JP4694713B2 - Ｒｆパルス調整方法および装置並びに磁気共鳴撮影装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＲＦパルス（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｐｕｌｓｅ）調整方法および装置並びに磁気共鳴撮影装置に関し、とくに、磁気共鳴撮影用のＲＦパルスを調整する方法および装置、並びに、ＲＦパルス調整装置を備えた磁気共鳴撮影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気共鳴撮影（ＭＲＩ：Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）装置では、マグネットシステム（ｍａｇｎｅｔ ｓｙｓｔｅｍ）の内部空間、すなわち、静磁場を形成した撮影空間に撮影の対象を搬入し、勾配磁場および高周波磁場を印加して対象内のスピン（ｓｐｉｎ）から磁気共鳴信号を発生させ、その受信信号に基づいて画像を再構成する。
【０００３】
高周波磁場はＲＦパルスとして印加される。ＳＮＲ（ｓｉｇｎａｌ ｔｏ ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ）の良い磁気共鳴信号を得るために、撮影開始に先立ってＲＦパルスの調整が行われる。ＲＦパルスの調整はチューニング（ｔｕｎｉｎｇ）とも呼ばれる。チューニングの目的は、スピンの励起角度すなわちフリップアングル（ｆｌｉｐ ａｎｇｌｅ）を正確に９０°とするＲＦパルス強度を求めることである。
【０００４】
チューニングは、ＲＦコイルから送信するＲＦパルスにより、対象の内部のスピンを励起してリードアウト勾配磁場の下で磁気共鳴信号を測定し、磁気共鳴信号の全長にわたるサンプリング値の２乗和を求め、この値が最大となるようにＲＦパルスの強度を調整することにより行う。２乗和は、フーリエ変換後の磁気共鳴信号の２乗和を利用する場合もある。
【０００５】
チューニングには、文献 Ｊ．Ｗ．ＣＡＲＬＳＯＮ ＡＮＤ Ｄ．Ｍ．ＫＲＡＭＥＲ，”Ｒａｐｉｄ Ｒａｄｉｏｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｉｎ ＭＲＩ”，ＭＡＧＮＥＴＩＣ ＲＥＳＯＮＡＮＣＥ ＩＮ ＭＥＤＩＣＩＮＥ １５，３１８−４４５（１９９０）に記載された手法を用いる場合もある。
【０００６】
この手法は、ＲＦパルスによる引き続く３回の励起によって発生するマルチエコー（ｍｕｌｔｉ ｅｃｈｏ）を測定し、各エコーの強度ないしフーリエ変換後の各エコーの強度の関数として与えられるフリップアングルを計算し、このフリップアングルが例えば９０°となるようにＲＦパルスの強度を調整するものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
一般的に、ＲＦコイルの感度はＦＯＶ（ｆｉｅｌｄ ｏｆ ｖｉｅｗ）の中心から離れるにつれて低下する傾向があり、その場合、上記の条件に基づいてチューニングされたＲＦパルスは、ＦＯＶの中央部ではスピンのフリップアングルを９０°以上にするものとなる。
【０００８】
磁気共鳴信号は、フリップアングルが９０°のときに信号強度が最大になり、フリップアングルがそれより大きくても小さくても信号強度が低下する。したがって、ＦＯＶの中央部におけるスピンのフリップアングルが９０°以上になった場合は、信号強度の低下により画像の中央部のＳＮＲが低下する。中央部は画像の主要部であるから、この部分でＳＮＲが低下するのは好ましくない。
【０００９】
ＲＦコイルの感度低下は、撮影対象の体軸方向における低下がそれに垂直な方向における低下より大きくなりがちである。このため、アキシャル（ａｘｉａｌ）断層像に比べてコロナル（ｃｏｒｏｎａｌ）断層像またはサジタル（ｓａｇｉｔｔａｌ）断層像にとくに問題が生じやすい。
【００１０】
そこで、本発明の課題は、ＲＦコイルの感度分布にかかわらずＲＦパルスを適正に調整する方法および装置、並びに、そのようなＲＦパルス調整装置を備えた磁気共鳴撮影装置を実現することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
（１）上記の課題を解決するためのひとつの観点での発明は、静磁場空間における対象の内部のスピンをＲＦコイルから送信するＲＦパルスで励起してリードアウト勾配磁場の下で磁気共鳴信号を測定し、前記測定した磁気共鳴信号をフーリエ変換し、前記フーリエ変換した磁気共鳴信号を用いて下記の式によって評価値Ｐを計算し、評価値Ｐが最大となるようにＲＦパルスの強度を調整する、ことを特徴とするＲＦパルス調整方法である。
【００１２】
記
【００１３】
【数１３】
【００１４】
ここで、
Ｆ（ｎ）：フーリエ変換した磁気共鳴信号のサンプリング値
Ｈ（ｎ）：ＲＦコイルの感度プロファイルのサンプリング値
（２）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、静磁場空間における対象の内部のスピンをＲＦコイルから送信するＲＦパルスで励起してリードアウト勾配磁場の下で磁気共鳴信号を測定する測定手段と、前記測定した磁気共鳴信号をフーリエ変換する変換手段と、前記フーリエ変換した磁気共鳴信号を用いて下記の式によって評価値Ｐを計算する計算手段と、評価値Ｐが最大となるようにＲＦパルスの強度を調整する調整手段と、を具備することを特徴とするＲＦパルス調整装置である。
【００１５】
記
【００１６】
【数１４】
【００１７】
ここで、
Ｆ（ｎ）：フーリエ変換した磁気共鳴信号のサンプリング値
Ｈ（ｎ）：ＲＦコイルの感度プロファイルのサンプリング値
（３）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、静磁場空間における対象の内部のスピンをＲＦコイルから送信するＲＦパルスで励起してリードアウト勾配磁場の下で磁気共鳴信号を測定する測定手段と、前記測定した磁気共鳴信号をフーリエ変換する変換手段と、前記フーリエ変換した磁気共鳴信号を用いて下記の式によって評価値Ｐを計算する計算手段と、評価値Ｐが最大となるようにＲＦパルスの強度を調整する調整手段と、前記調整されたＲＦパルスを使用して磁気共鳴撮影を行う撮影手段と、を具備することを特徴とする磁気共鳴撮影装置である。
【００１８】
記
【００１９】
【数１５】
【００２０】
ここで、
Ｆ（ｎ）：フーリエ変換した磁気共鳴信号のサンプリング値
Ｈ（ｎ）：ＲＦコイルの感度プロファイルのサンプリング値
（１）〜（３）に記載の各観点での発明では、ＲＦコイルの感度プロファイルを含む評価値Ｐが最大となるように、ＲＦパルスの強度を調整するので、ＲＦコイルの感度分布にかかわらずＲＦパルスを適正に調整することができる。
【００２１】
（４）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、静磁場空間における対象の内部のスピンをＲＦコイルから送信するＲＦパルスで励起してリードアウト勾配磁場の下で磁気共鳴信号を測定し、前記測定した磁気共鳴信号をフーリエ変換し、前記フーリエ変換した磁気共鳴信号を用いて下記の式によって評価値Ｑを計算し、評価値Ｑが最大となるようにＲＦパルスの強度を調整する、ことを特徴とするＲＦパルス調整方法である。
【００２２】
記
【００２３】
【数１６】
【００２４】
ここで、
Ｆ（ｎ）：フーリエ変換した磁気共鳴信号のサンプリング値
Ｈ（ｎ）：ＲＦコイルの感度プロファイルのサンプリング値
（５）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、静磁場空間における対象の内部のスピンをＲＦコイルから送信するＲＦパルスで励起してリードアウト勾配磁場の下で磁気共鳴信号を測定する測定手段と、前記測定した磁気共鳴信号をフーリエ変換する変換手段と、前記フーリエ変換した磁気共鳴信号を用いて下記の式によって評価値Ｑを計算する計算手段と、評価値Ｑが最大となるようにＲＦパルスの強度を調整する調整手段と、を具備することを特徴とするＲＦパルス調整装置である。
【００２５】
記
【００２６】
【数１７】
【００２７】
ここで、
Ｆ（ｎ）：フーリエ変換した磁気共鳴信号のサンプリング値
Ｈ（ｎ）：ＲＦコイルの感度プロファイルのサンプリング値
（６）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、静磁場空間における対象の内部のスピンをＲＦコイルから送信するＲＦパルスで励起してリードアウト勾配磁場の下で磁気共鳴信号を測定する測定手段と、前記測定した磁気共鳴信号をフーリエ変換する変換手段と、前記フーリエ変換した磁気共鳴信号を用いて下記の式によって評価値Ｑを計算する計算手段と、評価値Ｑが最大となるようにＲＦパルスの強度を調整する調整手段と、前記調整されたＲＦパルスを使用して磁気共鳴撮影を行う撮影手段と、を具備することを特徴とする磁気共鳴撮影装置である。
【００２８】
記
【００２９】
【数１８】
【００３０】
ここで、
Ｆ（ｎ）：フーリエ変換した磁気共鳴信号のサンプリング値
Ｈ（ｎ）：ＲＦコイルの感度プロファイルのサンプリング値
（４）〜（６）に記載の各観点での発明では、ＲＦコイルの感度プロファイルを含む評価値Ｑが最大となるように、ＲＦパルスの強度を調整するので、ＲＦコイルの感度分布にかかわらずＲＦパルスを適正に調整することができる。
【００３１】
（７）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、静磁場空間における対象の内部のスピンをＲＦコイルから送信するＲＦパルスで励起してリードアウト勾配磁場の下でマルチエコーを測定し、前記測定したマルチエコーをそれぞれフーリエ変換し、前記フーリエ変換したマルチエコーを用いて下記の式によって評価値Θを計算し、評価値Θが９０°となるようにＲＦパルスの強度を調整する、ことを特徴とするＲＦパルス調整方法である。
【００３２】
記
【００３３】
【数１９】
【００３４】
ここで、
【００３５】
【数２０】
【００３６】
Ｆ１（ｎ）〜Ｆｍ（ｎ）：フーリエ変換したマルチエコーのサンプリング値
Ｈ（ｎ）：ＲＦコイルの感度プロファイルのサンプリング値
（８）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、静磁場空間における対象の内部のスピンをＲＦコイルから送信するＲＦパルスで励起してリードアウト勾配磁場の下でマルチエコーを測定する測定手段と、前記測定したマルチエコーをそれぞれフーリエ変換する変換手段と、前記フーリエ変換したマルチエコーを用いて下記の式によって評価値Θを計算する計算手段と、評価値Θが９０°となるようにＲＦパルスの強度を調整する調整手段と、を具備することを特徴とするＲＦパルス調整装置である。
【００３７】
記
【００３８】
【数２１】
【００３９】
ここで、
【００４０】
【数２２】
【００４１】
Ｆ１（ｎ）〜Ｆｍ（ｎ）：フーリエ変換したマルチエコーのサンプリング値
Ｈ（ｎ）：ＲＦコイルの感度プロファイルのサンプリング値
（９）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、静磁場空間における対象の内部のスピンをＲＦコイルから送信するＲＦパルスで励起してリードアウト勾配磁場の下でマルチエコーを測定する測定手段と、前記測定したマルチエコーをそれぞれフーリエ変換する変換手段と、前記フーリエ変換したマルチエコーを用いて下記の式によって評価値Θを計算する計算手段と、
評価値Θが９０°となるようにＲＦパルスの強度を調整する調整手段と、前記調整されたＲＦパルスを使用して磁気共鳴撮影を行う撮影手段と、を具備することを特徴とする磁気共鳴撮影装置である。
【００４２】
記
【００４３】
【数２３】
【００４４】
ここで、
【００４５】
【数２４】
【００４６】
Ｆ１（ｎ）〜Ｆｍ（ｎ）：フーリエ変換したマルチエコーのサンプリング値
Ｈ（ｎ）：ＲＦコイルの感度プロファイルのサンプリング値
（７）〜（９）に記載の各観点での発明では、ＲＦコイルの感度プロファイルを含む評価値Θが９０°となるように、ＲＦパルスの強度を調整するので、ＲＦコイルの感度分布にかかわらずＲＦパルスを適正に調整することができる。
【００４７】
（１）〜（９）に記載の各観点での発明において、前記ＲＦコイルの感度プロファイルをハミング窓関数等のプロファイルで代用することが、ＲＦコイルの感度プロファイルの実測を不要にする点で好ましい。
【００４８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態に限定されるものではない。図１に磁気共鳴撮影装置のブロック（ｂｌｏｃｋ）図を示す。本装置は本発明の実施の形態の一例である。本装置の構成によって、本発明の装置に関する実施の形態の一例が示される。本装置の動作によって、本発明の方法に関する実施の形態の一例が示される。
【００４９】
同図に示すように、本装置はマグネットシステム（ｍａｇｎｅｔ ｓｙｓｔｅｍ）１００を有する。マグネットシステム１００は主磁場コイル（ｃｏｉｌ）部１０２、勾配コイル部１０６およびＲＦ（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）コイル部１０８を有する。これら各コイル部は概ね円筒状の形状を有し、互いに同軸的に配置されている。マグネットシステム１００の概ね円柱状の内部空間（ボア：ｂｏｒｅ）に、撮影の対象１がクレードル（ｃｒａｄｌｅ）５００に搭載されて図示しない搬送手段により搬入および搬出される。
【００５０】
主磁場コイル部１０２はマグネットシステム１００の内部空間に静磁場を形成する。静磁場の方向は概ね対象１の体軸の方向に平行である。すなわちいわゆる水平磁場を形成する。主磁場コイル部１０２は例えば超伝導コイルを用いて構成される。なお、超伝導コイルに限らず常伝導コイル等を用いて構成してもよいのはもちろんである。
【００５１】
勾配コイル部１０６は、互いに垂直な３軸すなわちスライス（ｓｌｉｃｅ）軸、位相軸および周波数軸の方向において、それぞれ静磁場強度に勾配を持たせるための３つの勾配磁場を生じる。
【００５２】
静磁場空間における互いに垂直な座標軸をｘ，ｙ，ｚとしたとき、いずれの軸もスライス軸とすることができる。その場合、残り２軸のうちの一方を位相軸とし、他方を周波数軸とする。また、スライス軸、位相軸および周波数軸は、相互間の垂直性を保ったままｘ，ｙ，ｚ軸に関して任意の傾きを持たせることも可能である。本装置では対象１の体軸の方向をｚ軸方向とする。
【００５３】
スライス軸方向の勾配磁場をスライス勾配磁場ともいう。位相軸方向の勾配磁場を位相エンコード（ｐｈａｓｅ ｅｎｃｏｄｅ）勾配磁場ともいう。周波数軸方向の勾配磁場をリードアウト（ｒｅａｄ ｏｕｔ）勾配磁場ともいう。このような勾配磁場の発生を可能にするために、勾配コイル部１０６は図示しない３系統の勾配コイルを有する。以下、勾配磁場を単に勾配ともいう。
【００５４】
ＲＦコイル部１０８は静磁場空間に対象１の体内のスピン（ｓｐｉｎ）を励起するための高周波磁場を形成する。以下、高周波磁場を形成することをＲＦ励起信号の送信ともいう。また、ＲＦ励起信号をＲＦパルスともいう。ＲＦコイル部１０８は、また、励起されたスピンが生じる電磁波すなわち磁気共鳴信号を受信する。
【００５５】
ＲＦコイル部１０８は図示しない送信用のコイルおよび受信用のコイルを有する。送信用のコイルおよび受信用のコイルは、同じコイルを兼用するかあるいはそれぞれ専用のコイルを用いる。
【００５６】
勾配コイル部１０６には勾配駆動部１３０が接続されている。勾配駆動部１３０は勾配コイル部１０６に駆動信号を与えて勾配磁場を発生させる。勾配駆動部１３０は、勾配コイル部１０６における３系統の勾配コイルに対応して、図示しない３系統の駆動回路を有する。
【００５７】
ＲＦコイル部１０８にはＲＦ駆動部１４０が接続されている。ＲＦ駆動部１４０はＲＦコイル部１０８に駆動信号を与えてＲＦパルスを送信し、対象１の体内のスピンを励起する。
【００５８】
ＲＦコイル部１０８にはデータ収集部１５０が接続されている。データ収集部１５０は、ＲＦコイル部１０８が受信した受信信号をサンプリング（ｓａｍｐｌｉｎｇ）によって取り込み、それをディジタルデータ（ｄｉｇｉｔａｌ ｄａｔａ）として収集する。
【００５９】
勾配駆動部１３０、ＲＦ駆動部１４０およびデータ収集部１５０には制御部１６０が接続されている。制御部１６０は、勾配駆動部１３０ないしデータ収集部１５０をそれぞれ制御して撮影を遂行する。
【００６０】
制御部１６０は、例えばコンピュータ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等を用いて構成される。制御部１６０は図示しないメモリ（ｍｅｍｏｒｙ）を有する。メモリは制御部１６０用のプログラムおよび各種のデータを記憶している。制御部１６０の機能は、コンピュータがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される。
【００６１】
データ収集部１５０の出力側はデータ処理部１７０に接続されている。データ収集部１５０が収集したデータがデータ処理部１７０に入力される。データ処理部１７０は、例えばコンピュータ等を用いて構成される。データ処理部１７０は図示しないメモリを有する。メモリはデータ処理部１７０用のプログラムおよび各種のデータを記憶している。
【００６２】
データ処理部１７０は制御部１６０に接続されている。データ処理部１７０は制御部１６０の上位にあってそれを統括する。本装置の機能は、データ処理部１７０がメモリに記憶されたプログラムを実行することによりを実現される。
【００６３】
データ処理部１７０は、データ収集部１５０が収集したデータをメモリに記憶する。メモリ内にはデータ空間が形成される。このデータ空間は２次元フーリエ（Ｆｏｕｒｉｅｒ）空間を構成する。以下、フーリエ空間をｋスペース（ｋ−ｓｐａｃｅ）ともいう。データ処理部１７０は、ｋスペースのデータを２次元逆フ−リエ変換することにより対象１の画像を再構成する。
【００６４】
データ処理部１７０には表示部１８０および操作部１９０が接続されている。表示部１８０は、グラフィックディスプレー（ｇｒａｐｈｉｃ ｄｉｓｐｌａｙ）等で構成される。操作部１９０はポインティングデバイス（ｐｏｉｎｔｉｎｇｄｅｖｉｃｅ）を備えたキーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）等で構成される。
【００６５】
表示部１８０は、データ処理部１７０から出力される再構成画像および各種の情報を表示する。操作部１９０は、使用者によって操作され、各種の指令や情報等をデータ処理部１７０に入力する。使用者は表示部１８０および操作部１９０を通じてインタラクティブ（ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ）に本装置を操作する。
【００６６】
図２に、他の方式の磁気共鳴撮影装置のブロック図を示す。同図に示す磁気共鳴撮影装置は、本発明の実施の形態の一例である。本装置の構成によって、本発明の装置に関する実施の形態の一例が示される。本装置の動作によって、本発明の方法に関する実施の形態の一例が示される。
【００６７】
本装置は、図１に示した装置とは方式を異にするマグネットシステム１００’を有する。マグネットシステム１００’以外は図１に示した装置と同様な構成になっており、同様な部分に同一の符号を付して説明を省略する。
【００６８】
マグネットシステム１００’は主磁場マグネット部１０２’、勾配コイル部１０６’およびＲＦコイル部１０８’を有する。これら主磁場マグネット部１０２’および各コイル部は、いずれも空間を挟んで互いに対向する１対のものからなる。また、いずれも概ね円盤状の形状を有し中心軸を共有して配置されている。マグネットシステム１００’の内部空間（ボア）に、対象１がクレードル５００に搭載されて図示しない搬送手段により搬入および搬出される。
【００６９】
主磁場マグネット部１０２’はマグネットシステム１００’の内部空間に静磁場を形成する。静磁場の方向は概ね対象１の体軸方向と直交する。すなわちいわゆる垂直磁場を形成する。主磁場マグネット部１０２’は例えば永久磁石等を用いて構成される。なお、永久磁石に限らず超伝導電磁石あるいは常伝導電磁石等を用いて構成してもよいのはもちろんである。
【００７０】
勾配コイル部１０６’は、互いに垂直な３軸すなわちスライス軸、位相軸および周波数軸の方向において、それぞれ静磁場強度に勾配を持たせるための３つの勾配磁場を生じる。
【００７１】
静磁場空間における互いに垂直な座標軸をｘ，ｙ，ｚとしたとき、いずれの軸もスライス軸とすることができる。その場合、残り２軸のうちの一方を位相軸とし、他方を周波数軸とする。また、スライス軸、位相軸および周波数軸は、相互間の垂直性を保ったままｘ，ｙ，ｚ軸に関して任意の傾きを持たせることも可能である。本装置でも対象１の体軸の方向をｚ軸方向とする。
【００７２】
スライス軸方向の勾配磁場をスライス勾配磁場ともいう。位相軸方向の勾配磁場を位相エンコード勾配磁場ともいう。周波数軸方向の勾配磁場をリードアウト勾配磁場ともいう。このような勾配磁場の発生を可能にするために、勾配コイル部１０６’は図示しない３系統の勾配コイルを有する。勾配コイル部１０６’および勾配駆動部１３０からなる部分は、本発明における勾配磁場印加手段の実施の形態の一例である。
【００７３】
ＲＦコイル部１０８’は静磁場空間に対象１の体内のスピンを励起するためのＲＦパルスを送信する。ＲＦコイル部１０８’は、また、励起されたスピンが生じる磁気共鳴信号を受信する。
【００７４】
ＲＦコイル部１０８’は図示しない送信用のコイルおよび受信用のコイルを有する。送信用のコイルおよび受信用のコイルは、同じコイルを兼用するかあるいはそれぞれ専用のコイルを用いる。
【００７５】
本装置の撮影動作を説明する。図３に、図１または図２に示した装置が実行する磁気共鳴信号獲得用のパルスシーケンス（ｐｕｌｓｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅ）の一例を示す。このパルスシーケンスは、スピンエコー（ｓｐｉｎ ｅｃｈｏ）を獲得するためのパルスシーケンスすなわちスピンエコー法によるパルスシーケンスである。
【００７６】
同図の（１）はＲＦパルスすなわち９０°パルスおよび１８０°パルスのシーケンスであり、（２）、（３）、（４）および（５）は、それぞれ、スライス勾配Ｇｓ、位相エンコード勾配Ｇｐ、リードアウト勾配ＧｒおよびスピンエコーＭＲのシーケンスである。なお、９０°パルスおよび１８０°パルスは中心値で代表する。パルスシーケンスは時間軸ｔに沿って左から右に進行する。
【００７７】
同図に示すように、９０°パルスおよび１８０°パルスにより、それぞれスピンの９０°励起および１８０°励起が行われる。９０°励起および１８０°励起のとき、それぞれスライス勾配Ｇｓ１およびＧｓ３が印加され、所定のスライスについての選択励起が行われる。
【００７８】
９０°パルスは、予め強度がチューニングされたものが用いられる。１８０°パルスは９０°パルスの２倍の強度のものが用いられる。９０°パルスのチューニングについては後にあらためて説明する。
【００７９】
９０°励起と１８０°励起の間で、位相エンコード勾配Ｇｐによる位相軸方向の位相エンコードがおよびリードアウト勾配Ｇｒ１による周波数軸方向のディフェーズ（ｄｅｐｈａｓｅ）がそれぞれ行われる。
【００８０】
１８０°励起後、リードアウト勾配Ｇｒ２によるリフェーズ（ｒｅｐｈａｓｅ）によってスピンエコーＭＲが発生する。スピンエコーＭＲは、エコー中心に関して対称的な波形を持つＲＦ信号となる。エコー中心は９０°励起からＴＥ（ｅｃｈｏ ｔｉｍｅ）後に生じる。スピンエコーＭＲは、データ収集部１５０によりビューデータ（ｖｉｅｗ ｄａｔａ）として収集される。
【００８１】
このようなパスルシーケンスが、周期ＴＲ（ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ ｔｉｍｅ）で例えば６４〜２５６回繰り返される。繰り返しのたびに位相軸方向の位相エンコード勾配Ｇｐを変更する。破線は位相エンコード勾配Ｇｐの逐次変化を概念的に表す。これによって、位相軸方向の位相エンコードが異なる６４〜２５６ビューのビューデータが得られる。このようにして得られたビューデータが、データ処理部１７０のメモリのｋスペースに収集される。
【００８２】
ｋスペースのデータを２次元逆フーリエ変換することにより、実空間における２次元画像データすなわち再構成画像が得られる。この画像が表示部１８０で表示される。
【００８３】
図４に、図１または図２に示した装置が実行する磁気共鳴信号獲得用のパルスシーケンスの他の例を示す。このパルスシーケンスは、グラディエントエコー（ｇｒａｄｉｅｎｔ ｅｃｈｏ）を獲得するためのパルスシーケンスすなわちグラディエントエコー法によるパルスシーケンスである。
【００８４】
同図（１）はＲＦパルスすなわち９０°パルスのシーケンスであり、（２）、（３）、（４）および（５）は、それぞれ、スライス勾配Ｇｓ、位相エンコード勾配Ｇｐ、リードアウト勾配ＧｒおよびグラディエントエコーＭＲのシーケンスである。なお、９０°パルスは中心値で代表する。パルスシーケンスは時間軸ｔに沿って左から右に進行する。
【００８５】
同図に示すように、９０°パルスによりスピンの９０°励起が行われる。９０°パルスは予め強度がチューニングされたものが用いられる。９０°パルスのチューニングについては後にあらためて説明する。
【００８６】
９０°励起のときスライス勾配Ｇｓ１が印加され、所定のスライスについての選択励起が行われる。９０°励起の後に、位相エンコード勾配Ｇｐによる位相軸方向の位相エンコードが行われる。
【００８７】
その後リードアウト勾配Ｇｒ１による周波数軸方向のディフェーズが行われ、次いで行われるリードアウト勾配Ｇｒ２によるリフェーズによってグラディエントエコーＭＲが発生する。
【００８８】
グラディエントエコーＭＲは、エコー中心に関して対称的な波形を持つＲＦ信号となる。エコー中心は９０°励起からＴＥ後に生じる。グラディエントエコーＭＲは、データ収集部１５０によりビューデータとして収集される。
【００８９】
このようなパスルシーケンスが、周期ＴＲで例えば６４〜２５６回繰り返される。繰り返しのたびに位相軸方向の位相エンコード勾配Ｇｐを変更する。破線は位相エンコード勾配Ｇｐの逐次変化を概念的に表す。これによって、位相軸方向の位相エンコードが異なる６４〜２５６ビューのビューデータが得られる。このようにして得られたビューデータが、データ処理部１７０のメモリのｋスペースに収集される。
【００９０】
ｋスペースのデータを２次元逆フーリエ変換することにより、実空間における２次元画像データすなわち再構成画像が得られる。この画像が表示部１８０で表示され、また、画像合成部１３に入力される。
【００９１】
マグネットシステム１００（１００’）、勾配駆動部１３０、ＲＦ駆動部１４０、データ収集部１５０、制御部１６０、データ処理部１７０、表示部１８０および操作部１９０からなる部分は、本発明における撮影手段の実施の形態の一例である。
【００９２】
上記のような撮影を行うための９０°パルスのチューニングについて説明する。図５に、本装置の９０°パルスチューニング動作のフロー（ｆｌｏｗ）図を示す。同図に示すように、ステップ（ｓｔｅｐ）５０２で、対象１についてチューニングスキャン（ｔｕｎｉｎｇ ｓｃａｎ）を行う。
【００９３】
チューニングスキャンは、例えば図６に示すようなパルスシーケンスによって行われる。このパルスシーケンスは、図３に示したスピンエコー法のパルスシーケンスにおいてフェーズエンコード量を０としたものに相当する。
【００９４】
このパルスシーケンスは周期ＴＲで複数回試行され、そのつどスピンエコーＭＲが測定される。パルスシーケンスの試行は、９０°パルス、または、９０°パルスおよび１８０°パルスの強度を順次変更しながら行われる。９０°パルスおよび１８０°パルスの強度としては予め複数の値が用意され、それらの値が順次に用いられる。
【００９５】
チューニングスキャンは例えば図７に示すようなパルスシーケンスによって行うようにしてもよい。このパルスシーケンスは、図４に示したグラディエントエコー法のパルスシーケンスにおいてフェーズエンコード量を０としたものに相当する。
【００９６】
このパルスシーケンスは周期ＴＲで複数回試行され、そのつどグラディエントエコーＭＲが測定される。パルスシーケンスの試行は、９０°パルスの強度を順次変更しながら行われる。９０°パルスの強度としては予め複数の値が用意され、それらの値が順次に用いられる。
【００９７】
このようなチューニングスキャンの実行に関わる、マグネットシステム１００（１００’）、勾配駆動部１３０、ＲＦ駆動部１４０、データ収集部１５０および制御部１６０からなる部分は、本発明における測定手段の実施の形態の一例である。
【００９８】
チューニングスキャンによって測定した複数のスピンエコーまたはグラディエントエコーを、ステップ５０４でそれぞれフーリエ変換する。以下、スピンエコーおよびグラディエントエコーをいずれも単にエコーともいう。フーリエ変換はデータ収集部１５０によって行われる。データ収集部１５０は、本発明における変換手段の実施の形態の一例である。
【００９９】
フーリエ変換は１次元フーリエ変換である。エコー信号を１次元フーリエ変換することにより、対象１のプロジェクション（ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）が得られる。このプロジェクションは周波数軸上のプロジェクションである。
【０１００】
複数のエコー信号をそれぞれフーリエ変換することにより、複数のプロジェクションが得られる。各プロジェクションは、対象１の同一スライスのプロジェクションである。ただし、それぞれ強度が異なる９０°パルスによるものである。
【０１０１】
このような複数のプロジェクションを用いて、ステップ５０６で、評価値の計算を行う。評価値の計算は複数のプロジェクションについてそれぞれ行われる。これによって複数の評価値が得られる。評価値の計算はデータ収集部１５０によって行われる。データ収集部１５０は、本発明における計算手段の実施の形態の一例である。
【０１０２】
評価値の計算には例えば次式が用いられる。
【０１０３】
【数２５】
【０１０４】
ここで、
Ｆ（ｎ）：フーリエ変換した磁気共鳴信号のサンプリング値
Ｈ（ｎ）：ＲＦコイルの感度プロファイルのサンプリング値
フーリエ変換した磁気共鳴信号のサンプリング値Ｆ（ｎ）は、プロジェクションのサンプリング値に他ならない。プロジェクションのサンプリング値Ｆ（ｎ）は、例えば図８に示すようになる。同図において、横軸はサンプリング位置、縦軸はサンプリング値である。サンプリング位置ｎはＦＯＶの全長にわたって１〜Ｎである。サンプリング位置はＦＯＶにおける空間的な相対位置である。
【０１０５】
ＲＦコイルの感度プロファイルのサンプリング値Ｈ（ｎ）は、ＲＦコイル部１０８（１０８’）の感度プロファイルのサンプリング値である。感度プロファイルは周波数軸方向の感度プロファイルである。周波数軸方向を例えば対象１の体軸方向に一致させた場合、感度プロファイルは、対象１の体軸方向におけるＲＦコイル部１０８（１０８’）の感度プロファイルとなる。
【０１０６】
この感度プロファイルは、例えば図９に示すようになる。すなわち、全長ＬのＲＦコイルの中央部で感度が最大となり、そこから両端に向かって次第に感度が低下するものとなる。正規化した感度の最大値は１、最小値は０である。ＦＯＶの中心はＲＦコイルの中心に一致する。
【０１０７】
感度プロファイルは予め実測したものを使用する。あるいは、感度プロファイルはハミング窓関数（Ｈａｍｍｉｎｇ ｗｉｎｄｏｗ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）等で近似できるので、実測を省略してハミング窓関数等の窓関数で代用するようにしてもよい。
【０１０８】
感度プロファイルのサンプリング値Ｈ（ｎ）は、ＦＯＶの全長にわたって設定したサンプリング位置１〜Ｎにおける感度Ｇのサンプリング値となる。サンプリング位置はＦＯＶにおける空間的な相対位置である。
【０１０９】
実測した感度プロファイルが関数Ｃ（ｚ）で表される場合、感度プロファイルのサンプリング値Ｈ（ｎ）は、
【０１１０】
【数２６】
【０１１１】
となる。
ハミング窓関数で代用する場合は、感度プロファイルのサンプリング値Ｈ（ｎ）は、
【０１１２】
【数２７】
【０１１３】
となる。
（１）式の分子におけるＦ（ｎ）・Ｈ（ｎ）は、プロジェクションと感度プロファイルをサンプリング位置が同一なもの同士、すなわち、空間的位置が同一なもの同士で乗算することを表す。この乗算は、プロジェクションのサンプリング値をそのサンプリング位置におけるＲＦコイルの感度で重み付けすることに相当する。
【０１１４】
このため、（１）式で計算される評価値Ｐはプロジェクションの重み付け平均値となる。重み係数として感度プロファイルサンプリング値が用いられているから、評価値Ｐに対するプロジェクションサンプリング値の寄与は、感度が高い部分のものほど大きく、感度が低い部分のものほど小さくなる。
【０１１５】
評価値の計算にはプロジェクションのサンプリング値Ｆ（ｎ）を２乗したものを用いてもよい。その場合は、評価値を次式によって計算する。
【０１１６】
【数２８】
【０１１７】
（２）式は、プロジェクションのサンプリング値Ｆ（ｎ）を２乗した以外は（１）式と同様である。この評価値Ｑも上記の評価値Ｐを同じ性質を持つ。
次に、ステップ５０８で、ＲＦ強度調整を行う。ＲＦ強度調整は、評価値ＰまたはＱの値が最大になるプロジェクションを選択し、そのプロジェクションを生じさせた９０°パルスの強度と同じになるように撮影用の９０°パルスの強度を調整するものである。
【０１１８】
ＲＦ強度調整はデータ処理部１７０による制御の下で制御部１６０によって行われる。データ処理部１７０および制御部１６０からなる部分は、本発明における調整手段の実施の形態の一例である。
【０１１９】
評価値ＰまたはＱにはＲＦコイルの感度が高い部分の信号ほど大きく寄与しているので、評価値ＰまたはＱが最大になるプロジェクションでは、ＲＦコイルの感度が最も高い部分の信号が最も大きくなっている。
【０１２０】
このことは、ＲＦコイルの感度が最大となる部分において９０°励起が正しく行われたことを意味するので、このようなプロジェクションを生じさせた９０°パルスの強度を最適強度とするのは合理的であり、それによって、中央部においてＳＮＲが最も良くなる画像を撮影することができる。
【０１２１】
上記のような感度プロファイルに着目したＲＦ強度調整は、前述の文献に記載の技法に適用することもできる。その場合には、ステップ５０２でのチューニングスキャンには、同文献に記載のように、例えば図１０に示すようなパルスシーケンスを使用する。すなわち、同図の（１）に示すように、３つのＲＦパルスでフリップアングルがθのＲＦ励起を順次に行い、（２）に示すように、マルチエコーすなわち５つのエコーＥ０，Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４を順次を読み出す。エコーの読み出しにはリードアウト勾配を使用することはいうまでもない。このパルスシーケンスをＲＦパルスの強度を変えて複数回試行する。
【０１２２】
ステップ５０４では、複数回の試行で得られたマルチエコーＥ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４の複数組をそれぞれフーリエ変換する。
ステップ５０６では、次式によって評価値を計算する。
【０１２３】
【数２９】
【０１２４】
ここで、
【０１２５】
【数３０】
【０１２６】
Ｆ１（ｎ）〜Ｆ４（ｎ）：フーリエ変換したマルチエコーのサンプリング値
Ｈ（ｎ）：ＲＦコイルの感度プロファイルのサンプリング値
なお、関数Ｇ（ ）に関しては数種類の関数が提案されているが、関数自体は本発明の本質とは独立なのでいずれを用いても良い。
【０１２７】
ステップ５０８では、評価値Θが所望の値（例えば９０°）となるマルチエコーの組を生じさせたＲＦパルスの強度を最適ＲＦ強度とする。
なお、グラディエントエコー方においてＲＦ励起によるフリップアングルを９０°以外の任意の角度αとするときは、評価値Θがαとなるマルチエコーの組を生じさせたＲＦパルスの強度を最適ＲＦ強度とする。
【０１２８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、ＲＦコイルの感度分布にかかわらずＲＦパルスを適正に調整する方法および装置、並びに、そのようなＲＦパルス調整装置を備えた磁気共鳴撮影装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図である。
【図３】磁気共鳴撮影のパルスシーケンスの一例を示す図である。
【図４】磁気共鳴撮影のパルスシーケンスの一例を示す図である。
【図５】チューニング動作のフロー図である。
【図６】チューニングスキャンのパルスシーケンスの一例を示す図である。
【図７】チューニングスキャンのパルスシーケンスの一例を示す図である。
【図８】撮影対象のプロジェクションの概念図である。
【図９】ＲＦコイルの感度プロファイルの概念図である。
【図１０】チューニングスキャンのパルスシーケンスの一例を示す図である。
【符号の説明】
１００，１００’ マグネットシステム
１０２ 主磁場コイル部
１０２’ 主磁場マグネット部
１０６，１０６’ 勾配コイル部
１０８，１０８’ ＲＦコイル部
１３０ 勾配駆動部
１４０ ＲＦ駆動部
１５０ データ収集部
１６０ 制御部
１７０ データ処理部
１８０ 表示部
１９０ 操作部
１ 対象
５００ クレードル
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＲＦパルス（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｐｕｌｓｅ）調整方法および装置並びに磁気共鳴撮影装置に関し、とくに、磁気共鳴撮影用のＲＦパルスを調整する方法および装置、並びに、ＲＦパルス調整装置を備えた磁気共鳴撮影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気共鳴撮影（ＭＲＩ：Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）装置では、マグネットシステム（ｍａｇｎｅｔ ｓｙｓｔｅｍ）の内部空間、すなわち、静磁場を形成した撮影空間に撮影の対象を搬入し、勾配磁場および高周波磁場を印加して対象内のスピン（ｓｐｉｎ）から磁気共鳴信号を発生させ、その受信信号に基づいて画像を再構成する。
【０００３】
高周波磁場はＲＦパルスとして印加される。ＳＮＲ（ｓｉｇｎａｌ ｔｏ ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ）の良い磁気共鳴信号を得るために、撮影開始に先立ってＲＦパルスの調整が行われる。ＲＦパルスの調整はチューニング（ｔｕｎｉｎｇ）とも呼ばれる。チューニングの目的は、スピンの励起角度すなわちフリップアングル（ｆｌｉｐ ａｎｇｌｅ）を正確に９０°とするＲＦパルス強度を求めることである。
【０００４】
チューニングは、ＲＦコイルから送信するＲＦパルスにより、対象の内部のスピンを励起してリードアウト勾配磁場の下で磁気共鳴信号を測定し、磁気共鳴信号の全長にわたるサンプリング値の２乗和を求め、この値が最大となるようにＲＦパルスの強度を調整することにより行う。２乗和は、フーリエ変換後の磁気共鳴信号の２乗和を利用する場合もある。
【０００５】
チューニングには、文献 Ｊ．Ｗ．ＣＡＲＬＳＯＮ ＡＮＤ Ｄ．Ｍ．ＫＲＡＭＥＲ，”Ｒａｐｉｄ Ｒａｄｉｏｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｉｎ ＭＲＩ”，ＭＡＧＮＥＴＩＣ ＲＥＳＯＮＡＮＣＥ ＩＮ ＭＥＤＩＣＩＮＥ １５，３１８−４４５（１９９０）に記載された手法を用いる場合もある。
【０００６】
この手法は、ＲＦパルスによる引き続く３回の励起によって発生するマルチエコー（ｍｕｌｔｉ ｅｃｈｏ）を測定し、各エコーの強度ないしフーリエ変換後の各エコーの強度の関数として与えられるフリップアングルを計算し、このフリップアングルが例えば９０°となるようにＲＦパルスの強度を調整するものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
一般的に、ＲＦコイルの感度はＦＯＶ（ｆｉｅｌｄ ｏｆ ｖｉｅｗ）の中心から離れるにつれて低下する傾向があり、その場合、上記の条件に基づいてチューニングされたＲＦパルスは、ＦＯＶの中央部ではスピンのフリップアングルを９０°以上にするものとなる。
【０００８】
磁気共鳴信号は、フリップアングルが９０°のときに信号強度が最大になり、フリップアングルがそれより大きくても小さくても信号強度が低下する。したがって、ＦＯＶの中央部におけるスピンのフリップアングルが９０°以上になった場合は、信号強度の低下により画像の中央部のＳＮＲが低下する。中央部は画像の主要部であるから、この部分でＳＮＲが低下するのは好ましくない。
【０００９】
ＲＦコイルの感度低下は、撮影対象の体軸方向における低下がそれに垂直な方向における低下より大きくなりがちである。このため、アキシャル（ａｘｉａｌ）断層像に比べてコロナル（ｃｏｒｏｎａｌ）断層像またはサジタル（ｓａｇｉｔｔａｌ）断層像にとくに問題が生じやすい。
【００１０】
そこで、本発明の課題は、ＲＦコイルの感度分布にかかわらずＲＦパルスを適正に調整する方法および装置、並びに、そのようなＲＦパルス調整装置を備えた磁気共鳴撮影装置を実現することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
（１）上記の課題を解決するためのひとつの観点での発明は、静磁場空間における対象の内部のスピンをＲＦコイルから送信するＲＦパルスで励起してリードアウト勾配磁場の下で磁気共鳴信号を測定し、前記測定した磁気共鳴信号をフーリエ変換し、前記フーリエ変換した磁気共鳴信号を用いて下記の式によって評価値Ｐを計算し、評価値Ｐが最大となるようにＲＦパルスの強度を調整する、ことを特徴とするＲＦパルス調整方法である。
【００１２】
記
【００１３】
【数１３】
ここで、
Ｆ（ｎ）：フーリエ変換した磁気共鳴信号のサンプリング値
Ｈ（ｎ）：ＲＦコイルの感度プロファイルのサンプリング値
（２）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、静磁場空間における対象の内部のスピンをＲＦコイルから送信するＲＦパルスで励起してリードアウト勾配磁場の下で磁気共鳴信号を測定する測定手段と、前記測定した磁気共鳴信号をフーリエ変換する変換手段と、前記フーリエ変換した磁気共鳴信号を用いて下記の式によって評価値Ｐを計算する計算手段と、評価値Ｐが最大となるようにＲＦパルスの強度を調整する調整手段と、を具備することを特徴とするＲＦパルス調整装置である。
【００１５】
記
【００１６】
【数１４】
ここで、
Ｆ（ｎ）：フーリエ変換した磁気共鳴信号のサンプリング値
Ｈ（ｎ）：ＲＦコイルの感度プロファイルのサンプリング値
（３）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、静磁場空間における対象の内部のスピンをＲＦコイルから送信するＲＦパルスで励起してリードアウト勾配磁場の下で磁気共鳴信号を測定する測定手段と、前記測定した磁気共鳴信号をフーリエ変換する変換手段と、前記フーリエ変換した磁気共鳴信号を用いて下記の式によって評価値Ｐを計算する計算手段と、評価値Ｐが最大となるようにＲＦパルスの強度を調整する調整手段と、前記調整されたＲＦパルスを使用して磁気共鳴撮影を行う撮影手段と、を具備することを特徴とする磁気共鳴撮影装置である。
【００１８】
記
【００１９】
【数１５】
ここで、
Ｆ（ｎ）：フーリエ変換した磁気共鳴信号のサンプリング値
Ｈ（ｎ）：ＲＦコイルの感度プロファイルのサンプリング値
（１）〜（３）に記載の各観点での発明では、ＲＦコイルの感度プロファイルを含む評価値Ｐが最大となるように、ＲＦパルスの強度を調整するので、ＲＦコイルの感度分布にかかわらずＲＦパルスを適正に調整することができる。
【００２１】
（４）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、静磁場空間における対象の内部のスピンをＲＦコイルから送信するＲＦパルスで励起してリードアウト勾配磁場の下で磁気共鳴信号を測定し、前記測定した磁気共鳴信号をフーリエ変換し、前記フーリエ変換した磁気共鳴信号を用いて下記の式によって評価値Ｑを計算し、評価値Ｑが最大となるようにＲＦパルスの強度を調整する、ことを特徴とするＲＦパルス調整方法である。
【００２２】
記
【００２３】
【数１６】
ここで、
Ｆ（ｎ）：フーリエ変換した磁気共鳴信号のサンプリング値
Ｈ（ｎ）：ＲＦコイルの感度プロファイルのサンプリング値
（５）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、静磁場空間における対象の内部のスピンをＲＦコイルから送信するＲＦパルスで励起してリードアウト勾配磁場の下で磁気共鳴信号を測定する測定手段と、前記測定した磁気共鳴信号をフーリエ変換する変換手段と、前記フーリエ変換した磁気共鳴信号を用いて下記の式によって評価値Ｑを計算する計算手段と、評価値Ｑが最大となるようにＲＦパルスの強度を調整する調整手段と、を具備することを特徴とするＲＦパルス調整装置である。
【００２５】
記
【００２６】
【数１７】
ここで、
Ｆ（ｎ）：フーリエ変換した磁気共鳴信号のサンプリング値
Ｈ（ｎ）：ＲＦコイルの感度プロファイルのサンプリング値
（６）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、静磁場空間における対象の内部のスピンをＲＦコイルから送信するＲＦパルスで励起してリードアウト勾配磁場の下で磁気共鳴信号を測定する測定手段と、前記測定した磁気共鳴信号をフーリエ変換する変換手段と、前記フーリエ変換した磁気共鳴信号を用いて下記の式によって評価値Ｑを計算する計算手段と、評価値Ｑが最大となるようにＲＦパルスの強度を調整する調整手段と、前記調整されたＲＦパルスを使用して磁気共鳴撮影を行う撮影手段と、を具備することを特徴とする磁気共鳴撮影装置である。
【００２８】
記
【００２９】
【数１８】
ここで、
Ｆ（ｎ）：フーリエ変換した磁気共鳴信号のサンプリング値
Ｈ（ｎ）：ＲＦコイルの感度プロファイルのサンプリング値
（４）〜（６）に記載の各観点での発明では、ＲＦコイルの感度プロファイルを含む評価値Ｑが最大となるように、ＲＦパルスの強度を調整するので、ＲＦコイルの感度分布にかかわらずＲＦパルスを適正に調整することができる。
【００３１】
（７）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、静磁場空間における対象の内部のスピンをＲＦコイルから送信するＲＦパルスで励起してリードアウト勾配磁場の下でマルチエコーを測定し、前記測定したマルチエコーをそれぞれフーリエ変換し、前記フーリエ変換したマルチエコーを用いて下記の式によって評価値Θを計算し、評価値Θが９０°となるようにＲＦパルスの強度を調整する、ことを特徴とするＲＦパルス調整方法である。
【００３２】
記
【００３３】
【数１９】
ここで、
【００３５】
【数２０】
Ｆ１（ｎ）〜Ｆｍ（ｎ）：フーリエ変換したマルチエコーのサンプリング値
Ｈ（ｎ）：ＲＦコイルの感度プロファイルのサンプリング値
（８）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、静磁場空間における対象の内部のスピンをＲＦコイルから送信するＲＦパルスで励起してリードアウト勾配磁場の下でマルチエコーを測定する測定手段と、前記測定したマルチエコーをそれぞれフーリエ変換する変換手段と、前記フーリエ変換したマルチエコーを用いて下記の式によって評価値Θを計算する計算手段と、評価値Θが９０°となるようにＲＦパルスの強度を調整する調整手段と、を具備することを特徴とするＲＦパルス調整装置である。
【００３７】
記
【００３８】
【数２１】
ここで、
【００４０】
【数２２】
Ｆ１（ｎ）〜Ｆｍ（ｎ）：フーリエ変換したマルチエコーのサンプリング値
Ｈ（ｎ）：ＲＦコイルの感度プロファイルのサンプリング値
（９）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、静磁場空間における対象の内部のスピンをＲＦコイルから送信するＲＦパルスで励起してリードアウト勾配磁場の下でマルチエコーを測定する測定手段と、前記測定したマルチエコーをそれぞれフーリエ変換する変換手段と、前記フーリエ変換したマルチエコーを用いて下記の式によって評価値Θを計算する計算手段と、
評価値Θが９０°となるようにＲＦパルスの強度を調整する調整手段と、前記調整されたＲＦパルスを使用して磁気共鳴撮影を行う撮影手段と、を具備することを特徴とする磁気共鳴撮影装置である。
【００４２】
記
【００４３】
【数２３】
ここで、
【００４５】
【数２４】
Ｆ１（ｎ）〜Ｆｍ（ｎ）：フーリエ変換したマルチエコーのサンプリング値
Ｈ（ｎ）：ＲＦコイルの感度プロファイルのサンプリング値
（７）〜（９）に記載の各観点での発明では、ＲＦコイルの感度プロファイルを含む評価値Θが９０°となるように、ＲＦパルスの強度を調整するので、ＲＦコイルの感度分布にかかわらずＲＦパルスを適正に調整することができる。
【００４７】
（１）〜（９）に記載の各観点での発明において、前記ＲＦコイルの感度プロファイルをハミング窓関数等のプロファイルで代用することが、ＲＦコイルの感度プロファイルの実測を不要にする点で好ましい。
【００４８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態に限定されるものではない。図１に磁気共鳴撮影装置のブロック（ｂｌｏｃｋ）図を示す。本装置は本発明の実施の形態の一例である。本装置の構成によって、本発明の装置に関する実施の形態の一例が示される。本装置の動作によって、本発明の方法に関する実施の形態の一例が示される。
【００４９】
同図に示すように、本装置はマグネットシステム（ｍａｇｎｅｔ ｓｙｓｔｅｍ）１００を有する。マグネットシステム１００は主磁場コイル（ｃｏｉｌ）部１０２、勾配コイル部１０６およびＲＦ（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）コイル部１０８を有する。これら各コイル部は概ね円筒状の形状を有し、互いに同軸的に配置されている。マグネットシステム１００の概ね円柱状の内部空間（ボア：ｂｏｒｅ）に、撮影の対象１がクレードル（ｃｒａｄｌｅ）５００に搭載されて図示しない搬送手段により搬入および搬出される。
【００５０】
主磁場コイル部１０２はマグネットシステム１００の内部空間に静磁場を形成する。静磁場の方向は概ね対象１の体軸の方向に平行である。すなわちいわゆる水平磁場を形成する。主磁場コイル部１０２は例えば超伝導コイルを用いて構成される。なお、超伝導コイルに限らず常伝導コイル等を用いて構成してもよいのはもちろんである。
【００５１】
勾配コイル部１０６は、互いに垂直な３軸すなわちスライス（ｓｌｉｃｅ）軸、位相軸および周波数軸の方向において、それぞれ静磁場強度に勾配を持たせるための３つの勾配磁場を生じる。
【００５２】
静磁場空間における互いに垂直な座標軸をｘ，ｙ，ｚとしたとき、いずれの軸もスライス軸とすることができる。その場合、残り２軸のうちの一方を位相軸とし、他方を周波数軸とする。また、スライス軸、位相軸および周波数軸は、相互間の垂直性を保ったままｘ，ｙ，ｚ軸に関して任意の傾きを持たせることも可能である。本装置では対象１の体軸の方向をｚ軸方向とする。
【００５３】
スライス軸方向の勾配磁場をスライス勾配磁場ともいう。位相軸方向の勾配磁場を位相エンコード（ｐｈａｓｅ ｅｎｃｏｄｅ）勾配磁場ともいう。周波数軸方向の勾配磁場をリードアウト（ｒｅａｄ ｏｕｔ）勾配磁場ともいう。このような勾配磁場の発生を可能にするために、勾配コイル部１０６は図示しない３系統の勾配コイルを有する。以下、勾配磁場を単に勾配ともいう。
【００５４】
ＲＦコイル部１０８は静磁場空間に対象１の体内のスピン（ｓｐｉｎ）を励起するための高周波磁場を形成する。以下、高周波磁場を形成することをＲＦ励起信号の送信ともいう。また、ＲＦ励起信号をＲＦパルスともいう。ＲＦコイル部１０８は、また、励起されたスピンが生じる電磁波すなわち磁気共鳴信号を受信する。
【００５５】
ＲＦコイル部１０８は図示しない送信用のコイルおよび受信用のコイルを有する。送信用のコイルおよび受信用のコイルは、同じコイルを兼用するかあるいはそれぞれ専用のコイルを用いる。
【００５６】
勾配コイル部１０６には勾配駆動部１３０が接続されている。勾配駆動部１３０は勾配コイル部１０６に駆動信号を与えて勾配磁場を発生させる。勾配駆動部１３０は、勾配コイル部１０６における３系統の勾配コイルに対応して、図示しない３系統の駆動回路を有する。
【００５７】
ＲＦコイル部１０８にはＲＦ駆動部１４０が接続されている。ＲＦ駆動部１４０はＲＦコイル部１０８に駆動信号を与えてＲＦパルスを送信し、対象１の体内のスピンを励起する。
【００５８】
ＲＦコイル部１０８にはデータ収集部１５０が接続されている。データ収集部１５０は、ＲＦコイル部１０８が受信した受信信号をサンプリング（ｓａｍｐｌｉｎｇ）によって取り込み、それをディジタルデータ（ｄｉｇｉｔａｌ ｄａｔａ）として収集する。
【００５９】
勾配駆動部１３０、ＲＦ駆動部１４０およびデータ収集部１５０には制御部１６０が接続されている。制御部１６０は、勾配駆動部１３０ないしデータ収集部１５０をそれぞれ制御して撮影を遂行する。
【００６０】
制御部１６０は、例えばコンピュータ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等を用いて構成される。制御部１６０は図示しないメモリ（ｍｅｍｏｒｙ）を有する。メモリは制御部１６０用のプログラムおよび各種のデータを記憶している。制御部１６０の機能は、コンピュータがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される。
【００６１】
データ収集部１５０の出力側はデータ処理部１７０に接続されている。データ収集部１５０が収集したデータがデータ処理部１７０に入力される。データ処理部１７０は、例えばコンピュータ等を用いて構成される。データ処理部１７０は図示しないメモリを有する。メモリはデータ処理部１７０用のプログラムおよび各種のデータを記憶している。
【００６２】
データ処理部１７０は制御部１６０に接続されている。データ処理部１７０は制御部１６０の上位にあってそれを統括する。本装置の機能は、データ処理部１７０がメモリに記憶されたプログラムを実行することによりを実現される。
【００６３】
データ処理部１７０は、データ収集部１５０が収集したデータをメモリに記憶する。メモリ内にはデータ空間が形成される。このデータ空間は２次元フーリエ（Ｆｏｕｒｉｅｒ）空間を構成する。以下、フーリエ空間をｋスペース（ｋ−ｓｐａｃｅ）ともいう。データ処理部１７０は、ｋスペースのデータを２次元逆フ−リエ変換することにより対象１の画像を再構成する。
【００６４】
データ処理部１７０には表示部１８０および操作部１９０が接続されている。表示部１８０は、グラフィックディスプレー（ｇｒａｐｈｉｃ ｄｉｓｐｌａｙ）等で構成される。操作部１９０はポインティングデバイス（ｐｏｉｎｔｉｎｇｄｅｖｉｃｅ）を備えたキーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）等で構成される。
【００６５】
表示部１８０は、データ処理部１７０から出力される再構成画像および各種の情報を表示する。操作部１９０は、使用者によって操作され、各種の指令や情報等をデータ処理部１７０に入力する。使用者は表示部１８０および操作部１９０を通じてインタラクティブ（ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ）に本装置を操作する。
【００６６】
図２に、他の方式の磁気共鳴撮影装置のブロック図を示す。同図に示す磁気共鳴撮影装置は、本発明の実施の形態の一例である。本装置の構成によって、本発明の装置に関する実施の形態の一例が示される。本装置の動作によって、本発明の方法に関する実施の形態の一例が示される。
【００６７】
本装置は、図１に示した装置とは方式を異にするマグネットシステム１００’を有する。マグネットシステム１００’以外は図１に示した装置と同様な構成になっており、同様な部分に同一の符号を付して説明を省略する。
【００６８】
マグネットシステム１００’は主磁場マグネット部１０２’、勾配コイル部１０６’およびＲＦコイル部１０８’を有する。これら主磁場マグネット部１０２’および各コイル部は、いずれも空間を挟んで互いに対向する１対のものからなる。また、いずれも概ね円盤状の形状を有し中心軸を共有して配置されている。マグネットシステム１００’の内部空間（ボア）に、対象１がクレードル５００に搭載されて図示しない搬送手段により搬入および搬出される。
【００６９】
主磁場マグネット部１０２’はマグネットシステム１００’の内部空間に静磁場を形成する。静磁場の方向は概ね対象１の体軸方向と直交する。すなわちいわゆる垂直磁場を形成する。主磁場マグネット部１０２’は例えば永久磁石等を用いて構成される。なお、永久磁石に限らず超伝導電磁石あるいは常伝導電磁石等を用いて構成してもよいのはもちろんである。
【００７０】
勾配コイル部１０６’は、互いに垂直な３軸すなわちスライス軸、位相軸および周波数軸の方向において、それぞれ静磁場強度に勾配を持たせるための３つの勾配磁場を生じる。
【００７１】
静磁場空間における互いに垂直な座標軸をｘ，ｙ，ｚとしたとき、いずれの軸もスライス軸とすることができる。その場合、残り２軸のうちの一方を位相軸とし、他方を周波数軸とする。また、スライス軸、位相軸および周波数軸は、相互間の垂直性を保ったままｘ，ｙ，ｚ軸に関して任意の傾きを持たせることも可能である。本装置でも対象１の体軸の方向をｚ軸方向とする。
【００７２】
スライス軸方向の勾配磁場をスライス勾配磁場ともいう。位相軸方向の勾配磁場を位相エンコード勾配磁場ともいう。周波数軸方向の勾配磁場をリードアウト勾配磁場ともいう。このような勾配磁場の発生を可能にするために、勾配コイル部１０６’は図示しない３系統の勾配コイルを有する。勾配コイル部１０６’および勾配駆動部１３０からなる部分は、本発明における勾配磁場印加手段の実施の形態の一例である。
【００７３】
ＲＦコイル部１０８’は静磁場空間に対象１の体内のスピンを励起するためのＲＦパルスを送信する。ＲＦコイル部１０８’は、また、励起されたスピンが生じる磁気共鳴信号を受信する。
【００７４】
ＲＦコイル部１０８’は図示しない送信用のコイルおよび受信用のコイルを有する。送信用のコイルおよび受信用のコイルは、同じコイルを兼用するかあるいはそれぞれ専用のコイルを用いる。
【００７５】
本装置の撮影動作を説明する。図３に、図１または図２に示した装置が実行する磁気共鳴信号獲得用のパルスシーケンス（ｐｕｌｓｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅ）の一例を示す。このパルスシーケンスは、スピンエコー（ｓｐｉｎ ｅｃｈｏ）を獲得するためのパルスシーケンスすなわちスピンエコー法によるパルスシーケンスである。
【００７６】
同図の（１）はＲＦパルスすなわち９０°パルスおよび１８０°パルスのシーケンスであり、（２）、（３）、（４）および（５）は、それぞれ、スライス勾配Ｇｓ、位相エンコード勾配Ｇｐ、リードアウト勾配ＧｒおよびスピンエコーＭＲのシーケンスである。なお、９０°パルスおよび１８０°パルスは中心値で代表する。パルスシーケンスは時間軸ｔに沿って左から右に進行する。
【００７７】
同図に示すように、９０°パルスおよび１８０°パルスにより、それぞれスピンの９０°励起および１８０°励起が行われる。９０°励起および１８０°励起のとき、それぞれスライス勾配Ｇｓ１およびＧｓ３が印加され、所定のスライスについての選択励起が行われる。
【００７８】
９０°パルスは、予め強度がチューニングされたものが用いられる。１８０°パルスは９０°パルスの２倍の強度のものが用いられる。９０°パルスのチューニングについては後にあらためて説明する。
【００７９】
９０°励起と１８０°励起の間で、位相エンコード勾配Ｇｐによる位相軸方向の位相エンコードがおよびリードアウト勾配Ｇｒ１による周波数軸方向のディフェーズ（ｄｅｐｈａｓｅ）がそれぞれ行われる。
【００８０】
１８０°励起後、リードアウト勾配Ｇｒ２によるリフェーズ（ｒｅｐｈａｓｅ）によってスピンエコーＭＲが発生する。スピンエコーＭＲは、エコー中心に関して対称的な波形を持つＲＦ信号となる。エコー中心は９０°励起からＴＥ（ｅｃｈｏ ｔｉｍｅ）後に生じる。スピンエコーＭＲは、データ収集部１５０によりビューデータ（ｖｉｅｗ ｄａｔａ）として収集される。
【００８１】
このようなパスルシーケンスが、周期ＴＲ（ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ ｔｉｍｅ）で例えば６４〜２５６回繰り返される。繰り返しのたびに位相軸方向の位相エンコード勾配Ｇｐを変更する。破線は位相エンコード勾配Ｇｐの逐次変化を概念的に表す。これによって、位相軸方向の位相エンコードが異なる６４〜２５６ビューのビューデータが得られる。このようにして得られたビューデータが、データ処理部１７０のメモリのｋスペースに収集される。
【００８２】
ｋスペースのデータを２次元逆フーリエ変換することにより、実空間における２次元画像データすなわち再構成画像が得られる。この画像が表示部１８０で表示される。
【００８３】
図４に、図１または図２に示した装置が実行する磁気共鳴信号獲得用のパルスシーケンスの他の例を示す。このパルスシーケンスは、グラディエントエコー（ｇｒａｄｉｅｎｔ ｅｃｈｏ）を獲得するためのパルスシーケンスすなわちグラディエントエコー法によるパルスシーケンスである。
【００８４】
同図（１）はＲＦパルスすなわち９０°パルスのシーケンスであり、（２）、（３）、（４）および（５）は、それぞれ、スライス勾配Ｇｓ、位相エンコード勾配Ｇｐ、リードアウト勾配ＧｒおよびグラディエントエコーＭＲのシーケンスである。なお、９０°パルスは中心値で代表する。パルスシーケンスは時間軸ｔに沿って左から右に進行する。
【００８５】
同図に示すように、９０°パルスによりスピンの９０°励起が行われる。９０°パルスは予め強度がチューニングされたものが用いられる。９０°パルスのチューニングについては後にあらためて説明する。
【００８６】
９０°励起のときスライス勾配Ｇｓ１が印加され、所定のスライスについての選択励起が行われる。９０°励起の後に、位相エンコード勾配Ｇｐによる位相軸方向の位相エンコードが行われる。
【００８７】
その後リードアウト勾配Ｇｒ１による周波数軸方向のディフェーズが行われ、次いで行われるリードアウト勾配Ｇｒ２によるリフェーズによってグラディエントエコーＭＲが発生する。
【００８８】
グラディエントエコーＭＲは、エコー中心に関して対称的な波形を持つＲＦ信号となる。エコー中心は９０°励起からＴＥ後に生じる。グラディエントエコーＭＲは、データ収集部１５０によりビューデータとして収集される。
【００８９】
このようなパスルシーケンスが、周期ＴＲで例えば６４〜２５６回繰り返される。繰り返しのたびに位相軸方向の位相エンコード勾配Ｇｐを変更する。破線は位相エンコード勾配Ｇｐの逐次変化を概念的に表す。これによって、位相軸方向の位相エンコードが異なる６４〜２５６ビューのビューデータが得られる。このようにして得られたビューデータが、データ処理部１７０のメモリのｋスペースに収集される。
【００９０】
ｋスペースのデータを２次元逆フーリエ変換することにより、実空間における２次元画像データすなわち再構成画像が得られる。この画像が表示部１８０で表示され、また、画像合成部１３に入力される。
【００９１】
マグネットシステム１００（１００’）、勾配駆動部１３０、ＲＦ駆動部１４０、データ収集部１５０、制御部１６０、データ処理部１７０、表示部１８０および操作部１９０からなる部分は、本発明における撮影手段の実施の形態の一例である。
【００９２】
上記のような撮影を行うための９０°パルスのチューニングについて説明する。図５に、本装置の９０°パルスチューニング動作のフロー（ｆｌｏｗ）図を示す。同図に示すように、ステップ（ｓｔｅｐ）５０２で、対象１についてチューニングスキャン（ｔｕｎｉｎｇ ｓｃａｎ）を行う。
【００９３】
チューニングスキャンは、例えば図６に示すようなパルスシーケンスによって行われる。このパルスシーケンスは、図３に示したスピンエコー法のパルスシーケンスにおいてフェーズエンコード量を０としたものに相当する。
【００９４】
このパルスシーケンスは周期ＴＲで複数回試行され、そのつどスピンエコーＭＲが測定される。パルスシーケンスの試行は、９０°パルス、または、９０°パルスおよび１８０°パルスの強度を順次変更しながら行われる。９０°パルスおよび１８０°パルスの強度としては予め複数の値が用意され、それらの値が順次に用いられる。
【００９５】
チューニングスキャンは例えば図７に示すようなパルスシーケンスによって行うようにしてもよい。このパルスシーケンスは、図４に示したグラディエントエコー法のパルスシーケンスにおいてフェーズエンコード量を０としたものに相当する。
【００９６】
このパルスシーケンスは周期ＴＲで複数回試行され、そのつどグラディエントエコーＭＲが測定される。パルスシーケンスの試行は、９０°パルスの強度を順次変更しながら行われる。９０°パルスの強度としては予め複数の値が用意され、それらの値が順次に用いられる。
【００９７】
このようなチューニングスキャンの実行に関わる、マグネットシステム１００（１００’）、勾配駆動部１３０、ＲＦ駆動部１４０、データ収集部１５０および制御部１６０からなる部分は、本発明における測定手段の実施の形態の一例である。
【００９８】
チューニングスキャンによって測定した複数のスピンエコーまたはグラディエントエコーを、ステップ５０４でそれぞれフーリエ変換する。以下、スピンエコーおよびグラディエントエコーをいずれも単にエコーともいう。フーリエ変換はデータ収集部１５０によって行われる。データ収集部１５０は、本発明における変換手段の実施の形態の一例である。
【００９９】
フーリエ変換は１次元フーリエ変換である。エコー信号を１次元フーリエ変換することにより、対象１のプロジェクション（ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）が得られる。このプロジェクションは周波数軸上のプロジェクションである。
【０１００】
複数のエコー信号をそれぞれフーリエ変換することにより、複数のプロジェクションが得られる。各プロジェクションは、対象１の同一スライスのプロジェクションである。ただし、それぞれ強度が異なる９０°パルスによるものである。
【０１０１】
このような複数のプロジェクションを用いて、ステップ５０６で、評価値の計算を行う。評価値の計算は複数のプロジェクションについてそれぞれ行われる。これによって複数の評価値が得られる。評価値の計算はデータ収集部１５０によって行われる。データ収集部１５０は、本発明における計算手段の実施の形態の一例である。
【０１０２】
評価値の計算には例えば次式が用いられる。
【０１０３】
【数２５】
ここで、
Ｆ（ｎ）：フーリエ変換した磁気共鳴信号のサンプリング値
Ｈ（ｎ）：ＲＦコイルの感度プロファイルのサンプリング値
フーリエ変換した磁気共鳴信号のサンプリング値Ｆ（ｎ）は、プロジェクションのサンプリング値に他ならない。プロジェクションのサンプリング値Ｆ（ｎ）は、例えば図８に示すようになる。同図において、横軸はサンプリング位置、縦軸はサンプリング値である。サンプリング位置ｎはＦＯＶの全長にわたって１〜Ｎである。サンプリング位置はＦＯＶにおける空間的な相対位置である。
【０１０５】
ＲＦコイルの感度プロファイルのサンプリング値Ｈ（ｎ）は、ＲＦコイル部１０８（１０８’）の感度プロファイルのサンプリング値である。感度プロファイルは周波数軸方向の感度プロファイルである。周波数軸方向を例えば対象１の体軸方向に一致させた場合、感度プロファイルは、対象１の体軸方向におけるＲＦコイル部１０８（１０８’）の感度プロファイルとなる。
【０１０６】
この感度プロファイルは、例えば図９に示すようになる。すなわち、全長ＬのＲＦコイルの中央部で感度が最大となり、そこから両端に向かって次第に感度が低下するものとなる。正規化した感度の最大値は１、最小値は０である。ＦＯＶの中心はＲＦコイルの中心に一致する。
【０１０７】
感度プロファイルは予め実測したものを使用する。あるいは、感度プロファイルはハミング窓関数（Ｈａｍｍｉｎｇ ｗｉｎｄｏｗ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）等で近似できるので、実測を省略してハミング窓関数等の窓関数で代用するようにしてもよい。
【０１０８】
感度プロファイルのサンプリング値Ｈ（ｎ）は、ＦＯＶの全長にわたって設定したサンプリング位置１〜Ｎにおける感度Ｇのサンプリング値となる。サンプリング位置はＦＯＶにおける空間的な相対位置である。
【０１０９】
実測した感度プロファイルが関数Ｃ（ｚ）で表される場合、感度プロファイルのサンプリング値Ｈ（ｎ）は、
【０１１０】
【数２６】
となる。
ハミング窓関数で代用する場合は、感度プロファイルのサンプリング値Ｈ（ｎ）は、
【０１１２】
【数２７】
となる。
（１）式の分子におけるＦ（ｎ）・Ｈ（ｎ）は、プロジェクションと感度プロファイルをサンプリング位置が同一なもの同士、すなわち、空間的位置が同一なもの同士で乗算することを表す。この乗算は、プロジェクションのサンプリング値をそのサンプリング位置におけるＲＦコイルの感度で重み付けすることに相当する。
【０１１４】
このため、（１）式で計算される評価値Ｐはプロジェクションの重み付け平均値となる。重み係数として感度プロファイルサンプリング値が用いられているから、評価値Ｐに対するプロジェクションサンプリング値の寄与は、感度が高い部分のものほど大きく、感度が低い部分のものほど小さくなる。
【０１１５】
評価値の計算にはプロジェクションのサンプリング値Ｆ（ｎ）を２乗したものを用いてもよい。その場合は、評価値を次式によって計算する。
【０１１６】
【数２８】
（２）式は、プロジェクションのサンプリング値Ｆ（ｎ）を２乗した以外は（１）式と同様である。この評価値Ｑも上記の評価値Ｐを同じ性質を持つ。
次に、ステップ５０８で、ＲＦ強度調整を行う。ＲＦ強度調整は、評価値ＰまたはＱの値が最大になるプロジェクションを選択し、そのプロジェクションを生じさせた９０°パルスの強度と同じになるように撮影用の９０°パルスの強度を調整するものである。
【０１１８】
ＲＦ強度調整はデータ処理部１７０による制御の下で制御部１６０によって行われる。データ処理部１７０および制御部１６０からなる部分は、本発明における調整手段の実施の形態の一例である。
【０１１９】
評価値ＰまたはＱにはＲＦコイルの感度が高い部分の信号ほど大きく寄与しているので、評価値ＰまたはＱが最大になるプロジェクションでは、ＲＦコイルの感度が最も高い部分の信号が最も大きくなっている。
【０１２０】
このことは、ＲＦコイルの感度が最大となる部分において９０°励起が正しく行われたことを意味するので、このようなプロジェクションを生じさせた９０°パルスの強度を最適強度とするのは合理的であり、それによって、中央部においてＳＮＲが最も良くなる画像を撮影することができる。
【０１２１】
上記のような感度プロファイルに着目したＲＦ強度調整は、前述の文献に記載の技法に適用することもできる。その場合には、ステップ５０２でのチューニングスキャンには、同文献に記載のように、例えば図１０に示すようなパルスシーケンスを使用する。すなわち、同図の（１）に示すように、３つのＲＦパルスでフリップアングルがθのＲＦ励起を順次に行い、（２）に示すように、マルチエコーすなわち５つのエコーＥ０，Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４を順次を読み出す。エコーの読み出しにはリードアウト勾配を使用することはいうまでもない。このパルスシーケンスをＲＦパルスの強度を変えて複数回試行する。
【０１２２】
ステップ５０４では、複数回の試行で得られたマルチエコーＥ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４の複数組をそれぞれフーリエ変換する。
ステップ５０６では、次式によって評価値を計算する。
【０１２３】
【数２９】
ここで、
【０１２５】
【数３０】
Ｆ１（ｎ）〜Ｆ４（ｎ）：フーリエ変換したマルチエコーのサンプリング値
Ｈ（ｎ）：ＲＦコイルの感度プロファイルのサンプリング値
なお、関数Ｇ（ ）に関しては数種類の関数が提案されているが、関数自体は本発明の本質とは独立なのでいずれを用いても良い。
【０１２７】
ステップ５０８では、評価値Θが所望の値（例えば９０°）となるマルチエコーの組を生じさせたＲＦパルスの強度を最適ＲＦ強度とする。
なお、グラディエントエコー方においてＲＦ励起によるフリップアングルを９０°以外の任意の角度αとするときは、評価値Θがαとなるマルチエコーの組を生じさせたＲＦパルスの強度を最適ＲＦ強度とする。
【０１２８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、ＲＦコイルの感度分布にかかわらずＲＦパルスを適正に調整する方法および装置、並びに、そのようなＲＦパルス調整装置を備えた磁気共鳴撮影装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図である。
【図３】磁気共鳴撮影のパルスシーケンスの一例を示す図である。
【図４】磁気共鳴撮影のパルスシーケンスの一例を示す図である。
【図５】チューニング動作のフロー図である。
【図６】チューニングスキャンのパルスシーケンスの一例を示す図である。
【図７】チューニングスキャンのパルスシーケンスの一例を示す図である。
【図８】撮影対象のプロジェクションの概念図である。
【図９】ＲＦコイルの感度プロファイルの概念図である。
【図１０】チューニングスキャンのパルスシーケンスの一例を示す図である。
【符号の説明】
１００，１００’ マグネットシステム
１０２ 主磁場コイル部
１０２’ 主磁場マグネット部
１０６，１０６’ 勾配コイル部
１０８，１０８’ ＲＦコイル部
１３０ 勾配駆動部
１４０ ＲＦ駆動部
１５０ データ収集部
１６０ 制御部
１７０ データ処理部
１８０ 表示部
１９０ 操作部
１ 対象
５００ クレードル
Claims (12)
- 静磁場空間における対象の内部のスピンをＲＦコイルから送信するＲＦパルスで励起してリードアウト勾配磁場の下で磁気共鳴信号を測定し、
前記測定した磁気共鳴信号をフーリエ変換し、
前記フーリエ変換した磁気共鳴信号を用いて下記の式によって評価値Ｐを計算し、
評価値Ｐが最大となるようにＲＦパルスの強度を調整する、
ことを特徴とするＲＦパルス調整方法。
記
Ｆ（ｎ）：フーリエ変換した磁気共鳴信号のサンプリング値
Ｈ（ｎ）：ＲＦコイルの感度プロファイルのサンプリング値 - 静磁場空間における対象の内部のスピンをＲＦコイルから送信するＲＦパルスで励起してリードアウト勾配磁場の下で磁気共鳴信号を測定し、
前記測定した磁気共鳴信号をフーリエ変換し、
前記フーリエ変換した磁気共鳴信号を用いて下記の式によって評価値Ｑを計算し、
評価値Ｑが最大となるようにＲＦパルスの強度を調整する、
ことを特徴とするＲＦパルス調整方法。
記
Ｆ（ｎ）：フーリエ変換した磁気共鳴信号のサンプリング値
Ｈ（ｎ）：ＲＦコイルの感度プロファイルのサンプリング値 - 静磁場空間における対象の内部のスピンをＲＦコイルから送信するＲＦパルスで励起してリードアウト勾配磁場の下でマルチエコーを測定し、
前記測定したマルチエコーをそれぞれフーリエ変換し、
前記フーリエ変換したマルチエコーを用いて下記の式によって評価値Θを計算し、
評価値Θが９０°となるようにＲＦパルスの強度を調整する、
ことを特徴とするＲＦパルス調整方法。
記
Ｈ（ｎ）：ＲＦコイルの感度プロファイルのサンプリング値 - 前記ＲＦコイルの感度プロファイルをハミング窓関数等のプロファイルで代用する、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載のＲＦパルス調整方法。 - 静磁場空間における対象の内部のスピンをＲＦコイルから送信するＲＦパルスで励起してリードアウト勾配磁場の下で磁気共鳴信号を測定する測定手段と、
前記測定した磁気共鳴信号をフーリエ変換する変換手段と、
前記フーリエ変換した磁気共鳴信号を用いて下記の式によって評価値Ｐを計算する計算手段と、
評価値Ｐが最大となるようにＲＦパルスの強度を調整する調整手段と、
を具備することを特徴とするＲＦパルス調整装置。
記
Ｆ（ｎ）：フーリエ変換した磁気共鳴信号のサンプリング値
Ｈ（ｎ）：ＲＦコイルの感度プロファイルのサンプリング値 - 静磁場空間における対象の内部のスピンをＲＦコイルから送信するＲＦパルスで励起してリードアウト勾配磁場の下で磁気共鳴信号を測定する測定手段と、
前記測定した磁気共鳴信号をフーリエ変換する変換手段と、
前記フーリエ変換した磁気共鳴信号を用いて下記の式によって評価値Ｑを計算する計算手段と、
評価値Ｑが最大となるようにＲＦパルスの強度を調整する調整手段と、
を具備することを特徴とするＲＦパルス調整装置。
記
Ｆ（ｎ）：フーリエ変換した磁気共鳴信号のサンプリング値
Ｈ（ｎ）：ＲＦコイルの感度プロファイルのサンプリング値 - 静磁場空間における対象の内部のスピンをＲＦコイルから送信するＲＦパルスで励起してリードアウト勾配磁場の下でマルチエコーを測定する測定手段と、
前記測定したマルチエコーをそれぞれフーリエ変換する変換手段と、
前記フーリエ変換したマルチエコーを用いて下記の式によって評価値Θを計算する計算手段と、
評価値Θが９０°となるようにＲＦパルスの強度を調整する調整手段と、
を具備することを特徴とするＲＦパルス調整装置。
記
Ｈ（ｎ）：ＲＦコイルの感度プロファイルのサンプリング値 - 前記ＲＦコイルの感度プロファイルをハミング窓関数等のプロファイルで代用する、
ことを特徴とする請求項５ないし請求項７のうちのいずれか１つに記載のＲＦパルス調整装置。 - 静磁場空間における対象の内部のスピンをＲＦコイルから送信するＲＦパルスで励起してリードアウト勾配磁場の下で磁気共鳴信号を測定する測定手段と、
前記測定した磁気共鳴信号をフーリエ変換する変換手段と、
前記フーリエ変換した磁気共鳴信号を用いて下記の式によって評価値Ｐを計算する計算手段と、
評価値Ｐが最大となるようにＲＦパルスの強度を調整する調整手段と、
前記調整されたＲＦパルスを使用して磁気共鳴撮影を行う撮影手段と、
を具備することを特徴とする磁気共鳴撮影装置。
記
Ｆ（ｎ）：フーリエ変換した磁気共鳴信号のサンプリング値
Ｈ（ｎ）：ＲＦコイルの感度プロファイルのサンプリング値 - 静磁場空間における対象の内部のスピンをＲＦコイルから送信するＲＦパルスで励起してリードアウト勾配磁場の下で磁気共鳴信号を測定する測定手段と、
前記測定した磁気共鳴信号をフーリエ変換する変換手段と、
前記フーリエ変換した磁気共鳴信号を用いて下記の式によって評価値Ｑを計算する計算手段と、
評価値Ｑが最大となるようにＲＦパルスの強度を調整する調整手段と、
前記調整されたＲＦパルスを使用して磁気共鳴撮影を行う撮影手段と、
を具備することを特徴とする磁気共鳴撮影装置。
記
Ｆ（ｎ）：フーリエ変換した磁気共鳴信号のサンプリング値
Ｈ（ｎ）：ＲＦコイルの感度プロファイルのサンプリング値 - 静磁場空間における対象の内部のスピンをＲＦコイルから送信するＲＦパルスで励起してリードアウト勾配磁場の下でマルチエコーを測定する測定手段と、
前記測定したマルチエコーをそれぞれフーリエ変換する変換手段と、
前記フーリエ変換したマルチエコーを用いて下記の式によって評価値Θを計算する計算手段と、
評価値Θが９０°となるようにＲＦパルスの強度を調整する調整手段と、
前記調整されたＲＦパルスを使用して磁気共鳴撮影を行う撮影手段と、
を具備することを特徴とする磁気共鳴撮影装置。
記
Ｈ（ｎ）：ＲＦコイルの感度プロファイルのサンプリング値 - 前記ＲＦコイルの感度プロファイルをハミング窓関数等のプロファイルで代用する、
ことを特徴とする請求項９ないし請求項１１のうちのいずれか１つに記載の磁気共鳴撮影装置。
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