JP6496547B2 - 磁気共鳴装置 - Google Patents

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Description

本発明は、磁化の移動を生じさせるためのＲＦパルスを含むパルスシーケンスを実行する磁気共鳴装置に関する。
頭頸部の血液を描出する手法として、頭頸部にスラブを設定し、３Ｄ タイムオブフライトＭＲアンギオグラフィー（ＴＯＦ−ＭＲＡ）を用いてスラブからデータを取得する方法が知られている（特許文献１参照）。３Ｄ ＴＯＦ−ＭＲＡ法では、スラブの外側の領域からスラブ内に流入した血液の流入効果（in-flow効果）により、スラブ内を流れる血液を描出することができる。
しかし、スラブには、描出対象である血液の他に、描出対象ではない様々な背景組織が含まれている。したがって、背景組織の信号を十分に抑制する必要がある。例えば、頭部の血液を描出する場合、脳の実質部（白質、灰白質）は血液を描出する上では不要な組織であるので、脳の実質部の信号はできるだけ抑制する必要ある。脳の実質部の信号を十分に小さくする方法として、磁化移動効果を利用して脳の実質部（白質、灰白質）の信号を抑制するためのＭＴ（Magnetization Transfer）パルスを使用する方法が知られている（特許文献２参照）。
特開２０１４−２１０１７５号公報 米国特許７３３００２８Ｂ２号明細書
ＭＴパルスは脳の実質部の信号を抑制するＲＦパルスとして有効であり、ＭＴパルスを用いた３Ｄ ＴＯＦ−ＭＲＡの技術の種々の文献で紹介されている。しかし、ＭＴパルスはフリップ角が大きいので（例えば、９００°）、被検体の撮影時の比吸収率ＳＡＲ（Specific Absorption Rate）が大きくなるという問題がある。そこで、ＭＴパルスを用いた３Ｄ ＴＯＦ−ＭＲＡのパルスシーケンスを実行する場合、比吸収率ＳＡＲの上限値を超えないように、繰り返し時間ＴＲ（Repetition Time）を延長する必要があり、パルスシーケンスの実行に必要なスキャン時間が長くなるという問題がある。
したがって、ＭＴパルスを用いたパルスシーケンスを実行する場合であっても、スキャン時間の延長を最小限に抑える技術が望まれている。
本発明の一観点は、ｋ空間を複数のセグメントに分割する分割手段であって、前記複数のセグメントのうちの全部又は一部のセグメントの各々が、ｋ空間の中心の近くに位置する第１の領域と、前記第１の領域よりもｋ空間の中心から離れている第２の領域および第３の領域とを含むように、前記ｋ空間を複数のセグメントに分割する分割手段と、
磁化の移動を生じさせることにより撮影部位の第１の背景組織の信号を低減するための第１のＲＦパルスを含むパルスシーケンスであって、前記第１の領域に含まれる複数の格子点に配置される複数の第１のデータと、前記第２の領域に含まれる複数の格子点に配置される複数の第２のデータと、前記第３の領域に含まれる複数の格子点に配置される複数の第３のデータとを取得するためのパルスシーケンスを実行するスキャン手段であって、前記全部又は一部のセグメントの各々において、前記複数の第１のデータ、前記複数の第２のデータ、および前記複数の第３のデータの順で、データが取得されるように、前記パルスシーケンスを実行するスキャン手段とを備えており、
前記スキャン手段は、
前記パルスシーケンスが実行される期間のうち、前記第１の領域における複数の第１のデータを取得するための第１の期間では、前記第１のＲＦパルスが第１の時間ごとに印加されるように、前記パルスシーケンスを実行し、
前記パルスシーケンスが実行される期間のうち、前記第２の領域における複数の第２のデータを取得するための第２の期間では、前記第１のＲＦパルスが前記第１の時間よりも長い第２の時間の間印加されないように、前記パルスシーケンスを実行し、
前記パルスシーケンスが実行される期間のうち、前記第３の領域における複数の第３のデータを取得するための第３の期間では、前記第１のＲＦパルスが前記第２の時間よりも短い第３の時間ごとに印加されるように、前記パルスシーケンスを実行する、磁気共鳴装置である。
第２の領域のデータを取得する場合、磁化の移動を生じさせることにより第１の背景組織の信号を低減するための第１のＲＦパルスが、第２の時間の間は印加されないので、一つのセグメントのデータを取得している間に印加すべき第１のＲＦパルスの数を少なくすることができる。したがって、比吸収率（ＳＡＲ）を小さくすることができるので、スキャン時間の延長を最小限に抑えることができる。
本発明の一形態の磁気共鳴装置の概略図である。 プロセッサ９が実行する処理を示す。 本形態で実行されるスキャンを示す図である。 図３に示すスキャンを実行するためのフローチャートを示す図である。 ローカライザスキャンＬＸにより取得された画像ＬＤを概略的に示す図である。 スラブＳＬを概略的に示す図である。 ｋ空間を複数のセグメントに分割するときの説明図である。 本スキャンＭＳの概略説明図である。 シーケンス部Ａ１の説明図である。 シーケンス部Ａ１を実行することによりデータを取得するときの説明図である。 シーケンス部Ａ２を実行することによりデータを取得するときの説明図である。 シーケンス部Ａｉを実行することによりデータを取得するときの説明図である。 シーケンス部Ａｉ＋１を実行することによりデータを取得するときの説明図である。 シーケンス部Ａｎを実行することによりデータを取得するときの説明図である。 期間Ｐ２にＭＴパルス印加する例を示す図である。 ＭＴパルスの印加タイミングの違いの説明図である。 実験結果を示す図である。 画像を示す図である。
以下、発明を実施するための形態について説明するが、本発明は、以下の形態に限定されることはない。
図１は、本発明の一形態の磁気共鳴装置の概略図である。
磁気共鳴装置（以下、「ＭＲ装置」と呼ぶ。ＭＲ：Magnetic Resonance）１００は、マグネット２、テーブル３、受信ＲＦコイル（以下、「受信コイル」と呼ぶ）４などを有している。
マグネット２は、被検体１３が収容されるボア２１を有している。また、マグネット２は、静磁場を発生させるための超伝導コイル、勾配磁場を印加するための勾配コイル、およびＲＦパルスを印加するためのＲＦコイルなどを有している。超伝導コイルの代わりに、永久磁石を用いてもよい。
テーブル３は、クレードル３ａを有している。クレードル３ａは、ボア２１内に移動できるように構成されている。クレードル３ａによって、被検体１３はボア２１に搬送される。
受信コイル４は、被検体１３の頭部に取り付けられている。受信コイル４は、被検体１３からの磁気共鳴信号を受信する。
ＭＲ装置１００は、更に、送信器５、勾配磁場電源６、受信器７、コンピュータ８、操作部１１、および表示部１２などを有している。
送信器５はＲＦコイルに電流を供給し、勾配磁場電源６は勾配コイルに電流を供給する。受信器７は、受信コイル４から受け取った信号に対して、検波などの信号処理を実行する。尚、マグネット２、受信コイル４、送信器５、勾配磁場電源６および受信器７を合わせたものが、スキャン手段に相当する。
コンピュータ８は、表示部１２に必要な情報を伝送したり、画像を再構成するなど、ＭＲ装置１００の各種の動作を実現するように、ＭＲ装置１００の各部の動作を制御する。コンピュータ８は、プロセッサ９およびメモリ１０などを有している。
メモリ１０には、プロセッサ９により実行されるプログラムなどが記憶されている。メモリ１０は、プロセッサ９で読み取り可能な記録媒体の一例である。プロセッサ９で実行されるプログラムは、ハードディスクなどの非一過性の記録媒体に記憶されていてもよい。プロセッサ９で実行されるプログラムは、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ（Compact Disk）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ハードディスクなどの記憶媒体に記憶することができる。プロセッサ９は、プログラムに記述されている処理を実行する。図２に、プロセッサ９が実行する処理を示す。プロセッサ９は、メモリ１０に記憶されているプログラムを読み出すことにより、設定手段９１および分割手段９２などを構成する。
設定手段９１は、後述するスラブＳＬ（図６参照）などのスキャン条件などを設定する。
分割手段９２は、設定手段９１により設定されたスキャン条件に基づいて、ｋ空間を複数のセグメントに分割する。
プロセッサ９は、設定手段９１および分割手段９２を構成する一例であり、メモリ１０に記憶されたプログラムを実行することによりこれらの手段として機能する。
操作部１１は、オペレータにより操作され、種々の情報をコンピュータ８に入力する。表示部１２は種々の情報を表示する。
ＭＲ装置１００は、上記のように構成されている。
本形態では、ＭＲ装置を用いて、被検体の頭部を流れる動脈血の画像を取得する例について説明する。
図３は本形態で実行されるスキャンを示す図である。
本形態では、ローカライザスキャンＬＸおよび本スキャンＭＳが実行される。
ローカライザスキャンＬＸは、後述するスラブＳＬ（図６参照）を設定するために使用される画像を取得するためのスキャンである。
本スキャンＭＳは、後述するパルスシーケンスＰＳ（図９参照）を用いて被検体の頭部の動脈血を撮影するための３Ｄスキャンである。
以下に、ローカライザスキャンＬＸおよび本スキャンＭＳを実行するときのフローについて説明する。
図４は、図３に示すスキャンを実行するためのフローチャートを示す図である。
ステップＳＴ１では、ローカライザスキャンＬＸを実行する。図５に、ローカライザスキャンＬＸにより取得された画像ＬＤを概略的に示す。ローカライザスキャンＬＸを実行した後、ステップＳＴ２に進む。
ステップＳＴ２では、オペレータは、スキャン条件を設定する。スキャン条件は、例えば、本スキャンＭＳにおける撮影範囲を表すスラブ、周波数エンコード方向の解像度、位相エンコード方向の解像度などである。オペレータは、操作部から、スラブを設定するための情報を入力する。この情報が入力されると、設定手段９１（図２参照）は、操作部から入力された情報に基づいて、スラブを設定する。図６に、スラブＳＬを概略的に示す。また、オペレータは、操作部から、その他のスキャン条件（例えば、周波数エンコード方向の解像度、位相エンコード方向の解像度）を設定するための情報を入力する。この情報が入力されると、設定手段９１は、操作部から入力された情報に基づいて、その他のスキャン条件も設定する。スキャン条件を設定した後、ステップＳＴ３に進む。
ステップＳＴ３では、分割手段９２（図２参照）が、オペレータが設定したスキャン条件に基づいて、ｋ空間を複数のセグメントＳＥＧ１〜ＳＥＧｎに分割する（図７参照）。
図７は、ｋ空間を複数のセグメントに分割するときの説明図である。
分割手段９２は、ｋ空間（ｋｙ，ｋｚ）面を、データの取得が行われる領域と、データの取得が行われない領域に分ける。図７には、ｋ空間の（ｋｙ，ｋｚ）面のうち、データの取得が行われる領域Ｒａのみが概略的に示されている。分割手段９２は、ステップＳＴ２で設定されたスキャン条件に基づいて、ｋ空間の領域Ｒａを、複数のセグメントＳＥＧ１〜ＳＥＧｎに分割する。図７の下側には、複数のセグメントＳＥＧ１〜ＳＥＧｎのうち、代表して、セグメントＳＥＧ１およびＳＥＧ２の拡大図を示してある。
セグメントＳＥＧ１およびＳＥＧ２は、ｋ空間の中心に近い領域ｒ１と、領域ｒ１よりも中心から離れた領域ｒ２と、領域ｒ２よりも中心から離れた領域ｒ３を含んでいる。
図７では、２つのセグメントＳＥＧ１およびＳＥＧ２について、３つの領域ｒ１、ｒ２、およびｒ３を有することについて説明されているが、他のセグメントも、セグメントＳＥＧ１およびＳＥＧ２と同様に、３つの領域ｒ１、ｒ２、およびｒ３を有している。
ｋ空間を複数のセグメントＳＥＧ１〜ＳＥＧｎに分割した後、ステップＳＴ４に進む。
ステップＳＴ４では、スラブＳＬから動脈血の画像を取得するための本スキャンＭＳが実行される。以下、本スキャンＭＳについて説明する。
図８は、本スキャンＭＳの概略説明図である。
本スキャンＭＳでは、被検体の頭部の動脈血を描出するための３ＤＴＯＦ（Time of flight）法を用いたパルスシーケンスＰＳが実行される。パルスシーケンスＰＳはシーケンス部Ａｊ（ｊ＝１〜ｎの整数）を有している。次に、シーケンス部Ａ１〜Ａｎについて順に説明する。
図９は、シーケンス部Ａ１の説明図である。
シーケンス部Ａ１は、脂肪抑制パルスａを有している。脂肪抑制パルスａは、スラブＳＬの脂肪信号を抑制するためのパルスである。また、シーケンス部Ａ１は、メインシーケンス部Ｂを有している。
メインシーケンス部Ｂは、３つの期間Ｐ１、Ｐ２、およびＰ３に分けられる。
期間Ｐ１では、繰り返し時間ＴＲの間に、ＭＴ（Magnetization Transfer）パルスｂとイメージングシーケンス部ｃとのセットＳ１が実行される。ＭＴパルスｂは、磁化移動効果を用いて、脳の実質部（白質、灰白質）の信号を抑制するためのパルスである。イメージングシーケンス部ｃは、ｋ空間の格子点に配置されるイメージングデータを取得するためのシーケンス部である。期間Ｐ１では、ＭＴパルスｂとイメージングシーケンス部ｃのセットＳ１が、複数回実行される。
期間Ｐ２では、繰り返し時間ＴＲの間に、飽和パルスｄとイメージングシーケンス部ｃとのセットＳ２が実行される。飽和パルスｄは、静脈血の信号を抑制するためのパルスである。イメージングシーケンス部ｃは、ｋ空間の格子点に配置されるイメージングデータを取得するためのシーケンス部である。期間Ｐ２では、飽和パルスｄとイメージングシーケンス部ｃのセットＳ２が、複数回実行される。
期間Ｐ３では、期間Ｐ１と同様に、繰り返し時間ＴＲの間に、ＭＴパルスｂとイメージングシーケンス部ｃとのセットＳ３が実行される。期間Ｐ３では、ＭＴパルスｂとイメージングシーケンス部ｃのセットＳ３が、複数回実行される。
したがって、期間Ｐ１およびＰ３ではＭＴパルスが印加されるが、期間Ｐ２ではＭＴパルスは印加されていない。期間Ｐ２が開始してから終了するまでの時間ｔは、ｔ＝ｘ・ＴＲ（ｘはｘ≧２を満たす整数）であるので、期間Ｐ２は、ｔ＝ｘ・ＴＲの間に渡ってＭＴパルスが印加されないように設定されている。
尚、図９では、シーケンス部Ａ１について説明されているが、他のシーケンス部Ａ２〜Ａｎも、シーケンス部Ａ１と同様に、脂肪抑制パルスａおよびメインシーケンス部Ｂを有している。
本スキャンＭＳでは、図９に示すパルスシーケンスＰＳを用いて、ｋ空間の領域Ｒａ（図７参照）のデータが取得される。以下に、ｋ空間の領域Ｒａに配置されるデータの取得方法について説明する。
本スキャンＭＳでは、先ず、パルスシーケンスＰＳのシーケンス部Ａ１が実行される（図１０参照）。
図１０は、シーケンス部Ａ１を実行することによりデータを取得するときの説明図である。
シーケンス部Ａ１の期間Ｐ１では、セグメントＳＥＧ１の領域ｒ１の格子点に配置されるイメージングデータが取得される。シーケンス部Ａ１の期間Ｐ２では、セグメントＳＥＧ１の領域ｒ２の格子点に配置されるイメージングデータが取得される。シーケンス部Ａ１の期間Ｐ３では、セグメントＳＥＧ１の領域ｒ３の格子点に配置されるイメージングデータが取得される。
したがって、セグメントＳＥＧ１の領域ｒ１のイメージングデータが取得されている間は（期間Ｐ１）、繰り返し時間ＴＲごとにＭＴパルスｂが印加される。しかし、セグメントＳＥＧ１の領域ｒ２のイメージングデータが取得されている間は（期間Ｐ２）、ＭＴパルスｂの代わりに、飽和パルスｄが印加される。飽和パルスｄは繰り返し時間ＴＲごとに印加される。また、セグメントＳＥＧ１の領域ｒ３のイメージングデータが取得されている間は（期間Ｐ３）、期間Ｐ１と同様に、繰り返し時間ＴＲごとにＭＴパルスｂが印加される。
シーケンス部Ａ１の期間Ｐ１では、繰り返し時間ＴＲごとにＭＴパルスｂが印加される。このようにＭＴパルスｂを印加することにより、ｋ空間の中心に近い低周波側の領域ｒ１に配置されるイメージングデータを取得している間に、脳の白質や灰白質の縦磁化を小さくするための磁化移動を集中的に生じさせることができるので、脳の白質や灰白質の信号を抑制することができる。
シーケンス部Ａ１の期間Ｐ２では、繰り返し時間ＴＲごとに飽和パルスｄが印加される。このように飽和パルスｄを印加することにより、静脈血の信号を低減することができる。
シーケンス部Ａ１を実行した後、次のシーケンス部Ａ２が実行される（図１１参照）。
図１１は、シーケンス部Ａ２を実行することによりデータを取得するときの説明図である。尚、図１１では、説明の便宜上、シーケンス部Ａ２の期間Ｐ１、Ｐ２、およびＰ３の他に、シーケンスＡ１の期間Ｐ３も示してある。
シーケンス部Ａ２の期間Ｐ１では、セグメントＳＥＧ２の領域ｒ１の格子点に配置されるイメージングデータが取得される。シーケンス部Ａ２の期間Ｐ２では、セグメントＳＥＧ２の領域ｒ２の格子点に配置されるイメージングデータが取得される。シーケンス部Ａ２の期間Ｐ３では、セグメントＳＥＧ２の領域ｒ３の格子点に配置されるイメージングデータが取得される。
したがって、セグメントＳＥＧ２の領域ｒ１のイメージングデータが取得されている間は（期間Ｐ１）、繰り返し時間ＴＲごとにＭＴパルスｂが印加される。しかし、セグメントＳＥＧ２の領域ｒ２のイメージングデータが取得されている間は（期間Ｐ２）、ＭＴパルスｂの代わりに、飽和パルスｄが印加される。飽和パルスｄは繰り返し時間ＴＲごとに印加される。また、セグメントＳＥＧ２の領域ｒ３のイメージングデータが取得されている間は（期間Ｐ３）、期間Ｐ１と同様に、繰り返し時間ＴＲごとにＭＴパルスｂが印加される。
シーケンス部Ａ２の期間Ｐ１では、繰り返し時間ＴＲごとにＭＴパルスｂが印加される。このようにＭＴパルスｂを印加することにより、ｋ空間の中心に近い低周波側の領域ｒ１に配置されるイメージングデータを取得している間に、脳の白質や灰白質の縦磁化を小さくするための磁化移動を集中的に生じさせることができる。また、本形態では、シーケンス部Ａ２の直前のシーケンス部Ａ１の期間Ｐ３において、繰り返し時間ＴＲごとにＭＴパルスｂが印加されている。したがって、シーケンス部Ａ２においてセグメントＳＥＧ２の領域ｒ１のデータを取得する前に、シーケンス部Ａ１の期間Ｐ３に印加されるＭＴパルスｂにより、脳の白質や灰白質の縦磁化をある程度小さくすることができる。このように、本形態では、シーケンス部Ａ１の期間Ｐ３の間に脳の白質や灰白質の縦磁化をある程度小さくしておいてから、次のシーケンス部Ａ２の期間Ｐ１においてＭＴパルスｂが印加されるので、シーケンス部Ａ２の期間Ｐ１の間に、脳の白質や灰白質の縦磁化を定常状態に十分に近づけることができる。したがって、シーケンス部Ａ２の期間Ｐ１の間に、脳の白質や灰白質の縦磁化を十分に小さくすることができるので、脳の白質や灰白質の信号を十分に抑制することができる。
また、シーケンス部Ａ２の期間Ｐ２では、繰り返し時間ＴＲごとに飽和パルスｄが印加される。このように飽和パルスｄを印加することにより、静脈血の信号を低減することができる。
以下同様に、シーケンス部が実行される。
図１２は、シーケンス部Ａｉを実行することによりデータを取得するときの説明図である。
シーケンス部Ａｉの期間Ｐ１では、セグメントＳＥＧｉの領域ｒ１の格子点に配置されるイメージングデータが取得される。シーケンス部Ａｉの期間Ｐ２では、セグメントＳＥＧｉの領域ｒ２の格子点に配置されるイメージングデータが取得される。シーケンス部Ａｉの期間Ｐ３では、セグメントＳＥＧｉの領域ｒ３の格子点に配置されるイメージングデータが取得される。
したがって、セグメントＳＥＧｉの領域ｒ１のイメージングデータが取得されている間は（期間Ｐ１）、繰り返し時間ＴＲごとにＭＴパルスｂが印加される。しかし、セグメントＳＥＧｉの領域ｒ２のイメージングデータが取得されている間は（期間Ｐ２）、ＭＴパルスｂの代わりに、飽和パルスｄが印加される。飽和パルスｄは繰り返し時間ＴＲごとに印加される。また、セグメントＳＥＧｉの領域ｒ３のイメージングデータが取得されている間は（期間Ｐ３）、期間Ｐ１と同様に、繰り返し時間ＴＲごとにＭＴパルスｂが印加される。
シーケンス部Ａｉを実行した後、次のシーケンス部Ａｉ＋１が実行される。
図１３は、シーケンス部Ａｉ＋１を実行することによりデータを取得するときの説明図である。尚、図１３では、説明の便宜上、シーケンス部Ａｉ＋１の期間Ｐ１、Ｐ２、およびＰ３の他に、シーケンスＡｉの期間Ｐ３も示してある。
シーケンス部Ａｉ＋１の期間Ｐ１では、セグメントＳＥＧｉ＋１の領域ｒ１の格子点に配置されるイメージングデータが取得される。シーケンス部Ａｉ＋１の期間Ｐ２では、セグメントＳＥＧｉ＋１の領域ｒ２の格子点に配置されるイメージングデータが取得される。シーケンス部Ａｉ＋１の期間Ｐ３では、セグメントＳＥＧｉ＋１の領域ｒ３の格子点に配置されるイメージングデータが取得される。
したがって、セグメントＳＥＧｉ＋１の領域ｒ１のイメージングデータが取得されている間は（期間Ｐ１）、繰り返し時間ＴＲごとにＭＴパルスｂが印加される。しかし、セグメントＳＥＧｉ＋１の領域ｒ２のイメージングデータが取得されている間は（期間Ｐ２）、ＭＴパルスｂの代わりに、飽和パルスｄが印加される。飽和パルスｄは繰り返し時間ＴＲごとに印加される。また、セグメントＳＥＧｉ＋１の領域ｒ３のイメージングデータが取得されている間は（期間Ｐ３）、期間Ｐ１と同様に、繰り返し時間ＴＲごとにＭＴパルスｂが印加される。
シーケンス部Ａｉ＋１の期間Ｐ１では、繰り返し時間ＴＲごとにＭＴパルスｂが印加される。このようにＭＴパルスｂを印加することにより、ｋ空間の中心に近い低周波側の領域ｒ１に配置されるイメージングデータを取得している間に、脳の白質や灰白質の縦磁化を小さくするための磁化移動を集中的に生じさせることができる。また、本形態では、シーケンス部Ａｉ＋１の直前のシーケンス部Ａｉの期間Ｐ３において、繰り返し時間ＴＲごとにＭＴパルスｂが印加されている。したがって、シーケンス部Ａｉ＋１においてセグメントＳＥＧ２の領域ｒ１のデータを取得する前に、シーケンス部Ａｉの期間Ｐ３に印加されるＭＴパルスｂにより、脳の白質や灰白質の縦磁化をある程度小さくすることができる。このように、本形態では、シーケンス部Ａｉの期間Ｐ３の間に脳の白質や灰白質の縦磁化をある程度小さくしておいてから、次のシーケンス部Ａｉ＋１の期間Ｐ１においてＭＴパルスｂが印加されるので、シーケンス部Ａｉ＋１の期間Ｐ１の間に、脳の白質や灰白質の縦磁化を定常状態に十分に近づけることができる。したがって、シーケンス部Ａｉ＋１の期間Ｐ１の間に、脳の白質や灰白質の縦磁化を十分に小さくすることができるので、脳の白質や灰白質の信号を十分に抑制することができる。
以下同様に、シーケンス部が実行され、最後にシーケンス部Ａｎが実行される（図１４参照）。
図１４は、シーケンス部Ａｎを実行することによりデータを取得するときの説明図である。
シーケンス部Ａｎの期間Ｐ１では、セグメントＳＥＧｎの領域ｒ１の格子点に配置されるイメージングデータが取得される。シーケンス部Ａｎの期間Ｐ２では、セグメントＳＥＧｎの領域ｒ２の格子点に配置されるイメージングデータが取得される。シーケンス部Ａｎの期間Ｐ３では、セグメントＳＥＧｎの領域ｒ３の格子点に配置されるイメージングデータが取得される。
したがって、セグメントＳＥＧｎの領域ｒ１のイメージングデータが取得されている間は（期間Ｐ１）、繰り返し時間ＴＲごとにＭＴパルスｂが印加される。しかし、セグメントＳＥＧｎの領域ｒ２のイメージングデータが取得されている間は（期間Ｐ２）、ＭＴパルスｂの代わりに、飽和パルスｄが印加される。飽和パルスｄは繰り返し時間ＴＲごとに印加される。また、セグメントＳＥＧｎの領域ｒ３のイメージングデータが取得されている間は（期間Ｐ３）、期間Ｐ１と同様に、繰り返し時間ＴＲごとにＭＴパルスｂが印加される。
このようにして、ｋ空間の全セグメントＳＥＧ１〜ＳＥＧｎのデータが取得される。ｋ空間のセグメントＳＥＧ１〜ＳＥＧｎのデータを取得したら、セグメントＳＥＧ１〜ＳＥＧｎのデータをフーリエ変換することにより、スラブＳＬの画像を取得することができる。
本形態では、シーケンス部Ａｊ（ｊ＝１〜ｎ−１）の期間Ｐ１、Ｐ２、およびＰ３のうち、期間Ｐ１およびＰ３では、繰り返し時間ＴＲごとにＭＴパルスｂが印加される。したがって、本形態では、シーケンス部Ａｊ（ｊ＝１〜ｎ−１）の期間Ｐ３が開始してから、次のシーケンス部Ａｊ＋１の期間Ｐ１が終了するまでの間、繰り返し時間ＴＲごとにＭＴパルスｂが印加される。このようにＭＴパルスｂを印加することにより、シーケンス部Ａｊの期間Ｐ３の間に脳の白質や灰白質の縦磁化をある程度小さくしておいてから、次のシーケンス部Ａｊ＋１の期間Ｐ１においてＭＴパルスｂが印加されるので、シーケンス部Ａｊ＋１の期間Ｐ１の間に、脳の白質や灰白質の縦磁化を定常状態に十分に近づけることができる。したがって、シーケンス部Ａｊ＋１の期間Ｐ１の間に、脳の白質や灰白質の縦磁化を十分に小さくすることができるので、脳の白質や灰白質の信号を十分に抑制することができる。
また、本形態では、シーケンス部Ａｊ（ｊ＝１〜ｎ−１）の期間Ｐ３が開始してから、次のシーケンス部Ａｊ＋１の期間Ｐ１が終了するまでの間、ＭＴパルスｂを集中的に印加することにより、期間Ｐ２においてＭＴパルスｂを印加しなくても、脳の白質や灰白質の縦磁化を十分に小さくすることができる。したがって、白質や灰白質の縦磁化を十分に小さくするために一つのシーケンス部Ａｊに必要なＭＴパルスの総数を少なくすることができる。このため、本形態のパルスシーケンスＰＳは、ＭＴパルスを用いた通常のパルスシーケンスと比較して、被検体の撮影時の比吸収率ＳＡＲを小さくすることができる。また、比吸収率ＳＡＲを小さくすることができるので、ＴＲの延長を最小限に抑えることができる。したがって、パルスシーケンスＰＳのスキャン時間の延長を最小限に抑えることも可能となる。
尚、本形態では、各セグメントのデータを取得する場合、領域ｒ１、ｒ２、およびｒ３の順にデータを取得している。しかし、領域ｒ１、ｒ３、およびｒ２の順でデータを取得してもよい。ただし、脂肪抑制パルスａの脂肪抑制効果を十分に発揮させるためには、ｋ空間の中心から近い順、即ち、領域ｒ１、ｒ２、およびｒ３の順にデータを取得することが好ましい。
また、上記の例では、期間Ｐ２にはＭＴパルスｂは印加されていないが、スキャン時間の延長を十分に抑制することができるのであれば、期間Ｐ２にＭＴパルスを印加してもよい（図１５参照）。
図１５は、期間Ｐ２にＭＴパルス印加する例を示す図である。
図１５では、期間Ｐ２に、ＭＴパルスｂ１およびｂ２が印加される例が示されている。したがって、期間Ｐ２には、ＭＴパルスの印加が行われていない３つの時間ｔｂ１、ｔｂ２、およびｔｂ３が存在している。時間ｔｂ１は、期間Ｐ２の開始時点ｔ１から、ＭＴパルスの印加開始時点ｔ２までの時間を表している。時間ｔｂ２は、ＭＴパルスｂ１の印加終了時点ｔ３から、ＭＴパルスｂ２の印加開始時点ｔ４までの時間を表している。時間ｔｂ３は、ＭＴパルスｂ２の印加終了時点ｔ５から、期間Ｐ２の終了時点ｔ６までの時間を表している。図１５では、３つの時間ｔｂ１、ｔｂ２、およびｔｂ３のうち、最も長い時間は、ｔｂ１であるとする。時間ｔｂ１は、繰り返し時間ＴＲよりも長い時間になるように設定されており、例えば、ｔｂ１＝１０ＴＲである。このように、期間Ｐ２において、ＭＴパルスが印加されていない時間ｔｂ１を、期間Ｐ１およびＰ３におけるＭＴパルスの繰り返し時間ＴＲよりも長い時間に設定することにより、期間Ｐ２で印加されるＭＴパルスの数を十分に少なくすることができる。したがって、一つのシーケンス部Ａｊに必要なＭＴパルスの総数を少なくすることができるので、被検体の撮影時の比吸収率ＳＡＲの増加を小さくすることができる。また、比吸収率ＳＡＲの増加を小さくすることができるので、ＴＲの延長をできるだけ短い時間に抑えることができる。したがって、パルスシーケンスＰＳのスキャン時間の延長をできるだけ短い時間に抑えることも可能となる。
次に、本形態においてｋ空間のデータを取得するときに使用されるＭＴパルスｂの印加タイミングと、特許文献２においてｋ空間のデータを取得するときに使用されるＭＴパルスの印加タイミングの違いについて説明する。
図１６は、ＭＴパルスの印加タイミングの違いの説明図である。
図１６（ａ）には、ＭＴパルスが印加されたタイミングを表すグラフが示されている。グラフの横軸はｋｙ座標を表し、縦軸はｋｚ座標を表している。グラフの中のドットは、ＭＴパルスが印加されたことを表している。図１６（ａ）を参照すると、ＭＴパルスは、ｋ空間の中心付近の領域ｒ１のデータと、ｋ空間の中心から離れた領域ｒ３のデータとを取得するときに集中的に印加されており、領域ｒ１と領域ｒ３との間の領域ｒ２のデータを取得するときにはＭＴパルスはほとんど印加されていないことがわかる。
一方、図１６（ｂ）は、特許文献２においてｋ空間のデータを取得するときに使用されるＭＴパルスの印加タイミングを示す図である。図１６（ｂ）のグラフのドットは、ＭＴパルスが印加されたタイミングを表している。したがって、図１６（ａ）と図１６（ｂ）とを比較すると、本形態の方法は、特許文献２の方法よりも、ＭＴパルスの総数を低減できることがわかる。
次に、図１６（ａ）に示すタイミングでＭＴパルスを印加することにより背景組織の信号値を抑制できることを検証するために、卵の白身を使って実験を行った。以下に、実験結果について説明する。
図１７に、実験結果を示す。実験１では、図１６（ａ）に示すタイミングでＭＴパルスを印加するシーケンスを用いて卵の白身のデータを取得し、取得したデータに基づいて、ＭＴＲ（Magnetization Transfer Ratio）を求めた。ＭＴＲとは、ＭＴパルスにより信号値をどれだけ抑制できているかを表す指標である。また、比較例として、実験２を行った。実験２では、特許文献２の方法でＭＴパルスを印加するシーケンスを用いて卵の白身のデータを取得し、取得したデータに基づいて、ＭＴＲを求めた。尚、実験１のシーケンスで使用したＭＴパルスの総数と、実験２のシーケンスで使用したＭＴパルスの総数は、同じである。
実験１では、ＭＴＲ＝０．２８９２であり、一方、実験２では、ＭＴＲ＝０．２４３６であった。したがって、図１６（ａ）に示すタイミングでＭＴパルスを印加するシーケンスは、特許文献２の方法でＭＴパルスを印加するシーケンスよりも、ＭＴＲを大きくすることができるので、背景信号の抑制効果が高いことがわかる。
また、図１６（ａ）に示すタイミングでＭＴパルスを印加することにより背景組織の信号値を抑制できることを検証するために、実際に人間の頭部を撮影した。図１８に、撮影により得られた画像を示す。
図１８（ａ）は、図１６（ａ）に示すタイミングでＭＴパルスを印加するシーケンスを実行することにより得られた頭部の画像ＩＭ１を示す図である。一方、図１８（ｂ）は、比較例として、図１６（ｂ）に示すタイミングでＭＴパルスを印加するシーケンスを実行することにより得られた頭部ＩＭ２の画像を示す図である。
図１８（ａ）の画像ＩＭ１のＲＯＩ内の信号の平均値は「４０２」であり、一方、図１８（ｂ）の画像ＩＭ２のＲＯＩ内の信号の平均値は「４３９」である。したがって、両方の画像を比較すると、画像ＩＭ１は、画像ＩＭ２よりも、実質部の信号が低下しており、背景組織の信号が抑制できていることがわかる。
尚、本形態では、被検体の頭部の血流の画像を取得する例について説明されている。しかし、本発明は、血流の画像を取得する例に限定されることはなく、ＭＴパルスを用いて撮影を行う場合に適用することができる。
２ マグネット
３ テーブル
３ａ クレードル
４ 受信コイル
５ 送信器
６ 勾配磁場電源
７ 受信器
８ コンピュータ
９ プロセッサ
１０ メモリ
１１ 操作部
１２ 表示部
１３ 被検体
２１ ボア
９１ 設定手段
９２ 分割手段
１００ ＭＲ装置

Claims (15)

  1. ｋ空間を複数のセグメントに分割する分割手段であって、前記複数のセグメントのうちの全部又は一部のセグメントの各々が、ｋ空間の中心の近くに位置する第１の領域と、前記第１の領域よりもｋ空間の中心から離れている第２の領域と、前記第２の領域よりもｋ空間の中心から離れている第３の領域とを含むように、前記ｋ空間を複数のセグメントに分割する分割手段と、
    磁化の移動を生じさせることにより撮影部位の第１の背景組織の信号を低減するための第１のＲＦパルスを含むパルスシーケンスであって、前記第１の領域に含まれる複数の格子点に配置される複数の第１のデータと、前記第２の領域に含まれる複数の格子点に配置される複数の第２のデータと、前記第３の領域に含まれる複数の格子点に配置される複数の第３のデータとを取得するためのパルスシーケンスを実行するスキャン手段であって、前記全部又は一部のセグメントの各々において、前記複数の第１のデータ、前記複数の第２のデータ、および前記複数の第３のデータの順で、データが取得されるように、前記パルスシーケンスを実行するスキャン手段と、
    を備えており、
    前記スキャン手段は、
    前記パルスシーケンスが実行される期間のうち、前記第１の領域における複数の第１のデータを取得するための第１の期間では、前記第１のＲＦパルスが第１の時間ごとに印加されるように、前記パルスシーケンスを実行し、
    前記パルスシーケンスが実行される期間のうち、前記第２の領域における複数の第２のデータを取得するための第２の期間では、前記第１のＲＦパルスが前記第１の時間よりも長い第２の時間の間印加されないように、前記パルスシーケンスを実行し、
    前記パルスシーケンスが実行される期間のうち、前記第３の領域における複数の第３のデータを取得するための第３の期間では、前記第１のＲＦパルスが前記第２の時間よりも短い第３の時間ごとに印加されるように、前記パルスシーケンスを実行する、磁気共鳴装置。
  2. 前記パルスシーケンスは、前記複数のセグメントに配置されるデータを取得するための複数のシーケンス部を有する、請求項１に記載の磁気共鳴装置。
  3. 前記複数のシーケンス部の各々は、前記第１の期間、前記第２の期間、および前記第３の期間を有する、請求項２に記載の磁気共鳴装置。
  4. 前記スキャン手段は、
    前記第１の期間において、前記第１のＲＦパルスと、前記第１の領域に配置される第１のデータを取得するための第１のイメージングシーケンス部とを実行する、請求項３に記載の磁気共鳴装置。
  5. 前記スキャン手段は、
    前記第１の期間において、前記第１のＲＦパルスと前記第１のイメージングシーケンス部とを含むセットを繰り返し実行する、請求項４に記載の磁気共鳴装置。
  6. 前記パルスシーケンスは、血液を描出するためのパルスシーケンスであり、前記第１の背景組織は脳の白質および灰白質である、請求項１〜５のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴装置。
  7. 前記スキャン手段は、
    前記第２の期間において、前記撮影部位の第２の背景組織の信号を低減するための第２のＲＦパルスと、前記第２の領域に配置される第２のデータを取得するための第２のイメージングシーケンス部とを実行する、請求項３〜６のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴装置。
  8. 前記パルスシーケンスは、動脈血を描出するためのパルスシーケンスであり、前記第２の背景組織は静脈血である、請求項７に記載の磁気共鳴装置。
  9. 前記スキャン手段は、
    前記第２の期間において、前記第２のＲＦパルスと前記第２のイメージングシーケンス部とを含むセットを繰り返し実行する、請求項７又は８に記載の磁気共鳴装置。
  10. 前記スキャン手段は、
    前記第３の期間において、前記第１のＲＦパルスと、前記第３の領域に配置される第３のデータを取得するための第３のイメージングシーケンス部とを実行する、請求項３〜９のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴装置。
  11. 前記スキャン手段は、
    前記第３の期間において、前記第１のＲＦパルスと前記第３のイメージングシーケンス部とを含むセットを繰り返し実行する、請求項１０に記載の磁気共鳴装置。
  12. 前記スキャン手段は、
    前記第２の期間において、前記第１のＲＦパルスを印加しない請求項３〜１１のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴装置。
  13. 前記複数のシーケンス部の各々は、前記第１の期間の前に、脂肪を抑制するための脂肪抑制パルスを有する、請求項２〜５および７〜１２のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴装置。
  14. 前記スキャン手段は、
    前記第２の期間において、少なくとも前記第２の時間が経過した後で前記第１のＲＦパルスを印加する、請求項１〜１１のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴装置。
  15. 前記第３の時間は前記第１の時間と同じである、請求項１〜１４のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴装置。
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