JP5570713B2 - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents

Description

本発明は、被検体に関する磁気共鳴信号を高速スピンエコー（ＦＳＥ）シーケンスまたは高速非対称スピンエコー（ＦＡＳＥ）シーケンスで収集する磁気共鳴イメージング装置に関する。

この種の磁気共鳴イメージング装置では、プリスキャンにて、スピンエコーの位相ずれを検出する。本スキャンでは、検出された位相ずれを補正する。

例えば、特許文献１に開示された技術では、位相エンコード（ＰＥ）を外したスピンエコーを収集し、１エコー目と２エコー目との０次および１次の位相差を測定する。そして、０次の位相差は主に本スキャンの際のＲＦの位相を調整することによって補正し、１次の位相差は本スキャンの際のReadout方向の傾斜磁場パルスに補正パルスを付加することで補正する。

なお、本スキャンを複数のスライスについて行う場合には、位相ずれの補正量はスライス毎に異なる。また本スキャンにブレード（blade）を回転させながらｋ空間を埋めていく方法（例えば非特許文献１を参照）を適用する場合には、位相ずれの補正量はブレード毎に異なる。

このため、本スキャンの対象となるスライスまたはブレードの全てを対象としてプリスキャンが行われていた。
米国特許第6,369,568号 Magnetic Resonance in Medicine Vol42, 963-969, 1999

以上のように従来は、本スキャンの対象となるスライスまたはブレードの全てを対象としてプリスキャンが行われていたため、撮像条件によってはプリスキャンに要する時間が長くなっていた。

本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、その目的とするところは、本スキャンの対象となるスライスまたはブレードの全てに関して補正を行って画質劣化の少ない画像を撮像可能でありながら、プリスキャンに要する時間を短縮可能とすることにある。

本発明の第１の態様による磁気共鳴イメージング装置は、被検体に関する磁気共鳴信号を高速スピンエコーシーケンスまたは高速非対称スピンエコーシーケンスで収集する収集手段と、本スキャンの対象となる複数のスライスのうちの一部として定められた複数のプリスキャンスライスに関してプリスキャンを行うように前記収集手段を制御するプリスキャン制御手段と、前記プリスキャンにより得られた複数のスライスに関するデータに基づいて、読み出し方向の傾斜磁場および高周波パルスの位相の少なくとも一方の補正量を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された複数の補正量に基づいて、前記本スキャンの対象となる複数のスライスのうちの前記プリスキャンスライス以外の各スライスに関しての補正量をそれぞれ推定する推定手段と、前記本スキャンの対象となる複数のスライスを、前記プリスキャンの対象となったスライスはそのスライスに関して前記算出手段により算出された補正量での補正を伴って、また前記プリスキャンの対象とならなかったスライスはそのスライスに関して前記推定手段により推定された補正量での補正を伴ってそれぞれスキャンするように前記収集手段を制御する本スキャン制御手段とを備える。

本発明の第２の態様による磁気共鳴イメージング装置は、互いに平行な複数のｋ空間軌跡を含むとともにｋ空間における傾きが互いに異なるブレード毎に被検体に関する磁気共鳴信号を高速スピンエコーシーケンスおよび高速非対称スピンエコーシーケンスのいずれか一方で収集する収集手段と、本スキャンの対象となる複数のブレードのうちの一部として定められた複数のブレードに関してプリスキャンを行うように前記収集手段を制御するプリスキャン制御手段と、前記プリスキャンにより得られた３つ以上のブレードに関するデータに基づいて、読み出し方向の傾斜磁場および高周波パルスの位相のそれぞれの補正量を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された読み出し方向の傾斜磁場および高周波パルスの位相のそれぞれの補正量に基づいて、前記本スキャンの対象となる複数のブレードのうちの前記プリスキャンの対象となったブレード以外の各ブレードに関して、読み出し方向の傾斜磁場および高周波パルスの位相のそれぞれの補正量を推定する推定手段と、前記本スキャンの対象となる複数のブレードを、前記プリスキャンの対象となったブレードはそのブレードに関して前記算出手段により算出された補正量での補正を伴って、また前記プリスキャンの対象とならなかったブレードはそのブレードに関して前記推定手段により推定された補正量での補正を伴ってそれぞれスキャンするように前記収集手段を制御する本スキャン制御手段とを備える。

本発明によれば、本スキャンの対象となるスライスまたはブレードの全てに関して補正を行って画質劣化の少ない画像を撮像可能でありながら、プリスキャンに要する時間が短縮可能になる。

以下、図面を参照して本発明の第１乃至第３の実施形態について説明する。

図１は第１乃至第３の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置（以下、ＭＲＩ装置と称する）１００の構成を示す図である。このＭＲＩ装置１００は、静磁場磁石１、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源３、寝台４、寝台制御部５、ＲＦコイル６、送信部７、受信部８、ハイブリッド回路９および計算機システム１０を具備する。

静磁場磁石１は、中空の円筒形をなし、内部の空間に一様な静磁場を発生する。この静磁場磁石１としては、例えば永久磁石、超伝導磁石等が使用される。

傾斜磁場コイル２は、中空の円筒形をなし、静磁場磁石１の内側に配置される。傾斜磁場コイル２は、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚの各軸に対応する３種のコイルが組み合わされている。傾斜磁場コイル２は、上記の３つのコイルが傾斜磁場電源３から個別に電流供給を受けて、磁場強度がＸ，Ｙ，Ｚの各軸に沿って変化する傾斜磁場を発生する。なお、Ｚ軸方向は、例えば静磁場と同方向とする。Ｘ，Ｙ，Ｚ各軸の傾斜磁場は、例えば、スライス選択用傾斜磁場Ｇs、位相エンコード用傾斜磁場Ｇeおよびリードアウト用傾斜磁場Ｇrにそれぞれ対応される。スライス選択用傾斜磁場Ｇsは、任意に撮影断面を決める。位相エンコード用傾斜磁場Ｇeは、空間的位置に応じて磁気共鳴信号の位相を変化させる。リードアウト用傾斜磁場Ｇrは、空間的位置に応じて磁気共鳴信号の周波数を変化させる。

被検体２００は、寝台４の天板４ａに載置された状態で傾斜磁場コイル２の空洞内に挿入される。天板４ａは寝台制御部５により駆動され、その長手方向および上下方向に移動する。通常、この長手方向が静磁場磁石１の中心軸と平行になるように寝台４が設置される。

ＲＦコイル６は、傾斜磁場コイル２の内側に配置される。ＲＦコイル６は、送信部７から高周波パルス（ＲＦパルス）の供給を受けて、高周波磁場を発生する。ＲＦコイル６は、被検体２００からの磁気共鳴信号を検出する。ＲＦコイル６から出力される磁気共鳴信号は、受信部８に入力される。

送信部７は、ラーモア周波数に対応するＲＦパルスを送出する。

受信部８は、前段増幅器、位相検波器およびアナログディジタル変換器を有している。前段増幅器は、ハイブリッド回路９から出力される磁気共鳴信号を増幅する。位相検波器は、前置増幅器から出力される磁気共鳴信号の位相を検波する。アナログディジタル変換器は、位相検波器から出力される信号をディジタル信号に変換する。

ハイブリッド回路９は、送信部７から送出される高周波パルスを、送信期間にてＲＦコイル６へ供給する。ハイブリッド回路９は、ＲＦコイル６から出力される信号を、受信期間にて受信部８へ供給する。送信期間および受信期間は、計算機システム１０から指示される。またハイブリッド回路９は、局部ＲＦコイルを接続可能である。局部ＲＦコイルが接続されているときにハイブリッド回路９は、高周波パルスをＲＦコイルおよび局部ＲＦコイルのいずれかへ供給し、高周波パルスをＲＦコイルおよび局部ＲＦコイルのいずれかが出力する信号を受信部８に供給する。ＲＦコイルと局部ＲＦコイルとのいずれを選択するかは、計算機システム１０から指示される。

計算機システム１０は、インタフェース部１０ａ、データ収集部１０ｂ、再構成部１０ｃ、記憶部１０ｄ、表示部１０ｅ、入力部１０ｆおよび主制御部１０ｇを有している。

インタフェース部１０ａには、傾斜磁場電源３、寝台制御部５、送信部７、受信部８およびハイブリッド回路９が接続される。インタフェース部１０ａは、これらの接続された各部と計算機システム１０との間で授受される信号の入出力を行う。

データ収集部１０ｂは、受信部８から出力されるディジタル信号を収集する。データ収集部１０ｂは、収集したディジタル信号を磁気共鳴信号データとして記憶部１０ｄに格納する。

再構成部１０ｃは、記憶部１０ｄに記憶された磁気共鳴信号データに対して、後処理、すなわちフーリエ変換等の再構成処理を施し、被検体２００内の所望核スピンのスペクトラムデータあるいは画像データを求める。

記憶部１０ｄは、磁気共鳴信号データと、スペクトラムデータあるいは画像データとを、患者毎に記憶する。

表示部１０ｅは、スペクトラムデータあるいは画像データおよびその他の各種の情報を主制御部１０ｇの制御の下に表示する。表示部１０ｅには、液晶表示器などの表示デバイスを利用可能である。

入力部１０ｆは、オペレータからの各種指令や情報入力を受け付ける。入力部１０ｆには、マウスやトラックボールなどのポインティングデバイス、モード切替スイッチ等の選択デバイス、あるいはキーボード等の入力デバイスを適宜に利用可能である。

主制御部１０ｇは、ＣＰＵやメモリ等を有しており、ＭＲＩ装置１００を総括的に制御する。

かくしてこのＭＲＩ装置１００においては、傾斜磁場電源３、送信部７、受信部８、ハイブリッド回路９およびデータ収集部１０ｂが収集手段として機能する。

このＭＲＩ装置１００は、本スキャンをＦＳＥシーケンスにより行う。本スキャンは、ｋ空間を埋めるためのイメージング用のデータを収集する。ＦＳＥシーケンスは、１個のflipパルスの後に複数のflopパルスを与えてスピンエコー列を作る。このときに、スピンエコー列に含まれるスピンエコーのそれぞれに異なる大きさの位相エンコードを与えることにより、各スピンエコーをｋ空間の異なるラインに対応させる。このようにＦＳＥシーケンスは、１回の励起で、複数の異なるビューを収集する。

ＦＳＥシーケンスでは、渦電流の影響によるＣＰＭＧ（Carr-Purcell-Meiboom-Gill）条件からのずれのために、感度むらやＳＮＲ（signal to noise ratio）低下が発生することがある。そこで主制御部１０ｇは、本スキャンに先立ってプリスキャンを実行する。プリスキャンは、本スキャンにおけるＲＦパルスの位相補正量を決定するために用いるデータを収集する。このプリスキャンは、上記の用途のデータのみを収集するために行っても良いし、スポイラパルスやフローコンペンセーション用パルスの補正量を決定するのに用いるデータを収集するための既知のスキャンと共通としても良い。

第１乃至第３の実施形態の特徴は、主として上記のプリスキャンにおける動作にある。そこで以下に、各実施形態の特徴をそれぞれ具体的に説明する。

（第１の実施形態）
第１の実施形態においては、主制御部１０ｇは、ＭＲＩ装置が一般的に備える機能を実現するための手段としての他に、以下のようないくつかの機能を実現するための手段として働く。上記の機能の一つは、プリスキャンを、１繰り返し時間につき１スライスずつ行うように、傾斜磁場電源３、送信部７、受信部８、ハイブリッド回路９およびデータ収集部１０ｂなどを制御する。なお、プリスキャンの対象となるスライス（以下、プリスキャンスライスと称する）は、本スキャンの対象となる複数のスライス（以下、本スキャンスライスと称する）のうちの一部の複数のスライスが予め割り当てられる。上記の機能の一つは、プリスキャンスライスとされた本スキャンスライスのそれぞれに関して、各スライスについてのプリスキャンの結果に基づいて補正量を算出する。上記の機能の一つは、上記の算出された複数の補正量に基づいて、本スキャンスライスのうちのプリスキャンスライス以外の各スライスに関する補正量をそれぞれ推定する。上記の機能の一つは、本スキャンスライスのそれぞれを、各スライスに関する補正量での補正を伴ってシーケンシャルモードにてスキャンするように傾斜磁場電源３、送信部７、受信部８、ハイブリッド回路９およびデータ収集部１０ｂなどを制御する。

次に以上のようなＭＲＩ装置１００の第１の実施形態における動作について説明する。

第１の実施形態においては、本スキャンをシーケンシャルモードにより行う。シーケンシャルモードは、シングルスラブ内のＮスライス（本スキャンスライス）についてのデータを、繰り返し時間ＴＲにつき１スライス分ずつ収集する。プリスキャンにおいては、本スキャンスライスの一部の複数のスライスについてのデータのみを繰り返し時間ＴＲにつき１スライス分ずつ収集する。

図２は第１の実施形態における主制御部１０ｇの処理手順の一例を示すフローチャートである。

ステップＳａ１において主制御部１０ｇは、本スキャンスライスのうちの第１および第Ｎ番目のスライスについてのデータのみを繰り返し時間ＴＲにつき１スライス分ずつ収集するように傾斜磁場電源３、送信部７、受信部８、ハイブリッド回路９およびデータ収集部１０ｂを制御する。これにより、本スキャンスライスのうちの第１および第Ｎ番目のスライスのみを対象としたプリスキャンが実行される。

ステップＳａ２において主制御部１０ｇは、プリスキャンにより収集されたデータに基づいて、第１番目および第Ｎ番目のスライスに関する補正量をそれぞれ求める。これには、周知の手法を使用できる。例えば、０次の位相差を補正するためのＲＦパルスの位相補正量は、１エコー目と２エコー目とのピーク位置での位相差の１／２の量として求める。あるいは当該位相補正量は、１エコー目と２エコー目との１次元フーリエ変換後の位相差の０次成分の１／２の量として求める。

ステップＳａ３において主制御部１０ｇは、本スキャンスライスのうちでプリスキャンの対象とならなかった第２乃至第Ｎ−１番目のスライスに関する補正量を、プリスキャンスライスとされた第１および第Ｎ番目のスライスに関して求めた補正量に基づいて求める。例えば、リードアウト方向についての補正量は、第１および第Ｎ番目のスライスに関して求めた補正量の平均値を全スライス共通の補正量とする。１８０度パルスの位相の補正量は、第１および第Ｎ番目のスライスに関して求めた補正量に基づいて線形補間により求める。すなわち例えば図３に示すように、第１番目のスライスに関して求めた補正量をｐ１、第Ｎ番目のスライスに関して求めた補正量をｐＮとすると、ｊ番目のスライスに関する補正量ａ（ｊ）はｐ１とｐＮとを結ぶ直線で表される。つまり、補正量ａ（ｊ）は以下の式(1)により算出される。
ａ（ｊ）＝ｐ１＋（ｐＮ−ｐ１）／（Ｎ−１）×（ｊ−１） …(1)
ステップＳａ４において主制御部１０ｇは、本スキャンを行うように傾斜磁場電源３、送信部７、受信部８、ハイブリッド回路９およびデータ収集部１０ｂを制御する。このとき、第１および第Ｎ番目のスライスに関する本スキャンは、ステップＳａ２にて求めた補正量により位相を補正した１８０度パルスを用い、第２乃至第Ｎ−１番目のスライスに関する本スキャンは、ステップＳａ３で求めた補正量により位相を補正した１８０度パルスを用いる。

かくして本実施形態によればプリスキャンスライスをＭ枚とすると、Ｎ枚の本スキャンスライスの全てをプリスキャンする場合に比べてプリスキャン時間はＭ／Ｎに短縮される。具体的には例えば、主制御部１０ｇはスラブ内の両端のスライスについてのデータのみを収集させる。この場合には、プリスキャン時間は２／Ｎに短縮される。

なお、プリスキャンスライスは、本スキャンスライスのうちの第１番目およびＮ番目のスライスには限らず任意のスライスであって良い。また、本スキャンスライスのうちの３スライス以上をプリスキャンスライスとしても良い。図４は本スキャンスライスのうちの両端のスライスと中間のスライスとをプリスキャンスライスとした場合の線形補間の様子を示す図である。この場合、Ｎ枚の本スキャンスライスの全てをプリスキャンする場合に比べてプリスキャン時間は３／Ｎとなり、プリスキャンスライスが２枚である場合よりもプリスキャン時間が長くなる。しかしながら、線形補間の精度は向上し、プリスキャンスライスとなっていない本スキャンスライスについての補正精度が向上する。

プリスキャンにおいては、その対象となるスライスに関する全てのデータを収集せずに、１ショット分のスピンエコー列に含まれる複数のスピンエコーのうちの一部を収集するだけとしても良い。例えば１ショット分のスピンエコー列に２０のスピンエコーが含まれるとき、それらのスピンエコーのうちの３つ程度を収集しても良い。

（第２の実施形態）
第２の実施形態においては、主制御部１０ｇは、ＭＲＩ装置が一般的に備える機能を実現するための手段としての他に、以下のようないくつかの機能を実現するための手段として働く。上記の機能の一つは、本スキャンスライスのうちの一部として定められた複数のプリスキャンスライスに関してのプリスキャンを本スキャンよりも少数のカバレージで行うように、傾斜磁場電源３、送信部７、受信部８、ハイブリッド回路９およびデータ収集部１０ｂなどを制御する。上記の機能の一つは、プリスキャンスライスとされた本スキャンスライスのそれぞれに関して、各スライスについてのプリスキャンの結果に基づいて補正量を算出する。上記の機能の一つは、上記の算出された複数の補正量に基づいて、本スキャンスライスのうちのプリスキャンスライス以外の各スライスに関して補正量をそれぞれ推定する。上記の機能の一つは、本スキャンスライスのそれぞれを、各スライスに関して上記のように算出または推定された補正量での補正を伴ってマルチスライスモードにてスキャンするように傾斜磁場電源３、送信部７、受信部８、ハイブリッド回路９およびデータ収集部１０ｂなどを制御する。

ＭＲＩ装置１００の第２の実施形態における動作について説明する。

第２の実施形態では、本スキャンをマルチスライスモードにて行う。マルチスライスモードは、１つのスラブ内のＮ枚の本スキャンスライスを１繰り返し時間ＴＲにつきＮ／ＰスライスずつＰカバレージでスキャンする。そしてプリスキャンにおいては、スライスギャップをＰ倍にして、１カバレージのみスキャンする。

図５は第２の実施形態における主制御部１０ｇの処理手順の一例を示すフローチャートである。

ステップＳｂ１において主制御部１０ｇは、本スキャンに対してスライスギャップをＰ倍とし、１つのスラブを１カバレージにてプリスキャンするように傾斜磁場電源３、送信部７、受信部８、ハイブリッド回路９およびデータ収集部１０ｂを制御する。従ってプリスキャンスライスは、Ｎ／Ｐ枚となる。

ステップＳｂ２において主制御部１０ｇは、プリスキャンスライスとされた本スキャンスライスに関する補正量を、各スライスに関してプリスキャンにより収集されたデータに基づいてそれぞれ求める。なお、プリスキャンにより収集されたデータに基づく補正量の算出は、周知の手法を使用できる。

ステップＳｂ３において主制御部１０ｇは、本スキャンスライスのうちでプリスキャンの対象とならなかった各スライスに関しては、プリスキャンスライスとされた本スキャンスライスに関して求めた補正量に基づいて求める。これは、第１の実施形態と同様に行うことができる。

ステップＳｂ４において主制御部１０ｇは、本スキャンを行うように傾斜磁場電源３、送信部７、受信部８、ハイブリッド回路９およびデータ収集部１０ｂを制御する。このとき、プリスキャンスライスとされた本スキャンスライスに関しては、ステップＳｂ２にて求めた補正量により位相を補正した１８０度パルスを用い、プリスキャンスライスとされなかった本スキャンスライスに関してはステップＳｂ３で求めた補正量により位相を補正した１８０度パルスを用いる。

かくして本実施形態によれば、Ｎ枚の本スキャンスライスの全てをプリスキャンする場合に比べてプリスキャン時間は１／Ｐに短縮される。

（第３の実施形態）
第３の実施形態においては、主制御部１０ｇは、ＭＲＩ装置が一般的に備える機能を実現するための手段としての他に、以下のようないくつかの機能を実現するための手段として働く。上記の機能の一つは、本スキャンの対象となる複数のブレード（以下、本スキャンブレードと称する）のうちの一部として定められた複数のブレード（以下、プリスキャンブレードと称する）に関してプリスキャンを行うように、傾斜磁場電源３、送信部７、受信部８、ハイブリッド回路９およびデータ収集部１０ｂなどを制御する。上記の機能の一つは、プリスキャンブレードとされた本スキャンブレードのそれぞれに関して、各ブレードについてのプリスキャンの結果に基づいて補正量を算出する。上記の機能の一つは、本スキャンブレードのうちのプリスキャンブレード以外の各ブレードに関して、上記の算出した複数の補正量に基づいて補正量をそれぞれ推定する。上記の機能の一つは、本スキャンブレードのそれぞれを、各ブレードに関して上記のように算出または推定された補正量での補正を伴ってブレード回転モードによりスキャンするように傾斜磁場電源３、送信部７、受信部８、ハイブリッド回路９およびデータ収集部１０ｂなどを制御する。

次に以上のようなＭＲＩ装置１００の第３の実施形態における動作について説明する。

第３の実施形態では、本スキャンをブレード回転モードにより行う。ブレード回転モードは、１枚のスライスに関する複数のブレードを、繰り返し時間ＴＲにつき１ブレードずつ収集する。ブレードは、互いに平行な複数のｋ空間軌跡を含む。複数のブレードは、ｋ空間における傾きが互いに異なる。

図６は第３の実施形態における主制御部１０ｇの処理手順の一例を示すフローチャートである。

ステップＳｃ１において主制御部１０ｇは、０度および９０度のブレードについてのデータのみを繰り返し時間ＴＲにつき１枚分ずつ収集するように傾斜磁場電源３、送信部７、受信部８、ハイブリッド回路９およびデータ収集部１０ｂを制御する。なお、図７に示すように、０度のブレードはリードアウト方向がＸ軸方向と一致し、９０度のブレードはリードアウト方向がＹ軸方向と一致する。これにより、本スキャンブレードのうちの０度および９０度のブレードのみを対象としたプリスキャンが実行される。

ステップＳｃ２において主制御部１０ｇは、プリスキャンにより収集されたデータに基づいて、０度および９０度の本スキャンブレードに関する補正量をそれぞれ求める。具体的には例えば、１エコー目と２エコー目の１次位相の差分からリードアウト傾斜磁場の補正量が求まる。以下においては、０度の本スキャンブレードの補正量をΔＧx、９０度の本スキャンブレードの補正量をΔＧyと表す。

ステップＳｃ３において主制御部１０ｇは、プリスキャンの対象とならなかった本スキャンブレードに関しては、補正量ΔＧx，ΔＧyに基づいて補正量を求める。例えば、図７に示すような角度θのブレードについての補正量は、次の式(2)により求められるＸ軸方向の補正量と、式(3)により求められるＹ軸方向の補正量とにより表される。
ΔＧx＊ｃｏｓ（θ） …(2)
ΔＧy＊ｓｉｎ（θ） …(3)
ステップＳｃ４において主制御部１０ｇは、本スキャンを行うように傾斜磁場電源３、送信部７、受信部８、ハイブリッド回路９およびデータ収集部１０ｂを制御する。このとき、０度および９０度のスライスに関する本スキャンは、ステップＳｃ２にて求めた補正量により補正された傾斜磁場を用い、その他の角度のブレードに関する本スキャンは、ステップＳｃ３で求めた補正量により補正された傾斜磁場を用いる。

かくして本実施形態によれば、Ｑ枚のブレードの全てをプリスキャンする場合に比べてプリスキャン時間は２／Ｑに短縮される。

なお、プリスキャンの対象とするブレードは、０度および９０度のブレードには限らず、本スキャンブレードのうちの他の任意のブレードをプリスキャンの対象とすることができる。プリスキャンの対象とする２つのブレードの角度をθ１，θ２と表すとともに、これら２つのブレードに関してプリスキャンに基づいて求まった傾斜磁場補正量をＧ１，Ｇ２と表すならば、補正量ΔＧx，ΔＧyは以下の連立方程式を解くことにより求まる。
ΔＧx＊｜ｃｏｓ（θ１）｜＋ΔＧy＊｜ｓｉｎ（θ１）｜＝Ｇ１
ΔＧx＊｜ｃｏｓ（θ２）｜＋ΔＧy＊｜ｓｉｎ（θ２）｜＝Ｇ２
すなわち、角度θのブレードの補正量は、Ｘ軸方向はΔＧx＊ｃｏｓ（θ）、Ｙ軸方向はΔＧy＊ｓｉｎ（θ）となる。

一方１８０度パルスの補正に関しては、スライス傾斜磁場に起因する位相ずれが支配的である場合は、上記の２つのブレードから求まる補正量の平均を全ブレードに共通に使用すれば良い。しかしながら、リードアウト傾斜磁場の効果も無視できない場合は、任意の３つの異なる角度のブレード（角度θ１、θ２、θ３）をプリスキャンの対象とする。そしてこれらの３つのブレードに関してプリスキャンに基づいて求まった補正量をＡ１，Ａ２，Ａ３と表す場合、Ｘ，Ｙ，Ｚの各軸の補正量Ａx，Ａy，Ａzは以下の連立方程式を解くことにより求められる。
Ａz＋Ａx＊｜ｃｏｓ（θ１）｜＋Ａy＊｜ｓｉｎ（θ１）｜＝Ａ１
Ａz＋Ａx＊｜ｃｏｓ（θ２）｜＋Ａy＊｜ｓｉｎ（θ２）｜＝Ａ２
Ａz＋Ａx＊｜ｃｏｓ（θ３）｜＋Ａy＊｜ｓｉｎ（θ３）｜＝Ａ３
すなわち、角度θのブレードの補正量はＡz＋Ａx＊ｃｏｓ（θ）＋Ａy＊ｓｉｎ（θ）となる。

なお、プリスキャンの対象とするブレードは、３つ以上としても良い。本スキャンが３０ブレードである場合、プリスキャンを例えば３〜５ブレードを対象として行うことが考えられる。

すなわち、プリスキャンの対象とするブレード数をｍ（ｍ≧２）と表すならば、ブレード角度θｉをそれぞれ異ならせたプリスキャンをｍ回実施する。このとき、ブレード角度θｉの断面についてプリスキャンにより求まる傾斜磁場補正量をＧｉとすると、これは次式により表される。

ΔＧx×｜ｃｏｓ（θi）｜＋ΔＧy×｜ｓｉｎｃ（θi）｜＝Ｇi
そしてｍ＝２の場合には、ｉを１または２とそれぞれおいた２つの式の連立方程式を解くことによってΔＧxおよびΔＧyが一意に求まる。

一方、ｍ＞２の場合には、周知の補間法によって、最適なΔＧx、ΔＧyを求める。

そして、ブレード角度θjの本スキャンでの傾斜磁場補正量Ｇjは、上記のように求まったΔＧx、ΔＧyを用いて、次式により求められる。

Ｇj＝ΔＧx×｜ｃｏｓ（θj）｜＋ΔＧy×｜ｓｉｎｃ（θj）｜
ブレード角度θjの本スキャンでの１８０度パルスの補正量Ａiは、次式により求められる。

Ａi＝Ａz＋Ａx×｜ｃｏｓ（θj）｜＋Ａy×｜ｓｉｎ（θj）｜
プリスキャンの対象とするブレードを増加するとプリスキャンに要する時間は延長してしまうが、プリスキャンの対象とならないブレードに関して求まる補正量の精度を高めることができる。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明の第１乃至第３の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置（以下、ＭＲＩ装置と称する）１００の構成を示す図。 第１の実施形態における図１中の主制御部１０ｇの処理手順の一例を示すフローチャート。 プリスキャンの対象とならなかったスライスに関する補正量を求める処理の概念を示す図。 プリスキャンの対象とならなかったスライスに関する補正量を求める処理の概念を示す図。 第２の実施形態における図１中の主制御部１０ｇの処理手順の一例を示すフローチャート。 第３の実施形態における図１中の主制御部１０ｇの処理手順の一例を示すフローチャート。 プリスキャンの対象となるブレードとその他のブレードとの関係を示す図。

符号の説明

１…静磁場磁石、２…傾斜磁場コイル、３…傾斜磁場電源、４…寝台、５…寝台制御部、６…ＲＦコイル、７…送信部、８…受信部、９…ハイブリッド回路、１０…計算機システム、１０ａ…インタフェース部、１０ｂ…データ収集部、１０ｃ…再構成部、１０ｄ…記憶部、１０ｅ…表示部、１０ｆ…入力部、１０ｇ…主制御部。

Claims (7)

1. 被検体に関する磁気共鳴信号を高速スピンエコーシーケンスまたは高速非対称スピンエコーシーケンスで収集する収集手段と、
   本スキャンの対象となる複数のスライスのうちの一部として定められた複数のスライスに関してプリスキャンを行うように前記収集手段を制御するプリスキャン制御手段と、
   前記プリスキャンにより得られた複数のスライスに関するデータに基づいて、読み出し方向の傾斜磁場および高周波パルスの位相の少なくとも一方の補正量を算出する算出手段と、
   前記算出手段により算出された複数の補正量に基づいて、前記本スキャンの対象となる複数のスライスのうちの前記プリスキャンした複数のスライス以外の各スライスに関しての補正量をそれぞれ推定する推定手段と、
   前記本スキャンの対象となる複数のスライスを、前記プリスキャンの対象となったスライスはそのスライスに関して前記算出手段により算出された補正量での補正を伴って、かつ前記プリスキャンの対象とならなかったスライスはそのスライスに関して前記推定手段により推定された補正量での補正を伴ってそれぞれスキャンするように前記収集手段を制御する本スキャン制御手段とを具備したことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
2. 前記本スキャン制御手段は、１つのスラブ内の複数スライスを１繰り返し時間につき１スライスずつスキャンするシーケンシャルモードにて前記本スキャンを行うように前記収集手段を制御し、
   前記プリスキャン制御手段は、前記プリスキャンの対象となる複数のスライスを１繰り返し時間につき１スライスずつスキャンするように前記収集手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
3. 前記プリスキャン制御手段は、前記プリスキャンの対象となる複数のスライスのそれぞれに関して、１ショット分のスピンエコー列に含まれる複数のスピンエコーのうちの一部のみに関するデータを収集することを特徴とする請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
4. 前記本スキャン制御手段は、１つのスラブ内の複数スライスを１繰り返し時間につき複数スライスずつ複数カバレージでスキャンするマルチスライスモードにて前記本スキャンを行うように前記収集手段を制御し、
   前記プリスキャン制御手段は、スライスギャップを本スキャンよりも増加させて本スキャンよりも少数のカバレージで前記プリスキャンを行うように前記収集手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
5. 前記プリスキャン制御手段は、前記本スキャンにおけるカバレージ数をｍとする場合に、前記スライスギャップを本スキャンのｍ倍とし、１カバレージで前記プリスキャンを行うように前記収集手段を制御することを特徴とする請求項４に記載の磁気共鳴イメージング装置。
6. 前記推定手段は、前記算出手段により算出された複数の補正量に基づく線形補間により補正量を推定することを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
7. 互いに平行な複数のｋ空間軌跡を含むとともにｋ空間における傾きが互いに異なるブレード毎に被検体に関する磁気共鳴信号を高速スピンエコーシーケンスおよび高速非対称スピンエコーシーケンスのいずれか一方で収集する収集手段と、
   本スキャンの対象となる複数のブレードのうちの一部として定められた複数のブレードに関してプリスキャンを行うように前記収集手段を制御するプリスキャン制御手段と、
   前記プリスキャンにより得られた３つ以上のブレードに関するデータに基づいて、読み出し方向の傾斜磁場および高周波パルスの位相のそれぞれの補正量を算出する算出手段と、
   前記算出手段により算出された読み出し方向の傾斜磁場および高周波パルスの位相のそれぞれの補正量に基づいて、前記本スキャンの対象となる複数のブレードのうちの前記プリスキャンの対象となったブレード以外の各ブレードに関して、読み出し方向の傾斜磁場および高周波パルスの位相のそれぞれの補正量を推定する推定手段と、
   前記本スキャンの対象となる複数のブレードを、前記プリスキャンの対象となったブレードはそのブレードに関して前記算出手段により算出された補正量での補正を伴って、また前記プリスキャンの対象とならなかったブレードはそのブレードに関して前記推定手段により推定された補正量での補正を伴ってそれぞれスキャンするように前記収集手段を制御する本スキャン制御手段とを具備したことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。

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