JP5546735B2 - Ｍｒｉ装置 - Google Patents

Description

本発明は、体液を撮像するＭＲＩ装置に関する。

従来より、例えば血管を流れる血液を撮像する場合に、ＭＲＩ装置が使用されている。血流を撮像する方法として、例えばTime-SLIP法が知られている（非特許文献１参照）。
宮崎美津恵、外６名、「非造影ＭＲ Angiographyの最近の発展」、映像情報Medical、産業開発機構株式会社、２００６年９月号、ｐ．９５２−９５７

非特許文献１の方法では、血流の遅い患者を撮像する場合、描出される血流範囲が狭くなることがある。

本発明は、上記の事情に鑑み、血流を広範囲に描出することができるＭＲＩ装置を提供することを目的とする。

上記の問題を解決する本発明のＭＲＩ装置は、
被検体の撮像領域を流れる体液が背景組織よりも強調されるように、上記被検体を撮像するＭＲＩ装置であって、
上記体液の縦磁化成分および上記背景組織の縦磁化成分が、正の値を有するように、上記被検体に静磁場を印加する静磁場印加手段、
上記被検体にＲＦパルスを送信する送信コイル、
上記送信コイルから、上記体液の縦磁化成分および上記背景組織の縦磁化成分を上記正の値から負の値に反転させる第１の反転パルスが送信されるように、上記送信コイルを制御する第１の送信コイル制御手段、
上記送信コイルから、上記第１の反転パルスにより上記負の値に反転した上記背景組織の縦磁化成分を上記正の値に反転させる第２の反転パルスが送信されるように、上記送信コイルを制御する第２の送信コイル制御手段、
上記送信コイルから、上記第２の反転パルスにより上記正の値に反転した上記背景組織の縦磁化成分を上記負の値に反転させる第３の反転パルスが送信されるように、上記送信コイルを制御する第３の送信コイル制御手段、
上記送信コイルから、上記体液のデータを収集するための励起パルスが送信されるように、上記送信コイルを制御する第４の送信コイル制御手段、
上記第１の反転パルスが送信されてから、第１の待ち時間が経過した時点で、上記第２の反転パルスが送信されるように、上記第２の送信コイル制御手段を制御する第１の反転パルス送信制御手段、
上記第２の反転パルスが送信されてから、第２の待ち時間が経過した時点で、上記第３の反転パルスが送信されるように、上記第３の送信コイル制御手段を制御する第２の反転パルス送信制御手段、および
上記第３の反転パルスが送信されてから、第３の待ち時間が経過した時点で、上記励起パルスが送信されるように、上記第４の送信コイル制御手段を制御する第３の反転パルス送信制御手段、
を有するＭＲＩ装置であって、
上記第３の反転パルス送信制御手段は、上記撮像領域を流れる上記第１の体液の縦磁化成分の絶対値が、上記撮像領域の背景組織の縦磁化成分の絶対値よりも大きい間に、上記励起パルスが送信されるように、上記第３の待ち時間を設定する。
また、上記の問題を解決する本発明のプログラムは、
被検体の撮像領域を流れる体液が背景組織よりも強調されるように、上記被検体を撮像するＭＲＩ装置であって、上記体液の縦磁化成分および上記背景組織の縦磁化成分が、正の値を有するように、上記被検体に静磁場を印加する静磁場印加手段と、上記被検体にＲＦパルスを送信する送信コイルとを有するＭＲＩ装置を、
上記送信コイルから、上記体液の縦磁化成分および上記背景組織の縦磁化成分を上記正の値から負の値に反転させる第１の反転パルスが送信されるように、上記送信コイルを制御する第１の送信コイル制御手段、
上記送信コイルから、上記第１の反転パルスにより上記負の値に反転した上記背景組織の縦磁化成分を上記正の値に反転させる第２の反転パルスが送信されるように、上記送信コイルを制御する第２の送信コイル制御手段、
上記送信コイルから、上記第２の反転パルスにより上記正の値に反転した上記背景組織の縦磁化成分を上記負の値に反転させる第３の反転パルスが送信されるように、上記送信コイルを制御する第３の送信コイル制御手段、
上記送信コイルから、上記体液のデータを収集するための励起パルスが送信されるように、上記送信コイルを制御する第４の送信コイル制御手段、
上記第１の反転パルスが送信されてから、第１の待ち時間が経過した時点で、上記第２の反転パルスが送信されるように、上記第２の送信コイル制御手段を制御する第１の反転パルス送信制御手段、
上記第２の反転パルスが送信されてから、第２の待ち時間が経過した時点で、上記第３の反転パルスが送信されるように、上記第３の送信コイル制御手段を制御する第２の反転パルス送信制御手段、および
上記第３の反転パルスが送信されてから、第３の待ち時間が経過した時点で、上記励起パルスが送信されるように、上記第４の送信コイル制御手段を制御する第３の反転パルス送信制御手段であって、上記撮像領域を流れる上記第１の体液の縦磁化成分の絶対値が、上記撮像領域の背景組織の縦磁化成分の絶対値よりも大きい間に、上記励起パルスが送信されるように、上記第３の待ち時間を設定する第３の反転パルス送信制御手段、
として機能させるものである。

本発明のＭＲＩ装置では、第１の反転パルスによって、体液および背景組織の縦磁化成分が負の値に反転する。負の値に反転した背景組織の縦磁化成分は、第２の反転パルスによって一旦正の値に戻った後、第３の反転パルスによって、再び負の値に反転する。したがって、背景組織の縦磁化成分が正の値に戻ってから、再び負の値に反転するまでの間に、体液の縦緩和が或る程度進んでいる。このため、体液の縦磁化成分は、背景組織の縦磁化成分よりも先にヌルポイントに到達する。したがって、背景組織の縦磁化成分がヌルポイント付近に到達した時点では、体液の縦磁化成分は、ヌルポイントよりも大きい値になる。この時点で体液のデータを収集することによって、体液が背景組織よりも十分に強調されたＭＲ画像を得ることができる。

また、背景組織の縦磁化成分が正の値に戻ってから、再び負の値に反転するまでの間に、体液は縦緩和しながら流れる。縦緩和しながら流れる体液は、背景組織の縦磁化成分が負の値からヌルポイントに到達するまでの間に、更に縦緩和しながら流れる。したがって、データ収集が開始されるまでに、ヌルポイントよりも十分に大きい縦磁化成分を有する体液が、撮像領域内に広範囲に行き渡る。このため、体液の速度が遅い被検体を撮像する場合であっても、体液を広範囲に描出することができる。

尚、本発明において、背景組織とは、撮像対象の体液を除く被検体の全ての組織を含む概念である。したがって、本発明においては、例えば、撮像対象の体液が動脈血であり、背景組織が静脈血や脂肪の場合などがある。

以下、図面を参照しながら、発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。尚、本発明は、発明を実施するための最良の形態に限定されるものではない。

図１は、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置１の一例である。このＭＲＩ装置１は発明を実施するための最良の形態の一例である。

ＭＲＩ装置１は、マグネットアセンブリ２を有している。マグネットアセンブリ２は、被検体１３を挿入するためのボア３を有している。また、マグネットアセンブリ２は、静磁場印加手段４と、勾配コイル５と、送信コイル６とを有している。

静磁場印加手段４はボア３内に一定の静磁場を印加する。勾配コイル５は、ボア３内に勾配磁場を発生する。送信コイル６はボア３内にＲＦパルスを送信する。

また、ＭＲＩ装置１は、ベローズ７および心拍センサ８を有している。

ベローズ７は、被検体１３の呼吸を検出し、呼吸信号７ａをコントローラ１０に送信する。また、心拍センサ８は、被検体１３の心拍を検出し、心電信号８ａをコントローラ１０に送信する。

コントローラ１０は、受け取った呼吸信号７ａおよび心電信号８ａに基づいて、被検体１３の呼吸状態および心拍状態を計算し、計算結果に基づいて、勾配コイル５および送信コイル６などを制御する。この結果、勾配コイル５は被検体１３に勾配パルスを印加し、送信コイル６は被検体１３に送信パルスを送信する。

また、ＭＲＩ装置１は受信コイル９を有している。受信コイル９は被検体１３からのＭＲ信号を受信する。受信されたＭＲ信号はコントローラ１０に供給される。

コントローラ１０は、受信コイル９からのＭＲ信号に基づいて画像を再構成する。再構成された画像は、表示部１１に表示される。ＭＲＩ装置１の操作者は、表示部１１および操作部１２を通じてインタラクティブにＭＲＩ装置１を操作することができる。

図２は、被検体１３の撮像領域ＦＯＶを概略的に示す図である。

図２には、被検体１３の心臓１４に繋がっている動脈１５および静脈１６が示されている。動脈血ＡＲは、上流領域ＵＰから、撮像領域ＦＯＶを経由して、下流領域ＤＷに流れる。静脈血ＶＥは、動脈血ＡＲとは反対に、下流領域ＤＷから、撮像領域ＦＯＶを経由して、上流領域ＵＰに向かって流れる。本形態では、腎臓１７を含む領域を撮像領域ＦＯＶとし、撮像領域ＦＯＶを流れる動脈血ＡＲのＭＲ画像を取得する場合について説明する。

尚、撮像領域ＦＯＶには、動脈血ＡＲの他に静脈血ＶＥが流れており、更に静止組織（例えば、腎臓１７）なども含まれている。本実施形態では、動脈血ＡＲを描出することを考えているので、動脈血ＡＲと一緒に、静脈血ＶＥや腎臓１７自体も描出されてしまうと、動脈血ＡＲの血流状態を視認することが困難になる。したがって、撮像対象ではない組織（静脈血ＶＥ、腎臓１７など）はできるだけ描出されないようする必要がある。そこで、本実施形態では、撮像対象ではない組織（静脈血ＶＥ、腎臓１７など）はできるだけ描出されないようするため、以下のようなパルスシーケンスを実行する。

図３は、撮像領域ＦＯＶを流れる動脈血ＡＲのＭＲ画像を取得するために実行されるパルスシーケンスの一例を示す図である。

パルスシーケンス５０は、第１の反転期間ＩＲ１、第２の反転期間ＩＲ２、第３の反転期間ＩＲ３、およびデータ収集期間ＡＣＱを有している。

第１の反転期間ＩＲ１の時刻ｔaにおいて、送信コイル６（図１参照）は、被検体１３に非選択的ＲＦ反転パルスＰ１を送信する。この非選択的ＲＦ反転パルスＰ１によって、上流領域ＵＰ、撮像領域ＦＯＶ、および下流領域ＤＷの組織（動脈血ＡＲ、静脈血ＶＥ、静止組織など）の縦磁化成分が反転する。

第２の反転期間ＩＲ２において、勾配コイル５（図１参照）は被検体１３に勾配パルスＧを印加する。勾配パルスＧが印加されている間に、送信コイル６は、時刻ｔbにおいて選択的ＲＦ反転パルスＰ２を送信する。選択的ＲＦ反転パルスＰ２は、非選択的ＲＦ反転パルスＰ１から、待ち時間Ｔw1が経過した時点で送信される。勾配パルスＧおよび選択的ＲＦ反転パルスＰ２は、撮像領域ＦＯＶおよび下流領域ＤＷ（図２参照）に含まれる組織（動脈血ＡＲ、静脈血ＶＥ、静止組織など）の縦磁化成分が反転するように調節されている。第２の反転期間ＩＲ２の後に、第３の反転期間ＩＲ３が設けられている。

第３の反転期間ＩＲ３の時刻ｔcにおいて、送信コイル６は、被検体１３に非選択的ＲＦ反転パルスＰ３を送信する。非選択的ＲＦ反転パルスＰ３は、選択的ＲＦ反転パルスＰ２から、待ち時間Ｔw2が経過した時点で送信される。第３の反転期間ＩＲ３の後に、データ収集期間ＡＣＱが設けられている。

データ収集期間ＡＣＱの間に、データが収集される。データ収集期間ＡＣＱの間、送信コイル６は、データを収集するための多数の励起パルスＰdaを印加する。この励起パルスＰdaは、非選択的ＲＦ反転パルスＰ３から、待ち時間Ｔw3が経過した時点で送信される。

図３では、非選択的ＲＦ反転パルスＰ１と励起パルスＰdaとの間の反転時間がＴＩａ、選択的ＲＦ反転パルスＰ２と励起パルスＰdaとの間の反転時間がＴＩｂ、非選択的ＲＦ反転パルスＰ３と励起パルスＰdaとの間の反転時間がＴＩｃで示されている。したがって、待ち時間Ｔw1＝ＴＩａ−ＴＩｂ、待ち時間Ｔw2＝ＴＩｂ−ＴＩｃ、および待ち時間Ｔw3＝ＴＩｃとなる。

反転時間ＴＩａ、ＴＩｂ、およびＴＩｃの一例は、以下の通りである。
ＴＩａ：１６８０ｍｓ
ＴＩｂ：（１６８０−Δｔ）ｍｓ
ＴＩｃ：８４０ｍｓ
ＴＩｂのΔｔは、例えば数ｍｓである。
この場合、待ち時間Ｔw1、Ｔw2、およびＴw3は、以下の通りである。
Ｔw1 ：Δｔｍｓ ・・・（１）
Ｔw2 ：８４０ｍｓ−Δｔ ・・・（２）
Ｔw3 ：８４０ｍｓ ・・・（３）

図３に示すパルスシーケンス５０を実行するため、コントローラ１０は、以下のように構成されている。

図４は、コントローラ１０の機能ブロック図の一例である。

コントローラ１０は、タイミング算出部１０１、第１の送信コイル制御手段１０２、第２の送信コイル制御手段１０３、第３の送信コイル制御手段１０４、第４の送信コイル制御手段１０５、第１の反転パルス送信制御手段１０６、第２の反転パルス送信制御手段１０７、第３の反転パルス送信制御手段１０８、および勾配コイル制御手段１０９を有している。

タイミング算出部１０１は、呼吸信号７ａおよび心電信号８ａに基づいて、パルスシーケンス５０（図３参照）を実行するタイミングを算出する。尚、タイミング算出部１０１は、呼吸信号７ａおよび心電信号８ａの一方のみを使用してパルスシーケンス５０を実行するタイミングを算出してもよい。また、呼吸信号７ａおよび心電信号８ａを使用せずにパルスシーケンス５０を実行することも可能のである。

第１の送信コイル制御手段１０２は、送信コイル６から、非選択的ＲＦ反転パルスＰ１（図３参照）が送信されるように、送信コイル６を制御する。
第２の送信コイル制御手段１０３は、送信コイル６から、選択的ＲＦ反転パルスＰ２（図３参照）が送信されるように、送信コイル６を制御する。
第３の送信コイル制御手段１０４は、送信コイル６から、非選択的ＲＦ反転パルスＰ３（図３参照）が送信されるように、送信コイル６を制御する。
第４の送信コイル制御手段１０５は、送信コイル６から、動脈血ＡＲのデータを収集するための励起パルスＰdaが送信されるように、送信コイル６を制御する。
第１の反転パルス送信制御手段１０６は、非選択的反転ＲＦパルスＰ１が送信されてから、第１の待ち時間Ｔw1が経過した時点で、選択的ＲＦ反転パルスＰ２が送信されるように、第２の送信コイル制御手段１０３を制御する。
第２の反転パルス送信制御手段１０７は、選択的ＲＦ反転パルスＰ２が送信されてから、第２の待ち時間Ｔw2が経過した時点で、非選択的ＲＦ反転パルスＰ３が送信されるように、第３の送信コイル制御手段１０４を制御する。
第３の反転パルス送信制御手段１０８は、非選択的ＲＦ反転パルスＰ３が送信されてから、第３の待ち時間Ｔw3が経過した時点で、励起パルスＰdaが送信されるように、第４の送信コイル制御手段１０５を制御する。また、第３の反転パルス送信制御手段１０８は、撮像領域ＦＯＶを流れる動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzが、撮像領域ＦＯＶの静脈血ＶＥの縦磁化成分Ｍzよりも大きい間に、励起パルスＰdaが送信されるように、第３の待ち時間Ｔw3を設定する。
勾配コイル制御手段１０９は、勾配コイル５から勾配パルスＧが印加されるように、勾配コイル５を制御する。

次に、ＭＲＩ装置１がどのような処理を実行するかについて説明する。

図５は、ＭＲＩ装置１の処理フローを示す図である。

先ず、ステップＳ１１では、タイミング算出部１０１（図４参照）が、呼吸信号７ａおよび心電信号８ａに基づいて、パルスシーケンス５０（図３参照）を実行するタイミングを算出する。ステップＳ１１の後、ステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２では、パルスシーケンス（図３参照）を実行することにより、被検体１３の撮像領域ＦＯＶから動脈血ＡＲのデータを収集する。

ステップＳ１２で、動脈血ＡＲのデータを収集した後、ステップＳ１３に進み、更にデータの収集を続行するかどうかが判断される。データの収集を続行する場合は、ステップＳ１１に戻る。ステップＳ１３において、データの収集を続行しないと判断された場合、ループを終了する。

ステップＳ１２は、図３に示すパルスシーケンス５０を実行するため、７つのサブステップＳ１２１〜サブステップＳ１２７を有している。

サブステップＳ１２１では、第１の送信コイル制御手段１０２（図４参照）が、送信コイル６（図１参照）から、非選択的ＲＦ反転パルスＰ１（図３参照）が送信されるように、送信コイル６を制御する。この結果、第１の反転期間ＩＲ１の時刻ｔaに、非選択的ＲＦ反転パルスＰ１が送信される。サブステップＳ１２３では、第２の送信コイル制御手段１０３（図４参照）が、送信コイル６（図１参照）から、選択的ＲＦ反転パルスＰ２（図３参照）が送信されるように、送信コイル６を制御する。この結果、第２の反転期間ＩＲ２の時刻ｔaに、選択的ＲＦ反転パルスＰ２が送信される。サブステップＳ１２５では、第３の送信コイル制御手段１０４（図４参照）が、送信コイル６（図１参照）から、非選択的ＲＦ反転パルスＰ３（図３参照）が送信されるように、送信コイル６を制御する。この結果、第３の反転期間ＩＲ３の時刻ｔcに、非選択的ＲＦ反転パルスＰ３が送信される。サブステップＳ１２７では、第４の送信コイル制御手段１０５（図４参照）が、送信コイル６（図１参照）から、動脈血ＡＲのデータを収集するための励起パルスＰdaが送信されるように、送信コイル６を制御する。

また、ステップＳ１２は、更に、サブステップＳ１２２、Ｓ１２４、およびＳ１２６を有している。サブステップＳ１２２では、第１の反転パルス送信制御手段１０６（図４参照）が、非選択的反転ＲＦパルスＰ１が送信されてから、第１の待ち時間Ｔw1（＝ＴＩａ−ＴＩｂ）が経過した時点で、選択的ＲＦ反転パルスＰ２が送信されるように、第２の送信コイル制御手段１０３を制御する。サブステップＳ１２４では、第２の反転パルス送信制御手段１０７（図４参照）が、選択的ＲＦ反転パルスＰ２が送信されてから、第２の待ち時間Ｔw2（＝ＴＩｂ−ＴＩｃ）が経過した時点で、非選択的ＲＦ反転パルスＰ３が送信されるように、第３の送信コイル制御手段１０４を制御する。サブステップＳ１２６では、第３の反転パルス送信制御手段１０８（図４参照）が、非選択的ＲＦ反転パルスＰ３が送信されてから、第３の待ち時間Ｔw3（＝ＴＩｃ）が経過した時点で、励起パルスＰdaが送信されるように、第４の送信コイル制御手段１０５を制御する。

ＭＲＩ装置１は、図５に示すフローに従ってパルスシーケンス５０（図３参照）を実行することによって、動脈血ＡＲが強調された血流画像を取得することができる。以下に、パルスシーケンス５０を実行することによって、動脈血ＡＲが強調された血流画像を取得できる理由について、図３および図６〜図１１を参照しながら説明する。

図６〜図１１は、図３に示すパルスシーケンス５０の各時刻における被検体１３の動脈血ＡＲと静脈血ＶＥの縦磁化成分Ｍ_Ｚを示すグラフである。

図６〜図１１のグラフの横軸Ｒは、図２に示す被検体１３の上流領域ＵＰ、撮像領域ＦＯＶ、および下流領域ＤＷを表している。図６〜図１１のグラフの縦軸は、被検体１３の動脈血ＡＲおよび静脈血ＶＥの縦磁化成分Ｍzを示す。

先ず、図６のグラフについて考察する。

図６は、第１の反転期間ＩＲ１の開始直前（図３の時刻ｔ1）における動脈血ＡＲおよび静脈血ＶＥの縦磁化成分Ｍzを示している。図６（ａ）のグラフには、時刻ｔ1における動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzと被検体１３の領域Ｒとの関係を表すラインＡ１が示されている。図６（ｂ）のグラフには、時刻ｔ1における静脈血ＶＥの縦磁化成分Ｍzと被検体１３の領域Ｒとの関係を表すラインＶ１が示されている。

（１）図６（ａ）のグラフについて
時刻ｔ1では、非選択的ＲＦ反転パルスＰ１はまだ送信されていない。したがって、動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzは、静磁場印加手段４によって（図１参照）、上流領域ＵＰ、撮像領域ＦＯＶ、および下流領域ＤＷに渡って、Ｍz＝１となっている。

（２）図６（ｂ）のグラフについて
静脈血ＶＥの縦磁化成分Ｍzも、上流領域ＵＰ、撮像領域ＦＯＶ、および下流領域ＤＷに渡って、Ｍz＝１である。

時刻ｔ1の直後に、非選択的ＲＦ反転パルスＰ１が送信される（図３参照）。非選択的ＲＦ反転パルスＰ１が送信されると、動脈血ＡＲおよび静脈血ＶＥの縦磁化成分Ｍzは、図７のグラフに示すように変化する。

図７は、非選択的ＲＦ反転パルスＰ１の送信直後（図３の時刻ｔ2）における動脈血ＡＲおよび静脈血ＶＥの縦磁化成分Ｍzを示している。

図７（ａ）のグラフには、時刻ｔ2における動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzと被検体１３の領域Ｒとの関係を表すラインＡ２が示されている。

図７（ｂ）のグラフには、時刻ｔ2における静脈血ＶＥの縦磁化成分Ｍzと被検体１３の領域Ｒとの関係を表すラインＶ２が示されている。

（１）図７（ａ）のグラフについて
第１の反転期間ＩＲ１の間に、非選択的ＲＦ反転パルスＰ１が送信される。したがって、動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzは、ラインＡ２に示すように、上流領域ＵＰ、撮像領域ＦＯＶ、および下流領域ＤＷの全体に渡って、Ｍz＝１からＭz＝−１に反転する。

（２）図７（ｂ）のグラフについて
静脈血ＶＥの縦磁化成分Ｍzも、動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzと同様に、Ｍz＝１からＭz＝−１に反転する。

第１の反転期間ＩＲ１の後、第２の反転期間ＩＲ２が設けられる（図３参照）。第２の反転期間ＩＲ２の間に、勾配パルスＧと選択的ＲＦ反転パルスＰ２が印加される。勾配パルスＧおよび選択的ＲＦ反転パルスＰ２は、撮像領域ＦＯＶおよび下流領域ＤＷ（図２参照）の組織の縦磁化成分が反転するように調節されている。したがって、第２の反転期間ＩＲ２の間に、撮像領域ＦＯＶおよび下流領域ＤＷ内の動脈血ＡＲおよび静脈血ＶＥの縦磁化成分Ｍzは、図８のグラフに示すように変化する。

図８は、選択的ＲＦ反転パルスＰ２の送信直後（図３の時刻ｔ3）における動脈血ＡＲおよび静脈血ＶＥの縦磁化成分Ｍzを示している。図８（ａ）のグラフには、時刻ｔ3における動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzと被検体１３の領域Ｒとの関係を表すラインＡ３が示されている。図８（ｂ）のグラフには、時刻ｔ3における静脈血ＶＥの縦磁化成分Ｍzと被検体１３の領域Ｒとの関係を表すラインＶ３が示されている。

（１）図８（ａ）のグラフについて
第２の反転期間ＩＲ２の間に送信された選択的ＲＦ反転パルスＰ２によって、動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzは、撮像領域ＦＯＶおよび下流領域ＤＷ内において、Ｍz＝−１からＭz＝１に反転する。尚、本実施形態では、非選択的ＲＦ反転パルスＰ１を送信してから、選択的ＲＦ反転パルスＰ２が送信されるまでの待ち時間Ｔw1は、非常に短く、数ｍｓ程度である（式（１）参照）。したがって、第２の反転期間ＩＲ２が終了しても、上流領域ＵＰの動脈血ＡＲは、ほとんど縦緩和していない。このため、上流領域ＵＰの縦磁化成分Ｍzは、時刻ｔ＝ｔ3においても、Ｍz＝−１のままである。

（２）図８（ｂ）のグラフについて
静脈血ＶＥの縦磁化成分Ｍzも、動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzと同様に、撮像領域ＦＯＶおよび下流領域ＤＷ内において、Ｍz＝−１からＭz＝１に反転する。

第２の反転期間ＩＲ２の後、第３の反転期間ＩＲ３が設けられる（図３参照）。ただし、第２の反転期間ＩＲ２と第３の反転期間ＩＲ３との間には、第２の待ち時間Ｔw2が設けられている。したがって、第２の待ち時間Ｔw2の間に、動脈血ＡＲおよび静脈血ＶＥの縦緩和が進み、その結果、動脈血ＡＲおよび静脈血ＶＥの縦磁化成分Ｍzは、図９のグラフに示すように変化する。

図９は、第３の反転期間ＩＲ３の開始直前（図３の時刻ｔ4）における動脈血ＡＲおよび静脈血ＶＥの縦磁化成分Ｍzを示している。

図９（ａ）のグラフには、時刻ｔ4における動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzと被検体１３の領域Ｒとの関係を表すラインＡ４（実線）が示されている。また、図９（ａ）のグラフには、図８（ａ）に示されているラインＡ３が一点鎖線で示されている。

図９（ｂ）のグラフには、時刻ｔ4における静脈血ＶＥの縦磁化成分Ｍzと被検体１３の領域Ｒとの関係を表すラインＶ４（実線）が示されている。また、図９（ｂ）のグラフには、図８（ｂ）に示されているラインＶ３が一点鎖線で示されている。

（１）図９（ａ）のグラフについて
上流領域ＵＰの動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzは、時刻ｔ3において、Ｍz＝−１である（ラインＡ３参照）。しかし、時刻ｔ3においてＭz＝−１である動脈血ＡＲは、第２の待ち時間Ｔw2の間に縦緩和が進む。本実施形態では、待ち時間Ｔw2は、動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzが、Ｍz＝−１からヌルポイントに到達するまでの時間（約８４０ｍｓ）にほぼ等しい（式（２）参照）。したがって、時刻t3においてＭz＝−１である動脈血ＡＲは、時刻ｔ4において、実質的にヌルポイントにまで縦磁化回復する。ただし、動脈血ＡＲは、上流領域ＵＰから下流領域ＤＷに向かって流れるので、ラインＡ３上の縦磁化成分Ｍz＝−１（横軸Ｒの位置Ｐ２よりも左側の範囲）は、ラインＡ４上の縦磁化成分Ｍz＝０（横軸Ｒの位置Ｐ４よりも左側の範囲）に変化する。例えば、ラインＡ３上の縦磁化成分ＭA3_1（横軸Ｒの位置Ｐ１）は、動脈血ＡＲが流れることによって、ラインＡ４上の縦磁化成分ＭA4_1（横軸Ｒの位置Ｐ２）に変化する。また、ラインＡ３上の縦磁化成分ＭA3_2（横軸Ｒの位置Ｐ２）は、動脈血ＡＲが流れることによって、ラインＡ４上の縦磁化成分ＭA4_2（横軸Ｒの位置Ｐ４）に変化する。

尚、時刻ｔ3においてＭz＝１である動脈血ＡＲは、時刻ｔ4においてもＭz＝１のままである。ただし、動脈血ＡＲは、上流領域ＵＰから下流領域ＤＷに向かって流れるので、ラインＡ３上の縦磁化成分Ｍz＝１（横軸Ｒの位置Ｐ２よりも右側の範囲）は、ラインＡ４上の縦磁化成分Ｍz＝１（横軸Ｒの位置Ｐ４よりも右側の範囲）に変化する。例えば、ラインＡ３上の縦磁化成分ＭA3_3（横軸Ｒの位置Ｐ３）は、動脈血ＡＲが流れることによって、ラインＡ４上の縦磁化成分ＭA4_3（横軸Ｒの位置Ｐ５）に変化する。

（２）図９（ｂ）のグラフについて
時刻ｔ3においてＭz＝−１である静脈血ＶＥも、第２の待ち時間Ｔw2の間に縦緩和する。静脈血ＶＥの縦磁化成分Ｍzが、Ｍz＝−１からヌルポイントに到達するまでの時間は、動脈血ＡＲの場合と実質的に同じ時間である。したがって、時刻ｔ3においてＭz＝−１である静脈血ＶＥは、時刻ｔ4において、実質的にヌルポイントにまで縦磁化回復する。ただし、静脈血ＶＥは、動脈血ＡＲの流速よりも遅い流速で、動脈血ＡＲとは反対方向に流れるので、ラインＶ３上の縦磁化成分Ｍz（時刻ｔ3）は、ラインＶ４上の縦磁化成分Ｍz（時刻ｔ4）に変化する。例えば、ラインＶ３上の縦磁化成分ＭV3_1（横軸Ｒの位置Ｐ２）は、静脈血ＶＥが流れることによって、ラインＶ４上の縦磁化成分ＭV4_1（横軸Ｒの位置Ｐ１’）に変化する。

時刻ｔ4の直後に、非選択的ＲＦ反転パルスＰ３が印加される（図３参照）。非選択的ＲＦ反転パルスＰ３が印加されると、動脈血ＡＲおよび静脈血ＶＥの縦磁化成分Ｍzは、図１０のグラフに示すように変化する。

図１０は、非選択的ＲＦ反転パルスＰ３の送信直後（図３の時刻ｔ5）における動脈血ＡＲおよび静脈血ＶＥの縦磁化成分Ｍzを示している。

図１０（ａ）のグラフには、時刻ｔ5における動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzと被検体１３の領域Ｒとの関係を表すラインＡ５（実線）が示されている。また、図１０（ａ）のグラフには、図９（ａ）に示されているラインＡ４が一点鎖線で示されている。

図１０（ｂ）のグラフには、時刻ｔ5における静脈血ＶＥの縦磁化成分Ｍzと被検体１３の領域Ｒとの関係を表すラインＶ５（実線）が示されている。また、図１０（ｂ）のグラフには、図９（ｂ）に示されているラインＶ４が一点鎖線で示されている。

（１）図１０（ａ）のグラフについて
ラインＡ４（時刻ｔ4）の動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍz＝０は、非選択的ＲＦ反転パルスＰ３によって、Ｍz＝−１に反転する。この結果、ラインＡ４上の縦磁化成分Ｍzは、ラインＡ５の縦磁化成分Ｍzに変化する。尚、時刻ｔ4とｔ5との間の時間間隔は十分に短いので、時刻ｔ4から時刻ｔ5の間の動脈血ＡＲの移動距離は無視できる。したがって、例えば、ラインＡ４上の縦磁化成分ＭA4_3（横軸Ｒの位置Ｐ５）は、ラインＡ５上の縦磁化成分ＭA5_3（横軸Ｒの位置Ｐ５）に変化する。

（２）図１０（ｂ）のグラフについて
静脈血ＶＥについても、動脈血ＡＲと同様に、縦磁化成分Ｍz＝１は、Ｍz＝−１に）に反転する。したがって、ラインＶ４上の縦磁化成分Ｍzは、ラインＶ５の縦磁化成分Ｍzに変化する。尚、時刻ｔ4とｔ5との間の時間間隔は十分に短いので、時刻ｔ4から時刻ｔ5の間の静脈血ＶＥの移動距離は無視できる。したがって、例えば、ラインＶ４上の縦磁化成分ＭV4_3（横軸Ｒの位置Ｐ５）は、ラインＶ５上の縦磁化成分ＭV5_3（横軸Ｒの位置Ｐ５）に変化する。

第３の反転期間ＩＲ３の後、データ収集期間ＡＣＱが設けられる（図３参照）。ただし、第３の反転期間ＩＲ３とデータ収集期間ＡＣＱとの間には、第３の待ち時間Ｔw3が設けられている。したがって、第３の待ち時間Ｔw3の間に、動脈血ＡＲおよび静脈血ＶＥの縦磁化成分Ｍzは、図１１のグラフに示すように変化する。

図１１は、データ収集期間ＡＣＱの開始直前（図３の時刻ｔ6）における動脈血ＡＲおよび静脈血ＶＥの縦磁化成分Ｍzを示している。

図１１（ａ）のグラフには、時刻ｔ6における動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzと被検体１３の領域Ｒとの関係を表すラインＡ６（実線）が示されている。また、図１１（ａ）のグラフには、図１０（ａ）に示されているラインＡ５が一点鎖線で示されている。

図１１（ｂ）のグラフには、時刻ｔ6における静脈血ＶＥの縦磁化成分Ｍzと被検体１３の領域Ｒとの関係を表すラインＶ６（実線）が示されている。また、図１１（ｂ）のグラフには、図１０（ｂ）に示されているラインＶ５が一点鎖線で示されている。

図１１の説明に当たっては、先に図１１（ｂ）について説明し、次いで、図１１（ａ）について説明する。

（１）図１１（ｂ）のグラフについて
時刻ｔ5においてＭz＝−１である静脈血ＶＥは、第３の待ち時間Ｔw3の間に縦緩和する。本実施形態では、第３の待ち時間Ｔw3は、静脈血ＶＥの縦磁化成分ＭzがＭz＝−１からヌルポイントに到達するまでの時間（８４０ｍｓ）に設定されている。したがって、ラインＶ５上の縦磁化成分Ｍz＝−１（横軸Ｒの位置Ｐ１’よりも右側の範囲）は、第３の待ち時間Ｔw3の間に縦緩和し、データ収集期間の開始直前（時刻ｔ6）において、実質的にヌルポイントに到達する。ただし、静脈血ＶＥは、下流領域ＤＷから上流領域ＵＰに向かって流れるので、ラインＶ５上の縦磁化成分Ｍz＝−１（横軸Ｒの位置Ｐ１’よりも右側の範囲）は、ラインＶ６上の縦磁化成分Ｍz＝０（横軸Ｒの位置Ｐ２’よりも右側の範囲）に変化する。例えば、ラインＶ５上の縦磁化成分ＭV5_1（横軸Ｒの位置Ｐ１’）は、静脈血ＶＥが流れることによって、ラインＶ６上の縦磁化成分ＭV6_1（横軸Ｒの位置Ｐ２’）に変化する。図１１（ｂ）から分かるように、撮像領域ＦＯＶ内の静脈血ＶＥは、時刻ｔ6において、縦磁化成分Ｍzがゼロになっていることが分かる。

（２）図１１（ａ）のグラフについて
時刻ｔ5においてＭz＝−１である動脈血ＡＲも、第３の待ち時間Ｔw3の間に縦緩和する。動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzが、Ｍz＝−１からヌルポイントに到達するまでの時間は、静脈血ＶＥの場合と実質的に同じ時間である。したがって、ラインＡ５上の縦磁化成分Ｍz＝−１（横軸Ｒの位置Ｐ４よりも右側の範囲）は、第３の待ち時間Ｔw3の間に縦緩和し、データ収集期間の開始直前（時刻ｔ6）において、実質的にヌルポイントに到達する。ただし、動脈血ＡＲは上流領域ＵＰから下流領域ＤＷに向かって流れるので、ラインＡ５上の縦磁化成分Ｍz＝−１（横軸Ｒの位置Ｐ４よりも右側の範囲）は、ラインＡ６上の縦磁化成分Ｍz＝０（横軸Ｒの位置Ｐ６よりも右側の範囲）に変化する。例えば、ラインＡ５上の縦磁化成分ＭA5_3（横軸Ｒの位置Ｐ５）は、ラインＡ６上の縦磁化成分ＭA6_3（横軸Ｒの位置Ｐ７）に変化する。

また、ラインＡ５上の縦磁化成分Ｍz＝０（横軸Ｒの位置Ｐ４よりも左側の範囲）は、第３の待ち時間Ｔw3の間に、Ｍz＝α（０＜α＜１）まで縦磁化回復する。本実施形態では、αは約０．５〜０．６である。ただし、動脈血ＡＲは上流領域ＵＰから下流領域ＤＷに向かって流れるので、ラインＡ５上の縦磁化成分Ｍz＝０（横軸Ｒの位置Ｐ４よりも左側の範囲）は、ラインＡ６上の縦磁化成分Ｍz＝α（横軸Ｒの位置Ｐ６よりも左側の範囲）に変化する。例えば、ラインＡ５上における縦磁化成分ＭA5_1（横軸Ｒの位置Ｐ１）は、ラインＡ６上の縦磁化成分ＭA6_1（横軸Ｒの位置Ｐ２）に変化する。また、ラインＡ５上の縦磁化成分ＭA5_2（横軸Ｒの位置Ｐ４）は、ラインＡ６上の縦磁化成分ＭA6_2（横軸Ｒの位置Ｐ６）に変化する。図１１（ａ）から分かるように、撮像領域ＦＯＶ内の動脈血ＡＲは、時刻ｔ6において、縦磁化成分Ｍzが０より大きい値α（＝０．５〜０．６）なっていることが分かる。

図１１（ａ）と（ｂ）とを比較すると、撮像領域ＦＯＶの範囲において、動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍ_Ｚはα（＝０．５〜０．６）であるが（ラインＡ６）、静脈血ＶＥの縦磁化成分Ｍ_Ｚは０（ゼロ）である（ラインＶ６）。したがって、図３に示すパルスシーケンス５０を実行することによって、動脈血ＡＲが強調された血流画像を得ることができる。

尚、動静脈分離の方法として、例えば、Time−SLIP方法が知られている（非特許文献参照）。しかし、このTime−SLIP法では、上記の実施形態で得られる撮像領域ＦＯＶよりも狭い範囲でしか動脈血ＡＲを撮像することができない。その理由について、上記の実施形態とTime−SLIP法とを比較しながら説明する。

図１２は、本実施形態のパルスシーケンスとTime−SLIP法のパルスシーケンスとを示す図である。

図１２（ａ）は、上記の実施形態のパルスシーケンス５０（図３参照）であり、図１２（ｂ）は、Time−SLIP法のパルスシーケンスの一例である。

Time−SLIP法のパルスシーケンス５１は、本発明の実施形態のパルスシーケンス５０と同じタイミングで第３の反転期間ＩＲ３が設けられている。しかし、Time−SLIP法のパルスシーケンスでは、第１の反転期間ＩＲ１、第２の反転期間ＩＲ２は設けられておらず、代わりに、第３の反転期間ＩＲ３の直後に第４の反転期間ＩＲ４が設けられている。

以下に、これらのパルスシーケンス５０および５１を実行することにより、動脈血ＡＲの縦磁化成分がどのように変化するかについて説明する。

図１３〜図１９は、図１２に示すパルスシーケンス５０および５１の各時刻における被検体１３の動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍ_Ｚを示すグラフである。

図１３〜図１９のグラフの横軸Ｒは、図２に示す被検体１３の上流領域ＵＰ、撮像領域ＦＯＶ、および下流領域ＤＷを表している。図１３〜図１９のグラフの縦軸は、被検体１３の動脈血ＡＲおよび静脈血ＶＥの縦磁化成分Ｍzを示す。

図１３〜図１９のグラフ（ａ）は、本実施形態のパルスシーケンス５０（図１２（ａ）参照）を実行した場合の各時刻における動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzを示す。一方、図１３〜図１９のグラフ（ｂ）は、Time-SLIP法のパルスシーケンス５１（図１２（ｂ）参照）を実行した場合の各時刻における動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzを示す。

Time-SLIP法によるパルスシーケンス５１では、時刻ｔ4まではパルスは印加されていない。したがって、Time-SLIP法では、時刻ｔ1〜ｔ4における動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzは、図１３〜図１６のグラフ（ｂ）に示すように、上流領域ＵＰ、撮像領域ＦＯＶ、および下流領域ＤＷに渡って、Ｍz＝１である。

時刻ｔ4の直後に、第３の反転期間ＩＲ３が開始される。
第３の反転期間ＩＲ３の間に、非選択的ＲＦ反転パルスＰ３が印加される。非選択的ＲＦ反転パルスＰ３が印加されると、動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzは、図１７のグラフに示すように変化する。

図１７は、第３の反転期間ＩＲ３の終了直後（図１２の時刻ｔ5）における動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzを示している。

図１７（ａ）は、本実施形態のグラフであり、時刻ｔ5における動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzと被検体１３の領域Ｒとの関係を表すラインＡ５（実線）が示されている。また、図１７（ａ）のグラフには、図１６（ａ）に示されているラインＡ４が一点鎖線で示されている。

図１７（ｂ）は、Time-SLIP法のグラフであり、時刻ｔ5における動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzと被検体１３の領域Ｒとの関係を表すラインＡ５１（実線）が示されている。また、図１７（ｂ）のグラフには、図１６（ｂ）に示されているラインＡ４１が一点鎖線で示されている。

第３の反転期間ＩＲ３の間に、非選択的ＲＦ反転パルスＰ３が印加されると、上流領域ＵＰ、撮像領域ＦＯＶ、および下流領域ＤＷの全体に渡って、被検体１３の組織の縦磁化成分Ｍ_Ｚが反転する。この結果、動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍz＝１は、Ｍz＝−１に反転する。図１７（ａ）（本実施形態）では、ラインＡ４からラインＡ５に変化し、図１７（ｂ）（Time-SLIP法）では、ラインＡ４１からラインＡ５１に変化する。図１７（ａ）と図１７（ｂ）とを比較すると、図１７（ａ）では、撮像領域ＦＯＶは、縦磁化成分Ｍz＝−１の領域だけでなく、Ｍz＝０の領域も有しているが、図１７（ｂ）では、撮像領域ＦＯＶの全体に渡って、縦磁化成分Ｍz＝−１であることが分かる。

Time-SLIP法では、第３の反転期間ＩＲ３の直後に、第４の反転期間ＩＲ４が設けられる。第４の反転期間ＩＲ４の間に、被検体１３に勾配パルスＧが印加され、勾配パルスＧが印加されている間に、選択的ＲＦ反転パルスＰ４が送信される。これらの勾配パルスＧおよび選択的ＲＦ反転パルスＰ４は、上流領域ＵＰ（図２参照）の組織（動脈血ＡＲ、静脈血ＶＥ、静止組織など）の縦磁化成分が反転するように調節されている。したがって、第４の反転期間ＩＲ４に選択的ＲＦ反転パルスＰ４を送信することによって、Time-SLIP法では、動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzは、図１８のグラフに示すように変化する。

図１８は、時刻ｔ5’時点における動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzを示している。

図１８（ａ）は、時刻ｔ5’における本実施形態の動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzのグラフである。図１８（ｂ）は、時刻ｔ5’におけるTime-SLIP法の動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzのグラフである。

Time-SLIP法においては、第４の反転期間ＩＲ４の間に、上流領域ＵＰの組織の縦磁化成分が反転する。したがって、図１８（ｂ）に示すように、動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzは、上流領域ＵＰにおいて、Ｍz＝−１からＭz＝１に反転する。

一方、本実施形態の場合、時刻ｔ5〜ｔ5’の間に選択的ＲＦ反転パルスＰ４は印加されない。したがって、本実施形態では、時刻ｔ5’のグラフＡ５’は、時刻ｔ5のグラフＡ５（図１７（ａ）参照）と実質的に同じである。尚、時刻ｔ5とｔ5’との間の時間間隔は十分に短い（数ｍｓ程度）ので、時刻ｔ5から時刻ｔ5’の間の動脈血ＡＲの移動距離は無視されている。時刻ｔ5’の後、データ収集期間ＡＣＱが開始される。

図１９は、データ収集期間ＡＣＱの開始直前（図１２の時刻ｔ6）における動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzを示している。

図１９（ａ）は、時刻ｔ6における本実施形態の動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzのグラフである。図１９（ｂ）は、時刻ｔ6におけるTime-SLIP法の動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzのグラフである。

図１９（ａ）は、本実施形態のグラフであり、時刻ｔ6における動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzと被検体１３の領域Ｒとの関係を表すラインＡ６（実線）が示されている。また、図１９（ａ）のグラフには、図１８（ａ）に示されているラインＡ５’が一点鎖線で示されている。

図１９（ｂ）は、Time-SLIP法のグラフであり、時刻ｔ6における動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzと被検体１３の領域Ｒとの関係を表すラインＡ６１（実線）が示されている。また、図１９（ｂ）のグラフには、図１８（ｂ）に示されているラインＡ５１’が一点鎖線で示されている。

本実施形態においては（図１９（ａ））、時刻ｔ6における動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzは、図１１を参照しながら説明したように、ラインＡ６で表される。図１９（ａ）では、時刻ｔ5’において、位置Ｐ４とＰ６との間の縦磁化成分Ｍzは、Ｍz＝−１であるが、位置Ｐ２とＰ４との間の縦磁化成分Ｍzは、Ｍz＝０である。したがって、時刻ｔ5’において縦磁化成分Ｍz＝０の動脈血ＡＲが、縦緩和しながら流れることによって、時刻ｔ6において、撮像領域ＦＯＶの縦磁化成分Ｍzは、Ｍz＝α（＝０．５〜０．６）となる。

一方、Time-SLIP法では、時刻ｔ5’において、上流領域ＵＰの縦磁化成分ＭzはＭz＝１である（図１８（ｂ）参照）。したがって、上流領域ＵＰの縦磁化成分Ｍz＝１の動脈血ＡＲが撮像領域ＦＯＶに流入することによって、時刻ｔ6において、撮像領域ＦＯＶの位置Ｐ２とＰ４との間の縦磁化成分ＭzはＭ_Ｚ＝１になる。

しかし、Time-SLIP法では、時刻ｔ5’において、撮像領域ＦＯＶの縦磁化成分ＭzはＭz＝−１である。時刻ｔ5’において縦磁化成分Ｍz＝−１の動脈血ＡＲは、時刻ｔ6の時点では、Ｍz＝０までしか回復しない。したがって、時刻ｔ6において、撮像領域ＦＯＶの位置Ｐ４とＰ６との間の縦磁化成分ＭzはＭ_Ｚ＝０になる。このため、撮像領域ＦＯＶの位置Ｐ４とＰ６との間では、動脈の血流状態を視認することができない。

これに対して、本実施形態では、図１９（ａ）に示すように、動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzは、撮像領域ＦＯＶの全体に渡ってゼロより大きい値α（＝０．５〜０．６）を有している。したがって、本実施形態では、Time−SLIP法よりも、撮像領域ＦＯＶ内において、距離ｘ（位置Ｐ４と位置Ｐ６との間の距離）の分だけ動脈の血流を広範囲に撮像できることがわかる。

また、撮像領域ＦＯＶに流入する動脈血ＡＲは、ＳＩ（上下）方向だけでなく、ＲＬ（左右）方向およびＡＰ（前後）方向にも流れる。したがって、本実施形態を使用することによって、ＳＩ方向、ＲＬ方向、およびＡＰ方向において、Time-SLIP法よりも、距離ｘの分だけ広範囲に動脈血ＡＲを撮像することができる。例えば、Time−SLIP法では腎臓１７内の動脈血ＡＲが十分に描出できない場合でも、本実施形態を使用することによって腎臓１７内の動脈血ＡＲを十分に描出することができる。

尚、本実施形態（ラインＡ６）では、縦磁化成分Ｍzは、撮像領域ＦＯＶにおいて、Ｍz＝α（＝０．５〜０．６）である。したがって、α＜１であるので、撮像領域ＦＯＶの位置Ｐ２とＰ４との間の範囲では、本実施形態における動脈血ＡＲは、Time−SLIP法で撮像された動脈血ＡＲよりも、視認しにくいのではないかとも考えられる。しかし、本実施形態では、動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍ_ＺはＭz＝α（＝０．５〜０．６）の大きさを有するとともに、静脈血ＶＥの縦磁化成分Ｍ_Ｚは０（ゼロ）である（図１１（ｂ）参照）。したがって、静脈血ＶＥは血流画像の中に実質的に描出されないので、動脈の血流状態は十分に視認できると考えられる。

尚、本実施形態のデータ収集開始時点の動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzは、Ｍz＝αであるが（図１１（ａ）および図１９（ａ）参照）、データ収集開始時点の動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzを、αよりも大きくすることもできる。データ収集時点の動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzを、αよりも大きくしたい場合は、例えば、第２の待ち時間Ｔw2を短くすればよい。以下に、第２の待ち時間Ｔw2を短くすることにより、データ収集開始時点の動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzを、αよりも大きくすることができる理由について説明する。

先ず、第２の待ち時間Ｔw2として、２つの第２の待ち時間Ｔw2を考える。１つは、上記の実施形態と同じ待ち時間Ｔw2＝８４０ｍｓであり、もう１つは、８４０ｍｓよりも短い待ち時間Ｔw2である。ここでは、８４０ｍｓよりも短い待ち時間Ｔw2として、Ｔw2＝６００ｍｓを考える。

図２０〜図２２は、２つの待ち時間Ｔw2（８４０ｍｓおよび６００ｍｓ）において、図３に示すパルスシーケンス５０の各時刻における動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍ_Ｚがどのように変化するかを示すグラフである。尚、時刻ｔ1、t2、およびｔ3における動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzは、待ち時間Ｔw2の値に関わらず、図１３、図１４、および図１５のグラフで表されるので、説明は省略する。

待ち時間Ｔw2＝８４０ｍｓ、およびＴw2＝６００ｍｓの場合、時刻ｔ4における動脈血ＡＲの縦磁化成分は、図２０に示すグラフで示される。

図２０は、Ｔw2＝８４０ｍｓ、およびＴw2＝６００ｍｓの場合において、時刻ｔ4における動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzを示す図である。

図２０（ａ）および（ｂ）には、それぞれラインＡ４およびラインＡ４２が示されている。ラインＡ４は、待ち時間Ｔw2（＝８４０ｍｓ）の場合の時刻ｔ4における動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzと被検体１３の領域Ｒとの関係を表している。ラインＡ４２は、待ち時間Ｔw2（＝６００ｍｓ）の場合の時刻ｔ4における動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzと被検体１３の領域Ｒとの関係を表している。

ラインＡ４（待ち時間Ｔw2＝８４０ｍｓ）では、縦磁化成分Ｍzは、位置Ｐa’の左側の範囲において、ヌルポイントに到達している。しかし、ラインＡ４２の待ち時間Ｔw2は６００ｍｓであるので、ラインＡ４２では、縦磁化成分Ｍzは、まだヌルポイントに到達していない。ラインＡ４２は、位置Ｐaの左側の範囲において、Ｍz＝−βである（０＜β＜１）。

時刻ｔ4の直後に、第３の反転期間ＩＲ３が設けられ（図３参照）、第３の反転期間ＩＲ３の間に、非選択的ＲＦ反転パルスＰ３が印加される。非選択的ＲＦ反転パルスＰ３が印加されると、動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzは、図２１のグラフに示されるように変化する。

図２１は、第３の反転期間ＩＲ３の終了直後（図３の時刻ｔ5）における動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzを示している。

図２１（ａ）および（ｂ）には、ラインＡ５およびラインＡ５２が示されている。ラインＡ５は、待ち時間Ｔw2＝８４０ｍｓの場合の時刻ｔ5における動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzを表している。ラインＡ５２は、待ち時間Ｔw2＝６００ｍｓの場合の時刻ｔ5における動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzを表している。

非選択的ＲＦ反転パルスＰ２が印加されたので、動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzは反転する。その結果、待ち時間Ｔw2（＝８４０ｍｓ）の場合、位置Ｐa’の左側の範囲では、縦磁化成分Ｍz＝０のままであるが、一方、待ち時間Ｔw2（＝６００ｍｓ）の場合、位置Ｐaの左側の範囲では、縦磁化成分ＭzがＭz＝−βからＭz＝＋βに反転する。

第３の反転期間ＩＲ３の後、データ収集期間ＡＣＱが設けられる。ただし、第３の反転期間ＩＲ３とデータ収集期間ＡＣＱとの間には、第３の待ち時間Ｔw3が設けられている。第３の待ち時間Ｔw3は、上記の実施形態と同様に、８４０ｍｓとする。第３の待ち時間Ｔw3の間に、動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzは、図２２のグラフに示すように変化する。

図２２は、データ収集期間ＡＣＱの開始時点（図３の時刻ｔ6）における動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzを示している。

図２２（ａ）および（ｂ）には、それぞれラインＡ６およびラインＡ６２が示されている。ラインＡ６は、待ち時間Ｔw2＝８４０ｍｓの場合の時刻ｔ6における動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzを表している。ラインＡ５２は、待ち時間Ｔw2＝６００ｍｓの場合の時刻ｔ6における動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzを表している。

動脈血ＡＲは、時刻ｔ5〜ｔ6の間に縦緩和する。待ち時間Ｔw2＝８４０ｍｓの場合、縦磁化成分Ｍzは、Ｍz＝αにまで回復している。一方、待ち時間Ｔw2＝６００ｍｓの場合、縦磁化成分Ｍzは、Ｍz＝γにまで回復している。図２１を参照すると、待ち時間Ｔw2ａ＝８４０ｍｓの場合の縦磁化成分Ｍzは、位置Ｐａ’の左側の範囲において、ヌルポイントであるが、一方、待ち時間Ｔw2＝６００ｍｓの場合の縦磁化成分Ｍzは、位置Ｐａの左側の範囲において、ヌルポイントよりも大きい値βを有している。したがって、図２２に示すように、待ち時間Ｔw2＝６００ｍｓの場合の縦磁化成分Ｍzは、αよりも大きくなり、γまで縦緩和する。

したがって、待ち時間Ｔw2を短くすることによって、データ収集開始時点における動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzを大きくすることができる。

ただし、待ち時間Ｔw2を短くすると、図２２（ｂ）に示すように、撮像領域ＦＯＶ内の一部において、動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzはゼロになる。したがって、待ち時間Ｔw2を短くすることによって、撮像領域ＦＯＶに描出される動脈血ＡＲの範囲が狭くなる。このため、動脈血ＡＲを広範囲に渡って描出したい場合は、待ち時間Ｔw2を短くし過ぎないことが好ましい。尚、待ち時間Ｔw2を、動脈血ＡＲの縦磁化成分ＭzがＭz＝−１からヌルポイントに到達するまでの時間（８４０ｍｓ）よりも長くすることも可能である。

本実施形態では、第３の待ち時間Ｔw3は、静脈血ＶＥの縦磁化成分ＭzがＭz＝−１からヌルポイントに到達するまでの時間に設定されている。しかし、動脈血ＡＲを静脈血ＶＥから十分に分離することができるのであれば、第３の待ち時間Ｔw3は、静脈血ＶＥの縦磁化成分ＭzがＭz＝−１からヌルポイントに到達するまでの時間よりも、長く又は短くすることも可能である。

本実施形態では、静脈血ＶＥが描出されないようにするため、第３の待ち時間Ｔw3は、静脈血ＶＥの縦磁化成分ＭzがＭz＝−１からヌルポイントに到達するまでの時間に設定されている。しかし、静脈血ＶＥ以外の他の組織（例えば、腎臓１７）が描出されないようにしたい場合は、第３の待ち時間Ｔw3を、他の組織の縦磁化成分ＭzがＭz＝−１からヌルポイントに到達するまでの時間に設定すればよい。

本実施形態では、動脈血ＡＲを描出している。しかし、本発明を用いることによって、静脈血ＶＥを描出することも可能である。静脈ＶＥを描出したい場合は、第３の待ち時間Ｔw3を、動脈血ＡＲ又は他の組織（例えば、静止組織）の縦磁化成分ＭzがＭz＝−１からヌルポイントに到達するまでの時間に設定すればよい。

本実施形態では、第１および第３の反転期間ＩＲ１およびＩＲ３には、非選択的ＲＦ反転パルスＰ１およびＰ３が送信されている。しかし、撮像領域ＦＯＶ内を流れる動脈ＡＲを十分に描出できるのであれば、非選択的ＲＦ反転パルスＰ１およびＰ３の代わりに、選択的ＲＦ反転パルスを送信してもよい。

また、本実施形態では、待ち時間Ｔw1は、数ｍｓであるが、待ち時間Ｔw1をもっと長くすることも可能である。例えば、待ち時間Ｔw1を待ち時間Ｔw2よりも長くすることも可能である。ただし、待ち時間Ｔw1を長くするほど、動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍz＝αがゼロに近づくので、待ち時間Ｔw1は短いことが好ましい。

また、本実施形態では、腎臓１７を含む部位を撮像しているが、本発明は、他の部位（頭部など）を撮像する場合にも適用することができる。

尚、本実施形態では、動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzが正の値を有しているときに、動脈血ＡＲのデータが収集されている。しかし、動脈血ＡＲを背景組織よりも十分に強調することができるのであれば、動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzが負の値を有しているときに、動脈血ＡＲのデータを収集することも可能である。

ＭＲＩ装置１のブロック図の一例である。 被検体１３の撮像領域ＦＯＶを概略的に示す図である。 撮像領域ＦＯＶを流れる動脈血ＡＲのＭＲ画像を取得するために実行されるパルスシーケンスの一例を示す図である。 コントローラ１０の機能ブロック図の一例である。 ＭＲＩ装置１の処理フローを示す図である。 図３に示すパルスシーケンス５０の時刻ｔ1における被検体１３の動脈血ＡＲと静脈血ＶＥの縦磁化成分Ｍ_Ｚを示すグラフである。 図３に示すパルスシーケンス５０の時刻ｔ2における被検体１３の動脈血ＡＲと静脈血ＶＥの縦磁化成分Ｍ_Ｚを示すグラフである。 図３に示すパルスシーケンス５０の時刻ｔ3における被検体１３の動脈血ＡＲと静脈血ＶＥの縦磁化成分Ｍ_Ｚを示すグラフである。 図３に示すパルスシーケンス５０の時刻ｔ4における被検体１３の動脈血ＡＲと静脈血ＶＥの縦磁化成分Ｍ_Ｚを示すグラフである。 図３に示すパルスシーケンス５０の時刻ｔ5における被検体１３の動脈血ＡＲと静脈血ＶＥの縦磁化成分Ｍ_Ｚを示すグラフである。 図３に示すパルスシーケンス５０の時刻ｔ6における被検体１３の動脈血ＡＲと静脈血ＶＥの縦磁化成分Ｍ_Ｚを示すグラフである。 本実施形態のパルスシーケンスとTime−SLIP法のパルスシーケンスとを示す図である。 図１２に示すパルスシーケンス５０および５１の時刻ｔ1における被検体１３の動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍ_Ｚを示すグラフである。 図１２に示すパルスシーケンス５０および５１の時刻ｔ2における被検体１３の動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍ_Ｚを示すグラフである。 図１２に示すパルスシーケンス５０および５１の時刻ｔ3における被検体１３の動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍ_Ｚを示すグラフである。 図１２に示すパルスシーケンス５０および５１の時刻ｔ4における被検体１３の動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍ_Ｚを示すグラフである。 図１２に示すパルスシーケンス５０および５１の時刻ｔ5における被検体１３の動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍ_Ｚを示すグラフである。 図１２に示すパルスシーケンス５０および５１の時刻ｔ5’における被検体１３の動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍ_Ｚを示すグラフである。 図１２に示すパルスシーケンス５０および５１の時刻ｔ6における被検体１３の動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍ_Ｚを示すグラフである。 ＴＩａ＝８４０ｍｓ、およびＴＩａ＝６００ｍｓの場合において、時刻ｔ4における動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzを示す図である。 第３の反転期間ＩＲ３の終了直後（図３の時刻ｔ5）における動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzを示している。 データ収集期間ＡＣＱの開始時点（図３の時刻ｔ6）における動脈血ＡＲの縦磁化成分Ｍzを示している。

符号の説明

１ ＭＲＩ装置
２ マグネットアセンブリ
３ ボア
４ 静磁場印加手段
５ 勾配コイル
６ 送信コイル
７ ベローズ
７ａ 呼吸信号
８ 心拍センサ
８ａ 心電信号
９ 受信コイル
１０ コントローラ
１１ 表示部
１２ 操作部
１３ 被検体
１４ 心臓
１５ 動脈
１６ 静脈
１７ 腎臓
５０ パルスシーケンス
１０１ タイミング算出部
１０２ 第１の送信コイル制御手段
１０３ 第２の送信コイル制御手段
１０４ 第３の送信コイル制御手段
１０５ 第４の送信コイル制御手段
１０６ 第１の反転パルス送信制御手段
１０７ 第２の反転パルス送信制御手段
１０８ 第３の反転パルス送信制御手段
１０９ 勾配コイル制御手段

Claims (15)

1. 被検体における撮像領域を貫いて前記撮像領域の上流側から前記撮像領域の下流側へ流れる体液が背景組織よりも強調されるように、前記被検体の前記撮像領域を撮像するＭＲＩ装置であって、
   前記体液の縦磁化成分および前記背景組織の縦磁化成分が正の値を有するように、前記被検体に静磁場を印加する静磁場印加手段と、
   ＲＦパルスを送信する送信コイルと、
   勾配パルスを印加する勾配コイルと、
   反転領域を非選択にして、前記被検体の縦磁化成分を反転させるＲＦパルスである第１の反転パルスが送信されるように、前記送信コイルおよび前記勾配コイルを制御する第１の反転パルス制御手段と、
   前記第１の反転パルスが送信されてから第１の待ち時間が経過した時点で、反転領域を前記撮像領域および前記下流側の領域に選択して、前記被検体の縦磁化成分を反転させるＲＦパルスである第２の反転パルスが送信されるように、前記送信コイルおよび前記勾配コイルを制御する第２の反転パルス制御手段と、
   前記第２の反転パルスが送信されてから第２の待ち時間が経過した時点で、反転領域を非選択にして、前記被検体の縦磁化成分を反転させるＲＦパルスである第３の反転パルスが送信されるように、前記送信コイルおよび前記勾配コイルを制御する第３の反転パルス制御手段と、
   前記撮像領域を流れる前記体液の縦磁化成分の絶対値が前記撮像領域の背景組織の縦磁化成分の絶対値よりも大きい状態である、前記第３の反転パルスが送信されてから第３の待ち時間が経過した時点で、励起領域を前記撮像領域に選択して、前記体液のデータを収集するための励起パルスが送信されるように、前記送信コイルおよび前記勾配コイルを制御する励起パルス制御手段とを有する、ＭＲＩ装置。
2. 前記第１の待ち時間と第２の待ち時間との合計時間は、前記第１の反転パルスによって前記負の値に反転した前記体液の縦磁化成分がヌルポイントに到達するまでの時間である、請求項１に記載のＭＲＩ装置。
3. 前記第１の待ち時間と第２の待ち時間との合計時間は、前記第１の反転パルスによって前記負の値に反転した前記体液の縦磁化成分がヌルポイントに到達するまでの時間よりも短い、請求項１に記載のＭＲＩ装置。
4. 前記第１の待ち時間は、前記第２の待ち時間よりも短い、請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載のＭＲＩ装置。
5. 前記第３の待ち時間は、前記第３の反転パルスによって前記負の値に反転した前記体液の縦磁化成分がヌルポイントに到達するまでの時間である、請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載のＭＲＩ装置。
6. 前記第３の反転パルスは、前記撮像領域に流入した体液の縦磁化成分を反転させる、請求項１〜５のうちのいずれか一項に記載のＭＲＩ装置。
7. 前記被検体の呼吸を検出し呼吸信号を出力する呼吸検出手段、を有する請求項１〜６のうちのいずれか一項に記載のＭＲＩ装置。
8. 前記呼吸検出手段が出力した呼吸信号に基づいて、パルスシーケンスを実行するタイミングを算出するタイミング算出手段を有する、請求項７に記載のＭＲＩ装置。
9. 前記被検体の心拍を検出し心電信号を出力する心拍検出手段、を有する請求項１〜８のうちのいずれか一項に記載のＭＲＩ装置。
10. 前記心拍検出手段が出力した心電信号に基づいて、パルスシーケンスを実行するタイミングを算出するタイミング算出手段を有する、請求項９に記載のＭＲＩ装置。
11. 前記体液は動脈血であり、前記背景組織は静脈血、脳脊髄液、又は静止組織である、請求項１〜１０のうちのいずれか一項に記載のＭＲＩ装置。
12. 前記体液は脳脊髄液であり、前記背景組織は動脈血、静脈血、又は静止組織である、請求項１〜１０のうちのいずれか一項に記載のＭＲＩ装置。
13. 前記体液は静脈血であり、前記背景組織は動脈血、脳脊髄液、又は静止組織である、請求項１〜１０のうちのいずれか一項に記載のＭＲＩ装置。
14. 前記静止組織は、腎臓である、請求項１１〜１３のうちのいずれか一項に記載のＭＲＩ装置。
15. 被検体における撮像領域を貫いて前記撮像領域の上流側から前記撮像領域の下流側へ流れる体液が背景組織よりも強調されるように、前記被検体の前記撮像領域を撮像するＭＲＩ装置であって、前記体液の縦磁化成分および前記背景組織の縦磁化成分が正の値を有するように、前記被検体に静磁場を印加する静磁場印加手段と、ＲＦパルスを送信する送信コイルと、勾配パルスを印加する勾配コイルとを有するＭＲＩ装置を、
    反転領域を非選択にして、前記被検体の縦磁化成分を反転させるＲＦパルスである第１の反転パルスが送信されるように、前記送信コイルおよび前記勾配コイルを制御する第１の反転パルス制御手段、
    前記第１の反転パルスが送信されてから第１の待ち時間が経過した時点で、反転領域を前記撮像領域および前記下流側の領域に選択して、前記被検体の縦磁化成分を反転させるＲＦパルスである第２の反転パルスが送信されるように、前記送信コイルおよび前記勾配コイルを制御する第２の反転パルス制御手段、
    前記第２の反転パルスが送信されてから第２の待ち時間が経過した時点で、反転領域を非選択にして、前記被検体の縦磁化成分を反転させるＲＦパルスである第３の反転パルスが送信されるように、前記送信コイルおよび前記勾配コイルを制御する第３の反転パルス制御手段、
    前記撮像領域を流れる前記体液の縦磁化成分の絶対値が前記撮像領域の背景組織の縦磁化成分の絶対値よりも大きい状態である、前記第３の反転パルスが送信されてから第３の待ち時間が経過した時点で、励起領域を前記撮像領域に選択して、前記体液のデータを収集するための励起パルスが送信されるように、前記送信コイルおよび前記勾配コイルを制御する励起パルス制御手段、
    として機能させるためのプログラム。

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