特許 6018400 磁気共鳴イメージング装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6018400

(24)【登録日】2016年10月7日

(45)【発行日】2016年11月2日

(54)【発明の名称】磁気共鳴イメージング装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/055 20060101AFI20161020BHJP

【ＦＩ】

   A61B5/05 311

【請求項の数】18

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2012-91493(P2012-91493)

(22)【出願日】2012年4月13日

(65)【公開番号】特開2012-232113(P2012-232113A)

(43)【公開日】2012年11月29日

【審査請求日】2015年4月6日

(31)【優先権主張番号】13/095,424

(32)【優先日】2011年4月27日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】390041542

【氏名又は名称】ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ

(74)【代理人】

【識別番号】100137545

【弁理士】

【氏名又は名称】荒川 聡志

(74)【代理人】

【識別番号】100105588

【弁理士】

【氏名又は名称】小倉 博

(74)【代理人】

【識別番号】100129779

【弁理士】

【氏名又は名称】黒川 俊久

(74)【代理人】

【識別番号】100113974

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 拓人

(72)【発明者】

【氏名】李 相祐

(72)【発明者】

【氏名】呉 高洪

【審査官】 安田 明央

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１７７５０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２７９３９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３４４５４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０００１６３２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０２１０７３３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許第０６１７５２３６（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 4.3 Spectrally Selective Pulses, 5.4 Spatial-Spectral Pulses，Handbook of MRI Pulse Sequences，米国，２００４年，頁153-154, 119-120, 162

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ５／０５５

Ｇ０１Ｒ ３３／２０−３３／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被検体内の第１の物質の信号を前記被検体内の第２の物質の信号よりも小さくするためのパルスシーケンスを実行する磁気共鳴イメージング装置であって、
前記パルスシーケンスは、
前記被検体を励起するためのα°パルスと、
前記α°パルスにより励起された領域のスピンの位相を再収束させるためのリフォーカスパルスと、
前記領域から磁気共鳴信号を取得するためのリードアウト勾配磁場と、を有し、
前記α°パルスは、
前記第１の物質の横磁化を前記第２の物質の横磁化よりも小さくするスペクトル選択性を有し、
前記リフォーカスパルスは、
前記第２の物質のスピンの位相を再収束させ、前記第１の物質のスピンの位相の再収束を抑制するスペクトル選択性を有する、磁気共鳴イメージング装置。

【請求項2】

前記パルスシーケンスは、
シングルスピンエコーの拡散強調画像法、およびシングルスピンエコーのテンソル画像法のうちの一方のパルスシーケンスである、請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。

【請求項3】

前記パルスシーケンスは、追加のリフォーカスパルスを備えており、
前記追加のリフォーカスパルスは、
前記第２の物質のスピンの位相を再収束させ、前記第１の物質のスピンの位相の再収束を抑制するスペクトル選択性を有する、請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。

【請求項4】

前記パルスシーケンスは、
前記リフォーカスパルスと、前記追加のリフォーカスパルスとの間に、前記領域から磁気共鳴信号を取得するための別のリードアウト勾配磁場を有する、請求項３に記載の磁気共鳴イメージング装置。

【請求項5】

前記パルスシーケンスは、
デュアルスピンエコーの拡散強調画像法、およびデュアルスピンエコーのテンソル画像法のうちの一方のパルスシーケンスである、請求項３又は４に記載の磁気共鳴イメージング装置。

【請求項6】

前記パルスシーケンスは、
前記リフォーカスパルスが送信されている間に印加される勾配磁場と、
前記勾配磁場の前後に印加されるクラッシャーパルスと、
を有する、請求項１〜５のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。

【請求項7】

前記パルスシーケンスは、
ｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸のうちの少なくともいずれか一つの軸に、前記第２の物質の動きを検出するための拡散エンコードを有する、請求項１〜６のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。

【請求項8】

前記α°パルスは、９０°パルスである、請求項１〜７のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。

【請求項9】

前記リフォーカスパルスのスペクトル選択性は、
前記第１の物質の共鳴周波数の位置における縦磁化の極性を反転させず、前記第２の物質の共鳴周波数の位置における縦磁化の極性を反転させる、請求項１〜８のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。

【請求項10】

前記リフォーカスパルスによってスピンの再収束が行われる領域は、前記α°パルスによって励起される領域よりも広い、請求項１〜９のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。

【請求項11】

前記リフォーカスパルスは、１８０°パルスである、請求項１〜１０のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。

【請求項12】

前記第１の物質は脂肪であり、前記第２の物質は水である、請求項１〜１１のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。

【請求項13】

前記第１の物質は水であり、前記第２の物質は脂肪である、請求項１〜１１のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。

【請求項14】

被検体内の第１の物質の信号を前記被検体内の第２の物質の信号よりも小さくするためのパルスシーケンスを実行する磁気共鳴イメージング装置を用いた方法であって、
前記被検体を励起するα°パルスであって、前記第１の物質の横磁化を前記第２の物質の横磁化よりも小さくするスペクトル選択性を有するα°パルスを送信するステップと、
前記α°パルスにより励起された領域のスピンの位相を再収束させるためのリフォーカスパルスであって、前記第２の物質のスピンの位相を再収束させ、前記第１の物質のスピンの位相の再収束を抑制するスペクトル選択性を有するリフォーカスパルスを送信するステップと、
前記領域から磁気共鳴信号を取得するためのリードアウト勾配磁場を印加するステップと、
を有する方法。

【請求項15】

前記第２の物質のスピンの位相を再収束させ、前記第１の物質のスピンの位相の再収束を抑制するスペクトル選択性を有する追加のリフォーカスパルスを送信するステップを有する、請求項１４に記載の方法。

【請求項16】

前記リフォーカスパルスと、前記追加のリフォーカスパルスとの間に、前記領域から磁気共鳴信号を取得するための別のリードアウト勾配磁場を印加するステップを有する、請求項１５に記載の方法。

【請求項17】

前記リフォーカスパルスが送信されている間に勾配磁場を印加するステップと、
前記勾配磁場の前後にクラッシャーパルスを印加するステップと、
を有する、請求項１６に記載の方法。

【請求項18】

前記リフォーカスパルスを送信するステップは、
前記第１の物質の共鳴周波数の位置における縦磁化の極性を反転させず前記第２の物質の共鳴周波数の位置における縦磁化の極性を反転させるスペクトル選択性を有するリフォーカスパルスを送信するステップを更に有する、請求項１４に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、α°パルスおよびリフォーカスパルスを備えたパルスシーケンスを実行する磁気共鳴イメージング装置に関する。

【背景技術】

【0002】

脂肪抑制を行う方法として、ＳＰＳＰパルス（Spectral Spatial Pulse）を用いる方法が知られている。このような方法の一つが、非特許文献１に記載されている。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0003】

【非特許文献1】ジェイ・フォースター（J Forster）他，「ＭＲアンギオグラフィにおける空間的・スペクトル的選択性プレパルスを用いたスライス選択性脂肪抑制（Slice-Selective Fat Saturation in MR Angiography Using Spatial-Spectral Selective Prepulses）」，ジャーナル・オブ・マグネティック・レゾナンス・イメージング（Journal of Magnetic Resonance Imaging）１９９８年，８（３）：ｐ５８３−５８９

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ＳＰＳＰパルスは、複数のサブパルスを含んでおり、機能的磁気共鳴画像法（ｆＭＲＩ：functional Magnetic Resonance Imaging）や拡散強調画像法などを用いた撮影で広く使用されている。しかし、通常のＳＰＳＰパルスは、サブパルスの最大パルス幅が一定の制限を受けるので、空間励起プロファイルが劣化したり、最小スライス厚が大きくなるという問題がある。サブパルスの最大パルス幅は、例えば、以下の式によって決定することができる（参考文献１：Magnetic Resonance in Medicine, Vol. 43, pp.410-420 (2000)のY.Zurによる「Design of Improved Spectral-Spatial Pulses for Routine Clinical Use」（以下、「Zur」と呼ぶ））。

１／τ≧２Δω_wf・・・（１）

ここで、Δω_wfは、水と脂肪の化学シフト周波数であり、τはサブパルスの期間である。

【0005】

Zurの方法では、サブパルスの最大期間は、５９５μｓよりも小さくなければならない。したがって、スライスプロファイルが劣化したり、最小スライス厚が大きくなる。例えば、３Ｔ（テスラ）のＭＲＩ装置では、最小スライス厚は３ｍｍ程度であり、これでは、典型的に使用されるＦＯＶ（２４ｃｍ）および面内解像度（１２８×１２８）の条件において、等方性拡散強調画像を取得することは困難である。３ＴのＭＲＩ装置の場合、通常のＳＰＳＰパルスを用いても最小スライス厚を十分に小さくすることができないので、３ＴのＭＲＩ装置のユーザは、スライス厚を小さくすることができるように、脂肪飽和法（参考文献２：Physics in Medicine and Biology Vol.30, No.4, pp.341-344(1985)のA. Haase et al.による「H1 NMR chemical shift selective (CHESS) imaging」（以下、「Haase」と呼ぶ））を使用することがある。しかし、Haaseの脂肪飽和法では、ＳＰＳＰパルスを用いた方法と比較すると、十分な脂肪抑制効果を得ることができない。

【0006】

したがって、スライス厚が薄くても、十分な脂肪抑制効果を得ることが望まれている。

【0007】

また、場合によっては、脂肪ではなく、水を抑制したい場合もあり、あるいは、脂肪や水とは異なる別の物質（代謝物など）を抑制したい場合もある。したがって、脂肪以外の物質を十分に抑制できることも望まれている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様は、被検体内の第１の物質の信号を前記被検体内の第２の物質の信号よりも小さくするためのパルスシーケンスを実行する磁気共鳴イメージング装置であって、
前記パルスシーケンスは、
前記被検体を励起するためのα°パルスと、
前記α°パルスにより励起された領域のスピンの位相を再収束させるためのリフォーカスパルスと、
前記領域から磁気共鳴信号を取得するためのリードアウト勾配磁場と、を有し、
前記α°パルスは、
前記第１の物質の横磁化を前記第２の物質の横磁化よりも小さくするスペクトル選択性を有し、
前記リフォーカスパルスは、
前記第２の物質のスピンの位相を再収束させ、前記第１の物質のスピンの位相の再収束を抑制するスペクトル選択性を有する、磁気共鳴イメージング装置である。

【発明の効果】

【0009】

リードアウト勾配磁場の前には、リフォーカスパルスが送信される。リフォーカスパルスは、前記第２の物質のスピンの位相を再収束させ、前記第１の物質のスピンの位相の再収束を抑制するスペクトル選択性を有している。したがって、α°パルスによる励起領域の厚さが薄くても、被検体内の第１の物質の信号を、第２の物質の信号よりも小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一形態の磁気共鳴イメージング装置の概略図である。

【図2】図１に示される磁気共鳴イメージング装置で使用されるパルスシーケンスの説明図である。

【図3】実際の反転領域を示す図である。

【図4】９０°パルスＰαおよびリフォーカスパルスＰ_r1のブロッホ・シミュレーションの結果を示す図である。

【図5】シミュレーション結果Ａのオフレゾナンス周波数０Ｈｚの位置（ラインＬ１−Ｌ１）におけるスライスプロファイルを示す図である。

【図6】シミュレーション結果ＡおよびＢのスライス位置の中心におけるスペクトル選択性を示す図である。

【図7】勾配磁場Ｇ_z1の前後にクラッシャー勾配Ｇ_cが印加されたときのパルスシーケンスＰＳ２の一例を示す図である。

【図8】複数のリフォーカスパルスを備えた場合のパルスシーケンスＰＳ３の一例を示す図である。

【図9】３個以上のリフォーカスパルスを備えた場合のパルスシーケンスＰＳ４の一例を示す図である。

【図10】拡散エンコードを備えたパルスシーケンスＰＳ５の一例を示す図である。

【図11】グラディエントエコー型ＥＰＩのパルスシーケンスに適用された一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、発明を実施するための形態について説明するが、本発明は、以下の形態に限定されることはない。

【0012】

図１は、本発明の一形態の磁気共鳴イメージング装置１００の概略図である。

【0013】

磁気共鳴イメージング装置（以下、「ＭＲＩ装置」と呼ぶ。ＭＲＩ：Magnetic Resonance Imaging）１００は、マグネット２、テーブル３、受信コイル４などを有している。

【0014】

マグネット２は、被検体１２が収容されるボア２１と、超伝導コイル２２と、勾配コイル２３と、ＲＦコイル２４とを有している。超伝導コイル２２は静磁場Ｂ0を印加し、勾配コイル２３は勾配磁場を印加し、ＲＦコイル２４はＲＦパルスを送信する。尚、超伝導コイル２２の代わりに、永久磁石を用いてもよい。

【0015】

テーブル３は、クレードル３１を有している。クレードル３１は、ボア２１内に移動できるように構成されている。クレードル３１によって、被検体１２はボア２１に搬送される。

【0016】

受信コイル４は、被検体１２の頭部に取り付けられている。受信コイル４は、被検体１２からの磁気共鳴信号を受信する。

【0017】

ＭＲＩ装置１００は、更に、シーケンサ５、送信器６、勾配磁場電源７、受信器８、中央処理装置９、操作部１０、および表示部１１を有している。

【0018】

シーケンサ５は、中央処理装置９の制御を受けて、被検体１２を撮影するための情報を送信器６および勾配磁場電源７に送る。

【0019】

送信器６は、シーケンサ５から送られた情報に基づいて、ＲＦコイル２４を駆動する駆動信号を出力する。

【0020】

勾配磁場電源７は、シーケンサ５から送られた情報に基づいて、勾配コイル２３を駆動する駆動信号を出力する。

【0021】

受信器８は、受信コイル４で受信された磁気共鳴信号を信号処理し、信号処理により得たれたデータを中央処理装置９に出力する。

【0022】

中央処理装置９は、シーケンサ５および表示部１１に必要な情報を伝送したり、受信器８から受け取ったデータに基づいて画像を再構成するなど、ＭＲＩ装置１００の各種の動作を実現するように、ＭＲＩ装置１００の各部の動作を制御する。中央処理装置９は、例えばコンピュータ（computer）を含んでいる。

【0023】

操作部１０は、オペレータにより操作され、種々の情報を中央処理装置９に入力する。表示部１１は種々の情報を表示する。

【0024】

ＭＲＩ装置１００は、上記のように構成されている。

【0025】

図２は、本形態で使用されるパルスシーケンスの説明図である。

【0026】

図２の上側にはＥＰＩパルスシーケンスＰＳ１が示されており、図２の下側には、パルスシーケンスＰＳ１によって励起されるスライスが示されている。

【0027】

パルスシーケンスＰＳ１は、α°パルスＰαを有している（尚、以下では、説明の便宜上、α＝９０とするが、α°は、９０°に限定されることは無い）。９０°パルスＰαは、４個のサブパルスを有している。９０°パルスＰαは、脂肪のスピンのフリップ角が０°（又は０°に近い角度）であるが、水のスピンのフリップ角は９０°（又は９０°に近い角度）になるように設計されている。したがって、９０°パルスＰαは、脂肪の横磁化をゼロ（又はゼロに近い値）にし、水の横磁化を１（又は１に近い値）にするスペクトル選択性を有している。

【0028】

９０°パルスＰαが送信されている間、勾配磁場Ｇ_z0が印加される。本形態では、９０°パルスＰαの各サブパルスは、勾配磁場Ｇ_z0が負のローブのときには送信されず、正のローブの間にのみ送信されている。しかし、９０°パルスＰαの各サブパルスを、勾配磁場Ｇ_z0が正のローブのときには送信されず、負のローブの間にのみ送信されるようにしてもよい。更に、９０°パルスＰαの各サブパルスを、勾配磁場Ｇ_z0が負のローブと正のローブの両方で送信されるようにしてもよい。９０°パルスＰαと勾配磁場Ｇ_z0とによって、スライスＳＬ１が励起される。

【0029】

リフォーカスパルスＰ_r1は１８０°パルス（反転パルス）である。リフォーカスパルスＰ_r1は、水のスピンの位相を再収束させるとともに、脂肪のスピンの位相の再収束を抑制するスペクトル選択性を有している。リフォーカスパルスＰ_r1は、水のスピンを再収束させるので、水信号の信号強度を大きくすることができ、一方、脂肪のスピンの再収束を抑制するので、脂肪信号の信号強度を十分に小さくすることができる。

【0030】

リフォーカスパルスＰ_r1が送信されている間、勾配磁場Ｇ_z1が印加される。本形態では、リフォーカスパルスＰ_r1の各サブパルスは、勾配磁場Ｇ_z1が正のローブの間だけでなく、負のローブの間にも送信されている。リフォーカスパルスＰ_r1と勾配磁場Ｇ_z1とによって、スライスＳＬ１の中のスピンが反転する。その後、リードアウト勾配磁場Ｇreadが印加される。リードアウト勾配磁場Ｇreadは、スライスＳＬ１から磁気共鳴信号を取得するための勾配磁場である。

【0031】

尚、リフォーカスパルスＰ_r1は、１８０°パルス（反転パルス）であるので、理想的には、スライスＳＬ１の全領域においてスピンのフリップ角が１８０°になる。しかし、実際には、フリップ角が１８０°（又は１８０°に近い角度）になるのは、スライスＳＬ１の中央部分であり、スライスＳＬ１の端部に近づくにつれて、フリップ角は１８０°よりもかなり小さくなる。したがって、スライスＳＬ１の端部のスピンを十分に再収束させることができない可能性がある。そこで、実際には、図３に示すように、リフォーカスパルスＰ_r1と勾配磁場Ｇ_z1との組合せによってスピンを反転させる領域Ｒ_invを、スライスＳＬ１よりも広くしている。これによって、スライスＳＬ１の全領域に渡って、スピンを十分に再収束させることができる。

【0032】

パルスシーケンスＰＳ１によれば、スライスＳＬ１の厚さを薄くしても、脂肪が十分に抑制された画像を得ることができる。この理由を説明するために、シミュレーションを行った。以下に、シミュレーション結果について説明する。尚、シミュレーション条件は、以下の通りである。

【0033】

（１）α°パルスＰαに関するシミュレーション条件Ｃ１
サブパルスの数：４個
スペクトルバンド幅：１５０Ｈｚ
空間バンド幅：２１０７Ｈｚ
α°パルスＰαのパルス全長：１１．７ｍｓ
ヌルの位置：１５０Ｈｚ
最小スライス厚：１．６９ｍｍ

（２）リフォーカスパルスＰ_r1に関するシミュレーション条件Ｃ２
サブパルスの数：４個
スペクトルバンド幅：４００Ｈｚ
空間バンド幅：２９３０Ｈｚ
リフォーカスパルスＰ_r1のパルス全長：５．０２４ｍｓ
最小スライス厚：２．４５ｍｍ

尚、シミュレーション条件Ｃ１の「ヌルの位置」については後述する。

【0034】

図４〜図６は、シミュレーション結果を示す図である。

【0035】

図４は、９０°パルスＰαおよびリフォーカスパルスＰ_r1のブロッホ・シミュレーションの結果を示すグラフである。

【0036】

図４（ａ）にはシミュレーション結果Ａが示され、図４（ｂ）はシミュレーション結果Ｂが示されている。シミュレーション結果Ａは、９０°パルスＰαの終端における横磁化（Ｍｘｙ）のブロッホ・シミュレーションの結果を示している。シミュレーション結果Ｂは、リフォーカスパルスＰ_r1の終端における縦磁化（Ｍｚ）のブロッホ・シミュレーションの結果を示している。尚、磁化の初期条件は、平衡状態（Ｍｘ＝Ｍｙ＝０、Ｍｚ＝＋１）とした。

【0037】

シミュレーション結果ＡおよびＢにおいて、横軸はスライス位置を表しており、縦軸はオフレゾナンス周波数を表している。また、磁化の値は、グレースケールで表示されている。

【0038】

尚、オフレゾナンス周波数は、水の共鳴周波数からのずれを表している。水の共鳴周波数は、オンレゾナンス周波数（つまり、オフレゾナンス周波数＝０Ｈｚ）である。３Ｔ（テスラ）のＭＲＩ装置では、オフレゾナンス周波数４２０Ｈｚの位置が、脂肪の共鳴周波数の位置に対応している。

【0039】

また、シミュレーション結果Ａには、ヌルの位置が示されている。ここで、「ヌルの位置」とは、横磁化が最も抑制されるオフレゾナンス周波数の位置を表している。尚、一般的に、α°パルスＰαのサブパルスが、勾配磁場Ｇ_z0の正のローブのときにのみ使用されている場合、「ヌル」は、「トゥルー・ヌル（true null）」と呼ばれる。一方、α°パルスＰαのサブパルスが、勾配磁場Ｇ_z0の正のローブと負のローブとの両方のローブで使用されている場合、「ヌル」は、「オポーズド・ヌル（opposed null）」と呼ばれる。本形態では、α°パルスＰαのサブパルスは、図３に示すように、勾配磁場Ｇ_z0の正のローブのときにのみ使用されているので、「トゥルー・ヌル（true null）」に該当する。シミュレーション結果Ａでは、ヌルの位置は、小さい順に、１５０Ｈｚ、４４０Ｈｚ、７６０Ｈｚの位置に現れている。したがって、最初のヌルの位置（１５０Ｈｚ）は、水と脂肪の化学シフト（４２０Ｈｚ）よりも十分に小さくなるように設定されている。尚、上述したシミュレーション条件Ｃ１には、最初のヌルの位置（１５０Ｈｚ）のみが示されている。

【0040】

図５は、シミュレーション結果Ａのオフレゾナンス周波数０Ｈｚの位置（ラインＬ１−Ｌ１）におけるスライスプロファイルを示す図である。

【0041】

図５の破線は、所望のスライスプロファイルを示しており、太い実線は、本形態の９０°パルスＰαによるスライスプロファイルを示している。また、図５には、比較のため、細い実線で、別の９０°パルスＰα′によるスライスプロファイルを示した。別の９０°パルスＰα′に関するシミュレーション条件は、以下の通りである。

【0042】

サブパルスの数：８個
スペクトルバンド幅：４００Ｈｚ
空間バンド幅：３４６１．５Ｈｚ
パルスの全長：１０．０８ｍｓ
最初のヌルの位置：３７５Ｈｚ
最小スライス厚：３．６３ｍｍ
別の９０°パルスＰα′は、最初のヌルの位置が３７５Ｈｚであるが、本形態の９０°パルスＰαは、最初のヌルの位置が１５０Ｈｚである。このように、本形態の９０°パルスＰαは、別の９０°パルスＰα′よりも、ヌルの位置が小さいので、サブパルスの長さを長くすることができる。上記のシミュレーション条件では、本形態の９０°パルスＰαは、別の９０°パルスＰα′よりも、サブパルスの長さを７０％程度長くすることができる。したがって、本形態の９０°パルスＰαを使用することによって、図５に示すように、別の９０°パルスＰα′よりも、良好なスライスプロファイルを得ることができる。

【0043】

図６は、シミュレーション結果ＡおよびＢのスライス位置の中心におけるスペクトル選択性を示す図である。

【0044】

図６の下側のグラフには、細い実線と、太い実線とが示されている。細い実線は、シミュレーション結果Ａ（９０°パルスＰα）のスライス中心Ｌ２−Ｌ２におけるスペクトル選択性を示し、太い実線は、シミュレーション結果Ｂ（リフォーカスパルスＰ_r1）のスライス中心Ｌ３−Ｌ３におけるスペクトル選択性を示している。

【0045】

先ず、９０°パルスＰαのスペクトル選択性（細い実線）について説明する。

【0046】

９０°パルスＰαのスペクトル選択性（細い実線）を参照すると、周波数領域Ｒ_w（水の共鳴周波数（オフレゾナンス周波数０Ｈｚ）およびその近傍の周波数）では、横磁化がＭｘｙ≒０．８〜１である。一方、周波数領域Ｒ_f（脂肪の共鳴周波数（オフレゾナンス周波数４２０Ｈｚ）およびその近傍の周波数）では、横磁化は、Ｍｘｙ≒０〜０．２である。

【0047】

次に、リフォーカスパルスＰ_r1のスペクトル選択性（太い実線）について説明する。

【0048】

周波数領域Ｒ_Wでは、リフォーカスパルスＰ_r1によって、縦磁化の値は、Ｍｚ≒−０．７となっている。縦磁化の初期条件はＭｚ＝＋１であるので、リフォーカスパルスＰ_r1は、周波数領域Ｒ_Wにおけるスピンの縦磁化を、Ｍｚ＝＋１（正の値）からＭｚ≒−０．７（負の値）に変化させることができる。つまり、リフォーカスパルスＰ_r1は、周波数領域Ｒ_Wにおける縦磁化Ｍｚの極性を反転させるスペクトル選択性を有している。したがって、９０°パルスＰαによって横磁化がＭｘｙ≒１になった水のスピンは、時間とともに位相が分散するが、リフォーカスパルスＰ_r1によって再収束するので、水信号の強度を大きくすることができる。

【0049】

一方、周波数領域Ｒ_fでは、リフォーカスパルスＰ_r1によって、縦磁化の値は、Ｍｚ≒＋０．８となっている。縦磁化の初期条件はＭｚ＝＋１であるので、周波数領域Ｒ_fでは、リフォーカスパルスＰ_r1が送信されても、スピンの縦磁化の極性を正（＋）のままにすることができる。つまり、リフォーカスパルスＰ_r1は、周波数領域Ｒ_fにおける縦磁化の極性を反転させないスペクトル選択性を有している。したがって、周波数領域Ｒ_fにおいては、リフォーカスパルスＰ_r1によるスピンの位相の再収束は抑制されるので、脂肪信号を抑制することができる。

【0050】

したがって、図４〜図６に示すシミュレーション結果から、本形態のパルスシーケンスＰＳ１（図３参照）を用いることによって、スライスの厚さを薄くしても、脂肪が十分に抑制された画像が得られることがわかる。

【0051】

また、本形態では、パルスシーケンスＰＳ１で使用されている９０°パルスＰαは、脂肪のスピンの横磁化を水のスピンの横磁化よりも小さくするスペクトル選択性を有している。したがって、脂肪信号の抑制効果を高めることができる。

【0052】

パルスシーケンスＰＳ１は、例えば、シングルスピンエコーの拡散強調画像法やシングルスピンエコーのテンソル画像法に適用することができる。

【0053】

尚、リフォーカスパルスＰ_r1による横磁化Ｍｘｙの影響を低減するために、勾配磁場Ｇ_z1の前後にクラッシャー勾配を印加してもよい。図７に、勾配磁場Ｇ_z1の前後にクラッシャー勾配Ｇ_cが印加されたときのパルスシーケンスＰＳ２の一例を示す。

【0054】

また、図３および図７に示すパルスシーケンスＰＳ１およびＰＳ２は、リフォーカスパルスを一つ備えているが、リフォーカスパルスは１つに限定されることはなく、複数のリフォーカスパルスを備えていてもよい。

【0055】

図８は、複数のリフォーカスパルスを備えた場合のパルスシーケンスＰＳ３の一例を示す図である。

【0056】

図８では、リフォーカスパルスＰ_r1の他に追加のリフォーカスパルスＰ_r2を備えている。追加のリフォーカスパルスＰ_r2を備えることによって、スライス厚を薄くすることができる。尚、図８では、クラッシャー勾配Ｇ_cが印加された例について示されているが、必要に応じて、クラッシャー勾配Ｇ_cは除去してもよい。また、図８では、リードアウト勾配磁場Ｇreadは、追加のリフォーカスパルスＰ_r2の後に設けられているが、リフォーカスパルスＰ_r1と追加のリフォーカスパルスＰ_r2との間に、別のリードアウト勾配磁場Ｇreadを設けてもよい。

【0057】

図８に示すパルスシーケンスＰＳ３は、例えば、デュアルスピンエコーの拡散強調画像法やデュアルスピンエコーのテンソル画像法に適用することができる。追加のリフォーカスパルスＰ_r2は、渦電流に起因したアーチファクトを低減するために使用することができる。尚、リフォーカスパルスＰ_r1およびＰ_r2のうちの一方のリフォーカスパルスを、シンクパルス（sinc pulse）や、ＳＬＲパルスとしてもよい。例えば、リフォーカスパルスＰ_r1およびＰ_r2の両方又は一方を、IEEE Trans Med. Imaging, Vol.10, pp.53-65 (1991)のJ. Pauley et al.による「Parameter Relations for the Shinnar-Le Roux Selective Excitation Pulse Design Algorithm」に記載されているＳＬＲパルスとすることができる。

【0058】

図８に示すパルスシーケンスＰＳ３は、リフォーカスパルスを２個備えているが、図９に示すパルスシーケンスＰＳ４のように、ｎ（≧３）個のリフォーカスパルスＰ_r1〜Ｐ_rnを備えていてもよい。尚、図９において、ｎ個のリフォーカスパルスＰ_r1〜Ｐ_rnのうちのｍ（＜ｎ）個のリフォーカスパルスを、シンクパルスやＳＬＲパルスとしてもよい。また、図９では、リードアウト勾配磁場Ｇreadは、リフォーカスパルスＰ_rnの後に設けられているが、各リフォーカスパルスの間に、別のリードアウト勾配磁場Ｇreadを設けてもよい。

【0059】

更に、必要に応じて、図１０に示すパルスシーケンスＰＳ５のように、水の動きを検出するための拡散エンコードＤＥを備えてもよい。拡散エンコードＤＥを備えることによって、拡散強調画像法又はテンソル画像法を実行することができる。図１０では、勾配磁場Ｇｘ、Ｇｙ、およびＧｚの３軸に、同じ振幅の拡散エンコードＤＥが備えられているが、図１０とは別の拡散エンコードＤＥを備えてもよい。例えば、拡散強調画像法では、各ボクセル内の拡散の量を計測できるようにするため、拡散エンコードＤＥを、各軸に交互に備えることができる。また、拡散テンソル画像法では、各ボクセル内の拡散テンソルの情報を決定するため、異なる振幅の拡散エンコードＤＥを３軸に備えることができる。

【0060】

上記のパルスシーケンスＰＳ１〜ＰＳ５は、機能的ＭＲＩ（functional ＭＲＩ）に適用することもできる。

【0061】

尚、上記のパルスシーケンスＰＳ１〜ＰＳ５は、スピンエコー法のパルスシーケンスであるが、本発明は、グラディエントエコー法のパルスシーケンスに適用してもよい。

【0062】

図１１は、グラディエントエコー型ＥＰＩのパルスシーケンスが適用された一例を示す図である。

【0063】

パルスシーケンスＰＳ６は、α°パルスＰαおよびリフォーカスパルスＰ_r1を有している。リフォーカスパルスＰ_r1は、α°パルスＰαに隣接する位置に設けられている。このようにリフォーカスパルスＰ_r1を設けることによって、スライスの厚さを薄くしても、脂肪が十分に抑制された画像を得ることができる。

【0064】

これまで、本発明を、好適な形態を参照して詳細に説明したが、当業者は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、本形態の種々の変更が可能である。例えば、本形態では、α°パルスＰαは９０°パルスであるが、９０°パルスに限定されることはない。また、本形態では、リフォーカスパルスＰ_r1は１８０°パルスであるが、脂肪のスピンの位相の再収束を抑制することができるのであれば、リフォーカスパルスＰ_r1は１８０°パルスに限定されることはない。また、本形態では、α°パルスＰαおよびリフォーカスパルスＰ_r1のサブパルスの数は４個であるが、サブパルスの数は、必要に応じて、変更してもよい。

【0065】

また、本形態では、水を描出し脂肪を抑制する例について説明している。しかし、本発明は、水を抑制する場合や、脂肪や水とは異なる別の物質（代謝物など）を抑制したい場合にも適用することができる。

【符号の説明】

【0066】

２ マグネット
３ テーブル
３１ クレードル
４ 受信コイル
５ シーケンサ
６ 送信器
７ 勾配磁場電源
８ 受信器
９ 中央処理装置
１０ 操作部
１１ 表示部
１２ 被検体
１００ ＭＲＩ装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】