JP5002099B2 - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気共鳴現象に基づいて被検体の内部を画像化する磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）装置に関し、とくに、イメージングスキャンに用いるパルスシーケンスの所望のパラメータを最適化させるための準備スキャンを通して、より高精細な非造影アンギオグラフィを実施できる磁気共鳴イメージング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気共鳴イメージングは、静磁場中に置かれた被検体の原子核スピンをそのラーモア周波数の高周波信号で磁気的に励起し、この励起に伴って発生するＭＲ信号から画像を再構成する撮像法である。
【０００３】
この磁気共鳴イメージングの分野において昨今注目されている撮像法の一つに、非造影アンギオグラフィがある。つまり、被検体に造影剤を投与することなく、被検体内の血管像や血流の情報を得る撮像法である。この非造影アンギオグラフィを行う場合、得られる情報量の多さの観点からは、３次元のイメージングスキャンが好まれる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した非造影アンギオグラフィを実施する場合、イメージングスキャンは、被検体のＭＲ画像の質に影響するパルスシーケンスのパラメータは必ずしも最適とは言えない状態で実行されることが多々ある。
【０００５】
このパラメータとして例えばフローボイド（ｆｌｏｗ ｖｏｉｄ）現象を抑えるディフェーズパルスが挙げられる。血流が流れることによりフローボイド（ｆｌｏｗ ｖｏｉｄ）現象が発生すると、収集するエコー信号の強度が低下するなどの不都合が生じることから、このフローボイドの程度は事前に把握して、フローボイドを考慮した撮像条件を個々の被検体毎に設定することが好ましい。
【０００６】
非造影ＭＲアンギオグラフィにより例えば下肢の血管を撮像する場合、血管の流速は、個人差に拠る違いがあることは勿論のこと、健常者と患者との間だけでも相当の違いある。また、同一被検体の下肢であっても、スキャンする部位が違えば血流速度は異なる。
【０００７】
しかしながら、イメージングスキャンで用いるパルスシーケンスの各種のパラメータの撮像前の適正化については、従来、殆ど研究されていないのが実情である。このため、オペレータが３次元のイメージングスキャン前に被検体内部まで見通して所望読出し方向におけるフローボイドの程度を正確に知ることは困難であった。そこで、オペレータは経験に基づいて又は現場で思考錯誤的に、かかるフローボイドの程度を推定し、これを撮像条件に反映させることしかできなかった。トライアルのスキャンを行ってフローボイドの程度を推定することはできるが、その場合、１人の患者に要するトータルの撮像時間が長くなって、患者スループットが低下する。また、患者のＳＡＲが大きくなる多い。
【０００８】
非造影アンギオグラフィを実施する上で、イメージングスキャンで用いるパルスシーケンスのパラメータは、上述のフローボイド値に限られず、実効エコー時間ＴＥｅｆｆ、流れの補償（ｆｌｏｗ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ）、反転回復（ＩＲ）時間、エコー間隔ＥＴＳ（ｅｃｈｏ ｔｒａｉｎ ｓｐａｃｉｎｇ）、脂肪抑制パルスのフリップ角、脂肪抑制パルス印加後の反転時間ＴＩ、ＭＴパルスのフリップ角度、リフォーカスパルスのフリップ角度などがある。
【０００９】
従来、特開平１１−２３９５７１号には、心電同期法の基づくイメージングスキャンを行う際、事前に、最適な心電同期タイミングを測定するスキャンを行う手法が提案されている。しかしながら、この公報記載の手法は心電同期タイミングを考慮するものであり、その他のスキャンパラメータを広範囲に考慮するという視点に欠けていた。
【００１０】
本発明は、このような現状を打破するためになされたもので、撮像前に、イメージングスキャン（撮像）で用いるパルスシーケンスの所望のパラメータを反映したエコー情報を収集して、この収集情報からそのパラメータのイメージングスキャンにおける最適値を確実に知ることができるようにした磁気共鳴イメージング装置を提供することを、その目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成させるため、本発明の磁気共鳴イメージング装置は、その第１の態様によれば、被検体のＭＲ画像を得るためのイメージングスキャンを実行する磁気共鳴イメージング装置であり、前記イメージングスキャンで用いるパルスシーケンスの複数のパラメータの中から所望のパラメータの指定情報を入力する入力手段と、位相エンコード傾斜磁場の印加を伴う前記被検体に対する準備スキャンにより収集されたデータに基づいて、前記イメージングスキャンで用いるパルスシーケンスの複数のパラメータのうち、前記入力手段により指定された所望のパラメータについて複数の相異なるパラメータ量に対応する複数の準備画像を生成する準備画像生成手段と、前記複数の準備画像のうちの特定の準備画像のパラメータ量を前記イメージングスキャンに反映させ、当該パラメータ量が反映されたイメージングスキャンを実行するイメージングスキャン実行手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１７】
これにより、撮像前に、イメージングスキャン（撮像）で用いるパルスシーケンスの所望のパラメータを反映したエコー情報を収集して、この収集情報からそのパラメータのイメージングスキャンにおける最適値を確実に知ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施の形態を、添付図面を参照して説明する。
【００１９】
本発明に係る１つの実施形態を図１〜図１２に基づき説明する。
【００２０】
この実施形態にかかる磁気共鳴イメージング装置の概略構成を図１に示す。
【００２１】
この磁気共鳴イメージング装置は、被検体としての患者Ｐを載せる寝台部と、静磁場を発生させる静磁場発生部と、静磁場に位置情報を付加するための傾斜磁場発生部と、ＲＦ（高周波）信号を送受信する送受信部と、システム全体のコントロール及び画像再構成を担う制御・演算部と、患者Ｐの心時相を表す信号としてのＥＣＧ（心電図）信号を計測する心電計測部と、患者Ｐに息止めを指令する息止め指令部とを機能的に備えている。
【００２２】
静磁場発生部は、例えば超電導方式の磁石１と、この磁石１に電流を供給する静磁場電源２とを備え、被検体Ｐが遊挿される円筒状の開口部（診断用空間）の長手軸方向（Ｚ軸方向）に静磁場Ｈ０を発生させる。なお、この磁石部にはシムコイル１４が設けられている。このシムコイル１４には、後述するホスト計算機の制御下で、シムコイル電源１５から静磁場均一化のための電流が供給される。寝台部は、被検体Ｐを載せた天板を磁石１の開口部に退避可能に挿入できる。
【００２３】
傾斜磁場発生部は、磁石１に組み込まれた傾斜磁場コイルユニット３を備える。この傾斜磁場コイルユニット３は、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚ軸方向の傾斜磁場を発生させるための３組（種類）のｘ，ｙ，ｚコイル３ｘ〜３ｚを備える。傾斜磁場部はさらに、ｘ，ｙ，ｚコイル３ｘ〜３ｚに電流を供給する傾斜磁場電源４を備える。この傾斜磁場電源４は、後述するシーケンサの制御のもと、ｘ，ｙ，ｚコイル３ｘ〜３ｚに傾斜磁場を発生させるためのパルス電流を供給する。
【００２４】
傾斜磁場電源４からｘ，ｙ，ｚコイル３ｘ〜３ｚに供給されるパルス電流を制御することにより、３軸Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の傾斜磁場を合成して、スライス方向傾斜磁場ＧＳ、位相エンコード方向傾斜磁場ＧＥ、および読出し方向（周波数エンコード方向）傾斜磁場ＧＲの各方向を任意に設定・変更することができる。スライス方向、位相エンコード方向、および読出し方向の各傾斜磁場は静磁場Ｈ０に重畳される。
【００２５】
送受信部は、磁石１内の撮影空間にて患者Ｐの近傍に配設されるＲＦ（高周波）コイル７と、このＲＦコイル７に接続された送信器８Ｔ及び受信器８Ｒとを備える。後述するシーケンサの制御のもと、この送信器８Ｔは、磁気共鳴（ＮＭＲ）を励起させるためのラーモア周波数のＲＦ電流パルスをＲＦコイル７に供給する一方、受信器８Ｒは、ＲＦコイル７が受信したＭＲ信号（高周波信号）を受信し、この受信信号に各種の信号処理を施して、対応するデジタルデータを形成するようになっている。
【００２６】
さらに、制御・演算部は、シーケンサ（シーケンスコントローラとも呼ばれる）５、ホスト計算機６、演算ユニット１０、記憶ユニット１１、表示器１２、および入力器１３を備える。この内、ホスト計算機６は、記憶したソフトウエア手順により、シーケンサ５にパルスシーケンス情報を指令するとともに、シーケンサ５を含む装置全体の動作を統括する機能を有する。
【００２７】
このＭＲＩ装置は、撮像のためのイメージングスキャンの前に、イメージングスキャンで用いるパルスシーケンスに関わるパラメータのうち、所望のパラメータの量を測定し、その最適な量のパラメータをイメージングスキャンに反映させること特徴としている。具体的には、ホスト計算機６は図２に示す如く、準備（ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ）スキャン（以下、ｐｒｅｐ．スキャンと呼ぶ）及び画像再構成用のエコーデータの収集を担うイメージングスキャンを行う。ｐｒｅｐ．スキャンは、その後のイメージングスキャンで使用するパルスシーケンスに関わる複数のパラメータのうち、所望のパラメータの量を適正化するために実行される。
【００２８】
本実施形態では、パルスシーケンスに関わる複数のパラメータとして、
【外１】
Figure 0005002099
【００２９】
を考慮する。被検体の撮像したい血流、撮像部位、被検体の個体差などが考慮されてイメージングスキャンに使用するパルスシーケンスの種類が決まると、そのパルスシーケンスの各種のパラメータのうち、所望のパラメータが選択される。このパラメータが選択されると、ｐｒｅｐ．スキャンが、そのパラメータの量を複数回にわたって変更しながら実行される。つまり、１回のＲＦ励起に伴う同一心時相での、被検体の撮像部位（イメージングスキャンと同一又は殆ど同一の部位）に対する複数回のデータ収集が行われる。これにより、同一撮像部位に対する複数枚の画像データが揃い、それぞれ再構成される。オペレータは再構成された複数枚の画像の中から、例えば最も画質に優れた画像を指定する。これにより、その指定画像がｐｒｅｐ．スキャンで撮像されたときに設定していた選択パラメータの量が特定される。この選択パラメータの量は、一例として、オペレータの操作を介して続くイメージングスキャンに反映される。つまり、イメージングスキャンで用いるパルスシーケンスの各種のパラメータのうち、ｐｒｅｐ．スキャンで可変されたパラメータに相当するパラメータには、ｐｒｅｐ．スキャンを通して特定された量（パルス強度、パルス角度、時間など）が設定される。
【００３０】
また、ｐｒｅｐ．スキャン及びイメージングスキャン共に、例えば音声指示に拠る息止め法が併用される。
【００３１】
なお、ｐｒｅｐ．スキャンは撮像部位の診断用の撮像自体を目的とするものではなく、上述のようにパルスシーケンスの所望パラメータの最適化を図るために実行される。このため、ｐｒｅｐ．スキャンで撮像する画像のマトリクスはイメージングスキャンのそれよりも粗いものでよい。また、イメージングスキャンが３次元スキャンのときに、ｐｒｅｐ．スキャンは２次元スキャンを行ってスキャン時間を節約することが好適である。さらに、ｐｒｅｐ．スキャン及びイメージングスキャンに用いるパルスシーケンスの種類自体は同一であることが望ましい。
【００３２】
図１に戻って、シーケンサ５は、ＣＰＵおよびメモリを備えており、ホスト計算機６から送られてきたパルスシーケンス情報を記憶し、この情報にしたがって傾斜磁場電源４、送信器８Ｔ、受信器８Ｒの一連の動作を制御する。ここで、パルスシーケンス情報とは、一連のパルスシーケンスにしたがって傾斜磁場電源４、送信器８Ｔおよび受信器８Ｒを動作させるために必要な全ての情報であり、例えばｘ，ｙ，ｚコイル３ｘ〜３ｚに印加するパルス電流の強度、印加時間、印加タイミングなどに関する情報を含む。また、シーケンサ５は、受信器８Ｒが出力するデジタルデータ（ＭＲ信号）を入力して、このデータを演算ユニット１０に転送する。
【００３３】
このパルスシーケンスとしては、フーリエ変換法を適用できるものであれば、２次元（２Ｄ）スキャンまたは３次元（３Ｄ）スキャンであってもよい。また、パルス列の形態としては、ＳＥ（スピンエコー）法、ＦＥ（フィールド・グラジェントエコー）法、ＦＳＥ（高速ＳＥ）法、ＥＰＩ（エコープラナーイメージング）法、Ｆａｓｔ ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ ＳＥ（ＦＡＳＥ：ＦＳＥ法にハーフフーリエ法を組み合わせた手法）法などを適用できる。
【００３４】
また、演算ユニット１０は、受信器８Ｒからシーケンサ５を介して送られてくるＭＲ信号のデジタルデータを入力してフーリエ空間（ｋ空間または周波数空間とも呼ばれる）への原データ（生データとも呼ばれる）の配置、および、原データを実空間画像に再構成するための２次元または３次元のフーリエ変換処理を行う一方で、画像データの合成処理を行うようになっている。なお、フーリエ変換処理はホスト計算機６に担当させてもよい。
【００３５】
記憶ユニット１１は、原データおよび再構成画像データのみならず、各種の処理が施された画像データを保管することができる。表示器１２は画像を表示する。また入力器１３を介して、オペレータが希望するパラメータの種類、スキャン条件、パルスシーケンスの種類とそのパラメータ、所望の画像処理法などの情報をホスト計算機６に入力できるようになっている。
【００３６】
また、息止め指令部として音声発生器１９を備えている。この音声発生器１９は、ホスト計算機６から指令があったときに、息止め開始および息止め終了の例えばメッセージを音声として発することができる。
【００３７】
さらに、心電計測部は、患者Ｐの体表に付着させてＥＣＧ信号を電気信号として検出するＥＣＧセンサ１７と、このセンサ信号にデジタル化処理を含む各種の処理を施してホスト計算機６およびシーケンサ５に出力するＥＣＧユニット１８とを備える。この心電計測部による計測信号は、ｐｒｅｐ．スキャンスキャンとイメージングスキャンとを心電同期法に拠り実行するときにホスト計算機６およびシーケンサ５により用いられる。
【００３８】
次に、本実施形態の全体動作を説明する。
【００３９】
撮像開始に際し、ホスト計算機６は、イメージングスキャンの前に、息止め法を併用してｐｒｅｐ．スキャンの実行を指令する（図２参照）。
【００４０】
具体的には、ホスト計算機６は、ｐｒｅｐ．スキャンを実行するスキャン条件およびパラメータの情報を入力器１３から読み込む（図３ステップＳ１）。これらのスキャン条件及びパラメータの情報は、オペレータにより、後続のイメージングスキャンを考慮して任意に指定される。スキャン条件には、スキャンの種類、パルスシーケンスの種類、位相エンコード方向などが含まれる。パラメータ情報には、心電同期ためのＲ波からの遅延時間、パルスシーケンスに関わる複数のパラメータの所定値が含まれる。
【００４１】
ｐｒｅｐ．スキャンには、好適には、撮像部位における所望のスライス領域を撮像可能な２次元スキャンパルスのシーケンスが指定される。また、パルスシーケンスのシーケンス列の種類としては、１回の励起で１スライスの画像再構成に使用する全データを収集可能なシーケンスが指定される。そのようなパルスシーケンスとしては、ＦＡＳＥ法、ＦＳＥ法、ＥＰＩ法などである。
【００４２】
次いで、ホスト計算機６は、上述した複数のパラメータの中で、データ収集毎に量を可変させるパラメータの指定情報を入力器１３から読み込む（ステップＳ２）。この指定情報は、オペレータにより、パルスシーケンスの種類や撮像部位における血流の速度などの特性を考慮して指定される。
【００４３】
次いで、ホスト計算機６は、図３に示すステップＳ３〜Ｓ１９の処理を介して、読込情報から可変パラメータの種類を判定する。
【００４４】
（１．フローボイド用のｐｒｅｐ．スキャン）
最初に、可変パラメータ＝フローボイド現象に関わるディフェーズ（ｄｅｐｈａｓｅ）パルスの強度か否かが判定される（ステップＳ３）。この判断がＹＥＳの場合、ディフェーズパルスの強度のデータ収集毎に変えたパルスシーケンスが設定される。
【００４５】
図４に、かかるパルスシーケンスの概略を例示する。この例示に係るパルスシーケンスは、２次元のＦＡＳＥ法で各データ収集毎に１回の励起に付き合計４回（Ａｃｑ．１〜Ａｃｑ．４）のデータ収集を息止め法及び心電同期法を併用して実行するようになっている。心電同期法によりＥＣＧ波の中のＲ波から同一遅延時間、即ち同一心時相で各回のデータ収集が開始される。パルスシーケンスとしては、この他にも、ＥＰＩ法、ＦＳＥ法などを用いてもよいが、複数回のデータ収集を息止め法及び心電同期法を併用して短時間で終わらせるには、各回のデータ収集が１回の励起で１スライス分のデータを収集できるシーケンスが望ましい。
【００４６】
ＦＡＳＥ法に係るパルスシーケンスに拠る各回のデータ収集において、１回のＲＦ励起に付き、複数のエコーが時系列に発生し、各エコーが周波数エンコード方向、即ち読出し（Ｒｅａｄ−Ｏｕｔ）方向傾斜磁場ＲＯ（白抜き部分）の印加と共に読み出される。このとき、読出し方向傾斜磁場ＲＯの時間軸方向の前後に、当該磁場パルスＲＯに連続させて、ディフェーズパルスＤＰ（斜線部分）が付加されている。このディフェーズパルスＤＰの強度はデータ収集毎が変えられている。図４の例の場合、１回目のデータ収集Ａｃｃ．１ではディフェーズパルスＤＰ＝０に、２回目のデータ収集Ａｃｃ．２ではディフェーズパルスＤＰ＝小の強度に、３回目のデータ収集Ａｃｃ．３ではディフェーズパルスＤＰ＝中の強度に、４回目のデータ収集Ａｃｃ．４ではディフェーズパルスＤＰ＝大の強度に、それぞれ設定されている。なお、図４では位相エンコード方向傾斜磁場の図示を省略している。
【００４７】
このように可変パラメータ＝ディフェーズパルスＤＰが選択された場合、その他の可変パラメータを選択するステップＳ７，Ｓ９，Ｓ１１，Ｓ１３，Ｓ１５，Ｓ１７，Ｓ１９，Ｓ２１の判断はＮＯとなる。このため、ホスト計算機６は可変パラメータ＝ディフェーズパルスＤＰに対応して設定されたｐｒｅｐ．スキャンのパルスシーケンス情報を読み出してシーケンサ５に渡し、待機する（ステップＳ２１）。
【００４８】
次いで、ホスト計算機６はｐｒｅｐ．スキャンの開始を判断できると（ステップＳ２２）、シーケンサ５に指示を送り、息止めの指示を音声により行わせ（ステップＳ２３）、心電同期法の基に同一心時相（即ちシングルフェーズ）にてｐｒｅｐ．スキャンを実行させてエコーデータを収集する（ステップＳ２４）。スキャン後には、息止め解除の音声メッセージが発せられる（ステップステップＳ２５）。
【００４９】
このｐｒｅｐ．スキャンにより、図４に示す如く、合計４画像分に対する４回のＲＦ励起によるデータ収集が順次実行される。各回のＲＦ励起によるデータ収集で１スライス分のエコーデータが収集される。つまり、この例の場合、シングルスライス・シングルフェーズにてデータ収集がなされる。なお、同一の撮像部位であれば、マルチスライス・シングルフェーズでデータ収集を行うように設定してもよい。
【００５０】
各ＲＦ励起に伴うデータ収集において、前述したように、読出し方向傾斜磁場ＲＯに付加するディフェーズパルスＤＰの強度が変えられ、スピンの位相分散（ばらけ度合い）がその都度異なる。このため、４回のＲＦ励起に伴う収集を介して収集されるエコーデータには、各回毎に異なるスピン位相分散が反映している。
【００５１】
ホスト計算機６はｐｒｅｐ．スキャンが終わると、演算ユニット１０に画像再構成を指示し（ステップＳ２６）、それらの再構成画像を表示させる（ステップＳ２７、Ｓ２８）。この表示画像は同一スライスの４枚の画像である。これらの画像には、ディフェーズパルスＤＰに拠る合計４通りの位相分散の度合いを変えた画質状態が反映されている。
【００５２】
そこで、オペレータは表示された４枚の画像の中から血流画像が最も明瞭に描出された画像を、入力器１３を介して指定する。この指定情報はホスト計算機６に読み取られ（ステップＳ２９，Ｓ３０）、次いで、ホスト計算機６により、この指定情報に対応する画像が収集されたときのディフェーズパルスＤＰの強度が判定される（ステップＳ３１）。次いで、このディフェーズパルスＤＰの強度が、後続のイメージングスキャンのパルスシーケンスにおけるディフェーズパルスの強度として設定される（ステップＳ３２）。
【００５３】
このため、イメージングスキャンは、このようにｐｒｅｐ．スキャンを通して設定されたディフェーズパルスＤＰの強度を含め、オペレータが設定する各種のパラメータ及びスキャン条件にて、実行される。例えば、ｐｒｅｐ．スキャンを通して設定されたディフェーズパルスＤＰの強度を含めた、３次元ＦＡＳＥ法に基づくパルスシーケンスでイメージングスキャンが実行される。これにより、エコーデータの収集、画像再構成、画像処理、及び画像表示が行われる。
【００５４】
従って、このイメージングスキャンにより得られる画像は、血流スピンの最適なばらけ状態で撮像された、フローボイド現象に因る信号値低下などの不都合を排除した描出能の優れたものとなる。
【００５５】
すなわち、事前のｐｒｅｐ．スキャンにより撮像部位の読出し方向における適切なフローボイド値（ディフェーズパルスの読出し傾斜磁場パルスに対する強度比）を確実に把握でき、これの把握結果を反映させた３次元のイメージングスキャンを行うことができる。
【００５６】
なお、上述したディフェーズパルスに拠るｐｒｅｐ．スキャンの収集データの信号値から血流の流速を測定することもできる。
【００５７】
（２．実効ＴＥｅｆｆ時間用のｐｒｅｐ．スキャン）
図３の処理に戻って、残りの可変パラメータの選択について説明する。図３のステップＳ３でＮＯの判断になる場合、ステップＳ５にて、可変パラメータ＝実効ＴＥｅｆｆ時間か否かの判断がなされる。この判断でＹＥＳの場合、図５に示す如く、複数回のＲＦ励起それぞれに伴うデータ収集において実効ＴＥｅｆｆ時間の値を変えたパルスシーケンスが設定される（ステップＳ６）。この実効ＴＥｅｆｆ時間を変えるのは、撮像部位の画像のコントラストを変えるためである。パルスシーケンスとしては、２次元のＦＡＳＥ法、ＥＰＩ法、ＦＳＥ法などに拠るパルス列が好適である。例えば、１回のｐｒｅｐ．スキャンを構成する合計６回のＲＦ励起に伴うエコーデータの収集において、実効ＴＥｅｆｆ時間＝２０ｍｓ，４０ｍｓ，８０ｍｓ，１２０ｍｓ，１８０ｍｓ，２４０ｍｓと変更される。
【００５８】
このパルスシーケンスが実行されると、実効ＴＥｅｆｆ時間を変えたことに伴って異なるコントラストの画像が複数枚、表示される（ステップＳ２１〜Ｓ２８）。このため、オペレータは所望のコントラストの画像を指定することで、イメージングスキャンで用いるパルスシーケンスの実効ＴＥｅｆｆ時間を最適に且つ効率良く設定することができる（ステップＳ２９〜Ｓ３２）。
【００５９】
なお、このｐｒｅｐ．スキャンにおいて読出し時間を一致させることでＴ２緩和時間を測定することができる。
【００６０】
（３．フロー補償用のｐｒｅｐ．スキャン）
図３のステップＳ５でＮＯの判断になる場合、ステップＳ７にて、可変パラメータ＝フロー補償パルスか否かの判断がなされる。この判断でＹＥＳの場合、図６に示す如く、複数回のＲＦ励起それぞれに伴うデータ収集においてフロー補償パルスの強度を変えたパルスシーケンスが設定される（ステップＳ８）。このフロー補償パルスは、読出し傾斜磁場パルスの時間軸方向の前後それぞれに連続して付加される。このフロー補償パルスは、その強度を変えて、撮像部位における読出し周波数方向ＲＯに発生するＮ／２アーチファクト成分の制限状況を変化させるためである。パルスシーケンスとしては、２次元のＦＡＳＥ法、ＥＰＩ法、ＦＳＥ法などに拠るパルス列が好適である。図６の例は、ＦＡＳＥ法に拠るパルス列を示しており、１回のｐｒｅｐ．スキャンを構成する複数回のＲＦ励起に伴うエコーデータの収集において、フロー補償パルスＦＣＰの強度が変更されている。例えば、このパルスシーケンスは、例えばシングルスライス・シングルフェーズにて実行されるが、マルチスライス・シングルフェーズで実行してもよい。
【００６１】
このパルスシーケンスが実行されると、フロー補償パルスＦＣＰの強度を変えたことに伴って、読出し方向のＮ／２アーチファクト成分が異なる画像が複数枚、表示される（ステップＳ２１〜Ｓ２８）。このため、オペレータは所望の画像を指定することで、イメージングスキャンで用いるパルスシーケンスのフロー補償パルスの強度を最適に且つ効率良く設定することができる（ステップＳ２９〜Ｓ３２）。
【００６２】
（４．反転時間ＴＩ用のｐｒｅｐ．スキャン）
図３のステップＳ７でＮＯの判断になる場合、ステップＳ９にて、可変パラメータ＝ＴＩ時間か否かの判断がなされる。この判断でＹＥＳの場合、図７に示す如く、複数回のＲＦ励起それぞれに伴うデータ収集においてＴＩ時間の値を変えたパルスシーケンスが設定される（ステップＳ１０）。この実効ＴＩ時間を変えるのは、撮像部位の画像のコントラストを変えるためである。パルスシーケンスとしては、２次元の反転回復（ＩＲ）法を併用したＦＡＳＥ法、ＥＰＩ法、ＦＳＥ法などに拠るパルス列が好適である。例えば、１回のｐｒｅｐ．スキャンを構成する合計６回のＲＦ励起に伴うエコーデータの収集において、ＴＩ時間＝１００ｍｓ，２００ｍｓ，３００ｍｓ，４００ｍｓ，５００ｍｓ，６００ｍｓと変更される。
【００６３】
このパルスシーケンスが実行されると、ＴＩ時間を変えたことに伴って異なるコントラストの画像が複数枚、表示される（ステップＳ２１〜Ｓ２８）。このため、オペレータは所望のコントラストの画像を指定することで、イメージングスキャンで用いるパルスシーケンスのＴＩ時間を最適に且つ効率良く設定することができる（ステップＳ２９〜Ｓ３２）。
【００６４】
なお、このｐｒｅｐ．スキャンにおいて読出し時間を一致させることでＴ１緩和時間を測定することができる。
【００６５】
（５．エコー間隔ＥＴＳ用のｐｒｅｐ．スキャン）
図３のステップＳ９でＮＯの判断になる場合、ステップＳ１１にて、可変パラメータ＝ＥＴＳ時間か否かの判断がなされる。この判断でＹＥＳの場合、図８に示す如く、複数回のＲＦ励起それぞれに伴うデータ収集においてＥＴＳ時間の値を変えたパルスシーケンスが設定される（ステップＳ１２）。このＥＴＳ時間を変えるのは、撮像部位の画像のコントラスト又はその位相エンコード方向におけるぼけ（Ｂｌｕｒｒｉｎｇ）を変えるためである。パルスシーケンスとしては、２次元の反転回復（ＩＲ）法を併用したＦＡＳＥ法、ＥＰＩ法、ＦＳＥ法などに拠るパルス列が好適である。例えば、１回のｐｒｅｐ．スキャンを構成する合計６回のＲＦ励起に伴うエコーデータの収集において、ＥＴＳ時間＝５ｍｓ，５．５ｍｓ，６ｍｓ，６．５ｍｓ，７ｍｓ，７．５ｍｓと変更される。
【００６６】
このパルスシーケンスが実行されると、ＥＴＳ時間を変えたことに伴って異なるコントラスト又は位相エンコード方向に異なるぼけの画像が複数枚、表示される（ステップＳ２１〜Ｓ２８）。このため、オペレータは所望のコントラスト又はぼけの画像を指定することで、イメージングスキャンで用いるパルスシーケンスのＥＴＳ時間を最適に且つ効率良く設定することができる（ステップＳ２９〜Ｓ３２）。
【００６７】
なお、このｐｒｅｐ．スキャンにおいて読出し時間を一致させることでＴ２緩和時間を測定することができる。
【００６８】
（６．脂肪抑制パルスのフリップ用のｐｒｅｐ．スキャン）
図３のステップＳ１１でＮＯの判断になる場合、ステップＳ１３にて、可変パラメータ＝脂肪抑制パルスＦａｔＳａｔのフリップ角か否かの判断がなされる。この判断でＹＥＳの場合、図９に示す如く、複数回のＲＦ励起それぞれに伴うデータ収集においてフリップ角の値を変えたパルスシーケンスが設定される（ステップＳ１４）。この脂肪抑制パルスＦａｔＳａｔのフリップ角の値を変えるのは、撮像部位の画像の脂肪抑制に伴うコントラストを変えるためである。パルスシーケンスとしては、２次元の反転回復（ＩＲ）法を併用したＦＡＳＥ法、ＥＰＩ法、ＦＳＥ法などに拠るパルス列が好適である。例えば、１回のｐｒｅｐ．スキャンを構成する合計６回のＲＦ励起に伴うエコーデータの収集において、脂肪抑制パルスＦａｔＳａｔのフリップ角＝９０°，９５°，１００°，１０５°，１１０°，１２０°と変更される。
【００６９】
このパルスシーケンスが実行されると、フリップ角の値を変えたことに伴って脂肪の異なるコントラストの画像が複数枚、表示される（ステップＳ２１〜Ｓ２８）。このため、オペレータは所望のコントラストの画像を指定することで、イメージングスキャンで用いるパルスシーケンスの脂肪抑制パルスＦａｔＳａｔのフリップ角を最適に且つ効率良く設定することができる（ステップＳ２９〜Ｓ３２）。
【００７０】
（７．脂肪抑制後のＴＩ用のｐｒｅｐ．スキャン）
図３のステップＳ１３でＮＯの判断になる場合、ステップＳ１５にて、可変パラメータ＝脂肪抑制パルスＦａｔＳａｔを印加した後の反転時間ＴＩか否かの判断がなされる。この判断でＹＥＳの場合、図１０に示す如く、複数回のＲＦ励起それぞれに伴うデータ収集においてＴＩ時間の値を変えたパルスシーケンスが設定される（ステップＳ１６）。この脂肪抑制パルスＦａｔＳａｔ印加後のＴＩ時間の値を変えるのは、撮像部位の画像の脂肪抑制に伴うコントラストを変えるためである。パルスシーケンスとしては、２次元のＦＡＳＥ法、ＥＰＩ法、ＦＳＥ法などに拠るパルス列が好適である。例えば、１回のｐｒｅｐ．スキャンを構成する合計６回のＲＦ励起に伴うエコーデータの収集において、脂肪抑制パルスＦａｔＳａｔ印加後のＴＩ時間＝１０ｍｓ，１２ｍｓ，１４ｍｓ，１６ｍｓ，１８ｍｓ，２０ｍｓと変更される。
【００７１】
このパルスシーケンスが実行されると、ＴＩ時間値を変えたことに伴って異なるコントラストの画像が複数枚、表示される（ステップＳ２１〜Ｓ２８）。このため、オペレータは所望のコントラストの画像を指定することで、イメージングスキャンで用いるパルスシーケンスの脂肪抑制パルスＦａｔＳａｔ印加後のＴＩ時間を最適に且つ効率良く設定することができる（ステップＳ２９〜Ｓ３２）。
【００７２】
（８．ＭＴパルスのフリップ角用のｐｒｅｐ．スキャン）
図３のステップＳ１５でＮＯの判断になる場合、ステップＳ１７にて、可変パラメータ＝ＭＴパルスのフリップ角か否かの判断がなされる。この判断でＹＥＳの場合、図１１に示す如く、複数回のＲＦ励起それぞれに伴うデータ収集においてＭＴパルスのフリップ角（強度）の値を変えたパルスシーケンスが設定される（ステップＳ１８）。このフリップ角の値を変えるのは、撮像部位の画像のＭＴ（Ｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ：ＭＴＣとも呼ばれる）効果に拠るコントラストを変えるためである。パルスシーケンスとしては、２次元のＦＡＳＥ法、ＥＰＩ法、ＦＳＥ法などに拠るパルス列が好適である。例えば、１回のｐｒｅｐ．スキャンを構成する合計６回のＲＦ励起に伴うエコーデータの収集において、ＭＴパルスのフリップ角ＭＴＣＦｌｉｐ＝９０°，９５°，１００°，１０５°，１１０°，１２０°と変更される。
【００７３】
このパルスシーケンスが実行されると、ＭＴパルスのフリップ角の値を変えたことに伴って異なるコントラストの画像が複数枚、表示される（ステップＳ２１〜Ｓ２８）。このため、オペレータは所望のコントラストの画像を指定することで、イメージングスキャンで用いるパルスシーケンスのＭＴパルスのフリップ角を最適に且つ効率良く設定することができる（ステップＳ２９〜Ｓ３２）。
【００７４】
（９．リフォーカスパルスのフリップ角用のｐｒｅｐ．スキャン）
図３のステップＳ１７でＮＯの判断になる場合、ステップＳ１９にて、可変パラメータ＝リフォーカスパルスのフリップ角か否かの判断がなされる。この判断でＹＥＳの場合、図１２に示す如く、複数回のＲＦ励起それぞれに伴うデータ収集においてリフォーカスパルスのフリップ角（強度）の値を変えたパルスシーケンスが設定される（ステップＳ２０）。このフリップ角の値を変えるのは、撮像部位の画像のコントラストを変えるためである。パルスシーケンスとしては、２次元のＦＡＳＥ法、ＥＰＩ法、ＦＳＥ法などに拠るパルス列が好適である。例えば、１回のｐｒｅｐ．スキャンを構成する合計６回のＲＦ励起に伴うエコーデータの収集において、リフォーカスパルスのフリップ角Ｆｌｏｐ＝１８０°，１７０°，１６０°，１５０°，１４０°，１３０°と変更される。
【００７５】
このパルスシーケンスが実行されると、リフォーカスパルスのフリップ角の値を変えたことに伴って異なるコントラストの画像が複数枚、表示される（ステップＳ２１〜Ｓ２８）。このため、オペレータは所望のコントラストの画像を指定することで、イメージングスキャンで用いるパルスシーケンスのリフォーカスパルスのフリップ角を最適に且つ効率良く設定することができる（ステップＳ２９〜Ｓ３２）。
【００７６】
なお、上述した実施形態において可変パラメータは常に１種類ずつ選択し、その値を可変するように構成しているが、必ずしもそうでなくてもよい。その一例を図１３に示す。同図は、可変パラメータとしてフローボイドのディフェーズパルスＤＰとフロー補償のフロー補償パルスＦＣＰとを一緒に選択し、この両方の値を変えながら前述と同様にｐｒｅｐ．スキャンを行うときの、両パルスの印加の仕方を示している。これにより、複数回のＲＦ励起を伴う１回のｐｒｅｐ．スキャンにより、その複数回分に相当した複数枚の画像が、フローボイド及びフロー補償の双方について同時に収集できる。これにより、収集時間を節約できる一方で、双方パルスについて独立してその最適強度を設定することができる。
【００７７】
なお、図１３に示したパルス列では、フロー補償パルスＦＣＰから印加を始めているが、その反対に、ディフェーズパルスＤＰから印加を始めるようにしてもよい（この場合、図１３に示す矢印は下向きで表わされる）。
【００７８】
これにより、従来のように、オペレータは経験に基づいて又は現場で思考錯誤的に、かかるフローボイド値を推定するという手間や時間が不要になる。つまり、試行錯誤で行うトライアルのスキャンも不要になる。この結果、１人の患者に要するトータルの撮像時間が確実に短縮され、患者スループットが改善され、また患者のＳＡＲを抑制できる。また、従来に比べて、オペレータの負担も軽減される。
【００７９】
ところで、上述した各実施形態およびその変形例では、非造影に拠るＭＲアンギオグラフィ（ＭＲＡ）を目的としていたが、撮像対象は血管のみに限定されず、繊維状に走行する組織等、任意の対象のものであってよい。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る磁気共鳴イメージング装置によれば、撮像前に、イメージングスキャン（撮像）で用いるパルスシーケンスの所望のパラメータを反映したエコー情報を収集して、この収集情報からそのパラメータのイメージングスキャンにおける最適量を確実に知ることができる。このため、最適化されたパラメータに基づいてコントラストが良好で、ノイズも少なく、血流の描出能に優れた画像を非造影で得ることができるとともに、オペレータの操作上の手間を軽減させ、かつ撮像時間を短縮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の構成の一例を示す機能ブロック図。
【図２】実施形態におけるｐｒｅｐ．スキャンとメージングスキャンの時間の前後関係を説明する図。
【図３】ホスト計算機によるｐｒｅｐ．スキャンで値を可変するパラメータの選択処理とその後処理を例示する概略フローチャート。
【図４】ｐｒｅｐ．スキャンの一例を示す概略のパルスシーケンス。
【図５】ｐｒｅｐ．スキャンの別の一例を示す概略のパルスシーケンス。
【図６】ｐｒｅｐ．スキャンの更に別の一例を示す概略のパルスシーケンス。
【図７】ｐｒｅｐ．スキャンの更に別の一例を示す概略のパルスシーケンス。
【図８】ｐｒｅｐ．スキャンの更に別の一例を示す概略のパルスシーケンス。
【図９】ｐｒｅｐ．スキャンの更に別の一例を示す概略のパルスシーケンス。
【図１０】ｐｒｅｐ．スキャンの更に別の一例を示す概略のパルスシーケンス。
【図１１】ｐｒｅｐ．スキャンの更に別の一例を示す概略のパルスシーケンス。
【図１２】ｐｒｅｐ．スキャンの更に別の一例を示す概略のパルスシーケンス。
【図１３】ｐｒｅｐ．スキャンの更に別の一例を示す概略のパルスシーケンス。
【符号の説明】
１ 磁石
２ 静磁場電源
３ 傾斜磁場コイルユニット
４ 傾斜磁場電源
５ シーケンサ
６ コントローラ
７ ＲＦコイル
８Ｔ 送信器
８Ｒ 受信器
１０ 演算ユニット
１１ 記憶ユニット
１２ 表示器
１３ 入力器
１６ 音声発生器
１７ ＥＣＧセンサ
１８ ＥＣＧユニット
１９ 音声発生器

Claims (13)

  1. 被検体のＭＲ画像を得るためのイメージングスキャンを実行する磁気共鳴イメージング装置において、
    前記イメージングスキャンで用いるパルスシーケンスの複数のパラメータの中から所望のパラメータの指定情報を入力する入力手段と、
    位相エンコード傾斜磁場の印加を伴う前記被検体に対する準備スキャンにより収集されたデータに基づいて、前記イメージングスキャンで用いるパルスシーケンスの複数のパラメータのうち、前記入力手段により指定された所望のパラメータについて複数の相異なるパラメータ量に対応する複数の準備画像を生成する準備画像生成手段と、
    前記複数の準備画像のうちの特定の準備画像のパラメータ量を前記イメージングスキャンに反映させ、当該パラメータ量が反映されたイメージングスキャンを実行するイメージングスキャン実行手段と、
    を備えたことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
  2. 請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置において、
    前記複数の準備画像を表示する表示手段と、
    前記表示手段により表示された前記複数の準備画像の中から所望の準備画像をオペレータが選択するための選択手段と、をさらに備え、
    前記イメージングスキャン実行手段は、前記選択手段によって選択された準備画像を得るために用いたパラメータ量を前記イメージングスキャンに反映させることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
  3. 請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置において、
    前記準備スキャンは、前記準備画像のマトリクスが前記イメージングスキャンを介して得られるＭＲ画像よりも粗いマトリクスとなるように実行される磁気共鳴イメージング装置。
  4. 請求項１又は３記載の磁気共鳴イメージング装置において、
    前記準備スキャンは２次元スキャンであり、前記イメージングスキャンは３次元スキャンである磁気共鳴イメージング装置。
  5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置において、
    少なくとも前記準備スキャンが継続する期間の間の息止めを前記被検体に指令する息止め指令手段を更に備えた磁気共鳴イメージング装置。
  6. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置において、
    前記準備スキャンは、前記イメージングスキャンに先立って、前記イメージングスキャンで用いるパルスシーケンスの複数種のパラメータについて実行される磁気共鳴イメージング装置。
  7. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置において、
    前記パラメータは、前記被検体内のスピンの挙動に関する実効ＴＥｅｆｆ時間、前記流体の流れに拠るスピン移動を補償するパルスの強度、前記被検体から収集されるエコー信号のエコー間隔、前記被検体内に存在する脂肪から信号収集を抑制するために印加する脂肪抑制パルスのフリップ角、前記脂肪抑制パルス印加後の反転時間、前記スピンの挙動に関連して発生するＭＴ効果を起こさせるＭＴパルスの強度、及び、前記ＭＴ効果を低減させるリフォーカスパルスのフリップ角のうちの少なくとも１つを表わす情報である、ことを特徴とした磁気共鳴イメージング装置。
  8. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置において、
    前記パラメータは、前記被検体内のスピンの反転時間であり、
    前記イメージングスキャンで用いるパルスシーケンスは、ＲＦ励起パルスの前に印加されるＩＲパルスを含むパルスシーケンスであることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
  9. 被検体のＭＲ画像を得るためのイメージングスキャンを実行する磁気共鳴イメージング装置において、
    位相エンコード傾斜磁場の印加を伴う前記被検体に対する準備スキャンにより収集されたデータに基づいて、前記イメージングスキャンで用いるパルスシーケンスのパラメータについて複数の相異なるパラメータ量に対応する複数の準備画像を生成する準備画像生成手段と、
    前記複数の準備画像のうちの特定の準備画像のパラメータ量を前記イメージングスキャンに反映させ、当該パラメータ量が反映されたイメージングスキャンを実行するイメージングスキャン実行手段と、
    を備え、
    前記パラメータは、傾斜磁場ディフェーズパルスの強度であり、
    前記イメージングスキャンで用いるパルスシーケンスは、前記傾斜磁場ディフェーズパルスを含む下肢非造影ＭＲＡ用のパルスシーケンスであることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
  10. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置において、
    前記準備スキャンは、１回の励起で複数のエコー信号を収集するシーケンスであることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
  11. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置において、
    前記イメージングスキャンが心電同期法によるスキャンの場合、複数の相異なるパラメータ量に対応する複数の準備画像は同一の遅延時間で準備スキャンが行われたデータに基づくものであることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
  12. 請求項６に記載の磁気共鳴イメージング装置において、
    前記準備スキャンは、前記イメージングスキャンで用いるパルスシーケンスの複数種のパラメータについて各々のパラメータ量に対応する複数の準備画像が得られるように実行されることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
  13. 請求項１２に記載の磁気共鳴イメージング装置において、
    前記複数種のパラメータは、傾斜磁場ディフェーズパルスの強度及び傾斜磁場フロー補償パルスの強度であり、
    前記準備スキャンは、（ａ）前記傾斜磁場ディフェーズパルスの強度を変えながら実行し、その後前記傾斜磁場フロー補償パルスの強度を変えながら実行する、又は、（ｂ）前記傾斜磁場フロー補償パルスの強度を変えながら実行し、その後前記傾斜磁場ディフェーズパルスの強度を変えながら実行する、
    ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
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