JPH02144037A - 磁気共鳴映像装置 - 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、磁気共鳴映像装置に係り、特に化学シフトに
よるわずかに異なる磁気共鳴周波数を持つ２つの物質を
分離して高速で画像化し得る磁気共鳴映像装置に関する
。

（従来の技術） 磁気共鳴映像法（Ｍ　ＲＩ　：　ｌａｇｎｅｔｌｅ　ｒ
ＱｓＯｎａｎｃｅ　ｉｍａｇｉｎｇ）は、既に良く知ら
れているように、固有の磁気モーメントを持つ原子核ス
ピンの集団が強度Ｈｏの一様な静磁場中に置かれたとき
に、静磁場の方向と垂直な面内で特定の角速度ω−γＨ
ａ　　（γは磁気回転比）で回転する高周波磁場のエネ
ルギを共鳴的に吸収する磁気共鳴現象を利用して、分子
の化学的および物理的な情報を映像化する手法である。

この磁気共鳴映像法を用いて被検体内の特定原子核（例
えば水および脂肪中の水素原子核）の空間的分布を映像
化する方法としては、ローターバ（Ｌａｕｔｅｒｂｕｒ
　）による投影再構成法、り？−（Ｋｕｍａｒ　）　、
ウェルチ（Ｗｅｌｔｌ　）あるいはエルンスト（Ｅｒｎ
５ｔ　）によるフーリエ法、およびフーリエ法の変形で
あるハチソン（Ｈｕｔｃｈｌｓｏｎ　）等によるスピン
ワープ法等が知られている。

この磁気共鳴映像法により映像を得るための磁気共鳴映
像装置では、超音波診断装置およびＸ線ＣＴ　（ｃｏｍ
ｐｕｔｅｄ　ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置のような他の
医用画像診断装置に比べてデータの収集に長時間を要す
る。したがって、呼吸による体動のような被検体の体動
によってアーティファクトを生じ、そのため心臓および
血管系のように高速の体動のある部分を映像化すること
が難しいという問題がある。また、撮像時間が長くなる
ため、被検者に与える苦痛も大きい。

そこで、磁気共鳴映像法による画像を高速に得る方法と
して、例えば、マンスフイールド（Ｍａｎｓｆｌｅｌｄ
　）によるエコープラナ法およびハチソン（Ｈｕｔｃｈ
ｌｓｏｎ　）等による超高速フーリエ法のような超高速
イメージング法が提案されている。

エコープラナ法では、第６図に示すようなパルスシーケ
ンスに従って磁気共鳴データの収集が行われる。（１）
スライス用勾配磁場Ｇｓを印加しつつ高周波磁場ＲＦと
して９０＠の高周波選択励起パルスを印加してスライス
部位の磁化を選択的に励起する。（２）　　１０００高
周波パルスを印加する。

（３）スライス面と平行な方向に位相エンコード用勾配
磁場Ｇｅを静的に印加しつつ、スライス面に平行で且つ
位相エンコード用勾配磁場Ｇｅに直交する方向に読出し
用勾配磁場Ｇ「を高速に複数回スイッチングさせて印加
する。

また、超高速フーリエ法（マルチプルエコー・フーリエ
法とも称される）では、第７図に示すように、位相エン
コード用勾配磁場Ｇｅが読出し用勾配磁場の反転毎にパ
ルス的に印加される点が第６図のエコープラナ法とは異
なっている。

これらの方法によれば、１回の９０″高周波パルスによ
って励起されたスライス部位の磁化が横磁化の緩和現象
により緩和する時間内に、スライス部位の画像化に必要
な全てのデータを収集することができ、超高速イメージ
ングが可能である。

しかしながら、これらの超高速イメージング法では次の
ような問題がある。励起されたスライス部位内の磁化は
、静磁場の空間的な不均一性のために位相分散が生じ、
横緩和時間Ｔ２より短い時間Ｔ２＊で見掛は上の横緩和
が起こる。このため、磁化の励起直後から磁気共鳴デー
タの収集を行なおうとしても、装置の特性上、励起した
時点で直ちにデータ収集を開始することは困難であり、
データ収集の開始に遅れが避けられないため、１２本に
よる位相分散の影響で正しい画像再構成ができない。そ
こで、第６図および第７図に示した超高速イメージング
のパルスシーケンスでは、９０°選択励起パルスにより
磁化を励起した後、１０００高周波パルスを印加して、
空間的に位相分散している磁化の位相を揃えてから画像
データを収集するようにしている。

この方法によると、磁化の位相が揃うまでに、磁化を励
起してから　１８０°高周波１＜ルスを印加するまでの
時間の２倍の時間ＴＥを必要とする。したがって、磁化
を励起してから磁気共鳴データの収集を終了するまでに
要する時間（撮像時間）には、実際に磁気共鳴データを
収集している時間の他に、１８０°パルスの印加に伴な
う時間が加わることになり、これがさらに高速のイメー
ジングを実現する上で障害となっている。

また、上述したエコープラナ−法および超高速フーリエ
法では、位相エンコード用勾配磁場の強度が非常に小さ
い。このため、静磁場の空間的あるいは時間的な不均一
によって位相エンコード誤差を生じ易い。このような位
相エンコード誤差は、再構成画像の歪やぼけの原因とな
る。

一方、被検体内の特定原子核からの磁気共鳴信号であっ
ても、その化学的環境の違いによりケミカルシフトと呼
ばれるわずかな周波数の違いが生じる。このケミカルシ
フトを利用し、被検体内の水と脂肪の分離画像を得る方
法としては、デイクソン法が知られている。このデイク
ソン法では、１組の水と脂肪の分離画像を得るのに２回
のイメージング操作を必要とし、更に各イメージングに
は、前記超高速イメージング法よりも撮像に要する時間
の長い従来のイメージングを用いているため、水と脂肪
の分離画像を得るために長時間を要するという欠点があ
る。

デイクソン法により水と脂肪の分離画像を得るためのパ
ルスシーケンスを第８図に示す。まず、第８図（ａ）に
示すように、被検体に、スライス用勾配磁場Ｇｓと共に
９０°選択励起パルスＲＦＩを印加し、それから時間Ｔ
Ｅ／２後に１８０”パルスＲＦ２を印加すると、分散し
ていた核スピンの位相がさらに時間ＴＥ／２後に再び揃
いエコーを生じる。このとき、水と脂肪に含まれる水素
原子核の磁気共鳴信号は同一の位相を持つ。このような
状態で、読出し用勾配磁場Ｇｒをかけ、１工コー分のデ
ータを収集する。これらの操作を位相エンコード用勾配
磁場Ｇｅを少しずつ変えながら所定回数繰り返すことに
より、画像再構成に必要な全磁気共鳴データを収集する
。このようにして得られる磁気共鳴データにより画像再
構成すれば、水と脂肪の画像の和に相当する画像が得ら
れる。

ただし、この画像は水と脂肪の共鳴周波数の差に応じた
位置のずれのある、すなわちいわゆるケミカルシフトア
ーティファクトの含まれる画像である。次に、第８図（
ｂ）に示すように、１８０°パルスＲＦ２をかけるタイ
ミングを、９０”パルスＲＦｌから時間ＴＥ’　／２後
に変更し、さらに時間ＴＥ’　／２後にエコーが生じて
から時間ΔＴ後に磁気共鳴データを収集するようにする
。このとき時間ΔＴは、水と脂肪における水素原子核の
磁気共鳴信号の位相差がちょうど１８０″になるように
しておく。このようにして得られる磁気共鳴データによ
る再構成画像は、水と脂肪の画像の差の画像に相当する
画像となる。したがって、これら２種の画像から、計算
によって、水の画像と脂肪の画像を分離して得ることが
できる。

デイクソン法では、水と脂肪の分離画像を得る、のに２
回のイメージングが必要であるが、第８図（ｂ）に示さ
れるシーケンスにおけるΔＴを所定の値（水と脂肪の信
号の位相差がπ／２または一π／′２となる時間）とす
ることにより、１回のイメージングで水と脂肪の画像情
報をそれぞれ画像データの実数部と虚数部とに分離して
得ることができる。これを利用して水と脂肪の分離画像
を得る方法は、変形デイクソン法と称される。この変形
デイクソン法においても、前記超高速イメージング法よ
りも撮像に要する時間の長い従来のイメージングを用い
ているため、水と脂肪の分離画像を得るためには長時間
を要する。

（発明が解決しようとする課題） このように、変形デイクソン法を用いて水と脂肪の分離
画像をｉする場合には、超高速イメージング法でなく撮
像に要する時間の長い従来のイメージング法を用いてい
るため、水と脂肪の分離画像を得るために長時間を要す
る。

そこで、変形デイクソン法に先に述べた超高速イメージ
ング法を適用することが考えられる。しかしながら、既
に述べたように、従来の超高速イメージング法では、静
磁場の不均一性により位相分散した磁化の位相を揃える
過程を含むことにより高速性が損なわれ、また静磁場の
不均一性により位相エンコード誤差が生じて再構成画像
が劣化するという問題がある。しかも、変形デイクソン
法のように化学シフトによりわずかに共鳴周波数が異な
る２種の物質の分離画像を得る場合には、静磁場の不均
一性による空間的な位相誤差のような誤差が画質に与え
る影響が特に大きい。

本発明はこのような問題点を解決し、化学シフトにより
わずかに共鳴周波数が異なる２種の物質の分離画像を、
従来以上の超高速イメージングにより短時間でしかも静
磁場の不均一性によらず高品質に得ることのできる磁気
共鳴映像装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明に係る磁気共鳴映像装置は、化学シフトによって
わずかに磁気共鳴周波数が異なる所定の２つの物質の核
磁化の位相差が所定の時間でπ／２あるいは−π／２と
なるようにタイミング調整された所定のパルスシーケン
スを用いて、高周波磁場によって磁気共鳴が励起される
スライスの画像再構成に必要な全ての磁気共鳴データを
該スライスの前記所定の核磁化が横磁化の緩和現象によ
り緩和する時間内に収集するデータ収集手段と、この手
段により収集された磁気共鳴データを２次元複素フーリ
エ変換することによって画（象情報の実数部と虚数部と
に分離して得られる前記２つの物質の少なくとも一方の
磁気共鳴画像を得るための画像処理手段と、前記データ
収集手段により前記スライスの画像再構成に必要な全て
の磁気共鳴データが収集される過程における前記磁場の
不均一性の影響を補正する補正手段とを備えることによ
って、静磁場の不均一性の影響を補正しつつ前記２つの
物質の分離画像の超高速イメージングを可能としたもの
である。

ここで、データ収集手段は、好ましくは、２つの物質、
例えば水と脂肪に含まれる水素原子核の核磁化の位相差
が所定の時間でπ／２あるいは−π／２となるようにタ
イミング調整された所定のパルスシーケンスに従って、
高周波磁場として９０’高周波パルスを印加してスライ
スを励起した直後に、１０００高周波パルスの印加を経
ずに読出し用勾配磁場をスイッチングさせて印加すると
ともに位相エンコード用勾配磁場を印加することにより
、スライスの磁気共鳴データを収集する。、また、補正
手段は、９０°高周波パルスの印加後に　１０００高周
波パルスを印加しなかったことにより生じる磁化の位相
分散の影響、および静磁場不均一性による位を目エンコ
ード誤差の少なくとも一方を補正する。

（作用） 本発明では、水と脂肪との分離画像のような、化学シフ
トによってわずかに磁気共鳴周波数が異なる所定の２つ
の物質の核磁化の画像を、極めて短時間に得ることがで
きる。そして、スライス面の磁化を励起した後、１００
０高周波パルスを印加せずに高速イメージングのシーケ
ンスに移行してデータを収集した場合でも、最終的に静
磁場の不均一性により生じる磁化の位相分散の影響が排
除される。また、超高速イメージングでは強度の弱い位
相エンコード用勾配磁場を用いることにより、静磁場の
不均一性によって位相エンコード誤差が発生するが、こ
のような位相エンコード誤差も補正される。したがって
、極めて短時間で、化学シフドアーデイファクトや画像
歪みのない正しい前記分離画像を得ることができ、心臓
などのように動きのある部位の前記分離画像による画像
診断が可能となる。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例に係る磁気共鳴映像装置の構
成を示す図である。

同図において、静磁場磁石１および勾配磁場コイル３は
、励磁用電源２および駆動回路４によってそれぞれ駆動
される。励磁用電源２および駆動回路４は、システムコ
ントローラ１０により制御される。静磁場磁石１は、寝
台６上の被検体５（例えば人体）に対して一様な静磁場
を印加する。

勾配磁場コイル３は、被検体５の注目する所望の断面（
スライス面）内の直交するＸとｙの２方向、およびそれ
に垂直な２方向に磁場強度がそれぞれ変化する勾配磁場
を印加する。なお、本実施例では、Ｚ方向に印加する勾
配磁場をスライス用勾配磁場Ｏｓ、ｘ方向に印加する勾
配磁場を読出し用勾配磁場Ｇｒ、ｙ方向に印加する勾配
磁場を位相エンコード用勾配磁場Ｇｅとして説明する。

被検体５には、さらに送信部８からの高周波信号により
プローブ７から発生される高周波磁場が印加される。送
信部８もシステムコントローラ１０の制御の下で動作す
る。本実施例におい°Ｃは、プローブ７を、高周波磁場
の発生のための送信コイルと被検体５内の各種の原子核
に関する磁気共鳴信号を受信する受信コ・イルとに共用
しているが、専用の送信および受信コイルを別々に設け
てもよい。

プローブ７により受信された磁気共鳴信号すなわち磁気
共鳴エコー信号は、受信部９で増幅され且つ検波された
後、データ収集部１１に転送される。このデータの転送
もシステムコントローラ１０の制御のＦで行われる。シ
ステムコントローラ１０により制御されるデータ収集部
１１は、受信部９から与えられる磁気共鳴エコーＧＡ号
を収集し川、つＡ／Ｄ　（アナログ−ディジタル）変換
した後、電子計算機１２に送る。

電子計算機１２は、コンソール１３を介してオペレータ
に゛より操作制御される。電子計算機１２は、データ収
集部１１から入力される磁気共鳴エコーデータに対する
フーリエ変換によって画像再構成処理を行ない、画像デ
ータを得る。また、電子計算機１２はシステムコントロ
ーラ１０の制御をも行なう。電子計算機１２により得ら
れた画像データは画像デイスプレィ１４に供給され、画
像表示される。

第２図に、本発明に基く被検体５内のスライスの水と脂
肪の分離画像の画像データを得るためのパルスシーケン
スの一例を示す。このパルスシーケンスはシステムコン
トローラ１０によって制御される。

この第２図に示すパルスシーケンスは、第７図に示した
従来の超高速フーリエ法のパルスシーケンスに基本的に
従ったものである。ただし、このパルスシーケンスでは
、９０°選択励起パルスの印加後１８０°高周波パルス
の印加の前に位相エンコード用勾配磁場Ｇｃを印加して
いる点、１０００高周波パルスとしても選択励起パルス
を用い且つスライス用勾配磁場Ｇｓを印加した状態で１
０００高周波パルスを印加している点で第７図の場合と
異なっ−Ｃいる。

すなわち、最初にまず被検体５内の注目するスライス部
位の磁化を選択的に励起するために、２方向のスライス
用勾配磁場Ｇｓを印加し、且つその状態で高周波磁場Ｒ
Ｆとして９０″選択励起パルス（所定のスライス領域の
磁化のみを９０″回転させるための高周波パルス）を印
加することにより、被検体５内の特定のスライス部位の
所定の核磁化を選択的に励起して磁気共鳴を生じさせる
。なお、スライス用勾配磁場Ｇｓは９０°選択励起パル
スの印加後、磁化の位相を揃えるために反転される。

このように、９０６選択励起パルスおよヒスライス用勾
配磁場Ｇｓを印加した後、Ｘ方向の位相エンコード用勾
配磁場Ｇｅを印加する。さらにその後、すなわち９０°
選択励起パルスの印加からＴＥ／２後に、スライス用勾
配磁場Ｇｓを印加しつつ１８０°選択励起パルスを高周
波磁場ＲＦとして印加する。そして、第７図の場合は、
１８０°パルスの印加からさらにＴＥ／２後から磁気共
鳴エコー信号が生じていたのに対し、この第２図の場合
は、１８０°パルスの印加からさらにＴＥ／２を待たず
にＸ方向の読出し用勾配磁場Ｇ「およびＸ方向の位相エ
ンコード用勾配磁場Ｇｅの印加を行なって−ｎ　−ｎ番
［１の磁気共鳴エコーを順次生じさせる。すなわち、２
方向と直交するｘｙ平面の一方向、例えばＸ方向に読出
し用勾配磁場Ｇ「を交互に正負反転するようにスイッチ
ングさせて繰返し印加すると同時に、ｘｙ平面の他の一
方向、例えばＸ方向に、位相エンコード用勾配磁場Ｇｅ
を読出し用勾配磁場Ｇｒの反転時毎にパルス状に印加す
る。これにより被検体５内からの−ｎ　−ｎ番目の磁気
共鳴エコー信号Ｓｉｇ、が収集される。なお、一連の磁
気共鳴エコー信号Ｓｉｇ、の中心の０番目のエコー信号
発生時が１−０すなわち９０″選択励起パルスの印加か
らＴＥ十ΔＴｄ（ΔＴｄは変形デイクソン法に基づく時
間シフト量）となるように読出し用勾配磁場Ｇｒおよび
位相エンコード用勾配磁場Ｇｅの印加を行なっている。

これらのエコー信号の列をフーリエ変換して画像再構成
を行なうことにより、スライスの画像データが生成され
る。

この方法によれば、９０°高周波パルスによって励起さ
れ、１８０’パルスにより集束されたスライス面内の磁
化が静磁場の不均一性の影響を含む横磁化の緩和現象に
より緩和する時間Ｔ２＊内に、スライスの全磁気共鳴デ
ータが収集されるばかりでなく、９０°選択励起パルス
の印加からＴＥ＋ΔＴｄ後のエコーが収集される磁気共
１１ＦＳエコー信号列の中心となるように一連の磁気共
鳴エコー信号が収集されるために、第７図に示したパル
スシーケンスよりさらに高速の水と脂肪の分離画像のイ
メージングが可能となる。

第２図に示した本発明による超高速水脂肪分離映像法の
パルスシーケンスにより、空間的な静磁場の不均一性か
存在する場合に観測されるエコー信号Ｓ　（ｔ）は、次
式で与えられる。

５（１）＝Ａ・ｅｘｐ（−１／Ｔ　２　）ｘｊＪ［ｕ（
ｘ、　ｙ）＋ｐｌ（ｘ、　７）・ｔｘｐｌ−ｉΔωｃ（
Δ７ｄ＋ｌ）ｌ］Ｘｅｘｐ（−ｉ′ＩΔＨ（ｘ、　ｙ）
ΔＴｄ）Ｘｅｘｐ［−ｉ７１（Ｇｘ−ｘ・ｔ（１）十Ｇ
ｙ・７・三（１）十ΔＨ（１，ｙ）Ｉｆ　ｌ＋！ｘｄ７
・・・（１） ただし、Ｍ（読出し方向）×Ｎ（エンコード方向）マト
リクスであるとして、Ｇｘ＝ＮＧｙ。

Ｔ２は横緩和時間、ρｗ（ｘ、ｙ）およびｐ　ｆ（ｘ、
ｙ）は被検体の水および脂肪における核スピンの密度分
布、ΔωＣは水・脂肪の化学シフトの角周波数、ΔＴｄ
は変形デイクソン法に基づく時間シフト量［この場合、
脂肪の化学シフト周波数をｆｃとすれば（４ｎ±１）／
４ｆｃに設定される］、γは核磁気回転比、ΔＨ（ｘ、
ｙ）は静磁場の不均一性分布、ＧｘおよびＧｙは読出し
用および位相エンコード用勾配磁場の強度、Ｖ　（ｔ）
は読出し用勾配磁場の積分関数、三（１）は位相エンコ
ード用勾配磁場の積分関数である。

ここで、 ７ＧＸ・ｌ・マ（１）＞ｙ・ΔＨ（！、　ｙ）１．　　
Δωｅｌ三　　（Δ　Ｔ）　　　−ｆ　　　　　ｔｄｔ
であるから、（１）式は近似的に、 ５（１）　Ａ・ｅｘｐ（−１／Ｔ　２　）Ｘ／ｆｐｖ（
ｘ、　り・ｅｘｐ（−ｔ７ΔＨ（！、　ｙ）ΔＴｄ）ｘ
［Ｐ［−ｉ　７１（Ｇｘ　°ｘ　Ｉｆ（ｔ）＋Ｇｙ・（
ｙ＋ΔＨ（１，ｙ）／Ｇｙ）二（１）ｌ］ｄＸｄＹ十Ａ
・ｔｘｐ（−１／Ｔ　２　） Ｘ１ｆｐＩ（１，１）・ｅｘｐ（−ｉ（Δωｃ＋７ΔＨ
（ｘ、　ｙ）ΔＴｄ）ＩＸｅｘｐ［−ｉｙ　Ｉ（Ｇｘ・
ｘ４（１）＋ｃｙ・（ｙ＋ΔＨ（１，ｙＶＧ１＋Δωｃ
／ｙＧｊ）三Ｎ）ｌｌｄｘｄｙ・・・（２） ここで、Ｔ２をωとし、 ΔωＣ・ΔＴｄ−−π／２ ｋｘ＝γＧｘｖ（ｔ） ｋｙ調γＧｘｌＦ　（ｔ） とすれば、（２）式は、 ５（ｋｘ、　ｋｙ） ・ｊｊ［ｐｖ（ｘ、　ｙ）＋１ｐｌ（ｘ、　ｙ）ｘｅｘ
ｐｌ−ｉΔωｃ（ΔＴｄ＋ｋｙ／ｙＧｙ）ｌ　］Ｘｅｘ
ｐ（−ｉ７ΔＨ（１，ｙ）ΔＴｄ）Ｘｅｘｐ［”ｉ　１
ｘｋｘ＋（ｙ＋ΔＨ（ｘ、　ｙ）／Ｇｙ）ｋｙｌ　１ｄ
ｘｄｙとなる。

ここで、 Ｘ　　　　瓢　Ｘ ｙ−”ｙ＋ΔＨ（ｘ、　　ｙ）／Ｇｙ とすれば、得られる再構成画像は、 ｐ　（１’ｌ　ｒ’）　　−ｐ　ｒ（ｘ’、　７′）＋
ｉ　ｐ　ｉ（ｘ’、　１′）＝　Ｉｐｖ（ｘ、　ｙ）＋
１ｐｌｆｘ、　７−Δωｃ７′７Ｇ７）ＩＸ　Ｊ（Ｘ＋
　Ｆ）’　ｒｘｐ（−ｉ７Δ）］（ｘ、　ｙ）・ΔＴｄ
）・・・（４） ただし、Ｊ（ｘ、、ｙ）は、ヤコビアン（Ｊａｃｏｂｉ
ａｎ）である。

よって、 ・・・（５） が得られる。ただし、 Δ＝ｃｏｓθ１　　ｃｏｓθ２　＋ｓｉｎθｌ５ＩＩｌ
θ２θ、−γΔＨ（Ｘ、　ｙ）ΔＴｄ θ２−γΔＨ（ｘ、ｙ−ΔωＣ／γＧｙ）ΔＴｄしたが
って、予め静磁場の不均一性ΔＨ（ｘ、ｙ）の分布を計
測しておけば、第２図のシーケンスで収集された画像デ
ータおよびΔＨ（ｘ、ｙ）を用いて（５）式により、静
磁場の不均一による影響の除去された正しい水および脂
肪の分離画像データを求めることができる。

第３図および第４図は本実施例における静磁場不均一性
の影響を補正して水と脂肪の分離画像を得るための処理
の流れを示したものである。

まず、静磁場の不均一性ΔＨ（ｘ、ｙ）を計測する（ス
テップ３１）。静磁場不均一性の計測法については、モ
ーズレ−（Ｍａｕｄｓ　ｌ　ａｙ）らによって提案され
ている。計４Ｐｊは撮像の度に行なってもよいし、ある
いは予め１回測定しておき、撮像の度にその計Ａｌｌ＋
結果を繰返し用いるようにしてもよい。

次に、第“２図に示した超高速スキャンによるパルスシ
ーケンスを用い゛Ｃ磁気共鳴エコー信号Ｓ（【）のデー
タ収集を行ない（ステップ３２）、次いで収集したデー
タにフーリエ変換による画像再構成処理を施す（ステッ
プ３３）。

次に、この画像再構成結果について前述した手法により
、不均一磁場による影響の補正処理を含む水と脂肪の分
離画像を得るための画像化処理を行なう（ステップ３４
）。

この水と脂肪の分離画像化処理ステップ３４では、第４
図に示すように、不均一磁場分布の座標変換および補間
処理（ステップ３４ａ）、不均一磁場に伴う位相誤差の
補正処理（ステップ３４ｂ）、座標変換（ステップ３４
ｃ）、および脂肪画像の化学シフト周波数に伴う画像シ
フトの補正処理（ステップ３４ｄ）が行われる。

そ【２て、これらの処理が行なわれた画像再構成結果が
画像デイスプレィ上で表示される（ステップ３５）。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない。

例えば上記実施例では、９０°選択励起パルスを印加し
た後に１８０°パルスを印加するようにしたが、第５図
に示すようにα０　（例えば９０”　）選択励起パルス
とスライス用勾配磁場Ｇｓによりスライス面内の磁化を
励起した後、第２図に示したような　１８０°パルスの
印加を行なわずに、読出し用勾配磁場Ｇｒのスイッチン
グと、位相エンコード用勾配磁場Ｇｃパルス的な印加を
行なうことにより、さらに高速のイメージングを行なう
ようにしでもよい。このパルスシーケンスを用いた場合
には、１８０’高周波パルスを印加しないことによる、
静磁場不均一性の影響で生じる磁化の位相分散を補正し
、また静磁場不均一性の影響による位相エンコード２；
差を補正するようにする。

この第５図に示すパルスシーケンスは、第２図に示した
パルスシーケンスにおける　１８０°パルスおよびそれ
と同時に印加するされるスライス用勾配磁場Ｇｓの印加
を省略したものである。すなわち、最初にまず被検体５
内の注目するスライス部位の磁化を選択的に励起するた
めに、２方向にスライス用勾配磁場Ｇｓを印加するとと
もに、９０゜選択励起パルス（９０’以外のα０でもよ
い）を印加することにより、被検体５内の特定のスライ
スを選択的に励起する。なお、スライス用勾配磁場Ｇｓ
は９０°選択励起パルスの印加後、磁化の位相を揃える
ために反転される。

このように９０°パルスおよびスライス用勾配磁場Ｇｓ
を印加した後、第２図のような１８０°パルスおよびそ
れに伴うスライス用勾配磁場Ｇｓを印加せずに、２方向
と直交するｘｙ平而面一方向、例えばＸ方向に読出し用
勾配磁場Ｇｒを交互に正負反転するようにスイッチング
させて繰返し印加すると同時に、Ｘｙ平而面他の一方向
、例えばＸ方向に、位相エンコード用勾配磁場Ｇｅを、
読出し用勾配磁場Ｇｒの反転時毎にパルス状に印加する
。このようにすることにより、第２図の場合とほぼ同様
に被検体５内からの磁気共鳴信号（エコー信号）　Ｓｉ
ｇ、が得られる。

この方法によれば、第２図に示したような１８０°パル
スの印加過程がないために、第２図に示したパルスシー
ケンスよりさらに高速のイメージングが可能となる。

ただし、第５図のパルスシーケンスでは選択励起用９０
°高周波パルスによりスライス内の磁化を励起した後、
所定時間の後から磁気共鳴データの収集が行なわれる、
仮にこの時間が零であればＴ２＊による磁化の位相分散
は起こらないが、実際には上記所定時間を零にすること
は難しい。したがって、この場合には、Ｔ２＊による磁
化の位相分散の影響に対する補正も行なう。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない。

例えば上記実施例は本発明を超高速フーリエ法に適用し
た例であるが、第７図に示したエコープラナ−法に本発
明を適用してもよい。この場合、第２図および第５図に
おいて、読出し用勾配磁場Ｇｒの反転毎に繰返してパル
ス状に位相エンコード用勾配磁場Ｇｅを印加する代りに
、読出し用勾配磁場Ｇｒを反転しつつ印加している期間
中ずっと位相エンコード用勾配磁場Ｇｅを静的に印加す
る。

その他、本発明は要旨を逸脱しない範囲で種々変形して
実施することが可能である。

［発明の効果］ 本発明の磁気共鳴映像装置によれば、静磁場の不均一性
による影響を補正しつつ、化学シフトにより磁気共鳴周
波数のわずかに異なる２つの物質の分離画像を極めて高
速で得ることができる。したがって、例えば水と脂肪に
含まれる水素原子核の分離画像のような２つの物質の分
離画像を正しく且つ超高速で得ることができ、心臓や血
管系等の動きのある臓器における２つの物質の分離画像
化が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る磁気共鳴映像装置の構
成を示すブロック図、第２図は本発明による磁気共鳴デ
ータ収集のためのパルスシーケンスの一例を示す図、第
３図および第４図は同実施例における静磁場不均一性の
影響を補正する処理を含む水と脂肪の分離画像処理の流
れを示すフロチャート、第５図は本発明による画像デー
タ収集のためのパルスシーケンスの他の例を示す図、第
６図および第７図は従来のエコープラナ−法および超高
速フーリエ法のパルスシーケンスを示す図、第８図は従
来のデイクソン法のパルスシーケンスを説明するための
図である。 １・・・静磁場磁石、２・・・励磁用電源、３・・・勾
配磁場生成コイル、４・・・駆動回路、５・・・被検体
、６・・・寝台、７・・・プローブ、８・・・送信部、
９・・・受信部、１０・・・システムコントローラ、１
１・・・データ収集部、１２・・・電子計算機、１３・
・・コンソール、１４・・・画像デイスプレィ。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）一様な静磁場中に置かれた被検体に高周波磁場と
   勾配磁場とを所定のパルスシーケンスに従って印加し、
   被検体内からの磁気共鳴信号を検出して映像化する磁気
   共鳴映像装置において、化学シフトによってわずかに磁
   気共鳴周波数が異なる所定の２つの物質の核磁化の位相
   差が所定の時間でπ／２あるいは−π／２となるように
   タイミング調整された所定のパルスシーケンスを用いて
   、前記高周波磁場によって磁気共鳴が励起されるスライ
   スの画像再構成に必要な全ての磁気共鳴データを該スラ
   イスの前記所定の核磁化が横磁化の緩和現象により緩和
   する時間内に収集するデータ収集手段と、この手段によ
   り収集された磁気共鳴データを２次元複素フーリエ変換
   することによって画像情報の実数部と虚数部とに分離し
   て得られる前記２つの物質の少なくとも一方の磁気共鳴
   画像を得るための画像処理手段と、前記データ収集手段
   により前記スライスの画像再構成に必要な全ての磁気共
   鳴データが収集される過程における前記磁場の不均一性
   の影響を補正する補正手段とを備えたことを特徴とする
   磁気共鳴映像装置。
2. （２）所定の時間は、所定のパルスシーケンスにおいて
   読み出し用勾配磁場積分関数と位相エンコード用勾配磁
   場積分関数が共に零であるデータ収集時間であることを
   特徴とする請求項１の磁気共鳴映像装置。
3. （３）補正手段は、前記化学シフトによってわずかに磁
   気共鳴周波数が異なる２つの物質の分離に関する補正と
   画像ひずみに関する補正との少なくとも一方を行なう手
   段であることを特徴とする請求項１の磁気共鳴映像装置
   。
4. （４）補正手段は、前記２次元複素フーリエ変換によっ
   て得られる実数部画像または虚数部画像を、そのスライ
   ス内の静磁場不均一性の分布情報を用いて補正すること
   を特徴とする請求項１の磁気共鳴映像装置。
5. （５）データ収集手段は、前記スライスに垂直な方向の
   スライス用勾配磁場と共に前記所定の核磁化を励起する
   高周波パルスを印加して所定のスライスに磁気共鳴を励
   起した後、前記スライス用勾配磁場と直交する方向の読
   み出し用勾配磁場を高速で正負交互にスイッチングさせ
   て印加するとともに、前記スライス用勾配磁場および読
   み出し用勾配磁場と直交する方向の位相エンコード用勾
   配磁場を印加するパルスシーケンスにより、スライス面
   の画像再構成に必要な全データを収集することを特徴と
   する請求項１の磁気共鳴映像装置。
6. （６）データ収集手段は、前記スライスに垂直な方向の
   スライス用勾配磁場と共に前記所定の核磁化を励起する
   ９０°高周波パルスを印加して所定のスライスに磁気共
   鳴を励起した後、前記スライス用勾配磁場と直交する方
   向の読み出し用勾配磁場を高速で正負交互にスイッチン
   グさせて印加するとともに、前記スライス用勾配磁場お
   よび読み出し用勾配磁場と直交する方向の位相エンコー
   ド用勾配磁場を印加するパルスシーケンスにより、スラ
   イス面の画像再構成に必要な全データを収集する手段で
   ある請求項５の磁気共鳴映像装置。
7. （７）補正手段は、前記９０°高周波パルスの印加後に
   静磁場の不均一性によって生ずる磁化の位相分散の影響
   を補正する手段を含む請求項６の磁気共鳴映像装置。
8. （８）データ収集手段は、前記スライスに垂直な方向の
   スライス用勾配磁場と共に前記所定の核磁化を励起する
   ９０°高周波パルスを印加して所定のスライスに磁気共
   鳴を励起し、さらに１８０°高周波パルスを印加した後
   、前記スライス用勾配磁場と直交する方向の読み出し用
   勾配磁場を高速で正負交互にスイッチングさせて印加す
   るとともに、前記スライス用勾配磁場および読み出し用
   勾配磁場と直交する方向の位相エンコード用勾配磁場を
   印加するパルスシーケンスにより、スライス面の画像再
   構成に必要な全データを収集する手段である請求項５の
   磁気共鳴映像装置。
9. （９）データ収集手段は、前記位相エンコード用勾配磁
   場を読み出し用勾配磁場の各反転時に、パルス状に印加
   することを特徴とする請求項５、６および８のいずれか
   １項の磁気共鳴映像装置。
10. （１０）データ収集手段は、前記位相エンコード用勾配
    磁場を、読み出し用勾配磁場が正負交互にスイッチング
    されつつ印加されている期間中ずっと静的に印加するこ
    とを特徴とする請求項５、６および８のいずれか１項の
    磁気共鳴映像装置。