磁共振成像装置以及磁共振成像方法

专利名称：磁共振成像装置以及磁共振成像方法
技术领域：
本发明涉及用拉莫尔频率的高频(RF: radio frequency,射频) 信号磁性地激励被检体的原子核自旋，并根据伴随该激励发生的核磁 共振(NMR: nuclear magnetic resonance )信号重构图像的磁共振成 像(MRI: Magnetic Resonance Imaging )装置以及磁共振成像方法， 特別涉及进行与脂肪抑制脉冲等用于控制图像对比度的期望的RF脉 沖的施加相伴的成像的磁共振成像装置以及磁共振成像方法。
背景技术：
磁共振成像是用拉莫尔频率的RF信号磁性地激励设置于静磁场 中的被检体的原子核自旋，并根据伴随该激励发生的MR信号来重构 图像的摄像法。
在该磁共振成像的领域中，作为控制图像对比度的技术有脂肪抑 制法。在从以往一般广泛使用的脂肪抑制法中，有化学位移选择 (CHESS: chemical shift selective)法、SPIR ( spectral presaturation with inversion recovery,频^普预饱和反转恢复)法(还称为SPECIR)、 短时间反转恢复(STIR: short TI inversion recovery )法。
脂肪抑制法中的CHESS法是利用水质子与脂肪质子的共振频率 存在3.5ppm的差异的性质而频率选择性地仅抑制脂肪信号的方法， 所以被称为频率选择性脂肪抑制法(例如参照日本特开平7-327960 号公报、日本特开平9- 182729号公报以及日本特开平11 -299753 号7>报)。在CHESS法中，在成像用的数据收集之前，施力p CHESS 脉冲而作为RF预脉冲。
另外，SPIR法也是利用水质子与脂肪质子的共振频率之差的频 率选择性脂肪抑制法(例如参照日本特开2006 - 149583号公报)。在SPIR法中，施加与脂肪信号的共振频率匹配的频率选择性反转RF 脉冲、即SPIR脉冲而作为RF预脉沖。
另一方面，STIR法是利用脂肪信号与水信号之间的Tl緩和时 间之差的脂肪抑制法，是非频率选择性脂肪抑制法。
图l是作为RF预脉冲而施加频率选择性脂肪抑制脉冲的以往的 FSE (fast spin echo,快速自旋回波)法中的脉冲序列的时序图。
在图1中，RF表示RF脉冲，Gss、 Gro、 Gpe分别表示施加切 片选择(slice selection )倾斜磁场、读取(RO: readout)倾斜f兹场、 相位编码(PE: phase encode )倾斜磁场的轴，ECHO表示回波信号。
如图1所示，在成像用的FSE序列之前施加用于去除来自脂肪 的不需要的信号的a。频率选择性脂肪抑制脉冲RFcl而作为RF预脉 冲。另外，接着a。频率选择性脂肪抑制脉冲RFcl而在切片选择倾斜 /磁场方向上施加扰波(spoiler)倾斜》兹场Gspl。
在FSE序列中，通常施加偏转角(FA: flip angle)为90度的 Flip脉冲RFIl而作为RF激励脉冲。另外，接着Flip脉冲RFIl以 回波间隔ETS ( Echo Train Space )施加多个再聚焦(refocus )脉冲 RFI2、 RFI3、 RFI4、…。再聚焦脉沖RFI2、 RFI3、 RFI4、…的FA 通常被设定为180。。另外，Flip脉冲RFIl与最初的再聚焦脉冲RFI2 之间的间隔^i殳为ETS/2。
另 一方面，被施加与Flip脉冲RFIl对应的切片选择倾斜磁场脉 冲Gssl、与再聚焦脉冲RFI2、 RFI3、 RFI4、...分别对应的切片选择 倾斜磁场脉冲Gss2、 Gss3、 Gss4、…。与Flip脉沖RFIl对应的切片 选择倾斜磁场脉沖Gssl具有移相(Dephase)部分。另外，与再聚焦 脉冲RFI2、 RFI3、 RFI4、...分别对应的切片选择倾斜磁场脉冲Gss2、 Gss3、 Gss4、…在两侧具有扰波(spoiler)倾斜磁场部分。
另外，接着再聚焦脉冲RFI2、 RFI3、 RFI4、…分别施加面积S 相互相等的读取倾斜磁场脉冲Gro2、 Gro3、 Gro4、…。而且，接着 Flip脉冲RFIl施加移相用的读取倾斜磁场脉冲Grol。移相用的读取 倾斜磁场脉冲Grol的面积是接着再聚焦脉冲RFI2、 RFI3、 RFI4、...
6施加的读取倾斜磁场脉沖Gro2、 Gro3、 Gro4、...的面积的一半S/2。 而且，在再聚焦脉冲RFI2、 RFI3、 RFI4、...的各施加期间施加 符号相反且面积相等的相位编码倾斜》兹场脉冲Gpel、 Gpe2、 Gpe3、 Gpe4、…。
于是，在这样的脉冲序列中，通过读取倾斜磁场脉冲Gro2、 Gro3、...的施加而发生回波信号Echol、 Echo2、…。
近年来，研究着MRI装置中的高磁场化技术，对高磁场装置实 现了产品化。但是，特别在3T以上的高磁场下共振频率变高，另一 方面RF脉冲的波长越短在生物体内的衰减越大，所以存在由于RF 脉冲的衰减而RF磁场的不均匀度增加的Bl不均匀性(Bl inhomogenity )的问题。Bl不均匀性也被称为RF》兹场不均匀性。
因此，如高磁场下的情况那样，根据摄像条件，仅通过施加 CHESS脉冲等频率选择性脂肪抑制脉冲而作为RF预脉冲，有时无法 得到充分的脂肪抑制效果。
而且，这样的问题对于脂肪抑制脉冲和用于控制图像对比度的 RF脉冲的施加的成像是共同的。即，仅通过施加用于控制图像对比 度的RF预脉冲，有可能无法得到期望的图像对比度。
另一方面，在伴随RF预脉冲的施加的成像中，还存在摄像时间 增加这样的问题。特别在多切片摄影中，通过RF预脉冲的施加， minimum (最小)反复时间(TR: r印etition time)增加，存在难以 增加切片张数这样的问题。另外，minimum TR是用于进行由多个切 片构成的特定切片组的摄像的TR。

发明内容
本发明是为了应对上述的以往的情况而完成的，其目的在于提供 一种磁共振成像装置以及磁共振成像方法，通过以更短的摄像时间施 加具有脂肪抑制等期望的目的的RF脉冲，可以良好地进行图像对比
度的控制。
为了达成上述目的，本发明的磁共振成像装置具有数据收集单
7元，该数据收集单元通过成像扫描收集磁共振信号，在该成像扫描中， 在为了成像用的磁共振信号的收集而施加的高频激励脉冲的施加之 后，施加用于控制对比度的频率选择性或切片选择性的高频中间脉 冲、以及接着上述高频中间脉冲的用于抑制不需要的信号分量的扰波
倾斜磁场；以及图像数据生成单元，根据上述磁共振信号生成图像数 据。
为了达成上述目的，本发明的磁共振成像装置具有数据收集单 元，该数据收集单元通过成像扫描收集磁共振信号，在为了成像用的 磁共振信号的收集而施加的高频激励脉冲的施加之后，施加用于控制 对比度的频率选择性或切片选择性的脂肪抑制脉冲、以及接着上述脂 肪抑制脉冲的用于抑制不需要的信号分量的扰波倾斜磁场；以及图像 数据生成单元，根据上述磁共振信号生成图像数据。
为了达成上述目的，本发明的磁共振成像方法具有如下步骤通 过成像扫描收集磁共振信号的步骤，其中在为了成像用的磁共振信号 的收集而施加的高频激励脉冲的施加之后，施加用于控制对比度的频 率选择性或切片选择性的高频中间脉冲、以及接着上述高频中间脉冲 的用于抑制不需要的信号分量的扰波倾斜磁场；以及根据上述磁共振 信号生成图像数据的步骤。
在这样的本发明的》兹共振成像装置以及万兹共振成像方法中，可以 在更短的摄像时间内，通过具有脂肪抑制等期望的目的的RF脉冲的 施加，良好地进行图像对比度的控制。


图l是作为RF预脉冲而施加频率选择性脂肪抑制脉冲的以往的 FSE法中的脉冲序列的时序图。
图2是示出本发明的磁共振成像装置的实施方式的结构图。 图3是图2所示的计算机的功能框图。
图4是示出在图3所示的摄像条件设定部中设定的、作为RF预 脉冲以及RF中间脉冲而施加两个脂肪抑制脉冲的FSE序列的 一 个例子的时序图。
图5是示出在图3所示的摄像条件设定部中设定的、作为RF预 脉冲以及RF中间脉冲而施加两个脂肪抑制脉冲的DWI序列的一个 例子的时序图。
图6是示出通过由图2所示的磁共振成像装置施加RF中间脉冲 而进行成像，由此对被检体P的图像进行摄像时的步骤的流程图。
具体实施例方式
参照附图对本发明的磁共振成像装置以及磁共振成像方法的实 施方式进^f亍i兌明o
图2是示出本发明的磁共振成像装置的实施方式的结构图。
磁共振成像装置20具备形成静磁场的筒状的静磁场用磁铁21、 设置在该静磁场用磁铁21的内部的均场线圈(shim coil) 22、倾斜磁 场线圏23以及RF线圏24。
另外，在磁共振成像装置20中，具备控制系统25。控制系统25 具备静磁场电源26、倾斜磁场电源27、均场线圏电源28、发送器 29、接收器30、序列控制器31以及计算机32。控制系统25的倾斜 磁场电源27具有X轴倾斜磁场电源27x、 Y轴倾斜磁场电源27y以 及Z轴倾斜磁场电源27z。另外，在计算机32中，具备输入装置33、 显示装置34、运算装置35以及存储装置36。
静磁场用磁铁21与静磁场电源26连接，具有利用从静磁场电源 26供给的电流在摄像区域中形成静磁场的功能。另外，静磁场用磁铁 21由超导线圈构成的情况较多， 一般在励磁时与静磁场电源26连接 而被供给电流，但一旦被励》兹之后成为非连接状态。另外，有时还用 永久》兹铁构成静磁场用》兹铁21，而不设置静磁场电源26。
另外，在静磁场用磁铁21的内侧，在同轴上设置有筒状的均场 线圏22。均场线圈22构成为与均场线圏电源28连接，从均场线圏电 源28向均场线圏22供给电流而使静磁场均匀化。
倾斜磁场线圏23由X轴倾斜磁场线圏23x、 Y轴倾斜磁场线圏
923y以及Z轴倾斜》兹场线圏23z构成，在静石兹场用》兹4失21的内部形成 为筒状。在倾斜磁场线圈23的内侧设置有床37而作为摄像区域，在 床37上放置被检体P。在RF线圏24中，有内置于架中的RF信号 的发送接收用的全身用线圏(WBC: whole body coil)、床37、被检 体P附近处设置的RF信号的接收用的局部线圏等。
另外，倾斜磁场线圈23与倾斜磁场电源27连接。倾斜磁场线圈 23的X轴倾斜》兹场线圏23x、 Y轴倾斜石兹场线圏23y以及Z轴倾斜》兹 场线圏23z分别与倾斜/F兹场电源27的X轴倾斜》兹场电源27x、Y轴倾 斜磁场电源27y以及Z轴倾斜磁场电源27z连接。
并且，构成为可以利用从X轴倾斜》兹场电源27x、 Y轴倾斜》兹场 电源27y以及Z轴倾斜/f兹场电源27z分别向X轴倾斜》兹场线圈23x、 Y轴倾斜磁场线圈23y以及Z轴倾斜磁场线圈23z供给的电流，在摄 像区域中分别形成X轴方向的倾斜磁场Gx、Y轴方向的倾斜磁场Gy、 Z轴方向的倾斜》兹场Gz。
RF线圏24与发送器29和/或接收器30连接。发送用的RF线 圈24具有从发送器29接收RF信号并将其发送给被检体P的功能， 接收用的RF线圈24具有接收伴随被检体P内部的原子核自旋的RF 信号所致的激励而发生的NMR信号并将其提供给接收器30的功能。
另一方面，控制系统25的序列控制器31与倾斜磁场电源27、 发送器29以及接收器30连接。序列控制器31具有存储序列信息 的功能，该序列信息记述了用于驱动倾斜磁场电源27、发送器29以 及接收器30而所需的控制信息、例如应向倾斜磁场电源27施加的脉 冲电流的强度、施加时间、施加定时等动作控制信息；以及通过按照 所存储的规定的序列来驱动倾斜磁场电源27、发送器29以及接收器 30，发生X轴倾斜磁场Gx、 Y轴倾斜》兹场Gy、 Z轴倾斜磁场Gz以 及RF信号的功能。
另夕卜，序列控制器31构成为接收通过接收器30中的NMR信号 的检波以及A/D变换而得到的作为复数数据的原始数据(raw data ) 并将其提供给计算机32。因此，在发送器29中，具备根据从序列控制器31接收的控制信 息向RF线圏24提供RF信号的功能，另一方面，在接收器30中， 具备如下功能对从RF线圏24接收到的NMR信号进行检波并执行 所需的信号处理，并且进行A/D变换，从而生成数字化的作为复数数 据的原始数据；以及向序列控制器31提供所生成的原始数据。
另外，通过由运算装置35执行保存在计算机32的存储装置36 中的程序，在计算机32中具备各种功能。但是，不限于程序，也可 以在磁共振成像装置20中设置具有各种功能的特定电路。
图3是图2所示的计算机32的功能框图。
计算机32通过程序作为摄像条件设定部40、序列控制器控制部 41、 k空间数据库42、图像重构部43、图像数据库44以及图像处理 部45发挥功能。
摄影条件设定部40具有如下功能根据来自输入装置33的指示 信息，将伴随脂肪抑制脉冲等用于控制图像对比度的频率选择性或切 片选择性的RF脉冲的施加的脉冲序列设定为摄影条件，并向序列控 制器控制部41提供所设定的摄影条件。此处，用于控制图像对比度 的RF脉冲至少在用于收集成像用的NMR信号的成像序列上被设定 为RF中间脉沖。具体而言，用于控制图像对比度的RF中间脉冲的 施加定时至少被设定在成像数据的收集用的RF激励脉冲的施加之 后。
例如，如果在才艮据回波时间(TE: echo time) 、 ETS决定的k 空间中心处的数据的收集之前设定RF中间脉冲的施加定时，则通过 对针对图像对比度影响最大的k空间中心处的数据提供RF中间脉冲 的效果，可以进行更良好的对比度控制。因此，也可以在所有成像数 据的收集前以及k空间中心处的数据的收集前这双方施加多次RF中 间脉沖。但是，如果仅在k空间中心处的数据的收集前的定时施加 RF中间脉冲，则成# 时间缩短。
而且，根据需要，例如在希望进行更良好或复杂的图像对比度的 控制的情况下，可以在成像序列之前、即成像数据的收集用的RF激
ii励脉沖的施加之前附加用于控制图像对比度的频率选择性或切片选
择性的RF预脉沖的施加。相反，在期望缩短摄影时间的情况下，可 以设定不施加RF预脉冲而施加RF中间脉冲的才聂影条件。
另外，脉冲序列被设定成，在RF中间脉冲、RF预脉冲的施加 之后，施加用于抑制来自脂肪等不需要的代谢物的横磁化信号分量的 扰波倾斜》兹场脉冲。
对于作为RF中间脉冲、RF预脉冲而施加的RF对比度控制脉 冲，如果是对与成像切片不同的切片施加的切片选择性脉冲、以及对 具有与成像用中收集的NMR信号的共振频率不同的共振频率的物质 施加的频率选择性脉冲中的某一个，则可以设为任意的脉冲。因此， 作为RF对比度控制脉冲的例子，举出水选择激励脉冲、脂肪抑制脉 冲、饱和脉冲、自旋标记脉冲、MTC( magnetization transfer contrast, 磁化传递对比度)脉冲、SORS( slice-selective off-resonance sine pulse， 切片选择性偏共振sine脉冲)。
水选择激励脉冲是选择性地激励水的RF对比度控制脉冲，脂肪 抑制脉冲是用于抑制来自脂肪的信号的RF对比度控制脉冲。另外， 饱和脉冲是用于使期望物质的自旋饱和而抑制来自期望物质的信号 的RF对比度控制脉冲，是在移相(dephasing gradient)倾斜磁场的 施加之前施加的。自旋标记脉冲是用于对流入摄像断面中的运动体附 加标记的RF对比度控制脉冲。另夕卜，MTC脉冲是用于使结合水的质 子的磁化饱和而抑制实质脏器的信号的RF对比度控制脉冲。与切片 选择倾斜磁场一起施加的MTC脉沖净皮称为SORS。
RF中间脉冲以及RF预脉冲既可以设为相同种类的RF对比度 控制脉沖，也可以设为相互不同的RF对比度控制脉冲。如果将RF 中间脉沖以及RF预脉冲设为相同种类的RF对比度控制脉冲，则无 需增加摄影时间，而可以更良好地进行对比度控制。相反，如果将 RF中间脉冲以及RF预脉冲设为不同种类的RF对比度控制脉冲，则 无需增加摄影时间，而可以进行多种对比度控制。
另外，可以*没定#_影条件，以施加多个RF中间脉冲、多个RF预脉冲。在该情况下，也可以将多个RF中间脉冲设定为相同种类或 不同种类的RF对比度控制脉冲。同样地，还可以将多个RF预脉冲 设定为相同种类或不同种类的RF对比度控制脉冲。
但是，作为RF对比度控制脉冲，最需要脂肪抑制脉沖。因此， 以下，对作为单一的RF预脉冲以及单一的RF中间脉冲而施加两个 脂肪抑制脉冲的情况的例子进行说明，但对于施加其他RF对比度控 制脉冲而作为单一或多个RF预脉冲以及RF中间脉冲的情况也相同。
图4是示出在图3所示的摄像条件设定部40中设定的、作为RF 预脉冲以及RF中间脉冲而施加两个脂肪抑制脉冲的FSE序列的一个 例子的时序图。
在图4中，RF表示RF脉冲，Gss 、 Gro、 Gpe分别表示施加 切片选择倾斜磁场、读取倾斜磁场、相位编码倾斜磁场的轴，ECHO 表示回波信号。
如图4所示，在成像用的FSE序列之前施加用于去除来自脂肪 的不需要的信号的al。频率选择性(化学位移选择性)脂肪抑制脉冲 RFcl而作为RF预脉冲。另外，接着al。频率选择性脂肪抑制脉冲 RFcl而在切片选择倾斜/P兹场方向上施加扰波倾斜》兹场Gspl。脂肪抑 制脉冲RFcl的FA根据所需的脂肪抑制效果而被设定为al。-90。~ 130°左右。
在FSE序列中，通常施加FA为90度的Flip脉冲RFI1而作为 RF激励脉冲。另外，接着Flip脉冲RFI1而以ETS施加多个再聚焦 脉沖RFI2、 RFI3、 RFI4、…。再聚焦脉冲RFI2、 RFI3、 RFI4、... 的FA通常被设定为180°。另外，Flip脉冲RFI1与最初的再聚焦脉 冲RFI2之间的间隔被设为ETS/2。
而且，在Flip脉冲RFI1的施加后的FSE序列上的任意位置作 为RF中间脉冲而施加a2。频率选择性脂肪抑制脉冲RFc2。图4示出 在最初的再聚焦脉冲RFI2与第二个再聚焦脉沖RFI3之间施加a2。 频率选择性脂肪抑制脉冲RFc2的例子。但是，可以在任意的再聚焦 脉冲的施加之后，施加a2。频率选择性脂肪抑制脉冲RFc2。另外，也可以在Flip脉沖RFI1与最初的再聚焦脉冲RFI2之间 施加a2。频率选择性脂肪抑制脉冲RFc2。但是，与Flip脉冲RFI1与 最初的再聚焦脉冲RFI2之间相比，再聚焦脉冲期间更长。因此，如 果在再聚焦脉沖期间施加频率选择性脂肪抑制脉沖RFc2，则可以将 频率选择性脂肪抑制脉冲RFc2的脉冲长度设定为期望的脉冲长度的 可能性高。因此，为了容易地得到期望的对比度，优选在再聚焦期间 施加频率选择性脂肪抑制脉冲RFc2。
另外，脂肪抑制脉冲RFc2的FA优选被决定成，根据再聚焦脉 冲RFI2、 RFI3、 RFI4、…的FA稳定地维持对比度控制效果。例如， 在再聚焦RFI2、 RFI3、 RFI4、…的FA为180。的情况下，优选将脂 肪抑制脉冲RFc2的FAi殳为a2°- 180°。在该情况下，通过脂肪抑制 脉冲RFc2的施加，脂肪区域的磁化相对脂肪以外的区域的磁化反转 180。，所以即使反复施加了 180。再聚焦脉冲，也稳定地维持脂肪区域 的磁化被抑制的状态。
绝热(adiabatic)脉冲可以用于RFcl和RFc2。
并且，al。频率选择性脂肪抑制脉冲RFcl作为第一脂肪抑制脉 冲发挥功能，a2。频率选择性脂肪抑制脉冲RFc2作为第二脂肪抑制脉 冲发挥功能。
另 一方面，被施加与Flip脉冲RFI1对应的切片选择倾斜磁场脉 冲Gssl、与再聚焦脉冲RFI2、 RFI3、 RFI4、...分别对应的切片选择 倾斜磁场脉冲Gss2、 Gss3、 Gss4、…。与Flip脉冲RFI1对应的切片 选择倾斜磁场脉沖Gssl具有移相(Dephase)部分。另外，与再聚焦 脉冲RFI2、 RFI3、 RFI4、…分别对应的切片选择倾斜磁场脉冲Gss2、 Gss3、 Gss4、...在两侧具有扰波倾斜磁场部分。
另外，接着除了在a2。脂肪抑制脉冲RFc2的刚要施加之前施加 的再聚焦脉冲以外的再聚焦脉冲(在图4的例子中RFI3、 RFI4、...)， 分别施加面积S相互相等的读取倾斜磁场脉冲(在图4的例子中Gro3、 Gro4、...)。而且，接着Flip脉冲RFI1施加移相用的读取倾斜磁场 脉冲Grol。移相用的读取倾斜磁场脉冲Grol的面积是接着再聚焦脉冲(在图4的例子中RFI3、 RFI4、...)施加的读取倾斜磁场脉沖(在 图4的例子中Gro3、 Gro4、...)的面积的一半S/2。
另外，在a2。脂肪抑制脉冲RFc2的刚要施加之前施加的再聚焦 脉冲(在图4的例子中RFI2)与a2。脂肪抑制脉冲RFc2的刚刚施加 之后施加的再聚焦脉冲(在图4的例子中RFI3)之间，施加任意数 的读取倾斜磁场脉沖。图4示出在a2。脂肪抑制脉沖RFc2的前后施 加两个读取倾斜f兹场脉冲Gsp2、 Gsp3的例子。其中，在a2。脂肪抑 制脉冲RFc2的前后施加的任意数的读取倾斜磁场脉冲(在图4的例 子中Gsp2、 Gsp3)的合计面积被设定成与接着其他再聚焦脉冲(在 图4的例子中RFI3、 RFI4、…)施加的读取倾斜^兹场脉冲(在图4 的例子中Gro3、 Gro4、…)的面积S相等。因此，如果如图4所示， 在a2。脂肪抑制脉冲RFc2之前施加的读取倾斜磁场脉冲Gsp2的面积 为Sl,则在a2。脂肪抑制脉冲RFc2之后施加的读取倾斜磁场脉冲 Gsp3的面积成为S-Sl。
即，为了在a2。脂肪抑制脉冲RFc2的施加定时不施加读取倾斜 /磁场脉冲，可以考虑如下方案在施加了 a2。脂肪抑制脉沖RFc2的 再聚焦脉冲RFI2、 RFI3期间本来应施加的读取倾斜磁场脉冲以面积 恒定的方式被分割而分配设定在a2。脂肪抑制脉冲RFc2的前后。由 此，可以通过简易的摄影条件的调整，使在a2。脂肪抑制脉冲RFc2 之后施加的读取倾斜磁场脉冲Gsp3作为与a2。脂肪抑制脉冲RFc2对 应的扰波倾斜磁场脉冲发挥功能。因此，在a2。脂肪抑制脉冲RFc2 之后施加的读取倾斜磁场脉冲Gsp3的面积S-S1被优选决定成，使 读取倾斜磁场脉冲Gsp3作为扰波倾斜磁场脉冲充地分发挥功能。
但是，由于在(x2。脂肪抑制脉冲RFc2之后施加的读取倾斜磁场 脉冲Gsp3的面积中存在上限，所以还存在有可能无法确保充分的面 积的情况。因此，还可以在切片选择倾斜磁场方向以及相位编码倾斜 /磁场方向的 一个或两个方向上设定任意面积的扰波倾斜》兹场脉冲。由 此，可以任意地设定扰波倾斜磁场脉沖的强度。在该情况下，如果在 扰波倾斜磁场脉冲的施加轴方向上且在a2。脂肪抑制脉冲RFc2之前，
15施力口与
脉冲，则可以消除由于扰波倾斜磁场脉沖而引起的移相量而良好地取 得来自应观察的代谢物的回波信号。
另外，在切片选择倾斜磁场方向或相位编码倾斜磁场方向上设定
扰波倾斜磁场脉冲的情况下，也可以使在a2。脂肪抑制脉沖RFc2之 后作为扰波倾斜磁场脉冲而施加的读取倾斜磁场脉冲Gsp3的面积S -Sl设为零，而仅在(x2。脂肪抑制脉冲RFc2之前施加面积为S的读 取倾斜f兹场脉冲Gsp2。另一方面，也可以与是否在读取倾斜磁场方 向以外的方向上施加了扰波倾斜磁场脉沖无关地，在a2。脂肪抑制脉 冲RFc2之前不施加读取倾斜磁场脉冲Gsp2,而仅在a2。脂肪抑制脉 冲RFc2之后施加面积为S的读取倾斜磁场脉冲Gsp3。即，也可以不 一定分割在施加了 a2。脂肪抑制脉沖RFc2的再聚焦脉冲RFI2、 RFI3 期间应施加的读取倾斜磁场脉冲。
而且，在再聚焦脉冲RFI2、 RFI3、 RFI4、…的各施加期间施加 符号相反且面积相等的相位编码倾斜》兹场脉冲Gpel、 Gpe2、 Gpe3、 Gpe4、...。但是，还可以删除在施加了 (x2。脂肪抑制脉冲RFc2的再 聚焦脉冲RFI2、RFI3期间施加的相位编码倾斜》兹场脉冲Gpel、Gpe2， 而设定上述预扰波倾斜磁场脉冲以及扰波倾斜》兹场脉冲。
图4示出在a2。脂肪抑制脉冲RFc2的前后在相位编码倾斜》兹场 方向上，设定了面积相互相等且极性相逆的预扰波倾斜磁场脉冲Gsp4 以及扰波倾斜磁场脉冲Gsp5的施加的例子。于是，通过扰波倾斜磁 场脉冲Gsp5的施加，来自脂肪的无需的信号分量^^皮抑制，另一方面 通过预扰波倾斜》兹场^"冲Gsp4的施加，可以消除由于扰波倾斜》兹场 脉冲Gsp5引起的移相量而良好地抽取来自脂肪以外的期望的观测代 谢物的NMR信号。另外，也可以如上所述在切片选择倾斜磁场方向 上施加预扰波倾斜磁场脉冲以及扰波倾斜磁场脉冲。
于是，在这样的脉沖序列中，通过在未施加a2。脂肪抑制脉沖 RFc2的再聚焦脉冲RFI3、 RFI4、 RFI5、…期间中的读取倾斜磁场脉 冲Gro3、 Gro4、…的施加，发生回波信号。另外，作为成像序列，不限于FSE序列，而可以使用基于其他 成像技术的任意的脉冲序列。即，可以在FLIP脉冲、FLOP脉冲、 再聚焦脉冲等RF激励脉冲的施加之后，设定RF中间脉冲的施加。 另外，还可以根据需要在FLIP脉冲、FLOP脉冲的施加前设定RF 预脉冲的施加。
在该情况下，需要决定倾斜磁场脉冲，以在RF中间脉冲的施加 定时不施加倾斜磁场脉冲，但可以将紧接在RF中间脉冲之后施加的
面，在RF中间脉冲之后不存在可以用作扰波倾斜^兹场脉冲的脉沖的 情况下，可以在RF中间脉冲的前后在读取倾斜磁场方向、相位编码 倾斜》兹场方向以及切片选择倾斜磁场方向中的一个或多个任意轴方 向上设定扰波倾斜磁场脉冲以及预扰波倾斜磁场脉冲。
于是，可以通过RF中间j咏冲之后的读取倾斜/f兹场脉冲的施加， 为了控制对比度而更良好地抑制来自脂肪等不需要的代谢物的信号 并且收集数据。
图5是示出在图3所示的摄像条件设定部40中设定的、作为RF 预脉冲以及RF中间脉冲而施加两个脂肪抑制脉冲的扩散强调图像 (DWI: diffusion weighted imaging )序列的一个例子的时序图。
在图5中，RF表示RF脉沖，Gss、 Gro分别表示施加切片选择 倾斜磁场、读取倾斜磁场的轴，ECHO表示回波信号。另外，省略相 位编码倾斜磁场以及与图4所示的脉沖同样的脉冲的说明。
如图5所示，在成像用的DWI序列之前施加al。频率选择性脂 肪抑制脉冲RFcl而作为RF预脉冲。
DWI序列被设为例如对基于SE (Spin Echo,自旋回波)法以 及EPI (echo planar imaging,回波平面成^象)法的SE-EPI序列附 力口了 MPG ( motion probing gradient,运动探查倾斜)乐^冲的序歹'j。 即，接着90。RF激励脉冲RFI1的施加而在TE/2之后施加180°RF脉 冲RFI2。另外，与90。RF激励脉冲RFI1以及180。RF脉沖RFI2 — 起分别施加切片选择倾斜磁场脉冲Gssl、 Gss2。于是，通过根据EPI法设定的读取倾斜》兹场脉冲Gepi-ro的施加，从90。RF激励脉冲 RFI1的施加起在TE之后，连续收集回波信号。
而且，在根据摄影目的而任意设定的任意的倾斜磁场方向上施加 任意数量的MPG脉冲。例如，如图5所示，在卯。RF激励脉冲RFI1 与180。RF脉冲RFI2之间，在读取倾斜》兹场方向上施加正极性的第
一 MPG脉冲MPG1以及负极性的第二 MPG脉冲MPG2，在180。RF 脉冲RFI2与基于EPI法的读取倾斜磁场脉冲Gepi - ro之间，在读取 倾斜磁场方向上施加正极性的第三MPG脉沖MPG3。
而且，可以在90。RF激励脉冲RFI1的施加之后的DWI序列上 的任意位置施加a2。频率选择性脂肪抑制脉冲RFc2而作为RF中间脉 冲。例如，如图5所示，如果在笫一 MPG脉沖MPG1与第二 MPG 脉冲MPG2之间施加a2。脂肪抑制脉沖RFc2，则可以将负极性的第
二 MPG脉冲MPG2用作扰波倾斜磁场脉冲。另外，如果在最初的成 像用的回波信号的收集前施加a2。频率选择性脂肪抑制脉冲RFc2，则 可以对所有回波信号附加a2。频率选择性脂肪抑制脉冲RFc2的效果。
另外，即使在a2。脂肪抑制脉冲RFc2的设定前的DWI序列中， 未在恰当的位置设定MGP脉冲的情况下，还可以设定成将所有MGP 脉冲的合计面积设为恒定并且在a2。脂肪抑制脉冲RFc2之后的恰当 的位置有意地将MPG脉冲用作扰波倾斜磁场脉冲。而且，还可以在 任意轴向、例如未施加MGP脉沖的轴上，设定预扰波倾斜磁场脉冲 以及扰波倾斜磁场脉冲的对。
另外，即使例如在180°RF脉冲RFI2与基于EPI法的读取倾斜 磁场脉冲G印i-ro之间施加了 (*2。脂肪抑制脉沖RFc2,在通过读取 倾斜磁场脉冲Gepi-ro的施加而收集的回波信号中，也得到基于a2。 脂肪抑制脉冲RFc2的脂肪抑制效果。在该情况下，还可以将第三 MPG脉冲MPG3用作扰波倾斜磁场脉冲。
接下来，对计算机32的其他功能进行说明。
序列控制器控制部41具有通过根据来自输入装置33或其他结构 要素的信息，向序列控制器31提供从摄影条件设定部40取得的包括脉沖序列的摄影条件而进行驱动控制的功能。另外，序列控制器控制
部41具有从序列控制器31接收原始数据并配置到形成在k空间数据 库42中的k空间上的功能。因此，在k空间数据库42中，保存有在 接收器30中生成的各原始数据而作为k空间数据。
图像重构部43具有通过从k空间数据库42取入k空间数据 并实施包括傅立叶变换(FT: Fourier transform )的图像重构处理而 重构图像数据的功能；以及向图像数据库44写入通过重构而得到的 图像数据的功能。因此，在图像数据库44中，保存有在图像重构部 43中重构的图像数据。
图像处理部45具有从图像数据库44取入图像数据并进行所需 的图像处理而生成显示用的二维图像数据的功能；以及使所生成的显 示用的图像数据显示在显示装置34上的功能。
接下来对磁共振成像装置20的动作以及作用进行说明。
图6是示出通过由图2所示的磁共振成像装置20施加RF中间 脉沖而进行成像，由此对被检体P的图像进行摄像时的步骤的流程图， 在图中对S附加数字而得到的标号表示流程图的各步骤。
首先在步骤Sl中，在摄影条件设定部40中，根据从输入装置 33输入的信息设定伴随用于控制对比度的RF中间脉冲的施加的包括 图4、图5所示那样的脉冲序列的摄影条件。另外，根据需要还施加 RF预脉冲。
接下来在步骤S2中，按照所设定的摄影条件，执行成像扫描， 收集数据。
为此，预先在床37上放置被检体P，在由静磁场电源26进行励 磁的静磁场用磁铁21 (超导磁铁)的摄像区域中形成静磁场。另外， 从均场线圏电源28向均场线圏22供给电流，形成在摄像区域中的静 磁场被均匀化。
然后，在从输入装置33向序列控制器控制部41提供了成像扫描 的开始指示时，序列控制器控制部41从摄影条件设定部40取得伴随 RF中间脉冲的施加的脉冲序列并提供给序列控制器31。序列控制器
1931通过按照从序列控制器控制部41接收到的脉冲序列驱动倾斜磁场 电源27、发送器29以及接收器30，在设置了被检体P的摄像区域中 形成倾斜磁场，并且从RF线圏24发生RF信号。
因此，由RF线圏24接收通过被检体P的内部中的核磁共振生 成的NMR信号并将其提供给接收器30。接收器30从RF线圏24接 收NMR信号，并执行了所需的信号处理之后，进行A/D变换，从而 生成作为数字数据的NMR信号的原始数据。接收器30向序列控制器 31提供所生成的原始数据。序列控制器31向序列控制器控制部41提 供原始数据，序列控制器控制部41在形成于k空间数据库42中的k 空间上配置原始数据而作为k空间数据。
接下来，在步骤S3中，图像重构部43通过从k空间数据库42 取入k空间数据并实施包括傅立叶变换的图像重构处理而重构图像数 据。通过重构而得到的图像数据被写入到图像数据库44中。
接下来，在步骤S4中，图像处理部45从图像数据库44取入图
像数据并进行所需的图像处理而生成显示用的二维图像数据，使所生 成的显示用的图像数据显示在显示装置34上。此处，由于按照伴随 图4、图5所示那样的控制对比度的RF中间脉冲的施加的摄影条件 来取得图像数据，所以可以在更短的摄影时间内得到图像数据。而且， 如果施加控制对比度的RF预脉冲，则在图像数据中得到更良好的脂 肪抑制效果。
即以上那样的^f兹共振成^象装置20通过在成^f象序列的执行中施加 脂肪抑制脉冲等用于进行对比度控制的RF中间脉冲以及扰波倾斜磁 场脉冲而收集图像数据。
因此，根据磁共振成像装置20，未必一定需要RF预脉冲，所以 可以缩短最初的TR。特别在多切片摄影的情况下，可以缩短用于进 行特定的切片组摄像的minimumTR。因此，可以在多切片摄像中伴 随脂肪抑制等对比度控制而增加切片张数。
而且，根据磁共振成像装置20，如果作为RF预脉冲而施加与 RF中间脉冲相同种类的对比度控制脉冲，则可以进行更良好的对比度控制。例如，如果作为RF预脉冲以及RF中间脉冲而施加脂肪抑 制脉冲，则可以得到充分的脂肪抑制效果。另一方面，如果作为RF 预脉冲而施加与RF中间脉冲不同种类的对比度控制脉冲，则可以根 据摄影目的而进行各种图像对比度的控制。
特别，在3T以上的高磁场装置中，由于化学位移量变大，所以 可以期待通过施加上述那样的RF中间脉冲来提高图像对比度。
另外，设计了发送使用多个RF要素线圏形成的RF发送脉冲这 样的RF发送脉冲的多通道化。因此，如果使用多个RF要素线圏来 发送RF中间脉冲、RF预脉冲，则可以使RF中间脉沖、RF预脉冲 的频率方向的分布稳定。因此，可以进行更良好的对比度控制。
权利要求
1.一种磁共振成像装置，其特征在于，具有数据收集单元，该数据收集单元通过成像扫描收集磁共振信号，在该成像扫描中，在为了成像用的磁共振信号的收集而施加的高频激励脉冲的施加之后，施加用于控制对比度的频率选择性或切片选择性的高频中间脉冲、以及接着上述高频中间脉冲的用于抑制不需要的信号分量的扰波倾斜磁场；以及图像数据生成单元，根据上述磁共振信号生成图像数据。
2. 根据权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，上述 数据收集单元构成为施加脂肪抑制脉冲而作为上述高频中间脉沖。
3. 根据权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，上述 数据收集单元构成为施加下述脉冲中的至少一个而作为上述高频中间脉冲用于选择性地激励水的水选择激励脉冲；用于使期望物质的 自旋饱和而抑制来自上述期望物质的信号的在移相倾斜磁场的施加 之前施加的饱和脉冲；用于对流入摄像断面中的运动体附加标记的自 旋标记脉沖；用于使结合水的质子的磁化饱和而抑制实质脏器的信号 的磁化传递对比度脉冲；以及与切片选择倾斜磁场 一起施加的磁化传 递对比度Ji^冲即切片选捧性偏共振sine 脉冲。
4. 根据权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，上述 数据收集单元构成为在上述高频激励脉冲之前施加用于控制对比度的频率选择性或切片选择性的高频预脉冲。
5. 根据权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，上述 数据收集单元构成为施加相同种类的多个高频中间脉冲。
6. 根据权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，上述 数据收集单元构成为施加不同种类的多个高频中间脉冲。
7. 根据权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，上述 数据收集单元构成为将读取用的倾斜磁场用作上述扰波倾斜磁场。
8. 根据权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，上述数据收集单元构成为在切片方向以及相位编码方向中的至少一个上 施加上述扰波倾斜/P兹场，并且在上述高频中间脉沖的施加之前施加消 除由上述扰波倾斜磁场引起的移相量的倾斜磁场。
9. 根据权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，上述 数据收集单元构成为进行扩散强调成像，并且将运动探查倾斜脉冲用作上述扰波倾斜磁场。
10. 根据权利要求l所述的磁共振成像装置，其特征在于，上述 数据收集单元构成为在上述高频激励脉冲的施加之后反复施加再聚焦脉冲，并且施加上述高频中间脉冲而作为根据上述再聚焦脉冲的偏 转角决定的偏转角。
11. 根据权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，上述 数据收集单元构成为使用多个要素线圏来发送上述高频中间脉冲。
12. 根据权利要求l所述的磁共振成像装置，其特征在于，上述 数据收集单元构成为在与回波间隔以及回波时间中的至少一个对应 的定时施加上述高频中间脉冲。
13. 根据权利要求l所述的磁共振成像装置，其特征在于，上述 数据收集单元构成为在上述高频激励脉冲的施加之后反复施加再聚焦脉冲，并且在再聚焦脉冲之间施加上述高频中间脉冲。
14. 根据权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，上述 数据收集单元构成为进行扩散强调成像，并且在最初的成像用的磁共 振信号的收集之前施加上述高频中间脉冲。
15. —种磁共振成像装置，其特征在于，具有 数据收集单元，该数据收集单元通过成像扫描收集磁共振信号，在该成像扫描中，在为了成像用的磁共振信号的收集而施加的高频激 励脉沖的施加之后，施加用于控制对比度的频率选择性或切片选择性 的脂肪抑制脉冲、以及接着上述脂肪抑制脉冲的用于抑制不需要的信 号分量的扰波倾斜磁场；以及图像数据生成单元，根据上述磁共振信号生成图像数据。
16. —种磁共振成像方法，其特征在于，具有如下步骤通过成像扫描收集磁共振信号的步骤，其中在该成像扫描中，在 为了成像用的磁共振信号的收集而施加的高频激励脉冲的施加之后， 施加用于控制对比度的频率选择性或切片选择性的高频中间脉冲、以 及接着上述高频中间脉冲的用于抑制不需要的信号分量的扰波倾斜磁场；以及根据上述磁共振信号生成图像数据的步骤。
全文摘要
本发明提供一种磁共振成像装置以及磁共振成像方法。该磁共振成像装置具有数据收集单元，该数据收集单元通过成像扫描收集磁共振信号，在该成像扫描中，在为了成像用的磁共振信号的收集而施加的高频激励脉冲的施加之后，施加用于控制对比度的频率选择性或切片选择性的高频中间脉冲、以及接着上述高频中间脉冲的用于抑制不需要的信号分量的扰波倾斜磁场；以及图像数据生成单元，根据上述磁共振信号生成图像数据。
文档编号G01R33/48GK101564298SQ200910136918
公开日2009年10月28日 申请日期2009年4月24日 优先权日2008年4月25日
发明者梅田匡朗 申请人:株式会社东芝;东芝医疗系统株式会社