JPH05329130A - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気共鳴イメージング装置における撮像方法
において、位相エンコード方向傾斜磁場の強度が大きく
変化することにより生じる画質劣化を抑制する。 【構成】 磁気共鳴イメージング装置の傾斜磁場発生手
段により、位相エンコード方向傾斜磁場の強度と周波数
エンコード方向に印加される信号読み出し傾斜磁場の直
前に印加する位相オフセット傾斜磁場の強度とをそれぞ
れ所定の大きさに決定し、上記位相オフセット傾斜磁場
の強度が、計測するエコー信号の生データ空間上の直流
部分及びその近傍の低周波領域では変化しないようなパ
ターンの位相エンコード方向傾斜磁場を印加することに
より、上記生データ空間上の直流部分及びその近傍の低
周波領域以外の領域を撮像する。これにより、断層像の
画質を決定する生データ空間上の直流部分及び低周波領
域から過渡的な偽像成分を除去することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、核磁気共鳴（以下「Ｎ
ＭＲ」と略記する）現象を利用して被検体の所望部位の
断層像を得る磁気共鳴イメージング装置において断層像
を高速で撮像する技術に関し、特に位相エンコード方向
傾斜磁場の強度が大きく変化することにより生じる画質
劣化を抑制することができる磁気共鳴イメージング装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気共鳴イメージング装置は、ＮＭＲ現
象を利用して被検体中の所望の検査部位における原子核
スピン（以下、単に「スピン」という）の密度分布、緩
和時間分布等を計測して、その計測データから被検体の
任意断面を画像表示するものである。そして、従来の磁
気共鳴イメージング装置は、図１に示すように、被検体
１に静磁場を与える静磁場発生手段（２）と、上記被検
体１にスライス方向傾斜磁場及び位相エンコード方向傾
斜磁場並びに周波数エンコード方向傾斜磁場を与える傾
斜磁場発生手段（３）と、上記被検体１の生体組織を構
成する原子の原子核に核磁気共鳴を起こさせるために高
周波パルスをある所定のパルスシーケンスで繰り返し印
加する送信系４と、上記の核磁気共鳴により放出される
信号を検出する受信系５と、この受信系５で検出した信
号を用いて画像再構成演算を行う信号処理系６とを備
え、核磁気共鳴により放出される信号を計測するシーケ
ンスを繰り返し行って断層像を得るようになっていた。

【０００３】従来、磁気共鳴イメージング装置における
断層像の撮影で一般的に用いられている方法として、二
次元フーリエイメージング法がある。この二次元フーリ
エイメージング法のうち、代表的なスピンエコー法の模
式的なパルスシーケンスを図８に示す。このパルスシー
ケンスでは、まず図８（ｆ）に示す区間Ｐ₁において、
同図（ａ）に示すように、スライス方向傾斜磁場２４を
印加すると共に90度パルス２１を印加して、被検体内の
所望スライス面内のスピンを90度励起した後、エコー時
間をＴeとしたときのＴe／２時間後に、区間Ｐ₃におい
てスライス方向傾斜磁場２４と180度パルス２２を印加
する。上記90度パルス２１を加えた後、各スピンはそれ
ぞれに固有の速度でＸ−Ｙ面内で回転を始めるため、時
間の経過とともに各スピン間に位相差が生じる。ここ
で、上記区間Ｐ₃において180度パルス２２が加わると、
各スピンは巨視的磁化がＹ方向に180度倒れたときの
Ｘ′軸に対称に反転し、その後も同じ速度で回転を続け
るために時間Ｔe後の区間Ｐ₄において再び集束し、図８
（ｅ）に示すように、エコー信号２３を形成する。

【０００４】また、図９にマルチエコー計測のパルスシ
ーケンスの模式図を示す。このマルチエコー計測では、
図９（ａ）に示すように、180度パルス２２をＴe時間ご
とに複数回印加し（２２₁，２２₂，２２₃，２２₄）、時
刻２Ｔe，３Ｔe，４Ｔeでもスピンを収束させて、同図
（ｅ）に示すように、複数のエコー信号２３₁，２３₂，
２３₃，２３₄を計測するものである。

【０００５】上記のようにしてエコー信号２３₁〜２３₄
は計測されるが、これらから断層像を構成するために
は、そのエコー信号の空間的な分布を求めなければなら
ない。このために線形な傾斜磁場を用いるが、均一な静
磁場に傾斜磁場を重畳することにより空間的な磁場勾配
ができる。このとき、スピンの回転周波数は磁場強度に
比例しているから、上記の傾斜磁場が加わった状態にお
いては、各スピンの回転周波数は空間的に異なる。従っ
て、この回転周波数を調べることによって各スピンの位
置を知ることができる。この各スピンの位置を知るため
に、図８及び図９において、位相エンコード方向傾斜磁
場２５及び周波数エンコード方向傾斜磁場２７，２８が
用いられている。なお、周波数エンコード方向傾斜磁場
２８は、信号読み出し傾斜磁場となるものである。

【０００６】以上に述べたパルスシーケンスを基本単位
として、位相エンコード方向傾斜磁場２５の強度を毎回
変えながら、一定の繰り返し時間（ＴＲ）ごとに所定回
数、例えば256回繰り返す。このようにして計測された
エコー信号２３₁〜２３₄を二次元逆フーリエ変換するこ
とにより、巨視的磁化の空間的分布が求められる。

【０００７】さらに、図１０に高速スピンエコー法のパ
ルスシーケンスの模式図を示す。この高速スピンエコー
法は、図１０（ａ）に示すように、図９に示すマルチエ
コー計測の場合と同様に180度パルスを複数回かける
（２２₁，２２₂，２２₃，２２₄）ことにより行う。そし
て、図１０（ｅ）に示す各エコー信号２３₁〜２３₄の計
測毎に、同図（ｃ）に示すように、位相エンコード方向
に所定の傾斜磁場（以下「位相オフセット傾斜磁場」と
いう）２６₁，２６₂，２６₃，２６₄を所定の時間だけ印
加することにより、上記各エコー信号２３₁〜２３₄を生
データ空間（以下「Ｋ空間」という）上の位相方向に振
り分ける。このことにより、撮像時間が短縮される。こ
のとき、各エコー信号の振り分け方は、図９に示すマル
チエコー計測で説明したように例えば４エコー計測を行
うと、第１エコー２３₁，第２エコー２３₂，第３エコー
２３₃，第４エコー２３₄の四つのデータが対となって計
測されるので、図１１に示すように、各エコー信号２３
₁〜２３₄のデータがＫ空間上でそれぞれ同一の領域を占
めるようにＫy方向で例えば８分割して、一つのエコー
信号が一つの領域を占めるように割り振ればよい。この
場合の各エコー信号の並び順は、使用するエコー信号の
数及び画質を決定するエコー信号がいずれであるかによ
って決められる。その決め方は、Ｋ空間の直流部分（Ｋ
y＝０の中心領域）を画質を決定する所望のエコー時間
の信号とし、その隣接する領域は上記のエコー信号に連
続するエコー信号とする。また、Ｋy方向の一方の端部
と他方の端部には、同一順番のエコー信号が並べられ
る。

【０００８】図１１（ａ）に第１エコーから第４エコー
まで使用して第４エコー２３₄のエコー時間の強調を得
るときの、Ｋ空間上のデータの並び方を示す。ここで、
各エコーのデータ数は、ほぼ同数とする。まず、Ｋy＝
０の直流部分及び低周波領域に所望のエコーとして第４
エコー２３₄のデータを割り振る。次に、それに隣接す
る領域は、それぞれ第３エコー２３₃のデータとし、さ
らに高周波領域に向かうに従って、それぞれ第２エコー
２３₂，第１エコー２３₁のデータを割り振る。これによ
り、最高域の一方端と他方端は、それぞれ第１エコーと
第１エコーとになり、同一順番のエコー信号となる。画
質を決定する所望のエコーが他のエコー時間の信号のと
きは、図１１（ａ）をＫy方向にバレルシフトさせ、例
えば図１１（ｂ）に示すように、別の所望のエコーであ
る第３エコー２３₃がＫy＝０の直流部分及び低周波領域
にくるようにすればよい。

【０００９】上記の場合において、図１１（ａ）に示す
ようなエコー信号の並び順にするためには、図１０
（ａ）において90度パルス２１を印加してから、任意の
エコー計測までの間の位相エンコード方向傾斜磁場強度
の積分値に比例してＫyが決定される。ただし、図１０
（ａ）の180度パルス２２によりスピンの向きは反転さ
れるので、それを考慮して位相エンコード方向傾斜磁場
強度の積分値を求める必要がある。

【００１０】次に、上述の図１１（ａ）に示すようなエ
コー信号の並び順にするための位相エンコード方向傾斜
磁場の印加パターンについて、図１２及び図１３を参照
して説明する。図１２は、図１０に示す高速スピンエコ
ー法のパルスシーケンスにおいて、位相方向に例えば16
分割して１サイクルで四つのエコー信号を計測するのを
４回繰り返し、各サイクルの第４エコーを画質を決定す
るエコー信号として強調した画像を得るための高周波パ
ルス及び位相エンコード方向傾斜磁場の印加パターンを
示したものである。各回の計測で四つのエコー信号を計
測すると共に第４エコーを強調した画像を得るために
は、図１３に示すようにＫ空間上に各エコー信号２
３₁，２３₂，２３₃，２３₄を配置する必要がある。

【００１１】そのために、図１２において、（ｃ）に示
す第１計測では、（ａ）の90度パルス２１によりスピン
は90度倒され、（ｂ）に示す位相エンコード方向傾斜磁
場２５を感じる。このときの上記位相エンコード方向傾
斜磁場２５の強度は“−２”の大きさとする。次に、
（ａ）の第一の180度パルス２２₁により、上記“−２”
の大きさに感じていたスピンは反転し、“＋２”の大き
さの磁場強度を感じたことと等価となる。次に、（ｂ）
に示す第一の位相オフセット傾斜磁場２６₁により、そ
の強度を“＋６”の大きさに感じさせる。このときのス
ピンの感じている位相エンコード方向傾斜磁場の積分値
は“＋８”となる。この状態で図１０（ｅ）に示す第１
エコー２３₁の信号が計測されるので、図１３に示すＫ
空間上のＫy方向にて“８”の位置のデータが計測され
ることとなる。

【００１２】次に、図１２において、（ａ）の第二の18
0度パルス２２₂により、上記の傾斜磁場の強度“＋８”
を感じていたスピンは反転し、“−８”の大きさの磁場
強度を感じたことと等価となる。その後、（ｂ）に示す
第二の位相オフセット傾斜磁場２６₂の強度を“＋３”
の大きさに感じさせる。このときのスピンの感じている
位相エンコード方向傾斜磁場の積分値は“−５”とな
る。この状態で図１０(ｅ）に示す第２エコー２３₂の信
号が計測されるので、図１３に示すＫ空間上のＫy方向
にて“−５”の位置のデータが計測されることとなる。
以下同様にして、図１２（ａ）に示す第三及び第四の18
0度パルス２２₃，２２₄を順次印加すると共に、同図
（ｂ）に示す第三及び第四の位相オフセット傾斜磁場２
６₃，２６₄を順次印加することにより、図１０（ｅ）に
示す第３エコー２３₃及び第４エコー２３₄が、それぞれ
図１３に示すＫ空間上のＫy方向にて“４”，“−１”
の位置のデータとして計測される。このようにして、図
１２（ｃ）において第１計測が終了するが、引き続き上
記と同様にして第２計測、第３計測、第４計測が行わ
れ、図１３に示すように、Ｋ空間上のＫy方向に１〜16
の計測順序（４エコー×４計測）に従って総てのデータ
が得られる。

【００１３】図１２(ｃ)において、位相エンコード方向
傾斜磁場の強度を分かり易く“８”，“−５”，
“４”，“−１”のように整数値で表しているが、実際
の磁場強度の大きさは、Ｋ空間上のＫy方向に一つずれ
た所では、スピンが撮像領域（以下「ＦＯＶ」と略記す
る）の両端で１回転するような位相方向の傾斜磁場を感
じさせる。これを数式で表すと次のようになる。 ２π＝γΣ（Ｇpn・Ｔn・ＦＯＶ） …（１） ただし、γは磁気回転比、Ｇpnはｎ番目の位相エンコー
ド方向傾斜磁場の強度(ただし、スピンが感じる強度と
するため、180度パルス一つにつき正負が１回反転する
ものとする）、Ｔnはｎ番目の位相エンコード方向傾斜
磁場の印加時間、ｎは目的のエコー番号のエコー信号を
計測するまでの位相方向に印加する傾斜磁場の個数、Ｆ
ＯＶは撮像領域の一辺の長さとする。同様にして、Ｋ空
間上でＫy＝０の中心領域からｍ番目のデータは、 ２πｍ＝γΣ（Ｇpn・Ｔn・ＦＯＶ） …（２） が成立するように、位相エンコード方向傾斜磁場の強度
Ｇpn及び印加時間Ｔnを決定すればよい。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の磁気共鳴イメージング装置における撮像方法におい
ては、図１２（ｃ）の表から明らかなように、位相オフ
セット傾斜磁場２６₁〜２６₄の強度は、第１計測と第２
計測とでは各エコー毎に等しい大きさとされているが、
第３計測に移るときに大きく異なったものとして印加さ
れていた。そして、この第３計測では、位相エンコード
方向傾斜磁場の急激な変化により、装置により発生する
渦電流、静磁場のヒステリシス、あるいはスピンが感じ
てきた傾斜磁場の履歴等が変化して、不安定な過渡的な
偽像が計測されることがあった。さらに、上記第３計測
の第４エコーでは、Ｋ空間上のＫy方向にて“１”の位
置のデータを計測しているが、これは画質を決定するエ
コーとしてＫy＝０の中心領域に割り振った第４エコー
の信号に、上記過渡的な偽像成分が含まれることとな
り、得られる断層像の画質が劣化するものであった。

【００１５】そこで、本発明は、このような問題点に対
処し、位相エンコード方向傾斜磁場の強度が大きく変化
することにより生じる断層像の画質劣化を抑制すること
ができる磁気共鳴イメージング装置を提供することを目
的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による磁気共鳴イメージング装置は、被検体
に静磁場を与える静磁場発生手段と、上記被検体にスラ
イス方向傾斜磁場及び位相エンコード方向傾斜磁場並び
に周波数エンコード方向傾斜磁場を与える傾斜磁場発生
手段と、上記被検体の生体組織を構成する原子の原子核
に核磁気共鳴を起こさせるために高周波パルスをある所
定のパルスシーケンスで繰り返し印加する送信系と、上
記の核磁気共鳴により放出される信号を検出する受信系
と、この受信系で検出した信号を用いて画像再構成演算
を行う信号処理系とを備えて成る磁気共鳴イメージング
装置において、上記傾斜磁場発生手段により、位相エン
コード方向傾斜磁場の強度と周波数エンコード方向に印
加される信号読み出し傾斜磁場の直前に印加する位相オ
フセット傾斜磁場の強度とをそれぞれ所定の大きさに決
定し、上記位相オフセット傾斜磁場の強度が、計測する
信号の生データ空間上の直流部分及びその近傍の低周波
領域では変化しないようなパターンの位相エンコード方
向傾斜磁場を印加することにより、上記生データ空間上
の直流部分及びその近傍の低周波領域以外の領域を撮像
するものである。

【００１７】また、上記傾斜磁場発生手段により、位相
エンコード方向傾斜磁場を、複数回の計測のうち前半分
の回数では回が進むごとに磁場強度を増加させると共
に、後半分の回数では回が進むごとに磁場強度を減少さ
せるように印加するとよい。

【００１８】さらに、上記傾斜磁場発生手段により、位
相エンコード方向傾斜磁場を、複数回の計測のうち奇数
回の計測時と偶数回の計測時とで磁場強度の値が正負交
互に並ぶようにすると共に、奇数回又は偶数回の計測ご
とに上記値が小さい順又は大きい順に進むようにして印
加してもよい。

【００１９】さらにまた、上記傾斜磁場発生手段によ
り、位相エンコード方向傾斜磁場を、複数回の計測のう
ち生データ空間上の直流部分及びその近傍の低周波領域
でエコー信号を計測する直前に、少なくとも１回任意の
パルスシーケンスで印加するとよい。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
詳細に説明する。図１は本発明による磁気共鳴イメージ
ング装置の全体構成を示すブロック図である。この磁気
共鳴イメージング装置は、核磁気共鳴（ＮＭＲ）現象を
利用して被検体の断層像を得るもので、図１に示すよう
に、静磁場発生磁気回路２と、傾斜磁場発生系３と、送
信系４と、受信系５と、信号処理系６と、シーケンサ７
と、中央処理装置（ＣＰＵ）８とを備えて成る。

【００２１】上記静磁場発生磁気回路２は、被検体１の
周りにその体軸方向または体軸と直交する方向に均一な
静磁場を発生させるもので、上記被検体１の周りのある
広がりをもった空間に永久磁石方式又は常電導方式ある
いは超電導方式の磁場発生手段が配置されている。傾斜
磁場発生系３は、Ｘ，Ｙ，Ｚの三軸方向に巻かれた傾斜
磁場コイル９と、それぞれのコイルを駆動する傾斜磁場
電源１０とから成り、後述のシーケンサ７からの命令に
従ってそれぞれのコイルの傾斜磁場電源１０を駆動する
ことにより、Ｘ，Ｙ，Ｚの三軸方向のスライス方向傾斜
磁場Ｇs，位相エンコード方向傾斜磁場Ｇp，周波数エン
コード方向傾斜磁場Ｇfを被検体１に印加するようにな
っている。この傾斜磁場の加え方により、被検体１に対
するスライス面を設定することができる。

【００２２】送信系４は、後述のシーケンサ７から送出
される高周波磁場パルスにより被検体１の生体組織を構
成する原子の原子核に核磁気共鳴を起こさせるために高
周波パルスをある所定のパルスシーケンスで繰り返し照
射するもので、高周波発振器１１と変調器１２と高周波
増幅器１３と送信側の高周波コイル１４ａとから成り、
上記高周波発振器１１から出力された高周波パルスをシ
ーケンサ７の命令に従って変調器１２で振幅変調し、こ
の振幅変調された高周波パルスを高周波増幅器１３で増
幅した後に被検体１に近接して配置された高周波コイル
１４ａに供給することにより、電磁波が上記被検体１に
照射されるようになっている。

【００２３】受信系５は、被検体１の生体組織の原子核
の核磁気共鳴により放出されるエコー信号（ＮＭＲ信
号）を検出するもので、受信側の高周波コイル１４ｂと
増幅器１５と直交位相検波器１６とＡ／Ｄ変換器１７と
から成り、上記送信側の高周波コイル１４ａから照射さ
れた電磁波による被検体１の応答の電磁波（ＮＭＲ信
号）は被検体１に近接して配置された高周波コイル１４
ｂで検出され、増幅器１５及び直交位相検波器１６を介
してＡ／Ｄ変換器１７に入力してディジタル量に変換さ
れ、さらにシーケンサ７からの命令によるタイミングで
直交位相検波器１６によりサンプリングされた二系列の
収集データとされ、その信号が信号処理系６に送られる
ようになっている。

【００２４】この信号処理系６は、ＣＰＵ８と、磁気デ
ィスク１８及び磁気テープ１９等の記録装置と、ＣＲＴ
等のディスプレイ２０とから成り、上記ＣＰＵ８でフー
リエ変換、補正係数計算、画像再構成等の処理を行い、
任意断面の信号強度分布あるいは複数の信号に適当な演
算を行って得られた分布を画像化してディスプレイ２０
に断層像として表示するようになっている。

【００２５】シーケンサ７は、上記被検体１の生体組織
を構成する原子の原子核に核磁気共鳴を起こさせる高周
波磁場パルスをある所定のパルスシーケンスで繰り返し
印加する制御手段となるもので、ＣＰＵ８の制御で動作
し、被検体１の断層像のデータ収集に必要な種々の命令
を送信系４及び傾斜磁場発生系３並びに受信系５に送る
ようになっている。

【００２６】ここで、本発明による磁気共鳴イメージン
グ装置における撮像方法は、上記傾斜磁場発生系３によ
り、位相エンコード方向傾斜磁場の強度と周波数エンコ
ード方向に印加される信号読み出し傾斜磁場の直前に印
加する位相オフセット傾斜磁場の強度とをそれぞれ所定
の大きさに決定し、上記位相オフセット傾斜磁場の強度
が、計測するエコー信号の生データ空間（Ｋ空間）上の
直流部分及びその近傍の低周波領域では変化しないよう
なパターンの位相エンコード方向傾斜磁場を印加するこ
とにより、上記Ｋ空間上の直流部分及びその近傍の低周
波領域以外の領域を撮像するものである。

【００２７】図２は本発明における撮像方法の具体的な
一実施例を示す位相エンコード方向傾斜磁場の印加パタ
ーンを示す説明図である。この図２は、従来の図１２に
示すと同様に、高速スピンエコー法のパルスシーケンス
において、位相方向に例えば16分割して１サイクルで四
つのエコー信号を計測するのを４回繰り返し、各サイク
ルの第４エコーを画質を決定するエコー信号として強調
した画像を得るための高周波パルス及び位相エンコード
方向傾斜磁場の印加パターンを示したものである。そし
て、この実施例においては、上記傾斜磁場発生系３によ
り、位相エンコード方向傾斜磁場を、複数回の計測のう
ち前半分の回数では回が進むごとに磁場強度を増加させ
ると共に、後半分の回数では回が進むごとに磁場強度を
減少させるように印加することを特徴としている。

【００２８】すなわち、図２（ｃ）に示すように、位相
エンコード方向傾斜磁場２５の強度を、前半の第１計測
では“−２”とし、第２計測では“−１”とし、後半に
移った第３計測では“１”とし、第４計測では“０”と
して回が進むごとに減少させて印加している。この場合
は、従来の図１２に示すものと比較して明らかなよう
に、図１２における第３計測と第４計測とを入れ換えた
形の傾斜磁場の印加パターンとなっている。これによ
り、第３計測の第４エコーでは、Ｋ空間上のＫy方向に
て“２”の位置のデータを計測することとなり、Ｋy＝
０の中心領域より高周波領域に移動させることができ
る。従って、画質を決定するＫ空間上の直流部分及び低
周波領域から過渡的な偽像成分を除去することができ、
画質劣化を抑えることができる。

【００２９】図３は本発明における撮像方法の第二の実
施例を示す位相エンコード方向傾斜磁場の印加パターン
を示す説明図である。この図３は、上記の図２に示すと
同様の印加パターンを示したもので、この実施例におい
ては、上記傾斜磁場発生系３により、位相エンコード方
向傾斜磁場を、複数回の計測のうち奇数回の計測時と偶
数回の計測時とで磁場強度の値が正負交互に並ぶように
すると共に、奇数回又は偶数回の計測ごとに上記値が小
さい順又は大きい順に進むようにして印加することを特
徴としている。

【００３０】すなわち、図３（ｃ）に示すように、位相
エンコード方向傾斜磁場２５を、第１計測では“−２”
とし、第２計測では“０”とし、第３計測では“−１”
とし、さらに第４計測では“１”として、奇数回の計測
時には磁場強度を負の値とすると共に、偶数回の計測時
には正の値として正負交互に並ぶようにし、かつ奇数回
の計測ごとに負の値を小さいものから順次増加させると
共に、偶数回の計測においても各計測ごとに正の値を小
さいものから順次増加させるようにして印加している。
そして、図３（ｂ）のように印加する位相オフセット傾
斜磁場２６₁〜２６₄の大きさに着目すると、同図（ｃ）
に示すように、各回の計測毎に変化させていて、奇数回
の第１計測と第３計測とを同一の値とし、偶数回の第２
計測と第４計測とを同一の値としている。なお、この場
合は、従来の図１２に示すものと比較して明らかなよう
に、図１２における第２計測と第３計測とを入れ換えた
形の傾斜磁場の印加パターンとなっている。

【００３１】これにより、過渡的な偽像成分は各回の計
測データにそれぞれ重畳されることとなり、その値は奇
数回の計測と偶数回の計測とで異なる値となる。そし
て、Ｋ空間上では、Ｋy方向に偽像成分がある高い周波
数の波として重畳され、それをフーリエ変換した画像で
は、その画像の端部に偽像が生じることとなる。すなわ
ち、重要でない画像端部に偽像成分を移動させて集める
ことにより、画像中央付近から偽像成分を除去すること
ができ、画質劣化を抑えることができる。なお、図３に
おいては、位相エンコード方向傾斜磁場２５を、奇数回
の計測時には負の値とすると共に、偶数回の計測時には
正の値として印加するものとしたが、本実施例はこれに
限らず、正負の関係を反転させてもよい。また、奇数回
の計測ごと及び偶数回の計測ごとに上記の磁場強度の値
が大きいものから順次減少させるようにして印加しても
よい。

【００３２】図４は本発明における撮像方法の第三の実
施例を示す位相エンコード方向傾斜磁場の印加パターン
を示す説明図である。この実施例は、上述の図３に示す
ものと比較して明らかなように、図３における第２計測
と第４計測とを入れ換えた形の傾斜磁場の印加パターン
としたものである。すなわち、位相エンコード方向傾斜
磁場２５を、奇数回の計測時には負の値とすると共に、
偶数回の計測時には正の値として正負交互に並ぶように
し、かつ奇数回の計測ごとに負の値を小さいものから順
次増加させると共に、偶数回の計測においては各計測ご
とに正の値を大きいものから順次減少させるようにして
印加するものである。この場合も、上述の図３の実施例
と全く同様の効果が得られる。

【００３３】図５は本発明における撮像方法の第四の実
施例を示す位相エンコード方向傾斜磁場の印加パターン
を示す説明図である。この実施例は、図６に示すＫ空間
上での各エコー信号２３₁〜２３₄の配置において第４エ
コー２３₄のＫy方向の領域をＫy＝０の近傍で上下対称
にならないように配置する場合の傾斜磁場の印加パター
ンを示すものである。この図５は、従来の図１２に示す
ものと比較して明らかなように、各回の計測において第
３エコー及び第４エコーの計測時の位相オフセット傾斜
磁場２６₃，２６₄のかけ方を変更したものである。この
結果、図２に示す実施例と同様に、第３計測の第４エコ
ーでは、Ｋ空間上のＫy方向にて“２”の位置のデータ
を計測することとなり、Ｋy＝０の中心領域より高周波
領域に移動させることができる。従って、画質を決定す
るＫ空間上の直流部分及び低周波領域から過渡的な偽像
成分を除去することができ、画質劣化を抑えることがで
きる。さらに図６において、画質を決定する所望のエコ
ーとしての第４エコー２３₄に隣接する領域に、上記第
４エコー２３₄と連続する第３エコー２３₃を例えば下方
に続けて配置し、上記二つのエコーの領域を合わせたと
きにＫy＝０を境として上下対称となるようにしてもよ
い。

【００３４】図７は本発明における撮像方法の第五の実
施例を示す位相エンコード方向傾斜磁場の印加パターン
を示す説明図である。この実施例においては、上記傾斜
磁場発生系３により、位相エンコード方向傾斜磁場を、
複数回の計測のうちＫ空間上の直流部分及びその近傍の
低周波領域でエコー信号を計測する直前に、少なくとも
１回任意のパルスシーケンスで印加することを特徴とし
ている。すなわち、図７（ｃ）に示すように、位相オフ
セット傾斜磁場２６₁〜２６₄が大きく変化する第２計測
と第３計測との間に、検出したエコー信号のデータは使
用しない「ダミー計測」と呼ばれる仮のパルスシーケン
スを少なくとも１回は印加するものである。このダミー
計測のパルスシーケンスの印加パターンは、例えばその
直後の第３計測と同一の印加パターンとしてもよいし、
あるいは時間を短くした印加パターンでもよいし、さら
にその直前の第２計測の印加パターンと直後の第３計測
の印加パターンとの中間的な印加パターンとしてもよ
い。これにより、図１２に示す従来例と同様の動作状況
から、上記ダミー計測のパルスシーケンスにおいてはＫ
空間上の直流部分に過渡的な偽像成分が生じるが、該ダ
ミー計測ではそのデータを使用せずに吸収され、それ以
降の計測には現われないこととなる。従って、画質を決
定するＫ空間上の直流部分及び低周波領域から過渡的な
偽像成分を除去することができ、画質劣化を抑えること
ができる。なお、上記ダミー計測のパルスシーケンスで
得た信号は、断層像を再構成する際に、その直後の第３
計測で得た信号と加算平均をとって上記第３計測で得た
信号に重畳してもよい。

【００３５】以上の説明においては、１サイクルで四つ
のエコー信号を計測するのを４回繰り返す（４エコー×
４計測）と共に、各サイクルの第４エコーを画質を決定
するエコー信号として強調する場合について述べたが、
本発明はこれに限らず、他のエコー数で５回以上の計測
を行うものとしてもよい。

【００３６】本発明は上記の第一の実施例から第五の実
施例に記したようなスピンの90度−180度−180度−…の
如き励起手法による高速スピンエコー法以外の高速撮像
パルスシーケンス法にも適用することが可能である。図
１４は、スライス方向傾斜磁場２４ｂの印加と共に90度
高周波パルス２１を印加して、被検体１の所望スライス
断面内のスピンを、静磁場に直交する面内の所定方向へ
90度励起し、その励起されたスピンに拡散が生起した所
定時間後、例えばＴe／２後に高周波パルス２２ｂ₁とス
ライス方向傾斜磁場２４を同時に印加して、Ｔe後にス
ピンエコー信号を生成するようにすると共に、90度パル
スとエコー信号発生用パルス２２ｂ₁との間では位相エ
ンコードを行わずに、位相エンコードは高周波パルス２
２ｂ₁印加後に行うようにした方法であって、かつ、エ
コー信号生成のスピンの高周波パルス２２ｂ₁〜２２ｂ₄
が、スピンを90度励起の方向を向いたまま180度位相を
反転することを繰り返すパルスシーケンスを示してい
る。この方法はＣＰＭＧ法と称され、上記高速スピンエ
コー法によるよりも第２エコー以下の計測データのＳ／
Ｎ比が向上し、特に、偶数番目のエコーの計測データの
減衰が小さくできるものとして知られているが、本発明
はこの方法にも適用できる。

【００３７】図１５は、図１４のパルスシーケンスに本
発明を適用した第六の実施例で、図２（ｃ）に示すエコ
ーのエンコードを同一順序で行うようにした場合の位相
エンコード方向傾斜磁場の印加手順を示している。な
お、図１５（ｂ）は第１計測における位相エンコード方
向傾斜磁場の印加を示している。この第六の実施例によ
っても、本発明の目的が達成し得る。なお、図１４のパ
ルスシーケンスへ第二の実施例から第五の実施例を適用
した場合にも、それぞれ効果がある。

【００３８】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されたので、
高速スピンエコー法のパルスシーケンスにより断層像を
計測する撮像方法を実行する磁気共鳴イメージング装置
において、傾斜磁場発生手段により、位相エンコード方
向傾斜磁場の強度と周波数エンコード方向に印加される
信号読み出し傾斜磁場の直前に印加する位相オフセット
傾斜磁場の強度とをそれぞれ所定の大きさに決定し、上
記位相オフセット傾斜磁場の強度が、計測するエコー信
号の生データ空間上の直流部分及びその近傍の低周波領
域では変化しないようなパターンの位相エンコード方向
傾斜磁場を印加して、上記生データ空間上の直流部分及
びその近傍の低周波領域以外の領域を撮像することによ
り、断層像の画質を決定する生データ空間上の直流部分
及び低周波領域から過渡的な偽像成分を除去することが
できる。従って、位相エンコード方向傾斜磁場の強度が
大きく変化することにより生じる画像劣化を抑制するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明及び従来例における撮像方法が適用さ
れる磁気共鳴イメージング装置の全体構成を示すブロッ
ク図、

【図２】 本発明における撮像方法の具体的な一実施例
を示す位相エンコード方向傾斜磁場の印加パターンを示
す説明図、

【図３】 本発明における撮像方法の第二の実施例を示
す位相エンコード方向傾斜磁場の印加パターンを示す説
明図、

【図４】 本発明における撮像方法の第三の実施例を示
す位相エンコード方向傾斜磁場の印加パターンを示す説
明図、

【図５】 本発明における撮像方法の第四の実施例を示
す位相エンコード方向傾斜磁場の印加パターンを示す説
明図、

【図６】 図５の状態におけるＫ空間上での各エコー信
号の並び順を示す説明図、

【図７】 本発明における撮像方法の第五の実施例を示
す位相エンコード方向傾斜磁場の印加パターンを示す説
明図、

【図８】 従来からのスピンエコー法のパルスシーケン
スを模式的に示す説明図、

【図９】 マルチエコー計測のパルスシーケンスを模式
的に示す説明図、

【図１０】 従来例における高速スピンエコー法のパル
スシーケンスを模式的に示す説明図、

【図１１】 上記図１０の状態におけるＫ空間上での各
エコー信号の並び順を示す説明図、

【図１２】 従来例における高速スピンエコー法での位
相エンコード方向傾斜磁場の印加パターンを模式的に示
す説明図、

【図１３】 上記図１２の状態におけるＫ空間上での各
エコー信号の並び順を示す説明図、

【図１４】 ＣＰＭＧ法のパルスシーケンスを模式的に
示す説明図、

【図１５】 本発明における撮像方法の第六の実施例を
示す図であり、上記のＣＰＭＧ法へ本発明を適用する場
合の位相エンコード方向傾斜磁場の印加方法を説明する
図。

【符号の説明】

１…被検体、 ２…静磁場発生磁気回路、 ３…傾斜磁
場発生系、 ４…送信系、 ５…受信系、 ６…信号処
理系、 ７…シーケンサ、 ８…ＣＰＵ、２３₁〜２３₄
…エコー信号、 ２４…スライス方向傾斜磁場、 ２５
…位相エンコード方向傾斜磁場、 ２６₁〜２６₄…位相
オフセット傾斜磁場、 ２７，２８…周波数エンコード
方向傾斜磁場。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 9118−2Ｊ Ｇ０１Ｎ 24/08 Ｙ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検体に静磁場を与える静磁場発生手段
   と、上記被検体にスライス方向傾斜磁場及び位相エンコ
   ード方向傾斜磁場並びに周波数エンコード方向傾斜磁場
   を与える傾斜磁場発生手段と、上記被検体の生体組織を
   構成する原子の原子核に核磁気共鳴を起こさせるために
   高周波パルスをある所定のパルスシーケンスで繰り返し
   印加する送信系と、上記の核磁気共鳴により放出される
   信号を検出する受信系と、この受信系で検出した信号を
   用いて画像再構成演算を行う信号処理系とを備えて成る
   磁気共鳴イメージング装置において、上記傾斜磁場発生
   手段により、位相エンコード方向傾斜磁場の強度と周波
   数エンコード方向に印加される信号読み出し傾斜磁場の
   直前に印加する位相オフセット傾斜磁場の強度とをそれ
   ぞれ所定の大きさに決定し、上記位相オフセット傾斜磁
   場の強度が、計測する信号の生データ空間上の直流部分
   及びその近傍の低周波領域では変化しないようなパター
   ンの位相エンコード方向傾斜磁場を印加することによ
   り、上記生データ空間上の直流部分及びその近傍の低周
   波領域以外の領域を撮像することを特徴とする磁気共鳴
   イメージング装置。
2. 【請求項２】 上記傾斜磁場発生手段により、位相エン
   コード方向傾斜磁場を、複数回の計測のうち前半分の回
   数では回が進むごとに磁場強度を増加させると共に、後
   半分の回数では回が進むごとに磁場強度を減少させるよ
   うに印加することを特徴とする請求項１記載の磁気共鳴
   イメージング装置。
3. 【請求項３】 上記傾斜磁場発生手段により、位相エン
   コード方向傾斜磁場を、複数回の計測のうち奇数回の計
   測時と偶数回の計測時とで磁場強度の値が正負交互に並
   ぶようにすると共に、奇数回又は偶数回の計測ごとに上
   記値が小さい順又は大きい順に進むようにして印加する
   ことを特徴とする請求項１記載の磁気共鳴イメージング
   装置。
4. 【請求項４】 上記傾斜磁場発生手段により、位相エン
   コード方向傾斜磁場を、複数回の計測のうち生データ空
   間上の直流部分及びその近傍の低周波領域でエコー信号
   を計測する直前に、少なくとも１回任意のパルスシーケ
   ンスで印加することを特徴とする請求項１記載の磁気共
   鳴イメージング装置。