JPH11225987A - 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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JPH11225987A
JPH11225987A JP10035994A JP3599498A JPH11225987A JP H11225987 A JPH11225987 A JP H11225987A JP 10035994 A JP10035994 A JP 10035994A JP 3599498 A JP3599498 A JP 3599498A JP H11225987 A JPH11225987 A JP H11225987A
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JP
Japan
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magnetic field
pulse
gradient magnetic
slice
fat
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Pending
Application number
JP10035994A
Other languages
English (en)
Inventor
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】脂肪抑制のためのプリパルスを印加する場合、
MTC効果による水からのMR信号が低下することがな
く高画質のMR画像を撮影可能な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】X軸、Y軸、Z軸傾斜磁場コイル2はシー
ケンサ10により駆動され、プリパルスの空間選択用傾
斜磁場を発生する。これによりプリパルスを空間選択的
に印加し、関心スライス面の脂肪のみをサチュレーショ
ンさせることができ、TR時間内においてスライス枚数
に応じた多数のプリパルスを印加しても、MTC効果に
よるMR信号の低下を軽減することができる。

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
影においては、例えば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))を利用して、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、脂
肪に含まれるプロトンからの信号レベルを抑制する脂肪
抑制方法が採られることがある。この方法は、臨床上の
意義が小さいとされる脂肪組織の像がMR画像に現れな
いようにするための撮影方法である。
【0003】このようなプリパルスを用いるMR撮影を
実施した場合、いわゆるMTC(Magnetization Transfe
r 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MR信号も低下す
ることが問題になる。例えば、被検体の複数の断層像を
一度に撮影するいわゆるマルチスライス撮影を実施する
場合である。
【0004】プリパルスはスライス毎に印加され空間的
に非選択である。このため繰返し時間TR内において、
スライス枚数分の多数のプリパルスが全領域の脂肪に対
して印加されることになる。脂肪に対して共鳴周波数が
わずかに異なる水等の対象物についても上記MTC効果
の影響により信号が低下するという問題点がある。
【0005】
【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、脂肪抑制の
ためのプリパルスを印加する場合、MTC効果等による
例えば水等の対象物からのMR信号が低下することがな
く高画質のMR画像を撮影可能な磁気共鳴イメージング
装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明の磁気共鳴イメージング装置は
次のように構成されている。すなわち、本発明の磁気共
鳴イメージング装置は、被検体の脂肪からのMR信号を
抑制するプリパルスを印加するスライスを選択可能とす
るための傾斜磁場を印加する傾斜磁場印加手段と、前記
傾斜磁場印加手段により印加された傾斜磁場に基づきス
ライスを選択し、該スライスに前記プリパルスを印加す
るプリパルス印加手段とを具備する。
【0007】
【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。この静磁
場磁石1には、図示していないが1次のシミング用のシ
ムコイルが設けられ、このシムコイルに供給する電流を
調整することでシミングが行えるようになっている。
【0008】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。
【0009】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。
【0010】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。
【0011】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。
【0012】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SE法によるマルチスライス撮影を応用
したものであり、通常のSE法に係る一のスライス面の
MR信号収集シーケンスに先立って、いわゆるCHES
S(Chemical Selective Suppression)法に係る脂肪から
のMR信号抑制のためのプリパルス印加を実施するシー
ケンスである。ここで使用されるプリパルスP1、P2
は、シンク(sinc)関数から構成されるものであり、水と
脂肪のケミカルシフト程度(静磁場強度が1.5テスラ
であれば約230Hz)の周波数帯域を有し、水と脂肪
のうち、脂肪のみのプロトンをサチュレーション(飽
和)させるために、水の共鳴周波数からケミカルシフト
分だけ高い方へずらしたRFパルスである。尚、プリパ
ルスはこれに限定されるものではなく、例えばバイノミ
アルパルス、ガウシャン関数等であってもよい。
【0013】ところで本実施形態は、図2に示すシーケ
ンスの実行前に、静磁場の均一性を高めるべくX,Y,
Z軸方向について1次のシミング(ボリュームシミン
グ)を例えば図3に示すシミング用パルスシーケンスを
用いて行い、シミングによって生じる各スライス面の水
の中心周波数の分布を測定する前処理を行うように構成
されている。
【0014】図4は、当該前処理の内容を具体的に示す
フローチャートである。処理の概略としては、前半の処
理(ステップ301 〜306 )において、診断対象のボ
リューム部位についての一次シミングが行われ、後半の
処理(ステップ307 〜3011)においてシミング終了
後の各スライス面の水の中心周波数の分布測定が行われ
る。
【0015】先ずステップ301 〜302 において、三
次元のスライス領域の最初のスライス面が90゜パルス
によって励起され、MR信号(エコー信号)が収集され
る。次いで、収集されたMR信号がステップ303 にお
いてフーリエ変換されることにより、例えば図5に示す
ような、水及び脂肪の共鳴周波数(中心周波数fWAT、
fFAT を含むスペクトルが得られる。そしてステップ3
5 〜306 において、これら水及び脂肪の共鳴曲線C
WAT 、CFAT の半値幅WWAT 、WFAT が演算され、この
半値幅WWAT 、WFAT が最小になるようにシムコイルに
流す電流が調整される。以上の処理が診断対象のボリュ
ーム部位の全スライス面について実施される。この結
果、静磁場の均一性が高まり、水、脂肪の共鳴曲線CWA
T 、CFATは、良好に分離された特性を呈することにな
る。
【0016】一次シミングが終了すると、ステップ30
7 〜309 において、先のステップ301 〜303 と同
様に、スライス面毎のスキャンによりMR信号が収集さ
れフーリエ変換される。その結果、シミング終了後にお
ける水と脂肪の共鳴曲線CWAT 、CFAT を含むスペクト
ル分布が得られる。
【0017】ステップ3010では、後述するシーケンス
にて用いられるスライス面毎のプリパルスの中心周波数
を、前ステップにて得られた水の中心周波数から、ある
周波数分(ケミカルシフト程度)だけ差し引いた値とす
る。これにより、スライス面毎のプリパルスの中心周波
数は、水の中心周波数のずれに応じるべく調整されたも
のとなる。
【0018】以上説明したような前処理を終え、図示し
ない操作卓等を用いて操作者が指示することにより、図
2に示したシーケンスに従ってマルチスライス撮影が実
行される。
【0019】前述したように、同シーケンスにおいては
通常のSE法に係る一のスライス面のMR信号収集シー
ケンスに先立って、CHESS法に係る脂肪からのMR
信号抑制のためのプリパルスを印加するのであるが、こ
こで印加するプリパルスは、先の前処理において、その
中心周波数が、スライス面毎の水の中心周波数のずれに
応じるべく調整されたものが用いられる。
【0020】また、関心スライス面の脂肪のみがサチュ
レーションされるように、プリパルスを印加する空間を
選択可能とするための傾斜磁場がX軸、Y軸、Z軸傾斜
磁場コイル2により印加される。このような傾斜磁場に
よりプリパルスを空間選択的に印加すれば、TR時間内
においてスライス枚数に応じた多数のプリパルスが空間
非選択的に印加され、MTC効果によるMR信号の低下
を軽減することができる。
【0021】図2においては、第1のスライスに係るプ
リパルスP1及び該プリパルスP1の空間選択用傾斜磁
場G1、第2のスライスに係るプリパルスP2及び該プ
リパルスP2の空間選択用傾斜磁場G2が示されてい
る。尚、同図に示すシーケンスでは、TR内の2回目の
位相エンコードに係るシーケンスは図示省略してある。
【0022】ところで、このような傾斜磁場を印加する
と共にプリパルスを空間的に選択して印加した場合、図
6(a)(b)に示すように、関心スライスの脂肪のみ
ならず、スライス傾斜磁場の強度が低い側のスライスの
水も励起されることになる。そこで、MR信号収集に係
るスライス面の選択励起は、磁場強度が低い側のスライ
スから順次行うように本実施形態は構成されている。そ
うすれば、プリパルスにより水が励起されることによる
影響を取り除くことができる。
【0023】以上説明したような本実施形態によれば、
プリパルスを印加する空間を選択可能とするための傾斜
磁場を印加し、これによりプリパルスを空間選択的に印
加し、関心スライス面の脂肪のみがサチュレーションさ
れるように構成されているので、TR時間内においてス
ライス枚数に応じた多数のプリパルスを印加しても、M
TC効果によるMR信号の低下を軽減することができ
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。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、脂
肪抑制のためのプリパルスを印加する場合、MTC効果
等による例えば水等の対象物からのMR信号が低下する
ことがなく高画質のMR画像を撮影可能な磁気共鳴イメ
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シミング用パルスシーケン
スを示す図。
【図4】上記実施形態に係る前処理の内容を具体的に示
すフローチャート図。
【図5】上記実施形態に係る水と脂肪のスペクトル分布
を示す図。
【図6】上記実施形態に係るスライス面の励起態様を示
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 (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被検体の脂肪からのMR信号を抑制する
    プリパルスを印加するスライスを選択可能とするための
    傾斜磁場を印加する傾斜磁場印加手段と、 前記傾斜磁場印加手段により印加された傾斜磁場に基づ
    きスライスを選択し、該スライスに前記プリパルスを印
    加するプリパルス印加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】 前記プリパルスは、水と脂肪のケミカル
    シフトの周波数帯域を有し、水と脂肪のうち、脂肪のみ
    のプロトンを飽和するものであ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】 被検体の脂肪からのMR信号を抑制する
    プリパルスを印加するスライスを選択可能とするための
    傾斜磁場を印加する傾斜磁場印加手段と、 前記傾斜磁場印加手段により印加された傾斜磁場に基づ
    き、該傾斜磁場の強度が低い側から順番にスライスを選
    択し、該スライスに前記プリパルスを印加するプリパル
    ス印加手段と、 前記プリパルス印加手段によりプリパルスが印加された
    スライスを励起し、該スライスのMR信号を収集する収
    集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。
  4. 【請求項4】 前記プリパルス印加手段は、スライス毎
    の水の共鳴周波数を取得する取得手段と、 前記取得手段により取得された水の共鳴周波数から一定
    量ずれた周波数を有し、被検体の脂肪からのMR信号を
    抑制するプリパルスをスライス毎に発生する発生手段と
    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。
JP10035994A 1998-02-18 1998-02-18 磁気共鳴イメージング装置 Pending JPH11225987A (ja)

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