WO2008004324A1

WO2008004324A1 - Dispositif d'imagerie par résonance magnétique

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Publication number: WO2008004324A1
Application number: PCT/JP2006/325416
Authority: WO
Inventors: Satoshi Hirata; Hisaaki Ochi
Original assignee: Hitachi Medical Corporation
Priority date: 2006-07-07
Filing date: 2006-12-20
Publication date: 2008-01-10
Also published as: US8400148B2; JPWO2008004324A1; JP4808254B2; US20100026296A1

Description

明細書

磁気共鳴撮影装置

技術分野

[0001] 本発明は、磁気共鳴撮影装置に係り、特にケミカルシフトに関する情報を含む磁気共鳴信号の計測に好適な装置に関する。

背景技術

[0002] 磁気共鳴撮影装置は、静磁場中に置かれた被検体に対し、特定周波数の高周波磁場を照射することにより、被検体に含まれる水素原子核の核磁化を励起し (核磁気共鳴現象)、被検体から発生する核磁気共鳴信号を検出し、物理的 ·化学的情報を取得することが可能である。現在、広く普及している磁気共鳴イメージング (以下、 MR Iと略す)は、被検体中の主に水分子に含まれる水素原子核の密度分布を反映した画像を取得している。

[0003] この MRIに対して、磁気共鳴スぺタトロスコピー (以下、 MRSと略す)と呼ばれる方法では、水素原子核を含む様々な分子の化学結合の違いによる共鳴周波数の差異（以下、ケミカルシフトと呼ぶ）を手掛かりに、所望の領域 (ボタセル)から得られる核磁気共鳴信号を分子毎に分離したスペクトルを取得している。

[0004] また、この 1つの領域のスペクトルを取得する MRSに対し、多数の領域 (画素)のスぺタトルを同時に取得し分子毎に画像ィ匕を行う方法を磁気共鳴スぺタトロスコピックィメ —ジング（以下、 MRSIと略す）と呼び、この MRSIを用いることにより、生体内に含まれる代謝物質 (分子)毎の濃度分布を視覚的に捉えることが可能となる。

[0005] 通常、生体を上記 MRS/MRSIの測定対象とする場合、代謝物質の濃度は非常に低 V、ことが多、ため、 MRS/MRSI計測を行う際に高濃度の水の信号を抑圧せずに計測を行うと、水から発生する巨大な信号ピークの裾野に代謝物質の微弱な信号が埋もれてしまい、代謝物質信号を分離'抽出することが非常に困難となる。このため、従来、 MRS/MRSI計測シーケンスで励起と検出を行う直前に、水信号を抑圧するための前処理を行っている。

[0006] 水信号を抑圧するための処理では、まず初めに、水分子に含まれる核磁化のみを励起させるために、送信周波数を水ピーク位置に合わせ且つ励起周波数帯域を水ピーク幅程度に狭めた高周波磁場の照射を行う。次に、励起状態にある多数の水分子に含まれる核磁ィ匕の位相をバラバラにし、核磁ィ匕のベクトル和をゼロとするために、ディフェイズ用傾斜磁場の印加を行う (疑似飽和)。そして、水磁化の疑似飽和状態が続いている間に、 MRS/MRSI計測シーケンスで励起と検出を行うことにより、微弱な代謝物質の信号を測定する。また、代謝物質の信号が非常に微弱であるため、得られるスペクトルの信号雑音比 (S/R)を向上させるため、従来の MRS/MRSI計測では、多数の積算を行うことが多い。また、 MRSI計測では、位置情報を付与するために位相エンコード用傾斜磁場の印加強度を段階的に変化させながら、計測する画素数に応じて、計測を繰り返す必要が有る。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0007] 磁気共鳴撮影装置では、各原子核スピンの共鳴周波数は静磁場強度によって決まるので、上述した MRS/MRSI計測の前に、少なくとも 1回は水信号を抑圧せずにスベクトル計測 (共鳴周波数検出用前計測)を行って水の共鳴周波数を検出し、検出した共鳴周波数をもとに高周波磁場照射時の送信周波数と磁気共鳴信号検出時の受信周波数を一定の周波数に設定して、る。

[0008] しかし、静磁場を発生する磁石の構造や特性及び測定環境によっては、 MRS/MRS I計測中に、静磁場強度が変化する場合がある。このような場合、 MRS/MRSI計測では、積算や位相エンコードのために計測を繰り返しても、共鳴周波数シフトに伴って、水の抑圧率が徐々に低下したり、励起スライス位置が段々とずれたり、積算による S /N向上効果が十分に得られな力つたり、位相エンコードによる位置情報の付与が正しく行えなヽとヽつた様々な問題が生じる。

[0009] なお静磁場の変動に伴う共鳴周波数の変動については、複数の時点で共鳴周波数を測定することによって変動を算出し、ケミカルシフト像の計測に伴う位相誤差等を補正する手法 (特許文献 1)、 MRIにおいて共鳴周波数変動量を測定し変動量が閾値より大き!、場合に補正演算を行なう手法 (特許文献 2)が提案されて!ヽる。

特許文献 1：特開昭 63 - 230156号公報特許文献 2 :特開 2002— 291718号公報

[0010] しかし、特許文献 1の技術では、 MRSI計測を行なう前に予め計測してぉ、た周波数変動特性からの予測値を用いるため、予測困難な急激な周波数変動が生じた場合には、充分な補正効果を得ることができない。また、特許文献 2の技術では、 MRI 計測毎に、共鳴周波数を直接計測するための長い信号計測時間を要しており、計測の繰り返し時間 TRが長くなるという問題がある。

[0011] 本発明の目的は、計測中に共鳴周波数が変化する場合にも、高精度に水信号を抑制することによって、高精度な MRS/MRSI計測を可能とする磁気共鳴撮影装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0012] 上記目的を達成する本発明の磁気共鳴撮影装置は、水信号抑圧のためのパルスシーケンスを利用して信号を取得し、その情報力周波数変動を判定し、高精度な水信号抑圧とそれに続く MRS或いは MRSI等のスペクトル計測の精度を向上する。

[0013] すなわち本発明の磁気共鳴撮影装置は、静磁場を生成する静磁場磁石と、傾斜磁場を生成する傾斜磁場生成手段と、高周波磁場を生成する高周波磁場生成手段と、被検体から発生する核磁気共鳴信号を受信する受信手段と、前記傾斜磁場生成手段、高周波磁場生成手段および受信手段を制御する制御手段と、前記核磁気共鳴信号を用いて前記被検体の撮影領域のスぺ外ルを算出する手段とを備え、前記制御手段は、前記撮影領域に含まれる特定物質の磁化を抑制するための、少なくとも一つの、第 1の周波数の高周波磁場を印加する第 1のパルスシーケンスと、前記第 1のパルスシーケンスに続いて前記第 2の周波数の高周波磁場を印加して撮影領域力も核磁気共鳴信号を取得する第 2のパルスシーケンスとを備え、前記第 1のパルスシーケンスにお、て前記第 1の周波数の高周波磁場の印加後に核磁気共鳴信号を取得する制御を行! \当該第 1のパルスシーケンスで取得した核磁気共鳴信号の情報を用いて前記第 1の周波数の変動を判定する手段を備える。

[0014] 本発明の磁気共鳴撮影装置は、第 1のパルスシーケンスで取得した核磁気共鳴信号の情報を記憶する記憶手段を備え、第 1のパルスシーケンスと第 2のパルスシーケンスとを繰り返して行ヽ、繰り返し毎に第 1のパルスシーケンスで取得した核磁気共鳴信号の情報を記憶手段に保存する。

[0015] 本発明の磁気共鳴撮影装置において、判定する手段が利用する核磁気共鳴信号の情報は、例えば、核磁気共鳴信号の強度、或いは強度の変化であり、核磁気共鳴信号の強度が予め設定した閾値よりも低、とき或、は強度の変化が予め設定した閾値よりも大きいときに周波数の変動があつたと判定する。

[0016] 第 1のパルスシーケンスでは、第 1の周波数の高周波磁場の印加とそれに続くディフェイズ傾斜磁場の印加とを含み、高周波磁場の印加と傾斜磁場の印加との間に核磁気共鳴信号を取得する。また第 1のパルスシーケンスは、高周波磁場の印加とそれに続くディフェイズ傾斜磁場の印加とを複数回繰り返すものとすることができ、その場合、好適には、最初の高周波磁場の印加の直後に核磁気共鳴信号を取得する。

[0017] 本発明の磁気共鳴撮影装置において、制御手段は、さらに第 1の周波数を決定するためのスペクトルを計測する第 3のパルスシーケンスを備え、判定する手段にお!ヽて周波数の変動があつたと判定されたときに、第 3のパルスシーケンスを実行し、第 1 の周波数が決定される。第 3のパルスシーケンスで計測されたスペクトル力決定された第 1の周波数に基づき、第 3のパルスシーケンス後に実行される第 1および第 2 のパルスシーケンスの高周波磁場の周波数が設定される。

[0018] 本発明の磁気共鳴撮影装置において、第 2のパルスシーケンスは、 MRSIパルスシ一ケンス或いは MRSパルスシーケンスである。例えば、少なくとも一つの前記第 2の周波数の高周波磁場の印加と、位相エンコード傾斜磁場の印加とを含み、位相ェンコード傾斜磁場を変化させて繰り返される MRSレレスシーケンスである。或いは、少なくとも三つの前記第 2の周波数の高周波磁場の印加とこれら高周波磁場印加毎にスライス方向の異なるスライス選択傾斜磁場の印加とを含み、 3つの異なるスライス方向の交差する領域の核磁気共鳴信号を計測する MRSパルスシーケンスである。発明の効果

[0019] 本発明によれば、 MRSIや MRSに先立つ水信号抑圧パルスシーケンスで信号を計測し、その信号力周波数変動を判定することにより、計測時間を延長することなく周波数変動を速やかに検出することができる。これにより計測中の共鳴周波数の変化に速やかに対応することができ、水の抑圧率の低下や、励起スライス位置のずれ、積算による S/N向上効果の低下、さらには位相エンコードによる位置情報の付与のずれなど種々の問題を低減することができ、高精度なスぺ外ル計測が可能となる。

発明を実施するための最良の形態

[0020] 以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

図 1は、本発明が適用される磁気共鳴撮影装置の外観図である。図 1(a)は、ソレノイドコイルで静磁場を発生するトンネル型磁石を用いた磁気共鳴撮影装置であり、図

1(b)は、開放感を高めるために磁石を上下に分離したハンバーガー型の磁気共鳴撮影装置である。また、図 1(c)は、図 1(a)と同じトンネル型の磁気共鳴撮影装置である力磁石の奥行を短くし且つ斜めに傾けることによって、開放感を高めている。本発明は、図 1に例示されるように、磁石の形状や型の如何を問わずいずれの装置にも適用できる。

[0021] 次に本発明の一実施の形態による磁気共鳴撮影装置の構成を、図 2および図 3を参照して説明する。図 2に示すように、本実施の形態の磁気共鳴撮影装置は、大きく分けて撮像部 10と制御部 20とからなる。撮像部 10の構成は、従来の一般的な磁気共鳴撮影装置と同様であり、本発明の磁気共鳴撮影装置は制御部 20に特徴がある

[0022] 撮像部 10の主な構成は、図 3に示すように、被検体 15が置かれる空間に静磁場を発生する静磁場発生マグネット 12、静磁場の均一度を調整するためのシムコイル 11 、静磁場に直交する 3方向の磁場勾配を与える傾斜磁場発生コイル 13、被検体 15 に対し、高周波磁場を照射し核磁気共鳴現象を生じさせるとともに、被検体 15から発生する核磁気共鳴信号を受信するプローブ 14、シム用電源部 16、傾斜磁場用電源部 17、送信機 18、受信器 19などを備えている。なお図 2は、プローブ 14を送信'受信兼用として用ヽる場合の例を示してヽるが、送信用プローブと受信用プローブを分離して備えてヽる場合もある。

[0023] 送信機 18は被検体 15に照射する高周波磁場を生成する。送信機 18には図示しな、発振器が備えられ、その発振周波数は検査対象の共鳴周波数に応じて変更できるようになつている。発振器の周波数は、受信機 19が核磁気共鳴信号を検出する際に用いる参照周波数としても使用される。 [0024] シムコイル 11の駆動用電源部 16、傾斜磁場発生コイル 13の駆動用電源部 17、送信機 18及び受信機 19は、制御 ·演算部 20のシーケンス制御部 21により制御される。制御'演算部 20のシーケンス制御部 21が、所定のパルスシーケンスに従い、駆動用電源部 17、送信機 18及び受信機 19を制御することにより、所定のタイミングおよび強度で高周波磁場および傾斜磁場が被検体 1 (或いは被検体 1の置かれる空間）に印加されるとともに、これにより被検体 1から発生する核磁気共鳴信号が受信機 19 で受信され、撮影が行なわれる。パルスシーケンスは、シーケンス制御部 21に予めプログラムとして組み込まれている。パルスシーケンスには撮影方法によって種々のものがあり、本実施の形態の磁気共鳴撮影装置には、 MRS、 MRSIなどに適した種々のノレスシーケンスが備えられて、る。

[0025] 制御部 20には、上述したシーケンス制御部 21のほかに、受信機 19が受信した核磁気共鳴信号にフーリエ変換、補正処理などの各種演算を施し、スペクトルやスぺクトル像などを作成する計算機 (スペクトル算出部) 22、周波数変動を判定する判定部 23、主制御部 25が備えられている。また制御部 20が行なう演算や制御に必要なパラメータや計測条件などを記憶する記憶部 30、計算機 22が生成したスペクトル情報や画像情報を表示するためのディスプレイ 40およびユーザーが制御部 20に指令を入力するための入力装置 50なども備えられている。記憶部 30には、本計測で得られた信号 (スぺ外ル情報)を記憶する本計測信号格納部 31、パラメータ等を記憶するパラメータ等格納部 32、信号の強度情報を記憶する信号情報格納部 33などがある。これらの制御部 20の機能については、磁気共鳴撮影装置の動作とともに以下詳述する。

[0026] 次に、本実施の形態の磁気共鳴撮影装置の動作を、 MRSを例に図 4〜図 7を参照して説明する。図 4は本実施の形態の磁気共鳴撮影装置の動作を示すフローであり、また図 5は MRSのパルスシーケンスの一例を示す図、図 6は MRS計測に先立って行なわれる、水信号を抑圧するためのパルスシーケンス（水信号抑圧パルスシーケンス )の一例を示す図、図 7は撮影部 10と制御部 20が実施する処理を時系列に示した図である。

[0027] 図 4に示すように、 MRS計測に際し、まず撮影ボタセルを決定する (ステップ 401)。撮影ボタセルの決定は、例えば、計測に先立って低空間分解能で撮影された位置決め画像などを用いてボタセル位置を指定することにより、ボタセルを選択するための傾斜磁場の軸と強度が設定される。また撮影パラメータ (高周波磁場のフリップ角、エコー時間、繰り返し時間）なども設定される。次に必要に応じてシミングを実行し、シムコイル 11等を調整して静磁場均一度を向上させる (ステップ 402)。

[0028] このような準備が終了したならば、予備計測を行なう。予備計測では、水信号抑圧パルスシーケンスを行なうことなく本計測と同様の MRSのパルスシーケンスを実行し（ステップ 403)、選択励起したボタセル力も信号を計測し、そのスペクトルを算出し (ステツプ 404)、水の共鳴周波数 Fwとピーク A Fwを求める（ステップ 405)。この共鳴周波数 Fwとピーク A Fwが、水信号抑圧ノルスシーケンスに用いる送信周波数 Ftと励起周波数帯域 Δ Ftとして設定される (ステップ 406)。その後、本計測を開始する。本計測は、水抑圧時の信号を計測する。すなわち水信号抑圧パルスシーケンスと MRS のパルスシーケンスとを実行する（ステップ 407)。

[0029] MRSのパルスシーケンスとしては、図 5に示すような公知の MRSパルスシーケンスが用いられる。すなわち初めに、第 1スライス (X軸に垂直な面)選択用の第 1の傾斜磁場 (X軸方向の傾斜磁場) Gslと 90° パルスと呼ばれる第 1の高周波磁場 RF1を同時に印加することにより、第 1スライス内の核磁ィ匕を励起状態する。ここで、 TEをェコ一時間、 TRを繰返し時間とする。

[0030] 次に、 RF1の照射から TEZ4後に、第 2スライス (Y軸に垂直な面)選択用の第 2の傾斜磁場 (Y軸方向の傾斜磁場) Gs2と 180° パルスと呼ばれる第 2の高周波磁場 R F2を同時に印加することにより、 RF1によって励起されていた第 1スライス内の核磁ィ匕のうち、第 2スライスにも含まれる核磁ィ匕を 180° 反転する。

[0031] さらに、 RF2の照射から TEZ2後に、第 3スライス (Z軸に垂直な面)選択用の第 3の傾斜磁場 (Z軸方向の傾斜磁場) Gs3と 180° パルスと呼ばれる第 3の高周波磁場 R F3を同時に印加することにより、 RF2によって反転された第 1スライスと第 2スライスの交差領域内にある核磁ィ匕のうち、第 3スライスにも含まれる核磁ィ匕を再度 180° 反転する。上記の 3組の、高周波磁場及び傾斜磁場の印加により、 RF3の照射力も TEZ 4後の時点をエコータイムとする磁気共鳴エコー信号 Siglが発生する。 [0032] なお、 Gslの印加の直後に印加される Gsl 'は、 Gslに対するリフェイズ (位相戻し）用の傾斜磁場である。また、 RF2の印加の前後で印加される Gdlと Gdl '、 Gd2と Gd 2'及び Gd3と Gd3'は、 RFlの照射により励起された核磁ィ匕の位相は乱さず、 RF2 の照射により励起された核磁ィ匕をディフェイズ (位相乱し)するための傾斜磁場である。さらに、 RF3の印加の前後で印加される Gd4と Gd4'、 Gd5と Gd5'及び Gd6と Gd6 'は、 RFlの照射により励起された核磁ィ匕の位相は乱さず、 RF3の照射によって励起された核磁ィ匕をディフェイズ (位相乱し)するための傾斜磁場である。

[0033] 図 5のパルスシーケンスを実行することにより、上記の 3つのスライスが交差する領域 (撮影ボタセル) VIに含まれる核磁ィ匕のみを選択的に励起することができる。そして、この撮影ボタセル VIから発生する磁気共鳴信号 Siglを測定し、測定された磁気共鳴信号に対して 1次元フーリエ変換を施すことにより、撮影ボタセル VIの磁気共鳴スペクトルを得ることが可能となる。予備計測では、このパルスシーケンスで得られた磁気共鳴スペクトル力水信号抑圧パルスシーケンスにおける水励起用高周波磁場の周波数を決定される。本計測では、この磁気共鳴スペクトルがボタセル VIのスぺクトル情報として積算のために記憶部 30 (本計測信号格納部 31)に記憶される。

[0034] 水信号抑圧パルスシーケンスは、 MRS計測で代謝物質信号を検出する場合に、水力発生する巨大な信号ピークの裾野に代謝物質の微弱な信号が埋もれてしまい、代謝物質信号を分離'抽出することができなくなるのを防止するために、本計測の MR Sシーケンスによる励起'検出を行う直前に実行される。図 6 (a)は、本実施の形態で採用する水信号抑圧パルスシーケンス、図 6 (b)は従来の水信号抑圧パルスシーケンスを示す図である。

[0035] 図 6 (a)に示すパルスシーケンスは、水分子に含まれる核磁化のみを励起させる狭帯域の高周波磁場と位相を拡散するための傾斜磁場とを組み合わせて水信号を擬似飽和させることは、図 6 (b)に示す従来の水信号抑圧パルスシーケンスと同様であるが、高周波磁場の照射後、傾斜磁場を印加する前に周波数変動をモニターするための信号 SigOを計測する点が異なって、る。

[0036] すなわち、まず、送信周波数 Ftを水の共鳴周波数 Fwに設定し、且つ励起周波数帯域 Δ Ftを水ピーク幅 Δ Fw程度に設定した高周波磁場 RFwlの照射を行、、水の核磁化を選択励起する。この共鳴周波数 Fwは予備計測によって求められたスぺタトルから求めた水の共鳴周波数が用いられる。水励起用高周波磁場 RFwのフリップ角は通常 90° 前後に設定される。

次いで、高周波磁場 RFwlの照射によって生じる水からの信号 SigOを計測し、記憶部 30の信号情報格納部 33に保存する（図 4 :ステップ 409)。この信号 SigOは、後述する高周波磁場の変動判定に用いられる。

[0037] 次に、励起状態にある水分子に含まれる核磁ィ匕の位相をバラバラにし、水の磁ィ匕のベクトル和をゼロとするために、ディフェイズ用傾斜磁場 Gdwlの印加を行う (水核磁化の疑似飽和)。水信号の抑圧効果を増すために、水励起用高周波磁場 RFwl 及びディフェイズ用傾斜磁場 Gdwlと同様の高周波磁場及びディフェイズ用傾斜磁場の印加をさらに繰り返す。なお図では 3回繰り返すシーケンス例を示しているが、繰り返し回数は 3回に限定されない。複数回繰り返す場合において、信号 SigOは最初の励起後に取得することが好まし、が、それに限定されな、。

[0038] また図 6に示す例では、高周波磁場後に印加するディフェイズ用傾斜磁場は Gx、 Gy、 Gzのうちいずれ力 1軸の傾斜磁場としている力 Gx、 Gy、 Gzの 3軸全ての傾斜磁場を同時に印加してもよいし、いずれか 2軸を同時に印加してもよい。ディフェイズ用傾斜磁場は、印加軸数や印加強度として様々な組合せや数値が用いられる。そして、この水磁ィ匕の疑似飽和状態が続いている間に、図 5のシーケンスにより、ボクセル VIの励起とそこからの信号 Siglの検出を行うことにより、微弱な代謝物質の信号を測定することが可能となる。

[0039] こうして計測される信号は非常に微弱であるので、多数の計測を繰り返すことにより雑音比 (S/N)を向上する。すなわち上述した水信号抑圧パルスシーケンスと MRSパルスシーケンスを一組として、複数回繰り返し、検出された信号 Siglを積算する。このような多数の計測の繰り返しにおいて、静磁場強度が時間的に一定であるならば、高周波磁場照射時の送信周波数および磁気共鳴信号検出時の受信周波数は、計測開始時に 1回だけ設定したものでよいが、何らかの原因によって静磁場強度が時間的に変化していた場合、計測の繰り返し回数が増加するに従って、水の抑圧率が徐々に低下したり、励起ボタセル位置が段々とずれたり、積算による S/N向上効果が十分に得られな力つたりといった様々な問題が生じる。

[0040] 本実施の形態では、このような静磁場強度の時間的な変化とそれに伴う水の共鳴周波数の変動を、図 6 (a)の水信号抑圧パルスシーケンスで計測した信号 SigOによりモニターする。その様子を図 7に示す。信号 SigOは、水信号抑圧パルスシーケンスが実行される度に計測され、記憶部 30の信号情報格納部 33に保存されている。静磁場強度に変動が生じ、水の共鳴周波数が水信号抑圧パルスシーケンスに設定されている励起帯域 A Fwからずれた際には、水分子に含まれる核磁化が励起されず、水信号強度が減少する。そこで制御部 20の変動判定部 23は、水信号強度が所定の値以下に減少した場合には、共鳴周波数がシフトしたと判定し、シーケンス制御部 21に指令を送り、水共鳴周波数を検出するための予備計測 (ステップ 403〜406)を行うようにする。

[0041] 変動判定 23で用いる上記所定の値としては、水信号強度の絶対値を指定してもよいし、初回もしくは前回の計測で得られた水信号強度に対する相対値を用いてもよい。この値は予め閾値として記憶部 30のパラメータ等格納部 32に保存しておく。変動判定部 23による判定の結果、予備計測が行なわれた場合には、その予備計測で検出された水の共鳴周波数を基準として、以降の繰り返し計測時における、水信号抑圧パルスシーケンスで照射する高周波磁場の送信周波数、 MRS計測のシーケンスにおける、励起用および反転用高周波磁場の送信周波数、及び磁気共鳴信号検出時の受信周波数が設定される。

[0042] 最終的に、多数の繰り返し計測によって得られた信号を積算し、積算後の信号を一次元フーリエ変換することによりスペクトルが算出される。このような多数の積算を行なうことにより、生体力検出される信号が非常に微弱な代謝物質の信号であっても、スペクトルの雑音比 (S/N)を向上させることができる。

[0043] 本実施の形態によれば、 MRS計測に先立って行なわれる水信号抑圧パルスシーケンスにおいて核磁気共鳴信号を取得し、その信号強度により周波数変動をモニターすることにより、周波数変動に合わせて高周波磁場の送信周波数および受信周波数を変更することができる。これにより静磁場が時間的に一定でない場合にも、繰り返し計測にお、て水の抑圧率の低下や励起ボタセル位置の位置ずれなどの問題を解消することができる。また本実施の形態において周波数変動をモニターするための信号は、水信号抑圧パルスシーケンスを利用して計測することができるので、周波数をモ二ターするために予備計測を行なう必要がなぐ全体として計測時間を短縮できる。さらに信号強度あるいはその変化で周波数変動を判定するので、フーリエ変換等の演算も不要で即時に判定を行うことができる。

[0044] なお以上の実施の形態では、 MRS計測の場合を例に説明した力 MRSIの場合にも同様に適用することができる。 MRSIの場合には、本計測のパルスシーケンスとして、例えば図 8に示す MRSIパルスシーケンスを用いればよ!、。この MRSIパルスシーケンスは、図 5に示す MRSパルスシーケンスと同様に 3組のスライス選択用傾斜磁場と高周波磁場を用いて予め設定された撮影リージョンを励起するが、最初の高周波磁場 RF1では広帯域を選択し、位相エンコード傾斜磁場を用いて位置情報を付与する点が異なる。すなわち MRSレレスシーケンスでは、第 3スライス選択用の第 3の傾斜磁場 Gs3と第 3の高周波磁場 RF3の後に、 3次元の空間情報を付与することのできる位相エンコード用の傾斜磁場 Gpl、 Gp2および Gp3が追カ卩し、これら傾斜磁場 Gpl、 Gp2および Gp3の印加強度を段階的に変化させて、信号 Siglの計測を繰り返し行う

[0045] 図 8のパルスシーケンスを実行することにより、上記の 3つのスライスが交差する領域 (撮影リージョン) R1に含まれる核磁ィ匕のみを選択的に励起することができる。そして、位相エンコード用傾斜磁場 Gpl、 Gp2および Gp3の印加強度を、 X軸方向に M X段階、 Y軸方向に My段階および Z軸方向に Mz段階変化させた場合、測定した M X X My X Mz個の磁気共鳴信号に対して 4次元フーリエ変換を施すことにより、 Mx X My X Mz個の各ボタセル力発生した磁気共鳴スペクトルを得ることが可能となる

[0046] この場合にも、本計測である MRSIパルスシーケンスの直前に図 6 (a)に示す水信号抑圧パルスシーケンスを実行し、水励起用高周波磁場 RFwlを印加後、ディフェイズ用傾斜磁場 Gdwlを印加する前に核磁気共鳴信号 SigOを取得し、記憶部 30 (信号情報格納部 33)に記憶する。位相エンコード傾斜磁場を変化させてパルスシーケンスを繰り返す毎に、核磁気共鳴信号 SigOの計測も繰り返し、その信号強度をモニターする。そして信号強度が予め設定した閾値以下となったとき或、は信号強度の変化が予め設定した閾値以上となったとき、予備計測を行なって水の共鳴周波数を求め、これに基き水信号抑圧パルスシーケンスおよび本計測で用いる高周波磁場の送信周波数および受信周波数を設定する。予備計測は、スペクトルを求めればよいので、図 5に示す MRSパルスシーケンスによって行なうことができる。

[0047] 本実施の形態にぉ、ても、静磁場が時間的に一定でな、場合にも、繰り返し計測にお、て水の抑圧率の低下や励起ボタセル位置の位置ずれなどの問題を解消することができ、また MRSIシーケンス特有の問題、すなわち位相エンコードによる位置情報の付与が正しく行えないも解消することが可能となる。

なお図 5および図 8のパルスシーケンスは、それぞれ MRS、 MRSIを一例であり、本発明は図 5および図 8以外の MRS/MRSIシーケンスでも同様の効果を得ることができる。

図面の簡単な説明

[0048] [図 1]本発明が適用される磁気共鳴撮影装置の外観図。

[図 2]本発明の磁気共鳴撮影装置の一実施の形態を示すブロック図。

[図 3]本発明の磁気共鳴撮影装置の一実施の形態の全体構成を示す図。

[図 4]本発明の磁気共鳴撮影装置による動作の一実施の形態を示すフローチャート図。

[図 5]本発明の実施の形態で使用する MRSノルスシーケンスの一例を示す図。

[図 6] (a)は本発明の実施の形態で使用する、水信号抑圧ノルスシーケンスの一例を示す図、（b)は従来の水信号抑圧パルスシーケンスを示す図。

[図 7]本発明の磁気共鳴撮影装置の各要素が実行する処理内容を示す図。

[図 8]本発明の実施の形態で使用する MRSレレスシーケンスの一例を示す図。符号の説明

[0049] 1…被検体、 12· ··静磁場発生マグネット、 13…傾斜磁場発生コイル、 14…プローブ、 17…傾斜磁場用電源部、 18· ··送信機、 19· ··受信機、 20…制御部、 21· ··シーケンス制御部、 22· ··スペクトル算出部（計算機）、 23· ··変動判定部、 30· ··記憶部、 31 …スペクトル情報格納部、 32· ··パラメータ等格納部、 33· ··信号情報格納部、 40· ·· ディスプレイ、 50…入力部。

Claims

請求の範囲

[1] 静磁場を生成する静磁場磁石と、

傾斜磁場を生成する傾斜磁場生成手段と、

高周波磁場を生成する高周波磁場生成手段と、

被検体から発生する核磁気共鳴信号を受信する受信手段と、

前記傾斜磁場生成手段、高周波磁場生成手段および受信手段を制御する制御手段と、

前記核磁気共鳴信号を用いて前記被検体の撮影領域のスぺ外ルを算出する手段とを備え、

前記制御手段は、前記撮影領域に含まれる特定物質の磁化を抑制するための、少なくとも一つの、第 1の周波数の高周波磁場を印加する第 1のパルスシーケンスと、前記第 1のパルスシーケンスに続いて前記第 2の周波数の高周波磁場を印加して撮影領域力ゝら核磁気共鳴信号を取得する第 2のパルスシーケンスとを備え、前記第 1のパルスシーケンスにおいて前記第 1の周波数の高周波磁場の印加後に核磁気共鳴信号を取得する制御を行ヽ、

当該第 1のパルスシーケンスで取得した核磁気共鳴信号の情報を用いて前記第 1 の周波数の変動を判定する手段を備えたことを特徴とする磁気共鳴撮影装置。

[2] 請求項 1に記載の磁気共鳴撮影装置であって、

前記制御手段は、前記判定する手段の判定結果に基づいて前記第 1の周波数を制御することを特徴とする磁気共鳴撮影装置。

[3] 請求項 1に記載の磁気共鳴撮影装置であって、

前記第 1のパルスシーケンスで取得した核磁気共鳴信号の情報を記憶する記憶手段を備え、

前記制御手段は、前記第 1のパルスシーケンスと第 2のパルスシーケンスとを繰り返して行ヽ、繰り返し毎に前記第 1のパルスシーケンスで取得した核磁気共鳴信号の情報を前記記憶手段に保存することを特徴とする磁気共鳴撮影装置。

[4] 請求項 1記載の磁気共鳴撮影装置であって、

前記判定する手段は、前記核磁気共鳴信号の強度が予め設定した閾値よりも低いときに変動があつたと判定することを特徴とする磁気共鳴撮影装置。

[5] 請求項 1な！、し 4 ヽずれか 1項に記載の磁気共鳴撮影装置であって、

前記判定する手段は、前記核磁気共鳴信号の強度の変化が予め設定した閾値よりも大きいときに変動があつたと判定することを特徴とする磁気共鳴撮影装置。

[6] 請求項 1な!、し 5の、ずれか 1項に記載の磁気共鳴撮影装置であって、

前記第 1のパルスシーケンスは、前記第 1の周波数の高周波磁場の印加とそれに続くディフェイズ傾斜磁場の印加とを含み、前記高周波磁場の印加と傾斜磁場の印加との間に核磁気共鳴信号を取得することを特徴とする磁気共鳴撮影装置。

[7] 請求項 6記載の磁気共鳴撮影装置であって、

前記第 1のパルスシーケンスは、前記高周波磁場の印加とそれに続くディフェイズ傾斜磁場の印加とを複数回繰り返し、最初の高周波磁場の印加の直後に核磁気共鳴信号を取得することを特徴とする磁気共鳴撮影装置。

[8] 請求項 1な!、し 7の、ずれか 1項に記載の磁気共鳴撮影装置であって、

前記制御手段は、前記第 1の周波数を決定するためのスペクトルを計測する第 3のノレスシーケンスを備え、

前記判定する手段において周波数の変動があつたと判定されたときに、前記第 3のパルスシーケンスを実行することを特徴とする磁気共鳴撮影装置。

[9] 請求項 8記載の磁気共鳴撮影装置において、

前記制御手段は、前記第 3のパルスシーケンスで計測されたスペクトル力第 1の周波数を決定し、決定された第 1の周波数に基づき、第 3のパルスシーケンス後に実行される第 1および第 2のパルスシーケンスの高周波磁場の周波数を設定する手段を備えたことを特徴とする磁気共鳴撮影装置。

[10] 請求項 1記載の磁気共鳴撮影装置であって、

前記第 2のパルスシーケンスは、少なくとも一つの前記第 2の周波数の高周波磁場の印加と、位相エンコード傾斜磁場の印加とを含み、位相エンコード傾斜磁場を変化させて繰り返されることを特徴とする磁気共鳴撮影装置。

[11] 請求項 1記載の磁気共鳴撮影装置であって、

前記第 2のパルスシーケンスは、少なくとも三つの前記第 2の周波数の高周波磁場の印加とこれら高周波磁場印加毎にスライス方向の異なるスライス選択傾斜磁場の印加とを含み、 3つの異なるスライス方向の交差する領域の核磁気共鳴信号を計測することを特徴とする磁気共鳴撮影装置。

[12] 静磁場を生成する静磁場磁石と、

傾斜磁場を生成する傾斜磁場生成手段と、

高周波磁場を生成する高周波磁場生成手段と、

前記制御手段は、前記撮影領域に含まれる特定物質の磁化を抑制するための、少なくとも一つの、第 1の周波数の高周波磁場を印加する第 1のパルスシーケンスを備え、前記第 1のパルスシーケンスにおいて、前記第 1の周波数の高周波磁場の印加後に核磁気共鳴信号を取得する制御を行ヽ、

当該核磁気共鳴信号の強度または強度の変化を用いて前記第 1の周波数の変動を判定することを特徴とする磁気共鳴撮影装置。

[13] 被検体の撮影領域に含まれる特定物質の磁化を抑制するための、少なくとも一つの、第 1の周波数の高周波磁場を印加する第 1のパルスシーケンスと、前記第 1のパルスシーケンスに続いて前記第 2の周波数の高周波磁場を印加して撮影領域力核磁気共鳴信号を取得する第 2のパルスシーケンスとを実行することによって得られた核磁気共鳴信号を用いた情報処理方法であって、

前記第 1のパルスシーケンスにおいて前記第 1の周波数の高周波磁場の印加後に核磁気共鳴信号を取得し、当該第 1のパルスシーケンスで取得した核磁気共鳴信号の情報を用いて前記第 1の周波数の変動を判定することを特徴とする磁気共鳴撮影装置における情報処理方法。

[14] 請求項 13に記載の情報処理方法であって、

前記 1の周波数の変動について判定された判定結果を用いて、前記第 1のパルスシーケンスに用いる第 1の周波数を制御することを特徴とする磁気共鳴撮影装置における情報処理方法。