JP4473389B2

JP4473389B2 - 磁気共鳴映像装置

Info

Publication number: JP4473389B2
Application number: JP36129899A
Authority: JP
Inventors: 真史大川
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Medical Systems Engineering Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Canon Medical Systems Corp
Priority date: 1999-12-20
Filing date: 1999-12-20
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2019-12-20
Also published as: US6483307B2; US20010004211A1; JP2001170023A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気共鳴診断装置に係り、特にフリップパルス（高周波励起パルス）を印加する前に印加する脂肪抑制パルス等のプリパルスの印加方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリパルスとして代表的な脂肪抑制パルスは、脂肪と水との間の化学シフトに従って狭帯域化したフリップパルスで、脂肪だけを選択的に励起し、その後に勾配磁場をかけて十分にディフェーズし、それにより脂肪からの磁気共鳴信号（ＭＲ信号）を低減するというものである。最近では、脂肪抑制パルスは、特に、ＭＲアンギオグラフィー（ＭＲＡ）では、その画質を向上させるものとして不可欠とされている。
【０００３】
周知の通り、ＭＲＡの原理は、撮影領域内の脳実質や臓器等の静止物体はその縦磁化があまり回復していないうちに次々と励起されるので信号レベルは徐々に低くなっていくが、血液（水）は常にフレッシュな状態で撮影領域に流入してくるので、静止物体ほどは信号低下は見られない。このため血流が静止物体に比べて相対的に強調されたような画像（血流画像）が得られることになる。このようなＭＲＡで、画質向上のために、フリップパルスの印加直前に脂肪抑制パルスをプリパルスとして印加して、脂肪抑制を図っている。
【０００４】
上述したように脂肪抑制パルスを狭帯域化するために、脂肪抑制パルスのパルス幅を例えば±π長から±４・π長に延長することが必要とされる。このため画像生成に必要な全データを収集するのに必要とされる撮影時間が長時間化してしまい、１回の息止め時間内に撮影を完了できない、患者負担が増大する、体動アーチファクトの発生機会が増えるといった臨床上様々な不都合が生じる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、脂肪抑制パルス等のプリパルスを使う磁気共鳴診断装置において、必要な画像コントラストを確保しながら、撮影時間をできるだけ短縮することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、フリップパルスを繰り返し印加し、前記フリップパルス各々の印加後に２ＤＦＴ又は３ＤＦＴの映像法に従ってエンコードをかけた１又は複数のＭＲ信号を受信し、この受信したＭＲ信号に基づいて画像を生成する磁気共鳴映像装置において、前記フリップパルスに対する脂肪抑制効果を有するプリパルスの印加頻度をＫ空間上でゼロエンコードを中心とした低周波領域内において外側に向かって段階的に低下させることを特徴とする。
【０００７】
（２）本発明は、フリップパルスを繰り返し印加し、フリップパルス各々の印加後に２ＤＦＴ又は３ＤＦＴの映像法に従ってエンコードをかけた１又は複数のＭＲ信号を受信し、この受信したＭＲ信号に基づいて画像を生成する磁気共鳴映像装置において、前記フリップパルスに対するプリパルスの印加頻度が経時的に変動するように前記プリパルスを発生することを特徴とする。
【０００８】
（３）本発明は、（１）の磁気共鳴映像装置において、前記Ｋ空間上の最外部分では前記フリップパルスに対してプリパルスが印加されないことを特徴とする。
【０００９】
（４）本発明は、（２）の磁気共鳴映像装置において、特定の期間では前記フリップパルスに対してプリパルスが印加されないことを特徴とする。
【００１０】
（５）本発明は、（１）又は（２）の磁気共鳴映像装置において、前記プリパルスは脂肪抑制パルスであることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による磁気共鳴映像装置を実施形態により図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る磁気共鳴映像装置の構成を示す図である。例えば円筒形の静磁場磁石１の内側には、計算機システム１２の制御のもとでシムコイル電源６から電力供給を受けて静磁場均一性を高めるための磁場を発生するシムコイル３、直交３軸に関して個々に勾配磁場パルスを発生する勾配コイル２、被検体に高周波磁場パルス（ＲＦパルス）を印加すると共に被検体からのＭＲ信号を受信するプローブ（ＲＦコイル）４が設けられている。なお、プローブ４は、送受信兼用でなくとも、送信用と受信用とを別々に設けてもよい。
【００１２】
シーケンス制御部１０は、勾配コイル２を介して被検体に勾配磁場パルスを印加する勾配コイル電源５、プローブ４を介して高周波磁場パルスを被検体に印加する送信器７、プローブ４を介して被検体からのＭＲ信号を受信する受信器９、さらに受信器９を介して受信されたＭＲ信号を収集するデータ収集部１１を所定のパルスシーケンスに従って制御する。計算機システム１２は、装置全体のホストコンピュータとしての機能の他に、データ収集部１１で収集されたＭＲ信号に基づいて２ＤＦＴ（２次元フーリエ変換）法又は３ＤＦＴ（３次元フーリエ変換）法によりＭＲ画像を生成する演算機能を有している。表示ディスプレイ１４は、計算機システム１２で生成されたＭＲ画像及び各種情報を表示するために設けられている。
【００１３】
上述のシーケンス制御部１０の制御により実行されるパルスシーケンスとしては、スピンエコー（ＳＥ）法、フィールドエコー（ＦＥ）法、エコープラナー（ＥＰＩ）法等の中の特定のパルスシーケンスに設定され、又はそれらの中から操作者によりコンソール１３を介して任意に選択的である。また、このパルスシーケンスには、脂肪抑制パルス等のプリパルスを挿入可能であり、このプリパルスの印加方法についてシーケンス制御部１０で制御可能になっている。このプリパルスの印加方法は本発明で特徴的であり、以下に詳述する。なお、プリパルスとしては、脂肪抑制パルス以外の例としては、プレサチュレーションパルス、タギング、ＭＴＣ等がある。
【００１４】
図２には、ＭＲ信号発生技法としてスピンワープ法を、また画像化技法として３ＤＦＴ法を採用した場合において、フリップパルス（高周波励起パルス）を１回印加する毎に１回という頻度でプリパルスを印加するときのパルスシーケンスを示している。周知の通り、３ＤＦＴ法では、勾配コイル２で発生される勾配軸の異なる３つの勾配磁場パルスのうち、ある軸の勾配磁場（ＲＯ）はＭＲ信号に周波数エンコードをかけるために用いられ、他の軸の勾配磁場（ＳＬＩＣＥ）はスライス選択及びＭＲ信号にスライスエンコードをかけるために用いられ、残りの軸の勾配磁場（ＰＥ）はＭＲ信号に位相エンコードをかけるために用いられる。なお、２次元フーリエ変換法（２ＤＦＴ法）では、３ＤＦＴ法との違いとして、勾配磁場（ＳＬＩＣＥ）はスライスエンコードには使われないで、スライス選択のみに用いられる。
【００１５】
この３ＤＦＴ法において、フリップパルスは、スライスエンコードと位相エンコードのパターンを少しずつ変えながら、繰り返し時間ＴＲの周期で繰り返し印加されるが、図２のケースでは、フリップパルス各々に対してプリパルスを１回ずつ印加するようになっている。
【００１６】
図３には、フリップパルスを２回印加する毎に１回という頻度でプリパルスを印加するときのパルスシーケンスを示している。つまり、このケースでは、隣り合うペアのフリップパルスの一方にはそれに対応してプリパルスを印加するが、他方のフリップパルスに対してはプリパルスを印加しない。
【００１７】
図４には、フリップパルスを３回印加する毎に１回という頻度でプリパルスを印加するときのパルスシーケンスを示している。つまり、このケースでは、連続する３つのフリップパルスの１つにはそれに対応してプリパルスを印加するが、他の残りの２つのフリップパルスに対してはプリパルスを印加しない。
【００１８】
図５には、３ＤＦＴ法におけるＫ空間におけるプリパルスの印加頻度の変化を示している。画像コントラストに最も影響するＫ空間のゼロエンコードを中心とした所定の領域（中心領域）のＭＲ信号を収集する期間には、図２に示したフリップパルス１回に対して１回という頻度でプリパルスを印加する。当該中心領域の外側の領域（中間領域）のＭＲ信号を収集する期間には、図３に示したフリップパルス２回に対して１回という頻度でプリパルスを印加する。当該中間領域の外側の領域（外領域）のＭＲ信号を収集する期間には、図４に示したフリップパルス３回に対して１回という頻度でプリパルスを印加する。そして、当該外領域よりさらに外側の画像コントラストに最も影響の少ない最外領域のＭＲ信号を収集する期間には、フリップパルスに対してプリパルスを印加しない。なお、造影アンギオ撮影では、撮影開始直後のコントラストを重視するため、空打ち後、プリパルス及びフリップパルスの印加を開始する。
【００１９】
このようにＫ空間上でゼロエンコードから外側に向かってフリップパルスに対するプリパルスの印加頻度を少しずつ低下させていき、最外領域ではプリパルスを印加しないことにより、Ｋ空間の全領域を均等に、１回のフリップパルスに対してプリパルスを１回ずつ印加するよりも、撮影時間を大幅に短縮することができる。また、プリパルスの頻度を画像コントラストに対して影響の大きい中心領域から外側に向かって低下させていくので、画像コントラストの著しい低下を抑制することができる。
【００２０】
また、図６に示すように、２ＤＦＴ法にも適用することができる。つまり、画像コントラストに最も影響するＫ空間の中心領域のＭＲ信号を収集する期間には、フリップパルス１回に対して１回という頻度でプリパルスを印加し、中間領域のＭＲ信号を収集する期間にはフリップパルス２回に対して１回という頻度でプリパルスを印加し、外領域のＭＲ信号を収集する期間にはフリップパルス３回に対して１回という頻度でプリパルスを印加し、そして、最外領域のＭＲ信号を収集する期間にはフリップパルスに対してプリパルスを印加しない。このように２ＤＦＴ法でも、Ｋ空間上でゼロエンコードから外側に向かってフリップパルスに対するプリパルスの印加頻度を少しずつ低下させていき、最外領域ではプリパルスを印加しないことにより３ＤＦＴ法の場合と同様の効果を奏することができる。
【００２１】
本発明は上述した実施形態に限定されず、種々変形して実施可能である。例えば、上述の説明では、Ｋ空間上の中心領域から外側に向かって、プリパルスのフリップパルスに対する頻度を１回に１回、２回に１回、３回に１回と減らしていたが、これに限定されず、１回に１回、３回に１回、５回に１回のように段階的に減らしてもよいし、その他様々なパターンで頻度を変化させてもよい。また、Ｋ空間上での領域と頻度との対応関係を任意に設定することにより、画像コントラストを任意に調整することも可能である。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によると、脂肪抑制パルス等のプリパルスを使った磁気共鳴診断装置において、必要な画像コントラストを最低限確保しながら、撮影時間の短縮を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による磁気共鳴映像装置の構成を示す図。
【図２】本実施形態において、１回のフリップパルスに対して１回の頻度でプリパルスを印加する場合のパルスシーケンスの一例を示す図。
【図３】本実施形態において、２回のフリップパルスに対して１回の頻度でプリパルスを印加する場合のパルスシーケンスの一例を示す図。
【図４】本実施形態において、３回のフリップパルスに対して１回の頻度でプリパルスを印加する場合のパルスシーケンスの一例を示す図。
【図５】本実施形態において、３ＤＦＴ法のＫ空間におけるプリパルスの印加頻度の変化を示す図。
【図６】本実施形態において、２ＤＦＴ法のＫ空間におけるプリパルスの印加頻度の変化を示す図。
【符号の説明】
１…静磁場磁石、
２…勾配コイル、
３…シムコイル、
４…プローブ、
５…勾配コイル電源、
６…シムコイル電源、
７…送信器、
９…受信器、
１０…シーケンス制御部、
１１…データ収集部、
１２…計算機システム、
１３…コンソール、
１４…画像ディスプレイ。

Claims

フリップパルスを繰り返し印加し、前記フリップパルス各々の印加後に２ＤＦＴ又は３ＤＦＴの映像法に従ってエンコードをかけた１又は複数のＭＲ信号を受信し、この受信したＭＲ信号に基づいて画像を生成する磁気共鳴映像装置において、
前記フリップパルスに対する脂肪抑制効果を有するプリパルスの印加頻度をＫ空間上でゼロエンコードを中心とした低周波領域内において外側に向かって段階的に低下させることを特徴とする磁気共鳴映像装置。
前記低周波領域より外側の高周波領域では前記フリップパルスに対して前記プリパルスが印加されないことを特徴とする請求項１記載の磁気共鳴映像装置。
前記低周波領域内の中心領域では前記フリップパルスを１回印加するごとに前記プリパルスを１回ずつ印加し、前記低周波領域内であって前記中心領域の外側に隣接する外側領域では前記フリップパルスを２又は３回印加するごとに前記プリパルスを１回ずつ印加することを特徴とする請求項１記載の磁気共鳴映像装置。