专利名称：磁共振成像装置及磁共振成像方法
技术领域：
本发明涉及用拉莫尔频率的高频(RF :radio frequency)信号磁性激励被检测体 的原子核自旋，从而由伴随该激励而产生的核磁共振(NMR muclear magnetic resonance) 信号来重构图像的磁共振成像(MRI =MagneticResonance Imaging)。尤其是，本发明涉及 不使用造影剂就能将脑脊髓液(CSF cerebrospinal fluid)成像的磁共振成像装置及磁 共振成像方法。
背景技术：
磁共振成像是用拉莫尔频率的RF信号磁性激励放置于静磁场中的被检测体的原 子核自旋，由伴随该激励而产生的MR信号来重构图像的摄像方法。
在该磁共振成像领域内，作为得到血流图像的方法公知MRA。MRA中不使用造影剂 的方法被称为非造影MRA。在非造影MRA中，考虑一种通过进行ECG (electro cardiogram) 同步，捕捉从心脏搏出的流速较快的血流，从而良好地描绘血管的FBI (Fresh Blood Imaging)法。
在MRA中，为了更良好地描绘血管而进行血液的“标记(labeling，与“做标记” 的意思相同)”。作为对血液进行标记的方法，公知t-SLIP(Time-SLIP =Time Spatial Labeling Inversion Pulse :时空标记反转脉冲)法(例如参照专利文献1)。根据该t_SLIP 法，在非造影MRA中可以有选择地描绘特定的血管。
图1是对基于现有的t-SLIP法的数据采集法进行说明的图。
在图1中，横轴表示时间。如图1所示，在t-SLIP法中，将区域选择反转恢复(IR inversion recovery)脉冲作为标记脉冲来施加，由此，标记区域的血液被标记。而且，从区 域选择顶脉冲的施加定时开始经过BBTI (Black Blood Traveling Time)后进行成像用的 数据采集。再有，如图1所示，为了进行血流的动态观察，在每次采集数据时变更BBTI，进行 成像。因此，若将BBTI设定为多个小刻度，则可以观察与更细的时间变化对应的血流的动 态。
进而，在t-SLIP法中还考虑施加多个标记脉冲的方法。
图2是对基于现有的t-SLIP法且伴随有多个标记脉冲的施加的数据采集法进行 说明的图。
在图2中横轴表示时间。如图2所示，在t-SLIP法中，通过以不同的定时施加多 个标记脉冲，从而对于一次的数据采集可以设定多个BBTI。再有，可以改变施加标记脉冲的 空间位置。由此，除了各种血管以外，还可以有选择地描绘或抑制CSF。
然而，在CSF中不存在心搏周期这种周期性，在每个数据采集定时，CSF的流动变 化较大。相对于此，虽然可以根据基于t-SLIP法采集到的图像来掌握有周期性的流体的动 态，但难以正确掌握无周期性的流体的动态。
还有，若施加多个标记脉冲，则从标记脉冲的各施加定时到数据采集定时为止的 期间分别变化。因此，在施加多个标记脉冲的方法中，无法得到表示同一时刻的流体的动态的图像。
进而，CSF根据位置的不同，其流动也大不相同。相对于此，在使BBTI变化而多次 进行数据采集的t-SLIP法中，难以追随流动变化的CSF进行摄像。再有，为了利用t-SLIP 法来掌握多个位置的CSF的流动，需要按照每个位置以不同的定时进行摄像。因此，在 t-SLIP法中无法掌握同一时刻的CSF的宽范围的流动。
还有，在t-SLIP法中，因为从标记脉冲的施加时刻到数据采集定时为止的期间变 化，故对比度大幅度变化。因此，在基于灰度级的黑白图像中，存在非常难以在视觉上掌握 CSF的细微动态的问题。
专利文献1 日本特开2009-28525号公报 发明内容
本发明的目的在于提供一种在磁共振成像中不使用造影剂就能将可以更好地掌 握CSF动态的图像成像的技术。
为了达成上述目的，本发明涉及的磁共振成像装置具备磁共振数据采集部，在施 加标记脉冲后，连续采集多个磁共振数据，该多个磁共振数据用于生成与不同的时刻对应 的多个脑脊髓液像数据；和脑脊髓液像数据生成部，基于所述多个磁共振数据，以与所述多 个磁共振数据分别对应的方式生成所述多个脑脊髓液像数据。
为了达成上述目的，本发明涉及的磁共振成像方法具有施加标记脉冲的步骤； 在施加所述标记脉冲后，连续地采集多个磁共振数据的步骤，其中该多个磁共振数据用于 生成与不同时刻对应的多个脑脊髓液像数据；基于所述磁共振数据而生成所述多个脑脊髓 液像数据的步骤。
根据本发明涉及的磁共振成像技术，不使用造影剂，就可以得到能够更好地掌握 CSF动态的CSF图像。
在附图中
图1是对基于现有的t-SLIP法的数据采集法进行说明的图。
图2是对基于现有的t-SLIP法且伴随有多个标记脉冲的施加的数据采集法进行 说明的图。
图3是表示本发明涉及的磁共振成像装置的实施方式的构成图。
图4是图3所示的计算机的功能框图。
图5是表示在图4所示的摄像条件设定部中设定的伴随t-SLIP的施加的摄像条 件的图。
图6是表示在图4所示的摄像条件设定部中设定的伴随SPAMM脉冲施加的摄像条 件的图。
图7是将在标记脉冲之前施加区域非选择顶脉冲时和没有施加区域非选择顶脉 冲时的脉冲顺序与自旋的纵向磁化成分的恢复过程一起进行表示的时序图。
图8是表示通过本发明的磁共振成像装置以非造影方式对被检测体P的CSF像进 行摄像时的流程的流程图。
图9是表示通过本发明的磁共振成像装置摄像的CSF像数据的一例的图。
图10是表示对图9所示的CSF像数据实施显示处理从而使CSF被识别显示出的 例子的图。
图11是表示对将标记区域设为条纹图案后摄像的CSF像数据实施显示处理从而 使CSF被识别显示出的其他例子的图。
图12是表示对将标记区域设为格栅图案后摄像的CSF像数据实施显示处理从而 使CSF被识别显示出的例子的图。
图13是表示对将标记区域设为放射状图案后摄像的CSF像数据实施显示处理从 而使CSF被识别显示出的其他例子的图。
具体实施方式
参照附图对本发明涉及的磁共振成像装置的实施方式进行说明。
(构成及功能)
图3是表示本发明涉及的磁共振成像装置的实施方式的构成图。
磁共振成像装置20具备形成静磁场的筒状静磁场用磁铁21、设于该静磁场用磁 铁21的内部的勻场线圈22、梯度磁场线圈23和RF线圈M。
再有，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、 梯度磁场电源27、勻场线圈电源观、发送器四、接收器30、顺序控制器31及计算机32。控 制系统25的梯度磁场电源27包括X轴梯度磁场电源27x、Y轴梯度磁场电源27y及Z轴梯 度磁场电源27z。另外，计算机32中包括输入装置33、显示装置34、运算装置35及存储装 置36。
静磁场用磁铁21与静磁场电源沈连接，其具有利用从静磁场电源沈提供的电流 使摄像区域形成静磁场的功能。另外，静磁场用磁铁21大多由超导线圈构成，虽然在励磁 时与静磁场电源26连接而被提供电流，但一旦被励磁后一般会成为非连接状态。还有，有 时也用永久磁铁构成静磁场用磁铁21，而不设置静磁场电源26。
还有，在静磁场用磁铁21的内侧，在同轴上设置筒状的勻场线圈22。勻场线圈22 与勻场线圈电源28连接，构成为从勻场线圈电源28向勻场线圈22提供电流，从而静磁场 被均勻化。
梯度磁场线圈23包括X轴梯度磁场线圈23x、Y轴梯度磁场线圈23y及Z轴梯度 磁场线圈23z，在静磁场用磁铁21的内部形成为筒状。在梯度磁场线圈23的内侧设置诊视 床37，以作为摄像区域，在诊视床37上放置被检测体P。RF线圈M中存在内置于台架的 RF信号收发用的全身用线圈(WBC :whole body coil)或设于诊视床37或被检测体P附近 的RF信号收发用的局部线圈等。
再有，梯度磁场线圈23与梯度磁场电源27连接。梯度磁场线圈23的X轴梯度磁 场线圈23x、Y轴梯度磁场线圈23y及Z轴梯度磁场线圈23z分别与梯度磁场电源27的X 轴梯度磁场电源27x、Y轴梯度磁场电源27y及Z轴梯度磁场电源27z连接。
而且，构成为能够利用从X轴梯度磁场电源27x、Y轴梯度磁场电源27y及Z轴 梯度磁场电源27z分别向X轴梯度磁场线圈23x、Y轴梯度磁场线圈23y及Z轴梯度磁场线 圈23z提供的电流，在摄像区域分别形成X轴方向的梯度磁场^uY轴方向的梯度磁场Gy、6Z轴方向的梯度磁场fe。
RF线圈M与发送器四及/或接收器30连接。发送用的RF线圈M具有从发送 器四接收RF信号后发送到被检测体P的功能，接收用的RF线圈M具有接收NMR信号后 提供给接收器30的功能，该NMR信号是伴随着基于被检测体P内部的原子核自旋的RF信 号的激励而产生的NMR信号。
另一方面，控制系统25的顺序控制器31与梯度磁场电源27、发送器四及接收器 30连接。顺序控制器31具有存储顺序信息的功能，该顺序信息描述了驱动梯度磁场电源 27、发送器四及接收器30所需的控制信息、例如应该施加给梯度磁场电源27的脉冲电流 的强度或施加时间、施加定时等的动作控制信息。进而，顺序控制器31还具有通过按照所 存储的规定顺序驱动梯度磁场电源27、发送器四及接收器30，来使得X轴梯度磁场Gx、Y 轴梯度磁场Gy、Z轴梯度磁场( 及RF信号产生的功能。
再有，顺序控制器31构成为接收作为通过接收器30中的NMR信号的检波及A/ D (analog to digital)变换而得到的复数数据的原始数据(rawdata)，并将该原始数据提 供给计算机32。
因此，发送器四具备基于从顺序控制器31接收的控制信息而将RF信号提供给RF 线圈M的功能。另一方面，接收器30具备对从RF线圈M接收的NMR信号进行检波并执 行所需要的信号处理，并且通过对该信号处理后的NMR信号进行A/D变换，从而生成作为数 字化后的复数数据的原始数据的功能。还有，接收器30还具备将所生成的原始数据提供给 顺序控制器31的功能。
再有，通过用运算装置35执行保存于计算机32的存储装置36内的程序，从而使 得计算机32具备各种功能。其中，也可以不利用程序，而是在磁共振成像装置20中设置具 有各种功能的特定电路。
图4是图3所示的计算机32的功能框图。
计算机32基于程序而作为摄像条件设定部40、顺序控制器控制部41、k空间数据 库42、CSF像生成部43及显示处理部44起作用。
摄像条件设定部40具有基于来自输入装置33的指示信息，设定包含脉冲顺序在 内的摄像条件，并将设定完的摄像条件提供给顺序控制器控制部41的功能。特别是，摄像 条件设定部40具有设定用于不使用造影剂而取得CSF像的脉冲顺序的功能。更具体的是， 摄像条件设定部40具有设定用于进行标记而选择性地描绘无周期性的CSF的顺序的功能。
用于识别CSF的标记可以通过对CSF或关注区域施加标记脉冲来进行。对 于作为标记脉冲而能利用的脉冲而言，公知有t-SLIP、饱和(SAT saturation)脉冲、 SPAMM(spatial modulation of magnetization :磁化空间调制)脉冲以及 DANTE 脉冲。
t-SLIP包括区域非选择顶脉冲与区域选择顶脉冲。其中，区域非选择顶脉冲能 够进行断开/接通(0N/0FF)的切换。能够与摄像区域相独立地任意设定成为区域选择顶 脉冲的施加区域的标记区域。另外，也可以设定摄像条件以使多个t-SLIP被施加。
区域选择90° SAT脉冲是将所选择的平板区域的磁化矢量倒转90°后使纵向磁 化饱和的脉冲。再有，也可以设定摄像条件，使得不仅施加单一的区域选择90° SAT脉冲， 还施加多个区域选择90° SAT脉冲。在施加多个区域选择90° SAT脉冲的情况下，可以将 多个选择平板区域设定为放射状或条纹状的图案。
SPAMM脉冲也被称为Rest grid pulse，本来是为了监控心脏的活动而开发的脉 冲。SPAMM脉冲是被区域非选择性地施加的脉冲，通过梯度磁场的调整，可以形成以条纹图 案、格栅图案(格子状的图案)、放射状图案等所希望的图案饱和的区域。而且，因为饱和图 案作为位置标志起作用，故通过伴随SPAMM脉冲的施加的成像，能够得到表示CSF的流动的 图像。
DANTE脉冲也是形成以条纹图案或格栅图案或放射状图案等所希望的图案饱和的 区域的标记脉冲。SPAMM脉冲及DANTE脉冲是与同一时刻施加的多个SAT脉冲等效的脉冲。
进而，也可以设定摄像条件，使得将单一或多个t-SLIP或SAT脉冲、与SPAMM脉冲 或DANTE脉冲进行组合来作为标记脉冲施加。
图5是表示在图4所示的摄像条件设定部40中设定的伴随t-SLIP的施加的摄像 条件的图。
在图5中横轴表示时间。如图5所示，在施加t-SLIP后，连续重复多次数据采集 (数据采集1，数据采集2，数据采集3，…)。因此，可以采集时间上连续且不同的时刻til、 tl2、tl3···的时间序列的数据。即在一个标记脉冲的施加之后可以采集与各时刻对应的多 帧量的成像数据。
更详细的是，在现有技术中，如图1所示，重复进行以下操作标记后进行1帧量的 数据采集，再次标记后进行1帧量的收据采集。因此，在现有技术中，按照每一帧而被标记 的CSF都不相同。另一方面，在本发明中，如图5所示，在进行了 1次标记后，连续地进行与 各个CSF图像的帧相对应的数据采集，因此在各帧之间被标记的CSF是相同的。因此，在本 发明的CSF像的采集方法中，可以更准确且在时间上连续地掌握CSF的动态。
再有，在区域非选择顶脉冲为接通的情况下，几乎同时地施加区域非选择顶脉 冲与区域选择顶脉冲。可以根据基于区域选择顶脉冲的标记区域的设定位置、想要描绘 CSF的关注区域的设定位置、背景部分的纵向磁化的缓和时间等摄像条件，适当地设定从 t-SLIP的施加定时到最初的数据采集定时为止的期间til。
在基于t-SLIP法的成像中有流入(flow-in)法与流出(flow-out)法。流入法是 在关注区域上施加区域选择顶脉冲，使得关注区域中的纵向磁化反转，描绘出从关注区域 的外部流入关注区域且未被标记的CSF的方法。另一方面，流出法是施加区域非选择顶脉 冲使得纵向磁化反转，并且在标记区域上施加区域选择顶脉冲，使得标记区域内的CSF的 纵向磁化反转为正值，有选择地描绘出从标记区域流入关注区域且被标记的CSF的方法。 即，在流入法中标记区域被设定于关注区域，流出法中标记区域被设定于关注区域的外部。
因此，可以确定数据采集定时，使得在CSF流入关注区域后开始数据的采集。再 有，在利用区域非选择顶脉冲使得背景部分的纵向磁化反转的情况下，也可以确定数据采 集定时，使得在通过纵向缓和使背景部分的纵向磁化的绝对值成为零附近的定时开始数据 的采集。
将这种t-SLIP用作标记脉冲的方法尤其使得磁共振成像装置20能够产生3T以 上的高磁场，在确定标志的持续时间的缓和时间较长的情况下是有效的。
图6是表示在图4所示的摄像条件设定部40中设定的伴随SPAMM脉冲的施加的 摄像条件的图。
在图6中横轴表示时间。如图6所示，在施加SPAMM脉冲后，连续重复多次数据采集(数据采集1，数据采集2，数据采集3，…)。因此，可以采集时间上连续的时间序列的 时刻t21、t22、t23…的数据。而且，可以获得与施加t-SLIP的情况同样的效果。
SPAMM脉冲包括RF脉冲和调制梯度(modulated gradient)脉冲。图6表示在2 个90° RF脉冲之间设置调制梯度脉冲来构成SPAMM脉冲的例子。而且，通过调整调制梯 度脉冲的波形或施加轴，从而可以控制条纹图案或格栅图案的宽度。通过SPAMM脉冲的施 加而形成的宽范围的图案伴随CSF的流动而移动。因此，在将SPAMM脉冲用作标记脉冲的 情况下，可以获得能够在同一时刻观察宽范围内的CSF的动态的CSF像。还有，因为图案随 着CSF的流动而移动，所以可以将从SPAMM脉冲的施加定时到最初的数据采集定时为止的 期间t21设定得较短，使得实施上成为零。
另外，格栅图案与条纹图案相比，其标记脉冲的施加时间约为2倍。放射状图案与 格栅图案相比，其标记脉冲的施加时间更长。因此，对于标记区域的图案而言，优选根据摄 像目的或摄像条件来选择条纹图案、格栅图案、放射状图案等所希望的图案。
此外，在图5及图6中，作为成像数据的采集用的顺序，可以使用SSFP (steady state free precession)顺序或 FASE (FastASE :fast asymmetric spinecho 或 fast advanced spin echo)顺序等任意的顺序。
再有，作为用于确定t-SLIP、SAT脉冲、SPAMM脉冲及DANTE脉冲等标记脉冲的施加 定时的触发信号，可以利用时钟信号、ECG(electrocardiogram)信号或者脉波同步(PPG peripheral pulse gating)信号等任意的信号。在利用ECG信号或PPG信号的情况下，ECG 单元或PPG信号检测单元与磁共振成像装置20连接。
还有，在采集成像数据的同时取得被检测体P的呼吸同步信号或ECG信号，摄像后 显示CSF图像之际，按照每帧并行显示(附带显示)表示各帧的摄像时刻与呼吸或心搏等 时间相位是否对应的信息。在利用呼吸同步信号的情况下，优选1帧量的成像数据采集所 需的期间(图5及图6中的数据采集1的期间)与呼吸的一个周期相比非常短。在呼吸的 一个周期约为6秒的情况下，优选1帧量的成像数据采集所需的期间例如为0. 3秒以下。
同样，也可以在采集成像数据的同时，监控呼吸所引起的腹部的扩张与收缩等规 定部位的体动，在摄像后显示CSF图像之际，按照每帧并行显示(附带显示)表示各帧的摄 像时刻与体动的哪个时间相位对应的信息。该情况下，也优选1帧成像数据的采集所需的 期间与体动的一个周期相比非常短。
另外，在施加SPAMM脉冲或DANTE脉冲等标记脉冲之前，也可以施加区域非选择顶 脉冲。这是由于该情况下如以下所说明的那样，认为能观测CSF的期间会增长。
图7是将在标记脉冲之前施加区域非选择顶脉冲时和没有施加区域非选择顶 脉冲时的脉冲顺序与自旋的纵向磁化成分Mz的恢复过程一起进行表示的时序图。在图 7(a) 图7(d)中，横轴为经过时间t，在图7(b)、(c)中，纵轴为纵向磁化成分Mz。在此， 作为一例表示在标记脉冲中采用作为饱和脉冲的SPAMM脉冲的例子。
图7 (a)表示在标记脉冲之前施加区域非选择顶脉冲时的脉冲顺序，依据该脉冲 顺序时的纵向磁化成分Mz的恢复过程如图7(b)所示。按照容易比较纵向磁化成分Mz的 恢复过程的差异的方式，在图7(b)的正下方，作为图7(c)而示出未施加区域非选择顶脉 冲时的纵向磁化成分Mz的恢复过程。图7(d)表示在标记脉冲之前未施加区域非选择顶 脉冲时的脉冲顺序，图7(c)所示的纵向磁化成分Mz的恢复过程是依据图7(d)所示的脉冲顺序时的恢复过程。
在未施加区域非选择顶脉冲的情况下，用SPAMM进行过标记的CSF如图7 (c)所 示，从纵向磁化成分Mz倒转90°的状态逐渐回到静磁场方向。在此，认为在被标记过的CSF 与未被标记的CSF之间的NMR信号的信号电平之差为规定值以上时，即两者的纵向磁化成 分Mz之差为规定值以上时能够识别两者(能够观测CSF)。若这样认为，则在未施加区域非 选择顶脉冲的情况下，能够观测CSF的数据采集期间成为图7(c)所示的At-obSerVe2。
另一方面，在施加区域非选择顶脉冲的情况下，未被标记的CSF如图7(b)所示， 在施加区域非选择顶脉冲后纵向磁化成分Mz反转180°，伴随着时间的经过，纵向磁化成 分Mz恢复到静磁场方向。而且，施加区域非选择顶脉冲后被SPAMM脉冲标记的CSF如图 7(b)所示，自旋的纵向磁化成分Mz仅向静磁场方向恢复90°。因此，被标记的CSF与未 被标记的CSF相比，其纵向磁化成分Mz更早恢复到静磁场方向。然后，伴随着未被标记的 CSF的恢复，在被标记的CSF与未被标记的CSF之间的纵向磁化成分Mz之差成为规定值之 前，都能观测CSF。此时，能观测CSF的数据采集期间为图7(b)所示的At-observel，比图 7(c)所示的At-obSerVe2更长。因此，在施加标记脉冲之前施加区域非选择顶脉冲的情 况下，能够观测CSF的期间变长。
如上所述，在施加标记脉冲之前施加区域非选择顶脉冲的情况下，在处理NMR信 号来生成图像数据的过程中，优选利用作为复数信号的磁共振信号的(并非绝对值)实部 进行REAL重构处理。
更详细的是，在先施加区域非选择顶脉冲的情况下，NMR信号在数据采集的初期， 其纵向磁化成分Mz为负值。相对于此，若进行通常的图像重构处理，则例如实部的平方与 虚部的平方之和的平方根作为绝对值而成为亮度等级。此时，纵向磁化成分相当于-ι的 NMR信号和纵向磁化成分相当于1的NMR信号在亮度上均相等，在0 1的范围内进行亮度显不。
另一方面，进行REAL重构处理，在将纵向磁化成分相当于负值(例如_1)的NMR 信号作为负值进行处理后，若与规定的信号电平(纵向磁化成分相当于1)相加，则可以在 0 2的范围内进行亮度显示。即，与不进行REAL重构处理的情况相比，可以增大动态范围。
接着，对计算机32的其他功能进行说明。
顺序控制器控制部41具有基于来自输入装置33的信息，通过向顺序控制器31提 供包含脉冲顺序的摄像条件，从而使其进行驱动控制的功能。另外，顺序控制器控制部41 还具有从顺序控制器31接收原始数据，在形成于k空间数据库42的k空间内作为k空间 数据进行配置的功能。
CSF像生成部43具有从k空间数据库42取入k空间数据，通过包含图像重构处理 在内的数据处理来生成时间序列的CSF像数据的功能。
显示处理部44具有对CSF像数据实施CSF部分的着色处理等显示处理的功能； 和使显示装置34对显示处理后的CSF像数据进行显示的功能。
(动作及作用)
接着，对磁共振成像装置20的动作及作用进行说明。
图8是表示利用图3所示的磁共振成像装置20以非造影的方式摄像被检测体P的CSF像时的流程的流程图。
首先，在步骤Sl中，摄像条件设定部40如图5、图6、图7 (a)或图7 (d)所示，设定 在施加标记脉冲后连续进行数据采集的CSF摄像条件(图7(a)的情况下也一并设定在标 记脉冲之前施加的区域非选择顶脉冲的摄像条件)。作为标记脉冲，可以利用t-SLIP、SAT 脉冲、SPAMM脉冲或DANTE脉冲等脉冲。
接着，在步骤S2中，按照所设定的摄像条件执行CSF的成像扫描。
为此，预先将被检测体P置于诊视床37上，在被静磁场电源沈励磁的静磁场用磁 铁21 (超导磁铁)的摄像区域形成静磁场。再有，从勻场线圈电源观向勻场线圈22提供 电流，从而形成于摄像区域内的静磁场被均勻化。
而且，若从输入装置33向顺序控制器控制部41提供扫描开始指示，则顺序控制器 控制部41将从摄像条件设定部40取得的包含脉冲顺序在内的摄像条件输入到顺序控制器 31。顺序控制器31按照所输入的脉冲顺序，使梯度磁场电源27、发送器四及接收器30驱 动，从而可以在放置有被检测体P的摄像区域内形成梯度磁场，并且可以从RF线圈M生成 RF信号。
因此，通过被检测体P内部的核磁共振而生成的NMR信号由RF线圈M接收并被 提供给接收器30。接收器30从RF线圈M接收NMR信号，在执行了规定的信号处理后通过 进行A/D变换，从而生成数字数据的NMR信号即原始数据。接收器30将所生成的原始数据 提供给顺序控制器31。顺序控制器31将原始数据提供给顺序控制器控制部41，顺序控制 器控制部41将原始数据作为k空间数据配置在形成于k空间数据库内的k空间中。
另外，也可以与上述的脉冲顺序以及从被检测体P接收NMR信号(数据采集动作) 并行地从被检测体P取得呼吸同步信号或ECG信号、或者进行被检测体P的规定部位的体 动的监控。
接下来在步骤S3中，CSF像生成部43从k空间数据库42取入k空间数据，对该 k空间数据实施包含图像重构处理的数据处理，由此生成时间序列的CSF像数据。此外，在 步骤S2中在施加标记脉冲之前施加了区域非选择顶脉冲的情况下，在该步骤S3中，作为 图像重构处理的一部分而采用REAL重构处理。
图9是表示利用图3所示的磁共振成像装置20拍摄到的CSF像数据的一例的图。
图9示出伴随DANTE脉冲的施加而采集到的某一时刻的CSF像。可以确认通过 DANTE脉冲生成了条纹图案。再有，可以确认伴随CSF的流动，条纹图案也移动。在这种CSF 像中，可以对CSF像数据实施显示处理，以便能够更好地观察CSF的动态。
该情况下，在步骤S4中，显示处理部44对CSF像数据实施显示处理，并使显示装 置；34显示进行过显示处理后的CSF像数据。
图10是表示对图9所示的CSF像数据实施显示处理并使CSF被识别显示出的例子 的图。具体是，若对图9所示的CSF像数据实施信号反转处理，则灰度级反转。进而，若设 定与CSF区域对应的信号的阈值，并对通过阈值处理而提取出的CSF区域实施着色处理，则 可以更清楚的识别显示CSF。另外，也可以利用区域生长法(Region Growing Algorithms) 重新提取(扩展)与通过阈值处理而被作为CSF区域提取出的位置在信号强度上具有连续 性的区域作为CSF区域，对重新提取后的CSF区域实施着色处理。区域生长法如下所述判 断起点的附近像素是否满足预先指定的条件，在满足上述条件的情况下判断为所述附近像素属于相同区域，通过反复执行上述操作，从而提取作为目标的区域整体。
图10是为了方便而以灰度级(无彩色)表示对通过区域生长法重新提取出的CSF 区域实施着色处理后使CSF清晰化的图像的附图。
再有，通过按照时间序列的顺序显示与不同时刻对应的多个CSF像，从而可以如 电影图像(Cine Image)那样将CSF流动的样子作为运动图像来观察。而且，利用彩色图像 可以很容易地掌握作为观察部分的CSF的详细动态。此时，只要在步骤S2中进行了呼吸同 步信号的取得或ECG信号的取得、体动的监控的情况下，按照每帧并行显示(附带显示)各 帧的摄像时刻与呼吸或心搏或体动的哪个时间相位对应的信息即可。
还有，也可以根据从摄像开始时刻开始的经过时间，按照每帧改变着色的基准。作 为一例，考虑作为标记脉冲采用SPAMM脉冲且在标记脉冲之前不施加区域非选择顶脉冲的 情况(参照图7(c))。在刚刚施加了作为饱和脉冲的标记脉冲之后，被标记的(纵向磁化成 分Mz接近0) CSF和未被标记的CSF之间的纵向磁化成分Mz之差增大，两者的NMR信号的 电平差也增大。从施加标记脉冲开始随着时间的经过，被标记的CSF的纵向磁化成分Mz也 逐渐向静磁场方向恢复，被标记的CSF与未被标记的CSF之间的NMR信号的电平差减小。
在此，在白色对应于灰度级(grey scale)显示的100%，黑色对应于灰度级显示 的0%的情况下，来自未被标记的CSF的NMR信号与数据采集时刻无关，信号电平接近于最 高，因此在CSF图像中灰度级例如表现为约100% (白色)。另一方面，来自被标记的CSF 的NMR信号在数据采集时刻为最先的帧中，由于信号电平接近于最低，故灰度级例如表现 为0% (黑色)，但是在数据采集时刻较晚的帧中，随着纵向磁化成分Mz的恢复，信号电平 上升，因此灰度级例如表现为50% (灰色)。
因此，进行图像处理，以便被标记的CSF在所有帧中例如共同表现为黄色，且未被 标记的CSF在所有帧中例如共同表现为红色，且所提取出的CSF区域例如仅在红色到黄色 的着色范围内表现。此时，在数据采集开始时刻为最先的帧中，以黄色表示灰度级0%，越是 数据采集开始时刻较晚的帧，就越提高与黄色显示对应的灰度级的百分比。同时，不管数据 采集时刻如何，都使灰度级100%与红色对应。由此，可以在所有的帧中通用的相同彩色来 显示被标记的CSF，可以在视觉上容易判别CSF的活动。
图11表示对将标记区域设为条纹图案后摄像的CSF像数据实施显示处理从而使 CSF被识别显示出的其他例子。
图12表示对将标记区域设为格栅图案后摄像的CSF像数据实施显示处理从而使 CSF被识别显示出的例子。
图13表示对将标记区域设为放射状图案后摄像的CSF像数据实施显示处理从而 使CSF被识别显示出的例子。
在图11、12、13中以黑白的灰度级进行表示，但实际上例如将图11、12、13中完 全被涂黑的区域作为被标记的CSF，用黄色来表示；将被涂成灰色的区域作为未被标记的 CSF，用红色表示。
如图11、12、13所示，可以确认整个图像内生成了条纹状、格栅状或放射状的被标 记的图案。以黄色表示的被标记的CSF从上述的条纹状、格栅状或放射状的标记图案的区 域偏离，由此可以确认CSF移动。
(效果)12
如上所述，在本发明的磁共振成像装置20中，(施加区域非选择顶脉冲后，或者 不施加区域非选择顶脉冲)在施加标记脉冲之后，连续地采集与不同时刻对应的多帧量的 CSF像数据，对CSF像数据实施着色处理等显示处理，从而使CSF被识别显示出。即，在进行 了一次标记后，连续地进行与各个CSF图像的帧对应的数据采集，因此无论在哪一帧中，被 标记的CSF都是相同的。因此，可以采集到能够容易地掌握CSF的动态的CSF像数据。另 外，可以连续地描绘宽范围内的CSF的动态。
换言之，在临床上，在活动停止的CSF的情况下可以可靠地判定停止。再有，在正 常的CSF的情况下可以使得CSF如何活动可视化。例如，虽然脑积水(hydrocephalus)和 蛛网膜下出血(subarachnoid hemorrhage)呈现相同的症状，但蛛网膜下出血在CSF不活 动这一点上与脑积水不同。因此，根据磁共振成像装置20，能够判别脑积水与蛛网膜下出血。
再有，根据磁共振成像装置20，能够掌握CSF的动态，能够测定CSF的流速。具体 的是，检测以条纹等图案标记的特定部位的CSF在下一帧的CSF图像中移动何种程度的距 离，通过将该移动距离除以帧间的摄像时刻的时间差，从而可以计算CSF的流速。
进而，因为无需如现有的t-SLIP法那样设定多个BBTI，故可以取得无时间差的图 像数据。
另外，在磁共振成像装置20中，对于CSF以外的血液等流体的成像也可以同样地 进行。尤其是适用于没有周期性的流体的成像。
权利要求
1.一种磁共振成像装置，具备磁共振数据采集部，在施加标记脉冲后，连续采集多个磁共振数据，该多个磁共振数据 用于生成与不同的时刻对应的多个脑脊髓液像数据；和脑脊髓液像数据生成部，基于所述多个磁共振数据，以与所述多个磁共振数据分别对 应的方式生成所述多个脑脊髓液像数据。
2.根据权利要求1所述的磁共振成像装置，所述磁共振数据采集部构成为施加饱和 脉冲作为所述标记脉冲。
3.根据权利要求2所述的磁共振成像装置，所述磁共振数据采集部构成为在施加所 述标记脉冲之前施加区域非选择反转恢复脉冲。
4.根据权利要求3所述的磁共振成像装置，所述脑脊髓液像数据生成部构成为利用 REAL重构处理，生成所述多个脑脊髓液像数据。
5.根据权利要求1所述的磁共振成像装置，该磁共振成像装置还具备显示处理部，所 述显示处理部进行用于使所述多个脑脊髓液像数据中的脑脊髓液的区域被识别显示出的 显示处理。
6.根据权利要求5所述的磁共振成像装置，所述显示处理部设定与所述脑脊髓液对应 的阈值之后，通过对所述多个脑脊髓液像数据分别实施阈值处理，来分别提取所述脑脊髓 液的区域，然后对各个所述脑脊髓液的区域着色彩色，制作并显示与所述多个脑脊髓液像 数据分别对应的多个脑脊髓液像。
7.根据权利要求6所述的磁共振成像装置，该磁共振成像装置构成为根据与所述多 个脑脊髓液像数据分别对应的所述磁共振数据的采集时刻，改变对所述多个脑脊髓液像数 据中的各个所述脑脊髓液的区域着色的所述彩色的着色基准。
8.根据权利要求7所述的磁共振成像装置，所述磁共振数据采集部构成为在施加所 述标记脉冲之前施加区域非选择反转恢复脉冲，并且施加饱和脉冲作为所述标记脉冲。
9.根据权利要求6所述的磁共振成像装置，该磁共振成像装置构成为通过所述多个 脑脊髓液像，以相同的所述彩色对利用所述标记脉冲标记过的所述脑脊髓液进行着色。
10.根据权利要求9所述的磁共振成像装置，所述磁共振数据采集部构成为在施加所 述标记脉冲之前施加区域非选择反转恢复脉冲，施加饱和脉冲作为所述标记脉冲。
11.根据权利要求1所述的磁共振成像装置，该磁共振成像装置还具备取得部，在所述多个磁共振数据的连续采集被执行的期间，从被检测体取得呼吸同步 信号；和显示处理部，基于所述多个脑脊髓液像数据，制作并显示多个脑脊髓液像，并且基于所 述呼吸同步信号，一并显示表示所述多个脑脊髓液像分别是在呼吸时间相位中的哪个定时 被摄像的信息。
12.根据权利要求1所述的磁共振成像装置，该磁共振成像装置还具备监控部，在所述多个磁共振数据的连续采集被执行的期间，监控被检测体的周期性体 动；和显示处理部，基于所述多个脑脊髓液像数据，制作并显示多个脑脊髓液像，并且基于所 述监控部的监控结果，一并显示表示所述多个脑脊髓液像分别是在所述体动的哪个定时被 摄像的信息。
13.根据权利要求1所述的磁共振成像装置，该磁共振成像装置还具备计算部，所述计 算部在通过对所述多个脑脊髓液像数据分别实施阈值处理而分别提取出脑脊髓液的区域 之后，检测在所述多个脑脊髓液像数据间被标记过的所述脑脊髓液的移动距离，基于所述 多个磁共振数据的采集时刻的间隔和所述移动距离，计算所述脑脊髓液的流速。
14.根据权利要求1所述的磁共振成像装置，所述磁共振数据采集部构成为施加时空 标记反转脉冲或饱和脉冲作为所述标记脉冲。
15.根据权利要求1所述的磁共振成像装置，所述磁共振数据采集部构成为施加磁化 空间调制脉冲或DANTE脉冲作为所述标记脉冲。
16.根据权利要求1所述的磁共振成像装置，所述磁共振数据采集部构成为对条纹状 的区域或格子状的区域选择性地施加所述标记脉冲。
17.根据权利要求1所述的磁共振成像装置，所述磁共振数据采集部构成为对放射状 的区域选择性地施加所述标记脉冲。
18.—种磁共振成像方法，具有施加标记脉冲的步骤；在施加所述标记脉冲后连续采集多个磁共振数据的步骤，该多个磁共振数据用于生成 与不同时刻对应的多个脑脊髓液像数据；基于所述磁共振数据生成所述多个脑脊髓液像数据的步骤。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种在磁共振成像中不使用造影剂就能将可以更好地掌握CSF动态的图像成像的技术。本发明提供一种磁共振成像装置，具备磁共振数据采集部，在施加标记脉冲后，连续采集多个磁共振数据，该多个磁共振数据用于生成与不同的时刻对应的多个脑脊髓液像数据；和脑脊髓液像数据生成部，基于所述多个磁共振数据，生成所述多个脑脊髓液像数据。
文档编号A61B5/055GK102028465SQ201010154789
公开日2011年4月27日 申请日期2010年3月30日 优先权日2009年9月30日
发明者喜种慎一, 山下裕市, 市之濑伸保 申请人:东芝医疗系统株式会社, 株式会社东芝