JP2007068798A

JP2007068798A - Ｒｆパルス印加方法およびｍｒｉ装置

Info

Publication number: JP2007068798A
Application number: JP2005260054A
Authority: JP
Inventors: Kenji Asano; 健二浅野
Original assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Current assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Priority date: 2005-09-08
Filing date: 2005-09-08
Publication date: 2007-03-22

Abstract

【課題】プリパレーション用ＲＦパルス（Ｐ）の効果を高める。
【解決手段】呼吸同期したタイミングで呼吸周期より短い測定期間Ｔにプリパレーション用ＲＦパルスＰとイメージング用ＲＦパルスＩとを印加することを繰り返す場合に、ある回のプリパレーション用ＲＦパルスＰと前回のイメージング用ＲＦパルスＩの間に、アイドリング用ＲＦパルスＤを印加すると共にプリパレーション用ＲＦパルスＰに滑らかに（等間隔または略等間隔で）連なる部分ｅのアイドリング用ＲＦパルスのパルス列のフリップ角を単調減少させる。
【効果】プリパレーション用ＲＦパルスＰを印加する前に、縦磁化が十分に回復し、プリパレーション用ＲＦパルスＰの効果が十分に得られる。すなわち、非イメージングー対象組織からの信号を十分に抑制することが出来る。また、Ｔ２が長いイメージングー対象組織からの信号を高く保つことが出来る。
【選択図】図３

Description

本発明は、ＲＦ（Radio Frequency）パルス印加方法およびＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置に関し、更に詳しくは、プリパレーション用ＲＦパルスの効果を高めることが出来るＲＦパルス印加方法およびＭＲＩ装置に関する。

従来、心電同期したタイミングで心電周期より短い測定期間にプリパレーション用ＲＦパルスとイメージング用ＲＦパルスとを印加することを繰り返す磁気共鳴イメージング装置が知られている（例えば特許文献１参照。）。
また、ある測定期間と次の測定期間の間にアイドリング用ＲＦパルスを印加するＭＲＩ装置が知られている（例えば特許文献２参照。）。
また、イメージング用ＲＦパルスを印加する前にフリップ角を単調増加させるパルス列を挿入する磁気共鳴イメージング装置が知られている（例えば特許文献３参照。）。
さらに、イメージング用ＲＦパルスを印加する前に所定の振幅曲線によってフリップ角を増加させるパルス列を挿入し、イメージング用ＲＦパルスを印加した後に所定の振幅曲線によってフリップ角を減少させるパルス列を挿入するＮＭＲ検査の間の励起方法が知られている（例えば特許文献４参照。）。
特開２００４−３３３４１２号公報（請求項４，図２）特開２００４−３２１７９１号公報（請求項４，［００８４］）特開２００４−３２９２６８号公報（請求項１，図３）特開２００４−２３７１０２号公報（［００３６］，図８）

上記特許文献１に記載の従来技術では、ある回のプリパレーション用ＲＦパルスと前回のイメージング用ＲＦパルスの間にはＲＦパルスが印加されないため、このＲＦパルスの空白期間の間に、縦磁化が十分に回復せず、非イメージング対象組織からの信号を抑制するためのプリパレーション用ＲＦパルスの効果が十分に得られない問題点がある。
なお、上記特許文献２〜特許文献４に記載の技術は、プリパレーション用ＲＦパルスを印加するパルスシーケンスではない。
そこで、本発明の目的は、呼吸同期したタイミングで呼吸周期より短い測定期間に又は心電同期したタイミングで心電周期より短い測定期間にプリパレーション用ＲＦパルスとイメージング用ＲＦパルスとを印加することを繰り返す場合に、プリパレーション用ＲＦパルスの効果を高めることが出来るＲＦパルス印加方法およびＭＲＩ装置を提供することにある。

第１の観点では、本発明は、呼吸同期したタイミングで呼吸周期より短い測定期間に又は心電同期したタイミングで心電周期より短い測定期間にプリパレーション用ＲＦパルスとイメージング用ＲＦパルスとを印加し、次の測定期間のプリパレーション用ＲＦパルスまでアイドリング用ＲＦパルスを印加することを繰り返すと共に、前記プリパレーション用ＲＦパルスに連なる部分の前記アイドリング用ＲＦパルスのパルス列のフリップ角を単調減少させることを特徴とするＲＦパルス印加方法を提供する。
上記第１の観点によるＲＦパルス印加方法では、ある回のプリパレーション用ＲＦパルスと前回のイメージング用ＲＦパルスの間に、アイドリング用ＲＦパルスを印加すると共にプリパレーション用ＲＦパルスに連なる部分のアイドリング用ＲＦパルスのパルス列のフリップ角を単調減少させる。これにより、プリパレーション用ＲＦパルスを印加する前に、縦磁化が十分に回復し、プリパレーション用ＲＦパルスの効果が十分に得られる。すなわち、非イメージング対象組織からの信号を十分に抑制することが出来る。また、Ｔ２が長いイメージング対象組織からの信号を高く保つことが出来る。

第２の観点では、本発明は、前記第１の観点によるＲＦパルス印加方法において、前記プリパレーション用ＲＦパルスと前記イメージング用ＲＦパルスの間にフリップ角を単調増加させるパルス列を挿入したことを特徴とするＲＦパルス印加方法を提供する。
プリパレーション用ＲＦパルスを印加すると、磁化の定常状態が崩れて、イメージング用ＲＦパルスを印加してのデータ収集に影響を与える問題点がある。また、プリパレーション用ＲＦパルスを印加する直前の磁化の状態によっては所望のコントラストが得られないことがある。
そこで、上記第２の観点によるＲＦパルス印加方法では、プリパレーション用ＲＦパルスとイメージング用ＲＦパルスの間に、フリップ角を単調増加させるパルス列を挿入する。これにより、プリパレーション用ＲＦパルスの印加により崩れた磁化の定常状態を、迅速に定常状態にすることが出来る。

第３の観点では、本発明は、前記第１または前記第２の観点によるＲＦパルス印加方法において、プリパレーション用ＲＦパルスとイメージング用ＲＦパルスとを印加することを前記測定期間内に２回以上繰り返す場合に、２回目以降の前記プリパレーション用ＲＦパルスの前にフリップ角を単調減少させるパルス列を挿入したことを特徴とするＲＦパルス印加方法を提供する。
プリパレーション用ＲＦパルスとイメージング用ＲＦパルスとを印加することを測定期間内に２回以上繰り返す場合、ある回のプリパレーション用ＲＦパルスと前回のイメージング用ＲＦパルスの間に、縦磁化が十分に回復せず、２回目以降のプリパレーション用ＲＦパルスの効果が十分に得られない問題点がある。
そこで、上記第３の観点によるＲＦパルス印加方法では、ある回のプリパレーション用ＲＦパルスと前回のイメージング用ＲＦパルスの間に、フリップ角を単調減少させるパルス列を挿入した。これにより、２回目以降のプリパレーション用ＲＦパルスを印加する前に、縦磁化が十分に回復し、２回目以降のプリパレーション用ＲＦパルスの効果が十分に得られる。すなわち、非イメージング対象組織からの信号を十分に抑制することが出来る。また、Ｔ２が長いイメージング対象組織からの信号を高く保つことが出来る。

第４の観点では、本発明は、前記第３の観点によるＲＦパルス印加方法において、前記プリパレーション用ＲＦパルスと前記イメージング用ＲＦパルスの間にフリップ角を単調増加させるパルス列を挿入したことを特徴とするＲＦパルス印加方法を提供する。
プリパレーション用ＲＦパルスを印加すると、磁化の定常状態が崩れて、イメージング用ＲＦパルスを印加してのデータ収集に影響を与える問題点がある。また、プリパレーション用ＲＦパルスを印加する直前の磁化の状態によっては所望のコントラストが得られないことがある。
そこで、上記第４の観点によるＲＦパルス印加方法では、プリパレーション用ＲＦパルスとイメージング用ＲＦパルスの間に、フリップ角を単調増加させるパルス列を挿入する。これにより、プリパレーション用ＲＦパルスの印加により崩れた磁化の定常状態を、迅速に定常状態にすることが出来る。

第５の観点では、本発明は、呼吸同期したタイミングで呼吸周期より短い測定期間に又は心電同期したタイミングで心電周期より短い測定期間にプリパレーション用ＲＦパルスとイメージング用ＲＦパルスとを印加する測定用ＲＦパルス印加手段と、次の測定期間のプリパレーション用ＲＦパルスまでアイドリング用ＲＦパルスを印加すると共に次の測定期間のプリパレーション用ＲＦパルスに連なる部分のアイドリング用ＲＦパルスのパルス列のフリップ角を単調減少させるアイドリング用ＲＦパルス印加手段とを具備したことを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第５の観点によるＭＲＩ装置では、前記第１の観点によるＲＦパルス印加方法を好適に実施できる。

第６の観点では、本発明は、前記第５の観点によるＭＲＩ装置において、前記測定用ＲＦパルス印加手段は、前記プリパレーション用ＲＦパルスと前記イメージング用ＲＦパルスの間にフリップ角を単調増加させるパルス列を挿入することを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第６の観点によるＭＲＩ装置では、前記第２の観点によるＲＦパルス印加方法を好適に実施できる。

第７の観点では、本発明は、前記第５または前記第６の観点によるＭＲＩ装置において、前記測定用ＲＦパルス印加手段は、プリパレーション用ＲＦパルスとイメージング用ＲＦパルスとを印加することを前記測定期間内に２回以上繰り返すと共に、２回目以降の前記プリパレーション用ＲＦパルスの前にフリップ角を単調減少させるパルス列を挿入することを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第７の観点によるＭＲＩ装置では、前記第３の観点によるＲＦパルス印加方法を好適に実施できる。

第８の観点では、本発明は、前記第７の観点によるＭＲＩ装置において、前記測定用ＲＦパルス印加手段は、前記プリパレーション用ＲＦパルスと前記イメージング用ＲＦパルスの間にフリップ角を単調増加させるパルス列を挿入することを特徴とするＲＦパルス印加方法を提供する。
上記第８の観点によるＭＲＩ装置では、前記第４の観点によるＲＦパルス印加方法を好適に実施できる。

本発明のＲＦパルス印加方法およびＭＲＩ装置によれば、呼吸同期したタイミングで呼吸周期より短い測定期間に又は心電同期したタイミングで心電周期より短い測定期間にプリパレーション用ＲＦパルスとイメージング用ＲＦパルスとを印加することを繰り返す場合に、プリパレーション用ＲＦパルスの効果を高めることが出来る。

以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。

図１は、実施例１にかかるＭＲＩ装置１００を示すブロック図である。
このＭＲＩ装置１００において、マグネットアセンブリ１０１は、内部に被検体を挿入するための空間部分（ボア）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静磁場コイル１０１Ｃと、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の勾配磁場を発生するための勾配コイル１０１Ｇ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１０１Ｔと、被検体からのＮＭＲ信号を受信するための受信コイル１０１Ｒとが配置されている。

ここで、送信コイル１０１Ｔおよび受信コイル１０１Ｒが共にボディコイルの場合もあるし、送信コイル１０１Ｔがボディコイルで受信コイル１０１Ｒがサーフェイスコイルの場合もある。

静磁場コイル１０１Ｃ，勾配コイル１０１Ｇ，送信コイル１０１Ｔは、それぞれ静磁場電源１０２，勾配コイル駆動回路１０３，ＲＦ電力増幅器１０４に接続されている。また、受信コイル１０１Ｒは、前置増幅器１０５に接続されている。
なお、静磁場コイル１０１Ｃの代わりに永久磁石を用いてもよい。

シーケンス記憶回路１０８は、計算機１０７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コイル駆動回路１０３を操作し、勾配コイル１０１Ｇから勾配磁場を発生させると共に、ゲート変調回路１０９を操作し、ＲＦ発振回路１１０の搬送波出力信号を所定タイミング・所定包絡線形状・所定位相のパルス状信号に変調し、それをＲＦパルスとしてＲＦ電力増幅器１０４に加え、ＲＦ電力増幅器１０４でパワー増幅した後、送信コイル１０１Ｔに印加する。

レシーバ１１２は、ＮＭＲ信号をデジタル信号に変換し、計算機１０７に入力する。

計算機１０７は、レシーバ１１２からデジタル信号を読み込み、処理を施して、ＭＲ画像を生成する。また、計算機１０７は、操作卓１１３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。
表示装置１０６は、画像やメッセージを表示する。

呼吸検知装置５０は、被検体の呼吸のタイミングを検出する。このような呼吸検知装置５０としては、例えば特開２００２−０２８１４８号公報に開示の装置を用いることが出来る。

図２は、実施例１に係るＲＦパルス印加処理を示すフロー図である。
ステップＪ１では、繰返しカウンタｋの値を「１」に初期化する。

ステップＪ２では、図３に示すアイドリング用ＲＦパルスＤを印加する。
ステップＪ３では、呼吸検知装置５０からの同期信号を待ち、同期信号から所定時間経過したらステップＪ４へ進む。
ステップＪ４では、図３に示すアイドリング用ＲＦパルスＤの末尾部分ｅのようにアイドリング用ＲＦパルスＤのフリップ角を単調減少する。
ステップＪ５では、図３に示すプリパレーション用ＲＦパルスＰを印加する。このプリパレーション用ＲＦパルスＰにより例えば脂肪の信号を抑制する。
ステップＪ６では、図３に示すようにフリップ角が単調増加するパルス列Ｆを印加する。
ステップＪ７では、図３に示すイメージング用ＲＦパルスＩを印加する。そして、イメージング用データを収集する。このイメージング用データを収集するパルスシーケンスは、例えば、Balanced ＳＳＦＰのパルスシーケンスである。
ステップＪ８では、図３に示すようにフリップ角が単調減少するパルス列Ｅを印加する。

ステップＪ９では、図３に示すプリパレーション用ＲＦパルスＰ’を印加する。
ステップＪ１０では、図３に示すようにフリップ角が単調増加するパルス列Ｆ’を印加する。
ステップＪ１１では、図３に示すイメージング用ＲＦパルスＩ’を印加する。そして、イメージング用データを収集する。

ステップＪ１２では、予定した繰り返し回数Ｋにカウンタｋの値が到達したならＲＦパルス印加処理を終了し、未到達ならステップＪ１３へ進む。
ステップＪ１３では、カウンタｋの値を「１」だけインクリメントし、ステップＪ２に戻る。

実施例１のＭＲＩ装置１００によれば、次の効果が得られる。
（１）呼吸同期したタイミングで呼吸周期より短い測定期間Ｔにプリパレーション用ＲＦパルスＰとイメージング用ＲＦパルスＩとを印加することを繰り返す場合に、ある回のプリパレーション用ＲＦパルスＰと前回のイメージング用ＲＦパルスＩの間に、アイドリング用ＲＦパルスＤを印加すると共にプリパレーション用ＲＦパルスＰに滑らかに（等間隔または略等間隔で）連なる部分ｅのアイドリング用ＲＦパルスのパルス列のフリップ角を単調減少させるため、プリパレーション用ＲＦパルスＰを印加する前に、縦磁化が十分に回復し、プリパレーション用ＲＦパルスＰの効果が十分に得られる。すなわち、非イメージング対象組織からの信号を十分に抑制することが出来る。また、Ｔ２が長いイメージング対象組織からの信号を高く保つことが出来る。
（２）プリパレーション用ＲＦパルスＰとイメージング用ＲＦパルスＩとを印加することを測定期間内に２回以上繰り返す場合に、ある回のプリパレーション用ＲＦパルスＰ’と前回のイメージング用ＲＦパルスＩの間に、フリップ角を単調減少させるパルス列Ｅを挿入したから、２回目以降のプリパレーション用ＲＦパルスＰ’を印加する前に、縦磁化が十分に回復し、２回目以降のプリパレーション用ＲＦパルスＰ’の効果が十分に得られる。すなわち、非イメージング対象組織からの信号を十分に抑制することが出来る。また、Ｔ２が長いイメージング対象組織からの信号を高く保つことが出来る。

呼吸検知装置５０の代わりに心電検知装置を用いてもよい。

本発明のＲＦパルス印加方法およびＭＲＩ装置は、呼吸同期したタイミングで呼吸周期より短い測定期間に又は心電同期したタイミングで心電周期より短い測定期間にプリパレーション用ＲＦパルスとイメージング用ＲＦパルスとを印加することを繰り返し行って被検体の断層像を得るのに利用できる。

実施例１に係るＭＲＩ装置の構成を示すブロック図である。実施例１に係るＲＦパルス印加処理を示すフロー図である。実施例１に係るＲＦパルス印加のタイミングを示すタイムチャートである。

符号の説明

１００ＭＲＩ装置
１０１Ｔ送信コイル
Ｄアイドリング用ＲＦパルス
ｅアイドリング用ＲＦパルスでフリップ角が単調減少する部分
Ｅフリップ角が単調減少するＲＦパルス列
Ｆフリップ角が単調増加するＲＦパルス列
Ｉイメージング用ＲＦパルス
Ｐプリパレーション用ＲＦパルス

Claims

呼吸同期したタイミングで呼吸周期より短い測定期間に又は心電同期したタイミングで心電周期より短い測定期間にプリパレーション用ＲＦパルスとイメージング用ＲＦパルスとを印加し、次の測定期間のプリパレーション用ＲＦパルスまでアイドリング用ＲＦパルスを印加することを繰り返すと共に、前記プリパレーション用ＲＦパルスに連なる部分の前記アイドリング用ＲＦパルスのパルス列のフリップ角を単調減少させることを特徴とするＲＦパルス印加方法。
請求項１に記載のＲＦパルス印加方法において、前記プリパレーション用ＲＦパルスと前記イメージング用ＲＦパルスの間にフリップ角を単調増加させるパルス列を挿入したことを特徴とするＲＦパルス印加方法。
請求項１または請求項２に記載のＲＦパルス印加方法において、プリパレーション用ＲＦパルスとイメージング用ＲＦパルスとを印加することを前記測定期間内に２回以上繰り返す場合に、２回目以降の前記プリパレーション用ＲＦパルスの前にフリップ角を単調減少させるパルス列を挿入したことを特徴とするＲＦパルス印加方法。
請求項３に記載のＲＦパルス印加方法において、前記プリパレーション用ＲＦパルスと前記イメージング用ＲＦパルスの間にフリップ角を単調増加させるパルス列を挿入したことを特徴とするＲＦパルス印加方法。
呼吸同期したタイミングで呼吸周期より短い測定期間に又は心電同期したタイミングで心電周期より短い測定期間にプリパレーション用ＲＦパルスとイメージング用ＲＦパルスとを印加する測定用ＲＦパルス印加手段と、次の測定期間のプリパレーション用ＲＦパルスまでアイドリング用ＲＦパルスを印加すると共に次の測定期間のプリパレーション用ＲＦパルスに連なる部分のアイドリング用ＲＦパルスのパルス列のフリップ角を単調減少させるアイドリング用ＲＦパルス印加手段とを具備したことを特徴とするＭＲＩ装置。
請求項５に記載のＭＲＩ装置において、前記測定用ＲＦパルス印加手段は、前記プリパレーション用ＲＦパルスと前記イメージング用ＲＦパルスの間にフリップ角を単調増加させるパルス列を挿入することを特徴とするＭＲＩ装置。
請求項５または請求項６に記載のＭＲＩ装置において、前記測定用ＲＦパルス印加手段は、プリパレーション用ＲＦパルスとイメージング用ＲＦパルスとを印加することを前記測定期間内に２回以上繰り返すと共に、２回目以降の前記プリパレーション用ＲＦパルスの前にフリップ角を単調減少させるパルス列を挿入することを特徴とするＭＲＩ装置。
請求項７に記載のＭＲＩ装置において、前記測定用ＲＦパルス印加手段は、前記プリパレーション用ＲＦパルスと前記イメージング用ＲＦパルスの間にフリップ角を単調増加させるパルス列を挿入することを特徴とするＲＦパルス印加方法。