JPH08507247A - 読み取り傾斜極性補正及びｔ▲下２▼測定をもつｇｒａｓｅ型ｍｒｉ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ＧＲＡＳＥ（Ｇｒａｄｉｅｎｔ ａｎｄ Ｓｐｉｎ−Ｅｃｈｏ）磁気共鳴方法において、あるｋ_y値をもつｋ空間の最大の利点は、励起ＲＦパルスから異なる時間間隔で異なる磁界読み取り傾斜極性での測定である。正及び負の読み取り傾斜極性それぞれの二つの測定結果のセットは、位相エラーの効果が大きく減少された再構成された像を得るために、位相エラーに依存して読み取り傾斜極性を補正するように使用される。改良された型において、二つの測定は予測可能なＴ₂重みづけで像を再構成するように使用される。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 読み取り傾斜極性補正及びＴ₂測定をもつＧＲＡＳＥ型ＭＲＩ 発明の詳細な説明 発明の属する技術分野 この発明は、静止した及び実質的に一様な主磁界に置かれた物体の少なくとも 一部を磁気共鳴像形成するための手段に関するものであり、当該方法は前記物体 の部分内の核双極子モーメントの励起のための励起高周波パルス（ＲＦパルス） を印加し、前記励起された部分に複数の磁気共鳴信号を発生させるための交番正 及び負の極性をもつ複数の磁界読み取り傾斜パルスをスイッチングし、同時に前 記磁気共鳴信号の信号サンプルを測定し、前記物体の像の再構成のために前記得 られた信号サンプルを使用することを含む。本発明はまたこのような方法を行な うための装置に関する。 従来の技術 このような方法において、前記得られた信号サンプルは主に前記正及び負の極 性磁界読み取り傾斜パルスがこれらの極性だけ以外の多くの違いに左右されると いう事実による位相エラーをもつ。ハードウエア、スイッチングの来歴及びＭＲ Ｉ装置内の渦電流効果における差に起因して、該パルスの形状及び時間積分され る大きさが測定シーケンスの間変化する。結果として、位相エラーは、位相エラ ーが極性に依存して現れる前記信号サンプル内で起こる。１９９３年９月１６日 に出願されたヨーロッパ特許公報９３２０２６７８．４号及びＥＰＣ５４条３項 による（優先権のために引用された出願を基にした後の出願により置き換えられ る）従来技術において、前の段落による方法が述べられている。この従来の方法 によると、前記位相エラーは位相エンコード傾斜強度の関数としてｋ空間の領域 内で決められる。続いて、得られた位相エラーはｋ空間の全体にわたって推定さ れ、像再構成処理の間に考慮される。このやり方において、前記磁界読み取り傾 斜の交番極性の差の効果が大きく除去されて、像は得られる。 前記冒頭の段落の方法において、像エラーは前記磁界読み取り傾斜の交番によ り生じるだけでなく、像エラーのもう一つの原因はまた当該物体内の磁化の横緩 和である。このいわゆるＴ₂緩和に起因して、磁気共鳴信号に対する信号の大き さは、励起ＲＦパルスから時間がたつにつれ減少する。前記緩和時間係数Ｔ₂は 、違うタイプのもの、即ち磁気共鳴像形成により調査された患者内の異なる型の 組織により異なる。ｋ空間内の異なる領域からの信号は前記励起ＲＦパルスとは 異なる時間間隔で測定されるので、異なる重み付けがｋ空間内の多くの測定され た信号サンプルへ印加される。特にｋ空間は掃引されて前記位相エンコード値が 前記励起ＲＦパルスへの時間の単調な関数ではないならば、これはゴースト偽信 号を導くだろう。 発明の目的及び概要 本発明の目的は、就中冒頭に述べた磁気共鳴像形成のための方法及び装置を提 供することであり、正及び負の極性磁界読み取り傾斜の異なる効果が補正される だけでなく、Ｔ₂緩和の効果も非常に減らされる。 この目的のため、本発明による方法は冒頭に述べられたステップに加えて、以 下のステップ、磁界位相エンコード傾斜パルスを印加して前記信号サンプルがｋ 空間内の前後へ走る線上に位置され、これにより少なくとも二つの測定が実質的 に全ての前記線の信号サンプルで実施され、当該測定は前記磁界読み取り傾斜の 両方の極性と前記励起ＲＦパルスとは実質的に異なる少なくとも二つの時間間隔 とを含むというステップを有する。異なる磁界読み取り傾斜極性をもつ前記測定 は、前記磁界位相エンコード傾斜の時間積分された強度の関数として誘導された 位相エラーについての情報を提供する。等しい位相エンコード値をもつが前記励 起ＲＦパルスから異なる時間間隔をもつ測定は、Ｔ₂緩和に起因して信号強度が 異なる。Ｔ₂緩和の効果は像再構成の間に考慮できる。本発明の方法は、前記励 起ＲＦパルスの後複数の再焦点ＲＦパルスが続くならば、これにより前記再焦点 ＲＦパルスの各々をフォローして、一連の磁界読み取り傾斜パルスが極性を交番 している間に前記磁気共鳴信号が発生されるという利点が特にある。 好ましくは、ｋ空間内の実質的にはそれぞれの前記線が二度サンプリングされ て信号サンプルは得られ、一度は正極性磁界読み取り傾斜と前記励起ＲＦパルス から１番目の時間間隔とで、もう一度は負極性磁界読み取り傾斜と前記励起ＲＦ パルスから２番目の時間間隔とであって、前記１番目及び２番目の時間間隔は実 質的には異なる。実質的には各線が二度だけ測定されるので、これは両方の源か ら像エラーに対するエラー補正のために要求された全てのデータを得るための最 大の時間効果的なやり方となる。好ましくは、前記１番目及び２番目の時間間隔 の合計が、正味の位相エンコード傾斜値（ｋ_y値）の関数としてスムーズなふる まいをもつ。 本発明による方法の実施例において、二つの副画像が正及び負の極性読み取り 傾斜をそれぞれともなって前記得られた信号サンプルから形成されていて、前記 副画像の各々は位相エラーに対して補正され、前記補正された副画像が加え合わ される。前記磁界読み取り傾斜の単一の極性で得られた信号から、前記位相エラ ーは得られ、当該信号は補正される。前記位相補正された像の後からの付加によ り、前記励起ＲＦパルスから異なる時間間隔に対する寄与が組み合わされる。結 果として、付加された、又は２により分割された後で平均された像の結果、前記 Ｔ₂緩和は大きく減少される。 本発明の実施例において、同じ線の二つの測定の間の時間の差は像形成される べき前記物体の前記部分で起こる前記横緩和時間Ｔ₂と比べて小さく、前記像内 の各ポイントに対して、前記横緩和時間Ｔ₂と関係する値が決められる。これ以 降述べられるように、前記差が０でないならば、あらかじめ決められた所望のエ コー時間で得られた像を再構成することが可能である。良い品質の像は測定され たデータ上で実行された合理的な総量の計算で得られ、前記励起ＲＦパルスから の実際の測定時間及び前記あらかじめ決められたエコー時間が、前記対象物内で 起こるＴ₂の典型的な値と同じか又は小さい。これらの条件の下で、とても長い 測定処理なしにＴ₂の強調されたコントラストで像を構成することが可能となる 。前記二つの実際のエコー時間と前記所望のエコー時間との間の時間の差はＴ₂ に比べて小さくなければならないという要求は実際に満たされる。生物学上のサ ンプルにおけるＴ₂は、約４０から９０ｍｓの間で変化する。完全な測定シーケ ンスは約１００ｍｓをとるので、過度のエコー時間と所望のエコー時間との間の 間隔はＴ₂に近いか又はより小さくなるように選ぶことができる。この要求が守 れないならば、あらかじめ決められたＴ₂の重みづけをもつ像はまだこの方法で 可能であるが、非常により複雑な計算の犠牲となる。 本発明による方法において、ｋ空間は読み取り傾斜極性及びＴ₂緩和に起因す る像エラーを減らすことができるように二度掃引されなければならない。データ 取得時間の倍増は実質的にｋ空間の半分だけを測定することによりよくなされる ことができる。測定されないｋ空間の半分は、位相補正されたデータが閉じこめ られているべきであるという既知の知識により前記測定されたデータから見積も ることができる。このような処理自体はＰ．Ｍａｒｇｏｓｉａｎ著１９８５年、 ロンドン、ＳＭＲＭの第４回ミーティング、Ｂｏｏｋ ｏｆ Ａｂｓｔｒａｃｔ ｓ、１０２４頁、及びヨーロッパ特許公報０２５００５０号に記載されている。 本発明はまた磁気共鳴像形成のための装置に関し、前述のような方法にしたが って操作するよう配される。本発明によれば、このような装置は、主磁界を設け るための手段、前記主磁界上に重畳される傾斜磁界を発生するための手段、前記 物体に向かってＲＦパルスを放射するための手段、前記傾斜磁界及び前記ＲＦパ ルスの発生を制御するための制御手段、ＲＦパルス及びスイッチされた傾斜磁界 のシーケンスにより発生された磁気共鳴信号を受けてサンプリングするための手 段、及び前記信号サンプルから像を形成するための再構成手段を有し、前記制御 手段は前記物体の前記部分内の各双極子モーメントの励起のための励起高周波パ ルス（ＲＦパルス）を印加し、前記励起された部分内の複数の磁気共鳴信号の信 号サンプルを発生させるために、交番正及び負極性をもつ複数の磁界読み取り傾 斜パルスをスイッチングし、同時に前記磁気共鳴信号の信号サンプルを測定し、 前記制御手段はさらに前記信号サンプルがｋ空間内の前後へ走る線上に位置され るように磁界位相エンコード傾斜パルスを印加し、これにより前記磁界読み取り 傾斜の両方の極性と前記励起ＲＦパルスからの実質的に異なる時間間隔とで実質 的に全ての前記線に対する信号サンプルが得られるために配される。 図面の簡単な説明 本発明の実施例は、図を参照にした例により述べられるだろう。図１は、本発 明による方法に適する磁気共鳴形成装置を示した図であり、図２は従来の方法に 用いられる励起ＲＦパルス、複数の再焦点ＲＦパルス及び反転傾斜パルスのシー ケンスを示した図であり、図３は、図２で示された従来のシーケンスに対する励 起ＲＦパルスから、時間間隔Ｔの関数として、得られた信号サンプルの位相エン コード値ｋ_yを示した図であり、図４は、本発明による方法で用いられる図２に 示したようなデータ取得シーケンスを示した図であり、図５は図４に示されたデ ータ取得シーケンスに対するｋ_yとｔとの関係を示した図である。 発明の実施の形態 図１において、磁気共鳴装置１が線図的に示されている。当該装置は静止した 及び一様な主磁界を発生するためのメインの電磁コイル２のセット及び制御可能 な強度をもつ付加磁界を重ね合わせ、選択された方向内に傾斜をもたせるための いくつかの傾斜コイル３、４、５のセットを有する。慣例的には、前記主たる磁 界の方向がｚ方向、これに垂直な二つの方向をｘ及びｙ方向とする。前記傾斜コ イルは電源１１を介して活性化される。前記装置はさらに対象物又は物体７へ高 周波パルス（ＲＦパルス）を射出するための放射線射出手段６、アンテナ又はコ イルを有し、当該放射線射出手段は前記ＲＦパルスを発生及び変調するための変 調手段８と結合されている。またＮＭＲ信号を受けるための手段も具備されてい るなら、これらの手段は前記射出手段６と同一化可能であり又は分離可能である 。前記射出及び受信手段が同一であるならば、図に示されているように、送受ス イッチ９が受信された信号を射出されるべきパルスから分離するように配される 。前記受信されたＮＭＲ信号は受信及び復調手段１０へ入力される。前記射出手 段６及び８と前記傾斜コイル３、４、及び５のための電源１１とはＲＦパルス及 び傾斜フィールドパルスのあらかじめ決められたシーケンスを発生するためにコ ントロールシステム１２により操作される。前記復調手段は、前記受信された信 号を例えば可視表示ユニット１５上で可視可能な像へ変換するためにデータ処理 ユニット１４、例えばコンピュータと結合されている。 前記磁気共鳴装置１が前記磁界内に置かれた対象物又は物体７の操作に用いら れるならば、当該物体内の少し過度の核双極子モーメント又は核スピンが当該磁 界の方向にそろうだろう。平衡状態で、これは当該磁界と平行な方向に当該物体 ７内の物質の正味の磁化Ｍ₀を生じ、この巨視的磁化Ｍ₀は前記原子核のラーモア 周波数と等しい周波数をもつＲＦパルスで当該物体を照射することによって操作 され、これによって励起された状態内で前記核双極子モーメントを起こし、前記 磁化Ｍ₀を新しく方向づける。適切なＲＦパルスを印加することによって、前記 巨 視的磁化の回転が得られ、回転の角度はフリップ角と呼ばれる。傾斜磁界を印加 することによる前記磁界内の変化の故意の導入は、局地的に共鳴周波数及び磁化 を左右する。ＲＦパルスと磁界傾斜パルスのよく選ばれたシーケンスの印加の後 で、ＮＭＲ信号は前記物体から射出され、当該信号はあるタイプの原子核、例え ば水素原子核、及びこれらが生じる物質についての情報を提供する。射出された 信号の分析及び像形式での表示により、前記対象物又は物体７の内部構造につい ての情報が手に入れられる。共鳴像（ＭＲＩ）及びＭＲＩの装置のより詳細のた めに、この主題についての豊富な文献、例えば１９８７年ＩＲＬ出版、Ｍ．Ａ． Ｆｏｓｔｅｒ及びＪ．Ｍ．Ｓ．Ｈｕｔｃｈｉｓｏｎ著「Ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ｎ ＭＲ Ｉｍａｇｉｎｇ」が参照される。 図２は、Ｄ．Ａ．Ｆｅｉｎｂｅｒｇ及びＫ．Ｏｓｈｉｏによる論文「ＧＲＡＳ Ｅ（Ｇｒａｄｉｅｎｔ ａｎｄ Ｓｐｉｎ−Ｅｃｈｏ）ＭＲ ｉｍａｇｉｎｇ： Ａｎｅｗ ｆａｓｔ ｃｌｉｎｉｃａｌ ｉｍａｇｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ 」Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ、１８１巻（１９９１年）５９７ページから６０２ページ により記載された、いわゆるＧＲＡＳＥ方法によるＲＦパルス及び磁界傾斜の既 知のシーケンスを示す。図は、時間の関数としてＲＦパルスの発生を示すラベル 付けされたＲＦ、ｘ及びｙ方向それぞれの傾斜磁界の発生を示すＧ_x及びＧ_y及び 前記ＲＦ及び傾斜パルスにより生じた前記物体内の磁気共鳴信号の発生を示すＭ Ｒの４つの行を示す。 時間ｔ₀において、励起ＲＦパルス２１は、フリップ角αをもって印加され、 フリップ角βをもつ第１の再焦点ＲＦパルス２２が時間ｔ₁において印加される 。通常α及びβの値は、９０度及び１８０度となるようにそれぞれ選ばれる。こ れらの値から離れているフリップ角をもつシーケンスは、しかしながら可能であ る。前記励起パルス２１の後で、前記行ＭＲに示されるように、自由な誘導減衰 （ＦＩＤ）核磁気共鳴信号５１が発生し、個別の摂動核磁気双極子モーメントが 前記磁界内の局地的変動により位相コヒーレンス（ディフェーズ（ｄｅｐｈａｓ ｅ））を解放するとき、素早く消滅する。前記再焦点ＲＦパルス２２は前記局地 的磁界に影響を及ぼすことなく、これら個別の磁気双極子モーメントの方向を反 転させる。結果的に、ディフェーズは、磁界傾斜の不存在で、２ｔ₁と等しい時 間ｔ₂において、ＮＭＲスピンエコー信号となるリフェーズへ反転される。しか しながら、 前記行Ｇｘで示されるように、前記再焦点ＲＦパルス２２の前に前記ｘ方向にお ける傾斜をもつ磁界３１が印加されて原子核スピンのディフェーズもまた生じる 。前記再焦点ＲＦパルス２２による当該スピンの反転の後で、交番極性を伴う磁 界読み取り傾斜の連なり３２が印加される。これは当該スピンのディフェーズの 補償を生じ、いわゆる場又は傾斜エコー及び続けて再生されたディフェーズとな る。これ以降、反転間のこの連なりの各区域は前記読み取り傾斜の裂片と呼ばれ る。その後の裂片は他のエコー信号の発生を生じ、一連の磁気共鳴エコー信号５ ２となる。当該シーケンスは、時間ｔ₃，．．．，ｔ₉でフリップ角βをもつ再焦 点ＲＦパルス２３，．．．，２９及び次に交番極性をもつ読み取り傾斜パルスの 連なりの繰り返しにより、多くの時間繰り返されることができ、エコー信号５３ ，．．．，５９のシリーズとなる。当該時間ｔ₃，．．．，ｔ₉は正規に選ばれる ので、t₃＝３ｔ₁であり、前記再焦点ＲＦパルス間の間隔は２ｔ₁の長さと等しい 。 前記各再焦点ＲＦパルス２２，．．．，２９の後で、位相エンコード傾斜場パ ルスは前記行Ｇ_yで示されるように、前記ｙ方向の傾斜をもって印加される。こ れらの傾斜は組４２−４２’，．．．，４９−４９’で印加され、該組内の２番 目のパルスが前記位相エンコードを除去する。前記読み取り傾斜場の反転の瞬間 に前記Ｇ_y傾斜内の付加の各ブリップ４２”，．．．，４９”が印加され、前記 エコー信号の前記位相エンコードの値を変更する。通常、全これらのブリップは 長さ及び強度において等しくなるように選ばれるだろう。前記印加された傾斜磁 界の結果として、前記磁気共鳴（エコー）信号の測定されたサンプルは前記ｋ_x 方向に走る平行ライン上のｋ空間全体にわたって分配される。 図３において、前記信号サンプル測定の分配はｋ_y−ｔ平面内に示される。ｋ_y は前記位相エンコード磁界傾斜の時間積分された強さに比例し、ｔは前記励起Ｒ Ｆパルスとｋ空間内の各輪郭又は線が測定される時間との間の時間間隔である。 図２に関連して論じられたように二つの測定シーケンス内のポイントが示される 。示された前記二つの測定シーケンスは２−励起測定として、又は多数の励起測 定の最初と最後のシーケンスとして考慮されることができる。当該図において、 各線又は輪郭は丸により示され、黒丸は正極性読み取り傾斜として、白丸は負極 性読み取り傾斜として使われる。二つの再焦点ＲＦパルス２２と２３との間にお いて、異なる輪郭が前記ｋ_y軸に関して傾いた線１２２上のｋ_y−ｔ平面内に位置 さ れる。各再焦点ＲＦパルス２３，．．．，２９の後で、新しい組の輪郭が前記最 初の線に平行にそれぞれ線１２３，．．．，１２９内に位置されて測定される。 図３から容易に理解されるように、ｋ_yのいくつかの範囲は、正極性の磁界読み 取り傾斜のみで測定され、いくつかの範囲は負極性だけで測定される。それで、 データが像の再構成の間に組み合わされたとき、前記二つの異なる読み取り傾斜 極性のために異なる位相エラーがかなりの像エラーを導く。さらにまた、Ｔ₂緩 和のため相対的に高いｔ値が得られた信号は、低いｔをもつ信号より小さい。減 衰の率は、しかしながら、組織のタイプに依存するので、いくつかの周波数成分 は他より速く減衰するかもしれない。この効果もまた像エラーを導く。 図４を参照にして、本発明にしたがうＭＲＩシーケンスが示されている。示さ れたシーケンスは図２のシーケンスとよく似ている。これは励起ＲＦパルス２２ １、いくつかの再焦点ＲＦパルス２２２，．．．，２２９を含む。線Ｇ_x内にお いて、前記磁界読み取り傾斜のふるまいが表される。第１の準備パルス２３１は 前記励起ＲＦパルスと１番目の再焦点ＲＦパルスとの間に印加される。図２のよ うに、各磁界読み取り傾斜の連なり２３２，．．．，２３９が各前記再焦点ＲＦ パルス２２２，．．．，２２９の後から印加され、各連なりは、交番極性で等し い長さ及び強さである裂片を有する。示された実施例においては、各連なりの１ 番目の裂片は正である。線Ｇ_yは各組の再焦点ＲＦパルス間にある前記位相エン コード傾斜を表し、各第１の位相エンコード磁界傾斜２４２，．．．，２４９が 印加され、通常等しい一連のブリップ２４２”，．．．，２４９”及び最後の傾 斜２４２’，．．．，２４９’が続けて印加される。図２に示されたシーケンス のように、二つの再焦点ＲＦパルス間内にある前記位相エンコード傾斜磁界の全 体の時間積分された値は実質的には０であり、前記再焦点ＲＦパルスの発生で位 相エンコードの消去を生じる。シーケンス内の最後の再焦点ＲＦパルスに続いて 、残存する位相エンコードの消去は通常必要ではない。このシーケンスにより発 生された前記磁気共鳴信号は図に示されていない。 図４に示されたシーケンスは、前記位相エンコード傾斜磁界が印加されるやり 方が図２におけるシーケンスとは異なる。図４において、前記１番目の再焦点Ｒ Ｆパルス２２２の後の前記１番目の位相エンコード傾斜２４２は、相対的に高く 時間積分された強さをもち、より後の再焦点ＲＦパルス２２３，．．．，２２９ の後の前記１番目の位相エンコード傾斜２４３，．．．，２４９は、再焦点ＲＦ パルスの数により分割された単一のブリップの時間積分された強さの２倍に等し い総量であって連続してより小さい。連続する１番目の位相エンコード傾斜２４ ２，．．．，２４９間の差は、図２のシーケンス内で使われたものの２倍の大き さである。それで、ｋ空間内の線又は輪郭の要求された密度を得るために、励起 の数もまた、２倍でなければならない。一つの励起から次の励起まで、前記位相 エンコード傾斜２４２，．．．，２４９の時間積分された強さもまた、再焦点Ｒ Ｆパルスの数と励起の数との積により分割された、時間積分された強さの２倍に 等しい総量により線形に減少されなければならない。図示されたもの以外の他の 配置は、ｋ空間の多くの線が反対の極性の磁界読み取り傾斜及び異なる時間間隔 ｔで少なくとも２度測定されるということで、可能に提供される。 図５において、本発明の方法により得られた信号サンプルのｋ_y−ｔ平面内の 位置が示される。図３のように、正極性読み取り傾斜での測定は黒丸により示さ れ、負極性読み取り傾斜での測定は白丸により示される。異なる励起の後で実行 された当該測定は、前記ｋ_y−ｔ平面内のクラスタ５０２，．．．，５０９，５ １２，．．．，５１９，．．．，５６２，．．．，５６９内に位置される。ほと んどの各クラスタ５１２，５１３，．．．，にとって、同じｋ_yレンジをもつも う一つのクラスタ５０６，５０７，．．．が異なる値のｔの周りに存在する。例 外は極端なｋ_y値をもつクラスタ５０２，．．．，５０５，５６６，．．．，５ ６９であり、このため負読み取り傾斜極性測定はなされない。 負の読み取り傾斜極性をもつＳ_-（ｋ_x，ｋ_y）及び正の読み取り傾斜極性をも つＳ₊（ｋ_x，ｋ_y）の両方の測定セットがｋ_y内の全ての範囲を実質的にカバーす るので、副画像Ｉ₊（ｘ，ｙ）及びＩ_-（ｘ，ｙ）は、正及び負極性読み取り傾斜 測定のためにそれぞれ２次元のフーリエ変換により構成されることができる。二 つの像の各々に対して位相補正は、別々に実行される。このような位相補正は、 前記磁気共鳴信号が、二つの再焦点ＲＦパルスの本当の中間、すなわちｋ空間内 の線ｋ_x＝０にあるべきであるという要求に基づく。それ故、０に近いｋ_yの限ら れた範囲内のｋ_x＝０で測定された輪郭の位相は、同じ読み取り傾斜極性をもつ 全ての測定の位相を補正するために使用される。より詳細について、この過程は 前述されたヨーロッパ特許公報９３２０２６７８．４号に既述され、この公報は 参照 により含められている。副画像Ｉ₊（ｘ，ｙ）及びＩ_-（ｘ，ｙ）と位相補正され た副画像Ｊ₊（ｘ，ｙ）及びＪ_-（ｘ，ｙ）との各々が、ｔの大きな異なる値をも つ測定から作られるので、ゴースト輪郭が前記対象物の異なる部分における横緩 和時間定数Ｔ₂の異なる値に起因して前記副画像の中に存在する。これらのＴ₂ゴ ーストの減少は、前記二つの副画像を、前記二つの副画像の平均である単一の画 像Ｉ（ｘ，ｙ）＝１／２｛Ｊ₊（ｘ，ｙ）＋Ｊ_-（ｘ，ｙ）｝に結合させることに より、得られる。前記励起ＲＦパルスと前記測定との間の前記間隔ｔ₁及びｔ₂の 値の合計であるｔ₁＋ｔ₂が定数であるか、ｋ_yの関数としてスムーズであるなら ば、この簡易なやり方で最良の結果が得られる。このふるまいが実質的に第１、 第２又は第３次の多項をフォローするならば、この観点で、前記合計ｔ₁＋ｔ₂が スムーズと考慮される。 前記測定シーケンスにおいて、二つの完全な測定のセットが得られる。これら 二つのセットから、前記得られたデータから密度分布を決めるだけでなく、デー タ取得が固定されたエコー時間ｔ_Eで発生されたかのようにＴ₂の重みづけされた 定数をもつ改善された像を再構成することもまた可能である。同じ情報もまた前 記像内の位置の関数として前記横緩和定数の値を決めるように使用され、データ セットＴ₂（ｘ，ｙ）となる。このような像の形成はＭ．Ｈ．Ｋｕｈｎらによる Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ Ｖｏｌ．４３、Ｎｏ．４ 、１９８７年の９５頁から１０３頁の論文「Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ ＭＲ ｉ ｍａｇｅ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ」に述べられている。 得られるべき像は以下のように記載可能である。 Ｉ_tE（ｘ，ｙ）＝Ｍ（ｘ，ｙ）ｅｘｐ［−ｔ_E／Ｔ₂（ｘ，ｙ）］ ここで、Ｍは磁化であり、局地的原子核スピン密度、縦緩和時間定数Ｔ₁及び使 用された前記測定シーケンスのパラメータに依存する。前述のように、正及び負 の極性磁界読み取り傾斜それぞれに対する測定Ｓ₊（ｋ_x，ｋ_y）及びＳ₊（ｋ_x， ｋ_y）のセットは、２次元のフーリエ変換による二つの補正されていない副画像 Ｉ₊（ｘ，ｙ）及びＩ_-（ｘ，ｙ）へ変換できる。測定Ｓ₊（ｋ_x，ｋ_y）及びＳ₊（ ｋ_x，ｋ_y）のセットの中心部分から、「中心の」副画像Ｉｃ₊（ｘ，ｙ）及びＩ ｃ_-（ｘ，ｙ）の組がまたフーリエ変換により得られる。前記中心部分は低い｜ ｋ_y｜の値で取られるこれらの測定である。これらの「中心の」像は位相補正を 実行するように使 用される。 ここで、指標「ｃ」は「中心の」像を表し、「±」は正及び負の読み取り傾斜 でそれぞれ得られた測定からの像を示し、「＊」は複素共役値を示す。Ｊ_±（ｘ ，ｙ）は位相補正された副画像を表す。 所与のｔ_Eでの像を得るために、再構成された「生の」副画像Ｉ₊（ｘ，ｙ）と Ｉ_-（ｘ，ｙ）との間の関係と所望の像Ｉ_tEとを決めることが最初に必要である 。この関係は以下の式により与えられる。 時間パラメータｔ’_±（ｋｙ）はｔ’_±（ｋ_y）＝ｔ_±（ｋ_y）−ｔ_E、即ち位置 ｋ_yでのデータの取得と所望の「エコー時間」ｔ_Eとの間の時間差として定められ る。Ｆ_y ^-1により示された、ｙ方向の逆フーリエ変換でのコンボリューションは 、測定が、異なるｔ’_±（ｋ_y）の値でとられるという事実を考慮する。要素ｅ ｘｐ｛ｉΦ_±（ｘ，ｙ）｝は位相エラーを記述する。前記所与の式は、指数Ｔ₂ 依存の１次の展開式であり、像形成されるべき前記対象物内の関連あるＴ₂値と 比べて全てのｔ’_±（ｋ_y）が小さいならば、充分な近似である。Ｔ₂緩和による ゴーストが像の強度に比べて小さい強度変化を生じるという状況において、前記 「中心の」像から決められる前記測定された像Ｉ_±（ｘ，ｙ）内の位相エラーは 前記位相エラーΦ_±（ｘ，ｙ）の充分な近似であるように考慮できる。これは以 下の式を導く。 実際上受け入れられる、像形成された対象物とそのゴーストとの間の位相の差が 大きくないとみなせるならば、当該位相のふるまいはコンボリューションの積分 から取り出せる。この場合、当該関係は以下のようになる。 正及び負の読み取り傾斜極性をもつ測定から構成された位相補正された副画像の 差のデコンボリューションは、ｔ’Δ（ｋ_y）＝（ｔ’₊（ｋ_y）−ｔ’−（ｋ_y） ）／２として、以下の式で与えられる。 この関係において、同じｋ_y値での二つの測定が異なるｔの値、即ちｔ’Δ（ｋ_y ） が０と等しくないという事実が使われる。Ｉ_tE（ｘ，ｙ）／Ｔ₂（ｘ，ｙ）と合 計Ｊ₊₍ｘ，ｙ）＋Ｊ_-（ｘ，ｙ）とから所望の像の改良型が以下のように得られ る。 ここで、ｔ’_m（ｋ_y）＝（ｔ’₊（ｋ_y）＋ｔ’_-（ｋ_y））／２である。前の型と 比較して、当該像は、前記Ｔ₂の重みづけが予測可能であり、スムーズではない ｔ’_m（ｋ_y）のふるまいに起因するゴーストが減らされているということで、改 善されている。Ｔ₂₍ｘ，ｙ）自身はＩ_tE（ｘ，ｙ）／Ｔ₂（ｘ，ｙ）とＩ_tE（ｘ ，ｙ）とから容易に得られる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 静止した及び実質的に一様な主磁界内に置かれる物体の少なくとも一部分 の磁気共鳴像形成のための方法であって、当該方法は、前記物体の前記部分内の 核双極子モーメントの励起のための励起高周波パルス（ＲＦパルス）を印加し、 前記励起された部分内の複数の磁気共鳴信号を発生させるために、交番正及び負 極性をもつ複数の磁界読み取り傾斜パルスをスイッチングし、同時に前記磁気共 鳴信号の信号サンプルを測定し、前記信号サンプルがｋ空間内の前後へ走る線上 に位置されるように磁界位相エンコード傾斜パルスを印加し、これにより少なく とも二つの測定が実質的に全ての前記線の信号サンプルについて行われ、当該測 定は前記磁界読み取り傾斜の両方の極性と前記励起ＲＦパルスからの実質的に異 なる少なくとも二つの時間間隔とを含み、前記得られたサンプルは前記物体の像 の再構成のために使用される静止した及び実質的に一様な主磁界内に置かれる物 体の少なくとも一部分の磁気共鳴像形成のための方法。 ２． 請求項１に記載の方法において、ｋ空間内の実質的にそれぞれの前記線は 二度サンプリングされ、一度は正極性磁界読み取り傾斜で及び前記励起ＲＦパル スから１番目の時間間隔で、他の一度は負極性磁界読み取り傾斜で及び前記励起 ＲＦパルスから２番目の時間間隔であり、前記１番目と２番目との時間間隔は実 質的に異なっていることを特徴とする方法。 ３． 請求項１又は２に記載の方法において、二つの副画像が正及び負それぞれ の極性読み取り傾斜で得られた前記信号サンプルからそれぞれ形成されていて、 前記副画像のそれぞれは位相エラーに対して補正されて、当該補正された副画像 が加え合わされることを特徴とする方法。 ４． 請求項１、２又は３に記載の方法において、同じ線の二つの測定の間の時 間の差は、像形成されるべき前記物体の前記部分内に発生する横緩和時間Ｔ₂と 比べて小さく、前記像内の各ポイントに対して前記横緩和時間Ｔ₂と関係する値 が決められることを特徴とする方法。 ５． 請求項１、２、３又は４に記載の方法において、像があらかじめ決められ た値のエコー時間と対応しながら計算されることを特徴とする方法。 ６． 請求項１乃至５の何れか１項に記載の方法において、前記磁気共鳴信号は ｋ空間の実質的に半分から得られることを特徴とする方法。 ７． 請求項１乃至６の何れか１項に記載の方法による静止した及び実質的に一 様な主磁界内に置かれる物体（７）の磁気共鳴像形成のための装置であって、当 該装置は前記主磁界（２）を設けるための手段、前記主磁界上に重畳される傾斜 磁界（３、４、５）を発生するための手段、前記物体（７）に向かってＲＦパル スを放射するための手段（６、８）、前記傾斜磁界及び前記ＲＦパルスの発生を 制御するための制御手段（１２）、ＲＦパルス及びスイッチされた傾斜磁界のシ ーケンスにより発生された磁気共鳴信号を受けてサンプリングするための手段（ ６、１０）、及び前記信号サンプルから像を形成するための再構成手段を有し、 前記制御手段（１２）は前記物体の前記部分内の核双極子モーメントの励起のた めの励起高周波パルス（ＲＦパルス）を印加し、前記励起された部分内の複数の 磁気共鳴信号を発生させるために、交番正及び負極性をもつ複数の磁界読み取り 傾斜パルスをスイッチングし、同時に前記磁気共鳴信号の信号サンプルを測定す るために配され、前記制御手段（１２）はさらに、前記信号サンプルがｋ空間内 の前後へ走る線上に位置されるように磁界位相エンコード傾斜パルスを印加し、 これにより前記磁界読み取り傾斜の両方の極性と前記励起ＲＦパルスからの実質 的に異なる時間間隔とで実質的に全ての前記線に対する信号サンプルが得られる ために配されることを特徴とする静止した及び実質的に一様な主磁界内に位置さ れる物体（７）の磁気共鳴像形成のための装置。