JPH07155309A - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents

磁気共鳴イメージング装置

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JPH07155309A
JPH07155309A JP6202431A JP20243194A JPH07155309A JP H07155309 A JPH07155309 A JP H07155309A JP 6202431 A JP6202431 A JP 6202431A JP 20243194 A JP20243194 A JP 20243194A JP H07155309 A JPH07155309 A JP H07155309A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的はFSE法でも脂肪信号を抑制し
てSE法と同等のコントラストの画像が得られる磁気共
鳴イメージング装置を提供することである。 【構成】本発明の磁気共鳴イメージング装置は、磁化ス
ピンを励起するための90°RFパルスを印加して、この
90°RFパルスに続いて、磁化スピンの位相を反転する
ための 180°RFパルスを繰り返し印加することにより
複数のエコーを発生させる磁気共鳴イメージング装置に
おいて、90°RFパルスを印加してから最初のエコーを
得るまでの間隔と、隣り合う2つのエコーの間隔とのう
ち、特定の間隔が他のいずれかの間隔の3以上の奇数倍
となるようにパルスシーケンスを実行するシーケンスコ
ントローラ10と、上記複数のエコーに基づいて画像を
作成するコンピュータシステム11とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁化スピンを励起する
ための90°RFパルスを印加して、この後、180°RF
パルスを繰り返し印加することにより複数のエコーを発
生させる磁気共鳴イメージング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】スピンエコーイメージング法(以下SE
法と略す)は次のような原理でスピンエコーを発生させ
る。90°RFパルスを印加した後、スピン各々の位相は
時間経過と共にばらついていく(拡散していく)。これ
を横緩和現象という。90°RFパルスの印加からτ/2
時間経過後に、 180°RFパルスを印加すると、90°R
Fパルスの印加からτ時間経過後に、各スピンの位相は
集束し、FID(free induction decay)は一時的にピ
ークをむかえて、スピンエコーが発生する。
【0003】高速スピンエコーイメージング法(以下F
SE法と略す)は、90°RFパルスを印加した後、 180
°RFパルスを繰り返し印加しながら、複数のスピンエ
コーを得ることができる。したがって、FSE法では90
°RFパルスの印加回数がSE法に対して数分の1に低
減される。これによりFSE法はSE法に比べて高速撮
影が可能である。
【0004】ところで、FSE法は、次のようなルール
によりパルスシーケンスを設計する上での柔軟性を許さ
ない。このルールは、 180°RFパルスの全ての間隔を
τに統一すること、90°RFパルスを印加してから1番
目のエコーE1 が得られるまでのエコー時間及び1番目
のエコー以降に得られる複数のエコーE2 ,E3 …の全
てのエコー間隔をτに統一することである。このルール
の根拠は以下の通りである。
【0005】180°RFパルスが 180°のフリップ角成
分だけを有することは現実的には不可能である。このた
め、磁化スピンは、 180°RFパルスを受ける毎に、予
定通り位相反転する第1の成分、縦磁化に入る第2の成
分、 180°RFパルスの影響を受けないで、そのまま定
常的に位相が分散していく第3の成分に分化する。第1
の成分は主エコーとして発生する。第2の成分は、ステ
ィムレーティッドエコーとして発生する。第3の成分
は、インダイレクトエコーとして発生する。つまり、ス
ティムレーティッドエコーとは、90°RFパルスの印加
後に、縦磁化を経由して発生するエコーであり、例え
ば、図12のA-B-E-F の経路に沿ってスピンの位相分散
が変化して、スピン位相が集束する0点通過の際に発生
する。インダイレクトエコーとは、 180°RFパルスに
よる位相反転を偶発的(非定常的)に受けて発生するエ
コーであり、例えばインダイレクトエコーは、A-B-D-G-
K の経路に沿ってスピンの位相分散が変化して、スピン
位相が集束する0点通過の際に発生する。これらスティ
ムレーティッドエコーやインダイレクトエコーも主エコ
ーと共に画像構成には有効である。スティムレーティッ
ドエコーやインダイレクトエコーを画像構成に活用する
には、スティムレーティッドエコーやインダイレクトエ
コーを主エコーと同タイミングで発生させる必要があ
り、このためには上述したようにRFパルスの全ての間
隔やエコー間隔を一定にする必要があった。逆説的に
は、もしスティムレーティッドエコーやインダイレクト
エコーが主エコーと異なるタイミングで発生すると、互
いに干渉し合い、結果的に画質が劣化してしまう。
【0006】FSE法は上述のルールに縛られて柔軟な
パルスシーケンス設計を許さないことから、次のような
不具合を生じさせる。例えば、FSE法では横緩和時間
T2のなかで複数のエコーを得ることから最初のエコー
のエコー時間やエコー間隔がSE法より短縮されてい
る。この短いエコー時間では脂肪信号は減少しない。し
たがって、FSE法では、SE法と同等のT2 コントラ
ストの画像が得られない。脂肪信号を減少させるために
エコー時間を長くすると、上記のルールにより後続のエ
コー間隔も全て長くなり、データ収集時間が長くなる
か、またはエコー数が減少してしまう。なお、エコー時
間やエコー間隔を長くせずに、脂肪信号を減少させるた
めに、プリサチュレーション(事前飽和)等の技法やケ
ミカルシフトにより脂肪信号を除去する技法が開発され
ているが、これらはSAR(RF被曝)の増大、S/N
の低下、プリパルスの追加に伴うエコー数の減少、静磁
場の不均一を高精度で補正しなければならない等の問題
がある。
【0007】また、FSE法やその応用であるGRAS
E法(gradient and spin echo法)を、前半のエコーか
らプロトン密度画像を得、後半のエコーからT2 強調画
像を得るようにコントラストの異なる2種類の画像を得
るデュアルコントラストモードに適用する場合を考え
る。前半のエコーより後半のエコーのS/Nは、緩和時
間が長いことから低くなり、画像間で画質が極度にアン
バランスになってしまう。後半のエコーのS/Nを向上
させて、この画質のアンバランスを解消するには、後半
のエコーのエコー収集時間を長くしてエコー収集帯域を
狭く絞り込むことが必要であるが、上記ルールは前半の
エコーのエコー収集時間を短いままで保存して、後半の
エコーのエコー収集時間だけを長くすることを許さな
い。
【0008】前半のエコーをFSE法で、後半のエコー
をGRASE法で収集する場合を考える。FSE法とG
RASE法はそれぞれ単独で使用するとき、 180°RF
パルスは異なる時間間隔で印加している。しかし、FS
E法とGRASE法を組み合わせて使用するときには、
両法で、 180°RFパルスの間隔が統一されてしまう。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明の第1の目的
は、FSE法でも脂肪信号を抑制してSE法と同等のT
2コントラストの画像が得られる磁気共鳴イメージング
装置を提供することである。第2の目的は、FSE法で
得られる複数のエコーを前半と後半に別けて、コントラ
ストの異なる2種類の画像を作成するデュアルコントラ
ストモードにおいて、2つの画像間での画質のアンバラ
ンスを低減することの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。第3の目的は、前半のエコーを
FSE法で、後半のエコーをGRASE法で収集するデ
ュアルコントラストモードにおいて、各法で 180°RF
パルスの間隔を最適化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である。
【0010】
【課題を解決するための手段】請求項1の磁気共鳴イメ
ージング装置は、磁化スピンを励起するための90°RF
パルスを印加して、この90°RFパルスに続いて、磁化
スピンの位相を反転するための 180°RFパルスを繰り
返し印加することにより複数のエコーを発生させる磁気
共鳴イメージング装置において、90°RFパルスを印加
してから最初のエコーを得るまでの間隔と、隣り合う2
つのエコーの間隔とのうち、特定の間隔が他のいずれか
の間隔の3以上の奇数倍となるようにパルスシーケンス
を実行するパルスシーケンス実行手段と、上記複数のエ
コーに基づいて画像を作成する画像作成手段とを具備す
る。
【0011】請求項6の磁気共鳴イメージング装置は、
磁化スピンを励起するための90°RFパルスを印加し
て、この90°RFパルスに続いて、磁化スピンの位相を
反転するための 180°RFパルスを繰り返し印加するこ
とにより複数のエコーを発生させる磁気共鳴イメージン
グ装置において、隣り合う2つの 180°RFパルスの間
隔のうち、特定の間隔が、他のいずれかの間隔の2以上
の整数倍となるようにパルスシーケンスを実行するパル
スシーケンス実行手段と、前記複数のエコーに基づいて
画像を作成する画像作成手段とを具備する。
【0012】
【作用】請求項1の磁気共鳴イメージング装置によれ
ば、90°RFパルスを印加してから最初のエコーを得る
までの間隔と、隣り合う2つのエコーの間隔とのうち、
特定の間隔を他のいずれかの間隔の3以上の奇数倍とい
う条件で不規則にすることができる。この条件による
と、スティムレーティッドエコーやインダイレクトエコ
ーを主エコーと同タイミングで発生させることが可能と
なる。この条件にしたがって、90°RFパルスを印加し
てから最初のエコーを得るまでの間隔(特定の間隔)
を、最初のエコー以降の隣り合う2つのエコーの間隔
(他の間隔)の3以上の奇数倍にすると、脂肪信号が緩
和する時間を十分取れて、信号強度を減少させることが
でき、したがってFSE法でも、通常のSE法による画
像のコントラストに近い画像が得られる。また、上記条
件にしたがって、後半のエコー間隔を前半のエコー間隔
の3以上の奇数倍に延長すると、FSE法で得られる複
数のエコーを前半と後半に別けて、コントラストの異な
る2種類の画像を作成するデュアルコントラストモード
において、2つの画像間での画質のアンバランスを低減
することができる。さらに、上記条件にしたがって、前
半のエコーをFSE法で、後半のエコーをGRASE法
で収集するデュアルコントラストモードにおいて、エコ
ー間隔を不規則にして、各法で 180°RFパルスの間隔
を最適化することができる。
【0013】請求項6の磁気共鳴イメージング装置によ
れば、隣り合う2つの 180°RFパルスの間隔のうち、
特定の間隔が、他のいずれかの間隔の2以上の整数倍と
いう条件で不規則にすることができる。この条件による
と、スティムレーティッドエコーやインダイレクトエコ
ーを主エコーと同タイミングで発生させることが可能と
なる。この条件にしたがって、90°RFパルスを印加し
てから最初のエコーを得るまでの間隔(特定の間隔)
を、最初のエコー以降の隣り合う2つのエコーの間隔
(他の間隔)より延長すると、脂肪信号が緩和する時間
を十分取れて、信号強度を減少させることができ、した
がってFSE法でも、通常のSE法による画像のコント
ラストに近い画像が得られる。また、上記条件にしたが
って、後半の隣り合う2つの 180°RFパルスの間隔を
前半の 180°RFパルスの間隔より延長すると、FSE
法で得られる複数のエコーを前半と後半に別けて、コン
トラストの異なる2種類の画像を作成するデュアルコン
トラストモードにおいて、2つの画像間での画質のアン
バランスを低減することができる。さらに、上記条件に
したがって、前半のエコーをFSE法で、後半のエコー
をGRASE法で収集するデュアルコントラストモード
において、各法で 180°RFパルスの間隔を最適化する
ことができる。
【0014】
【実施例】以下、図面を参照して本発明による磁気共鳴
イメージング装置及び磁気共鳴イメージング方法の一実
施例を説明する。 (第1実施例)図1は第1実施例の磁気共鳴イメージン
グ装置の構成図である。被検体Pを収容できるように円
筒状の内部空間を有するガントリ20には、静磁場磁石
ユニット1、勾配磁場コイルユニット2、RFコイル3
が装備される。永久磁石、常伝導磁石または超伝導磁石
から構成される静磁場磁石ユニット1は、円筒内部に静
磁場を形成する。ここで説明の便宜上、この被検体の体
軸と平行な静磁場方向をZ軸、このZ軸の法面内で互い
に直交するX軸とY軸とを規定する。
【0015】勾配磁場コイルユニット2は、X軸勾配磁
場コイル、Y軸勾配磁場コイル、Z軸勾配磁場コイルか
ら構成される。X軸勾配磁場コイルは、X軸勾配磁場電
源7から電流供給を受けて、X軸に沿って磁場強度が変
化するX軸勾配磁場を発生する。Y軸勾配磁場コイル
は、Y軸勾配磁場電源8から電流供給を受けて、Y軸に
沿って磁場強度が変化するY軸勾配磁場を発生する。Z
軸勾配磁場コイルは、Z軸勾配磁場電源9から電流供給
を受けて、Z軸に沿って磁場強度が変化するZ軸勾配磁
場を発生する。なお、XYZ各軸の勾配磁場はそれぞれ
リード勾配磁場GR 、位相エンコード勾配磁場GE 、ス
ライス勾配磁場GS として使用されるものと仮定して説
明する。これらXYZ各軸の磁場強度が線形に変化する
領域内でデータ収集が可能であり、この領域を撮影可能
領域と称する。データ収集時には、被検体は寝台13の
天板上に載置された状態で撮影可能領域に挿入される。
【0016】RFコイル3は励起時には送信器5に接続
され、受信時には受信器6に接続される。RFコイル3
は送信器5から電流供給を受けて、特定の周波数成分を
有する選択励起パルスを発生する。これによりこの周波
数に応じたZ位置の複数の磁化スピンが選択的に励起さ
れる。これは選択励起法と呼ばれる手法である。この励
起終了後に緩和する磁化スピンから生じる磁気共鳴信号
(以下エコーという)は、RFコイル3で受信される。
このようにRFコイル3は、送信と受信とで兼用される
ことから、送受信コイルとも呼ばれる。
【0017】シーケンスコントローラ10はX軸勾配磁
場電源7、Y軸勾配磁場電源8、Z軸勾配磁場電源9、
送信器5、受信器6の各動作タイミングを制御すること
により後述のパルスシーケンスを実行する。コンピュー
タシステム11は、システム全体の動作を制御すると共
に、RFコイル3から受信器6を介してエコーを取り込
み、断層像を作成する。この断層像は表示部12で表示
される。
【0018】次に本実施例の作用について説明する。図
2は、本実施例に独特のパルスシーケンスによる磁化ス
ピンの位相分散の時間的変化を模式的に表すフェーズダ
イアグラムである。図2では位相分散の時間的変化を、
静磁場の不均一性△Bo 、スライス方向勾配磁場GS 、
リード方向勾配磁場GR 、位相エンコード方向勾配磁場
GE それぞれについて示している。本発明に関連するの
は、静磁場の不均一性△Bo による位相分散の時間的変
化である。図3に、図2のパルスシーケンスと△Bo に
よる位相分散の時間的変化を詳細に示す。
【0019】本実施例による改良されたFSE法でも、
90°RFパルスを印加した後、 180°RFパルスを所定
のN回繰り返し印加して、1回の90°RFパルスに対し
て複数、N個のエコーを得る。これは従来のFSE法と
変わりない。また、エコーE1 、E2 、E3 、…、EN
の隣り合う2つのエコー間のエコー間隔を時間τに統一
することも従来のFSE法と変わりない。
【0020】従来のFSE法では、90°RFパルスを印
加してから最初のエコーE1を得るまでの間隔(E1の
エコー時間という)は、エコー間隔と同じτに設定され
ていた。本実施例は、このE1のエコー時間を、エコー
間隔τの3以上の奇数倍という条件のもとで延長する。
つまり、E1のエコー時間TE1は、 TE1=τ・(2m+1) …(1) で表現される。ただし、mは1以上の整数である。E1
のエコー時間を延長することにより、脂肪信号の減少程
度は、E1のエコー時間をエコー間隔と同じにする従来
のFSE法より大きい。したがって、本実施例の改良さ
れたFSE法による画像のコントラストは、従来のFS
E法による画像のコントラストより、通常のSE法によ
る画像のコントラストに近くなる。
【0021】撮影時間の短縮及び多数のエコーを得ると
いう観点から考えると、E1のエコー時間は短いほうが
好ましい。したがって、m=1、つまりE1のエコー時
間はエコー間隔の3倍であることが理想的である。実験
では、E1のエコー時間をエコー間隔の3倍に止めて
も、通常のSE法と同程度のコントラストの画像を得る
ことができることが確認されている。
【0022】上記(1)式の条件を満たすように、90°
RFパルスを印加してから、τ・(m+1/2)の時間
を隔てて最初の 180°RFパルスを印加する。また、最
初の180°RFパルスを印加してから、τ・(m+1)
の時間を隔てて、2回目の 180°RFパルスを印加す
る。さらに、2回目以降の 180°RFパルスをτの間隔
で所定回数繰り返し印加する。換言すると、最初の 180
°RFパルスと2回目の180°RFパルスとの間隔を、
3回目以降の 180°RFパルスの間隔τの2以上の整数
倍、つまりτ・(m+1)に設定する。
【0023】このようにE1 のエコー時間をエコー間隔
の3以上の奇数倍にすることに応じて、スライス勾配磁
場GS およびリード勾配磁場GR を次のように調整する
必要がある。
【0024】最初の 180°RFパルスと共に印加するス
ライス勾配磁場GS の面積、つまり磁場強度×印加時間
(時間積分値)を、2回目以降の 180°RFパルスと共
に印加するスライス勾配磁場GS の時間積分値2・aの
3以上の奇数倍、つまり2・a・(2m+1)とする。
換言すると、最初の 180°RFパルスから2回目の 180
°RFパルスの間にかけるスライス勾配磁場GS の時間
積分値を、2回目以降の隣り合う 180°RFパルスの間
にかけるスライス勾配磁場GS の時間積分値の2以上の
整数倍とする。なお、このような面積関係を得るため
に、図3では、磁場強度一定、つまり磁場勾配一定のも
とで、最初の 180°RFパルスと共に印加するスライス
勾配磁場GS の印加時間を、2回目以降の 180°RFパ
ルスと共に印加するスライス勾配磁場GS の印加時間の
3以上の奇数倍としているが、印加時間一定のもとで最
初の 180°RFパルスと共に印加するスライス勾配磁場
GSの磁場強度を、2回目以降の 180°RFパルスと共
に印加するスライス勾配磁場GS の3以上の奇数倍とし
てもよい。
【0025】エコーは、リード方向(X方向)の位置決
めのために、リード勾配磁場GR の存在下で読み出され
る。最初のエコーE1 の読み出し時に印加するリード勾
配磁場GR の面積、つまり磁場強度×印加時間(時間積
分値)を、2回目以降のエコーE2 ,E3 ,…の読み出
し時に印加するリード勾配磁場GR の時間積分値2・b
の2以上の整数倍、つまり2・b・(m+1)とする。
このような面積関係を得るために、図3では、磁場強度
が一定、つまり磁場勾配が一定のもとで、最初のエコー
E1 の読み出しと共に印加するリード勾配磁場GR のの
印加時間を、2回目以降のエコーE2 ,E3 ,…の読み
出しと共に印加するリード勾配磁場GRの印加時間の2
以上の奇数倍としている。
【0026】このように、90°RFパルスを印加してか
ら最初のエコーE1を得るまでの間隔を、2番目以降の
エコーE2 ,E3 ,…のエコー間隔の3以上の奇数倍と
いう条件にしたがって延長することで、スティムレーテ
ィッドエコーやインダイレクトエコーを主エコーと同タ
イミングで発生させて、画像構成に活用できる。
【0027】ところで、 180°RFパルスが 180°のフ
リップ角成分だけを有することは現実的には不可能であ
り、このため、磁化スピンは、 180°RFパルスを受け
る毎に、予定通り位相反転する第1の成分、縦磁化に入
る第2の成分、 180°RFパルスの影響を受けないで、
そのまま定常的に位相が分散していく第3の成分に分化
する。第1の成分は主エコーとして発生し、第2の成分
は、スティムレーティッドエコーとして発生し、第3の
成分は、インダイレクトエコーとして発生する。つま
り、スティムレーティッドエコーとは、90°RFパルス
の印加後に、縦磁化を経由して発生するエコーであり、
例えば、図3のA-B-E-H-O の経路に沿ってスピンの位相
分散が変化して、スピン位相が集束する0点通過の際に
発生する。インダイレクトエコーとは、 180°RFパル
スによる位相反転を偶発的(非定常的)に受けて発生す
るエコーであり、例えばインダイレクトエコーは、A-B-
D-I-Q の経路に沿ってスピンの位相分散が変化して、ス
ピン位相が集束する0点通過の際に発生する。
【0028】ここで、90°RFパルスを印加してから最
初のエコーE1を得るまでの間隔を、2番目以降のエコ
ーE2 ,E3 ,…のエコー間隔の3以上の奇数倍という
条件にしたがって延長することで、スティムレーティッ
ドエコーやインダイレクトエコーを主エコーと同タイミ
ングで発生させることができる原理について説明する。
図3のパルスシーケンスを図12と対比して参照された
い。なお、説明の便宜上、m=1と仮定する。本実施例
のパルスシーケンスにおいて、 180°RFパルスの印加
タイミングは、図12のパルスシーケンスについて最初
の 180°RFパルス及び3回目の 180°RFパルスを除
去したものに等価である。図12のパルスシーケンスの
180°RFパルスの間隔は、スティムレーティッドエコ
ーやインダイレクトエコーを主エコーと同タイミングで
発生させるように調整されている。スティムレーティッ
ドエコー、インダイレクトエコー及び主エコーの位相分
散は、 180°RFパルスの間隔によらず一定である。つ
まり、図3のフェーズダイアグラムは、図12のフェー
ズダイアグラムにおいて、最初の 180°RFパルス及び
3回目の 180°RFパルスによる磁化スピンが3成分に
分化しないものと考えられる。したがって、90°RFパ
ルスを印加してから最初のエコーE1を得るまでの間隔
を、2番目以降のエコーE2 ,E3 ,…のエコー間隔の
3以上の奇数倍という条件を守る限り、スティムレーテ
ィッドエコーやインダイレクトエコーを主エコーと同タ
イミングで発生させることが可能となる。
【0029】このように本実施例の改良されたFSE法
によると、通常のSE法による画像のコントラストと同
等のコントラストの画像を得ることができる。 (第2実施例)第2実施例において、装置構成は第1実
施例と同じであるので、装置構成の説明は省略する。第
2実施例は、デュアルコントラストモードに適用するF
SE法の改良に関する。図7に示すように、デュアルコ
ントラストモードでは、1回の90°RFパルスで得られ
る複数のエコーE1 〜E6 の前半のエコーE1 〜E3 か
らプロトン密度画像IP を作成し、後半のエコーE4 〜
E6 からT2 強調画像IT を作成する。
【0030】第1実施例のE1のエコー時間をエコー間
隔の3以上の奇数倍に延長するという条件は、特定のエ
コー間隔を他のいずれかのエコー間隔の3以上の奇数倍
に延長するという条件に読み替えることができる。第2
実施例は、この読み替えた条件を適用して、デュアルコ
ントラストモードに適用するFSE法を改良したもので
ある。
【0031】図4に、上記読み替えた条件にしたがっ
て、後半のエコー間隔を前半のエコー間隔τに対して3
以上の奇数倍、つまりτ・(2m+1)に延長したパル
スシーケンスを示す。このパルスシーケンスのフェーズ
ダイアグラムを図6に示す。
【0032】図4のように、後半の 180°RFパルスの
間隔は、前半の 180°RFパルスの間隔τに対して3以
上の奇数倍、つまりτ・(2m+1)に延長される。こ
れに伴って、スライス勾配磁場GS 及びリード勾配磁場
GR を次のように設定する必要がある。後半の 180°R
Fパルスと共に印加するスライス勾配磁場GS の時間積
分値を、前半の 180°RFパルスと共に印加するスライ
ス勾配磁場GS の時間積分値の3以上の奇数倍、つまり
2・a・(2m+1)とする。また、後半のエコーE4
,E5 ,E6 の読み出し時に印加するリード勾配磁場
GR の時間積分値を、前半のエコーE1 ,E2 の読み出
し時に印加するリード勾配磁場GR の時間積分値の3以
上の奇数倍、つまり2・b・(2m+1)とする。
【0033】第2実施例では、図4のパルスシーケンス
を、図5に示すようにさらに改良する。後半のエコー間
隔を前半のエコー間隔τに対してτ・(2m+1)に延
長できるので、上述の面積関係を保存したままで、後半
のエコーのデータ収集時間△t´を、後半のエコーのデ
ータ収集時間△tより長くして、エコー収集帯域を狭く
絞り込み、前半のエコーのS/Nと後半のエコーのS/
Nとの差異を減少させて、前半のプロトン密度画像IP
と後半のT2 強調画像IT との間の画質のアンバランス
を軽減することができる。また、後半のエコーの時間長
が前半のエコーより長いので、前後半でエコーに対する
サンプリング周波数を変えることなく、後半のT2 強調
画像IT のリード方向(X方向)に関する分解能を向上
させることができるという効果が得られる。 (第3実施例)第3実施例において、装置構成は第1実
施例と同じであるので、装置構成の説明は省略する。第
3実施例は、デュアルコントラストモードにおいて、前
半のエコーをFSE法で収集し、後半のエコーをGRA
SE法で収集する。GRASE法は、90°RFパルスの
後、 180°RFパルスを繰り返し印加し、隣り合う 180
°RFパルスの間に、リード勾配磁場GR を反転しなが
らエコーを繰り返し発生させる超高速イメージング法で
ある。なお、 180°RFパルスの間隔が一定という従来
のルールのもとでは、隣り合う 180°RFパルスの間
に、リード勾配磁場GR を反転しながらエコーを繰り返
し発生させるという時間的余裕がなく、FSE法にGR
ASE法を組み合わせることは非常に困難であった。
【0034】第2実施例で説明したように、後半の 180
°RFパルスの間隔を前半 180°RFパルスの間隔の3
以上の奇数倍とすることができるので、FSE法にGR
ASE法を組み合わせることが可能になった。GRAS
E法ではエコー時間の短い画像では、組織のT2 緩和に
起因するリンギングアーチファクトが出やすいため、エ
コー時間の長い後半部分にGRASE法を組み合わせる
こととする。
【0035】図8に第3実施例によるパルスシーケンス
を示す。ここでは、図9に示すように、前半のエコーE
1 ,E2 ,E3 を使ってプロトン密度画像IP を作成
し、後半のエコーE4 〜E12を使ってT2 強調画像IT
を作成する。図8に示すように、後半の 180°RFパル
スの間隔を前半 180°RFパルスの間隔の3以上の奇数
倍(図8は3倍として示している)とすることができる
ので、後半部分にGRASE法のパルスシーケンスを組
み込み、後半の隣り合う 180°RFパルスの間に、リー
ド勾配磁場GR を2回反転しながら3つのエコーを発生
させることができる。
【0036】なお、後半の 180°RFパルスの間隔を前
半 180°RFパルスの間隔の3以上の奇数倍とすること
に応じて、スライス勾配磁場GS およびリード勾配磁場
GRを次のように調整する必要がある。後半の 180°R
Fパルスと共に印加するスライス勾配磁場GS の時間積
分値を、前半の 180°RFパルスと共に印加するスライ
ス勾配磁場GS の時間積分値2・aの3以上の奇数倍、
つまり2・a・(2m+1)とする。また、後半の隣り
合う 180°RFパルスの間に印加するリード勾配磁場G
R の時間積分値を、前半の隣り合う 180°RFパルスの
間に印加するリード勾配磁場GR の時間積分値2・bの
2以上の整数倍、つまり2・b・(2m+1)とする。
【0037】このように第3実施例によると、FSE法
にGRASE法を容易に組み合わせることができる。な
お、図8や図9で示したように、前半のプロトン密度画
像IP のエコー数が後半のT2 強調画像IT のエコー数
に対して非常にアンバランスであり、このアンバランス
を軽減するには、画像間でマトリクス数やアベレージ数
を変えることにより容易に実現できる。なお、S/Nの
向上のために同じエンコードのエコーを繰り返し収集
し、これらエコーを加重平均することがある。アベレー
ジ数とは、このエコー数をいう。 (第4実施例)第4実施例において、装置構成は第1実
施例と同じであるので、装置構成の説明は省略する。第
4実施例は、デュアルコントラストモードにおいて、前
半のエコーをinterleaved EPI法で収集し、後半のエ
コーをFSE法で収集する。図10に第4実施例のパル
スシーケンスを示し、図11に2つの画像へのエコーの
割り当てを示す。interleaved EPI法ではエコーデー
タをフーリエ空間上でエンコード方向(Y方向)に非対
称になるように収集し、第1番目の画像IP を構成する
ために不足しているデータを共役複素性を利用して充足
する。
【0038】このように第4実施例では、第1番目の画
像に用いるエコー数を増加することができる。本発明は
その要旨を逸脱しない限り種々変形して実施可能であ
る。例えば上述の説明では、高速スピンエコー法への適
用例として説明したが、マルチエコー撮像法に適用して
もよい。
【0039】
【発明の効果】請求項1の磁気共鳴イメージング装置に
よれば、90°RFパルスを印加してから最初のエコーを
得るまでの間隔と、隣り合う2つのエコーの間隔とのう
ち、特定の間隔を他のいずれかの間隔の3以上の奇数倍
という条件で不規則にすることができる。この条件によ
ると、スティムレーティッドエコーやインダイレクトエ
コーを主エコーと同タイミングで発生させることが可能
となる。この条件にしたがって、90°RFパルスを印加
してから最初のエコーを得るまでの間隔(特定の間隔)
を、最初のエコー以降の隣り合う2つのエコーの間隔
(他の間隔)の3以上の奇数倍にすると、脂肪信号が緩
和する時間を十分取れて、信号強度を減少させることが
でき、したがってFSE法でも、通常のSE法による画
像のコントラストに近い画像が得られる。また、上記条
件にしたがって、後半のエコー間隔を前半のエコー間隔
の3以上の奇数倍に延長すると、FSE法で得られる複
数のエコーを前半と後半に別けて、コントラストの異な
る2種類の画像を作成するデュアルコントラストモード
において、2つの画像間での画質のアンバランスを低減
することができる。さらに、上記条件にしたがって、前
半のエコーをFSE法で、後半のエコーをGRASE法
で収集するデュアルコントラストモードにおいて、エコ
ー間隔を不規則にして、各法で 180°RFパルスの間隔
を最適化することができる。
【0040】請求項6の磁気共鳴イメージング装置によ
れば、隣り合う2つの 180°RFパルスの間隔のうち、
特定の間隔が、他のいずれかの間隔の2以上の整数倍と
いう条件で不規則にすることができる。この条件による
と、スティムレーティッドエコーやインダイレクトエコ
ーを主エコーと同タイミングで発生させることが可能と
なる。この条件にしたがって、90°RFパルスを印加し
てから最初のエコーを得るまでの間隔(特定の間隔)
を、最初のエコー以降の隣り合う2つのエコーの間隔
(他の間隔)より延長すると、脂肪信号が緩和する時間
を十分取れて、信号強度を減少させることができ、した
がってFSE法でも、通常のSE法による画像のコント
ラストに近い画像が得られる。また、上記条件にしたが
って、後半の隣り合う2つの 180°RFパルスの間隔を
前半の 180°RFパルスの間隔より延長すると、FSE
法で得られる複数のエコーを前半と後半に別けて、コン
トラストの異なる2種類の画像を作成するデュアルコン
トラストモードにおいて、2つの画像間での画質のアン
バランスを低減することができる。さらに、上記条件に
したがって、前半のエコーをFSE法で、後半のエコー
をGRASE法で収集するデュアルコントラストモード
において、各法で 180°RFパルスの間隔を最適化する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例による磁気共鳴イメージング装置の
構成図。
【図2】第1実施例のパルスシーケンスを示す図。
【図3】第1実施例のパルスシーケンスを詳細に示す
図。
【図4】第2実施例のパルスシーケンスを示す図。
【図5】図4を改良したパルスシーケンスを示す図。
【図6】△B0 に関するフェーズダイアグラム。
【図7】2つの画像へのエコーの割り当てを示す図。
【図8】第3実施例のパルスシーケンスを示す図。
【図9】2つの画像へのエコーの割り当てを示す図。
【図10】第4実施例のパルスシーケンスを示す図。
【図11】2つの画像へのエコーの割り当てを示す図。
【図12】従来のSE法のパルスシーケンスに対応する
△B0 に関するフェーズダイアグラム。
【符号の説明】
1…静磁場磁石ユニット、 2…勾配磁場コイル
ユニット、3…RFコイル、 4…静磁
場制御装置、5…送信器、 6…受
信器、7…X軸勾配磁場電源、 8…Y軸勾配
磁場電源、9…Z軸勾配磁場電源、 10…シ
ーケンスコントローラ、11…コンピュータシステム、
12…表示部、13…寝台、
20…ガントリ。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁化スピンを励起するための90°RFパ
    ルスを印加して、この90°RFパルスに続いて、磁化ス
    ピンの位相を反転するための 180°RFパルスを繰り返
    し印加することにより複数のエコーを発生させる磁気共
    鳴イメージング装置において、 90°RFパルスを印加してから最初のエコーを得るまで
    の間隔と、隣り合う2つのエコーの間隔とのうち、特定
    の間隔が他のいずれかの間隔の3以上の奇数倍となるよ
    うにパルスシーケンスを実行するパルスシーケンス実行
    手段と、 前記複数のエコーに基づいて画像を作成する画像作成手
    段とを具備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】 前記パルスシーケンス実行手段は、90°
    RFパルスを印加してから最初のエコーを得るまでの間
    隔が、隣り合う2つのエコーの間隔の3以上の奇数倍と
    なるようにパルスシーケンスを実行することを特徴とす
    る請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置。
  3. 【請求項3】 前記パルスシーケンス実行手段は、90°
    RFパルスを印加してから最初のエコーを得るまでの間
    隔が、隣り合う2つのエコーの間隔の3倍となるように
    パルスシーケンスを実行することを特徴とする請求項2
    に記載の磁気共鳴イメージング装置。
  4. 【請求項4】 前記パルスシーケンス実行手段は、90°
    RFパルスを印加してから最初のエコーを得るまでの間
    に印加するリード勾配磁場の時間積分値が、最初のエコ
    ー以降の隣り合う2つのエコーの間に印加するリード勾
    配磁場の時間積分値の3以上の奇数倍となるようにパル
    スシーケンスを実行することを特徴とする請求項2に記
    載の磁気共鳴イメージング装置。
  5. 【請求項5】 前記パルスシーケンス実行手段は、n+
    1番目以降の隣り合う2つのエコーの間隔が、n番目ま
    での隣り合う2つのエコーの間隔の3以上の奇数倍とな
    るようにパルスシーケンスを実行することを特徴とする
    請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置。
  6. 【請求項6】 磁化スピンを励起するための90°RFパ
    ルスを印加して、この90°RFパルスに続いて、磁化ス
    ピンの位相を反転するための 180°RFパルスを繰り返
    し印加することにより複数のエコーを発生させる磁気共
    鳴イメージング装置において、 隣り合う2つの 180°RFパルスの間隔のうち、特定の
    間隔が、他のいずれかの間隔の2以上の整数倍となるよ
    うにパルスシーケンスを実行するパルスシーケンス実行
    手段と、 前記複数のエコーに基づいて画像を作成する画像作成手
    段とを具備することを特徴とする磁気共鳴イメージング
    装置。
  7. 【請求項7】 前記パルスシーケンス実行手段は、最初
    の 180°RFパルスと2番目の 180°RFパルスとの間
    隔を、2番目以降の隣り合う2つの 180°RFパルスの
    間隔の2以上の整数倍となるようにパルスシーケンスを
    実行することを特徴とする請求項6に記載の磁気共鳴イ
    メージング装置。
  8. 【請求項8】 前記パルスシーケンス実行手段は、最初
    の 180°RFパルスと2番目の 180°RFパルスとの間
    隔を、2番目以降の隣り合う2つの 180°RFパルスの
    間隔の2倍となるようにパルスシーケンスを実行するこ
    とを特徴とする請求項7に記載の磁気共鳴イメージング
    装置。
  9. 【請求項9】 前記パルスシーケンス実行手段は、90°
    RFパルスを印加してから最初のエコーを得るまでの間
    に印加するリード勾配磁場の時間積分値が、最初のエコ
    ー以降の隣り合う2つのエコーの間に印加するリード勾
    配磁場の時間積分値の3以上の奇数倍となるようにパル
    スシーケンスを実行することを特徴とする請求項7に記
    載の磁気共鳴イメージング装置。
  10. 【請求項10】 前記パルスシーケンス実行手段は、n
    +1番目以降の隣り合う2つの 180°RFパルスの間隔
    が、n番目までの隣り合う2つの 180°RFパルスの間
    隔の3以上の奇数倍となるようにパルスシーケンスを実
    行することを特徴とする請求項6に記載の磁気共鳴イメ
    ージング装置。
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