JP5508697B2 - MRI equipment - Google Patents

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Description

本発明はMRI装置に係り、特に、脂肪信号抑制法の適用により脂肪組織から発生するMR信号を抑制するMRI装置に関する。   The present invention relates to an MRI apparatus, and more particularly to an MRI apparatus that suppresses MR signals generated from adipose tissue by applying a fat signal suppression method.

磁気共鳴イメージング法(MRI)は、静磁場中に置かれた物体の原子核スピンを、そのラーモア周波数をもつ高周波信号(RFパルス)で励起し、この励起に伴って発生する磁気共鳴信号(MR信号)に基づいて画像データを生成するイメージング法である。   In magnetic resonance imaging (MRI), nuclear spins of an object placed in a static magnetic field are excited by a high-frequency signal (RF pulse) having the Larmor frequency, and a magnetic resonance signal (MR signal) generated by the excitation is excited. ) Based on the imaging method.

MRI装置は、生体内から検出されるMR信号に基づいて画像データを生成する画像診断装置であり、解剖学的診断情報のみならず生化学的情報や機能診断情報など多くの診断情報を得ることができるため、今日の画像診断の分野では不可欠なものとなっている。   An MRI apparatus is an image diagnostic apparatus that generates image data based on MR signals detected from within a living body, and obtains a lot of diagnostic information such as biochemical information and functional diagnostic information as well as anatomical diagnostic information. Therefore, it has become indispensable in the field of diagnostic imaging today.

MRI装置を用いた検査(MRI撮影)では、通常、生体組織を構成する水組織から発生するMR信号(即ち、水組織における水素原子核スピンの共鳴に起因したMR信号)と脂肪組織から発生するMR信号が混在して収集され、臨床的に有効な水組織からのMR信号によって画像データを生成する場合、脂肪組織から発生するMR信号の混入により良質な画像データの生成が困難となる場合がある。   In an examination using an MRI apparatus (MRI imaging), an MR signal generated from a water tissue constituting a living tissue (that is, an MR signal resulting from resonance of a hydrogen nuclear spin in the water tissue) and an MR signal generated from a fat tissue are usually used. When image data is generated by mixing MR signals from clinically effective water tissue, it may be difficult to generate high-quality image data due to mixing of MR signals generated from adipose tissue. .

このような問題に対して、水組織の水素原子核スピンが有する縦緩和時間と脂肪組織の水素原子核スピンが有する縦緩和時間が異なることを利用した反転回復法(IR:Inversion Recovery)法、あるいは、夫々の組織における水素原子核スピンの共鳴周波数が異なることを利用して脂肪組織の磁化のみを励起しスポイラーパルスによってその横磁化成分を消滅させる所謂化学シフト選択法(CHESS:Chemical Shift Selective)等の脂肪信号抑制法を適用して脂肪組織から発生するMR信号を抑制する方法が開発されている(例えば、特許文献1参照。)。   For such a problem, the inversion recovery method (IR: Inversion Recovery) using the fact that the longitudinal relaxation time of the hydrogen nucleus spin of the water tissue is different from the longitudinal relaxation time of the hydrogen nucleus spin of the adipose tissue, or Fats such as so-called chemical shift selective (CHESS), which excites only the magnetization of adipose tissue using the difference in resonance frequency of hydrogen nucleus spin in each tissue and extinguishes its transverse magnetization component by a spoiler pulse. A method of suppressing MR signals generated from adipose tissue by applying a signal suppression method has been developed (see, for example, Patent Document 1).

又、脂肪組織から発生するMR信号の更なる抑制を行なうために、この脂肪組織から発生するMR信号が略消滅するような脂肪抑制用プリサチュレーションパルス(以下では、脂肪抑制パルスと呼ぶ。)のフリップアングルを撮像条件に応じて設定する脂肪信号抑制法も提案されている(例えば、特許文献2参照。)。   In addition, in order to further suppress the MR signal generated from the fat tissue, a fat saturation pre-saturation pulse (hereinafter referred to as a fat suppression pulse) in which the MR signal generated from the fat tissue substantially disappears. A fat signal suppression method in which a flip angle is set in accordance with imaging conditions has also been proposed (see, for example, Patent Document 2).

特開平05−285116号公報JP 05-285116 A 米国特許第6272369号明細書US Pat. No. 6,272,369

上述のように、化学シフト選択法等の脂肪信号抑制法を適用して脂肪組織から発生するMR信号を略完全に抑制することにより、水組織からのMR信号に基づいた画像データを生成することができる。しかしながら、実際の臨床の場では、水組織と脂肪組織が混在した画像データ、即ち、水組織からのMR信号と所望の大きさに抑制された脂肪組織からのMR信号に基づいた画像データが要求される場合がある。   As described above, image data based on the MR signal from the water tissue is generated by substantially completely suppressing the MR signal generated from the fat tissue by applying the fat signal suppression method such as the chemical shift selection method. Can do. However, in an actual clinical setting, image data in which water tissue and adipose tissue are mixed, that is, image data based on MR signals from water tissue and MR signals from adipose tissue suppressed to a desired size is required. May be.

例えば、関節に対するMRI撮影によって骨と靭帯組織の画像化を行なう場合、靭帯組織から収集されるMR信号は本来微弱であり、又、このMRI撮影に脂肪信号抑制法が適用された場合、脂肪成分が多く含まれた骨から収集されるMR信号は抑制されて極めて小さな信号となる。このため、骨と靭帯組織を明確に区別して表示することが困難となる。   For example, when imaging bone and ligament tissue by MRI imaging of a joint, MR signals collected from the ligament tissue are inherently weak, and when the fat signal suppression method is applied to this MRI imaging, MR signals collected from bones containing a large amount of are suppressed and become extremely small signals. For this reason, it becomes difficult to clearly distinguish and display bone and ligament tissue.

このように、従来の脂肪信号抑制法が適用されたMRI撮影では、水素原子核の密度が低い組織あるいは緩和時間とパルスシーケンスとの関係で小さなMR信号が収集される組織と脂肪成分が多く含まれた組織とを分離して表示することができないという問題点を有していた。   As described above, the MRI imaging to which the conventional fat signal suppression method is applied includes a tissue having a low density of hydrogen nuclei or a tissue in which a small MR signal is collected due to the relationship between the relaxation time and the pulse sequence and a large amount of fat components. It has a problem that it cannot be displayed separately from the organization.

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、被検体の脂肪組織から発生するMR信号を所望の大きさに抑制することにより、水組織のMR信号と抑制された脂肪組織のMR信号とに基づく好適な組織間コントラストを有した画像データの生成を可能とするMRI装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and its object is to suppress the MR signal generated from the adipose tissue of the subject to a desired magnitude, thereby suppressing the MR signal of the water tissue. Another object of the present invention is to provide an MRI apparatus capable of generating image data having a suitable inter-contrast contrast based on MR signals of fat tissue.

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明のMRI装置は、予め設定された複数の脂肪抑制度の中から所望の脂肪抑制度を選択して設定するための脂肪抑制度選択部と、脂肪信号抑制法を適用したMRI撮影の撮像条件及び前記脂肪抑制度に基づいて脂肪抑制パルスのフリップアングルを設定するフリップアングル設定部と、前記フリップアングルを有した脂肪抑制パルスを生成する送受信部と、被検体の撮影対象部位に対する前記脂肪抑制パルスの照射とスポイラー傾斜磁場の印加を制御し、前記撮影対象部位の脂肪組織から発生するMR信号を所定の大きさに抑制するシーケンス制御部と、前記脂肪組織からのMR信号が抑制された前記撮影対象部位に対し所定のパルスシーケンスを適用して収集されたMR信号に基づいて画像データを生成する画像データ生成部と、を備える。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the MRI apparatus of the present invention includes a fat suppression degree selection unit for selecting and setting a desired fat suppression degree from a plurality of preset fat suppression degrees. When transmission and reception to generate the flip angle setting unit for setting the flip angle of the fat suppression pulse based on the imaging condition and the fat suppression degree of MRI imaging to which the fat signal suppression method, the fat saturation pulse having the flip angle And a sequence control unit that controls irradiation of the fat suppression pulse and application of a spoiler gradient magnetic field to the imaging target region of the subject, and suppresses an MR signal generated from the fat tissue of the imaging target site to a predetermined magnitude; An image based on an MR signal acquired by applying a predetermined pulse sequence to the region to be imaged in which MR signals from the fat tissue are suppressed. Comprising an image data generation unit for generating data.

又、本発明のMRI装置は、操作者からの入力を受け付けて、脂肪信号抑制法を適用するMRI撮影の脂肪抑制度を、所定の範囲の脂肪抑制度の中で調整するための脂肪抑制度入力部と、調整された脂肪抑制度に基づいて、脂肪抑制のための脂肪抑制条件のパラメータを設定する撮像パラメータ設定部と、被検体の撮影対象部位に対して前記設定されたパラメータの脂肪抑制パルスの照射を制御し、前記撮影対象部位の脂肪組織から発生するMR信号を所定の大きさに抑制するシーケンス制御部と、前記脂肪組織からのMR信号が抑制された前記撮影対象部位に対し所定のパルスシーケンスを適用して収集されたMR信号に基づいて画像データを生成する画像データ生成部と、を備える。 In addition, the MRI apparatus of the present invention receives an input from an operator and adjusts the fat suppression degree of MRI imaging to which the fat signal suppression method is applied within a predetermined range of fat suppression degrees. An input unit, an imaging parameter setting unit for setting parameters of fat suppression conditions for fat suppression based on the adjusted degree of fat suppression, and fat suppression of the parameters set for the imaging target region of the subject controls morphism irradiation pulses, and the photographing MR signals generated from the adipose tissue of a subject site in a predetermined suppressing the magnitude sequence control unit with respect to the imaging target portion MR signal is suppressed from the adipose tissue An image data generation unit that generates image data based on MR signals collected by applying a predetermined pulse sequence.

発明によれば、被検体の脂肪組織から発生するMR信号を所望の大きさに抑制することにより、水組織のMR信号と抑制された脂肪組織のMR信号とに基づく好適な組織間コントラストを有した画像データの生成が可能となる。このため、従来困難であった脂肪組織とMR信号強度の低い他の組織とを明確に区別して表示することが可能となり装置の診断能が向上する。 According to the present invention, the MR signal generated from the adipose tissue of the subject is suppressed to a desired magnitude, so that a suitable tissue contrast based on the MR signal of the water tissue and the suppressed MR signal of the adipose tissue is obtained. The generated image data can be generated. For this reason, it is possible to clearly distinguish and display adipose tissue, which has been difficult in the past, and other tissues with low MR signal intensity, and the diagnostic performance of the apparatus is improved.

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

以下に述べる本発明の実施例では、先ず、脂肪信号抑制法が適用されたMRI撮影の撮像条件及び脂肪抑制度に基づいて脂肪抑制パルスのフリップアングルを設定する。次いで、脂肪組織から発生するMR信号(以下では、脂肪信号と呼ぶ。)の抑制を目的とした脂肪抑制シーケンスにおいて、被検体の撮影対象部位に対し前記フリップアングルを有した脂肪抑制パルスの照射とスポイラー傾斜磁場の印加を行なって脂肪信号を所望の大きさに抑制する。次に、脂肪抑制シーケンスに後続するMR信号収集シーケンスにおいて、前記撮影対象部位に対しRFパルスの照射と勾配磁場の印加を所定のパルスシーケンスに従って行ない水組織から発生するMR信号(水信号)と抑制された前記脂肪信号を検出する。そして、得られた水信号及び脂肪信号を処理して画像データを生成する。   In the embodiments of the present invention described below, first, the flip angle of the fat suppression pulse is set based on the imaging conditions and the fat suppression degree of MRI imaging to which the fat signal suppression method is applied. Next, in a fat suppression sequence for the purpose of suppressing MR signals generated from adipose tissue (hereinafter referred to as fat signals), irradiation of a fat suppression pulse having the flip angle with respect to the imaging target region of the subject; The spoiler gradient magnetic field is applied to suppress the fat signal to a desired magnitude. Next, in the MR signal acquisition sequence subsequent to the fat suppression sequence, irradiation of an RF pulse and application of a gradient magnetic field to the imaging target site are performed according to a predetermined pulse sequence, and the MR signal (water signal) generated from the water tissue is suppressed. The fat signal is detected. Then, the obtained water signal and fat signal are processed to generate image data.

尚、以下の実施例では、90度パルス及び180度パルスを用いたSE(Spin Echo)法を適用して当該被検体の撮影対象部位から発生するMR信号(即ち、水信号と抑制された脂肪信号)を収集する場合について述べるが、これに限定されるものではなく、FSE(Fast Spin Echo)法やFE(Field Echo)法、更にはEPI(Echo Planar Imaging)法等の他の方法であっても構わない。   In the following embodiments, an MR signal (that is, a water signal and a suppressed fat signal) generated from a region to be imaged of the subject by applying an SE (Spin Echo) method using a 90 degree pulse and a 180 degree pulse. Signal) is collected, but the present invention is not limited to this. Other methods such as FSE (Fast Spin Echo) method, FE (Field Echo) method, and EPI (Echo Planar Imaging) method are also used. It doesn't matter.

(装置の構成)
本発明の実施例におけるMRI装置の構成につき図1を用いて説明する。尚、図1は、本実施例におけるMRI装置の全体構成を示すブロック図である。
(Device configuration)
The configuration of the MRI apparatus in the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the MRI apparatus in this embodiment.

図1に示したMRI装置100は、被検体150に対して静磁場を発生する静磁場発生部1及び傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生部2と、被検体150に対してRFパルスの照射とMR信号の受信を行なう送受信部3と、被検体150を載置する天板4と、送受信部3において受信されたMR信号を再構成処理して画像データを生成する画像データ生成部5と、各種の脂肪抑制度に対応した複数のサンプル画像データが予め保管されているサンプル画像データ保管部6と、画像データ生成部5において生成された画像データや脂肪抑制度に基づいてサンプル画像データ保管部6から読み出されたサンプル画像データを表示する表示部7を備えている。   The MRI apparatus 100 shown in FIG. 1 includes a static magnetic field generation unit 1 that generates a static magnetic field for a subject 150, a gradient magnetic field generation unit 2 that generates a gradient magnetic field, and irradiation of an RF pulse to the subject 150. A transmission / reception unit 3 that receives MR signals; a top 4 on which the subject 150 is placed; an image data generation unit 5 that reconstructs MR signals received by the transmission / reception unit 3 to generate image data; A sample image data storage unit 6 in which a plurality of sample image data corresponding to various types of fat suppression is stored in advance, and a sample image data storage unit based on the image data and the fat suppression level generated in the image data generation unit 5 6 is provided with a display unit 7 for displaying the sample image data read out from 6.

更に、MRI装置100は、被検体情報の入力、撮像モードの選択、撮像条件の設定、脂肪抑制度の設定、各種コマンド信号の入力等を行なう入力部8と、各種撮像条件に対応した撮像パラメータの情報が予め保管されている撮像パラメータ保管部9と、入力部8から供給される脂肪抑制度の設定情報と撮像パラメータ保管部9から供給される撮像パラメータの情報に基づいて脂肪抑制パルスのフリップアングルを算出するフリップアングル算出部10と、MRI装置100における上述の各ユニットを統括的に制御する制御部11を備えている。   The MRI apparatus 100 further includes an input unit 8 for inputting subject information, selecting an imaging mode, setting imaging conditions, setting a fat suppression degree, inputting various command signals, and the like, and imaging parameters corresponding to the various imaging conditions. Of the fat suppression pulse based on the setting information of the fat suppression degree supplied from the input unit 8 and the information of the imaging parameter supplied from the shooting parameter storage unit 9. A flip angle calculation unit 10 that calculates an angle and a control unit 11 that comprehensively controls each unit in the MRI apparatus 100 are provided.

静磁場発生部1は、常伝導磁石あるいは超電導磁石等によって構成される主磁石101と、この主磁石101を駆動するための静磁場電源102を備え、静磁場電源102は、主磁石101に対して所定の電流を供給することにより図示しないガントリの撮影野に配置された被検体150に対して強力な静磁場を形成する。尚、上述の主磁石101は、永久磁石によって構成されていてもよい。   The static magnetic field generation unit 1 includes a main magnet 101 composed of a normal conducting magnet or a superconducting magnet, and a static magnetic field power source 102 for driving the main magnet 101. The static magnetic field power source 102 is connected to the main magnet 101. By supplying a predetermined current, a strong static magnetic field is formed on the subject 150 arranged in the imaging field of the gantry (not shown). The main magnet 101 described above may be constituted by a permanent magnet.

一方、傾斜磁場発生部2は、互いに直交するX軸方向、Y軸方向及びZ軸方向に対して傾斜磁場を形成する複数の傾斜磁場コイル21と、傾斜磁場コイル21の各々に対してパルス電流を供給する傾斜磁場電源22を備えている。   On the other hand, the gradient magnetic field generator 2 includes a plurality of gradient magnetic field coils 21 that form gradient magnetic fields in the X axis direction, the Y axis direction, and the Z axis direction orthogonal to each other, and a pulse current for each of the gradient magnetic field coils 21. Is provided.

脂肪信号の抑制を目的とした脂肪抑制シーケンスにおける傾斜磁場電源22は、後述の送信コイル31から照射される脂肪抑制パルスの照射領域に対してスポイラー傾斜磁場Gpを印加するためのパルス電流を傾斜磁場コイル21に供給する。そして、脂肪抑制パルスの照射によってフリップアングルαだけ倒された脂肪組織の磁化ベクトルが有する巨視的な横磁化成分は、前記スポイラー傾斜磁場の印加により消滅(飽和)する。   The gradient magnetic field power supply 22 in the fat suppression sequence for the purpose of suppressing the fat signal uses a gradient magnetic field as a pulse current for applying the spoiler gradient magnetic field Gp to the irradiation region of the fat suppression pulse irradiated from the transmission coil 31 described later. The coil 21 is supplied. The macroscopic transverse magnetization component of the magnetization vector of the adipose tissue that has been tilted by the flip angle α by irradiation with the fat suppression pulse is extinguished (saturated) by the application of the spoiler gradient magnetic field.

一方、MR信号収集シーケンスにおける傾斜磁場電源22は、被検体150が配置されたガントリの撮影野に対し符号化を行なう。即ち、傾斜磁場電源22は、制御部11から供給されるシーケンス制御信号に基づいてX軸方向,Y軸方向及びZ軸方向の傾斜磁場コイル21に供給するパルス電流を制御することにより各々の方向に対して傾斜磁場を形成する。そして、X軸方向,Y軸方向及びZ軸方向の傾斜磁場は合成されて互いに直交するスライス選択傾斜磁場Gs、位相エンコード傾斜磁場Ge及び読み出し(周波数エンコード)傾斜磁場Grが所望の方向に形成される。即ち、これらの傾斜磁場Gs,Ge及びGrや上述のスポイラー傾斜磁場Gpは、主磁石101によって形成された静磁場に重畳されて被検体150に印加される。   On the other hand, the gradient magnetic field power supply 22 in the MR signal acquisition sequence encodes the imaging field of the gantry in which the subject 150 is arranged. That is, the gradient magnetic field power supply 22 controls the pulse current supplied to the gradient magnetic field coil 21 in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction based on the sequence control signal supplied from the control unit 11 to thereby change the direction of each direction. To form a gradient magnetic field. The gradient magnetic fields in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction are combined to form a slice selection gradient magnetic field Gs, a phase encode gradient magnetic field Ge, and a readout (frequency encode) gradient magnetic field Gr that are orthogonal to each other. The That is, these gradient magnetic fields Gs, Ge, and Gr and the above-described spoiler gradient magnetic field Gp are superimposed on the static magnetic field formed by the main magnet 101 and applied to the subject 150.

次に、送受信部3は、被検体150に対してRFパルスを照射する送信コイル31及び送信部32と、被検体150にて発生したMR信号(水信号及び脂肪信号)を受信する受信コイル33及び受信部34を有している。但し、送信コイル31の機能と受信コイル33の機能を1つのコイルで兼ね備えた送受信コイルを用いてもよい。   Next, the transmission / reception unit 3 transmits a transmission coil 31 and a transmission unit 32 that irradiate the subject 150 with RF pulses, and a reception coil 33 that receives MR signals (water signal and fat signal) generated in the subject 150. And a receiving unit 34. However, a transmission / reception coil having the function of the transmission coil 31 and the function of the reception coil 33 in one coil may be used.

送信部32は、制御部11から供給されるシーケンス制御信号に基づき、主磁石101の静磁場強度によって決定される脂肪組織及び水組織における水素原子核スピンの磁気共鳴周波数(ラーモア周波数)と同じ周波数の搬送波を有し所定の選択励起波形で変調されたパルス電流を生成する。図2は、水組織の磁気共鳴周波数f0wと脂肪組織の磁気共鳴周波数f0fを示したものであり、水組織の磁気共鳴周波数f0wを基準(0ppm)とした場合、脂肪組織の磁気共鳴周波数f0fは周波数軸上の−3.5ppmに存在する。   Based on the sequence control signal supplied from the control unit 11, the transmission unit 32 has the same frequency as the magnetic resonance frequency (Larmor frequency) of the hydrogen nuclear spins in the fat tissue and the water tissue determined by the static magnetic field strength of the main magnet 101. A pulse current having a carrier wave and modulated with a predetermined selective excitation waveform is generated. FIG. 2 shows the magnetic resonance frequency f0w of the water tissue and the magnetic resonance frequency f0f of the fat tissue. When the magnetic resonance frequency f0w of the water tissue is used as a reference (0 ppm), the magnetic resonance frequency f0f of the fat tissue is Present at −3.5 ppm on the frequency axis.

この場合、脂肪抑制シーケンスにおける送信部32は、脂肪組織の磁気共鳴周波数f0fを中心周波数とし所定の周波数帯域Δf0fを有した脂肪抑制パルスを発生させるためのパルス電流を生成する。同様にして、MR信号収集シーケンスにおける送信部32は、例えば、水組織の磁気共鳴周波数f0wを中心周波数とし所定の周波数帯域Δf0wを有する90度RFパルス及び180度RFパルスを発生させるためのパルス電流を生成する。   In this case, the transmission unit 32 in the fat suppression sequence generates a pulse current for generating a fat suppression pulse having a predetermined frequency band Δf0f with the magnetic resonance frequency f0f of the fat tissue as the center frequency. Similarly, the transmission unit 32 in the MR signal acquisition sequence generates, for example, a pulse current for generating a 90 degree RF pulse and a 180 degree RF pulse having a predetermined frequency band Δf0w with the magnetic resonance frequency f0w of the water tissue as a center frequency. Is generated.

次に、図1に示した送信コイル31は、上述の送信部32から供給されるパルス電流によって駆動され、脂肪抑制シーケンスにおける被検体150の撮影対象部位に対し脂肪抑制パルスを照射し、又、MR信号収集シーケンスにおける前記撮影対象部位に対し90度RFパルス及び180度RFパルスを照射する。   Next, the transmission coil 31 shown in FIG. 1 is driven by the pulse current supplied from the transmission unit 32 described above, and irradiates the imaging target region of the subject 150 in the fat suppression sequence with a fat suppression pulse. A 90-degree RF pulse and a 180-degree RF pulse are irradiated to the imaging target site in the MR signal acquisition sequence.

一方、受信コイル33は、前記90度RFパルス及び180度RFパルスの照射によって被検体150の撮影対象部位における水組織及び脂肪組織から発生したMR信号(水信号及び脂肪信号)を検出する。尚、受信コイル33は、通常、MR信号を高感度で検出するために小口径のコイルが複数個(N個)配列された所謂アレイコイルによって構成されている。   On the other hand, the receiving coil 33 detects MR signals (water signal and fat signal) generated from the water tissue and adipose tissue in the imaging target region of the subject 150 by the irradiation of the 90 degree RF pulse and the 180 degree RF pulse. The receiving coil 33 is usually constituted by a so-called array coil in which a plurality (N) of small-diameter coils are arranged in order to detect MR signals with high sensitivity.

受信部34は、図示しないNチャンネルの増幅回路、中間周波変換回路、検波回路、フィルタリング回路及びA/D変換器を備え、受信コイル33が検出した微小なMR信号に対し増幅、中間周波変換、位相検波、フィルタリング等の信号処理を行なった後A/D変換する。但し、前記増幅回路は、受信コイル33が検出したMR信号を高S/Nで増幅するために、通常、受信コイル33の近傍に設けられている。   The receiving unit 34 includes an N channel amplification circuit, an intermediate frequency conversion circuit, a detection circuit, a filtering circuit, and an A / D converter (not shown), and amplifies, intermediate frequency conversion, and a minute MR signal detected by the reception coil 33. A / D conversion is performed after performing signal processing such as phase detection and filtering. However, the amplifying circuit is usually provided in the vicinity of the receiving coil 33 in order to amplify the MR signal detected by the receiving coil 33 with high S / N.

そして、上述の主磁石101、傾斜磁場コイル21、送信コイル31及び受信コイル33は、MRI装置100の図示しないガントリに設けられ、このガントリの中央部には撮影野が形成される。即ち、ガントリの中心には天板4と共に被検体150が挿入される撮影野が設けられ、この撮影野の周囲には受信コイル33、送信コイル31、傾斜磁場コイル21及び主磁石101がZ軸を共軸として同心円状に配置されている。   The main magnet 101, the gradient magnetic field coil 21, the transmission coil 31, and the reception coil 33 are provided in a gantry (not shown) of the MRI apparatus 100, and an imaging field is formed at the center of the gantry. That is, an imaging field in which the subject 150 is inserted together with the top 4 is provided at the center of the gantry, and the reception coil 33, the transmission coil 31, the gradient magnetic field coil 21, and the main magnet 101 are Z-axis around the imaging field. Are arranged concentrically with the axis as the axis.

次に、天板4は、ガントリの近傍に設置された図示しない寝台の上面においてZ軸方向にスライド自在に取り付けられ、天板4に載置された被検体150を体軸方向(Z軸方向)に移動することにより被検体150の撮影対象部位を撮影野の所望位置に設定する。この場合、撮影対象部位が撮影野の近傍に設けられた受信コイル33に対向するような天板4の移動が図示しない天板移動機構部及び天板移動制御部によって行なわれる。   Next, the top plate 4 is slidably mounted in the Z-axis direction on the upper surface of a bed (not shown) installed in the vicinity of the gantry, and the subject 150 placed on the top plate 4 is moved in the body axis direction (Z-axis direction). ) To set the imaging target region of the subject 150 at a desired position in the imaging field. In this case, the top plate 4 is moved by the top plate movement mechanism unit and the top plate movement control unit (not shown) so that the imaging target part faces the receiving coil 33 provided in the vicinity of the imaging field.

画像データ生成部5は、MR信号記憶部51、高速演算部52及び画像データ記憶部53を備え、MR信号記憶部51には、送受信部3の受信部34によって中間周波変換、位相検波、更には、A/D変換されたNチャンネルのMR信号が制御部11から供給される撮像位置情報(即ち、スライスエンコード情報や位相エンコード情報等)と共に順次保存される。   The image data generation unit 5 includes an MR signal storage unit 51, a high-speed calculation unit 52, and an image data storage unit 53. The MR signal storage unit 51 includes intermediate frequency conversion, phase detection, and further by the reception unit 34 of the transmission / reception unit 3. Are sequentially stored together with the imaging position information (that is, slice encoding information, phase encoding information, etc.) supplied from the control unit 11 with the N-channel MR signal subjected to A / D conversion.

一方、高速演算部52は、MR信号記憶部51に一旦保存されたMR信号及び撮像位置情報を読み出し、2次元フーリエ変換による画像再構成処理を行なって画像データを生成する。そして、得られた画像データは画像データ記憶部53に保存される。但し、受信部34から供給される2次元的なMR信号を再構成処理して2次元画像データを生成する替わりに、受信部34から供給される3次元的なMR信号に対し3次元フーリエ変換による再構成処理を行なってボリュームデータ(3次元データ)を生成し、このボリュームデータに基づいて3次元画像データやMPR画像データを生成してもよい。この場合、高速演算部52は、例えば、ボリュームデータをレンダリング処理してボリュームレンダリング画像データやサーフェィスレンダリング画像データ等の3次元画像データを生成する機能や前記ボリュームデータの所望スライス断面におけるMPR(Multi Planar Reconstruction)画像データを生成する機能を有している。   On the other hand, the high-speed calculation unit 52 reads the MR signal and imaging position information once stored in the MR signal storage unit 51, and performs image reconstruction processing by two-dimensional Fourier transform to generate image data. The obtained image data is stored in the image data storage unit 53. However, instead of reconstructing the two-dimensional MR signal supplied from the receiving unit 34 to generate two-dimensional image data, a three-dimensional Fourier transform is performed on the three-dimensional MR signal supplied from the receiving unit 34. The volume data (three-dimensional data) may be generated by performing reconstruction processing according to the above, and three-dimensional image data or MPR image data may be generated based on the volume data. In this case, the high-speed calculation unit 52 performs, for example, a function of rendering volume data to generate three-dimensional image data such as volume rendering image data and surface rendering image data, and MPR (Multi Planar Reconstruction) has a function to generate image data.

サンプル画像データ保管部6には、各種の脂肪抑制度において被検体150あるいは他の被検体から過日収集された複数の画像データがサンプル画像データとして予め保管されている。又、これら画像データの収集における撮像部位、撮像目的、画像コントラスト等の撮像条件や前記脂肪抑制度の情報も前記サンプル画像データの付帯情報としてサンプル画像データ保管部6に保管されている。   In the sample image data storage unit 6, a plurality of image data collected from the subject 150 or other subjects at various fat suppression degrees is stored in advance as sample image data. In addition, information on imaging conditions such as an imaging part, an imaging purpose, and image contrast in the collection of the image data, and information on the fat suppression degree are also stored in the sample image data storage unit 6 as incidental information of the sample image data.

次に、表示部7は、図示しない表示データ生成回路とモニタを備え、前記表示データ生成回路は、画像データ生成部5にて生成された所望の脂肪抑制度における被検体150の画像データ、あるいは、入力部8から供給される脂肪抑制度や撮像条件の情報に基づいてサンプル画像データ保管部6から読み出されたサンプル画像データを所定の表示フォーマットに変換して表示データを生成し、得られた表示データを前記モニタに表示する。   Next, the display unit 7 includes a display data generation circuit and a monitor (not shown), and the display data generation circuit generates image data of the subject 150 at a desired degree of fat suppression generated by the image data generation unit 5, or The sample image data read from the sample image data storage unit 6 is converted into a predetermined display format based on the fat suppression degree and imaging condition information supplied from the input unit 8 to generate display data. The displayed display data is displayed on the monitor.

又、前記表示データ生成回路は、画像データ間の演算を行なう図示しない画像データ演算部を有し、例えば、所望の脂肪抑制度を有したサンプル画像データがサンプル画像データ保管部6に存在しない場合、入力部8において設定、あるいは、制御部11において自動的に設定される複数の脂肪抑制度の各々に対応した当該撮像条件におけるサンプル画像データ(第1のサンプル画像データ)をサンプル画像データ保管部6から読み出し、これらの画像データを重み付け加算することにより所望の脂肪抑制度を有したサンプル画像データ(第2のサンプル画像データ)を生成する。   Further, the display data generation circuit has an image data calculation unit (not shown) that performs calculation between image data. For example, when sample image data having a desired fat suppression degree does not exist in the sample image data storage unit 6 Sample image data (first sample image data) in the imaging condition corresponding to each of a plurality of fat suppression degrees set in the input unit 8 or automatically set in the control unit 11 is stored in the sample image data storage unit 6, sample image data (second sample image data) having a desired degree of fat suppression is generated by weighting and adding these image data.

次に、入力部8は、操作卓上にスイッチ、キーボード、マウス、スライドレバー等の各種入力デバイスや表示パネルを備えたインターフェースであり、通常撮像モード/脂肪抑制撮像モードの選択を行なう撮像モード選択部81、当該MRI撮影に対する撮像条件を設定する撮像条件設定部82及び脂肪抑制撮像モードにおける脂肪抑制度を設定する脂肪抑制度設定部83を備えている。更に、被検体情報の入力、画像データ生成条件や画像データ表示条件の設定、各種コマンド信号の入力等も上述の入力デバイスや表示パネルを用いて行なわれる。   Next, the input unit 8 is an interface provided with various input devices such as switches, a keyboard, a mouse, a slide lever, and a display panel on the console, and an imaging mode selection unit that selects normal imaging mode / fat suppression imaging mode. 81, an imaging condition setting unit 82 for setting an imaging condition for the MRI imaging, and a fat suppression degree setting unit 83 for setting a fat suppression degree in the fat suppression imaging mode. Furthermore, input of object information, setting of image data generation conditions and image data display conditions, input of various command signals, and the like are performed using the above-described input device and display panel.

図3及び図4は、撮像モード選択部81において脂肪抑制撮像モードが選択された後に使用される脂肪抑制度設定部83の具体例を示したものであり、図3(a)は、従来行なわれてきた脂肪信号を略100%抑制して画像データを生成する重度の脂肪抑制撮像モードと脂肪信号を所望の大きさに抑制して画像データを生成する軽度の脂肪抑制撮像モードの選択が可能な脂肪抑制度設定部83である。例えば、脂肪抑制度設定部83に設けられたラジオボタン「ON」を選択することにより軽度の脂肪抑制撮像モードが選択され、ラジオボタン「OFF」を選択することにより重度の脂肪抑制撮像モードが選択される。そして、上述の方法によって軽度の脂肪抑制撮像モードが選択された場合、この脂肪抑制撮像モードに対して予め設定されていた、例えば、70%の脂肪抑制度が設定される。   3 and 4 show a specific example of the fat suppression degree setting unit 83 that is used after the fat suppression imaging mode is selected by the imaging mode selection unit 81, and FIG. Severe fat suppression imaging mode that generates image data with almost 100% suppression of fat signals and a mild fat suppression imaging mode that generates image data while suppressing fat signals to a desired size are possible A fat suppression degree setting unit 83. For example, a light fat suppression imaging mode is selected by selecting the radio button “ON” provided in the fat suppression degree setting unit 83, and a heavy fat suppression imaging mode is selected by selecting the radio button “OFF”. Is done. When a light fat suppression imaging mode is selected by the above-described method, for example, a fat suppression degree of 70% set in advance for the fat suppression imaging mode is set.

又、図3(b)に示した脂肪抑制度設定部83は、重度の脂肪抑制撮像モードを選択するラジオボタン「高」、中程度の脂肪抑制撮像モードを選択するラジオボタン「中」及び軽度の脂肪抑制撮像モードを選択するラジオボタン「低」を備え、予め設定された3種類の脂肪抑制度の中から所望の脂肪抑制度を選択する場合に使用される。例えば、ラジオボタン「高」の選択により100%の脂肪抑制度が、ラジオボタン「中」の選択により70%の脂肪抑制度が、又、ラジオボタン「低」の選択により30%の脂肪抑制度が夫々設定される。尚、図3(b)では、ラジオボタン「高」、「中」及び「低」の何れかを選択することにより3種類の脂肪抑制度「100%」、「70%」及び「30%」の中から所望の脂肪抑制度を選択する場合について述べたが、脂肪抑制度の種類や値はこれらに限定されない。   Also, the fat suppression degree setting unit 83 shown in FIG. 3B has a radio button “high” for selecting a severe fat suppression imaging mode, a radio button “medium” for selecting a moderate fat suppression imaging mode, and a mild And a radio button “low” for selecting a fat suppression imaging mode, and is used when a desired fat suppression degree is selected from three preset fat suppression degrees. For example, the selection of the radio button “high” indicates 100% fat suppression, the selection of the radio button “middle” indicates 70% fat suppression, and the selection of the radio button “low” indicates 30% fat suppression. Are set respectively. In FIG. 3B, by selecting one of the radio buttons “high”, “medium” and “low”, three types of fat suppression degrees “100%”, “70%” and “30%” The case of selecting a desired fat suppression degree from among the above has been described, but the type and value of the fat suppression degree are not limited to these.

予め設定された複数の脂肪抑制度の中から所望の脂肪抑制度を選択して設定する図3(a)及び図3(b)の脂肪抑制度設定部83に対し、図4は、脂肪抑制度を任意の値に設定することが可能な脂肪抑制度設定部83の具体例を示している。即ち、図4の脂肪抑制度設定部83は、左右方向にスライド自在なレバー83aを有し、このレバー83aをその下方に設けられた脂肪抑制度スケール83bの所望の位置に移動することにより脂肪抑制度を任意の値に設定することが可能となる。そして、設定された脂肪抑制度の値は、脂肪抑制度表示部83cに表示される。又、入力部8に設けられたキーボードを用いて脂肪抑制度の値を入力することにより同様の効果を得ることができる。   In contrast to the fat suppression degree setting unit 83 in FIGS. 3A and 3B that selects and sets a desired fat suppression degree from a plurality of preset fat suppression degrees, FIG. The specific example of the fat suppression degree setting part 83 which can set a degree to arbitrary values is shown. That is, the fat suppression degree setting unit 83 of FIG. 4 has a lever 83a that is slidable in the left-right direction, and moves the lever 83a to a desired position on the fat suppression degree scale 83b provided below the lever 83a. It becomes possible to set the suppression degree to an arbitrary value. Then, the set value of the fat suppression degree is displayed on the fat suppression degree display portion 83c. Moreover, the same effect can be acquired by inputting the value of a fat suppression degree using the keyboard provided in the input part 8. FIG.

次いで、図3あるいは図4の脂肪抑制度設定部83において設定された脂肪抑制度は、撮像条件設定部82から供給される当該MRI撮影の撮像条件と共に制御部11を介しフリップアングル算出部10に供給される。そして、このフリップアングル算出部10において前記脂肪抑制度を実現する脂肪抑制パルスのフリップアングルが算出される。   Next, the fat suppression degree set in the fat suppression degree setting unit 83 in FIG. 3 or FIG. 4 is supplied to the flip angle calculation unit 10 via the control unit 11 together with the imaging conditions of the MRI imaging supplied from the imaging condition setting unit 82. Supplied. Then, the flip angle calculation unit 10 calculates the flip angle of the fat suppression pulse for realizing the fat suppression degree.

図1へ戻って、撮像パラメータ保管部9は、撮像部位、撮像目的、画像コントラスト等から構成される各種の撮像条件に対応した撮像パラメータが予め保管されている。図5は、撮像条件に対応した撮像パラメータの具体例を示したものであり、例えば、撮像部位が「頭部」、撮像目的が「頭部スクリーニング」、画像コントラストが「T2強調画像」の撮像条件に対して予め設定された各種の撮像パラメータ(シーケンス種(パルスシーケンス名)、繰り返し時間TR、エコー時間TE、スライス数M、撮像領域FOV、画像マトリクス等)が保管されている。   Returning to FIG. 1, the imaging parameter storage unit 9 stores in advance imaging parameters corresponding to various imaging conditions including an imaging part, an imaging purpose, an image contrast, and the like. FIG. 5 shows a specific example of the imaging parameter corresponding to the imaging condition. For example, the imaging region is “head”, the imaging purpose is “head screening”, and the image contrast is “T2 weighted image”. Various imaging parameters (sequence type (pulse sequence name), repetition time TR, echo time TE, number of slices M, imaging area FOV, image matrix, etc.) preset for the conditions are stored.

同様にして、「胸部」、「頚部」「腹部」、「骨盤部」等の撮像部位、「脳腫瘍」、「肺疾患」、「腹部腫瘍」、「頚椎異常」等の撮像目的、更には、「T1強調画像」等の画像コントラスト等からなる撮像条件に対して設定された撮像パラメータも撮像パラメータ保管部9に保管されている。そして、入力部8の撮像条件設定部82から供給される撮像条件の情報に対応した撮像パラメータが撮像パラメータ保管部9から読み出され、制御部11を介してフリップアングル算出部10へ供給される。   Similarly, imaging sites such as `` chest '', `` cervical '', `` abdominal '', `` pelvic part '', `` brain tumor '', `` pulmonary disease '', `` abdominal tumor '', `` cervical spine abnormality '', etc. Imaging parameters set for imaging conditions such as an image contrast such as “T1-weighted image” are also stored in the imaging parameter storage unit 9. Then, an imaging parameter corresponding to the imaging condition information supplied from the imaging condition setting unit 82 of the input unit 8 is read from the imaging parameter storage unit 9 and supplied to the flip angle calculation unit 10 via the control unit 11. .

再び図1へ戻って、フリップアングル算出部10は、図示しない演算回路と記憶回路を備え、撮像パラメータ保管部9から供給された上述の撮像パラメータに基づいて所望の脂肪抑制度を実現する脂肪抑制パルスのフリップアングルを算出する。   Returning to FIG. 1 again, the flip angle calculation unit 10 includes an arithmetic circuit and a storage circuit (not shown), and realizes a desired fat suppression degree based on the above-described imaging parameters supplied from the imaging parameter storage unit 9. Calculate the flip angle of the pulse.

次に、フリップアングル算出部10によるフリップアングルの算出方法につき図6を用いて説明する。図6は、所望の脂肪抑制度を実現するフリップアングルαの脂肪抑制パルスをプリパルスとして使用したMRI撮影のパルスシーケンスであり、このパルスシーケンスは、被検体150の撮影対象部位に対し脂肪抑制パルスを照射してこの撮影対象部位から発生する脂肪信号を所望の大きさに抑制する脂肪抑制シーケンスと、脂肪信号が抑制された前記撮影対象部位に対しSE法を適用して水組織からのMR信号(水信号)及び抑制された脂肪組織からのMR信号(脂肪信号)を収集するMR信号収集シーケンスとから構成される。   Next, a flip angle calculation method performed by the flip angle calculation unit 10 will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows a pulse sequence of MRI imaging using a fat suppression pulse of flip angle α that realizes a desired degree of fat suppression as a pre-pulse. This pulse sequence applies a fat suppression pulse to the imaging target region of the subject 150. A fat suppression sequence that suppresses a fat signal generated from the imaging target region to a desired magnitude by irradiation, and an MR signal from water tissue by applying the SE method to the imaging target site in which the fat signal is suppressed ( And an MR signal acquisition sequence for acquiring MR signals (fat signals) from the suppressed fat tissue.

そして、脂肪抑制シーケンスの時刻t1では、図2において既に述べたように水組織の磁気共鳴周波数f0wより3.5ppmだけ低い脂肪組織の磁気共鳴周波数f0fを中心周波数とし帯域Δf0fを有する脂肪抑制パルスを、送信用コイル31のサイズによって決定される前記撮影対象部位の比較的広範囲な領域に照射し、この照射領域に存在する脂肪組織の磁化ベクトルをフリップアングルα度だけ倒す。   Then, at the time t1 of the fat suppression sequence, as already described in FIG. 2, the fat suppression pulse having the band Δf0f with the magnetic resonance frequency f0f of the fat tissue lower by 3.5 ppm than the magnetic resonance frequency f0w of the water tissue as the center frequency. Then, a relatively wide area of the imaging target region determined by the size of the transmission coil 31 is irradiated, and the magnetization vector of the adipose tissue existing in this irradiation area is tilted by a flip angle α degrees.

次いで、脂肪抑制パルスの照射に後続する脂肪抑制シーケンスの時刻t2において、例えば、位相エンコード方向にスポイラー傾斜磁場Gpを印加することによりα度倒された前記磁化ベクトルの横磁化成分に位相差を与え、この磁化ベクトルの巨視的な横磁化成分を消滅(飽和)させる。   Next, at the time t2 of the fat suppression sequence subsequent to the irradiation of the fat suppression pulse, for example, by applying a spoiler gradient magnetic field Gp in the phase encoding direction, a phase difference is given to the transverse magnetization component of the magnetization vector tilted by α degrees. The macroscopic transverse magnetization component of this magnetization vector is extinguished (saturated).

次に、脂肪抑制パルスの照射から時間間隔Tdだけ経過したMR信号収集シーケンスの時刻t3において90度RFパルスの印加とスライス断面を選択するスライス選択傾斜磁場Gsの印加が上述の撮影対象部位に対して行なわれ、選択されたスライス断面の複数からなる水組織の磁化ベクトルは90度倒される。   Next, at the time t3 of the MR signal acquisition sequence after the time interval Td has elapsed from the irradiation of the fat suppression pulse, the application of the 90-degree RF pulse and the application of the slice selection gradient magnetic field Gs for selecting the slice cross-section are applied to the above-described imaging target region. The magnetization vector of the water tissue consisting of a plurality of selected slice sections is tilted by 90 degrees.

更に、90度RFパルスの照射からTE/2後の時刻t4において180度RFパルスが同一の撮影対象部位に照射され、期間[t3−t4]において拡大の一途にあった水組織における磁化ベクトルの位相差は180度RFパルスの照射によって徐々に縮小する。そして、180度RFパルスの照射からTE/2後の時刻t5において磁化ベクトルの位相は一致してMR信号が発生し、このMR信号は、時刻t5において印加される読み出し傾斜磁場Grの存在下で受信コイル33によって検出され受信部34に供給される。上述の手順によって1つの位相エンコード方向に対するMR信号が収集され、更に、位相エンコード傾斜磁場Geを順次更新しながら同様の手順を繰り返すことにより画像データの生成に必要な1スライス分のMR信号が収集される。   Further, at the time t4 after TE / 2 from the irradiation of the 90 degree RF pulse, the same imaging target region is irradiated with the 180 degree RF pulse, and the magnetization vector in the water tissue that has been expanded in the period [t3-t4]. The phase difference is gradually reduced by the irradiation of the 180 degree RF pulse. Then, at time t5 after TE / 2 from irradiation of the 180 degree RF pulse, the phase of the magnetization vector coincides to generate an MR signal, and this MR signal is generated in the presence of the readout gradient magnetic field Gr applied at time t5. It is detected by the receiving coil 33 and supplied to the receiving unit 34. MR signals for one phase encoding direction are collected by the above-described procedure, and further, MR signals for one slice necessary for generating image data are collected by repeating the same procedure while sequentially updating the phase encoding gradient magnetic field Ge. Is done.

このとき、繰り返し時間TRが脂肪組織の縦緩和時間T1に比べて十分長い場合には、脂肪抑制シーケンスにおいて飽和された脂肪組織における磁化ベクトルの縦磁化成分は略完全に回復し、TR後に照射される次の脂肪抑制パルスにより再度α度だけ倒される。ここで時刻t1における脂肪抑制パルスの照射から時刻t3における90度RFパルスの照射までの時間間隔Tdが脂肪組織の縦緩和時間T1に比べて十分短い場合、90度RFパルスが照射される直前の脂肪組織における磁化ベクトルの縦磁化成分は、脂肪抑制パルスが照射された直後の縦磁化成分と略等しい。従って、被検体150の撮影対象部位からはフリップアングルαの脂肪抑制パルスに基づいて脂肪信号が抑制されたMR信号が収集される。   At this time, if the repetition time TR is sufficiently longer than the longitudinal relaxation time T1 of the adipose tissue, the longitudinal magnetization component of the magnetization vector in the adipose tissue saturated in the fat suppression sequence is almost completely recovered and is irradiated after the TR. It is defeated again by α degrees by the next fat suppression pulse. Here, when the time interval Td from the irradiation of the fat suppression pulse at the time t1 to the irradiation of the 90-degree RF pulse at the time t3 is sufficiently shorter than the longitudinal relaxation time T1 of the adipose tissue, immediately before the 90-degree RF pulse is irradiated. The longitudinal magnetization component of the magnetization vector in the fat tissue is substantially equal to the longitudinal magnetization component immediately after the fat suppression pulse is irradiated. Therefore, MR signals in which the fat signal is suppressed are collected from the imaging target region of the subject 150 based on the fat suppression pulse with the flip angle α.

そして、フリップアングルαの脂肪抑制パルスを繰り返し時間TRで照射しながら異なる位相エンコードに対しMR信号の収集を連続して行なう場合、脂肪抑制パルスが照射された直後の脂肪組織における磁化ベクトルの縦磁化成分Mz+と最初の脂肪抑制パルスが照射される前の初期状態における前記磁化ベクトルの縦磁化成分M0は、脂肪組織の縦緩和時間をT1とすれば次式(1)の関係にある。

Figure 0005508697
When MR signals are continuously collected for different phase encoding while irradiating a fat suppression pulse with a flip angle α at a repetition time TR, longitudinal magnetization of a magnetization vector in a fat tissue immediately after the irradiation of the fat suppression pulse is performed. The longitudinal magnetization component M0 of the magnetization vector in the initial state before irradiation with the component Mz + and the first fat saturation pulse has a relationship represented by the following formula (1) when the longitudinal relaxation time of the fat tissue is T1.
Figure 0005508697

更に、90度RFパルスが照射される直前の前記磁化ベクトルにおける縦磁化成分Mzfと初期状態の前記磁化ベクトルにおける縦磁化成分M0は、期間[t1−t3]において行なわれる前記縦磁化成分Mz+の緩和過程を考慮することにより次式(2)のようになる。

Figure 0005508697
即ち、脂肪抑制度(1−Mzf/M0)は、繰り返し時間TR、脂肪組織の縦緩和時間T1、脂肪抑制パルス照射時刻t1から90度RFパルス照射時刻T3までの時間間隔Td、脂肪抑制パルスのフリップアングルαの関数となり、例えば、TR=2000msec、T1=260msec、Td=10msecの場合、脂肪抑制パルスのフリップアングルαに対するMzf/M0は上式(1)及び(2)を用いることにより図7にようになる。そして、この図7によれば、脂肪抑制度を70%(即ち、Mzf/M0=0.3)にしたい場合には脂肪抑制パルスのフリップアングルαを約75度に設定すればよいことがわかる。尚、脂肪組織の縦緩和時間T1や時間間隔Tdは、通常、撮像条件等に依存することなく設定されるため、フリップアングルαは、繰り返し時間TRによって略決定される。 Further, the longitudinal magnetization component Mzf in the magnetization vector just before irradiation with the 90-degree RF pulse and the longitudinal magnetization component M0 in the magnetization vector in the initial state are relaxed in the longitudinal magnetization component Mz + performed in the period [t1-t3]. By considering the process, the following equation (2) is obtained.
Figure 0005508697
That is, the degree of fat suppression (1-Mzf / M0) is the repetition time TR, the longitudinal relaxation time T1 of fat tissue, the time interval Td from the fat suppression pulse irradiation time t1 to the 90-degree RF pulse irradiation time T3, and the fat suppression pulse. For example, when TR = 2000 msec, T1 = 260 msec, and Td = 10 msec, Mzf / M0 with respect to the flip angle α of the fat suppression pulse is obtained by using the above equations (1) and (2). It becomes like. According to FIG. 7, it is understood that the flip angle α of the fat suppression pulse may be set to about 75 degrees when the fat suppression degree is desired to be 70% (that is, Mzf / M0 = 0.3). . Since the longitudinal relaxation time T1 and the time interval Td of the adipose tissue are normally set without depending on the imaging conditions and the like, the flip angle α is substantially determined by the repetition time TR.

そして、式(1)及び式(2)に基づいた演算プログラムはフリップアングル算出部10が備える前記記憶回路に予め保管されている。一方、フリップアングル算出部10の前記演算回路は、入力部8の撮像条件設定部82にて設定される当該MRI撮影の撮像条件に基づいて撮像パラメータ保管部9から供給される撮像パラメータの繰り返し時間TR、予め設定された脂肪組織の縦緩和時間T1及び時間間隔Td、更には、入力部8の脂肪抑制度設定部83から制御部11を介して供給される所望の脂肪抑制度を前記記憶回路から読み出した演算プログラムに入力することにより前記脂肪抑制度を実現するためのフリップアングルαを算出する。   And the arithmetic program based on Formula (1) and Formula (2) is stored beforehand by the said memory circuit with which the flip angle calculation part 10 is provided. On the other hand, the arithmetic circuit of the flip angle calculation unit 10 repeats the imaging parameter supplied from the imaging parameter storage unit 9 based on the imaging condition of the MRI imaging set by the imaging condition setting unit 82 of the input unit 8. TR, the longitudinal relaxation time T1 and time interval Td of the preset fat tissue, and the desired fat suppression degree supplied from the fat suppression degree setting unit 83 of the input unit 8 via the control unit 11 are stored in the storage circuit. The flip angle α for realizing the fat suppression degree is calculated by inputting the calculation program read from the above.

尚、代表的なパルスシーケンスであるスピンエコー(SE)法、高速スピンエコー(FSE)法、フィールドエコー(FE)法等では、繰り返し時間TRの間に複数のスライス断面に対してMR信号を収集するマルチスライス法が適用される。図8は、マルチスライス法によるMR信号の収集を模式的に示したものであり、例えば、繰り返し時間TRの間にM枚のスライス断面に対するMR信号を収集する場合、スライス1乃至スライスMの各々におけるMR信号の収集は、図6の場合と同様にして脂肪抑制シーケンスとMR信号収集シーケンスによって行なわれる。   In the typical pulse sequence such as the spin echo (SE) method, the fast spin echo (FSE) method, the field echo (FE) method, etc., MR signals are collected for a plurality of slice sections during the repetition time TR. A multi-slice method is applied. FIG. 8 schematically shows the acquisition of MR signals by the multi-slice method. For example, when acquiring MR signals for M slice cross sections during the repetition time TR, each of the slices 1 to M is shown. MR signals are collected by the fat suppression sequence and the MR signal collection sequence in the same manner as in FIG.

そして、スライス数Mのスライス断面に対するMR信号の収集繰り返し時間をTRとすれば、各スライス断面に対するMR信号の収集時間(即ち、脂肪抑制パルス間隔)TfはTf=TR/Nによって示される。このようなマルチスライス法における脂肪抑制パルスのフリップアングルαは、式(1)及び式(2)における繰り返し時間TRを脂肪抑制パルス間隔Tfに置き換えた次式(3)に基づいて算出することが可能である。

Figure 0005508697
この場合、フリップアングル算出部10の前記演算回路は、入力部8の撮像条件設定部82にて設定される当該MRI撮影の撮像条件に基づいて撮像パラメータ保管部9から供給される撮像パラメータの繰り返し時間TR及びスライス数M(図5参照)とから脂肪抑制パルス間隔Tfを算出する。そして、得られた脂肪抑制パルス間隔Tfと予め設定された脂肪組織の縦緩和時間T1及び時間間隔Td、更には、入力部8の脂肪抑制度設定部83から制御部11を介して供給される所望の脂肪抑制度を前記記憶回路から読み出した演算プログラムに入力することにより前記脂肪抑制度を実現するためのフリップアングルαを算出する。 If the MR signal acquisition repetition time for the slice cross section with the number of slices M is TR, the MR signal acquisition time (ie, fat suppression pulse interval) Tf for each slice cross section is represented by Tf = TR / N. The flip angle α of the fat suppression pulse in such a multi-slice method can be calculated based on the following equation (3) in which the repetition time TR in the equations (1) and (2) is replaced with the fat suppression pulse interval Tf. Is possible.
Figure 0005508697
In this case, the arithmetic circuit of the flip angle calculation unit 10 repeats the imaging parameters supplied from the imaging parameter storage unit 9 based on the imaging conditions of the MRI imaging set by the imaging condition setting unit 82 of the input unit 8. The fat suppression pulse interval Tf is calculated from the time TR and the slice number M (see FIG. 5). Then, the obtained fat suppression pulse interval Tf, preset longitudinal relaxation time T1 and time interval Td of fat tissue, and further supplied from the fat suppression degree setting unit 83 of the input unit 8 via the control unit 11. A flip angle α for realizing the fat suppression degree is calculated by inputting a desired fat suppression degree to the calculation program read from the storage circuit.

図9は、脂肪抑制パルスのフリップアングルαに対するMzf/M0を各種の脂肪抑制パルス間隔Tfについて示したものであり、例えば、RFパルスを複数回連続して照射することにより多くのMR信号を短時間で収集することが可能なFSE法において、繰り返し時間TRの間に1スライス断面に対する全てのMR信号を収集する場合にはTf=TRとなり、既に述べたようにTfが2000msecの場合には、脂肪抑制パルスのフリップアングルを75度に設定することにより脂肪抑制度70%の画像データを得ることができる。   FIG. 9 shows Mzf / M0 with respect to the flip angle α of the fat suppression pulse for various fat suppression pulse intervals Tf. For example, many MR signals are shortened by irradiating the RF pulse a plurality of times continuously. In the FSE method that can be collected in time, when all MR signals for one slice cross section are collected during the repetition time TR, Tf = TR, and as described above, when Tf is 2000 msec, By setting the flip angle of the fat suppression pulse to 75 degrees, image data with a fat suppression degree of 70% can be obtained.

しかしながら、多くのスライス断面に対するMR信号の収集時間を短縮するために、例えば、位相エンコード方向の数を減らして1スライス断面に対するMR信号の収集時間、即ち、脂肪抑制パルス間隔Tfを100msecにした場合、脂肪抑制度70%を得るためには脂肪抑制パルスのフリップアングルαを約55度に設定する必要がある。換言すれば、脂肪抑制パルスのフリップアングルαを75度のままにした場合には脂肪信号が過度に低減された画像データが生成される。   However, in order to shorten the MR signal acquisition time for many slice cross sections, for example, when the number of phase encoding directions is reduced and the MR signal acquisition time for one slice cross section, that is, the fat suppression pulse interval Tf is set to 100 msec. In order to obtain a fat suppression degree of 70%, it is necessary to set the flip angle α of the fat suppression pulse to about 55 degrees. In other words, when the flip angle α of the fat suppression pulse is kept at 75 degrees, image data in which the fat signal is excessively reduced is generated.

又、SE法やFE法において、例えば、1スライス断面に対するMR信号の収集時間を更に減らして脂肪抑制パルス間隔Tfを20msecまで短縮した場合、脂肪抑制度70%を得るためには脂肪抑制パルスのフリップアングルαを35度に設定しなくてはならない。   Further, in the SE method and the FE method, for example, when the MR signal acquisition time for one slice cross section is further reduced and the fat suppression pulse interval Tf is shortened to 20 msec, in order to obtain a fat suppression degree of 70%, The flip angle α must be set to 35 degrees.

尚、式(2)及び式(3)とこれらを図示した図7及び図9では説明を簡単にするために縦磁化の計算に脂肪抑制パルスの影響のみを用い、MR信号収集シーケンスにおけるRFパルスの効果は考慮していない。しかしながら、パルスシーケンスの種類や撮像条件等が決定すれば定常状態にある縦磁化は同様にして求めることが可能である。   In order to simplify the explanation in the equations (2) and (3) and FIGS. 7 and 9 showing these, only the influence of the fat suppression pulse is used in the calculation of the longitudinal magnetization, and the RF pulse in the MR signal acquisition sequence is used. The effect of is not considered. However, if the type of pulse sequence, imaging conditions, etc. are determined, the longitudinal magnetization in the steady state can be obtained in the same manner.

次に、図1の制御部11は、主制御部111及びシーケンス制御部112を備えている。主制御部111は、図示しないCPUと記憶回路を備え、MRI装置100を統括して制御する機能を有している。主制御部111の記憶回路には、予め設定された脂肪組織及び水組織の縦緩和時間、脂肪抑制パルスから90度RFパルスまでの時間間隔Td、脂肪組織及び水組織の磁気共鳴周波数f0f及びf0w、MR信号収集シーケンスに適用可能な各種パルスシーケンスデータ(例えば、各種パルスシーケンスにおいて送信コイル31に供給されるパルス電流の中心周波数及び帯域、大きさ、供給時間、供給タイミング等)が保管され、更に、入力部8にて入力/設定/選択された被検体情報、撮像モード、撮像条件、脂肪抑制度等の情報が保存される。又、主制御部111のCPUは、前記記憶回路に保存された上述の各種情報に基づいてMRI装置100の各ユニットを制御し、当該被検体150に対するMRI撮影を行なう。   Next, the control unit 11 in FIG. 1 includes a main control unit 111 and a sequence control unit 112. The main control unit 111 includes a CPU and a storage circuit (not shown) and has a function of controlling the MRI apparatus 100 in an integrated manner. The memory circuit of the main control unit 111 includes a preset longitudinal relaxation time of fat tissue and water tissue, a time interval Td from a fat suppression pulse to a 90-degree RF pulse, and magnetic resonance frequencies f0f and f0w of fat tissue and water tissue. Various pulse sequence data applicable to the MR signal acquisition sequence (for example, the center frequency and band of pulse current supplied to the transmission coil 31 in various pulse sequences, the magnitude, the supply time, the supply timing, etc.) are stored. The subject information input / set / selected by the input unit 8, the imaging mode, the imaging conditions, the fat suppression degree, and the like are stored. The CPU of the main control unit 111 controls each unit of the MRI apparatus 100 based on the above-described various information stored in the storage circuit, and performs MRI imaging on the subject 150.

一方、制御部11のシーケンス制御部112は、図示しないCPUを備え、主制御部111から供給される脂肪抑制シーケンス及びMR信号収集シーケンスのパルスシーケンスデータに基づいてシーケンス制御信号を生成する。そして、このシーケンス制御信号を傾斜磁場発生部2の傾斜磁場電源22及び送受信部3の送信部32へ供給することにより、傾斜磁場コイル21及び送信コイル31に対するパルス電流を制御する。   On the other hand, the sequence control unit 112 of the control unit 11 includes a CPU (not shown), and generates a sequence control signal based on the fat suppression sequence and the pulse sequence data of the MR signal acquisition sequence supplied from the main control unit 111. Then, by supplying this sequence control signal to the gradient magnetic field power source 22 of the gradient magnetic field generation unit 2 and the transmission unit 32 of the transmission / reception unit 3, the pulse currents for the gradient magnetic field coil 21 and the transmission coil 31 are controlled.

(MRI撮影の手順)
次に、本実施例におけるMRI撮影の手順につき図10に示したフローチャートに沿って説明する。尚、ここではSE法を適用して1つのスライス断面に対する画像データを生成する場合について述べるがこれに限定されない。
(MRI imaging procedure)
Next, the procedure of MRI imaging in the present embodiment will be described along the flowchart shown in FIG. Although the case where image data for one slice section is generated by applying the SE method will be described here, the present invention is not limited to this.

被検体150のMRI撮影に先立ちMRI装置100の操作者は、天板4に載置した被検体150をZ軸方向に移動することによりその撮影対象部位をガントリの撮影野に配置した後、入力部8において被検体情報の入力、画像データ生成条件の設定、画像データ表示条件の設定等の初期設定を行なう(図10のステップS1)。   Prior to MRI imaging of the subject 150, the operator of the MRI apparatus 100 moves the subject 150 placed on the top 4 in the Z-axis direction to place the imaging target region in the imaging field of the gantry, and then input The unit 8 performs initial settings such as input of object information, setting of image data generation conditions, setting of image data display conditions, and the like (step S1 in FIG. 10).

次いで、前記操作者は、入力部8の撮像モード選択部81において脂肪抑制撮像モードを選択した後、撮像条件設定部81において被検体150のMRI撮影に対する撮像条件(撮像部位、撮像目的、画像コントラスト等)を設定し(図10のステップS2)、更に、脂肪抑制度設定部83において所望の脂肪抑制度を設定する(図10のステップS3)。   Next, the operator selects the fat suppression imaging mode in the imaging mode selection unit 81 of the input unit 8, and then in the imaging condition setting unit 81, imaging conditions for the MRI imaging of the subject 150 (imaging site, imaging purpose, image contrast). Etc.) (step S2 in FIG. 10), and a desired fat suppression degree is set in the fat suppression degree setting unit 83 (step S3 in FIG. 10).

脂肪抑制度の設定に際し、操作者は、脂肪抑制度設定部83に設けられた入力デバイスを用いて所望の脂肪抑制度を暫定的に設定し、この設定情報や上述の撮像条件を制御部11の主制御部111を介して受信した表示部7の表示データ生成回路は、これらの情報に対応したサンプル画像データをサンプル画像データ保管部6から読み出して表示部7のモニタに表示する。   When setting the fat suppression degree, the operator tentatively sets a desired fat suppression degree by using an input device provided in the fat suppression degree setting unit 83, and sets the setting information and the imaging conditions described above to the control unit 11. The display data generation circuit of the display unit 7 received via the main control unit 111 reads sample image data corresponding to these pieces of information from the sample image data storage unit 6 and displays the sample image data on the monitor of the display unit 7.

又、上述の脂肪抑制度に対応するサンプル画像データがサンプル画像データ保管部6に存在しない場合、前記表示データ生成回路は、入力部8において設定される複数の脂肪抑制度の各々に対応した前記撮像条件におけるサンプル画像データ(第1のサンプル画像データ)をサンプル画像データ保管部6から読み出す。そして、これらの画像データを重み付け加算することにより暫定的な脂肪抑制度に対応したサンプル画像データ(第2のサンプル画像データ)を生成し表示部7に表示する。そして、操作者は、表示部7に表示されたサンプル画像データを観察することにより暫定的に設定した脂肪抑制度の妥当性を判定し、この判定結果に基づいて脂肪抑制度の正式な設定を行なう。   When the sample image data corresponding to the above-described fat suppression degree does not exist in the sample image data storage unit 6, the display data generation circuit is configured to correspond to each of the plurality of fat suppression degrees set in the input unit 8. Sample image data under the imaging conditions (first sample image data) is read from the sample image data storage unit 6. Then, by weighting and adding these image data, sample image data (second sample image data) corresponding to the provisional fat suppression degree is generated and displayed on the display unit 7. Then, the operator determines the validity of the fat suppression degree provisionally set by observing the sample image data displayed on the display unit 7, and based on the determination result, the operator sets the formal setting of the fat suppression degree. Do.

一方、入力部8の撮像条件設定部82及び脂肪抑制度設定部83が供給する撮像条件及び脂肪抑制度の設定情報を制御部11の主制御部111を介して受信したフリップアングル算出部10は、先ず、撮像パラメータ保管部9に保管されている各種撮像パラメータの中から前記撮像条件に対応した撮像パラメータを抽出する(図10のステップS4)。次いで、この撮像パラメータに含まれている繰り返し時間TRや脂肪抑制度設定部83から供給された脂肪抑制度、更には、予め設定されている脂肪組織の縦緩和時間T1及び脂肪抑制パルスから90度RFパルスまでの時間間隔Tdを自己の記憶回路から読み出した演算プログラムに入力することにより前記脂肪抑制度を実現する脂肪抑制パルスのフリップアングルαを算出する(図10のステップS5)。   On the other hand, the flip angle calculation unit 10 that has received the imaging condition and fat suppression degree setting information supplied by the imaging condition setting unit 82 and the fat suppression degree setting unit 83 of the input unit 8 via the main control unit 111 of the control unit 11 is First, an imaging parameter corresponding to the imaging condition is extracted from various imaging parameters stored in the imaging parameter storage unit 9 (step S4 in FIG. 10). Next, the repetition time TR included in the imaging parameter, the fat suppression degree supplied from the fat suppression degree setting unit 83, and 90 degrees from the preset longitudinal relaxation time T1 of the fat tissue and the fat suppression pulse. By inputting the time interval Td to the RF pulse into the calculation program read from its own storage circuit, the flip angle α of the fat suppression pulse for realizing the fat suppression degree is calculated (step S5 in FIG. 10).

そして、フリップアングルαの算出結果が主制御部111に供給されることにより脂肪抑制撮像モードにおけるMRI撮影が開始される。   Then, when the calculation result of the flip angle α is supplied to the main control unit 111, MRI imaging in the fat suppression imaging mode is started.

脂肪抑制撮像モードのMRI撮影に際し、制御部11のシーケンス制御部112は、算出されたフリップアングルαに基づく脂肪信号の抑制と上述の撮像パラメータのシーケンス種に設定されたSE法に基づくMR信号の収集を行なう。即ち、送受信部3の送信部32は、脂肪抑制シーケンスの時刻t1にシーケンス制御部112から供給される制御信号に基づいて所定のパルス電流を発生する。そして、このパルス電流が供給された送信コイル31は、脂肪組織の磁気共鳴周波数f0fを中心周波数とし所定の帯域Δf0fを有するフリップアングルαの脂肪抑制パルスを送信用コイル31のサイズによって決定される撮像対象部位に照射し、この照射領域に存在する脂肪組織の磁化ベクトルをフリップアングルα度だけ倒す。   At the time of MRI imaging in the fat suppression imaging mode, the sequence control unit 112 of the control unit 11 suppresses the fat signal based on the calculated flip angle α and generates an MR signal based on the SE method set in the sequence type of the imaging parameter described above. Collect. That is, the transmission unit 32 of the transmission / reception unit 3 generates a predetermined pulse current based on the control signal supplied from the sequence control unit 112 at time t1 of the fat suppression sequence. The transmission coil 31 to which this pulse current is supplied takes an image in which a fat suppression pulse of a flip angle α having a predetermined band Δf0f with a magnetic resonance frequency f0f of fat tissue as a center frequency is determined by the size of the transmission coil 31. The target site is irradiated, and the magnetization vector of the adipose tissue existing in this irradiation region is tilted by a flip angle α degrees.

次いで、脂肪抑制パルスの照射に後続する脂肪抑制シーケンスの時刻t2において、位相エンコード方向にスポイラー傾斜磁場Gpを印加することにより、α度倒された上述の磁化ベクトルにおける横磁化成分に位相差を与え、この磁化ベクトルの巨視的な横磁化成分を消滅(飽和)させる(図10のステップS6)。   Next, by applying a spoiler gradient magnetic field Gp in the phase encoding direction at time t2 of the fat suppression sequence following the fat suppression pulse irradiation, a phase difference is given to the transverse magnetization component in the above-described magnetization vector that has been tilted by α degrees. Then, the macroscopic transverse magnetization component of this magnetization vector is extinguished (saturated) (step S6 in FIG. 10).

次に、脂肪抑制パルスの照射から時間間隔Tdだけ経過したMR信号収集シーケンスの時刻t3において90度RFパルスの照射と所定のスライス断面を設定するスライス選択傾斜磁場Gsの印加が上述の撮像対象部位に対して行なわれ、選択されたスライス断面に存在する水組織及び抑制された脂肪組織の磁化ベクトルを90度倒す。   Next, at the time t3 of the MR signal acquisition sequence after the time interval Td has elapsed from the irradiation of the fat suppression pulse, the irradiation of the 90-degree RF pulse and the application of the slice selection gradient magnetic field Gs for setting a predetermined slice cross section are performed as described above The magnetization vector of the water tissue and the suppressed fat tissue existing in the selected slice cross-section is tilted by 90 degrees.

更に、90度RFパルスの照射からTE/2後の時刻t4において180度RFパルスの照射とスライス選択傾斜磁場Gsの印加が行なわれる。このとき、期間[t3−t4]において拡大しつつあった前記スライス断面の水組織及び脂肪組織における磁化ベクトルの位相差は180RFパルスの照射によって徐々に縮小し、180度RFパルスの照射からTE/2後の時刻t5において前記磁化ベクトルの位相は一致しMR信号として検出される。そして、このMR信号は、時刻t5において印加される読み出し傾斜磁場Gsの存在下で受信コイル33によって検出され、検出されたMR信号は、増幅、中間周波変換、位相検波、フィルタリング、A/D変換等の信号処理を経て、スライスエンコード情報や位相エンコード情報等の撮像位置情報と共に画像データ生成部5のMR信号記憶部51に保存される(図10のステップS7)。   Further, irradiation of 180 degree RF pulse and application of slice selective gradient magnetic field Gs are performed at time t4 after TE / 2 from irradiation of 90 degree RF pulse. At this time, the phase difference of the magnetization vector in the water tissue and the fat tissue of the slice cross-section that was expanding in the period [t3-t4] is gradually reduced by the irradiation of the 180 RF pulse, and from the irradiation of the 180 degree RF pulse, the TE / Two times later at time t5, the phases of the magnetization vectors coincide and are detected as MR signals. This MR signal is detected by the receiving coil 33 in the presence of the readout gradient magnetic field Gs applied at time t5, and the detected MR signal is amplified, intermediate frequency converted, phase detected, filtered, A / D converted. Through signal processing such as the above, the image data is stored in the MR signal storage unit 51 of the image data generation unit 5 together with imaging position information such as slice encoding information and phase encoding information (step S7 in FIG. 10).

上述の手順によって画像データの生成に必要な1つの位相エンコード方向に対するMR信号の収集と保存が行なわれ、同様の手順により位相エンコード傾斜磁場の大きさを更新しながら繰り返し時間TRでMR信号の収集を繰り返すことにより1スライス分の画像データの生成に必要なMR信号の収集と保存が行なわれる(図10のステップS6乃至S7)。   The MR signal is collected and stored for one phase encoding direction necessary for generating image data by the above procedure, and the MR signal is collected at the repetition time TR while updating the magnitude of the phase encoding gradient magnetic field by the same procedure. By repeating the above, MR signals necessary for generating image data for one slice are collected and stored (steps S6 to S7 in FIG. 10).

一方、画像データ生成部5の高速演算部52は、MR信号記憶部51に一旦保存されたMR信号及び撮影位置情報を読み出し、これらのMR信号を撮影位置情報に基づいて画像再構成処理し画像データを生成する(図10のステップS8)。そして、得られた画像データは、画像データ記憶部53を介して表示部7に表示される(図10のステップS9)。   On the other hand, the high-speed calculation unit 52 of the image data generation unit 5 reads the MR signals and shooting position information once stored in the MR signal storage unit 51, and performs image reconstruction processing on these MR signals based on the shooting position information. Data is generated (step S8 in FIG. 10). The obtained image data is displayed on the display unit 7 via the image data storage unit 53 (step S9 in FIG. 10).

以上述べた本発明の実施例によれば、被検体の脂肪組織から発生するMR信号を所望の大きさに抑制することにより、水組織のMR信号と抑制された脂肪組織のMR信号とに基づく好適な組織間コントラストを有した画像データの生成が可能となる。このため、従来困難であった脂肪組織とMR信号強度の低い他の組織とを明確に区別して表示することが可能となり装置の診断能が向上する。   According to the embodiments of the present invention described above, the MR signal generated from the fat tissue of the subject is suppressed to a desired magnitude, and thus based on the MR signal of the water tissue and the MR signal of the suppressed fat tissue. Image data having suitable contrast between tissues can be generated. For this reason, it is possible to clearly distinguish and display adipose tissue, which has been difficult in the past, and other tissues with low MR signal intensity, and the diagnostic performance of the apparatus is improved.

特に、上述の実施例によれば脂肪抑制度の設定に際し、操作者は、暫定的に設定した脂肪抑制度に対応するサンプル画像データを事前に観測することにより設定した脂肪抑制度の妥当性を判定することができるため、好適な組織間コントラストを有した画像データの生成を可能にする脂肪抑制度を正確かつ容易に設定することができる。   In particular, according to the above-described embodiment, when setting the fat suppression degree, the operator determines the validity of the fat suppression degree set by observing sample image data corresponding to the provisionally set fat suppression degree in advance. Since the determination can be made, it is possible to accurately and easily set the fat suppression degree that enables generation of image data having a suitable contrast between tissues.

又、暫定的な脂肪抑制度に対応する上述のサンプル画像データは、各種脂肪抑制度及び各種撮像条件において予め収集された複数のサンプル画像データの中から容易に得ることができ、更に、この脂肪抑制度に対応するサンプル画像データが前記複数のサンプル画像データの中に存在しない場合、脂肪抑制度の異なる複数のサンプル画像データを加算処理することによって生成することができる。このため、暫定的に設定した脂肪抑制度のサンプル画像データを予め収集された複数のサンプル画像データに基づいて容易に得ることができる。   Further, the sample image data corresponding to the provisional fat suppression degree can be easily obtained from a plurality of sample image data collected in advance under various fat suppression degrees and various imaging conditions. When sample image data corresponding to the degree of suppression does not exist in the plurality of sample image data, it can be generated by adding a plurality of sample image data having different degrees of fat suppression. For this reason, it is possible to easily obtain the sample image data of the fat suppression degree set provisionally based on a plurality of sample image data collected in advance.

以上、本発明の実施例について述べてきたが、本発明は、上述の実施例に限定されるものでは無く変形して実施することが可能である。例えば、上述の実施例におけるMRI装置100はフリップアングル算出部10を備え、入力部8の脂肪抑制度設定部83にて設定された脂肪抑制度と撮像パラメータ保管部9から供給される撮像パラメータとを所定の演算プログラムに入力することにより前記脂肪抑制度を実現する脂肪抑制パルスのフリップアングルを算出して自動設定する場合について述べたが、自動設定する代わりに、算出したフリップアングルを表示して操作者にフリップアングルの確認や修正等を行なわせるようにすることもできる。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments and can be modified. For example, the MRI apparatus 100 in the above-described embodiment includes the flip angle calculation unit 10, the fat suppression degree set by the fat suppression degree setting unit 83 of the input unit 8, and the imaging parameters supplied from the imaging parameter storage unit 9. In the above description, the flip angle of the fat suppression pulse for realizing the fat suppression degree is calculated and automatically set by inputting the value into a predetermined calculation program, but instead of the automatic setting, the calculated flip angle is displayed. It is also possible to allow the operator to check and correct the flip angle.

又、例えば、図11に示すように重度、中程度及び軽度の脂肪抑制撮像モードに好適なフリップアングルを既に述べた撮像パラメータ(即ち、図5のシーケンス種、繰り返し時間TR、エコー時間TE、スライス数M、撮像領域FOV、画像マトリクス)と共に撮像パラメータ保管部9に予め保管しておいてもよい。この方法によれば、入力部8の撮像条件設定部82において設定された撮像条件に基づいて他の撮像パラメータと共に読み出されたフリップアングルをそのまま、あるいは、入力部8により必要に応じ補正して用いることにより脂肪抑制撮像モードのMRI撮影を行なうことができる。従って、上式(1)及び(2)、あるいは上式(3)に基づく複雑な演算が不要となり、フリップアングルの設定に要する時間は大幅に短縮される。   Further, for example, as shown in FIG. 11, the imaging parameters (that is, the sequence type, repetition time TR, echo time TE, and slice of FIG. 5) have already been described with respect to flip angles suitable for the heavy, medium and light fat suppression imaging modes. (The number M, the imaging area FOV, and the image matrix) may be stored in the imaging parameter storage unit 9 in advance. According to this method, the flip angle read together with other imaging parameters based on the imaging conditions set in the imaging condition setting unit 82 of the input unit 8 is corrected as it is or by the input unit 8 as necessary. By using it, MRI imaging in the fat suppression imaging mode can be performed. Therefore, complicated calculations based on the above formulas (1) and (2) or the above formula (3) are not required, and the time required for setting the flip angle is greatly reduced.

更に、図12に示すように、重度、中程度及び軽度の脂肪抑制撮像モードに好適なフリップアングルを各種パルスシーケンスに対して予め保管しても構わない。例えば、FSE法では、MR信号数が一定であれば繰り返し時間TRやスライス数Mが変化してもスライス数が最大の条件下では脂肪抑制パルスの時間間隔Tfは一定となる。従って、1スライス断面におけるMR信号の収集に要する時間に基づいて分類したパルスシーケンスを単位として所定の脂肪抑制度(重度、中程度及び軽度の脂肪抑制度)に対応した脂肪抑制パルスのフリップアングルを予め保管することにより、MRI撮影に先立って操作者が設定する繰り返し時間TRでの撮影が可能な最大スライス数と所望の脂肪抑制度に基づいて前記脂肪抑制度を実現する脂肪抑制パルスのフリップアングルを設定することが可能となる。   Furthermore, as shown in FIG. 12, flip angles suitable for heavy, medium, and light fat suppression imaging modes may be stored in advance for various pulse sequences. For example, in the FSE method, if the number of MR signals is constant, the time interval Tf of fat suppression pulses is constant under the condition that the number of slices is maximum even if the repetition time TR and the number of slices M change. Therefore, the flip angle of the fat suppression pulse corresponding to a predetermined fat suppression degree (severe, medium and mild fat suppression degrees) is obtained with the pulse sequence classified based on the time required for acquiring MR signals in one slice cross section as a unit. By storing in advance, the flip angle of the fat suppression pulse that realizes the fat suppression degree based on the maximum number of slices that can be imaged at the repetition time TR set by the operator prior to MRI imaging and the desired fat suppression degree Can be set.

一方、上述の実施例では、90度パルス及び180度パルスを用いたSE(Spin Echo)法を適用して被検体150の撮影対象部位から発生するMR信号(即ち、水信号と抑制された脂肪信号)を収集する場合について述べたが、FSE(Fast Spin Echo)法やFE(Field Echo)法、更には、EPI(Echo Planar Imaging)法等の他の方法であっても構わない。   On the other hand, in the above-described embodiment, an MR signal (that is, water signal and suppressed fat) generated from the imaging target region of the subject 150 by applying the SE (Spin Echo) method using the 90-degree pulse and the 180-degree pulse. (Signal) is described, but other methods such as an FSE (Fast Spin Echo) method, an FE (Field Echo) method, and an EPI (Echo Planar Imaging) method may be used.

更に、上述の実施例における高速演算部52は、受信部34から供給される2次元的なMR信号を再構成処理して2次元画像データを生成する場合について述べたが、受信部34から供給される3次元的なMR信号に対し3次元フーリエ変換による再構成処理を行なってボリュームデータを生成し、このボリュームデータに基づいて3次元画像データやMPR画像データを生成してもよい。   Further, the case where the high-speed calculation unit 52 in the above-described embodiment generates the two-dimensional image data by reconstructing the two-dimensional MR signal supplied from the reception unit 34 has been described. Volume data may be generated by performing reconstruction processing by three-dimensional Fourier transform on the three-dimensional MR signal, and three-dimensional image data or MPR image data may be generated based on the volume data.

又、上述の実施例では、SE法の場合について述べたが、繰り返し時間の短いグラディエントエコー法では、脂肪抑制パルスを各データ収集部の前に付加すると、全体の撮像時間の延長が許容できなくなるため、k空間を複数のセグメントに分割し、各セグメントに対して1回のプリパルスを印加するセグメント分割型のデータ収集法を用いる。2次元イメージングの場合、1セグメントの期間には、k空間を充填するのに必要なデータライン数をセグメント数で割った数のデータ収集が行なわれ、これと繰り返し時間TRを掛けたものが1セグメントあたりの時間、すなわち脂肪抑制パルスの印加間隔となる。ここでスピンワープ(spin warp)法の場合に全データ収集数は位相エンコードマトリクスである。各脂肪抑制パルスの脂肪の縦磁化成分Mz+と初期状態の縦磁化成分M0の比は(1)式のTRを(位相エンコードマトリクス数/セグメント数)*TRで置き換えて同様に計算できる。   In the above-described embodiments, the case of the SE method has been described. However, in the gradient echo method having a short repetition time, if a fat suppression pulse is added in front of each data collection unit, the entire imaging time cannot be extended. Therefore, a segment division type data acquisition method is used in which the k space is divided into a plurality of segments and one pre-pulse is applied to each segment. In the case of two-dimensional imaging, the number of data lines obtained by dividing the number of data lines necessary to fill the k space by the number of segments is acquired in one segment period, and this is multiplied by the repetition time TR. This is the time per segment, that is, the application interval of fat suppression pulses. Here, in the case of the spin warp method, the total number of data collection is a phase encoding matrix. The ratio of the longitudinal magnetization component Mz + of fat in each fat saturation pulse and the longitudinal magnetization component M0 in the initial state can be calculated in the same manner by replacing TR in the equation (1) with (number of phase encoding matrices / number of segments) * TR.

従って、同じ脂肪抑制の程度を与える脂肪抑制パルスのフリップアングルは、位相エンコードマトリクス数、セグメント数及びパルスシーケンスのTRによって変化する。図13に脂肪抑制パルスを使用したセグメント分割型のパルスシーケンスの例を示す。この例は、k空間をn個のセグメントに分割する場合の例で、例えば位相エンコードマトリクスが128でセグメント数nが16であれば、1セグメントあたりのデータ収集数は8である。   Therefore, the flip angle of the fat suppression pulse that gives the same degree of fat suppression varies depending on the number of phase encoding matrices, the number of segments, and the TR of the pulse sequence. FIG. 13 shows an example of a segment division type pulse sequence using fat suppression pulses. In this example, the k space is divided into n segments. For example, if the phase encoding matrix is 128 and the number of segments n is 16, the number of data collections per segment is 8.

3次元のイメージングの場合には、これにスライス方向の位相エンコードが加わる。3次元データ収集の順序は平面内の位相エンコードされたデータを先に収集する場合とスライス方向に位相エンコードされたデータを収集する場合、及びそれらを混在させた順序で収集する方法があるが、いずれの場合にも撮像条件よりパルスシーケンスが組み立てられれば、同じ脂肪抑制の程度を与える脂肪抑制パルスのフリップアングルは求めることができる。   In the case of three-dimensional imaging, phase encoding in the slice direction is added to this. The three-dimensional data collection order includes a method of collecting phase-encoded data in a plane first, a case of collecting phase-encoded data in a slice direction, and a method of collecting them in a mixed order. In any case, if the pulse sequence is assembled from the imaging conditions, the flip angle of the fat suppression pulse that gives the same degree of fat suppression can be obtained.

又、上述の実施例では、CHESS法の場合について述べたが、MRIの脂肪抑制法には、CHESS法のほかに、反転回復法を用いて、反転パルスの後、脂肪の縦磁化成分が0になる時刻に信号収集を行なう方法がある。特に脂肪抑制に用いられる反転回復(IR)法はSTIR法と呼ばれる。この方法は、CHESS法とは異なり、反転パルスにて関心領域の水の信号も励起されるので、水の信号値がIRを用いない場合に比べて低下するが、ケミカルシフトに依存した方法ではないため、静磁場の均一性には影響されないという利点があり、とくに磁場均一性の確保が困難な部位で均一な脂肪抑制が望まれる場合に利用される。   In the above-described embodiment, the case of the CHESS method has been described. However, in the MRI fat suppression method, in addition to the CHESS method, the inversion recovery method is used, and the longitudinal magnetization component of fat is 0 after the inversion pulse. There is a method of collecting signals at the time when The inversion recovery (IR) method used in particular for fat suppression is called the STIR method. Unlike the CHESS method, this method also excites the water signal of the region of interest with an inversion pulse, so the signal value of the water is lower than when no IR is used. Therefore, there is an advantage that it is not affected by the uniformity of the static magnetic field, and it is used especially when uniform fat suppression is desired at a site where it is difficult to ensure the uniformity of the magnetic field.

図14にSTIR法のパルスシーケンスを示す。パルスシーケンスは、関心領域内の磁化を反転させる反転パルス201を含む反転回復部200とそれに続くデータ収集部210とから成る。データ収集部210はスピンエコー法の例を示している。反転パルスのフリップアングルは180度に設定されていて縦磁化成分Mzの極性を反転させる。反転パルスのフリップアングルの不完全性に起因するxy平面内の横磁化成分はこれに続くスポイラー傾斜磁場パルス202により場所に応じた位相差を生じ、正味の巨視的磁化成分を失う。反転パルスにて極性の反転した縦磁化成分は、その後組織の縦緩和時間T1に依存した速度で回復し、その過程でTI時間後にデータ収集用の90度パルスによる励起を行なうことにより、T1緩和時間で強調された画像コントラストを得ることができる。STIRの場合には、特に脂肪の信号値が0になるようなTI時間を設定する。反転回復部200に続くデータ収集部210は、この例ではスピンエコー法を示し、CHESSパルスを使用した脂肪抑制法と同じであるので説明を省略する。   FIG. 14 shows a pulse sequence of the STIR method. The pulse sequence includes an inversion recovery unit 200 including an inversion pulse 201 that inverts the magnetization in the region of interest, followed by a data acquisition unit 210. The data collection unit 210 shows an example of the spin echo method. The flip angle of the inversion pulse is set to 180 degrees, and the polarity of the longitudinal magnetization component Mz is inverted. The transverse magnetization component in the xy plane due to the imperfection of the flip angle of the inversion pulse causes a phase difference depending on the location by the subsequent spoiler gradient magnetic field pulse 202 and loses the net macroscopic magnetization component. The longitudinal magnetization component whose polarity has been reversed by the inversion pulse is then recovered at a rate depending on the longitudinal relaxation time T1 of the tissue. In the process, excitation by a 90-degree pulse for data collection is performed after TI time, thereby relaxing the T1 relaxation. An image contrast enhanced with time can be obtained. In the case of STIR, the TI time is set so that the fat signal value becomes 0 in particular. The data collection unit 210 following the inversion recovery unit 200 shows a spin echo method in this example, and is the same as the fat suppression method using the CHESS pulse, and thus the description thereof is omitted.

この手法を実行した場合の定常状態における励起パルス211直前の縦磁化成分Mzと初期状態の縦磁化成分M0との比は、繰り返し時間をTR、反転回復時間をTI、縦緩和時間をT1とすると
Mz/M0=1−2*exp(−TI/T1)+exp(−TR/T1) ・・・(4)
で与えられることが知られている。
When this method is executed, the ratio of the longitudinal magnetization component Mz immediately before the excitation pulse 211 in the steady state to the longitudinal magnetization component M0 in the initial state is set to TR as the repetition time, TI as the inversion recovery time, and T1 as the longitudinal relaxation time. Mz / M0 = 1−2 * exp (−TI / T1) + exp (−TR / T1) (4)
It is known to be given in

例えば、パルスシーケンスの繰り返し時間をTR=500msec、1.5Tにおける脂肪の縦緩和時間をT1=230msecとすると、励起直前の脂肪の信号を0にするには、(4)式にてMz/M0=0とすることにより
TI=T1*ln(2/(1+exp(−TR/T1)))=134.6msec
であることがわかる。
For example, if the repetition time of the pulse sequence is TR = 500 msec and the longitudinal relaxation time of fat at 1.5T is T1 = 230 msec, the fat signal immediately before excitation is set to 0 by Mz / M0 in the equation (4). By setting = 0, TI = T1 * ln (2 / (1 + exp (-TR / T1))) = 134.6 msec
It can be seen that it is.

又、同様に脂肪の信号を30%程度残した画像を収集する場合には、(4)式にてMz/M0=−0.3として
TI=T1*ln(2/(1+0.3+exp(−TR/T1)))=79.8msec
であることがわかる。ここで、Mz/M0=0.3ではなく、−0.3としたのは、以下の理由による。
Similarly, when collecting an image in which about 30% of the fat signal is left, TI = T1 * ln (2 // (1 + 0.3 + exp (−) where Mz / M0 = −0.3 in equation (4). TR / T1))) = 79.8msec
It can be seen that it is. Here, it was set to -0.3 instead of Mz / M0 = 0.3 for the following reasons.

縦磁化は反転パルスにより極性を反転した後、負から正に向かって回復するが、MRIで得られる画像が絶対値で表されることを考えた場合に、画像化される信号強度が0.3になる励起のタイミングは、Mz/M0=−0.3の場合と+0.3の場合とがある。これらのうち、TI時間が短くなるのはMz/M0が−0.3の場合であり、この方が、脂肪よりも長い縦緩和時間を持つ組織への影響が少なく、又、パルスシーケンスの時間が短くなるからである。   Longitudinal magnetization recovers from negative to positive after inverting the polarity by an inversion pulse. However, when considering that an image obtained by MRI is expressed by an absolute value, the signal intensity to be imaged is 0. The timing of excitation that becomes 3 may be Mz / M0 = −0.3 or +0.3. Among these, the TI time is shortened when Mz / M0 is −0.3, which has less influence on tissues having a longer longitudinal relaxation time than fat, and the pulse sequence time is shorter. This is because it becomes shorter.

更に、(4)式によれば、これらのTI時間は、パルスシーケンスのTRにも依存していることがわかる。例えば、TRを500msecから1000msecに延長した場合には、Mz/M0を0にするTIは134.6msecから156msecに、脂肪信号を30%にするTIは79.8msecから96.8msecに変化する。この状態を、図15に示す。   Furthermore, according to equation (4), it can be seen that these TI times also depend on the TR of the pulse sequence. For example, when the TR is extended from 500 msec to 1000 msec, the TI that sets Mz / M0 to 0 changes from 134.6 msec to 156 msec, and the TI that sets the fat signal to 30% changes from 79.8 msec to 96.8 msec. This state is shown in FIG.

このように、IR法における脂肪信号の抑制度は、パルスシーケンスの別のパラメータにも依存するため、所望の脂肪抑制度を実現するためには、撮像条件よりその都度計算を行なうか、TI時間を撮像条件ごとに記憶しておくことが望ましい。尚、マルチスライスのMR信号を収集する場合には、スライスごとにTI時間を設定する。   As described above, the fat signal suppression degree in the IR method also depends on other parameters of the pulse sequence. Therefore, in order to realize a desired fat suppression degree, calculation is performed each time based on imaging conditions, or TI time Is preferably stored for each imaging condition. When collecting multi-slice MR signals, a TI time is set for each slice.

本発明の実施例におけるMRI装置の全体構成を示すブロック図。1 is a block diagram showing the overall configuration of an MRI apparatus in an embodiment of the present invention. 水組織及び脂肪組織の磁気共鳴周波数を示す図。The figure which shows the magnetic resonance frequency of a water tissue and a fat tissue. 本発明の実施例におけるMRI装置が備えた脂肪抑制度設定部の具体例を示す図。The figure which shows the specific example of the fat suppression degree setting part with which the MRI apparatus in the Example of this invention was provided. 同実施例のMRI装置が備えた脂肪抑制度設定部の他の具体例を示す図。The figure which shows the other specific example of the fat suppression degree setting part with which the MRI apparatus of the Example was provided. 同実施例における撮像パラメータの具体例を示す図。The figure which shows the specific example of the imaging parameter in the Example. 同実施例の脂肪抑制撮像モードにおいて使用されるMRI撮影のパルスシーケンスを示す図。The figure which shows the pulse sequence of the MRI imaging | photography used in the fat suppression imaging mode of the Example. 同実施例のシングルスライス法における脂肪抑制パルスのフリップアングルと脂肪抑制度の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the flip angle of the fat suppression pulse and the fat suppression degree in the single slice method of the Example. 同実施例のマルチスライス法にて行なわれるMR信号の収集方法を模式的に示す図。The figure which shows typically the acquisition method of MR signal performed with the multi-slice method of the Example. 同実施例のマルチスライス法における脂肪抑制パルスのフリップアングルと脂肪抑制度の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the flip angle of the fat suppression pulse and the fat suppression degree in the multi-slice method of the Example. 同実施例におけるMRI撮影の手順を示すフローチャート。6 is a flowchart showing a procedure of MRI imaging in the same embodiment. 同実施例におけるフリップアングル設定方法の変形例を示す図。The figure which shows the modification of the flip angle setting method in the Example. 同実施例におけるフリップアングル設定方法の他の変形例を示す図。The figure which shows the other modification of the flip angle setting method in the Example. セグメント(segment)分割型のパルスシーケンスの例を示す図。The figure which shows the example of a segment (segment) division type pulse sequence. 反転回復法のパルスシーケンスの例を示す図。The figure which shows the example of the pulse sequence of an inversion recovery method. 反転回復法における縦磁化とTI時間との関係を示す図。The figure which shows the relationship between the longitudinal magnetization and TI time in a reverse recovery method.

符号の説明Explanation of symbols

1 静磁場発生部
101 主磁石
102 静磁場電源
2 傾斜磁場発生部
21 傾斜磁場コイル
22 傾斜磁場電源
3 送受信部
31 送信コイル
32 送信部
33 受信コイル
34 受信部
4 天板
5 画像データ生成部
51 MR信号記憶部
52 高速演算部
53 画像データ記憶部
6 サンプル画像データ保管部
7 表示部
8 入力部
81 撮像モード選択部
82 撮像条件設定部
83 脂肪抑制度設定部
9 撮像パラメータ保管部
10 フリップアングル算出部
11 制御部
111 主制御部
112 シーケンス制御部
100 MRI装置
200 反復回復部
201 反転パルス
202 スポイラー傾斜磁場パルス
210 データ収集部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Static magnetic field generation part 101 Main magnet 102 Static magnetic field power supply 2 Gradient magnetic field generation part 21 Gradient magnetic field coil 22 Gradient magnetic field power supply 3 Transmission / reception part 31 Transmission coil 32 Transmission part 33 Reception coil 34 Reception part 4 Top plate 5 Image data generation part 51 MR Signal storage unit 52 High-speed calculation unit 53 Image data storage unit 6 Sample image data storage unit 7 Display unit 8 Input unit 81 Imaging mode selection unit 82 Imaging condition setting unit 83 Fat suppression degree setting unit 9 Imaging parameter storage unit 10 Flip angle calculation unit DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Control part 111 Main control part 112 Sequence control part 100 MRI apparatus 200 Repetitive recovery part 201 Inversion pulse 202 Spoiler gradient magnetic field pulse 210 Data acquisition part

Claims (22)

予め設定された複数の脂肪抑制度の中から所望の脂肪抑制度を選択して設定するための脂肪抑制度選択部と、
脂肪信号抑制法を適用したMRI撮影の撮像条件及び前記脂肪抑制度に基づいて脂肪抑制パルスのフリップアングルを設定するフリップアングル設定部と、
前記フリップアングルを有した脂肪抑制パルスを生成する送受信部と、
被検体の撮影対象部位に対する前記脂肪抑制パルスの照射とスポイラー傾斜磁場の印加を制御し、前記撮影対象部位の脂肪組織から発生するMR信号を所定の大きさに抑制するシーケンス制御部と、
前記脂肪組織からのMR信号が抑制された前記撮影対象部位に対し所定のパルスシーケンスを適用して収集されたMR信号に基づいて画像データを生成する画像データ生成部と、
を備える、MRI装置。
A fat suppression degree selection unit for selecting and setting a desired fat suppression degree from a plurality of preset fat suppression degrees;
A flip angle setting unit for setting a flip angle of a fat suppression pulse based on imaging conditions of MRI imaging using a fat signal suppression method and the fat suppression degree;
A transceiver for generating a fat suppression pulse having the flip angle;
A sequence controller that controls irradiation of the fat suppression pulse and application of a spoiler gradient magnetic field to the imaging target region of the subject, and suppresses an MR signal generated from the fat tissue of the imaging target site to a predetermined magnitude;
An image data generation unit that generates image data based on MR signals collected by applying a predetermined pulse sequence to the imaging target region in which MR signals from the adipose tissue are suppressed;
An MRI apparatus comprising:
前記MRI撮影の撮像条件を入力するための撮像条件入力部と、
各種撮像条件に対応した撮像パラメータを保管する撮像パラメータ保管部を備え、
前記フリップアングル設定部は、前記脂肪抑制度選択部により設定された前記所望の脂肪抑制度と、前記撮像パラメータ保管部から抽出された前記撮像条件に対応する撮像パラメータとに基づいて前記脂肪抑制パルスのフリップアングルを算出するフリップアングル算出部を備える請求項1に記載のMRI装置。
An imaging condition input unit for inputting imaging conditions of the MRI imaging;
An imaging parameter storage unit that stores imaging parameters corresponding to various imaging conditions is provided.
The flip angle setting unit includes the fat suppression pulse based on the desired fat suppression degree set by the fat suppression degree selection unit and an imaging parameter corresponding to the imaging condition extracted from the imaging parameter storage unit. The MRI apparatus according to claim 1, further comprising: a flip angle calculation unit that calculates a flip angle of the first and second flip angles.
前記フリップアングル算出部は、前記脂肪抑制パルスのフリップアングルを算出する所定の演算プログラムが予め保管された記憶部を備え、
前記所望の脂肪抑制度と前記撮像パラメータを前記記憶部から読み出した前記演算プログラムに入力して前記フリップアングルを算出する請求項2に記載のMRI装置。
The flip angle calculation unit includes a storage unit in which a predetermined calculation program for calculating a flip angle of the fat suppression pulse is stored in advance.
The MRI apparatus according to claim 2, wherein the flip angle is calculated by inputting the desired fat suppression degree and the imaging parameter to the calculation program read from the storage unit.
前記フリップアングル設定部は、
各種撮像条件に対応した脂肪抑制パルスのフリップアングル及び撮像パラメータを保管する撮像パラメータ保管部を備える請求項1に記載のMRI装置。
The flip angle setting unit includes:
The MRI apparatus according to claim 1, further comprising an imaging parameter storage unit that stores flip angles of fat suppression pulses and imaging parameters corresponding to various imaging conditions.
前記フリップアングル設定部は、
各種撮像条件に対応した脂肪抑制パルスのフリップアングル及び撮像パラメータを保管する撮像パラメータ保管部を備える請求項2に記載のMRI装置。
The flip angle setting unit includes:
The MRI apparatus according to claim 2, further comprising an imaging parameter storage unit that stores flip angles and imaging parameters of fat suppression pulses corresponding to various imaging conditions.
前記フリップアングル設定部は、
各種撮像条件に対応した脂肪抑制パルスのフリップアングル及び撮像パラメータを保管する撮像パラメータ保管部を備える請求項3に記載のMRI装置。
The flip angle setting unit includes:
The MRI apparatus according to claim 3, further comprising an imaging parameter storage unit that stores flip angles and imaging parameters of fat suppression pulses corresponding to various imaging conditions.
前記撮像パラメータ保管部は、各種脂肪抑制度に対応したフリップアングルの情報をシーケンス種の各々に対して保管する請求項4に記載のMRI装置。   The MRI apparatus according to claim 4, wherein the imaging parameter storage unit stores flip angle information corresponding to various fat suppression degrees for each of the sequence types. 前記撮像パラメータ保管部は、各種脂肪抑制度に対応したフリップアングルの情報をシーケンス種の各々に対して保管する請求項5に記載のMRI装置。   The MRI apparatus according to claim 5, wherein the imaging parameter storage unit stores flip angle information corresponding to various fat suppression degrees for each of the sequence types. 前記撮像パラメータは、撮像パルスシーケンスの種類、繰り返し時間TR、スライス枚数、1スライスあたりのデータ収集時間の少なくともいずれかである請求項2に記載のMRI装置。   The MRI apparatus according to claim 2, wherein the imaging parameter is at least one of an imaging pulse sequence type, a repetition time TR, the number of slices, and a data collection time per slice. 前記撮像パラメータは、撮像パルスシーケンスの種類、繰り返し時間TR、スライス枚数、1スライスあたりのデータ収集時間のうちの二つの組み合わせである請求項9に記載のMRI装置。   The MRI apparatus according to claim 9, wherein the imaging parameter is a combination of two of an imaging pulse sequence type, a repetition time TR, the number of slices, and a data acquisition time per slice. 前記撮像パラメータは、撮像パルスシーケンスの種類、繰り返し時間TR、スライス枚数、1スライスあたりのデータ収集時間の少なくともいずれかである請求項4に記載のMRI装置。   The MRI apparatus according to claim 4, wherein the imaging parameter is at least one of a type of imaging pulse sequence, a repetition time TR, the number of slices, and a data acquisition time per slice. 前記撮像パラメータは、撮像パルスシーケンスの種類、繰り返し時間TR、スライス枚数、1スライスあたりのデータ収集時間のうちの二つの組み合わせである請求項11に記載のMRI装置。   The MRI apparatus according to claim 11, wherein the imaging parameter is a combination of two of an imaging pulse sequence type, a repetition time TR, the number of slices, and a data acquisition time per slice. 操作者からの入力を受け付けて、脂肪信号抑制法を適用するMRI撮影の脂肪抑制度を、所定の範囲の脂肪抑制度の中で調整するための脂肪抑制度入力部と、
調整された脂肪抑制度に基づいて、脂肪抑制のための脂肪抑制条件のパラメータを設定する撮像パラメータ設定部と、
被検体の撮影対象部位に対して前記設定されたパラメータの脂肪抑制パルスの照射を制御し、前記撮影対象部位の脂肪組織から発生するMR信号を所定の大きさに抑制するシーケンス制御部と、
前記脂肪組織からのMR信号が抑制された前記撮影対象部位に対し所定のパルスシーケンスを適用して収集されたMR信号に基づいて画像データを生成する画像データ生成部と、
を備える、MRI装置。
A fat suppression degree input unit for receiving the input from the operator and adjusting the fat suppression degree of MRI imaging to which the fat signal suppression method is applied, within a predetermined range of fat suppression degree;
An imaging parameter setting unit that sets parameters of fat suppression conditions for fat suppression based on the adjusted fat suppression degree;
A sequence control unit for controlling the irradiation of the fat suppression pulse of the set parameter to the imaging target region of the subject and suppressing the MR signal generated from the fat tissue of the imaging target region to a predetermined magnitude;
An image data generation unit that generates image data based on MR signals collected by applying a predetermined pulse sequence to the imaging target region in which MR signals from the adipose tissue are suppressed;
An MRI apparatus comprising:
前記撮像パラメータ設定部は、脂肪抑制方法の種類に応じて、前記脂肪抑制条件のパラメータを決定する請求項13に記載のMRI装置。   The MRI apparatus according to claim 13, wherein the imaging parameter setting unit determines a parameter of the fat suppression condition according to a type of fat suppression method. 前記撮像パラメータ設定部は、夫々の組織における水素原子核スピンの共鳴周波数が異なることを利用して脂肪組織の磁化のみを励起しスポイラーパルスによってその横磁化成分を消滅させる化学シフト選択法を脂肪抑制方法とする場合に、フリップアングルを前記脂肪抑制条件のパラメータとして決定する請求項14に記載のMRI装置。   The imaging parameter setting unit employs a chemical shift selection method that excites only the magnetization of adipose tissue using the difference in resonance frequency of hydrogen nucleus spins in each tissue and extinguishes its transverse magnetization component by a spoiler pulse. The MRI apparatus according to claim 14, wherein a flip angle is determined as a parameter of the fat suppression condition. 前記撮像パラメータ設定部は、水組織の水素原子核スピンが有する縦緩和時間と脂肪組織の水素原子核スピンが有する縦緩和時間が異なることを利用した反転回復法を脂肪抑制方法とする場合に、反転回復時間を前記脂肪抑制条件のパラメータとして決定する請求項14に記載のMRI装置。   When the inversion recovery method using the fact that the longitudinal relaxation time of the hydrogen nucleus spin of the water tissue and the longitudinal relaxation time of the hydrogen nucleus spin of the adipose tissue are different from each other, the imaging parameter setting unit performs the inversion recovery. The MRI apparatus according to claim 14, wherein time is determined as a parameter of the fat suppression condition. 前記撮像パラメータ設定部は、マルチスライスのMR信号を収集する場合には、スライスごとに反転回復時間を前記脂肪抑制条件のパラメータとして決定する請求項16に記載のMRI装置。   The MRI apparatus according to claim 16, wherein the imaging parameter setting unit determines an inversion recovery time as a parameter of the fat suppression condition for each slice when collecting multi-slice MR signals. 前記MRI撮影の撮像条件を入力するための撮像条件入力部と、
前記脂肪抑制条件のパラメータを撮像パラメータとともに保管する保管部とを備え、
前記撮像パラメータ設定部は、前記撮像条件入力部によって入力された撮像条件に対応する前記脂肪抑制条件のパラメータ及び前記撮像パラメータを読み出して設定する請求項13に記載のMRI装置。
An imaging condition input unit for inputting imaging conditions of the MRI imaging;
A storage unit that stores the parameters of the fat suppression conditions together with the imaging parameters;
The MRI apparatus according to claim 13, wherein the imaging parameter setting unit reads and sets the fat suppression condition parameter and the imaging parameter corresponding to the imaging condition input by the imaging condition input unit.
前記脂肪抑制条件のパラメータは、反転パルスから励起パルスを印加するまでのTI時間である請求項13に記載のMRI装置。   The MRI apparatus according to claim 13, wherein the parameter of the fat suppression condition is a TI time from the inversion pulse to the application of the excitation pulse. 前記脂肪抑制条件のパラメータは、反転パルスから励起パルスを印加するまでのTI時間である請求項13に記載のMRI装置。   The MRI apparatus according to claim 13, wherein the parameter of the fat suppression condition is a TI time from the inversion pulse to the application of the excitation pulse. 前記撮像パラメータ設定部は、前記MRI撮影の撮像条件に対応する撮像パラメータに基づいて、前記脂肪抑制条件のパラメータを設定する請求項13に記載のMRI装置。   The MRI apparatus according to claim 13, wherein the imaging parameter setting unit sets a parameter of the fat suppression condition based on an imaging parameter corresponding to the imaging condition of the MRI imaging. 前記脂肪抑制度入力部は、脂肪信号抑制法を適用する脂肪抑制撮像モードが選択された後に使用される、所定の範囲の脂肪抑制度の中から所望の脂肪抑制度を選択するためのインタフェースを有する請求項13に記載のMRI装置。 The fat suppression degree input unit is an interface for selecting a desired fat suppression degree from a predetermined range of fat suppression degrees, which is used after the fat suppression imaging mode to which the fat signal suppression method is applied is selected. The MRI apparatus according to claim 13.
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