JPH0910186A

JPH0910186A - Ｍｒデータ収集方法およびｍｒｉ装置

Info

Publication number: JPH0910186A
Application number: JP7163258A
Authority: JP
Inventors: Yuji Inoue; 勇二井上
Original assignee: GE Yokogawa Medical System Ltd
Current assignee: GE Healthcare Japan Corp
Priority date: 1995-06-29
Filing date: 1995-06-29
Publication date: 1997-01-14
Anticipated expiration: 2019-10-13
Also published as: JP3576641B2

Abstract

(57)【要約】【目的】位相エンコード勾配パルスに起因する残留磁
化の影響によるイメージの画質の劣化を防止する。【構成】励起パルスＲを印加し、位相エンコード軸に
極性が同じで順に振幅が小さくなる位相エンコード勾配
パルスf(1)，f(3)，…を印加し、反転パルスＰを印加し
て、ｋ空間の位相軸上の負領域に属するＭＲデータを収
集する。また、励起パルスＲを印加し、反転パルスＰを
印加し、位相エンコード軸に前記位相エンコード勾配パ
ルスf(1)，f(3)，…と極性が同じで順に振幅が小さくな
る位相エンコード勾配パルスf(2)，f(4)，…を印加し
て、ｋ空間の位相軸上の正領域に属するＭＲデータを収
集する。また、前記正領域と負領域のＭＲデータを交互
に収集する。【効果】永久磁石を用いたＭＲＩ装置でイメージの画
質を改善できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ＭＲデータ収集方法
およびＭＲＩ装置に関し、さらに詳しくは、位相エンコ
ード勾配パルスに起因する残留磁化の影響によるイメー
ジの画質の劣化を防止することが出来るＭＲデータ収集
方法およびＭＲＩ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１１は、従来のスピンエコー法（ＳＥ
法）のパルスシーケンスである。このパルスシーケンス
Ｖ１では、励起ＲＦパルスＲおよびスライス選択勾配パ
ルスＳＳ１を印加する。次に、読み出し勾配パルスＲＤ
１を印加する。また、位相エンコード軸に振幅“−Gma
x”の位相エンコード勾配パルスｈ(１)を印加する。次
に、反転ＲＦパルスＰおよびスライス選択勾配パルスＳ
Ｓ２を印加する。次に、読み出し軸に読み出し勾配パル
スＲＤ２を印加しながらエコーＳＥをサンプリングし
て、ＭＲデータを収集する。このＭＲデータは、図１２
に示すｋ空間Ｓ１の正領域の最も端のデータ収集軌跡Ｌ
１上のＭＲデータに相当する。次に、励起ＲＦパルスＲ
およびスライス選択勾配パルスＳＳ１を印加する。次
に、読み出し勾配パルスＲＤ１を印加する。また、位相
エンコード軸に振幅“−Gmax＋ΔＧ”（ΔＧは位相エン
コードステップ）の位相エンコード勾配パルスｈ(２)を
印加する。次に、反転ＲＦパルスＰおよびスライス選択
勾配パルスＳＳ２を印加する。次に、読み出し軸に読み
出し勾配パルスＲＤ２を印加しながらエコーＳＥをサン
プリングして、ＭＲデータを収集する。このＭＲデータ
は、図１２に示すｋ空間Ｓ１の正領域の最も端の上記デ
ータ収集軌跡Ｌ１の次のデータ収集軌跡Ｌ２上のＭＲデ
ータに相当する。以下、同様にして、位相エンコード量
を変えながら前記励起ＲＦパルスＲの印加からエコーＳ
Ｅのサンプリングまでを繰り返し、ｋ空間Ｓ１を埋める
ＭＲデータを収集する。図１３は、位相エンコード勾配
パルスｈ(１)，ｈ(２)，…の振幅と極性の変化を示すグ
ラフである。

【０００３】図１４は、従来の高速スピンエコー法（Ｆ
ast ＳＥ法）のパルスシーケンスである。なお、スライ
ス選択勾配および読み出し勾配については図１１と同様
のため説明を省略する。このパルスシーケンスＶ２で
は、励起ＲＦパルスＲを印加する。次に、第１の反転Ｒ
ＦパルスＰ１を印加する。次に、位相エンコード勾配パ
ルスg(j,1)を印加する。次に、第１のエコーＳＥ１から
ＭＲデータを収集する。その後、前記エンコード勾配パ
ルスg(j,1)の極性を反転したリワインド勾配パルスgｒ
(j,1)を印加する。次に、第２の反転ＲＦパルスＰ２を
印加し、位相エンコード勾配パルスg(j,2)を印加し、第
２エコーＳＥ２からＭＲデータを収集する。その後、前
記エンコード勾配パルスg(j,2)の極性を反転したリワイ
ンド勾配パルスgｒ(j,2)を印加する。以下、同様にし
て、位相エンコード勾配パルスの振幅と極性の少なくと
も１つを変えることにより位相エンコード量を変えなが
ら反転ＲＦパルスＰｍの印加からリワインド勾配パルス
gｒ(j,m)の印加までをｍ＝３，…，Ｍについて繰り返
す。また、位相エンコード勾配パルスの振幅と極性の少
なくとも１つを変えることにより位相エンコード量を変
えながら上記の励起ＲＦパルスＲの印加からリワインド
勾配パルスgｒ(j,m)の印加までをｊ＝１，２，…，Ｊに
ついて繰り返し、ｋ空間を埋めるＭＲデータを収集す
る。

【０００４】図１５に、上記パルスシーケンスＶ２によ
るｋ空間上のＭＲデータ収集軌跡を示す。なお、図１５
は、Ｍ＝４，ｊ＝１の場合のＭＲデータ収集軌跡を表し
ている。位相エンコード勾配パルスg(1,1)，g(1,2)，g
(1,3)，g(1,4)によりＭＲデータ収集軌跡k(1,1)，k(1,
2)，k(1,3)，k(1,4)の位相軸上の位置が決められ、リワ
インド勾配パルスgｒ(1,1)，gｒ(1,2)，gｒ(1,3)，gｒ
(1,4)により位相軸上の“０”の位置に戻されている。
Ｍ＝４のエコー列の場合、ｋ空間Ｓ２を４つのブロック
Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４に分割し、位相エンコード勾配
パルスg(j,1)の振幅を変えて第１ブロックＢ１を埋める
ＭＲデータを第１エコーＳＥ１から収集し、位相エンコ
ード勾配パルスg(j,2)の振幅を変えて第２ブロックＢ２
を埋めるＭＲデータを第２エコーＳＥ２から収集し、位
相エンコード勾配パルスg(j,3)の振幅を変えて第３ブロ
ックＢ３を埋めるＭＲデータを第３エコーＳＥ３から収
集し、位相エンコード勾配パルスg(j,4)の振幅を変えて
第４ブロックＢ４を埋めるＭＲデータを第４エコーＳＥ
４から収集する。図１６は、位相エンコード勾配パルス
g(1,1)，gｒ(1,1)，g(1,2)，gｒ(1,2)，g(1,3)，…の振
幅と極性の変化を示すグラフである。

【０００５】図１７は、ＭＲＩ装置のマグネットアセン
ブリの一例の模式図である。このマグネットアセンブリ
５００では、対向型永久磁石５２，５３により静磁場を
形成させ、整磁板（ポールピース）５４，５５により磁
場を調整し、磁場不均一性をなくしている。５０，５１
はヨークである。

【０００６】整磁板５４，５５は、磁性材料で構成され
ており、磁性ヒステリシス特性を持っている。このた
め、勾配磁場パルスを印加すると磁化され、残留磁化が
残り、この残留磁化によって静磁場の不均一性状態が変
化する。図１８に、勾配磁場パルスと静磁場の不均一性
変化の特性図を示す。この特性図は、勾配磁場パルスを
印加した後、静磁場の不均一状態が、勾配磁場パルスを
印加しないときの静磁場の不均一状態を基準としてどれ
くらい変化したかを表している。勾配磁場パルスの振幅
を“＋Gmax”まで順に増加させて行くと、経路ａのよう
に不均一性変化が大きくなって行き、点ωに至る。次
に、勾配磁場パルスの振幅を“＋Gmax”から順に“０”
に近づけて行くと、経路ｂのように不均一性変化は一定
のままである。次に、勾配磁場パルスの振幅を“−Gma
x”まで順に変化させて行くと、経路ｃのように不均一
性変化が“０”になっていく。次に、勾配磁場パルスの
振幅を“−Gmax”から順に“０”に近づけて行くと、経
路ｄのように不均一性変化は“０”のままである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来のＳＥ法では、位
相エンコード勾配パルスｈの大きさを“−Gmax”から
“＋Gmax”まで順に変えてＭＲデータを収集するが、図
１３に示すように、位相エンコード勾配パルスが零から
プラスに振幅と極性が変わる過程で静磁場の不均一性変
化が異なってくる。このため、ｋ−空間での負領域にお
いてＭＲデータの間に位相ずれを生じ、イメージ上にリ
ンギングアーチファクト（Ringing Artifact）やゴース
トアーチファクト（Ghost Artifact）などを生じ、イメ
ージの画質が劣化する問題点がある。

【０００８】また、従来の高速ＳＥ法では、位相エンコ
ード勾配パルスg(1,1)を印加した後１番目のＭＲデータ
を収集し、リワインド勾配パルスgｒ(1,1)および位相エ
ンコード勾配パルスg(1,2)を印加した後２番目のＭＲデ
ータを収集するが、図１６に示すように、位相エンコー
ド勾配パルスg(1,1)とリワインド勾配パルスgｒ(1,1)お
よび位相エンコード勾配パルスg(1,2)とは振幅および極
性が変っているため、静磁場の不均一性変化が異なって
いる。このため、１番目のＭＲデータと２番目のＭＲデ
ータの間に位相ずれを生じる。また同様に、リワインド
勾配パルスｇr(1,1)および位相エンコード勾配パルスg
(1,2)とリワインド勾配パルスgｒ(1,2)および位相エン
コード勾配g(1,3)とは振幅および極性が変っているた
め、静磁場の不均一性変化が異なっており、２番目のＭ
Ｒデータと３番目のＭＲデータの間にも位相ずれを生じ
る。このように、ＭＲデータを収集する際の静磁場の不
均一性変化が毎回異なっているため、ＭＲデータ間に位
相ずれを生じ、イメージ上に上記のアーチファクトを生
じ、イメージの画質が劣化する問題点がある。

【０００９】そこで、この発明の目的は、位相エンコー
ド勾配パルスに起因する残留磁化の影響によるイメージ
の画質の劣化を防止することが出来るＭＲデータ収集方
法およびＭＲＩ装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】第１の観点では、この発
明は、励起ＲＦパルスを印加し、次に反転ＲＦパルスを
印加し、結像するエコーをサンプリングしてＭＲデータ
を収集するＭＲデータ収集方法において、前記励起ＲＦ
パルスと前記反転ＲＦパルスの間に位相エンコード勾配
パルスを印加してｋ空間の位相軸上の正領域（または負
領域）のＭＲデータを収集し、前記反転ＲＦパルスの後
に前記位相エンコード勾配パルスと同極性の位相エンコ
ード勾配パルスを印加してｋ空間の位相軸上の負領域
（または正領域）のＭＲデータを収集し、位相エンコー
ド勾配パルスの振幅を最大から順に小さくし且つ正領域
と負領域のＭＲデータを交互に収集して、ｋ空間を埋め
るＭＲデータを収集することを特徴とするＭＲデータ収
集方法を提供する。

【００１１】第２の観点では、この発明は、励起ＲＦパ
ルスを印加し、次に反転ＲＦパルスを印加し、結像する
エコーをサンプリングしてＭＲデータを収集するＭＲデ
ータ収集方法において、前記励起ＲＦパルスと前記反転
ＲＦパルスの間に位相エンコード勾配パルスを印加して
ｋ空間の位相軸上の正領域（または負領域）のＭＲデー
タを収集し、前記反転ＲＦパルスの後に前記位相エンコ
ード勾配パルスと同極性の位相エンコード勾配パルスを
印加してｋ空間の位相軸上の負領域（または正領域）の
ＭＲデータを収集し、位相エンコード勾配パルスの振幅
を一定とし且つ時間幅を変えて位相エンコード量を変更
し、ｋ空間を埋めるＭＲデータを収集することを特徴と
するＭＲデータ収集方法を提供する。

【００１２】第３の観点では、この発明は、励起ＲＦパ
ルスを印加し、次に反転ＲＦパルスを印加し、次に位相
エンコード勾配パルスを印加し、結像するエコーをサン
プリングしてＭＲデータを収集し、次にリワインド勾配
パルスを印加し、前記反転ＲＦパルスの印加から前記リ
ワインド勾配パルスの印加までを位相エンコード量を変
えながらＭ（≧２）回繰り返し、ｋ空間を位相軸につい
て分割するＭ個のブロックの各ＭＲデータを収集し、こ
れを位相エンコード量を変えながらＪ回（≧２）繰り返
して各ブロック内のＪ個のＭＲデータをそれぞれ収集す
るＭＲデータ収集方法において、同じブロック内のＭＲ
データを収集するために位相エンコード量を変更すると
きは前記位相エンコード勾配パルスの振幅と極性を一定
とし時間幅を変え、異なるブロックの各ＭＲデータを収
集するために位相エンコード量を変更するときは前記位
相エンコード勾配パルスの振幅，極性または時間幅の少
なくとも１つを変え、異なるブロックのＭＲデータ間で
生じた位相ずれは補正演算により補正することを特徴と
するＭＲデータ収集方法を提供する。

【００１３】第４の観点では、この発明は、ＲＦパルス
印加手段により励起ＲＦパルスと反転ＲＦパルスとを印
加し、結像するエコーをエコーサンプリング手段により
サンプリングしてＭＲデータを収集するＭＲＩ装置にお
いて、ｋ空間の位相軸上の正領域（または負領域）のＭ
Ｒデータを収集するために前記励起ＲＦパルスと前記反
転ＲＦパルスの間に位相エンコード勾配パルスを印加
し、ｋ空間の位相軸上の負領域（または正領域）のＭＲ
データを収集するために前記反転ＲＦパルスの後に前記
位相エンコード勾配パルスと同極性の位相エンコード勾
配パルスを印加し、位相エンコード勾配パルスの振幅を
最大から順に小さくし且つ正領域と負領域のＭＲデータ
を交互に収集して、ｋ空間を埋めるＭＲデータを収集す
る位相エンコード勾配印加手段を備えたことを特徴とす
るＭＲＩ装置を提供する。

【００１４】第５の観点では、この発明は、ＲＦパルス
印加手段により励起ＲＦパルスと反転ＲＦパルスとを印
加し、結像するエコーをエコーサンプリング手段により
サンプリングしてＭＲデータを収集するＭＲＩ装置にお
いて、ｋ空間の位相軸上の正領域（または負領域）のＭ
Ｒデータを収集するために前記励起ＲＦパルスと前記反
転ＲＦパルスの間に位相エンコード勾配パルスを印加
し、ｋ空間の位相軸上の負領域（または正領域）のＭＲ
データを収集するために前記反転ＲＦパルスの後に前記
位相エンコード勾配パルスと同極性の位相エンコード勾
配パルスを印加し、位相エンコード勾配パルスの振幅を
一定とし且つ時間幅を変えて位相エンコード量を変更
し、ｋ空間を埋めるＭＲデータを収集する位相エンコー
ド勾配印加手段を備えたことを特徴とするＭＲＩ装置を
提供する。

【００１５】第６の観点では、この発明は、ＲＦパルス
印加手段により励起ＲＦパルスと反転ＲＦパルスを印加
し、次に位相エンコード勾配印加手段により位相エンコ
ード勾配パルスを印加し、結像するエコーをエコーサン
プリング手段によりサンプリングしてＭＲデータを収集
し、次に位相エンコード勾配印加手段によりリワインド
勾配パルスを印加し、前記反転ＲＦパルスの印加から前
記リワインド勾配パルスの印加までを位相エンコード量
を変えながらＭ（≧２）回繰り返し、ｋ空間を位相軸に
ついて分割するＭ個のブロックの各ＭＲデータを収集
し、これを位相エンコード量を変えながらＪ回（≧２）
繰り返して各ブロック内のＪ個のＭＲデータをそれぞれ
収集するＭＲＩ装置において、前記位相エンコード勾配
印加手段は、同じブロック内のＭＲデータを収集するた
めに位相エンコード量を変更するときは前記位相エンコ
ード勾配パルスの振幅と極性を一定とし時間幅を変え、
異なるブロックの各ＭＲデータを収集するために位相エ
ンコード量を変更するときは前記位相エンコード勾配パ
ルスの振幅，極性または時間幅の少なくとも１つを変え
ると共に、異なるブロックのＭＲデータ間で生じた位相
ずれを補正演算によって補正する補正演算手段を具備し
たことを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。

【００１６】第７の観点では、この発明は、上記構成の
ＭＲＩ装置において、あるブロックのＭＲデータを収集
するために印加する位相エンコード勾配パルスの直前に
印加するリワインド勾配パルスと同じ振幅と極性を持つ
等価リワインド勾配パルスおよび前記位相エンコード勾
配パルスと同じ振幅と極性を持つ等価位相エンコード勾
配パルスを前記勾配磁場印加手段により印加し、次に前
記ＲＦパルス印加手段により励起ＲＦパルスを印加し、
次に前記勾配磁場印加手段により読み出し勾配パルスを
印加し、次に前記ＲＦパルス印加手段により反転ＲＦパ
ルスを印加し、次に前記反転ＲＦパルスからの時間間隔
が前記励起ＲＦパルスと前記反転ＲＦパルスの時間間隔
と一致しない時刻にエコー強度がピークになるように前
記勾配磁場印加手段により読み出し勾配パルスを印加し
ながら前記エコーサンプリング手段によりサンプリング
してＭＲデータを収集し、そのＭＲデータに基づいて前
記補正演算手段が補正を行うことを特徴とするＭＲＩ装
置を提供する。

【００１７】

【作用】上記第１の観点によるＭＲデータ収集方法およ
び上記第４の観点によるＭＲＩ装置では、ｋ空間の位相
軸上の正領域（または負領域）のＭＲデータを収集する
際には励起ＲＦパルスと反転ＲＦパルスの間に位相エン
コード勾配パルスを印加し、ｋ空間の位相軸上の負領域
（または正領域）のＭＲデータを収集する際には反転Ｒ
Ｆパルスの後に位相エンコード勾配パルスと同極性の位
相エンコード勾配パルスを印加する。また、位相エンコ
ード勾配パルスの振幅を最大から順に小さくしていく。
さらに、正領域と負領域のＭＲデータを交互に収集す
る。これにより、位相エンコード勾配パルスは、振幅が
最大から順に小さくなり、且つ、極性が変化しなくな
る。この結果、図１８の経路ｂ上での静磁場の不均一性
変化に限定される。すなわち、静磁場の不均一性変化が
一定となり、ＭＲデータ間の位相ずれが発生しなくな
る。従って、位相エンコード勾配に起因する残留磁化の
影響によるイメージの画質の劣化を防止できるようにな
る。

【００１８】上記第２の観点によるＭＲデータ収集方法
および上記第５の観点によるＭＲＩ装置では、ｋ空間の
位相軸上の正領域（または負領域）のＭＲデータを収集
する際には励起ＲＦパルスと反転ＲＦパルスの間に位相
エンコード勾配パルスを印加し、ｋ空間の位相軸上の負
領域（または正領域）のＭＲデータを収集する際には反
転ＲＦパルスの後に位相エンコード勾配パルスと同極性
の位相エンコード勾配パルスを印加する。また、位相エ
ンコード勾配パルスの振幅を一定とし、時間幅を変える
ことにより位相エンコード量を変更する。このように位
相エンコード勾配パルスの振幅が一定で且つ極性が変化
しないと、図１８の点ωでの静磁場の不均一性変化に限
定される。すなわち、静磁場の不均一性変化が一定とな
り、ＭＲデータ間の位相ずれが発生しなくなる。従っ
て、位相エンコード勾配に起因する残留磁化の影響によ
るイメージの画質の劣化を防止できるようになる。

【００１９】上記第３の観点によるＭＲデータ収集方法
および第６の観点によるＭＲＩ装置では、１つの励起Ｒ
Ｆパルスに対してＭ個の反転ＲＦパルスを順に印加し、
結像する第１のエコーから第Ｍのエコーをサンプリング
して、ｋ空間を分割する第１のブロックから第Ｍのブロ
ックにそれぞれ属する各ＭＲデータを収集し、これをＪ
回繰り返して各ブロックを埋めるＭＲデータを収集す
る。そして、第１のエコーに対する位相エンコード勾配
パルスを比べると、振幅と極性が一定で、時間幅のみが
変わるようにする。また同様に、第ｍ（＝２〜Ｍ）のエ
コーに対する位相エンコード勾配パルスを比べると、振
幅と極性が一定で、時間幅のみが変わるようにする。一
方、第１〜第Ｍのエコーのそれぞれに対する各位相エン
コード勾配パルスを比べると、振幅，極性または時間幅
の少なくとも１つが変わるようにする。このとき、同じ
ブロック内のＭＲデータ間では、サンプリングの直前に
印加されている位相エンコード勾配パルスおよびその直
前に印加されているリワインド勾配パルスの振幅と極性
が常に一定であるから、位相ずれを生じない。一方、異
なるブロックのＭＲデータ間では、サンプリングの直前
に印加されている位相エンコード勾配パルスおよびその
直前に印加されているリワインド勾配パルスの振幅，極
性が異なっている可能性があるから、位相ずれを生じる
可能性がある。ところが、振幅，極性の異なり方は常に
一定であるから、位相ずれも常に一定であり、補正演算
により補正可能である。従って、異なるブロックのＭＲ
データ間の位相ずれは補正演算により補正する。これに
より、全てのＭＲデータ間で位相エンコード勾配に起因
する位相ずれがなくなる。従って、残留磁化の影響によ
るイメージの画質の劣化を防止できるようになる。

【００２０】上記第７の観点によるＭＲＩ装置では、等
価リワインド勾配パルスおよび等価位相エンコード勾配
パルスを印加して、いわゆるＦat／ＷaterのＤixonシー
ケンスを実施し、位相ずれを実測する。そして、その実
測値から異なるブロックのＭＲデータ間の位相ずれを求
め、その位相ずれをキャンセルするように位相補正を行
う。これにより、ＭＲＩ装置ごとの磁気特性に応じた補
正を行うことが出来るようになる。

【００２１】

【実施例】以下、図に示す実施例によりこの発明をさら
に詳しく説明する。なお、これによりこの発明が限定さ
れるものではない。

【００２２】−第１実施例− 図１は、この発明の第１実施例のＭＲＩ装置１００のブ
ロック図である。このＭＲＩ装置１００において、マグ
ネットアセンブリ１は、内部に被検体を挿入するための
空間部分（孔）を有し、この空間部分を取りまくように
して、被検体に一定の静磁場を印加する永久磁石１ｐ
と、スライス選択軸，読み出し軸，位相エンコード軸の
勾配磁場パルスを発生するための勾配磁場コイル１ｇ
と、被検体内の原子核のスピンを励起するためのＲＦパ
ルスを与える送信コイル１ｔと、被検体からのＮＭＲ信
号を検出する受信コイル１ｒとが配置されている。前記
勾配磁場コイル１ｇ，送信コイル１ｔおよび受信コイル
１ｒは、それぞれ勾配磁場駆動回路３，ＲＦ電力増幅器
４および前置増幅器５に接続されている。

【００２３】シーケンス記憶回路８は、計算機７からの
指令に従い、記憶しているパルスシーケンスに基づいて
勾配磁場駆動回路３を操作し、前記マグネットアセンブ
リ１の勾配磁場コイル１ｇから勾配磁場パルスを発生さ
せると共に、ゲート変調回路９を操作し、ＲＦ発振回路
１０の搬送波出力信号を所定タイミング・所定包絡線形
状のパルス状信号に変調し、それをＲＦパルスとしてＲ
Ｆ電力増幅器４に加え、ＲＦ電力増幅器４でパワー増幅
した後、前記マグネットアセンブリ１の送信コイル１ｔ
に印加し、目的のスライス領域を選択励起する。

【００２４】前置増幅器５は、マグネットアセンブリ１
の受信コイル１ｒで検出された被検体からのＮＭＲ信号
を増幅し、位相検波器１２に入力する。位相検波器１２
は、ＲＦ発振回路１０の搬送波出力信号を参照信号と
し、前置増幅器５からのＮＭＲ信号を位相検波して、Ａ
／Ｄ変換器１１に与える。Ａ／Ｄ変換器１１は、位相検
波後のアナログ信号をディジタル信号に変換して、計算
機７に入力する。計算機７は、Ａ／Ｄ変換器１１からＭ
Ｒデータを読み込み、画像再構成演算を行い、目的のス
ライス領域のイメージを生成する。このイメージは、表
示装置６にて表示される。また、計算機７は、操作卓１
３から入力された情報を受け取るなどの全体的な制御を
受け持つ。

【００２５】図２は、この発明の第１実施例のＭＲデー
タ収集方法のパルスシーケンスである。このパルスシー
ケンスＱ１では、励起ＲＦパルスＲおよびスライス選択
勾配パルスＳＳ１を印加する。次に、読み出し勾配パル
スＲＤ１を印加する。また、位相エンコード軸に振幅
“＋Gmax”の位相エンコード勾配パルスｆ(１)を印加す
る。次に、反転ＲＦパルスＰおよびスライス選択勾配パ
ルスＳＳ２を印加する。次に、読み出し軸に読み出し勾
配パルスＲＤ２を印加しながらエコーＳＥをサンプリン
グして、ＭＲデータを収集する。このＭＲデータは、図
１２に示すｋ空間Ｓ１の負領域の最も端のデータ収集軌
跡Ｌｎ上のＭＲデータに相当する。次に、励起ＲＦパル
スＲおよびスライス選択勾配パルスＳＳ１を印加する。
次に、読み出し勾配パルスＲＤ１を印加する。次に、反
転ＲＦパルスＰおよびスライス選択勾配パルスＳＳ２を
印加する。次に、位相エンコード軸に振幅“＋Gmax”の
位相エンコード勾配パルスｆ(２)を印加する。次に、読
み出し軸に読み出し勾配パルスＲＤ２を印加しながらエ
コーＳＥをサンプリングして、ＭＲデータを収集する。
このＭＲデータは、図１２に示すｋ空間Ｓ１の正領域の
最も端のデータ収集軌跡Ｌ１上のＭＲデータに相当す
る。以下、同様にして、励起ＲＦパルスＲと反転ＲＦパ
ルスＰの間に位相エンコード勾配パルスｆ(３)，ｆ
(５)，…を印加し、反転ＲＦパルスＰの後に位相エンコ
ード勾配パルスｆ（４），ｆ(６)，…を印加し、ｋ空間
Ｓ１の位相軸上の負領域と正領域のＭＲデータを交互に
収集する。ここで、ｋ空間Ｓ１の位相軸上の負領域のＭ
Ｒデータを収集する際には、位相エンコード勾配パルス
ｆ(３)，ｆ(５)，…の振幅を順に小さくし，極性および
時間幅は同じとする。また、ｋ空間Ｓ１の位相軸上の正
領域のＭＲデータを収集する際には、位相エンコード勾
配パルスｆ(４)，ｆ(６)，…の振幅を順に小さくし，極
性および時間幅は前記位相エンコード勾配パルスｆ
(３)，ｆ(５)，…と同じとする。

【００２６】図３は、位相エンコード勾配パルスｆ
(１)，ｆ(２)，…の振幅と極性の変化を示すグラフであ
る。位相エンコード勾配パルスｆ(１)，ｆ(２)，…の極
性は変化せず、振幅が“＋Gmax”から順に小さくなって
いる。従って、図４に示す実線の経路ｂ上での静磁場の
不均一性変化に限定され、静磁場の不均一性変化が一定
となる。このため、ＭＲデータ間の位相ずれが発生しな
くなり、位相エンコード勾配に起因する残留磁化の影響
によるイメージの画質の劣化を防止できる。

【００２７】−第２実施例− 第２実施例のＭＲＩ装置の構成は、図１と同様である。
図５は、この発明の第２実施例のＭＲデータ収集方法の
パルスシーケンスである。このパルスシーケンスＱ２で
は、励起ＲＦパルスＲおよびスライス選択勾配パルスＳ
Ｓ１を印加する。次に、読み出し勾配パルスＲＤ１を印
加する。また、位相エンコード軸に振幅“＋Gmax”の位
相エンコード勾配パルスｆ(１)を印加する。次に、反転
ＲＦパルスＰおよびスライス選択勾配パルスＳＳ２を印
加する。次に、読み出し軸に読み出し勾配パルスＲＤ２
を印加しながらエコーＳＥをサンプリングして、ＭＲデ
ータを収集する。このＭＲデータは、図１２に示すｋ空
間Ｓ１の負領域の最も端のデータ収集軌跡Ｌｎ上のＭＲ
データに相当する。次に、励起ＲＦパルスＲおよびスラ
イス選択勾配パルスＳＳ１を印加する。次に、読み出し
勾配パルスＲＤ１を印加する。次に、反転ＲＦパルスＰ
およびスライス選択勾配パルスＳＳ２を印加する。次
に、位相エンコード軸に振幅“＋Gmax”の位相エンコー
ド勾配パルスｆ(２)を印加する。次に、読み出し軸に読
み出し勾配パルスＲＤ２を印加しながらエコーＳＥをサ
ンプリングして、ＭＲデータを収集する。このＭＲデー
タは、図１２に示すｋ空間Ｓ１の正領域の最も端のデー
タ収集軌跡Ｌ１上のＭＲデータに相当する。以下、同様
にして、励起ＲＦパルスＲと反転ＲＦパルスＰの間に位
相エンコード勾配パルスｆ(３)，ｆ(５)，…を印加し、
反転ＲＦパルスＰの後に位相エンコード勾配パルスｆ
（４），ｆ(６)，…を印加し、ｋ空間Ｓ１の位相軸上の
正領域と負領域のＭＲデータを交互に収集する。ここ
で、ｋ空間Ｓ１の位相軸上の負領域のＭＲデータを収集
する際には、位相エンコード勾配パルスｆ(３)，ｆ
(５)，…の時間幅を順に小さくし，振幅および極性は同
じとする。また、ｋ空間Ｓ１の位相軸上の正領域のＭＲ
データを収集する際には、位相エンコード勾配パルスｆ
(４)，ｆ(６)，…の時間幅を順に小さくし，振幅および
極性は前記位相エンコード勾配パルスｆ(３)，ｆ(５)，
…と同じとする。

【００２８】図６は、位相エンコード勾配パルスｆ
(１)，ｆ(２)，…の振幅と極性の変化を示すグラフであ
る。位相エンコード勾配パルスｆ(１)，ｆ(２)，…の振
幅も極性も変化しない。従って、図７に示す点ω上での
静磁場の不均一性変化に限定され、静磁場の不均一性変
化が一定となる。このため、ＭＲデータ間の位相ずれが
発生しなくなり、位相エンコード勾配に起因する残留磁
化の影響によるイメージの画質の劣化を防止できる。

【００２９】−第３実施例− 第３実施例のＭＲＩ装置の構成は、図１と同様である。
図８は、この発明の第３実施例のＭＲデータ収集方法の
パルスシーケンスである。なお、スライス選択勾配およ
び読み出し勾配については図２と同様のため説明を省略
する。このパルスシーケンスＱ３では、励起ＲＦパルス
Ｒを印加する。次に、第１の反転ＲＦパルスＰ１を印加
する。次に、位相エンコード勾配パルスd(j,1)を印加す
る。次に、第１のエコーＳＥ１からＭＲデータを収集す
る。その後、前記エンコード勾配パルスd(j,1)の極性を
反転したリワインド勾配パルスdｒ(j,1)を印加する。次
に、第２の反転ＲＦパルスＰ２を印加し、位相エンコー
ド勾配パルスｄ（ｊ，２）を印加し、第２エコーＳＥ２
からＭＲデータを収集する。その後、前記エンコード勾
配パルスｄ（ｊ，２）の極性を反転したリワインド勾配
パルスdｒ(j,2)を印加する。以下、同様にして、位相エ
ンコード勾配パルスの振幅と極性と時間幅の少なくとも
１つを変えることにより位相エンコード量を変えながら
反転ＲＦパルスＰｍの印加からリワインド勾配パルスd
ｒ(j,m)の印加までをｍ＝３，…，Ｍについて繰り返
す。また、各エコーに対する位相エンコード勾配パルス
の振幅と極性を変えずに，時間幅のみを変えることによ
り位相エンコード量を変えながら上記の励起ＲＦパルス
Ｒの印加からリワインド勾配パルスdｒ(j,m)の印加まで
をｊ＝１，２，…，Ｊについて繰り返し、ｋ空間を埋め
るＭＲデータを収集する。上記パルスシーケンスＱ３に
よるｋ空間上のＭＲデータ収集軌跡は図１５と同じにな
る。

【００３０】図９は、位相エンコード勾配パルスd(1,
1)，dｒ(1,1)，d(1,2)，dｒ(1,2)，d(1,3)，…の振幅と
極性の変化を示すグラフである。最初の位相エンコード
勾配パルスd(1,1)を除いて、第１エコーＳＥ１の直前に
印加される位相エンコード勾配パルスおよびその直前に
印加されるリワインド勾配パルスは、d(2,1)とdｒ(1,
4)，d(3,1)とdｒ(2,4)，d(4,1)とdｒ(3,4)，…である
が、これらの振幅と極性は常に一定である。従って、第
１エコーＳＥ１から収集されるＭＲデータすなわち第１
ブロックＢ１内のＭＲデータの間には位相ずれを生じな
い。同様に、第２エコーＳＥ２の直前に印加される位相
エンコード勾配パルスおよびその直前に印加されるリワ
インド勾配パルスは、d(1,2)とdｒ(1,1)，d(2,2)とdｒ
(2,1)，d(3,2)とdｒ(3,1)，…であるが、これらの振幅
と極性は常に一定である。従って、第２エコーＳＥ２か
ら収集されるＭＲデータすなわち第２ブロックＢ２内の
ＭＲデータの間には位相ずれを生じない。同様に、ブロ
ックＢ３，…の各ブロック内のＭＲデータの間にも位相
ずれを生じない。

【００３１】一方、第１エコーＳＥ１の直前に印加され
る位相エンコード勾配パルスd(2,1)およびその直前に印
加されるリワインド勾配パルスdｒ(1,4)と，第２エコー
ＳＥ２の直前に印加される位相エンコード勾配パルスd
(1,2)およびその直前に印加されるリワインド勾配パル
スdｒ(1,1)とを比べると、振幅および極性が異なってい
る。従って、第１ブロックＢ１のＭＲデータと第２ブロ
ックＢ２のＭＲデータの間には位相ずれを生じている。
ところが、上述のように、第１エコーＳＥ１の直前に印
加される位相エンコード勾配パルスおよびその直前に印
加されるリワインド勾配パルスの振幅，極性は常に一定
であり，第２エコーＳＥ２の直前に印加される位相エン
コード勾配パルスおよびその直前に印加されるリワイン
ド勾配パルスの振幅，極性も常に一定であるから、振
幅，極性の異なり方は常に一定であり、従って、第１ブ
ロックＢ１のＭＲデータと第２ブロックＢ２のＭＲデー
タの間の位相ずれは常に一定である。そこで、この位相
ずれ量が判れば、補正演算によって補正可能である。同
様に、第２ブロックＢ２のＭＲデータと第３ブロックＢ
３のＭＲデータの間にも位相ずれを生じているが、この
位相ずれも常に一定であり、この位相ずれ量が判れば、
補正演算により補正可能である。同様に、他の各ブロッ
クのＭＲデータの間に位相ずれを生じているが、位相ず
れ量が判れば、補正演算により補正可能である。

【００３２】ここで、前記位相ずれ量は、例えば図１０
のパルスシーケンスＱ３ｐを利用して実測することが出
来る。なお、図１０では、スライス選択軸の図示を省略
している。このパルスシーケンスＱ３ｐでは、あるブロ
ックＢｍのＭＲデータを収集するために印加する位相エ
ンコード勾配パルスd(j,m)の直前に印加するリワインド
勾配パルスdｒ(j,m-1)と同じ振幅と極性を持つ等価リワ
インド勾配パルスdｒ(j,m-1)’および前記位相エンコー
ド勾配パルスd(j,m)と同じ振幅と極性を持つ等価位相エ
ンコード勾配パルスd(j,m)’を印加し、その後にいわゆ
るＦat／ＷaterのＤixonシーケンスＤix（励起ＲＦパル
スＲ９０を印加し、次に読み出し勾配パルスＲＤ１を印
加し、次に反転ＲＦパルスＲ１８０を印加し、次に前記
反転ＲＦパルスＲ１８０からの時間間隔Ｔ２が前記励起
ＲＦパルスＲ９０と前記反転ＲＦパルスＲ１８０の時間
間隔Ｔ１と一致しない時刻にエコー強度がピークになる
ように読み出し勾配パルスＲＤ２を印加しながらサンプ
リングしてＭＲデータを収集する）を実施する。なお、
dｒ(j,0)＝dｒ(j,M)とする。具体的には、Ｍ＝４のと
き、ブロックＢ１のＭＲデータを収集するために印加す
る位相エンコード勾配パルスd(j,1)の直前に印加するリ
ワインド勾配パルスｄｒ(j,4)と同じ振幅と極性を持つ
等価リワインド勾配パルスｄｒ(j,4)’および前記位相
エンコード勾配パルスd(j,1)と同じ振幅と極性を持つ等
価位相エンコード勾配パルスd(j,1)’を印加し、その後
に前記ＤixonシーケンスＤixを実施する。また、ブロッ
クＢ２のＭＲデータを収集するために印加する位相エン
コード勾配パルスd(j,2)の直前に印加するリワインド勾
配パルスdｒ(j,1)と同じ振幅と極性を持つ等価リワイン
ド勾配パルスdｒ(j,1)’および前記位相エンコード勾配
パルスd(j,2)と同じ振幅と極性を持つ等価位相エンコー
ド勾配パルスd(j,2)’を印加し、その後に前記Ｄixonシ
ーケンスＤixを実施する。他のブロックＢ３，…につい
ても同様である。

【００３３】上記パルスシーケンスＱ３ｐにより得られ
たＭＲデータは、位相エンコード勾配パルスに起因する
残留磁場による磁場不均一性を反映した位相情報を含ん
でいるから、各ブロックＢ１，Ｂ２，…についてのＭＲ
データの位相情報を比較することにより、ブロック間の
位相ずれ量を算出できる。そして、位相ずれ量が判れ
ば、その位相ずれ量だけ位相オフセットを加えることに
よって、ブロック間の位相ずれをキャンセルすることが
出来る。

【００３４】以上により、ｋ空間を埋める全てのＭＲデ
ータ間で位相エンコード勾配パルスに起因する位相ずれ
がなくなる。従って、残留磁化の影響によるイメージの
画質の劣化を防止できるようになる。

【００３５】なお、上記実施例ではＳＥ法および高速Ｓ
Ｅ法について説明したが、本発明は３Ｄ-Fast-ＳＥ法や
Ｆast-ＩＲ法に対しても適用できる。

【００３６】

【発明の効果】この発明のＭＲデータ収集方法およびＭ
ＲＩ装置によれば、位相エンコード勾配パルスに起因す
る残留磁化の影響によるアーチファクトを低減すること
ができ、イメージの画質を向上することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例のＭＲＩ装置を示すブロ
ック図である。

【図２】この発明の第１実施例にかかるパルスシーケン
ス図である。

【図３】図２のパルスシーケンスにおける位相エンコー
ド勾配パルスの振幅と極性の変化を示す説明図である。

【図４】図２のパルスシーケンスにおける位相エンコー
ド勾配パルスによる静磁場の不均一性変化の説明図であ
る。

【図５】この発明の第２実施例にかかるパルスシーケン
ス図である。

【図６】図５のパルスシーケンスにおける位相エンコー
ド勾配パルスの振幅と極性の変化を示す説明図である。

【図７】図５のパルスシーケンスにおける位相エンコー
ド勾配パルスによる静磁場の不均一性変化の説明図であ
る。

【図８】この発明の第３実施例にかかるパルスシーケン
ス図である。

【図９】図８のパルスシーケンスにおける位相エンコー
ド勾配パルスの振幅と極性の変化を示す説明図である。

【図１０】残留磁化の位相への影響を実測するためのパ
ルスシーケンス図である。

【図１１】従来のＳＥ法のパルスシーケンス図である。

【図１２】図１１のパルスシーケンスによるｋ空間上の
ＭＲデータ収集軌跡の説明図である。

【図１３】図１１のパルスシーケンスにおける位相エン
コード勾配パルスの振幅と極性の変化を示す説明図であ
る。

【図１４】従来の高速ＳＥ法のパルスシーケンスの例示
図である。

【図１５】図１４のパルスシーケンスによるｋ空間上の
ＭＲデータ収集軌跡の説明図である。

【図１６】図１４のパルスシーケンスにおける位相エン
コード勾配パルスの振幅と極性の変化を示す説明図であ
る。

【図１７】ＭＲＩ装置のマグネットアセンブリの一例の
模式図である。

【図１８】位相エンコード勾配パルスの振幅と極性に対
する静磁場の不均一性変化の関係を示す特性図である。

【符号の説明】

１００ＭＲＩ装置１マグネットアセンブリ１ｐ永久磁石７計算機８シーケンス記憶回路Ｒ，Ｒ９０励起ＲＦパルスＰ１〜Ｐ４，Ｒ１８０反転ＲＦパルス f(1)，f(2)，… 位相エンコード勾配パルス d(1,1)，d(1,2)，… 位相エンコード勾配パルス dｒ(1,1)，dｒ(1,2)，… リワインド勾配パルス d(j,m)’ 等価位相エンコード勾配パ
ルス dｒ(j,m-1)’ 等価リワインド勾配パルス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】励起ＲＦ（Ｒadio Frequency）パルスを
印加し、次に反転ＲＦパルスを印加し、結像するエコー
をサンプリングしてＭＲ（Magnetic Resonance）データ
を収集するＭＲデータ収集方法において、前記励起ＲＦパルスと前記反転ＲＦパルスの間に位相エ
ンコード勾配パルスを印加してｋ空間の位相軸上の正領
域（または負領域）のＭＲデータを収集し、前記反転Ｒ
Ｆパルスの後に前記位相エンコード勾配パルスと同極性
の位相エンコード勾配パルスを印加してｋ空間の位相軸
上の負領域（または正領域）のＭＲデータを収集し、位
相エンコード勾配パルスの振幅を最大から順に小さくし
且つ正領域と負領域のＭＲデータを交互に収集して、ｋ
空間を埋めるＭＲデータを収集することを特徴とするＭ
Ｒデータ収集方法。
【請求項２】励起ＲＦパルスを印加し、次に反転ＲＦ
パルスを印加し、結像するエコーをサンプリングしてＭ
Ｒデータを収集するＭＲデータ収集方法において、前記励起ＲＦパルスと前記反転ＲＦパルスの間に位相エ
ンコード勾配パルスを印加してｋ空間の位相軸上の正領
域（または負領域）のＭＲデータを収集し、前記反転Ｒ
Ｆパルスの後に前記位相エンコード勾配パルスと同極性
の位相エンコード勾配パルスを印加してｋ空間の位相軸
上の負領域（または正領域）のＭＲデータを収集し、位
相エンコード勾配パルスの振幅を一定とし且つ時間幅を
変えて位相エンコード量を変更し、ｋ空間を埋めるＭＲ
データを収集することを特徴とするＭＲデータ収集方
法。
【請求項３】励起ＲＦパルスを印加し、次に反転Ｒ
Ｆパルスを印加し、次に位相エンコード勾配パルスを印
加し、結像するエコーをサンプリングしてＭＲデータを
収集し、次にリワインド勾配パルスを印加し、前記反転
ＲＦパルスの印加から前記リワインド勾配パルスの印加
までを位相エンコード量を変えながらＭ（≧２）回繰り
返し、ｋ空間を位相軸について分割するＭ個のブロック
の各ＭＲデータを収集し、これを位相エンコード量を変
えながらＪ回（≧２）繰り返して各ブロック内のＪ個の
ＭＲデータをそれぞれ収集するＭＲデータ収集方法にお
いて、同じブロック内のＭＲデータを収集するために位相エン
コード量を変更するときは前記位相エンコード勾配パル
スの振幅と極性を一定とし時間幅を変え、異なるブロッ
クの各ＭＲデータを収集するために位相エンコード量を
変更するときは前記位相エンコード勾配パルスの振幅，
極性または時間幅の少なくとも一つを変え、異なるブロ
ックのＭＲデータ間で生じた位相ずれは補正演算により
補正することを特徴とするＭＲデータ収集方法。
【請求項４】ＲＦパルス印加手段により励起ＲＦパル
スと反転ＲＦパルスとを印加し、結像するエコーをエコ
ーサンプリング手段によりサンプリングしてＭＲデータ
を収集するＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置
において、ｋ空間の位相軸上の正領域（または負領域）のＭＲデー
タを収集するために前記励起ＲＦパルスと前記反転ＲＦ
パルスの間に位相エンコード勾配パルスを印加し、ｋ空
間の位相軸上の負領域（または正領域）のＭＲデータを
収集するために前記反転ＲＦパルスの後に前記位相エン
コード勾配パルスと同極性の位相エンコード勾配パルス
を印加し、位相エンコード勾配パルスの振幅を最大から
順に小さくし且つ正領域と負領域のＭＲデータを交互に
収集して、ｋ空間を埋めるＭＲデータを収集する位相エ
ンコード勾配印加手段を備えたことを特徴とするＭＲＩ
装置。
【請求項５】ＲＦパルス印加手段により励起ＲＦパル
スと反転ＲＦパルスとを印加し、結像するエコーをエコ
ーサンプリング手段によりサンプリングしてＭＲデータ
を収集するＭＲＩ装置において、ｋ空間の位相軸上の正領域（または負領域）のＭＲデー
タを収集するために前記励起ＲＦパルスと前記反転ＲＦ
パルスの間に位相エンコード勾配パルスを印加し、ｋ空
間の位相軸上の負領域（または正領域）のＭＲデータを
収集するために前記反転ＲＦパルスの後に前記位相エン
コード勾配パルスと同極性の位相エンコード勾配パルス
を印加し、位相エンコード勾配パルスの振幅を一定とし
且つ時間幅を変えて位相エンコード量を変更し、ｋ空間
を埋めるＭＲデータを収集する位相エンコード勾配印加
手段を備えたことを特徴とするＭＲＩ装置。
【請求項６】ＲＦパルス印加手段により励起ＲＦパル
スと反転ＲＦパルスを印加し、次に位相エンコード勾配
印加手段により位相エンコード勾配パルスを印加し、結
像するエコーをエコーサンプリング手段によりサンプリ
ングしてＭＲデータを収集し、次に位相エンコード勾配
印加手段によりリワインド勾配パルスを印加し、前記反
転ＲＦパルスの印加から前記リワインド勾配パルスの印
加までを位相エンコード量を変えながらＭ（≧２）回繰
り返し、ｋ空間を位相軸について分割するＭ個のブロッ
クの各ＭＲデータを収集し、これを位相エンコード量を
変えながらＪ回（≧２）繰り返して各ブロック内のＪ個
のＭＲデータをそれぞれ収集するＭＲＩ装置において、前記位相エンコード勾配印加手段は、同じブロック内の
ＭＲデータを収集するために位相エンコード量を変更す
るときは前記位相エンコード勾配パルスの振幅と極性を
一定とし時間幅を変え、異なるブロックの各ＭＲデータ
を収集するために位相エンコード量を変更するときは前
記位相エンコード勾配パルスの振幅，極性または時間幅
の少なくとも１つを変えると共に、異なるブロックのＭ
Ｒデータ間で生じた位相ずれを補正演算によって補正す
る補正演算手段を具備したことを特徴とするＭＲＩ装
置。
【請求項７】請求項６のＭＲＩ装置において、あるブ
ロックのＭＲデータを収集するために印加する位相エン
コード勾配パルスの直前に印加するリワインド勾配パル
スと同じ振幅と極性を持つ等価リワインド勾配パルスお
よび前記位相エンコード勾配パルスと同じ振幅と極性を
持つ等価位相エンコード勾配パルスを前記勾配磁場印加
手段により印加し、次に前記ＲＦパルス印加手段により
励起ＲＦパルスを印加し、次に前記勾配磁場印加手段に
より読み出し勾配パルスを印加し、次に前記ＲＦパルス
印加手段により反転ＲＦパルスを印加し、次に前記反転
ＲＦパルスからの時間間隔が前記励起ＲＦパルスと前記
反転ＲＦパルスの時間間隔と一致しない時刻にエコー強
度がピークになるように前記勾配磁場印加手段により読
み出し勾配パルスを印加しながら前記エコーサンプリン
グ手段によりサンプリングしてＭＲデータを収集し、そ
のＭＲデータに基づいて前記補正演算手段が補正を行う
ことを特徴とするＭＲＩ装置。