JP5037075B2 - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents

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Description

本発明は、磁気共鳴イメージング装置に関し、静磁場空間において被検体にRFパルスを送信すると共に、そのRFパルスが送信された被検体に勾配パルスを送信することによっ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を実施し、そのイメージングシーケンスの実施によって得られたイメージングデータに基づいて、被検体の画像を生成する磁気共鳴イメージング装置に関する。
磁気共鳴イメージング(MRI:Magnetic Resonance Imaging)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電磁波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ローデータ(Raw Data)とし、被検体についての画像を生成する。
たとえば、磁気共鳴イメージング装置は、MRA(MR angiography)と呼ばれる血管撮影が実施されている。MRAにおいて造影剤を使用しないイメージング方法として、FBI(Fresh Blood Imaging)が知られている(たとえば、特許文献1参照)。その他に、タイム・オブ・フライト(TOF:Time of Flight)効果や、位相コントラスト(PC:Phase Contrast)効果などを利用したイメージング法がある。
特開2000−5144号公報
FBI法においては、心拡張期と心収縮期とのそれぞれにおいてイメージング領域についての画像を生成する。そして、これらの画像間の差分値に基づいて、そのイメージング領域に関するMRA画像を得る。ここでは、心収縮期においては動脈の血流速度が速いために動脈からの信号強度が低くなり、心拡張期においては動脈の血流速度が遅いために動脈からの信号強度が高くなるため、上記のように差分値に基づいて生成されたMRA画像は、コントラストが高くなる。
しかしながら、FBI法においては、複数のタイミングで複数の画像を撮影し、その差分値を用いてMRA画像を生成するために、撮影の際に被検体が体動した場合には体動アーチファクトが顕著に発生すると共に、位相エンコード方向にT2減衰によって画像にボケが発生する場合があり、画像品質を向上することが困難な場合があった。
また、その他のイメージング方法においては、上記不具合に加え、イメージング領域が限定されるなど、汎用性が低かった。
特に、被検体の体幹部や下腿部などにおいては、動脈と静脈とがほぼ並行していることと、動脈と静脈とのT1値とT2値とが近いこととに起因して、上記の不具合が顕在化する場合があった。
したがって、本発明の目的は、汎用性が高く、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パルスを送信すると共に、前記RFパルスが送信された前記被検体に勾配パルスを送信することによって、前記被検体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を実施し、前記イメージングシーケンスの実施によって得ら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磁気共鳴イメージング装置であって、前記イメージングシーケンスを実施すると共に、前記イメージングシーケンスの実施前に、前記被検体にプリパレーションパルスを送信するプリパレーションシーケンスを実施するスキャン部を含み、前記スキャン部は、前記プリパレーションパルスとして、前記被検体において静磁場方向に向いたスピンを、前記静磁場方向と、前記静磁場方向に直交する第1方向とを含む第1の面に沿って、フリップさせる第1RFパルスと、前記第1RFパルスによってフリップされた前記スピンにおいて、第1の速度のスピンの位相と、前記第1の速度と異なった第2の速度のスピンの位相とを互いにシフトさせる速度エンコード勾配パルスと、前記速度エンコード勾配パルスによって位相がシフトされた前記スピンを前記第1の面に沿ってフリップさせる第2RFパルスとを、前記被検体に順次送信した後に、前記第2RFパルスによりフリップされた前記スピンの横磁化を消失させる勾配磁場を発生するキラーパルスを、さらに送信する。
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パルスを送信することによって前記被検体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を実施し、前記イメージングシーケンスの実施によって得ら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磁気共鳴イメージング装置であって、前記イメージングシーケンスを実施する共に、前記被検体において流れる流体の速度に応じて前記イメージングデータの信号強度を変化させるように、プリパレーションパルスを送信するプリパレーションシーケンスを前記イメージングシーケンスの実施前に実施するスキャン部を含み、前記スキャン部は、前記被検体の心拍運動において心収縮期に前記プリパレーションシーケンスを実施し、前記心拍運動において心拡張期に前記イメージングシーケンスを実施する。
本発明によれば、汎用性が高く、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。
<実施形態1>
本発明にかかる実施形態1について説明する。
(装置構成)
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1に示すように、本実施形態の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、RF駆動部22と、勾配駆動部23と、データ収集部24とを有している。スキャン部2は、静磁場が形成された撮像空間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RFパルスを送信すると共に、そのRFパルスが送信された被検体SUに勾配パルスを送信することによって、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を実施する。そして、スキャン部2は、イメージングシーケンスISを実施すると共に、このイメージングシーケンスISの実施前に、被検体SUにプリパレーションパルスを送信するプリパレーションシーケンスPSを実施する。
詳細については後述するが、スキャン部2は、このプリパレーションシーケンスPSにおけるプリパレーションパルスとして、被検体SUにおいて静磁場方向zに向いたスピンを、その静磁場方向zと、その静磁場方向zに直交するy方向とを含むyz面に沿ってフリップさせる第1RFパルスと、その第1RFパルスによってフリップされたスピンにおいて、第1の速度のスピンの位相と、その第1の速度と異なった第2の速度のスピンの位相とを互いにシフトさせる速度エンコード勾配パルスと、その速度エンコード勾配パルスによって位相がシフトされたスピンを、yz面に沿ってフリップさせる第2RFパルスとを、順次送信する。ここでは、第1RFパルスを送信する時間の中心時点と速度エンコード勾配パルスを送信する時間の中心時点との間の第1の時間間隔と、速度エンコード勾配パルスを送信する時間の中心時点と第2RFパルスを送信する時間の中心時点との間の第2の時間間隔とが同じになるように、被検体SUに順次送信する。そして、さらに、第2RFパルスによりフリップされたスピンの横磁化を消失させる勾配磁場を発生するキラーパルスを、さらに送信する。すなわち、本実施形態のプリパレーションシーケンスにおいては、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の信号強度を、被検体において流れる流体の速度に応じて変化させるように、プリパレーションパルスを送信する。
その後、スキャン部2は、FIESTA,True FISP,Balanced TFEなどと呼称されるSSFP(Steady State Free Precession)型のイメージング方法で、イメージングシーケンスISを実行する。具体的には、スキャン部2は、イメージングシーケンスISとして、被検体SUにおいてスピンの縦磁化と横磁化とが定常状態になるような繰り返し時間TRでRFパルスを被検体SUに送信する。そして、これと共に、そのRFパルスにより励起された被検体SUのスライスをイメージング領域として選択するスライス選択勾配パルスと、そのRFパルスにより励起されたスライスにおいて発生する磁気共鳴信号を周波数エンコードする周波数エンコード勾配パルスと、そのRFパルスにより励起されたスライスにおいて発生する磁気共鳴信号を位相エンコードする位相エンコード勾配パルスとを、勾配パルスとして被検体SUに繰り返し時間TR内に送信する。ここでは、繰り返し時間TR内における時間積分値がゼロになるように、スライス選択勾配パルスと位相エンコード勾配パルスと周波数エンコード勾配パルスとのそれぞれを、被検体SUに送信する。
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、静磁場方向に沿ったz方向と、x方向と、y方向との互いに直交する3軸方向に対応するように3系統からなる。これらは、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して、それぞれに勾配パルスを送信することによって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のイメージング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のイメージング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。
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。
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、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。
制御部30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、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。そして、これと共に、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、画像を生成する。ここでは、画像生成部31は、スキャン部2がスキャンを実行することによって得られた磁気共鳴信号をローデータとし、被検体SUについての画像を再構成する。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。記憶部34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。
(動作)
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。
まず、図2に示すように、プリパレーションシーケンスPSの実施を行う(S11)。
ここでは、プリパレーションシーケンスPSをスキャン部2が実施する。
図3は、本発明にかかる実施形態1において、プリパレーションシーケンスPSを示すパルスシーケンス図である。
図3において、RFは、RFパルスを送信する時間軸であり、Gvencは、速度エンコード勾配パルスを送信する時間軸であり、Gkillは、キラーパルスを送信する時間軸を示しており、それぞれは、横軸が時間tであって、縦軸がパルス強度を示している。ここでは、GvencとGkillとは、勾配パルスを送信する時間軸であって、スライス選択方向,位相エンコード方向,周波数エンコード方向の少なくとも1つの時間軸である。
また、図4は、本発明にかかる実施形態1において、プリパレーションシーケンスPSが実施された際に、被検体SUのスピンの挙動を示すベクトル図である。
図4において、(A1),(A2),(A3),(A4),(A5)は、被検体SUにおいて、第1の速度V1のスピンS1についての挙動を、順次、時系列順に示す図である。ここでは、第1の速度V1がゼロであって、静止状態のスピンS1についての挙動を示している。一方、図4において、(B1),(B2),(B3),(B4),(B5)は、被検体SUにおいて、第1の速度V1より高速な第2の速度V2で移動するスピンS2についての挙動を、順次、時系列順に示す図である。
また、図4において、(A1)および(B1)は、図3に示すパルスシーケンス図において第1時点t11の際に、各スピンS1,S2が示す状態を示している。また、(A2)および(B2)は、図3に示すパルスシーケンス図において第2時点t12の際に、各スピンS1,S2が示す状態を示している。また、(A3)および(B3)は、図3に示すパルスシーケンス図において第3時点t13の際に、各スピンS1,S2が示す状態を示している。また、(A4)および(B4)は、図3に示すパルスシーケンス図において第4時点t14の際に、各スピンS1,S2が示す状態を示している。また、(A5)および(B5)は、図3に示すパルスシーケンス図において第5時点t15の際に、各スピンS1,S2が示す状態を示している。
図3に示すように、プリパレーションシーケンスPSを実行する際においては、プリパレーションパルスとして、第1RFパルスRF1と、速度エンコード勾配パルスGvと、第2RFパルスRF2と、キラーパルスGkとを、スキャン部2が被検体SUに順次送信する。
ここでは、図3に示すように、第1RFパルスRF1を送信する時間の中心時点tr1と速度エンコード勾配パルスGvを送信する時間の中心時点tvとの間の第1の時間間隔τ1と、速度エンコード勾配パルスGvを送信する時間の中心時点tvと第2RFパルスRF2を送信する時間の中心時点tr2との間の第2の時間間隔τ2とが同じになるように、第1RFパルスRF1と、速度エンコード勾配パルスGvと、第2RFパルスRF2とを、被検体SUに順次送信する。つまり、第1RFパルスRF1と第2RFパルスRF2とを送信する間において、速度エンコード勾配パルスGvを送信する。そして、その後に、キラーパルスGkをさらに送信する。
プリパレーションシーケンスPSにおける各プリパレーションパルスについて、順次、説明する。
まず、図3に示すように、第1RFパルスRF1を被検体SUに送信する。
ここでは、図3に示すように、第1時点t11から第2時点t12までの間に、矩形パルスである第1RFパルスRF1をスキャン部2が送信する。本実施形態においては、図4(A1)と図4(B1)とに示すように、被検体SUにおいて静磁場方向zに磁化ベクトルが向いており、互いに速度が異なるプロトンのスピンS1,S2に、スキャン部2が第1RFパルスRF1を送信する。そして、図4(A2)と図4(B2)とに示すように、このスピンS1,S2の磁化ベクトルを、yz面に沿うようにフリップさせる。
具体的には、図4(A1)と図4(B1)とに示すように、縦磁化がM0であり、横磁化がゼロであるスピンS1,S2に、フリップアングルが45°であって位相がx方向である第1RFパルスRF1を送信し、図4(A2)と図4(B2)とに示すように、スピンS1,S2による磁化ベクトルを、yz面において、0°方向から45°方向へ傾ける。
つぎに、図3に示すように、速度エンコード勾配パルスGvを被検体SUに送信する。
ここでは、図3に示すように、第2時点t12から第3時点t13までの間に、スキャン部2が、速度エンコード勾配パルスGvを送信する。本実施形態においては、スキャン部2は、速度エンコード勾配パルスGvを送信する中心時点tvを軸にして時間軸において互いに反対の極性であって同じ時間積分値のバイポーラパルス(Bipolar pulse)として、この速度エンコード勾配パルスGvを送信する。そして、図4(A3)と図4(B3)とに示すように、第1RFパルスRF1によってフリップされたスピンS1,S2において、第1の速度V1のスピンS1の位相と、その第1の速度V1より高速な第2の速度V2のスピンS2の位相とを、互いにシフトさせる。
具体的には、図4(A3)と図4(B3)とに示すように、第1の速度V1がゼロであって静止状態であるプロトンのスピンS1の位相と、その第1の速度V1より高速な第2の速度V2で移動する移動状態のプロトンのスピンS2の位相とを、互いに180°シフトさせるように、速度エンコード勾配パルスGvを送信する。つまり、静止状態のプロトンのスピンS1に関しては、図4(A3)に示すように、速度エンコード勾配パルスGvの送信によってスピンS1の磁化ベクトルの方向を変化させない。一方、移動状態のプロトンのスピンS2に関しては、図4(B3)に示すように、速度エンコード勾配パルスGvの送信によって、スピンS2の磁化ベクトルを、xy平面に沿って180°の角度で回転させ、yz平面における45°方向から−45°方向へ向くように変化させる。
つぎに、図3に示すように、第2RFパルスRF2を被検体SUに送信する。
ここでは、図3に示すように、第3時点t13から第4時点t14までの間に、スキャン部2が、矩形パルスである第2RFパルスRF2を送信する。そして、図4(A4)と図4(B4)とに示すように、速度エンコード勾配パルスGvによって位相がシフトされたスピンS1,S2をyz面に沿ってフリップさせる。
具体的には、フリップアングルが45°であって位相がx方向である第2RFパルスRF2を送信し、静止状態のスピンS1の磁化ベクトルを、図4(A4)に示すように、yz面における45°方向から90°方向へ傾けると共に、移動状態のスピンS2の磁化ベクトルを、図4(B4)に示すように、yz面における−45°方向から0°方向へ傾ける。
なお、速度エンコード勾配パルスGvが位相をシフトする角度がθである場合には、縦磁化Mzと横磁化Mxyは、以下の数式(1)と数式(2)で示される。
Figure 0005037075
Figure 0005037075
つぎに、図3に示すように、キラーパルスGkを被検体SUに送信する。
ここでは、図3に示すように、第4時点t14から第5時点t15までの間に、スキャン部2が、キラーパルスGkを送信する。そして、図4(A5)と図4(B5)とに示すように、第2RFパルスRF2によりフリップされたスピンS1,S2の横磁化を消失させる。
つまり、図4(A5)に示すように、yz面において90°方向に向いた静止状態のスピンS1の磁化ベクトルを、キラーパルスGkを送信することにより、位相を分散させて消滅させる。
つぎに、図2に示すように、イメージングシーケンスISの実施を行う(S21)。
ここでは、SSFP型のイメージング方法で、スキャン部2がイメージングシーケンスISを実行する。
図5は、本発明にかかる実施形態1において実施するイメージングシーケンスISを示すパルスシーケンス図である。
図5において、RFは、RFパルスを送信する時間軸であり、Gsliceは、スライス選択エンコード方向に勾配パルスを送信する時間軸であり、Greadは、リードアウト方向に勾配パルスを送信する時間軸を示しており、Gwarpは、位相エンコード方向に勾配パルスを送信する時間軸を示しており、それぞれは、横軸が時間tであり、縦軸がパルス強度を示している。
図5に示すように、イメージングシーケンスISを実施する際においては、RFパルスRFを被検体SUに繰返し送信する。ここでは、被検体SUにおいてスピンの縦磁化と横磁化とが定常状態になるような繰り返し時間TRで、スキャン部2が各RFパルスRFを被検体SUに送信する。
そして、これと共に、そのRFパルスRFにより励起された被検体SUのスライスをイメージング領域として選択するスライス選択勾配パルスGsと、そのRFパルスにより励起されたスライスにおいて発生する磁気共鳴信号を位相エンコードする位相エンコード勾配パルスGrと、そのRFパルスにより励起されたスライスにおいて発生する磁気共鳴信号を周波数エンコードする周波数エンコード勾配パルスとを、繰り返し時間TR内に勾配パルスとして被検体SUに送信する。ここでは、繰り返し時間TR内における時間積分値がゼロになるように、スライス選択勾配パルスと位相エンコード勾配パルスと周波数エンコード勾配パルスとを、被検体SUに送信する。つまり、図5に示すように、磁気共鳴信号をイメージングデータとして収集後に、繰返し時間TR内において横磁化をリワインドし、勾配磁場によりエンコードされた位相をリセットする。
つぎに、図2に示すように、k空間に対応する全てのイメージングデータを収集したか否かを判断する(S22)。
ここでは、k空間に対応する全てのイメージングデータを収集したか否かを、制御部30が判断する。
そして、k空間に対応する全てのイメージングデータを収集していない場合(No)には、図2に示すように、プリパレーションシーケンスPSの実施(S11)と、イメージングシーケンスISの実施(S21)とを、再度、順次実施する。つまり、プリパレーションシーケンスPSの実施(S11)と、イメージングシーケンスISの実施(S21)とを繰返し実施することにより、k空間の全てを埋めるまでイメージングデータを収集する。
一方、k空間に対応するように全てのイメージングデータを収集した場合(Yes)には、図2に示すように、画像の生成を行う(S31)。
ここでは、スキャン部2がイメージングシーケンスISを実行することによって得られたイメージングデータをローデータとし、画像生成部31が被検体SUについての画像を再構成する。
本実施形態においては、上記のように、移動状態のスピンが大きな縦磁化を有し、静止状態のスピンの縦磁化との差が大きいため、移動状態のスピンが強調された画像が生成される。
つぎに、図2に示すように、画像の表示を行う(S41)。
ここでは、被検体SUの画像についてのデータを表示部33が画像生成部31から受け、表示画面にその画像を表示する。
以上のように、本実施意形態においては、イメージングシーケンスISをスキャン部2が実施すると共に、そのイメージングシーケンスISの実施前に、被検体SUにプリパレーションパルスを送信するプリパレーションシーケンスをスキャン部2が実施する。スキャン部2は、このプリパレーションパルスとして、被検体SUにおいて静磁場方向zに向いたスピンをyz面に沿ってフリップさせる第1RFパルスRF1と、その第1RFパルスRF1によってフリップされたスピンにおいて、停止状態であるスピンS1の位相と、移動状態であるスピンS2の位相とを互いにシフトさせる速度エンコード勾配パルスGvと、その速度エンコード勾配パルスGvによって位相がシフトされたスピンS1,S2をyz面に沿ってフリップさせる第2RFパルスRF2とを、順次、被検体SUに送信する。ここでは、第1RFパルスRF1を送信する時間の中心時点tr1と速度エンコード勾配パルスGvを送信する時間の中心時点tvとの間の第1の時間間隔τ1と、速度エンコード勾配パルスGvを送信する時間の中心時点tvと第2RFパルスRF2を送信する時間の中心時点tr2との間の第2の時間間隔τ2とが同じになるように、第1RFパルスRF1と、速度エンコード勾配パルスGvと、第2RFパルスRF2とを、被検体SUに順次送信する。そして、その後に、キラーパルスGkをさらに送信し、第2RFパルスRF2によりフリップされたスピンの横磁化を消失させる。
このため、本実施形態は、上述したように、被検体SUにおいて所定の移動速度で移動する部分が強調された画像を得ることができる。また、プリパレーションパルスの印加時間が短いために、さまざまな用途に利用可能である。たとえば、腹大動脈、総腸骨動脈、大腿動脈などの流速が早い動脈からの磁気共鳴信号を、静脈、脳脊髄液、尿などに比べて高い信号強度で得ることができるため、移動速度に応じて高いコントラストの画像を得ることができる。
また、本実施形態においては、FIESTAなどと呼称されるSSFP型のイメージング方法で、スキャン部2がイメージングシーケンスISを実行するため、SN比が高く、T2/T1比が小さな組織から高い信号強度の信号を得ることができるため、移動速度に応じて高いコントラストの画像を得ることができる。また、この場合においては、静脈、脳脊髄液、尿などにおいても高い信号強度が得られる場合が多いが、本実施形態のプリパレーションパルスを送信することにより、動脈などの流速が早い動脈についての画像を高いコントラストで得ることができる。
したがって、本実施形態は、造影剤を使用せずに、汎用性を向上させることが可能であると共に、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、被検体SUを撮像する際に実施されるプリパレーションシーケンスが次実施形態1(図3)と異なる。本実施形態は、いわゆるCPMG(Carr−Purcell−Meiboon−Gill)法をベースにするプリパレーションシーケンスであり、この点を除き、実施形態1と同様である。このため、重複する箇所については説明を省略する。
図6は、本発明にかかる実施形態2において、プリパレーションシーケンスPSを示すパルスシーケンス図である。
図6において、RFは、RFパルスを送信する時間軸であり、Gvencは、速度エンコード勾配パルスを送信する時間軸であり、Gkillは、キラーパルスを送信する時間軸を示しており、それぞれは、横軸が時間tであって、縦軸がパルス強度を示している。ここでは、GvencとGkillとは、勾配パルスを送信する時間軸であって、スライス選択方向,位相エンコード方向,周波数エンコード方向の少なくとも1つの時間軸である。
また、図7は、本発明にかかる実施形態2において、プリパレーションシーケンスPSが実施された際に、被検体SUのスピンの挙動を示すベクトル図である。同様に、図8は、本発明にかかる実施形態2において、プリパレーションシーケンスPSが実施された際に、被検体SUのスピンの挙動を示すベクトル図であり、図7の次に示されるベクトル図である。
図7と図8とにおいて、(A1),(A2),(A3),(A4),(A5),(A6),(A7),(A8),(A9)は、被検体SUにおいて、第1の速度V1のスピンS1についての挙動を、順次、時系列順に示す図である。ここでは、第1の速度V1がゼロであって、静止状態のスピンS1についての挙動を示している。一方、図7と図8とにおいて、(B1),(B2),(B3),(B4),(B5),(B6),(B7),(B8)、(B9)は、被検体SUにおいて、第1の速度V1より高速な第2の速度V2のスピンS2についての挙動を、順次、時系列順に示す図である。
また、図7において、(A1)および(B1)は、図6に示すパルスシーケンス図において第1時点t21の際に、各スピンS1,S2が示す状態を示している。また、図7において、(A2)および(B2)は、図6に示すパルスシーケンス図において第2時点t22の際に、各スピンS1,S2が示す状態を示している。また、図7において、(A3)および(B3)は、図6に示すパルスシーケンス図において第3時点t23の際に、各スピンS1,S2が示す状態を示している。また、図7において、(A4)および(B4)は、図6に示すパルスシーケンス図において第4時点t24の際に、各スピンS1,S2が示す状態を示している。また、図7において、(A5)および(B5)は、図6に示すパルスシーケンス図において第5時点t25の際に、各スピンS1,S2が示す状態を示している。また、図8において、(A6)および(B6)は、図6に示すパルスシーケンス図において第6時点t26の際に、各スピンS1,S2が示す状態を示している。また、図8において、(A7)および(B7)は、図6に示すパルスシーケンス図において第7時点t27の際に、各スピンS1,S2が示す状態を示している。また、図8において、(A8)および(B8)は、図6に示すパルスシーケンス図において第8時点t28の際に、各スピンS1,S2が示す状態を示している。また、図8において、(A9)および(B9)は、図6に示すパルスシーケンス図において第9時点t29の際に、各スピンS1,S2が示す状態を示している。
図6に示すように、プリパレーションシーケンスPSを実行する際においては、実施形態1と同様に、プリパレーションパルスとして、第1RFパルスRF1と、速度エンコード勾配パルスGvと、第2RFパルスRF2と、キラーパルスGkとを、スキャン部2が被検体SUに順次送信する。ここでは、図6に示すように、実施形態1と同様に、第1RFパルスRF1を送信する時間の中心時点tr1と速度エンコード勾配パルスGvを送信する時間の中心時点tvとの間の第1の時間間隔τ1と、速度エンコード勾配パルスGvを送信する時間の中心時点tvと第2RFパルスRF2を送信する時間の中心時点tr2との間の第2の時間間隔τ2とが同じになるように、第1RFパルスRF1と、速度エンコード勾配パルスGvと、第2RFパルスRF2とを、被検体SUに順次送信する。そして、その後に、キラーパルスGkをさらに送信する。本実施形態においても実施形態1と同様に、フリップアングルが45°になるように、この第1RFパルスRF1と第2RFパルスRF2とをスキャン部2が送信する。
そして、これらとは別に、本実施形態においては、図6に示すように、第1RFパルスRF1と第2RFパルスRF2とがスピンをフリップさせるフリップアングルと異なったフリップアングルで、スピンをフリップさせる第3RFパルスRF3を送信する。ここでは、第1RFパルスRF1を送信する時間の中心時点tr1と速度エンコード勾配パルスGvを送信する時間の中心時点tvとの間の第1の時間間隔τ1内であって、その第1の時間間隔τ1の中心時点τc1に、この第3RFパルスRF3を送信する時間の中心時点tr3が対応するように、スキャン部2が被検体SUに送信する。
本実施形態においては、スキャン部2は、静磁場方向zと、静磁場方向zおよびy方向とに対して直交するx方向とを含むxz面に沿って、180°のフリップアングルでスピンをフリップするように、第3RFパルスRF3を送信する。
そして、さらに、図6に示すように、第3RFパルスRF3がスピンをフリップさせるフリップアングルと同じフリップアングルで、スピンをフリップさせる第4RFパルスRF4を送信する。ここでは、速度エンコード勾配パルスGvを送信する時間の中心時点tvと第2RFパルスRF2を送信する時間の中心時点tr2との間の第2の時間間隔τ2内であって、その第2の時間間隔τ2の中心時点τc2に、この第4RFパルスRF4を送信する時間の中心時点tr4が対応するように、スキャン部2が被検体SUに送信する。
本実施形態においては、スキャン部2は、第3RFパルスRF3と同様に、xz面に沿って180°のフリップアングルでスピンをフリップするように、第4RFパルスRF4を送信する。
このように、第3RFパルスRF3を送信する時間の中心時点tr3と、第4RFパルスRF4を送信する時間の中心時点tr4とが、速度エンコード勾配パルスGvを送信する時間の中心時点tvを軸にして、時間軸方向において前後に対称になるように、第3RFパルスRF3と第4RFパルスRF4とを送信する。
各プリパレーションパルスについて順次説明する。
まず、図6に示すように、第1RFパルスRF1を被検体SUに送信する。
ここでは、図6に示すように、第1時点t21から第2時点t22までの間に、実施形態1と同様に、矩形パルスである第1RFパルスRF1をスキャン部2が送信する。本実施形態においては、図7(A1)と図7(B1)とに示すように、被検体SUにおいて静磁場方向zに磁化ベクトルが向いたプロトンのスピンS1,S2に、スキャン部2が第1RFパルスRF1を送信する。そして、図7(A2)と図7(B2)とに示すように、スピンS1,S2の磁化ベクトルを、yz面に沿うようにフリップさせる。
具体的には、図7(A1)と図7(B1)とに示すように、縦磁化がM0であり、横磁化がゼロであるスピンS1,S2に、フリップアングルが45°であって位相がx方向である第1RFパルスRF1を送信し、図7(A2)と図7(B2)とに示すように、スピンS1,S2による磁化ベクトルを、yz面における0°方向から45°方向へ傾ける。
つぎに、図6に示すように、第3RFパルスRF3を被検体SUに送信する。
ここでは、図6に示すように、第3時点t23から第4時点t24までの間に、矩形パルスである第3RFパルスRF3を、フリップアングルが180°であって、位相がy方向になるように、スキャン部2が送信する。
具体的には、図7(A3)と図7(B3)とに示すように、たとえば、静磁場不均一によってyz面から90°反転し、xz面において磁化ベクトルが45°方向に傾いたスピンS1,S2へ、スキャン部2が第3RFパルスRF3を送信し、図7(A4)と図7(B4)とに示すように、スピンS1,S2の磁化ベクトルをxz面において225°傾くように、180°のフリップアングルでフリップさせる。
つぎに、図6に示すように、速度エンコード勾配パルスGvを被検体SUに送信する。
ここでは、図6に示すように、第4時点t24から第5時点t25までの間に、実施形態1と同様にして、スキャン部2が速度エンコード勾配パルスGvを送信する。そして、図7(A5)と図7(B5)とに示すように、第1の速度V1のスピンS1の位相と、その第1の速度V1より高速な第2の速度V2のスピンS2の位相とを、互いにシフトさせる。
具体的には、図7(A5)と図7(B5)とに示すように、第1の速度V1がゼロであって静止状態であるプロトンのスピンS1の位相と、その第1の速度V1より高速な第2の速度V2で移動する移動状態のプロトンのスピンS2の位相とを、互いに180°シフトさせるように、速度エンコード勾配パルスGvを送信する。つまり、静止状態のプロトンのスピンS1に関しては、図7(A5)に示すように、速度エンコード勾配パルスGvの送信によって、スピンS1の磁化ベクトルは、静磁場不均一によって180°回転し、yz平面における225°方向から135°方向へ向くように変化させる。一方で、移動状態のプロトンのスピンS2に関しては、図7(B5)に示すように、速度エンコード勾配パルスGvの送信によって180°回転するが、静磁場不均一により、さらに180°回転して、合計で360°回転するために、元の位置に戻ることとなる。
つぎに、図6に示すように、第4RFパルスRF4を被検体SUに送信する。
ここでは、図6に示すように、第5時点t25から第6時点t26までの間に、矩形パルスである第4RFパルスRF4を、フリップアングルが180°であって、位相がy方向になるように、スキャン部2が送信する。
具体的には、図8(A6)と図8(B6)とに示すように、スキャン部2が第4RFパルスRF4を送信し、各スピンS1,S2の磁化ベクトルをxz面において180°のフリップアングルでフリップさせる。
つぎに、図6に示すように、第2RFパルスRF2を被検体SUに送信する。
ここでは、図6に示すように、第7時点t27から第8時点t28までの間に、スキャン部2が、矩形パルスである第2RFパルスRF2を送信する。
具体的には、図8(A7)と図8(B7)に示すように、静磁場不均一によってxz面からyz面へ磁化ベクトルが90°反転したスピンS1,S2へ、スキャン部2が第2RFパルスRF2を送信し、図8(A8)と図8(B8)とに示すように、スピンS1,S2の磁化ベクトルをyz面において45°のフリップアングルでフリップさせる。
つぎに、図6に示すように、キラーパルスGkを被検体SUに送信する。
ここでは、図6に示すように、第8時点t28から第9時点t29までの間に、スキャン部2が、キラーパルスGkを送信する。そして、図8(A9)と図8(B9)とに示すように、第2RFパルスRF2によりフリップされたスピンS1,S2の横磁化を消失させる。
つまり、図8(A9)に示すように、yz面において90°方向に向いた静止状態のスピンS1の磁化ベクトルを、キラーパルスGkを送信することにより、位相を分散させて消滅させる。
以上のように、本実施意形態において、プリパレーションシーケンスPSを実施する際には、実施形態1でのプリパレーションパルスに加えて、180°のフリップアングルでスピンをフリップさせる第3RFパルスRF3と第4RFパルスとを送信する。ここでは、第1RFパルスRF1を送信する時間の中心時点tr1と速度エンコード勾配パルスGvを送信する時間の中心時点tvとの間の第1の時間間隔τ1内であって、その第1の時間間隔τ1の中心時点τc1に、この第3RFパルスRF3を送信する時間の中心時点tr3が対応するように、スキャン部2が第3RFパルスを被検体SUに送信する。また、速度エンコード勾配パルスGvを送信する時間の中心時点tvと第2RFパルスRF2を送信する時間の中心時点tr2との間の第2の時間間隔τ2内であって、その第2の時間間隔τ2の中心時点τc2に、この第4RFパルスRF4を送信する時間の中心時点tr4が対応するように、スキャン部2が第4RFパルスRF4を被検体SUに送信する。
このため、上述した図7と図8とに示すように、プリパレーションシーケンスPSの実施の際に、静磁場不均一によって位相シフトされた静止状態のスピンS1は、180°のフリップアングルでスピンをフリップさせる第3RFパルスRF3と第4RFパルスとが送信された後の第7時点t27(cf.図8(A8))においてy方向へ戻り、静磁場不均一による影響がキャンセルされる。
したがって、本実施形態は、実施形態1と同様に、被検体SUにおいて所定の移動速度で移動する部分が強調された画像を得ることができると共に、静磁場不均一の影響をキャンセル可能であるため、画像品質を向上できる。
<実施形態3>
以下より、本発明にかかる実施形態3について説明する。
図9は、本発明にかかる実施形態3において、プリパレーションシーケンスPSを示すパルスシーケンス図である。
図9において、RFは、RFパルスを送信する時間軸であり、Gvencは、速度エンコード勾配パルスを送信する時間軸であり、Gkillは、キラーパルスを送信する時間軸を示しており、それぞれは、横軸が時間tであって、縦軸がパルス強度を示している。ここでは、GvencとGkillとは、勾配パルスを送信する時間軸であって、スライス選択方向,位相エンコード方向,周波数エンコード方向の少なくとも1つの時間軸である。
本実施形態は、被検体SUを撮像する際に実施されるプリパレーションシーケンスPSが実施形態2(図6)と異なる。本実施形態は、この点を除き、実施形態2と同様である。このため、重複する箇所については説明を省略する。
本実施形態においては、図9に示すように、スキャン部2は、プリパレーションパルスとして、実施形態2のプリパレーションパルスに加えて、第1RFパルスRF1を送信する前に、被検体SUにおいてスピンの横磁化を消失させる勾配磁場を発生するキラーパルスGkpを送信する。
このため、本実施形態は、第1RFパルスRF1を送信する前においてスピンの横磁化が消失しているため、実施形態2の効果に加え、さらに、画像品質を向上できる。
<実施形態4>
以下より、本発明にかかる実施形態4について説明する。
図10は、本発明にかかる実施形態4において、プリパレーションシーケンスPSを示すパルスシーケンス図である。
図10において、RFは、RFパルスを送信する時間軸であり、Gvencは、速度エンコード勾配パルスを送信する時間軸であり、Gkillは、キラーパルスを送信する時間軸を示しており、それぞれは、横軸が時間tであって、縦軸がパルス強度を示している。ここでは、GvencとGkillとは、勾配パルスを送信する時間軸であって、スライス選択方向,位相エンコード方向,周波数エンコード方向の少なくとも1つの時間軸である。
本実施形態は、被検体SUを撮像する際に実施されるプリパレーションシーケンスPSが実施形態3(図9)と異なる。本実施形態は、この点を除き、実施形態3と同様である。このため、重複する箇所については説明を省略する。
本実施形態においては、図10に示すように、スキャン部2は、プリパレーションパルスとして、実施形態3のプリパレーションパルスにおいて第2RFパルスRF2を、−45°のフリップアングルにスピンをフリップするように送信する。
このため、本実施形態においては、静止状態のスピンについては高い信号強度を得ることができ、一方、移動状態のスピンについては低い信号強度にすることができるために、実施形態3と同様に、静止状態の部分と移動状態との部分との間にて高いコントラストの画像を得ることができる。
<実施形態5>
以下より、本発明にかかる実施形態5について説明する。
図11は、本発明にかかる実施形態5において、プリパレーションシーケンスPSを示すパルスシーケンス図である。
図11において、RFは、RFパルスを送信する時間軸であり、Gvencは、速度エンコード勾配パルスを送信する時間軸であり、Gkillは、キラーパルスを送信する時間軸を示しており、それぞれは、横軸が時間tであって、縦軸がパルス強度を示している。ここでは、GvencとGkillとは、勾配パルスを送信する時間軸であって、スライス選択方向,位相エンコード方向,周波数エンコード方向の少なくとも1つの時間軸である。
本実施形態は、被検体SUを撮像する際に実施されるプリパレーションシーケンスPSが実施形態3(図9)と異なる。本実施形態は、この点を除き、実施形態3と同様である。このため、重複する箇所については説明を省略する。
本実施形態においては、図11に示すように、スキャン部2は、プリパレーションパルスとして、実施形態3のプリパレーションパルスにおいて、第1RFパルスRF1と第2RFパルスRF2とを、90°のフリップアングルにスピンをフリップするように送信する。
このため、本実施形態においては、静止状態のスピンの縦磁化を負に反転し、一方、移動状態のスピンについては縦磁化を正に反転することができるために、実施形態3と同様に、静止状態の部分と移動状態との部分との間にて高いコントラストの画像を得ることができる。
<実施形態6>
以下より、本発明にかかる実施形態6について説明する。
図12は、本発明にかかる実施形態6において、プリパレーションシーケンスPSを示すパルスシーケンス図である。
図12において、RFは、RFパルスを送信する時間軸であり、Gvencは、速度エンコード勾配パルスを送信する時間軸であり、Gkillは、キラーパルスを送信する時間軸を示しており、それぞれは、横軸が時間tであって、縦軸がパルス強度を示している。ここでは、GvencとGkillとは、勾配パルスを送信する時間軸であって、スライス選択方向,位相エンコード方向,周波数エンコード方向の少なくとも1つの時間軸である。
本実施形態は、被検体SUを撮像する際に実施されるプリパレーションシーケンスPSが実施形態3(図9)と異なる。本実施形態は、この点を除き、実施形態3と同様である。このため、重複する箇所については説明を省略する。
本実施形態においては、図12に示すように、スキャン部2は、第1RFパルスRF1と第2RFパルスRF2とを、フリップアングルが22.5°であって、位相がx方向になるように送信する。つまり、スピンがyz平面に沿って22.5°のフリップアングルでフリップするように、スキャン部2が第1RFパルスRF1と第2RFパルスRF2とを被検体SUに送信する。
そして、図12に示すように、スキャン部2は、速度エンコード勾配パルスGvとして、第1の速度エンコード勾配パルスGv1と、その第1の速度エンコード勾配パルスGv1に対して時間軸において反対の極性である第2の速度エンコード勾配パルスGv2とを、第1の時間間隔τ1内であって、当該第1の速度エンコード勾配パルスGv1を送信する時間の中心時点tv1と、当該第2の速度エンコード勾配パルスGv2を送信する時間の中心時点tv2とが、第1の時間間隔τ1の中心時点τc1を時間軸において対称に挟むように、順次送信する。そして、これと共に、第3の速度エンコード勾配パルスGv3と、その第3の速度エンコード勾配パルスGv3に対して反対の極性である第4の速度エンコード勾配パルスGv4とを、第2の時間間隔τ2内であって、当該第3の速度エンコード勾配パルスGv3を送信する時間の中心時点tv3と、当該第4の速度エンコード勾配パルスGv4を送信する時間の中心時点tv4とが、第2の時間間隔τ2の中心時点τc2を時間軸において対称に挟むように、順次送信する。
つまり、第1の速度エンコード勾配パルスGv1と、第2の速度エンコード勾配パルスGv2と、第3の速度エンコード勾配パルスGv3と、第3の速度エンコード勾配パルスGv4とを送信する時間の中心時点tvに対して、第1の速度エンコード勾配パルスGv1と、第2の速度エンコード勾配パルスGv2と、第3の速度エンコード勾配パルスGv3と、第3の速度エンコード勾配パルスGv4とのそれぞれを送信する時間の中心時点tv1,tv2,tv3,tv4が、時間軸において対称に並ぶように、スキャン部2が送信する。
その他に、図12に示すように、スキャン部2は、プリパレーションパルスとして、フリップアングルが−45°であって位相がx方向の第5RFパルスRF5を送信する。つまり、スピンをyz面に沿って−45°のフリップアングルでフリップさせるように、スキャン部2が第5RFパルスRF5を送信する。ここでは、第2の速度エンコード勾配パルスGv2を送信した後および第3の速度エンコード勾配パルスGv3を送信する前であって、第3RFパルスRF3を送信する時間の中心時点tr3と第4RFパルスRF4を送信する時間の中心時点tr4との間の第3の時間間隔内τ3において、その第3の時間間隔τ3の中心時点τc3に当該第5RFパルスRF5を送信する時間の中心時点tr5が対応するように、スキャン部2が第5RFパルスRF5を被検体SUに送信する。すなわち、フリップアングルが180°である2つのRFパルスが送信される時間の中心時点に対応するように、別途、RFパルスを送信する。
以上のように、本実施形態は、フリップアングルが180°の第3RFパルスと第4RFパルスとのそれぞれを挟むように、第1の速度エンコード勾配パルスGv1および第2の速度エンコード勾配パルスGv2と、第3の速度エンコード勾配パルスGv3および第4の速度エンコード勾配パルスGv4とのそれぞれを送信することにより、画像品質を向上できる。また、図6に示すように前述の実施形態においては、大きな面積の速度エンコード勾配パルスが必要であるが、180°RFパルスの送信前後に速度エンコード勾配パルスをそれぞれ送信することによって各速度エンコード勾配パルスの面積(時間積分値)を小さくできるために、本実施形態においては、プリパレーションシーケンスを実施する時間を短縮化できる。
また、本実施形態は、フリップアングルが180°の第3RFパルスと第4RFパルスとのそれぞれに挟まれるように、第5RFパルスRF5を送信することにより、画像品質を向上できる。そして、これにより、多方向に同時に各速度エンコード勾配パルスを送信することができ、また、信号強度式を式(1)から異なる形に変えることができる。
<実施形態7>
以下より、本発明にかかる実施形態7について説明する。
図13は、本発明にかかる実施形態7において、プリパレーションシーケンスPSを示すパルスシーケンス図である。
図13において、RFは、RFパルスを送信する時間軸であり、Greadは、被検体SUにおいて周波数エンコード方向に送信する勾配パルスの時間軸であり、Gwarpは、被検体SUにおいて位相エンコード方向に送信する勾配パルスの時間軸であり、Gsliceは、被検体SUにおいてスライス選択方向に送信する勾配パルスの時間軸であり、それぞれは、横軸が時間tであり、縦軸がパルス強度を示している。
本実施形態は、被検体SUを撮像する際に実施されるプリパレーションシーケンスPSが実施形態6(図12)と異なる。本実施形態は、この点を除き、実施形態6と同様である。このため、重複する箇所については説明を省略する。
本実施形態においては、図13に示すように、スキャン部2は、第1RFパルスRF1と第2RFパルスRF2とを、フリップアングルが5.6°であって、位相がx方向になるように送信する。そして、図13に示すように、スキャン部2は、第5RFパルスRF5を、フリップアングルが33.8°であって、位相がx方向になるように送信する。つまり、スピンがyz平面に沿って5.6°のフリップアングルでフリップするように、スキャン部2が第1RFパルスRF1と第2RFパルスRF2とを被検体SUに送信すると共に、スピンがyz平面に沿って33.8°のフリップアングルでフリップするように、スキャン部2が第5RFパルスRF5を被検体SUに送信する。
また、本実施形態においては、図13に示すように、スキャン部2は、前述の第3RFパルスRF3として、180°のフリップアングルでスピンをフリップさせる2つのRFパルスRF31,RF32を、第1の時間間隔τ1内であって、第1の時間間隔τ1の中心時点τc1を挟んで時間軸において対称になるように、被検体SUに順次送信する。そして、前述の第4RFパルスRF4として、180°のフリップアングルでスピンをフリップさせる2つのRFパルスRF41,RF42を、第2の時間間隔τ2内であって、第2の時間間隔τ2の中心時点τc2を挟んで時間軸において対称になるように、被検体SUに順次送信する。
そして、図13に示すように、速度エンコード勾配パルスGvとして、第1の速度エンコード勾配パルスGv11r,Gv11w,Gv11s,Gv12r,Gv12w,Gv12sと、その第1の速度エンコード勾配パルスGv11r,Gv11w,Gv11s,Gv12r,Gv12w,Gv12sに対して時間軸において反対の極性である第2の速度エンコード勾配パルスGv21r,Gv21w,Gv21s,Gv22r,Gv22w,Gv22sとを、第3RFパルスRF3として送信される2つのRFパルスRF31,RF32のそれぞれを送信する時間の中心時点tr31,tr32を挟んで、時間軸において対称になるように、順次、送信する。そして、第3の速度エンコード勾配パルスGv31r,Gv31w,Gv31s,Gv32r,Gv32w,Gv32sと、その第3の速度エンコード勾配パルスGv31r,Gv31w,Gv31s,Gv32r,Gv32w,Gv32sに対して時間軸において反対の極性である第4の速度エンコード勾配パルスGv41r,Gv41w,Gv41s,Gv42r,Gv42w,Gv42sとを、第4RFパルスRF4として送信される2つのRFパルスRF41,RF42のそれぞれを送信する時間の中心時点tr41,tr42を挟んで時間軸において対称になるように、順次送信する。ここでは、スキャン部2は、スライス選択方向Gsliceと、位相エンコード方向Gwarpと、周波数エンコード方向Greadとのそれぞれに、各速度エンコード勾配パルスを、各軸において相関が少なくなるように送信する。
この他に、スキャン部2は、プリパレーションパルスとして、フリップアングルが−22.5°であって位相がx方向である第6RFパルスRF6と第7RFパルスRF7とを送信する。ここでは、第3RFパルスRF3として順次送信される複数のRFパルスRF31,RF32のうち、一対のRFパルスRF31,RF32の間であって、当該一対のRFパルスRF31,RF32を送信する時間の中心時点tr3に、第6RFパルスRF6を送信する時間の中心時点tr6が対応するように、第6RFパルスRF6を被検体SUに送信する。そして、これと共に、第4RFパルスRF4として順次送信される複数のRFパルスRF41,RF42のうち、一対のRFパルスRF41,RF42の間であって、当該一対のRFパルスRF41,RF42を送信する時間の中心時点tr4に、第7RFパルスRF7を送信する時間の中心時点tr7が対応するように、第7RFパルスRF7を被検体SUに送信する。本実施形態においては、第3RFパルスRF3として複数のRFパルスRF31,RF32を送信する時間の中心時点tr3に、第6RFパルスRF6を送信する時間の中心時点tr6が対応するように、被検体SUに第6RFパルスRF6を送信し、スピンをyz面に沿って−22.5°のフリップアングルにフリップさせる。そして、同様に、第4RFパルスRF4として複数のRFパルスRF41,RF42を送信する時間の中心時点tr4に、第7RFパルスRF7を送信する時間の中心時点tr7が対応するように、被検体SUにこの第7RFパルスRF7を送信し、スピンをyz面に沿って−22.5°のフリップアングルにフリップさせる。
このため、本実施形態においては、スライス選択方向と、位相エンコード方向と、周波数エンコード方向とに速度エンコード勾配パルスのそれぞれを送信するため、被検体SUの3次元領域において、静止状態の部分と移動状態との部分との間にて高いコントラストの画像を得ることが、実施形態6と同様にできる。
<実施形態8>
以下より、本発明にかかる実施形態8について説明する。
図14は、本発明にかかる実施形態8において、プリパレーションシーケンスPSを示すパルスシーケンス図である。
図14において、RFは、RFパルスを送信する時間軸であり、Gvencは、速度エンコード勾配パルスを送信する時間軸であり、Gkillは、キラーパルスを送信する時間軸を示しており、それぞれは、横軸が時間tであって、縦軸がパルス強度を示している。ここでは、GvencとGkillとは、勾配パルスを送信する時間軸であって、スライス選択方向,位相エンコード方向,周波数エンコード方向の少なくとも1つの時間軸である。
本実施形態は、被検体SUを撮像する際に実施されるプリパレーションシーケンスPSが実施形態3(図9)と異なる。本実施形態は、いわゆるMLEV(Malcolm Levitt)法をベースとしたプリパレーションシーケンスであり、この点を除き、実施形態3と同様である。このため、重複する箇所については説明を省略する。
本実施形態においては、図14に示すように、スキャン部2は、第1RFパルスRF1と第2RFパルスRF2とを、フリップアングルが30°であって、位相がx方向になるように送信する。つまり、スピンがyz平面に沿って30°のフリップアングルでフリップするように、スキャン部2が第1RFパルスRF1と第2RFパルスRF2とを被検体SUに送信する。
また、本実施形態においては、図14に示すように、スキャン部2は、前述の第3RFパルスRF3として、フリップアングルが180°であって位相がy方向である2つのRFパルスRF31,RF32を、第1の時間間隔τ1内であって、第1の時間間隔τ1の中心時点τc1を挟んで時間軸において対称になるように、被検体SUに順次送信する。そして、前述の第4RFパルスRF4として、フリップアングルが−180°であって、位相がy方向である2つのRFパルスRF41,RF42を、第2の時間間隔τ2内であって、第2の時間間隔τ2の中心時点τc2を挟んで時間軸において対称になるように、被検体SUに順次送信する。
そして、図14に示すように、スキャン部2は、第3RFパルスRF3として送信される2つのRFパルスRF31,RF32に時間軸において挟まれるように、速度エンコード勾配パルスGvとして、第1の速度エンコード勾配パルスGv1を送信すると共に、第4RFパルスRF4として送信される2つのRFパルスRF41,RF42に時間軸において挟まれるように、速度エンコード勾配パルスGvとして、第2の速度エンコード勾配パルスGv2を送信する。ここでは、第1の速度エンコード勾配パルスGv1と、第2の速度エンコード勾配パルスGv2とを送信する時間の中心時点tvに対して、第1の速度エンコード勾配パルスGv1と、第2の速度エンコード勾配パルスGv2とのそれぞれを送信する時間の中心時点tv1,tv2が、時間軸において対称に並ぶように、スキャン部2が送信する。
その他に、図14に示すように、スキャン部2は、プリパレーションパルスとして、フリップアングルが30°であって位相がx方向の第5RFパルスを送信する。つまり、スピンをyz面に沿って30°のフリップアングルでフリップさせるように、スキャン部2が第5RFパルスRF5を送信する。ここでは、第1の速度エンコード勾配パルスGv1を送信した後および第2の速度エンコード勾配パルスGv2を送信する前であって、第3RFパルスRF3としての2つのRFパルスRF31,RF32を送信する時間の中心時点tr3と、第4RFパルスRF4としての2つのRFパルスRF41,RF42を送信する時間の中心時点tr4との間の第3の時間間隔内τ3において、その第3の時間間隔τ3の中心時点τc3に当該第5RFパルスRF5を送信する時間の中心時点tr5が対応するように、スキャン部2が第5RFパルスRF5を被検体SUに送信する。
このため、本実施形態は、実施形態3と同様に、フリップアングルが180°,−180°である反転パルスによって静磁場不均一による影響がキャンセルされるため、画像品質を向上できる。
<実施形態9>
以下より、本発明にかかる実施形態9について説明する。
図15は、本発明にかかる実施形態9において、プリパレーションシーケンスPSを示すパルスシーケンス図である。
図15において、RFは、RFパルスを送信する時間軸であり、Gvencは、速度エンコード勾配パルスを送信する時間軸であり、Gkillは、キラーパルスを送信する時間軸を示しており、それぞれは、横軸が時間tであって、縦軸がパルス強度を示している。ここでは、GvencとGkillとは、勾配パルスを送信する時間軸であって、スライス選択方向,位相エンコード方向,周波数エンコード方向の少なくとも1つの時間軸である。
本実施形態は、被検体SUを撮像する際に実施されるプリパレーションシーケンスPSが実施形態8(図14)と異なる。本実施形態は、いわゆるCP(Carr−Purcell)法をベースにしたプリパレーションシーケンスであり、この点を除き、実施形態8と同様である。このため、重複する箇所については説明を省略する。
本実施形態においては、図15に示すように、スキャン部2は、実施形態8と同様に、前述の第3RFパルスRF3として、フリップアングルが180°であって位相がx方向である2つのRFパルスRF31,RF32を、第1の時間間隔τ1内であって、第1の時間間隔τ1の中心時点τc1を挟んで時間軸において対称になるように、被検体SUに順次送信する。一方、前述の第4RFパルスRF4としては、フリップアングルが180°であって、位相がx方向である2つのRFパルスRF41,RF42を、第2の時間間隔τ2内であって、第2の時間間隔τ2の中心時点τc2を挟んで時間軸において対称になるように、被検体SUに順次送信する。
このため、本実施形態は、実施形態8と同様に、フリップアングルが180°である反転パルスによって静磁場不均一による影響がキャンセルされるため、画像品質を向上できる。
<実施形態10>
以下より、本発明にかかる実施形態10について説明する。
図16は、本発明にかかる実施形態10において、プリパレーションシーケンスPSを示すパルスシーケンス図である。
図16において、RFは、RFパルスを送信する時間軸であり、Gxは、被検体SUにおいてx方向に送信する勾配パルスの時間軸であり、Gyは、被検体SUにおいてy方向に送信する勾配パルスの時間軸であり、それぞれは、横軸が時間tであり、縦軸がパルス強度を示している。
本実施形態は、被検体SUを撮像する際に実施されるプリパレーションシーケンスPSが実施形態8(図14)と異なる。本実施形態は、この点を除き、実施形態8と同様である。このため、重複する箇所については説明を省略する。
本実施形態においては、図16に示すように、スキャン部2は、実施形態8と同様に、前述の第3RFパルスRF3として、フリップアングルが180°であって位相がy方向である2つのRFパルスRF31,RF32を、第1の時間間隔τ1内であって、第1の時間間隔τ1の中心時点τc1を挟んで時間軸において対称になるように、被検体SUに順次送信する。
一方、前述の第4RFパルスRF4としては、フリップアングルが180°であって、位相がy方向である2つのRFパルスRF41,RF42を、第2の時間間隔τ2内であって、第2の時間間隔τ2の中心時点τc2を挟んで時間軸において対称になるように、被検体SUに順次送信する。
そして、図16に示すように、スキャン部2は、第3RFパルスRF3として送信されるフリップアングルが180°の2つのRFパルスRF31,RF32に時間軸において挟まれるように、速度エンコード勾配パルスGvとして、第1の速度エンコード勾配パルスGv1x,Gv1yをx方向とy方向とにそれぞれ送信する。そして、これらと共に、第4RFパルスRF4として送信されるフリップアングルが180°の2つのRFパルスRF41,RF42に時間軸において挟まれるように、速度エンコード勾配パルスGvとして、第2の速度エンコード勾配パルスGv2x,Gv2yをx方向とy方向とにそれぞれ送信する。
本実施形態においては、x方向とy方向とに速度エンコード勾配パルスのそれぞれを送信するため、被検体SUの2次元領域において、静止状態の部分と移動状態との部分との間にて高いコントラストの画像を得ることが、実施形態8と同様にできる。
<実施形態11>
以下より、本発明にかかる実施形態11について説明する。
図17は、本発明にかかる実施形態11において、プリパレーションシーケンスPSを示すパルスシーケンス図である。
図17において、RFは、RFパルスを送信する時間軸であり、Greadは、被検体SUにおいて周波数エンコード方向に送信する勾配パルスの時間軸であり、Gwarpは、被検体SUにおいて位相エンコード方向に送信する勾配パルスの時間軸であり、Gsliceは、被検体SUにおいてスライス選択方向に送信する勾配パルスの時間軸であり、それぞれは、横軸が時間tであり、縦軸がパルス強度を示している。
本実施形態は、被検体SUを撮像する際に実施されるプリパレーションシーケンスPSが実施形態3(図9)と異なる。本実施形態は、この点を除き、実施形態3と同様である。このため、重複する箇所については説明を省略する。
本実施形態においては、図17に示すように、スキャン部2は、第1RFパルスRF1と第2RFパルスRF2とを、フリップアングルが22.5°であって、位相がx方向になるように送信する。つまり、スピンがyz平面に沿って22.5°のフリップアングルでフリップするように、スキャン部2が第1RFパルスRF1と第2RFパルスRF2とを被検体SUに送信する。
また、本実施形態においては、図17に示すように、スキャン部2は、前述の第3RFパルスRF3として、180°のフリップアングルであって位相がy方向である3つのRFパルスRF31,RF32,RF33を、第1の時間間隔τ1内であって、第1の時間間隔τ1の中心時点τc1を挟んで時間軸において対称になるように、被検体SUに順次送信する。
また、前述の第4RFパルスRF4として、180°のフリップアングルであって位相がy方向である3つのRFパルスRF41,RF42,RF43を、第2の時間間隔τ2内であって、第2の時間間隔τ2の中心時点τc2を挟んで時間軸において対称になるように、被検体SUに順次送信する。
そして、図17に示すように、スキャン部2は、速度エンコード勾配パルスGvとして、第1の速度エンコード勾配パルスGv1r,Gv1w,Gv1sと、第2の速度エンコード勾配パルスGv2r,Gv2w,Gv2sと、第3の速度エンコード勾配パルスGv3r,Gv3w,Gv3sとを送信する。
ここでは、第1の速度エンコード勾配パルスGv1r,Gv1w,Gv1sと、第2の速度エンコード勾配パルスGv2r,Gv2w,Gv2sと、第3の速度エンコード勾配パルスGv3r,Gv3w,Gv3sとを送信する時間の中心時点tvに対して、第1の速度エンコード勾配パルスGv1r,Gv1w,Gv1sと、第2の速度エンコード勾配パルスGv2r,Gv2w,Gv2sと、第3の速度エンコード勾配パルスGv3r,Gv3w,Gv3sとのそれぞれを送信する時間の中心時点tv1,tv2,tv3が、時間軸において対称に並ぶように、スキャン部2が送信する。
具体的には、第3RFパルスRF3として送信される3つのRFパルスRF31,RF32,RF33のうち、前の2つのRFパルスRF31,RF32に時間軸において挟まれるように、第1の速度エンコード勾配パルスGv1r,Gv1w,Gv1sを、周波数エンコード方向Greadと、位相エンコード方向Gwarpと、スライス選択方向Gsliceとにそれぞれ送信する。また、3つのRFパルスRF31,RF32,RF33からなる第3RFパルスRF3と、3つのRFパルスRF41,RF42,RF43からなる第4RFパルスRF4に時間軸において挟まれるように、第2の速度エンコード勾配パルスGv2r,Gv2w,Gv2sを、周波数エンコード方向Greadと、位相エンコード方向Gwarpと、スライス選択方向Gsliceとにそれぞれ送信する。そして、第4RFパルスRF4として送信される3つのRFパルスRF41,RF42,RF43のうち、後の2つのRFパルスRF42,RF43に時間軸において挟まれるように、第3の速度エンコード勾配パルスGv3r,Gv3w,Gv3sを、周波数エンコード方向Greadと、位相エンコード方向Gwarpと、スライス選択方向Gsliceとにそれぞれ送信する。ここでは、スキャン部2は、スライス選択方向Gsliceと、位相エンコード方向Gwarpと、周波数エンコード方向Greadとのそれぞれに、各速度エンコード勾配パルスを、各軸において相関が少なくなるように送信する。
この他に、スキャン部2は、プリパレーションパルスとして、フリップアングルが22.5°であって位相がx方向である第6RFパルスRF6と第7RFパルスRF7とを送信する。
ここでは、第1の速度エンコード勾配パルスGv1r,Gv1w,Gv1sと、第2の速度エンコード勾配パルスGv2r,Gv2w,Gv2sと、第3の速度エンコード勾配パルスGv3r,Gv3w,Gv3sとを送信する時間の中心時点tvに対して、第6RFパルスRF6と第7RFパルスRF7とのそれぞれを送信する時間の中心時点tr6,tr7が、時間軸において対称に並ぶように、スキャン部2が送信する。
具体的には、第3RFパルスRF3として送信される3つのRFパルスRF31,RF32,RF33のうち、後の2つのRFパルスRF32,RF33に時間軸において挟まれるように、第6RFパルスRF6を送信する。
また、第4RFパルスRF4として送信される3つのRFパルスRF41,RF42,RF43のうち、前の2つのRFパルスRF41,RF42に時間軸において挟まれるように、第7RFパルスRF7を送信する。
このため、本実施形態においては、スライス選択方向と、位相エンコード方向と、周波数エンコード方向とに速度エンコード勾配パルスのそれぞれを送信するため、被検体SUの3次元領域において、静止状態の部分と移動状態との部分との間にて高いコントラストの画像を得ることが、実施形態6と同様にできる。
<実施形態12>
以下より、本発明にかかる実施形態12について説明する。
図18は、本発明にかかる実施形態12において、プリパレーションシーケンスPSを示すパルスシーケンス図である。
図18において、RFは、RFパルスを送信する時間軸であり、Greadは、被検体SUにおいて周波数エンコード方向に送信する勾配パルスの時間軸であり、Gwarpは、被検体SUにおいて位相エンコード方向に送信する勾配パルスの時間軸であり、Gsliceは、被検体SUにおいてスライス選択方向に送信する勾配パルスの時間軸であり、それぞれは、横軸が時間tであり、縦軸がパルス強度を示している。
本実施形態は、被検体SUを撮像する際に実施されるプリパレーションシーケンスPSが実施形態3(図9)と異なる。本実施形態は、この点を除き、実施形態3と同様である。このため、重複する箇所については説明を省略する。
本実施形態においては、図18に示すように、スキャン部2は、第1RFパルスRF1と第2RFパルスRF2とを、フリップアングルが11.25°であって、位相がx方向になるように送信する。つまり、スピンがyz平面に沿って11.25°のフリップアングルでフリップするように、スキャン部2が第1RFパルスRF1と第2RFパルスRF2とを被検体SUに送信する。
また、本実施形態においては、図18に示すように、スキャン部2は、前述の第3RFパルスRF3として、180°のフリップアングルであって位相がy方向である4つのRFパルスRF31,RF32,RF33,RF34を、第1の時間間隔τ1内であって、第1の時間間隔τ1の中心時点τc1を挟んで時間軸において対称になるように、被検体SUに順次送信する。
そして、前述の第4RFパルスRF4として、180°のフリップアングルであって位相がy方向である4つのRFパルスRF41,RF42,RF43,RF44を、第2の時間間隔τ2内であって、第2の時間間隔τ2の中心時点τc2を挟んで時間軸において対称になるように、被検体SUに順次送信する。
そして、図18に示すように、スキャン部2は、速度エンコード勾配パルスGvとして、第1の速度エンコード勾配パルスGv1r,Gv1sと、第2の速度エンコード勾配パルスGv2w,Gv2sと、第3の速度エンコード勾配パルスGv3r,Gv3sと、第4の速度エンコード勾配パルスGv4w,Gv4sとを送信する。
ここでは、第1の速度エンコード勾配パルスGv1r,Gv1sと、第2の速度エンコード勾配パルスGv2w,Gv2sと、第3の速度エンコード勾配パルスGv3r,Gv3sと、第4の速度エンコード勾配パルスGv4w,Gv4sとを送信する時間の中心時点tvに対して、第1の速度エンコード勾配パルスGv1r,Gv1sと、第2の速度エンコード勾配パルスGv2w,Gv2sと、第3の速度エンコード勾配パルスGv3r,Gv3sと、第4の速度エンコード勾配パルスGv4w,Gv4sとのそれぞれを送信する時間の中心時点tv1,tv2,tv3が、時間軸において対称に並ぶように、スキャン部2が送信する。
具体的には、第3RFパルスRF3として送信される4つのRFパルスRF31,RF32,RF33のうち、前の2つのRFパルスRF31,RF32に時間軸において挟まれるように、第1の速度エンコード勾配パルスGv1r,Gv1sを、周波数エンコード方向Greadと、スライス選択方向Gsliceとにそれぞれ送信する。そして、第3RFパルスRF3として送信される4つのRFパルスRF31,RF32,RF33のうち、後の2つのRFパルスRF33,RF34に時間軸において挟まれるように、第2の速度エンコード勾配パルスGv2w,Gv2sを、位相エンコード方向Gwarpと、スライス選択方向Gsliceとにそれぞれ送信する。
また、第4RFパルスRF4として送信される4つのRFパルスRF41,RF42,RF43,F44のうち、前の2つのRFパルスRF41,RF42に時間軸において挟まれるように、第3の速度エンコード勾配パルスGv3r,Gv3sを、周波数エンコード方向Greadと、スライス選択方向Gsliceとにそれぞれ送信する。そして、第4RFパルスRF4として送信される4つのRFパルスRF41,RF42,RF43,F44のうち、後の2つのRFパルスRF43,RF44に時間軸において挟まれるように、第4の速度エンコード勾配パルスGv4w,G42sを、位相エンコード方向Gwarpと、スライス選択方向Gsliceとにそれぞれ送信する。ここでは、スキャン部2は、スライス選択方向Gsliceと、位相エンコード方向Gwarpと、周波数エンコード方向Greadとのそれぞれに、各速度エンコード勾配パルスを、各軸において相関が少なくなるように送信する。
この他に、図18に示すように、スキャン部2は、プリパレーションパルスとして、フリップアングルが22.5°であって位相がx方向である第5RFパルスRF5と第6RFパルスRF6と第7RFパルスRF7とをそれぞれ送信する。
ここでは、第1の速度エンコード勾配パルスGv1r,Gv1sと、第2の速度エンコード勾配パルスGv2w,Gv2sと、第3の速度エンコード勾配パルスGv3r,Gv3sと、第4の速度エンコード勾配パルスGv4w,Gv4sとを送信する時間の中心時点tvを中心軸にして、第5RFパルスRF5と第6RFパルスRF6と第7RFパルスRF7とのそれぞれを送信する時間の中心時点tr5,tr6,tr7が、時間軸において互いが対称に順次並ぶように、スキャン部2が送信する。
具体的には、第1の速度エンコード勾配パルスGv1r,Gv1sと、第2の速度エンコード勾配パルスGv2w,Gv2sと、第3の速度エンコード勾配パルスGv3r,Gv3sと、第4の速度エンコード勾配パルスGv4w,Gv4sとを送信する時間の中心時点tvに、第5RFパルスRF5を送信する時間の中心時点tr5が対応するように、スキャン部2が第5RFパルスRF5を被検体SUに送信する。
また、第3RFパルスRF3として送信される4つのRFパルスRF31,RF32,RF33,F34のうち、中央の2つのRFパルスRF32,RF33に時間軸において挟まれるように、第6RFパルスRF6を送信する。
そして、第4RFパルスRF4として送信される4つのRFパルスRF41,RF42,RF43,RF44のうち、中央の2つのRFパルスRF42,RF43に時間軸において挟まれるように、第7RFパルスRF7を送信する。
このため、本実施形態においては、スライス選択方向と、位相エンコード方向と、周波数エンコード方向とに速度エンコード勾配パルスのそれぞれを送信するため、被検体SUの3次元領域において、静止状態の部分と移動状態との部分との間にて高いコントラストの画像を得ることが、実施形態6と同様にできる。
<実施形態13>
以下より、本発明にかかる実施形態13について説明する。
図19は、本発明にかかる実施形態13において、プリパレーションシーケンスPSを示すパルスシーケンス図である。
図19において、RFは、RFパルスを送信する時間軸であり、Gvencは、速度エンコード勾配パルスを送信する時間軸であり、Gkillは、キラーパルスを送信する時間軸を示しており、それぞれは、横軸が時間tであって、縦軸がパルス強度を示している。ここでは、GvencとGkillとは、勾配パルスを送信する時間軸であって、スライス選択方向,位相エンコード方向,周波数エンコード方向の少なくとも1つの時間軸である。
本実施形態は、図19に示すように、被検体SUを撮像する際に実施されるプリパレーションシーケンスPSが実施形態3(図9)と異なる。本実施形態は、実施形態8と同様に、MLEV法をベースとしたプリパレーションシーケンスであり、この点を除き、実施形態3と同様である。このため、重複する箇所については説明を省略する。
本実施形態においては、図19に示すように、スキャン部2は、第1RFパルスRF1と第2RFパルスRF2とを、フリップアングルが45°であって、位相がx方向になるように送信する。つまり、スピンがyz平面に沿って45°のフリップアングルでフリップするように、スキャン部2が第1RFパルスRF1と第2RFパルスRF2とを被検体SUに送信する。
また、本実施形態においては、図19に示すように、スキャン部2は、前述の第3RFパルスRF3として、フリップアングルが180°であって位相がy方向である2つのRFパルスRF31,RF32を、第1の時間間隔τ1内であって、第1の時間間隔τ1の中心時点τc1を挟んで時間軸において対称になるように、被検体SUに順次送信する。そして、前述の第4RFパルスRF4として、フリップアングルが−180°であって、位相がy方向である2つのRFパルスRF41,RF42を、第2の時間間隔τ2内であって、第2の時間間隔τ2の中心時点τc2を挟んで時間軸において対称になるように、被検体SUに順次送信する。
そして、図19に示すように、スキャン部2は、第3RFパルスRF3である2つのRFパルスRF31,RF32と、第4RFパルスRF4である2つのRFパルスRF41,RF42とを被検体に送信した後であって、第2RFパルスRF2を送信する前に、速度エンコード勾配パルスGvを被検体に送信する。ここでは、第4RFパルスRF4と、第2RFパルスRF2とを送信する時間の中心時点と、速度エンコード勾配パルスGvを送信する時間の中心時点tvとが互いに対応するように、バイポーラグラディエント勾配磁場を形成する速度エンコード勾配パルスGvをスキャン部2が送信する。
このように、本実施形態は、実施形態3と同様に、フリップアングルが180°,−180°である反転パルスによって静磁場不均一(B0不均一)による影響がキャンセルされるため、画像品質を向上できる。また、本実施形態は、実施形態8の場合(cf.図14)と異なり、第3RFパルスRF3と第4RFパルスRF4との間に、第5RFパルスRF5を送信しておらず、かつ、速度エンコード勾配パルスGvを、第4RFパルスRF4と第2RFパルスRF2との間にのみ送信しており、MLEV法相当の手法であって、CPMG法の手法を含む実施形態8と比較し、よりMLEV法の効果を顕在化することができる。すなわち、本実施形態は、静磁場不均一性と、RF磁場不均一(B1不均一)との影響を排除することが容易にでき、MLEV法に期待されるような頑強さを発現させることが可能であるため、画像品質をさらに向上させることができる。実際にボランティア実験を実施した結果において、顕著な効果が得られ、特に、FOVが大きい場合においては、より均一に血液を表示できた。
<実施形態14>
以下より、本発明にかかる実施形態14について説明する。
図20は、本発明にかかる実施形態14において、プリパレーションシーケンスPSとイメージングシーケンスISとを実施する様子を示す図である。図20において、横軸は、時間軸tであり、(a)は、被検体の心拍信号の推移を示し、(b)は、プリパレーションシーケンスPSとイメージングシーケンスISとの実施のタイミングを、被検体の心拍信号に対応させて示している。
本実施形態は、図20に示すように、プリパレーションシーケンスPSとイメージングシーケンスISとを実施するタイミングを特定している。この点を除き、実施形態13と同様である。このため、重複する箇所については説明を省略する。
本実施形態においては、図20に示すように、スキャン部2は、被検体の心拍運動において心収縮期に対応するように、プリパレーションシーケンスPSを実施した後に、心拍運動において心拡張期に対応するように、イメージングシーケンスISを実施する。
具体的には、まず、心拍同期させたフェーズ・コントラスト法を用いて被検体にて流れる血液などの流体の流速を測定し、被検体の心拍運動における心収縮期と心拡張期とのタイミングを特定する。その後、その特定したタイミングに対応するように、図20に示すように、プリパレーションシーケンスPSとイメージングシーケンスISとのそれぞれを実施する。
このように、本実施形態は、被検体の心拍運動において血流が強い状態である心収縮期にプリパレーションシーケンスPSを実施するために、血液と、その他の静止部分とを容易に区別することができる。また、血流が弱い状態である心拡張期にイメージングシーケンスISを実施するために、イメージングした画像に体動アーチファクトなどが生ずることが抑制される。さらに、心拡張期では、流れが遅い時間が数100msecの長い時間であるために、イメージングデータを十分に取得することができる。したがって、本実施形態は、画像品質をさらに向上できる。
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、プリパレーションパルスとしてRFパルスを送信する際においては、上述したフリップアングルの数値に限定されない。また、この場合においては、スライス選択を実施してもよい。また、CHESS(Chemical Shift Selective)法やSpectral IR法などの脂肪抑制法を組み合わせて用いても良い。また、最初のRFパルスと最後のRFパルスとの間の時間を調整することにより、T2コントラストを調整してもよい。
また、上記の実施形態においては、周波数帯域が広く、静磁場不均一に対して効果的な矩形パルスを、RFパルスとして送信する場合について説明しているが、これに限定されない。
また、たとえば、プリパレーションパルスとして、速度エンコード勾配パルスを送信する際においては、任意の複数軸に送信してもよい。また、任意の面積で送信してもよい、その他に、任意の回数で送信してもよい。
また、たとえば、イメージングシーケンスについては、SSFP法の他、FSE(Fあst Spin Echo),SE(Spin Echo),GRE(Gradient Recalled Echo),SPGR(Spoiled GRASS)など様々な手法で実施してもよい。
また、たとえば、上記の実施形態においては、第1RFパルスRF1を送信する時間の中心時点tr1と速度エンコード勾配パルスGvを送信する時間の中心時点tvとの間の第1の時間間隔τ1と、速度エンコード勾配パルスGvを送信する時間の中心時点tvと第2RFパルスRF2を送信する時間の中心時点tr2との間の第2の時間間隔τ2とが同じになるように、スキャン部2が第1RFパルスRF1と速度エンコード勾配パルスGvと第2RFパルスRF2とを被検体SUに順次送信しているが、これに限定されない。また、上記の実施形態においては、第1RFパルスRF1を送信する時間の中心時点tr1と速度エンコード勾配パルスGvを送信する時間の中心時点tvとの間の第1の時間間隔τ1内であって、その第1の時間間隔τ1の中心時点τc1に、この第3RFパルスRF3を送信する時間の中心時点tr3が対応するように、スキャン部2が第3RFパルスを被検体SUに送信しているが、これに限定されない。また、上記の実施形態においては、速度エンコード勾配パルスGvを送信する時間の中心時点tvと第2RFパルスRF2を送信する時間の中心時点tr2との間の第2の時間間隔τ2内であって、その第2の時間間隔τ2の中心時点τc2に、この第4RFパルスRF4を送信する時間の中心時点tr4が対応するように、スキャン部2が第4RFパルスRF4を被検体SUに送信しているが、これに限定されない。上記のように各パルスを送信するタイミング以外においても、同様の効果を得ることができる。なお、上記のように各パルスを送信するタイミングを規定することにより、プリパレーションシーケンスの実施時間を短縮化することができるため、汎用性を向上させることができる。
また、FBI法のように、心拡張期と心収縮期とのそれぞれにおけるイメージング領域の画像を、上記のプリパレーションシーケンスPSとイメージングシーケンスISとからなるスキャンを実施することによって生成し、それらの画像間の差分値に基づいて、そのイメージング領域に関するMRA画像を得ても良い。すなわち、ある特定流速の磁化の信号強度を変化させるように上記のプリパレーションシーケンスPSにてプリパレーションパルスを印加した後にイメージングシーケンスISにてイメージングデータを収集することによって、第1の画像を生成すると共に、異なる特定流速の磁化の信号強度を変化させるように上記のプリパレーションシーケンスPSにてプリパレーションパルスを印加した後にイメージングシーケンスISにてイメージングデータを収集することによって、第2の画像を生成する。その後、その第1の画像と第2の画像との間において差分処理することによってMRA画像を生成してもよい。また、この他に、ある特定流速の磁化の信号強度を変化させるように上記のプリパレーションシーケンスPSにてプリパレーションパルスを印加した後にイメージングシーケンスISにてイメージングデータを収集することによって、第1の画像を生成すると共に、そのプリパレーションシーケンスPSを実施せずにイメージングシーケンスISにてイメージングデータを収集することによって、第2の画像を生成した後に、その第1の画像と第2の画像との間において差分処理することによってMRA画像を生成してもよい。
また、被検体の呼吸運動に同期させて上記のスキャンを実施する場合に、適用しても良い。ここでは、たとえば、呼気または吸気の状態に対して同期するようにスキャンを実施することが好適である。
また、上記のプリパレーションシーケンスPSにおいて、特定流速の磁化の信号強度を維持し、それ以外の磁化の信号強度を減衰させる場合の他、特定流速の磁化の信号強度を減衰させ、それ以外の磁化の信号強度を維持させる場合についても、本発明を適用してもよい。
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、プリパレーションシーケンスPSを示すパルスシーケンス図である。 図4は、本発明にかかる実施形態1において、プリパレーションシーケンスPSが実施された際に、被検体SUのスピンの挙動を示すベクトル図である。 図5は、本発明にかかる実施形態1において、イメージングシーケンスISを示すパルスシーケンス図である。 図6は、本発明にかかる実施形態2において、プリパレーションシーケンスPS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1において、プリパレーションシーケンスPSが実施された際に、被検体SUのスピンの挙動を示すベクトル図である。 図8は、本発明にかかる実施形態1において、プリパレーションシーケンスPSが実施された際に、被検体SUのスピンの挙動を示すベクトル図であり、図7の次に示されるベクトル図である。 図9は、本発明にかかる実施形態3において、プリパレーションシーケンスPSを示すパルスシーケンス図である。 図10は、本発明にかかる実施形態4において、プリパレーションシーケンスPSを示すパルスシーケンス図である。 図11は、本発明にかかる実施形態5において、プリパレーションシーケンスPSを示すパルスシーケンス図である。 図12は、本発明にかかる実施形態6において、プリパレーションシーケンスPSを示すパルスシーケンス図である。 図13は、本発明にかかる実施形態7において、プリパレーションシーケンスPSを示すパルスシーケンス図である。 図14は、本発明にかかる実施形態8において、プリパレーションシーケンスPSを示すパルスシーケンス図である。 図15は、本発明にかかる実施形態9において、プリパレーションシーケンスPSを示すパルスシーケンス図である。 図16は、本発明にかかる実施形態10において、プリパレーションシーケンスPSを示すパルスシーケンス図である。 図17は、本発明にかかる実施形態11において、プリパレーションシーケンスPSを示すパルスシーケンス図である。 図18は、本発明にかかる実施形態12において、プリパレーションシーケンスPSを示すパルスシーケンス図である。 図19は、本発明にかかる実施形態13において、プリパレーションシーケンスPSを示すパルスシーケンス図である。 図20は、本発明にかかる実施形態14において、プリパレーションシーケンスPSとイメージングシーケンスISとを実施する様子を示す図である。
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、
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 (22)

  1. 静磁場空間において被検体にRFパルスを送信すると共に、前記RFパルスが送信された前記被検体に勾配パルスを送信することによって、前記被検体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を実施し、前記イメージングシーケンスの実施によって得ら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磁気共鳴イメージング装置であって、
    前記イメージングシーケンスを実施すると共に、前記イメージングシーケンスの実施前に、前記被検体にプリパレーションパルスを送信するプリパレーションシーケンスを実施するスキャン部を含み、
    前記スキャン部は、前記プリパレーションパルスとして、
    前記被検体において静磁場方向に向いたスピンを、前記静磁場方向と、前記静磁場方向に直交する第1方向とを含む第1の面に沿って、45°のフリップアングルにフリップさせる第1RFパルスと、
    前記第1RFパルスによってフリップされた前記スピンにおいて、第1の速度のスピンの位相と、前記第1の速度と異なった第2の速度のスピンの位相とを互いに180°の角度でシフトさせる速度エンコード勾配パルスと、
    前記速度エンコード勾配パルスによって位相がシフトされた前記スピンを前記第1の面に沿って45°のフリップアングルにフリップさせる第2RFパルスとを、前記被検体に順次送信した後に、
    前記第2RFパルスによりフリップされた前記スピンの横磁化を消失させる勾配磁場を発生するキラーパルスを、さらに送信する
    磁気共鳴イメージング装置。
  2. 前記スキャン部は、
    前記第1RFパルスを送信する時間の中心時点と前記速度エンコード勾配パルスを送信する時間の中心時点との間の第1の時間間隔と、前記速度エンコード勾配パルスを送信する時間の中心時点と前記第2RFパルスを送信する時間の中心時点との間の第2の時間間隔とが同じになるように、前記第1RFパルスと前記速度エンコード勾配パルスと前記第2RFパルスとを前記被検体に順次送信する
    請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置。
  3. 前記スキャン部は、
    第1のフリップアングルに対応するように前記第1RFパルスと前記第2RFパルスとを送信すると共に、
    前記第1のフリップアングルと異なった第2のフリップアングルで前記スピンをフリップさせる第3RFパルスを、前記第1RFパルスと前記第2RFパルスとを送信する間に前記被検体に送信し、
    前記第2のフリップアングルで前記スピンをフリップさせる第4RFパルスを、前記第1RFパルスと前記第2RFパルスとを送信する間であって前記第3RFパルスを送信した後に、前記被検体に送信する
    請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置。
  4. 前記スキャン部は、
    前記第1RFパルスを送信する時間の中心時点と前記速度エンコード勾配パルスを送信する時間の中心時点との間の第1の時間間隔と、前記速度エンコード勾配パルスを送信する時間の中心時点と前記第2RFパルスを送信する時間の中心時点との間の第2の時間間隔とが同じになるように、前記第1RFパルスと前記速度エンコード勾配パルスと前記第2RFパルスとを前記被検体に順次送信すると共に、
    前記第1の時間間隔内であって前記第1の時間間隔の中心時点に前記第3RFパルスを送信する時間の中心時点が対応するように、前記第3RFパルスを前記被検体に送信し、
    前記第2の時間間隔内であって前記第2の時間間隔の中心時点に前記第4RFパルスを送信する時間の中心時点が対応するように、前記第4RFパルスを前記被検体に送信する
    請求項3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、
    前記静磁場の方向と、前記静磁場の方向および前記第1方向とに対して直交する第2方向とを含む第2の面に沿って、前記スピンがフリップするように前記第3RFパルスを送信し、
    前記第2の面に沿って前記スピンがフリップするように前記第4RFパルスを送信する
    請求項3または4に記載の磁気共鳴イメージング装置。
  6. 前記スキャン部は、
    前記第2のフリップアングルが180°になるように前記第3RFパルスと前記第4RFパルスとを送信する
    請求項3から5のいずれかに記載の磁気共鳴イメージング装置。
  7. 前記スキャン部は、
    前記第1RFパルスを送信する時間の中心時点と前記速度エンコード勾配パルスを送信する時間の中心時点との間の第1の時間間隔と、前記速度エンコード勾配パルスを送信する時間の中心時点と前記第2RFパルスを送信する時間の中心時点との間の第2の時間間隔とが同じになるように、前記第1RFパルスと前記速度エンコード勾配パルスと前記第2RFパルスとを前記被検体に順次送信すると共に、
    前記速度エンコード勾配パルスとして、第1の速度エンコード勾配パルスと、前記第1の速度エンコード勾配パルスに対して時間軸において反対の極性である第2の速度エンコード勾配パルスとを、前記第1の時間間隔内に順次送信すると共に、
    第3の速度エンコード勾配パルスと、前記第3の速度エンコード勾配パルスに対して反対の極性である第4の速度エンコード勾配パルスとを、前記第2の時間間隔内に順次送信する
    請求項6に記載の磁気共鳴イメージング装置。
  8. 前記スキャン部は、
    前記第1の速度エンコード勾配パルスと、前記第2の速度エンコード勾配パルスとを、前記第1の時間間隔内であって、当該第1の速度エンコード勾配パルスを送信する時間の中心時点と、当該第2の速度エンコード勾配パルスを送信する時間の中心時点とが前記第1の時間間隔の中心時点を時間軸において対称に挟むように、順次送信すると共に、
    前記第3の速度エンコード勾配パルスと、前記第4の速度エンコード勾配パルスとを、前記第2の時間間隔内であって、当該第3の速度エンコード勾配パルスを送信する時間の中心時点と、当該第4の速度エンコード勾配パルスを送信する時間の中心時点とが前記第2の時間間隔の中心時点を時間軸において対称に挟むように、順次送信する
    請求項7に記載の磁気共鳴イメージング装置。
  9. 前記スキャン部は、
    前記プリパレーションパルスとして、前記スピンを前記第1の面に沿ってフリップさせる第5RFパルスを、前記第2の速度エンコード勾配パルスを送信した後および前記第3の速度エンコード勾配パルスを送信する前であって、前記第3RFパルスを送信する時間の中心時点と前記第4RFパルスを送信する時間の中心時点との間の第3の時間間隔内において、前記第3の時間間隔の中心時点に当該第5RFパルスを送信する時間の中心時点が対応するように、前記被検体に送信する
    請求項7または8に記載の磁気共鳴イメージング装置。
  10. 前記スキャン部は、
    前記第3RFパルスとして、180°のフリップアングルでスピンをフリップさせる複数のRFパルスを、前記第1の時間間隔内であって前記第1の時間間隔の中心時点を挟んで時間軸において対称になるように、前記被検体に順次送信し、
    前記第4RFパルスとして、180°のフリップアングルでスピンをフリップさせる複数のRFパルスを、前記第2の時間間隔内であって前記第2の時間間隔の中心時点を挟んで時間軸において対称になるように、前記被検体に順次送信する
    請求項6に記載の磁気共鳴イメージング装置。
  11. 前記スキャン部は、
    前記速度エンコード勾配パルスとして、第1の速度エンコード勾配パルスと、前記第1の速度エンコード勾配パルスに対して時間軸において反対の極性である第2の速度エンコード勾配パルスとを、前記第3RFパルスとして送信されるRFパルスのそれぞれを送信する時間の中心時点を挟むように順次送信し、
    第3の速度エンコード勾配パルスと、前記第3の速度エンコード勾配パルスに対して時間軸において反対の極性である第4の速度エンコード勾配パルスとを、前記第4RFパルスとして送信されるRFパルスのそれぞれを送信する時間の中心時点を挟むように順次送信する
    請求項10に記載の磁気共鳴イメージング装置。
  12. 前記スキャン部は、
    前記第1の速度エンコード勾配パルスと前記第2の速度エンコード勾配パルスとを、前記第3RFパルスとして送信されるRFパルスのそれぞれを送信する時間の中心時点を挟んで時間軸において対称になるように、順次送信し、
    前記第3の速度エンコード勾配パルスと前記第4の速度エンコード勾配パルスとを、前記第4RFパルスとして送信されるRFパルスのそれぞれを送信する時間の中心時点を挟んで時間軸において対称になるように、順次送信する
    請求項11に記載の磁気共鳴イメージング装置。
  13. 前記スキャン部は、
    前記プリパレーションパルスとして、前記スピンを前記第1の面に沿ってフリップさせる第6RFパルスを、前記第3RFパルスとして順次送信される一対のRFパルスの間であって、当該一対のRFパルスを送信する時間の中心時点に、当該第6RFパルスを送信する時間の中心時点が対応するように、前記被検体に送信すると共に、
    前記スピンを前記第1の面に沿ってフリップさせる第7RFパルスを、前記第4RFパルスとして順次送信される一対のRFパルスの間であって、当該一対のRFパルスを送信する時間の中心時点に、当該第7RFパルスを送信する時間の中心時点が対応するように、前記被検体に送信する
    請求項10から12のいずれかに記載の磁気共鳴イメージング装置。
  14. 前記スキャン部は、
    前記第3RFパルスとして、180°のフリップアングルでスピンをフリップさせる複数のRFパルスを、前記第1の時間間隔内であって前記第1の時間間隔の中心時点を挟んで時間軸において対称になるように、前記被検体に順次送信し、
    前記第4RFパルスとして、−180°のフリップアングルでスピンをフリップさせる複数のRFパルスを、前記第2の時間間隔内であって前記第2の時間間隔の中心時点を挟んで時間軸において対称になるように、前記被検体に順次送信する
    請求項6に記載の磁気共鳴イメージング装置。
  15. 前記スキャン部は、
    前記第3RFパルスと前記第4RFパルスとを送信した後に、前記速度エンコード勾配パルスを前記被検体に送信する
    請求項14に記載の磁気共鳴イメージング装置。
  16. 前記スキャン部は、スライス選択方向と、位相エンコード方向と、周波数エンコード方向との少なくとも一つに前記速度エンコード勾配パルスを送信する
    請求項1から15のいずれかに記載の磁気共鳴イメージング装置。
  17. 前記スキャン部は、
    前記イメージングシーケンスとして、前記被検体においてスピンの縦磁化と横磁化とが定常状態になるような繰り返し時間で前記RFパルスを前記被検体に送信すると共に、
    前記RFパルスにより励起された前記被検体のスライスを選択するスライス選択勾配パルスと、前記RFパルスにより励起された前記スライスにおいて発生する磁気共鳴信号を位相エンコードする位相エンコード勾配パルスと、前記RFパルスにより励起された前記スライスにおいて発生する磁気共鳴信号を周波数エンコードする周波数エンコード勾配パルスとを、前記繰り返し時間内における時間積分値がゼロになるように、前記勾配パルスとして前記被検体に印加する
    請求項1から16のいずれかに記載の磁気共鳴イメージング装置。
  18. 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、
    前記画像生成部により生成された前記画像を表示する表示部とを有する
    請求項1から17のいずれかに記載の磁気共鳴イメージング装置。
  19. 前記スキャン部は、前記第1の速度がゼロであるスピンの位相と、前記第2の速度で移動するスピンの位相とを互いにシフトさせるように、前記速度エンコード勾配パルスを送信する
    請求項1から18のいずれかに記載の磁気共鳴イメージング装置。
  20. 前記スキャン部は、前記プリパレーションパルスとして、前記第1RFパルスを送信する前に、前記被検体において、スピンの横磁化を消失させる勾配磁場を発生するキラーパルスを送信する
    請求項1から19のいずれかに記載の磁気共鳴イメージング装置。
  21. 前記スキャン部は、前記速度エンコード勾配パルスを送信する中心時点を軸にして時間軸において反対の極性になるように、前記速度エンコード勾配パルスを送信する
    請求項1から20のいずれかに記載の磁気共鳴イメージング装置。
  22. 前記スキャン部は、前記第1RFパルスと前記第2RFパルスとを矩形パルスとして送信する
    請求項1から21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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