JP3970701B2 - Ｍｒｉ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＭＲＩ装置に係り、画像のコントラストを最適にするパラメータを短時間に設定する機能を有したＭＲＩ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気共鳴イメージング法（ＭＲＩ）は、静磁場中に置かれた被検体組織の原子核スピンに対して、そのラーモア周波数をもつ高周波信号で励起し、この励起に伴って発生する磁気共鳴信号から画像を再構成する画像診断法である。
【０００３】
ＭＲＩ装置は生体内から検出する磁気共鳴信号を用いた画像診断装置であり、解剖学的診断情報のみならず生化学的情報や機能診断情報など多くの診断情報を得ることができるため、今日の画像診断の分野では不可欠なものとなってきている。とくに心臓の造影ＭＲＩは最近大きな進歩を遂げ、心筋虚血と心筋梗塞の診断に関しては既に臨床の場で広く用いられるレベルにまで発展した。
【０００４】
ＭＲＩ装置による虚血性心疾患の診断においては、被検体にＭＲ造影剤（例えばＧｄ−ＤＴＰＡ(gadolinium diethylenetriamine pentaacetic acid)を注入し、所定時間後にＩＲ法（Inversion Recovery法）を用いてＴ１強調画像を収集することによって梗塞部位の心筋を特定する心筋遅延造影法がある。心筋梗塞では組織浮腫や心筋細胞膜の障害によって、ＭＲ造影剤の細胞外液分布容積が正常心筋よりも増大するとされている。
【０００５】
このＧｄ系のＭＲ造影剤は、ＭＲＩ撮影における縦緩和時間（Ｔ１）を短縮させる効果があることが既に知られている。従って、非選択ＩＲパルス（以下ＩＲパルス）を被検体の心臓部位に照射して心筋組織の縦磁化を１８０度反転させ、所定の待ち時間ＴＩ（インバージョンタイム：反転時間）後にＲＦパルスを照射してＴ１強調画像を撮影すれば、Ｔ１時間の短い造影剤が存在する部位のみを強調して画像化することが可能となる。
【０００６】
ここで、心筋梗塞部と正常心筋とのコントラストを向上させるために上記待ち時間ＴＩは、ＩＲパルスによって反転した心筋梗塞部および正常心筋における核スピンの縦磁化がそれぞれの縦緩和時間Ｔ１に基づいてマイナスからプラスに回復する過程で、正常心筋の縦磁化がゼロ近傍になるタイミングで設定することが望ましい。このとき、短いＴ１を有する造影剤が混入された心筋梗塞部の縦磁化は、既にプラスの値に回復されており、従ってＴＩ後のＴ１強調画像を収集することによって、心筋梗塞部のみを強調した画像として表示することが可能となる。
【０００７】
虚血性心疾患のＭＲＩ診断における本撮影では、各種の高速撮影法が導入されるが、ＩＲ―ＭＲＩの高速撮影には通常、ＩＲプリパルスを付加したSegmented Fast Field Echo法、またはSegmented Turbo FLASHと呼ばれるｋ−空間を複数セグメントで分割した高速撮影法が用いられ、このとき、心電波形に同期させて呼吸停止下での撮影が実行される。この心筋遅延造影法を用いた高速撮影ＭＲＩは、心筋梗塞病変の分布をきわめて明瞭に描出するため、心筋バイアビリティ診断において、その有用性が期待されている。（佐久間肇 他, “造影ＭＲＩによる虚血性心疾患の診断”,INNERVISION(15・13)2000 P.59-66）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように梗塞部位の心筋をコントラストよく表示するためには、ＴＩ時間を最適な値に設定することが条件となるが、この値を常に一定に設定することはできない。すなわち、心筋の縦磁化がゼロになるまでの時間は造影剤投与量や投与後の時間や被検体組織などによって変動することが臨床の場で確認されている。このため、正常心筋の信号強度すなわち縦磁化がゼロになる時間をインバージョン時間ＴＩに設定するためには、被検体ごとに、あるいは撮影ごとに上記本撮影前に行うテスト撮影において、ＴＩをパラメータにして得られる画像から最適なＴＩを求めた後、この最適ＴＩを用いてＩＲ−ＭＲＩの本撮影を行っている。
図１４は従来の最適ＴＩを求めるためのテスト撮影法を示したものであり、ＭＲＩ画像を生成する所定のスライス断面を選択し、ＴＩ時間がとり得る範囲、例えば２００ｍｓｅｃ〜４００ｍｓｅｃの範囲を５０ｍｓｅｃステップで５種類のＴＩを設定する。この場合の撮影方法は、例えば「ＩＲプリパルスを付加したSegmented Fast Field Echo法」が用いられる。
【０００９】
まず、図１４（ａ）に示すように心電波形のＲ波から所定時間Ｔｄの後にＩＲパルスを関心領域全体に印加し、さらにこのＩＲパルスから最初のＴＩ時間（ＴＩ１）として設定された２００ｍｓｅｃの後にＲＦパルスを印加して信号を読み取る。但し、このとき、ＭＲ信号が受信されるスライス断面の位置は後述する３つの勾配磁場によって決定される。
【００１０】
さらにＴＩ＝ＴＩ１（２００ｍｓｅｃ）の条件のままで、位相エンコードを変えながら複数回（Ｎｘ回）ＭＲ信号を読み取り、このとき得られるＮｘのＭＲ信号を再構成してＴＩ＝ＴＩ１の場合のＭＲＩ画像を得る。但し、このＮｘのＭＲ信号は１心拍期間でＭヶづつＮ心拍にわたって収集され、このＮｘ（＝Ｍ＊Ｎ）のＭＲ信号から１枚のＭＲＩ画像を生成する。例えば、Ｍ＝８、Ｎ＝１６、Ｎｘ＝１２８である。なお、被検者は体動の画像への影響を低減するために、上記ＮｘのＭＲ信号の収集期間中は呼吸を停止する。次いで、他のＴＩ時間、ＴＩ＝ＴＩ２（２５０ｍｓｅｃ）〜ＴＩ５（４００ｍｓｅｃ）の場合においても同様な手順でＭＲＩ画像を収集する。異なる５種類のＴＩ時間を設定して得られる５枚の画像において正常心筋の信号強度が最も低い画像を選定し、その時のＴＩ時間を求める。引き続いて、このＴＩ時間を用い、１枚のＭＲＩ画像につき上記の位相エンコード数Ｎｘとほぼ同じ位相エンコードデータを収集する本撮影を行う。なお、上記Segmented Fast Field Echo法についての詳細は本発明の実施の形態において説明する。
【００１１】
以上述べたように従来の最適ＴＩの設定法では、１つのＴＩにつき呼吸停止した状態でそれぞれＮ心拍期間のＭＲ信号の収集を行ない、さらにこのような収集を５つのＴＩについて繰り返し行う必要があり、従ってこの方法によればＭＲ信号の収集に多くの時間を要するのみならず、上記５回の呼吸停止は被検者にとって大きな負担となっていた。
【００１２】
とくに、ＭＲＩによる虚血性心疾患の検査では、心筋遅延造影は通常心筋パフュージョン撮影やシネ撮影などと組み合わせて行われるため、上記息止めは被験者の負担と疲労を増大させるものであった。
【００１３】
本発明は、この最適ＴＩを求めるために行われるテスト撮影を短時間に行うことにより、心臓検査全体の検査時間の短縮と被検者に与える負担の低減をはかることを目的にしている
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に係る本発明のＭＲＩ装置は、被検体から得られる心電波形に同期したＩＲ法によりＭＲＩ画像を得るＭＲＩ装置であって、心電波形の１心拍期間において、予め設定される前記被検体の関心領域の複数スライスに対してそれぞれ異なるＴＩを設定してＭＲ信号を収集する第１の信号収集手段と、このＭＲ信号に対して再構成を行ってぞれぞれのＴＩに対応するＭＲＩ画像を生成する第１の画像生成手段と、この画像生成手段によって得られる複数のＭＲＩ画像に基づいて選択されるＴＩを所望ＴＩとして設定する所望ＴＩ設定手段と、この設定手段によって設定される所望ＴＩを用いて第２のＭＲ信号を得る第２の信号収集手段と、このＭＲ信号に対して再構成処理を行うことによってＭＲＩ画像を生成する第２の画像生成手段と、この生成手段によって生成されるＭＲＩ画像を表示する画像表示手段とを備えたことを特徴としている。
【００１５】
また、請求項２に係る本発明のＭＲＩ装置は、被検体から得られる心電波形に同期したＩＲ法によりＭＲＩ画像を得るＭＲＩ装置であって、複数のインバージョンタイム（ＴＩ）を設定するＴＩ設定手段と、所定スライスに対し、複数心拍にわたるＭＲ信号の収集を、前記ＴＩを変更して連続的に行う第１の信号収集手段と、このＭＲ信号に対して再構成を行ってぞれぞれのＴＩに対応するＭＲＩ画像を生成する第１の画像生成手段と、この画像生成手段によって得られる複数のＭＲＩ画像に基づいて選択されるＴＩを所望ＴＩとして設定する所望ＴＩ設定手段と、この設定手段によって設定される所望ＴＩを用いて第２のＭＲ信号を収集する第２の信号収集手段と、このＭＲ信号に対して再構成処理を行うことによってＭＲＩ画像を生成する第２のＭＲＩ画像生成手段と、この画像生成手段によって生成されるＭＲＩ画像を表示する画像表示手段とを備えたことを特徴としている。
【００１６】
さらに請求項１０に係るＭＲＩ装置は、被検体から得られる心電波形に同期したＩＲ法によりＭＲＩ画像を得るＭＲＩ装置であって、前記被検体の関心領域の所定のスライスに対してそれぞれ異なるＴＩを設定して第１のＭＲ信号を収集する第１の信号収集手段と、この第１のＭＲ信号に対して再構成を行ってぞれぞれのＴＩに対応する複数のＭＲＩ画像を生成する第１の画像生成手段と、この複数のＭＲＩ画像に基づいて選択されるＴＩを所望ＴＩとして設定する所望ＴＩ設定手段と、この所望ＴＩ設定手段によって設定される所望ＴＩを用いて第２のＭＲ信号を収集する第２の信号収集手段と、この第２のＭＲ信号に対して再構成処理を行うことによってＭＲＩ画像を生成する第２の画像生成手段と、この第２の画像生成手段によって生成されるＭＲＩ画像を表示する画像表示手段とを備えたことを特徴とする。
【００１８】
従って、本発明によれば、短時間で最適なＴＩを求めることができるため、検査時間が短縮され、さらに被験者の息止め時間も短縮される。このため、被験者に与える苦痛を大幅に軽減することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（第1の実施の形態）
図１〜図９において本発明の実施の形態について説明する。図１はＭＲＩ装置全体の概略構成を示すブロック図である。
【００２０】
このＭＲＩ装置は、磁場を発生させる静磁場発生部１および勾配磁場発生部２と、ＲＦパルス信号を送受信する送受信部３と、システム全体の制御を行う制御部４と、画像再構成と画像の保存を行う高速演算・記憶部５と、被検体１１を載せる寝台８と、心電計測部７と、入力部２２および表示部２１を備える。
【００２１】
静磁場発生部１は、例えば超電導磁石である主磁石１３と、この主磁石１３に電流を供給する静磁場電源２６とを備え、被検体１１の周囲に強力な静磁場を形成する。
【００２２】
勾配磁場発生部２は互いに直交するＸ、Ｙ及びＺ軸方向の勾配磁場コイル１４と、これらのコイルに電流を供給する勾配磁場電源２５を備える。
【００２３】
勾配磁場電源２５には、制御部４のシーケンス制御回路２４によって勾配磁場制御信号が供給され、被検体１１が置かれた空間の符号化が行なわれる。すなわち、この信号に基づいて勾配磁場電源２５からＸ，Ｙ，Ｚ軸勾配磁場コイル１４に供給されるパルス電流を制御することにより、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向の勾配磁場は合成され、互いに直交するスライス選択勾配磁場Ｇｓ、位相エンコード勾配磁場Ｇe、および読み出し（周波数エンコード）勾配磁場Ｇｒを任意に設定することが可能となる。なお各方向の勾配磁場は静磁場に重畳され被検体１１に加えられる。
【００２４】
送受信部３は、被検体１１にＲＦパルスを照射するための照射コイル１５およびＭＲ信号を受信し信号検出するための受信コイル１６と、これらコイルに接続される送信器１７および受信器１８が備えられる。ただし照射コイル１５と受信コイル１６は分離される場合もある。
【００２５】
送信器１７は後述のシーケンス制御回路２４によって制御される。主磁石１３の静磁場強度によって決定される磁気共鳴周波数と同じ周波数をもち、選択励起波形で変調されたＲＦパルス電流によって照射コイル１５を駆動し、被検体１１にＲＦパルスを照射する。受信器１８は受信コイル１６によってＭＲ信号として受信した信号に対して中間周波変換、位相検波、さらにはフィルタリングなどの信号処理を行った後Ａ／Ｄ変換を行う。
【００２６】
制御部４は主制御回路２３と、シーケンス制御回路２４とを備えている。主制御回路２３はＣＰＵおよびメモリを有しており、装置全体を統括して制御する機能を有しているが、とくに入力部２２から入力される撮影開始指示信号や撮影方法やパルスシーケンスに関する情報、画像表示フォーマット情報などを一旦記憶する記憶機能を有し、これらの情報に基づいてシーケンス制御回路２４にパルスシーケンスの情報（例えば勾配磁場コイル１４や照射コイル１５に印加するパルス電流の強度、印加時間、印加タイミングなどに関する情報）を送る機能を有している。また、テスト撮影によって求められる複数枚の画像の中から操作者が選択する画像に基づいて、その画像情報から最適ＴＩを読み出し、内部メモリに保存する機能も有している。
【００２７】
シーケンス制御回路２４はＣＰＵおよびメモリを備えており、主制御回路２３から送られてきたパルスシーケンス情報を記憶し、この情報にしたがって勾配磁場電源２５、送信器１７、受信器１８を制御する。また、心電計測部７からの心電波形からＲ波を検出し、このＲ波を基準にしてＩＲパルスやＲＦ波あるいは勾配磁場の印加タイミングを制御する。
【００２８】
高速演算・記憶部５は高速演算回路１９と記憶回路２０を備えている。高速演算回路１９は受信器１８からシーケンス制御回路２４を介して送られてくるＭＲ信号に対して、２次元フーリエ変換を行って実空間の画像データ（ＭＲＩ画像）に再構成する。
【００２９】
記憶回路２０は受信器１８から送られてくるＭＲ信号を記憶するＭＲ信号メモリ２８と、高速演算回路１９にてこのＭＲ信号を用いて画像再構成を行い、得られたＭＲＩ画像を記憶するための画像メモリ２９を備えている。このＭＲ信号メモリ２８はテスト撮影によって得られるMＲ信号を保存するテスト撮影用MR信号メモリ５１と本撮影用MR信号メモリ５２を備え、受信器１８によって中間周波変換、位相検波、さらにはＡ／Ｄ変換されたＭＲ信号を記憶する。
【００３０】
画像メモリ２９はＭＲ信号メモリ２８に一旦蓄えられたＭＲ信号を用い、これに２次元のフーリエ変換を施すことによって得られる再構成画像、すなわちＭＲＩ画像を保存するための記憶回路である。
【００３１】
寝台８は被検体１１を体軸方向に移動させることが可能であり、主磁石１３の開口部に挿入可能な構造になっている。
【００３２】
入力部２２では操作卓上に各種のスイッチやキーボード、マウスなどが備えられており、操作者により患者ＩＤや撮影開始の指示、撮影方法およびパルスシーケンスや撮影条件などの撮影情報、あるいは表示方法に関する情報、機構部の移動などの指示などを入力する。これらの入力情報は主制御回路２３を介して各ユニットに送られる。一方、マウスは表示部２１のＴＶモニタの表示に対して対話操作を行う入力デバイスとして用いられ、ＴＩをパラメータにして撮影された複数枚のＭＲＩ画像から最適画像を選択機能を有している。
【００３３】
表示部２１はＴＶモニタを備え、高速演算・記憶部５において再構成して得られたＭＲＩ画像を主制御回路２３を介して表示する。
【００３４】
心電計測部７は、被検体１１の体表に装着して心電波形を検出するＥＣＧセンサ９と、このセンサの出力をデジタル信号に変換するＥＣＧユニット２７を備え、この心電計測部７において計測される心電波形のＲ波を基準にＩＲパルスの照射をはじめとするパルスシーケンスのタイミングが設定される。
【００３５】
次に、本発明の実施の形態の撮影手順を説明する前に、心筋遅延造影におけるＩＲ法の役割と、ＩＲパルスを付加したFast-Field-Echo法の概要について図２および図３を用いて説明する。
【００３６】
図２はインバージョンリカバリー（ＩＲ）について示す。図２（ａ）の太矢印はＩＲパルスの印加前における核スピンの磁化方向とその大きさ（Ｍｏ）を示しており、ｔ＝０においてＩＲパルスが関心領域に照射された場合、縦磁化は１８０度反転し−Ｍｏの大きさをもつようになる（図２（ｂ））。この縦磁化は組織のもつ緩和時間Ｔ１に従って、元の縦磁化（Ｍｏ）に戻ろうとする。
【００３７】
図２（ｂ）の曲線４１および曲線４２はそれぞれ梗塞部位の心筋および正常心筋における縦磁化の戻り曲線を示したものである。梗塞部位の心筋は、造影剤が注入されたことにより正常心筋に対して縦緩和時間Ｔ１が短くなっているので、梗塞部位の心筋の縦磁化は曲線４１から明らかなように、正常心筋の縦磁化より速く戻る。図２（ｂ）ではｔ＝Ｔβにおいて正常心筋における縦磁化の大きさはゼロとなり、このとき、梗塞部位の縦磁化はプラスの値をもつ、ｔ＞Ｔβ（例えばＴα）では梗塞部位からの信号は正常心筋部位からの信号より大きな信号として検出される。
【００３８】
すなわち、梗塞部位の心筋と正常心筋を最もコントラストよく観察するためには、正常心筋の縦磁化がゼロとなるｔ＝Ｔβをインバージョン時間（ＴＩ）に設定することが望ましい。
【００３９】
次に、上記のＩＲ法を適用した本実施の形態におけるテスト撮影の概要を図３を用いて説明する。図３はＩＲパルス付加のFast-Field-Echo法を適用したテスト撮影のパルスシーケンスを示しており、１心拍の区間中にＴＩをパラメータに、複数枚（本実施の形態では５枚）のマルチスライスＭＲＩ画像のデータを高速収集する。
【００４０】
すなわち、図３（ａ）に示した心電波形のＲ波から所定の遅延時間Ｔｄ後に、心臓の関心領域に対してＩＲパルスを照射コイル１５によって照射し、このＩＲパルスの照射からＴＩ１後に第1のスライス断面のＭＲ信号を収集するためのＲＦパルスを印加する。同様にして、ｔ＝ＴＩ２〜ＴＩ５において第２のスライス断面〜第５のスライス断面のＭＲ信号を収集するためのＲＦパルスを印加する（図３（ｂ））。
【００４１】
また、図３（ｃ）に示すように、第1〜第５のスライス断面におけるＭＲ信号の収集においては、８種類の位相エンコードに対してのＭＲ信号が間隔ＴＲ（繰り返し時間）で順次収集される。図３（ｄ）は、ＴＲ区間において行われる１つの位相エンコードに対するＭＲ信号収集時のField-Echo法パルスシーケンスを示しており、（ｄ−１）はＩＲパルスおよびRFパルスの照射タイミングを、また（ｄ−２）はスライス選択勾配磁場Ｇｓ、（ｄ−３）は読み出し（周波数エンコード）勾配磁場Ｇｒ、（ｄ−４）は位相エンコード勾配磁場Ｇｅ、また（ｄ−５）はMR信号をそれぞれ示している。
【００４２】
例えば、ＩＲパルスの照射（ｄ−１）からＴＩ１後に、スライス選択勾配磁場Ｇｓによって第1のスライス断面が選択され（ｄ−２）、このスライス断面に対してフリップ角α°のＲＦパルスが照射される（ｄ−１）。このＲＦパルスの照射が終了したならば、ＴＥ（エコー時間）後に第１のスライス断面から受信されるＭＲ信号に対して位置情報を付加するために、第１のスライス断面に対する読み出し方向および位相エンコード方向の勾配磁場ＧｒおよびＧｅが形成される（ｄ−３、ｄ−４）。但し、field-echo法におけるMR信号の読み出しは、180度ＲＦパルスの印加は行わず、読み出し方向勾配磁場Ｇｒを反転することによって行うため短時間でのデータ収集が可能となる。
【００４３】
上記のような撮影原理に基づき、本実施の形態におけるテスト撮影の方法を図４に示す。図３におけるＩＲパルスとfast-field-echo法の概要説明では説明を簡単にするために位相エンコード方向のデータ数を８としたが、フィールドエコー法におけるデータ収集の繰り返し時間ＴＲを５ｍsecとすれば、８つの位相エンコードデータの収集に要する時間は４０ｍｓｅｃとなり、後述するＴＩの増加分５０ｍｓｅｃを考慮すれば位相エンコードデータ数は８が限界である。これに対して、実際のＭＲＩ画像における位相エンコードデータ数は１２８以上が要求されており、これらのデータを１心拍の間に収集することは不可能となる。このため、本実施の形態ではセグメント分割した撮影方法、すなわちSegmented Fast Field Echoを用いる。この方法におけるセグメントとは１心拍（心電波形のＲ−Ｒ間隔）の期間を意味し、セグメント分割した撮像法では、１枚の画像を構成するのに必要な位相エンコードデータの収集を複数のセグメントに分割して行う。
【００４４】
すなわち、図４に示すように第１のスライス断面〜第５のスライス断面の各々で要求される１２８の位相エンコードデータは、各セグメント内で収集可能なデータ数が上記理由により８とすれば１６セグメントに分割されて収集される。一方、これらのデータが保存されるＭＲ信号メモリ２８の第１スライス断面用メモリ領域Ｋ−１も１６のセグメントに分割される。これらの位相エンコードデータの収集と保存についての詳細は後述する本実施の形態の撮影手順の中で説明する。
【００４５】
次に、本実施の形態におけるＭＲ信号収集の手順について説明する。なお、この実施の形態におけるＭＲＩ撮影は、最適なＴＩ（ＴＩ０）を求めるためのテスト撮影と、このテスト撮影によって求められたＴＩ０を設定して行う本撮影の２つのステップからなっている。
【００４６】
最初に、テスト撮影における手順を図１および図４〜図６を用いて説明する。ただし図５はテスト撮影の手順を示すフローチャート、また図６はＭＲ信号メモリ２８の構成を示した図である。
【００４７】
テスト撮影において、まず装置の操作者は入力部２２よりＴＩ最適化のためのテスト撮影モードの開始コマンドを入力する（ステップＳ１）。このコマンドが主制御回路２３に送られると、主制御回路２３は表示部２１をテスト撮影用のデータ入力画面に切り換える。操作者はこの画面に対し、入力部２２に備えられたマウスやキーボードを使用して、心電波形のＲ波からＩＲパルス照射までの遅延時間Ｔｄやテスト画像の枚数（すなわちスライス断面数）、ＴＩの初期値（ＴＩ１）と増分（ΔＴＩ）、あるいは撮影方法やパルスシーケンスなど、テスト撮影に必要な情報を入力する（ステップＳ２）。
【００４８】
最適なＴＩは種々の条件によって異なることは既に述べたが、その大部分は２００ｍｓｅｃ〜４００ｍｓｅｃの範囲に含まれる。従って、ここではＴＩの初期値（ＴＩ１）を２００ｍｓｅｃ、ＴＩの増分（ΔＴＩ）を５０ｍｓｅｃ、テスト画像の枚数を５枚に設定する。
【００４９】
次に、操作者は被検体１１の体表の所定部位に、心電計測部７のＥＣＧセンサ９を装着し、このとき検出される心電波形信号をＥＣＧユニット２７は受信してデジタル信号に変換する。次に、主制御回路２３はデジタル信号に変換された心電波形信号をＥＣＧユニット２６から読み出し、表示部２１に表示する。
【００５０】
操作者は心電波形が正常に得られていることを表示部２１のモニタ上で確認した後、テスト撮影開始のコマンドを入力部２２にて入力する（ステップＳ３）。
【００５１】
主制御回路２３は入力部２２から撮影開始コマンドを受けたならば、既に設定されている撮影方法（例えばSegmented Fast Field Echo法）に基づいて、５枚のマルチスライス撮影を可能とするパルスシーケンスの情報（例えば勾配磁場コイル１４や照射コイル１５に印加するパルス電流の強度、印加時間、印加タイミングなどに関する情報）に変換し、シーケンス制御回路２４に送る。さらにシーケンス制御回路２４は、これらの情報を内部の記憶回路に保存し、この情報にしたがって勾配磁場電源２５、送信器１７および受信器１８に対して「ＩＲパルス付加のSegmented Fast Field Echo」のための制御信号を送る。
【００５２】
一方、ＥＣＧユニット２７はＥＣＧセンサ９から送られてくる心電波形をデジタル信号に変換し、主制御回路２３を介してシーケンス制御回路２４に送る。シーケンス制御回路２４は受信した心電波形から第１のＲ波（セグメント１）を検出し、そのＲ波を基準にソフトウエアで構成されるタイマによって所定遅延時間Ｔｄを測定する。さらに、Ｒ波からＴｄだけ遅延したＩＲトリガ信号を生成する。
【００５３】
シーケンス制御回路２４は、このＩＲトリガ信号に基づいて、送受信部３の送信器１７に対してＩＲパルス照射用の制御信号を送り、送信器１７は核磁気共鳴を励起させるためのＲＦ電流パルスを照射コイル１５に供給する。但しこの場合、被検体１１に対してスライス断面の選択を行わず、関心領域全体を励起するためのＩＲパルスを印加し、このＩＲパルスによって関心領域の磁化を１８０度反転させる（ステップＳ４）。
【００５４】
次に、このＩＲパルスの照射からＴＩ１（２００ｍｓｅｃ）後に、シーケンス制御回路２４の制御によってスライス断面が設定され、そのスライスにα°ＲＦパルスが照射されて、ＭＲ信号を収集する。すなわち、シーケンス制御回路２４は勾配磁場電源２５に対して制御信号を送り、ＴＩ１後に勾配磁場電源２５は、シーケンス制御回路２４からの制御信号に基づいて、３つの勾配磁場コイル１４に供給するパルス電流を設定する。さらに、このパルス電流をＸ、Ｙ，Ｚ方向の勾配磁場コイル１４に供給して第1のスライス断面を選択するためのスライス選択用勾配磁場Ｇｓ１を形成する。一方、パルスシーケンス制御回路２４は上記第１のスライス断面におけるＭＲ信号を受信するために送信器１７に対して制御信号を供給し、照射コイル１５に供給するＲＦパルスの周波数および位相を設定した後、この照射コイル１５に対してＲＦパルス電流を供給する。
【００５５】
ＲＦパルス電流は関心領域の磁場強度によって決定される磁気共鳴周波数と同じ周波数をもち選択励起波形で変調されている。送信器１７は照射コイル１５に対してＲＦパルス電流を供給することにより、照射コイル１５は被検体１１の関心領域に対してＲＦパルスを照射する（ステップＳ５）。
【００５６】
ＲＦパルスの照射が終了したならば、第1のスライス断面から受信されるＭＲ信号に対して位置情報を付加するために、上記Ｘ、Ｙ，Ｚ方向の勾配磁場コイル１４によって第1のスライス断面に対する読み出し方向の勾配磁場Ｇｒ、および位相エンコード方向の第1の勾配磁場Ｇｅ１が形成され（ステップＳ６）、これらの互いに直交する勾配磁場Ｇｒ，Ｇｅ１によってＭＲ信号は位相変調を受けた状態で受信コイル１６によって受信される（ステップＳ７）。
【００５７】
受信器１８は受信コイル１６から供給されるＭＲ信号に対して中間周波変換や位相検波、さらにはフィルタリングなどの信号処理を行った後Ａ／Ｄ変換し、シーケンス制御回路２４に送る。シーケンス制御回路２４はこの第１のスライス断面の第１のエンコードデータをＭＲ信号メモリ２８に保存する（ステップＳ８）。
【００５８】
ここで、ＭＲ信号メモリ２８の構成を図６に示す。ＭＲ信号メモリ２８はテスト撮影用ＭＲ信号メモリ５１と本撮影用ＭＲ信号メモリ５２を有し、テスト撮影用ＭＲ信号メモリ５１は第１のスライス断面〜第５のスライス断面に対応するＫ−１〜Ｋ−５のメモリ領域に分割されている。この５つのメモリ領域はそれぞれセグメント単位に１６分割（ＳＫ−１〜ＳＫ−１６）され、その各々は１スライス断面から１セグメント内で収集される８の位相エンコードデータが順次保存されるメモリ領域Ｄ−１〜Ｄ−８で構成される。従って、上記第１のスライス断面の第１のエンコードデータはＫ−１の中のＳＫ−１にあるＤ−１の領域に保存される。
【００５９】
次に、シーケンス制御回路２４の制御のもとに、位相エンコード方向における勾配磁場の傾きを所定量ΔＧｅ変更させた第２の勾配磁場Ｇｅ２をＸ、Ｙ，Ｚ方向の勾配磁場コイル１４によって形成し、第1の勾配磁場Ｇｅ１の場合と同様な手順によって得られるＭＲ信号をＭＲ信号メモリ２８のＫ−１／ＳＫ−１／Ｄ−２の領域に保存する。
【００６０】
以下、同様にして位相エンコード方向の第３の勾配磁場Ｇｅ３〜第８の勾配磁場Ｇｅ８を印加した場合に得られるＭＲ信号についても順次ＭＲ信号メモリ２８のＫ−１／ＳＫ−１領域のＤ−３〜Ｄ−８の領域に保存する。
【００６１】
次に、このＩＲパルスの照射からＴＩ２（２５０ｍｓｅｃ）後に、勾配磁場電源２５は、シーケンス制御回路２４からの制御信号に基づいて、３つの勾配磁場コイル１４に供給するパルス電流を設定し、このパルス電流をＸ、Ｙ，Ｚ方向の勾配磁場コイル１４に供給して、第１のスライス断面に隣接した第２のスライス断面を選択するためのスライス選択用勾配磁場Ｇｓ２を形成する。一方、送信器１７は照射コイル１５に対してＲＦパルス電流を供給し、照射コイル１５は被検体１１の関心領域に対してＲＦパルスを照射する。
【００６２】
ＲＦパルスの照射が終了したならば、勾配磁場コイル１４によって第２のスライス断面に対する読み出し方向の勾配磁場Ｇｒおよび位相エンコード方向の第1の勾配磁場Ｇｅ１が形成され、これらの勾配磁場Ｇｒ，Ｇｅ１によってＭＲ信号は位相変調を受けて受信コイル１６によって受信される。
【００６３】
受信器１８はこのＭＲ信号に対して所定の信号処理を行った後Ａ／Ｄ変換し、シーケンス制御回路２４に送る。シーケンス制御回路２４はこの第２のスライス断面の第１のエンコードデータをＭＲ信号メモリ２８におけるＫ−２／ＳＫ−１／Ｄ−１の領域に保存し、以下同様にして、位相エンコード方向の第２の勾配磁場Ｇｅ２〜第８の勾配磁場Ｇｅ８を印加した場合に得られるＭＲ信号についても順次ＭＲ信号メモリ２８のＫ−２／ＳＫ−１のＤ−２〜Ｄ−８に保存する。
【００６４】
さらに、ＩＲパルスの照射からＴＩ３（３００ｍｓｅｃ）からＴＩ５（４００ｍｓｅｃ）後においても同様な手順でそれぞれ８つの位相エンコードデータを収集し、これらはメモリ領域Ｋ−３〜Ｋ−５のＳＫ−１におけるＤ−１〜Ｄ−８に保存される。
【００６５】
次に、シーケンス制御回路２４はＥＣＧセンサ９から送られてくる心電波形の第２のＲ波を検出し、このＲ波からＴｄ遅延したＩＲトリガ信号を送信器１７に送る。送信器１７はこのＩＲトリガ信号に従って照射コイル１５にＩＲパルス電流を供給し、関心領域にＩＲパルスを印加する。
【００６６】
以下は第１のＲ波の場合と同様にして、このＩＲパルスからＴＩ２〜ＴＩ５遅延した時点で、第１のスライス断面〜第５のスライス断面がスライス選択勾配磁場Ｇｓ１〜Ｇｓ５によって選択される。さらにこの各スライス断面に対して位相エンコード勾配磁場Ｇｅ９〜Ｇｅ１６が印加され、このとき得られるそれぞれ８つの位相エンコードデータをＭＲ信号メモリ２８のＫ−１〜Ｋ−５の各々のＳＫ−２におけるＤ−１〜Ｄ−８にそれぞれ保存される。
【００６７】
以下、第３〜第１６のＲ波について同様に検出し、そのＲ波からＴｄ遅延して関心領域にＩＲパルスを印加する。さらに、これらのＩＲパルスからＴＩ１〜ＴＩ５遅延した時点で、第１のスライス断面〜第５のスライス断面を設定し、この各スライスに対して位相エンコード勾配磁場Ｇｅ１７〜Ｇｅ２４、Ｇｅ２５〜Ｇｅ３２・・・Ｇｅ１２１〜Ｇｅ１２８が印加される。このようにして得られた位相エンコードデータもＭＲ信号メモリ２８のＫ−１〜Ｋ−５のＳＫ−３〜ＳＫ−１６のＤ−１〜Ｄ−８に保存される。
【００６８】
従ってメモリ領域Ｋ−１においては、第１のスライス断面に対してセグメント１からセグメント１６において得られる位相エンコードデータＤ−１〜Ｄ−１２８が配列されている。同様にしてメモリ領域Ｋ−２〜Ｋ−５においては第２のスライス断面〜第５のスライス断面の各々に対し、セグメント１からセグメント１６において得られる位相エンコードデータＤ−１〜Ｄ−１２８が配列されている。
【００６９】
このようにしてＭＲ信号メモリ２８の５つの周波数空間（Ｋ−空間）Ｋ−１〜Ｋ−５に配列されたそれぞれのＭＲ信号に対して、高速演算・記憶部５の高速演算回路１９は２次元逆フーリエ変換による画像再構成を行い、その結果得られる５枚の画像を高速演算・記憶部５の画像メモリ２９に保存する（ステップＳ９）。この場合、画像再構成によって得られる第１のスライス断面の画像はＴＩ１（２００ｍｓｅｃ）によって得られ、また第２のスライス断面の画像はＴＩ２（２５０ｍｓｅｃ）によって得られている。同様にして第３〜第５のスライス断面の画像はＴＩ３〜ＴＩ５（３００〜４００ｍｓｅｃ）に対応しており、各スライス断面の画像が保存される画像メモリ２９には、データ収集に用いられたＴＩのデータも付随情報としてその付随メモリに保存される。
【００７０】
高速演算回路１９はテスト撮影において得られたＭＲＩ画像およびその付随情報の保存が終了したならば、主制御回路２３に対してテスト画像生成の完了信号を送る。一方、主制御回路２３は高速演算回路１９からの完了信号を受け、予め決められている表示フォーマットに従って上記テスト画像とその付随情報を表示部２１のモニタ上に表示する。この場合、ＴＩの異なる５枚のＭＲＩ画像の中から所定の画像を順次選択して表示してもよいが、全ての画像を並べて表示することによって、正常心筋における信号強度の比較が容易となる。
【００７１】
なお、本実施の形態において得られる５枚の画像は、互いに隣接したスライス断面において撮影されたものであり、同一部位を撮影したものではない。しかしながら、これらのスライス断面はいずれも心臓の関心領域内に設定されているため、各画像中で表示されている正常心筋の表示感度を比較することによって、最適なＴＩを求めることが可能となる。
【００７２】
操作者は表示されたこれらの画像を観察し、これらの画像から正常心筋の信号強度が最も弱い画像を入力部２２のマウスを用いて選択する（ステップＳ１０）。主制御回路２３は選択されたＭＲＩ画像データに付随しているＴＩ値を読み取り、図示しない主制御回路２３内の記憶回路に一旦保存してテスト撮影を終了する（ステップＳ１１）。
【００７３】
以上述べたように、従来のテスト撮影では、1心拍期間において1つのＴＩにつきＭＲデータの収集を行なったが、本実施の形態においては、１心拍期間中に５種類のＴＩについてのデータ収集が可能となるため、テスト撮影に要する時間も１／５に短縮される。
【００７４】
次に本撮影における手順を図７〜図９を用いて説明する。ただし図７は本撮影の手順を示すフローチャート、図８は本撮影の方法、図９は本撮影用ＭＲ信号メモリ５２の構成を示す。
【００７５】
テスト撮影に引き続き、上記最適ＴＩ（ＴＩ０）を用いて心筋遅延造影の本撮影を行う。操作者は入力部２２において撮影方法や撮影条件、あるいは表示条件などを入力した後、心筋遅延造影の本撮影開始コマンドを入力し本撮影の準備を開始する（ステップＳ２１）。
【００７６】
この場合の撮影方法としては高速撮影を可能とし、しかも造影剤の注入によって梗塞部位の心筋が鮮明に表示できる「ＩＲパルス付加のSegmented Fast Field
Echo」を用いたマルチスライス法を選択する。
【００７７】
操作者は入力部２２より本撮影モードのコマンドを入力する。このコマンドが主制御回路２３に送られると、主制御回路２３は表示部２１を本撮影のデータ入力画面に切り換える。操作者はこの画面に対し、入力部２２に備えられたマウスやキーボードを使用して、撮影方法（「ＩＲパルスを付加したSegmented Fast Field Echo」）やそのパルスシーケンス、スライスの枚数や間隔など、本撮影に必要な情報を入力する。このとき、テスト撮影にて求めた最適なインバージョンタイムＴＩ０は自動的に入力される（ステップＳ２２）。但し、ＴＩ０以外の入力情報についてはテスト撮影開始前にテスト撮影条件と共に予め入力しておいてもよい。
【００７８】
なお、本実施の形態における本撮影ではセグメント数をＮ、また、一つのセグメント内で収集される位相エンコードデータ数をＭとする。従って、１枚のＭＲＩ画像の再構成に用いられる位相エンコードデータ数はＮｘＭとなる。
【００７９】
上記の入力作業が終了したならば、操作者は心電波形が正常に得られていることを表示部２１のモニタ上で確認し、本撮影開始のコマンドを入力部２２から入力する（ステップＳ２３）。
【００８０】
主制御回路２３は入力部２２から本撮影開始コマンドを受けたならば、操作者によって設定された撮影方法のパルスシーケンス情報（勾配磁場コイル１４や照射コイル１５に印加するパルス電流の強度、印加時間、印加タイミングなどに関する情報）に変換し、シーケンス制御回路２４に送る。さらにシーケンス制御回路２４はこれらの情報を内部の記憶回路に保存し、この情報にしたがって勾配磁場電源２５、送信器１７および受信器１８に対して「ＩＲパルス付加のSegmented Fast Field Echo」の制御信号を送る。
【００８１】
一方、ＥＣＧユニット２７はＥＣＧセンサ９から送られてくる心電波形をデジタル信号に変換し、主制御回路２３を介してシーケンス制御回路２４に送る。シーケンス制御回路２４は受信した心電波形から第１のＲ波を検出し、そのＲ波を基準にソフトウエアで構成されるタイマによって所定遅延時間（Ｔｄ）を測定する。さらにＲ波からＴｄ遅延したＩＲトリガ信号を生成する。シーケンス制御回路２４は、このＩＲトリガ信号に基づいて、送受信部３の送信器１７に対してＩＲパルス照射用の制御信号を送る。送信器１７はこの制御信号に従って、核磁気共鳴を励起させるためのＲＦ電流パルスを照射コイル１５に供給して被検体１１にＩＲパルスを印加し、このＩＲパルスによって関心領域の磁化を１８０度反転させる（ステップＳ２４）。
【００８２】
次に、ＩＲパルスの照射からＴＩ０後に勾配磁場電源２５は、シーケンス制御回路２４からの制御信号に基づいて、Ｘ、Ｙ，Ｚ方向の３つの勾配磁場コイル１４にパルス電流を供給して、スライス断面を選択するためのスライス選択用勾配磁場Ｇｓ´を形成する。一方、パルスシーケンス制御回路２４は上記スライス断面におけるＭＲ信号を受信するために送信器１７に対して制御信号を供給し、送信器１７は照射コイル１５に対してＲＦパルス電流を供給して被検体１１の関心領域に対してＲＦパルスを照射する（ステップＳ２５）。
【００８３】
ＲＦパルスの照射が終了したならば、スライス断面から受信されるＭＲ信号に対して位置情報を付加するために、上記Ｘ、Ｙ，Ｚ方向の勾配磁場コイル１４によってスライス断面に対する読み出し方向の勾配磁場Ｇｒ´および位相エンコード方向の第1の勾配磁場Ｇｅ１´が形成され（ステップＳ２６）、これらの互いに直交する勾配磁場Ｇｒ´，Ｇｅ１´によってＭＲ信号は位相変調を受けた状態で受信コイル１６によって受信される(ステップＳ２７)。
【００８４】
受信器１８はこのＭＲ信号に対して中間周波変換や位相検波さらにはフィルタリングなどの信号処理を行った後、Ａ／Ｄ変換してシーケンス制御回路２４に送る。シーケンス制御回路２４はこの第１のスライス断面の第１のエンコードデータをＭＲ信号メモリ２８の本撮影用ＭＲ信号メモリ５２に保存する（ステップＳ２８）。
【００８５】
この本撮影用ＭＲ信号メモリ５２は図９に示すように、セグメント１〜セグメントＮに対応するＳＫ´−１〜ＳＫ´−Ｎのメモリ領域に分割されており、その各々は１セグメント内で収集されるＭヶの位相エンコードデータが順次保存されるメモリ領域Ｄ´−１〜Ｄ´−Ｍで構成される。従って、上記第１のエンコードデータはＳＫ´−１のＤ´−１領域に保存される。
【００８６】
次に、位相エンコード方向における勾配磁場Ｇｅの傾きを所定量ΔＧｅ´変更させた第2の勾配磁場Ｇｅ２´をシーケンス制御回路２４の制御のもとに、Ｘ、Ｙ，Ｚ方向の勾配磁場コイル１４によって形成し、第1の勾配磁場Ｇｅ１´の場合と同様な手順によって得られるＭＲ信号をＭＲ信号メモリ２８のＳＫ´−１のＤ´−２に保存する。以下、同様にして位相エンコード方向の第３の勾配磁場Ｇｅ３´〜第Ｍの勾配磁場ＧｅＭ´を印加した場合に得られるＭＲ信号についても順次ＭＲ信号メモリ２８のＳＫ´−１のＤ´−３〜Ｄ´−Ｍに保存する。
【００８７】
次いで、シーケンス制御回路２４はＥＣＧユニット２７を介してＥＣＧセンサ９から送られてくる心電波形から第２のＲ波を検出し、このＲ波からＴｄ遅延したＩＲトリガ信号を生成して送信器１７に供給して関心領域にＩＲパルスを印加する。以下は第１のＲ波の場合と同様にして、このＩＲパルスからＴＩ０遅延した時点で勾配磁場ＧｅＭ＋１´〜Ｇｅ２Ｍ´を印加して得られるＭヶの位相エンコードデータを収集し、ＭＲ信号メモリ２８におけるＳＫ´−２のＤ´−１〜Ｄ´−Ｍに保存する。
【００８８】
さらに、第３〜第ＮのＲ波についても同様にして、このＲ波からＴｄ後に関心領域にＩＲパルスを印加し、このＩＲパルスからＴＩ０後に勾配磁場Ｇｅ２Ｍ＋１´〜Ｇｅ３Ｍ´、Ｇｅ３Ｍ＋１´〜Ｇｅ４Ｍ´・・・ＧｅＭ（Ｎ−１）＋１´〜ＧｅＭＮ´を印加する。このようにして得られる位相エンコードデータもＭＲ信号メモリ２８のＳＫ´−３〜ＳＫ´−Ｎにおいて、それぞれのＤ´−１〜Ｄ´−Ｍに保存する。従って本撮影用ＭＲ信号メモリ５２においては、第１セグメントから第Ｎセグメントにおいて収集されるそれぞれＭヶの位相エンコードデータが順次保存されている。
【００８９】
次に、このようにして本撮影用ＭＲ信号メモリ５２に配列されて保存されているＭＲ信号に対して、高速演算・記憶部５の高速演算回路１９は２次元逆フーリエ変換による画像再構成を行い、その結果得られる画像データを高速演算・記憶部５の画像メモリ２９に本撮影用画像データとして保存する（ステップＳ２９）。
【００９０】
高速演算回路１９は本撮影において得られたＭＲＩ画像の再構成と保存が終了したならば、主制御回路２３に対して本撮影の画像生成完了の信号を送る。主制御回路２３は高速演算・記憶部５からのこの完了信号を受け、予め決められている表示フォーマットあるいは、新たに入力部２２において指定される表示フォーマットに従って上記本撮影画像を表示部２１のモニタ上に表示する（ステップＳ３０）。
【００９１】
以上述べた本発明の実施の形態によるテスト撮影では、１回のＩＲパルスの照射に対して複数の異なったＴＩにおけるＭＲデータの収集が可能となるため、従来の方法と比較して短時間で最適ＴＩ（ＴＩ０）を求めることが可能となる。このため、検査時間を短縮がはかれるのみならず、被験者の息止め時間も短縮できるため、被験者が受ける苦痛を大幅に軽減することができる。
【００９２】
（第２の実施の形態）
次に本発明の第２の実施の形態について図１および図１０〜図１２を用いて説明する。但し図１０は本実施の形態におけるテスト撮影のパルスシーケンスを示し、また図１１はその撮影手順を示したフローチャートである。ＴＩの最適化を目的としたテスト撮影においては、画像上の信号強度の大きさが比較できればよく、高い空間分解能は必ずしも必要としない。本実施の形態では、空間分解と直接関係する位相エンコードの数を低減させてテスト撮影を行うことにより、最適ＴＩ（ＴＩ０）を短時間で求める方法について説明する。
【００９３】
図１０はＩＲパルス付加のSegmented Fast-Field-Echo法を適用した、本実施の形態におけるテスト撮影のパルスシーケンスであり、例えば２心拍の区間（２つのセグメント）において1つのＴＩを設定しＭＲＩ画像のデータを高速収集する。すなわち、図１０（ａ）に示したセグメント１において、心電波形のＲ波（Ｒ１）から所定の遅延時間Ｔｄ後に、心臓の関心領域に対してＩＲパルスを照射コイル１５によって照射し、このＩＲパルスの照射からさらにＴＩ１後に所定のスライス断面からＭＲ信号を収集するためのＲＦパルスを印加する。（図１０（ｂ））。
【００９４】
また、図１０（ｃ）に示すように、このスライス断面におけるＭＲ信号の収集においては、例えば３２種類の位相エンコードに対してのＭＲ信号が間隔ＴＲ（繰り返し時間）毎に順次収集される。図１０の（ｄ）は、１つのＴＲ区間において行われる１つの位相エンコードに対するＭＲ信号収集時のField-Echo法パルスシーケンスを示しており、（ｄ−１）はＩＲパルスおよびRFパルスの照射タイミングを、また（ｄ−２）はスライス選択勾配磁場Ｇｓ、（ｄ−３）は読み出し（周波数エンコード）勾配磁場Ｇｒ、（ｄ−４）は位相エンコード勾配磁場Ｇｅ、また（ｄ−５）はMR信号の読み出しタイミングをそれぞれ示している。
【００９５】
例えば、（ｄ−１）のＩＲパルスの照射からＴＩ１後に、スライス選択勾配磁場Ｇｓによって所定のスライス断面が選択され（ｄ−２）、このスライス断面に対してフリップ角α°のＲＦパルスが照射される（ｄ−１）。このＲＦパルスの照射が終了したならば、ＴＥ（エコー時間）後にこのスライス断面から受信されるＭＲ信号に対して位置情報を付加するために、所定スライス断面に対する読み出し方向および位相エンコード方向の勾配磁場ＧｒおよびＧｅが形成される（ｄ−３、ｄ−４）。
【００９６】
本実施の形態では５つのＴＩ値における画像データの収集を被検者が息止め可能な１０心拍の間に行い、しかも位相エンコードデータ数は本撮影時の約１／２の６４を実現するように以下の撮影条件が設定されている。従って、既に述べたように２心拍の間に１画像分の位相エンコードデータの収集を行う。
【００９７】
図１０におけるＩＲパルス付加のfast-field-echo法では、１心拍間に収集する位相エンコードデータ数を３２とすれば、データ収集の繰り返し時間（ＴＲ）は５ｍsecゆえ、３２の位相エンコードデータの収集に要する時間は１６０ｍｓｅｃとなり、この値は３２のエンコードデータを同じＴＩ時間におけるデータとして取り扱うには限界に近い。すなわち、テスト用ＭＲＩ画像における位相エンコードデータ数６４は２心拍間、すなわち２つのセグメントにて収集する必要があり、この場合もSegmented Fast Field Echo法の適用が必要となる。
【００９８】
次に、本実施の形態におけるテスト撮影の手順を図１および図１０〜図１２を用いて説明する。但し、図１２は本実施の形態におけるテスト撮影用ＭＲ信号メモリの構成を示す。
【００９９】
テスト撮影において、まず装置の操作者は入力部２２よりＴＩ最適化のためのテスト撮影モードの開始コマンドを入力する（ステップＳ５１）。このコマンドが主制御回路２３に送られると、主制御回路２３は表示部２１をテスト撮影用のデータ入力画面に切り換える。操作者はこの画面に対し、入力部２２に備えられたマウスやキーボードを使用して、心電波形のＲ波からＩＲパルス照射までの遅延時間Ｔｄやテスト画像の枚数、ＴＩの初期値（ＴＩ１）と増分（ΔＴＩ）、あるいは撮影方法やパルスシーケンスなど、テスト撮影に必要な情報を入力する（ステップＳ５２）。
【０１００】
最適なＴＩは経験的に２００ｍｓｅｃ〜４００ｍｓｅｃの範囲に含まれる。従って、ここではＴＩの初期値（ＴＩ１）を２００ｍｓｅｃ、ＴＩの増分（ΔＴＩ）を５０ｍｓｅｃ、テスト画像の枚数を５枚に設定する。
【０１０１】
次に、操作者は被検体１１の体表の所定部位に、心電計測部７のＥＣＧセンサ９を装着し、このとき検出される心電波形信号をＥＣＧユニット２７は受信してデジタル信号に変換する。次に、主制御回路２３はデジタル信号に変換された心電波形信号をＥＣＧユニット２６から読み出し、表示部２１に表示する。
【０１０２】
操作者は心電波形が正常に得られていることを表示部２１のモニタ上で確認した後、テスト撮影開始のコマンドを入力部２２にて入力する（ステップＳ５３）。
【０１０３】
主制御回路２３は入力部２２から撮影開始コマンドを受けたならば、既に設定されている撮影方法（例えばSegmented Fast Field Echo法）に基づいて、パルスシーケンスの情報（例えば勾配磁場コイル１４や照射コイル１５に印加するパルス電流の強度、印加時間、印加タイミングなどに関する情報）に変換し、シーケンス制御回路２４に送る。さらにシーケンス制御回路２４は、これらの情報を内部の記憶回路に保存し、この情報にしたがって勾配磁場電源２５、送信器１７および受信器１８に対して「ＩＲパルス付加のSegmented Fast Field Echo」のための制御信号を送る。
【０１０４】
一方、ＥＣＧユニット２７はＥＣＧセンサ９から送られてくる心電波形をデジタル信号に変換し、主制御回路２３を介してシーケンス制御回路２４に送る。シーケンス制御回路２４は受信した心電波形から第１のＲ波（Ｒ１）を検出し、そのＲ波を基準にソフトウエアで構成されるタイマによって所定遅延時間Ｔｄを測定する。さらに、Ｒ波からＴｄだけ遅延したＩＲトリガ信号を生成する。
【０１０５】
シーケンス制御回路２４は、このＩＲトリガ信号に基づいて、送受信部３の送信器１７に対してＩＲパルス照射用の制御信号を送り、送信器１７は核磁気共鳴を励起させるためのＲＦ電流パルスを照射コイル１５に供給する。但しこの場合、関心領域全体を励起するためのＩＲパルスを印加し、このＩＲパルスによって関心領域の磁化を１８０度反転させる（ステップＳ５４）。
【０１０６】
次に、このＩＲパルスの照射からＴＩ１（２００ｍｓｅｃ）後に、シーケンス制御回路２４の制御によってスライス断面が設定され、そのスライスにα°ＲＦパルスが照射されて、ＭＲ信号を収集する。すなわち、シーケンス制御回路２４は勾配磁場電源２５に対して制御信号を送り、ＴＩ１後に勾配磁場電源２５は、シーケンス制御回路２４からの制御信号に基づいて、３つの勾配磁場コイル１４に供給するパルス電流を設定する。さらに、このパルス電流をＸ、Ｙ，Ｚ方向の勾配磁場コイル１４に供給して所定のスライス断面を選択するためのスライス選択用勾配磁場Ｇｓ１を形成する。一方、パルスシーケンス制御回路２４は上記スライス断面におけるＭＲ信号を受信するために送信器１７に対して制御信号を供給し、照射コイル１５に供給するＲＦパルスの周波数および位相を設定した後、この照射コイル１５に対してＲＦパルス電流を供給する。
【０１０７】
ＲＦパルス電流は関心領域の磁場強度によって決定される磁気共鳴周波数と同じ周波数をもち選択励起波形で変調されている。送信器１７は照射コイル１５に対してＲＦパルス電流を供給することにより、照射コイル１５は被検体１１の関心領域に対してＲＦパルスを照射する（ステップＳ５５）。
【０１０８】
ＲＦパルスの照射が終了したならば、第1のスライス断面から受信されるＭＲ信号に対して位置情報を付加するために、上記Ｘ、Ｙ，Ｚ方向の勾配磁場コイル１４によって所定スライス断面に対する読み出し方向の勾配磁場Ｇｒ、および位相エンコード方向の第1の勾配磁場Ｇｅ１が形成され（ステップＳ５６）、これらの互いに直交する勾配磁場Ｇｒ，Ｇｅ１によってＭＲ信号は位相変調を受けた状態で受信コイル１６によって受信される（ステップＳ５７）。
【０１０９】
受信器１８は受信コイル１６から供給されるＭＲ信号に対して中間周波変換や位相検波、さらにはフィルタリングなどの信号処理を行った後Ａ／Ｄ変換し、シーケンス制御回路２４に送る。シーケンス制御回路２４はこのスライス断面の第１のエンコードデータをＭＲ信号メモリ２８に保存する（ステップＳ８）。
【０１１０】
ＭＲ信号メモリ２８の構成を図１２に示す。ＭＲ信号メモリ２８はテスト撮影用ＭＲ信号メモリ５１と本撮影用ＭＲ信号メモリ５２を有し、テスト撮影用ＭＲ信号メモリ５１は第１のスライス断面〜第５のスライス断面に対応するＫ−１〜Ｋ−５のメモリ領域に分割されている。この５つのメモリ領域はそれぞれセグメント単位に１０分割（ＳＫ−１〜ＳＫ−１０）され、その各々は１スライス断面から１セグメント内で収集される３２の位相エンコードデータが順次保存されるメモリ領域Ｄ−１〜Ｄ−３２で構成される。従って、上記の第１のエンコードデータはＫ−１の中のＳＫ−１にあるＤ−１の領域に保存される。
【０１１１】
次に、シーケンス制御回路２４の制御のもとに、位相エンコード方向における勾配磁場の傾きを所定量ΔＧｅ変更させた第２の勾配磁場Ｇｅ２をＸ、Ｙ，Ｚ方向の勾配磁場コイル１４によって形成し、第1の勾配磁場Ｇｅ１の場合と同様な手順によって得られるＭＲ信号をＭＲ信号メモリ２８のＫ−１／ＳＫ−１／Ｄ−２に保存する。
【０１１２】
以下、同様にして位相エンコード方向の第３の勾配磁場Ｇｅ３〜第３２の勾配磁場Ｇｅ３２を印加した場合に得られるＭＲ信号についても順次ＭＲ信号メモリ２８のＫ−１／ＳＫ−１領域のＤ−３〜Ｄ−３２に保存する。
【０１１３】
次に、シーケンス制御回路２４は心電波形の第２のＲ波（Ｒ２）を検出し、このＲ波からＴｄ遅延したＩＲトリガ信号を送信器１７に送る。送信器１７はこのＩＲトリガ信号に従って照射コイル１５にＩＲパルス電流を供給し、関心領域にＩＲパルスを印加する。このＩＲパルスの照射からＴＩ１（２００ｍｓｅｃ）後に、勾配磁場電源２５は、シーケンス制御回路２４からの制御信号に基づいて、３つの勾配磁場コイル１４に供給するパルス電流を設定し、このパルス電流をＸ、Ｙ，Ｚ方向の勾配磁場コイル１４に供給して、所定スライス断面を選択するためのスライス選択用勾配磁場Ｇｓ１を形成する。一方、送信器１７は照射コイル１５に対してＲＦパルス電流を供給し、照射コイル１５は被検体１１の関心領域に対してＲＦパルスを照射する。
【０１１４】
ＲＦパルスの照射が終了したならば、勾配磁場コイル１４によって所定スライス断面に対する読み出し方向の勾配磁場Ｇｒおよび位相エンコード方向の第３３〜第６４の勾配磁場Ｇｅ３３〜Ｇｅ６４が形成され、これらの勾配磁場Ｇｒ，Ｇｅ３３〜Ｇｅ６４によってＭＲ信号は位相変調を受けて受信コイル１６によって受信される。
【０１１５】
受信器１８はこのＭＲ信号に対して所定の信号処理を行った後Ａ／Ｄ変換し、シーケンス制御回路２４に送る。シーケンス制御回路２４はこの第２のスライス断面の第１のエンコードデータをＭＲ信号メモリ２８のＫ−１／ＳＫ−２領域のＤ−１〜Ｄ−３２に保存する。このようにして、セグメント１およびセグメント２においてＩＲパルスからＴＩ１後の６４個のエンコードデータを収集する。
【０１１６】
同様にして、シーケンス制御回路２４はＥＣＧセンサ９から送られてくる心電波形の第３のＲ波（Ｒ３）および第４のＲ波（Ｒ４）を検出し、このＲ波からＴｄ遅延した時点で関心領域にＩＲパルスを印加する。さらにＩＲパルスの照射からＴＩ２（２５０ｍｓｅｃ）後に、シーケンス制御回路２４の制御によってスライス断面が設定され、そのスライスにα°ＲＦパルスが照射される。
【０１１７】
ＲＦパルスの照射が終了したならば、勾配磁場コイル１４によって所定スライス断面に対する読み出し方向の勾配磁場Ｇｒおよび位相エンコード方向の第１〜３２の勾配磁場Ｇｅ１〜Ｇｅ３２および第３３〜第６４の勾配磁場Ｇｅ３３〜Ｇｅ６４が形成され、これらの勾配磁場によってＭＲ信号は位相変調を受けて受信コイル１６によって受信される。
【０１１８】
受信器１８はこのＭＲ信号に対して所定の信号処理を行った後Ａ／Ｄ変換し、シーケンス制御回路２４に送る。シーケンス制御回路２４は第１〜第３２および第３３〜第６４のエンコードデータをＭＲ信号メモリ２８のＫ−2／ＳＫ−3領域のＤ−１〜Ｄ−３２およびＫ−2／ＳＫ−４領域のＤ−１〜Ｄ−３２に保存する。
【０１１９】
以下、同様にしてセグメント５〜セグメント６でＴＩ３における６４のエンコードデータが得られ、またセグメント７〜セグメント８ではＴＩ４、セグメント９〜セグメント１０ではＴＩ５の場合における６４のエンコードデータがそれぞれ得られ、これらはＭＲ信号メモリ２８の所定の領域に保存される。
【０１２０】
このようにしてＭＲ信号メモリ２８の５つの周波数空間Ｋ−１〜Ｋ−５に保存されたそれぞれのＭＲ信号に対して、高速演算・記憶部５の高速演算回路１９は２次元逆フーリエ変換による画像再構成を行い、その結果得られる５枚の画像を高速演算・記憶部５の画像メモリ２９に保存する（ステップＳ５９）。このとき、各スライス断面の画像が保存される画像メモリ２９には、データ収集に用いられたＴＩのデータも付随情報としてその付随メモリに保存される。
【０１２１】
高速演算回路１９はテスト撮影において得られたＭＲＩ画像およびその付随情報の保存が終了したならば、主制御回路２３に対してテスト画像生成の完了信号を送る。一方、主制御回路２３は高速演算回路１９からの完了信号を受け、予め決められている表示フォーマットに従って上記テスト画像とその付随情報を表示部２１のモニタ上に表示する。この場合、ＴＩの異なる５枚のＭＲＩ画像の中から所定の画像を順次選択して表示してもよいが、全ての画像を並べて表示することによって、正常心筋における信号強度の比較が容易となる。
【０１２２】
操作者は表示されたこれらの画像を観察し、これらの画像から正常心筋の信号強度が最も弱い画像を入力部２２のマウスを用いて選択する（ステップＳ６０）。主制御回路２３は選択されたＭＲＩ画像データに付随しているＴＩ値を読み取り、図示しない主制御回路２３内の記憶回路に一旦保存してテスト撮影を終了する（ステップＳ６１）。
【０１２３】
次に、上記の手順によって得られた最適ＴＩを用いた本撮影を引き続き行う必要があるが、その方法や手順は第１の実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。
【０１２４】
以上述べた本実施の形態によれば、第１の実施の形態と比較し、テスト撮影に要する時間はさらに短縮されるため、被検者の負担は一層軽減される。また、テスト撮影時にＴＩを変えて得られる５枚のＭＲＩ画像は、同一スライス面の撮影によるものであるため、最適ＴＩ（ＴＩ０）を求める際の画像比較が容易となる利点をもっている。
【０１２５】
以上、本発明の具体的な実施の形態について述べてきたが、上記の実施の形態に限定されるものでは無く、変形して実施することが可能である。例えば本実施の形態における高速撮影法としてSegmented-Fast-Field-Echo法を用いたがこれに限定されるものではなく他の撮影方法であってもよい。また、テスト撮影における撮影方法と本撮影における撮影方法は異なっていてもよく、とくに本撮影の撮影方法については限定されない。また、本実施の形態のテスト撮影における１セグメント内の位相エンコードデータ数８やセグメント数１６、あるいはＴＩパラメータ数５などについても限定されるものではない。
【０１２６】
さらに操作者が最適ＴＩ（ＴＩ０）を決定する際に、操作者はＴＩの異なる複数の画像を観察してＴＩを求め、その値を入力部のキーボードなどを用いてマニュアル入力してもよいが、上記複数の画像の中から正常心筋の信号レベルが最も低い画像をマウス等を用いて選択することによって、選択された画像データに付随して付けられたＴＩデータを自動的に本撮影時の撮影条件として入力することも可能である。また、上記正常心筋における信号強度は所定の領域をマウスを用いて設定し、その領域内のヒストグラムを算出することにより、定量的に評価することができる。すなわち、図１３に示すように、主制御回路２３は操作者の指示に従い、画像メモリ２８からテスト撮影で得られた画像データを読み出して表示部２１に表示し（ステップＳ４１）、操作者は、この画像に対し入力部２２のマウスを用いてヒストグラム算出領域を設定する（ステップＳ４２）。
【０１２７】
次にテスト撮影によって得られた複数の画像に対して、主制御回路２３は設定された領域内におけるの画像データを用いてヒストグラムを作成し（ステップＳ４３）、さらに最大値を示す輝度値を求める（ステップＳ４４）。次に、これらの画像間で輝度値を比較し、最も低い輝度値を有する画像を選定し（ステップＳ４５）、その画像に付随するＴＩの値から最適ＴＩを求める（ステップＳ４６）。但し、上記ステップＳ４４は操作者がヒストグラムを観察して求めてもよいが、主制御回路２３のＣＰＵによって自動的に求めてもよく、さらに最適ＴＩを自動的に求め、本撮影条件として設定することも可能である。
【０１２８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば１回のＩＲパルスの照射に対して複数の異なったＴＩにおけるＭＲデータの収集が可能となるため、ＴＩの異なるＭＲＩ画像を短時間で撮影することができ、従って短時間で最適なＴＩを求めることができる。このため、検査時間が短縮され、被験者の息止め時間も短縮されるため、被験者に与える苦痛を大幅に軽減可能なＭＲＩ装置およびＭＲＩ画像撮影方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１および第２の実施の形態におけるＭＲＩ装置全体の概略構成を示す図。
【図２】 インバージョンリカバリーを説明する図。
【図３】 本発明の第１の実施の形態におけるテスト撮影の概要を示す図。
【図４】 本発明の第１の実施の形態におけるテスト撮影方法を示す図。
【図５】 本発明の第１の実施の形態におけるテスト撮影手順を示すフローチャート。
【図６】 本発明の第１の実施の形態におけるテスト撮影用ＭＲ信号メモリの構成を示す図。
【図７】 本発明の第１および第２の実施の形態における本撮影の手順を示すフローチャート。
【図８】 本発明の第１および第２の実施の形態における本撮影方法を示す図。
【図９】 本発明の第１および第２の実施の形態における本撮影用ＭＲ信号メモリの構成を示す図。
【図１０】 本発明の第２の実施の形態におけるテスト撮影方法を示す図。
【図１１】 本発明の第２の実施の形態におけるテスト撮影手順を示すフローチャート。
【図１２】 本発明の第２の実施の形態におけるテスト撮影用ＭＲ信号メモリの構成を示す図。
【図１３】 最適画像の選択手順を示すフローチャート。
【図１４】 従来のテスト撮影方法を示す図。
【符号の説明】
１…静磁場発生部
２…勾配磁場発生部
３…送受信部
４…制御部
５…再構成演算・記憶部
９…ＥＣＧセンサ
１０…冷却システム
２１…表示部
２２…入力部
２７…ＥＣＧユニット
【発明の属する技術分野】
本発明はＭＲＩ装置に係り、画像のコントラストを最適にするパラメータを短時間に設定する機能を有したＭＲＩ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気共鳴イメージング法（ＭＲＩ）は、静磁場中に置かれた被検体組織の原子核スピンに対して、そのラーモア周波数をもつ高周波信号で励起し、この励起に伴って発生する磁気共鳴信号から画像を再構成する画像診断法である。
【０００３】
ＭＲＩ装置は生体内から検出する磁気共鳴信号を用いた画像診断装置であり、解剖学的診断情報のみならず生化学的情報や機能診断情報など多くの診断情報を得ることができるため、今日の画像診断の分野では不可欠なものとなってきている。とくに心臓の造影ＭＲＩは最近大きな進歩を遂げ、心筋虚血と心筋梗塞の診断に関しては既に臨床の場で広く用いられるレベルにまで発展した。
【０００４】
ＭＲＩ装置による虚血性心疾患の診断においては、被検体にＭＲ造影剤（例えばＧｄ−ＤＴＰＡ(gadolinium diethylenetriamine pentaacetic acid)を注入し、所定時間後にＩＲ法（Inversion Recovery法）を用いてＴ１強調画像を収集することによって梗塞部位の心筋を特定する心筋遅延造影法がある。心筋梗塞では組織浮腫や心筋細胞膜の障害によって、ＭＲ造影剤の細胞外液分布容積が正常心筋よりも増大するとされている。
【０００５】
このＧｄ系のＭＲ造影剤は、ＭＲＩ撮影における縦緩和時間（Ｔ１）を短縮させる効果があることが既に知られている。従って、非選択ＩＲパルス（以下ＩＲパルス）を被検体の心臓部位に照射して心筋組織の縦磁化を１８０度反転させ、所定の待ち時間ＴＩ（インバージョンタイム：反転時間）後にＲＦパルスを照射してＴ１強調画像を撮影すれば、Ｔ１時間の短い造影剤が存在する部位のみを強調して画像化することが可能となる。
【０００６】
ここで、心筋梗塞部と正常心筋とのコントラストを向上させるために上記待ち時間ＴＩは、ＩＲパルスによって反転した心筋梗塞部および正常心筋における核スピンの縦磁化がそれぞれの縦緩和時間Ｔ１に基づいてマイナスからプラスに回復する過程で、正常心筋の縦磁化がゼロ近傍になるタイミングで設定することが望ましい。このとき、短いＴ１を有する造影剤が混入された心筋梗塞部の縦磁化は、既にプラスの値に回復されており、従ってＴＩ後のＴ１強調画像を収集することによって、心筋梗塞部のみを強調した画像として表示することが可能となる。
【０００７】
虚血性心疾患のＭＲＩ診断における本撮影では、各種の高速撮影法が導入されるが、ＩＲ―ＭＲＩの高速撮影には通常、ＩＲプリパルスを付加したSegmented Fast Field Echo法、またはSegmented Turbo FLASHと呼ばれるｋ−空間を複数セグメントで分割した高速撮影法が用いられ、このとき、心電波形に同期させて呼吸停止下での撮影が実行される。この心筋遅延造影法を用いた高速撮影ＭＲＩは、心筋梗塞病変の分布をきわめて明瞭に描出するため、心筋バイアビリティ診断において、その有用性が期待されている。（佐久間肇 他, “造影ＭＲＩによる虚血性心疾患の診断”,INNERVISION(15・13)2000 P.59-66）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように梗塞部位の心筋をコントラストよく表示するためには、ＴＩ時間を最適な値に設定することが条件となるが、この値を常に一定に設定することはできない。すなわち、心筋の縦磁化がゼロになるまでの時間は造影剤投与量や投与後の時間や被検体組織などによって変動することが臨床の場で確認されている。このため、正常心筋の信号強度すなわち縦磁化がゼロになる時間をインバージョン時間ＴＩに設定するためには、被検体ごとに、あるいは撮影ごとに上記本撮影前に行うテスト撮影において、ＴＩをパラメータにして得られる画像から最適なＴＩを求めた後、この最適ＴＩを用いてＩＲ−ＭＲＩの本撮影を行っている。
図１４は従来の最適ＴＩを求めるためのテスト撮影法を示したものであり、ＭＲＩ画像を生成する所定のスライス断面を選択し、ＴＩ時間がとり得る範囲、例えば２００ｍｓｅｃ〜４００ｍｓｅｃの範囲を５０ｍｓｅｃステップで５種類のＴＩを設定する。この場合の撮影方法は、例えば「ＩＲプリパルスを付加したSegmented Fast Field Echo法」が用いられる。
【０００９】
まず、図１４（ａ）に示すように心電波形のＲ波から所定時間Ｔｄの後にＩＲパルスを関心領域全体に印加し、さらにこのＩＲパルスから最初のＴＩ時間（ＴＩ１）として設定された２００ｍｓｅｃの後にＲＦパルスを印加して信号を読み取る。但し、このとき、ＭＲ信号が受信されるスライス断面の位置は後述する３つの勾配磁場によって決定される。
【００１０】
さらにＴＩ＝ＴＩ１（２００ｍｓｅｃ）の条件のままで、位相エンコードを変えながら複数回（Ｎｘ回）ＭＲ信号を読み取り、このとき得られるＮｘのＭＲ信号を再構成してＴＩ＝ＴＩ１の場合のＭＲＩ画像を得る。但し、このＮｘのＭＲ信号は１心拍期間でＭヶづつＮ心拍にわたって収集され、このＮｘ（＝Ｍ＊Ｎ）のＭＲ信号から１枚のＭＲＩ画像を生成する。例えば、Ｍ＝８、Ｎ＝１６、Ｎｘ＝１２８である。なお、被検者は体動の画像への影響を低減するために、上記ＮｘのＭＲ信号の収集期間中は呼吸を停止する。次いで、他のＴＩ時間、ＴＩ＝ＴＩ２（２５０ｍｓｅｃ）〜ＴＩ５（４００ｍｓｅｃ）の場合においても同様な手順でＭＲＩ画像を収集する。異なる５種類のＴＩ時間を設定して得られる５枚の画像において正常心筋の信号強度が最も低い画像を選定し、その時のＴＩ時間を求める。引き続いて、このＴＩ時間を用い、１枚のＭＲＩ画像につき上記の位相エンコード数Ｎｘとほぼ同じ位相エンコードデータを収集する本撮影を行う。なお、上記Segmented Fast Field Echo法についての詳細は本発明の実施の形態において説明する。
【００１１】
以上述べたように従来の最適ＴＩの設定法では、１つのＴＩにつき呼吸停止した状態でそれぞれＮ心拍期間のＭＲ信号の収集を行ない、さらにこのような収集を５つのＴＩについて繰り返し行う必要があり、従ってこの方法によればＭＲ信号の収集に多くの時間を要するのみならず、上記５回の呼吸停止は被検者にとって大きな負担となっていた。
【００１２】
とくに、ＭＲＩによる虚血性心疾患の検査では、心筋遅延造影は通常心筋パフュージョン撮影やシネ撮影などと組み合わせて行われるため、上記息止めは被験者の負担と疲労を増大させるものであった。
【００１３】
本発明は、この最適ＴＩを求めるために行われるテスト撮影を短時間に行うことにより、心臓検査全体の検査時間の短縮と被検者に与える負担の低減をはかることを目的にしている
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に係る本発明のＭＲＩ装置は、被検体から得られる心電波形に同期したＩＲ法によりＭＲＩ画像を得るＭＲＩ装置であって、心電波形の１心拍期間において、予め設定される前記被検体の関心領域の複数スライスに対してそれぞれ異なるＴＩを設定してＭＲ信号を収集する第１の信号収集手段と、このＭＲ信号に対して再構成を行ってぞれぞれのＴＩに対応するＭＲＩ画像を生成する第１の画像生成手段と、この画像生成手段によって得られる複数のＭＲＩ画像に基づいて選択されるＴＩを所望ＴＩとして設定する所望ＴＩ設定手段と、この設定手段によって設定される所望ＴＩを用いて第２のＭＲ信号を得る第２の信号収集手段と、このＭＲ信号に対して再構成処理を行うことによってＭＲＩ画像を生成する第２の画像生成手段と、この生成手段によって生成されるＭＲＩ画像を表示する画像表示手段とを備えたことを特徴としている。
【００１５】
また、請求項２に係る本発明のＭＲＩ装置は、被検体から得られる心電波形に同期したＩＲ法によりＭＲＩ画像を得るＭＲＩ装置であって、複数のインバージョンタイム（ＴＩ）を設定するＴＩ設定手段と、所定スライスに対し、複数心拍にわたるＭＲ信号の収集を、前記ＴＩを変更して連続的に行う第１の信号収集手段と、このＭＲ信号に対して再構成を行ってぞれぞれのＴＩに対応するＭＲＩ画像を生成する第１の画像生成手段と、この画像生成手段によって得られる複数のＭＲＩ画像に基づいて選択されるＴＩを所望ＴＩとして設定する所望ＴＩ設定手段と、この設定手段によって設定される所望ＴＩを用いて第２のＭＲ信号を収集する第２の信号収集手段と、このＭＲ信号に対して再構成処理を行うことによってＭＲＩ画像を生成する第２のＭＲＩ画像生成手段と、この画像生成手段によって生成されるＭＲＩ画像を表示する画像表示手段とを備えたことを特徴としている。
【００１６】
さらに請求項１０に係るＭＲＩ装置は、被検体から得られる心電波形に同期したＩＲ法によりＭＲＩ画像を得るＭＲＩ装置であって、前記被検体の関心領域の所定のスライスに対してそれぞれ異なるＴＩを設定して第１のＭＲ信号を収集する第１の信号収集手段と、この第１のＭＲ信号に対して再構成を行ってぞれぞれのＴＩに対応する複数のＭＲＩ画像を生成する第１の画像生成手段と、この複数のＭＲＩ画像に基づいて選択されるＴＩを所望ＴＩとして設定する所望ＴＩ設定手段と、この所望ＴＩ設定手段によって設定される所望ＴＩを用いて第２のＭＲ信号を収集する第２の信号収集手段と、この第２のＭＲ信号に対して再構成処理を行うことによってＭＲＩ画像を生成する第２の画像生成手段と、この第２の画像生成手段によって生成されるＭＲＩ画像を表示する画像表示手段とを備えたことを特徴とする。
【００１８】
従って、本発明によれば、短時間で最適なＴＩを求めることができるため、検査時間が短縮され、さらに被験者の息止め時間も短縮される。このため、被験者に与える苦痛を大幅に軽減することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（第1の実施の形態）
図１〜図９において本発明の実施の形態について説明する。図１はＭＲＩ装置全体の概略構成を示すブロック図である。
【００２０】
このＭＲＩ装置は、磁場を発生させる静磁場発生部１および勾配磁場発生部２と、ＲＦパルス信号を送受信する送受信部３と、システム全体の制御を行う制御部４と、画像再構成と画像の保存を行う高速演算・記憶部５と、被検体１１を載せる寝台８と、心電計測部７と、入力部２２および表示部２１を備える。
【００２１】
静磁場発生部１は、例えば超電導磁石である主磁石１３と、この主磁石１３に電流を供給する静磁場電源２６とを備え、被検体１１の周囲に強力な静磁場を形成する。
【００２２】
勾配磁場発生部２は互いに直交するＸ、Ｙ及びＺ軸方向の勾配磁場コイル１４と、これらのコイルに電流を供給する勾配磁場電源２５を備える。
【００２３】
勾配磁場電源２５には、制御部４のシーケンス制御回路２４によって勾配磁場制御信号が供給され、被検体１１が置かれた空間の符号化が行なわれる。すなわち、この信号に基づいて勾配磁場電源２５からＸ，Ｙ，Ｚ軸勾配磁場コイル１４に供給されるパルス電流を制御することにより、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向の勾配磁場は合成され、互いに直交するスライス選択勾配磁場Ｇｓ、位相エンコード勾配磁場Ｇe、および読み出し（周波数エンコード）勾配磁場Ｇｒを任意に設定することが可能となる。なお各方向の勾配磁場は静磁場に重畳され被検体１１に加えられる。
【００２４】
送受信部３は、被検体１１にＲＦパルスを照射するための照射コイル１５およびＭＲ信号を受信し信号検出するための受信コイル１６と、これらコイルに接続される送信器１７および受信器１８が備えられる。ただし照射コイル１５と受信コイル１６は分離される場合もある。
【００２５】
送信器１７は後述のシーケンス制御回路２４によって制御される。主磁石１３の静磁場強度によって決定される磁気共鳴周波数と同じ周波数をもち、選択励起波形で変調されたＲＦパルス電流によって照射コイル１５を駆動し、被検体１１にＲＦパルスを照射する。受信器１８は受信コイル１６によってＭＲ信号として受信した信号に対して中間周波変換、位相検波、さらにはフィルタリングなどの信号処理を行った後Ａ／Ｄ変換を行う。
【００２６】
制御部４は主制御回路２３と、シーケンス制御回路２４とを備えている。主制御回路２３はＣＰＵおよびメモリを有しており、装置全体を統括して制御する機能を有しているが、とくに入力部２２から入力される撮影開始指示信号や撮影方法やパルスシーケンスに関する情報、画像表示フォーマット情報などを一旦記憶する記憶機能を有し、これらの情報に基づいてシーケンス制御回路２４にパルスシーケンスの情報（例えば勾配磁場コイル１４や照射コイル１５に印加するパルス電流の強度、印加時間、印加タイミングなどに関する情報）を送る機能を有している。また、テスト撮影によって求められる複数枚の画像の中から操作者が選択する画像に基づいて、その画像情報から最適ＴＩを読み出し、内部メモリに保存する機能も有している。
【００２７】
シーケンス制御回路２４はＣＰＵおよびメモリを備えており、主制御回路２３から送られてきたパルスシーケンス情報を記憶し、この情報にしたがって勾配磁場電源２５、送信器１７、受信器１８を制御する。また、心電計測部７からの心電波形からＲ波を検出し、このＲ波を基準にしてＩＲパルスやＲＦ波あるいは勾配磁場の印加タイミングを制御する。
【００２８】
高速演算・記憶部５は高速演算回路１９と記憶回路２０を備えている。高速演算回路１９は受信器１８からシーケンス制御回路２４を介して送られてくるＭＲ信号に対して、２次元フーリエ変換を行って実空間の画像データ（ＭＲＩ画像）に再構成する。
【００２９】
記憶回路２０は受信器１８から送られてくるＭＲ信号を記憶するＭＲ信号メモリ２８と、高速演算回路１９にてこのＭＲ信号を用いて画像再構成を行い、得られたＭＲＩ画像を記憶するための画像メモリ２９を備えている。このＭＲ信号メモリ２８はテスト撮影によって得られるMＲ信号を保存するテスト撮影用MR信号メモリ５１と本撮影用MR信号メモリ５２を備え、受信器１８によって中間周波変換、位相検波、さらにはＡ／Ｄ変換されたＭＲ信号を記憶する。
【００３０】
画像メモリ２９はＭＲ信号メモリ２８に一旦蓄えられたＭＲ信号を用い、これに２次元のフーリエ変換を施すことによって得られる再構成画像、すなわちＭＲＩ画像を保存するための記憶回路である。
【００３１】
寝台８は被検体１１を体軸方向に移動させることが可能であり、主磁石１３の開口部に挿入可能な構造になっている。
【００３２】
入力部２２では操作卓上に各種のスイッチやキーボード、マウスなどが備えられており、操作者により患者ＩＤや撮影開始の指示、撮影方法およびパルスシーケンスや撮影条件などの撮影情報、あるいは表示方法に関する情報、機構部の移動などの指示などを入力する。これらの入力情報は主制御回路２３を介して各ユニットに送られる。一方、マウスは表示部２１のＴＶモニタの表示に対して対話操作を行う入力デバイスとして用いられ、ＴＩをパラメータにして撮影された複数枚のＭＲＩ画像から最適画像を選択機能を有している。
【００３３】
表示部２１はＴＶモニタを備え、高速演算・記憶部５において再構成して得られたＭＲＩ画像を主制御回路２３を介して表示する。
【００３４】
心電計測部７は、被検体１１の体表に装着して心電波形を検出するＥＣＧセンサ９と、このセンサの出力をデジタル信号に変換するＥＣＧユニット２７を備え、この心電計測部７において計測される心電波形のＲ波を基準にＩＲパルスの照射をはじめとするパルスシーケンスのタイミングが設定される。
【００３５】
次に、本発明の実施の形態の撮影手順を説明する前に、心筋遅延造影におけるＩＲ法の役割と、ＩＲパルスを付加したFast-Field-Echo法の概要について図２および図３を用いて説明する。
【００３６】
図２はインバージョンリカバリー（ＩＲ）について示す。図２（ａ）の太矢印はＩＲパルスの印加前における核スピンの磁化方向とその大きさ（Ｍｏ）を示しており、ｔ＝０においてＩＲパルスが関心領域に照射された場合、縦磁化は１８０度反転し−Ｍｏの大きさをもつようになる（図２（ｂ））。この縦磁化は組織のもつ緩和時間Ｔ１に従って、元の縦磁化（Ｍｏ）に戻ろうとする。
【００３７】
図２（ｂ）の曲線４１および曲線４２はそれぞれ梗塞部位の心筋および正常心筋における縦磁化の戻り曲線を示したものである。梗塞部位の心筋は、造影剤が注入されたことにより正常心筋に対して縦緩和時間Ｔ１が短くなっているので、梗塞部位の心筋の縦磁化は曲線４１から明らかなように、正常心筋の縦磁化より速く戻る。図２（ｂ）ではｔ＝Ｔβにおいて正常心筋における縦磁化の大きさはゼロとなり、このとき、梗塞部位の縦磁化はプラスの値をもつ、ｔ＞Ｔβ（例えばＴα）では梗塞部位からの信号は正常心筋部位からの信号より大きな信号として検出される。
【００３８】
すなわち、梗塞部位の心筋と正常心筋を最もコントラストよく観察するためには、正常心筋の縦磁化がゼロとなるｔ＝Ｔβをインバージョン時間（ＴＩ）に設定することが望ましい。
【００３９】
次に、上記のＩＲ法を適用した本実施の形態におけるテスト撮影の概要を図３を用いて説明する。図３はＩＲパルス付加のFast-Field-Echo法を適用したテスト撮影のパルスシーケンスを示しており、１心拍の区間中にＴＩをパラメータに、複数枚（本実施の形態では５枚）のマルチスライスＭＲＩ画像のデータを高速収集する。
【００４０】
すなわち、図３（ａ）に示した心電波形のＲ波から所定の遅延時間Ｔｄ後に、心臓の関心領域に対してＩＲパルスを照射コイル１５によって照射し、このＩＲパルスの照射からＴＩ１後に第1のスライス断面のＭＲ信号を収集するためのＲＦパルスを印加する。同様にして、ｔ＝ＴＩ２〜ＴＩ５において第２のスライス断面〜第５のスライス断面のＭＲ信号を収集するためのＲＦパルスを印加する（図３（ｂ））。
【００４１】
また、図３（ｃ）に示すように、第1〜第５のスライス断面におけるＭＲ信号の収集においては、８種類の位相エンコードに対してのＭＲ信号が間隔ＴＲ（繰り返し時間）で順次収集される。図３（ｄ）は、ＴＲ区間において行われる１つの位相エンコードに対するＭＲ信号収集時のField-Echo法パルスシーケンスを示しており、（ｄ−１）はＩＲパルスおよびRFパルスの照射タイミングを、また（ｄ−２）はスライス選択勾配磁場Ｇｓ、（ｄ−３）は読み出し（周波数エンコード）勾配磁場Ｇｒ、（ｄ−４）は位相エンコード勾配磁場Ｇｅ、また（ｄ−５）はMR信号をそれぞれ示している。
【００４２】
例えば、ＩＲパルスの照射（ｄ−１）からＴＩ１後に、スライス選択勾配磁場Ｇｓによって第1のスライス断面が選択され（ｄ−２）、このスライス断面に対してフリップ角α°のＲＦパルスが照射される（ｄ−１）。このＲＦパルスの照射が終了したならば、ＴＥ（エコー時間）後に第１のスライス断面から受信されるＭＲ信号に対して位置情報を付加するために、第１のスライス断面に対する読み出し方向および位相エンコード方向の勾配磁場ＧｒおよびＧｅが形成される（ｄ−３、ｄ−４）。但し、field-echo法におけるMR信号の読み出しは、180度ＲＦパルスの印加は行わず、読み出し方向勾配磁場Ｇｒを反転することによって行うため短時間でのデータ収集が可能となる。
【００４３】
上記のような撮影原理に基づき、本実施の形態におけるテスト撮影の方法を図４に示す。図３におけるＩＲパルスとfast-field-echo法の概要説明では説明を簡単にするために位相エンコード方向のデータ数を８としたが、フィールドエコー法におけるデータ収集の繰り返し時間ＴＲを５ｍsecとすれば、８つの位相エンコードデータの収集に要する時間は４０ｍｓｅｃとなり、後述するＴＩの増加分５０ｍｓｅｃを考慮すれば位相エンコードデータ数は８が限界である。これに対して、実際のＭＲＩ画像における位相エンコードデータ数は１２８以上が要求されており、これらのデータを１心拍の間に収集することは不可能となる。このため、本実施の形態ではセグメント分割した撮影方法、すなわちSegmented Fast Field Echoを用いる。この方法におけるセグメントとは１心拍（心電波形のＲ−Ｒ間隔）の期間を意味し、セグメント分割した撮像法では、１枚の画像を構成するのに必要な位相エンコードデータの収集を複数のセグメントに分割して行う。
【００４４】
すなわち、図４に示すように第１のスライス断面〜第５のスライス断面の各々で要求される１２８の位相エンコードデータは、各セグメント内で収集可能なデータ数が上記理由により８とすれば１６セグメントに分割されて収集される。一方、これらのデータが保存されるＭＲ信号メモリ２８の第１スライス断面用メモリ領域Ｋ−１も１６のセグメントに分割される。これらの位相エンコードデータの収集と保存についての詳細は後述する本実施の形態の撮影手順の中で説明する。
【００４５】
次に、本実施の形態におけるＭＲ信号収集の手順について説明する。なお、この実施の形態におけるＭＲＩ撮影は、最適なＴＩ（ＴＩ０）を求めるためのテスト撮影と、このテスト撮影によって求められたＴＩ０を設定して行う本撮影の２つのステップからなっている。
【００４６】
最初に、テスト撮影における手順を図１および図４〜図６を用いて説明する。ただし図５はテスト撮影の手順を示すフローチャート、また図６はＭＲ信号メモリ２８の構成を示した図である。
【００４７】
テスト撮影において、まず装置の操作者は入力部２２よりＴＩ最適化のためのテスト撮影モードの開始コマンドを入力する（ステップＳ１）。このコマンドが主制御回路２３に送られると、主制御回路２３は表示部２１をテスト撮影用のデータ入力画面に切り換える。操作者はこの画面に対し、入力部２２に備えられたマウスやキーボードを使用して、心電波形のＲ波からＩＲパルス照射までの遅延時間Ｔｄやテスト画像の枚数（すなわちスライス断面数）、ＴＩの初期値（ＴＩ１）と増分（ΔＴＩ）、あるいは撮影方法やパルスシーケンスなど、テスト撮影に必要な情報を入力する（ステップＳ２）。
【００４８】
最適なＴＩは種々の条件によって異なることは既に述べたが、その大部分は２００ｍｓｅｃ〜４００ｍｓｅｃの範囲に含まれる。従って、ここではＴＩの初期値（ＴＩ１）を２００ｍｓｅｃ、ＴＩの増分（ΔＴＩ）を５０ｍｓｅｃ、テスト画像の枚数を５枚に設定する。
【００４９】
次に、操作者は被検体１１の体表の所定部位に、心電計測部７のＥＣＧセンサ９を装着し、このとき検出される心電波形信号をＥＣＧユニット２７は受信してデジタル信号に変換する。次に、主制御回路２３はデジタル信号に変換された心電波形信号をＥＣＧユニット２６から読み出し、表示部２１に表示する。
【００５０】
操作者は心電波形が正常に得られていることを表示部２１のモニタ上で確認した後、テスト撮影開始のコマンドを入力部２２にて入力する（ステップＳ３）。
【００５１】
主制御回路２３は入力部２２から撮影開始コマンドを受けたならば、既に設定されている撮影方法（例えばSegmented Fast Field Echo法）に基づいて、５枚のマルチスライス撮影を可能とするパルスシーケンスの情報（例えば勾配磁場コイル１４や照射コイル１５に印加するパルス電流の強度、印加時間、印加タイミングなどに関する情報）に変換し、シーケンス制御回路２４に送る。さらにシーケンス制御回路２４は、これらの情報を内部の記憶回路に保存し、この情報にしたがって勾配磁場電源２５、送信器１７および受信器１８に対して「ＩＲパルス付加のSegmented Fast Field Echo」のための制御信号を送る。
【００５２】
一方、ＥＣＧユニット２７はＥＣＧセンサ９から送られてくる心電波形をデジタル信号に変換し、主制御回路２３を介してシーケンス制御回路２４に送る。シーケンス制御回路２４は受信した心電波形から第１のＲ波（セグメント１）を検出し、そのＲ波を基準にソフトウエアで構成されるタイマによって所定遅延時間Ｔｄを測定する。さらに、Ｒ波からＴｄだけ遅延したＩＲトリガ信号を生成する。
【００５３】
シーケンス制御回路２４は、このＩＲトリガ信号に基づいて、送受信部３の送信器１７に対してＩＲパルス照射用の制御信号を送り、送信器１７は核磁気共鳴を励起させるためのＲＦ電流パルスを照射コイル１５に供給する。但しこの場合、被検体１１に対してスライス断面の選択を行わず、関心領域全体を励起するためのＩＲパルスを印加し、このＩＲパルスによって関心領域の磁化を１８０度反転させる（ステップＳ４）。
【００５４】
次に、このＩＲパルスの照射からＴＩ１（２００ｍｓｅｃ）後に、シーケンス制御回路２４の制御によってスライス断面が設定され、そのスライスにα°ＲＦパルスが照射されて、ＭＲ信号を収集する。すなわち、シーケンス制御回路２４は勾配磁場電源２５に対して制御信号を送り、ＴＩ１後に勾配磁場電源２５は、シーケンス制御回路２４からの制御信号に基づいて、３つの勾配磁場コイル１４に供給するパルス電流を設定する。さらに、このパルス電流をＸ、Ｙ，Ｚ方向の勾配磁場コイル１４に供給して第1のスライス断面を選択するためのスライス選択用勾配磁場Ｇｓ１を形成する。一方、パルスシーケンス制御回路２４は上記第１のスライス断面におけるＭＲ信号を受信するために送信器１７に対して制御信号を供給し、照射コイル１５に供給するＲＦパルスの周波数および位相を設定した後、この照射コイル１５に対してＲＦパルス電流を供給する。
【００５５】
ＲＦパルス電流は関心領域の磁場強度によって決定される磁気共鳴周波数と同じ周波数をもち選択励起波形で変調されている。送信器１７は照射コイル１５に対してＲＦパルス電流を供給することにより、照射コイル１５は被検体１１の関心領域に対してＲＦパルスを照射する（ステップＳ５）。
【００５６】
ＲＦパルスの照射が終了したならば、第1のスライス断面から受信されるＭＲ信号に対して位置情報を付加するために、上記Ｘ、Ｙ，Ｚ方向の勾配磁場コイル１４によって第1のスライス断面に対する読み出し方向の勾配磁場Ｇｒ、および位相エンコード方向の第1の勾配磁場Ｇｅ１が形成され（ステップＳ６）、これらの互いに直交する勾配磁場Ｇｒ，Ｇｅ１によってＭＲ信号は位相変調を受けた状態で受信コイル１６によって受信される（ステップＳ７）。
【００５７】
受信器１８は受信コイル１６から供給されるＭＲ信号に対して中間周波変換や位相検波、さらにはフィルタリングなどの信号処理を行った後Ａ／Ｄ変換し、シーケンス制御回路２４に送る。シーケンス制御回路２４はこの第１のスライス断面の第１のエンコードデータをＭＲ信号メモリ２８に保存する（ステップＳ８）。
【００５８】
ここで、ＭＲ信号メモリ２８の構成を図６に示す。ＭＲ信号メモリ２８はテスト撮影用ＭＲ信号メモリ５１と本撮影用ＭＲ信号メモリ５２を有し、テスト撮影用ＭＲ信号メモリ５１は第１のスライス断面〜第５のスライス断面に対応するＫ−１〜Ｋ−５のメモリ領域に分割されている。この５つのメモリ領域はそれぞれセグメント単位に１６分割（ＳＫ−１〜ＳＫ−１６）され、その各々は１スライス断面から１セグメント内で収集される８の位相エンコードデータが順次保存されるメモリ領域Ｄ−１〜Ｄ−８で構成される。従って、上記第１のスライス断面の第１のエンコードデータはＫ−１の中のＳＫ−１にあるＤ−１の領域に保存される。
【００５９】
次に、シーケンス制御回路２４の制御のもとに、位相エンコード方向における勾配磁場の傾きを所定量ΔＧｅ変更させた第２の勾配磁場Ｇｅ２をＸ、Ｙ，Ｚ方向の勾配磁場コイル１４によって形成し、第1の勾配磁場Ｇｅ１の場合と同様な手順によって得られるＭＲ信号をＭＲ信号メモリ２８のＫ−１／ＳＫ−１／Ｄ−２の領域に保存する。
【００６０】
以下、同様にして位相エンコード方向の第３の勾配磁場Ｇｅ３〜第８の勾配磁場Ｇｅ８を印加した場合に得られるＭＲ信号についても順次ＭＲ信号メモリ２８のＫ−１／ＳＫ−１領域のＤ−３〜Ｄ−８の領域に保存する。
【００６１】
次に、このＩＲパルスの照射からＴＩ２（２５０ｍｓｅｃ）後に、勾配磁場電源２５は、シーケンス制御回路２４からの制御信号に基づいて、３つの勾配磁場コイル１４に供給するパルス電流を設定し、このパルス電流をＸ、Ｙ，Ｚ方向の勾配磁場コイル１４に供給して、第１のスライス断面に隣接した第２のスライス断面を選択するためのスライス選択用勾配磁場Ｇｓ２を形成する。一方、送信器１７は照射コイル１５に対してＲＦパルス電流を供給し、照射コイル１５は被検体１１の関心領域に対してＲＦパルスを照射する。
【００６２】
ＲＦパルスの照射が終了したならば、勾配磁場コイル１４によって第２のスライス断面に対する読み出し方向の勾配磁場Ｇｒおよび位相エンコード方向の第1の勾配磁場Ｇｅ１が形成され、これらの勾配磁場Ｇｒ，Ｇｅ１によってＭＲ信号は位相変調を受けて受信コイル１６によって受信される。
【００６３】
受信器１８はこのＭＲ信号に対して所定の信号処理を行った後Ａ／Ｄ変換し、シーケンス制御回路２４に送る。シーケンス制御回路２４はこの第２のスライス断面の第１のエンコードデータをＭＲ信号メモリ２８におけるＫ−２／ＳＫ−１／Ｄ−１の領域に保存し、以下同様にして、位相エンコード方向の第２の勾配磁場Ｇｅ２〜第８の勾配磁場Ｇｅ８を印加した場合に得られるＭＲ信号についても順次ＭＲ信号メモリ２８のＫ−２／ＳＫ−１のＤ−２〜Ｄ−８に保存する。
【００６４】
さらに、ＩＲパルスの照射からＴＩ３（３００ｍｓｅｃ）からＴＩ５（４００ｍｓｅｃ）後においても同様な手順でそれぞれ８つの位相エンコードデータを収集し、これらはメモリ領域Ｋ−３〜Ｋ−５のＳＫ−１におけるＤ−１〜Ｄ−８に保存される。
【００６５】
次に、シーケンス制御回路２４はＥＣＧセンサ９から送られてくる心電波形の第２のＲ波を検出し、このＲ波からＴｄ遅延したＩＲトリガ信号を送信器１７に送る。送信器１７はこのＩＲトリガ信号に従って照射コイル１５にＩＲパルス電流を供給し、関心領域にＩＲパルスを印加する。
【００６６】
以下は第１のＲ波の場合と同様にして、このＩＲパルスからＴＩ２〜ＴＩ５遅延した時点で、第１のスライス断面〜第５のスライス断面がスライス選択勾配磁場Ｇｓ１〜Ｇｓ５によって選択される。さらにこの各スライス断面に対して位相エンコード勾配磁場Ｇｅ９〜Ｇｅ１６が印加され、このとき得られるそれぞれ８つの位相エンコードデータをＭＲ信号メモリ２８のＫ−１〜Ｋ−５の各々のＳＫ−２におけるＤ−１〜Ｄ−８にそれぞれ保存される。
【００６７】
以下、第３〜第１６のＲ波について同様に検出し、そのＲ波からＴｄ遅延して関心領域にＩＲパルスを印加する。さらに、これらのＩＲパルスからＴＩ１〜ＴＩ５遅延した時点で、第１のスライス断面〜第５のスライス断面を設定し、この各スライスに対して位相エンコード勾配磁場Ｇｅ１７〜Ｇｅ２４、Ｇｅ２５〜Ｇｅ３２・・・Ｇｅ１２１〜Ｇｅ１２８が印加される。このようにして得られた位相エンコードデータもＭＲ信号メモリ２８のＫ−１〜Ｋ−５のＳＫ−３〜ＳＫ−１６のＤ−１〜Ｄ−８に保存される。
【００６８】
従ってメモリ領域Ｋ−１においては、第１のスライス断面に対してセグメント１からセグメント１６において得られる位相エンコードデータＤ−１〜Ｄ−１２８が配列されている。同様にしてメモリ領域Ｋ−２〜Ｋ−５においては第２のスライス断面〜第５のスライス断面の各々に対し、セグメント１からセグメント１６において得られる位相エンコードデータＤ−１〜Ｄ−１２８が配列されている。
【００６９】
このようにしてＭＲ信号メモリ２８の５つの周波数空間（Ｋ−空間）Ｋ−１〜Ｋ−５に配列されたそれぞれのＭＲ信号に対して、高速演算・記憶部５の高速演算回路１９は２次元逆フーリエ変換による画像再構成を行い、その結果得られる５枚の画像を高速演算・記憶部５の画像メモリ２９に保存する（ステップＳ９）。この場合、画像再構成によって得られる第１のスライス断面の画像はＴＩ１（２００ｍｓｅｃ）によって得られ、また第２のスライス断面の画像はＴＩ２（２５０ｍｓｅｃ）によって得られている。同様にして第３〜第５のスライス断面の画像はＴＩ３〜ＴＩ５（３００〜４００ｍｓｅｃ）に対応しており、各スライス断面の画像が保存される画像メモリ２９には、データ収集に用いられたＴＩのデータも付随情報としてその付随メモリに保存される。
【００７０】
高速演算回路１９はテスト撮影において得られたＭＲＩ画像およびその付随情報の保存が終了したならば、主制御回路２３に対してテスト画像生成の完了信号を送る。一方、主制御回路２３は高速演算回路１９からの完了信号を受け、予め決められている表示フォーマットに従って上記テスト画像とその付随情報を表示部２１のモニタ上に表示する。この場合、ＴＩの異なる５枚のＭＲＩ画像の中から所定の画像を順次選択して表示してもよいが、全ての画像を並べて表示することによって、正常心筋における信号強度の比較が容易となる。
【００７１】
なお、本実施の形態において得られる５枚の画像は、互いに隣接したスライス断面において撮影されたものであり、同一部位を撮影したものではない。しかしながら、これらのスライス断面はいずれも心臓の関心領域内に設定されているため、各画像中で表示されている正常心筋の表示感度を比較することによって、最適なＴＩを求めることが可能となる。
【００７２】
操作者は表示されたこれらの画像を観察し、これらの画像から正常心筋の信号強度が最も弱い画像を入力部２２のマウスを用いて選択する（ステップＳ１０）。主制御回路２３は選択されたＭＲＩ画像データに付随しているＴＩ値を読み取り、図示しない主制御回路２３内の記憶回路に一旦保存してテスト撮影を終了する（ステップＳ１１）。
【００７３】
以上述べたように、従来のテスト撮影では、1心拍期間において1つのＴＩにつきＭＲデータの収集を行なったが、本実施の形態においては、１心拍期間中に５種類のＴＩについてのデータ収集が可能となるため、テスト撮影に要する時間も１／５に短縮される。
【００７４】
次に本撮影における手順を図７〜図９を用いて説明する。ただし図７は本撮影の手順を示すフローチャート、図８は本撮影の方法、図９は本撮影用ＭＲ信号メモリ５２の構成を示す。
【００７５】
テスト撮影に引き続き、上記最適ＴＩ（ＴＩ０）を用いて心筋遅延造影の本撮影を行う。操作者は入力部２２において撮影方法や撮影条件、あるいは表示条件などを入力した後、心筋遅延造影の本撮影開始コマンドを入力し本撮影の準備を開始する（ステップＳ２１）。
【００７６】
この場合の撮影方法としては高速撮影を可能とし、しかも造影剤の注入によって梗塞部位の心筋が鮮明に表示できる「ＩＲパルス付加のSegmented Fast Field
Echo」を用いたマルチスライス法を選択する。
【００７７】
操作者は入力部２２より本撮影モードのコマンドを入力する。このコマンドが主制御回路２３に送られると、主制御回路２３は表示部２１を本撮影のデータ入力画面に切り換える。操作者はこの画面に対し、入力部２２に備えられたマウスやキーボードを使用して、撮影方法（「ＩＲパルスを付加したSegmented Fast Field Echo」）やそのパルスシーケンス、スライスの枚数や間隔など、本撮影に必要な情報を入力する。このとき、テスト撮影にて求めた最適なインバージョンタイムＴＩ０は自動的に入力される（ステップＳ２２）。但し、ＴＩ０以外の入力情報についてはテスト撮影開始前にテスト撮影条件と共に予め入力しておいてもよい。
【００７８】
なお、本実施の形態における本撮影ではセグメント数をＮ、また、一つのセグメント内で収集される位相エンコードデータ数をＭとする。従って、１枚のＭＲＩ画像の再構成に用いられる位相エンコードデータ数はＮｘＭとなる。
【００７９】
上記の入力作業が終了したならば、操作者は心電波形が正常に得られていることを表示部２１のモニタ上で確認し、本撮影開始のコマンドを入力部２２から入力する（ステップＳ２３）。
【００８０】
主制御回路２３は入力部２２から本撮影開始コマンドを受けたならば、操作者によって設定された撮影方法のパルスシーケンス情報（勾配磁場コイル１４や照射コイル１５に印加するパルス電流の強度、印加時間、印加タイミングなどに関する情報）に変換し、シーケンス制御回路２４に送る。さらにシーケンス制御回路２４はこれらの情報を内部の記憶回路に保存し、この情報にしたがって勾配磁場電源２５、送信器１７および受信器１８に対して「ＩＲパルス付加のSegmented Fast Field Echo」の制御信号を送る。
【００８１】
一方、ＥＣＧユニット２７はＥＣＧセンサ９から送られてくる心電波形をデジタル信号に変換し、主制御回路２３を介してシーケンス制御回路２４に送る。シーケンス制御回路２４は受信した心電波形から第１のＲ波を検出し、そのＲ波を基準にソフトウエアで構成されるタイマによって所定遅延時間（Ｔｄ）を測定する。さらにＲ波からＴｄ遅延したＩＲトリガ信号を生成する。シーケンス制御回路２４は、このＩＲトリガ信号に基づいて、送受信部３の送信器１７に対してＩＲパルス照射用の制御信号を送る。送信器１７はこの制御信号に従って、核磁気共鳴を励起させるためのＲＦ電流パルスを照射コイル１５に供給して被検体１１にＩＲパルスを印加し、このＩＲパルスによって関心領域の磁化を１８０度反転させる（ステップＳ２４）。
【００８２】
次に、ＩＲパルスの照射からＴＩ０後に勾配磁場電源２５は、シーケンス制御回路２４からの制御信号に基づいて、Ｘ、Ｙ，Ｚ方向の３つの勾配磁場コイル１４にパルス電流を供給して、スライス断面を選択するためのスライス選択用勾配磁場Ｇｓ´を形成する。一方、パルスシーケンス制御回路２４は上記スライス断面におけるＭＲ信号を受信するために送信器１７に対して制御信号を供給し、送信器１７は照射コイル１５に対してＲＦパルス電流を供給して被検体１１の関心領域に対してＲＦパルスを照射する（ステップＳ２５）。
【００８３】
ＲＦパルスの照射が終了したならば、スライス断面から受信されるＭＲ信号に対して位置情報を付加するために、上記Ｘ、Ｙ，Ｚ方向の勾配磁場コイル１４によってスライス断面に対する読み出し方向の勾配磁場Ｇｒ´および位相エンコード方向の第1の勾配磁場Ｇｅ１´が形成され（ステップＳ２６）、これらの互いに直交する勾配磁場Ｇｒ´，Ｇｅ１´によってＭＲ信号は位相変調を受けた状態で受信コイル１６によって受信される(ステップＳ２７)。
【００８４】
受信器１８はこのＭＲ信号に対して中間周波変換や位相検波さらにはフィルタリングなどの信号処理を行った後、Ａ／Ｄ変換してシーケンス制御回路２４に送る。シーケンス制御回路２４はこの第１のスライス断面の第１のエンコードデータをＭＲ信号メモリ２８の本撮影用ＭＲ信号メモリ５２に保存する（ステップＳ２８）。
【００８５】
この本撮影用ＭＲ信号メモリ５２は図９に示すように、セグメント１〜セグメントＮに対応するＳＫ´−１〜ＳＫ´−Ｎのメモリ領域に分割されており、その各々は１セグメント内で収集されるＭヶの位相エンコードデータが順次保存されるメモリ領域Ｄ´−１〜Ｄ´−Ｍで構成される。従って、上記第１のエンコードデータはＳＫ´−１のＤ´−１領域に保存される。
【００８６】
次に、位相エンコード方向における勾配磁場Ｇｅの傾きを所定量ΔＧｅ´変更させた第2の勾配磁場Ｇｅ２´をシーケンス制御回路２４の制御のもとに、Ｘ、Ｙ，Ｚ方向の勾配磁場コイル１４によって形成し、第1の勾配磁場Ｇｅ１´の場合と同様な手順によって得られるＭＲ信号をＭＲ信号メモリ２８のＳＫ´−１のＤ´−２に保存する。以下、同様にして位相エンコード方向の第３の勾配磁場Ｇｅ３´〜第Ｍの勾配磁場ＧｅＭ´を印加した場合に得られるＭＲ信号についても順次ＭＲ信号メモリ２８のＳＫ´−１のＤ´−３〜Ｄ´−Ｍに保存する。
【００８７】
次いで、シーケンス制御回路２４はＥＣＧユニット２７を介してＥＣＧセンサ９から送られてくる心電波形から第２のＲ波を検出し、このＲ波からＴｄ遅延したＩＲトリガ信号を生成して送信器１７に供給して関心領域にＩＲパルスを印加する。以下は第１のＲ波の場合と同様にして、このＩＲパルスからＴＩ０遅延した時点で勾配磁場ＧｅＭ＋１´〜Ｇｅ２Ｍ´を印加して得られるＭヶの位相エンコードデータを収集し、ＭＲ信号メモリ２８におけるＳＫ´−２のＤ´−１〜Ｄ´−Ｍに保存する。
【００８８】
さらに、第３〜第ＮのＲ波についても同様にして、このＲ波からＴｄ後に関心領域にＩＲパルスを印加し、このＩＲパルスからＴＩ０後に勾配磁場Ｇｅ２Ｍ＋１´〜Ｇｅ３Ｍ´、Ｇｅ３Ｍ＋１´〜Ｇｅ４Ｍ´・・・ＧｅＭ（Ｎ−１）＋１´〜ＧｅＭＮ´を印加する。このようにして得られる位相エンコードデータもＭＲ信号メモリ２８のＳＫ´−３〜ＳＫ´−Ｎにおいて、それぞれのＤ´−１〜Ｄ´−Ｍに保存する。従って本撮影用ＭＲ信号メモリ５２においては、第１セグメントから第Ｎセグメントにおいて収集されるそれぞれＭヶの位相エンコードデータが順次保存されている。
【００８９】
次に、このようにして本撮影用ＭＲ信号メモリ５２に配列されて保存されているＭＲ信号に対して、高速演算・記憶部５の高速演算回路１９は２次元逆フーリエ変換による画像再構成を行い、その結果得られる画像データを高速演算・記憶部５の画像メモリ２９に本撮影用画像データとして保存する（ステップＳ２９）。
【００９０】
高速演算回路１９は本撮影において得られたＭＲＩ画像の再構成と保存が終了したならば、主制御回路２３に対して本撮影の画像生成完了の信号を送る。主制御回路２３は高速演算・記憶部５からのこの完了信号を受け、予め決められている表示フォーマットあるいは、新たに入力部２２において指定される表示フォーマットに従って上記本撮影画像を表示部２１のモニタ上に表示する（ステップＳ３０）。
【００９１】
以上述べた本発明の実施の形態によるテスト撮影では、１回のＩＲパルスの照射に対して複数の異なったＴＩにおけるＭＲデータの収集が可能となるため、従来の方法と比較して短時間で最適ＴＩ（ＴＩ０）を求めることが可能となる。このため、検査時間を短縮がはかれるのみならず、被験者の息止め時間も短縮できるため、被験者が受ける苦痛を大幅に軽減することができる。
【００９２】
（第２の実施の形態）
次に本発明の第２の実施の形態について図１および図１０〜図１２を用いて説明する。但し図１０は本実施の形態におけるテスト撮影のパルスシーケンスを示し、また図１１はその撮影手順を示したフローチャートである。ＴＩの最適化を目的としたテスト撮影においては、画像上の信号強度の大きさが比較できればよく、高い空間分解能は必ずしも必要としない。本実施の形態では、空間分解と直接関係する位相エンコードの数を低減させてテスト撮影を行うことにより、最適ＴＩ（ＴＩ０）を短時間で求める方法について説明する。
【００９３】
図１０はＩＲパルス付加のSegmented Fast-Field-Echo法を適用した、本実施の形態におけるテスト撮影のパルスシーケンスであり、例えば２心拍の区間（２つのセグメント）において1つのＴＩを設定しＭＲＩ画像のデータを高速収集する。すなわち、図１０（ａ）に示したセグメント１において、心電波形のＲ波（Ｒ１）から所定の遅延時間Ｔｄ後に、心臓の関心領域に対してＩＲパルスを照射コイル１５によって照射し、このＩＲパルスの照射からさらにＴＩ１後に所定のスライス断面からＭＲ信号を収集するためのＲＦパルスを印加する。（図１０（ｂ））。
【００９４】
また、図１０（ｃ）に示すように、このスライス断面におけるＭＲ信号の収集においては、例えば３２種類の位相エンコードに対してのＭＲ信号が間隔ＴＲ（繰り返し時間）毎に順次収集される。図１０の（ｄ）は、１つのＴＲ区間において行われる１つの位相エンコードに対するＭＲ信号収集時のField-Echo法パルスシーケンスを示しており、（ｄ−１）はＩＲパルスおよびRFパルスの照射タイミングを、また（ｄ−２）はスライス選択勾配磁場Ｇｓ、（ｄ−３）は読み出し（周波数エンコード）勾配磁場Ｇｒ、（ｄ−４）は位相エンコード勾配磁場Ｇｅ、また（ｄ−５）はMR信号の読み出しタイミングをそれぞれ示している。
【００９５】
例えば、（ｄ−１）のＩＲパルスの照射からＴＩ１後に、スライス選択勾配磁場Ｇｓによって所定のスライス断面が選択され（ｄ−２）、このスライス断面に対してフリップ角α°のＲＦパルスが照射される（ｄ−１）。このＲＦパルスの照射が終了したならば、ＴＥ（エコー時間）後にこのスライス断面から受信されるＭＲ信号に対して位置情報を付加するために、所定スライス断面に対する読み出し方向および位相エンコード方向の勾配磁場ＧｒおよびＧｅが形成される（ｄ−３、ｄ−４）。
【００９６】
本実施の形態では５つのＴＩ値における画像データの収集を被検者が息止め可能な１０心拍の間に行い、しかも位相エンコードデータ数は本撮影時の約１／２の６４を実現するように以下の撮影条件が設定されている。従って、既に述べたように２心拍の間に１画像分の位相エンコードデータの収集を行う。
【００９７】
図１０におけるＩＲパルス付加のfast-field-echo法では、１心拍間に収集する位相エンコードデータ数を３２とすれば、データ収集の繰り返し時間（ＴＲ）は５ｍsecゆえ、３２の位相エンコードデータの収集に要する時間は１６０ｍｓｅｃとなり、この値は３２のエンコードデータを同じＴＩ時間におけるデータとして取り扱うには限界に近い。すなわち、テスト用ＭＲＩ画像における位相エンコードデータ数６４は２心拍間、すなわち２つのセグメントにて収集する必要があり、この場合もSegmented Fast Field Echo法の適用が必要となる。
【００９８】
次に、本実施の形態におけるテスト撮影の手順を図１および図１０〜図１２を用いて説明する。但し、図１２は本実施の形態におけるテスト撮影用ＭＲ信号メモリの構成を示す。
【００９９】
テスト撮影において、まず装置の操作者は入力部２２よりＴＩ最適化のためのテスト撮影モードの開始コマンドを入力する（ステップＳ５１）。このコマンドが主制御回路２３に送られると、主制御回路２３は表示部２１をテスト撮影用のデータ入力画面に切り換える。操作者はこの画面に対し、入力部２２に備えられたマウスやキーボードを使用して、心電波形のＲ波からＩＲパルス照射までの遅延時間Ｔｄやテスト画像の枚数、ＴＩの初期値（ＴＩ１）と増分（ΔＴＩ）、あるいは撮影方法やパルスシーケンスなど、テスト撮影に必要な情報を入力する（ステップＳ５２）。
【０１００】
最適なＴＩは経験的に２００ｍｓｅｃ〜４００ｍｓｅｃの範囲に含まれる。従って、ここではＴＩの初期値（ＴＩ１）を２００ｍｓｅｃ、ＴＩの増分（ΔＴＩ）を５０ｍｓｅｃ、テスト画像の枚数を５枚に設定する。
【０１０１】
次に、操作者は被検体１１の体表の所定部位に、心電計測部７のＥＣＧセンサ９を装着し、このとき検出される心電波形信号をＥＣＧユニット２７は受信してデジタル信号に変換する。次に、主制御回路２３はデジタル信号に変換された心電波形信号をＥＣＧユニット２６から読み出し、表示部２１に表示する。
【０１０２】
操作者は心電波形が正常に得られていることを表示部２１のモニタ上で確認した後、テスト撮影開始のコマンドを入力部２２にて入力する（ステップＳ５３）。
【０１０３】
主制御回路２３は入力部２２から撮影開始コマンドを受けたならば、既に設定されている撮影方法（例えばSegmented Fast Field Echo法）に基づいて、パルスシーケンスの情報（例えば勾配磁場コイル１４や照射コイル１５に印加するパルス電流の強度、印加時間、印加タイミングなどに関する情報）に変換し、シーケンス制御回路２４に送る。さらにシーケンス制御回路２４は、これらの情報を内部の記憶回路に保存し、この情報にしたがって勾配磁場電源２５、送信器１７および受信器１８に対して「ＩＲパルス付加のSegmented Fast Field Echo」のための制御信号を送る。
【０１０４】
一方、ＥＣＧユニット２７はＥＣＧセンサ９から送られてくる心電波形をデジタル信号に変換し、主制御回路２３を介してシーケンス制御回路２４に送る。シーケンス制御回路２４は受信した心電波形から第１のＲ波（Ｒ１）を検出し、そのＲ波を基準にソフトウエアで構成されるタイマによって所定遅延時間Ｔｄを測定する。さらに、Ｒ波からＴｄだけ遅延したＩＲトリガ信号を生成する。
【０１０５】
シーケンス制御回路２４は、このＩＲトリガ信号に基づいて、送受信部３の送信器１７に対してＩＲパルス照射用の制御信号を送り、送信器１７は核磁気共鳴を励起させるためのＲＦ電流パルスを照射コイル１５に供給する。但しこの場合、関心領域全体を励起するためのＩＲパルスを印加し、このＩＲパルスによって関心領域の磁化を１８０度反転させる（ステップＳ５４）。
【０１０６】
次に、このＩＲパルスの照射からＴＩ１（２００ｍｓｅｃ）後に、シーケンス制御回路２４の制御によってスライス断面が設定され、そのスライスにα°ＲＦパルスが照射されて、ＭＲ信号を収集する。すなわち、シーケンス制御回路２４は勾配磁場電源２５に対して制御信号を送り、ＴＩ１後に勾配磁場電源２５は、シーケンス制御回路２４からの制御信号に基づいて、３つの勾配磁場コイル１４に供給するパルス電流を設定する。さらに、このパルス電流をＸ、Ｙ，Ｚ方向の勾配磁場コイル１４に供給して所定のスライス断面を選択するためのスライス選択用勾配磁場Ｇｓ１を形成する。一方、パルスシーケンス制御回路２４は上記スライス断面におけるＭＲ信号を受信するために送信器１７に対して制御信号を供給し、照射コイル１５に供給するＲＦパルスの周波数および位相を設定した後、この照射コイル１５に対してＲＦパルス電流を供給する。
【０１０７】
ＲＦパルス電流は関心領域の磁場強度によって決定される磁気共鳴周波数と同じ周波数をもち選択励起波形で変調されている。送信器１７は照射コイル１５に対してＲＦパルス電流を供給することにより、照射コイル１５は被検体１１の関心領域に対してＲＦパルスを照射する（ステップＳ５５）。
【０１０８】
ＲＦパルスの照射が終了したならば、第1のスライス断面から受信されるＭＲ信号に対して位置情報を付加するために、上記Ｘ、Ｙ，Ｚ方向の勾配磁場コイル１４によって所定スライス断面に対する読み出し方向の勾配磁場Ｇｒ、および位相エンコード方向の第1の勾配磁場Ｇｅ１が形成され（ステップＳ５６）、これらの互いに直交する勾配磁場Ｇｒ，Ｇｅ１によってＭＲ信号は位相変調を受けた状態で受信コイル１６によって受信される（ステップＳ５７）。
【０１０９】
受信器１８は受信コイル１６から供給されるＭＲ信号に対して中間周波変換や位相検波、さらにはフィルタリングなどの信号処理を行った後Ａ／Ｄ変換し、シーケンス制御回路２４に送る。シーケンス制御回路２４はこのスライス断面の第１のエンコードデータをＭＲ信号メモリ２８に保存する（ステップＳ８）。
【０１１０】
ＭＲ信号メモリ２８の構成を図１２に示す。ＭＲ信号メモリ２８はテスト撮影用ＭＲ信号メモリ５１と本撮影用ＭＲ信号メモリ５２を有し、テスト撮影用ＭＲ信号メモリ５１は第１のスライス断面〜第５のスライス断面に対応するＫ−１〜Ｋ−５のメモリ領域に分割されている。この５つのメモリ領域はそれぞれセグメント単位に１０分割（ＳＫ−１〜ＳＫ−１０）され、その各々は１スライス断面から１セグメント内で収集される３２の位相エンコードデータが順次保存されるメモリ領域Ｄ−１〜Ｄ−３２で構成される。従って、上記の第１のエンコードデータはＫ−１の中のＳＫ−１にあるＤ−１の領域に保存される。
【０１１１】
次に、シーケンス制御回路２４の制御のもとに、位相エンコード方向における勾配磁場の傾きを所定量ΔＧｅ変更させた第２の勾配磁場Ｇｅ２をＸ、Ｙ，Ｚ方向の勾配磁場コイル１４によって形成し、第1の勾配磁場Ｇｅ１の場合と同様な手順によって得られるＭＲ信号をＭＲ信号メモリ２８のＫ−１／ＳＫ−１／Ｄ−２に保存する。
【０１１２】
以下、同様にして位相エンコード方向の第３の勾配磁場Ｇｅ３〜第３２の勾配磁場Ｇｅ３２を印加した場合に得られるＭＲ信号についても順次ＭＲ信号メモリ２８のＫ−１／ＳＫ−１領域のＤ−３〜Ｄ−３２に保存する。
【０１１３】
次に、シーケンス制御回路２４は心電波形の第２のＲ波（Ｒ２）を検出し、このＲ波からＴｄ遅延したＩＲトリガ信号を送信器１７に送る。送信器１７はこのＩＲトリガ信号に従って照射コイル１５にＩＲパルス電流を供給し、関心領域にＩＲパルスを印加する。このＩＲパルスの照射からＴＩ１（２００ｍｓｅｃ）後に、勾配磁場電源２５は、シーケンス制御回路２４からの制御信号に基づいて、３つの勾配磁場コイル１４に供給するパルス電流を設定し、このパルス電流をＸ、Ｙ，Ｚ方向の勾配磁場コイル１４に供給して、所定スライス断面を選択するためのスライス選択用勾配磁場Ｇｓ１を形成する。一方、送信器１７は照射コイル１５に対してＲＦパルス電流を供給し、照射コイル１５は被検体１１の関心領域に対してＲＦパルスを照射する。
【０１１４】
ＲＦパルスの照射が終了したならば、勾配磁場コイル１４によって所定スライス断面に対する読み出し方向の勾配磁場Ｇｒおよび位相エンコード方向の第３３〜第６４の勾配磁場Ｇｅ３３〜Ｇｅ６４が形成され、これらの勾配磁場Ｇｒ，Ｇｅ３３〜Ｇｅ６４によってＭＲ信号は位相変調を受けて受信コイル１６によって受信される。
【０１１５】
受信器１８はこのＭＲ信号に対して所定の信号処理を行った後Ａ／Ｄ変換し、シーケンス制御回路２４に送る。シーケンス制御回路２４はこの第２のスライス断面の第１のエンコードデータをＭＲ信号メモリ２８のＫ−１／ＳＫ−２領域のＤ−１〜Ｄ−３２に保存する。このようにして、セグメント１およびセグメント２においてＩＲパルスからＴＩ１後の６４個のエンコードデータを収集する。
【０１１６】
同様にして、シーケンス制御回路２４はＥＣＧセンサ９から送られてくる心電波形の第３のＲ波（Ｒ３）および第４のＲ波（Ｒ４）を検出し、このＲ波からＴｄ遅延した時点で関心領域にＩＲパルスを印加する。さらにＩＲパルスの照射からＴＩ２（２５０ｍｓｅｃ）後に、シーケンス制御回路２４の制御によってスライス断面が設定され、そのスライスにα°ＲＦパルスが照射される。
【０１１７】
ＲＦパルスの照射が終了したならば、勾配磁場コイル１４によって所定スライス断面に対する読み出し方向の勾配磁場Ｇｒおよび位相エンコード方向の第１〜３２の勾配磁場Ｇｅ１〜Ｇｅ３２および第３３〜第６４の勾配磁場Ｇｅ３３〜Ｇｅ６４が形成され、これらの勾配磁場によってＭＲ信号は位相変調を受けて受信コイル１６によって受信される。
【０１１８】
受信器１８はこのＭＲ信号に対して所定の信号処理を行った後Ａ／Ｄ変換し、シーケンス制御回路２４に送る。シーケンス制御回路２４は第１〜第３２および第３３〜第６４のエンコードデータをＭＲ信号メモリ２８のＫ−2／ＳＫ−3領域のＤ−１〜Ｄ−３２およびＫ−2／ＳＫ−４領域のＤ−１〜Ｄ−３２に保存する。
【０１１９】
以下、同様にしてセグメント５〜セグメント６でＴＩ３における６４のエンコードデータが得られ、またセグメント７〜セグメント８ではＴＩ４、セグメント９〜セグメント１０ではＴＩ５の場合における６４のエンコードデータがそれぞれ得られ、これらはＭＲ信号メモリ２８の所定の領域に保存される。
【０１２０】
このようにしてＭＲ信号メモリ２８の５つの周波数空間Ｋ−１〜Ｋ−５に保存されたそれぞれのＭＲ信号に対して、高速演算・記憶部５の高速演算回路１９は２次元逆フーリエ変換による画像再構成を行い、その結果得られる５枚の画像を高速演算・記憶部５の画像メモリ２９に保存する（ステップＳ５９）。このとき、各スライス断面の画像が保存される画像メモリ２９には、データ収集に用いられたＴＩのデータも付随情報としてその付随メモリに保存される。
【０１２１】
高速演算回路１９はテスト撮影において得られたＭＲＩ画像およびその付随情報の保存が終了したならば、主制御回路２３に対してテスト画像生成の完了信号を送る。一方、主制御回路２３は高速演算回路１９からの完了信号を受け、予め決められている表示フォーマットに従って上記テスト画像とその付随情報を表示部２１のモニタ上に表示する。この場合、ＴＩの異なる５枚のＭＲＩ画像の中から所定の画像を順次選択して表示してもよいが、全ての画像を並べて表示することによって、正常心筋における信号強度の比較が容易となる。
【０１２２】
操作者は表示されたこれらの画像を観察し、これらの画像から正常心筋の信号強度が最も弱い画像を入力部２２のマウスを用いて選択する（ステップＳ６０）。主制御回路２３は選択されたＭＲＩ画像データに付随しているＴＩ値を読み取り、図示しない主制御回路２３内の記憶回路に一旦保存してテスト撮影を終了する（ステップＳ６１）。
【０１２３】
次に、上記の手順によって得られた最適ＴＩを用いた本撮影を引き続き行う必要があるが、その方法や手順は第１の実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。
【０１２４】
以上述べた本実施の形態によれば、第１の実施の形態と比較し、テスト撮影に要する時間はさらに短縮されるため、被検者の負担は一層軽減される。また、テスト撮影時にＴＩを変えて得られる５枚のＭＲＩ画像は、同一スライス面の撮影によるものであるため、最適ＴＩ（ＴＩ０）を求める際の画像比較が容易となる利点をもっている。
【０１２５】
以上、本発明の具体的な実施の形態について述べてきたが、上記の実施の形態に限定されるものでは無く、変形して実施することが可能である。例えば本実施の形態における高速撮影法としてSegmented-Fast-Field-Echo法を用いたがこれに限定されるものではなく他の撮影方法であってもよい。また、テスト撮影における撮影方法と本撮影における撮影方法は異なっていてもよく、とくに本撮影の撮影方法については限定されない。また、本実施の形態のテスト撮影における１セグメント内の位相エンコードデータ数８やセグメント数１６、あるいはＴＩパラメータ数５などについても限定されるものではない。
【０１２６】
さらに操作者が最適ＴＩ（ＴＩ０）を決定する際に、操作者はＴＩの異なる複数の画像を観察してＴＩを求め、その値を入力部のキーボードなどを用いてマニュアル入力してもよいが、上記複数の画像の中から正常心筋の信号レベルが最も低い画像をマウス等を用いて選択することによって、選択された画像データに付随して付けられたＴＩデータを自動的に本撮影時の撮影条件として入力することも可能である。また、上記正常心筋における信号強度は所定の領域をマウスを用いて設定し、その領域内のヒストグラムを算出することにより、定量的に評価することができる。すなわち、図１３に示すように、主制御回路２３は操作者の指示に従い、画像メモリ２８からテスト撮影で得られた画像データを読み出して表示部２１に表示し（ステップＳ４１）、操作者は、この画像に対し入力部２２のマウスを用いてヒストグラム算出領域を設定する（ステップＳ４２）。
【０１２７】
次にテスト撮影によって得られた複数の画像に対して、主制御回路２３は設定された領域内におけるの画像データを用いてヒストグラムを作成し（ステップＳ４３）、さらに最大値を示す輝度値を求める（ステップＳ４４）。次に、これらの画像間で輝度値を比較し、最も低い輝度値を有する画像を選定し（ステップＳ４５）、その画像に付随するＴＩの値から最適ＴＩを求める（ステップＳ４６）。但し、上記ステップＳ４４は操作者がヒストグラムを観察して求めてもよいが、主制御回路２３のＣＰＵによって自動的に求めてもよく、さらに最適ＴＩを自動的に求め、本撮影条件として設定することも可能である。
【０１２８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば１回のＩＲパルスの照射に対して複数の異なったＴＩにおけるＭＲデータの収集が可能となるため、ＴＩの異なるＭＲＩ画像を短時間で撮影することができ、従って短時間で最適なＴＩを求めることができる。このため、検査時間が短縮され、被験者の息止め時間も短縮されるため、被験者に与える苦痛を大幅に軽減可能なＭＲＩ装置およびＭＲＩ画像撮影方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１および第２の実施の形態におけるＭＲＩ装置全体の概略構成を示す図。
【図２】 インバージョンリカバリーを説明する図。
【図３】 本発明の第１の実施の形態におけるテスト撮影の概要を示す図。
【図４】 本発明の第１の実施の形態におけるテスト撮影方法を示す図。
【図５】 本発明の第１の実施の形態におけるテスト撮影手順を示すフローチャート。
【図６】 本発明の第１の実施の形態におけるテスト撮影用ＭＲ信号メモリの構成を示す図。
【図７】 本発明の第１および第２の実施の形態における本撮影の手順を示すフローチャート。
【図８】 本発明の第１および第２の実施の形態における本撮影方法を示す図。
【図９】 本発明の第１および第２の実施の形態における本撮影用ＭＲ信号メモリの構成を示す図。
【図１０】 本発明の第２の実施の形態におけるテスト撮影方法を示す図。
【図１１】 本発明の第２の実施の形態におけるテスト撮影手順を示すフローチャート。
【図１２】 本発明の第２の実施の形態におけるテスト撮影用ＭＲ信号メモリの構成を示す図。
【図１３】 最適画像の選択手順を示すフローチャート。
【図１４】 従来のテスト撮影方法を示す図。
【符号の説明】
１…静磁場発生部
２…勾配磁場発生部
３…送受信部
４…制御部
５…再構成演算・記憶部
９…ＥＣＧセンサ
１０…冷却システム
２１…表示部
２２…入力部
２７…ＥＣＧユニット
Claims (10)
- 被検体から得られる心電波形に同期したＩＲ法によりＭＲＩ画像を得るＭＲＩ装置であって、
心電波形の１心拍期間において、予め設定される前記被検体の関心領域の複数スライスに対してそれぞれ異なるＴＩを設定して第１のＭＲ信号を収集する第１の信号収集手段と、この第１のＭＲ信号に対して再構成を行ってぞれぞれのＴＩに対応するＭＲＩ画像を生成する第１の画像生成手段と、この第１の画像生成手段によって得られる複数のＭＲＩ画像に基づいて選択されるＴＩを所望ＴＩとして設定する所望ＴＩ設定手段と、この所望ＴＩ設定手段によって設定される所望ＴＩを用いて第２のＭＲ信号を収集する第２の信号収集手段と、この第２のＭＲ信号に対して再構成処理を行うことによってＭＲＩ画像を生成する第２の画像生成手段と、この第２の画像生成手段によって生成されるＭＲＩ画像を表示する画像表示手段とを備えたことを特徴とするＭＲＩ装置。 - 被検体から得られる心電波形に同期したＩＲ法によりＭＲＩ画像を得るＭＲＩ装置であって、複数のインバージョンタイム（ＴＩ）を設定するＴＩ設定手段と、前記ＴＩ毎に所定スライスに対する複数心拍にわたるＭＲ信号の収集を連続的に行い第１のＭＲ信号の収集する第１の信号収集手段と、この第１のＭＲ信号に対して再構成を行ってぞれぞれのＴＩに対応するＭＲＩ画像を生成する第１の画像生成手段と、この第１の画像生成手段によって得られる複数のＭＲＩ画像に基づいて選択されるＴＩを所望ＴＩとして設定する所望ＴＩ設定手段と、この所望ＴＩ設定手段によって設定される所望ＴＩを用いて第２のＭＲ信号を収集する第２の信号収集手段と、この第２のＭＲ信号に対して再構成処理を行うことによってＭＲＩ画像を生成する第２のＭＲＩ画像生成手段と、この第２の画像生成手段によって生成されるＭＲＩ画像を表示する画像表示手段とを備えたことを特徴とするＭＲＩ装置。
- 前記第１の画像生成手段によって生成されるＭＲＩ画像の収集データ点数は、前記第２の画像生成手段によって生成されるＭＲＩ画像の収集データ点数より少ないことを特徴とする請求項１または２記載のＭＲＩ装置。
- 前記第１の画像生成手段によって生成されるＭＲＩ画像の収集データ点数は、前記第２の画像生成手段によって生成されるＭＲＩ画像の収集データ点数の１／２以下であることを特徴とする請求項３記載のＭＲＩ装置。
- 前記第１の信号収集手段は、各ＴＩにおけるＭＲ信号を２心拍期間にわたって収集することを特徴とする請求項２記載のＭＲＩ装置。
- 前記第１の信号収集手段は、ｋ−空間を複数セグメントで分割した高速撮影法によることを特徴とする請求項１または２記載のＭＲＩ装置。
- 前記設定されるＴＩは、２００ｍｓｅｃ〜４００ｍｓｅｃの範囲で設定されることを特徴とする請求項１または２記載のＭＲＩ装置。
- 画像選択手段をさらに備え、前記画像選択手段は、前記第１の画像生成手段によって生成される複数のＭＲＩ画像の所定部位における画像輝度を比較することによって所望画像を選択することを特徴とする請求項１または２記載のＭＲＩ装置。
- 前記画像選択手段は、前記複数のＭＲＩ画像の所定部位においてヒストグラムを求め、このヒストグラム値を比較することを特徴とする請求項８記載のＭＲＩ装置。
- 被検体から得られる心電波形に同期したＩＲ法によりＭＲＩ画像を得るＭＲＩ装置であって、前記被検体の関心領域の所定のスライスに対してそれぞれ異なるＴＩを設定して第１のＭＲ信号を収集する第１の信号収集手段と、この第１のＭＲ信号に対して再構成を行ってぞれぞれのＴＩに対応する複数のＭＲＩ画像を生成する第１の画像生成手段と、この複数のＭＲＩ画像に基づいて選択されるＴＩを所望ＴＩとして設定する所望ＴＩ設定手段と、この所望ＴＩ設定手段によって設定される所望ＴＩを用いて第２のＭＲ信号を収集する第２の信号収集手段と、この第２のＭＲ信号に対して再構成処理を行うことによってＭＲＩ画像を生成する第２の画像生成手段と、この第２の画像生成手段によって生成されるＭＲＩ画像を表示する画像表示手段とを備えたことを特徴とするＭＲＩ装置。
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