特許 6571434 磁気共鳴イメージング装置及び磁気共鳴イメージング装置のアーティファクト抑制方法

(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】6571434

(24)【登録日】2019年8月16日

(45)【発行日】2019年9月4日

(54)【発明の名称】磁気共鳴イメージング装置及び磁気共鳴イメージング装置のアーティファクト抑制方法

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/055 20060101AFI20190826BHJP

【ＦＩ】

   A61B5/055 374

   A61B5/055 360

   A61B5/055ZDM

【請求項の数】12

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2015-147563(P2015-147563)

(22)【出願日】2015年7月27日

(65)【公開番号】特開2017-23582(P2017-23582A)

(43)【公開日】2017年2月2日

【審査請求日】2018年7月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】594164542

【氏名又は名称】キヤノンメディカルシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001380

【氏名又は名称】特許業務法人東京国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】野崎 晴司

(72)【発明者】

【氏名】杉浦 聡

【審査官】 後藤 順也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−３３４１０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２１８７５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１８７０４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００１／００２８２４９（ＵＳ，Ａ１）

(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】

静磁場を発生する超電導磁石と、
所定周期の機械的変動を伴う冷凍サイクルで前記超電導磁石を冷却すると共に、前記機械的変動の周期に同期したトリガ信号を出力する冷凍機と、
前記トリガ信号に同期して補正データ生成用の磁気共鳴信号を収集すると共に、前記トリガ信号に同期して被検体から診断画像生成用の磁気共鳴信号を収集するデータ収集部と、
前記補正データ生成用の磁気共鳴信号から、収集した前記診断画像生成用の磁気共鳴信号の位相変動であって、前記冷凍機の機械的変動に伴う前記静磁場の周期的な変動に起因して発生する位相変動、又は、前記静磁場の周期的な変動に起因して発生する磁気共鳴周波数変動を補正データとして算出し、算出した前記補正データを用いて、前記診断画像生成用の磁気共鳴信号を補正する補正部と、
を備える磁気共鳴イメージング装置。

【請求項2】

前記データ収集部は、
前記冷凍機の機械的変動の周期を少なくとも１周期含む期間の間、前記トリガ信号に同期した前記補正データが複数取得されるように、前記補正データ生成用の磁気共鳴信号を収集する一方、前記冷凍機の機械的変動の周期よりも長い期間に亘って、前記トリガ信号に同期して前記診断画像生成用の磁気共鳴信号を収集する、
請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。

【請求項3】

前記補正部は、前記トリガ信号を基準とする遅延時間が略同一となるようになるように前記補正データと前記診断画像生成用の磁気共鳴信号とを互いに対応付け、前記トリガ信号からの各遅延時間における前記補正データを用いて、前記補正データに対応付けられた前記診断画像生成用の磁気共鳴信号を補正する、
請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。

【請求項4】

静磁場を発生する超電導磁石と、
一定のクロック周期で動作するシステムクロックを発生するクロック発生部と、
所定周期の機械的変動を伴う冷凍サイクルで前記超電導磁石を冷却すると共に、前記システムクロックの所定のタイミングで少なくとも１回リセットすることにより、前記冷凍サイクルの開始タイミングを設定できるように構成される冷凍機と、
前記システムクロックに同期して補正データ生成用の磁気共鳴信号を収集すると共に、前記システムクロックに同期して被検体から診断画像生成用の磁気共鳴信号を収集するデータ収集部と、
前記補正データ生成用の磁気共鳴信号から、収集した前記診断画像生成用の磁気共鳴信号の位相変動であって、前記冷凍機の機械的変動に伴う前記静磁場の周期的な変動に起因して発生する位相変動、又は、前記静磁場の周期的な変動に起因して発生する磁気共鳴周波数変動を補正データとして算出し、算出した前記補正データを用いて、前記診断画像生成用の磁気共鳴信号を補正する補正部と、
を備え、
前記補正部は、前記リセットによって前記冷凍サイクルの位相と前記システムクロックとを対応付けた後に、前記冷凍サイクルの位相が略同一となるようになるように前記補正データと前記診断画像生成用の磁気共鳴信号とを前記システムクロックに基づいて互いに対応付け、前記冷凍サイクルの各位相における前記補正データを用いて、前記補正データに対応付けられた前記診断画像生成用の磁気共鳴信号を補正する、
磁気共鳴イメージング装置。

【請求項5】

前記データ収集部は、
前記冷凍機の機械的変動の周期を少なくとも１周期含む期間の間、前記システムクロックに同期した前記補正データが複数取得されるように、前記補正データ生成用の磁気共鳴信号を収集する一方、前記冷凍機の機械的変動の周期よりも長い期間に亘って、前記システムクロックに同期して前記診断画像生成用の磁気共鳴信号を収集する、
請求項４に記載の磁気共鳴イメージング装置。

【請求項6】

前記データ収集部は、前記補正データ生成用の磁気共鳴信号を第１のパルスシーケンスを用いて収集し、前記診断画像生成用の磁気共鳴信号を第２のパルスシーケンスを用いて収集し、前記第１のパルスシーケンスの種類と、前記第２のパルスシーケンスの種類は、互いに異なる種類に設定することができる、
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。

【請求項7】

前記第１のパルスシーケンスは位相エンコード量をゼロとするパルスシーケンスである、
請求項６に記載の磁気共鳴イメージング装置。

【請求項8】

静磁場を発生する超電導磁石と、
所定周期の機械的変動を伴う冷凍サイクルで前記超電導磁石を冷却する冷凍機と、
被検体から診断画像生成用の磁気共鳴信号を収集するデータ収集部と、
収集した前記診断画像生成用の磁気共鳴信号の位相変動であって、前記冷凍機の機械的変動に伴う前記静磁場の周期的な変動に起因して発生する位相変動を、収集した前記診断画像生成用の磁気共鳴信号に対して補正する補正部と、
を備え、
前記データ収集部は、前記診断画像生成用の磁気共鳴信号の収集期間中に挿入される所定の補正データ取得期間に、補正データ生成用の磁気共鳴信号を収集し、
前記補正部は、前記補正データ生成用の磁気共鳴信号から、前記位相変動、又は、前記静磁場の周期的な変動に起因して発生する磁気共鳴周波数変動を補正データとして算出し、算出した前記補正データを用いて、前記診断画像生成用の磁気共鳴信号を補正する、
磁気共鳴イメージング装置。

【請求項9】

前記データ収集部は、前記診断画像生成用の磁気共鳴信号の収集期間の中に複数の前記補正データ取得期間を挿入し、隣接する前記補正データ取得期間の間隔を、前記冷凍サイクルの周期よりも短く設定する、
請求項８に記載の磁気共鳴イメージング装置。

【請求項10】

静磁場を発生する超電導磁石と、所定周期の機械的変動を伴う冷凍サイクルで前記超電導磁石を冷却すると共に、前記機械的変動の周期に同期したトリガ信号を出力する冷凍機と、を具備する磁気共鳴イメージング装置のアーティファクト抑制方法であって、
前記トリガ信号に同期して補正データ生成用の磁気共鳴信号を収集すると共に、前記トリガ信号に同期して被検体から診断画像生成用の磁気共鳴信号を収集するステップと、
前記補正データ生成用の磁気共鳴信号から、収集した前記診断画像生成用の磁気共鳴信号の位相変動であって、前記冷凍機の機械的変動に伴う前記静磁場の周期的な変動に起因して発生する位相変動、又は、前記静磁場の周期的な変動に起因して発生する磁気共鳴周波数変動を補正データとして算出し、算出した前記補正データを用いて、前記診断画像生成用の磁気共鳴信号を補正するステップと、
を備える磁気共鳴イメージング装置のアーティファクト抑制方法。

【請求項11】

静磁場を発生する超電導磁石と、一定のクロック周期で動作するシステムクロックを発生するクロック発生部と、所定周期の機械的変動を伴う冷凍サイクルで前記超電導磁石を冷却すると共に、前記システムクロックの所定のタイミングで少なくとも１回リセットすることにより、前記冷凍サイクルの開始タイミングを設定できるように構成される冷凍機と、を具備する磁気共鳴イメージング装置のアーティファクト抑制方法であって、
前記システムクロックに同期して補正データ生成用の磁気共鳴信号を収集すると共に、前記システムクロックに同期して被検体から診断画像生成用の磁気共鳴信号を収集するステップと、
前記補正データ生成用の磁気共鳴信号から、収集した前記診断画像生成用の磁気共鳴信号の位相変動であって、前記冷凍機の機械的変動に伴う前記静磁場の周期的な変動に起因して発生する位相変動、又は、前記静磁場の周期的な変動に起因して発生する磁気共鳴周波数変動を補正データとして算出し、算出した前記補正データを用いて、前記診断画像生成用の磁気共鳴信号を補正するステップと、
を備え、
前記補正するステップでは、前記リセットによって前記冷凍サイクルの位相と前記システムクロックとを対応付けた後に、前記冷凍サイクルの位相が略同一となるようになるように前記補正データと前記診断画像生成用の磁気共鳴信号とを前記システムクロックに基づいて互いに対応付け、前記冷凍サイクルの各位相における前記補正データを用いて、前記補正データに対応付けられた前記診断画像生成用の磁気共鳴信号を補正する、
磁気共鳴イメージング装置のアーティファクト抑制方法。

【請求項12】

静磁場を発生する超電導磁石と、所定周期の機械的変動を伴う冷凍サイクルで前記超電導磁石を冷却する冷凍機と、を具備する磁気共鳴イメージング装置のアーティファクト抑制方法であって、
被検体から診断画像生成用の磁気共鳴信号を収集するステップと、
収集した前記診断画像生成用の磁気共鳴信号の位相変動であって、前記冷凍機の機械的変動に伴う前記静磁場の周期的な変動に起因して発生する位相変動を、収集した前記診断画像生成用の磁気共鳴信号に対して補正するステップと、
を備え、
前記収集するステップでは、前記診断画像生成用の磁気共鳴信号の収集期間中に挿入される所定の補正データ取得期間に、補正データ生成用の磁気共鳴信号を収集し、
前記補正するステップでは、前記補正データ生成用の磁気共鳴信号から、前記位相変動、又は、前記静磁場の周期的な変動に起因して発生する磁気共鳴周波数変動を補正データとして算出し、算出した前記補正データを用いて、前記診断画像生成用の磁気共鳴信号を補正する、
磁気共鳴イメージング装置のアーティファクト抑制方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、磁気共鳴イメージング装置及び磁気共鳴イメージング装置のアーティファクト抑制方法に関する。

【背景技術】

【0002】

磁気共鳴イメージング装置は、静磁場中に置かれた患者の原子核スピンをラーモア周波数の高周波（ＲＦ：Radio Frequency）信号で励起し、励起に伴って患者から発生する磁気共鳴信号を再構成して画像を生成する撮像装置である。

【0003】

今日、多くの磁気共鳴イメージング装置では、静磁場を発生するために超電導磁石を使用している。超電導磁石では、超電導コイルを液体ヘリウム容器に入れ、液体ヘリウム容器は、クライオスタットと呼ばれる真空容器に囲まれている。磁気共鳴イメージング装置は、例えばガントリの上部にヘリウム冷凍機（以下、単に冷凍機と呼ぶ）を具備している。冷凍機は、シリンダ内のピストン動作による冷凍サイクルによってクライオスタットを冷却し、液体ヘリウム容器内の超電導コイルの超電導状態を維持している。

【0004】

冷凍機のピストンは、例えば、１秒周期で動作しており、この機械的な振動により、静磁場に周期的な変動をもたらす。静磁場の周期的な変動は、ゴースト等のアーティファクトの原因となる。このような冷凍機の機械的変動に起因するアーティファクトを抑制するために、静磁場の周期的変動をキャンセルする補正用の磁場コイルを別途設ける構成の磁気共鳴イメージング装置も提案されている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００１−２１８７５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１が開示する磁気共鳴イメージング装置は、従来の傾斜磁場コイルに加えて、静磁場の周期的変動をキャンセルする補正用の磁場コイルを別途設ける必要があり、コスト増の要因となる。また、既存の磁気共鳴イメージング装置にこの補正用の磁場コイルを追加しようとすると改修規模が大きくなりすぎ、現実的ではない。

【0007】

そこで、補正用の磁場コイルなどの大規模なハードウェアを追加することなく、冷凍機の機械的変動に起因するアーティファクトを抑制することができる磁気共鳴イメージング装置が要望されている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本実施形態の磁気共鳴イメージング装置は、静磁場を発生する超電導磁石と、所定周期の機械的変動を伴う冷凍サイクルで前記超電導磁石を冷却する冷凍機と、被検体から診断画像生成用の磁気共鳴信号を収集するデータ収集部と、収集した前記診断画像生成用の磁気共鳴信号の位相変動であって、前記冷凍機の機械的変動に伴う前記静磁場の周期的な変動に起因して発生する位相変動を、収集した前記診断画像生成用の磁気共鳴信号に対して補正する補正部と、を備える。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１の実施形態の磁気共鳴イメージング装置の全体構成例を示す構成図。

【図2】第１の実施形態の位相変動の補正処理に関わる構成を示すブロック図。

【図3】冷凍機の機械的変動に起因する位相変動の発生メカニズムを説明する図。

【図4】位相変動に起因して生じるアーティファクトを例示する図。

【図5】補正データ生成用ＭＲ信号収集して補正データを算出する処理例を示すフローチャート。

【図6】第１の実施形態の補正データ生成用のＭＲ信号を収集する処理の説明図。

【図7】補正データを用いた診断画像用ＭＲ信号の補正処理例を示すフローチャート。

【図8】第１の実施形態の診断画像用のＭＲ信号を収集する処理の説明図。

【図9】診断画像用ＭＲ信号を収集するパルスシーケンスの一例を示す図。

【図10】第１の実施形態の変形例の動作を説明する図。

【図11】第２の実施形態の磁気共鳴イメージング装置の全体構成例を示す構成図。

【図12】第２の実施形態の補正データ生成用のＭＲ信号を収集する処理の説明図。

【図13】第２の実施形態の診断画像用のＭＲ信号を収集する処理の説明図。

【図14】第３の実施形態の磁気共鳴イメージング装置の全体構成例を示す構成図。

【図15】第３の実施形態の動作を説明する図

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
（１）全体構成
図１は、本実施形態における磁気共鳴イメージング装置１の全体構成を示すブロック図である。実施形態の磁気共鳴イメージング装置１は、磁石架台１００、寝台２００、制御キャビネット３００、コンソール４００等を備えて構成される。

【0011】

磁石架台１００は、静磁場磁石１０、傾斜磁場コイル１１、ＲＦコイル１２等を有しており、これらの構成品は円筒状の筐体に収納されている。寝台２００は、寝台本体２０と天板２１を有している。

【0012】

一方、制御キャビネット３００は、静磁場用電源３０、傾斜磁場電源３１（Ｘ軸用３１ｘ、Ｙ軸用３１ｙ、Ｚ軸用３１ｚ）、ＲＦ受信器３２、ＲＦ送信器３３、シーケンスコントローラ３４等を備えている。また、コンソール４００は、プロセッサ４０、記憶部４１、入力部４２、表示部４３等を有するコンピュータとして構成されている。

【0013】

磁石架台１００の静磁場磁石１０は、概略円筒形状をなしており、被検体（患者）の撮像領域であるボア（静磁場磁石１０の円筒内部の空間）内に静磁場を発生させる。静磁場磁石１０は超電導コイルを内蔵し、液体ヘリウムによって超電導コイルが極低温に冷却されている。静磁場磁石１０は、励磁モードにおいて静磁場用電源３０から供給される電流を超電導コイルに印加することで静磁場を発生し、その後、永久電流モードに移行すると、静磁場用電源３０は切り離される。一旦永久電流モードに移行すると、静磁場磁石１０は長時間、例えば１年以上に亘って、大きな静磁場を発生し続ける。

【0014】

傾斜磁場コイル１１も概略円筒形状をなし、静磁場磁石１０の内側に固定されている。この傾斜磁場コイル１１は、傾斜磁場電源（３１ｘ、３１ｙ、３１ｚ）から供給される電流によりＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の方向に傾斜磁場を被検体に印加する。

【0015】

寝台２００の寝台本体２０は天板２１を上下方向に移動可能であり、撮像前に天板２１に載った被検体を所定の高さまで移動させる。その後、撮影時には天板２１を水平方向に移動させて被検体をボア内に移動させる。

【0016】

ＲＦコイル１２は全身用コイルとも呼ばれ、傾斜磁場コイル１１の内側に被検体を取り囲むように概略円筒形状に固定されている。ＲＦコイル１２は、ＲＦ送信器３３から伝送されるＲＦパルスを被検体に向けて送信する一方、また、水素原子核の励起によって被検体から放出される磁気共鳴信号を受信する。

【0017】

ＲＦ送信器３３は、シーケンスコントローラ３４からの指示に基づいて、ＲＦコイル１２にＲＦパルスを送信する。一方、ＲＦ受信器３２は、ＲＦコイル１２によって受信された磁気共鳴信号を検出し、検出した磁気共鳴信号をデジタル化して得られる生データをシーケンスコントローラ３４に対して送信する。

【0018】

シーケンスコントローラ３４は、コンソール４００による制御のもと、傾斜磁場電源３１、ＲＦ送信器３３およびＲＦ受信器３２をそれぞれ駆動することによって被検体のスキャンを行う。そして、シーケンスコントローラ３４は、スキャンを行ってＲＦ受信器３２から生データを受信すると、その生データをコンソール４００に送信する。

【0019】

コンソール４００は、磁気共鳴イメージング装置１全体を制御する。具体的には、検査技師等のマウスやキーボード等（入力部４２）の操作によって撮像条件その他の各種情報や指示を受け付ける。そして、プロセッサ４０は、入力された撮像条件に基づいてシーケンスコントローラ３４にスキャンを実行させる一方、シーケンスコントローラ３４から送信された生データに基づいて画像を再構成する。再構成された画像は表示部４３に表示され、或いは記憶部４１に保存される。

【0020】

冷凍機１１０は、例えば、磁石架台１００の上部に設置される冷凍機本体（コールドヘッドとも呼ばれる）と、熱交換機とから構成される。冷凍機本体にはシリンダが内蔵されている。シリンダ内のピストン機構の機械的な動きによって、シリンダ内に熱交換機を介して供給されるヘリウムガスを周期的に圧縮及び膨張させる。この圧縮及び膨張が冷凍サイクルであり、冷凍サイクルを繰り返すことにより、液体ヘリウム容器内に収納されている超電導コイルの超電導状態を維持している。

【0021】

冷凍機１１０は、冷凍サイクルの周期に同期したトリガ信号を出力するように構成されている。このトリガ信号はシーケンスコントローラ３４に対して出力される。シーケンスコントローラ３４は、受け取ったトリガ信号を、さらにコンソール４００に伝送する。

【0022】

前述したように、永久電流モードに移行すると、静磁場磁石１０は長時間に亘って、大きな静磁場を発生し続けるように構成されている。このため、冷凍機１１０を除く、磁気共鳴イメージング装置１の電源が夜間等の非検査時にオフとなった場合でも、冷凍機１１０は動作を継続する。

【0023】

冷凍サイクルの周期、即ち、冷凍機１１０のピストン機構の動作周期は、電源周波数にも因るが、例えば、約１秒の周期をもつ。一般に電源周波数は安定しており、この結果、冷凍サイクルの周期も安定している。

【0024】

冷凍機１１０は、磁石架台１００に固定されるため、ピストン機構の周期的な機械的変動は、超電導磁石１０に伝搬する。この結果、冷凍サイクルの周期に連動した静磁場変動が発生する。

【0025】

以下、この静磁場変動を抑制するための各実施形態を説明する。
（第１の実施形態）
図２は、静磁場変動の抑制に関する構成を含んだ第１の実施形態の磁気共鳴イメージング装置１のブロック図である。図２に示すように、磁気共鳴イメージング装置１は、表示部４２、入力部４３、補正部４２０、再構成部４３０を有している。また、補正部４２０は、その内部構成として、診断画像用ＭＲ信号保存部４２１、補正演算部４２２、補正データ算出部４２３、補正データ保存部４２４を有している。

【0026】

上記構成の内、表示部４２及び入力部４３の除く各構成の機能は、所定のプログラムコードを、コンソール４００のプロセッサ４０が実行することによって実現されるが、このようなソフトウェア処理に限らず、例えば、ＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）やＦＰＧＡ（field programmable gate array）等を用いたハードウェア処理で実現しても良いし、ソフトウェア処理とハードウェア処理とを組み合わせて実現しても良い。

【0027】

なお、図２において、図１に示す磁気共鳴イメージング装置１の構成のうち、コンソール４００と冷凍機１１０を除いた構成の総称をデータ収集部５００としている。また、図２における入力部４２及び表示部４３は、図１に示すものと同じであるため、同じ符号を付している。

【0028】

図２の撮像条件設定部４１０は、入力部４３を介してユーザから入力された情報に基づいて、パルスシーケンス、解像度、撮像位置等の各種の撮像条件を、データ収集部５００のシーケンスコントローラに設定する。以下の各実施形態では、補正データ収集用のパルスシーケンス（第１のパルスシーケンス）や、診断画像取得用のパルスシーケンス（第２のパルスシーケンス）を用いるが、これらのパルスシーケンスも、撮像条件設定部４１０がシーケンスコントローラ３４に対して設定する。

【0029】

データ収集部５００は、冷凍機１１０から出力されるトリガ信号に同期して、補正データ生成用の磁気共鳴信号（生データ、或いはＭＲ信号。以下、ＭＲ信号と呼ぶ）、及び診断画像生成用のＭＲ信号を収集する。収集した補正データ生成用のＭＲ信号、及び診断画像生成用のＭＲ信号は、補正部４２０に送られる。

【0030】

補正部４２０の補正データ算出部４２３は、補正データ生成用のＭＲ信号から、冷凍機１１０の機械的変動に伴う静磁場の周期的な変動に起因して発生する位相変動、又は磁気共鳴周波数変動を補正データとして算出し、補正データ保存部４２４に保存する。

【0031】

なお、補正データ生成用のＭＲ信号は、診断画像生成用のＭＲ信号の収集に先立って予め収集される。例えば、本装置の据え付け時や本装置の起動時に、補正データ生成用のＭＲ信号は収集される。或いは、診断画像生成用のＭＲ信号の収集を本スキャンとするとき、この本スキャンの実行の都度、本スキャンの前に行うプレスキャンとして、補正データ生成用のＭＲ信号を収集してもよい。また、補正データ生成用のＭＲ信号は、人体（患者）から取得する必要は必ずしもなく、ファントムから取得しても良い。

【0032】

補正部４２０の診断画像用ＭＲ信号保存部４２１は、診断画像取得用の撮像（本スキャン）で収集したＭＲ信号を一時的に保存し、補正演算部４２２に送る。診断画像生成用のＭＲ信号も、冷凍機１１０の機械的変動に伴う静磁場の周期的な変動に起因する位相変動を伴っている。補正演算部４２２は、診断画像生成用のＭＲ信号の位相変動を、補正データ保存部４２４に保存されている補正データを用いて補正する。補正部４２０にて補正された診断画像生成用のＭＲ信号は、再構成部４３０で、逆フーリエ変換等の処理によって再構成され、診断画像が生成される。生成された診断画像は表示部４２に表示される。

【0033】

補正部４２０のより具体的な動作を説明する前に、冷凍機１１０の機械的変動に起因して生じる位相変動の発生メカニズムと、この位相変動に起因して生じるアーティファクトについて、図３及び図４を用いて簡単に説明する。

【0034】

図３の一段目の図は、冷凍機１１０の冷凍サイクルの周期Ｔに対応して冷凍機１１０から出力される周期Ｔのトリガ信号を示す図である。冷凍サイクルの周期Ｔは、前述したように約１秒程度である。二段目の図は、冷凍サイクルＴの周期で振動する冷凍機１１０の機械的変動によって、静磁場が正弦波状に変動する様子を模式的に示す図である。静磁場の変動波形は必ずしも正弦波状になるとは限らないが、静磁場の変動波形が周期性をもつ波形であれば、本実施形態の磁気共鳴イメージング装置１は、静磁場変動に起因するアーティファクトを抑制することが可能である。

【0035】

図３の三段目の図は、静磁場の変動に伴って発生する磁気共鳴周波数の変動を示す図である。静磁場の変動がないときの磁気共鳴角周波数をω_０とし、静磁場の変動量をΔＢ_０とすると、磁気共鳴角周波数の変動量Δω_０は、次の（式１）で表される。
Δω_０＝γ・ΔＢ_０ （式１）
ここで、γは、磁気回転比と呼ばれる定数である。
図３の四段目の図は、磁気共鳴角周波数が変動量Δω_０で変動した時に生じる位相変動φを示す図である。励起パルスからＭＲ信号（エコー信号）のサンプリングの中心までの時間、即ちエコー時間をＴＥとするとき、位相変動φは次の（式２）で表される。
φ＝ＴＥ・Δω_０ （式２）

【0036】

図４は、このような位相変動φが発生した時に、再構成画像に発生するアーティファクトの一例を示す図である。図４の中央に示す色の濃い丸い像が真の画像であり、図４の上下に示す色の薄い丸い像がアーティファクトである。位相変動φの周期は、図３の四段目の図からも判るように、その変動周期は冷凍機１１０の変動周期と同じとなり、例えば、約１秒の周期をもつ。リードアウト方向の１ライン分のデータ収集期間は、この周期に比べて十分に小さいため、リードアウト方向のデータ収集期間中における位相変動は小さい。このため、リードアウト方向のゴースト（アーティファクト）は、ほとんど発生しない。これに対して、位相エンコード方向のデータの収集期間は、位相変動の約１秒の周期に比べて長くなることが多い。このような場合、位相エンコード方向のデータの収集期間の間に、位相変動の周期が複数含まれることになり、位相エンコードの各ラインは異なる静磁場の状態で収集される。この結果、位相エンコード方向の信号強度は静磁場の変動によって変調を受け、位相エンコード方向に真の画像のゴースト（アーティファクト）が発生する。

【0037】

以下、このようなアーティファクトを抑制する方法について具体的に説明する。前述したように、第１の実施形態におけるアーティファクト抑制方法は、補正データ生成用のＭＲ信号を収集して補正データを算出する第１のフェーズと、算出した補正データを用いて診断画像用のＭＲ信号を補正する第２のフェーズの２つのフェーズに分かれる。図５は、このうち、第１のフェーズの処理の一例を示すフローチャートである。

【0038】

まず、図５のステップＳＴ１００において、補正データ生成用のＭＲ信号を収集するための撮像条件を設定する。この撮像条件に含まれるパルスシーケンスを第１のパルスシーケンスとする。ステップＳＴ１０１で、冷凍機１１０からのトリガ信号が入力されるのを待つ。トリガ信号が入力されると、このトリガ信号に同期して第１のパルシーケンスを開始して、データ収集、即ち、補正データ生成用のＭＲ信号の収集を開始する（ステップＳＴ１０２）。データ収集は、冷凍サイクル周期Ｔの期間以上の間、例えばＫ回繰り返される（ステップＳＴ１０３）。Ｋ回の繰り返しが終わると、データ収集を終了する（ステップＳＴ１０４）。

【0039】

図６は、以上のステップＳＴ１０１からステップＳＴ１０４までの処理を説明する図である。図６の一段目は、冷凍機１１０から出力される周期Ｔのトリガ信号を示している。トリガ信号の周期Ｔは、冷凍機１１０の冷凍サイクルの周期Ｔに対応する。図６の二段目は、冷凍機１１０の機械的変動に伴う静磁場変動を示しており、トリガ信号の周期と静磁場の変動周期は一致している。図６の三段目は、第１のパルスシーケンスによるデータ収集が、冷凍サイクルの周期Ｔ以上に亘って、１番目からＫ番目までＫ回繰り返し行われることを示している。

【0040】

図６の下半分は、１つのデータ収集で使用される第１のパルスシーケンスの一例を示しており、上から、励起パルス、スライス選択傾斜磁場Ｇ_ＳＳ、位相エンコード用傾斜磁場Ｇ_ＰＥ、リードアウト用傾斜磁場Ｇ_ＲＯ、ＭＲ信号（エコー信号）を夫々例示している。図６に例示する第１のパルスシーケンスは、グラディエントエコー（Gradient Echo）法（以下、ＧＲＥ法と呼ぶ）のパルスシーケンスを示しているが、第１のパルスシーケンスの種類は、ＧＲＥ法に限定されるものではなく、他の種類のパルスシーケンスでも良い。例えば、スピンエコー（Spin Echo）法（以下、ＳＥ法と呼ぶ）のパルスシーケンスでもよい。但し、静磁場の変動の影響は、ＳＥ法よりもＧＲＥ法の方が受けやすい。このことは、診断画像生成用の撮像（本スキャン）でも同様である。そこで、以下では、補正データ生成用のＭＲ信号を収集するパルスシーケンス（第１のパルスシーケンス）と、診断画像生成用のＭＲ信号を収集するパルスシーケンス（第２のパルスシーケンス）の両方で、ＧＲＥ法のパルスシーケンスを用いるものとして説明する。

【0041】

ＧＲＥ法による第１のパルスシーケンスとして、図６の下半分に示すように、励起パルス間の間隔、即ち、繰り返し周期をＴＲ_０として設定する。また、励起パルスからエコー中心までのエコー時間をＴＥ_０として設定する。そして、図６下半分の破線で囲んだブロックが、１番目からＫ番目までＫ回繰り返され、Ｋ個のＭＲ信号が収集される。なお、冷凍機１１０の機械的変動に起因する静磁場変動は空間依存性が少ないと考えられるため、補正データを取得するための第１のパルスシーケンスでは、１番目からＫ番目の何れにおいても、位相エンコード量をゼロに設定している。

【0042】

図５に戻り、ステップＳＴ１０５では、収集したＫ個のＭＲ信号の実部、虚部から位相変動を算出する。今、ｉ番目（ｉ＝１〜Ｋ）のＭＲ信号のサンプリング中心の実部、虚部の値を夫々、Real(i)、Img(i)とすると、ｉ番目の位相変動φ(i)は、次の（式３）で算出される。
φ(i)＝tan^-1[Img(i)/Real(i)] （ｉ＝１〜Ｋ） （式３）
位相変動量と、磁気共鳴角周波数及びエコー時間との間には（式２）に示す関係がある。ステップＳＴ１０６では、（式３）で算出した位相変動φ(i)と、第１のパルスシーケンスにおけるエコー時間ＴＥ_０とから、以下の（式４）によって、ｉ番目の磁気共鳴周波数変動Δf₀(i)を算出する。
Δf₀(i)＝[φ(i)/TE₀]/(2π) （ｉ＝１〜Ｋ） （式４）
ここで、エコー時間ＴＥ_０が冷凍サイクルの周期Ｔに比べて十分短く、エコー時間ＴＥ_０内での静磁場変動は無視できるものとしている。

【0043】

算出した磁気共鳴周波数変動Δf₀(i) （ｉ＝１〜Ｋ）は、補正データとして補正データ保存部４２４に保存される（ステップＳＴ１０７）。なお、磁気共鳴周波数変動Δf₀(i)に換えて、或いは磁気共鳴周波数変動Δf₀(i)に加えて、（式３）で算出した位相変動φ(i) （ｉ＝１〜Ｋ）を補正データとして保存してもよい。

【0044】

図７は、算出した補正データを用いて診断画像用のＭＲ信号を補正する第２のフェーズの処理例を示すフローチャートである。第２のフェーズは、所謂本スキャンとして、患者の診断画像を取得するために行わる撮像である。

【0045】

図７のステップＳＴ２００では、診断画像生成用のＭＲ信号を収集するための撮像条件を設定する。この撮像条件に含まれるパルスシーケンスを第２のパルスシーケンスとしている。次に、ステップＳＴ２０１で、冷凍機１１０からのトリガ信号が入力されるのを待つ。トリガ信号が入力されると、このトリガ信号に同期して第２のパルシーケンスを開始して、データ収集、即ち、診断画像生成用のＭＲ信号の収集を開始する（ステップＳＴ２０２）。

【0046】

図８及び図９は、第２のパルスシーケンスの例を示す図である。第２のパルスシーケンスは、診断画像生成用のＭＲ信号を収集するパルスシーケンスであり、第１のパルスシーケンスの種類に拘束されない。つまり、第２のパルスシーケンスの種類は第１のパルスシーケンスの種類と異なっても良い。例えば、第１のパルスシーケンスがＧＲＥ法であったときでも、第２のパルスシーケンスをＳＥ法とすることができる。また、同じＧＲＥ法であっても、第２のパルスシーケンスの繰り返し時間ＴＲやエコー時間ＴＥを、第１のパルスシーケンスの繰り返し時間ＴＲやエコー時間ＴＥと異なる値に設定することができる。

【0047】

なお、前述したように、静磁場変動の影響は、ＳＥ法よりもＧＲＥ法の方が受けやすいため、図８及び図９に示す第２のパルスシーケンスの例においても、ＧＲＥ法に基づくパルスシーケンスを示している。

【0048】

図８の一段目と二段目は、冷凍機１１０からのトリガ信号と、静磁場変動の様子を夫々示している。図８の下半分に、第２のパルスシーケンスを例示している。図８に示す例では、マルチスライス法によりＭ枚のスライス画像を一回の撮像で取得する。また、個々のスライスの位相エンコード数をＰとしている。そして、スライス番号をｍ（ｍ＝１〜Ｍ）とし、位相エンコード番号をｐ（ｐ＝１〜Ｐ）としている。位相エンコード番号ｐが１からＰまで増加するにしたがって、位相エンコード量は、例えば、ゼロから、正負の最大位相エンコード量まで増加する。また、ＧＲＥ法による繰り返し時間ＴＲ_１の中で、Ｍ枚のスライスからそれぞれ１位相エンコード分のデータを収集するものとし、各スライスから１位相エンコード分のデータを収集する時間をＴＲ_２としている。

【0049】

１位相エンコード分のデータを収集する時間ＴＲ_２内における具体的なパルスシーケンスを図９に例示している。図９の第２のパルスシーケンスの例では、第１のパルスシーケンスと同じＧＲＥ法ではあるものの、エコー時間ＴＥ_１が、図５に示す第１のパルスシーケンスにおけるエコー時間ＴＥ_０と異なる値に設定されている。また、１つのＭＲ信号を収集する時間に関しても、第１のパルスシーケンスの値（ＴＲ_０）と、第２のパルスシーケンスの値（ＴＲ_２）とは異なっている。

【0050】

第２のパルシーケンスは、トリガ信号が入力されると、このトリガ信号に同期して開始される。例えば、入力部４３から撮像開始が指示されても直ぐには第２のパルスシーケンスは開始されず、撮像開始が指示後、最初のトリガ信号が冷凍機１１０から入力された時点で、シーケンスコントローラ３４が、第２のパルシーケンスを開始する。一旦、第２のパルシーケンスが開始されると、その後のトリガ信号は無視される。そして、Ｍ枚のスライス画像を生成するためのＭＲ信号の総て（即ち、Ｐ・Ｍ個のＭＲ信号）が収集されるとデータ収集が終了する(図７のステップＳＴ２０３)。

【0051】

このようにして収集したＭＲ信号も静磁場変動の影響を受けている。したがって、収集したＭＲ信号の位相も静磁場変動の影響による位相変動をもっている。この位相変動を、ステップＳＴ２０４、ステップＳＴ２０５で補正する。

【0052】

まず、ステップＳＴ２０４では、冷凍機１１０からのトリガ信号を基準とする遅延時間が略同一となるように、収集したＭＲ信号と、補正データ保存部４２４に保存している補正データとを対応付ける処理を行う。この対応付け処理についてより詳しく説明する。

【0053】

データ収集開始時刻をｔ＝０とすると、ｐ番目の位相エンコード（１≦ｐ≦Ｐ）のｍ番目のスライス（１≦ｍ≦Ｍ）のデータ収集を開始する時刻ｔ(p, m)は、
ｔ(p, m)＝ＴＲ１・(ｐ−１) ＋ＴＲ２・(ｍ−１) （式５）
と表せる。また、時刻ｔ(p, m)の直前のトリガ信号から時刻ｔ(p, m)までの遅延時間Ｔ_ｄＴは、MOD(ｔ(p, m), T)で表せる。ここで、MOD(A, B)は、ＡをＢで除した剰余を意味している。この遅延時間MOD(ｔ(p, m), T)とほぼ同じ遅延時間をもつ補正データ、即ち、（式４）で算出した磁気共鳴周波数変動Δf₀(i)の番号ｉ（１≦ｉ≦Ｋ）を、次式から求める。
ｉ＝INT(MOD(ｔ(p, m), T)/TR₀) (式６)
ここで、INT(Ｃ)は、Ｃに最も近い整数を表わすものとしている。
そして、時刻ｔ(p, m)における磁気共鳴周波数変動Δf(p, m)を、（式６）で求まる番号ｉの補正データに、以下のように対応付ける。
Δf(p, m)＝Δf₀(i)＝Δf₀(INT(MOD(ｔ(p, m), T)/TR₀)) （式７）

【0054】

（式７）により、冷凍機１１０からのトリガ信号を基準とする遅延時間が略同一となるように、収集したＭＲ信号と、補正データ保存部４２４に保存している補正データとを対応付けることができる。トリガ信号を基準とする遅延時間が同じであれば、診断画像生成用のＭＲ信号と、補正データ生成用のＭＲ信号とは、同じ静磁場変動に起因して、同じ共鳴周波数変動を受けていると考えることができる。したがって、（式７）は、時刻ｔ(p, m)における磁気共鳴周波数変動Δf(p, m)が、補正データ保存部４２４に保存している補正データΔf₀(INT(MOD(ｔ(p, m), T)/TR₀))と同じであると推定する式でもある。

【0055】

次に、各遅延時間における補正データΔf₀(i) （１≦ｉ≦Ｋ）を用いて、補正データに対応付けられたＭＲ信号の位相を補正する（ステップＳＴ２０５）。具体的には、次のように補正する。第２のパルシーケンスのエコー時間ＴＥ１とすると、診断画像生成用の時刻ｔ(p, m)におけるＭＲ信号に位相は、（式８）に示す位相変動φ(p, m)を受けていることになる。
φ(p, m)＝（2π）・Δf(p, m)・ＴＥ_１ （式８）
ここで、ｐ番目の位相エンコード、ｍ番目のスライスに対応する補正前のＭＲ信号をＳ(p, m)で表し、補正後のＭＲ信号を、Ｓ’(p, m)で表すと、ステップＳＴ２０５では、以下の式によってＭＲ信号を補正する。
Ｓ’(p, m)＝Ｓ(p, m)・exp[-jφ(p, m)] （式９）
つまり、（式９）による補正によって、冷凍機１１０の機械的変動によって生じたＭＲ信号の位相変動φ(p, m)が取り除かれる。

【0056】

最後に、図７のステップＳＴ２０６で、補正されたＭＲ信号に対して２次元逆フーリエ変換等の再構成処理を行い、診断画像を生成する。上述した補正処理によって位相変動φ(p, m)が取り除かれているため、アーティファクトが抑制された診断画像を生成することができる。

【0057】

（第１の実施形態の変形例）
上述した第１の実施形態では、診断画像を取得するための撮像は、冷凍機１１０から入力されるトリガ信号に同期して開始される。図８に示す例では、図８の最も左側のトリガ信号が入力された時点で、第２のパルスシーケンスが開始されている。しかしながら、第２のパルスシーケンスは、必ずしもトリガ信号の入力と同時に開始される必要はなく、トリガ信号から予め定められた遅延時間Ｔ_Ｄ後に開始させてもよい。遅延時間Ｔ_Ｄが既知であれば、トリガ信号からの遅延時間MOD(ｔ(p, m), T)を、MOD((ｔ(p, m)＋Ｔ_Ｄ), T)に置き換えることにより、トリガ信号から予め定められた遅延時間Ｔ_Ｄ後に開始させても上述した第１の実施形態は成り立つ。

【0058】

図１０に示す第１の実施形態の変形例は、この考え方をさらに進めたものである。診断画像生成用の撮像では、心電同期法や呼吸同期法などのように、生体信号に同期させて撮像を開始させるものがある。例えば、図１０に示す例では、Ｒ波から検出した心電同期パルスから所定の遅延時間Ｔ_ＤＬだけ遅延させてそれぞれのセグメントの撮像を開始している。ここでセグメントとは、位相エンコード方向を所定のセグメント数で分割した単位である。心電同期撮像法では、冷凍機１１０からのトリガ信号と、心電同期パルスとは、非同期である。このような撮像法においても、各心電同期パルスと、その直前のトリガ信号との間の遅延時間Ｔ_Ｄ１、Ｔ_Ｄ２、Ｔ_Ｄ３、Ｔ_Ｄ４、Ｔ_Ｄ５等を計測しておき、計測したこれらの遅延時間と、心電同期パルスからの既知の遅延時間Ｔ_ＤＬとから、収集したＭＲ信号とトリガ信号の時間関係を特定することができる。その結果、トリガ信号からの遅延時間が互いに同じとなる補正データと、収集したＭＲ信号とを対応付けることが可能となる。そして、ＭＲ信号を対応付けられた補正データを用いて補正することにより、位相変動を除去することができる。

【0059】

このように、第１の実施形態の変形例では、冷凍機１１０のトリガ信号とは非同期な別の信号（心電同期パルスや、呼吸ゲート等）に同期させて行う撮像においても、位相変動を除去することが可能であり、アーティファクトの抑制された画像を生成することができる。

【0060】

（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態では、冷凍機１１０からのトリガ信号を用いて、第１のパルスシーケンス（補正データ生成用）、及び第２のパルスシーケンス（診断画像生成用）を開始するものとしていた。これに対して、第２の実施形態は、冷凍機１１０からのトリガ信号を用いることなく、第１のパルスシーケンスで補正データ生成用のＭＲ信号を収集し、２のパルスシーケンスで診断画像生成用のＭＲ信号を収集する。

【0061】

一般に、磁気共鳴イメージング装置では（本実施形態の磁気共鳴イメージング装置１を含め）、装置の電源が投入されている間、一定の周期のシステムクロックが動作しており、このシステムクロックに従ってパルスシーケンスが実行される。システムクロックと、冷凍機１１０からのトリガ信号は、通常非同期であるが、冷凍機１１０からのトリガ信号の周期、即ち冷凍機１１０の冷凍サイクルの周期は、システムクロックと同様に一定であり、安定した周期をもっている。

【0062】

第２の実施形態では、システムクロックの周期と、冷凍サイクルの周期がいずれも一定であるということに基づいて、システムクロックと冷凍サイクルとの時間的関係を少なくとも１回対応付ける。その上で、システムクロックに同期させて、補正データ生成用のＭＲ信号と、診断画像生成用のＭＲ信号とを収集する。

【0063】

図１１は、第２の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１の構成を示す図である。図１１では、第２の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１が、一定のクロック周期で動作するシステムクロックを発生するクロック発生部３４１を具備することを明示している。クロック発生部３４１は、例えば、シーケンスコントローラ３４に内蔵されている。システムクロックは、装置のパワーオンから動作するが、クロック発生部３４１は、パワーオン後、システムクロックをカウントアップし続けるシステムクロックカウンタ（図示せず）を内蔵している。

【0064】

また、第２の実施形態では、データ収集部５００から冷凍機１１０に対して、冷凍サイクルをリセットするためのリセット信号が送信される。

【0065】

図１２及び図１３は、第２の実施形態の動作を説明する図である。このうち、図１２は、補正データ生成用のＭＲ信号収集時の動作を説明する図である。

【0066】

図１２の一段目は、冷凍機１１０の冷凍サイクルに対応する静磁場の変動を示している。二段目の図は、システムクロックを示し、三段目は、システムクロックカウンタのカウントアップ状況を例示している。図１２の下半分の図は、補正データ生成用のＭＲ信号収集で使用される第１のパルスシーケンスを示す図であり、第１の実施形態（図６）と同じものである。

【0067】

装置をパワーオンすると、システムクロックが動作を開始し、同時にシステムクロックカウンタがカウントアップし始める。システムクロックカウンタが所定のカウント値になったとき、例えば、図１２の例では、カウント値「１０」になったときに、データ収集部５００から冷凍機１１０に対してリセット信号を送る。冷凍機１１０は、このリセット信号により、それまでの冷凍サイクルの周期をリセットし、新たな冷凍サイクルの開始タイミングを設定できるように構成されている。

【0068】

一方、データ収集部５００は、冷凍機１１０をリセットした後、所定の遅延時間Ｔ_ＤＡ後に、システムクロックに同期して、第１のパルスシーケンスを開始し、補正データ生成用のＭＲ信号を収集する。収集期間は、第１の実施形態と同様に、冷凍サイクルの周期Ｔ以上の期間である。

【0069】

図１３は、診断画像生成用のＭＲ信号収集時の動作を説明する図である。補正データ生成用のＭＲ信号の収集は、毎日のシステム起動時に行うこともできるが、装置の据え付け時にのみ行うこともできる。この場合、補正データ生成用のＭＲ信号を収集するときの装置のパワーオンと、診断画像生成用のＭＲ信号を収集するときのパワーオンは、異なる日に行われることになる。そこで、図１３に示す例では、診断画像生成用のＭＲ信号を収集するときには、あらためてパワーオンすることを前提としている。

【0070】

装置をパワーオンすると、システムクロックが動作を開始し、同時にシステムクロックカウンタがカウントアップし始める。システムクロックカウンタがカウント値「１０」になったときに、データ収集部５００から冷凍機１１０に対してリセット信号を送る。ここまでの動作は、補正データ生成用のＭＲ信号の収集時と基本的に同じである。

【0071】

データ収集部５００は、冷凍機１１０をリセットした後、所定の遅延時間Ｔ_ＤＢ後に、システムクロックに同期して、第２のパルスシーケンスを開始し、診断画像生成のＭＲ信号を収集する。第２のパルスシーケンス自体は、第１の実施形態と同じである。

【0072】

リセットから第１のパルスシーケンスを開始するまでの遅延時間Ｔ_ＤＡと、リセットから第２のパルスシーケンスを開始するまでの遅延時間Ｔ_ＤＢは、双方の値が既知であれば、互いに異なっても良い。

【0073】

上述した第２の実施形態によれば、冷凍機１１０へのリセット動作によって、システムクロックのカウント値と冷凍サイクルの位相を曖昧さなく対応付けることができる。また、リセットからの遅延時間遅延時間Ｔ_ＤＡ及びＴ_ＤＢが既知であるため、冷凍機１１０からのトリガ信号を用いることなく、補正データ生成用のＭＲ信号と、診断画像生成用のＭＲ信号とを、冷凍サイクルの位相が同じとなるように対応付けることができる。対応付け後の位相補正処理は第１の実施形態と同様に行うことができる。

【0074】

上述した第２の実施形態によれば、冷凍機１１０からのトリガ信号を用いることなく、冷凍機１１０の機械的変動に起因する位相変動を取り除くことができ、アーティファクトが抑制された診断画像を生成することができる。

【0075】

（第３の実施形態）
前述した第１及び第２の実施形態では、補正生成用のＭＲ信号の収集を、例えば装置の据え付け時や、装置の起動時に予め行うものとしている。これに対して、第３の実施形態は、診断画像生成用のＭＲ信号の収集期間中に挿入される所定の補正データ取得期間に、補正データ生成用のＭＲ信号を収集する。

【0076】

図１４は、第３の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１の構成例を示す図である。第３の実施形態の補正部４２０は、診断画像用／補正データ用ＭＲ信号保存部４２５と、補正データ用ＭＲ信号抽出部４２６を有している。これ以外の構成は、第１及び第２の実施形態と同じである。

【0077】

図１５は、第３の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１で使用するパルスシーケンスの一例を示す図である。このパルスシーケンスでは、第１の実施形態（図８参照）と同様に、位相エンコードの更新期間ＴＲ_１の中で、スライス番号１から番号ＭまでのＭ枚のスライスの診断画像生成用のＭＲ信号を収集する一方、さらにスライス番号Ｍ＋１において、補正データ生成用のＭＲ信号をする。補正データ生成用のＭＲ信号は、例えば、番号Ｍのスライスに隣接する領域から収集する。

【0078】

番号Ｍ＋１で収集する補正データ生成用のＭＲ信号は、図１５の下部に示すように、位相エンコード傾斜磁場を加えないＧＲＥ法に基づくパルスシーケンスであり、第１の実施形態（図６参照）と同様である。番号１から番号Ｍまでのパルスシーケンスと、番号Ｍ＋１のパルスシーケンスは異なっても良く、同じＧＲＥ法であっても異なるエコー時間を設定することができる。

【0079】

各位相エンコード番号のスライス番号Ｍ＋１で収集される補正データ生成用のＭＲ信号から、（式３）と同様にして位相変動φ_measure(p)を算出する。
φ_measure(p)＝tan^-1[Img(p)/Real(p)] （式１０）
ここで、pは、診断画像生成用のパルスシーケンスにおける位相エンコード番号である。位相変動φ（p）_measureを用いて、エコー時間ＴＥ_０における磁気共鳴周波数変動Δf0_measure(p)を次式で算出することができる。
Δf0_measure(p)＝[φ_measure(p)/TE₀]/(2π) （式１１）
この磁気共鳴周波数変動Δf0_measure(p)により、診断画像生成用の位相エンコード番号pにおけるＭＲ信号の位相変動φ_image(p)は、
φ_image(p)＝(2π)・Δf0_measure(p)・TE₃ （式１２）
により算出することができる。ＴＥ_３は、診断画像生成用のＭＲ信号収集で使用するエコー時間であり、補正データ生成用のＭＲ信号収集で使用するエコー時間ＴＥ_０と異なっても良い。

【0080】

診断画像生成用の位相エンコード番号pにおける補正前のＭＲ信号をS(p)とし、補正後のＭＲ信号をS’(p)とすると、補正後のＭＲ信号をS’(p)は、次の位相補正により算出される。
S’(p)＝S(p)・exp[-jφ_image(p)] (式１３)
補正後のＭＲ信号をS’(p)に対して、２次元逆フーリエ変換等の再構成処理を行うことにより、アーティファクトの抑制された診断画像を生成することができる。

【0081】

第３の実施形態によれば、冷凍機１１０からのトリガ信号を使用する必要がなく、また、冷凍機１１０に対するリセット処理を行う必要もない。加えて、診断画像生成用のＭＲ信号の収集（本スキャン）の前に、補正データ生成用のＭＲ信号を予め収集する必要もない。

【0082】

なお、上述した説明において、磁気共鳴周波数変動Δf0_measure(p)を測定するデータ収集を、１位相エンコード分のデータの収集期間ＴＲ_１において、Ｍスライス分のデータ収集後に１回行うことにしている。しかしながら、データ収集の順序はこれに限らず、例えば、Ｍスライス分のデータ収集前に行っても良いし、或いは、Ｍスライス分のデータ収集の途中に行っても良い。なお、いずれの場合も、１位相エンコード分のデータの収集期間ＴＲ_１の間の静磁場変動が無視できる程度に小さいものと仮定している。

【0083】

一方、磁気共鳴周波数変動Δf0_measure(p)を測定するデータ収集を、１位相エンコード分のデータの収集期間ＴＲ_１の最初と最後に２回行うなど、複数回行っても良い。その場合は、静磁場の変動速度が収集期間ＴＲ_１の間で一定である、即ち、静磁場が線形に変動すると仮定して、例えば、最初と最後に２回測定された磁気共鳴周波数変動を用いて、途中にあるＭスライス分のＭＲ信号が収集される各時刻における磁気共鳴周波数変動を線形補間によって求めることができる。この線形補間処理によって、より精度の高い位相補正が可能となる。

【0084】

以上説明してきたように、上述した各実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１によれば、補正用の磁場コイルなどの大規模なハードウェアを追加することなく、冷凍機の機械的変動に起因するアーティファクトを抑制することができる。

【0085】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0086】

１ 磁気共鳴イメージング装置
３４ シーケンスコントローラ
４０ プロセッサ
４２ 入力部
４３ 表示部
１１０ 冷凍機
４００ コンソール
４１０ 撮像条件設定部
４２０ 補正部
４３０ 再構成部
５００ データ収集部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】