JP4334049B2 - 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、磁気共鳴現象に基づいて被検体内部を画像化する磁気共鳴（ＭＲ）イメージング（ＭＲＩ）に係り、とくに、リンパ管、リンパ節など、血液に比べて流れが遅く且つ細い流体の描出ができるＭＲイメージングに関する。
【０００２】
なお、本発明に従うリンパ管の撮像法を、“ＭＲ Lymphangiography"と呼ぶことにする。
【０００３】
【従来の技術】
磁気共鳴イメージングは、静磁場中に置かれた被検体の原子核スピンをそのラーモア周波数の高周波信号で磁気的に励起し、この励起に伴って発生するＭＲ信号から画像を再構成するイメージング法である。
【０００４】
従来、この磁気共鳴イメージングの分野において、血管を撮影するＭＲアンギオグラフィ（ＭＲＡ）には、タイムオブフライト（time of flight：ＴＯＦ）法、位相コントラスト（phase contrast：ＰＣ）法、造影ＭＲアンギオ法などが用いられている。
【０００５】
しかし、体内を流れる、例えば胸管（リンパ管）については、同じ流体でありながら、リンパ液の流速が血液よりも遅く、またその管路も細いということから、ＭＲＩの分野では胸管は今のところ画像化されていない。
【０００６】
従来、リンパ管を撮像する手法は、専ら、被検体に造影剤を投与してＸ線撮影を行うＸ線リンパ撮像法（Ｘ-ray Lymphography）に頼っている。また、リンパ節については、被検体に造影剤を投与してＭＲ撮像を行うことで可能であるという報告もある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のリンパ管やリンパ節を撮影する手法にあっては、いずれにしても造影剤を投与しなければならない。この造影剤の投与には数時間の長い時間が必要であるから、被検体（患者）は精神的にも体力的にもその負担は非常に大きい。また、造影剤が被検体の体質に合わないこともあり、必ずしもオールマイティなイメージング法ではなかった。つまり、リンパ系疾患を容易に診断できるＭＲイメージング法が無いのが現状であった。
【０００８】
本発明は、このような従来技術が直面する現状を打破するためになされたもので、被検体に造影剤を投与することなく、リンパ管やリンパ節におけるリンパ液の流れを容易に描出できるようにすることを、その目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のＭＲＩ装置は、エコー間隔（ＥＴＳ）が３〜７ｍｓの値に設定され、かつ被検体内における血液よりは遅い速度で移動するリンパ管内のリンパ液の描出に合わせて血液のＴ１(spin-lattice relaxation)緩和時間よりも長い１２０〜８００ｍｓの値に設定された実効エコー時間（ＴＥeff）のＦＳＥ（高速ＦＥ）法またはＦＡＳＥ（高速AsymmetricＳＥ）法によるパルスシーケンスを実行して造影剤を投与せずにＭＲ信号を収集する撮像手段と、前記ＭＲ信号から前記リンパ液を強調し、かつ血管を前記リンパ液よりも低い信号レベルで描出した画像を生成する画像生成手段とを備えたことを主要な特徴とする。
【００１３】
また、前記画像生成手段は、前記エコー信号に基づいて３次元の画像データを生成するとともに当該画像データを最大値投影処理に付すことで前記画像を得る手段であってもよい。
【００１４】
さらに、別の態様として、前記被検体の心時相を表わす信号を検出する時相検出手段を備え、前記撮像手段は、前記心時相を表す信号に含まれる心臓の鼓動に因る参照波形に一定の遅延時間をもって同期して各回の前記パルスシーケンスを実行させるスキャン開始手段を有することを特徴とする。
【００１５】
さらには、前記撮像手段によって前記パルスシーケンスが実行されている間は息止めを行うように前記被検体に息止めを指令する息止め指令手段を備えることもできる。
【００１６】
また、前記撮像手段を、時相検出手段により検出された前記被検体の心時相を表わす信号に同期して複数心拍毎にイメージングスキャンを実行することによって前記ＭＲ信号を収集するように構成することができる。この場合、前記被検体の心時相を表わす信号に同期して所定スライスエンコード量分のエコー信号を収集する動作を、複数心拍毎に繰り返す３次元スキャンを前記イメージングスキャンとすることができる。また、前記撮像手段を、コロナル方向にイメージングスキャンを実行することによって前記ＭＲ信号を収集するように構成し、前記画像生成手段を、前記ＭＲ信号からコロナル画像を生成するように構成することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る１つの実施の形態を、図１〜図７を参照して説明する。
【００１８】
この実施形態に係るＭＲＩ（磁気共鳴イメージング）装置の概略構成を図１に示す。
【００１９】
このＭＲＩ装置は、被検体としての患者Ｐを載せる寝台部と、静磁場を発生させる静磁場発生部と、静磁場に位置情報を付加するための傾斜磁場発生部と、高周波信号を送受信する送受信部と、システム全体のコントロール及び画像再構成を担う制御・演算部と、被検体Ｐの心時相を表す信号としてのＥＣＧ信号を計測する心電計測部と、患者Ｐに息止めを指令するための息止め指令部とを備えている。
【００２０】
静磁場発生部は、例えば超電導方式の磁石１と、この磁石１に電流を供給する静磁場電源２とを備え、被検体Ｐが遊挿される円筒状の開口部（診断用空間）の軸方向（Ｚ軸方向）に静磁場Ｈ0 を発生させる。なお、この磁石部にはシムコイル１４が設けられている。このシムコイル１４には、後述するホスト計算機の制御下で、シムコイル電源１５から静磁場均一化のための電流が供給される。寝台部は、被検体Ｐを載せた天板を磁石１の開口部に退避可能に挿入できる。
【００２１】
傾斜磁場発生部は、磁石１に組み込まれた傾斜磁場コイルユニット３を備える。この傾斜磁場コイルユニット３は、互いに直交するＸ、Ｙ及びＺ軸方向の傾斜磁場を発生させるための３組（種類）のｘ，ｙ，ｚコイル３ｘ〜３ｚを備える。傾斜磁場部はまた、ｘ，ｙ，ｚコイル３ｘ〜３ｚに電流を供給する傾斜磁場電源４を備える。この傾斜磁場電源４は、後述するシーケンサ５の制御のもと、ｘ，ｙ，ｚコイル３ｘ〜３ｚに傾斜磁場を発生させるためのパルス電流を供給する。
【００２２】
傾斜磁場電源４からｘ，ｙ，ｚコイル３ｘ〜３ｚに供給されるパルス電流を制御することにより、物理軸である３軸Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の傾斜磁場を合成して、互いに直交するスライス方向傾斜磁場Ｇｓ、位相エンコード方向傾斜磁場Ｇｅ、および読出し方向（周波数エンコード方向）傾斜磁場Ｇｒの各論理軸方向を任意に設定・変更することができる。スライス方向、位相エンコード方向、および読出し方向の各傾斜磁場は、静磁場Ｈ0に重畳される。
【００２３】
送受信部は、磁石１内の撮影空間にて被検体Ｐの近傍に配設されるＲＦコイル７と、このコイル７に接続された送信器８Ｔ及び受信器８Ｒとを備える。この送信器８Ｔ及び受信器８Ｒは、後述するシーケンサ５の制御のもとで動作する。送信器８Ｔは、核磁気共鳴（ＮＭＲ）を起こさせるためのラーモア周波数のＲＦ電流パルスをＲＦコイル７に供給する。受信器８Ｒは、ＲＦコイル７が受信したＭＲ信号（高周波信号）を取り込み、これに前置増幅、中間周波変換、位相検波、低周波増幅、フィルタリングなどの各種の信号処理を施した後、Ａ／Ｄ変換してＭＲ信号に応じたデジタル量のデータ（原データ）を生成する。
【００２４】
さらに、制御・演算部は、シーケンサ（シーケンスコントローラとも呼ばれる）５、ホスト計算機６、演算ユニット１０、記憶ユニット１１、表示器１２、入力器１３、および音声発生器１６を備える。この内、ホスト計算機６は、記憶したソフトウエア手順により、シーケンサ５にパルスシーケンス情報を指令するとともに、装置全体の動作を統括する機能を有する。
【００２５】
ホスト計算機６は、位置決め用スキャン（図示しない）などの準備作業に引き続いて、図２に示すパルスシーケンスに基づいてイメージングスキャンを実施する。このイメージングスキャンは、画像再構成に必要なエコーデータの組を収集するＭＲスキャンであり、ここでは３次元スキャンに設定されている。イメージングスキャンは、患者が息を吸った状態または吐いた状態で息を止める息止め法、および、ＥＣＧ信号に依るＥＣＧゲート法を併用して行われる。なお、この息止め法およびＥＣＧゲート法、またはその一方は場合によっては併用しなくてもよい。
【００２６】
このパルスシーケンスとしては、３次元（３Ｄ）スキャンまたは２次元（２Ｄ）スキャン）である。そのパルス列の形態としては、ＳＥ（スピンエコー）法、ＦＳＥ（高速ＳＥ）法、ＦＡＳＥ（高速 Asymmetric ＳＥ）法（すなわち、高速ＳＥ法にハーフフーリエ法を組み合わせたイメージング法）、ＥＰＩ（エコープラナーイメージング）法、などが用いられる。とくに、サスセプタビリティ（susceptibility）などの影響を受け難いＦＡＳＥ法やＦＳＥ法が好適である。
【００２７】
シーケンサ５は、ＣＰＵおよびメモリを備えており、ホスト計算機６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傾斜磁場電源４、送信器８Ｔ、受信器８Ｒの動作を制御するとともに、受信器８Ｒが出力したＭＲ信号のデジタルデータを一旦入力し、これを演算ユニット１０に転送するように構成されている。ここで、パルスシーケンス情報とは、一連のパルスシーケンスにしたがって傾斜磁場電源４、送信器８Ｔおよび受信器８Ｒを動作させるために必要な全ての情報であり、例えばｘ，ｙ，ｚコイル３ｘ〜３ｚ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含む。
【００２８】
また、演算ユニット１０は、受信器８Ｒが出力したデジタルデータ（原データまたは生データ）を、シーケンサ５を通して入力し、その内部メモリ上のフーリエ空間（ｋ空間または周波数空間とも呼ばれる）に原データを配置し、この原データを各組毎に２次元または３次元のフーリエ変換に付して実空間の画像データに再構成する。また演算ユニットは、必要に応じて、画像に関するデータの合成処理、差分演算処理などを行うことができる。
【００２９】
この合成処理には、複数フレームの画像データを対応する画素毎に加算する処理、３次元データに対して視線方向の最大値を各視線毎に選択する最大値投影（ＭＩＰ）処理などが含まれる。また、上記合成処理の別の例として、フーリエ空間上で複数フレームの軸の整合をとって原データのまま１フレームの原データに合成するようにしてもよい。なお、加算処理には、単純加算処理、加算平均処理、重み付け加算処理などが含まれる。
【００３０】
記憶ユニット１１は、再構成された画像データのみならず、上述の合成処理や差分処理が施された画像データを保管することができる。表示器１２は画像を表示する。また入力器１３を介して、術者が希望する撮影条件、パルスシーケンス、画像合成や差分演算に関する情報をホスト計算機６に入力できる。
【００３１】
また、息止め指令部の一要素として音声発生器１６を備える。この音声発生器１６は、ホスト計算機６から指令があったときに、息止め開始および息止め終了のメッセージを音声として発することができる。
【００３２】
さらに、心電計測部は、被検体の体表に付着させてＥＣＧ信号を電気信号として検出するＥＣＧセンサ１７と、このセンサ信号にデジタル化処理を含む各種の処理を施してホスト計算機６およびシーケンサ５に出力するＥＣＧユニット１８とを備える。この心電計測部による計測信号は、イメージングスキャンを実行するときにシーケンサ５により用いられる。これにより、ＥＣＧゲート法（心電同期法）による同期タイミングを適切に設定でき、この同期タイミングに基づくＥＣＧゲート法のイメージングスキャンを行ってデータ収集できるようになっている。
【００３３】
本実施形態の構成において、磁石１、静磁場電源２、傾斜磁場コイルユニット３、傾斜磁場電源４、シーケンサ５、ホスト計算機６、ＲＦコイル７、送信器８Ｔ、受信器８Ｒ、記憶ユニット１１、音声発生器１６、ＥＣＧセンサ１７、およびＥＣＧユニット１８が本発明の撮像手段の主要部を成し、また、演算ユニット１０、シーケンサ５、ホスト計算機６、および記憶ユニット１１が画像生成手段の主要部を成す。
【００３４】
次に、図２〜７を参照して、本実施形態のＭＲＩ装置によるイメージングスキャンの動作を説明する。
【００３５】
ホスト計算機６は、図示しない所定のメインプログラムを実行することにより、図３に示す如く、イメージングスキャンを、一例として３次元のＦＡＳＥ（高速 Asymmetric ＳＥ）法で実行する。このイメージングスキャンには息止め法およびＥＣＧゲート法が併用される。
【００３６】
まず、ホスト計算機６は、図示しない所定のメインプログラムを実行する中で、入力器１３からの操作情報に応答して図３に示す処理を実行する。
【００３７】
これを詳述すると、ホスト計算機６は、最初に、予め適宜に決めてあるＥＣＧゲート法用の遅延時間ＴDLを例えば入力器１３を介して入力する（ステップＳ２０）。次いで、ホスト計算機６は操作者が入力器１３から指定したスキャン条件（撮影条件）の情報（３Ｄ ＦＡＳＥ法に基づくパルスシーケンス、位相エンコードの方向、エコー間隔（ＥＴＳ）、各スライスエンコード量のスキャン間の待機時間、マトリクスサイズ、実効エコー時間ＴＥeffなど）を入力し、遅延時間ＴDLを含むそれらの情報を制御データに処理し、その制御データをシーケンサ５および演算ユニット１０に出力する（ステップＳ２１）。
【００３８】
いま、診断対象部位が胸管（リンパ管）である。上記スキャン条件の設定処理により、パルスシーケンスとして「３Ｄ ＦＡＳＥ法」が指定され、そのシーケンスの実効エコー時間ＴＥeff＝２４０ｍｓ，エコー間隔ＥＴＳ＝５ｍｓに設定される。胸管を流れるリンパ液の流速はその周辺の血流速度に比べて遅く、またその管路も細い。そこで、実効エコー時間は、血液のＴ１緩和時間およびＴ２緩和時間よりも長い値に合わせる。とくに、Ｔ２緩和時間より長いときにその効果が大きい。これにより、リンパ液からの信号を高い値で検出することができる。
【００３９】
さらに、胸管が患者の体軸方向に走行していること及び主要な血管もその付近ではほぼ体軸方向に走行しているので、位相エンコード方向は患者の上下方向(superior-inferior direction)に一致するように設定されている。これにより、位相エンコード方向の信号値の解像度が改善される。この手法は、例えば、
“Miyazaki M, et al., A novel MR angiography technique:SPEED acquisition using half-Fourier RARE, J. Magn. Reson. Imaging 1998; 8: 505-507"で示されている。
【００４０】
次いで、スキャン前の準備完了の通知があったと判断できると（ステップＳ２２）、ステップＳ２３で息止め開始の指令を音声発生器１４に出力する（ステップＳ２３）。これにより、音声発生器１４は一例として「息を十分に吸ってから止めて下さい」といった内容の音声メッセージを発するから、これを聞いた患者は息を十分に吸った状態で息を止めることになる。
【００４１】
この後、ホスト計算機６はシーケンサ５にイメージングスキャンの開始を指令する（ステップＳ２４および図４参照）。
【００４２】
シーケンサ５は、図４に示す如く、イメージングスキャン開始の指令を受けると（ステップＳ２４−１）、ＥＣＧ信号の読み込みを開始し（ステップＳ２４−２）、ＥＣＧ信号におけるＲ波（参照波形）のピーク値の所定ｎ回目の出現を、そのピーク値に同期させたＥＣＧトリガ信号から判断する（ステップＳ２４−３）。ここで、Ｒ波の出現をｎ回（例えば２回）待つのは、確実に息止め状態に移行した時期を見計らうためである。これにより、ｎ個目のＲ波の出現を待つ調整時間Ｔｓｐが設定される（図２参照）。
【００４３】
所定ｎ回目のＲ波が出現すると、予め適宜に設定した遅延時間ＴDLだけ待機する処理を行う（ステップＳ２４−４）。この遅延時間ＴDLは、リンパ液を撮像する上で最もエコー信号の強度が高くなり、その描出能が高くなるように最適化されている。一例として、遅延時間ＴDLは２００ｍｓ〜５００ｍｓの間の値に設定される。
【００４４】
この最適な遅延時間ＴDLが経過した時点が最適な心電同期タイミングであるとして、シーケンサ５はイメージングスキャンを実行する（ステップＳ２４−５）。具体的には、既に記憶していたパルスシーケンス情報に応じて送信器８Ｔおよび傾斜磁場電源４を駆動し、３次元スキャンのＦＡＳＥ法のパルスシーケンスに基づくスキャンが図２のタイムチャートに示す如く、ＥＣＧゲート法（心電同期法）の元で実行される。なお、図２のＦＡＳＥ法のシーケンスにおいて、位相エンコード方向の傾斜磁場Ｇｅの波形の図示は省略されている。
【００４５】
これにより、最初のスライスエンコード量ＳＥ１の元（図５参照）、約６００ｍｓ程度のスキャン時間で、図６に示す如く、胸管を含ませて設定した胸部の３次元撮像領域Ｒｉｍａからエコー信号がＲＦコイル７により収集され、受信器８Ｒに送られる。
【００４６】
この１スライスエンコード量ＳＥ１に拠る１回目のスキャンが終了すると、シーケンサ５は、最終のスライスエンコード量ＳＥｎに拠るスキャンが完了したかどうかを判断し（ステップＳ４−６）、この判断がＮＯ（最終スキャンが済んでいない）の場合、ＥＣＧ信号を監視しながら、例えばイメージングスキャンに使用したＲ波から例えば２心拍（２Ｒ−Ｒ）と、短めに設定した期間が経過するまで待機する（ステップＳ２４−７）。つまり、この待機期間が繰返し時間ＴＲを規定する。
【００４７】
このように例えば２Ｒ−Ｒ分に相当する期間待って、例えば３個目のＲ波が出現すると（ステップＳ２４−７，ＹＥＳ）、シーケンサ５は前述したステップＳ２４−４にその処理を戻す。これにより、その３個目のＲ波ピーク値に同期したＥＣＧトリガ信号から指定遅延時間ＴDLが経過した時点で２回目のスライスエンコード量ＳＥ２に拠るスキャンが前述と同様に実行され、３次元撮像領域Ｒｉｍａからエコー信号が収集される（ステップＳ２４−４，５）。以下同様に、最終のスライスエンコード量ＳＥｎ（例えばｎ＝８）までスキャンが繰り返されてエコー信号が収集される。
【００４８】
スライスエンコード量ＳＥｎに拠る最終回のスキャンが終わると、ステップＳ２４−６における判断がＹＥＳとなり、シーケンサ５からホスト計算機６にイメージングスキャンの完了通知が出力される（ステップＳ２４−８）。これにより、処理がホスト計算機６に戻される。
【００４９】
ホスト計算機６は、シーケンサ５からのスキャン完了通知を受けると（ステップＳ２５）、息止め解除の指令を音声発生器１６に出力する（ステップＳ２６）。そこで、音声発生器１６は、例えば「息をして結構です」といった音声メッセージを患者に向けて発し、息止め期間が終わる（図５の息止め終了時刻参照）。
【００５０】
したがって、図２のタイムチャートで説明する如く、２Ｒ−Ｒ毎にＥＣＧゲート法に基づき、スライスエンコード量毎のスキャンがｎ回（例えば８回）実行される。このｎ回のスキャンに要する時間、すなわち患者に息止めを継続してもらう時間はスキャン条件に拠って異なるが、一例として、２０〜２５秒程度である。
【００５１】
患者Ｐから発生されたエコー信号は、各回のスキャン毎に、ＲＦコイル７で受信され、受信器８Ｒに送られる。受信器８Ｒはエコー信号に各種の前処理を施し、デジタル量に変換する。このデジタル量のエコーデータはシーケンサ５を通して演算ユニット１０に送られ、メモリで形成される画像の３次元ｋ空間に配置される。ハーフフーリエ法を採用していることから、収集しなかったｋ空間のデータは演算により求められ、同空間内に埋められる。これによりｋ空間全部にエコーデータが配置される。
【００５２】
このようにイメージングスキャンによるエコーデータの収集が終わると、ホスト計算機６は演算ユニット１０にデータ処理および表示処理を指令する。この一連の処理を図６に示す。
【００５３】
まず、演算ユニット１０は、イメージングスキャンにより収集・配置されたｋ空間上のエコーデータに３次元フーリエ変換を施して実空間の画像データに再構成する（ステップ３１）。次いで、この３次元画像データに所望視線方向に沿ったＭＩＰ処理を行なう（ステップ３２）。演算ユニット１０は次いで、処理されたＭＩＰ像を表示器１２に表示させる（ステップ３３）。
【００５４】
図７に、本発明の手法に基づいて実際に撮像した胸部のコロナル像を示す。この図は、トータルの撮像時間を大幅に短縮できるように胸管に沿ってコロナル方向に撮像したコロナル像をマニュアルで模式的に写し取ったものである。撮像条件は、３次元ＦＡＳＥ法に従い且つＥＣＧゲート法および息止め法を併用している。主な撮像パラメータは、繰り返し時間ＴＲ＝５０００ｍｓ，実効エコー時間Ｔeff＝２４０ｍｓ，エコー間隔ＥＴＳ＝５ｍｓ，マトリクスサイズ＝２５６×２５６，１．４ｍｍスライス厚の３６スライスパーティション(slice partitions)，アベレージング数＝１，ＦＯＶ＝３６０ｍｍ×３６０ｍｍである。静磁場は１．５Ｔの装置を使用した。トータルの撮像時間は約５分であった。血液描出を一定にするため、ＥＣＧゲーティングのＲ波からの遅延時間をスライスエンコード毎に合わせた。この遅延時間ＴDH＝４５０ｍｓ（Ｒ−Ｒ波が９００ｍｓ程度のボランティアのとき）とした。
【００５５】
この結果、図７の模写図に示すように、胸部の大動脈ＡＲに沿って走行している胸部の細い胸管（リンパ管）ＴＤが高信号に描出された（実際の画像上では、白く光るが、図面上では濃いハッチングで示す）。また、ＣＳＦ（脳脊髄液）も高信号に描出された。胸管ＴＤの周囲の大動脈ＡＲや静脈ＶＥもある程度、描出されるが、その輝度は積極的に低く抑えられて、グレイスケールで表示される（図面上では薄いハッチングで示す）。
【００５６】
このように、撮像条件をリンパ液の描出に合わせ、とくに、実効エコー時間Ｔeffを、血液の緩和時間よりも長いと考えられるリンパ液に合わせることで、リンパ液を高信号に描出できる。
【００５７】
また、エコー間隔ＥＴＳが短いパルスシーケンスを使用しているので、胸管の背景となる血管もある程度描出でき、グレイスケールで描出できる。このため、胸管（リンパ液）を描出できることに加え、血管をそれよりも低い信号レベルで描出できる。したがって、画像上において、胸管（リンパ管）の空間的な位置関係を把握し易くなる。これにより、リンパ系疾患の診断に役立つＭＲ画像を提供することができる。
【００５８】
さらに、本実施形態に特有の利点として、以下の事項が挙げられる。
【００５９】
まず、造影剤を投与しないので、非侵襲に撮像でき、この点からも患者の精神的、体力的な負担が著しく軽くなる。同時に、造影効果のタイミングを計る必要があるなど、造影法固有の煩わしさからも解放されるとともに、造影法と違って、繰返し撮影が容易になる。
【００６０】
ＥＣＧゲート法を併用しているので、心臓の動きに因る体動アーチファクトを殆ど排除するとともに、息止め法を併用してしているので、体動アーチファクトを低減した画像を提供できる。
【００６１】
また、上記実施形態にあっては、ＦＡＳＥ法に基づくパルスシーケンスのエコー間隔ＥＴＳは必ずしも５ｍｓに限定されるものではないが、背景となる血管系もある程度の信号値で描出した方が位置関係の把握に役立つことから、なるべく短いエコー間隔が望ましい。例えば、このエコー間隔は３〜７ｍｓの範囲内であれば、十分にその効果が発揮される。エコー間隔が短いと、撮像時間の短縮の観点からも望ましい。さらに、実効エコー時間も必ずしも２４０ｍｓに限定されることなく、リンパ液を高信号で検出し、その周囲の血流の信号を低くできる範囲、例えば１２０〜８００ｍｓであれば、適宜な値に設定することができる。
【００６２】
さらに、上述したパルスシーケンスにおいて、脂肪抑制パルスを印加するように構成してもよい。
【００６３】
さらに、本発明を適用可能な対象部位はリンパ管に限らず、リンパ節であってもよい。また、被検体内の陥凹（窩、室、または洞など）に溜まっている液体にも適用可能である。例えば、pericardial recessなどの描出にも用いることができる。この場合には、パルスシーケンスの実効エコー時間を前述と同様に、pericardial recessなどの描出に合わせればよい。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のＭＲＩ装置によれば、被検体内における血液以外の流体（例えばリンパ管やリンパ節のリンパ液、陥凹に溜まっている液体）の描出に合わせた、血液の緩和時間よりも長い実効エコー時間（ＴＥeff）のパルスシーケンスを実行してＭＲ信号を収集し、そのＭＲ信号から流体を強調した画像を生成するので、被検体に造影剤を投与することなく、リンパ液などの流れや動態などを容易に描出できる、リンパ系や各種系の疾患の治療に役立つＭＲ画像を提供することができる。
【００６５】
とくに、撮像対象の流体がリンパ管であるときに、本発明に係る “ＭＲLymphangiography“によって、造影剤を投与しないリンパ管のＭＲ像を今回初めて提供することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るＭＲＩ装置の構成の一例を示す機能ブロック図。
【図２】イメージングスキャンに係るパルスシーケンスの概要を示すタイミングチャート。
【図３】ホスト計算機が実行するイメージングキャンの手順を例示する概略フローチャート。
【図４】シーケンサが実行するＥＣＧゲート法を併用したイメージングスキャンの手順を示す概略フローチャート。
【図５】３次元の撮影領域を傾斜磁場方向と共に示す説明図。
【図６】演算ユニットにより実行される処理手順を示す概略フローチャート。
【図７】実際に撮像した胸管のコロナル像を模式化して示す画像図。
【符号の説明】
１ 磁石
２ 静磁場電源
３ 傾斜磁場コイルユニット
４ 傾斜磁場電源
５ シーケンサ
６ ホスト計算機）
７ ＲＦコイル
８Ｔ 送信器
８Ｒ 受信器
１０ 演算ユニット
１１ 記憶ユニット
１２ 表示器
１３ 入力器
１６ 音声発生器
１７ ＥＣＧセンサ
１８ ＥＣＧユニット
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気共鳴現象に基づいて被検体内部を画像化する磁気共鳴（ＭＲ）イメージング（ＭＲＩ）に係り、とくに、リンパ管、リンパ節など、血液に比べて流れが遅く且つ細い流体の描出ができるＭＲイメージングに関する。
【０００２】
なお、本発明に従うリンパ管の撮像法を、“ＭＲ Lymphangiography"と呼ぶことにする。
【０００３】
【従来の技術】
磁気共鳴イメージングは、静磁場中に置かれた被検体の原子核スピンをそのラーモア周波数の高周波信号で磁気的に励起し、この励起に伴って発生するＭＲ信号から画像を再構成するイメージング法である。
【０００４】
従来、この磁気共鳴イメージングの分野において、血管を撮影するＭＲアンギオグラフィ（ＭＲＡ）には、タイムオブフライト（time of flight：ＴＯＦ）法、位相コントラスト（phase contrast：ＰＣ）法、造影ＭＲアンギオ法などが用いられている。
【０００５】
しかし、体内を流れる、例えば胸管（リンパ管）については、同じ流体でありながら、リンパ液の流速が血液よりも遅く、またその管路も細いということから、ＭＲＩの分野では胸管は今のところ画像化されていない。
【０００６】
従来、リンパ管を撮像する手法は、専ら、被検体に造影剤を投与してＸ線撮影を行うＸ線リンパ撮像法（Ｘ-ray Lymphography）に頼っている。また、リンパ節については、被検体に造影剤を投与してＭＲ撮像を行うことで可能であるという報告もある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のリンパ管やリンパ節を撮影する手法にあっては、いずれにしても造影剤を投与しなければならない。この造影剤の投与には数時間の長い時間が必要であるから、被検体（患者）は精神的にも体力的にもその負担は非常に大きい。また、造影剤が被検体の体質に合わないこともあり、必ずしもオールマイティなイメージング法ではなかった。つまり、リンパ系疾患を容易に診断できるＭＲイメージング法が無いのが現状であった。
【０００８】
本発明は、このような従来技術が直面する現状を打破するためになされたもので、被検体に造影剤を投与することなく、リンパ管やリンパ節におけるリンパ液の流れを容易に描出できるようにすることを、その目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のＭＲＩ装置は、エコー間隔（ＥＴＳ）が３〜７ｍｓの値に設定され、かつ被検体内における血液よりは遅い速度で移動するリンパ管内のリンパ液の描出に合わせて血液のＴ１(spin-lattice relaxation)緩和時間よりも長い１２０〜８００ｍｓの値に設定された実効エコー時間（ＴＥeff）のＦＳＥ（高速ＦＥ）法またはＦＡＳＥ（高速AsymmetricＳＥ）法によるパルスシーケンスを実行して造影剤を投与せずにＭＲ信号を収集する撮像手段と、前記ＭＲ信号から前記リンパ液を強調し、かつ血管を前記リンパ液よりも低い信号レベルで描出した画像を生成する画像生成手段とを備えたことを主要な特徴とする。
【００１３】
また、前記画像生成手段は、前記エコー信号に基づいて３次元の画像データを生成するとともに当該画像データを最大値投影処理に付すことで前記画像を得る手段であってもよい。
【００１４】
さらに、別の態様として、前記被検体の心時相を表わす信号を検出する時相検出手段を備え、前記撮像手段は、前記心時相を表す信号に含まれる心臓の鼓動に因る参照波形に一定の遅延時間をもって同期して各回の前記パルスシーケンスを実行させるスキャン開始手段を有することを特徴とする。
【００１５】
さらには、前記撮像手段によって前記パルスシーケンスが実行されている間は息止めを行うように前記被検体に息止めを指令する息止め指令手段を備えることもできる。
【００１６】
また、前記撮像手段を、時相検出手段により検出された前記被検体の心時相を表わす信号に同期して複数心拍毎にイメージングスキャンを実行することによって前記ＭＲ信号を収集するように構成することができる。この場合、前記被検体の心時相を表わす信号に同期して所定スライスエンコード量分のエコー信号を収集する動作を、複数心拍毎に繰り返す３次元スキャンを前記イメージングスキャンとすることができる。また、前記撮像手段を、コロナル方向にイメージングスキャンを実行することによって前記ＭＲ信号を収集するように構成し、前記画像生成手段を、前記ＭＲ信号からコロナル画像を生成するように構成することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る１つの実施の形態を、図１〜図７を参照して説明する。
【００１８】
この実施形態に係るＭＲＩ（磁気共鳴イメージング）装置の概略構成を図１に示す。
【００１９】
このＭＲＩ装置は、被検体としての患者Ｐを載せる寝台部と、静磁場を発生させる静磁場発生部と、静磁場に位置情報を付加するための傾斜磁場発生部と、高周波信号を送受信する送受信部と、システム全体のコントロール及び画像再構成を担う制御・演算部と、被検体Ｐの心時相を表す信号としてのＥＣＧ信号を計測する心電計測部と、患者Ｐに息止めを指令するための息止め指令部とを備えている。
【００２０】
静磁場発生部は、例えば超電導方式の磁石１と、この磁石１に電流を供給する静磁場電源２とを備え、被検体Ｐが遊挿される円筒状の開口部（診断用空間）の軸方向（Ｚ軸方向）に静磁場Ｈ0 を発生させる。なお、この磁石部にはシムコイル１４が設けられている。このシムコイル１４には、後述するホスト計算機の制御下で、シムコイル電源１５から静磁場均一化のための電流が供給される。寝台部は、被検体Ｐを載せた天板を磁石１の開口部に退避可能に挿入できる。
【００２１】
傾斜磁場発生部は、磁石１に組み込まれた傾斜磁場コイルユニット３を備える。この傾斜磁場コイルユニット３は、互いに直交するＸ、Ｙ及びＺ軸方向の傾斜磁場を発生させるための３組（種類）のｘ，ｙ，ｚコイル３ｘ〜３ｚを備える。傾斜磁場部はまた、ｘ，ｙ，ｚコイル３ｘ〜３ｚに電流を供給する傾斜磁場電源４を備える。この傾斜磁場電源４は、後述するシーケンサ５の制御のもと、ｘ，ｙ，ｚコイル３ｘ〜３ｚに傾斜磁場を発生させるためのパルス電流を供給する。
【００２２】
傾斜磁場電源４からｘ，ｙ，ｚコイル３ｘ〜３ｚに供給されるパルス電流を制御することにより、物理軸である３軸Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の傾斜磁場を合成して、互いに直交するスライス方向傾斜磁場Ｇｓ、位相エンコード方向傾斜磁場Ｇｅ、および読出し方向（周波数エンコード方向）傾斜磁場Ｇｒの各論理軸方向を任意に設定・変更することができる。スライス方向、位相エンコード方向、および読出し方向の各傾斜磁場は、静磁場Ｈ0に重畳される。
【００２３】
送受信部は、磁石１内の撮影空間にて被検体Ｐの近傍に配設されるＲＦコイル７と、このコイル７に接続された送信器８Ｔ及び受信器８Ｒとを備える。この送信器８Ｔ及び受信器８Ｒは、後述するシーケンサ５の制御のもとで動作する。送信器８Ｔは、核磁気共鳴（ＮＭＲ）を起こさせるためのラーモア周波数のＲＦ電流パルスをＲＦコイル７に供給する。受信器８Ｒは、ＲＦコイル７が受信したＭＲ信号（高周波信号）を取り込み、これに前置増幅、中間周波変換、位相検波、低周波増幅、フィルタリングなどの各種の信号処理を施した後、Ａ／Ｄ変換してＭＲ信号に応じたデジタル量のデータ（原データ）を生成する。
【００２４】
さらに、制御・演算部は、シーケンサ（シーケンスコントローラとも呼ばれる）５、ホスト計算機６、演算ユニット１０、記憶ユニット１１、表示器１２、入力器１３、および音声発生器１６を備える。この内、ホスト計算機６は、記憶したソフトウエア手順により、シーケンサ５にパルスシーケンス情報を指令するとともに、装置全体の動作を統括する機能を有する。
【００２５】
ホスト計算機６は、位置決め用スキャン（図示しない）などの準備作業に引き続いて、図２に示すパルスシーケンスに基づいてイメージングスキャンを実施する。このイメージングスキャンは、画像再構成に必要なエコーデータの組を収集するＭＲスキャンであり、ここでは３次元スキャンに設定されている。イメージングスキャンは、患者が息を吸った状態または吐いた状態で息を止める息止め法、および、ＥＣＧ信号に依るＥＣＧゲート法を併用して行われる。なお、この息止め法およびＥＣＧゲート法、またはその一方は場合によっては併用しなくてもよい。
【００２６】
このパルスシーケンスとしては、３次元（３Ｄ）スキャンまたは２次元（２Ｄ）スキャン）である。そのパルス列の形態としては、ＳＥ（スピンエコー）法、ＦＳＥ（高速ＳＥ）法、ＦＡＳＥ（高速 Asymmetric ＳＥ）法（すなわち、高速ＳＥ法にハーフフーリエ法を組み合わせたイメージング法）、ＥＰＩ（エコープラナーイメージング）法、などが用いられる。とくに、サスセプタビリティ（susceptibility）などの影響を受け難いＦＡＳＥ法やＦＳＥ法が好適である。
【００２７】
シーケンサ５は、ＣＰＵおよびメモリを備えており、ホスト計算機６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傾斜磁場電源４、送信器８Ｔ、受信器８Ｒの動作を制御するとともに、受信器８Ｒが出力したＭＲ信号のデジタルデータを一旦入力し、これを演算ユニット１０に転送するように構成されている。ここで、パルスシーケンス情報とは、一連のパルスシーケンスにしたがって傾斜磁場電源４、送信器８Ｔおよび受信器８Ｒを動作させるために必要な全ての情報であり、例えばｘ，ｙ，ｚコイル３ｘ〜３ｚ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含む。
【００２８】
また、演算ユニット１０は、受信器８Ｒが出力したデジタルデータ（原データまたは生データ）を、シーケンサ５を通して入力し、その内部メモリ上のフーリエ空間（ｋ空間または周波数空間とも呼ばれる）に原データを配置し、この原データを各組毎に２次元または３次元のフーリエ変換に付して実空間の画像データに再構成する。また演算ユニットは、必要に応じて、画像に関するデータの合成処理、差分演算処理などを行うことができる。
【００２９】
この合成処理には、複数フレームの画像データを対応する画素毎に加算する処理、３次元データに対して視線方向の最大値を各視線毎に選択する最大値投影（ＭＩＰ）処理などが含まれる。また、上記合成処理の別の例として、フーリエ空間上で複数フレームの軸の整合をとって原データのまま１フレームの原データに合成するようにしてもよい。なお、加算処理には、単純加算処理、加算平均処理、重み付け加算処理などが含まれる。
【００３０】
記憶ユニット１１は、再構成された画像データのみならず、上述の合成処理や差分処理が施された画像データを保管することができる。表示器１２は画像を表示する。また入力器１３を介して、術者が希望する撮影条件、パルスシーケンス、画像合成や差分演算に関する情報をホスト計算機６に入力できる。
【００３１】
また、息止め指令部の一要素として音声発生器１６を備える。この音声発生器１６は、ホスト計算機６から指令があったときに、息止め開始および息止め終了のメッセージを音声として発することができる。
【００３２】
さらに、心電計測部は、被検体の体表に付着させてＥＣＧ信号を電気信号として検出するＥＣＧセンサ１７と、このセンサ信号にデジタル化処理を含む各種の処理を施してホスト計算機６およびシーケンサ５に出力するＥＣＧユニット１８とを備える。この心電計測部による計測信号は、イメージングスキャンを実行するときにシーケンサ５により用いられる。これにより、ＥＣＧゲート法（心電同期法）による同期タイミングを適切に設定でき、この同期タイミングに基づくＥＣＧゲート法のイメージングスキャンを行ってデータ収集できるようになっている。
【００３３】
本実施形態の構成において、磁石１、静磁場電源２、傾斜磁場コイルユニット３、傾斜磁場電源４、シーケンサ５、ホスト計算機６、ＲＦコイル７、送信器８Ｔ、受信器８Ｒ、記憶ユニット１１、音声発生器１６、ＥＣＧセンサ１７、およびＥＣＧユニット１８が本発明の撮像手段の主要部を成し、また、演算ユニット１０、シーケンサ５、ホスト計算機６、および記憶ユニット１１が画像生成手段の主要部を成す。
【００３４】
次に、図２〜７を参照して、本実施形態のＭＲＩ装置によるイメージングスキャンの動作を説明する。
【００３５】
ホスト計算機６は、図示しない所定のメインプログラムを実行することにより、図３に示す如く、イメージングスキャンを、一例として３次元のＦＡＳＥ（高速 Asymmetric ＳＥ）法で実行する。このイメージングスキャンには息止め法およびＥＣＧゲート法が併用される。
【００３６】
まず、ホスト計算機６は、図示しない所定のメインプログラムを実行する中で、入力器１３からの操作情報に応答して図３に示す処理を実行する。
【００３７】
これを詳述すると、ホスト計算機６は、最初に、予め適宜に決めてあるＥＣＧゲート法用の遅延時間ＴDLを例えば入力器１３を介して入力する（ステップＳ２０）。次いで、ホスト計算機６は操作者が入力器１３から指定したスキャン条件（撮影条件）の情報（３Ｄ ＦＡＳＥ法に基づくパルスシーケンス、位相エンコードの方向、エコー間隔（ＥＴＳ）、各スライスエンコード量のスキャン間の待機時間、マトリクスサイズ、実効エコー時間ＴＥeffなど）を入力し、遅延時間ＴDLを含むそれらの情報を制御データに処理し、その制御データをシーケンサ５および演算ユニット１０に出力する（ステップＳ２１）。
【００３８】
いま、診断対象部位が胸管（リンパ管）である。上記スキャン条件の設定処理により、パルスシーケンスとして「３Ｄ ＦＡＳＥ法」が指定され、そのシーケンスの実効エコー時間ＴＥeff＝２４０ｍｓ，エコー間隔ＥＴＳ＝５ｍｓに設定される。胸管を流れるリンパ液の流速はその周辺の血流速度に比べて遅く、またその管路も細い。そこで、実効エコー時間は、血液のＴ１緩和時間およびＴ２緩和時間よりも長い値に合わせる。とくに、Ｔ２緩和時間より長いときにその効果が大きい。これにより、リンパ液からの信号を高い値で検出することができる。
【００３９】
さらに、胸管が患者の体軸方向に走行していること及び主要な血管もその付近ではほぼ体軸方向に走行しているので、位相エンコード方向は患者の上下方向(superior-inferior direction)に一致するように設定されている。これにより、位相エンコード方向の信号値の解像度が改善される。この手法は、例えば、
“Miyazaki M, et al., A novel MR angiography technique:SPEED acquisition using half-Fourier RARE, J. Magn. Reson. Imaging 1998; 8: 505-507"で示されている。
【００４０】
次いで、スキャン前の準備完了の通知があったと判断できると（ステップＳ２２）、ステップＳ２３で息止め開始の指令を音声発生器１４に出力する（ステップＳ２３）。これにより、音声発生器１４は一例として「息を十分に吸ってから止めて下さい」といった内容の音声メッセージを発するから、これを聞いた患者は息を十分に吸った状態で息を止めることになる。
【００４１】
この後、ホスト計算機６はシーケンサ５にイメージングスキャンの開始を指令する（ステップＳ２４および図４参照）。
【００４２】
シーケンサ５は、図４に示す如く、イメージングスキャン開始の指令を受けると（ステップＳ２４−１）、ＥＣＧ信号の読み込みを開始し（ステップＳ２４−２）、ＥＣＧ信号におけるＲ波（参照波形）のピーク値の所定ｎ回目の出現を、そのピーク値に同期させたＥＣＧトリガ信号から判断する（ステップＳ２４−３）。ここで、Ｒ波の出現をｎ回（例えば２回）待つのは、確実に息止め状態に移行した時期を見計らうためである。これにより、ｎ個目のＲ波の出現を待つ調整時間Ｔｓｐが設定される（図２参照）。
【００４３】
所定ｎ回目のＲ波が出現すると、予め適宜に設定した遅延時間ＴDLだけ待機する処理を行う（ステップＳ２４−４）。この遅延時間ＴDLは、リンパ液を撮像する上で最もエコー信号の強度が高くなり、その描出能が高くなるように最適化されている。一例として、遅延時間ＴDLは２００ｍｓ〜５００ｍｓの間の値に設定される。
【００４４】
この最適な遅延時間ＴDLが経過した時点が最適な心電同期タイミングであるとして、シーケンサ５はイメージングスキャンを実行する（ステップＳ２４−５）。具体的には、既に記憶していたパルスシーケンス情報に応じて送信器８Ｔおよび傾斜磁場電源４を駆動し、３次元スキャンのＦＡＳＥ法のパルスシーケンスに基づくスキャンが図２のタイムチャートに示す如く、ＥＣＧゲート法（心電同期法）の元で実行される。なお、図２のＦＡＳＥ法のシーケンスにおいて、位相エンコード方向の傾斜磁場Ｇｅの波形の図示は省略されている。
【００４５】
これにより、最初のスライスエンコード量ＳＥ１の元（図５参照）、約６００ｍｓ程度のスキャン時間で、図６に示す如く、胸管を含ませて設定した胸部の３次元撮像領域Ｒｉｍａからエコー信号がＲＦコイル７により収集され、受信器８Ｒに送られる。
【００４６】
この１スライスエンコード量ＳＥ１に拠る１回目のスキャンが終了すると、シーケンサ５は、最終のスライスエンコード量ＳＥｎに拠るスキャンが完了したかどうかを判断し（ステップＳ４−６）、この判断がＮＯ（最終スキャンが済んでいない）の場合、ＥＣＧ信号を監視しながら、例えばイメージングスキャンに使用したＲ波から例えば２心拍（２Ｒ−Ｒ）と、短めに設定した期間が経過するまで待機する（ステップＳ２４−７）。つまり、この待機期間が繰返し時間ＴＲを規定する。
【００４７】
このように例えば２Ｒ−Ｒ分に相当する期間待って、例えば３個目のＲ波が出現すると（ステップＳ２４−７，ＹＥＳ）、シーケンサ５は前述したステップＳ２４−４にその処理を戻す。これにより、その３個目のＲ波ピーク値に同期したＥＣＧトリガ信号から指定遅延時間ＴDLが経過した時点で２回目のスライスエンコード量ＳＥ２に拠るスキャンが前述と同様に実行され、３次元撮像領域Ｒｉｍａからエコー信号が収集される（ステップＳ２４−４，５）。以下同様に、最終のスライスエンコード量ＳＥｎ（例えばｎ＝８）までスキャンが繰り返されてエコー信号が収集される。
【００４８】
スライスエンコード量ＳＥｎに拠る最終回のスキャンが終わると、ステップＳ２４−６における判断がＹＥＳとなり、シーケンサ５からホスト計算機６にイメージングスキャンの完了通知が出力される（ステップＳ２４−８）。これにより、処理がホスト計算機６に戻される。
【００４９】
ホスト計算機６は、シーケンサ５からのスキャン完了通知を受けると（ステップＳ２５）、息止め解除の指令を音声発生器１６に出力する（ステップＳ２６）。そこで、音声発生器１６は、例えば「息をして結構です」といった音声メッセージを患者に向けて発し、息止め期間が終わる（図５の息止め終了時刻参照）。
【００５０】
したがって、図２のタイムチャートで説明する如く、２Ｒ−Ｒ毎にＥＣＧゲート法に基づき、スライスエンコード量毎のスキャンがｎ回（例えば８回）実行される。このｎ回のスキャンに要する時間、すなわち患者に息止めを継続してもらう時間はスキャン条件に拠って異なるが、一例として、２０〜２５秒程度である。
【００５１】
患者Ｐから発生されたエコー信号は、各回のスキャン毎に、ＲＦコイル７で受信され、受信器８Ｒに送られる。受信器８Ｒはエコー信号に各種の前処理を施し、デジタル量に変換する。このデジタル量のエコーデータはシーケンサ５を通して演算ユニット１０に送られ、メモリで形成される画像の３次元ｋ空間に配置される。ハーフフーリエ法を採用していることから、収集しなかったｋ空間のデータは演算により求められ、同空間内に埋められる。これによりｋ空間全部にエコーデータが配置される。
【００５２】
このようにイメージングスキャンによるエコーデータの収集が終わると、ホスト計算機６は演算ユニット１０にデータ処理および表示処理を指令する。この一連の処理を図６に示す。
【００５３】
まず、演算ユニット１０は、イメージングスキャンにより収集・配置されたｋ空間上のエコーデータに３次元フーリエ変換を施して実空間の画像データに再構成する（ステップ３１）。次いで、この３次元画像データに所望視線方向に沿ったＭＩＰ処理を行なう（ステップ３２）。演算ユニット１０は次いで、処理されたＭＩＰ像を表示器１２に表示させる（ステップ３３）。
【００５４】
図７に、本発明の手法に基づいて実際に撮像した胸部のコロナル像を示す。この図は、トータルの撮像時間を大幅に短縮できるように胸管に沿ってコロナル方向に撮像したコロナル像をマニュアルで模式的に写し取ったものである。撮像条件は、３次元ＦＡＳＥ法に従い且つＥＣＧゲート法および息止め法を併用している。主な撮像パラメータは、繰り返し時間ＴＲ＝５０００ｍｓ，実効エコー時間Ｔeff＝２４０ｍｓ，エコー間隔ＥＴＳ＝５ｍｓ，マトリクスサイズ＝２５６×２５６，１．４ｍｍスライス厚の３６スライスパーティション(slice partitions)，アベレージング数＝１，ＦＯＶ＝３６０ｍｍ×３６０ｍｍである。静磁場は１．５Ｔの装置を使用した。トータルの撮像時間は約５分であった。血液描出を一定にするため、ＥＣＧゲーティングのＲ波からの遅延時間をスライスエンコード毎に合わせた。この遅延時間ＴDH＝４５０ｍｓ（Ｒ−Ｒ波が９００ｍｓ程度のボランティアのとき）とした。
【００５５】
この結果、図７の模写図に示すように、胸部の大動脈ＡＲに沿って走行している胸部の細い胸管（リンパ管）ＴＤが高信号に描出された（実際の画像上では、白く光るが、図面上では濃いハッチングで示す）。また、ＣＳＦ（脳脊髄液）も高信号に描出された。胸管ＴＤの周囲の大動脈ＡＲや静脈ＶＥもある程度、描出されるが、その輝度は積極的に低く抑えられて、グレイスケールで表示される（図面上では薄いハッチングで示す）。
【００５６】
このように、撮像条件をリンパ液の描出に合わせ、とくに、実効エコー時間Ｔeffを、血液の緩和時間よりも長いと考えられるリンパ液に合わせることで、リンパ液を高信号に描出できる。
【００５７】
また、エコー間隔ＥＴＳが短いパルスシーケンスを使用しているので、胸管の背景となる血管もある程度描出でき、グレイスケールで描出できる。このため、胸管（リンパ液）を描出できることに加え、血管をそれよりも低い信号レベルで描出できる。したがって、画像上において、胸管（リンパ管）の空間的な位置関係を把握し易くなる。これにより、リンパ系疾患の診断に役立つＭＲ画像を提供することができる。
【００５８】
さらに、本実施形態に特有の利点として、以下の事項が挙げられる。
【００５９】
まず、造影剤を投与しないので、非侵襲に撮像でき、この点からも患者の精神的、体力的な負担が著しく軽くなる。同時に、造影効果のタイミングを計る必要があるなど、造影法固有の煩わしさからも解放されるとともに、造影法と違って、繰返し撮影が容易になる。
【００６０】
ＥＣＧゲート法を併用しているので、心臓の動きに因る体動アーチファクトを殆ど排除するとともに、息止め法を併用してしているので、体動アーチファクトを低減した画像を提供できる。
【００６１】
また、上記実施形態にあっては、ＦＡＳＥ法に基づくパルスシーケンスのエコー間隔ＥＴＳは必ずしも５ｍｓに限定されるものではないが、背景となる血管系もある程度の信号値で描出した方が位置関係の把握に役立つことから、なるべく短いエコー間隔が望ましい。例えば、このエコー間隔は３〜７ｍｓの範囲内であれば、十分にその効果が発揮される。エコー間隔が短いと、撮像時間の短縮の観点からも望ましい。さらに、実効エコー時間も必ずしも２４０ｍｓに限定されることなく、リンパ液を高信号で検出し、その周囲の血流の信号を低くできる範囲、例えば１２０〜８００ｍｓであれば、適宜な値に設定することができる。
【００６２】
さらに、上述したパルスシーケンスにおいて、脂肪抑制パルスを印加するように構成してもよい。
【００６３】
さらに、本発明を適用可能な対象部位はリンパ管に限らず、リンパ節であってもよい。また、被検体内の陥凹（窩、室、または洞など）に溜まっている液体にも適用可能である。例えば、pericardial recessなどの描出にも用いることができる。この場合には、パルスシーケンスの実効エコー時間を前述と同様に、pericardial recessなどの描出に合わせればよい。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のＭＲＩ装置によれば、被検体内における血液以外の流体（例えばリンパ管やリンパ節のリンパ液、陥凹に溜まっている液体）の描出に合わせた、血液の緩和時間よりも長い実効エコー時間（ＴＥeff）のパルスシーケンスを実行してＭＲ信号を収集し、そのＭＲ信号から流体を強調した画像を生成するので、被検体に造影剤を投与することなく、リンパ液などの流れや動態などを容易に描出できる、リンパ系や各種系の疾患の治療に役立つＭＲ画像を提供することができる。
【００６５】
とくに、撮像対象の流体がリンパ管であるときに、本発明に係る “ＭＲLymphangiography“によって、造影剤を投与しないリンパ管のＭＲ像を今回初めて提供することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るＭＲＩ装置の構成の一例を示す機能ブロック図。
【図２】イメージングスキャンに係るパルスシーケンスの概要を示すタイミングチャート。
【図３】ホスト計算機が実行するイメージングキャンの手順を例示する概略フローチャート。
【図４】シーケンサが実行するＥＣＧゲート法を併用したイメージングスキャンの手順を示す概略フローチャート。
【図５】３次元の撮影領域を傾斜磁場方向と共に示す説明図。
【図６】演算ユニットにより実行される処理手順を示す概略フローチャート。
【図７】実際に撮像した胸管のコロナル像を模式化して示す画像図。
【符号の説明】
１ 磁石
２ 静磁場電源
３ 傾斜磁場コイルユニット
４ 傾斜磁場電源
５ シーケンサ
６ ホスト計算機）
７ ＲＦコイル
８Ｔ 送信器
８Ｒ 受信器
１０ 演算ユニット
１１ 記憶ユニット
１２ 表示器
１３ 入力器
１６ 音声発生器
１７ ＥＣＧセンサ
１８ ＥＣＧユニット
Claims (8)
- エコー間隔（ＥＴＳ）が３〜７ｍｓの値に設定され、かつ被検体内における血液よりは遅い速度で移動するリンパ管内のリンパ液の描出に合わせて血液のＴ１(spin-lattice relaxation)緩和時間よりも長い１２０〜８００ｍｓの値に設定された実効エコー時間（ＴＥeff）のＦＳＥ（高速ＦＥ）法またはＦＡＳＥ（高速AsymmetricＳＥ）法によるパルスシーケンスを実行して造影剤を投与せずにＭＲ信号を収集する撮像手段と、前記ＭＲ信号から前記リンパ液を強調し、かつ血管を前記リンパ液よりも低い信号レベルで描出した画像を生成する画像生成手段とを備えたことを特徴とするＭＲＩ装置。
- 請求項１記載のＭＲＩ装置において、
前記パルスシーケンスは、２次元スキャンまたは３次元スキャンによるシーケンスであることを特徴とするＭＲＩ装置。 - 請求項１記載のＭＲＩ装置において、
前記画像生成手段は、前記エコー信号に基づいて３次元の画像データを生成するとともに当該画像データを最大値投影処理に付すことで前記画像を得る手段であることを特徴とするＭＲＩ装置。 - 請求項１乃至３の何れか一項に記載のＭＲＩ装置において、
前記被検体の心時相を表わす信号を検出する時相検出手段を備え、前記撮像手段は、前記心時相を表す信号に含まれる心臓の鼓動に因る参照波形に一定の遅延時間をもって同期して各回の前記パルスシーケンスを実行させるスキャン開始手段を有することを特徴としたＭＲＩ装置。 - 請求項１乃至３の何れか一項に記載のＭＲＩ装置において、
前記撮像手段によって前記パルスシーケンスが実行されている間は息止めを行うように前記被検体に息止めを指令する息止め指令手段を備えたことを特徴とするＭＲＩ装置。 - 請求項１記載のＭＲＩ装置において、
前記撮像手段は、時相検出手段により検出された前記被検体の心時相を表わす信号に同期して複数心拍毎にイメージングスキャンを実行することによって前記ＭＲ信号を収集するように構成されることを特徴とするＭＲＩ装置。 - 請求項１記載のＭＲＩ装置において、
前記撮像手段は、前記被検体の心時相を表わす信号に同期して所定スライスエンコード量分のエコー信号を収集する動作を、複数心拍毎に繰り返す３次元スキャンを前記イメージングスキャンとして実行するように構成されることを特徴とするＭＲＩ装置。 - 請求項１記載のＭＲＩ装置において、
前記撮像手段は、コロナル方向にイメージングスキャンを実行することによって前記ＭＲ信号を収集するように構成され、前記画像生成手段は、前記ＭＲ信号からコロナル画像を生成するように構成されることを特徴とするＭＲＩ装置。
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