JP6734173B2 - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、磁気共鳴イメージング装置に関する。
磁気共鳴イメージングにおいて、例えばＴ１マップを生成する場合、ＴＩ（Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ）を様々に変えて、複数回の収集が行われる。
しかし、これらの複数回の収集を、マルチスライス収集のパルスシーケンスに組み込む場合、例えばＭＴＣ（Ｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｃｏｎｔｒａｓｔ）効果により、画質が低下する場合がある。
Ｒｏｂｓｏｎ ＭＤ他、「Ｔ１ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｈｕｍａｎ ｍｙｏｃａｒｄｉｕｍ： ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｏｎ ｔｈｅ ＳＡＳＨＡ ａｎｄ ＭＯＬＬＩ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ」、Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｉｎ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｃｅ ｉｎ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ、２０１３年９月、第７０巻、第３号、ｐ６６４−６７０
本発明が解決しようとする課題は、画質を向上させることができる磁気共鳴イメージング装置を提供することである。
実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、シーケンス制御部を備える。シーケンス制御部は、同一のスライスを励起する励起パルス同士の間隔である１ＴＲ（Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ Ｔｉｍｅ）に、複数のスライスをそれぞれ励起する複数の励起パルスを印加して複数スライスの収集を行う。ここで、シーケンス制御部は、前記複数の励起パルスの間隔が一定になる印加時刻で、前記複数の励起パルスを印加する。
図１は、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の構成を示すブロック図である。 図２は、第１の実施形態における技術背景を説明するための図である。 図３は、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置が実行するパルスシーケンスについて説明した図である。 図４は、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置が行う処理について説明した図である。 図５は、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置が行う処理について説明した図である。 図６は、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置が行う処理について説明した図である。 図７は、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置が行う処理の手順の一例について説明したフローチャートである。 図８は、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置に係るＧＵＩの一例を示す図である。 図９は、第２の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置が行う処理の手順の一例について説明したフローチャートである。 図１０は、第２の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置が実行するパルスシーケンスについて説明した図である。 図１１は、第３の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置が実行するパルスシーケンスについて説明した図である。 図１２は、第４の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置が行う処理の手順の一例について説明したフローチャートである。 図１３は、第４の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置が行う処理について説明した図である。
以下、図面を参照しながら、実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置（以下、適宜「ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置」）及び磁気共鳴イメージング方法を説明する。なお、実施形態は、以下の実施形態に限られるものではない。また、各実施形態において説明する内容は、原則として、他の実施形態においても同様に適用することができる。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１００の構成を示すブロック図である。図１に示すように、磁気共鳴イメージング装置１００は、静磁場磁石１０１と、静磁場電源１０２と、傾斜磁場コイル１０３と、傾斜磁場電源１０４と、寝台１０５と、寝台制御回路１０６と、送信コイル１０７と、送信回路１０８と、受信コイル１０９と、受信回路１１０と、シーケンス制御回路１２０と、コンピュータ１３０（「画像処理装置」とも称される）とを備える。なお、磁気共鳴イメージング装置１００に、被検体Ｐ（例えば、人体）は含まれない。また、図１に示す構成は一例に過ぎない。例えば、シーケンス制御回路１２０及びコンピュータ１３０内の各部は、適宜統合若しくは分離して構成されてもよい。
静磁場磁石１０１は、中空の略円筒形状に形成された磁石であり、内部の空間に静磁場を発生する。静磁場磁石１０１は、例えば、超伝導磁石等であり、静磁場電源１０２から電流の供給を受けて励磁する。静磁場電源１０２は、静磁場磁石１０１に電流を供給する。なお、静磁場磁石１０１は、永久磁石でもよく、この場合、磁気共鳴イメージング装置１００は、静磁場電源１０２を備えなくてもよい。また、静磁場電源１０２は、磁気共鳴イメージング装置１００とは別に備えられてもよい。
傾斜磁場コイル１０３は、中空の略円筒形状に形成されたコイルであり、静磁場磁石１０１の内側に配置される。傾斜磁場コイル１０３は、互いに直交するＸ、Ｙ、及びＺの各軸に対応する３つのコイルが組み合わされて形成されており、これら３つのコイルは、傾斜磁場電源１０４から個別に電流の供給を受けて、Ｘ、Ｙ、及びＺの各軸に沿って磁場強度が変化する傾斜磁場を発生する。傾斜磁場コイル１０３によって発生するＸ、Ｙ、及びＺの各軸の傾斜磁場は、例えば、スライス用傾斜磁場Ｇs、位相エンコード用傾斜磁場Ｇe、及びリードアウト用傾斜磁場Ｇrである。傾斜磁場電源１０４は、傾斜磁場コイル１０３に電流を供給する。
寝台１０５は、被検体Ｐが載置される天板１０５ａを備え、寝台制御回路１０６による制御の下、天板１０５ａを、被検体Ｐが載置された状態で、傾斜磁場コイル１０３の空洞（撮像口）内へ挿入する。通常、寝台１０５は、長手方向が静磁場磁石１０１の中心軸と平行になるように設置される。寝台制御回路１０６は、コンピューター１３０による制御の下、寝台１０５を駆動して天板１０５ａを長手方向及び上下方向へ移動する。
送信コイル１０７は、傾斜磁場コイル１０３の内側に配置され、送信回路１０８からＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）パルスの供給を受けて、高周波磁場を発生する。送信回路１０８は、対象とする原子の種類及び磁場強度で定まるラーモア（Ｌａｒｍｏｒ）周波数に対応するＲＦパルスを送信コイル１０７に供給する。
受信コイル１０９は、傾斜磁場コイル１０３の内側に配置され、高周波磁場の影響によって被検体Ｐから発せられる磁気共鳴信号を受信する。受信コイル１０９は、ＭＲ信号を受信すると、受信した磁気共鳴信号を受信回路１１０へ出力する。
なお、上述した送信コイル１０７及び受信コイル１０９は一例に過ぎない。送信機能のみを備えたコイル、受信機能のみを備えたコイル、若しくは送受信機能を備えたコイルのうち、１つ若しくは複数を組み合わせることによって構成されればよい。
受信回路１１０は、受信コイル１０９から出力される磁気共鳴信号を検出し、検出した磁気共鳴信号に基づいて磁気共鳴データを生成する。具体的には、受信回路１１０は、受信コイル１０９から出力される磁気共鳴信号をデジタル変換することによって磁気共鳴データを生成する。また、受信回路１１０は、生成した磁気共鳴データをシーケンス制御回路１２０へ送信する。なお、受信回路１１０は、静磁場磁石１０１や傾斜磁場コイル１０３等を備える架台装置側に備えられてもよい。
シーケンス制御回路１２０は、コンピューター１３０から送信されるシーケンス情報に基づいて、傾斜磁場電源１０４、送信回路１０８及び受信回路１１０を駆動することによって、被検体Ｐの撮像を行う。ここで、シーケンス情報は、撮像を行うための手順を定義した情報である。シーケンス情報には、傾斜磁場電源１０４が傾斜磁場コイル１０３に供給する電流の強さや電流を供給するタイミング、送信回路１０８が送信コイル１０７に供給するＲＦパルスの強さやＲＦパルスを印加するタイミング、受信回路１１０が磁気共鳴信号を検出するタイミング等が定義される。例えば、シーケンス制御回路１２０は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積回路、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）等の電子回路である。
なお、シーケンス制御回路１２０は、傾斜磁場電源１０４、送信回路１０８及び受信回路１１０を駆動して被検体Ｐを撮像した結果、受信回路１１０から磁気共鳴データを受信すると、受信した磁気共鳴データをコンピューター１３０へ転送する。コンピューター１３０は、磁気共鳴イメージング装置１００の全体制御や、画像の生成等を行う。コンピューター１３０は、記憶回路１３２、入力装置１３４、ディスプレイ１３５、処理回路１５０を備える。処理回路１５０は、インタフェース機能１３１、制御機能１３３、生成機能１３６及び受付機能１３７を備える。
第１の実施形態では、インタフェース機能１３１、制御機能１３３、生成機能１３６、受付機能１３７にて行われる各処理機能は、コンピューターによって実行可能なプログラムの形態で記憶回路１３２へ記憶されている。処理回路１５０はプログラムを記憶回路１３２から読み出し、実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読みだした状態の処理回路１５０は、図１の処理回路１５０内に示された各機能を有することになる。なお、図１においては単一の処理回路１５０にて、インタフェース機能１３１、制御機能１３３、生成機能１３６、受付機能１３７にて行われる処理機能が実現されるものとして説明したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路１５０を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより機能を実現するものとしても構わない。
換言すると、上述のそれぞれの機能がプログラムとして構成され、１つの処理回路が各プログラムを実行する場合であってもよいし、特定の機能が専用の独立したプログラム実行回路に実装される場合であってもよい。
上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）或いは、特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Ｓｉｍｐｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＰＬＤ），及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。プロセッサは記憶回路１３２に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。
なお、記憶回路１３２にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、寝台制御回路１０６、送信回路１０８、受信回路１１０等も同様に、上記のプロセッサ等の電子回路により構成される。
なお、シーケンス制御回路１２０、生成機能１３６、受付機能１３７は、それぞれシーケンス制御部、生成部、受付部の一例である。
処理回路１５０は、インタフェース機能１３１により、シーケンス情報をシーケンス制御回路１２０へ送信し、シーケンス制御回路１２０から磁気共鳴データを受信する。また、インタフェース機能１３１を有する処理回路１５０は、磁気共鳴データを受信すると、受信した磁気共鳴データを記憶回路１３２に格納する。記憶回路１３２に格納された磁気共鳴データは、制御機能１３３によってｋ空間に配置される。この結果、記憶回路１３２は、ｋ空間データを記憶する。
記憶回路１３２は、インタフェース機能１３１を有する処理回路１５０によって受信された磁気共鳴データや、制御機能１３３を有する処理回路１５０によってｋ空間に配置されたｋ空間データ、生成機能１３６を有する処理回路１５０によって生成された画像データ等を記憶する。例えば、記憶回路１３２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等である。
入力装置１３４は、操作者からの各種指示や情報入力を受け付ける。入力装置１３４は、例えば、マウスやトラックボール等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である。ディスプレイ１３５は、制御機能１３３を有する処理回路１５０による制御の下、撮像条件の入力を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）や、生成機能１３６を有する処理回路１５０によって生成された画像等を表示する。ディスプレイ１３５は、例えば、液晶表示器等の表示デバイスである。
処理回路１５０は、制御機能１３３により、磁気共鳴イメージング装置１００の全体制御を行い、撮像や画像の生成、画像の表示等を制御する。例えば、制御機能１３３を有する処理回路１５０は、撮像条件（撮像パラメータ等）の入力をＧＵＩ上で受け付け、受け付けた撮像条件に従ってシーケンス情報を生成する。また、制御機能１３３を有する処理回路１５０は、生成したシーケンス情報をシーケンス制御回路１２０へ送信する。
処理回路１５０は、画像生成機能１３６により、ｋ空間データを記憶回路１３２から読み出し、読み出したｋ空間データにフーリエ変換等の再構成処理を施すことで、画像を生成する。
処理回路１５０は、受付機能１３７により、例えば入力装置１３４等を通じて、ユーザからの入力を受け付ける。受付機能１３７の詳細については後述する。
続いて、実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の背景を、簡単に説明する。
図２は、第１の実施形態における技術背景を説明するための図である。図２は、複数のスライスを収集するパルスシーケンスの例であり、例えば２次元スピンエコーＥＰＩ（Ｅｃｈｏ Ｐｌａｎａｒ Ｉｍａｇｉｎｇ）撮像のシーケンスなどが挙げられる。横軸は時刻を表す。図２において、まずはじめに上段のシーケンスが印加され、続いて中段のシーケンスが印加され、続いて下段のシーケンスが印加される。それぞれの段は、例えば同一のスライスを励起する励起パルス同士の間隔である１ＴＲ（Ｒｅｐｅｔｉｏｎ Ｔｉｍｅ）のシーケンスに対応する。
ＩＲパルス１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、１０ｈは、組織の縦磁化を反転させる励起パルスであるＩＲ（Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ）パルスである。脂肪飽和パルス１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ、１１ｇ、１１ｈは、脂肪の信号を抑制するための脂肪飽和パルスである。９０度パルス１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ，１２ｅ、１２ｆ、１２ｇ、１２ｈは、９０度パルスであり、１８０度パルス１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｆ、１３ｇ、１３ｈは、１８０度パルスである。これらの９０度パルスと１８０度パルスの組み合わせにより、例えばエコーが生成され、エコーが生成されている間、収集が行われる。データ収集１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ、１４ｆ、１４ｇ、１４ｈは、データ収集を表す。例えば２次元スピンエコーＥＰＩの場合、上述の一つのデータ収集において、一つのスライスの２次元ｋ空間平面が、連続的に変化する傾斜磁場及びブリップ傾斜磁場によりスイープされ、一つのスライスの２次元ｋ空間データが収集される。
まず、図２の上段において、シーケンス制御回路１２０は、ＩＲパルス１０ａを印加することにより、第１のスライスを励起する。脂肪飽和パルス１１ａの後、シーケンス制御回路１２０は、第１のスライスについて、９０度パルス１２ａ、１８０度パルス１３ａを印加し、スピンエコーを生成する。シーケンス制御回路１２０は、スピンエコーが生成されている間、スライス１について、データ収集１４ａを行う。
続いて、シーケンス制御回路１２０は、ＩＲパルス１０ｂを印加することにより、第２のスライスを励起する。脂肪飽和パルス１１ｂの後、シーケンス制御回路１２０は、第２のスライスについて、９０度パルス１２ｂ、１８０度パルス１３ｂを印加し、スピンエコーを生成する。シーケンス制御回路１２０は、スピンエコーが生成されている間、スライス２について、データ収集１４ｂを行う。このようにして、シーケンス制御回路１２０は、すべてのスライスについてデータ収集を繰り返すと、１ＴＲのデータ収集が終了する。
次に、シーケンス制御回路１２０は、図２の中段に示されるように、スライス１について、ＩＲパルス１０ｃを印加することにより、第１のスライスを励起し、第１のスライスの縦磁化を反転する。脂肪飽和パルス１１ｃ、９０度パルス１２ｃ、１８０度パルス１３ｃ、データ収集１４ｃは、例えばダミーである。
続いて、シーケンス制御回路１２０は、スライス２について、ＩＲパルス１０ｄを印加することにより、第２のスライスを励起し、第２のスライスの縦磁化を反転する。
続いて、脂肪飽和パルス１１ｄの後、シーケンス制御回路１２０は、第１のスライスについて、９０度パルス１２ｄ、１８０度パルス１３ｄを印加し、スピンエコーを生成する。シーケンス制御回路１２０は、スピンエコーが生成されている間、スライス１について、データ収集１４ｄを行う。この時、第１のスライスについて、ＴＩ（Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ）は、ＩＲパルス１０ｃの印加時刻から、データ収集１４ｄまでの時間となる。
なお、ＩＲパルス１０ｄ、９０度パルス１２ｄ、１８０度パルス１３ｄ等は、第２のスライスに係るものであるので、これらのパルスは、第１のスライスに影響を与えない。
続いて、シーケンス制御回路１２０は、第３のスライスについて、ＩＲパルス１０ｅを印加することにより、第３のスライスを励起し、第３のスライスの縦磁化を反転する。脂肪飽和パルス１１ｅの後、シーケンス制御回路１２０は、第２のスライスについて、９０度パルス１２ｅ、１８０度パルス１３ｅを印加し、スピンエコーを生成する。その後、データ収集１４ｅにおいて、第２のスライスについてのデータを行う。
１ＴＲの収集が終了すると、図２の下段に示されるように、スライス１について、ＩＲパルス１０ｃにより、第１のスライスが励起される。脂肪飽和パルス１１ｆ、９０度パルス１２ｆ、１８０度パルス１３ｆ、データ収集１４ｆは、同様にダミーである。次に、スライス２について、ＩＲパルス１０ｇにより、第２のスライスが励起される。脂肪飽和パルス１１ｇ、９０度パルス１２ｇ、１８０度パルス１３ｇ、データ収集１４ｇは、ダミーである。次に、第３のスライスについて、ＩＲパルス１０ｈにより、第３のスライスが励起される。脂肪飽和パルス１１ｈ、について、シーケンス制御回路１２０は、第１のスライスについて、９０度パルス１２ｈ、１８０度パルス１３ｈを印加し、第１のスライスについて、データ収集１４ｈを行う。
複数のスライスについてデータ収集を行う場合、上述のように、シーケンス制御回路１２０は、「入れ子」になるようなパルスシーケンスを実行してもよい。このことで、シーケンス制御回路１２０は、複数のＴＩについて、収集時間を節約しながらデータ収集を行うことができる。
しかしながら、このような構成では、ＩＲパルスの印加間隔がばらばらになってしまう。例えば、ＩＲパルス１０ａの印加時刻からＩＲパルス１０ｂの印加時刻までの時間、ＩＲパルス１０ｃの印加時刻からＩＲパルス１０ｄの印加時刻までの時間、ＩＲパルス１０ｆの印加時刻からＩＲパルス１０ｇの印加時刻までの時間は、それぞれ異なる。
第１に、ＩＲパルスの印加間隔が異なると、単位時間あたりのＩＲパルスの印加回数が変わる。従って、単位時間あたりのＩＲパルスの印加回数が少ないときと多いときでＭＴＣ効果の起こる大きさが異なり、画像に誤差を生じる原因となる。従って、ＩＲパルスの印加間隔を揃えることが望ましい。
第２に、ＩＲパルスの印加間隔を揃えないと、それらのＩＲパルスを一つのプロトコル（撮像条件の設定管理単位）で管理することができないので、ＩＲパルス一つ一つについて撮像条件の設定をすることになり、わずらわしい。
かかる背景に鑑みて、実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１００の有するシーケンス制御回路１２０は、励起するスライスを順次変えながら、複数の励起パルスの間隔が一定になる印加時刻で、励起パルス（例えばインバージョンパルス）を印加する。これにより、画質を向上させることができる。加えて、ユーザビリティを向上させることができる。
かかる構成について、図３〜図８を用いて説明する。まず、図３及び図４を用いて、シーケンス制御回路１２０が実行するパルスシーケンスの概略について説明する。図３は、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置が実行するパルスシーケンスについて説明した図である。図４は、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置が行う処理について説明した図である。
図３において、ＩＲパルス１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄは、組織の縦磁化を反転させる（組織の縦磁化を、正値から負値へ、また負値から正値へと転じさせる）励起パルスであるＩＲパルスである。脂肪飽和パルス１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、脂肪の信号を抑制するための脂肪飽和パルスである。９０度パルス１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄは、９０度パルスであり、１８０度パルス１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄは、１８０度パルスである。これらの９０度パルスと１８０度パルスの組み合わせにより、エコーが生成され、エコーが生成されている間、収集が行われる。データ収集１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄは、データ収集を表す。
まず、図３の上段において、シーケンス制御回路１２０は、ＩＲパルス１５ａを印加することにより、第１のスライスを励起する。脂肪飽和パルス１６ａの後、シーケンス制御回路１２０は、第１のスライスについて、９０度パルス１７ａ、１８０度パルス１８ａを印加し、スピンエコーを生成する。シーケンス制御回路１２０は、スピンエコーが生成されている間、スライス１について、データ収集１９ａを行う。
続いて、シーケンス制御回路１２０は、ＩＲパルス１５ｂを印加することにより、第２のスライスを励起する。脂肪飽和パルス１６ｂの後、シーケンス制御回路１２０は、第２のスライスについて、９０度パルス１７ｂ、１８０度パルス１８ｂを印加し、スピンエコーを生成する。シーケンス制御回路１２０は、スピンエコーが生成されている間、第２のスライスについて、データ収集１９ｂを行う。このようにして、シーケンス制御回路１２０は、すべてのスライスについてデータ収集を繰り返すと、１ＴＲのデータ収集が終了する。ここで、１ＴＲとは、例えば、第１のスライスを励起するＩＲパルス１５ａが印加されてから、次に第１のスライスを励起するＩＲパルス１５ｃが印加されるまでの間隔を意味する。このように、シーケンス制御回路１２０は、同一のスライスを励起する励起パルス同士の間隔である１ＴＲに、複数のスライスをそれぞれ励起する複数の励起パルスを印加して複数スライスの収集を行う。例えば、図３の例では、シーケンス制御回路１２０は、１ＴＲに、第１のスライス及び第２のスライスを励起する複数のＩＲパルスを印加する。シーケンス制御回路１２０は、それらを基に、第１のスライス及び第２のスライスの収集を行う。
次に、１ＴＲのデータ収集が終了すると、シーケンス制御回路１２０は、図３の下段に示されるように、第１のスライスについて、ＩＲパルス１５ｃを印加することにより、第１のスライスを励起し、第１のスライスの縦磁化を反転する。脂肪飽和パルス１６ｃ、９０度パルス１７ｃ、１８０度パルス１８ｃ、データ収集１９ｃは、例えばダミーである。
続いて、シーケンス制御回路１２０は、第２のスライスについて、ＩＲパルス１５ｄを印加することにより、第２のスライスを励起し、第２のスライスの縦磁化を反転する。
続いて、脂肪飽和パルス１６ｄの後、シーケンス制御回路１２０は、第１のスライスについて、９０度パルス１７ｄ、１８０度パルス１８ｄを印加し、スピンエコーを生成する。シーケンス制御回路１２０は、スピンエコーが生成されている間、第１のスライスについて、データ収集１９ｄを行う。この時、第１のスライスについて、ＴＩは、ＩＲパルス１５ｃの印加時刻から、データ収集１９ｄまでの時間となる。
なお、ＩＲパルス１５ｄ、９０度パルス１７ｄ、１８０度パルス１８ｄは、第２のスライスに係るものであるので、これらのパルスは、第１のスライスに影響を与えない。
ここで、図３においては、図２とは異なり、励起パルスの間隔が一定になっている。換言すると、シーケンス制御回路１２０は、複数の励起パルスの間隔が一定になる印加時刻で、複数の励起パルスを印加する。具体的には、シーケンス制御回路１２０は、ＩＲパルス１５ａの印加時刻からＩＲパルス１５ｂの印加時刻までの時間と、ＩＲパルス１５ｃの印加時刻からＩＲパルス１５ｄの印加時刻までの時間が一定になる印加時刻で、ＩＲパルスを印加する。従って、単位時間あたりのＩＲパルスの印加回数は、図３の上段と下段で等しくなっている。従って、図３の上段と下段では、ＭＴＣ効果の影響が等しくなる。一方で、ＩＲパルス１５ｂは第１のスライスを励起するＩＲパルスであり、ＩＲパルス１５ｄは第２のスライスを励起するＩＲパルスであり、またＩＲパルス１５ｃが第１のスライスを励起する。従って、図３の上段では、ＩＲパルス１５ａの印加時刻からデータ収集１９ａまでの時間が第１のスライスに関するＴＩであり、図３の下段では、ＩＲパルス１５ｃの印加時刻からデータ収集１９ｄまでの時間が第１のスライスに関するＴＩである。このように、シーケンス制御回路１２０は、ＭＴＣ効果の影響が等しくなるという条件を維持しながら、複数のＴＩについてのデータを収集することができる。
図４は、かかるパルスシーケンスを模式的に示したものである。ＩＲパルス５０ａ、５１ａ、５２ａ、５３ａ、５４ａ、５５ａ、５６ａ、５７ａ、５８ａはＩＲパルスである。ＩＲパルス５０ａ、５３ａ、５６ａは、第１のスライスを励起する。ＩＲパルス５１ａ、５４ａ、５７ａは、第２のスライスを励起する。ＩＲパルス５２ａ、５５ａ、５８ａは、第３のスライスを励起する。データ収集５０ｂ、５１ｂ、５２ｂ、５３ｂ、５４ｂ、５５ｂ、５６ｂ、５７ｂ、５８ｂ、５９ｇはデータ収集である。データ収集５０ｂ、５３ｂ、５６ｂにおいては、第１のスライスに関するデータが収集される。データ収集５１ｂ、５４ｂ、５７ｂにおいては、第２のスライスに関するデータが収集される。データ収集５２ｂ、５５ｂ、５８ｂにおいては、第３のスライスに関するデータが収集される。ダミーパルス５９ａ、５９ｂ、５９ｃ、５９ｄ、５９ｅ、５９ｆはダミーパルスである。ダミー収集５９ｇ、５９ｈ、５９ｉ、５９ｊ、５９ｋ、５９ｌは、ダミー収集である。なお、ダミーパルスにおいては、ダミーでパルスが印加されても良いし、何も印加されなくともよい。ダミー収集においては、ダミーで収集が行われてもよいし、何も収集されなくてもよい。
なお、以下の例では、シーケンス制御回路１２０が、第１のスライス、第２のスライス、第３のスライスの３つのスライスについて収集を行う場合について説明する。
図４の上段のように、はじめに、シーケンス制御回路１２０は、第１のスライスについて、ＩＲパルス５０ａを印加し、データ収集５０ｂで収集を行う。同様に、シーケンス制御回路１２０は、第２のスライスについて、ＩＲパルス５１ａを印加し、データ収集５１ｂで収集を行う。シーケンス制御回路１２０は、第３のスライスについて、ＩＲパルス５２ａを印加し、データ収集５２ｂで収集を行う。
ＩＲパルス５０ａの印加時刻がｔ０、データ収集５０ｂの時刻をｔ０＋Δ、ＩＲパルスの印加間隔がｘとすると、シーケンス制御回路１２０は、一例として、ＩＲパルス５０ａを時刻ｔ０で、ＩＲパルス５１ａを時刻ｔ０＋ｘで、ＩＲパルス５２ａを時刻ｔ０＋２ｘで印加する。
また、シーケンス制御回路１２０は、一例として、データ収集５０ｂを時刻ｔ０＋Δで、データ収集５１ｂを時刻ｔ０＋Δ＋ｘで、データ収集５２ｂを時刻ｔ０＋Δ＋２ｘで実行する。従って、ＴＩはいずれの場合もΔとなる。
続いて、シーケンス制御回路１２０は、ダミーパルス５９ａを、時刻ｔ０＋３ｘで印加し、ダミー収集５９ｇを、時刻ｔ０＋Δ＋３ｘで実行する。続いて、シーケンス制御回路１２０は、ダミーパルス５９ｂを、時刻ｔ０＋４ｘで印加し、ダミー収集５９ｈを、時刻ｔ０＋Δ＋４ｘで実行する。
次に、図４の中段のように、シーケンス制御回路１２０は、第１のスライスについて、ＩＲパルス５３ａを印加し、データ収集５３ｂで収集を行う。同様に、シーケンス制御回路１２０は、第２のスライスについて、ＩＲパルス５４ａを印加し、データ収集５４ｂで収集を行う。シーケンス制御回路１２０は、第３のスライスについて、ＩＲパルス５５ａを印加し、データ収集５５ｂで収集を行う。ＩＲパルス５３ａの印加時刻がｔ１、ＩＲパルスの印加間隔がｘ、データ収集５３ｂの時刻をｔ１＋Δ＋ｘとすると、シーケンス制御回路１２０は、一例として、ＩＲパルス５３ａを時刻ｔ１で、ＩＲパルス５４ａを時刻ｔ１＋ｘで、ＩＲパルス５５ａを時刻ｔ１＋２ｘで印加する。また、シーケンス制御回路１２０は、一例として、データ収集５３ｂを時刻ｔ１＋Δ＋ｘで、データ収集５４ｂを時刻ｔ１＋Δ＋２ｘで、データ収集５５ｂを時刻ｔ１＋Δ＋３ｘで実行する。この時、ＴＩはいずれの場合もΔ＋ｘとなる。
また、シーケンス制御回路１２０は、ダミーパルス５９ｃ及び５９ｄをそれぞれ時刻ｔ１＋３ｘ、ｔ１＋４ｘでそれぞれ印加し、ダミー収集５９ｉ及び５９ｊをそれぞれ時刻ｔ１＋Δ、ｔ１＋Δ＋４ｘでそれぞれ実行する。
次に、図４の下段のように、シーケンス制御回路１２０は、第１のスライスについて、ＩＲパルス５６ａを印加し、データ収集５６ｂで収集を行う。同様に、シーケンス制御回路１２０は、第２のスライスについて、ＩＲパルス５７ａを印加し、データ収集５７ｂで収集を行う。シーケンス制御回路１２０は、第３のスライスについて、ＩＲパルス５８ａを印加し、データ収集５８ｂで収集を行う。同様に計算すると、ＴＩはいずれの場合もΔ＋２ｘとなる。
また、シーケンス制御回路１２０は、ダミーパルス５９ｅ及び５９ｆ、ダミー収集５９ｉ及び５９ｊを、それぞれ図４に示されたタイミングで印加及び実行する。
このように、シーケンス制御回路１２０は、１ＴＲでの複数スライスの収集を１セットの収集として、複数セットの収集を行う。例えば、図４の上段、中段、下段は、それぞれ１セットの収集である。これらの図からわかるように、シーケンス制御回路１２０は、１ＴＲでの複数スライスの収集を１セットの収集として、各セット間でそれぞれの印加時刻ごとに励起するスライスを変化させながら複数の励起パルスを印加して複数セットの収集を行う。
また、シーケンス制御回路１２０は、複数セットの収集により、ＴＩが異なる複数のデータを収集する。より具体的には、シーケンス制御回路１２０は、ＩＲパルスの印加間隔ｘを法として、所定のパラメーターΔと合同なＴＩについてのデータについて収集を行うことができる。例えば、Δ＝１００ｍｓｅｃ、ｘ＝５００ｍｓｅｃである場合、シーケンス制御回路１２０は、ＴＩ＝１００ｍｓｅｃ、６００ｍｓｅｃ、１１００ｍｓｅｃ、１６００ｍｓｅｃ、２１００ｍｓｅｃにおける収集を行うことができる。
なお、収集できるＴＩの値は、上述の例に限られない。例えば、パルスシーケンスには、待機時間等設計上の余裕がいくらか含まれているので、それらの時間を調整することにより、シーケンス制御回路１２０は、上述のＴＩの値とは異なるＴＩについて、データを収集することができる。
なお、スライスの収集の順番や、ダミーパルスやダミー収集の入れ方については、上述の実施形態に限られない。図５〜図７を用いて、これらの具体例について説明する。図５〜図７は、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置が行う処理について説明した図である。
まず、図５の例を説明する。図５では、ダミーパルスやダミー収集の代わりに、「前のＴＩ」に関する収集を行うことにより、撮像時間を短縮する場合について説明する。
図５において、ＩＲパルス４０ａ、４１ａ、４２ａ、４３ａ、４４ａ、４５ａ、４６ａ、４７ａ、４８ａはＩＲパルスである。ＩＲパルス４０ａ、４３ａ、４６ａは、第１のスライスを励起する。ＩＲパルス４１ａ、４４ａ、４７ａは、第２のスライスを励起する。ＩＲパルス４２ａ、４５ａ、４８ａは、第３のスライスを励起する。データ収集４０ｂ、４１ｂ、４２ｂ、４３ｂ、４４ｂ、４５ｂ、４６ｂ、４７ｂ、４８ｂはデータ収集である。データ収集４０ｂ、４３ｂ、４６ｂにおいては、第１のスライスに関するデータが収集される。データ収集４１ｂ、４４ｂ、４７ｂにおいては、第２のスライスに関するデータが収集される。データ収集４２ｂ、４５ｂ、４８ｂにおいては、第３のスライスに関するデータが収集される。ダミーパルス４９ａ、４９ｂはダミーパルスである。ダミー収集５９ｃ、５９ｄは、ダミー収集である。
図５と図４を比較すると、図５においてＩＲパルス４６ａ及びデータ収集４５ｂが図４のパターンと異なり、その他の部分は図４と同じである。従って、それら図４と同様の処理を行う部分については繰り返しての説明を省略する。
シーケンス制御回路１２０は、図５の上から三段目において、ＩＲパルス４６ａを印加して第１のスライスを励起し、データ収集４６ｂにおいてデータを収集する。これは、図４において、シーケンス制御回路１２０が、ＩＲパルス５６ａを印加して第１のスライスを励起して、データ収集５６ｂにおいてデータを収集する場合に対応する。しかし、図４において、シーケンス制御回路１２０が、ダミーパルス５９ａ、データ収集５５ｂ、ＩＲパルス５６ａ、ダミー収集５９ｅを印加／実行するのとは異なり、図５においては、シーケンス制御回路１２０は、ＩＲパルス４６ａを印加し、続いてデータ収集４５ｂを実行する。すなわち、シーケンス制御回路１２０が、ＩＲパルス４５ａを印加して第３のスライスを励起し、第１のスライスを励起する４６ａに入れ込まれるタイミングで、データ収集４５ｂを実行する。このことにより、図５のパルスシーケンスは、図４のパルスシーケンスと比較して、ダミーパルスの印加が１回減少し、撮像時間の短縮につながる。
さらに、実施形態は前述の例に限られず、スライスの入れ子のパターンを工夫することにより、更なる撮像時間の短縮をすることもできる。図６は、かかる場合の一例を表している。
図６は、シーケンス制御回路１２０が印加するパルスシーケンスの別の例を模式的に示したものである。ＩＲパルス６０ａ、６１ａ、６２ａ、６３ａ、６４ａ、６５ａ、６６ａ、６７ａ、６８ａはＩＲパルスである。ＩＲパルス６０ａ、６３ａ、６６ａは、第１のスライスを励起する。ＩＲパルス６１ａ、６４ａ、６７ａは、第２のスライスを励起する。ＩＲパルス６２ａ、６５ａ、６８ａは、第３のスライスを励起する。データ収集６０ｂ、６１ｂ、６２ｂ、６３ｂ、６４ｂ、６５ｂ、６６ｂ、６７ｂ、６８ｂはデータ収集である。データ収集６０ｂ、６３ｂ、６６ｂにおいては、第１のスライスに関するデータが収集される。データ収集６１ｂ、６４ｂ、６７ｂにおいては、第２のスライスに関するデータが収集される。データ収集６２ｂ、６５ｂ、６８ｂにおいては、第３のスライスに関するデータが収集される。ダミーパルス６９ｄはダミーパルスである。ダミー収集６９ｂは、ダミー収集である。
すなわち、シーケンス制御回路１２０は、第１のスライスについて、それぞれＩＲパルス６０ａ、６３ａ、６６ａを印加し、データ収集６０ｂ、６３ｂ、６６ｂで収集を行う。シーケンス制御回路１２０は、第２のスライスについて、ＩＲパルス６１ａ、６４ａ、６７ａを印加し、データ収集６１ｂ、６４ｂ、６７ｂで収集を行う。シーケンス制御回路１２０は、第３のスライスについて、ＩＲパルス６２ａ、６３ｂ、６６ｂを印加し、データ収集６２ｂ、６５ｂ、６８ｂで収集を行う。図６よりわかるように、これら一連のパルスシーケンスで、それぞれのスライスについて、シーケンス制御回路１２０は、互いに異なる３つのＴＩについてのデータを収集することができる。加えて、図５と比較してダミーパルスの印加回数が減少しているため、更に撮像時間を短縮することができる。
なお、シーケンス制御回路１２０が印加するパルスシーケンスは、２次元スピンエコーＥＰＩシーケンスに限られない。すなわち、パルスシーケンスはＥＰＩシーケンスに限られない。また、パルスシーケンスはスピンエコーに限られず、例えばグラジエントエコーのパルスシーケンスでもよい。また、ＩＲパルスのフリップ角は１８０度に限られず、また、９０度パルス、１８０度パルスのフリップ角は、それぞれ９０度、１８０度に限られない。また、脂肪飽和パルスは、選択的パルスであってもよく非選択的パルスであってもよく、また省略されてもよい。
続いて、図７を用いて、パルスシーケンスのパラメータの設定から、パルスシーケンスの実行、Ｔ１マップの生成まで、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１００が実行する処理の流れを説明する。図７は、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置が行う処理の手順の一例について説明したフローチャートである。
はじめに、処理回路１５０は、受付機能１３７により、例えば入力装置１３４を通じて、ＴＩ時間設定のための情報の入力を受け付ける(ステップＳ１００)。かかる処理において、ディスプレイ１３５に表示されるＧＵＩの一例が、図８に示されている。図８は、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置に係るＧＵＩの一例である。
図８において、表示領域７０は、ユーザからＴＩ時間設定のための情報の入力を受け付けるための表示領域である。これに対して、表示領域７１は、ユーザに、実行するパルスシーケンスのシーケンスチャート等、実行するパルスシーケンスの情報を表示するための表示領域である。
表示領域７０において、ボタン７２ａ及び７２ｂは、ＴＩ時間設定のための入力モードの選択を受け付けるためのボタンである。ボタン７２ａは、ＴＩ時間設定のために、第１のＴＩの値と第２のＴＩの値との入力を受け付ける第１の入力モードの選択を受け付けるためのボタンである。ボタン７２ｂは、ＴＩ時間設定のために、第１のＴＩの値と、ＩＲパルスの印加間隔の入力とを受け付ける第２の入力モードの選択を受け付けるためのボタンである。
表示領域７３は、第１の入力モードにおいて、ユーザからの入力を受け付けるための表示領域である。入力フィールド７５ａは、第１の入力モードにおいて、ユーザから第１のＴＩの値の入力を受け付けるための入力フィールドである。ボタン７５ｂ、７５ｃは、第１のＴＩの値の変更を受け付けるためのボタンである。また、入力フィールド７５ｂは、第１の入力モードにおいて、ユーザから第２のＴＩの値の入力を受け付けるための入力フィールドである。ボタン７６ｂ、７６ｃは、第２のＴＩの値の変更を受け付けるためのボタンである。
表示領域７４は、第２の入力モードにおいて、ユーザからの入力を受け付けるための表示領域である。入力フィールド７７ａは、第２の入力モードにおいて、ユーザから第１のＴＩの値の入力を受け付けるための入力フィールドである。ボタン７７ｂ及び７７ｃは、第１のＴＩの値の変更を受け付けるための入力フィールドである。また、入力フィールド７８ａは、第２の入力モードにおいて、ユーザからＩＲパルスの印加間隔の値の入力を受け付けるための入力フィールドである。ボタン７８ｂ、７８ｃは、ＩＲパルスの印加間隔の値の変更を受け付けるためのボタンである。
また、これに加えて、例えば、収集するＴＩの数や、スライス数などの値の変更を受け付けるための入力フィールド等が備えられても良い。
図７のフローチャートに戻り、ステップＳ１００において、ユーザがボタン７２ａを選択した場合（第１の入力モード）、処理回路１５０は、受付機能１３７により、例えば表示領域７３において、ＴＩ時間設定のための情報の入力を受け付ける。具体的には、処理回路１５０は、受付機能１３７により、入力フィールド７５ａを通じて、第１のＴＩの値の入力を、入力フィールド７６ａを通じて、第２のＴＩの値の入力を受け付ける。ここで、第１のＴＩの値とは、例えばデータ収集を行うＴＩのうち最も小さい値であり、第２のＴＩの値とは、例えばデータ収集を行うＴＩのうち２番目に小さい値である。一方、ユーザがボタン７２ｂを選択した場合（第２の入力モード）、処理回路１５０は、受付機能１３７により、例えば表示領域７４において、ＴＩ時間設定のための情報の入力を受け付ける。具体的には、処理回路１５０は、受付機能１３７により、入力フィールド７７ａを通じて、第１のＴＩの値の入力を、入力フィールド７８ａを通じて複数の励起パルスの間隔（例えばＩＲパルスの間隔）の値の入力を受け付ける。また、別の例として、撮像対象の部位毎にＴＩ時間の組のデフォルト値が予め定められ、処理回路１５０が、ユーザから、撮像対象の部位の入力を受け付けてもよい。かかる場合、処理回路１５０は、入力された部位に対応するＴＩ時間の組を基に、ステップＳ１１０以降の処理を行う。
続いて、処理回路１５０は、ステップＳ１００においてユーザから受け付けた情報に基づいて、励起パルス（ＩＲパルス）の印加タイミング（印加時刻）及びデータ収集のタイミングを算出する（ステップＳ１１０）。例えば、ステップＳ１００において、第１の入力モードが算出され、入力された第１のＴＩの値が「１００ｍｓｅｃ」であり、入力された第２のＴＩの値が「５００ｍｓｅｃ」である場合、処理回路１５０は、複数の励起パルスの間隔を、５００ｍｓｅｃ−１００ｍｓｅｃ＝４００ｍｓｅｃと判断する。従って、処理回路１５０は、ＴＩの値を、「１００ｍｓｅｃ、５００ｍｓｅｃ、９００ｍｓｅｃ、１３００ｍｓｅｃ、…」と判断する。処理回路１５０は、続いて、例えば、図３〜図６です説明したそれぞれのパルスシーケンスのシーケンスチャートに基づいて、励起パルスの印加タイミング及びデータ収集のタイミングを算出する。処理回路１５０は、このようにして算出され以降のステップで実行されるパルスシーケンスのパターン及び印加時刻、ＴＩの値等を、例えば表示領域７１に表示する。
また、例えば、ステップＳ１００において、第２の入力モードが算出され、入力された第１のＴＩの値が「１００ｍｓｅｃ」であり、入力されたＩＲパルスの間隔が「４００ｍｓｅｃ」である場合、処理回路１５０は、ＴＩの値を、ＩＲパルスの間隔の整数倍を第１のＴＩの値に順次加算した値である「１００ｍｓｅｃ、５００ｍｓｅｃ、９００ｍｓｅｃ、１３００ｍｓｅｃ、…」と判断し、同様の処理を行う。
続いて、シーケンス制御回路１２０は、受付機能１３７によりステップＳ１１０で受け付けた情報に基づいて算出された印加時刻で、複数の励起パルスを印加する。すなわち、シーケンス制御回路１２０は、ステップＳ１１０で処理回路１５０により算出されたＩＲパルスの印加タイミング及びデータ収集のタイミングに基づいて、例えば図３〜図６で説明したパルスシーケンスを実行し、異なるＴＩに関するデータを収集する（ステップＳ１２０）。
続いて、処理回路１５０は、生成機能１３６により、シーケンス制御回路１２０によりステップＳ１２０で収集された異なるＴＩに関するデータを基に、Ｔ１マップを生成する（ステップＳ１３０）。
このように、第１の実施形態では、シーケンス制御回路１２０は、励起パルスの間隔が一定になる印加時刻で、複数スライスに関する異なるＴＩのデータを収集する。このことで、第１に、励起パルスの単位時間あたりの回数が異なることによるＴＩごとのＭＴＣ効果のばらつきを抑えることができる。第２に、パルスシーケンスが同一のシーケンスチャートで管理することができることから、パルスシーケンス全体を、同一プロトコル（装置上の設置を行う単位）で管理することができ、ユーザの利便性が向上する。例えば、各プロトコルごとに必要なプレスキャンを省略することができ、撮像時間の短縮につながる。また、同一のプロトコルを利用できることで、設定項目の数が減少することから、例えばミスレジストレーションの軽減などが期待できる。
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、シーケンス制御回路１２０が、ＩＲパルスの間隔が一定になる印加時刻でＩＲパルスを印加して、複数スライスに関する異なるＴＩのデータを収集し、処理回路１５０が、それを基にＴ１マップを生成する場合について説明した。第２の実施形態では、シーケンス制御回路１２０が、第１の実施形態に係るパルスシーケンスに加えて、ＴＥ（Ｅｃｈｏ Ｔｉｍｅ）の異なる複数のパルスシーケンスを印加し、それを基に処理回路１５０がＴ２マップを生成する場合について、図９及び図１０を用いて説明する。
図９は、第２の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置が行う処理の手順の一例について説明したフローチャートである。図１０は、第２の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置が実行するパルスシーケンスについて説明した図である。
まず、図１０を用いて、第２の実施形態において、第１の実施形態で説明したパルスシーケンスに追加で用いられるパルスシーケンスについて説明する。図１０は、追加で用いられるパルスシーケンスの一例である。以下、第１の実施形態のパルスシーケンスを第１のパルスシーケンス、図１０のパルスシーケンスを第２のパルスシーケンスと呼ぶ。
図１０において、脂肪飽和パルス８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄ、脂肪の信号を抑制するための脂肪飽和パルスである。９０度パルス８１ａ、８１ｂ、８１ｃ、８１ｄは、９０度パルスであり、１８０度パルス８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄは、１８０度パルスである。これらの９０度パルスと１８０度パルスの組み合わせにより、エコーが生成され、エコーが生成されている間、収集が行われる。データ収集８３ａ、８３ｂ、８３ｃ、８３ｄは、データ収集を表す。待機時間８４ａ、８４ｂは、データ収集終了から、次のサイクルの収集開始までの時間を表す。
まず、図１０の上段において、シーケンス制御回路１２０は、脂肪飽和パルス８０ａの後、第１のスライスについて、９０度パルス８１ａ、１８０度パルス８２ａを印加し、スピンエコーを生成する。シーケンス制御回路１２０は、スピンエコーが生成されている間、スライス１について、データ収集８３ａを行う。データ収集が完了後、シーケンス制御回路１２０は、待機時間８４ａだけ待機する。続いて、シーケンス制御回路１２０は、脂肪飽和パルス８０ｂの後、第２のスライスについて、９０度パルス８１ｂ、１８０度パルス８２ｂを印加し、スピンエコーを生成する。シーケンス制御回路１２０は、スピンエコーが生成されている間、スライス１について、データ収集８３ｂを行う。
次に、図１０の下段において、シーケンス制御回路１２０は、脂肪飽和パルス８０ｃの後、同様に、第１のスライスについて、９０度パルス８１ｃ、１８０度パルス８２ｃを印加し、スピンエコーを生成する。シーケンス制御回路１２０は、スピンエコーが生成されている間、スライス１について、データ収集８３ｃを行う。シーケンス制御回路１２０は、図１０の上段とは、ＴＥを変えてデータの収集を行う。ここで、ＴＥは、図１０の上段においては９０度パルス８１ａからデータ収集８３ａまでの時間であり、図１０の下段においては９０度パルス８１ｃからデータ収集８３ｃまでの時間である。データ収集が完了後、シーケンス制御回路１２０は、待機時間８４ｂだけ待機する。ここで、待機時間８４ｂは、待機時間８４ａと異なった時間に設定される。具体的には、シーケンス制御回路１２０が待機する待機時間８４ｂは、脂肪飽和パルス８０ａから脂肪飽和パルス８０ｂの間隔（又は９０度パルス８１ａと９０度パルス８１ｂの間隔）と、脂肪飽和パルス８０ｃから脂肪飽和パルス８０ｄの間隔が同じになるように設定される。続いて、シーケンス制御回路１２０は、脂肪飽和パルス８０ｄの後、第２のスライスについて、９０度パルス８１ｄ、１８０度パルス８２ｄを印加し、データ収集８３ｄを、第１のスライスと同じＴＥで行う。
このように、第２の実施形態では、シーケンス制御回路１２０は、ＴＥを変化させた複数の収集を更に行う。ＴＥを変化させたデータが得られることで、処理回路１５０は、Ｔ２マップを生成することができる。
図９に戻り、まずはじめに、処理回路１５０は、実行するパルスシーケンスに関する情報の入力を受け付ける（ステップＳ２００）。実行するパルスシーケンスに関する情報とは、例えば第１の実施形態で述べたＴＩ時間設定のための情報及び、変化させるＴＥに関する情報である。処理回路１５０は、受付機能１３７により、入力装置１３４から、第１の実施形態において説明したＴ１時間設定のための情報に加えて、例えばＴＥに関する情報の入力を受け付ける。ＴＥに関する情報とは、例えば、ＴＥが２００ｍｓｅｃ、４００ｍｓｅｃ、６００ｍｓｅｃであるといった情報である。
続いて、処理回路１５０は、受け付けた情報に基づいて、実行するパルスシーケンスの詳細を決定する（ステップＳ２１０）。処理回路１５０は、第１のパルスシーケンスにおける図７のステップＳ１１０に対応する処理に加え、ＴＥを変化させるパルスシーケンスである第２のパルスシーケンスにおける、例えば待機時間の設定を行う。続いて、処理回路１５０は、例えば第１の実施形態で説明した第１のパルスシーケンスを実行し、異なるＴＩにおけるデータを収集する（ステップＳ２２０）。続いて、シーケンス制御回路１５０は、ＴＥを変化させるパルスシーケンスを実行し、異なるＴＥにおけるデータを収集する（ステップＳ２３０）。処理回路１５０は、生成機能１３６により、ステップＳ２２０でシーケンス制御回路１２０により収集された異なるＴＩにおけるデータと、ステップＳ２３０で収集された異なるＴＥにおけるデータを基に、Ｔ２マップを生成する（ステップＳ２４０）。また、第１の実施形態において述べたように、処理回路１５０は、生成機能１３６により、ステップＳ２２０でシーケンス制御回路１２０により収集された異なるＴＩにおけるデータを基に、Ｔ１マップを生成する。
なお、ステップＳ２２０とステップＳ２３０の順番はこの順番に限られない。シーケンス制御回路１２０は、ステップＳ２３０の処理を行った後ステップＳ２２０の処理を行っても良い。
第２の実施形態における磁気共鳴イメージング装置１００は、第１の実施形態で述べた利点を保ちながら、Ｔ２マップを生成することができる。
（第３の実施形態）
第１の実施形態では、インバージョンパルスを印加して、シーケンス制御回路１２０が異なるＴＩについてデータを収集する場合について説明した。第３の実施形態では、これに加えて、シーケンス制御回路１２０が、インバージョンパルスを印加しないシーケンスを加えて、データを収集する。インバージョンパルスを印加しないシーケンスは、インバージョンパルスを印加するシーケンスにおいて、ＴＩを無限大にしたものと同一視することができる。シーケンス制御回路１２０は、インバージョンパルスを印加しないシーケンスをも実行することで、より画質を向上することができる。
図１１は、第３の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置が実行するパルスシーケンスについて説明した図である。
図１１において、ＩＲパルス９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ、９１ｅ、９１ｆは、組織の縦磁化を反転させる励起パルスであるＩＲパルスである。脂肪飽和パルス９０ａ、９０ｂ、９０ｃ、９０ｄ、脂肪の信号を抑制するための脂肪飽和パルスである。９０度パルス９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ、９１ｅ、９１ｆは、９０度パルスであり、１８０度パルス９３ａ、９３ｂ、９３ｃ、９３ｄ、９３ｅ、９３ｆは、１８０度パルスである。これらの９０度パルスと１８０度パルスの組み合わせにより、エコーが生成され、エコーが生成されている間、収集が行われる。データ収集９４ａ、９４ｂ、９４ｃ、９４ｄ，９４ｅ、９４ｆは、データ収集を表す。
ここで図１１の中段は、図３の上段に対応し、図１１の下段は、図３の下段に対応する。従って、繰り返しての説明は省略する。図１１のパルスシーケンスは、図３のシーケンスの例えば冒頭に、インバージョンパルスを含まないシーケンスが追加されたものと考えることができる。すなわち、シーケンス制御回路１２０は、まずはじめに、脂肪飽和パルス９１ａの後、第１のスライスについて、９０度パルス９２ａ、１８０度パルス９３ａを印加し、スピンエコーを生成する。シーケンス制御回路１２０は、スピンエコーが生成されている間、スライス１について、データ収集９４ａを行う。続いて、シーケンス制御回路１２０は、脂肪飽和パルス９１ｂの後、シーケンス制御回路１２０は、第２のスライスについて、９０度パルス９２ｂ、１８０度パルス９３ｂを印加し、スピンエコーを生成する。シーケンス制御回路１２０は、スピンエコーが生成されている間、第２のスライスについて、データ収集９４ｂを行う。このような収集を全てのスライスについて繰りかえしたのち、シーケンス制御回路１２０は、図３に示されるパルスシーケンスを実行する。すなわち、シーケンス制御回路１２０は、インバージョンパルスを印加する収集と、インバージョンパルスを印加しない収集とを含んで、複数のスライスの収集を行う。
このように、シーケンス制御回路１２０は、インバージョンパルスを印加しないシーケンスをも実行することで、より画質を向上することができる。
（第４の実施形態）
第４の実施形態では、第２の実施形態に加え、シーケンス制御回路１２０がＭＰＧ（Ｍｏｔｉｏｎ Ｐｒｏｂｅ Ｇｒａｄｉｅｎｔ）パルスを含んだパルスシーケンスをｂ値を変化させて実行することで、同一プロトコルでＡＤＣ（ＡｐｐａｒａｎｅｔＤｉｆｆｕｓｉｏｎ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）マップを生成することができる場合について、図１２及び図１３を用いて説明する。図１２は、第４の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置が行う処理の手順の一例について説明したフローチャートである。また、図１３は、第４の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置が行う処理について説明した図である。
まずはじめに、図１３を用いて、シーケンス制御回路１２０が実行するパルスシーケンスについて説明する。
シーケンス１５１ａ、１５１ｂ、…１５１ｚそれぞれは、第１の実施形態で説明した、ＴＩを変化させてデータを収集するパルスシーケンスの１セットを表し、それぞれのパルスシーケンスのより詳細な構成は、括弧１７０に図示されている。例えば、括弧１７０の「ＴＩ１」にて示されたシーケンスが、シーケンス１５１ａであり、括弧１７０の「ＴＩ２」にて示されたシーケンスが、シーケンス１５１ｂである。これらのパルスシーケンスを、第１のパルスシーケンスと呼ぶ。
シーケンス１５０ａ、１５０ｂ、…１５０ｚそれぞれは、第２の実施形態で説明した、ＴＥを変化させてデータを収集するパルスシーケンスの１セットを表し、それぞれのパルスシーケンスのより詳細な構成は、括弧１６０に図示されている。例えば、括弧１６０の「ＴＥ１」にて示されたシーケンスが、シーケンス１５０ａであり、括弧１６０の「ＴＥ２」にて示されたシーケンスが、シーケンス１５０ｂである。ここで、シンボル「Ｗ」は、パルスシーケンスにおけるデータ収集以外の部分を模式的に表す。これらのパルスシーケンスを、第２のパルスシーケンスと呼ぶ。
シーケンス１５２ａ、１５２ｂ、…１５０ｚそれぞれは、ｂ値を変化させたＭＰＧパルスを印加してデータを収集するパルスシーケンスの１セットを表す。例えば、シーケンス１５２ａ、１５２ｂ…１５２ｚは、ＭＰＧパルスのｂ値以外は同一のパルスシーケンスであり、ＭＰＧパルスのｂ値のみが異なるシーケンスである。ここで、ｂ値は、印加するパルスの強度を変えればよくシーケンスチャートを変える必要がないため、シーケンス制御回路１２０は、同一のプロトコルで異なるｂ値のパルスシーケンスを管理することができる。これらのパルスシーケンスを、第３のパルスシーケンスと呼ぶ。
シーケンス制御回路１２０は、後述する図１２のステップＳ３２０〜３４０において、１５０ａ、１５０ｂ、…、１５０ｚ、１５１ａ、１５１ｂ、…、１５１ｚ、１５２ａ、１５２ｂ、…、１５２ｚのパルスシーケンスを、例えば順次実行する。
図１２に戻り、まずはじめに、処理回路１５０は、実行するパルスシーケンスに関する情報の入力を受け付ける（ステップＳ３００）。実行するパルスシーケンスに関する情報とは、例えば第１の実施形態で述べたＴＩ時間設定のための情報、第２の実施形態でのべた、変化させるＴＥに関する情報の他に、ＭＰＧパルスのｂ値に関する情報である。
続いて、処理回路１５０は、受け付けた情報に基づいて、実行するパルスシーケンスの詳細を決定する（ステップＳ３１０）。処理回路１５０は、第１のパルスシーケンスにおける図７のステップＳ１１０に対応する処理に加え、ＴＥを変化させるパルスシーケンスである第２のパルスシーケンスにおける、例えば待機時間の設定を行う。また、処理回路１５０は、ステップＳ３００で入力されたｂ値に関する情報をもとに、第３のパルスシーケンスの詳細を決定する。続いて、処理回路１５０は、例えば第１の実施形態で説明した第１のパルスシーケンスを実行し、異なるＴＩにおけるデータを収集する（ステップＳ３２０）。続いて、シーケンス制御回路１５０は、第２の実施形態で説明した、ＴＥを変化させるパルスシーケンスを実行し、異なるＴＥにおけるデータを収集する（ステップＳ３３０）。続いて、シーケンス制御回路１５０は、ＭＰＧパルスのｂ値を変化させた複数の収集である第３のパルスシーケンスを更に実行し、対応するデータを収集する（ステップＳ３４０）。処理回路１５０は、生成機能１３６により、ステップＳ３２０〜３４０でシーケンス制御回路１２０により収集されたデータを基に、ＡＤＣマップを生成する（ステップＳ３５０）。また、処理回路１５０は、生成機能１３６により、Ｔ１マップ及びＴ２マップも、併せて生成する。
なお、ステップＳ３２０、ステップＳ３３０とステップＳ３４０の順番はこの順番に限られない。
このように、第４の実施形態における磁気共鳴イメージング装置１００は、第１の実施形態で述べた利点を保ちながら、一つのプロトコルでＡＤＣマップを生成することができる。
以上述べた少なくとも一つの実施形態の磁気共鳴イメージング装置によれば、画質を向上させる、またはユーザビリティを向上させることができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
１２０ シーケンス制御回路
１５０ 処理回路

Claims (9)

  1. 同一のスライスを励起する励起パルス同士の間隔である１ＴＲ（Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ Ｔｉｍｅ）に、複数のスライスをそれぞれ励起する複数の励起パルスを印加して複数スライスの収集を行うシーケンス制御部を備え、
    前記シーケンス制御部は、前記複数の励起パルスの間隔が一定になる印加時刻で、前記複数の励起パルスを印加し、
    前記シーケンス制御部は、１ＴＲでの前記複数スライスの収集を１セットの収集として、各セット間で前記印加時刻ごとに励起するスライスを変化させながら前記複数の励起パルスを印加して複数セットの収集を行い、
    前記励起パルスは、組織の縦磁化を、正値から負値へ、または負値から正値へと転じさせるパルスであり、
    前記シーケンス制御部は、前記複数セットの収集により、ＴＩ（Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ）が異なる複数のデータを収集する、磁気共鳴イメージング装置。
  2. 同一のスライスを励起する励起パルス同士の間隔である１ＴＲ（Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ Ｔｉｍｅ）に、複数のスライスをそれぞれ励起する複数の励起パルスを印加して複数スライスの収集を行うシーケンス制御部と、
    第１のＴＩの値の入力と、第２のＴＩの値の入力とを受け付ける受付部とを備え、
    前記シーケンス制御部は、前記複数の励起パルスの間隔が一定になる印加時刻で、前記複数の励起パルスを印加し、
    前記シーケンス制御部は、前記受付部が受け付けた情報に基づいて算出された印加時刻で、前記複数の励起パルスを印加する、磁気共鳴イメージング装置。
  3. 同一のスライスを励起する励起パルス同士の間隔である１ＴＲ（Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ Ｔｉｍｅ）に、複数のスライスをそれぞれ励起する複数の励起パルスを印加して複数スライスの収集を行うシーケンス制御部と、
    第１のＴＩの値の入力と、前記複数の励起パルスの間隔の入力とを受け付ける受付部とを備え、
    前記シーケンス制御部は、前記複数の励起パルスの間隔が一定になる印加時刻で、前記複数の励起パルスを印加し、
    前記シーケンス制御部は、前記受付部が受け付けた情報に基づいて算出されたタイミングで、前記複数の励起パルスを印加する、磁気共鳴イメージング装置。
  4. 同一のスライスを励起する励起パルス同士の間隔である１ＴＲ（Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ Ｔｉｍｅ）に、複数のスライスをそれぞれ励起する複数の励起パルスを印加して複数スライスの収集を行うシーケンス制御部を備え、
    前記シーケンス制御部は、前記複数の励起パルスの間隔が一定になる印加時刻で、前記複数の励起パルスを印加し、
    前記シーケンス制御部は、ＴＥ（Ｅｃｈｏ Ｔｉｍｅ）を変化させた複数の収集を更に行う、磁気共鳴イメージング装置。
  5. 前記シーケンス制御部が収集したデータに基づいてＴ２マップを生成する生成部を更に備える、請求項４に記載の磁気共鳴イメージング装置。
  6. 同一のスライスを励起する励起パルス同士の間隔である１ＴＲ（Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ Ｔｉｍｅ）に、複数のスライスをそれぞれ励起する複数の励起パルスを印加して複数スライスの収集を行うシーケンス制御部を備え、
    前記シーケンス制御部は、前記複数の励起パルスの間隔が一定になる印加時刻で、前記複数の励起パルスを印加し、
    前記シーケンス制御部は、インバージョンパルスを印加する収集と、インバージョンパルスを印加しない収集とを含んで、前記複数のスライスの収集を行う、磁気共鳴イメージング装置。
  7. 同一のスライスを励起する励起パルス同士の間隔である１ＴＲ（Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ Ｔｉｍｅ）に、複数のスライスをそれぞれ励起する複数の励起パルスを印加して複数スライスの収集を行うシーケンス制御部を備え、
    前記シーケンス制御部は、前記複数の励起パルスの間隔が一定になる印加時刻で、前記複数の励起パルスを印加し、
    前記シーケンス制御部が収集したデータに基づいてＴ１マップを生成する生成部を更に備える、磁気共鳴イメージング装置。
  8. 前記シーケンス制御部は、ｂ値を変化させた複数の収集を更に行う、請求項１〜７のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
  9. 前記シーケンス制御部が収集したデータに基づいてＡＤＣ（Ａｐｐａｒｅｎｔ Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）マップを生成する生成部を更に備える、請求項８に記載の磁気共鳴イメージング装置。
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