JP4051232B2 - 磁気共鳴撮影装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気共鳴撮影装置に関し、とくに、血液の灌流すなわちパーフュージョン（ｐｅｒｆｕｓｉｏｎ）を撮影する磁気共鳴装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気共鳴撮影（ＭＲＩ：Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）装置では、マグネットシステム（ｍａｇｎｅｔ ｓｙｓｔｅｍ）の内部空間、すなわち、静磁場を形成した撮影空間に撮影の対象を搬入し、勾配磁場および高周波（ＲＦ：ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）磁場を印加して対象内のスピン（ｓｐｉｎ）を励起して磁気共鳴信号を発生させ、その受信信号に基づいて画像を再構成する。
【０００３】
パーフュージョン撮影では、予め、血流の上流側においてスピンにラベリング（ｌａｂｅｌｉｎｇ）を行い、このラベリングされたスピンが関心領域に流入して発生する磁気共鳴信号を撮影に利用する。ラベリングはタギング（ｔａｇｇｉｎｇ）とも呼ばれる。本書ではラベリングで統一する。
【０００４】
ラベリングは、スピンのインバージョン（ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ）によって行われる。脳血流の灌流を撮影する場合、スピンのインバージョンは対象の頸部において行われ、脳の所望のスライスについてのパーフュージョン画像が撮影される。パーフュージョン画像は、ラベリング有りの断層像とラベリング無しの断層像との差分画像として求められる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ラベリングを行う位置は解剖学的知識に基づいて経験的に定められるが、内部構造の個体差等のために、対象によってはラベリングが適切に行えない場合がある。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、スピンのラベリングを適切に行う磁気共鳴撮影装置を実現することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための発明は、対象の内部のスピンをラベリングするラベリング手段と、前記ラベリングする位置を調節する調節手段と、前記ラベリングされたスピンが発生する磁気共鳴信号に基づいて対象の内部状態を示す画像を撮影する撮影手段と、を具備することを特徴とする磁気共鳴撮影装置である。
【０００８】
本発明では、ラベリング位置を調節手段によって調節するので、適切なラベリングを行うことができる。
前記調節手段は前記位置が最適位置となるように調節することが、最適なラベリングを行う点で好ましい。
【０００９】
前記最適位置は、対象の予め定められた部位におけるラベリングされたスピンの信号強度を最大にする位置であることが、探索が容易な点で好ましい。
前記部位は、前記撮影が行われる部位であることが、ラベリングを適切に行う点で好ましい。
【００１０】
前記信号強度は前記部位のパーフュージョン画像の信号強度であることが、ラベリングの適不適の判定が容易な点で好ましい。
前記ラベリング手段は前記部位よりも血流の上流側で前記ラベリングを行うことが、ラベリングを適切に行う点で好ましい。
【００１１】
前記ラベリング手段はスピンのインバージョンによって前記ラベリングを行うことが、ラベリングを適切に行う点で好ましい。
前記撮影手段はパーフュージョン画像を撮影することが、パーフュージョン撮影を適切に行う点で好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態に限定されるものではない。図１に磁気共鳴撮影装置のブロック（ｂｌｏｃｋ）図を示す。本装置は本発明の実施の形態の一例である。本装置の構成によって、本発明の装置に関する実施の形態の一例が示される。
【００１３】
同図に示すように、本装置はマグネットシステム１００を有する。マグネットシステム１００は主磁場コイル（ｃｏｉｌ）部１０２、勾配コイル部１０６およびＲＦコイル部１０８を有する。これら各コイル部は概ね円筒状の形状を有し、互いに同軸的に配置されている。マグネットシステム１００の概ね円柱状の内部空間（ボア：ｂｏｒｅ）に、撮影の対象１がクレードル（ｃｒａｄｌｅ）５００に搭載されて図示しない搬送手段により搬入および搬出される。対象１の頭部はＲＦコイル部１０８内に収容されている。
【００１４】
主磁場コイル部１０２はマグネットシステム１００の内部空間に静磁場を形成する。静磁場の方向は概ね対象１の体軸の方向に平行である。すなわちいわゆる水平磁場を形成する。主磁場コイル部１０２は例えば超伝導コイルを用いて構成される。なお、超伝導コイルに限らず常伝導コイル等を用いて構成してもよい。
【００１５】
勾配コイル部１０６は、互いに垂直な３軸すなわちスライス（ｓｌｉｃｅ）軸、位相軸および周波数軸の方向において、それぞれ静磁場強度に勾配を持たせるための３つの勾配磁場を生じる。
【００１６】
静磁場空間における互いに垂直な座標軸をＸ，Ｙ，Ｚとしたとき、いずれの軸もスライス軸とすることができる。その場合、残り２軸のうちの一方を位相軸とし、他方を周波数軸とする。また、スライス軸、位相軸および周波数軸は、相互間の垂直性を保ったままＸ，Ｙ，Ｚ軸に関して任意の傾きを持たせることも可能である。本装置では対象１の体軸の方向をＺ軸方向とする。
【００１７】
スライス軸方向の勾配磁場をスライス勾配磁場ともいう。位相軸方向の勾配磁場を位相エンコード（ｅｎｃｏｄｅ）勾配磁場またはフェーズエンコード（ｐｈａｓｅ ｅｎｃｏｄｅ）勾配磁場ともいう。周波数軸方向の勾配磁場をリードアウト（ｒｅａｄ ｏｕｔ）勾配磁場ともいう。リードアウト勾配磁場は周波数エンコード勾配磁場と同義である。このような勾配磁場の発生を可能にするために、勾配コイル部１０６は図示しない３系統の勾配コイルを有する。以下、勾配磁場を単に勾配ともいう。
【００１８】
ＲＦコイル部１０８は静磁場空間に対象１の体内のスピン（ｓｐｉｎ）を励起するための高周波磁場を形成する。以下、高周波磁場を形成することをＲＦ励起信号の送信ともいう。また、ＲＦ励起信号をＲＦパルスともいう。ＲＦコイル部１０８は、また、励起されたスピンが生じる電磁波すなわち磁気共鳴信号を受信する。
【００１９】
勾配コイル部１０６には勾配駆動部１３０が接続されている。勾配駆動部１３０は勾配コイル部１０６に駆動信号を与えて勾配磁場を発生させる。勾配駆動部１３０は、勾配コイル部１０６における３系統の勾配コイルに対応して、図示しない３系統の駆動回路を有する。
【００２０】
ＲＦコイル部１０８にはＲＦ駆動部１４０が接続されている。ＲＦ駆動部１４０はＲＦコイル部１０８に駆動信号を与えてＲＦパルスを送信し、対象１の体内のスピンを励起する。
【００２１】
ＲＦコイル部１０８にはデータ収集部１５０が接続されている。データ収集部１５０は、ＲＦコイル部１０８が受信した受信信号をサンプリング（ｓａｍｐｌｉｎｇ）によって取り込み、それをディジタルデータ（ｄｉｇｉｔａｌ ｄａｔａ）として収集する。
【００２２】
勾配駆動部１３０、ＲＦ駆動部１４０およびデータ収集部１５０にはシーケンス制御部１６０が接続されている。シーケンス制御部１６０は、勾配駆動部１３０ないしデータ収集部１５０をそれぞれ制御して磁気共鳴信号の収集を遂行する。
【００２３】
シーケンス制御部１６０は、例えばコンピュータ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等を用いて構成される。シーケンス制御部１６０は図示しないメモリ（ｍｅｍｏｒｙ）を有する。メモリはシーケンス制御部１６０用のプログラムおよび各種のデータを記憶している。シーケンス制御部１６０の機能は、コンピュータがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される。
【００２４】
データ収集部１５０の出力側はデータ処理部１７０に接続されている。データ収集部１５０が収集したデータがデータ処理部１７０に入力される。データ処理部１７０は、例えばコンピュータ等を用いて構成される。データ処理部１７０は図示しないメモリを有する。メモリはデータ処理部１７０用のプログラムおよび各種のデータを記憶している。
【００２５】
データ処理部１７０はシーケンス制御部１６０に接続されている。データ処理部１７０はシーケンス制御部１６０の上位にあってそれを統括する。本装置の機能は、データ処理部１７０がメモリに記憶されたプログラムを実行することによりを実現される。
【００２６】
データ処理部１７０は、データ収集部１５０が収集したデータをメモリに記憶する。メモリ内にはデータ空間が形成される。このデータ空間は２次元フーリエ（Ｆｏｕｒｉｅｒ）空間を構成する。以下、２次元フーリエ空間をｋスペース（ｋ−ｓｐａｃｅ）ともいう。データ処理部１７０は、ｋスペースのデータを２次元逆フ−リエ変換することにより画像を再構成する。
【００２７】
マグネットシステム１００、勾配駆動部１３０、ＲＦ駆動部１４０、データ収集部１５０、シーケンス制御部１６０およびデータ処理部１７０からなる部分は、本発明における撮影手段の実施の形態の一例である。
【００２８】
データ処理部１７０には表示部１８０および操作部１９０が接続されている。表示部１８０は、グラフィックディスプレー（ｇｒａｐｈｉｃ ｄｉｓｐｌａｙ）等で構成される。操作部１９０はポインティングデバイス（ｐｏｉｎｔｉｎｇｄｅｖｉｃｅ）を備えたキーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）等で構成される。
【００２９】
表示部１８０は、データ処理部１７０から出力される再構成画像および各種の情報を表示する。操作部１９０は、使用者によって操作され、各種の指令や情報等をデータ処理部１７０に入力する。使用者は表示部１８０および操作部１９０を通じてインタラクティブ（ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ）に本装置を操作する。
【００３０】
図２に、他の方式の磁気共鳴撮影装置のブロック図を示す。同図に示す磁気共鳴撮影装置は、本発明の実施の形態の一例である。本装置の構成によって、本発明の装置に関する実施の形態の一例が示される。
【００３１】
本装置は、図１に示した装置とは方式を異にするマグネットシステム１００’を有する。マグネットシステム１００’以外は図１に示した装置と同様な構成になっており、同様な部分に同一の符号を付して説明を省略する。
【００３２】
マグネットシステム１００’は主磁場マグネット部１０２’、勾配コイル部１０６’およびＲＦコイル部１０８’を有する。これら主磁場マグネット部１０２’および各コイル部は、いずれも空間を挟んで互いに対向する１対のものからなる。また、いずれも概ね円盤状の形状を有し中心軸を共有して配置されている。マグネットシステム１００’の内部空間（ボア）に、対象１がクレードル５００に搭載されて図示しない搬送手段により搬入および搬出される。対象１の頭部はヘッドコイル部１１０’内に収容されている。
【００３３】
主磁場マグネット部１０２’はマグネットシステム１００’の内部空間に静磁場を形成する。静磁場の方向は概ね対象１の体軸方向と直交する。すなわちいわゆる垂直磁場を形成する。主磁場マグネット部１０２’は例えば永久磁石等を用いて構成される。なお、永久磁石に限らず超伝導電磁石あるいは常伝導電磁石等を用いて構成してもよい。
【００３４】
勾配コイル部１０６’は、互いに垂直な３軸すなわちスライス軸、位相軸および周波数軸の方向において、それぞれ静磁場強度に勾配を持たせるための３つの勾配磁場を生じる。
【００３５】
静磁場空間における互いに垂直な座標軸をＸ，Ｙ，Ｚとしたとき、いずれの軸もスライス軸とすることができる。その場合、残り２軸のうちの一方を位相軸とし、他方を周波数軸とする。また、スライス軸、位相軸および周波数軸は、相互間の垂直性を保ったままＸ，Ｙ，Ｚ軸に関して任意の傾きを持たせることも可能である。本装置でも対象１の体軸の方向をＺ軸方向とする。
【００３６】
スライス軸方向の勾配磁場をスライス勾配磁場ともいう。位相軸方向の勾配磁場を位相エンコード勾配磁場ないしフェーズエンコード勾配磁場ともいう。周波数軸方向の勾配磁場をリードアウト勾配磁場ともいう。リードアウト勾配磁場は周波数エンコード勾配磁場と同義である。このような勾配磁場の発生を可能にするために、勾配コイル部１０６’は図示しない３系統の勾配コイルを有する。
【００３７】
ＲＦコイル部１０８’は静磁場空間に対象１の体内のスピンを励起するためのＲＦパルスを送信する。ヘッドコイル部１１０’は、励起されたスピンが生じる磁気共鳴信号を受信する。ヘッドコイル部１１０’の受信信号がデータ収集部１５０に入力される。
【００３８】
マグネットシステム１００’、勾配駆動部１３０、ＲＦ駆動部１４０、データ収集部１５０、シーケンス制御部１６０およびデータ処理部１７０からなる部分は、本発明における撮影手段の実施の形態の一例である。
【００３９】
本装置によるパーフュージョン撮影について説明する。撮影動作は、図１に示した装置も図２に示した装置も同一である。本装置の動作のフロー（ｆｌｏｗ）図を図３に示す。
【００４０】
同図に示すように、ステップ（ｓｔｅｐ）３０２で、ローカライズ（ｌｏｃａｌｉｚｅ）が行われる。ローカライズとは、パーフュージョン画像の撮影位置すなわちイメージングプレーンを設定することである。イメージングプレーンの設定は本装置の使用者によって行われる。
【００４１】
すなわち、対象１の頭部のコロナル（ｃｏｒｏｎａｌ）断層像またはサジタル（ｓａｇｉｔｔａｌ）断層像を撮影し、そのような断層像上でイメージングプレーンを所望の位置に設定することによって行われる。なお、断層像の代わりに頭部血管の走行状態を示すアンジオグラム（ａｎｇｉｏｇｒａｍ）を撮影し、それを利用するようにしてもよい。
【００４２】
図４に、イメージングプレーン設定の一例を示す。同図に示すように、対象１の頭部の所望の位置にイメージングプレーン４０１が設定される。イメージングプレーン４０１は、必要に応じて複数個設定することが可能である。
【００４３】
次に、ステップ３０４で、ラベリング位置調節が行われる。ラベリング位置調節の結果として、図４に示すように、ラベリングプレーン４０３が、対象１の頸部に設定される。頸部はイメージングプレーン４０１よりも動脈血の上流側の部位となる。
【００４４】
ラベリング位置調節により、ラベリングプレーン４０３は、パーフュージョン撮影がもっとも効果的に行える位置に自動的に設定される。ラベリング位置調節には、データ処理部１７０が関与する。データ処理部１７０は、本発明における制御手段の実施の形態の一例である。データ処理部１７０によるラベリングプレーン４０３の位置の自動設定については、後にあらためて説明する。
【００４５】
次に、ステップ３０６で、パーフュージョン撮影が行われる。パーフュージョン撮影に用いるパルスシーケンスの一例を図５および図６に示す。このパルスシーケンスによるパーフュージョン撮影は、ＣＡＳＬ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ａｒｔｅｒｉａｌ Ｓｐｉｎ Ｌａｂｅｌｉｎｇ）と呼ばれる。
【００４６】
図５はラベル画像撮影用のパルスシーケンス、図６はコントロール画像撮影用のパルスシーケンスである。パルスシーケンスは左から右に進行する。両図において、（１）は高周波磁場のパルスシーケンスを示す。（２）〜（４）はいずれも勾配磁場のパルスシーケンスを示す。（２）はスライス勾配、（３）は周波数エンコード勾配、（４）は位相エンコード勾配である。なお、静磁場は一定の磁場強度で常時印加されている。
【００４７】
図５のパルスシーケンスでは、先ず、ラベリングプレーン４０３のスピンのラベリングが行われる。ラベリングは、所定のデューティレシオ（ｄｕｔｙ ｒａｔｉｏ）で所定回数印加される矩形波のインバージョンパルスによって行われる。これによって、動脈血中のスピンについてインバージョンによるラベリングが行われる。ラベリングされたスピンは動脈を通じてイメージングプレーン４０１に灌流する。
【００４８】
スピンのラベリングには、マグネットシステム１００（１００’）、勾配駆動部１３０、ＲＦ駆動部１４０およびシーケンス制御部１６０が関与する。マグネットシステム１００（１００’）、勾配駆動部１３０、ＲＦ駆動部１４０およびシーケンス制御部１６０からなる部分は、本発明におけるラベリング手段の実施の形態の一例である。
【００４９】
ラベリングの後に、イメージングプレーン４０１について撮影が行われる。撮影は、エコープラナー・イメージング（ＥＰＩ：Ｅｃｈｏ Ｐｌａｎａｒ Ｉｍａｇｉｎｇ）によって行われる。すなわち、イメージングプレーン４０１について９０°パルスによるスピン励起が行われる。９０°励起の所定時間後に１８０°励起を行い、次いで周波数エンコード勾配Ｇｆｒｅｑおよび位相エンコード勾配Ｇｐｈａｓｅを所定のシーケンスで印加して、複数のスピンエコーすなわちビューデータを逐次収集する。このようにして得られたビューデータが、データ処理部１７０のメモリに収集される。メモリにはｋスペースが形成される。このｋスペースはラベル画像用のｋスペースである。
【００５０】
図６のパルスシーケンスでは、先ず、ラベリングプレーン４０３のスピンのＲＦ励起が行われる。ＲＦ励起は、所定のデューティレシオで所定回数印加される正弦波のＲＦパルスによって行われる。
【００５１】
このＲＦパルスの信号強度は図５のパルスシーケンスにおけるインバージョンパルスと同等であるが、正弦波であるために全体としてスピンのインバージョンは行われない。このＲＦ励起は、イメージングプレーン４０１上でのスピンのサチュレーション（ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ）効果を、図５のインバージョンパルスと同じにするために行われる。
【００５２】
このようなスピン操作の後に、イメージングプレーンについて撮影が行われる。撮影は、ＥＰＩによって行われる。すなわち、イメージングプレーン４０１について９０°パルスによるスピン励起が行われる。９０°励起の所定時間後に１８０°励起を行い、次いで周波数エンコード勾配Ｇｆｒｅｑおよび位相エンコード勾配Ｇｐｈａｓｅを所定のシーケンスで印加して、複数のスピンエコーすなわちビューデータを逐次収集する。このようにして得られたビューデータが、データ処理部１７０のメモリに収集される。メモリにはｋスペースが形成される。このｋスペースはコントロール画像用のｋスペースである。
【００５３】
図７に、ｋスペースの概念図を示す。ｋスペースにおいて横軸ｋｘは周波数軸であり、縦軸ｋｙは位相軸である。同図において複数の横長の長方形がそれぞれビューデータを表す。長方形内に記入された数字は位相エンコード量を表す。位相エンコード量はπ／Ｎで正規化してある。Ｎは６４〜５１２である。位相エンコード量は位相軸ｋｙの中心で０である。中心から両端にかけて位相エンコード量が次第に増加する。増加の極性は互いに逆である。
【００５４】
このようなｋスペースが、ラベル画像とコントロール画像についてそれぞれ形成される。データ処理部１７０は、それらｋスペースのビューデータをそれぞれ２次元逆フーリエ変換して、ラベル画像およびコントロール画像をそれぞれ再構成する。
【００５５】
データ処理部１７０は、さらに、ラベル画像とコントロール画像との差分画像を求める。差分画像は、インバージョンすなわちラベリングされたスピンが生じる磁気共鳴信号だけに基づく画像となる。これによって、差分画像はパーフュージョン画像となる。パーフュージョン画像は、ステップ３０８で、表示部１８０に表示され、また、メモリに記憶される。
【００５６】
ラベリング位置調節について説明する。図８に、ラベリング位置調節の観点での本装置の機能ブロック図を示す。同図に示すように、本装置は、撮影部８０２、ラベリング部８０４および制御部８０６を有する。
【００５７】
撮影部８０２は、マグネットシステム１００（１００’）、勾配駆動部１３０、ＲＦ駆動部１４０、データ収集部１５０、シーケンス制御部１６０およびデータ処理部１７０で構成される。ラベリング部８０４は、マグネットシステム１００（１００’）、勾配駆動部１３０、ＲＦ駆動部１４０およびシーケンス制御部１６０によって構成される。制御部８０６はデータ処理部１７０によって構成される。
【００５８】
撮影部８０２は、本発明における撮影手段の実施の形態の一例である。ラベリング部８０４は、本発明におけるラベリング手段の実施の形態の一例である。データ処理部１７０は、本発明における制御手段の実施の形態の一例である。
【００５９】
図９に、ラベリング位置調節のフロー図を示す。このフロー図は、図３に示したフロー図のステップ３０４を詳細に示したものである。同図に示すように、ステップ９０２で、初期位置設定が行われる。初期位置設定は、図４に示したローカライズ用の画像上で、使用者がラベリングプレーン４０３の初期位置を設定することによって行われる。
【００６０】
次に、ステップ９０４で、ラベリング位置を変化させつつＡＳＬ（Ａｒｔｅｒｉａｌ Ｓｐｉｎ Ｌａｂｅｌｉｎｇ）信号を収集することが行われる。ラベリング位置は制御部８０６による制御の下でラベリング部８０４によって変化させる。ＡＳＬ信号の収集は撮影部８０２によって行われる。なお、ＡＳＬ信号とは、ラベリングされたスピンが生じる磁気共鳴信号のことである。
【００６１】
ラベリング位置は、図１０に示すように、初期位置を基準として、その前後に所定の範囲にわたって変化させる。あるいは、図１１に示すように、初期位置を基準として、所定の範囲にわたって傾き変化させるようにしてもよく、さらには両者を組み合わせてもよい。
【００６２】
各位置においてスピンのラベリングを行ってそれぞれＡＳＬ信号を収集する。ラベリングおよびＡＳＬ信号の収集には、図５および図６に示したパルスシーケンスが用いられる。すなわち、パーフュージョン撮影と同様のパルスシーケンスが用いられ、イメージングプレーン４０１についてのパーフュージョン撮影が行われる。これによって、パーフュージョン画像が得られる。パーフュージョン画像はＡＳＬ信号の強弱を表す画像に他ならない。
【００６３】
ＡＳＬ信号収集の空間分解能は粗くてよい。これによって信号収集時間を短縮することができる。ＡＳＬ信号収集をイメージングプレーン４０１において行うので、正式にパーフュージョン撮影を行う位置におけるＡＳＬ信号を収集することができる。なお、ＡＳＬ信号の収集は、イメージングプレーン４０１に限らずラベリング位置の下流の適宜の位置で行うようにしてもよい。
【００６４】
収集されたＡＳＬ信号について、例えば、パーフュージョン画像のおける総和が求められ、ラベリング位置ごとに記憶される。これによって、例えば図１２に示すような、ラベリング位置と信号強度との関係が記憶される。
【００６５】
パーフュージョン画像から求めたＡＳＬ信号の信号強度は正式なパーフュージョン画像の信号強度に対応しているので、ラベリングの良否の判定に利用するのに好適である。
【００６６】
次に、ステップ９０６で、ピーク（ｐｅａｋ）の有無が判定される。すなわち、ラベリング位置と信号強度との関係においてＡＳＬ信号のピークがあるか否かが判定される。図１２においてはラベリング位置ＬにおいてＡＳＬ信号のピークがあり、これによって判定はＹｅｓとなる。
【００６７】
そこで、次に、ステップ９０８で、ＡＳＬ信号がピークとなるラベリング位置が採用される。この位置が正式なパーフュージョン撮影のためのラベリング位置となる。
【００６８】
ＡＳＬ信号がピークとなるラベリング位置は、もっとも効率良くラベリングが行われる位置であるから、正式なパーフュージョン撮影のためのラベリング位置として最適である。
【００６９】
ＡＳＬ信号のピークを利用するので、最適位置の探索は容易に行うことができる。また、ラベリング位置が最適化されることにより、高品質のパーフュージョン撮影を行うことができる。
【００７０】
ラベリング位置と信号強度との関係が、例えば図１３に示すように、顕著なピークがないものである場合は、ステップ９０６の判定はＮｏとなる。その場合は、ステップ９１０で、初期位置の採用が行われ、これが正式なパーフュージョン撮影のためのラベリング位置となる。この場合は、初期位置が実質的に最適位置であり、品質の良いパーフュージョン撮影を行うことができる。
【００７１】
上記のようなラベリング位置調節は、ＣＡＳＬによるパーフュージョン撮影ばかりでなく、ＥＰＩＳＴＡＲ（Ｅｃｈｏ Ｐｌａｎａｒ Ｉｍａｇｉｎｇ ａｎｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｔａｒｇｅｔｉｎｇ ｗｉｔｈ Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）やＱＵＩＰＳＳ ＩＩ（Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ Ｉｍａｇｉｎｇ ｏｆ Ｐｅｒｆｕｓｉｏｎ Ｕｓｉｎｇ ａ Ｓｉｎｇｌｅ Ｓｕｂｔｒａｃｔｉｏｎ ＩＩ）等によるパーフュージョン撮影に適用することが可能である。
【００７２】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、スピンのラベリングを適切に行う行う磁気共鳴撮影装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態の一例の装置の動作のフロー図である。
【図４】イメージングプレーンとラベリングプレーンの設定の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態の一例の装置が実行するパルスシーケンスの一例を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態の一例の装置が実行するパルスシーケンスの一例を示す図である。
【図７】ｋスペースの概念図である。
【図８】本発明の実施の形態の一例の装置の機能ブロック図である。
【図９】本発明の実施の形態の一例の装置の動作のフロー図である。
【図１０】ラベリングプレーンの位置調節を示す図である。
【図１１】ラベリングプレーンの位置調節を示す図である。
【図１２】ラベリング位置と信号強度との関係を示す図である。
【図１３】ラベリング位置と信号強度との関係を示す図である。
【符号の説明】
１ 対象
１００，１００’ マグネットシステム
１０２ 主磁場コイル部
１０２’ 主磁場マグネット部
１０６，１０６’ 勾配コイル部
１０８，１０８’ ＲＦコイル部
１１０’ ヘッドコイル部
１３０ 勾配駆動部
１４０ ＲＦ駆動部
１５０ データ収集部
１６０ シーケンス制御部
１７０ データ処理部
１８０ 表示部
１９０ 操作部
５００ クレードル
４０１ イメージングプレーン
４０３ ラベリングプレーン
８０２ 撮影部
８０４ ラベリング部
８０６ 制御部
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気共鳴撮影装置に関し、とくに、血液の灌流すなわちパーフュージョン（ｐｅｒｆｕｓｉｏｎ）を撮影する磁気共鳴装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気共鳴撮影（ＭＲＩ：Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）装置では、マグネットシステム（ｍａｇｎｅｔ ｓｙｓｔｅｍ）の内部空間、すなわち、静磁場を形成した撮影空間に撮影の対象を搬入し、勾配磁場および高周波（ＲＦ：ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）磁場を印加して対象内のスピン（ｓｐｉｎ）を励起して磁気共鳴信号を発生させ、その受信信号に基づいて画像を再構成する。
【０００３】
パーフュージョン撮影では、予め、血流の上流側においてスピンにラベリング（ｌａｂｅｌｉｎｇ）を行い、このラベリングされたスピンが関心領域に流入して発生する磁気共鳴信号を撮影に利用する。ラベリングはタギング（ｔａｇｇｉｎｇ）とも呼ばれる。本書ではラベリングで統一する。
【０００４】
ラベリングは、スピンのインバージョン（ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ）によって行われる。脳血流の灌流を撮影する場合、スピンのインバージョンは対象の頸部において行われ、脳の所望のスライスについてのパーフュージョン画像が撮影される。パーフュージョン画像は、ラベリング有りの断層像とラベリング無しの断層像との差分画像として求められる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ラベリングを行う位置は解剖学的知識に基づいて経験的に定められるが、内部構造の個体差等のために、対象によってはラベリングが適切に行えない場合がある。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、スピンのラベリングを適切に行う磁気共鳴撮影装置を実現することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための発明は、対象の内部のスピンをラベリングするラベリング手段と、前記ラベリングする位置を調節する調節手段と、前記ラベリングされたスピンが発生する磁気共鳴信号に基づいて対象の内部状態を示す画像を撮影する撮影手段と、を具備することを特徴とする磁気共鳴撮影装置である。
【０００８】
本発明では、ラベリング位置を調節手段によって調節するので、適切なラベリングを行うことができる。
前記調節手段は前記位置が最適位置となるように調節することが、最適なラベリングを行う点で好ましい。
【０００９】
前記最適位置は、対象の予め定められた部位におけるラベリングされたスピンの信号強度を最大にする位置であることが、探索が容易な点で好ましい。
前記部位は、前記撮影が行われる部位であることが、ラベリングを適切に行う点で好ましい。
【００１０】
前記信号強度は前記部位のパーフュージョン画像の信号強度であることが、ラベリングの適不適の判定が容易な点で好ましい。
前記ラベリング手段は前記部位よりも血流の上流側で前記ラベリングを行うことが、ラベリングを適切に行う点で好ましい。
【００１１】
前記ラベリング手段はスピンのインバージョンによって前記ラベリングを行うことが、ラベリングを適切に行う点で好ましい。
前記撮影手段はパーフュージョン画像を撮影することが、パーフュージョン撮影を適切に行う点で好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態に限定されるものではない。図１に磁気共鳴撮影装置のブロック（ｂｌｏｃｋ）図を示す。本装置は本発明の実施の形態の一例である。本装置の構成によって、本発明の装置に関する実施の形態の一例が示される。
【００１３】
同図に示すように、本装置はマグネットシステム１００を有する。マグネットシステム１００は主磁場コイル（ｃｏｉｌ）部１０２、勾配コイル部１０６およびＲＦコイル部１０８を有する。これら各コイル部は概ね円筒状の形状を有し、互いに同軸的に配置されている。マグネットシステム１００の概ね円柱状の内部空間（ボア：ｂｏｒｅ）に、撮影の対象１がクレードル（ｃｒａｄｌｅ）５００に搭載されて図示しない搬送手段により搬入および搬出される。対象１の頭部はＲＦコイル部１０８内に収容されている。
【００１４】
主磁場コイル部１０２はマグネットシステム１００の内部空間に静磁場を形成する。静磁場の方向は概ね対象１の体軸の方向に平行である。すなわちいわゆる水平磁場を形成する。主磁場コイル部１０２は例えば超伝導コイルを用いて構成される。なお、超伝導コイルに限らず常伝導コイル等を用いて構成してもよい。
【００１５】
勾配コイル部１０６は、互いに垂直な３軸すなわちスライス（ｓｌｉｃｅ）軸、位相軸および周波数軸の方向において、それぞれ静磁場強度に勾配を持たせるための３つの勾配磁場を生じる。
【００１６】
静磁場空間における互いに垂直な座標軸をＸ，Ｙ，Ｚとしたとき、いずれの軸もスライス軸とすることができる。その場合、残り２軸のうちの一方を位相軸とし、他方を周波数軸とする。また、スライス軸、位相軸および周波数軸は、相互間の垂直性を保ったままＸ，Ｙ，Ｚ軸に関して任意の傾きを持たせることも可能である。本装置では対象１の体軸の方向をＺ軸方向とする。
【００１７】
スライス軸方向の勾配磁場をスライス勾配磁場ともいう。位相軸方向の勾配磁場を位相エンコード（ｅｎｃｏｄｅ）勾配磁場またはフェーズエンコード（ｐｈａｓｅ ｅｎｃｏｄｅ）勾配磁場ともいう。周波数軸方向の勾配磁場をリードアウト（ｒｅａｄ ｏｕｔ）勾配磁場ともいう。リードアウト勾配磁場は周波数エンコード勾配磁場と同義である。このような勾配磁場の発生を可能にするために、勾配コイル部１０６は図示しない３系統の勾配コイルを有する。以下、勾配磁場を単に勾配ともいう。
【００１８】
ＲＦコイル部１０８は静磁場空間に対象１の体内のスピン（ｓｐｉｎ）を励起するための高周波磁場を形成する。以下、高周波磁場を形成することをＲＦ励起信号の送信ともいう。また、ＲＦ励起信号をＲＦパルスともいう。ＲＦコイル部１０８は、また、励起されたスピンが生じる電磁波すなわち磁気共鳴信号を受信する。
【００１９】
勾配コイル部１０６には勾配駆動部１３０が接続されている。勾配駆動部１３０は勾配コイル部１０６に駆動信号を与えて勾配磁場を発生させる。勾配駆動部１３０は、勾配コイル部１０６における３系統の勾配コイルに対応して、図示しない３系統の駆動回路を有する。
【００２０】
ＲＦコイル部１０８にはＲＦ駆動部１４０が接続されている。ＲＦ駆動部１４０はＲＦコイル部１０８に駆動信号を与えてＲＦパルスを送信し、対象１の体内のスピンを励起する。
【００２１】
ＲＦコイル部１０８にはデータ収集部１５０が接続されている。データ収集部１５０は、ＲＦコイル部１０８が受信した受信信号をサンプリング（ｓａｍｐｌｉｎｇ）によって取り込み、それをディジタルデータ（ｄｉｇｉｔａｌ ｄａｔａ）として収集する。
【００２２】
勾配駆動部１３０、ＲＦ駆動部１４０およびデータ収集部１５０にはシーケンス制御部１６０が接続されている。シーケンス制御部１６０は、勾配駆動部１３０ないしデータ収集部１５０をそれぞれ制御して磁気共鳴信号の収集を遂行する。
【００２３】
シーケンス制御部１６０は、例えばコンピュータ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等を用いて構成される。シーケンス制御部１６０は図示しないメモリ（ｍｅｍｏｒｙ）を有する。メモリはシーケンス制御部１６０用のプログラムおよび各種のデータを記憶している。シーケンス制御部１６０の機能は、コンピュータがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される。
【００２４】
データ収集部１５０の出力側はデータ処理部１７０に接続されている。データ収集部１５０が収集したデータがデータ処理部１７０に入力される。データ処理部１７０は、例えばコンピュータ等を用いて構成される。データ処理部１７０は図示しないメモリを有する。メモリはデータ処理部１７０用のプログラムおよび各種のデータを記憶している。
【００２５】
データ処理部１７０はシーケンス制御部１６０に接続されている。データ処理部１７０はシーケンス制御部１６０の上位にあってそれを統括する。本装置の機能は、データ処理部１７０がメモリに記憶されたプログラムを実行することによりを実現される。
【００２６】
データ処理部１７０は、データ収集部１５０が収集したデータをメモリに記憶する。メモリ内にはデータ空間が形成される。このデータ空間は２次元フーリエ（Ｆｏｕｒｉｅｒ）空間を構成する。以下、２次元フーリエ空間をｋスペース（ｋ−ｓｐａｃｅ）ともいう。データ処理部１７０は、ｋスペースのデータを２次元逆フ−リエ変換することにより画像を再構成する。
【００２７】
マグネットシステム１００、勾配駆動部１３０、ＲＦ駆動部１４０、データ収集部１５０、シーケンス制御部１６０およびデータ処理部１７０からなる部分は、本発明における撮影手段の実施の形態の一例である。
【００２８】
データ処理部１７０には表示部１８０および操作部１９０が接続されている。表示部１８０は、グラフィックディスプレー（ｇｒａｐｈｉｃ ｄｉｓｐｌａｙ）等で構成される。操作部１９０はポインティングデバイス（ｐｏｉｎｔｉｎｇｄｅｖｉｃｅ）を備えたキーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）等で構成される。
【００２９】
表示部１８０は、データ処理部１７０から出力される再構成画像および各種の情報を表示する。操作部１９０は、使用者によって操作され、各種の指令や情報等をデータ処理部１７０に入力する。使用者は表示部１８０および操作部１９０を通じてインタラクティブ（ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ）に本装置を操作する。
【００３０】
図２に、他の方式の磁気共鳴撮影装置のブロック図を示す。同図に示す磁気共鳴撮影装置は、本発明の実施の形態の一例である。本装置の構成によって、本発明の装置に関する実施の形態の一例が示される。
【００３１】
本装置は、図１に示した装置とは方式を異にするマグネットシステム１００’を有する。マグネットシステム１００’以外は図１に示した装置と同様な構成になっており、同様な部分に同一の符号を付して説明を省略する。
【００３２】
マグネットシステム１００’は主磁場マグネット部１０２’、勾配コイル部１０６’およびＲＦコイル部１０８’を有する。これら主磁場マグネット部１０２’および各コイル部は、いずれも空間を挟んで互いに対向する１対のものからなる。また、いずれも概ね円盤状の形状を有し中心軸を共有して配置されている。マグネットシステム１００’の内部空間（ボア）に、対象１がクレードル５００に搭載されて図示しない搬送手段により搬入および搬出される。対象１の頭部はヘッドコイル部１１０’内に収容されている。
【００３３】
主磁場マグネット部１０２’はマグネットシステム１００’の内部空間に静磁場を形成する。静磁場の方向は概ね対象１の体軸方向と直交する。すなわちいわゆる垂直磁場を形成する。主磁場マグネット部１０２’は例えば永久磁石等を用いて構成される。なお、永久磁石に限らず超伝導電磁石あるいは常伝導電磁石等を用いて構成してもよい。
【００３４】
勾配コイル部１０６’は、互いに垂直な３軸すなわちスライス軸、位相軸および周波数軸の方向において、それぞれ静磁場強度に勾配を持たせるための３つの勾配磁場を生じる。
【００３５】
静磁場空間における互いに垂直な座標軸をＸ，Ｙ，Ｚとしたとき、いずれの軸もスライス軸とすることができる。その場合、残り２軸のうちの一方を位相軸とし、他方を周波数軸とする。また、スライス軸、位相軸および周波数軸は、相互間の垂直性を保ったままＸ，Ｙ，Ｚ軸に関して任意の傾きを持たせることも可能である。本装置でも対象１の体軸の方向をＺ軸方向とする。
【００３６】
スライス軸方向の勾配磁場をスライス勾配磁場ともいう。位相軸方向の勾配磁場を位相エンコード勾配磁場ないしフェーズエンコード勾配磁場ともいう。周波数軸方向の勾配磁場をリードアウト勾配磁場ともいう。リードアウト勾配磁場は周波数エンコード勾配磁場と同義である。このような勾配磁場の発生を可能にするために、勾配コイル部１０６’は図示しない３系統の勾配コイルを有する。
【００３７】
ＲＦコイル部１０８’は静磁場空間に対象１の体内のスピンを励起するためのＲＦパルスを送信する。ヘッドコイル部１１０’は、励起されたスピンが生じる磁気共鳴信号を受信する。ヘッドコイル部１１０’の受信信号がデータ収集部１５０に入力される。
【００３８】
マグネットシステム１００’、勾配駆動部１３０、ＲＦ駆動部１４０、データ収集部１５０、シーケンス制御部１６０およびデータ処理部１７０からなる部分は、本発明における撮影手段の実施の形態の一例である。
【００３９】
本装置によるパーフュージョン撮影について説明する。撮影動作は、図１に示した装置も図２に示した装置も同一である。本装置の動作のフロー（ｆｌｏｗ）図を図３に示す。
【００４０】
同図に示すように、ステップ（ｓｔｅｐ）３０２で、ローカライズ（ｌｏｃａｌｉｚｅ）が行われる。ローカライズとは、パーフュージョン画像の撮影位置すなわちイメージングプレーンを設定することである。イメージングプレーンの設定は本装置の使用者によって行われる。
【００４１】
すなわち、対象１の頭部のコロナル（ｃｏｒｏｎａｌ）断層像またはサジタル（ｓａｇｉｔｔａｌ）断層像を撮影し、そのような断層像上でイメージングプレーンを所望の位置に設定することによって行われる。なお、断層像の代わりに頭部血管の走行状態を示すアンジオグラム（ａｎｇｉｏｇｒａｍ）を撮影し、それを利用するようにしてもよい。
【００４２】
図４に、イメージングプレーン設定の一例を示す。同図に示すように、対象１の頭部の所望の位置にイメージングプレーン４０１が設定される。イメージングプレーン４０１は、必要に応じて複数個設定することが可能である。
【００４３】
次に、ステップ３０４で、ラベリング位置調節が行われる。ラベリング位置調節の結果として、図４に示すように、ラベリングプレーン４０３が、対象１の頸部に設定される。頸部はイメージングプレーン４０１よりも動脈血の上流側の部位となる。
【００４４】
ラベリング位置調節により、ラベリングプレーン４０３は、パーフュージョン撮影がもっとも効果的に行える位置に自動的に設定される。ラベリング位置調節には、データ処理部１７０が関与する。データ処理部１７０は、本発明における制御手段の実施の形態の一例である。データ処理部１７０によるラベリングプレーン４０３の位置の自動設定については、後にあらためて説明する。
【００４５】
次に、ステップ３０６で、パーフュージョン撮影が行われる。パーフュージョン撮影に用いるパルスシーケンスの一例を図５および図６に示す。このパルスシーケンスによるパーフュージョン撮影は、ＣＡＳＬ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ａｒｔｅｒｉａｌ Ｓｐｉｎ Ｌａｂｅｌｉｎｇ）と呼ばれる。
【００４６】
図５はラベル画像撮影用のパルスシーケンス、図６はコントロール画像撮影用のパルスシーケンスである。パルスシーケンスは左から右に進行する。両図において、（１）は高周波磁場のパルスシーケンスを示す。（２）〜（４）はいずれも勾配磁場のパルスシーケンスを示す。（２）はスライス勾配、（３）は周波数エンコード勾配、（４）は位相エンコード勾配である。なお、静磁場は一定の磁場強度で常時印加されている。
【００４７】
図５のパルスシーケンスでは、先ず、ラベリングプレーン４０３のスピンのラベリングが行われる。ラベリングは、所定のデューティレシオ（ｄｕｔｙ ｒａｔｉｏ）で所定回数印加される矩形波のインバージョンパルスによって行われる。これによって、動脈血中のスピンについてインバージョンによるラベリングが行われる。ラベリングされたスピンは動脈を通じてイメージングプレーン４０１に灌流する。
【００４８】
スピンのラベリングには、マグネットシステム１００（１００’）、勾配駆動部１３０、ＲＦ駆動部１４０およびシーケンス制御部１６０が関与する。マグネットシステム１００（１００’）、勾配駆動部１３０、ＲＦ駆動部１４０およびシーケンス制御部１６０からなる部分は、本発明におけるラベリング手段の実施の形態の一例である。
【００４９】
ラベリングの後に、イメージングプレーン４０１について撮影が行われる。撮影は、エコープラナー・イメージング（ＥＰＩ：Ｅｃｈｏ Ｐｌａｎａｒ Ｉｍａｇｉｎｇ）によって行われる。すなわち、イメージングプレーン４０１について９０°パルスによるスピン励起が行われる。９０°励起の所定時間後に１８０°励起を行い、次いで周波数エンコード勾配Ｇｆｒｅｑおよび位相エンコード勾配Ｇｐｈａｓｅを所定のシーケンスで印加して、複数のスピンエコーすなわちビューデータを逐次収集する。このようにして得られたビューデータが、データ処理部１７０のメモリに収集される。メモリにはｋスペースが形成される。このｋスペースはラベル画像用のｋスペースである。
【００５０】
図６のパルスシーケンスでは、先ず、ラベリングプレーン４０３のスピンのＲＦ励起が行われる。ＲＦ励起は、所定のデューティレシオで所定回数印加される正弦波のＲＦパルスによって行われる。
【００５１】
このＲＦパルスの信号強度は図５のパルスシーケンスにおけるインバージョンパルスと同等であるが、正弦波であるために全体としてスピンのインバージョンは行われない。このＲＦ励起は、イメージングプレーン４０１上でのスピンのサチュレーション（ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ）効果を、図５のインバージョンパルスと同じにするために行われる。
【００５２】
このようなスピン操作の後に、イメージングプレーンについて撮影が行われる。撮影は、ＥＰＩによって行われる。すなわち、イメージングプレーン４０１について９０°パルスによるスピン励起が行われる。９０°励起の所定時間後に１８０°励起を行い、次いで周波数エンコード勾配Ｇｆｒｅｑおよび位相エンコード勾配Ｇｐｈａｓｅを所定のシーケンスで印加して、複数のスピンエコーすなわちビューデータを逐次収集する。このようにして得られたビューデータが、データ処理部１７０のメモリに収集される。メモリにはｋスペースが形成される。このｋスペースはコントロール画像用のｋスペースである。
【００５３】
図７に、ｋスペースの概念図を示す。ｋスペースにおいて横軸ｋｘは周波数軸であり、縦軸ｋｙは位相軸である。同図において複数の横長の長方形がそれぞれビューデータを表す。長方形内に記入された数字は位相エンコード量を表す。位相エンコード量はπ／Ｎで正規化してある。Ｎは６４〜５１２である。位相エンコード量は位相軸ｋｙの中心で０である。中心から両端にかけて位相エンコード量が次第に増加する。増加の極性は互いに逆である。
【００５４】
このようなｋスペースが、ラベル画像とコントロール画像についてそれぞれ形成される。データ処理部１７０は、それらｋスペースのビューデータをそれぞれ２次元逆フーリエ変換して、ラベル画像およびコントロール画像をそれぞれ再構成する。
【００５５】
データ処理部１７０は、さらに、ラベル画像とコントロール画像との差分画像を求める。差分画像は、インバージョンすなわちラベリングされたスピンが生じる磁気共鳴信号だけに基づく画像となる。これによって、差分画像はパーフュージョン画像となる。パーフュージョン画像は、ステップ３０８で、表示部１８０に表示され、また、メモリに記憶される。
【００５６】
ラベリング位置調節について説明する。図８に、ラベリング位置調節の観点での本装置の機能ブロック図を示す。同図に示すように、本装置は、撮影部８０２、ラベリング部８０４および制御部８０６を有する。
【００５７】
撮影部８０２は、マグネットシステム１００（１００’）、勾配駆動部１３０、ＲＦ駆動部１４０、データ収集部１５０、シーケンス制御部１６０およびデータ処理部１７０で構成される。ラベリング部８０４は、マグネットシステム１００（１００’）、勾配駆動部１３０、ＲＦ駆動部１４０およびシーケンス制御部１６０によって構成される。制御部８０６はデータ処理部１７０によって構成される。
【００５８】
撮影部８０２は、本発明における撮影手段の実施の形態の一例である。ラベリング部８０４は、本発明におけるラベリング手段の実施の形態の一例である。データ処理部１７０は、本発明における制御手段の実施の形態の一例である。
【００５９】
図９に、ラベリング位置調節のフロー図を示す。このフロー図は、図３に示したフロー図のステップ３０４を詳細に示したものである。同図に示すように、ステップ９０２で、初期位置設定が行われる。初期位置設定は、図４に示したローカライズ用の画像上で、使用者がラベリングプレーン４０３の初期位置を設定することによって行われる。
【００６０】
次に、ステップ９０４で、ラベリング位置を変化させつつＡＳＬ（Ａｒｔｅｒｉａｌ Ｓｐｉｎ Ｌａｂｅｌｉｎｇ）信号を収集することが行われる。ラベリング位置は制御部８０６による制御の下でラベリング部８０４によって変化させる。ＡＳＬ信号の収集は撮影部８０２によって行われる。なお、ＡＳＬ信号とは、ラベリングされたスピンが生じる磁気共鳴信号のことである。
【００６１】
ラベリング位置は、図１０に示すように、初期位置を基準として、その前後に所定の範囲にわたって変化させる。あるいは、図１１に示すように、初期位置を基準として、所定の範囲にわたって傾き変化させるようにしてもよく、さらには両者を組み合わせてもよい。
【００６２】
各位置においてスピンのラベリングを行ってそれぞれＡＳＬ信号を収集する。ラベリングおよびＡＳＬ信号の収集には、図５および図６に示したパルスシーケンスが用いられる。すなわち、パーフュージョン撮影と同様のパルスシーケンスが用いられ、イメージングプレーン４０１についてのパーフュージョン撮影が行われる。これによって、パーフュージョン画像が得られる。パーフュージョン画像はＡＳＬ信号の強弱を表す画像に他ならない。
【００６３】
ＡＳＬ信号収集の空間分解能は粗くてよい。これによって信号収集時間を短縮することができる。ＡＳＬ信号収集をイメージングプレーン４０１において行うので、正式にパーフュージョン撮影を行う位置におけるＡＳＬ信号を収集することができる。なお、ＡＳＬ信号の収集は、イメージングプレーン４０１に限らずラベリング位置の下流の適宜の位置で行うようにしてもよい。
【００６４】
収集されたＡＳＬ信号について、例えば、パーフュージョン画像のおける総和が求められ、ラベリング位置ごとに記憶される。これによって、例えば図１２に示すような、ラベリング位置と信号強度との関係が記憶される。
【００６５】
パーフュージョン画像から求めたＡＳＬ信号の信号強度は正式なパーフュージョン画像の信号強度に対応しているので、ラベリングの良否の判定に利用するのに好適である。
【００６６】
次に、ステップ９０６で、ピーク（ｐｅａｋ）の有無が判定される。すなわち、ラベリング位置と信号強度との関係においてＡＳＬ信号のピークがあるか否かが判定される。図１２においてはラベリング位置ＬにおいてＡＳＬ信号のピークがあり、これによって判定はＹｅｓとなる。
【００６７】
そこで、次に、ステップ９０８で、ＡＳＬ信号がピークとなるラベリング位置が採用される。この位置が正式なパーフュージョン撮影のためのラベリング位置となる。
【００６８】
ＡＳＬ信号がピークとなるラベリング位置は、もっとも効率良くラベリングが行われる位置であるから、正式なパーフュージョン撮影のためのラベリング位置として最適である。
【００６９】
ＡＳＬ信号のピークを利用するので、最適位置の探索は容易に行うことができる。また、ラベリング位置が最適化されることにより、高品質のパーフュージョン撮影を行うことができる。
【００７０】
ラベリング位置と信号強度との関係が、例えば図１３に示すように、顕著なピークがないものである場合は、ステップ９０６の判定はＮｏとなる。その場合は、ステップ９１０で、初期位置の採用が行われ、これが正式なパーフュージョン撮影のためのラベリング位置となる。この場合は、初期位置が実質的に最適位置であり、品質の良いパーフュージョン撮影を行うことができる。
【００７１】
上記のようなラベリング位置調節は、ＣＡＳＬによるパーフュージョン撮影ばかりでなく、ＥＰＩＳＴＡＲ（Ｅｃｈｏ Ｐｌａｎａｒ Ｉｍａｇｉｎｇ ａｎｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｔａｒｇｅｔｉｎｇ ｗｉｔｈ Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）やＱＵＩＰＳＳ ＩＩ（Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ Ｉｍａｇｉｎｇ ｏｆ Ｐｅｒｆｕｓｉｏｎ Ｕｓｉｎｇ ａ Ｓｉｎｇｌｅ Ｓｕｂｔｒａｃｔｉｏｎ ＩＩ）等によるパーフュージョン撮影に適用することが可能である。
【００７２】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、スピンのラベリングを適切に行う行う磁気共鳴撮影装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態の一例の装置の動作のフロー図である。
【図４】イメージングプレーンとラベリングプレーンの設定の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態の一例の装置が実行するパルスシーケンスの一例を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態の一例の装置が実行するパルスシーケンスの一例を示す図である。
【図７】ｋスペースの概念図である。
【図８】本発明の実施の形態の一例の装置の機能ブロック図である。
【図９】本発明の実施の形態の一例の装置の動作のフロー図である。
【図１０】ラベリングプレーンの位置調節を示す図である。
【図１１】ラベリングプレーンの位置調節を示す図である。
【図１２】ラベリング位置と信号強度との関係を示す図である。
【図１３】ラベリング位置と信号強度との関係を示す図である。
【符号の説明】
１ 対象
１００，１００’ マグネットシステム
１０２ 主磁場コイル部
１０２’ 主磁場マグネット部
１０６，１０６’ 勾配コイル部
１０８，１０８’ ＲＦコイル部
１１０’ ヘッドコイル部
１３０ 勾配駆動部
１４０ ＲＦ駆動部
１５０ データ収集部
１６０ シーケンス制御部
１７０ データ処理部
１８０ 表示部
１９０ 操作部
５００ クレードル
４０１ イメージングプレーン
４０３ ラベリングプレーン
８０２ 撮影部
８０４ ラベリング部
８０６ 制御部
Claims (6)
- 対象の内部のスピンをラベリングするラベリング手段と、
前記ラベリングする位置を調節する調節手段と、
前記ラベリングされたスピンが発生する磁気共鳴信号に基づいて対象の内部状態を示す画像を撮影する撮影手段とを具備し、
前記調節手段は、前記ラベリングする位置が対象の予め定められた部位におけるラベリングされたスピンの信号強度を最大にする位置になるようにその位置を調節する、ことを特徴とする磁気共鳴撮影装置。 - 前記対象の予め定められた部位は、前記対象の内部状態を示す画像の撮影が行われる部位である、
ことを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴撮影装置。 - 前記信号強度は前記部位のパーフュージョン画像の信号強度である、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の磁気共鳴撮影装置。 - 前記ラベリング手段は前記部位よりも血流の上流側で前記ラベリングを行う、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載の磁気共鳴撮影装置。 - 前記ラベリング手段はスピンのインバージョンによって前記ラベリングを行う、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１つに記載の磁気共鳴撮影装置。 - 前記撮影手段はパーフュージョン画像を撮影する、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項５のうちのいずれか１つに記載の磁気共鳴撮影装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002177960A JP4051232B2 (ja) | 2002-06-19 | 2002-06-19 | 磁気共鳴撮影装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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