JPH0956695A - 拡散強調イメージング方法、動的イメージング方法およびｍｒｉ装置 - Google Patents

拡散強調イメージング方法、動的イメージング方法およびｍｒｉ装置

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JPH0956695A
JPH0956695A JP8028225A JP2822596A JPH0956695A JP H0956695 A JPH0956695 A JP H0956695A JP 8028225 A JP8028225 A JP 8028225A JP 2822596 A JP2822596 A JP 2822596A JP H0956695 A JPH0956695 A JP H0956695A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 体動に起因するアーチファクトを抑制できる
拡散強調イメージング方法およびＭＲＩ装置を提供す
る。 【解決手段】 励起パルスＲ１と，スライスＳを励起す
るスライス勾配Ｓ１とを印加する。次に拡散強調用勾配
ＭＰＧ１を印加する。次に反転パルスＲ２と，データ収
集領域を前記狭いＦＯＶに制限するＦＯＶ制限勾配ＲＳ
を印加する。次に拡散強調用勾配ＭＰＧ２を印加する。
次に正負のリード勾配ＲＡ，ＲＢを交互に連続的にｍ回
印加し、且つ、位相エンコード勾配Ｗを印加しつつ、結
像した複数のエコーｅ１〜ｅｍからそれぞれＭＲデータ
を収集する。位相エンコード勾配Ｗの振幅・時間積は、
磁気回転比をγとするとき、１／（γ・ＦＯＶ）とす
る。 【効果】 位相エンコード軸方向のＦＯＶは狭くなる
が、体動に起因するアーチファクトを抑制した実用的な
分解能の拡散強調イメージが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、拡散強調イメー
ジング方法、動的イメージング方法およびＭＲＩ（Magn
etic Resonance Imaging）装置に関する。さらに詳しく
は、患者の体動に起因するアーチファクト（artifact）
を低減すると共に拡散強調を反映させた拡散強調イメー
ジを得ることができる拡散強調イメージング方法および
空間分解能と時間分解能とに優れた複数の異なる時相の
イメージを得ることができる動的イメージング方法およ
びそれらの方法を好適に実施しうるＭＲＩ装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図１８は、従来のＭＲＩ装置における拡
散強調イメージング処理の一例のフローチャートであ
る。ステップＶ１では、操作者が、スライスを指定す
る。すなわち、図１９に示すように、スライス軸方向Ｄ
ｓの励起領域の位置および幅を入力することにより、ス
ライスＳを指定する。なお、図１９に示すように、横方
向をリード軸方向Ｄｒとし、縦方向を位相エンコード軸
方向Ｄｐとする。ステップＶ３では、操作者が、拡散強
調イメージの位相エンコード軸方向ＤｐのＦＯＶ（Ｆie
ld Ｏf Ｖiew）と位相エンコード数ｍとを指定する。Ｆ
ＯＶは例えば２４０mmとし、ｍは例えば２５６とする。
この場合、図２０に示す関係（ＦＯＶ＝β・ｍ）から、
拡散強調画像Ｇにおける位相エンコード軸方向Ｄｐの空
間分解能βは約０．９４mm（＝２４０／２５６）とな
る。
【０００３】図１８に戻り、ステップＶ４０では、ＩＶ
ＩＭ（ＩntraＶoxel ＩncoherentＭotion）法を適用し
たスピンエコー法のパルスシーケンスＢを作成する。図
２１に、上記スピンエコー法のパルスシーケンスＢを示
す。このパルスシーケンスＢでは、励起パルスＲ１と，
スライスＳを励起するスライス勾配Ｓ１と，位相エンコ
ード勾配ＰＨを印加する。次に拡散強調用勾配ＭＰＧ１
を印加する。次に反転パルスＲ２と、スライス勾配Ｓ２
とを印加する。次に拡散強調用勾配ＭＰＧ２を印加す
る。次にリード勾配ＲＤを印加しつつエコーからＭＲ
（Magnetic Resonance）データを収集する。なお、拡散
強調用勾配ＭＰＧ１，ＭＰＧ２は任意の勾配軸に印加し
てよいので、図２１では、ＭＰ（ＭotionＰrobing）勾
配として別に図示してある。上記ＩＶＩＭ法を適用した
スピンエコー法のパルスシーケンスは、例えば特開平６
−１２１７８１号に開示されている。
【０００４】図１８に戻り、ステップＶ５０，Ｖ５５，
Ｖ５６では、位相エンコード勾配ＰＨを変化させながら
上記パルスシーケンスＢを位相エンコーディング数ｍ回
繰り返して、図２２に示すように、ｋ−空間ＫＳを埋め
るＭＲデータｄ１，ｄ２，…，ｄｍを収集する。図１８
に戻り、ステップＶ６では、上記ｋ−空間ＫＳのＭＲデ
ータｄ１，ｄ２，…，ｄｍに対して２次元フーリエ変換
を実行し、図２３に示すような拡散強調イメージＧを作
成する。図１８に戻り、ステップＶ７では、上記拡散強
調イメージＧを画像表示する。
【０００５】従来のＭＲＩ装置における動的イメージン
グ（ダイナミックイメージング）処理では、被検体に造
影剤を投与し、図２１のパルスシーケンスＢのＭＰＧ１
＝０，ＭＰＧ２＝０としたパルスシーケンスＢ’を用い
てＭＲデータを収集しイメージを得ることを異なる時相
で繰り返し、同じデータ収集領域についての異なる時相
のイメージを得ている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の拡散強調イ
メージング方法では、パルスシーケンスＢを位相エンコ
ード数ｍだけ繰り返す必要がある。位相エンコーディン
グ数ｍ＝２５６とした場合、撮影に約４分かかる。しか
し、撮影時間が約４分にもなると、その間の患者の体動
（例えば呼吸）が不可避になる。ところが、拡散強調イ
メージは動きに非常に敏感であるため、この体動に起因
するアーチファクトが出てしまう問題点がある。また、
上記従来の動的イメージング方法では、異なる時相のイ
メージの時間間隔が約４分であり、時間分解能が低い問
題点がある。そこで、この発明の第１の目的は、体動に
起因するアーチファクトを抑制できるようにした拡散強
調イメージング方法およびＭＲＩ装置を提供することに
ある。また、この発明の第２の目的は、時間分解能が高
い動的イメージング方法およびＭＲＩ装置を提供するこ
とにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】第１の観点では、この発
明は、拡散強調用勾配を付加したシーケンスにより拡散
情報を含むＭＲデータを収集し、拡散強調イメージを得
る拡散強調イメージング方法において、励起パルスと共
に励起領域をスライス軸方向に制限するスライス勾配を
印加し、次に拡散強調用勾配を印加し、次に反転パルス
と共にデータ収集領域を位相エンコード軸方向に制限す
るＦＯＶ制限勾配を印加し、次に拡散強調用勾配を印加
し、次に連続的に勾配磁場を反転させて複数のエコーを
結像させ各エコーからＭＲデータを収集し、それらＭＲ
データから前記データ収集領域の拡散強調イメージを得
ることを特徴とする拡散強調イメージング方法を提供す
る。上記第１の観点による拡散強調イメージング方法で
は、励起パルスと共に励起領域をスライス軸方向に制限
するスライス勾配を印加し、次に拡散強調用勾配を印加
し、次に反転パルスと共にデータ収集領域を位相エンコ
ード軸方向に制限するＦＯＶ制限勾配を印加し、次に拡
散強調用勾配を印加し、次に連続的に勾配磁場を反転さ
せて複数のエコーを結像させ各エコーからＭＲデータを
収集する。そして、それらＭＲデータからデータ収集領
域の拡散強調イメージを得る。このように、１回の励起
（シングルショット）で収集したＭＲデータから拡散強
調イメージを得るため、撮影時間を数秒に短縮可能とな
る。従って、患者の体動は少なく、体動に起因するアー
チファクトを抑制できるようになる。ここで、１回の励
起でＭＲデータを有効に収集できるエコー数は限られて
しまう（数１０個）ため、従来と同じ位相エンコード軸
方向のＦＯＶとすると、空間分解能が著しく低下してし
まう。ところが、ＦＯＶ制限勾配を印加し、位相エンコ
ード軸方向のＦＯＶを狭くするため、空間分解能が低下
しなくなる。従って、位相エンコード軸方向のＦＯＶは
狭くなるが、体動に起因するアーチファクトのない、実
用的な分解能の拡散強調イメージを得られるようにな
る。
【０００８】第２の観点では、この発明は、拡散強調用
勾配を付加したシーケンスにより拡散情報を含むＭＲデ
ータを収集し、拡散強調イメージを得る拡散強調イメー
ジング方法において、励起パルスと共に励起領域をスラ
イス軸方向に制限するスライス勾配を印加し、次に拡散
強調用勾配を印加し、次に反転パルスと共にデータ収集
領域を位相エンコード軸方向に制限するＦＯＶ制限勾配
を印加し、次に拡散強調用勾配を印加し、次に連続的に
勾配磁場を反転させて複数のエコーを結像させ各エコー
からＭＲデータを収集し、その際、スピンエコーセンタ
ーがｋ−空間センターより時間的に前になるように反転
パルスと勾配磁場の印加タイミングを調整して、スピン
エコーセンターとｋ−空間センターとを時間的に一致さ
せた場合よりも反転パルスから勾配磁場の印加開始まで
の時間が長くなるようにし、その長くなった分だけ拡散
強調用勾配の時間幅を長くし、得られたＭＲデータから
前記データ収集領域の拡散強調イメージを得ることを特
徴とする拡散強調イメージング方法を提供する。上記第
２の観点による拡散強調イメージング方法では、上記第
１の観点による拡散強調イメージング方法と同様に位相
エンコード軸方向のＦＯＶは狭くなるが、体動に起因す
るアーチファクトのない、実用的な分解能の拡散強調イ
メージを得られるようになる。さらに、スピンエコーセ
ンター（スピンエコーの信号強度が最大になる時間位
置）とｋ−空間センター（位相エンコード量が“０”の
ＭＲデータを収集する時間位置）とを時間的に一致させ
た場合よりも拡散強調用勾配の時間幅を長くできるが、
拡散強調用勾配の時間幅が長くなるほど拡散強調度は高
くなるので、スピンエコーセンターとｋ−空間センター
とを時間的に一致させた場合よりも拡散強調度の高い拡
散画像を得ることが出来る。なお、スピンエコーセンタ
ーとｋ−空間センターとが時間的に一致しないために理
論的には画質はやや下がるが、実際上問題になる程度で
はない。
【０００９】第３の観点では、この発明は、同じデータ
収集領域からＭＲデータを収集することを異なる時相で
繰り返し、同じデータ収集領域についての異なる時相の
イメージを得る動的イメージング方法において、励起パ
ルスと共に励起領域をスライス軸方向に制限するスライ
ス勾配を印加し、次に反転パルスと共にデータ収集領域
を位相エンコード軸方向に制限するＦＯＶ制限勾配を印
加し、次に連続的に勾配磁場を反転させて複数のエコー
を結像させ各エコーからＭＲデータを収集することを異
なる時相で繰り返し、各時相でのＭＲデータから前記デ
ータ収集領域についての異なる時相のイメージを得るこ
とを特徴とする動的イメージング方法を提供する。上記
第３の観点による動的イメージング方法では、励起パル
スと共に励起領域をスライス軸方向に制限するスライス
勾配を印加し、次に反転パルスと共にデータ収集領域を
位相エンコード軸方向に制限するＦＯＶ制限勾配を印加
し、次に連続的に勾配磁場を反転させて複数のエコーを
結像させ各エコーからＭＲデータを収集することを異な
る時相で繰り返し、各時相でのＭＲデータから前記デー
タ収集領域についての異なる時相のイメージを得て、そ
れら異なる時相のイメージを同一画面に並べて表示す
る。このように、シングルショットで収集したＭＲデー
タから１枚のイメージを得るため、撮影時間を数秒に短
縮可能となる。従って、異なる時相のイメージの時間間
隔を短縮でき、時間分解能が高い動的イメージングを行
うことが出来る。ここで、１回の励起でＭＲデータを有
効に収集できるエコー数は限られてしまう（数１０個）
ため、従来と同じ位相エンコード軸方向のＦＯＶとする
と、空間分解能が著しく低下してしまう。ところが、Ｆ
ＯＶ制限勾配を印加し、位相エンコード軸方向のＦＯＶ
を狭くするため、空間分解能が低下しなくなる。従っ
て、各時相のイメージは、位相エンコード軸方向のＦＯ
Ｖは狭いが、実用的な分解能となる。なお、ＦＯＶが狭
いから、画面上に並べて表示でき、これにより時間変化
を非常に観察しやすくなる。
【００１０】第４の観点では、この発明は、拡散強調用
勾配を付加したシーケンスにより拡散情報を含むＭＲデ
ータを収集するデータ収集手段と、前記ＭＲデータから
拡散強調イメージを得る画像生成手段と、前記拡散強調
イメージを表示する画像表示手段とを備えたＭＲＩ装置
において、前記データ収集手段は、励起パルスと共に励
起領域をスライス軸方向に制限するスライス勾配を印加
し、次に拡散強調用勾配を印加し、次に反転パルスと共
にデータ収集領域を位相エンコード軸方向に制限するＦ
ＯＶ制限勾配を印加し、次に拡散強調用勾配を印加し、
次に連続的に勾配磁場を反転させて複数のエコーを結像
させ各エコーからＭＲデータを収集することを特徴とす
るＭＲＩ装置を提供する。上記第４の観点によるＭＲＩ
装置では、上記第１の観点による拡散強調イメージング
方法を好適に実施できる。この結果、位相エンコード軸
方向のＦＯＶは狭くなるが、体動に起因するアーチファ
クトのない、実用的な分解能の拡散強調イメージを得ら
れるようになる。
【００１１】第５の観点では、この発明は、拡散強調用
勾配を付加したシーケンスにより拡散情報を含むＭＲデ
ータを収集するデータ収集手段と、前記ＭＲデータから
拡散強調イメージを得る画像生成手段と、前記拡散強調
イメージを表示する画像表示手段とを備えたＭＲＩ装置
において、前記データ収集手段は、励起パルスと共に励
起領域をスライス軸方向に制限するスライス勾配を印加
し、次に拡散強調用勾配を印加し、次に反転パルスと共
にデータ収集領域を位相エンコード軸方向に制限するＦ
ＯＶ制限勾配を印加し、次に拡散強調用勾配を印加し、
次に連続的に勾配磁場を反転させて複数のエコーを結像
させ各エコーからＭＲデータを収集し、その際、スピン
エコーセンターがｋ−空間センターより時間的に前にな
るように反転パルスと勾配磁場の印加タイミングを調整
して、スピンエコーセンターとｋ−空間センターとを時
間的に一致させた場合よりも反転パルスから勾配磁場の
印加開始までの時間が長くなるようにし、その長くなっ
た分だけ拡散強調用勾配の時間幅を長くすることを特徴
とするＭＲＩ装置を提供する。上記第５の観点によるＭ
ＲＩ装置では、上記第２の観点による拡散強調イメージ
ング方法を好適に実施できる。この結果、位相エンコー
ド軸方向のＦＯＶは狭くなるが、体動に起因するアーチ
ファクトのない、実用的な分解能の拡散強調イメージを
得られるようになる。さらに、スピンエコーセンターと
ｋ−空間センターとを時間的に一致させた場合よりも拡
散強調度の高い拡散画像を得ることが出来る。
【００１２】第６の観点では、この発明は、上記構成の
ＭＲＩ装置において、前記データ収集手段は、データ収
集領域を位相エンコード軸方向に移動させながらＭＲデ
ータの収集を複数回実行し、前記画像表示手段は、得ら
れた複数の拡散強調イメージを貼り合わせたＦＯＶの大
きな拡散強調イメージを表示することを特徴とするＭＲ
Ｉ装置を提供する。上記第６の観点によるＭＲＩ装置で
は、データ収集領域を位相エンコード軸方向に変えなが
ら上記構成の拡散強調イメージング方法を複数回実行
し、得られた複数の拡散強調イメージを貼り合わせてＦ
ＯＶの大きな拡散強調イメージを作成する。これによれ
ば、ＦＯＶの狭い拡散強調イメージはそれぞれ体動に起
因するアーチファクトのない実用的な分解能の拡散強調
イメージであるから、これらを貼り合わせたＦＯＶの大
きな拡散強調イメージも体動に起因するアーチファクト
のない実用的な分解能の拡散強調イメージとなる。従っ
て、従来と同じＦＯＶで体動に起因するアーチファクト
のない実用的な分解能の拡散強調イメージが得られる。
【００１３】第７の観点では、この発明は、上記構成の
ＭＲＩ装置において、前記データ収集手段は、データ収
集領域を固定し、拡散強調用勾配を変えながらＭＲデー
タの収集を複数回実行し、前記画像表示手段は、得られ
た複数の拡散強調イメージを同一画面に並べて表示する
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、データ収集領域を固定し、拡
散強調用勾配を変えながら上記構成の拡散強調イメージ
ング方法を複数回実行し、得られた複数の拡散強調イメ
ージを同一画面に並べて表示する。これにより、ＦＯＶ
は狭いが体動に起因するアーチファクトのない実用的な
分解能の拡散強調イメージを連続して得られる。また、
ＦＯＶが狭いから、画面上に並べて表示できる。そし
て、拡散強調用勾配を変えているので、並べて表示した
拡散強調イメージを比較することで、真の拡散と見掛け
上の拡散（例えば毛細血管の血液の流れにより生じる）
とを識別できるようになる。これについては、実施例中
で詳述する。
【００１４】第８の観点では、この発明は、同じデータ
収集領域からＭＲデータを収集することを異なる時相で
繰り返すデータ収集手段と、前記各時相のＭＲデータか
ら同じデータ収集領域についての異なる時相のイメージ
を得る画像生成手段と、前記イメージを表示する画像表
示手段とを備えたＭＲＩ装置において、前記データ収集
手段は、励起パルスと共に励起領域をスライス軸方向に
制限するスライス勾配を印加し、次に反転パルスと共に
データ収集領域を位相エンコード軸方向に制限するＦＯ
Ｖ制限勾配を印加し、次に連続的に勾配磁場を反転させ
て複数のエコーを結像させ各エコーからＭＲデータを収
集することを異なる時相で繰り返し、前記画像表示手段
は、異なる時相のイメージを同一画面に並べて表示する
ことを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。上記第８の観
点によるＭＲＩ装置では、上記第３の観点による動的イ
メージング方法を好適に実施できる。この結果、時間分
解能が高い動的イメージングを行うことが出来る。ま
た、ＦＯＶは狭いが、画面上に並べて表示でき、これに
より時間変化を非常に観察しやすくなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、図に示す実施の形態により
この発明をさらに詳細に説明する。なお、これによりこ
の発明が限定されるものではない。
【００１６】−第１の実施形態− 図１は、この発明の第１の実施形態にかかるＭＲＩ装置
の構成図である。このＭＲＩ装置１００において、マグ
ネットアセンブリ１は、内部に被検体を挿入するための
空間部分（孔）を有し、この空間部分を取りまくように
して、被検体に一定の主磁場を印加する主磁場コイル
と、勾配磁場を発生するための勾配磁場コイル（勾配磁
場コイルはｘ軸，ｙ軸，ｚ軸の各コイルを備えており、
これらの組み合わせによりスライス軸，位相エンコード
軸，リード軸が決まる）と、被検体内の原子核のスピン
を励起するためのＲＦパルスを送信する送信コイルと、
被検体からのＮＭＲ信号を受信する受信コイル等が配置
されている。主磁場コイル，勾配磁場コイル，送信コイ
ルおよび受信コイルは、それぞれ主磁場電源２，勾配磁
場駆動回路３，ＲＦ電力増幅器４および前置増幅器５に
接続されている。
【００１７】計算機７は、パルスシーケンスを作成し、
シーケンス記憶回路８に渡す。シーケンス記憶回路８
は、パルスシーケンスを記憶し、そのパルスシーケンス
に基づいて勾配磁場駆動回路３を操作し、マグネットア
センブリ１の勾配磁場コイルから勾配磁場を発生させる
と共に、ゲート変調回路９を操作し、ＲＦ発振回路１０
の搬送波出力信号を所定タイミング・所定包絡線形状の
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４に加え、ＲＦ電力増幅器４でパワー増幅した
後、前記マグネットアセンブリ１の送信コイルに印加す
る。
【００１８】前置増幅器５は、マグネットアセンブリ１
の受信コイルで受信したＮＭＲ信号を増幅し、位相検波
器１２に入力する。位相検波器１２は、ＲＦ発振回路１
０の搬送波出力信号を参照信号とし、ＮＭＲ信号を位相
検波して、Ａ／Ｄ変換器１１に与える。Ａ／Ｄ変換器１
１は、アナログ信号のＮＭＲ信号をディジタル信号のＭ
Ｒデータに変換し、計算機７に入力する。
【００１９】計算機７は、Ａ／Ｄ変換器１１からＭＲデ
ータを読み込み、画像再構成演算を行い、イメージを作
成する。このイメージは、表示装置６にて表示される。
また、計算機７は、操作卓１３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。
【００２０】図２は、上記ＭＲＩ装置１００で実行され
る拡散強調イメージング処理のフローチャートである。
ステップＶ１では、操作者が、スライスを指定する。す
なわち、図３に示すように、スライス軸方向Ｄｓの励起
領域の位置および幅を入力することにより、スライスＳ
を指定する。なお、図３に示すように、横方向をリード
軸方向Ｄｒとし、縦方向を位相エンコード軸方向Ｄｐと
する。ステップＶ２では、操作者が、ＦＯＶ中心位置を
指定する。すなわち、図３に示すように、位相エンコー
ド軸方向Ｄｐの位置としてＦＯＶ中心位置Ｐを指定す
る。ステップＶ３では、操作者が、拡散強調イメージの
位相エンコード軸方向Ｄｐの空間分解能βと位相エンコ
ード数ｍとを指定する。βは例えば１mmとし、ｍは例え
ば３２とする。この場合、図４に示すように、拡散強調
画像Ｇにおける位相エンコード軸方向ＤｐのＦＯＶ（＝
β・ｍ＝１・３２）は、３２mmとなる。
【００２１】ステップＶ４では、ＩＶＩＭ法を適用した
ＥＰＩ（Ｅcho Ｐlanar Ｉmaging）法のパルスシーケン
スＡを作成する。図５に、上記ＥＰＩ法のパルスシーケ
ンスＡを示す。このパルスシーケンスＡでは、励起パル
スＲ１と，スライスＳを励起するスライス勾配Ｓ１とを
印加する。次に拡散強調用勾配ＭＰＧ１を印加する。次
に反転パルスＲ２と，データ収集領域を前記狭いＦＯＶ
（図４参照）に制限するＦＯＶ制限勾配ＲＳを印加す
る。ＦＯＶ中心位置Ｐは、反転パルスＲ２の送信周波数
およびＦＯＶ制限勾配ＲＳにより決まる。次に拡散強調
用勾配ＭＰＧ２を印加する。次に正負のリード勾配Ｒ
Ａ，ＲＢを交互に連続的にｍ回印加し、且つ、位相エン
コード勾配Ｗを印加しつつ、結像した複数のエコーｅ１
〜ｅｍからそれぞれＭＲデータを収集する。なお、位相
エンコード勾配Ｗの振幅・時間積は、磁気回転比をγと
するとき、１／（γ・ＦＯＶ）とする。また、撮影時間
を短縮するためにハーフフーリエ（Half Fourier）法を
用い、８位相エンコードステップ以上のオーバーサンプ
リングを行っている。
【００２２】図５のパルスシーケンスＡにおいて、励起
パルスＲ１から反転パルスＲ２までの時間を“ＴＥ／
２”（例えば７０ｍｓ）とするとき、励起パルスＲ１か
らスピンエコーセンターＥＣまでの時間はＴＥ（例えば
１４０ｍｓ）となる。また、オーバーサンプリング時間
をｔａ（例えば２５ｍｓ）とするとき、スピンエコーセ
ンターＥＣとｋ−空間センターＫＣを一致させるため、
励起パルスＲ１からリード勾配ＲＡ，ＲＢの印加開始ま
での時間は“ＴＥ−ｔａ”（例えば１１５ｍｓ）とな
る。また、ＦＯＶ制限勾配ＲＳの時間幅をｔｂ（例えば
１０ｍｓ）とするとき、拡散強調用勾配ＭＰＧ１，ＭＰ
Ｇ２の時間幅ｔの上限は“ＴＥ／２−ｔａ−ｔｂ／２”
（例えば４０ｍｓ）となる。また、励起パルスＲ１とス
ライス勾配Ｓ１のための時間をｔｃ（例えば５ｍｓ）と
するとき、拡散強調用勾配ＭＰＧ１の前の空き時間ｔｄ
は“ＴＥ／２−ｔｂ／２−ｔ−ｔｃ”（例えば２０ｍ
ｓ）となる。
【００２３】図２に戻り、ステップＶ５では、上記パル
スシーケンスＡにより、図６に示すように、ｋ−空間Ｋ
Ｓの半分とオーバーサンプリング分のＭＲデータを収集
する。図２に戻り、ステップＶ６では、上記ｋ−空間Ｋ
ＳのＭＲデータに対して２次元フーリエ変換を施し、図
７に示すような拡散強調イメージＧを作成する。ステッ
プＶ７では、上記拡散強調イメージＧを画像表示する。
【００２４】以上のように、１回の励起で収集したＭＲ
データから拡散強調イメージＧを得るため、撮影時間を
数１０ｍ秒から数秒に短縮でき、体動に起因するアーチ
ファクトを抑制できる。この拡散強調イメージＧの位相
エンコード軸方向ＤｐのＦＯＶは狭くなるが、実用的に
十分な分解能が得られる。
【００２５】−第２の実施形態− 第２の実施形態にかかるＭＲＩ装置の構成図は図１と同
じである。図８は、第２実施形態のＭＲＩ装置で実行さ
れる拡散強調イメージング処理のフローチャートであ
る。ステップＶ１では、操作者が、スライスＳを指定す
る。ステップＶ２では、操作者が、ＦＯＶ中心位置Ｐを
指定する。ステップＶ３では、操作者が、空間分解能β
と位相エンコード数ｍとを指定する。βは例えば１mmと
し、ｍは例えば３２とする。ステップＶ４では、上記パ
ルスシーケンスＡを作成する。
【００２６】ステップＶ１５では、パルスシーケンスＡ
における空き時間ｔｄ（例えば２５ｍｓ）を求める。そ
して、反転パルスＲ２の印加時刻をｔｄ／２（例えば１
０ｍｓ）だけ前にずらすと共に拡散強調用勾配ＭＰＧ
１，ＭＰＧ２の時間幅ｔ（例えば４０ｍｓ）を時間ｔｄ
／２（例えば１０ｍｓ）だけ長くしたパルスシーケンス
ＡＡを作成する。図９に、このパルスシーケンスＡＡを
示す。このパルスシーケンスＡＡでは、拡散強調用勾配
ＭＰＧ１’，ＭＰＧ２’の時間幅ｔ’＝ｔ＋ｔｄ／２
（例えば５０ｍｓ）となり、前記パルスシーケンスＡよ
りも約２５％長くなっている。一方、エコーセンターＥ
Ｃは、ｋ−空間センターＫＣよりもｔｄ（例えば２０ｍ
ｓ）だけ前へずれている。
【００２７】図８に戻り、ステップＶ５１では、上記パ
ルスシーケンスＡＡにより、図１０に示すように、ｋ−
空間ＫＳの半分とオーバーサンプリング分のＭＲデータ
を収集する。図８に戻り、ステップＶ６では、上記ｋ−
空間ＫＳのＭＲデータに対して２次元フーリエ変換を施
し、図７に示すような拡散強調イメージＧを作成する。
ステップＶ７では、上記拡散強調イメージＧを画像表示
する。
【００２８】以上のように、１回の励起で収集したＭＲ
データから拡散強調イメージＧを得るため、撮影時間を
数１０ｍ秒から数秒に短縮でき、体動に起因するアーチ
ファクトを抑制できる。この拡散強調イメージＧの位相
エンコード軸方向ＤｐのＦＯＶは狭くなるが、実用的に
十分な分解能が得られる。さらに、撮影時間を増やすこ
となく拡散強調用勾配ＭＰＧ１’，ＭＰＧ２’の時間幅
を長くすることができ、拡散強調度の高い拡散強調イメ
ージを得られるようになる。なお、ｋ−空間センターＫ
ＣとスピンエコーセンターＥＣとが一致しないための画
質の劣化は実用上問題ない。
【００２９】−第３の実施形態− 第３の実施形態にかかるＭＲＩ装置の構成図は図１と同
じである。図１１は、第３実施形態のＭＲＩ装置で実行
される拡散強調イメージング処理のフローチャートであ
る。ステップＶ１では、操作者が、スライスＳを指定す
る。ステップＶ２１では、ＦＯＶ中心位置Ｐを初期位置
に設定する。ステップＶ３では、操作者が、空間分解能
βと位相エンコード数ｍとを指定する。βは例えば１mm
とし、ｍは例えば３２とする。ステップＶ４では、ＩＶ
ＩＭ法を適用したＥＰＩ法のパルスシーケンスＡを作成
する。ステップＶ５では、パルスシーケンスＡによりＭ
Ｒデータを収集する。ステップＶ６では、上記ｋ−空間
ＫＳのＭＲデータに対して２次元フーリエ変換を実行
し、拡散強調イメージＧ１を作成する。ステップＶ２
２，Ｖ２３では、ＦＯＶ中心位置ＰをＦＯＶの大きさだ
け順に移動させながら前記ステップＶ４〜Ｖ６を繰り返
し、拡散強調イメージＧ２〜Ｇｈ（ｈ＝目的の広いＦＯ
Ｖ／各拡散強調イメージの狭いＦＯＶ）を作成する。Ｆ
ＯＶ中心位置Ｐの移動は、反転パルスＲ２の送信周波数
および／またはＦＯＶ制限勾配ＲＳを変化させればよ
い。このようにして得られた拡散強調イメージＧ１〜Ｇ
ｈを図１２に例示する。ステップＶ７１では、図１３に
示すように、上記拡散強調イメージＧ１〜Ｇｈを貼り合
わせた広いＦＯＶの拡散強調イメージＭＧを作成し画像
表示する。以上により、従来と同じＦＯＶで体動に起因
するアーチファクトのない実用的な分解能の拡散強調イ
メージが得られる。
【００３０】なお、上記の実施形態では図５のパルスシ
ーケンスＡによりＭＲデータを収集するように説明した
が、図９のパルスシーケンスＡＡによりＭＲデータを収
集するようにしてもよい。
【００３１】−第４の実施形態− 第４の実施形態にかかるＭＲＩ装置の構成図は図１と同
じである。図１４は、第４の実施形態のＭＲＩ装置で実
行される拡散強調イメージング処理のフローチャートで
ある。ステップＶ１では、操作者が、スライスＳを指定
する。ステップＶ２では、操作者が、ＦＯＶ中心位置Ｐ
を指定する。ステップＶ３では、操作者が、空間分解能
βと位相エンコード数ｍとを指定する。βは例えば１mm
とし、ｍは例えば３２とする。ステップＶ３１では、操
作者が、撮影回数ｎと時間間隔と拡散強調用勾配の勾配
ステップとを指定する。ステップＶ４１では、ＩＶＩＭ
法を適用したＥＰＩ法のパルスシーケンスＡを作成す
る。ただし、拡散強調用勾配ＭＰＧ１，ＭＰＧ２の初期
値を“０”とする。ステップＶ５では、パルスシーケン
スＡによりＭＲデータを収集する。ステップＶ６では、
上記ｋ−空間ＫＳのＭＲデータに対して２次元フーリエ
変換を実行し、拡散強調イメージＧ０を作成する。但
し、拡散強調用勾配ＭＰＧ１，ＭＰＧ２が初期値“０”
であるから、拡散強調イメージＧ０は実際には拡散強調
していないイメージである。ステップＶ５１，Ｖ５３で
は、拡散強調用勾配ＭＰＧ１，ＭＰＧ２を順に勾配ステ
ップだけ大きくしながら、時間間隔をおいて前記ステッ
プＶ５，Ｖ６を指定の撮影回数ｎだけ繰り返し、拡散強
調イメージＧ２〜Ｇｎを作成する。ステップＶ７２で
は、上記拡散強調イメージＧ１〜Ｇｎを並べて画像表示
する。
【００３２】図１５に示すａは例えば毛細血管の血液の
流れにより生じる見掛け上の拡散を示し、その信号強度
は拡散強調用勾配ＭＧ１，ＭＧ２が小さいところでは大
きいが，拡散強調用勾配ＭＧ１，ＭＧ２が大きいところ
では著しく小さくなる。一方、図１５に示すｂは細胞中
の水による真の拡散を示し、その信号強度は拡散強調用
勾配ＭＧ１，ＭＧ２が小さいところでは小さいが，拡散
強調用勾配ＭＧ１，ＭＧ２が大きくなってもあまり小さ
くならない。これにより、並べて表示した拡散強調イメ
ージを比較することで、真の拡散と見掛け上の拡散とを
識別できるようになる。
【００３３】なお、上記の実施形態では図５のパルスシ
ーケンスＡによりＭＲデータを収集するように説明した
が、図９のパルスシーケンスＡＡによりＭＲデータを収
集するようにしてもよい。
【００３４】−第５の実施形態− 第５の実施形態にかかるＭＲＩ装置の構成図は図１と同
じである。図１６は、第５の実施形態のＭＲＩ装置で実
行される動的イメージング処理のフローチャートであ
る。ステップＶ１では、操作者が、スライスＳを指定す
る。ステップＶ２では、操作者が、ＦＯＶ中心位置Ｐを
指定する。ステップＶ３では、操作者が、空間分解能β
と位相エンコード数ｍとを指定する。βは例えば１mmと
し、ｍは例えば３２とする。ステップＶ３１では、操作
者が、撮影回数ｎと時間間隔とを指定する。ステップＶ
４では、図５のパルスシーケンスＡでＭＰＧ１＝０，Ｍ
ＰＧ２＝０（または図９のパルスシーケンスＡＡでＭＰ
Ｇ１’＝０，ＭＰＧ２’＝０）としたＥＰＩ法のパルス
シーケンスＡ’を作成する。ステップＶ５では、パルス
シーケンスＡ’によりＭＲデータを収集する。ステップ
Ｖ６では、上記ｋ−空間ＫＳのＭＲデータに対して２次
元フーリエ変換を実行し、第１時相のイメージＧ１を作
成する。ステップＶ５１では、時間間隔をおいた時刻ｔ
２〜ｔｎにおいて前記ステップＶ５，Ｖ６を繰り返し、
第２〜第ｎ時相のイメージＧ２〜Ｇｎを作成する。ステ
ップＶ７２では、図１７に示すように、上記各時相のイ
メージＧ１〜Ｇｎを並べて画像表示する。以上により、
ＦＯＶは狭いが実用的な空間分解能のイメージを高い時
間分解能で連続して得ることができ、イメージの時間変
化を観察できる。例えば、被検体に造影剤などを注入し
て、その時間変化を観察することができる。
【００３５】
【発明の効果】この発明の拡散強調イメージング方法お
よびＭＲＩ装置によれば、位相エンコード軸方向のＦＯ
Ｖは狭くなるが、体動に起因するアーチファクトを抑制
した実用的な空間分解能の拡散強調イメージが得られ
る。また、従来と同じＦＯＶで体動に起因するアーチフ
ァクトのない実用的な空間分解能の拡散強調イメージが
得られる。さらに、真の拡散と見掛け上の拡散とを識別
できるようになる。また、拡散強調度の高い拡散強調イ
メージが得られる。
【００３６】また、この発明の動的イメージング方法お
よびＭＲＩ装置によれば、位相エンコード軸方向のＦＯ
Ｖは狭くなるが、実用的な空間分解能のイメージを高い
時間分解能で連続して得ることができ、イメージの時間
変化を観察できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態のＭＲＩ装置の構成
図である。
【図２】第１の実施形態のＭＲＩ装置における拡散強調
イメージング処理のフローチャートである。
【図３】スライスとＦＯＶ中心位置の説明図である。
【図４】狭いＦＯＶの説明図である。
【図５】この発明の拡散強調イメージング方法に用いる
パルスシーケンスの例示図である。
【図６】図５のパルスシーケンスにおけるｋ空間上のデ
ータ収集軌跡図である。
【図７】狭いＦＯＶの拡散強調イメージの例示図であ
る。
【図８】第２の実施形態のＭＲＩ装置における拡散強調
イメージング処理のフローチャートである。
【図９】この発明の拡散強調イメージング方法に用いる
パルスシーケンスの他の例示図である。
【図１０】図９のパルスシーケンスにおけるｋ空間上の
データ収集軌跡図である。
【図１１】第３の実施形態のＭＲＩ装置における拡散強
調イメージング処理のフローチャートである。
【図１２】ＦＯＶ中心位置をずらせた拡散強調イメージ
の貼り合せの説明図である。
【図１３】ＦＯＶ中心位置をずらせた複数の拡散強調イ
メージを貼り合せた広いＦＯＶの拡散強調イメージの例
示図である。
【図１４】第４の実施形態のＭＲＩ装置における拡散強
調イメージング処理のフローチャートである。
【図１５】真の拡散と見掛け上の拡散の説明図である。
【図１６】第５の実施形態のＭＲＩ装置における動的イ
メージング処理のフローチャートである。
【図１７】撮影時刻の異なるイメージを並べて表示する
画面の説明図である。
【図１８】従来のＭＲＩ装置における拡散強調イメージ
ング処理のフローチャートである。
【図１９】スライスの説明図である。
【図２０】広いＦＯＶの説明図である。
【図２１】従来の拡散強調イメージング方法のパルスシ
ーケンスの例示図である。
【図２２】従来のｋ空間上のデータ収集軌跡図である。
【図２３】広いＦＯＶの拡散強調イメージの例示図であ
る。
【符号の説明】
１００ ＭＲＩ装置 １ マグネットアセンブリ ３ 勾配磁場駆動回路 ７ 計算機 ８ シーケンス記憶回路 ＭＰＧ１，ＭＰＧ２，ＭＰＧ１’，ＭＰＧ２’
拡散強調用勾配 Ｒ１ 励起パルス Ｒ２ 反転パルス ＲＡ，ＲＢ リード勾配 ＲＳ ＦＯＶ制限勾配 Ｓ１ スライス勾配 Ｗ 位相エンコード勾配

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 拡散強調用勾配を付加したシーケンスに
    より拡散情報を含むＭＲデータを収集し、拡散強調イメ
    ージを得る拡散強調イメージング方法において、 励起パルスと共に励起領域をスライス軸方向に制限する
    スライス勾配を印加し、次に拡散強調用勾配を印加し、
    次に反転パルスと共にデータ収集領域を位相エンコード
    軸方向に制限するＦＯＶ制限勾配を印加し、次に拡散強
    調用勾配を印加し、次に連続的に勾配磁場を反転させて
    複数のエコーを結像させ各エコーからＭＲデータを収集
    し、得られたＭＲデータから前記データ収集領域の拡散
    強調イメージを得ることを特徴とする拡散強調イメージ
    ング方法。
  2. 【請求項２】 拡散強調用勾配を付加したシーケンスに
    より拡散情報を含むＭＲデータを収集し、拡散強調イメ
    ージを得る拡散強調イメージング方法において、 励起パルスと共に励起領域をスライス軸方向に制限する
    スライス勾配を印加し、次に拡散強調用勾配を印加し、
    次に反転パルスと共にデータ収集領域を位相エンコード
    軸方向に制限するＦＯＶ制限勾配を印加し、次に拡散強
    調用勾配を印加し、次に連続的に勾配磁場を反転させて
    複数のエコーを結像させ各エコーからＭＲデータを収集
    し、その際、スピンエコーセンターがｋ−空間センター
    より時間的に前になるように反転パルスと勾配磁場の印
    加タイミングを調整して、スピンエコーセンターとｋ−
    空間センターとを時間的に一致させた場合よりも反転パ
    ルスから勾配磁場の印加開始までの時間が長くなるよう
    にし、その長くなった分だけ拡散強調用勾配の時間幅を
    長くし、得られたＭＲデータから前記データ収集領域の
    拡散強調イメージを得ることを特徴とする拡散強調イメ
    ージング方法。
  3. 【請求項３】 同じデータ収集領域からＭＲデータを収
    集することを異なる時相で繰り返し、同じデータ収集領
    域についての異なる時相のイメージを得る動的イメージ
    ング方法において、 励起パルスと共に励起領域をスライス軸方向に制限する
    スライス勾配を印加し、次に反転パルスと共にデータ収
    集領域を位相エンコード軸方向に制限するＦＯＶ制限勾
    配を印加し、次に連続的に勾配磁場を反転させて複数の
    エコーを結像させ各エコーからＭＲデータを収集するこ
    とを異なる時相で繰り返し、各時相でのＭＲデータから
    前記データ収集領域についての異なる時相のイメージを
    得ることを特徴とする動的イメージング方法。
  4. 【請求項４】 拡散強調用勾配を付加したシーケンスに
    より拡散情報を含むＭＲデータを収集するデータ収集手
    段と、前記ＭＲデータから拡散強調イメージを得る画像
    生成手段と、前記拡散強調イメージを表示する画像表示
    手段とを備えたＭＲＩ装置において、 前記データ収集手段は、励起パルスと共に励起領域をス
    ライス軸方向に制限するスライス勾配を印加し、次に拡
    散強調用勾配を印加し、次に反転パルスと共にデータ収
    集領域を位相エンコード軸方向に制限するＦＯＶ制限勾
    配を印加し、次に拡散強調用勾配を印加し、次に連続的
    に勾配磁場を反転させて複数のエコーを結像させ各エコ
    ーからＭＲデータを収集することを特徴とするＭＲＩ装
    置。
  5. 【請求項５】 拡散強調用勾配を付加したシーケンスに
    より拡散情報を含むＭＲデータを収集するデータ収集手
    段と、前記ＭＲデータから拡散強調イメージを得る画像
    生成手段と、前記拡散強調イメージを表示する画像表示
    手段とを備えたＭＲＩ装置において、 前記データ収集手段は、励起パルスと共に励起領域をス
    ライス軸方向に制限するスライス勾配を印加し、次に拡
    散強調用勾配を印加し、次に反転パルスと共にデータ収
    集領域を位相エンコード軸方向に制限するＦＯＶ制限勾
    配を印加し、次に拡散強調用勾配を印加し、次に連続的
    に勾配磁場を反転させて複数のエコーを結像させ各エコ
    ーからＭＲデータを収集し、その際、スピンエコーセン
    ターがｋ−空間センターより時間的に前になるように反
    転パルスと勾配磁場の印加タイミングを調整して、スピ
    ンエコーセンターとｋ−空間センターとを時間的に一致
    させた場合よりも反転パルスから勾配磁場の印加開始ま
    での時間が長くなるようにし、その長くなった分だけ拡
    散強調用勾配の時間幅を長くすることを特徴とするＭＲ
    Ｉ装置。
  6. 【請求項６】 請求項４または請求項５に記載のＭＲＩ
    装置において、前記データ収集手段は、データ収集領域
    を位相エンコード軸方向に移動させながら請求項４また
    は請求項５に記載のＭＲデータの収集を複数回実行し、
    前記画像表示手段は、得られた複数の拡散強調イメージ
    を貼り合わせたＦＯＶの大きな拡散強調イメージを表示
    することを特徴とするＭＲＩ装置。
  7. 【請求項７】 請求項４または請求項５に記載のＭＲＩ
    装置において、前記データ収集手段は、データ収集領域
    を固定し、拡散強調用勾配を変えながら請求項４または
    請求項５に記載のＭＲデータの収集を複数回実行し、前
    記画像表示手段は、得られた複数の拡散強調イメージを
    同一画面に並べて表示することを特徴とするＭＲＩ装
    置。
  8. 【請求項８】 同じデータ収集領域からＭＲデータを収
    集することを異なる時相で繰り返すデータ収集手段と、
    前記各時相のＭＲデータから同じデータ収集領域につい
    ての異なる時相のイメージを得る画像生成手段と、前記
    イメージを表示する画像表示手段とを備えたＭＲＩ装置
    において、 前記データ収集手段は、励起パルスと共に励起領域をス
    ライス軸方向に制限するスライス勾配を印加し、次に反
    転パルスと共にデータ収集領域を位相エンコード軸方向
    に制限するＦＯＶ制限勾配を印加し、次に連続的に勾配
    磁場を反転させて複数のエコーを結像させ各エコーから
    ＭＲデータを収集することを異なる時相で繰り返し、前
    記画像表示手段は、異なる時相のイメージを同一画面に
    並べて表示することを特徴とするＭＲＩ装置。
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