JPH09238918A - 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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JPH09238918A
JPH09238918A JP8054717A JP5471796A JPH09238918A JP H09238918 A JPH09238918 A JP H09238918A JP 8054717 A JP8054717 A JP 8054717A JP 5471796 A JP5471796 A JP 5471796A JP H09238918 A JPH09238918 A JP H09238918A
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JP
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echo
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JP8054717A
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Yutaka Tokunaga
裕 徳永
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】高速スピンエコー法により脂肪抑制画像(水画
像)を得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。 【解決手段】本発明は、水からのエコー信号の位相と脂
肪からのエコー信号の位相とが同相となるような180
゜パルスを用いるFastSE法によりインフェーズデ
ータを収集するインフェーズシーケンスと、水からのエ
コー信号の位相と脂肪からのエコー信号の位相とが逆相
となるような180゜パルスを用いるFastSE法に
よりオポーズドデータを収集するオポーズドシーケンス
とを実行し、これにより収集されたインフェーズデータ
とオポーズドデータとを加算/減算することにより水画
像と脂肪画像とを同時に得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は磁気共鳴イメージン
グ装置(以下、単にMRI装置と称することがある)に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のMRI装置によるMR撮
影において、繰返し時間TR内において複数のRFパル
ス、例えば180゜パルスを印加することにより複数の
エコー(マルチエコー)を発生させ、各エコー信号にそ
れぞれ異なった位相エンコード情報を付加することによ
り、画像再構成のために必要となる生データを短時間に
収集する、いわゆる高速スピンエコー撮影法(以下、本
明細書ではFastSE法と称する)が知られている。
【0003】図4は、従来のFastSE法のパルスシ
ーケンスを示す図である。同図に示すシーケンスでは、
複数の180゜パルスにより複数のエコー(ここでは第
1〜第5エコー)を発生させ、これらのエコーの各々に
対し異なった位相エンコードを付加している。
【0004】FastSE法によれば、通常のSE法に
より数分から十数分かかって撮影していたT2 画像を短
時間で撮影でき、例えば、被検者が息を止めている間
に、腹部の呼吸によるアーチファクト(偽像)のない画
像を得ることが可能である。本法が、これまであまりに
長い撮影時間のために現実的でなかった高分解能撮影を
実用的な時間内で可能とし、診断情報を大幅に向上させ
た意義は大きい。
【0005】ところが、このようなFastSE法には
次のような問題点がある。すなわち、多数の180゜パ
ルスを印加することに起因する、いわゆるJカップリン
グ等の影響によって、図5に示すようにT2 が見かけ上
延長し、脂肪からのMR信号が高くなってしまうという
問題点がある。従って、FastSE法によるMR撮影
において、脂肪からのMR信号を抑制するいわゆる脂肪
抑制法を適用し、より高画質のMR画像を撮影したいと
いう要望がある。
【0006】ところで、水のプロトンと脂肪のプロトン
の共鳴周波数のずれ(いわゆるケミカルシフト(化学シ
フト))を利用し、脂肪の周波数成分のみをプリパルス
により選択的に励起してサチュレート(飽和)させる脂
肪抑制方法、例えばSTIR(Short Time Inversion Re
covery) 法、CHESS(Chemical Selective Suppress
ion)法が知られている。図6に、通常のSE法にCHE
SS法を適用した場合のパルスシーケンスの一例を示
す。
【0007】しかしながら、このようなプリパルスを用
いる脂肪抑制方法においては、いわゆるMTC(Magneti
zation Transfer Contrast) 効果により、画像化を行い
たい対象物である例えば水に含まれるプロトンからのM
R信号、コントラストが低下してしまうという問題点が
ある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した事情
に対処すべくなされたもので、その目的は、高速スピン
エコー法により脂肪抑制画像(水画像)を得ることがで
きる磁気共鳴イメージング装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1の磁気
共鳴イメージング装置は、水からのエコー信号の位相と
脂肪からのエコー信号の位相とがエコーピークにおいて
同相となるようなRFパルスを用いる高速スピンエコー
法によりインフェーズデータを収集する第1のシーケン
スと、水からのエコー信号の位相と脂肪からのエコー信
号の位相とがエコーピークにおいて逆相となるようなR
Fパルスを用いる高速スピンエコー法によりオポーズド
データを収集する第2のシーケンスとを実行する収集手
段と、前記収集手段により収集されたインフェーズデー
タとオポーズドデータとを加算又は減算することによ
り、水画像又は脂肪画像を再構成する画像再構成手段と
を具備することを特徴としている。
【0010】本発明の請求項5の磁気共鳴イメージング
装置は、水からのエコー信号の位相と脂肪からのエコー
信号の位相とがエコーピークにおいて同相となるような
RFパルスを用いて得られるインフェーズエコーデータ
と、水からのエコー信号の位相と脂肪からのエコー信号
の位相とがエコーピークにおいて逆相となるようなRF
パルスを用いて得られるオポーズドエコーデータとを、
高速スピンエコー法に係る位相エンコード毎で交互に収
集するエコーデータ収集手段と、前記エンコードデータ
収集手段により収集されたインフェーズエンコードデー
タおよびオポーズドエンコードデータを、前記位相エン
コード方向にオーバーサンプリングすることにより水画
像を再構成する画像再構成手段とを具備することを特徴
としている。
【0011】
【発明の実施の形態】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の一実施形態を説明する。
図1はこの実施形態の概略構成を示すブロック図であ
る。ガントリ20内には静磁場磁石1、X軸・Y軸・Z
軸傾斜磁場コイル2、及び送受信コイル3が設けられ
る。送受信コイル3はガントリ内に埋め込まれるのでは
なく、寝台13の天板内に埋め込まれる、あるいは被検
体に直に装着されてもよい。また、送受信コイルの代わ
りに送信、受信専用の別々のコイルを用いてもよい。静
磁場発生装置としての静磁場磁石1は例えば超電導コイ
ル、または常伝導コイルを用いて構成される。
【0012】X軸・Y軸・Z軸傾斜磁場コイル2はX軸
方向の傾斜磁場Gx、Y軸方向の傾斜磁場Gy、Z軸方
向の傾斜磁場Gzを発生するためのコイルである。送受
信コイル3はスライスを選択するための選択励起パルス
としての高周波(RF)パルスを発生し、かつ磁気共鳴
により発生した磁気共鳴信号(MR信号)を検出するた
めに使用される。寝台13の天板上に載置された被検体
Pはガントリ20内のイメージング可能領域(イメージ
ング用磁場が形成される球状の領域であり、この領域内
でのみ診断が可能となる)に挿入される。
【0013】静磁場磁石1は静磁場制御装置4により駆
動される。送受信コイル3は磁気1共鳴の励起時には送
信器5により駆動され、かつ磁気共鳴信号の検出時には
受信器6に結合される。X軸・Y軸・Z軸傾斜磁場コイ
ル2はX軸傾斜磁場電源7、Y軸傾斜磁場電源8、Z軸
傾斜磁場電源9により駆動される。
【0014】X軸傾斜磁場電源7、Y軸傾斜磁場電源
8、Z軸傾斜磁場電源9、送信器5はシーケンサ10に
より所定のシーケンスに従って駆動され、X軸傾斜磁場
Gx、Y軸傾斜磁場Gy、Z軸傾斜磁場Gz、高周波
(RF)パルスを、後述する所定のパルスシーケンスで
発生する。この場合、X軸傾斜磁場Gx、Y軸傾斜磁場
Gy,Z軸傾斜磁場Gzは、例えば位相エンコード用傾
斜磁場Ge、読出し用傾斜磁場Gr、スライス用傾斜磁
場Gsとしてそれぞれ使用されるが、特に本実施形態で
は、後述するプリパルスの空間選択用傾斜磁場としても
使用される。
【0015】コンピュータシステム11はシーケンサ1
0を駆動制御するとともに、受信器6で受信される磁気
共鳴信号を取り込んで所定の信号処理を施すことによ
り、被検体の断層像を生成し、表示部12で表示する。
【0016】図2は、シーケンサ10が実行する本実施
形態のパルスシーケンスを示したものである。同図に示
すシーケンスは、通常のFastSE法に係るシーケン
スに、いわゆるDIXON法を応用したものであって、
水からのエコー信号の位相と脂肪からのエコー信号の位
相とが同相となるような180゜パルスを用いるFas
tSE法によりインフェーズデータを収集するインフェ
ーズシーケンス(これは通常のFastSEと同様であ
る)と、水からのエコー信号の位相と脂肪からのエコー
信号の位相とが逆相となるような180゜パルスを用い
るFastSE法によりオポーズドデータを収集するオ
ポーズドシーケンスとから構成される。尚、図中の矢印
はエコー信号の位相を表している。
【0017】オポーズドシーケンスで用いられる180
゜パルスは、インフェーズシーケンスで用いられる18
0゜パルスとは異なるタイミングで印加される。すなわ
ち、オポーズドシーケンスでは、第1エコーを発生させ
るための第1の180゜パルスは、インフェーズシーケ
ンスにおいて同様に第1エコーを発生させるための第1
の180゜パルスに対し所定時間(τ)だけ早く印加さ
れ、第2の180゜パルス以降は、等間隔(TE)で印
加される。ちなみに、オポーズドシーケンスにおける第
1の180゜パルスと、該第1の180゜パルスが印加
される直前の90゜パルスとの時間々隔はTE/2−τ
であるが、これをTE/2+τ、すなわちインフェーズ
シーケンスにおける第1の180゜パルスに対して所定
時間(τ)だけ遅く印加するように構成してもよい。
【0018】このような2種類のシーケンスを実行する
ことにより、後の画像再構成処理に供するためのシーケ
ンスデータが収集される。さらに詳しくは、上記2種類
のシーケンスを交互に複数回繰り返して実施し、これに
より得られた同種のシーケンスデータを加算平均して得
られたものを、それぞれインフェーズデータ、オポーズ
ドデータとする。尚、インフェーズデータ及びオポーズ
ドデータは、それぞれ画像再構成前の生データである。
【0019】画像再構成処理では、インフェーズシーケ
ンスにより収集されたインフェーズデータとオポーズド
シーケンスにより収集されたオポーズドデータとを加算
してから再構成することにより水画像を得ることがで
き、該インフェーズデータとオポーズドデータとを減算
してから再構成することにより脂肪画像を得ることがで
きる。
【0020】ところで、インフェーズシーケンスでは、
通常のSE法と同様に静磁場の不均一性による影響がキ
ャンセルされるが、オポーズドシーケンスでは、各エコ
ーピークにおける静磁場の不均一性の影響が完全にはキ
ャンセルされない。したがって、水からのエコー信号の
位相と脂肪からのエコー信号の位相とを相対的に見て逆
相にするという所望の信号特性が得られたとしても、こ
れらエコー信号の絶対位相が乱れてしまうことにより、
オポーズドデータとインフェーズデータとが位相ずれを
起こす恐れがある。
【0021】そこで、例えば水ファントム等をインフェ
ーズシーケンス及びオポーズドシーケンスの両シーケン
スでスキャンすることにより両シーケンスデータの位相
ずれを事前に求めておき、実際にMR撮影を行う際に、
被検体をスキャンして得られたオポーズドデータに対
し、当該位相ずれ量に基づいて位相補正を行うことが望
ましい。
【0022】以上説明したように、本実施形態によれば
水からのエコー信号の位相と脂肪からのエコー信号の位
相とが同相となるような180゜パルスを用いるFas
tSE法によりインフェーズデータを収集するインフェ
ーズシーケンスと、水からのエコー信号の位相と脂肪か
らのエコー信号の位相とが逆相となるような180゜パ
ルスを用いるFastSE法によりオポーズドデータを
収集するオポーズドシーケンスとを実行し、これにより
収集されたインフェーズデータとオポーズドデータとを
加算/減算することにより水画像と脂肪画像とを同時に
得ることができる。
【0023】尚、インフェーズデータ及びオポーズドデ
ータは、画像再構成前の生データであるとし、これらを
加算/減算してから再構成することとして説明したが、
インフェーズデータ及びオポーズドデータをそれぞれ再
構成して得た画像データを加算/減算しても所望の画像
は得られる。
【0024】次に本発明の他の実施形態を説明する。本
実施形態は先に説明した実施形態とは異なるパルスシー
ケンスにより脂肪抑制を行って水画像を得るものであ
る。本実施形態のパルスシーケンスでは、位相エンコー
ド毎にシーケンスが切り替わる。より詳しくは、奇数番
目の位相エンコードでは、前述のインフェーズシーケン
スを用いてインフェーズエコーデータを収集し、偶数番
目の位相エンコードでは、前述のオポーズドシーケンス
を用いてオポーズドエコーデータを収集する。尚、奇遇
を逆にする、すなわち、奇数番目の位相エンコードでオ
ポーズドエコーデータ、偶数番目の位相エンコードでイ
ンフェーズエコーデータを収集するようにしても良い。
【0025】このようなパルスシーケンスを適用する場
合のK空間は、図3に示すように構成される。すなわ
ち、偶数個(m個)のエコーデータが収集されるセグメ
ントが、位相エンコード方向に複数個(n個)配列され
て構成される。尚、1セグメント内のエコーデータ数を
偶数個とするのは、同種のエコーデータが位相エンコー
ド方向で隣接するのを防ぎ、全空間において位相エンコ
ード毎でインフェーズエコーデータ、オポーズドエコー
データが必然的に交互に配列されるようにするためであ
る。
【0026】K空間の位相エンコード方向において脂肪
からのMR信号は、ナイキスト周波数に変調されるが、
実際にはエンコードを受けているため、再構成により最
終的に得られる画像においては、画像の両端を中心とし
て脂肪画像が水画像にオーバーラップされた態様とな
る。
【0027】そこで、本実施形態では、位相エンコード
方向にオーバーサンプリングすることにより画像表示領
域内に脂肪信号が入ってこないようにして水画像のみを
再構成することができる。
【0028】以上説明したような本実施形態によって
も、FastSE法に脂肪抑制が適用されることによ
り、脂肪からのエコー信号が抑制され、所望の画像であ
る水画像を得ることができる。なお本発明は、上述した
実施形態に限定されず種々変形して実施可能である。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、高
速スピンエコー法により脂肪抑制画像(水画像)を得る
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
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る磁気共鳴イメージン
グ装置の概略構成を示す図。
【図2】上記実施形態に係るパルスシーケンスを示す
図。
【図3】上記実施形態に係るK空間のデータ構造を示す
図。
【図4】従来のFastSE法のパルスシーケンスを示
す図。
【図5】従来のFasetSE法のT2 曲線の特性を示
す図。
【図6】従来の通常のSE法にCHESS法を適用した
場合のパルスシーケンスの一例を示す図。
【符号の説明】
1…静磁場磁石、 2…X軸・Y軸・Z軸傾斜磁場コイル、 3…送受信コイル、 4…静磁場制御装置、 5…送信器、 6…受信器、 7…X軸傾斜磁場アンプ、 8…Y軸傾斜磁場アンプ、 9…Z軸傾斜磁場アンプ、 10…シーケンサ、 11…コンピュータシステム、 12…表示部。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水からのエコー信号の位相と脂肪からの
    エコー信号の位相とがエコーピークにおいて同相となる
    ようなRFパルスを用いる高速スピンエコー法によりイ
    ンフェーズデータを収集する第1のシーケンスと、水か
    らのエコー信号の位相と脂肪からのエコー信号の位相と
    がエコーピークにおいて逆相となるようなRFパルスを
    用いる高速スピンエコー法によりオポーズドデータを収
    集する第2のシーケンスとを実行する収集手段と、 前記収集手段により収集されたインフェーズデータとオ
    ポーズドデータとを加算又は減算することにより、水画
    像又は脂肪画像を再構成する画像再構成手段とを具備す
    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】 前記収集手段は、シーケンスを複数回実
    行し、 前記画像再構成手段は、奇数回目に実行される前記第1
    のシーケンスにより収集されたインフェーズデータと、
    偶数回目に実行される前記第2のシーケンスにより収集
    されたオポーズドデータとを加算又は減算することによ
    り、水画像又は脂肪画像を再構成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】 前記収集手段は、シーケンスを複数回実
    行し、 前記画像再構成手段は、偶数回目に実行される前記第1
    のシーケンスにより収集されたインフェーズデータと、
    奇数回目に実行される前記第2のシーケンスにより収集
    されたオポーズドデータとを加算又は減算することによ
    り、水画像又は脂肪画像を再構成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。
  4. 【請求項4】 前記収集手段の第2のシーケンスにより
    収集されたオポーズドデータの、静磁場の不均一性に起
    因する位相ずれを補正する位相補正手段をさらに具備す
    ることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに
    記載の磁気共鳴イメージング装置。
  5. 【請求項5】 水からのエコー信号の位相と脂肪からの
    エコー信号の位相とがエコーピークにおいて同相となる
    ようなRFパルスを用いて得られるインフェーズエコー
    データと、水からのエコー信号の位相と脂肪からのエコ
    ー信号の位相とがエコーピークにおいて逆相となるよう
    なRFパルスを用いて得られるオポーズドエコーデータ
    とを、高速スピンエコー法に係る位相エンコード毎で交
    互に収集するエコーデータ収集手段と、 前記エンコードデータ収集手段により収集されたインフ
    ェーズエンコードデータおよびオポーズドエンコードデ
    ータを、前記位相エンコード方向にオーバーサンプリン
    グすることにより水画像を再構成する画像再構成手段と
    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。
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