JP4519446B2 - 核磁気共鳴撮像装置 - Google Patents
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Description
上記のGRE−EPI法は、最初の励起にRFパルスを印加し、信号の収集は傾斜磁場の反転を利用するので、最初のRFパルスが印加されたスピンはすべて核磁気共鳴信号を発生する。また、GRE−EPI法は繰り返し時間(TR:Time of Repetition)を短く設定して、静止している部位のスピンの回復がほとんどない状態で核磁気共鳴信号を収集できるので、血管の信号が強調される。さらに、一般的に、後述するスピンエコー法と比較して短いエコー時間(TE:Time of Echo)で撮影が可能なため、血液の流入による信号消失が最小限に抑えられ、流れている液体からの信号を際立たせることができる。
しかしながら、SE法においてはRFパルスを複数回印加するので位相が分散してしまい、局所磁場不均一の影響を受けにくくなる。その結果、造影剤による信号低下を検出するパフュージョンには不向きであった。
次に、第1の励起パルスを印加して第1の時間を経過した後に、核磁化を再収束させる第2の励起パルスを印加する。
次に、第1の励起パルスおよび第2の励起パルスを印加する際に、被検体のスライス選択方向に勾配磁場を生成する。
次に、スライス選択方向の傾斜磁場により選択されたスライス面に、周波数エンコード方向および位相エンコード方向に勾配磁場をそれぞれ繰り返し生成して、被検体からの核磁気共鳴信号を収集する。
ここで、第1の励起パルス印加工程から第2の励起パルス印加工程までの第1の時間と、第2の励起パルス印加工程から、収集工程においてk空間の中心部に最も近い領域を充填する核磁気共鳴信号を収集するまでの第2の時間とを異なる時間に設定する。
本発明のパルスシーケンス設定方法によれば、アーチファクトを低減させ、T2 * コントラストを強調したパフュージョン画像を生成することができる。
本実施形態に係る核磁気共鳴撮像装置100は、図1に示すように、マグネットアセンブリ101、勾配磁場駆動回路3、RF電力増幅器4、前置増幅器5、表示装置6、制御部7、シーケンス記憶回路8、ゲート変調回路9、RF発振回路10、AD変換器11、位相検波器12および操作卓13を有する。
マグネットアセンブリ101は、詳細には図1に示すように、勾配磁場コイル111、送信コイル112、受信コイル113および磁石114を有する。
ここで、本発明のパルス生成手段の一実施態様が送信コイル112に相当する。また、α°励起パルスに関しては後述する。
受信コイル113は、複数の受信コイル、たとえば、図2に示す受信コイル131〜134を有する。受信コイル131〜134は被検体Pを介してそれぞれ対向するように設けられている。なお、受信コイル131〜134の数や配置はこれに限定されない。
受信コイル113は、たとえば、フェーズドアレイコイルなどを用いる。
また、シーケンス記憶回路8は、フーリエ変換法に基づいてシーケンス信号により勾配磁場駆動回路3、ゲート変調回路9およびA/D変換器11を操作する。シーケンス記憶回路8は、一連のシーケンス動作に入る前に、ゲート変調回路9および勾配磁場駆動回路3を操作して、所望の方向で選択励起する。
RF発振回路10は、所定周波数のRF信号搬送波を生成し、ゲート変調回路9および位相検波器12に出力する。
AD変換器11は、位相検波器12による位相検波後のアナログ信号をデジタル信号に変換処理を行い、制御部7に出力する。
RF電力増幅器4は、ゲート変調回路9から出力されたRF信号を増幅し、送信コイル112に出力する。
前置増幅器5は、受信コイル113で検出された被検体Pからの核磁気共鳴信号を増幅し、位相検波器12に出力する。
表示装置6は、制御部7の制御により所定の表示を行う。
操作卓13は、たとえば、使用者の操作に応じた信号を制御部7に出力する。
ここで、第1の励起パルスを90°パルス、第2の励起パルスを180°パルスと称する。また、本発明の第1の励起パルスの一実施態様が90°パルスであって、第2の励起パルスの一実施態様が180°パルスに相当する。
この際、図3(b)に示すように勾配磁場駆動回路3は、勾配磁場コイル11にスライス勾配パルスを出力し、勾配磁場コイル11はスライス勾配磁場Gsを生成して、所定のスライスについて選択励起を行う。
この際、図3(b)に示すように、勾配磁場駆動回路3は再び勾配磁場コイル11にスライス勾配パルスを出力し、勾配磁場コイル11は、スライス勾配磁場Gsを生成して、所定のスライスについて選択励起を行う。図3(b)に示す上記の工程が、本発明の勾配磁場生成工程に相当する。
制御部7は、送信された核磁気共鳴信号e1〜e16をそれぞれk空間に充填する。
図3(c)〜図3(e)に示す上記の工程が、本発明の収集工程に相当する。
図4は、k空間KSにおけるデータF(1,n)〜F(m,n)の収集軌跡を示す模式図である。ここで、列番号mは任意であって、行番号n=16とする。
なお、k空間KSの個々のセルに記憶されたデータFは実数と虚数の成分を持つ複素数であって、それらのデータFを2次元フーリエ変換することによって対応するMR画像が生成される。
k空間KSの中心近くのデータは低空間周波数であって、全体の形や輪郭に相当し、辺縁部のデータは高空間周波数であって、端や細かいところに関連したデータを含んでいる。そのため、データF(s,8)はフーリエ変換後に生成される画像に大きな影響を与える。
このとき、90°パルス印加時から180°パルス印加時における第1の時間τ1と第2の時間τ2とは異なる時間になっている。図3において、たとえば、第1の時間τ1は50〜100msecであって、第2の時間τ2は第1の時間τ1より10〜30msec程度長く設定されている。
Fieldの影響を排除することもできる。その結果、長いTEを設定可能なSE−EPI法を用いてパフュージョンを行うことができる。これにより、T2 強調が非常に強く、磁場不均一を考慮したT2 * 強調画像を得ることができる。
その結果、第1の時間τ1および第2の時間τ2とを加算したTEを設定することができ、核磁気共鳴撮像装置100はアーチファクトを低減したT2 強調画像を得ることができる。それに加え、第1の時間τ1と第2の時間τ2との差によって磁場不均一を生成することができる。その結果、磁場不均一を考慮したT2 * 強調画像を得ることができる。
なお、第1の時間τ1と第2の時間τ2とはどちらが長い時間であってもよい。
図5および図6を用いて、本実施例に係る核磁気共鳴装置100の動作について説明する。
ここで、第1の励起パルスをα°パルス、第2の励起パルスを180°パルスと称する。また、本発明の第1の励起パルスの一実施態様がα°パルスであって、第2の励起パルスの一実施態様が180°パルスに相当する。
以下、上記の実施例1と異なる箇所についてのみ説明し、重複する説明は省略する。
この際、勾配磁場コイル11は、スライス勾配磁場Gsを生成して所定のスライスについて選択励起を行う。
同様にして、リードアウト勾配磁場Grr2〜r4に基づいて受信コイル113にMR信号e2〜e4が受信され、k空間に充填される。
なお、データF(s,3)で示されるデータは、列番号sおよび行番号9に相当する領域に充填される。
たとえば、第1の時間τ1と第2の時間τ2とはどちらが長くてもよい。また、上記の実施形態において生成されたリードアウト勾配磁場およびMR信号の数は特に限定されるものではない。
その他、本発明の趣旨の範囲内で適宜変更することができる。
101…マグネットアセンブリ
3…勾配磁場駆動回路
4…RF電力増幅器
5…前置増幅器
6…表示装置
7…制御部
8…シーケンス記憶回路
9…ゲート変調回路
10…RF発振回路
11…AD変換器
12…位相検波器
13…操作卓
111…勾配磁場コイル
112…送信コイル
113、131〜134…受信コイル
114…磁石
Claims (5)
- 静磁場内において被検体に造影剤を注入し、前記被検体から検出される核磁気共鳴信号に基づいて被検部位の灌流画像を生成する核磁気共鳴撮像装置であって、
核磁化を励起する第1の励起パルスと、前記核磁化を再収束させる第2の励起パルスとを前記被検体に印加するパルス生成手段と、
前記被検体のスライス選択方向、周波数エンコード方向および位相エンコード方向において勾配磁場を生成し、位置情報を設定する勾配磁場生成手段と、
1つの前記第1の励起パルスを印加し、1つの前記第2の励起パルスを印加した後に、位相エンコード量を変化させながら前記位相エンコード量に対応した複数の前記核磁気共鳴信号を収集するための前記勾配磁場を印加するEPI法のパルスシーケンスを実行することにより、順に収集した前記核磁気共鳴信号をk空間において前記位相エンコード方向における一極性の高周波数側からDC部を経て他極性の高周波数側に順に対応させて充填し、前記灌流画像を生成する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記パルス生成手段が前記第1の励起パルスを印加してから前記第2の励起パルスを印加するまでの第1の時間と、前記パルス生成手段が前記第2の励起パルスを印加してから、前記制御手段がk空間のDC部に最も近い領域に充填される前記核磁気共鳴信号を収集するまでの第2の時間とを異なる時間に設定する
核磁気共鳴撮像装置。 - 前記制御手段は、前記第1の時間および前記第2の時間のいずれか一方を他方よりも10msec以上30msec以下長く設定する
請求項1に記載の核磁気共鳴撮像装置。 - 前記パルス生成手段は、前記第1の励起パルスによって前記核磁化を90°以上180°未満に傾け、前記第2の励起パルスによって前記核磁化を180°に傾ける
請求項1又は請求項2に記載の核磁気共鳴撮像装置。 - 前記パルス生成手段は、前記核磁化を90°以上180°未満に傾ける前記第1の励起パルスおよび前記核磁化を180°に傾ける前記第2の励起パルスを、前記第1の励起パルスが所定の繰り返し時間を有するようにそれぞれ繰り返し印加し、
前記勾配磁場生成手段は、前記繰り返し時間の間に前記周波数エンコード方向の勾配磁場を反転する極性に繰り返し生成し、
前記制御手段は、複数の前記繰り返し時間によって収集された前記核磁気共鳴信号を前記k空間の全ての領域に充填する
請求項1から請求項3のいずれかに記載の核磁気共鳴撮像装置。 - 前記勾配磁場生成手段は、前記周波数エンコード方向の勾配磁場を反転する極性に繰り返し生成し、
前記制御手段は、1度の前記第1の励起パルスの印加により前記核磁気共鳴信号を前記k空間の全ての領域に充填する
請求項1から請求項3のいずれかに記載の核磁気共鳴撮像装置。
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