JP4489278B2 - 拡散強調画像撮影方法および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、拡散強調画像撮影方法およびＭＲＩ（Ｍagnetic Ｒesonance Imaging）装置に関し、さらに詳しくは、拡散強調用パルスに起因する残留磁化の影響を抑制できる拡散強調画像撮影方法およびＭＲＩ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＭＲＩ装置による拡散強調画像の撮影では、パルス高さが非常に大きい拡散強調用パルスを勾配軸に印加する。
この拡散強調用パルスに起因する渦電流のＭＲ画像への影響を考慮した従来技術は、例えば特開平６−５４８３２号公報に開示されている。
【０００３】
ところが、渦電流だけでなく、拡散強調用パルスに起因する残留磁化も、ＭＲ画像に影響を与える。特に、永久磁石を用いたＭＲＩ装置では、この残留磁化によるゴースト等のアーチファクトが生じることがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、拡散強調用パルスに起因する残留磁化のＭＲ画像への影響を考慮した従来技術は知られていない。
そこで、本発明の目的は、拡散強調用パルスに起因する残留磁化の影響を抑制できる拡散強調画像撮影方法およびＭＲＩ装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
第１の観点では、本発明は、勾配軸に拡散強調用パルスを印加して拡散強調画像を撮影する拡散強調画像撮影方法であって、拡散強調用パルスの直後にそれよりパルス高さが小さく且つ極性が反転した残留磁化リセットパルスを印加することを特徴とする拡散強調画像撮影方法を提供する。
上記第１の観点による拡散強調画像撮影方法では、拡散強調用パルスの直後に残留磁化リセットパルスを印加するが、この残留磁化リセットパルスは拡散強調用パルスよりパルス高さが小さく且つ逆極性なので、拡散強調用パルスに起因する残留磁化を打ち消し、残留磁化を小さくすることが出来る。よって、拡散強調用パルスに起因する残留磁化のＭＲ画像への影響を抑制することが出来る。
【０００６】
第２の観点では、本発明は、上記構成の拡散強調画像撮影方法において、前記残留磁化リセットパルスが、順にパルス高さが小さくなり且つ極性が交互に反転する２以上のパルスの列からなることを特徴とする拡散強調画像撮影方法を提供する。
１つの残留磁化リセットパルスだけは拡散強調用パルスに起因する残留磁化を十分に打ち消せない場合があるが、上記第２の観点による拡散強調画像撮影方法では、順にパルス高さが小さくなり且つ極性が交互に反転する２以上のパルスの列からなる残留磁化リセットパルスを用いるため、拡散強調用パルスに起因する残留磁化を十分に打ち消しうる。よって、拡散強調用パルスに起因する残留磁化のＭＲ画像への影響を十分に抑制することが出来る。
【０００７】
第３の観点では、本発明は、勾配軸に拡散強調用パルスを印加する拡散強調画像撮影シーケンスを実行してデータを収集する拡散強調画像撮影パルスシーケンス実行手段を具備したＭＲＩ装置であって、前記拡散強調画像撮影パルスシーケンス実行手段は、拡散強調用パルスの直後にそれよりパルス高さが小さく且つ極性が反転した残留磁化リセットパルスを印加することを特徴とする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の観点による拡散強調画像撮影方法を好適に実施できる。
【０００８】
第４の観点では、本発明は、上記構成のＭＲＩ装置において、前記残留磁化リセットパルスが、順にパルス高さが小さくなり且つ極性が交互に反転する２以上のパルスの列からなることを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第４の観点によるＭＲＩ装置では、上記第２の観点による拡散強調画像撮影方法を好適に実施できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
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（孔）を有し、この空間部分を取りまくようにして、被検体に一定の主磁場を印加する永久磁石１ｐと、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の勾配磁場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。
なお、永久磁石１ｐの代わりに超電導磁石を用いてもよい。
【００１０】
シーケンス記憶回路８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９を操作し、ＲＦ発振回路１０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、所望の撮像面を選択励起する。
【００１１】
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１２に入力する。位相検波器１２は、ＲＦ発振回路１０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。
【００１２】
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前記撮像面のＭＲ画像を生成する。また、計算機７は、操作卓１３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６は、前記ＭＲ画像を表示する。
【００１３】
図２は、上記ＭＲＩ装置１００による拡散強調画像撮影のためのＥＰＩ（Echo Planar Imaging）法のパルスシーケンスの第１実施例を示すパルスシーケンス図である。
図２のＥＰＩパルスシーケンスでは、励起ＲＦパルスＲ９０を印加すると共にスライス軸にスライス選択パルスＳ１を印加する。次に位相エンコードパルスＰ１を印加する。
次に所望の勾配軸にＭＰＧパルスＭＰＧ１を印加すると共にその直後に拡散強調用パルスＭＰＧ１の１／２のパルス高さで且つ極性が逆の残留磁化リセットパルスMPG1_reset1を印加する。なお、残留磁化リセットパルスMPG1_reset1のパルス幅は、実際のＭＲＩ装置１００の構成に応じて選択的に決定する。
次に反転ＲＦパルスＲ１８０を印加すると共にスライス選択パルスＳ２を印加する。
次にＭＰＧパルスＭＰＧ２を印加すると共にその直後に拡散強調用パルスＭＰＧ２の１／２のパルス高さで且つ極性が逆の残留磁化リセットパルスMPG2_reset1を印加する。なお、残留磁化リセットパルスMPG2_reset1のパルス幅は、実際のＭＲＩ装置１００の構成に応じて選択的に決定する。
次に、リード軸にリードパルスＲＤを印加し、エコーからイメージング用データを収集する。
次いで位相エンコード量を変えるために位相エンコードパルスBlipを加えると共にエコーを集束させるためにリードパルスＲＤの極性を反転し、エコーからイメージング用データを収集することを反復する。
上記ＥＰＩパルスシーケンスを複数回繰り返し、画像再構成に必要なデータを複数回の励起で収集する。
なお、スライス軸、リード軸、位相軸の勾配磁場は、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の勾配磁場の組み合わせにより形成される。
【００１４】
図３は、上記ＭＲＩ装置１００による拡散強調画像撮影のためのＥＰＩ（Echo Planar Imaging）法のパルスシーケンスの第２実施例を示すパルスシーケンス図である。
図３のＥＰＩパルスシーケンスは、基本的に第１実施例のパルスシーケンスと同じであるが、残留磁化リセットパルスMPG1_reset1を印加した直後に残留磁化リセットパルスMPG1_reset1の１／２のパルス高さで且つ極性が逆の残留磁化リセットパルスMPG1_reset2を印加し、また、残留磁化リセットパルスMPG2_reset1を印加した直後に残留磁化リセットパルスMPG2_reset1の１／２のパルス高さで且つ極性が逆の残留磁化リセットパルスMPG2_reset2を印加する点が異なっている。
【００１５】
上記ＭＲＩ装置１００によれば、拡散強調用パルスＭＰＧ１，ＭＰＧ２に起因する残留磁化を残留磁化リセットパルスMPG1_reset1，MPG2_reset1（およびMPG1_reset2，MPG2_reset2）により打ち消して、残留磁化を小さくすることが出来る。よって、ＭＲ画像の画質を向上することが出来る。
【００１６】
なお、本発明は、ＥＰＩ法のパルスシーケンスに限定されず、ＦＳＥ（Fast Spin Echo）法等のパルスシーケンスにも適用可能である。
【００１７】
【発明の効果】
本発明の拡散強調画像撮影方法およびＭＲＩ装置によれば、拡散強調用パルスの直後に残留磁化リセットパルスを印加して拡散強調用パルスに起因する残留磁化を打ち消し、残留磁化を小さくする。これにより、拡散強調用パルスに起因する残留磁化のＭＲ画像への影響を抑制でき、ＭＲ画像の画質を向上することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るＭＲＩ装置を示すブロック図である。
【図２】第１実施例のパルスシーケンス図である。
【図３】第２実施例のパルスシーケンス図である。
【符号の説明】
１００ ＭＲＩ装置
１ マグネットアセンブリ
１ｇ 勾配磁場コイル
７ 計算機
８ シーケンス記憶回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、拡散強調画像撮影方法およびＭＲＩ（Ｍagnetic Ｒesonance Imaging）装置に関し、さらに詳しくは、拡散強調用パルスに起因する残留磁化の影響を抑制できる拡散強調画像撮影方法およびＭＲＩ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＭＲＩ装置による拡散強調画像の撮影では、パルス高さが非常に大きい拡散強調用パルスを勾配軸に印加する。
この拡散強調用パルスに起因する渦電流のＭＲ画像への影響を考慮した従来技術は、例えば特開平６−５４８３２号公報に開示されている。
【０００３】
ところが、渦電流だけでなく、拡散強調用パルスに起因する残留磁化も、ＭＲ画像に影響を与える。特に、永久磁石を用いたＭＲＩ装置では、この残留磁化によるゴースト等のアーチファクトが生じることがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、拡散強調用パルスに起因する残留磁化のＭＲ画像への影響を考慮した従来技術は知られていない。
そこで、本発明の目的は、拡散強調用パルスに起因する残留磁化の影響を抑制できる拡散強調画像撮影方法およびＭＲＩ装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
第１の観点では、本発明は、勾配軸に拡散強調用パルスを印加して拡散強調画像を撮影する拡散強調画像撮影方法であって、拡散強調用パルスの直後にそれよりパルス高さが小さく且つ極性が反転した残留磁化リセットパルスを印加することを特徴とする拡散強調画像撮影方法を提供する。
上記第１の観点による拡散強調画像撮影方法では、拡散強調用パルスの直後に残留磁化リセットパルスを印加するが、この残留磁化リセットパルスは拡散強調用パルスよりパルス高さが小さく且つ逆極性なので、拡散強調用パルスに起因する残留磁化を打ち消し、残留磁化を小さくすることが出来る。よって、拡散強調用パルスに起因する残留磁化のＭＲ画像への影響を抑制することが出来る。
【０００６】
第２の観点では、本発明は、上記構成の拡散強調画像撮影方法において、前記残留磁化リセットパルスが、順にパルス高さが小さくなり且つ極性が交互に反転する２以上のパルスの列からなることを特徴とする拡散強調画像撮影方法を提供する。
１つの残留磁化リセットパルスだけは拡散強調用パルスに起因する残留磁化を十分に打ち消せない場合があるが、上記第２の観点による拡散強調画像撮影方法では、順にパルス高さが小さくなり且つ極性が交互に反転する２以上のパルスの列からなる残留磁化リセットパルスを用いるため、拡散強調用パルスに起因する残留磁化を十分に打ち消しうる。よって、拡散強調用パルスに起因する残留磁化のＭＲ画像への影響を十分に抑制することが出来る。
【０００７】
第３の観点では、本発明は、勾配軸に拡散強調用パルスを印加する拡散強調画像撮影シーケンスを実行してデータを収集する拡散強調画像撮影パルスシーケンス実行手段を具備したＭＲＩ装置であって、前記拡散強調画像撮影パルスシーケンス実行手段は、拡散強調用パルスの直後にそれよりパルス高さが小さく且つ極性が反転した残留磁化リセットパルスを印加することを特徴とする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の観点による拡散強調画像撮影方法を好適に実施できる。
【０００８】
第４の観点では、本発明は、上記構成のＭＲＩ装置において、前記残留磁化リセットパルスが、順にパルス高さが小さくなり且つ極性が交互に反転する２以上のパルスの列からなることを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第４の観点によるＭＲＩ装置では、上記第２の観点による拡散強調画像撮影方法を好適に実施できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
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（孔）を有し、この空間部分を取りまくようにして、被検体に一定の主磁場を印加する永久磁石１ｐと、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の勾配磁場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。
なお、永久磁石１ｐの代わりに超電導磁石を用いてもよい。
【００１０】
シーケンス記憶回路８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９を操作し、ＲＦ発振回路１０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、所望の撮像面を選択励起する。
【００１１】
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１２に入力する。位相検波器１２は、ＲＦ発振回路１０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。
【００１２】
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前記撮像面のＭＲ画像を生成する。また、計算機７は、操作卓１３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６は、前記ＭＲ画像を表示する。
【００１３】
図２は、上記ＭＲＩ装置１００による拡散強調画像撮影のためのＥＰＩ（Echo Planar Imaging）法のパルスシーケンスの第１実施例を示すパルスシーケンス図である。
図２のＥＰＩパルスシーケンスでは、励起ＲＦパルスＲ９０を印加すると共にスライス軸にスライス選択パルスＳ１を印加する。次に位相エンコードパルスＰ１を印加する。
次に所望の勾配軸にＭＰＧパルスＭＰＧ１を印加すると共にその直後に拡散強調用パルスＭＰＧ１の１／２のパルス高さで且つ極性が逆の残留磁化リセットパルスMPG1_reset1を印加する。なお、残留磁化リセットパルスMPG1_reset1のパルス幅は、実際のＭＲＩ装置１００の構成に応じて選択的に決定する。
次に反転ＲＦパルスＲ１８０を印加すると共にスライス選択パルスＳ２を印加する。
次にＭＰＧパルスＭＰＧ２を印加すると共にその直後に拡散強調用パルスＭＰＧ２の１／２のパルス高さで且つ極性が逆の残留磁化リセットパルスMPG2_reset1を印加する。なお、残留磁化リセットパルスMPG2_reset1のパルス幅は、実際のＭＲＩ装置１００の構成に応じて選択的に決定する。
次に、リード軸にリードパルスＲＤを印加し、エコーからイメージング用データを収集する。
次いで位相エンコード量を変えるために位相エンコードパルスBlipを加えると共にエコーを集束させるためにリードパルスＲＤの極性を反転し、エコーからイメージング用データを収集することを反復する。
上記ＥＰＩパルスシーケンスを複数回繰り返し、画像再構成に必要なデータを複数回の励起で収集する。
なお、スライス軸、リード軸、位相軸の勾配磁場は、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の勾配磁場の組み合わせにより形成される。
【００１４】
図３は、上記ＭＲＩ装置１００による拡散強調画像撮影のためのＥＰＩ（Echo Planar Imaging）法のパルスシーケンスの第２実施例を示すパルスシーケンス図である。
図３のＥＰＩパルスシーケンスは、基本的に第１実施例のパルスシーケンスと同じであるが、残留磁化リセットパルスMPG1_reset1を印加した直後に残留磁化リセットパルスMPG1_reset1の１／２のパルス高さで且つ極性が逆の残留磁化リセットパルスMPG1_reset2を印加し、また、残留磁化リセットパルスMPG2_reset1を印加した直後に残留磁化リセットパルスMPG2_reset1の１／２のパルス高さで且つ極性が逆の残留磁化リセットパルスMPG2_reset2を印加する点が異なっている。
【００１５】
上記ＭＲＩ装置１００によれば、拡散強調用パルスＭＰＧ１，ＭＰＧ２に起因する残留磁化を残留磁化リセットパルスMPG1_reset1，MPG2_reset1（およびMPG1_reset2，MPG2_reset2）により打ち消して、残留磁化を小さくすることが出来る。よって、ＭＲ画像の画質を向上することが出来る。
【００１６】
なお、本発明は、ＥＰＩ法のパルスシーケンスに限定されず、ＦＳＥ（Fast Spin Echo）法等のパルスシーケンスにも適用可能である。
【００１７】
【発明の効果】
本発明の拡散強調画像撮影方法およびＭＲＩ装置によれば、拡散強調用パルスの直後に残留磁化リセットパルスを印加して拡散強調用パルスに起因する残留磁化を打ち消し、残留磁化を小さくする。これにより、拡散強調用パルスに起因する残留磁化のＭＲ画像への影響を抑制でき、ＭＲ画像の画質を向上することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るＭＲＩ装置を示すブロック図である。
【図２】第１実施例のパルスシーケンス図である。
【図３】第２実施例のパルスシーケンス図である。
【符号の説明】
１００ ＭＲＩ装置
１ マグネットアセンブリ
１ｇ 勾配磁場コイル
７ 計算機
８ シーケンス記憶回路
Claims (4)
- 勾配軸に拡散強調用パルスを印加して拡散強調画像を撮影する拡散強調画像撮影方法であって、
前記拡散強調用パルスの直後に、それよりパルス高さが小さく且つ極性が反転した残留磁化リセットパルスを印加し、
前記残留磁化リセットパルスは、順にパルス高さが小さくなり且つ極性が交互に反転する２以上のパルスの列からなることを特徴とする拡散強調画像撮影方法。 - 請求項１に記載の拡散強調画像撮影方法において、
前記拡散強調用パルス及び前記残留磁化リセットパルスを印加した後に、ＥＰＩ法のパルスシーケンスのデータ収集を実行することを特徴とする拡散強調画像撮影方法。 - 勾配軸に拡散強調用パルスを印加する拡散強調画像撮影シーケンスを実行してデータを収集する拡散強調画像撮影パルスシーケンス実行手段を具備したＭＲＩ装置であって、
前記拡散強調画像撮影パルスシーケンス実行手段は、前記拡散強調用パルスの直後に、それよりパルス高さが小さく且つ極性が反転した残留磁化リセットパルスを印加し、
前記残留磁化リセットパルスは、順にパルス高さが小さくなり且つ極性が交互に反転する２以上のパルスの列からなることを特徴とするＭＲＩ装置。 - 請求項３に記載のＭＲＩ装置において、
前記拡散強調用パルス及び前記残留磁化リセットパルスを印加した後に、ＥＰＩ法のパルスシーケンスのデータ収集を実行することを特徴とするＭＲＩ装置。
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| JP2000347412A JP4489278B2 (ja) | 2000-11-15 | 2000-11-15 | 拡散強調画像撮影方法およびｍｒｉ装置 |
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