JP2009160342A - 磁気共鳴イメージング装置、rfパルスの送信方法およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】i番目のビューにおける各スライスに、隣り合うスライスが連続しないようにRFパルスを送信させる。この時、1つのスライスの両隣のスライスにおいて、励起パルスの位相が反転するようにRFパルスを送信させる。そして、各スライスから磁気共鳴信号を取得する。次に、(i+1)番目のビューにおける各スライスに、隣り合うスライスが連続しないようにRFパルスを送信させる。この時、各スライスにおいて、i番目のビューに送信した励起パルスの位相と位相が反転している励起パルスを送信させる。そして、各スライスから磁気共鳴信号を取得する。そして、取得した磁気共鳴信号に基づいて、画像再構成を実施する。
【選択図】図2
Description
(装置構成)
図1は、本発明に係る一実施形態における磁気共鳴イメージング装置の構成を示す構成図である。本装置は、本発明の実施形態の一例である。
また、例えば、複数のスライスが、1番目のスライス、2番目のスライス、3番目のスライス、4番目のスライスの順に並んでいる場合、1番目のスライスに送信させるRFパルスの位相と、3番目のスライスに送信させるRFパルスの位相とを反転させるように、両スライスにRFパルスを送信させるようにRF駆動部22、勾配駆動部23を制御する。また、2番目のスライスに送信させるRFパルスの位相と、4番目のスライスに送信させるRFパルスの位相とを反転させるように、両スライスにRFパルスを送信させるようにRF駆動部22、勾配駆動部23を制御する。
以下より、本実施形態の磁気共鳴イメージング装置1を用いて、被検体40を撮影する際の動作について説明する。
図3は、本実施形態のマルチスライス撮影におけるパルスシーケンスを示す図である。
ここで、本実施形態におけるRFパルスを送信するスライスの順番は、1番目のスライス、3番目のスライス、・・・・・・、13番目のスライス、2番目のスライス、4番目のスライス、・・・・・・、12番目のスライスとなる。また、RF11は1番目のスライスに送信する励起パルスであり、RF12は1番目のスライスに送信するリフォーカスパルス(refocus pulse)であり、RF121は12番目のスライスに送信する励起パルスであり、RF122は12番目のスライスに送信するリフォーカスパルスである。また、合わせて各スライスにおけるi番目のビューと(i+1)番目のビューでの励起パルスの位相を示す。また、マルチスライス撮影とは、1繰り返し時間(TR)内に複数のスライスの撮影を行うことである。本実施形態においては、図3に示すパルスシーケンスにより、以下に示すように、1繰り返し時間内で13スライスの撮影を行う。そして、それぞれのスライスのk空間が埋まるまで、撮影を繰り返すことにより、13枚のスライス画像を得ることができる。
このとき選択された複数のスライスは、相互に平行であることが好ましい。この1つのビューが本発明の1繰り返し時間(TR)となる。
このi番目のビューにおける、各スライスにRFパルスを送信する順序は、隣り合うスライスが連続しないように、RFパルスを送信する。例えば、奇数番目のスライスに先にRFパルスを送信し、次に偶数番目のスライスにRFパルスを送信する。また、この時、1つのスライスの両隣の2つのスライスに送信する励起パルスの位相が反転するようにRFパルスを送信する。
RFパルスが送信される順序は、例えば、1番目のスライスは1番目にRFパルスが送信され、2番目のスライスは8番目にRFパルスが送信され、3番目のスライスは2番目にRFパルスが送信され、・・・13番目のスライスは7番目にRFパルスが送信される。
また送信される励起パルスの位相は、例えば、表1に示す通りである。1番目のスライスに送信される励起パルスの位相は0度、2番目のスライスに送信される励起パルスの位相は180度、3番目のスライスに送信される励起パルスの位相は180度、4番目のスライスに送信される励起パルスの位相は0度、・・・13番目のスライスに送信されるRFパルスの位相は0度である。これをRFパルスの送信順で記載すると、励起パルスの位相は、0度、180度、0度、180度・・・となる。また、このときの繰り返し時間TRは、例えば、2sである。
このとき選択された複数のスライスは、相互に平行であることが好ましい。この1つのビューが本発明の1繰り返し時間となる。
この(i+1)番目のビューにおける、各スライスにRFパルスを送信する順序は、隣り合うスライスが連続しないように、RFパルスを送信する。例えば、奇数番目のスライスに先にRFパルスを送信し、次に偶数番目のスライスにRFパルスを送信する。また、この時、1つのスライスに隣り合う2つのスライスに、送信する励起パルスの位相が反転するようにRFパルスを送信する。また、この時、(i+1)番目のビューにおける各スライスに、i番目のビューにおける各スライスに送信した励起パルスの位相と反転した位相をもつ励起パルスを送信する。
RFパルスが送信される順序は、例えば、1番目のスライスは1番目にRFパルスが送信され、2番目のスライスは8番目にRFパルスが送信され、3番目のスライスは2番目にRFパルスが送信され、・・・13番目のスライスは7番目にRFパルスが送信される。
またこの時に送信される励起パルスの位相は、例えば、表2に示す通りである。1番目のスライスに送信される励起パルスの位相は180度、2番目のスライスに送信される励起パルスの位相は0度、3番目のスライスに送信される励起パルスの位相は0度、4番目のスライスに送信される励起パルスの位相は180度、・・・13番目のスライスに送信される励起パルスの位相は180度である。これをRFパルスの送信順で記載すると、励起パルスの位相は、0度、180度、0度、180度・・・となる。また、このときの繰り返し時間TRは、例えば、2sである。
T40)。
図4(a)に示すように、理想的には隣り合うスライスに送信させるRFパルスが重なり合わないようにRFパルスのプロファイルは矩形状であることが望ましい。しかし、実際にはRFパルスを送信する時間が有限である等の理由から、所望の領域外のスピンも励起され、図4(b)に示すように、スライスに送信させるRFパルスのプロファイルにサイドローブ50が生ずることとなる。ここで、スライスの厚さtは5mmであり、各スライス間の距離Lは7mmである。このスライス間の距離Lと前述した繰り返し時間TRが、隣り合うスライスに送信されたRFパルスの干渉割合に影響する。スライス間距離Lが長ければ、また繰り返し時間TRが長ければ、RFパルスの干渉の影響は減少する。
ここで、具体的に、スライス枚数が13枚の場合の各スライスの信号強度についてのシミュレーション結果を検討する。
またこの時、各スライスに送信される励起パルスの位相は、1番目のスライスが0度、2番目のスライスが180度、3番目のスライスが0度、4番目のスライスが180度、・・・13番目のスライスが0度である。
また、連続するビュー毎に各スライスにおける励起パルスの位相が交互に反転されるため、2ビュー目の各スライスに送信される励起パルスの位相は、1ビュー目の励起パルスの位相と反転した位相となる。2ビュー目において、1番目のスライスに送信される励起パルスの位相は180度、2番目のスライスは0度となる。これが、nビュー目まで続くこととなる。
2番目のスライスの領域Aにおけるサイドローブは、1ビュー目の1番目のスライスに送信されたRFパルス(励起パルス位相:0度)と、1ビュー目の2番目のスライスに送信されたRFパルスと(励起パルス位相:180度)、2ビュー目の1番目のスライスに送信されたRFパルスと(励起パルス位相:180度)、2ビュー目の2番目のスライスに送信されたRFパルス(励起パルス位相:0度)の影響を受ける。
また、2番目のスライスにおける領域Bのサイドローブは、1ビュー目の3番目のスライスに送信されたRFパルス(励起パルス位相:0度)と、1ビュー目の2番目のスライスに送信されたRFパルスと(励起パルス位相:180度)、2ビュー目の3番目のスライスに送信されたRFパルスと(励起パルス位相:180度)、2ビュー目の2番目のスライスに送信されたRFパルス(励起パルス位相:0度)の影響を受ける。
3番目のスライスにおける領域Bのサイドローブは、1ビュー目の3番目のスライスに送信されたRFパルス(励起パルス位相:0度)と、1ビュー目の2番目のスライスに送信されたRFパルスと(励起パルス位相:180度)、2ビュー目の3番目のスライスに送信されたRFパルスと(励起パルス位相:180度)の影響を受ける。ここで、3番目のスライスは、2ビュー目の2番目のスライスの影響は受けないのは、3番目のスライスにRFパルスを送信した後に2番目のRFパルスを送信するため、2ビュー目の2番目のスライスにRFパルスが送信される前に、2ビュー目の3番目のスライスにRFパルスが送信され、3番目のスライスにRFパルスが送信された時に磁気共鳴信号を取得するからである。
また、3番目のスライスにおける領域Cのサイドローブは、1ビュー目の3番目のスライスに送信されたRFパルス(励起パルス位相:0度)と、1ビュー目の4番目のスライスに送信されたRFパルスと(励起パルス位相:180度)、2ビュー目の3番目のスライスに送信されたRFパルスと(励起パルス位相:180度)の影響を受ける。
4番目のスライスの領域Cにおけるサイドローブは、1ビュー目の3番目のスライスに送信されたRFパルス(励起パルス位相:0度)と、1ビュー目の4番目のスライスに送信されたRFパルスと(励起パルス位相:180度)、2ビュー目の3番目のスライスに送信されたRFパルスと(励起パルス位相:180度)、2ビュー目の2番目のスライスに送信されたRFパルス(励起パルス位相:0度)の影響を受ける。
また、4番目のスライスにおける領域Dのサイドローブは、1ビュー目の5番目のスライスに送信されたRFパルス(励起パルス位相:0度)と、1ビュー目の4番目のスライスに送信されたRFパルスと(励起パルス位相:180度)、2ビュー目の5番目のスライスに送信されたRFパルスと(励起パルス位相:180度)、2ビュー目の4番目のスライスに送信されたRFパルス(励起パルス位相:0度)の影響を受ける。
またこの時、各スライスに送信される励起パルスの位相は、1番目のスライスが0度、2番目のスライスが180度、3番目のスライスが180度、4番目のスライスが0度、・・・13番目のスライスが0度である。
また、2ビュー目の各スライスに送信される励起パルスの位相は、ビュー毎に励起パルスの位相が交互に反転されるため、1ビュー目に送信された励起パルスの位相と反転した位相となる。2ビュー目において、例えば、1番目のスライスに送信される励起パルスの位相は180度、2番目のスライスは0度となる。
2番目のスライスの領域Aにおけるサイドローブは、1ビュー目の1番目のスライスに送信されたRFパルス(励起パルス位相:0度)と、1ビュー目の2番目のスライスに送信されたRFパルスと(励起パルス位相:180度)、2ビュー目の1番目のスライスに送信されたRFパルスと(励起パルス位相:180度)、2ビュー目の2番目のスライスに送信されたRFパルス(励起パルス位相:0度)の影響を受ける。
また、2番目のスライスにおける領域Bのサイドローブは、1ビュー目の3番目のスライスに送信されたRFパルス(励起パルス位相:180度)と、1ビュー目の2番目のスライスに送信されたRFパルスと(励起パルス位相:180度)、2ビュー目の3番目のスライスに送信されたRFパルスと(励起パルス位相:0度)、2ビュー目の2番目のスライスに送信されたRFパルス(励起パルス位相:0度)の影響を受ける。
3番目のスライスにおける領域Bのサイドローブは、1ビュー目の3番目のスライスに送信されたRFパルス(励起パルス位相:180度)と、1ビュー目の2番目のスライスに送信されたRFパルスと(励起パルス位相:180度)、2ビュー目の3番目のスライスに送信されたRFパルスと(励起パルス位相:0度)の影響を受ける。
また、3番目のスライスにおける領域Cのサイドローブは、1ビュー目の3番目のスライスに送信されたRFパルス(励起パルス位相:180度)と、1ビュー目の4番目のスライスに送信されたRFパルスと(励起パルス位相:0度)、2ビュー目の3番目のスライスに送信されたRFパルスと(励起パルス位相:0度)の影響を受ける。
4番目のスライスの領域Cにおけるサイドローブは、1ビュー目の3番目のスライスに送信されたRFパルス(励起パルス位相:180度)と、1ビュー目の4番目のスライスに送信されたRFパルスと(励起パルス位相:0度)、2ビュー目の3番目のスライスに送信されたRFパルスと(励起パルス位相:0度)、2ビュー目の2番目のスライスに送信されたRFパルス(励起パルス位相:180度)の影響を受ける。
また、4番目のスライスにおける領域Dのサイドローブは、1ビュー目の5番目のスライスに送信されたRFパルス(励起パルス位相:0度)と、1ビュー目の4番目のスライスに送信されたRFパルスと(励起パルス位相:0度)、2ビュー目の5番目のスライスに送信されたRFパルスと(励起パルス位相:180度)、2ビュー目の4番目のスライスに送信されたRFパルス(励起パルス位相:180度)の影響を受ける。
図6(b)において、左から、本実施形態の方法により撮影した2番目のスライス、3番目のスライス、4番目のスライス、5番目のスライスの画像である。図6(b)のスライス画像間では撮像部位により画像の明暗はあるが、例えば、3番目のスライス画像は、図6(a)の3番目のスライス画像に比べ明るい画像となっており、5番目のスライス画像は、図6(a)の5番目のスライス画像に比べ明るい画像となっている。したがって、本発明のRFパルスの送信方法により撮影した各スライス間の画像の明度の差は、従来の方法により撮影したスライス画像に比べ、小さくなっていることが分かる。
また、本発明の実施形態において、各スライスに送信するリフォーカスパルスの位相は全て90度であるが、リフォーカスパルスの位相は任意の値をとることができる。
また、本発明の実施形態において、RFパルスを送信させるパルスシーケンスとして、スピンエコー法を用いているが、これには限定されず、例えば、グラディエントエコー法等でもよい。
Claims (17)
- 被検体において、順次並ぶ第1のスライスと第2のスライスと第3のスライスと第4のスライスとを少なくとも含む複数のスライスについて実施するマルチスライス撮影において、前記複数のスライスそれぞれへRFパルスを送信し、前記複数のスライスにて発生する磁気共鳴信号を収集するスキャンを複数の繰り返し時間実施し、スライス画像を生成する磁気共鳴イメージング装置であって、
前記第1のスライスと前記第2のスライスと前記第3のスライスと前記第4のスライスのそれぞれにおいて、連続する前記繰り返し時間ごとに前記RFパルスの位相が交互に反転すると共に、前記繰り返し時間内において、前記第1のスライスに送信する前記RFパルスの位相と前記第3のスライスに送信する前記RFパルスの位相とが反転し、前記繰り返し時間内において、前記第2のスライスに送信する前記RFパルスの位相と前記第4のスライスに送信する前記RFパルスの位相とが反転するように前記RFパルスを送信する、
磁気共鳴イメージング装置。 - 前記第1のスライスについて前記スキャンを実施し、次に前記第3のスライスについて前記スキャンを実施し、その後前記第2のスライスについて前記スキャンを実施し、次に前記第4のスライスについて前記スキャンを実施する、
請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 前記複数のスライスにおいて、奇数番目のスライスについて前記スキャンを実施した後に、偶数番目のスライスについて前記スキャンを実施する、
請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - スピンエコー法によって前記磁気共鳴信号を収集する、
請求項1から3のいずれか1項に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - グラディエントエコー法によって前記磁気共鳴信号を収集する、
請求項1から3のいずれか1項に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 前記第1のスライスと前記第2のスライスと前記第3のスライスと前記第4のスライスとが平行である、
請求項1から5のいずれか1項に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 被検体において、順次並ぶ第1のスライスと第2のスライスと第3のスライスと第4のスライスとを少なくとも含む複数のスライスにおけるマルチスライス撮影において、前記複数のスライスへRFパルスを送信するRFパルスの送信方法であって、
前記第1のスライスと前記第2のスライスと前記第3のスライスと前記第4のスライスのそれぞれにおいて、連続する前記繰り返し時間ごとに前記RFパルスの位相が交互に反転すると共に、前記繰り返し時間内において、前記第1のスライスに送信する前記RFパルスの位相と前記第3のスライスに送信する前記RFパルスの位相とが反転し、前記繰り返し時間内において、前記第2のスライスに送信する前記RFパルスの位相と前記第4のスライスに送信する前記RFパルスの位相とを反転するように前記RFパルスを送信する、
RFパルスの送信方法。 - 前記第1のスライスについて前記スキャンを実施し、次に前記第3のスライスについて前記スキャンを実施し、その後前記第2のスライスについて前記スキャンを実施し、次に前記第4のスライスについて前記スキャンを実施する、
請求項7に記載のRFパルスの送信方法。 - 前記複数のスライスにおいて、奇数番目のスライスについて前記スキャンを実施した後に、偶数番目のスライスについて前記スキャンを実施する、
請求項7に記載のRFパルスの送信方法。 - 前記RFパルスを送信させるパルスシーケンスとして、スピンエコー法を用いる、
請求項7から9のいずれか1項に記載のRFパルスの送信方法。 - 前記RFパルスを送信させるパルスシーケンスとして、グラディエントエコー法を用いる、
請求項7から9のいずれか1項に記載のRFパルスの送信方法。 - 前記第1のスライスと前記第2のスライスと前記第3のスライスと前記第4のスライスとが平行である、
請求項7から11のいずれか1項に記載のRFパルスの送信方法。 - 被検体において、順次並ぶ第1のスライスと第2のスライスと第3のスライスと第4のスライスとを少なくとも含む複数のスライスについて実施するマルチスライス撮影において、前記複数のスライスそれぞれへRFパルスを送信し、前記複数のスライスにて発生する磁気共鳴信号を収集するスキャンを複数の繰り返し時間実施し、スライス画像を生成することをコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記第1のスライスと前記第2のスライスと前記第3のスライスと前記第4のスライスのそれぞれにおいて、連続する繰り返し時間ごとに前記RFパルスの位相が交互に反転すると共に、前記繰り返し時間内において、前記第1のスライスに送信する前記RFパルスの位相と前記第3のスライスに送信する前記RFパルスの位相とが反転し、前記繰り返し時間内において、前記第2のスライスに送信する前記RFパルスの位相と前記第4のスライスに送信する前記RFパルスの位相とが反転するように前記RFパルスを送信する手順を、
前記コンピュータに実行させるためのプログラム。 - 前記第1のスライスについて前記スキャンを実施し、次に前記第3のスライスについて前記スキャンを実施し、その後前記第2のスライスについて前記スキャンを実施し、次に前記第4のスライスについて前記スキャンを実施する手順を前記コンピュータに実行させるための、
請求項13に記載のプログラム。 - 前記複数のスライスにおいて、奇数番目のスライスについて前記スキャンを実施した後に、偶数番目のスライスについて前記スキャンを実施する手順を前記コンピュータに実行させるための、
請求項13に記載のプログラム。 - 前記RFパルスを送信させるパルスシーケンスとして、スピンエコー法を用いる手順を前記コンピュータに実行させるための、
請求項13から15のいずれか1項に記載のプログラム。 - 前記RFパルスを送信させるパルスシーケンスとして、グラディエントエコー法を用いる手順を前記コンピュータに実行させるための、
請求項13から15のいずれか1項に記載のプログラム。
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