ１×ｋｅ２面のデータ配列を示したものである。なお図１０で斜線部分は、実際に収集せず０という値を入れる部分である。図９は四角形の領域を基本にしたもの、図１０、図１１は円形の領域を基本にしたものである。エコー時間が同一の複数のエコー信号は、Ｋ空間上でのリード方向の座標軸を中心軸とした円筒、長方形又は正方形の断面をもった筒状の領域に配置されるよう位相エンコードが施される。また、Ｋ空間の中心を含む領域を最もエコー時間ＴＥの短かいエコーＥ１のデータが担い、中心から遠い領域ほどＴＥの長いエコーＥ５（又はＥ４）のデータが担うように位相エンコードが施される。つまりＫ空間の中心から周辺に向かって、Ｅ１→Ｅ２→Ｅ３→Ｅ４→Ｅ５の順に例を示した。逆にＥ５→Ｅ４→Ｅ３→Ｅ２→Ｅ１の順やＥ１→Ｅ２→Ｅ５→Ｅ４→Ｅ３のように任意に順序を入れかえても良い。
【００３６】
次に画像再構成の方法について図１２を参照して説明する。従来の図２４を比較参照されたい。３次元逆フーリエ変換等の再構成手法により３次元再構成画像データが得られる。ここで重要なのは、同じリード方向の位置をもつ２次元平面状のデータ毎に分割し、２次元画像を第１、第２の位相エンコード方向ｋｅ１，ｋｅ２に相当するｘｅ１×ｘｅ２の面で構成し、リード方向ｋｒに相当するｘｒの方向にマルチスライス化する点にある。また、ｘｒに沿って２次元画像を配列して表示する。
【００３７】
このような表示方法を行なうと、第１位相エンコードと第２位相エンコード方向に関して構成されるため、換言するとリード方向（周波数エンコード方向）に関しては２次元画像が構成されずマルチスライスの方向とされるため、図２６（ｃ）に示されるように２次元画像内でケミカルシフトによる水と脂肪等の異物質間での位置ずれが生じない。また、静磁場の不均一性による画像のひずみも生じない。
【００３８】
この表示方法を従来のマルチスライス撮像を比較すると、従来のマルチスライス撮像法が１ｓｈｏｔあたりのシーケンスの長さと繰り返し時間の関係上、撮影時間によりスライス枚数が制限されていたのに対し、本実施例は、データサンプリングの間隔を短かくすれば原理上何枚でもスライスが増やせるという特徴をもっている。例えば、heavy Ｔ2 強調のコントラストを目的として、ＴＲ＝４０００ｍｓで１ｓｈｏｔあたりのシーケンスの長さが４００ｍｓのパルスシーケンスを行う場合、従来のマルチスライス撮像法で撮像を行うと、最大１０枚しかスライスがとれない。一方、本実施例のように撮像すると、スライスは、サンプリング間隔が設定できさえすれば撮像時間は一定のままで任意の枚数のスライス（例えば、１０２４枚）が得られる。
【００３９】
ただし、１ｓｈｏｔあたりのエコー数とｓｈｏｔ数との積が２次元画像のｘｅ１の横方向とｘｅ２の縦方向とのマトリクス数の積に等しくなければならない。この方法は縦、横方向のマトリクス数に比べて、スライス枚数が多い場合、例えば棒状（角柱状）の撮像領域を撮像する場合に特に向いているといえる。
【００４０】
次に画像処理について図１３、図１４を参照して説明する。図中の長方形は、３次元画像を複数の２次元画像に分割したもの（スライス）を横から見たものを模式的に示している。また、図中の矢印は、加算処理、又は平均処理を示している。リード方向（リード方向に相当するｘｒ）に沿って隣接している複数の２次元画像をフレーム間で加算又は平均する。図１３（ａ）は２フレーム間での加算又は平均処理を示す。加算又は平均処理対象の画像の位置を、図１３（ｂ）に示すようにシフトすることができる。また、加算又は平均処理対象の画像の枚数（フレーム数）を、図１３（ｃ）に示すように、調整することができる。図１３（ｄ）に示すようにシフト調整及び枚数調整を同時に行うことができる。また、図１４（ａ）乃至（ｃ）に示すように、加算又は平均処理対象の画像を重複させたり、その重複枚数を調整することができる。これらの画像処理の調整量の変更は変更されるたびに画像表示を行いなおしてもよい。
本発明は、上述した実施例に限定されることなく種々変形して実施可能であるのは勿論である。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によると、Ｋ空間においてリード方向の座標軸から等距離にあるエコー信号どうしのエコー時間は同一であるので、位相エンコード方向を複数設定する３Ｄ撮像法であってもＴ2 緩和による画像のぼけが位相エンコード方向間で略等しくなる。さらに、本発明によると、エコー信号から得られた３次元再構成画像データをリード方向に分割し、縦横が位相エンコード方向となる複数の２次元画像を得るので、リード方向（周波数エンコード方向）に関しては２次元画像を構成する必要が無く、２次元画像内でケミカルシフトによる水と脂肪等の異物質間での位置ずれが生じないし、また静磁場の不均一性による画像のひずみも生じない。そして、データサンプリング間隔を短くすれば原理上撮像時間は一定のままでスライス数を増やすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による磁気共鳴イメージング装置の構成図。
【図２】本実施例による３Ｄ高速ＳＥ法のパルスシーケンスチャートを示す図。
【図３】本実施例による３Ｄ高速ＳＥ法の他のパルスシーケンスチャートを示す図。
【図４】本実施例による３Ｄ高速ＳＥ法のさらに他のパルスシーケンスチャートを示す図。
【図５】ｋｅ２＝０のｋｒ×ｋｅ１の断面のデータ順序、ｋｒ任意の場合のｋｅ１×ｋｅ２の断面のデータ配列を示す図。
【図６】１回目のｓｈｏｔから４２回目のｓｈｏｔまでの各ｓｈｏｔにおける各位相エンコード用勾配磁場パルスの面積値（時間積分値）の対応関係を示す図。
【図７】４３回目のｓｈｏｔから８４回目のｓｈｏｔまでの各ｓｈｏｔにおける各位相エンコード用勾配磁場パルスの面積値（時間積分値）の対応関係を示す図。
【図８】ｋｒが任意の場合のｋｅ１方向（ｋｅ２＝０）の撮像対象のＴ2 緩和による信号強度の変化の様子と、ｋｒが任意の場合のｋｅ２方向（ｋｅ１＝０）の撮像対象のＴ2 緩和による信号強度の変化の様子を示す図。
【図９】第１種の位相エンコードの施し方によるｋｅ１×ｋｅ２面のデータ配列を示す図。
【図１０】第２種の位相エンコードの施し方によるｋｅ１×ｋｅ２面のデータ配列を示す図。
【図１１】第３種の位相エンコードの施し方によるｋｅ１×ｋｅ２面のデータ配列を示す図。
【図１２】画像再構成方法についての説明図。
【図１３】画像処理方法についての説明図。
【図１４】他の画像処理方法についての説明図。
【図１５】３Ｄ−ＦＳＥ法でのＫ空間上での各座標の定義とデータを収集する範囲を示す図。
【図１６】従来のRamp状のエンコード（Ｇｅ１）配列の３Ｄ−ＦＳＥ法のパルスシーケンスチャートを示す図。
【図１７】図１６のパルスシーケンスによって得られるデータのＫ空間のｋｒ×ｋｅ１面上での配置を示す図。
【図１８】図１６のパルスシーケンスによって得られるデータのＫ空間のｋｅ１×ｋｅ２面上での配置を示す図。
【図１９】図１６のパルスシーケンスにおいて、撮像対象の磁化スピンのＴ2 緩和によって各データの信号強度が変化する様子を模式的に示す図。
【図２０】従来のLow Pass状のエンコード（Ｇｅ１）配列の３Ｄ−ＦＳＥ法のパルスシーケンスチャートを示す図
【図２１】図２０のパルスシーケンスによって得られるデータのＫ空間のｋｒ×ｋｅ１面上での配置を示す図。
【図２２】図２０のパルスシーケンスによって得られるデータのＫ空間のｋｅ１×ｋｅ２面上での配置を示す図。
【図２３】図２０のパルスシーケンスにおいて、撮像対象の磁化スピンのＴ2 緩和によって各データの信号強度が変化する様子を模式的に示す図。
【図２４】従来の３次元画像の再構成から表示までの手順を模式的に示す図。
【図２５】エリアシングによるＭＲ画像の折り返し現象を模式的に示す図。
【図２６】ケミカルシフトによる水と脂肪との位置ずれの説明図。
【符号の説明】
１…パルスシーケンス計算手段、２…パルスシーケンス波形生成手段、
３…傾斜磁場電源、 ４…高周波増幅器、
５…静磁場マグネット、 ６…傾斜磁場コイル、
７…高周波コイル、 ８…位相検波器、
９…Ａ／Ｄ変換器、 １０…再構成計算手段、
１１…画像処理計算手段、 １２…画像表示手段。
Claims (2)
- １回の高周波励起パルスに続いて、複数の高周波反転パルスを用いて複数のエコー信号を発生させ、前記複数のエコー信号それぞれに異なる大きさの位相エンコードを施すという一連の操作を複数回行う磁気共鳴イメージング装置において、
Ｋ空間においてリード方向の座標軸に関して対称の位置にあるエコーデータどうしのエコー時間を同一であるように位相エンコードを施すとともに、前記エコー信号から得られた３次元再構成画像データを前記リード方向に分割し、縦横が位相エンコード方向となる複数の２次元画像を得ることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - １回の高周波励起パルスに続いて、複数の高周波反転パルスを用いて複数のエコー信号を発生させ、前記複数のエコー信号それぞれに異なる大きさの位相エンコードを施すという一連の操作を複数回行う磁気共鳴イメージング装置において、
エコー時間が同一の複数のエコー信号はＫ空間上でのリード方向の座標軸を中心軸とした円筒、長方形又は正方形の断面をもった筒状の領域に配置されるよう位相エンコードを施すとともに、前記エコー信号から得られた３次元再構成画像データを前記リード方向に分割し、縦横が位相エンコード方向となる複数の２次元画像を得ることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
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