JP3316264B2 - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気共鳴イメージング
装置に係り、特に、プリサチュレーション機能を備える
磁気共鳴イメージング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気共鳴イメージング装置によって、被
検体の任意個所における断層像を表示する場合に、その
断層像の表示領域にて、動きのある部分、たとえば血流
の部分あるいは呼吸によって移動する腹部の部分にアー
チファクトが生じるのが通常である。

【０００３】このため、近年では、このアーチファクト
を除いて表示させるいわゆるプリサチュレーション機能
をもたせた磁気共鳴イメージング装置が知られるに到っ
た。

【０００４】そして、表示される断面像のうち所定の領
域のみに該プレサチュレーション機能を作用させるため
の設定ができ、この設定は前記断層像の所定の領域を明
示する表示が、その範囲の拡大あるいは縮小ができる状
態で、該断層像とともになされるようになっている。

【０００５】これにより、ブリサチュレーションがなさ
れる領域とそうでない領域を該表示によって充分認識し
た状態で、所定の領域にプリサチュレーションを行うよ
うになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成による磁気共鳴イメージンク装置による表示装
置は、プリサチュレーションがなされる領域とそうでな
い領域を画する表示が、その機能の達成できる有無にお
いて該表示の境界によって明確になっている場合には特
に問題はないが、通常、プリサチュレーションがなされ
る領域内でも、該プリサチュレーションがなされない領
域との境界からその効果を徐々に高めていく領域が存在
している。

【０００７】このため、プリサチュレーションがなされ
る（この場合、その効果が充分になされるという意味）
領域を該表示によってそのまま認識してしまう可能性が
あり、上述のように充分なプリサチュレーションがなさ
れない領域をも該プリサチュレーションが完全になされ
ているとして認識してしまう場合がある。

【０００８】したがって、動きのある部分においてプリ
サチュレーション機能を充分に作用させることができな
くなり、アーチファクトを完全に除去できないという問
題が指摘されるに到った。

【０００９】それ故、本発明は、このような事情に基づ
いてなされたものであり、その目的は、アーチファクト
を完全に除去し得る磁気共鳴イメージング装置を提供す
ることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、被検体の動きのある部分を含む領
域のアーチファクトを除去するためのプリサチュレーシ
ョンを実行するための制御手段と、前記プリサチュレー
ション機能により得られた断層像を表示する表示手段と
を有する磁気共鳴イメージング装置において、前記表示
装置は、プリサチュレーション領域を前記断層像に重畳
して表示すると共に、該プリサチュレーション領域はプ
リサチュレーションの効果に基づいて少なくとも２つの
領域から形成され、該少なくとも２つの領域の境界を表
示することを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】このように構成された磁気共鳴イメージング装
置によれば、その表示装置に表示された断層像に重畳し
てプリサチュレーション領域を表示するものであり、こ
のプリサチュレーション領域をプリサチュレーションの
効果に基づいて少なくとも２つの領域から形成し、この
領域の境界線を表示することにより、プリサチュレーシ
ョンの領域をその効果によって分けることができる。

【００１２】この少なくとも２つの領域は、例えばプリ
サチュレーションの効果の高い部分と低い部分とを示し
ており、このようなプリサチュレーション効果の識別を
容易にした状態で、プリサチュレーション領域を自由に
設定できるようになる。

【００１３】それ故、プリサチュレーション機能の効果
の低い部分を、従来のように高いものとして認識してし
まうことなく、プリサチュレーション効果をもたせる範
囲を的確に設定することができるようになる。

【００１４】したがって、表示される断層像からアーチ
ファクトを完全に除去し得ることができる。

【００１５】

【実施例】図３は、本発明による磁気共鳴イメージング
装置の一実施例を示す全体ブロック構成図である。

【００１６】同図に示す磁気共鳴イメージング装置は、
大別すると、中央処理装置（ＣＰＵ）８と、シーケンサ
７と、送信系４と、静磁場発生磁気回路２と、受信系５
と、信号処理系６とから構成されている。

【００１７】中央処理装置（ＣＰＵ）８は、予め定めら
れたプログラムに従ってシーケンサ７、送信系４、受信
系５、信号処理系６のそれぞれを制御するようになって
いる。シーケンサ７は、中央処理装置８からの制御指令
に基づいて動作し、被検体１の断層画像のデータ収集に
必要な種々の命令を送信系４、静磁場発生磁気回路２の
傾斜磁場発生系３、受信系５に送出するようになってい
る。

【００１８】送信系４は、高周波発信器１１と変調器１
２と高周波コイル１４ａとしての照射コイルを有し、シ
ーケンサ７の指令により高周波発振器１１からの高周波
パルスを変調器１２で振幅変調し、この振幅変調された
高周波パルスを高周波増幅器１３を介し増幅して高周波
コイル１４ａに供給することにより、所定のパルス状の
電磁波を被検体１に照射するようにしている。

【００１９】静磁場発生磁気回路２は、被検体１の回り
に任意の方向に均一な静磁場を発生させるようになって
いる。この静磁場発生磁気回路２の内部には、高周波コ
イル１４ａのほか、傾斜磁場を発生させる傾斜磁場コイ
ル群９ａ、９ｂと、受信系５の受信コイルである高周波
コイル１４ｂが配置されている。静磁場発生磁気回路２
は、互いに直行するデカルト座標軸方向にそれぞれ独立
に傾斜磁場を印加できる構成を有する傾斜磁場コイル群
９ａ、９ｂと、この傾斜磁場コイル群９ａ、９ｂに電流
を供給する傾斜磁場電源１０と、この傾斜磁場電源１０
を制御するシーケンサ７から構成されている。

【００２０】受信系５は、受信コイルとしての高周波コ
イル１４ｂと、この高周波コイル１４ｂに接続された増
幅器１５と、直交位相検波器１６と、Ａ／Ｄ変換器１７
とから構成されている。被検体１からのＮＭＲ信号を高
周波コイル１４ｂが検出すると、その信号を増幅器１
５、直交位相検波器１６、Ａ／Ｄ変換器１７を介しデジ
タル量に変換するとともに、シーケンサ７からの指令に
よるタイミングで直交位相検波器１６によってサンプリ
ングされた二系列の収集データに変換して中央処理装置
８に送出するようになっている。

【００２１】信号処理系６は、磁気ディスク１８、磁気
テープ装置１９等の外部記憶装置と、ＣＲＴ等からなる
ディスプレィ装置２０とを有し、受信系５からのデータ
が中央処理装置８に入力されると、該中央処理装置８が
信号処理、画像再構成等の処理を実行し、その結果の被
検体１の所望の断面像をディスプレィ装置２０に表示す
るとともに、外部記憶装置の磁気ディスク装置１８等に
記録されるようになっている。

【００２２】図４は、前記シーケンサ２に組み込まれて
いるパルスシーケンスの一実施例を示す説明図である。

【００２３】同図において、区間I、IIは、プリサチュ
レーションを行う区間であり、また、区間IIIないしVI
は断層像情報を得るための区間となっている。

【００２４】ここで、最初は区間IIIないしVIのシーケ
ンスを駆動させることにより、所定の断層像情報を得、
それをディスプレィ装置２０に映像させた段階で、後に
詳述するようにプリサチュレーション機能を持たせる領
域を該ディスプレィ装置２０を通して指定する。そし
て、その指定に基づいて区間IないしVIのシーケンスを
駆動させるようになっている。

【００２５】すなわち、区間I、IIにおけるシーケンス
駆動は、指定された被検体の動きのある部位からのＮＭ
Ｒ信号の無効化を行うことにある。

【００２６】区間IIIないしVIにおけるシーケンスは、
いわゆる２次元フーリエイメージング法のうちの代表的
なスピンエコー法を示したパルスシーケンスである。こ
のパルスシーケンスでは、まず、９０°パルス３０を印
加した後、エコー時間をＴｅとしたときＴｅ／２の時間
後に１８０°パルス３１を加える。９０°パルス３０を
加えた後、各スピンはそれぞれに固有の速度でＸ−Ｙ面
内で回転を始めるため、時間の経過とともに各スピン間
に位相差が生じる。ここで、１８０°パルス３１が加わ
ると、各スピンは図５（ｄ）に示すようにＸ軸に対称に
反転し、その後も同じ速度で回転を続けるために時間Ｔ
ｅでスピンは再び集束し、エコー信号３４を形成するよ
うになる。

【００２７】ここで、上述のようにしてエコー信号３４
は計測されるが、断層画像を構成するためには信号の空
間的な分布を求めねばならない。このために線形な傾斜
磁場を用いる。均一な静磁場に傾斜磁場を重畳すること
で空間的な磁場勾配ができる。スピンの回転周波数は磁
気強度に比例していることから傾斜磁場が加わった状態
においては、各スピンの回転周波数は空間的に異なる。
したがって、この周波数を調べることによって各スピン
の位置を知ることができる。この目的のために、位相エ
ンコード傾斜磁場３５、周波数エンコード傾斜磁場３
６、３７が用いられている。

【００２８】ここで、図４における各区間IIIないしVI
におけるそれぞれのスピンの挙動を、図５の（ｂ）ない
し（ｅ）にそれぞれ対応づけて示している。なお、同図
（ａ）は９０°パルスを印加する直前の熱平衡状態を示
している。

【００２９】次に、区間IおよびIIについて説明する。

【００３０】区間Iにおいて、プリサチュレーションパ
ルス２９と傾斜磁場３２を印加させるようになってい
る。このようにして前記プリサチュレーションパルス２
９と傾斜磁場３２によって選択的に励起されたプリサチ
ュレーション領域４３のスピンは、図１６の（ｂ）に示
すように、断層像情報を得るための最初の９０°パルス
３０の印加の直前において、全く縦方向の成分が発生し
ないようになる。

【００３１】したがって、その後、断層像情報を得るた
めの９０°パルス３０、および１８０°パルス３１を印
加した後に発生するＮＭＲ信号３４にはプリサチュレー
ション領域４３からの信号が全く含まれないことにな
る。

【００３２】なお、区間IIにおいて、各軸に印加される
傾斜磁場はいわゆるスポイル傾斜磁場と称され、スピン
のスポイルを行うものである。

【００３３】このようにした場合、図７（ａ）に示すよ
うに、プリサチュレーション機能をもたせないで得られ
た断層像１Ａは、その腹部の動き４０によって、その位
相エンコード方向４１にアーチファクト４２が生じてし
まう。しかし、図７（ｂ）に示すように、該腹部を囲む
領域をプリサチュレーション領域４３として指定し、こ
の指定された領域にプリサチュレーション機能をもたせ
ることによって、アーチファクトの生じない断層像１Ａ
が得られるようになる。

【００３４】次に、図１を用いて、該プリサチュレーシ
ョン領域４３の指定について説明する。同図において、
ディスプレィ装置２０の表示面２０Ａに断層像１Ａが表
示されている。そして、この表示面２０Ａにはプリサチ
ュレーション領域を画する表示５０がなされるようにな
っている。この表示５０は、たとえば腹部の方向に延在
する線分（実線）表示５０Ｂとこの線分（実線）表示５
０Ｂの両端にそれぞれ交差して延在する線分（実線）表
示５０Ａとからなっている。

【００３５】そして、この表示５０は、表示面２０の所
定の位置に移動させることができるとともに、線分（実
線）表示５０Ａの長さを任意に可変できるようになって
いる。このような操作は、たとえば図示しない操作卓上
のキーボードで行うことができるようになっている。

【００３６】これによって、それぞれの線分（実線）表
示５０Ｂの間の領域をプリサチュレーション領域として
指定できるようになる。

【００３７】また、この実施例では、特に、プリサチュ
レーション領域内において、各線分（実線）表示５０Ｂ
と平行に線分（点線）表示５０Ｃがともになされるよう
になっている。

【００３８】この線分（点線）表示５０Ｃは、図２
（ａ）に示すように、線分（実線）表示５０Ｂ内である
プリサチュレーション領域を、その効果の高い領域Ａと
低い領域ａとに区分けする表示であり、その程度は図２
（ｂ）に示すようになっている。

【００３９】すなわち、図２（ｂ）において、横軸はプ
リサチュレーション機能がなされる幅を、また、縦軸は
プリサチュレーション機能の程度を示している。

【００４０】同図では、プリサチュレーション効果の高
い領域Ａは、低い領域に比べてほぼ１００％の効果を期
待できる領域となっている。

【００４１】そして、線分（実線）表示５０Ｂと、この
線分（実線）表示５０Ｂと隣接する線分（点線）表示５
０Ｃのと距離は磁気共鳴イメージング装置の特性によっ
て決定され、このことから、線分（実線）表示５０Ａの
長さが変化した場合には、それに応じて該距離が変化す
るようになっている。

【００４２】このような実施例によれば、そのディスプ
レイ装置２０の表示面２０Ａに断層像１Ａとともにその
断層像１Ａにおけるプリサチュレーション領域を画する
表示５０内において、新たな表示５０Ｃがさらに付加さ
れたものとなっており、この新たな表示５０Ｃはプリサ
チュレーション機能の効果の高い部分と低い部分とを画
するものとなっている。

【００４３】このことは、新たな該表示５０Ｃを目安と
して、プリサュチレーション効果の高い部分と低い部分
とを識別できることになり、この識別を容易に認識した
状態でプリサチュレーションを行うべき領域を自由に設
定することができるようになる。

【００４４】それ故、プリサチュレーション機能の効果
の低い部分を、従来のように高いものとして認識してし
まうことなく、プリサチュレーション効果をもたせる範
囲を的確に設定することができるようになる。

【００４５】したがって、表示される断層像１Ａからア
ーチファクトを完全に除去し得ることができる。

【００４６】上述した実施例では、いわゆる呼吸動アー
チファクトの除去のためのプリサチュレーションについ
て説明したものであるが、これに限定されることはな
く、たとえば血流アーチファクトの除去のためのプリサ
チュレーションの場合にも適用できることはいうまでも
ない。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明による磁気共鳴イメージング装置によれば、表示
される断層像からアーチファクトを完全に除去し得るこ
とができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による磁気共鳴イメージング装置の一実
施例についての要部説明図である。

【図２】本発明による磁気共鳴イメージング装置の一実
施例についての要部説明図である。

【図３】本発明による磁気共鳴イメージング装置の一実
施例についての概略構成図である。

【図４】本発明による磁気共鳴イメージング装置に用い
られるシーケンスの一実施例を示す説明図である。

【図５】本発明による磁気共鳴イメージング装置におい
て断層像が得られる原理を示す説明図である。

【図６】本発明による磁気共鳴イメージング装置におい
てプリサチュレーションがなされる原理的説明図であ
る。

【図７】本発明による磁気共鳴イメージング装置のプリ
サチュレーションを説明するための説明図である。

【符号の説明】

１Ａ 断層像 ２０ ディスプレィ装置 ２０Ａ 表示面 ５０ 線分表示（プリサチュレーション領域を示す表
示） ６０Ｃ 線分表示（本発明で新たに付加された）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 5/055 G01R 33/20

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検体の動きのある部分を含む領域のア
   ーチファクトを除去するためのプリサチュレーションを
   実行するための制御手段と、前記プリサチュレーション
   機能により得られた断層像を表示する表示手段とを有す
   る磁気共鳴イメージング装置において、前記表示装置は、プリサチュレーション領域を前記断層
   像に重畳して表示すると共に、該プリサチュレーション
   領域はプリサチュレーションの効果に基づいて少なくと
   も２つの領域から形成され、該少なくとも２つの領域の
   境界を表示することを 特徴とする磁気共鳴イメージング
   装置。