JP6761278B2 - 磁気共鳴装置およびプログラム - Google Patents
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Description
本発明は、被検体をスキャンする磁気共鳴装置、およびその磁気共鳴装置に適用されるプログラムに関する。
磁気共鳴イメージング装置を用いたイメージング法として、局所励起技術を用いたイメージング法が知られている。局所励起技術は、画像のボケを軽減できる、分解能の高い画像を得ることができるなどのメリットがあり、近年、局所励起技術を用いたイメージング法が普及している。局所励起技術として、例えば、ＥＰＩ型トラジェクトリを用いた二次元選択励起法が知られている（非特許文献１および２参照）。
Alley M, Pauly J, Sommer F, Pelc N. Angiographic imaging with 2D RF pulses. Magn Reson Med 1997;37:260-267.
Saritus et al., DWI of the spinal cord with reduced FOV single-shot EPI. Magn Reson Med. 2008 Aug;60(2):468-73.
ＥＰＩ型トラジェクトリを用いた二次元選択励起法は、例えば、スライス選択方向にトラジェクトリが間隔Δｋで離散的に並ぶ。したがって、スライス選択方向の励起の中心位置だけでなく、励起の中心位置から離れた位置も励起されてしまい、エイリアシング（aliasing）による画像劣化が生じるという問題がある。この問題に対処する方法として、Δｋを小さくする方法がある。しかし、Δｋを小さくすると、励起時間が延びるので、ＴＥ（エコー時間）が延長してしまうという問題や、Ｔ１緩和およびＴ２緩和によるスライスプロファイルの劣化が生じるという問題がある。
したがって、できるだけ励起時間を延長せずに、エイリアシングを低減できる技術が望まれている。
本発明の第１の観点は、互いに直交する第１の軸および第２の軸を用いて規定される励起用のｋ空間においてΔｋの間隔で並ぶ複数のトラジェクトリに従って被検体の撮影部位を励起する磁気共鳴装置であって、
前記第１の軸に平行な第１の複数のトラジェクトリに従って被検体の撮影部位を励起し、前記撮影部位の情報を含む第１のイメージングデータを取得するための第１のシーケンスであって、前記第１の複数のトラジェクトリのうちの一つのトラジェクトリが前記第２の軸上の座標値Ｐ＝ｍ・Δｋ（０＜ｍ＜１／２）に存在するとともに、前記第１の複数のトラジェクトリが前記第２の軸に沿う方向にΔｋの間隔で並ぶように、前記撮影部位を励起する第１のシーケンス、並びに
前記第１の軸に平行な第２の複数のトラジェクトリに従って被検体の撮影部位を励起し、前記撮影部位の情報を含む第２のイメージングデータを取得するための第２のシーケンスであって、前記第２の複数のトラジェクトリのうちの一つのトラジェクトリが前記第２の軸上の座標値Ｐ＝−ｍ・Δｋ（０＜ｍ＜１／２）に存在するとともに、前記第２の複数のトラジェクトリが前記第２の軸に沿う方向にΔｋの間隔で並ぶように、前記撮影部位を励起する第２のシーケンス、を実行するためのスキャン手段と、
前記第１のイメージングデータと前記第２のイメージングデータに基づいて、前記撮影部位の画像を作成する画像作成手段と、
を有する磁気共鳴装置である。
前記第１の軸に平行な第１の複数のトラジェクトリに従って被検体の撮影部位を励起し、前記撮影部位の情報を含む第１のイメージングデータを取得するための第１のシーケンスであって、前記第１の複数のトラジェクトリのうちの一つのトラジェクトリが前記第２の軸上の座標値Ｐ＝ｍ・Δｋ（０＜ｍ＜１／２）に存在するとともに、前記第１の複数のトラジェクトリが前記第２の軸に沿う方向にΔｋの間隔で並ぶように、前記撮影部位を励起する第１のシーケンス、並びに
前記第１の軸に平行な第２の複数のトラジェクトリに従って被検体の撮影部位を励起し、前記撮影部位の情報を含む第２のイメージングデータを取得するための第２のシーケンスであって、前記第２の複数のトラジェクトリのうちの一つのトラジェクトリが前記第２の軸上の座標値Ｐ＝−ｍ・Δｋ（０＜ｍ＜１／２）に存在するとともに、前記第２の複数のトラジェクトリが前記第２の軸に沿う方向にΔｋの間隔で並ぶように、前記撮影部位を励起する第２のシーケンス、を実行するためのスキャン手段と、
前記第１のイメージングデータと前記第２のイメージングデータに基づいて、前記撮影部位の画像を作成する画像作成手段と、
を有する磁気共鳴装置である。
本発明の第２の観点は、互いに直交する第１の軸および第２の軸を用いて規定される励起用のｋ空間においてΔｋの間隔で並ぶ複数のトラジェクトリに従って被検体の撮影部位を励起する磁気共鳴装置であって、
前記第１の軸に平行な複数のトラジェクトリに従って前記撮影部位を励起し、前記撮影部位の情報を含むイメージングデータを取得するためのシーケンスをｎ回実行するスキャン手段であって、ｎ回のシーケンスのうちの第ｉ（ｉ＝１〜ｎ）のシーケンスを実行する場合、前記複数のトラジェクトリのうちの一つのトラジェクトリが前記第２の軸上の座標値Ｐ＝{（ｉ−１）Δｋ}／ｎ＋ｋ０（−Δｋ／２≦ｋ０≦Δｋ／２）に存在するとともに、前記複数のトラジェクトリが前記第２の軸に沿う方向にΔｋの間隔で並ぶように、前記第ｉのシーケンスを実行するスキャン手段と、
前記ｎ回のシーケンスにより得られたイメージングデータに基づいて、前記撮影部位の画像を作成する画像作成手段と、
を有する磁気共鳴装置である。
前記第１の軸に平行な複数のトラジェクトリに従って前記撮影部位を励起し、前記撮影部位の情報を含むイメージングデータを取得するためのシーケンスをｎ回実行するスキャン手段であって、ｎ回のシーケンスのうちの第ｉ（ｉ＝１〜ｎ）のシーケンスを実行する場合、前記複数のトラジェクトリのうちの一つのトラジェクトリが前記第２の軸上の座標値Ｐ＝{（ｉ−１）Δｋ}／ｎ＋ｋ０（−Δｋ／２≦ｋ０≦Δｋ／２）に存在するとともに、前記複数のトラジェクトリが前記第２の軸に沿う方向にΔｋの間隔で並ぶように、前記第ｉのシーケンスを実行するスキャン手段と、
前記ｎ回のシーケンスにより得られたイメージングデータに基づいて、前記撮影部位の画像を作成する画像作成手段と、
を有する磁気共鳴装置である。
本発明の第３の観点は、互いに直交する第１の軸および第２の軸を用いて規定される励起用のｋ空間においてΔｋの間隔で並ぶ複数のトラジェクトリに従って被検体の撮影部位を励起する磁気共鳴装置に適用されるプログラムであって、
前記第１の軸に平行な第１の複数のトラジェクトリに従って被検体の撮影部位を励起し、前記撮影部位の情報を含む第１のイメージングデータを取得するための第１のシーケンスであって、前記第１の複数のトラジェクトリのうちの一つのトラジェクトリが前記第２の軸上の座標値Ｐ＝ｍ・Δｋ（０＜ｍ＜１／２）に存在するとともに、前記第１の複数のトラジェクトリが前記第２の軸に沿う方向にΔｋの間隔で並ぶように、前記撮影部位を励起する第１のシーケンス、並びに
前記第１の軸に平行な第２の複数のトラジェクトリに従って被検体の撮影部位を励起し、前記撮影部位の情報を含む第２のイメージングデータを取得するための第２のシーケンスであって、前記第２の複数のトラジェクトリのうちの一つのトラジェクトリが前記第２の軸上の座標値Ｐ＝−ｍ・Δｋ（０＜ｍ＜１／２）に存在するとともに、前記第２の複数のトラジェクトリが前記第２の軸に沿う方向にΔｋの間隔で並ぶように、前記撮影部位を励起する第２のシーケンス、を実行する磁気共鳴装置に適用されるプログラムであり、
前記第１のイメージングデータと前記第２のイメージングデータに基づいて、前記撮影部位の画像を作成する画像作成処理をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
前記第１の軸に平行な第１の複数のトラジェクトリに従って被検体の撮影部位を励起し、前記撮影部位の情報を含む第１のイメージングデータを取得するための第１のシーケンスであって、前記第１の複数のトラジェクトリのうちの一つのトラジェクトリが前記第２の軸上の座標値Ｐ＝ｍ・Δｋ（０＜ｍ＜１／２）に存在するとともに、前記第１の複数のトラジェクトリが前記第２の軸に沿う方向にΔｋの間隔で並ぶように、前記撮影部位を励起する第１のシーケンス、並びに
前記第１の軸に平行な第２の複数のトラジェクトリに従って被検体の撮影部位を励起し、前記撮影部位の情報を含む第２のイメージングデータを取得するための第２のシーケンスであって、前記第２の複数のトラジェクトリのうちの一つのトラジェクトリが前記第２の軸上の座標値Ｐ＝−ｍ・Δｋ（０＜ｍ＜１／２）に存在するとともに、前記第２の複数のトラジェクトリが前記第２の軸に沿う方向にΔｋの間隔で並ぶように、前記撮影部位を励起する第２のシーケンス、を実行する磁気共鳴装置に適用されるプログラムであり、
前記第１のイメージングデータと前記第２のイメージングデータに基づいて、前記撮影部位の画像を作成する画像作成処理をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
本発明の第４の観点は、互いに直交する第１の軸および第２の軸を用いて規定される励起用のｋ空間においてΔｋの間隔で並ぶ複数のトラジェクトリに従って被検体の撮影部位を励起する磁気共鳴装置に適用されるプログラムであって、
前記第１の軸に平行な複数のトラジェクトリに従って前記撮影部位を励起し、前記撮影部位の情報を含むイメージングデータを取得するためのシーケンスをｎ回実行するスキャン手段であって、ｎ回のシーケンスのうちの第ｉ（ｉ＝１〜ｎ）のシーケンスを実行する場合、前記複数のトラジェクトリのうちの一つのトラジェクトリが前記第２の軸上の座標値Ｐ＝{（ｉ−１）Δｋ}／ｎ＋ｋ０（−Δｋ／２≦ｋ０≦Δｋ／２）に存在するとともに、前記複数のトラジェクトリが前記第２の軸に沿う方向にΔｋの間隔で並ぶように、前記第ｉのシーケンスを実行するスキャン手段を有する磁気共鳴装置に適用されるプログラムであり、
前記ｎ回のシーケンスにより得られたイメージングデータに基づいて、前記撮影部位の画像を作成する画像作成手処理をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
前記第１の軸に平行な複数のトラジェクトリに従って前記撮影部位を励起し、前記撮影部位の情報を含むイメージングデータを取得するためのシーケンスをｎ回実行するスキャン手段であって、ｎ回のシーケンスのうちの第ｉ（ｉ＝１〜ｎ）のシーケンスを実行する場合、前記複数のトラジェクトリのうちの一つのトラジェクトリが前記第２の軸上の座標値Ｐ＝{（ｉ−１）Δｋ}／ｎ＋ｋ０（−Δｋ／２≦ｋ０≦Δｋ／２）に存在するとともに、前記複数のトラジェクトリが前記第２の軸に沿う方向にΔｋの間隔で並ぶように、前記第ｉのシーケンスを実行するスキャン手段を有する磁気共鳴装置に適用されるプログラムであり、
前記ｎ回のシーケンスにより得られたイメージングデータに基づいて、前記撮影部位の画像を作成する画像作成手処理をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
上記のシーケンスを実行することにより、メインローブの両側に現れるサイドローブを軽減することができるので、エイリアシングを低減することができる。また、トラジェクトリの間隔Δｋを短くする必要がないので、励起時間の延長を防止することもできる。
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。
（１）第１の形態
図１は、本発明の第１の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）１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。
図１は、本発明の第１の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）１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が収容される収容空間２１を有している。また、マグネット２は、超伝導コイル２２、勾配コイル２３、およびＲＦコイル２４を有している。超伝導コイル２２は静磁場を発生させる。勾配コイル２３は、後述するＲＯ方向、ＰＥ方向、およびＳＳ方向に勾配磁場（勾配パルス）を印加し、ＲＦコイル２４はＲＦパルスを印加する。尚、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、収容空間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は収容空間２１に搬送される。
受信コイル４は、被検体１３の頭頸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１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２４に電流を供給し、勾配磁場電源６は勾配コイル２３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１の各種の動作を実現するように、ＭＲ装置１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および記憶部１０などを有している。
記憶部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。尚、記憶部１０は、コンピュータで読取り可能な非一過性の記録媒体であってもよい。非一過性の記録媒体としては、例えば、ＣＤ−ＲＯＭを用いることができる。プロセッサ９は、記憶部１０に記憶されているプログラムを読み出し、プログラムに記述されている処理を実行するための手段を実現する。図２は、プロセッサ９が実現する手段の説明図である。プロセッサ９は、記憶部１０に記憶されているプログラムを読み出すことにより、画像作成手段９１などを実現する。
画像作成手段９１は、後述するイメージングシーケンス（図１３、図３８参照）により得られたデータに基づいて画像を作成する。
プロセッサ９は、画像作成手段９１を構成する一例であり、記憶部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１は、上記のように構成されている。
ＭＲ装置１は、上記のように構成されている。
第１の形態では、局所励起技術を用いて頭頸部のＤＷＩ（Diffusion Weighted Imaging）画像を取得するためのイメージングシーケンスを実行する。以下に、第１の形態において実行されるイメージングシーケンスについて説明する。尚、以下では、第１の形態の効果を明確にするために、先ず、局所励起技術を用いて頭頸部のＤＷＩ画像を取得するための通常のイメージングシーケンスの一例について説明し、通常のイメージングシーケンスを説明した後、第１の形態のイメージングシーケンスについて説明する。
図３は、局所励起技術を用いて頭頸部のＤＷＩ画像を取得するための通常のイメージングシーケンスの一例を示す図である。
図３には、局所励起技術の一例であるＦＯＣＵＳ（Fov Optimized and Constrained Undistorted Single-shot）で使用されるイメージングシーケンスＩＳ０が示されている。ＦＯＣＵＳでは、２Ｄ選択励起と呼ばれるＲＦ励起法が用いられている。
イメージングシーケンスＩＳ１は、２Ｄ選択励起を行うための励起セグメントＳＧ１を有している。図４に、励起セグメントＳＧ１の拡大図を示す。励起セグメントＳＧ１は、複数のＲＦパルスＡ１を有している。複数のＲＦパルスＡ１は、時間とともに大きさが変化するように構成されている。複数のＲＦパルスＡ１は、ＲＦコイル２４により印加される。
また、励起セグメントＳＧ１は、位相エンコード（ＰＥ：Phase Encode）方向に印加される勾配磁場Ｈ１を有している。勾配磁場Ｈ１は、正の勾配パルスＨｐおよび負の勾配パルスＨｎを含んでいる。正の勾配パルスＨｐおよび負の勾配パルスＨｎは交互に印加される。また、勾配磁場Ｈ１は、リワインダーＨｒを含んでいる。リワインダーＨｒは、スピンを収束させるための勾配パルスである。勾配磁場Ｈ１は勾配コイル２３により印加される。
また、励起セグメントＳＧ１は、スライス選択（ＳＳ：Slice Selection）方向に印加される勾配磁場Ｃ１を有している。勾配磁場Ｃ１は、複数の正の勾配パルスＣｐ１〜Ｃｐ１４と、スピンを収束させるためのリワインダーＣＲ１とを有している。リワインダーＣＲ１は負の勾配パルスであり、リワインダーＣＲ１の面積の絶対値Ｓ１は、複数の正の勾配パルスＣｐ１〜Ｃｐ１４の面積の絶対値の合計値の半分の値に一致するように設定されている。勾配磁場Ｃ１は勾配コイル２３により印加される。
励起セグメントＳＧ１を実行することにより、ＰＥ方向およびＳＳ方向の励起形状が決定される。
励起セグメントＳＧ１を実行することにより、ＰＥ方向およびＳＳ方向の励起形状が決定される。
図３に戻って説明を続ける。
励起セグメントＳＧ１を実行した後、リフォーカスパルスＲＰが印加される。リフォーカスパルスＲＰは、例えば、１８０°パルスである。
励起セグメントＳＧ１を実行した後、リフォーカスパルスＲＰが印加される。リフォーカスパルスＲＰは、例えば、１８０°パルスである。
また、イメージングシーケンスＩＳ１は、読み出し（ＲＯ：Read Out）方向に印加される２つの勾配パルスＧＤ１１およびＧＤ１２を有している。２つの勾配パルスＧＤ１１およびＧＤ１２は、ＲＯ方向の拡散を検出するためのＭＰＧ（Motion Probing Gradient）であり、リフォーカスパルスＲＰの前後に印加される。
また、イメージングシーケンスＩＳ１は、ＰＥ方向に印加される２つの勾配パルスＧＤ２１およびＧＤ２２を有している。２つの勾配パルスＧＤ２１およびＧＤ２２は、ＰＥ方向の拡散を検出するためのＭＰＧであり、リフォーカスパルスＲＰの前後に印加される。
また、イメージングシーケンスＩＳ１は、ＳＳ方向に印加される２つの勾配パルスＧＤ３１およびＧＤ３２を有している。２つの勾配パルスＧＤ３１およびＧＤ３２は、ＳＳ方向の拡散を検出するためのＭＰＧであり、リフォーカスパルスＲＰの前後に印加される。
これらのＭＰＧにより、３方向の拡散を検出することができる。
これらのＭＰＧにより、３方向の拡散を検出することができる。
また、イメージングシーケンスＩＳ１は、ＲＯ方向に印加される複数の読み出し勾配パルスＧｒを有している。読み出し勾配パルスＧｒの前後には、補正用勾配パルスＧｒ１およびＧｒ２が印加されている。また、イメージングシーケンスＩＳ１は、ＰＥ方向に印加される複数の位相エンコード勾配パルスＧｔを有している。位相エンコード勾配パルスＧｔの前後には、補正用勾配パルスＧｔ１およびＧｔ２が印加されている。更に、イメージングシーケンスＩＳ１は、ＳＳ方向に印加されるキラー勾配パルスＧｋを有している。キラー勾配パルスＧｋは、横磁化を分散させるための勾配パルスである。
イメージングシーケンスＩＳ１は、１回の２Ｄ選択励起で画像再構成に必要なすべてのエコーを収集するシングルショットＥＰＩを実行するシーケンスである。
イメージングシーケンスＩＳ１は、上記のように構成されている。
イメージングシーケンスＩＳ１は、上記のように構成されている。
図５は、イメージングシーケンスＩＳ１により実行される励起を説明するための励起用のｋ空間を示す図である。
図５の励起用のｋ空間において、横軸はｋＰＥ軸であり、縦軸はｋＳＳ軸である。ｋＰＥ軸およびｋＳＳ軸は互いに直交している。ＰＥ（Phase Encode）方向はｋＰＥ軸に対応しており、一方、ＳＳ（Slice Selection）方向はｋＳＳ軸に対応している。また、ｋ空間には、複数のトラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)が示されている。トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)の各々はｋＰＥ軸に平行に延在している。また、トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)は、ｋＳＳ軸に沿う方向（ＳＳ方向）にΔｋの間隔で並んでいる。トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)のｋＳＳ軸上の座標値Ｐは、Ｐ＝−７Δｋ〜７Δｋで表されている。例えば、トラジェクトリＪ１(0)は、ｋＳＳ軸上の座標値Ｐ＝０に存在するトラジェクトリである。
図５の励起用のｋ空間において、横軸はｋＰＥ軸であり、縦軸はｋＳＳ軸である。ｋＰＥ軸およびｋＳＳ軸は互いに直交している。ＰＥ（Phase Encode）方向はｋＰＥ軸に対応しており、一方、ＳＳ（Slice Selection）方向はｋＳＳ軸に対応している。また、ｋ空間には、複数のトラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)が示されている。トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)の各々はｋＰＥ軸に平行に延在している。また、トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)は、ｋＳＳ軸に沿う方向（ＳＳ方向）にΔｋの間隔で並んでいる。トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)のｋＳＳ軸上の座標値Ｐは、Ｐ＝−７Δｋ〜７Δｋで表されている。例えば、トラジェクトリＪ１(0)は、ｋＳＳ軸上の座標値Ｐ＝０に存在するトラジェクトリである。
ここで、イメージングシーケンスＩＳ１の２Ｄ選択励起を行った直後の時点ｔｅ（図３および図４参照）における横磁化Ｍｘｙについて考える。横磁化Ｍｘｙは、以下の式で表すことができる（参考文献：Pauly J, Nishimura D, Macovski A. A k-space analysis of small-tip-angle excitation. J Magn Reson. 1989;81:43-56.）。
式（１）のｋ（ｔ）は、撮影部位を励起している間に印加される勾配磁場を用いて規定されるｋ空間を表しており、例えば、以下の式で表される。
ここで、式（２）のＧ（ｓ）は、時刻ｓにおける勾配磁場を表す。例えば、励起セグメントＳＧ１（図４参照）により撮影部位を励起する場合、Ｇ（ｓ）は、時刻ｓにおける勾配磁場Ｈ１と時刻ｓにおける勾配磁場Ｃ１とを合成することにより得られる勾配磁場を表している。
また、式（１）のＢ１（ｔ）は、時刻ｔにおけるＲＦパルスのエンベロープの値を表しており、例えば、以下の式で表すことができる（参考文献：Marcus T, Alley, John M. Pauly, F. Graham Sommer, Norbert J. Pelc “Angiographic Imaging with 2D RF Pulses”:261）。
図６は、式（１）により求められた横磁化Ｍｘｙを表す励起プロファイルＥ１を示す図である。
２Ｄ選択励起を行うと、ＳＳ方向の励起の中心位置Ｑ０に、実数成分が支配的で正の値を持つ大きな横磁化を表すメインローブが現れる。しかし、イメージングシーケンスＩＳ１のトラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)は、ｋＳＳ軸に沿う方向（ＳＳ方向）にΔｋの間隔で離散的に並んでいるので（図５参照）、２π／Δｋで励起が繰り返される。このように励起が繰り返されることにより、ＳＳ方向の励起の中心位置Ｑ０から離れた位置ＱｉおよびＱ−ｉ（ｉは１以上の整数）に、横磁化を表すサイドローブが周期的に現れる。図６では、サイドローブとして、Ｑ１およびＱ−１、Ｑ２およびＱ−２、Ｑｎ−１およびＱ−（ｎ−１）に現れるサイドローブが示されている。サイドローブは、実数成分が支配的で正の値を有する横磁化を表している。このサイドローブによって、励起部位のＳＳ方向の中心位置Ｑ０から離れた位置（例えば、体表面）でも励起が行われる。したがって、サイドローブの励起により不要な信号がエコーに混入し、エイリアシング（aliasing）が生じるという問題がある。
２Ｄ選択励起を行うと、ＳＳ方向の励起の中心位置Ｑ０に、実数成分が支配的で正の値を持つ大きな横磁化を表すメインローブが現れる。しかし、イメージングシーケンスＩＳ１のトラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)は、ｋＳＳ軸に沿う方向（ＳＳ方向）にΔｋの間隔で離散的に並んでいるので（図５参照）、２π／Δｋで励起が繰り返される。このように励起が繰り返されることにより、ＳＳ方向の励起の中心位置Ｑ０から離れた位置ＱｉおよびＱ−ｉ（ｉは１以上の整数）に、横磁化を表すサイドローブが周期的に現れる。図６では、サイドローブとして、Ｑ１およびＱ−１、Ｑ２およびＱ−２、Ｑｎ−１およびＱ−（ｎ−１）に現れるサイドローブが示されている。サイドローブは、実数成分が支配的で正の値を有する横磁化を表している。このサイドローブによって、励起部位のＳＳ方向の中心位置Ｑ０から離れた位置（例えば、体表面）でも励起が行われる。したがって、サイドローブの励起により不要な信号がエコーに混入し、エイリアシング（aliasing）が生じるという問題がある。
そこで、本願発明者は、鋭意研究を重ね、サイドローブの影響を軽減する方法を考え出した。以下に、サイドローブの影響を軽減する原理について説明する。
尚、以下では、説明の便宜上、先ず、励起プロファイルＥ１のサイドローブのうち、ｎ＝２、即ち、Ｑ１およびＱ−１に現れるサイドローブ（図７参照）の影響を軽減する原理について説明する。
尚、以下では、説明の便宜上、先ず、励起プロファイルＥ１のサイドローブのうち、ｎ＝２、即ち、Ｑ１およびＱ−１に現れるサイドローブ（図７参照）の影響を軽減する原理について説明する。
先ず、励起用のｋ空間において、トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)をｋＳＳ軸に沿う方向（ＳＳ方向）に距離ｋｓｆｔ＝（１／４）Δｋだけ平行移動することを考える。図８に、励起用のｋ空間において、トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)をｋＳＳ軸に沿う方向（ＳＳ方向）に距離ｋｓｆｔ＝（１／４）Δｋだけ平行移動することにより得られた新たなトラジェクトリを示す。図８では、新たなトラジェクトリは、符号「Ｊ１(-7)’」〜「Ｊ１(7)’」で示されている。トラジェクトリＪ１(-7)’〜Ｊ１(7)’はｋＳＳ軸に沿う方向にΔｋの間隔で並んでいる。また、トラジェクトリＪ１(-7)’〜Ｊ１(7)’は、それぞれ、トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)に対してｋＳＳ軸上の座標値が＋（１／４）Δｋだけずれた位置に存在している。例えば、トラジェクトリＪ１(０)’は、トラジェクトリＪ１(０)に対してｋＳＳ軸上の座標値が＋（１／４）Δｋだけずれた位置、即ち、Ｐ＝（１／４）Δｋに位置している。
次に、トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)により得られる励起プロファイルと、＋（１／４）Δｋだけ平行移動したトラジェクトリＪ１(-7)’〜 Ｊ１(7)’の励起プロファイルとの違いについて説明する。
図９は、励起プロファイルの違いの説明図である。
図９（ａ）は、トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)により得られる励起プロファイルＥ１を示しており、図９（ｂ）は、＋（１／４）Δｋだけ平行移動したトラジェクトリＪ１(-7)’〜 Ｊ１(7)’により得られる励起プロファイルＥ１’を示している。
図９（ａ）は、トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)により得られる励起プロファイルＥ１を示しており、図９（ｂ）は、＋（１／４）Δｋだけ平行移動したトラジェクトリＪ１(-7)’〜 Ｊ１(7)’により得られる励起プロファイルＥ１’を示している。
励起プロファイルＥ１’は、励起プロファイルＥ１と同様に、ＳＳ方向の励起の中心位置Ｑ０に、実数成分が支配的で正の値を有する横磁化を表すメインローブが現れる。しかし、トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)を＋（１／４）Δｋだけ平行移動すると、フーリエシフト定理により、励起プロファイルＥ１’には、ＳＳ方向の位置Ｑ−１に、虚数成分が支配的で負の値を有する横磁化を表すサイドローブが現れ、ＳＳ方向の位置Ｑ１に、虚数成分が支配的で正の値を有する横磁化を表すサイドローブが現れる。
したがって、励起プロファイルＥ１’は、励起プロファイルＥ１と比較すると、サイドローブが異なっていることがわかる。
次に、励起用のｋ空間において、トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)をＳＳ方向とは反対方向に距離ｋｓｆｔ＝（１／４）Δｋだけ平行移動することを考える。図１０に、励起用のｋ空間において、トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)をＳＳ方向とは反対方向に距離ｋｓｆｔ＝（１／４）Δｋだけ平行移動することにより得られた新たなトラジェクトリを示す。図１０では、新たなトラジェクトリは、符号「Ｊ１(-7)”」〜「Ｊ１(7)”」で示されている。トラジェクトリＪ１(-7)”〜Ｊ１(7)”はｋＳＳ軸に沿う方向にΔｋの間隔で並んでいる。また、トラジェクトリＪ１(-7)”〜Ｊ１(7)”は、それぞれ、トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)に対してｋＳＳ軸上の座標値が−（１／４）Δｋだけずれた位置に存在している。例えば、トラジェクトリＪ１(０)”は、トラジェクトリＪ１(０)に対してｋＳＳ軸上の座標値が−（１／４）Δｋだけずれた位置、即ち、Ｐ＝−（１／４）Δｋに位置している。
以下に、トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)により得られる励起プロファイルと、−（１／４）Δｋだけ平行移動したトラジェクトリＪ１(-7)”〜Ｊ１(7)”の励起プロファイルとの違いについて説明する。
図１１は、励起プロファイルの違いの説明図である。
図１１（ａ）は、トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)により得られる励起プロファイルＥ１を示しており、図１１（ｂ）は、−（１／４）Δｋだけ平行移動したトラジェクトリＪ１(-7)”〜Ｊ１(7)”により得られる励起プロファイルＥ１”を示している。
図１１（ａ）は、トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)により得られる励起プロファイルＥ１を示しており、図１１（ｂ）は、−（１／４）Δｋだけ平行移動したトラジェクトリＪ１(-7)”〜Ｊ１(7)”により得られる励起プロファイルＥ１”を示している。
励起プロファイルＥ１”は、励起プロファイルＥ１と同様に、ＳＳ方向の励起の中心位置Ｑ０に、実数成分が支配的で正の値を有する横磁化を表すメインローブが現れる。しかし、トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)を−（１／４）Δｋだけ平行移動すると、フーリエシフト定理により、励起プロファイルＥ１”には、ＳＳ方向の位置Ｑ−１に、虚数成分が支配的で正の値を有する横磁化を表すサイドローブが現れ、ＳＳ方向の位置Ｑ１に、虚数成分が支配的で負の値を有する横磁化を表すサイドローブが現れる。
したがって、励起プロファイルＥ１”は、励起プロファイルＥ１と比較すると、サイドローブが異なっていることがわかる。
次に、図９（ｂ）に示す励起プロファイルＥ１’と、図１１（ｂ）に示す励起プロファイルＥ１”とを合成することを考える。図１２に、励起プロファイルＥ１’およびＥ１”を合成することにより得られた合成励起プロファイルＥｃｏｍｂを示す。
励起プロファイルＥ１’とＥ１”とを比較すると、サイドローブの極性が反対になっていることが分かる。したがって、励起プロファイルＥ１’とＥ１”とを合成すると、ＳＳ方向の中心位置Ｑ０におけるメインローブは加算されるが、ＳＳ方向の位置Ｑ−１におけるサイドローブがキャンセルされ、更にＳＳ方向の位置Ｑ１におけるサイドローブもキャンセルされる。このため、合成励起プロファイルＥｃｏｍｂには、メインローブの横磁化のみが残るので、エイリアシングの影響を軽減できることが分かる。
次に、上記の原理に基づいてエイリアシングの影響を軽減するために実行されるスキャンについて説明する。
図１３は、第１の形態で実行されるスキャンの説明図である。
スキャンでは、イメージングシーケンスＩＳ１’およびＩＳ１”が実行される。以下、イメージングシーケンスＩＳ１’およびＩＳ１”について順に説明する。
スキャンでは、イメージングシーケンスＩＳ１’およびＩＳ１”が実行される。以下、イメージングシーケンスＩＳ１’およびＩＳ１”について順に説明する。
図１４は、イメージングシーケンスＩＳ１’の説明図である。
イメージングシーケンスＩＳ１’は、２Ｄ選択励起を行うための励起セグメントＳＧ１’を有している。尚、イメージングシーケンスＩＳ１’の励起セグメントＳＧ１’の後に印加される各種パルスは、イメージングシーケンスＩＳ１（図３参照）の励起セグメントＳＧ１の後に印加される各種パルスと同じである。したがって、イメージングシーケンスＩＳ１’の説明に当たっては、主に、励起セグメントＳＧ１’について説明する。
イメージングシーケンスＩＳ１’は、２Ｄ選択励起を行うための励起セグメントＳＧ１’を有している。尚、イメージングシーケンスＩＳ１’の励起セグメントＳＧ１’の後に印加される各種パルスは、イメージングシーケンスＩＳ１（図３参照）の励起セグメントＳＧ１の後に印加される各種パルスと同じである。したがって、イメージングシーケンスＩＳ１’の説明に当たっては、主に、励起セグメントＳＧ１’について説明する。
図１５は、励起セグメントＳＧ１’の拡大図である。励起セグメントＳＧ１’は、複数のＲＦパルスＡ１’を有している。複数のＲＦパルスＡ１’は、時間とともに大きさが変化するように構成されている。複数のＲＦパルスＡ１’は、ＲＦコイル２４により印加される。
また、励起セグメントＳＧ１’は、ＰＥ方向に印加される勾配磁場Ｈ１’を有している。勾配磁場Ｈ１’は、正の勾配パルスＨｐおよび負の勾配パルスＨｎを含んでいる。正の勾配パルスＨｐおよび負の勾配パルスＨｎは交互に印加される。また、勾配磁場Ｈ１’は、リワインダーＨｒを含んでいる。リワインダーＨｒは、スピンを収束させるための勾配パルスである。勾配磁場Ｈ１’は勾配コイル２３により印加される。
また、励起セグメントＳＧ１’は、ＳＳ方向に印加される勾配磁場Ｃ１’を有している。勾配磁場Ｃ１’は、複数の正の勾配パルスＣｐ１〜Ｃｐ１４と、スピンを収束させるための負のリワインダーＣＲ１’とを有している。勾配磁場Ｃ１’は勾配コイル２３により印加される。
励起セグメントＳＧ１’は、励起セグメントＳＧ１と比較すると、以下の点が異なっている。
（１）励起セグメントＳＧ１’のリワインダーＣＲ１’の面積の絶対値Ｓ１’は、励起セグメントＳＧ１のリワインダーＣＲ１の面積の絶対値Ｓ１（図４参照）よりも、トラジェクトリの平行移動距離（１／４）Δｋに対応した値ΔＳだけ小さい値に設定されている。つまり、面積の絶対値Ｓ１’は、以下の式で表される
Ｓ１’＝Ｓ１−ΔＳ・・・（４）
（２）上記のように、励起セグメントＳＧ１’のリワインダーＣＲ１’は、励起セグメントＳＧ１のリワインダーＣＲ１と比較すると、面積がΔＳだけ小さい値に設定されている。したがって、励起セグメントＳＧ１’のＲＦパルスのエンベロープの値Ｂ１（ｔ）は、励起セグメントＳＧ１のＲＦパルスのエンベロープの値Ｂ１（ｔ）に対して、ΔＳに応じた値だけ変更されている（式（３）参照）。
Ｓ１’＝Ｓ１−ΔＳ・・・（４）
（２）上記のように、励起セグメントＳＧ１’のリワインダーＣＲ１’は、励起セグメントＳＧ１のリワインダーＣＲ１と比較すると、面積がΔＳだけ小さい値に設定されている。したがって、励起セグメントＳＧ１’のＲＦパルスのエンベロープの値Ｂ１（ｔ）は、励起セグメントＳＧ１のＲＦパルスのエンベロープの値Ｂ１（ｔ）に対して、ΔＳに応じた値だけ変更されている（式（３）参照）。
上記のような励起セグメントＳＧ１’を構成することにより、トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)に対してｋＳＳ軸上の座標値が＋（１／４）ΔｋだけずれたトラジェクトリＪ１(-7)’〜 Ｊ１(7)’を得ることができ（図８参照）、更に、励起プロファイルＥ１’（図９（ｂ）参照）を実現することができる。
次に、イメージングシーケンスＩＳ１”について説明する。
図１６は、イメージングシーケンスＩＳ１”の説明図である。
イメージングシーケンスＩＳ１”は、２Ｄ選択励起を行うための励起セグメントＳＧ２”を有している。尚、イメージングシーケンスＩＳ１”の励起セグメントＳＧ１”の後に印加される各種パルスは、イメージングシーケンスＩＳ１（図３参照）の励起セグメントＳＧ１の後に印加される各種パルスと同じである。したがって、イメージングシーケンスＩＳ１”の説明に当たっては、主に、励起セグメントＳＧ１”について説明する。
図１６は、イメージングシーケンスＩＳ１”の説明図である。
イメージングシーケンスＩＳ１”は、２Ｄ選択励起を行うための励起セグメントＳＧ２”を有している。尚、イメージングシーケンスＩＳ１”の励起セグメントＳＧ１”の後に印加される各種パルスは、イメージングシーケンスＩＳ１（図３参照）の励起セグメントＳＧ１の後に印加される各種パルスと同じである。したがって、イメージングシーケンスＩＳ１”の説明に当たっては、主に、励起セグメントＳＧ１”について説明する。
図１７は、励起セグメントＳＧ１”の拡大図である。励起セグメントＳＧ１”は、複数のＲＦパルスＡ１”を有している。複数のＲＦパルスＡ１”は、時間とともに大きさが変化するように構成されている。複数のＲＦパルスＡ１”は、ＲＦコイル２４により印加される。
また、励起セグメントＳＧ１”は、ＰＥ方向に印加される勾配磁場Ｈ１”を有している。励起セグメントＳＧ１”の勾配磁場Ｈ１”は、正の勾配パルスＨｐおよび負の勾配パルスＨｎを含んでいる。正の勾配パルスＨｐおよび負の勾配パルスＨｎは交互に印加される。また、勾配磁場Ｈ１”は、負のリワインダーＨｒ１”を含んでいる。リワインダーＨｒ１”は、スピンを収束させるための勾配パルスである。勾配磁場Ｈ１”は勾配コイル２３により印加される。尚、図１７では、励起セグメントＳＧ１”の勾配磁場Ｈ１”と、先に説明した励起セグメントＳＧ１’の勾配磁場Ｈ１’（図１５参照）との違いを明確にするために、ＰＥ方向には、勾配磁場Ｈ１”の他に、勾配磁場Ｈ１’も示されている。勾配磁場Ｈ１”は実線で示してあり、勾配磁場Ｈ１’は破線で示してある。勾配磁場Ｈ１”は、勾配磁場Ｈ１’の極性を逆にすることにより得られている。したがって、勾配磁場Ｈ１”の極性は、各時刻において、勾配磁場Ｈ１’の極性とは逆の極性に設定されている。
また、励起セグメントＳＧ１”は、ＳＳ方向に印加される勾配磁場Ｃ１”を有している。勾配磁場Ｃ１”は、複数の負の勾配パルスＣｎ１〜Ｃｎ１４と、スピンを収束させるための正のリワインダーＣＲ１”とを有している。勾配磁場Ｃ１”は勾配コイル２３により印加される。尚、図１７では、励起セグメントＳＧ１”の勾配磁場Ｃ１”と、先に説明した励起セグメントＳＧ１’の勾配磁場Ｃ１’（図１５参照）との違いを明確にするために、ＳＳ方向には、勾配磁場Ｃ１”の他に、勾配磁場Ｃ１’も示されている。勾配磁場Ｃ１”は実線で示してあり、勾配磁場Ｃ１’は破線で示してある。勾配磁場Ｃ１”は、勾配磁場Ｃ１’の極性を逆にすることにより得られている。したがって、勾配磁場Ｃ１”の極性は、各時刻において、勾配磁場Ｃ１’の極性とは逆の極性に設定されている。
励起セグメントＳＧ１”は、図１７に示すように構成されている。したがって、励起セグメントＳＧ１”は、励起セグメントＳＧ１’と比較すると、以下の点が異なっている。
（１）励起セグメントＳＧ１”の勾配磁場Ｈ１”は、励起セグメントＳＧ１’の勾配磁場Ｈ１’と比較すると、極性が逆である。
（２）励起セグメントＳＧ１”の勾配磁場Ｃ１”は、励起セグメントＳＧ１’の勾配磁場Ｃ１’と比較すると、極性が逆である。
（２）励起セグメントＳＧ１”の勾配磁場Ｃ１”は、励起セグメントＳＧ１’の勾配磁場Ｃ１’と比較すると、極性が逆である。
尚、リワインダーＣＲ１”は、リワインダーＣＲ１’と比較すると、極性が逆になっているだけであるので、リワインダーＣＲ１”の面積の絶対値Ｓ１”と、リワインダーＣＲ１’の面積の絶対値Ｓ１’との間には、以下の関係がある。
Ｓ１”＝Ｓ１’・・・（５）
したがって、式（４）を式（５）に代入すると以下の式が得られる。
Ｓ１”＝Ｓ１−ΔＳ・・・（６）
Ｓ１”＝Ｓ１’・・・（５）
したがって、式（４）を式（５）に代入すると以下の式が得られる。
Ｓ１”＝Ｓ１−ΔＳ・・・（６）
上記のような励起セグメントＳＧ１”を構成することにより、トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)に対してｋＳＳ軸上の座標値が−（１／４）ΔｋだけずれたトラジェクトリＪ１(-7)”〜Ｊ１(7)”を得ることができ（図１０参照）、更に、励起プロファイルＥ１”（図１１（ｂ）参照）を実現することができる。
次に、撮影部位の画像を取得するために実行される処理の順序を表すフローについて、図１８を参照しながら説明する。
ステップＳＴ１では、スキャン条件が設定される。スキャン条件には、各種パラメータの値やスライスの範囲などが含まれる。図１９に、設定されたスライスを概略的に示す。図１９（ａ）は、ＸＺ平面内におけるスライスＳＬを示しており、図１９（ｂ）は、ＹＺ平面内におけるスライスＳＬを示している。第１の形態では、頭頸部にスライスＳＬが設定された例が示されている。尚、説明の便宜上、スライスＳＬは１枚のみ設定されたとする。スキャン条件を設定した後、ステップＳＴ２に進む。
ステップＳＴ２では、イメージングシーケンスＩＳ１’（図１４参照）およびイメージングシーケンスＩＳ１”（図１６参照）が順に実行される。尚、第１の形態では、イメージングシーケンスＩＳ１’およびＩＳ１”のＲＯ方向、ＰＥ方向、およびＳＳ方向は、それぞれ、図１９のｚ方向、ｘ方向、およびｙ方向に対応している。しかし、ＲＯ方向、ＰＥ方向、およびＳＳ方向と、ｘ方向、ｙ方向、およびｚ方向との対応関係は、任意の組み合わせに設定することができる。
これらのイメージングシーケンスにより発生するエコーは受信コイル４で受信され、受信器７に送信される。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行う。これにより、スライスの画像情報を含むイメージングデータ（ｋ空間データ）が得られる。図２０に、イメージングシーケンスＩＳ１’により得られたイメージングデータ（ｋ空間データ）ＩＤ１と、イメージングシーケンスＩＳ１”により得られたイメージングデータ（ｋ空間データ）ＩＤ２とを概略的に示す。
イメージングシーケンスＩＳ１’およびＩＳ１”を実行した後、ステップＳＴ３に進む。
ステップＳＴ３では、画像作成手段９１（図２参照）が、イメージングデータＩＤ１とイメージングデータＩＤ２とに基づいて、画像を作成する。以下に、画像の作成方法について説明する。尚、ステップＳＴ３はステップＳＴ３１およびＳＴ３２を有しているので、各ステップについて順に説明する。
ステップＳＴ３１では、画像作成手段９１が、イメージングデータＩＤ１とイメージングデータＩＤ２とを合成する。図２１に、イメージングデータＩＤ１とイメージングデータＩＤ２とを合成することにより得られた合成イメージングデータＩＤｃｏｍｂを概略的に示す。イメージングデータを合成した後、ステップＳＴ３２に進む。
ステップＳＴ３２では、画像作成手段９１が、合成イメージングデータＩＤｃｏｍｂを逆フーリエ変換し、逆フーリエ変換により得られた複素データからＤＷＩ画像を再構成する。図２２に、再構成されたＤＷＩ画像を概略的に示す。ＤＷＩ画像を求めたら、フローを終了する。
第１の形態では、イメージングシーケンスＩＳ１’およびＩＳ１”を実行する。イメージングシーケンスＩＳ１’は、トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)に対してｋＳＳ軸上の座標値が＋（１／４）ΔｋだけずれたトラジェクトリＪ１(-7)’〜 Ｊ１(7)’に従って２Ｄ選択励起を行う（図８参照）。一方、イメージングシーケンスＩＳ１”は、トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)に対してｋＳＳ軸上の座標値が−（１／４）ΔｋだけずれたトラジェクトリＪ１(-7)”〜Ｊ１(7)”に従って２Ｄ選択励起を行う（図１０参照）。そして、これらのイメージングシーケンスＩＳ１’およびＩＳ１”により得られたイメージングデータＩＤ１およびＩＤ２を合成し（図２１参照）、合成イメージングデータＩＤｃｏｍｂをフーリエ変換することにより、スライスＳＬのＤＷＩ画像を作成する。イメージングデータＩＤ１およびＩＤ２を合成することにより、サイドローブの横磁化による信号成分をキャンセルすることができるので（図１２参照）、エイリアシングが低減され、高品質な画像を得ることができる。また、第１の形態では、トラジェクトリを（１／４）Δｋだけずらすことにより、エイリアシングを低減することができる。したがって、エイリアシングによる画像劣化を低減するためにΔｋを小さくする必要がないので、２Ｄ選択励起の励起時間の延長を防止することができる。このため、ＴＥの延長を防止することができ、更に、Ｔ１緩和およびＴ２緩和によるスライスプロファイルの劣化も低減することができる。
尚、第１の形態では、画像作成手段９１は、イメージングデータＩＤ１およびＩＤ２を合成し、合成イメージングデータに基づいてＤＷＩ画像を再構成している。しかし、イメージングデータＩＤ１とイメージングデータＩＤ２とを合成せずに、イメージングデータＩＤ１およびイメージングデータＩＤ２の各々を逆フーリエ変換し、逆フーリエ変換により得られた２つの複素データを合成し、合成された複素データからＤＷＩ画像を作成してもよい。
また、第１の形態では、トラジェクトリを±（１／４）Δｋだけ移動することにより、エイリアシングを低減している。しかし、以下の条件を満たすようにトラジェクトリの移動量ｋｓｆｔを設定すれば、エイリアシングをある程度低減することができる。
ｋｓｆｔ＝±ｍ・Δｋ（ただし、０＜ｍ＜１／２） ・・・（７）
ｋｓｆｔ＝±ｍ・Δｋ（ただし、０＜ｍ＜１／２） ・・・（７）
第１の形態では、式（７）のｍがｍ＝１／４、即ちｋｓｆｔ＝±（１／４）・Δｋの例が説明されているが、０＜ｍ＜１／２の範囲内であれば、ｍはｍ＝１／４に限定されることはない。しかし、ｋｓｆｔが±（１／４）・Δｋに近いほど、イメージングシーケンスＩＳ１’およびＩＳ１”によるサイドローブのキャンセル効果は高いので、ｍはｍ＝１／４に近いことが望ましい。
尚、第１の形態では、励起セグメントのＲＦパルスは、実数で表されると仮定しているが、本発明は、ＲＦパルスが複素数で表される場合にも適用できる。この場合、励起セグメントＳＧ１の終了直後の時点ｔｅにおける横磁化Ｍｘｙは、以下の式で表すことができる。
ここで、θ：ＲＦパルスの実部と虚部との間の位相
一方、励起セグメントＳＧ２の終了直後の時点ｔｅにおける横磁化Ｍｘｙは、以下の式で表すことができる。
したがって、式（８）と式（９）とを比較すると、ＲＦパルスが複素数で表される場合、以下の条件（１）および（２）を満たすように、励起セグメントＳＧ２のＲＦパルスを設定すればよい。
（１）励起セグメントＳＧ２のＲＦパルスのエンベロープの値の絶対値｜Ｂ１（ｔ）｜は、励起セグメントＳＧ１のＲＦパルスのエンベロープの値の絶対値｜Ｂ１（ｔ）｜に等しい。
（２）励起セグメントＳＧ２のＲＦパルスの位相は、励起セグメントＳＧ１のＲＦパルスの位相とは逆の極性を有する。
（２）励起セグメントＳＧ２のＲＦパルスの位相は、励起セグメントＳＧ１のＲＦパルスの位相とは逆の極性を有する。
（２）第２の形態
第２の形態は、第１の形態と比較すると、エイリアシングの影響を低減するために使用されるイメージングシーケンスが異なるが、ＭＲ装置の構成は同じである。したがって、第２の形態の説明に当たっては、ＭＲ装置の構成の説明は省略し、エイリアシングの影響を低減する原理と、エイリアシングを低減するために使用されるイメージングシーケンスについて主に説明する。
第２の形態は、第１の形態と比較すると、エイリアシングの影響を低減するために使用されるイメージングシーケンスが異なるが、ＭＲ装置の構成は同じである。したがって、第２の形態の説明に当たっては、ＭＲ装置の構成の説明は省略し、エイリアシングの影響を低減する原理と、エイリアシングを低減するために使用されるイメージングシーケンスについて主に説明する。
先ず、励起用のｋ空間において、トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)（図５参照）をｋＳＳ軸に沿う方向（ＳＳ方向）に距離ｋｓｆｔ＝（１／２）Δｋだけ平行移動することを考える。図２３に、励起用のｋ空間において、トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)をｋＳＳ軸に沿う方向（ＳＳ方向）に距離ｋｓｆｔ＝（１／２）Δｋだけ平行移動することにより得られた新たなトラジェクトリを示す。図２３では、新たなトラジェクトリは、符号「Ｊ２(-7)」〜「Ｊ２(7)」で示されている。トラジェクトリＪ２(-7)〜Ｊ２(7)はｋＳＳ軸に沿う方向にΔｋの間隔で並んでいる。また、トラジェクトリＪ２(-7)〜Ｊ２(7)は、それぞれ、トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)に対してｋＳＳ軸上の座標値が＋（１／２）Δｋだけずれた位置に存在している。例えば、トラジェクトリＪ２(0)は、トラジェクトリＪ１(０)に対してｋＳＳ軸上の座標値が＋（１／２）Δｋだけずれた位置、即ち、Ｐ＝（１／２）Δｋに位置している。
次に、トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)により得られる励起プロファイルと、＋（１／２）Δｋだけ平行移動したトラジェクトリＪ２(-7)〜Ｊ２(7)の励起プロファイルとの違いについて説明する。
図２４は、励起プロファイルの違いの説明図である。
図２４（ａ）は、トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)により得られる励起プロファイルＥ１を示しており、図２４（ｂ）は、＋（１／２）Δｋだけ平行移動した後のトラジェクトリＪ２(-7)〜Ｊ２(7)により得られる励起プロファイルＥ２を示している。
図２４（ａ）は、トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)により得られる励起プロファイルＥ１を示しており、図２４（ｂ）は、＋（１／２）Δｋだけ平行移動した後のトラジェクトリＪ２(-7)〜Ｊ２(7)により得られる励起プロファイルＥ２を示している。
励起プロファイルＥ２は、励起プロファイルＥ１と同様に、ＳＳ方向の励起の中心位置Ｑ０に、実数成分が支配的で正の値を有する横磁化を表すメインローブが現れる。しかし、トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)を＋（１／２）Δｋだけ平行移動すると、フーリエシフト定理により、励起プロファイルＥ２には、ＳＳ方向の位置Ｑ−１に、実数成分が支配的で負の値を有する横磁化を表すサイドローブが現れ、ＳＳ方向の位置Ｑ１に、実数成分が支配的で負の値を有する横磁化を表すサイドローブが現れる。
したがって、励起プロファイルＥ２は、励起プロファイルＥ１と比較すると、サイドローブが異なっていることがわかる。
次に、図２４（ａ）に示す励起プロファイルＥ１と、図２４（ｂ）に示す励起プロファイルＥ２とを合成することを考える。図２５に、励起プロファイルを合成することにより得られた合成励起プロファイルＥｃｏｍｂを示す。
励起プロファイルＥ１およびＥ２を比較すると、サイドローブの極性が反対になっていることが分かる。したがって、励起プロファイルＥ１とＥ２とを合成すると、ＳＳ方向の中心位置Ｑ０におけるメインローブは加算されるが、ＳＳ方向の位置Ｑ−１におけるサイドローブがキャンセルされ、更にＳＳ方向の位置Ｑ１におけるサイドローブもキャンセルされる。このため、合成励起プロファイルＥｃｏｍｂには、メインローブの横磁化のみが残るので、エイリアシングの影響を軽減できることが分かる。
次に、上記の原理に基づいてエイリアシングの影響を軽減するために実行されるスキャンについて説明する。
図２６は、第２の形態で実行されるスキャンの説明図である。
第２の形態では、イメージングシーケンスＩＳ１およびＩＳ２が実行される。以下、イメージングシーケンスＩＳ１およびＩＳ２について順に説明する。
第２の形態では、イメージングシーケンスＩＳ１およびＩＳ２が実行される。以下、イメージングシーケンスＩＳ１およびＩＳ２について順に説明する。
イメージングシーケンスＩＳ１は、図３に示すイメージングシーケンスＩＳ１と同じである。したがって、イメージングシーケンスＩＳ１の詳細な説明は省略する。イメージングＩＳ１では、トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)（図２３参照）に従って励起が行われ、図２４（ａ）に示す励起プロファイルＥ１が得られる。
次に、イメージングシーケンスＩＳ２について説明する。図２６には、イメージングシーケンスＩＳ２が具体的に示されている。
イメージングシーケンスＩＳ２は、２Ｄ選択励起を行うための励起セグメントＳＧ２を有している。尚、イメージングシーケンスＩＳ２の励起セグメントＳＧ２の後に印加される各種パルスは、イメージングシーケンスＩＳ１（図３参照）の励起セグメントＳＧ１の後に印加される各種パルスと同じである。したがって、イメージングシーケンスＩＳ２の説明に当たっては、主に、励起セグメントＳＧ２について説明する。
図２７は、励起セグメントＳＧ２の拡大図である。励起セグメントＳＧ２は、複数のＲＦパルスＡ２を有している。複数のＲＦパルスＡ２は、時間とともに大きさが変化するように構成されている。複数のＲＦパルスＡ２は、ＲＦコイル２４により印加される。
また、励起セグメントＳＧ２は、ＰＥ方向に印加される勾配磁場Ｈ２を有している。勾配磁場Ｈ２は、正の勾配パルスＨｐおよび負の勾配パルスＨｎを含んでいる。正の勾配パルスＨｐおよび負の勾配パルスＨｎは交互に印加される。また、勾配磁場Ｈ２は、リワインダーＨｒを含んでいる。リワインダーＨｒは、スピンを収束させるための勾配パルスである。勾配磁場Ｈ２は勾配コイル２３により印加される。勾配磁場Ｈ２の極性は、各時刻において、勾配磁場Ｈ１（図４参照）の極性と同じ極性に設定されている。
また、励起セグメントＳＧ２は、ＳＳ方向に印加される勾配磁場Ｃ２を有している。勾配磁場Ｃ２は、複数の正の勾配パルスＣｐ１〜Ｃｐ１４と、スピンを収束させるための負のリワインダーＣＲ２とを有している。勾配磁場Ｃ２は勾配コイル２３により印加される。勾配磁場Ｃ２の極性は、各時刻において、勾配磁場Ｃ１（図４参照）の極性と同じ極性に設定されている。
励起セグメントＳＧ２は、励起セグメントＳＧ１と比較すると、以下の点が異なっている。
（１）励起セグメントＳＧ２のリワインダーＣＲ２の面積の絶対値Ｓ２は、励起セグメントＳＧ１のリワインダーＣＲ１の面積の絶対値Ｓ１（図４参照）よりも、トラジェクトリの平行移動距離（１／２）Δｋに対応した値ΔＳ２だけ小さく設定されている。つまり、Ｓ２＝Ｓ１−ΔＳ２に設定されている。
（２）上記のように、励起セグメントＳＧ２のリワインダーＣＲ２は、励起セグメントＳＧ１のリワインダーＣＲ１と比較すると、面積がΔＳ２だけ小さい値に設定されている。したがって、励起セグメントＳＧ２のＲＦパルスのエンベロープの値Ｂ１（ｔ）は、励起セグメントＳＧ１のＲＦパルスのエンベロープの値Ｂ１（ｔ）に対して、ΔＳ２に応じた値だけ変更されている。
（２）上記のように、励起セグメントＳＧ２のリワインダーＣＲ２は、励起セグメントＳＧ１のリワインダーＣＲ１と比較すると、面積がΔＳ２だけ小さい値に設定されている。したがって、励起セグメントＳＧ２のＲＦパルスのエンベロープの値Ｂ１（ｔ）は、励起セグメントＳＧ１のＲＦパルスのエンベロープの値Ｂ１（ｔ）に対して、ΔＳ２に応じた値だけ変更されている。
上記のような励起セグメントＳＧ３を構成することにより、トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)に対してｋＳＳ軸上の座標値が＋（１／２）ΔｋだけずれたトラジェクトリＪ２(-7)〜Ｊ２(7)を得ることができ（図２３参照）、更に、励起プロファイルＥ２（図２４（ｂ）参照）を実現することができる。
第２の形態では、イメージングシーケンスＩＳ１およびＩＳ２を実行することにより、スライスのＤＷＩ画像を取得する。尚、スライスのＤＷＩ画像は、第１の形態と同様に、図１８に示すフローに従って取得することができる。
第２の形態では、イメージングシーケンスＩＳ１およびＩＳ２を実行する。イメージングシーケンスＩＳ１は、トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)に従って２Ｄ選択励起を行う。一方、イメージングシーケンスＩＳ２は、トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)に対してｋＳＳ軸上の座標値が＋（１／２）ΔｋだけずれたトラジェクトリＪ２(-7)〜Ｊ２(7)に従って２Ｄ選択励起を行う（図２３参照）。そして、これらのイメージングシーケンスＩＳ１およびＩＳ２により得られたイメージングデータを合成し、合成イメージングデータをフーリエ変換することにより、スライスＳＬのＤＷＩ画像を作成する。イメージングシーケンスＩＳ１およびＩＳ２により得られたイメージングデータを合成することにより、サイドローブの横磁化による信号成分をキャンセルすることができるので（図２５参照）、エイリアシングが低減され、高品質な画像を得ることができる。また、第２の形態でも、第１の形態と同様に、Δｋを小さくする必要がないので、２Ｄ選択励起の励起時間の延長を防止することができる。
尚、上記の説明では、ｎ＝２、即ち、励起プロファイルＥ１に現れるサイドローブのうち、Ｑ１およびＱ−１に現れるサイドローブ（図７参照）を消すための方法について説明されている。次に、ｎ≧３、即ち、Ｑ１およびＱ−１だけでなく、Ｑ２およびＱ−２、・・・Ｑ（ｎ−１）およびＱ−（ｎ−１）に現れるサイドローブ（図６参照）も消す方法について考察する。
以下では、説明の便宜上、先ず、ｎ＝３について考察する。図２８は、ｎ＝３、即ち、励起プロファイルＥ１に現れるサイドローブのうち、Ｑ−１およびＱ１に現れるサイドローブＲ１（-1）およびＲ１（1）と、Ｑ−２およびＱ２に現れるサイドローブＲ１（-2）およびＲ１（2）が示されている。以下に、これらのサイドローブＲ１（-1）およびＲ１（1）並びにサイドローブＲ１（-2）およびＲ１（2）を消す方法について説明する。
先ず、励起用のｋ空間において、トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)をｋＳＳ軸に沿う方向（ＳＳ方向）に距離ｋｓｆｔ＝（１／３）Δｋだけ平行移動することを考える。図２９に、励起用のｋ空間において、トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)をｋＳＳ軸に沿う方向（ＳＳ方向）に距離ｋｓｆｔ＝（１／３）Δｋだけ平行移動することにより得られた新たなトラジェクトリを示す。図２９では、新たなトラジェクトリは、符号「Ｊ２(-7)」〜「Ｊ２(7)」で示されている。トラジェクトリＪ２(-7)〜Ｊ２(7)はｋＳＳ軸に沿う方向にΔｋの間隔で並んでいる。また、トラジェクトリＪ２(-7)〜Ｊ２(7)は、それぞれ、トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)に対してｋＳＳ軸上の座標値が＋（１／３）Δｋだけずれた位置に存在している。例えば、トラジェクトリＪ２(０)は、トラジェクトリＪ１(０)に対してｋＳＳ軸上の座標値が＋（１／３）Δｋだけずれた位置、即ち、Ｐ＝（１／３）Δｋに位置している。
次に、（１／３）Δｋだけ平行移動したトラジェクトリＪ２(-7)〜Ｊ２(7)の励起プロファイルＥ２について説明する。
図３０は、図２９のトラジェクトリＪ２(-7)〜Ｊ２(7)により得られる励起プロファイルＥ２を示す図である。
図３０では、励起プロファイルＥ２は、実数成分（ａ）と虚数成分（ｂ）に分けて示されている。
図３０では、励起プロファイルＥ２は、実数成分（ａ）と虚数成分（ｂ）に分けて示されている。
実数成分の励起プロファイルＥ２＿Ｒは、ＳＳ方向の励起の中心位置Ｑ０に、正の値を有する横磁化を表すメインローブＭＬ２が現れる。そして、ＳＳ方向の位置Ｑ−２、Ｑ−１、Ｑ１、およびＱ２には、それぞれ、負の値を有する横磁化を表すサイドローブＲ２(-2)、Ｒ２(-１)、Ｒ２(1)、およびＲ２(2)が現れる。
一方、虚数成分の励起プロファイルＥ２＿Ｉは、ＳＳ方向の位置Ｑ−２、Ｑ−１、Ｑ１、およびＱ２に、それぞれ、サイドローブＩ２(-2)、Ｉ２(-1)、Ｉ２(1)、およびＩ２(2)が現れる。サイドローブＩ２(-2)およびＩ２(1)は正の値を有しており、サイドローブＩ２(-1)およびＩ２(2)は負の値を有している。
次に、励起用のｋ空間において、トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)をｋＳＳ軸に沿う方向（ＳＳ方向）に距離ｋｓｆｔ＝（２／３）Δｋだけ平行移動することを考える。図３１に、励起用のｋ空間において、トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)をｋＳＳ軸に沿う方向（ＳＳ方向）に距離ｋｓｆｔ＝（２／３）Δｋだけ平行移動することにより得られた新たなトラジェクトリを示す。図３１では、新たなトラジェクトリは、符号「Ｊ３(-7)」〜「Ｊ３(7)」で示されている。トラジェクトリＪ３(-7)〜Ｊ３(7)はｋＳＳ軸に沿う方向にΔｋの間隔で並んでいる。また、トラジェクトリＪ３(-7)〜Ｊ３(7)は、それぞれ、トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)に対してｋＳＳ軸上の座標値が＋（２／３）Δｋだけずれた位置に存在している。例えば、トラジェクトリＪ３(０)は、トラジェクトリＪ１(０)に対してｋＳＳ軸上の座標値が＋（２／３）Δｋだけずれた位置、即ち、Ｐ＝（２／３）Δｋに位置している。
図３２は、図３１のトラジェクトリＪ３(-7)〜Ｊ３(7)により得られる励起プロファイルＥ３を示す図である。
図３２では、励起プロファイルＥ３は、実数成分（ａ）と虚数成分（ｂ）に分けて示されている。
図３２では、励起プロファイルＥ３は、実数成分（ａ）と虚数成分（ｂ）に分けて示されている。
実数成分の励起プロファイルＥ３＿Ｒは、ＳＳ方向の励起の中心位置Ｑ０に、正の値を有する横磁化を表すメインローブＭＬ３が現れる。そして、ＳＳ方向の位置Ｑ−２、Ｑ−１、Ｑ１、およびＱ２には、それぞれ、負の値を有する横磁化を表すサイドローブＲ３(-2)、Ｒ３(-１)、Ｒ３(1)、およびＲ３(2)が現れる。
一方、虚数成分の励起プロファイルＥ３＿Ｉは、ＳＳ方向の位置Ｑ−２、Ｑ−１、Ｑ１、およびＱ２に、それぞれ、サイドローブＩ３(-2)、Ｉ３(-１)、Ｉ３(1)、およびＩ３(2)が現れる。サイドローブＩ３(-1)およびＩ３(2)は正の値を有しており、サイドローブＩ３(-2)およびＩ３(1)は負の値を有している。
実数成分の励起プロファイルＥ３＿Ｒは、実数成分の励起プロファイルＥ２＿Ｒ（図３０（ａ）参照）と同じである。一方、虚数成分の励起プロファイルＥ３＿Ｉは、虚数成分の励起プロファイルＥ２＿Ｉ（図３０（ｂ）参照）と比較すると、サイドローブの正負が逆であるが、サイドローブの絶対値は同じ値になる。
次に、図２８に示す励起プロファイルＥ１と、図３０に示す励起プロファイルＥ２と、図３２に示す励起プロファイルＥ３とを合成することを考える。図３３に、励起プロファイルＥ１、Ｅ２、およびＥ３と、これらのプロファイルを合成することにより得られた合成励起プロファイルＥｃｏｍｂとを示す。
図３３の上段には、励起プロファイルＥ１、実数成分の励起プロファイルＥ２＿Ｒ、実数成分の励起プロファイルＥ３＿Ｒ、および合成励起プロファイルＥｃｏｍｂが示されており、図３３の下段には、虚数成分の励起プロファイルＥ２＿ＩとＥ３＿Ｉが示されている。
先ず、虚数成分の励起プロファイルＥ２＿ＩおよびＥ３＿Ｉを比較する。虚数成分の励起プロファイルＥ２＿Ｉは、虚数成分の励起プロファイルＥ３＿Ｉと比較すると、サイドローブの極性が逆であるが、サイドローブの絶対値は同じである。したがって、励起プロファイルＥ１、Ｅ２、およびＥ３を合成すると、虚数成分の励起プロファイルＥ２＿ＩとＥ３＿Ｉは、互いにキャンセルされる。
次に、励起プロファイルＥ１、実数成分の励起プロファイルＥ２＿Ｒ、および実数成分の励起プロファイルＥ３＿Ｒを比較する。
励起プロファイルＥ１、Ｅ２＿Ｒ、およびＥ３＿Ｒは、ＳＳ方向の位置Ｑ−２、Ｑ−１、Ｑ１、Ｑ２にサイドローブが現れる。ここで、先ず、位置Ｑ−２に現れるサイドローブについて考える。
励起プロファイルＥ１は、ＳＳ方向の位置Ｑ−２に正のサイドローブＲ１（-2）を有している。一方、実数成分の励起プロファイルＥ２＿Ｒは、ＳＳ方向の位置Ｑ−２に負のサイドローブＲ２(-2)を有しており、実数成分の励起プロファイルＥ３＿Ｒは、ＳＳ方向の位置Ｑ−２に負のサイドローブＲ３(-2)を有している。また、サイドローブＲ２(-2)およびＲ３(-2)の絶対値は、サイドローブＲ１(-2)の絶対値の半分の値である。したがって、励起プロファイルＥ１、Ｅ２、およびＥ３を合成すると、励起プロファイルＥ１のサイドローブＲ１(-2)は、実数成分の励起プロファイルＥ２＿ＲおよびＥ３＿ＲのサイドローブＲ２(-2)およびＲ３(-2)により、キャンセルされる。
以下同様に、励起プロファイルＥ１の位置Ｑ−１、Ｑ１、Ｑ２に現れるサイドローブＲ１(-1)、Ｒ１(1)、Ｒ１(2)も、実数成分の励起プロファイルＥ２＿ＲおよびＥ３＿Ｒのサイドローブによりキャンセルされる。
したがって、励起プロファイルＥ１、Ｅ２、およびＥ３を合成すると、メインロープＭＬ０のみが残る合成プロファイルＥｃｏｍｂを得ることができる。
上記の説明から、図２８に示す励起プロファイルＥ１のサイドローブＲ１(-２)、Ｒ１(-1)、Ｒ１(1)、およびＲ１(2)を消すためには、以下の３つのイメージングシーケンスを実行すればよいことがわかる（図３４参照）。
図３４は、励起プロファイルＥ１のサイドローブＲ１(-２)、Ｒ１(-1)、Ｒ１(1)、およびＲ１(2)を消すために実行される３つのイメージングシーケンスを示す図である。
イメージングシーケンスＩＳ１は、トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)（図５参照）に従って励起を行うためのイメージングシーケンスである。イメージングシーケンスＩＳ２は、トラジェクトリＪ２(-7)〜Ｊ２(7)（図２９参照）に従って励起を行うためのイメージングシーケンスである。イメージングシーケンスＩＳ３は、トラジェクトリＪ３(-7)〜Ｊ３(7)（図３１参照）に従って励起を行うためのイメージングシーケンスである。次に、イメージングシーケンスＩＳ１、ＩＳ２、およびＩＳ３の具体的なシーケンスチャートについて説明する。
尚、イメージングシーケンスＩＳ１は、図３に示すイメージングシーケンスＩＳ１と同じであるので説明は省略し、イメージングシーケンスＩＳ２およびＩＳ３について順に説明する。
先ず、イメージングシーケンスＩＳ２について説明する。図３５には、イメージングシーケンスＩＳ２が具体的に示されている。
イメージングシーケンスＩＳ２は、２Ｄ選択励起を行うための励起セグメントＳＧ２を有している。尚、イメージングシーケンスＩＳ２は、イメージングシーケンスＩＳ１と比較すると、励起セグメントの構成が異なっているが、励起セグメントの実行後に印加される各種パルスは同じである。したがって、イメージングシーケンスＩＳ２の説明に当たっては、主に、励起セグメントＳＧ２について説明する。
図３６は、イメージングシーケンスＩＳ２の励起セグメントＳＧ２の拡大図である。
励起セグメントＳＧ２は、複数のＲＦパルスＡ２を有している。複数のＲＦパルスＡ２は、時間とともに大きさが変化するように構成されている。複数のＲＦパルスＡ２は、ＲＦコイル２４により印加される。
励起セグメントＳＧ２は、複数のＲＦパルスＡ２を有している。複数のＲＦパルスＡ２は、時間とともに大きさが変化するように構成されている。複数のＲＦパルスＡ２は、ＲＦコイル２４により印加される。
また、励起セグメントＳＧ２は、ＰＥ方向に印加される勾配磁場Ｈ２を有している。勾配磁場Ｈ２は、正の勾配パルスＨｐおよび負の勾配パルスＨｎを含んでいる。正の勾配パルスＨｐおよび負の勾配パルスＨｎは交互に印加される。また、勾配磁場Ｈ２は、リワインダーＨｒを含んでいる。リワインダーＨｒは、スピンを収束させるための勾配パルスである。勾配磁場Ｈ２は勾配コイル２３により印加される。
また、励起セグメントＳＧ２は、ＳＳ方向に印加される勾配磁場Ｃ２を有している。勾配磁場Ｃ２は、複数の正の勾配パルスＣｐ１〜Ｃｐ１４と、スピンを収束させるための負のリワインダーＣＲ２とを有している。勾配磁場Ｃ２は勾配コイル２３により印加される。
励起セグメントＳＧ２は、励起セグメントＳＧ１（図４参照）と比較すると、以下の点が異なっている。
（１）励起セグメントＳＧ２のリワインダーＣＲ２の面積の絶対値Ｓ２は、励起セグメントＳＧ１のリワインダーＣＲ１の面積の絶対値Ｓ１（図４参照）よりも、トラジェクトリの平行移動距離（１／３）Δｋに対応した値ΔＳ２だけ小さく設定されている。つまり、Ｓ２＝Ｓ１−ΔＳ２に設定されている。
（２）励起セグメントＳＧ２のＲＦパルスのエンベロープの値Ｂ１（ｔ）は、励起セグメントＳＧ１のＲＦパルスのエンベロープの値Ｂ１（ｔ）に対して、ΔＳ２に応じた値だけ変更されている。
（２）励起セグメントＳＧ２のＲＦパルスのエンベロープの値Ｂ１（ｔ）は、励起セグメントＳＧ１のＲＦパルスのエンベロープの値Ｂ１（ｔ）に対して、ΔＳ２に応じた値だけ変更されている。
図３６に示す励起セグメントＳＧ２を構成することにより、トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)に対してｋＳＳ軸上の座標値が＋（１／３）ΔｋだけずれたトラジェクトリＪ２(-7)〜Ｊ２(7)を得ることができ（図２９参照）、更に、励起プロファイルＥ２（図３０参照）を実現することができる。
次に、イメージングシーケンスＩＳ３について説明する。尚、イメージングシーケンスＩＳ３は、イメージングシーケンスＩＳ１と比較すると、励起セグメントの構成が異なっているが、励起セグメントの実行後に印加される各種パルスは同じである。したがって、イメージングシーケンスＩＳ３の説明に当たっては、主に、励起セグメントについて説明する。
図３７は、イメージングシーケンスＩＳ３の励起セグメントＳＧ３の拡大図である。
励起セグメントＳＧ３は、複数のＲＦパルスＡ３を有している。複数のＲＦパルスＡ３は、時間とともに大きさが変化するように構成されている。複数のＲＦパルスＡ３は、ＲＦコイル２４により印加される。
励起セグメントＳＧ３は、複数のＲＦパルスＡ３を有している。複数のＲＦパルスＡ３は、時間とともに大きさが変化するように構成されている。複数のＲＦパルスＡ３は、ＲＦコイル２４により印加される。
また、励起セグメントＳＧ３は、ＰＥ方向に印加される勾配磁場Ｈ３を有している。勾配磁場Ｈ３は、正の勾配パルスＨｐおよび負の勾配パルスＨｎを含んでいる。正の勾配パルスＨｐおよび負の勾配パルスＨｎは交互に印加される。また、勾配磁場Ｈ３は、リワインダーＨｒを含んでいる。リワインダーＨｒは、スピンを収束させるための勾配パルスである。勾配磁場Ｈ３は勾配コイル２３により印加される。
また、励起セグメントＳＧ３は、ＳＳ方向に印加される勾配磁場Ｃ３を有している。勾配磁場Ｃ３は、複数の正の勾配パルスＣｐ１〜Ｃｐ１４と、スピンを収束させるための負のリワインダーＣＲ３とを有している。勾配磁場Ｃ３は勾配コイル２３により印加される。
励起セグメントＳＧ３は、励起セグメントＳＧ１（図４参照）と比較すると、以下の点が異なっている。
（１）励起セグメントＳＧ３のリワインダーＣＲ３の面積の絶対値Ｓ３は、励起セグメントＳＧ１のリワインダーＣＲ１の面積の絶対値Ｓ１（図４参照）よりも、トラジェクトリの平行移動距離（２／３）Δｋに対応した値ΔＳ３だけ小さく設定されている。つまり、Ｓ３＝Ｓ１−ΔＳ３に設定されている。
（２）励起セグメントＳＧ３のＲＦパルスのエンベロープの値Ｂ１（ｔ）は、励起セグメントＳＧ１のＲＦパルスのエンベロープの値Ｂ１（ｔ）に対して、ΔＳ３に応じた値だけ変更されている。
（２）励起セグメントＳＧ３のＲＦパルスのエンベロープの値Ｂ１（ｔ）は、励起セグメントＳＧ１のＲＦパルスのエンベロープの値Ｂ１（ｔ）に対して、ΔＳ３に応じた値だけ変更されている。
図３７に示す励起セグメントＳＧ３を構成することにより、トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)に対してｋＳＳ軸上の座標値が＋（２／３）ΔｋだけずれたトラジェクトリＪ３(-7)〜Ｊ３(7)を得ることができ（図３１参照）、更に、励起プロファイルＥ３（図３２参照）を実現することができる。
上記のイメージングシーケンスＩＳ１、ＩＳ２、およびＩＳ３を実行することにより、ＳＳ方向の位置Ｑ−２、Ｑ−１、Ｑ１、およびＱ２におけるサイドローブをキャンセルすることができるので（図３３参照）、高品質な画像を得ることができる。
尚、図２８〜図３７では、ｎ＝３、即ち、励起プロファイルＥ１に現れるサイドローブのうち、Ｑ−１およびＱ１に現れるサイドローブＲ１（-1）およびＲ１（1）と、Ｑ−２およびＱ２に現れるサイドローブＲ１（-2）およびＲ１（2）とを消す方法について説明されているが、ｎ≧４の場合も同様に考えることができる。したがって、励起プロファイルＥ１において、位置Ｑ１およびＱ−１、位置Ｑ２およびＱ−２、・・・、位置Ｑ（ｎ−１）およびＱ−（ｎ−１）に現れるサイドローブを消すためには、以下の条件を満たすようにイメージングシーケンスを実行すればよい。
（１）イメージングシーケンスをｎ回実行する。
（２）ｎ回のイメージングシーケンスのうちの第ｉ（ｉ＝１〜ｎ）のイメージングシーケンスでは、トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)に対して｛（ｉ−１）／ｎ｝Δｋだけ平行移動したトラジェクトリＪｉ(-7)〜Ｊｉ(7)に従って励起が行われるように、励起セグメントを設定する。
（２）ｎ回のイメージングシーケンスのうちの第ｉ（ｉ＝１〜ｎ）のイメージングシーケンスでは、トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)に対して｛（ｉ−１）／ｎ｝Δｋだけ平行移動したトラジェクトリＪｉ(-7)〜Ｊｉ(7)に従って励起が行われるように、励起セグメントを設定する。
図３８〜図４０は、上記の条件を満たすように実行されるｎ回のイメージングシーケンスの説明図である。
図３８は、ｎ回のイメージングシーケンスＩＳ１〜ＩＳｎを示す図である。尚、図３８には、第ｉのイメージングシーケンス（ｉ＝１〜ｎ）の一例が具体的に示されている。
イメージングシーケンスＩＳｉは、２Ｄ選択励起を行うための励起セグメントＳＧｉを有している。図３９は、励起セグメントＳＧｉによるトラジェクトリＪｉ(-7)〜Ｊｉ(7)を示す図である。
トラジェクトリＪｉ(-7)〜Ｊｉ(7)は、トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)に対して距離ｋｓｆｔだけ平行移動したトラジェクトリである。距離ｋｓｆｔは、以下の式で表される。
ｋｓｆｔ＝｛（ｉ−１）／ｎ｝Δｋ ・・・（１０）
ｋｓｆｔ＝｛（ｉ−１）／ｎ｝Δｋ ・・・（１０）
１≦ｉ≦ｎであるので、ｋｓｆｔは、以下の条件を満たす値であることが分かる。
０≦ｋｓｆｔ＜Δｋ
０≦ｋｓｆｔ＜Δｋ
図４０は、励起セグメントＳＧｉの拡大図である。励起セグメントＳＧｉは、複数のＲＦパルスＡｉを有している。複数のＲＦパルスＡｉは、時間とともに大きさが変化するように構成されている。
また、励起セグメントＳＧｉは、ＰＥ方向に印加される勾配磁場Ｈｉを有している。勾配磁場Ｈｉは、正の勾配パルスＨｐおよび負の勾配パルスＨｎを含んでいる。正の勾配パルスＨｐおよび負の勾配パルスＨｎは交互に印加される。また、勾配磁場Ｈｉは、リワインダーＨｒを含んでいる。リワインダーＨｒは、スピンを収束させるための勾配パルスである。
また、励起セグメントＳＧｉは、ＳＳ方向に印加される勾配磁場Ｃｉを有している。勾配磁場Ｃｉは、複数の正の勾配パルスＣｐ１〜Ｃｐ１４と、スピンを収束させるための負のリワインダーＣＲｉとを有している。
励起セグメントＳＧｉは、励起セグメントＳＧ１（図４参照）と比較すると、以下の点が異なっている。
（１）励起セグメントＳＧｉのリワインダーＣＲｉの面積の絶対値Ｓｉは、励起セグメントＳＧ１のリワインダーＣＲ１の面積の絶対値Ｓ１（図４参照）よりも、トラジェクトリの平行移動距離ｋｓｆｔ＝｛（ｉ−１）／ｎ｝Δｋに対応した値ΔＳｉだけ小さい値に設定されている。つまり、面積の絶対値Ｓｉは、以下の式で表される。
Ｓｉ＝Ｓ１−ΔＳｉ ・・・（１１）
尚、ｉ＝１の場合、式（１１）の右辺第２項ΔＳｉは、ΔＳ１＝０である。
（２）励起セグメントＳＧｉのＲＦパルスのエンベロープの値Ｂ１（ｔ）は、励起セグメントＳＧ１のＲＦパルスのエンベロープの値Ｂ１（ｔ）に対して、ΔＳｉに応じた値だけ変更されている。
Ｓｉ＝Ｓ１−ΔＳｉ ・・・（１１）
尚、ｉ＝１の場合、式（１１）の右辺第２項ΔＳｉは、ΔＳ１＝０である。
（２）励起セグメントＳＧｉのＲＦパルスのエンベロープの値Ｂ１（ｔ）は、励起セグメントＳＧ１のＲＦパルスのエンベロープの値Ｂ１（ｔ）に対して、ΔＳｉに応じた値だけ変更されている。
ここで、ｉの値に応じて、トラジェクトリＪｉ(-7)〜Ｊｉ(７)がどれだけ平行移動するかを説明するために、ｉ＝１、２、３、・・・ｎの場合のｋｓｆｔについて順に説明する。
ｉ＝１、即ち、イメージングシーケンスＩＳ１では、ｋｓｆｔ＝０である。したがって、イメージングシーケンスＩＳ１は、トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)に従って励起を行う。
次に、ｉ＝２、即ち、イメージングシーケンスＩＳ２の場合について説明する。
イメージングシーケンスＩＳ２では、ｋｓｆｔ＝（１／ｎ）Δｋである。したがって、イメージングシーケンスＩＳ２は、図４１に示すように、トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)に対して（１／ｎ）Δｋだけ平行移動したトラジェクトリＪ２(-7)〜Ｊ２(7)に従って励起が行われる。
イメージングシーケンスＩＳ２では、ｋｓｆｔ＝（１／ｎ）Δｋである。したがって、イメージングシーケンスＩＳ２は、図４１に示すように、トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)に対して（１／ｎ）Δｋだけ平行移動したトラジェクトリＪ２(-7)〜Ｊ２(7)に従って励起が行われる。
次に、ｉ＝３、即ち、イメージングシーケンスＩＳ３の場合について説明する。
イメージングシーケンスＩＳ３では、ｋｓｆｔ＝（２／ｎ）Δｋである。したがって、イメージングシーケンスＩＳ３は、図４２に示すように、トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)に対して（２／ｎ）Δｋだけ平行移動したトラジェクトリＪ３(-7)〜Ｊ３(7)に従って励起が行われる。
イメージングシーケンスＩＳ３では、ｋｓｆｔ＝（２／ｎ）Δｋである。したがって、イメージングシーケンスＩＳ３は、図４２に示すように、トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)に対して（２／ｎ）Δｋだけ平行移動したトラジェクトリＪ３(-7)〜Ｊ３(7)に従って励起が行われる。
以下同様に、ｉの値が増加するたびに、ｋｓｆｔの値は（１／ｎ）Δｋづつ増加する。したがって、ｉ＝ｎ、即ち、イメージングシーケンスＩＳｎでは、ｋｓｆｔ＝｛（ｎ−１）／ｎ｝Δｋとなる。このため、イメージングシーケンスＩＳｎは、図４３に示すように、トラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)に対して｛（ｎ−１）／ｎ｝Δｋだけ平行移動したトラジェクトリＪｎ(-7)〜Ｊｎ(7)に従って励起が行われる。
上記のように、｛（ｉ−１）／ｎ｝Δｋだけトラジェクトリをずらすことにより、位置Ｑ１およびＱ−１、位置Ｑ２およびＱ−２、・・・、位置Ｑ（ｎ−１）およびＱ−（ｎ−１）に現れるサイドローブ（図６参照）を消すことができる。
また、第２の形態では、イメージングシーケンスＩＳｉのトラジェクトリＪ１(-7)〜Ｊ１(7)の座標値Ｐは、以下の式で表される。
Ｐ＝ｑ・Δｋ＋{（ｉ−１）Δｋ}／ｎ ・・・（１２）
Ｐ＝ｑ・Δｋ＋{（ｉ−１）Δｋ}／ｎ ・・・（１２）
式（１２）のｑは、−７≦ｑ≦７を満たす整数である。しかし、イメージングシーケンスＩＳｉのトラジェクトリの座標値Ｐは、式（１２）に限定されることはなく、以下の式（１３）を満たせばよい。
Ｐ＝ｑ・Δｋ＋{（ｉ−１）Δｋ}／ｎ＋ｋ０ ・・・（１３）
ここで、ｋ０は、−Δｋ／２≦ｋ０≦Δｋ／２の範囲の値である。
Ｐ＝ｑ・Δｋ＋{（ｉ−１）Δｋ}／ｎ＋ｋ０ ・・・（１３）
ここで、ｋ０は、−Δｋ／２≦ｋ０≦Δｋ／２の範囲の値である。
ｋ０＝０は、式（１２）の例に該当する。式（１３）を満たすようにイメージングシーケンスＩＳｉのトラジェクトリの座標値Ｐを決定することにより、エイリアシングが低減され、高品質な画像を得ることができる。
尚、第２の形態では、イメージングシーケンスＩＳｉは、ｉの値の小さい順に実行されている（つまり、図３８に示すように、イメージングシーケンスＩＳ１、ＩＳ２、・・・ＩＳｎの順に実行されている）。しかし、ｎ回のイメージングシーケンスＩＳ１〜ＩＳｎが実行されるのであれば、イメージングシーケンスＩＳｉは任意の順序で実行することができる。例えば、ｉの値の大きい順（つまり、イメージングシーケンスＩＳｎ、ＩＳｎ−１、・・・ＩＳ２、ＩＳ１の順）に実行してもよよいし、ｉの値が奇数となるイメージングシーケンスを実行した後に、ｉの値が偶数となるイメージングシーケンスを実行してもよい。
また、第２の形態では、トラジェクトリＪｉ(0)よりも座標値が大きいトラジェクトリとして７本のトラジェクトリＪｉ(1)〜Ｊｉ(７)が設けられており、トラジェクトリＪｉ(0)よりも座標値が小さいトラジェクトリとして７本のトラジェクトリＪｉ(-1)〜Ｊｉ(-７)が設けられている。したがって、トラジェクトリＪｉ(0)よりも座標値が大きいトラジェクトリの数Ｎ１と、トラジェクトリＪｉ(0)よりも座標値が小さいトラジェクトリの数Ｎ２は、同じ値（Ｎ１＝Ｎ２）に設定されている。しかし、Ｎ１はＮ２とは異なる値に設定されていてもよい。
尚、第１および第２の形態では、ＤＷＩ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、ＤＷＩ画像とは異なる画像を取得する場合にも適用することができる。
１ ＭＲ装置
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 記憶部
１１ 操作部
１２ 表示部
１３ 被検体
２１ 収容空間
９１ 画像作成手段
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 記憶部
１１ 操作部
１２ 表示部
１３ 被検体
２１ 収容空間
９１ 画像作成手段
Claims (12)
- 互いに直交する第１の軸および第２の軸を用いて規定される励起用のｋ空間においてΔｋの間隔で並ぶ複数のトラジェクトリに従って被検体の撮影部位を励起する磁気共鳴装置であって、
前記第１の軸に平行な第１の複数のトラジェクトリに従って被検体の撮影部位を励起し、前記撮影部位の情報を含む第１のイメージングデータを取得するための第１のシーケンスであって、前記第１の複数のトラジェクトリのうちの一つのトラジェクトリが前記第２の軸上の座標値Ｐ＝ｍ・Δｋ（０＜ｍ＜１／２）に存在するとともに、前記第１の複数のトラジェクトリが前記第２の軸に沿う方向にΔｋの間隔で並ぶように、前記撮影部位を励起する第１のシーケンス、並びに
前記第１の軸に平行な第２の複数のトラジェクトリに従って被検体の撮影部位を励起し、前記撮影部位の情報を含む第２のイメージングデータを取得するための第２のシーケンスであって、前記第２の複数のトラジェクトリのうちの一つのトラジェクトリが前記第２の軸上の座標値Ｐ＝−ｍ・Δｋ（０＜ｍ＜１／２）に存在するとともに、前記第２の複数のトラジェクトリが前記第２の軸に沿う方向にΔｋの間隔で並ぶように、前記撮影部位を励起する第２のシーケンス、を実行するためのスキャン手段と、
前記第１のイメージングデータと前記第２のイメージングデータに基づいて、前記撮影部位の画像を作成する画像作成手段と、
を有する磁気共鳴装置。 - 前記第１のシーケンスは、前記撮影部位を励起するための第１の励起セグメントを有し、
前記第２のシーケンスは、前記撮影部位を励起するための第２の励起セグメントを有する、請求項１に記載の磁気共鳴装置。 - 前記第１の励起セグメントは、
第１の複数のＲＦパルスと、
前記第１の軸に対応した方向に印加される第１の勾配磁場と、
前記第２の軸に対応した方向に印加される第２の勾配磁場と、
を有し、
前記第２の励起セグメントは、
第２の複数のＲＦパルスと、
前記第１の軸に対応した方向に印加される第３の勾配磁場と、
前記第２の軸に対応した方向に印加される第４の勾配磁場と、
を有する、請求項２に記載の磁気共鳴装置。 - 前記第４の勾配磁場の極性は、各時刻において、前記第２の勾配磁場の極性とは逆の極性に設定されている、請求項３に記載の磁気共鳴装置。
- 前記第２の勾配磁場は、
複数の正の勾配パルスと、
横磁化を収束するための負のリワインダーと、
を有し、
前記第４の勾配磁場は、
複数の負の勾配パルスと、
横磁化を収束するための正のリワインダーと、
を有する、請求項４に記載の磁気共鳴装置。 - 前記負のリワインダーの面積の絶対値は、前記複数の正の勾配パルスの面積の絶対値の合計値の半分の値よりも、ｍ・Δｋに対応した値だけ小さい値に設定されており、
前記正のリワインダーの面積の絶対値は、前記複数の負の勾配パルスの面積の絶対値の合計値の半分の値よりも、ｍ・Δｋに対応した値だけ小さい値に設定されている、請求項５に記載の磁気共鳴装置。 - 前記第３の勾配磁場の極性は、各時刻において、前記第１の勾配磁場の極性とは逆の極性に設定されている、請求項６に記載の磁気共鳴装置。
- 前記第１の軸に対応した方向は位相エンコード方向であり、前記第２の軸に対応した方向はスライス選択方向である、請求項１〜７のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴装置。
- ｍ＝１／４である、請求項１〜８のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴装置。
- 前記第１の複数のＲＦパルスおよび前記第２の複数のＲＦパルスを印加するためのＲＦコイルと、
前記第１の勾配磁場、前記第２の勾配磁場、前記第３の勾配磁場、および前記第４の勾配磁場を印加するための勾配コイルと、
を有する、請求項３〜７のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴装置。 - 前記励起用のｋ空間は、前記撮影部位を励起している間に印加される勾配磁場を用いて規定されるｋ空間である、請求項１〜１０のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴装置。
- 互いに直交する第１の軸および第２の軸を用いて規定される励起用のｋ空間においてΔｋの間隔で並ぶ複数のトラジェクトリに従って被検体の撮影部位を励起する磁気共鳴装置に適用されるプログラムであって、
前記第１の軸に平行な第１の複数のトラジェクトリに従って被検体の撮影部位を励起し、前記撮影部位の情報を含む第１のイメージングデータを取得するための第１のシーケンスであって、前記第１の複数のトラジェクトリのうちの一つのトラジェクトリが前記第２の軸上の座標値Ｐ＝ｍ・Δｋ（０＜ｍ＜１／２）に存在するとともに、前記第１の複数のトラジェクトリが前記第２の軸に沿う方向にΔｋの間隔で並ぶように、前記撮影部位を励起する第１のシーケンス、並びに
前記第１の軸に平行な第２の複数のトラジェクトリに従って被検体の撮影部位を励起し、前記撮影部位の情報を含む第２のイメージングデータを取得するための第２のシーケンスであって、前記第２の複数のトラジェクトリのうちの一つのトラジェクトリが前記第２の軸上の座標値Ｐ＝−ｍ・Δｋ（０＜ｍ＜１／２）に存在するとともに、前記第２の複数のトラジェクトリが前記第２の軸に沿う方向にΔｋの間隔で並ぶように、前記撮影部位を励起する第２のシーケンス、を実行する磁気共鳴装置に適用されるプログラムであり、
前記第１のイメージングデータと前記第２のイメージングデータに基づいて、前記撮影部位の画像を作成する画像作成処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
Applications Claiming Priority (2)
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