JP4489277B2 - Ｍｒｉ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、造影剤撮影方法およびＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置に関し、更に詳しくは、撮影領域を２スラブ（slub）に分けて撮影する場合に両方のスラブで造影剤効果を十分に得ることが出来る造影剤撮影方法およびＭＲＩ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６に、ＭＲＩ装置における３Ｄスキャンのパルスシーケンスの一例を示す。
このパルスシーケンスでは、ＲＦパルスＲおよびＺ方向位相軸パルスＳＬで撮影領域を励起し、Ｙ方向位相軸パルスＰＥｙおよびＺ方向位相軸パルスＰＥｚでＹＺ空間でのエンコードを行い、リード軸パルスＲＤでＸ方向に周波数エンコードを行いながら、エコーechoをサンプリングする。最後に、Ｙ方向位相軸パルスＲＷｙおよびＺ方向位相軸パルスＲＷｚでＹＺ空間でのリワインドを行う。これを、ＹＺ-Ｋ空間を埋めるようにＹＺ空間でのエンコードを順に変えながら繰り返す。Ｔｒは、繰返し時間である。
【０００３】
ＹＺ空間でのエンコードを変える順によるＫ空間上のデータ点の軌跡をトラジェクトリという。３ＤスキャンにおけるＹＺ空間でのトラジェクトリは、造影効果を高めるために、エリプチカルセントリックビューオーダリング（Elliptical Centric View Ordering）が採用されることがある。以下、「エリプチカルセントリックビューオーダリング」を「ＥＣＶＯ」と表記する。
図７は、ＥＣＶＯを示す概念図である。
ＥＣＶＯでは、Ｋ空間の中心から外周へ螺旋状に向かうトラジェクトリで順にデータを収集する。
なお、ＥＣＶＯについては、“Performance of an Elliptical Centric View Order for Signal Enhancement and Motion Artifact Suppression in Breath-hold Three-Dimensional Gradient Echo Imaging:Alan H. Wilman, Stephen J. Riederer:MRM 38:793-802(1997)”に記載されている。
【０００４】
図８および図９は、従来の１スラブの造影剤撮影方法の説明図である。
図８に示すように、撮影領域へ向かう血流の上流側にある注入場所ｖに造影剤を注入する。そして、図９に示すように、撮影領域に造影剤が到達したタイミングで被検体ｈに息を止めさせ、撮影領域の３Ｄスキャンを行う。この３ＤスキャンのＹＺ-Ｋ空間のトラジェクトリは、ＥＣＶＯである。息止め時間は、３０秒間位が限度であるため、３０秒間以内に３Ｄスキャンが終わる必要があり、撮影領域のＺ方向の長さが限定される。
【０００５】
図１０および図１１は、従来の２スラブの造影剤撮影方法の説明図である。
図１０に示すように、撮影領域を第１領域と第２領域とに分け、撮影領域へ向かう血流の上流側にある注入場所ｖに造影剤を注入する。そして、図１１に示すように、撮影領域に造影剤が到達したタイミングで被検体ｈに息を止めさせ、第１領域の３Ｄスキャンを行う。３０秒間以内に第１領域の３Ｄスキャンを終わり、被検体ｈに息を吸直しさせる。そして、再び息を止めさせ、第２領域の３Ｄスキャンを行う。３ＤスキャンのＹＺ-Ｋ空間のトラジェクトリは、ＥＣＶＯである。息止め時間は３０秒間位が限度であり、３０秒間以内に３Ｄスキャンを終わる必要があるが、息の吸い直しを行って３Ｄスキャンを２回繰り返すので、撮影領域のＺ方向の長さを大きく出来る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
画像のコントラストは、Ｋ空間の中心付近のデータにより支配される。
図９の３Ｄスキャンでは、撮影領域に造影剤が到達したタイミングとＹＺ-Ｋ空間の中心付近のデータを収集するタイミングとが近いため、造影剤効果が画像のコントラストに十分に寄与し、問題がない。
しかし、図１１の３Ｄスキャンでは、第１領域については問題がないが、第２領域については造影剤が到達したタイミングとＹＺ-Ｋ空間の中心付近のデータを収集するタイミングとが遠いため、造影剤効果が画像のコントラストに十分に寄与しない問題点がある。
そこで、本発明の目的は、撮影領域を第１領域と第２領域の２スラブに分けて撮影する場合に、両方のスラブで造影剤効果を十分に得ることが出来る造影剤撮影方法およびＭＲＩ装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の観点では、本発明は、被検体に造影剤を注入し、Ｘ方向をリード軸としＹ方向およびＺ方向を位相軸として撮影領域を３Ｄスキャンする造影剤撮影方法であって、撮影領域をＺ方向に第１領域と第２領域とに分け、第１領域を撮影し、休止時間を入れ、次いで第２領域を撮影する場合に、前記第１領域の撮影時間の後半から前記第２領域の撮影時間までの間に造影剤が撮影領域に到達するように前記撮影時間および休止時間のタイミングを定めると共に、第１領域の撮影ではＹＺ-Ｋ空間の外周から中心へ螺旋状に向かうトラジェクトリで順にデータを収集し、一方、第２領域の撮影ではＹＺ-Ｋ空間の中心から外周へ螺旋状に向かうトラジェクトリで順にデータを収集することを特徴とする造影剤撮影方法を提供する。
上記第１の観点による造影剤撮影方法では、造影剤が撮影領域に到達するタイミングを挟んで、該タイミングの前に第１領域について３Ｄスキャンし、該タイミングの後に第２領域について３Ｄスキャンするようにした。さらに、第１領域の３ＤスキャンではＹＺ-Ｋ空間の外周から中心へ螺旋状に向かうトラジェクトリの順とし、第２領域の３ＤスキャンではＹＺ-Ｋ空間の中心から外周へ螺旋状に向かうトラジェクトリの順とした。この結果、撮影領域に造影剤が到達したタイミングとＹＺ-Ｋ空間の中心付近のデータを収集するタイミングとが、第１領域についても、また第２領域についても、近くなるため、両方のスラブで造影剤効果を十分に得ることが出来る。
【０００８】
第２の観点では、本発明は、上記構成の造影剤撮影方法において、第１領域の撮影時のトラジェクトリが逆エリプチカルセントリックビューオーダリングに従い、第１領域の撮影時のトラジェクトリがエリプチカルセントリックビューオーダリングに従うことを特徴とする造影剤撮影方法を提供する。
上記第２の観点による造影剤撮影方法では、第１領域のトラジェクトリを逆ＥＣＶＯとし、第２領域のトラジェクトリをＥＣＶＯとすることにより、上記第１の観点による造影剤撮影方法を好適に実施できる。
【０００９】
第３の観点では、本発明は、Ｘ方向をリード軸としＹ方向およびＺ方向を位相軸としＹＺ-Ｋ空間の外周から中心へ螺旋状に向かうトラジェクトリで順にデータを収集して第１領域を撮影する第１領域撮影手段と、休止時間を入れた後Ｘ方向をリード軸としＹ方向およびＺ方向を位相軸としＹＺ-Ｋ空間の中心から外周へ螺旋状に向かうトラジェクトリで順にデータを収集して第２領域を撮影する第２領域撮影手段とを具備したことを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第３の観点によるＭＲＩ装置では、上記第１の観点による造影剤撮影方法を好適に実施できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す実施形態により本発明をさらに詳しく説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態にかかるＭＲＩ装置を示すブロック図である。
このＭＲＩ装置１００において、マグネットアセンブリ１は、内部に被検体を挿入するための空間部分（ボア）を有し、この空間部分を取りまくようにして、被検体に一定の静磁場を印加する静磁場コイル１ｐと、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の勾配磁場（Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の組み合わせによりスライス勾配軸，リード勾配軸，位相エンコード勾配軸が形成される）を発生するための勾配磁場コイル１ｇと、被検体内の原子核のスピンを励起するためのＲＦパルスを与える送信コイル１ｔと、被検体からのＮＭＲ信号を検出する受信コイル１ｒとが配置されている。前記静磁場コイル１ｐ，勾配磁場コイル１ｇ，送信コイル１ｔおよび受信コイル１ｒは、それぞれ静磁場電源２，勾配磁場駆動回路３，ＲＦ電力増幅器４および前置増幅器５に接続されている。
【００１２】
シーケンス記憶回路６は、計算機７からの指令に従い、記憶しているパルスシーケンス（例えば図６のパルスシーケンス）に基づいて勾配磁場駆動回路３を操作し、前記マグネットアセンブリ１の勾配磁場コイル１ｇから勾配磁場を発生させると共に、ゲート変調回路８を操作し、ＲＦ発振回路９の搬送波出力信号を所定タイミング・所定包絡線形状のパルス状信号に変調し、それをＲＦパルスとしてＲＦ電力増幅器４に加え、ＲＦ電力増幅器４でパワー増幅した後、前記マグネットアセンブリ１の送信コイル１ｔに印加し、所望の撮影領域を選択励起する。
【００１３】
前置増幅器５は、マグネットアセンブリ１の受信コイル１ｒで検出された被検体からのＮＭＲ信号を増幅し、位相検波器１０に入力する。位相検波器１０は、ＲＦ発振回路９の搬送波出力信号を参照信号とし、前置増幅器５からのＮＭＲ信号を位相検波して、Ａ／Ｄ変換器１１に与える。Ａ／Ｄ変換器１１は、位相検波後のアナログ信号をデジタルデータに変換して、計算機７に入力する。
【００１４】
計算機７は、Ａ／Ｄ変換器１１からデジタルデータを読み込み、画像再構成演算を行ってＭＲ画像を生成する。また、計算機７は、操作コンソール１２から入力された情報を受け取るなどの全体的な制御を受け持つ。
表示装置１３は、ＭＲ画像などを表示する。
【００１５】
図２は、撮影領域を第１領域と第２領域の２スラブに分けて造影剤撮影する場合における、上記ＭＲＩ装置１００による造影剤撮影処理のフローチャートである。
ステップＰ１では、第１領域を３Ｄスキャンする。ＹＺ-Ｋ空間のトラジェクトリは逆ＥＣＶＯとする。図４に、逆ＥＣＶＯのトラジェクトリを示す。
ステップＰ２では、被検体ｈが息を吸直しできる時間だけ休止する。
ステップＰ３では、第２領域を３Ｄスキャンする。ＹＺ-Ｋ空間のトラジェクトリはＥＣＶＯとする。図５に、ＥＣＶＯのトラジェクトリを示す。
【００１６】
図３は、撮影領域を第１領域と第２領域の２スラブに分けて造影剤撮影する場合におけるタイミングチャートである。図１０に示す被検体ｈの注入場所ｖに造影剤を注入してから撮影領域（Ｚ方向における撮影領域の中心位置）に造影剤が到達するまでの時間をＴとし、休止時間をτｒとし、１回の３Ｄスキャンの時間をτとし、休止時間の開始から撮影領域に造影剤が到達するまでの時間をβとし、第１スラブの３Ｄスキャンの開始から被検体ｈの注入場所ｖに造影剤を注入するまでの時間をαとするとき、α＝τ＋β−Ｔの関係がある。よって、操作者は、被検体ｈに息を止めさせ、図２の造影剤撮影処理を開始し、α時間後に造影剤を注入すればよい。
【００１７】
以上のＭＲＩ装置１００によれば、撮影領域に造影剤が到達したタイミングと第１領域についてＹＺ-Ｋ空間の中心付近のデータを収集するタイミングとの時間差は約βであり、撮影領域に造影剤が到達したタイミングと第２領域についてＹＺ-Ｋ空間の中心付近のデータを収集するタイミングとの時間差は約（τｒ−β）であり、第１領域についても第２領域についても、短い時間になる。このため、両方のスラブで造影剤効果を十分に得ることが出来る。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の造影剤撮影方法およびＭＲＩ装置によれば、撮影領域に造影剤が到達したタイミングとＹＺ-Ｋ空間の中心付近のデータを収集するタイミングとが、第１領域についても、また第２領域についても、近くなるため、両方のスラブで造影剤効果を十分に得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかるＭＲＩ装置のブロック図である。
【図２】撮影領域を第１領域と第２領域の２スラブに分けて造影剤撮影する場合における、本発明の一実施形態にかかる造影剤撮影処理のフローチャートである。
【図３】撮影領域を第１領域と第２領域の２スラブに分けて造影剤撮影する場合における、本発明の一実施形態にかかる造影剤撮影処理のタイミングチャートである。
【図４】逆ＥＣＶＯのトラジェクトリを示す概念図である。
【図５】ＥＣＶＯのトラジェクトリを示す概念図である。
【図６】３Ｄスキャンのパルスシーケンスの例示図である。
【図７】ＥＣＶＯのトラジェクトリを示す概念図である。
【図８】１スラブの撮影領域を造影剤撮影する場合の説明図である。
【図９】１スラブの撮影領域を造影剤撮影する場合のタイミングチャートである。
【図１０】撮影領域を第１領域と第２領域の２スラブに分けて造影剤撮影する場合の説明図である。
【図１１】撮影領域を第１領域と第２領域の２スラブに分けて造影剤撮影する場合のタイミングチャートである。
【符号の説明】
６ シーケンス記憶回路
７ 計算機
１００ ＭＲＩ装置

Claims (3)

1. 被検体の撮影領域をＺ方向に対して第１領域と第２領域とに分け、前記被検体に造影剤を注入し、前記撮影領域を３ＤスキャンするＭＲＩ装置であって、
   Ｘ方向をリード軸としＹ方向およびＺ方向を位相軸としＹＺ-Ｋ空間の外周から中心へ螺旋状に向かうトラジェクトリで順にデータを収集して前記第１領域を撮影する第１領域撮影手段と、
   休止時間を入れた後、Ｘ方向をリード軸としＹ方向およびＺ方向を位相軸としＹＺ-Ｋ空間の中心から外周へ螺旋状に向かうトラジェクトリで順にデータを収集して前記第２領域を撮影する第２領域撮影手段とを具備したことを特徴とするＭＲＩ装置。
2. 請求項１に記載のＭＲＩ装置において、
   前記注入された造影剤は、前記被検体における前記第１領域から前記第２領域へ流れることを特徴とするＭＲＩ装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のＭＲＩ装置において、
   前記第１領域の撮影時のトラジェクトリが逆エリプチカルセントリックビューオーダリングに従い、
   前記第２領域の撮影時のトラジェクトリがエリプチカルセントリックビューオーダリングに従うことを特徴とするＭＲＩ装置。

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