JP5960134B2 - 磁気共鳴イメージング装置及びフリップ角決定方法 - Google Patents

磁気共鳴イメージング装置及びフリップ角決定方法 Download PDF

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Description

本発明は、被検体中の水素や燐等からの核磁気共鳴(Nuclear Magnetic Resonance:以下NMRという)信号を計測し、核の密度分布や緩和時間分布等を画像化する核磁気共鳴イメージング(Magnetic Resonance Imaging:以下MRIとする)技術に関し、特に、核磁化をリフォーカスさせるリフォーカス高周波磁場パルスのフリップ角決定技術に関する。
MRIに用いるMRI装置は、被検体、特に人体の組織を構成する原子核スピンが発生するNMR信号(エコー信号)を計測し、その頭部、腹部、四肢等の形態や機能を2次元的に或いは3次元的に画像化(撮像)する装置である。撮像においては、NMR信号には、傾斜磁場によって異なる位相エンコードが付与されると共に周波数エンコードされて、時系列データとして計測される。計測されたエコー信号は、2次元又は3次元フーリエ変換されることにより画像に再構成される。
エコー信号は、予め定められた撮像シーケンスに従って計測される。この撮像シーケンスには様々なものがあるが、その中に高速スピンエコー(Fast Spin Echo:以下FSE)シーケンスがある。このFSEシーケンスでは、励起パルスを印加した後、複数のリフォーカス高周波磁場パルス(再収束RFパルス)により繰り返し時間TR内に複数のエコー信号を取得する。この複数のエコー信号群をエコートレインと呼ぶ。この複数の再収束RFパルスのフリップ角(Flip Angle:FA)は、一般に180°に設定される。
しかし、この再収束RFパルスのFAは、様々な目的で、パルス毎に異なる値に設定されることがある。このような撮像シーケンスを、可変型再収束FA(VRFA:Variable Refocus Flip Angle)シーケンスと呼ぶ。可変型再収束FAシーケンスによれば、パルス毎に異なる値に設定することで、例えば、画像のボケを抑える(例えば、特許文献1参照)、画像ノイズ比(SNR)の向上(例えば、非特許文献1参照。)といった効果が得られる。さらに、180°より小さい範囲でパルス毎に異なる値に設定することにより、人体に吸収されるエネルギー量である比吸収率(Specific Absorption Rate:以下SARとする)を低減させることができる。これは、特に、高磁場MRI装置では、SARが大きくなる傾向があるため、有効である。
全ての再収束RFパルスのFAを180°とした場合、取得するエコー信号は、T2減衰形状(T2減衰曲線)を示す。しかし、可変型再収束FAシーケンスでは、取得するエコー信号はT2減衰で減衰せず、T1緩和とT2緩和とが混合した信号減衰形状(混合減衰曲線)となり、画像のT2コントラストが変わる。この混合減衰曲線上の、TE時刻の信号強度と同じ信号強度の、T2減衰曲線状の時刻は、Contrast Equivalent TE(Teequiv)と呼ばれ、可変型再収束FAシーケンスで得られる画像のコントラストを定める。従って、所望のコントラストの画像を得るためにTeequiveを調整する。調整は、例えば、ハーフスキャンでエコーをシフトさせて行う手法が知られている。
また、再収束RFパルスのFAから取得する各エコー信号の信号強度を計算するEPG(Extended Phase Graph)と呼ばれる手法が知られている(例えば、非特許文献2参照)。また、逆に、各エコー信号の信号強度から各再収束RFパルスのFAを求めるProspective EPGと呼ばれる手法も知られている(例えば、非特許文献3参照)。
米国特許第7671590号明細書
Reed F. Busse, Anja C.S. Brau, Anthony Vu, Charles R. Michelich Ersin Bayram, Richard Kijowski, Scott B. Reeder， And Howard A． Rowley． "Effects of Refocusing Flip Angle Modulation and View Ordering in 3D Fast Spin Echo．" Magnetic Resonance in Medicine 60:640-649 (2008) Juergen Hennig． "Multieco Imaging Sequences with Low Refocusing Flip Angles" Journal of Magnetic Resonance 78:397-407 (1988) Juergen Hennig，Matthias Weigel，and Klaus Sheffler． "Calculation of Flip Anbgles for Echo Trains With Predefined Amplitudes With the Extended Phase Graph(EPG)-Algorithm: Principles and Applications to Hyperecho and TRAPS Sequences．" Magnetic Resonance in Medicine 51:68-80 (2004)
エコーをシフトさせることにより、k空間の中心に配置するエコーを変えることができるが、k空間のエコー配置に、信号強度の段差ができ、これがアーチファクトの要因となる。従って、この手法を用いる場合、この信号強度の段差を防ぐために、ハーフスキャンを組み合わせる。しかし、ハーフスキャンの場合、k空間の全ての領域を撮像するわけではないため、画像の分解能が低下する。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、可変型再収束FAシーケンスにおいて、画質を劣化させることなく、SARを抑え、所望のコントラストの画像を得る技術を提供することを目的とする。
本発明は、可変型再収束FAシーケンスにおける複数の再収束高周波磁場パルスの各フリップ角で得られるエコー信号の信号強度から当該フリップ角で得られる再構成画像のコントラストを決める算出エコー時間と、前記所望のコントラストを決める所望エコー時間とに基づいて、前記所望のコントラストの画像を取得可能なフリップ角を探索し、探索により得られたフリップ角を前記複数の再収束高周波磁場パルスの各フリップ角として決定する。
本発明によれば、可変型再収束FAシーケンスにおいて、画質を劣化させることなく、SARを抑え、所望のコントラストの画像を得ることができる。
第一の実施形態のMRI装置のブロック図 FSEパルスシーケンスのシーケンス図 (a)は、第一の実施形態の可変型再収束FAシーケンスの信号減衰形状のグラフであり、(b)は、第一の実施形態の可変型再収束FAシーケンスのFA変化形状のグラフ 第一の実施形態の信号処理系の機能ブロック図 第一の実施形態のUI画面を説明するための説明図 (a)は、TEequivを説明するための説明図であり、(b)は、第一の実施形態のFA変化形状決定手法を説明するための説明図 第一の実施形態の撮像処理のフローチャート 第一の実施形態のFA決定処理のフローチャート 第一の実施形態のFA変化手法を説明するための説明図 第一の実施形態のFAP変更処理のフローチャート (a)および(b)は、第一の実施形態のFA変化手法の他の例を説明するための説明図 第一の実施形態のFA変化手法の他の例を説明するための説明図 第一の実施形態のFA変化手法の他の例を説明するための説明図 第一の実施形態のFA変化手法の他の例を説明するための説明図 第一の実施形態のFA決定処理の他の例のフローチャート 第二の実施形態のFA決定処理のフローチャート 第二の実施形態の信号減衰形状変更処理のフローチャート
＜＜第一の実施形態＞＞
以下、本発明を適用する第一の実施形態について説明する。以下、本発明の実施形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
最初に、本実施形態のMRI装置100の概要を図1に基づいて説明する。図1は、本実施形態のMRI装置100の全体構成を示すブロック図である。本実施形態のMRI装置100は、NMR現象を利用して被検体の断層画像を得るもので、静磁場発生系20と、傾斜磁場発生系30と、シーケンサ40と、送信系50と、受信系60と、信号処理系70とを備える。
静磁場発生系20は、垂直磁場方式であれば、被検体10の周りの空間にその体軸と直交する方向に、水平磁場方式であれば、体軸方向に均一な静磁場を発生させるもので、被検体10の周りに永久磁石方式、常電導方式あるいは超電導方式の静磁場発生源が配置される。
傾斜磁場発生系30は、MRI装置100の座標系(静止座標系)であるX，Y，Ｚの3軸方向に巻かれた傾斜磁場コイル31と、それぞれの傾斜磁場コイル31を駆動する傾斜磁場電源32とを備え、後述のシ−ケンサ40からの命令に従ってそれぞれのコイルの傾斜磁場電源32を駆動することにより、X，Y，Ｚの3軸方向に傾斜磁場Gx，Gy，Gzを印加する。撮像時には、スライス面(撮像断面)に直交する方向にスライス方向傾斜磁場パルス(Gs)を印加して被検体10に対するスライス面を設定し、そのスライス面に直交し、かつ、互いに直交する残りの2つの方向に位相エンコード方向傾斜磁場パルス(Gｐ)と周波数エンコード方向傾斜磁場パルス(Gｆ)を印加し、NMR信号(エコー信号)にそれぞれの方向の位置情報をエンコードする。
シーケンサ40は、高周波磁場パルス(以下、「RFパルス」という)と傾斜磁場パルスとを、所定の撮像シーケンスに従って繰り返し印加するよう傾斜磁場発生系30、送信系50、および受信系60を制御する。シーケンサ40は、後述する信号処理系70が備えるCPU71からの制御信号に従って動作し、被検体10の断層画像のデータ収集に必要な種々の命令をこれらに送信する。
送信系50は、被検体10の生体組織を構成する原子の原子核スピンに核磁気共鳴を起こさせるために、被検体10にRFパルスを照射するもので、高周波発振器(シンセサイザ)52と変調器53と高周波増幅器54と送信側の高周波コイル(送信コイル)51とを備える。シンセサイザ52から出力された高周波パルスをシーケンサ40からの指令によるタイミングで変調器53により振幅変調し、この振幅変調された高周波パルスを高周波増幅器54で増幅し、被検体10に近接して配置された送信コイル51に供給することにより、RFパルスが被検体10に照射される。
受信系60は、被検体10の生体組織を構成する原子核スピンの核磁気共鳴により放出されるエコー信号(NMR信号)を検出するもので、受信側の高周波コイル(受信コイル)61と信号増幅器62と直交位相検波器63とA/D変換器64とを備える。送信コイル51から照射された電磁波によって誘起された被検体10の応答のエコー信号が被検体10に近接して配置された受信コイル61で検出され、信号増幅器62で増幅された後、シーケンサ40からの指令によるタイミングで直交位相検波器63により直交する二系統の信号に分割され、それぞれがA/D変換器64でディジタル量に変換されて、信号処理系70に送られる。
信号処理系70は、各種データ処理と処理結果の表示及び保存等を行うもので、CPU71と、記憶装置72と、外部記憶装置73と、表示装置74と、入力装置75とを備える。例えば、受信系60からのデータを用い、被検体10の断層画像を再構成する。また、撮像シーケンスに従って、シーケンサ40に制御信号を送信する。再構成された断層画像は、表示装置74に表示されると共に、記憶装置72または外部記憶装置73に記録される。入力装置75は、操作者がMRI装置100の各種制御情報や信号処理系70で行う処理の制御情報を入力するもので、トラックボール又はマウス、及び、キーボードを備える。この入力装置75は表示装置74に近接して配置され、操作者が表示装置74を見ながら入力装置75を通してインタラクティブにMRI装置100の各種処理を制御する。
なお、図1において、送信コイル51と傾斜磁場コイル31は、被検体10が挿入される静磁場発生系20の静磁場空間内に、垂直磁場方式であれば被検体10に対向して、水平磁場方式であれば被検体10を取り囲むようにして設置される。また、受信コイル61は、被検体10に対向して、或いは取り囲むように設置される。
現在MRI装置の撮像対象核種は、臨床で普及しているものとしては、被検体の主たる構成物質である水素原子核(プロトン)である。プロトン密度の空間分布や、励起状態の緩和時間の空間分布に関する情報を画像化することで、人体頭部、腹部、四肢等の形態または、機能を2次元もしくは3次元的に撮像する。
信号処理系70のCPU71がシーケンサ40に制御信号を与える際に従う撮像シーケンスは、RFパルスおよび傾斜磁場パルスの印加タイミングが定められるパルスシーケンスと、RFパルスおよび傾斜磁場パルスの印加強度、印加タイミング等を指定するパラメータとにより決定される。パルスシーケンスは、予め設定され、記憶装置72に保持される。また、パラメータは、入力装置75を介して操作者により設定される撮像条件に基づき、信号処理系70において算出される。
ここで、本実施形態で用いる上記パルスシーケンスを説明する。本実施形態では、パルスシーケンスとして、FSE(Fast Spin Echo)等の、複数の再収束RFパルスを備えるパルスシーケンスを用いる。以下、本実施形態では、FSEを用いる場合を例にあげて説明する。なお、本実施形態で用いるパルスシーケンスは、FSEやFIRなど、励起パルス(90度パルス)の後、繰り返し時間TR時間内に複数の再収束(リフォーカス)RFパルスを印加するパルスシーケンスであればよい。
図2に、FSEパルスシーケンス200のRFパルスの印加タイミングと、エコー信号の取得タイミングとを示す。本図に示すように、励起RFパルス(90度パルス)201を印加後、TR間に、複数の(ここでは、一例として6つの場合を例示する)再収束RFパルス202(2021、2022、2023、2024、2025、2026)を印加する。そして、各再収束RFパルス202印加後に、エコー信号203(2031、2032、2033、2034、2035、2036)を計測する。
本実施形態では、この再収束RFパルス202の各フリップ角(FA:FA1、FA2，FA3、FA4、FA5、FA6)を可変とする可変型再収束FAシーケンスを用いる。以下、本実施形態では、1つの励起RFパルス201後に、N(Nは自然数)個の再収束RFパルスを印加するものとし、各再収束RFパルスを、再収束RFパルス202n(nは、1≦n≦Nを満たす自然数)と表す。添え字のnは、印加順に付与する。また、n番目に印加する再収束RFパルス202nのフリップ角をFAnと表す。また、n番目に印加する再収束RFパルス202nのフリップ角FAnを、n番目のFAと呼ぶ。また、n番目に印加する再収束RFパルス202nの直後に計測されるエコー信号203nとし、そのエコー番号をnとする。なお、エコー番号ごとに特に区別する必要がない場合は、再収束RFパルス202、フリップ角FA、エコー信号203と呼ぶ。
さらに、1からN番目の各フリップ角FAの値を順に並べたもの(FA値列)を、FA変化形状FAPと呼び、1からN番目のエコー信号203の信号強度の値を順に並べたもの(信号強度値列)を、信号減衰形状SSPと呼ぶ。すなわち、FA変化形状FAPは、再収束RFパルス毎のFAから構成され、信号減衰形状SSPは、再収束RFパルス毎に得られるエコー信号(エコー番号)毎の信号強度から構成される。可変型再収束FAシーケンスの、代表的な信号減衰形状SSP(信号減衰曲線)310とFA変化形状FAP(FA変化曲線)320とを、それぞれ、図3(a)および図3(b)に示す。
本実施形態では、操作者から受け付けた撮像条件を用い、可変型再収束FAシーケンスにおいて画像の実質的なコントラストを決定するパラメータであるエコー時間(TEequiv)が、所望のコントラストを得るエコー時間とほぼ等しくなるよう、このFA変化形状FAP(各再収束RFパルス202のFA値列)を決定し、そのFA値を用いて撮像シーケンスを作成する。そして、その撮像シーケンスを用いて撮像を行う。
このため、本実施形態の信号処理系70は、図4に示すように、操作者から撮像条件の入力を受け付ける受付部410と、予め保持されるパルスシーケンスと、受け付けた撮像条件とから、撮像に用いる撮像シーケンスを作成するシーケンス作成部420と、を備える。受付部410およびシーケンス作成部420は、CPU71が、記憶装置72または外部記憶装置73に予め保持されるプログラムを、メモリにロードして実行することにより実現される。
受付部410は、通常の撮像で受け付ける、T1、T2等の撮像条件に加え、所望のコントラストを特定するTEequivを受け付ける。受付部410で受け付けるTEequivを、inputTEequivと呼ぶ。受付部410は、撮像条件を受け付けるための、User Interface(UI)画面を作成して、表示装置74に表示する。受付部410が生成して表示するUI画面500の一例を図5に示す。
本図に示すように、本実施形態のUI画面500は、各再収束RFパルスの初期のFA値、T1、T2等の撮像条件の入力を受け付ける撮像条件入力領域510を備える。撮像条件入力領域510は、inputTEequivの入力を受け付けるinputTEequiv入力領域511を備える。本実施形態の受付部410は、撮像条件入力領域510を介して入力された撮像条件を受け付ける。
本実施形態のシーケンス作成部420は、図4に示すように、FA変化形状FAPを決定するFA決定部421を備える。FA決定部421は、TEequivが所望のTEequiv(inputTEequiv)となるよう、FA変化形状FAPを決定する。
FA決定部421は、FA変化形状FAP毎に、そのFA変化形状で得られる信号減衰形状SSPを算出してTEequivをcalcTEequivとして算出する。そして、calcTEequivとinputTEequivとを比較して、比較結果に応じてFA変化形状FAPを予め定めた手法で変化させ、calcTEequivとinputTEequivとの比較を繰り返す。繰り返しは、calcTEequivがinputTEequivの有効範囲となるまで行う。また、FA変化形状FAPから信号減衰形状SSPの算出には、非特許文献2に開示のEPG(Extended Phase Graph)等の公知の手法を用いる。
ここで、図6(a)を用いてTEequivについて説明する。上述のように、TEequivは、可変型再収束FAシーケンスの信号減衰曲線310上の、k空間の中心に配置されるエコー信号(時刻TE(実効TE)のエコー信号)と、同じ信号強度を有するエコー信号の、T2減衰曲線311上の取得時刻である。なお、T2減衰曲線311は、上述のように、再収束RFパルスのFAを全て180°とした場合の、信号減衰曲線である。従って、可変型再収束FAシーケンスのコントラストを決定するTEequivは、信号減衰曲線310が定まれば、定まる。
信号減衰曲線310は、FA変化形状FAPの形状変化に伴い、変化する。本実施形態では、FA変化形状FAPの形状を変化させて、図6(b)に示すように、得られる信号減衰曲線310の形状を変化させ、calcTEequivを、操作者が指定したinputTEequivとする。
本実施形態のシーケンス作成部420は、FA決定部421が決定したFA変化形状FAPと撮像条件とを用い、撮像シーケンスを生成する。そして、本実施形態の信号処理系70は、決定した撮像シーケンスに従って、シーケンサ40を介して各部に命令を与え、撮像を実行する。
次に、本実施形態の信号処理系70による、撮像処理の流れを説明する。図7は、本実施形態の撮像処理の処理フローである。撮像処理は、操作者から開始の指示を受け付けることにより開始する。
受付部410は、作成したUI画面500を介して操作者から入力された、inputTEequivを含む撮像条件を受け付ける(ステップS1101)。そして、シーケンス作成部420は、FA決定部421に、受け付けた撮像条件を用い、所望のコントラストを実現するFA変化形状FAPを決定させる(FA決定処理：ステップS1102)。
そして、シーケンス作成部420は、決定したFA変化形状と、ステップS1101で受け付けた撮像条件とを用い、撮像シーケンスを作成する(ステップS1103)。そして、信号処理系70は、作成された撮像シーケンスを用い、シーケンサ40に指示を与え、撮像を実行する(ステップS1104)。
次に、上記ステップS1102のFA決定部421によるFA決定処理の流れを説明する。図8は、本実施形態のFA決定処理の処理フローである。
FA決定部421は、受け付けた撮像条件からFA変化形状FAPの初期値である初期FA変化形状FAPを作成する(ステップS1201)。初期FA変化形状FAPは、撮像条件で指定されたFAを用いてもよいし、予め定められた手法で作成された特定の目的を達成するFA変化形状FAPであってもよい。
次に、FA決定部421は、FA変化形状FAPから、EPG等の手法を用い、信号減衰形状SSPを算出し(ステップS1202)、算出した信号減衰形状SSP上で、calcTEequivを特定する(ステップS1203)。
FA決定部421は、特定したcalcTEequivがinputTEequivの有効範囲内であるか否かを判別する(ステップS1204)。そして、calcTEequivが、有効範囲内であれば、ステップS1202で信号減衰形状SSPを算出したFA変化形状FAPを、FA決定部421の出力(出力FAP)として決定する(ステップS1205)。なお、有効範囲は、予め定め、記憶装置72等に保持しておく。
一方、有効範囲外であれば、FA決定部421は、予め定めた手法でFA変化形状FAPを変化させて変更し(FAP変更処理:ステップS1206)、ステップS1202へ移行し、処理を繰り返す。
以上の手順で、FA決定部421は、所望のTEequiv(inputTEequiv)を実現するFA変化形状を決定する。
次に、FA決定部421による、ステップS1206のFA変化形状FAPを変更するFAP変更処理について説明する。本実施形態では、FA決定部421は、FA変化形状FAPの中の最小のFA(FAmin)を、制御する(変化させる)ことにより、calcTEequivがinputTEequivの有効範囲内となるよう、FA変化形状FAPを変化させる。
FA決定部421は、calcTEequivとinputTEequivとを比較し、その結果により、FAminの変化のさせ方を決定する。ここでは、calcTEequivがinputTEequivより小さい場合(calcTEequiv＜inputTEequiv)、FAminを大きくする(上げる)。一方、calcTEequivがinputTEequivより大きい場合(calcTEequiv＞inputTEequiv)は、FAminを小さくする(下げる)。
FAminを変化させる量(変化量ΔFA)は、予め定めておく。また、FA変化形状を構成する他のFAについては、FAminの変化量ΔFAに応じて変化させる。すなわち、所定のFA値を基準としてFA変化形状FAPを相似形に変化させる。所定のFA値には、FAの最大値である180°、また、FA変化形状を構成する各FAの最大値、予め定めたFAの最高値(FAH)等、予め定めた値を用いる。
例えば、基準値にFAHを用いる場合、変化後のFA変化形状の最小値をFAmin2とすると、各FAは、以下の値FA2とする。
FA2＝FAH−(FAH−FAmin2)(FAH−FA)／(FAH−FAmin) (1)
式(1)に従ってFAをFA2に変換することによるFA変化形状FAPの変換を、相似変換と呼ぶ。
calcTEequiv＜inputTEequivの場合の、FA変化形状FAPの変化手法を図9に示す。ここでは、変化前のFA変化形状FAPを変化前FAP610、変化後のFA変化形状FAPを変化後FAP620で表す。図9は、縦軸がFA、横軸がETL(エコー番号、時間)である。
以上のFA決定部421による、FAP変更処理の流れを説明する。図10は、本実施形態のFAP変更処理の処理フローである。FA決定部421は、上記ステップS1206において、calcTEequivとinputTEequivとを比較した結果、有効範囲外である場合、本処理を開始する。
FA決定部421は、まず、calcTEequivとinputTEequivとの大小を判別する(ステップS1301)。そして、calcTEequivがinputTEequivより小さい場合(calcTEequiv＜inputTEequiv)、FAminを予め定めた変化量ΔFAだけ大きくし、FAmin2とする(ステップS1302)。次に、上記式(1)に従って、相似変換を行い、他のFAの値を決定し(ステップS1303)、変更後のFA変化形状FAPとする(ステップS1304)。
一方、ステップS1301の条件を満たさない場合、すなわち、calcTEequivがinputTEequivより大きい場合(calcTEequiv＞inputTEequiv)、FAminを予め定めた変化量ΔFAだけ小さくし、FAmin2とする(ステップS1305)。そして、ステップS1303へ移行する。
変化量ΔFAは、上述のように固定の値であってもよいし、例えば、上下の基準値(例えば、予め定めたFAの最高値FAHとFAの最低値FAL)を用い、黄金分割法、二分法などにより決定した値であってもよい。なお、FAHとFALは、FAH≦180°、0°＜FAL、FAL＜FAH、の関係を満たすものとする。
以上説明したように、本実施形態によれば、FA変化形状FAPを、そのFA変化形状FAPで得られる信号減衰形状SSPで特定されるTEequivと、指定されたTEequivとを比較し、比較結果に応じて変形し、所望のコントラストとなるFA変化形状FAPを探索する。そして、指定されたTEequivを実現可能なFA変化形状FAPを決定する。そして、決定したFA変化形状FAPを構成する各FAを用いて撮像を実行する。
従って、FA変化形状FAP、すなわち、FA値列を変化させて、信号強度の値を変え、所望のTEequivを実現しているため、エコーシフトのような信号強度段差は発生しない。また、全ての領域の計測データを用いているため、分解能の低下による画像の劣化も発生しない。さらに、FA値を180°以下としているため、SARも抑えられる。
従って、本実施形態によれば、可変型FAシーケンスを用いる撮像であっても、画質を劣化させることなく、SARを抑え、所望のコントラストの画像を得ることができる。
なお、上記実施形態では、FAP変更処理において、FAminを変化させることにより、FA変化形状FAPを変形しているが、これに限られない。図11(a)および図11(b)に示すように、安定化パルスのFAの減少傾向を制御するよう構成してもよい。
なお、安定化パルスは、信号強度を滑らかに目標値に近づけるために印加される再収束RFパルスであり、1番目からユーザが指定または予め設定した数、印加される。図2(b)に示すように、印加順にFAを単調に減少させて印加される。
この安定化パルス部分の変化形状を、予め定めた指数関数で近似した場合の時定数Tsを変化させることにより、FA変化形状FAPとそれにより得られる信号減衰形状SSPとを変化させ、calcTEequivをinputTEequivの有効範囲内とする。
すなわち、上記ステップS1301でcalcTEequivがinputTEequivより小さい場合(calcTEequiv＜inputTEequiv)、時定数Tsを大きくし、安定化パルス部分のFA変化形状を緩やかにする。具体的には、図11(a)に示すように、変化前FAP610の安定化パルスに用いるパルス数(エコー数)を増大させて変化後FAP620を得る。または、図11(b)に示すように、変化前FAP610の安定化パルス部分の変化量を小さくし、変化後FAP620を得る。
一方、上記ステップS1301でcalcTEequivがinputTEequivより大きい場合(calcTEequiv＞inputTEequiv)、時定数Tsを小さくし、安定化パルス部分のFA変化形状を急峻にする。具体的には、安定化パルスに用いるパルス数(エコー数)を減少させる、または、変化量を大きくする。
なお、この手法を用いる場合も、増大させるパルス数(エコー数)、変化量は、予め定めておく。また、黄金分割法、二分法等により決定してもよい。
また、上記実施形態の手法と、上述の安定化パルスによる調整とを組み合わせてもよい。
この場合、上記FAP変更処理のステップS1301において、calcTEequiv＜inputTEequivの場合、変化前FAP610のFAminをΔFAだけ大きくし、FA変化形状FAP全体を上述の手法で相似変換するとともに、安定化パルス部分の変化形状を緩やかにし、変化後FAP620を得る。この場合のFA変化形状FAPの変化のさせ方を図12に示す。
また、上記ステップS1301において、calcTEequiv＞inputTEequivの場合、FAminをΔFAだけ小さくし、FA変化形状FAP全体を上述の手法で相似変換するとともに、安定化パルス部分の変化形状を急峻にする。
この場合も、相似変換の変化量および安定化パルス部分の形状変換の変化量、あるいは、変化量を算出する手法は予め定めておく。また、相似変換と、安定化パルス部分の形状変換とは、いずれを先に行ってもよい。また、ステップS1301で判別する毎に、必ずしも両変形を行わなくてもよく、いずれか一方でもよい。
また、calcTEequivが、inputTEequivより小さい場合(calcTEequiv＜inputTEequiv)、変化前FAP610の、予め定めたFAの最低値(FAL)以下のFAを、全て、FALにするよう変化させて変化後FAP620を得てもよい。この場合の変化のさせ方を図13に示す。
また、同様に、calcTEequivが、inputTEequivより小さい場合(calcTEequiv＜inputTEequiv)、変化前FAP610の、安定化パルス部分のみ、上記FAminをFALとして行う相似変換または安定化パルス形状変換を行い、他の再収束RFパルスのFAについては、FAL以下のFAを全てFALとするよう変化させて、変化後FAP620を得てもよい。この場合の変化のさせ方を図14に示す。
これらの変形手法を用いることにより、上記実施形態同様の効果を得ることができる。
なお、上述のように、コントラストを決定するのは、主としてk空間の中心に配置するエコー信号(実効TE時に取得)である。また、一般に実効TE後に取得するエコー信号は、k空間の高空間周波数領域に配置される。従って、実効TE以降のFA値を変化させても算出するcalcTEequivに影響を与えない。
このため、1番目のFAから、実効TEまでのFAのみ、上述したいずれかの手法で変化させるよう構成してもよい。このように構成することにより、画像のコントラストを決定するエコー信号に係るFAのみ、効果的に調整することができ、上記同様の効果を得ながら、処理量を低減させることができる。
なお、FAを変化させる範囲は、1番目のFAから実効TEのFAまでには限られない。1番目のFAから実効TE以降の任意の範囲のFAまで変化させてもよい。高空間周波数領域に配置されるエコー信号の取得に係るFAまで調整することにより、画像の分解能を高めることができる。
また、上述のように、実効TE以降のFAは、calcTEequivに影響を与えない。しかし、画像の分解能やSNRに影響を与える。従って、これを利用し、実効TE以降のFAを変化させることにより、画質を調整するよう構成してもよい。例えば、実効TEに近い、k空間の低空間周波数領域部分を取得する再収束RFパルスのFAを高く設定することでSNRを高くすることができる。また、FAを緩やかに上昇させるように変化させて、信号の減衰を抑えて、画像の分解能を向上させることができる。
この場合の、FA決定部421によるFA決定処理の流れを図15に示す。
FA決定処理ステップS1206までは、上記実施形態のFA決定処理と同様である。
上記手法でFAを決定後、実効TE以降のFAを調整し、画質を調整する(ステップS1207)。そして、調整後のFAを、FA変化形状と決定する(ステップS1205)。
＜＜第二の実施形態＞＞
次に、本発明を適用する第二の実施形態について説明する。第一の実施形態では、FA変化形状を変化させてcalcTEequivをinputTEequivに近づけ、所望のTEequivを得るFA変化形状を決定する。本実施形態では、信号減衰形状を変化させて、同様のFA変化形状を決定する。以下、本実施形態について、第一の実施形態と異なる構成に主眼をおいて説明する。
本実施形態のMRI装置100は、基本的に第一の実施形態と同様の構成を有する。また、本実施形態の信号処理系70は、第一の実施形態同様、受付部410およびシーケンス作成部420を備える。本実施形態のシーケンス作成部420も、基本的に第一の実施形態と同様に、FA変化形状FAPを決定するFA決定部421を備える。受付部410およびシーケンス作成部420の処理は、基本的に第一の実施形態と同様である。
本実施形態においても、受付部410およびシーケンス作成部420は、信号処理系70のCPU71が、予め記憶装置72または外部記憶装置73に保持するプログラムを、メモリにロードして実行することにより実現する。
本実施形態のFA決定部421は、第一の実施形態同様、TEequivが所望のTEequiv(inputTEequiv)となるようFA変化形状FAPを決定する。上述のように、第一の実施形態では、算出したcalcTEequivが操作者に指定されたinputTEequivに近づくよう、FA変化形状自体を変形しているが、本実施形態では、信号減衰形状SSPを変形する。
すなわち、本実施形態のFA決定部421は、信号減衰形状SSPを得る毎に、calcTEequivを算出し、InputTEequivとの比較結果に応じて、予め定めた手法で信号減衰形状SSPを変形することを繰り返す。繰り返しは、calcTEequivがinputTEequivの有効範囲となるまで行う。そして、決定した信号減衰形状SSPから、非特許文献3に開示の公知のProspective EPG等の手法を用い、FA変化形状FAPを決定する。
信号減衰形状SSPの初期形状は、撮像条件で決定するFA変化形状FAPの初期値(初期FA変化形状)から、EPGの手法を用いて算出する。そして、算出した信号減衰形状SSPを、指数関数等の近似式で近似する。
本実施形態では、以下の式(2)の二重指数関数を用いる場合を例にあげて説明する。
SSP(t)＝(1−S0)×exp(−t／Ts)＋S0×exp(−t／T12) (2)
ここで、S0は0＜S0＜1を満たす信号強度、Tsは安定化パルスの時定数、T12は信号減衰形状SSPの時定数であり、予め定められる。これらの時定数は、Ts＜T12を満たす。tは90度パルス201印加からの経過時間を示す。
なお、信号減衰形状SSPの初期形状は、初期FA変化形状から算出した信号減衰形状を近似するのではなく、予め近似関数およびその係数を定めておいてもよい。
次に、本実施形態のFA決定部421によるFA決定処理の流れを説明する。図16は、本実施形態のFA決定処理の処理フローである。
FA決定部421は、受け付けた撮像条件から初期FA変化形状FAPを作成する(ステップS2101)。そして、初期FA変化形状FAPから、EPG等の手法を用い、信号減衰形状SSPの初期形状(初期SSP)を算出する(ステップS2102)。そして、FA決定部421は、算出した信号減衰形状SSP上で、calcTEequivを特定する(ステップS2103)。
FA決定部421は、特定したcalcTEequivがinputTEequivの有効範囲内であるか否かを判別する(ステップS2104)。そして、calcTEequivが、有効範囲内であれば、その時点の信号減衰形状SSPを、所望のコントラストを得る信号減衰形状SSPと決定し(ステップS2105)、その信号減衰形状SSPからProspective EPG等の手法を用いてFA変化形状FAPを算出し(ステップS2106)、所望のコントラストを得るFA変化形状FAPと決定する。本実施形態においても、有効範囲は、予め記憶装置72等に保持しておく。
一方、有効範囲外であれば、FA決定部421は、予め定めた手法で信号減衰形状SSPを変化させて変更し(SSP変更処理:ステップS2107)、ステップS2103へ移行し、処理を繰り返す。
以上の手順で、FA決定部421は、所望のTEequiv(inputTEequiv)を実現するFA変化形状を決定する。
次に、本実施形態のFA決定部421による、上記ステップS2107の信号減衰形状SSPを変更するSSP変更処理について説明する。SSP変更処理では、FA決定部421は、近似式のパラメータを制御することにより、calcTEequivがinputTEequivの有効範囲内となるよう、信号減衰形状SSPを変化させる。FA決定部421は、calcTEequivとinputTEequivとを比較し、その結果によりパラメータを調整する。
FA決定部421は、calcTEequivとinputTEequivとを比較し、calcTEequivがinputTEequivより小さい場合(calcTEequiv＜inputTEequiv)、信号減衰形状SSPの変化が急峻になるよう、パラメータを調整する。一方、calcTEequivがinputTEequivより大きい場合(calcTEequiv＞inputTEequiv)は、信号減衰形状SSPの変化が緩やかになるよう、パラメータを調整する。
例えば、上記式(2)の指数関数で近似される場合、信号減衰形状SSPの変化を緩やかにするためには、例えば、信号強度の初期値S0を大きくする。また、信号減衰形状の時定数T12を大きくする。一方、信号減衰形状SSPの変化を急峻にするためには、逆に、信号強度の初期値S0を小さくする、また、時定数T12を小さくする。
なお、初期値S0と時定数T12の変化は、いずれか一方であってもよいし、両方を組み合わせてもよい。また、変化量(ΔS0、ΔT12)は、予め定めておく。または、所定の最高値および最低値を用い、黄金分割法、二分法等を用いて決定してもよい。
本実施形態の信号減衰形状SSP変更処理の流れを、図17を用いて説明する。本図に示すように、FA決定部421は、上記ステップS2104において、calcTEequivとinputTEequivとを比較した結果、有効範囲外である場合、本処理を開始する。
FA決定部421は、まず、calcTEequivとinputTEequivとの大小を判別する(ステップS2201)。そして、calcTEequivがinputTEequivより小さい場合(calcTEequiv＜inputTEequiv)、S0およびT12の少なくとも一方の値を予め定めた変化量(ΔS0、ΔT12)だけ大きくする(ステップS2202)。変化後のS0およびT12を用い、式(2)で表される信号減衰形状SSPを変化後のFA変化形状とする(ステップS2204)。
一方、ステップS2201でcalcTEequivがinputTEequivより大きい(calcTEequiv＞inputTEequiv)場合、S0およびT12の少なくとも一方を、予め定めた変化量だけ小さくする(ステップS2203)。そして、上記式(2)に従って、得られた信号減衰形状SSPを変化後の信号減衰形状SSPとする(ステップS2204)。
以上説明したように、本実施形態によれば、所望のコントラストを実現可能なFA変化形状、すなわち、印加する複数の再収束RFパルスのFAを決定する。そして、決定したFAを用いて、撮像を実行する。従って、所望のコントラストの画像を得ることができる。
なお、上記各実施形態において、シーケンス作成部420は、MRI装置100が備えるものとして説明したが、これに限られない。例えば、MRI装置100とデータの送受信が可能な、MRI装置100とは独立した情報処理装置上に構築されていてもよい。
以上の各実施形態で説明した本発明のMRI装置及びフリップ角決定方法を纏めると以下のようになる。
本発明のMRI装置は、静磁場を発生させる静磁場発生手段と、前記静磁場内に載置された被検体に傾斜磁場を印加する傾斜磁場印加手段と、前記被検体の磁化を所定のフリップ角度で励起させる高周波磁場パルスを印加する高周波磁場印加手段と、前記被検体から核磁気共鳴により放出されるエコー信号を受信する受信手段と、前記受信したエコー信号から画像を再構成する画像再構成手段と、撮像シーケンスに従って前記傾斜磁場印加手段と高周波磁場印加手段と受信手段と画像再構成手段を制御する制御手段と、前記制御手段が制御に用いる撮像条件の入力を受け付ける受付手段と、を備え、
前記撮像条件には、所望のコントラストを特定するコントラスト情報が含まれ、
前記制御手段は、前記撮像条件とパルスシーケンスとを用いて撮像シーケンスを生成するシーケンス生成手段を備え、
前記パルスシーケンスは、一つの励起高周波磁場パルス印加後に複数の再収束高周波磁場パルスを印加するシーケンスであり、
前記シーケンス生成手段は、前記複数の再収束高周波磁場パルスの各フリップ角を決定するフリップ角決定手段を備え、
前記フリップ角決定手段は、前記複数の再収束高周波磁場パルスの各フリップ角を変化させて前記コントラスト情報で特定される所望のコントラストの画像を取得可能なフリップ角を探索し、得られたフリップ角を前記撮像シーケンスで用いる前記複数の再収束高周波磁場パルスの各フリップ角として決定する。
好ましくは、前記フリップ角決定手段は、前記複数の再収束高周波磁場パルスの各フリップ角で得られるエコー信号の信号強度から当該フリップ角で得られる再構成画像のコントラストを決める算出エコー時間が前記所望のコントラストを決める所望エコー時間の有効範囲内となるよう前記複数の再収束高周波磁場パルスの各フリップ角を変化させる。
また、好ましくは、前記フリップ角決定手段は、前記算出エコー時間と前記所望エコー時間とを比較し、前記算出エコー時間が前記所望エコー時間より小さい場合、前記複数の再収束高周波磁場パルスの全フリップ角を予め定めた基準値に対して同一比率で大きくし、前記算出エコー時間が前記所望エコー時間より大きい場合、前記複数の再収束高周波磁場パルスの全フリップ角を予め定めた基準値に対して同一比率で小さくする。
また、好ましくは、前記フリップ角決定手段は、前記算出エコー時間と前記所望エコー時間とを比較した結果、前記算出エコー時間が前記所望エコー時間より小さい場合、前記複数の再収束高周波磁場パルスの中の安定化パルスのフリップ角の変化を緩やかにし、前記算出エコー時間が前記所望エコー時間より大きい場合、前記安定化パルスのフリップ角の変化を急峻にする。
また、好ましくは、前記フリップ角決定手段は、前記算出エコー時間と前記所望エコー時間とを比較した結果、前記算出エコー時間が前記所望エコー時間より小さい場合、予め定めた最低値以下のフリップ角を全て前記最低値とする。
また、好ましくは、前記フリップ角決定手段は、前記算出エコー時間と前記所望エコー時間とを比較した結果、前記算出エコー時間が前記所望エコー時間より小さい場合、前記複数の再収束高周波磁場パルスの中の安定化パルスのフリップ角を、予め定めた基準値に対して同一比率で大きくする、または、変化を緩やかにすることにより、予め定めた最低値以上とし、前記複数の再収束高周波磁場パルスの他のパルスのフリップ角であって、予め定めた最低値以下のフリップ角を、前記最低値とする。
また、好ましくは、前記フリップ角決定手段は、前記複数の再収束高周波磁場パルスの中の、最初の再収束高周波磁場パルスから実効エコー時間以降の所定の再収束高周波磁場パルスまでのフリップ角のみ、変化させる。
また、好ましくは、前記フリップ角決定手段は、前記変化させる再収束高周波磁場パルス以外の再収束高周波パルスを用い、画質を調整する。
また、好ましくは、前記フリップ角決定手段は、前記複数の再収束高周波磁場パルスの各フリップ角で得られるエコー信号からなるエコートレインの信号強度を所定の関数で近似し、再構成画像の算出コントラストを決める算出エコー時間が前記所望のコントラストを決める所望エコー時間の有効範囲となるよう、当該関数のパラメータを変化させることにより、前記複数の再収束高周波磁場パルスの各フリップ角を変化させる。
また、好ましくは、前記フリップ角決定手段は、前記エコートレインの信号強度を、指数関数で近似し、当該指数関数を特定する比例定数および時定数の少なくとも一方を変化させることにより、前記複数の再収束高周波磁場パルスの各フリップ角を変化させる。
また、好ましくは、前記フリップ角決定手段は、前記算出エコー時間と前記所望エコー時間とを比較し、前記算出エコー時間が前記所望エコー時間より小さい場合、前記比例定数および時定数の少なくとも一方を予め定めた変化量だけ大きくし、前記算出エコー時間が前記所望エコー時間より大きい場合、前記比例定数および時定数の少なくとも一方を前記変化量だけ小さくする。
さらに、本発明のフリップ角決定方法は、磁気共鳴イメージング装置において実行される、一つの励起高周波磁場パルス印加後に複数の再収束高周波磁場パルスを印加するパルスシーケンスの内の、該複数の再収束高周波磁場パルスの各フリップ角を、撮像条件に基づいて決定するフリップ角決定方法であって、
前記撮像条件は、所望のコントラストを特定するコントラスト情報を含み、
前記複数の再収束高周波磁場パルスの各フリップ角を変化させて前記コントラスト情報で特定される所望のコントラストの画像を取得可能なフリップ角を探索するステップと、
前記探索により得られたフリップ角を前記複数の再収束高周波磁場パルスの各フリップ角として決定するステップと、を備えたことを特徴とする。
好ましくは、前記フリップ角を探索するステップは、前記複数の再収束高周波磁場パルスの各フリップ角で得られるエコー信号の信号強度から当該フリップ角で得られる再構成画像のコントラストを決める算出エコー時間が前記所望のコントラストを決める所望エコー時間の有効範囲内となるよう前記複数の再収束高周波磁場パルスの各フリップ角を変化させる。
10 被検体、20 静磁場発生系、30 傾斜磁場発生系、31 傾斜磁場コイル、32 傾斜磁場電源、40 シーケンサ、50 送信系、51 送信コイル、52 シンセサイザ、53 変調器、54 高周波増幅器、60 受信系、61 受信コイル、62 信号増幅器、63 直交位相検波器、64 A/D変換器、70 信号処理系、71 CPU、72 記憶装置、73 外部記憶装置、74 表示装置、75 入力装置、100 MRI装置、200 FSEパルスシーケンス、201 励起RFパルス、202 再収束RFパルス、203 エコー信号、310 信号減衰曲線、311 T2減衰曲線、320 FA変化曲線、410 受付部、420 シーケンス作成部、421 FA決定部、500 UI画面、510 撮像条件入力領域、511 inputTEequiv入力領域、610 変更前FAP、620 変更後FAP

Claims (13)

  1. 静磁場を発生させる静磁場発生手段と、前記静磁場内に載置された被検体に傾斜磁場を印加する傾斜磁場印加手段と、前記被検体の磁化を所定のフリップ角度で励起させる高周波磁場パルスを印加する高周波磁場印加手段と、前記被検体から核磁気共鳴により放出されるエコー信号を受信する受信手段と、前記受信したエコー信号から画像を再構成する画像再構成手段と、撮像シーケンスに従って前記傾斜磁場印加手段と高周波磁場印加手段と受信手段と画像再構成手段を制御する制御手段と、前記制御手段が制御に用いる撮像条件の入力を受け付ける受付手段と、を備える磁気共鳴イメージング装置であって、
    前記撮像条件には、所望のコントラストを特定するコントラスト情報が含まれ、
    前記制御手段は、前記撮像条件とパルスシーケンスとを用いて撮像シーケンスを生成するシーケンス生成手段を備え、
    前記パルスシーケンスは、一つの励起高周波磁場パルス印加後に複数の再収束高周波磁場パルスを印加するシーケンスであり、
    前記シーケンス生成手段は、前記複数の再収束高周波磁場パルスの各フリップ角を決定するフリップ角決定手段を備え、
    前記フリップ角決定手段は、前記複数の再収束高周波磁場パルスの各フリップ角で得られるエコー信号の信号強度から当該フリップ角で得られる再構成画像のコントラストを決める算出エコー時間と、前記所望のコントラストを決める所望エコー時間とに基づいて、前記所望のコントラストの画像を取得可能なフリップ角を探索し、得られたフリップ角を前記撮像シーケンスで用いる前記複数の再収束高周波磁場パルスの各フリップ角として決定すること
    を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
  2. 請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
    前記フリップ角決定手段は、前記算出エコー時間が前記所望エコー時間の有効範囲内となるよう前記複数の再収束高周波磁場パルスの各フリップ角を変化させること
    を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
  3. 請求項2記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
    前記フリップ角決定手段は、前記算出エコー時間と前記所望エコー時間とを比較し、前記算出エコー時間が前記所望エコー時間より小さい場合、前記複数の再収束高周波磁場パルスの全フリップ角を予め定めた基準値に対して同一比率で大きくし、前記算出エコー時間が前記所望エコー時間より大きい場合、前記複数の再収束高周波磁場パルスの全フリップ角を予め定めた基準値に対して同一比率で小さくすること
    を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
  4. 請求項2または3記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
    前記フリップ角決定手段は、前記算出エコー時間と前記所望エコー時間とを比較した結果、前記算出エコー時間が前記所望エコー時間より小さい場合、前記複数の再収束高周波磁場パルスの中の安定化パルスのフリップ角の変化を緩やかにし、前記算出エコー時間が前記所望エコー時間より大きい場合、前記安定化パルスのフリップ角の変化を急峻にすること
    を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
  5. 請求項2記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
    前記フリップ角決定手段は、前記算出エコー時間と前記所望エコー時間とを比較した結果、前記算出エコー時間が前記所望エコー時間より小さい場合、予め定めた最低値以下のフリップ角を全て前記最低値とすること
    を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
  6. 請求項2記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
    前記フリップ角決定手段は、前記算出エコー時間と前記所望エコー時間とを比較した結果、前記算出エコー時間が前記所望エコー時間より小さい場合、前記複数の再収束高周波磁場パルスの中の安定化パルスのフリップ角を、予め定めた基準値に対して同一比率で大きくする、または、変化を緩やかにすることにより、予め定めた最低値以上とし、前記複数の再収束高周波磁場パルスの他のパルスのフリップ角であって、予め定めた最低値以下のフリップ角を、前記最低値とすること
    を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
  7. 請求項2に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
    前記フリップ角決定手段は、前記複数の再収束高周波磁場パルスの中の、最初の再収束高周波磁場パルスから実効エコー時間以降の所定の再収束高周波磁場パルスまでのフリップ角のみ、変化させること
    を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
  8. 請求項7記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
    前記フリップ角決定手段は、前記変化させる再収束高周波磁場パルス以外の再収束高周波パルスを用い、画質を調整すること
    を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
  9. 請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
    前記フリップ角決定手段は、前記複数の再収束高周波磁場パルスの各フリップ角で得られるエコー信号からなるエコートレインの信号強度を所定の関数で近似し、再構成画像の算出コントラストを決める算出エコー時間が前記所望のコントラストを決める所望エコー時間の有効範囲となるよう、当該関数のパラメータを変化させることにより、前記複数の再収束高周波磁場パルスの各フリップ角を変化させること
    を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
  10. 請求項9記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
    前記フリップ角決定手段は、前記エコートレインの信号強度を、指数関数で近似し、当該指数関数を特定する比例定数および時定数の少なくとも一方を変化させることにより、前記複数の再収束高周波磁場パルスの各フリップ角を変化させること
    を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
  11. 請求項9記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
    前記フリップ角決定手段は、前記算出エコー時間と前記所望エコー時間とを比較し、前記算出エコー時間が前記所望エコー時間より小さい場合、比例定数および時定数の少なくとも一方を予め定めた変化量だけ大きくし、前記算出エコー時間が前記所望エコー時間より大きい場合、前記比例定数および時定数の少なくとも一方を前記変化量だけ小さくすること
    を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
  12. 磁気共鳴イメージング装置において実行される、一つの励起高周波磁場パルス印加後に複数の再収束高周波磁場パルスを印加するパルスシーケンスの内の、該複数の再収束高周波磁場パルスの各フリップ角を、撮像条件に基づいて決定するフリップ角決定方法であって、
    前記撮像条件は、所望のコントラストを特定するコントラスト情報を含み、
    前記複数の再収束高周波磁場パルスの各フリップ角で得られるエコー信号の信号強度から当該フリップ角で得られる再構成画像のコントラストを決める算出エコー時間と、前記所望のコントラストを決める所望エコー時間とに基づいて、前記所望のコントラストの画像を取得可能なフリップ角を探索するステップと、
    前記探索により得られたフリップ角を前記複数の再収束高周波磁場パルスの各フリップ角として決定するステップと、
    を備えたことを特徴とするフリップ角決定方法。
  13. 請求項12記載のフリップ角決定方法であって、
    前記フリップ角を探索するステップは、前記算出エコー時間が前記所望エコー時間の有効範囲内となるよう前記複数の再収束高周波磁場パルスの各フリップ角を変化させること
    を特徴とするフリップ角決定方法。
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US9983286B2 (en) * 2014-06-23 2018-05-29 Toshiba Medical Systems Corporation SAR reduction in fast advanced spin echo (FASE) or single-shot fast spin echo (SS-FSE) imaging
GB2545149B (en) 2015-08-21 2017-10-25 Shenzhen United Imaging Healthcare Co Ltd System and method for flip angle determination in magnetic resonance imaging
CN107638179B (zh) * 2017-08-28 2020-09-04 上海联影医疗科技有限公司 磁共振翻转角的计算方法、系统和计算机可读存储介质
EP3451009B1 (en) * 2017-08-28 2024-04-17 Shanghai United Imaging Healthcare Co., Ltd. System and method for determining flip angles of refocusing radio frequency pulses in magnetic resonance imaging

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3405813B2 (ja) 1994-05-31 2003-05-12 株式会社東芝 磁気共鳴イメージング方法および磁気共鳴イメージング装置
US6956374B2 (en) * 2003-07-02 2005-10-18 General Electric Company Method and apparatus to reduce RF power in high field MR imaging incorporating multi-phase RF pulse flip angles
US7227356B1 (en) * 2004-09-03 2007-06-05 General Electric Company Method and apparatus of multi-echo MR data acquisition with non-discrete flip angle train
JP5686660B2 (ja) * 2010-05-27 2015-03-18 株式会社東芝 磁気共鳴イメージング装置及び方法
US8508225B2 (en) * 2010-11-10 2013-08-13 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University T2-weighted and diffusion-weighted imaging using fast acquisition with double echo (FADE)

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