JP4717608B2 - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents

Description

本発明は、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ：Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）装置に関し、特に、静磁場空間において被検体にＲＦパルスを照射することによって被検体にて発生する磁気共鳴信号に基づいて、その被検体の画像を生成する。

磁気共鳴イメージング装置は、医療用途、産業用途などのさまざまな分野において利用されている。

磁気共鳴イメージング装置は、静磁場空間内の被検体にＲＦパルスを照射することにより、その被検体内のプロトンのスピンを核磁気共鳴（ＮＭＲ：Ｎｕｃｌｅａｒ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）現象によって励起させ、その励起されたスピンにより発生する磁気共鳴（ＭＲ）信号を得るスキャンを実施する。そして、そのスキャンにより得られた磁気共鳴信号をスライス画像のローデータ（Ｒａｗ Ｄａｔａ）とし、被検体のスライス画像を生成する（たとえば、特許文献１参照）。

特開２００２−１０２２０１号公報

このように磁気共鳴イメージング装置を用いて被検体をスキャンする際において、被検体に体動が発生した場合には、生成したスライス画像に体動アーチファクトが発生する場合がある。たとえば、被検体の頸部や食道などを撮影する場合においては、嚥下運動などの体動によって、体動アーチファクトが発生し、画像品質が低下する。

この体動アーチファクトの発生による画像品質の低下を防止するために、被検体を固定バンドで外部から固定し、その体動を抑制して撮像が実施されている。

しかしながら、体動を十分に抑制できないために、体動アーチファクトがスライス画像に発生し、画像品質が低下する場合があった。

特に、嚥下運動にて体動する喉頭蓋のように被検体の内部における体動については、固定バンドなどによって抑制することが困難であるため、体動アーチファクトがスライス画像に顕著に発生し、画像品質が著しく低下する場合があった。

したがって、本発明の目的は、体動アーチファクトの発生を抑制し、画像品質を向上可能な磁気共鳴イメージング装置を提供することにある。

上記目的の達成のために本発明の磁気共鳴イメージング装置は、静磁場空間において被検体にＲＦパルスを照射することによって前記被検体にて発生する磁気共鳴信号に基づいて、前記被検体の画像を生成する磁気共鳴イメージング装置であって、前記被検体のイメージング領域において発生する前記磁気共鳴信号をイメージングデータとして得るイメージングシーケンスと、前記被検体のナビゲータ領域において発生する前記磁気共鳴信号をナビゲータエコーデータとして得るナビゲータシーケンスとを、繰り返し実施するスキャン部と、前記スキャン部が前記ナビゲータシーケンスを実施することによって得られた前記ナビゲータエコーデータに基づいて、前記ナビゲータ領域の体動による変位を繰り返し検出する体動検出部と、前記スキャン部が前記イメージングシーケンスを実施することによって得られた前記イメージングデータを、前記体動検出部によって検出された前記ナビゲータ領域の体動による変位に基づいてローデータとして選択するローデータ選択部と、前記ローデータ選択部によってローデータとして選択された前記イメージングデータに基づいて、前記被検体の画像を生成する画像生成部とを含み、前記スキャン部は、前記ナビゲータ領域を含む第１領域を励起するように、フリップアングルが９０°の第１ＲＦパルスを前記被検体に照射した後に、前記ナビゲータ領域において前記第１領域とに交差する第２領域を励起するようにフリップアングルが１８０°の第２ＲＦパルスを照射することによって、前記ナビゲータシーケンスを実施する。

本発明によれば、体動アーチファクトの発生を抑制し、画像品質を向上可能な磁気共鳴イメージング装置を提供することができる。

本発明にかかる実施形態の一例について図面を参照して説明する。

＜実施形態１＞
以下より、本発明にかかる実施形態１について説明する。

図１は、本発明にかかる実施形態において、磁気共鳴イメージング装置１の構成を示す構成図である。

図１に示すように、磁気共鳴イメージング装置１は、スキャン部２と、操作コンソール部３とを有し、静磁場空間にて被検体にＲＦパルスを照射することによって被検体ＳＵにおいて発生する磁気共鳴信号に基づいて、その被検体ＳＵの画像を生成する。

スキャン部２について説明する。

スキャン部２は、図１に示すように、静磁場マグネット部１２と、勾配コイル部１３と、ＲＦコイル部１４と、クレードル１５とを有しており、静磁場が形成された撮影空間Ｂ内において、被検体ＳＵのスピンを励起するように被検体ＳＵに電磁波を照射し、その被検体ＳＵにおいて発生する磁気共鳴信号を得るスキャンを実施する。

本実施形態においては、スキャン部２は、被検体ＳＵのイメージング領域において発生する磁気共鳴信号をイメージングデータとして得るイメージングシーケンスと、被検体ＳＵのナビゲータ領域において発生する磁気共鳴信号をナビゲータエコーデータとして得るナビゲータシーケンスとを、繰り返し実施する。

具体的には、まず、スキャン部２は、被検体ＳＵにおいてスライス画像を生成するイメージング領域からイメージングデータとしての磁気共鳴信号を得るように、イメージングシーケンスを実施する。つぎに、スキャン部２は、被検体ＳＵの嚥下運動をモニターするために、被検体ＳＵにおいて喉頭蓋を含むナビゲータ領域からナビゲータエコーデータを得るように、ナビゲータシーケンスを実施する。詳細については後述するが、ここでは、スキャン部２は、被検体ＳＵにおいて、イメージング領域以外の領域であってナビゲータ領域に交差する第１領域を励起するように、フリップアングルが９０°の第１ＲＦパルスを被検体ＳＵに照射した後に、イメージング領域以外の領域であってナビゲータ領域において第１領域に交差する第２領域を励起するように、フリップアングルが１８０°の第２ＲＦパルスを照射することによって、このナビゲータシーケンスを実施する。

スキャン部２の各構成要素について、順次、説明する。

静磁場マグネット部１２は、たとえば、一対の永久磁石により構成されており、被検体ＳＵが収容される撮像空間Ｂに静磁場を形成する。ここでは、静磁場マグネット部１２は、被検体ＳＵの体軸方向に対して垂直な方向Ｚに静磁場の方向が沿うように静磁場を形成する。なお、静磁場マグネット部１２は、超伝導磁石により構成されていてもよい。

勾配コイル部１３は、静磁場が形成された撮像空間Ｂに勾配磁場を形成し、ＲＦコイル部１４が受信する磁気共鳴信号に空間位置情報を付加する。ここでは、勾配コイル部１３は、ｘ方向とｙ方向とｚ方向との３系統からなり、撮像条件に応じて、周波数エンコード方向と位相エンコード方向とスライス選択方向とのそれぞれに勾配磁場を形成する。具体的には、勾配コイル部１３は、被検体ＳＵのスライス選択方向に勾配磁場を印加し、ＲＦコイル部１４がＲＦパルスを送信することによって励起させる被検体ＳＵのスライスを選択する。また、勾配コイル１３は、被検体ＳＵの位相エンコード方向に勾配磁場を印加し、ＲＦパルスにより励起されたスライスからの磁気共鳴信号を位相エンコードする。そして、勾配コイル部１３は、被検体ＳＵの周波数エンコード方向に勾配磁場を印加し、ＲＦパルスにより励起されたスライスからの磁気共鳴信号を周波数エンコードする。

ＲＦコイル部１４は、図１に示すように、被検体ＳＵの撮像領域を囲むように配置される。ＲＦコイル部１４は、静磁場マグネット部１２によって静磁場が形成される撮像空間Ｂ内において、電磁波であるＲＦパルスを被検体ＳＵに送信して高周波磁場を形成し、被検体ＳＵの撮像領域におけるプロトンのスピンを励起する。そして、ＲＦコイル部１４は、その励起された被検体ＳＵ内のプロトンから発生する電磁波を磁気共鳴信号として受信する。

クレードル１５は、被検体ＳＵを載置する台を有する。クレードル部２６は、制御部３０からの制御信号に基づいて、撮像空間Ｂの内部と外部との間を移動する。

操作コンソール部３について説明する。

操作コンソール部３は、図１に示すように、ＲＦ駆動部２２と、勾配駆動部２３と、データ収集部２４と、体動検出部２５と、ローデータ選択部２６と、制御部３０と、画像生成部３１と、操作部３２と、表示部３３と、記憶部３４とを有する。

操作コンソール部３の各構成要素について、順次、説明する。

ＲＦ駆動部２２は、ＲＦコイル部１４を駆動させて撮像空間Ｂ内にＲＦパルスを送信させて、高周波磁場を形成する。ＲＦ駆動部２２は、制御部３０からの制御信号に基づいて、ゲート変調器を用いてＲＦ発振器からの信号を所定のタイミングおよび所定の包絡線の信号に変調した後に、そのゲート変調器により変調された信号を、ＲＦ電力増幅器によって増幅してＲＦコイル部１４に出力し、ＲＦパルスを送信させる。

勾配駆動部２３は、制御部３０からの制御信号に基づいて、勾配パルスを勾配コイル部１３に印加して駆動させ、静磁場が形成されている撮像空間Ｂ内に勾配磁場を発生させる。勾配駆動部２３は、３系統の勾配コイル部１３に対応して３系統の駆動回路（図示なし）を有する。

データ収集部２４は、制御部３０からの制御信号に基づいて、ＲＦコイル部１４が受信する磁気共鳴信号を収集する。ここでは、データ収集部２４は、ＲＦコイル部１４が受信する磁気共鳴信号をＲＦ駆動部２２のＲＦ発振器の出力を参照信号として位相検波器が位相検波する。その後、Ａ／Ｄ変換器を用いて、このアナログ信号である磁気共鳴信号をデジタル信号に変換して出力する。

本実施形態においては、データ収集部２４は、スキャン部２が実施するイメージングシーケンスによってイメージングデータとして得られた磁気共鳴信号を、操作コンソール３のローデータ選択部２６へ出力する。また、データ収集部２４は、スキャン部２が実施するナビゲータシーケンスによってナビゲータエコーデータとして得られた磁気共鳴信号を、操作コンソール３の体動検出部２５へ出力する。

体動検出部２５は、コンピュータと、コンピュータに所定のデータ処理を実行させるプログラムとを有しており、スキャン部２がイメージングシーケンスのそれぞれを実施する際に、被検体ＳＵの体動による変位を検出するデータ処理を実施する。

本実施形態において、体動検出部２５は、被検体ＳＵの嚥下運動による変位として、スキャン部２がイメージングシーケンスを実施する後における変位を検出する。ここでは、体動検出部２５は、スキャン部２がナビゲータシーケンスを実施することによって得られたナビゲータエコーデータに基づいて、スキャン部２がイメージングシーケンスを実施した後に嚥下運動によって動いた喉頭蓋の変位を繰り返し検出する。

ローデータ選択部２６は、コンピュータと、コンピュータに所定のデータ処理を実行させるプログラムとを有しており、スキャン部２がイメージングシーケンスを実施することによって得られたイメージングデータを、体動検出部２５によって検出された被検体ＳＵの体動による変位に基づいてローデータとして選択するデータ処理を実施する。

ここでは、ローデータ選択部２６は、体動検出部２５によって上記のようにして検出された嚥下運動による被検体ＳＵの変位に基づいて、そのスキャンにて得られたイメージングデータをローデータとして選択する。たとえば、ローデータ選択部２６は、イメージングデータを得たときの被検体ＳＵの嚥下運動による喉頭蓋の変位が予め定めた許容範囲内にある場合である場合に、そのイメージングデータをローデータとして選択する。

制御部３０は、コンピュータと、コンピュータを用いて所定のスキャンに対応する動作を各部に実行させるプログラムとを有しており、各部を制御する。ここでは、制御部３０は、操作部３２からの操作データが入力され、その操作部３２から入力される操作データに基づいて、ＲＦ駆動部２２と勾配駆動部２３とデータ収集部２４とのそれぞれに、所定のスキャンを実行させる制御信号を出力し制御を行うと共に、体動検出部２５と画像生成部３１と表示部３３と記憶部３４とへ制御信号を出力し制御を行う。

画像生成部３１は、コンピュータと、そのコンピュータを用いて所定のデータ処理を実行するプログラムとを有しており、制御部３０からの制御信号に基づいて、ローデータ選択部２６によってローデータとして選択されたイメージングデータから、被検体ＳＵのスライスについてのスライス画像を再構成する。そして、画像生成部３１は、その生成した画像を表示部３３に出力する。

操作部３２は、キーボードやポインティングデバイスなどの操作デバイスにより構成されている。操作部３２は、オペレータによって操作データが入力され、その操作データを制御部３０に出力する。

表示部３３は、ＣＲＴなどの表示デバイスにより構成されており、制御部３０からの制御信号に基づいて、表示画面に画像を表示する。たとえば、表示部３３は、オペレータによって操作部３２に操作データが入力される入力項目についての画像を表示画面に複数表示する。また、表示部３３は、被検体ＳＵからの磁気共鳴信号に基づいて生成される被検体ＳＵのスライス画像についてのデータを画像生成部３１から受け、表示画面にそのスライス画像を表示する。

記憶部３４は、メモリにより構成されており、各種データを記憶している。記憶装置３３は、その記憶されたデータが必要に応じて制御部３０によってアクセスされる。

以下より、上記の本発明にかかる実施形態の磁気共鳴イメージング装置１を用いて、被検体ＳＵを撮像する際の動作について説明する。

図２は、本実施形態において、被検体ＳＵを撮像する際の動作を示すフロー図である。また、図３は、本実施形態において、被検体ＳＵをスキャンする際のシーケンスを示すシーケンス図であり、横軸が時間軸ｔである。

本実施形態においては、被検体ＳＵにおいて食道を含むイメージング領域ＩＡのスライス画像を得るためにスキャンＳを実施する。このスキャンＳを実施する際においては、事前に、被検体ＳＵをローカライザスキャンし、そのローカライザスキャンによって得られた位置決め画像に基づいて、被検体ＳＵの位置を調整する。そして、ＦＧＲＥ（Ｆａｓｔ Ｇｒａｄｉｅｎｔ Ｒｅｃａｌｌｅｄ Ｅｃｈｏ）系のパルスシーケンスによる高速撮像によって被検体ＳＵのサジタル面の画像をリアルタイムに撮像すると共に、意図的に被検体ＳＵに嚥下運動を実施させることによって、嚥下運動によって体動する喉頭蓋の位置を求め、この喉頭蓋を含む領域を、嚥下運動をモニターするナビゲータ領域ＮＡとして設定する。

そして、スキャンＳを実施する際においては、図２と図３とに示すように、イメージングシーケンスＩＳの実施を行う（Ｓ１１）。

ここでは、被検体ＳＵの食道を含むイメージング領域ＩＡからイメージングデータとしての磁気共鳴信号を得るイメージングシーケンスＩＳを、スキャン部２が実施する。たとえば、グラディエントエコー法によって、このイメージングシーケンスＩＳをスキャン部２が実施する。このイメージングシーケンスＩＳは、図３に示すように、イメージングシーケンスＩＳの実施が開始される時点ｔ１から、所定時間Ｄ１が経過した時点ｔ２までの間において実施される。そして、このイメージングシーケンスＩＳの実施によってイメージングデータとして得られた磁気共鳴信号を、データ収集部２４が収集し、ローデータ選択部２６へ出力する。

つぎに、図２と図３とに示すように、ナビゲータシーケンスＮＳの実施を行う（Ｓ２１）。

ここでは、被検体ＳＵの嚥下運動をモニターするために、喉頭蓋を含むナビゲータ領域ＮＡのスピンを選択的に励起し、ナビゲータエコーデータとしての磁気共鳴信号を得るナビゲータシーケンスＮＳを、スキャン部２がスピンエコー法に基づいて実施する。このナビゲータシーケンスＮＳは、図３に示すように、イメージングシーケンスＩＳの実施が終了した時点ｔ２から所定の時間Ｄ２を経過後の時点ｔ３までの間において実施される。

図４は、ナビゲータシーケンスＮＳを示すパルスシーケンス図である。図４においては、ＲＦパルスＲＦと、ｘ’方向の勾配磁場Ｇｘ’と、ｚ方向の勾配磁場Ｇｚと、ｙ’方向の勾配磁場Ｇｙ’とを示している。なお、ここでは、縦軸が強度を示し、横軸が時間軸を示している。

また、図５は、被検体ＳＵにおいてナビゲータシーケンスＮＳが実施される様子を示す図である。

ナビゲータシーケンスＮＳの実施においては、まず、図４に示すように、フリップアングルが９０°の第１ＲＦパルスＲＦ１と共に第１のｘ’方向傾斜磁場Ｇｘ１を印加する。ここでは、図５に示すように、被検体ＳＵにおいて、食道を含むイメージング領域ＩＡ以外の領域であって、喉頭蓋を含むナビゲータ領域ＮＡに交差する第１スライス面領域Ｓ１を選択的に９０°励起するように、第１ＲＦパルスＲＦ１を被検体ＳＵに照射する。つまり、被検体ＳＵの体軸に対して平行でなく、傾斜したスライス面を、第１スライス面領域Ｓ１として選択的に励起する。

その後、図４に示すように、第２のｘ’方向傾斜磁場Ｇｘ２を被検体ＳＵに印加することによって位相を戻すと共に第１のｚ方向傾斜磁場Ｇｚ１を印加した後、フリップアングルが１８０°の第２ＲＦパルスＲＦ２と共に第１のｙ方向傾斜磁場Ｇｙ１を印加する。ここでは、図５に示すように、被検体ＳＵにおいて、食道を含むイメージング領域ＩＡ以外の領域であって、喉頭蓋を含むナビゲータ領域ＮＡにおいて第１スライス面領域Ｓ１に交差する第２スライス面領域Ｓ２を１８０°励起するように、第２ＲＦパルスＲＦ２を照射する。つまり、被検体ＳＵの体軸に対して平行でなく、第１スライス面領域Ｓ１に対して反対方向へ傾斜したスライス面を、第２スライス面領域Ｓ２として選択的に励起する。

そして、第２のｚ方向勾配磁場Ｇｚ２を印加し、被検体ＳＵにおいて第１スライス面領域Ｓ１と第２スライス面領域Ｓ２とが交差するナビゲータ領域ＮＡからの磁気共鳴信号ＭＲ１を、ナビゲータエコーデータとして取得する。そして、このナビゲータシーケンスＮＳの実施によってナビゲータエコーデータとして得られた磁気共鳴信号ＭＲ１を、データ収集部２４が収集し、体動検出部２５へ出力する。

つぎに、図２に示すように、ローデータの選択可否の判断を行う（Ｓ３１）。

ここでは、各スキャンのそれぞれにおいて、スキャン部２がイメージングシーケンスＩＳを実施することによって得られたイメージングデータを、体動検出部２５によって検出された被検体ＳＵの体動による変位に基づいて、ローデータ選択部２６がローデータとして選択するか否かを判断する。

本実施形態においては、体動検出部２５によって検出された嚥下運動による被検体ＳＵの喉頭蓋の変位Ｎに基づいて、ローデータ選択部２６がイメージングデータをローデータとして選択する。

具体的には、まず、スキャン部２が上記のようにナビゲータシーケンスＮＳを実施することによって得られたナビゲータエコーデータに基づいて、スキャン部２がイメージングシーケンスＩＳを実施した後に嚥下運動によって動いた喉頭蓋の変位Ｎを、体動検出部２５が求める。ここでは、ナビゲータエコーデータを逆フーリエ変換して、喉頭蓋を含む領域のプロファイルを生成し、そのプロファイルから喉頭蓋の変位Ｎを、体動検出部２５が求める。

その後、ナビゲータシーケンスＮＳの実施前に行われたイメージングシーケンスＩＳにより取得したイメージングデータを、上記のようにして体動検出部２５により求められた変位Ｎに基づいて、ローデータ選択部２６がローデータとして選択するか否か判断する。具体的には、体動検出部２５により求められた喉頭蓋の変位Ｎが許容範囲ＡＷ内か否かをローデータ選択部２６が判断する。

そして、図２に示すように、喉頭蓋の変位Ｎが予め設定した許容範囲ＡＷ内でない場合（Ｎｏ）には、このスキャンＳのイメージングシーケンスＩＳにてイメージングデータとして得た磁気共鳴信号をローデータとして選択しない。そして、図２に示すように、この場合（Ｎｏ）においては、イメージングシーケンスＩＳの実施（Ｓ１１），ナビゲータシーケンスＮＳの実施（Ｓ２１）を、再度行う。ここでは、たとえば、ローデータとして選択しなかったイメージングシーケンスＩＳの位相エンコードステップに対応するように、再度、イメージングシーケンスＩＳを実施する。

一方で、喉頭蓋の変位Ｎが予め設定した許容範囲ＡＷ内である場合（Ｙｅｓ）においては、そのスキャンＳのイメージングシーケンスＩＳにてイメージングデータとして得た磁気共鳴信号を、ローデータとして選択する。

つまり、嚥下運動によって喉頭蓋が許容範囲ＡＷを超えるように移動した場合においては、そのスキャンＳのイメージングシーケンスＩＳにてイメージングデータとして得た磁気共鳴信号を、ローデータとして選択せず、嚥下運動がなく、喉頭蓋が移動しない場合や許容範囲ＡＷ内にて移動する場合においては、そのスキャンＳのイメージングシーケンスＩＳにてイメージングデータとして得た磁気共鳴信号を、ローデータとして選択する。

具体的には、嚥下運動によって喉頭蓋が倒れ、気管に蓋をしている場合には、ローデータとして選択しない。

つぎに、図２に示すように、ローデータの保存を実施する（Ｓ４１）。

ここでは、上述のようにしてローデータとして選択したイメージングデータを、ローデータ選択部２６が記憶して保存する。

つぎに、図２に示すように、ローデータの取得完了の判断を行う（Ｓ５１）。

ここでは、生成するスライス画像のマトリクスに対応するように、ローデータの全てをローデータ選択部２６が得られたかどうかを、制御部３０が判断する。たとえば、ｋ空間において全ての位相エンコードステップに対応したローデータを得たかどうか判断する。そして、ローデータの全てをローデータ選択部２６が得ていない場合（Ｎｏ）には、上記の被検体ＳＵのスキャンＳを継続するように制御部３０が各部を制御する。

一方で、ローデータの全てをローデータ選択部２６が得た場合（Ｙｅｓ）には、図２に示すように、スライス画像の生成を行う（Ｓ６１）。

ここでは、ローデータ選択部２６によってローデータとして選択されたイメージングデータから、被検体ＳＵの食道を含むスライス面についてのスライス画像を画像生成部３１が再構成する。そして、その再構成したスライス画像を画像生成部３１が表示部３３に出力する。

以上のように、本実施形態においては、被検体ＳＵにて食道を含むイメージング領域ＩＡにおいて発生する磁気共鳴信号をイメージングデータとして得るイメージングシーケンスＩＳと、被検体ＳＵにて喉頭蓋を含むナビゲータ領域ＮＡにおいて発生する磁気共鳴信号をナビゲータエコーデータとして得るナビゲータシーケンスＮＳとを、スキャン部２が繰り返し実施する。ここで、このナビゲータシーケンスＮＳを実施する際においては、まず、被検体ＳＵにおいて、イメージング領域ＩＡ以外の領域であってナビゲータ領域ＮＡに交差する第１スライス面領域Ｓ１を励起するように、フリップアングルが９０°の第１ＲＦパルスをスキャン部２が照射する。その後、イメージング領域ＩＡ以外の領域であってナビゲータ領域ＮＡにおいて第１スライス面領域Ｓ１に交差する第２スライス面領域Ｓ２を励起するように、フリップアングルが１８０°の第２ＲＦパルスを照射する。そして、スキャン部２がナビゲータシーケンスＮＳを実施することによって得られたナビゲータエコーデータに基づいて、嚥下運動によるナビゲータ領域ＮＡの喉頭蓋の変位を体動検出部２５が繰り返し検出する。その後、スキャン部２がイメージングシーケンスＩＳを実施することによって得られたイメージングデータを、体動検出部２５によって検出されたナビゲータ領域ＮＡの喉頭蓋の変位に基づいてローデータ選択部２６がローデータとして選択する。そして、そのローデータ選択部２６によってローデータとして選択されたイメージングデータに基づいて、被検体ＳＵにおいて食道を含むスライス面のスライス画像を画像生成部３１が生成する。このため、本実施形態は、嚥下運動にて体動する喉頭蓋のように被検体ＳＵの内部の体動によって発生する体動アーチファクトの発生を抑制し、画像品質を向上することができる。また、ナビゲータシーケンスＮＳを実施する際においては、スキャン部２がイメージング領域ＩＳ以外の領域に対応するように、上記の第１スライス面領域Ｓ１および第２スライス面領域Ｓ２を励起するために、イメージングシーケンスＩＳにて得られるイメージングデータが、ナビゲータシーケンスＮＳによるＲＦ干渉を受けないため、そのイメージングデータに基づいて生成されるスライス画像の画像品質を向上することができる。

＜実施形態２＞
以下より、本発明にかかる実施形態２について説明する。

本実施形態は、スキャン部２がナビゲータシーケンスを実施する動作が、実施形態１と異なる。この点を除き、本実施形態は、実施形態１と同様である。このため、重複する個所については、説明を省略する。

本実施形態において、被検体ＳＵを撮像する際の動作について説明する。

本実施形態にてスキャンＳを実施する際においては、実施形態１と同様にして、図２と図３とに示すように、イメージングシーケンスＩＳの実施を行う（Ｓ１１）。

つぎに、図２と図３とに示すように、ナビゲータシーケンスＮＳの実施を行う（Ｓ２１）。

ここでは、被検体ＳＵの嚥下運動をモニターするために、喉頭蓋を含むナビゲータ領域ＮＡのスピンを選択的に励起し、ナビゲータエコーデータとしての磁気共鳴信号を得るナビゲータシーケンスＮＳを、スキャン部２が実施する。

図６は、本実施形態において実施されるナビゲータシーケンスＮＳを示すパルスシーケンス図である。図６においては、ＲＦパルスＲＦと、ｘ’方向の勾配磁場Ｇｘ’と、ｚ’方向の勾配磁場Ｇｚ’と、ｙ’方向の勾配磁場Ｇｙ’とを示している。なお、ここでは、縦軸が強度を示し、横軸が時間軸を示している。また、ｘ’方向、ｙ’方向、ｚ’方向は、斜交座標系の各軸方向を示している。

また、図７は、被検体ＳＵにおいてナビゲータシーケンスＮＳが実施される様子を示す図である。図７において、図７（ａ）は、ｚ方向を視線とした被検体ＳＵの正面図であり、図７（ｂ）は、ｘ方向を視線とした被検体ＳＵの側面図である。なお、図７（ａ）において、ｘ’方向は紙面から手前側へ向かう方向であり、図７（ｂ）において、ｙ’方向は紙面から奥側へ向かう方向であり、ｚ’方向は紙面から手前へ向かう方向である。

ナビゲータシーケンスＮＳの実施においては、まず、図６に示すように、フリップアングルが９０°の第１ＲＦパルスＲＦ１と共に第１のｘ’方向傾斜磁場Ｇｘ１を印加する。ここでは、図７に示すように、被検体ＳＵにおいて、食道を含むイメージング領域ＩＡ以外の領域であって、喉頭蓋を含むナビゲータ領域ＮＡに交差する第１スライス面領域Ｓ１を選択的に９０°励起するように、第１ＲＦパルスＲＦ１を被検体ＳＵに照射する。具体的には、図７（ｂ）に示すように、被検体ＳＵの体軸方向であるｙ方向に対して平行でなく、ナビゲータ領域ＮＡを軸にしてｚ方向に回転するように傾斜したスライス面を、第１スライス面領域Ｓ１として選択的に励起する。

つぎに、図６に示すように、第２のｘ’方向傾斜磁場Ｇｘ２を被検体ＳＵに印加することによって位相を戻した後、フリップアングルが１８０°の第２ＲＦパルスＲＦ２と共に第１のｙ’方向傾斜磁場Ｇｙ１を印加する。ここでは、図７に示すように、被検体ＳＵにおいて、食道を含むイメージング領域ＩＡ以外の領域であって、喉頭蓋を含むナビゲータ領域ＮＡにおいて第１スライス面領域Ｓ１に交差する第２スライス面領域Ｓ２を１８０°励起するように、第２ＲＦパルスＲＦ２を照射する。具体的には、図７（ａ）に示すように、被検体ＳＵの体軸方向であるｙ方向に対して平行でなく、ナビゲータ領域ＮＡを軸にしてｘ方向に回転するように傾斜したスライス面を、第２スライス面領域Ｓ２として選択的に励起する。

つぎに、図６に示すように、フリップアングルが１８０°の第３ＲＦパルスＲＦ３と共に第１のｚ’方向傾斜磁場Ｇｚ１を印加する。ここでは、図７に示すように、被検体ＳＵにおいて、食道を含むイメージング領域ＩＡ以外の領域であって、喉頭蓋を含むナビゲータ領域ＮＡにおいて第１スライス面領域Ｓ１および第２スライス面領域Ｓ２に交差する第３スライス面領域Ｓ３を１８０°励起するように、第３ＲＦパルスＲＦ３を照射する。具体的には、図７（ａ）に示すように、被検体ＳＵの体軸方向であるｙ方向に対して平行でなく、第２スライス面領域Ｓ２に対して反対側へナビゲータ領域ＮＡを軸にしてｘ方向に回転するように傾斜したスライス面を、第３スライス面領域Ｓ３として選択的に励起する。

そして、被検体ＳＵにおいて第１スライス面領域Ｓ１と第２スライス面領域Ｓ２と第３スライス面領域Ｓ３とが交差するナビゲータ領域ＮＡからの磁気共鳴信号ＭＲ１を、ナビゲータエコーデータとして取得する。そして、このナビゲータシーケンスＮＳの実施によってナビゲータエコーデータとして得られた磁気共鳴信号ＭＲ１を、データ収集部２４が収集し、体動検出部２５へ出力する。

つぎに、図２に示すように、実施形態１と同様にして、ローデータの選択可否の判断（Ｓ３１），ローデータの保存（Ｓ４１），ローデータの取得完了の判断（Ｓ５１），スライス画像の生成（Ｓ６１）を、順次、実施する。

以上のように、本実施形態において、ナビゲータシーケンスＮＳを実施する際においては、まず、被検体ＳＵにおいて、イメージング領域ＩＡ以外の領域であってナビゲータ領域ＮＡに交差する第１スライス面領域Ｓ１を励起するように、フリップアングルが９０°の第１ＲＦパルスをスキャン部２が照射する。そして、イメージング領域ＩＡ以外の領域であってナビゲータ領域ＮＡにおいて第１スライス面領域Ｓ１に交差する第２スライス面領域Ｓ２を励起するように、フリップアングルが１８０°の第２ＲＦパルスを照射する。その後、イメージング領域ＩＡ以外の領域であってナビゲータ領域ＮＡにおいて第１スライス面領域Ｓ１および第２スライス面領域Ｓ２に交差する第３スライス面領域Ｓ３を励起するように、フリップアングルが１８０°の第３ＲＦパルスを照射する。そして、実施形態１と同様にして、嚥下運動によるナビゲータ領域ＮＡの喉頭蓋の変位を体動検出部２５が検出後、イメージングシーケンスＩＳを実施することによって得られたイメージングデータを、その検出された喉頭蓋の変位に基づいてローデータ選択部２６がローデータとして選択する。そして、そのローデータ選択部２６によってローデータとして選択されたイメージングデータに基づいて、被検体ＳＵにおいて食道を含むスライス面のスライス画像を画像生成部３１が生成する。このため、本実施形態は、実施形態１と同様に、嚥下運動にて体動する喉頭蓋のように被検体ＳＵの内部の体動によって発生する体動アーチファクトの発生を抑制し、画像品質を向上することができる。また、本実施形態においてナビゲータシーケンスＮＳを実施する際には、実施形態１のように２つのスライス面が交差したライン状のナビゲータ領域ＮＡではなく、第１スライス面領域Ｓ１と第２スライス面領域Ｓ２と第３スライス面領域Ｓ３とが交差したボクセルからなるナビゲータ領域ＮＡからナビゲータエコーデータを得ている。このため、喉頭蓋のような小さな領域からのナビゲータエコーデータを好適に得ることができるため、画像品質を向上させることができる。

なお、上記の実施形態の磁気共鳴イメージング装置１は、本発明の磁気共鳴イメージング装置に相当する。また、上記の実施形態のスキャン部２は、本発明のスキャン部に相当する。また、上記の実施形態の体動検出部２５は、本発明の体動検出部に相当する。また、上記の実施形態のローデータ選択部２６は、本発明のローデータ選択部に相当する。また、上記の実施形態の画像生成部３１は、本発明の画像生成部に相当する。また、上記の実施形態の表示部３３は、本発明の表示部に相当する。

また、本発明の実施に際しては、上記した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形例を採用することができる。

たとえば、本実施形態においては、被検体ＳＵにおいて喉頭蓋を含むナビゲータ領域についてナビゲータエコーデータを得るようにスキャン部２がナビゲータシーケンスを実施し、このナビゲータエコーデータに基づいて、被検体ＳＵの嚥下運動による変位を体動検出部２５が検出する場合について説明したが、これに限定されず、他の体動について検出する場合においても適用可能である。

また、たとえば、本実施形態においては、複数の交差する面のスライスを励起し、その複数のスライス面が交差した領域をナビゲータ領域として、ナビゲータシーケンスを実施する場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、線状のスライスを複数励起し、その複数の線状のスライスが交差した領域をナビゲータ領域として、ナビゲータシーケンスを実施してもよい。つまり、ペンシルビームを用いてナビゲータシーケンスを実施してもよい。

図８は、本発明において、ペンシルビームを用いたナビゲータシーケンスを実施する場合のパルスシーケンス図である。

図８に示すように、ＲＦパルスＲＦを送信する際には、第１のｘ方向勾配磁場Ｇｘ１と第１のｙ方向勾配磁場Ｇｙ１とを極性が交互に連続的に変化するように印加して、線状に被検体のスライスを選択する。その後、図８に示すように、第１のｚ方向勾配磁場Ｇｚ１と第２のｚ方向勾配磁場Ｇｚ２とを印加した後に、第２のｘ方向勾配磁場Ｇｘ２と第２のｙ方向勾配磁場Ｇｙ２と印加する。

このようにして、ペンシルビームを用いてナビゲータシーケンスを実施してもよい。

また、たとえば、本実施形態においては、イメージングシーケンスの実施後に、ナビゲータシーケンスを実施する場合において、説明しているが、これに限定されない。たとえば、イメージングシーケンスの実施前に、ナビゲータシーケンスを実施してもよい。この場合においては、ナビゲータシーケンスによって得られたナビゲータエコーデータに基づいて、イメージングシーケンスの実施可否を制御してもよい。具体的には、ナビゲータエコーデータが許容範囲内であるときに、イメージングシーケンスを実施するように制御しても良い。また、その他に、イメージングシーケンスの実施前と実施後の両者において、ナビゲータシーケンスを実施してもよい。

図１は、本発明にかかる実施形態１において、磁気共鳴イメージング装置１の構成を示す構成図である。 図２は、本発明にかかる実施形態１において、被検体ＳＵを撮像する際の動作を示すフロー図である。 図３は、本発明にかかる実施形態１において、被検体ＳＵをスキャンする際のシーケンスを示すシーケンス図であり、横軸が時間軸ｔである。 図４は、本発明にかかる実施形態１において、ナビゲータシーケンスＮＳを示すパルスシーケンス図である。 図５は、本発明にかかる実施形態１において、被検体ＳＵにてナビゲータシーケンスＮＳが実施される様子を示す図である。 図６は、本発明にかかる実施形態２において、実施されるナビゲータシーケンスＮＳを示すパルスシーケンス図である。 図７は、本発明にかかる実施形態２において、被検体ＳＵにてナビゲータシーケンスＮＳが実施される様子を示す図である。 図８は、本発明において、ペンシルビームを用いたナビゲータシーケンスを実施する場合のパルスシーケンス図である。

符号の説明

１：磁気共鳴イメージング装置（磁気共鳴イメージング装置）、
２：スキャン部（スキャン部）、
３：操作コンソール部、
１２：静磁場マグネット部、
１３：勾配コイル部、
１４：ＲＦコイル部、
１５：クレードル、
２２：ＲＦ駆動部、
２３：勾配駆動部、
２４：データ収集部、
２５：体動検出部（体動検出部）、
２６：ローデータ選択部（ローデータ選択部）、
３０：制御部、
３１：画像生成部（画像生成部）、
３２：操作部、
３３：表示部（表示部）、
３４：記憶部、
Ｂ：撮像空間

Claims (6)

1. 静磁場空間において被検体にＲＦパルスを照射することによって前記被検体にて発生する磁気共鳴信号に基づいて、前記被検体の画像を生成する磁気共鳴イメージング装置であって、
   前記被検体のイメージング領域において発生する前記磁気共鳴信号をイメージングデータとして得るイメージングシーケンスと、前記被検体のナビゲータ領域において発生する前記磁気共鳴信号をナビゲータエコーデータとして得るナビゲータシーケンスとを、繰り返し実施するスキャン部と、
   前記スキャン部が前記ナビゲータシーケンスを実施することによって得られた前記ナビゲータエコーデータに基づいて、前記ナビゲータ領域の体動による変位を繰り返し検出する体動検出部と、
   前記スキャン部が前記イメージングシーケンスを実施することによって得られた前記イメージングデータを、前記体動検出部によって検出された前記ナビゲータ領域の体動による変位に基づいてローデータとして選択するローデータ選択部と、
   前記ローデータ選択部によってローデータとして選択された前記イメージングデータに基づいて、前記被検体の画像を生成する画像生成部とを含み、
   前記スキャン部は、前記ナビゲータ領域を含む第１領域を励起するように、フリップアングルが９０°の第１ＲＦパルスを前記被検体に照射し、次に、前記ナビゲータ領域において前記第１領域に交差する第２領域を励起するようにフリップアングルが１８０°の第２ＲＦパルスを照射し、次に、前記ナビゲータ領域において前記第１領域及び前記第２領域に交差する第３領域を励起するようにフリップアングルが１８０°の第３ＲＦパルスを照射することによって、前記ナビゲータシーケンスを実施する
   磁気共鳴イメージング装置。
2. 前記スキャン部は、前記第１領域、前記第２領域及び前記第３領域として、前記イメージング領域以外の領域を励起するように前記ナビゲータシーケンスを実施する
   請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
3. 前記ローデータ選択部は、前記変位が基準範囲内にある場合に、当該基準範囲内の前記変位に対応するイメージングデータをローデータとして選択する
   請求項１又は請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
4. 前記体動検出部は、前記被検体の嚥下運動による変位を検出する
   請求項１から３のいずれかに記載の磁気共鳴イメージング装置。
5. 前記スキャン部は、前記被検体において喉頭蓋を含む前記ナビゲータ領域について前記ナビゲータエコーデータを得るように、前記ナビゲータシーケンスを実施する
   請求項４に記載の磁気共鳴イメージング装置。
6. 前記画像生成部により生成された前記被検体の画像を表示画面に表示する表示部を有する
   請求項１から５のいずれかに記載の磁気共鳴イメージング装置。

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