JPH01129841A - 磁気共鳴診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、磁気共鳴（Ｍ　Ｒ；　ｍａｇｎｅｔｉｃｒｅ
ｓｏｎａｎｃｏ）現象を利用して被検者のスライス像等
の医用診断に供することができる診断情報を得る磁気共
鳴診断装置に関し、特にスキャン時間の短縮を実現しつ
つ最適なスライス特性を得るようにした磁気共鳴診断装
置に関する。

（従来の技術） 磁気共鳴現象は、静磁場中に置かれた零でないスピン及
び磁気モーメントを持つ原子核が特定の周波数の電磁波
のみを共鳴的に吸収・放出する現象であり、γを原子核
の種類に固有の磁気回転比、また、Ｈｏを静磁場強度と
すると、この原子核は下記式に示す角周波数ω０で共鳴
する。

ω０−γＨＯ 以上の原理を利用して生体診断を行う方法は、上述の共
鳴吸収の後に誘起される上記と同じ周波数の電磁波を信
号処理して例えば被検体の断層像等を得るようにしてい
る。

この場合、磁気共鳴による診断情報の収集は、静磁場中
に配置した被検体の全部位を励起し且つ信号収集するこ
とができるものであるが、装置構成上の制約やイメージ
ング像の臨床上の要請から、実際は特定のスライス面に
対する励起とその信号収集を行うようにしている。

ここで、イメージング法として望まれる条件は、スキャ
ン時間の短縮化を実現するために同一の傾斜磁場強度に
てＴＥ（エコー時間）が短いこと、さらにスライス特性
の向上を実現するために矩形波状の選択励起パルス波で
あること、である。−般に選択励起パルス波（ＳＥＰ波
）としては、±４πのＳ　Ｉｎｃ関数や±２πのＳ　Ｉ
ｎｃ関数等が用いられる。

（発明が解決しようとする問題点） 上述において、±４πの５ｔｎｅ関数を用いた選択励起
パルス波によれば、矩形波状に近い波形となるのでスラ
イス特性は良く高画質のギヤプレスマルチスライスを行
うことができるが、同一の傾斜磁場強度にてＴＥが長く
なり、問題がある。−方、±２πのＳ　Ｉｎｃ関数を用
いた選択励起パルス波を用いれば、同一の傾斜磁場強度
にて短いＴＥ（エコー時間）が実現されるが、発生波形
そのものの形状や重畳する傾斜磁場波形の非直線性等の
諸要因のためにスライス特性は良くなく、ギヤプレスマ
ルチスライスを行うことができない、という問題点があ
った。

そこで本発明の目的は、スライス特性の向上とスキャン
時間の短縮化を実現し得る磁気共鳴診断装置を提供する
ことにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は上記問題点を解決し且つ目的を達成するために
次のような手段を講じたことを特徴としている。すなわ
ち、本発明は、静磁場中に置いた被検者に対して選択励
起パルス波と共に傾斜磁場を印加して前記被検者の特定
スライス面の部位に磁気共鳴による励起を生じせしめ該
部位から誘起した磁気共鳴信号を収集して診断情報を得
るようにした磁気共鳴診断装置において、±２πのＳ　
１ｎｃ関数で表わされる選択励起パルス波を保持する保
持手段と、この保持手段の選択励起パルス波を用いてス
ライス特性測定用シーケンスを実行する手段と、この手
段の実行により得たスライス特性の実測値と予め定めら
れた理想値との誤差を算出する手段と、この手段によっ
て求めた誤差値が最小値となるように前記選択励起パル
スを決定するパラメータを変更する手段と、この手段に
よって得た変更パラメータによって選択励起パルスを算
出し前記保持手段に保持する手段とを備え、前記各手段
による一連の処理を少なくとも１回を行う構成としたこ
とを特徴とする。

（作用） このような構成によれば、±２πのＳｉｎｃ関数を変形
することで選択励起パルス波を理想的な波形（矩形波）
とすることができるようになり、この選択励起パルス波
を用いて画像収集シケーンスを実行することにより、短
時間ＴＥによるスキャン時間の短縮化を実現しつつ高画
質のギャップレスマルチスライス像を得ることができる
ようになる。

（実施例） 以下本発明にかかる磁気共鳴診断装置の一実施例を図面
を参照して説明する。

第１図は本実施例の磁気共鳴診断装置の構成を示してい
る。第１図に示すように、被検者Ｐをその内部に収容す
るマグネットアセンブリＭＡは、被検者Ｐに対して作用
させる高強度静磁場を発生する例えば超電導方式又は常
電導方式の静磁場コイル１と、ｘ、ｙ、ｚ軸方向に沿う
傾斜磁場を発生する３つの傾斜磁場コイル２と、励起と
信号収集を行うための例えば送信と受信とを兼用した送
受信コイル３とを備えている。

また、静磁場コイル１の励磁制御や冷媒供給制御を行う
静磁場制御系４を有している。Ｘ、Ｙ。

Ｚ軸傾斜磁場コイル２はｘ、ｙ、ｚ軸傾斜磁場電源５，
６．７により励磁制御されるようになっている。送受信
コイル３はその送信（励起）に際しては送信器８により
駆動され、受信（信号収集）に際しては受信器９により
駆動されるようになっている。

また、ｘ、ｙ、ｚ軸傾斜磁場電源５，６．７や送信器８
、受信器９による傾斜磁場及び送受信信号の発生シーケ
ンスを制御するシーケンサ１０と、このシーケンサ１０
及び寝台等の付属機器を含む全システムを統括制御及び
信号処理するコンピュータシステム１１、生成像を表示
する表示系１２とを備えている。

また、±２πのＳｉｎｃ関数を変形することで理想的な
矩形波に近付けて理想的な選択励起パルス波を算出する
最適ＳＥＰ算出部１３を備えている。

この最適ＳＥＰ算出部１３は選択励起パルス波を保持し
ておき、この保持した選択励起パルス波を用いてスライ
ス特性測定用シーケンスを実行し、この実行により得た
スライス特性の実測値と予め定められた理想値との誤差
を算出し、これによって求めた誤差値が最小値となるよ
うに前記選択励起パルスを決定するパラメータを変更し
、これにより得た変更パラメータによって新たな選択励
起パルスを求め、この一連の処理を少なくとも１回を行
うことにより、理想的な矩形波とするものである。

以下、この最適ＳＥＰ算出部１３を第２図を参照して詳
細に説明する。すなわち、最適ＳＥＰ波算出部１３は図
示しないＲＡＭ　（ランダム・アクセス・メモリ）を有
しており、このＲＡＭ内には図示しない波形発生器によ
り発生した選択励起パルス波が格納されている（ステッ
プＳｌ）。

ステップＳ２では、ＲＡＭから選択励起パルス波を取出
して９０＠ＳＥＰ波、１８０°ＳＥＰ波を得、これと共
にスライス用傾斜磁場、エンコード用傾斜磁場、リード
用傾斜磁場を同一方向（図示ではＺ軸方向）に印加する
べくこれらを組合わせて図示右に示すスライス特性測定
用シーケンスを生成し、第１図のシーケンサ１０に与え
る。

ステップＳ３としてシーケンサ１０はスライス特性測定
用シーケンスを実行し、ｘ、ｙ、ｚ軸傾斜磁場コイル２
によりスライス用傾斜磁場。

エンコード用傾斜磁場、リード用傾斜磁場を共にＺ軸方
向に発生し、さらに送受信コイル３により９０°ＳＥＰ
波、１８０°ＳＥＰ波を発生し、被検者Ｐの特定部位に
磁気共鳴現象を生じせしめ、これによって生じる磁気共
鳴信号を同送受信コイル３により収集して受信器９を介
してコンピュータシステム１１に取込んで１次元フーリ
エ変換処理を行って実測値を得、表示系１２にて表示を
行う。　ここで、ステップＳ４として第２図の図示右に
示すようにステップＳ３によるスライス特性実測値と矩
形波を用いた場合のスライス特性理想値との誤差Ｅを、
０〜１０％の立上り、１０〜９０％の立上り、９０〜１
００％の立上りの３種類に別けて計算を行なう。

次にステップＳ５として、誤差Ｅが最小となるように選
択励起パルス（±２πのＳｉｎｃ関数を変形したもの）
を決定するパラメータを変更する。

ここで、選択励起パルスは次の式で表わされている。

そして、誤差Ｅが最小となるパラメータを変更するため
の一手法は次の通りである。

初期値ａｔ　＝ａ２−ａ３−ａ４−ａ５−０初期値刻み
Δａｌ−Δａ２−Δａ３ 暉Δａ４■Δａ５−〇 ａ　１４−　ａ　Ｉ＋Δａ１で誤差Ｅが減少したらΔａ
ｌ←２Δａｌ ａ１←ａ１＋Δａｌで誤差Ｅが増加したらΔａｌ←−１
／２Δａ１ ステップＳｋｉとして上述の手法によりパラメータを求
めて、新規のＳＥＰ波を算出してステップＳｌに戻り、
ＲＡＭ内に新規ＳＥＰ波を格納する。

以上のステップ５ｔ−ｓｅの一連の計算を少なくとも１
回行って、理想的な選択励起パルス波として、最適ＳＥ
Ｐ波算出部１３内のＲＡＭに格納する。

上述の最適ＳＥＰ波を用いて通常の単一スライス像撮影
シーケンス、マルチスライス像撮影シーケンス、ギャッ
プレスマルチスライス像撮影シーケンス等の種々の画像
シーケンスを実行することができ、これにより被検者Ｐ
の各種スライス像を得、表示系１２にて表示を行うこと
ができるようになる。

以上のように本実施例によれば、ＳＥＰ波を最適化する
ことができ、短時間ＴＥによるスキャン時間の短縮化を
実現することができると共に高画質のギャップレスマル
チスライス像を得ることができるようになる。また、マ
ルチエコー法の撮影シーケンスでは、第３．第４エコー
像の高画質化を実現することができるようになる。

［発明の構成］ 以上のように本発明によれば、±２πのＳｉｎｃ関数を
変形した理想的な選択励起パルス波を使用することでス
ライス特性を理想的な波形（矩形波）とすることができ
るようになり、この選択励起パルス波を用いて画像収集
シケーンスを実行することにより、短時間ＴＥによるス
キャン時間の短縮化を実現しつつ高画質のギャップレス
マルチスライス像を得ることができ、よって、スライス
特性の向上とスキャン時間の短縮化を実現し得る磁気共
鳴診断装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる磁気共鳴診断装置の一実施例の
構成を示す図、第２図は同実施例の最適ＳＥＰ波算出部
の詳細な動作を示す流れ図である。 ＭＡ・・・マグネットアセンブリ、１・・・静磁場磁石
、２・・・傾斜磁場コイル、３・・・送受信コイル、４
・・・静磁場制御系、５・・・Ｘ軸傾斜磁場電源、６・
・・Ｙ軸傾斜磁場電源、７・・・Ｚ軸傾斜磁場電源、８
・・・送信器、９・・・受信器、１０・・・シーケンサ
、１１・・・コンピュータシステム、１２・・・表示系
、１３・・・最適ＳＥＰ波算出部。 出願人代理人　　弁理士　鈴江武彦

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 静磁場中に置いた被検者に対して選択励起パルス波と共
   に傾斜磁場を印加して前記被検者の特定スライス面の部
   位に磁気共鳴による励起を生じせしめ該部位から誘起し
   た磁気共鳴信号を収集して診断情報を得るようにした磁
   気共鳴診断装置において、±２πのＳｉｎｃ関数で表わ
   される選択励起パルス波を保持する保持手段と、この保
   持手段の選択励起パルス波を用いてスライス特性測定用
   シーケンスを実行する手段と、この手段の実行により得
   たスライス特性の実測値と予め定められた理想値との誤
   差を算出する手段と、この手段によって求めた誤差値が
   最小値となるように前記選択励起パルスを決定するパラ
   メータを変更する手段と、この手段によって得た変更パ
   ラメータによって選択励起パルスを算出し前記保持手段
   に保持する手段とを備え、前記各手段による一連の処理
   を少なくとも１回行う構成としたことを特徴とする磁気
   共鳴診断装置。