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公開番号2025117287
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-12
出願番号2024012043
出願日2024-01-30
発明の名称磁気共鳴撮像装置及びその制御方法
出願人富士フイルム株式会社
代理人弁理士法人山王坂特許事務所
主分類A61B 5/055 20060101AFI20250804BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】体動検出用のナビゲータエコーを用いた撮像において、体動検出の時間分解能を低下させることなくナビゲータエコーによるTR延長の影響を最小限にする。
【解決手段】MRI装置を用いて所定のパルスシーケンスに従って撮像を行う際に、パルスシーケンスに所定のタイミングでナビゲータエコーを発生させる制御を行い、その際、ナビゲータエコーを取得するタイミングを、パルスシーケンスの繰り返し時間が予め設定した閾値以上のときと、閾値未満のときとで異ならせる制御を行う。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
静磁場空間に置かれた検査対象に対し高周波磁場パルスを印加するRF送信部と、前記検査対象が発する核磁気共鳴信号を受信するRF受信部と、静磁場に磁場勾配を与える傾斜磁場パルスを発生する傾斜磁場発生部と、前記送信部と、前記核磁気共鳴信号を用いて前記検査対象の画像を生成する画像生成部と、前記RF送信部、前記RF受信部及び前記傾斜磁場発生部を所定のパルスシーケンスに従って制御する制御部と、を備え、
前記所定のパルスシーケンスは、前記検査対象の画像生成用のエコー信号とは別にナビゲータエコーを発生させるパルスシーケンスを含み、
前記制御部は、前記ナビゲータエコーの発生タイミングを前記パルスシーケンスの繰り返し時間が予め設定した閾値以上のときと、閾値未満のときとで異ならせることを特徴とする磁気共鳴撮像装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
請求項１に記載の磁気共鳴撮像装置であって、
前記パルスシーケンスは、１つのスライスの繰り返し時間内で、当該１つのスライス以外の1ないし複数のスライスのエコー信号の計測を行うマルチスライススライス撮像シーケンスであり、
前記制御部は、前記パルスシーケンスの繰り返し時間が前記閾値以上のときに、前記１つのスライスの繰り返し時間内で計測されるスライス毎にナビゲータエコーを発生させることを特徴とする磁気共鳴撮像装置。
【請求項３】
請求項１に記載の磁気共鳴撮像装置であって、
前記パルスシーケンスは、１つのスライスの繰り返し時間TR内で、当該１つのスライス以外の1ないし複数のスライスのエコー信号の計測を行うマルチスライススライス撮像シーケンスであり、
前記制御部は、前記パルスシーケンスの繰り返し時間が前記閾値未満のときに、前記１つのスライスの繰り返し時間内で、当該繰り返し時間内で計測されるスライス数より少ない数のナビゲータエコーを発生させることを特徴とする磁気共鳴撮像装置。
【請求項４】
請求項３に記載の磁気共鳴撮像装置であって、
前記制御部は、前記１つのスライスの繰り返し時間内毎に、１つのナビゲータエコーを発生させることを特徴とする磁気共鳴撮像装置。
【請求項５】
請求項１に記載の磁気共鳴撮像装置であって、
前記制御部は、前記ナビゲータエコーの発生頻度が一定の発生頻度以上となるように前記ナビゲータエコーの発生タイミングを制御することを特徴とする磁気共鳴撮像装置。
【請求項６】
請求項１に記載の磁気共鳴撮像装置であって、
前記制御部は、前記ナビゲータエコーを、画像生成用のエコー信号を発生させるために印加されるRFパルス後に発生するFID信号として計測することを特徴とする磁気共鳴撮像装置。
【請求項７】
請求項１に記載の磁気共鳴撮像装置であって、
前記制御部は、前記ナビゲータエコーを、画像生成用のエコー信号を発生させるために印加されるRFパルスとは、別のRFパルスを印加して発生させることを特徴とする磁気共鳴撮像装置。
【請求項８】
請求項１に記載の磁気共鳴撮像装置であって、
前記制御部は、複数のナビゲータエコーからなるナビゲータデータを用いて検査対象の体動を検出する体動処理部を備え、
前記体動処理部は、前記ナビゲータエコーの強度の変化から前記検査対象に生じた体動を検出することを特徴とする磁気共鳴撮像装置。
【請求項９】
請求項１に記載の磁気共鳴撮像装置であって、
前記制御部は、複数のナビゲータエコーからなるナビゲータデータを用いて検査対象の体動を検出する体動処理部を備え、
前記体動処理部は、前記磁気共鳴撮像装置に取り付けられた前記検査対象の動きを監視する光学的検出装置からの検出結果を受け付け、当該検出結果と、前記ナビゲータデータを用いた前記検査対象の体動の検出結果とを用いて、前記画像生成用のエコー信号のうち除去すべきデータを決定することを特徴とする磁気共鳴撮像装置。
【請求項１０】
パルスシーケンスに従って撮像を行う磁気共鳴撮像装置の撮像を制御する方法であって、
前記パルスシーケンスに所定のタイミングでナビゲータエコーを発生させる制御を行い、その際、ナビゲータエコーを取得するタイミングを、前記パルスシーケンスの繰り返し時間が予め設定した閾値以上のときと、閾値未満のときとで異ならせる制御を行うことを特徴とする磁気共鳴撮像装置の制御方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は磁気共鳴撮像装置（以下、MRI装置と言う）に係り、特に体動の影響を抑制するために体動を検知するナビゲータエコーを発生させて撮像を行うMRI装置の制御に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
MRI装置を用いた検査では、検査対象を静磁場空間に配置し、検査対象内に核磁気共鳴を生じさせて、その核磁気共鳴信号を収集して核磁気共鳴信号の演算により検査対象の画像を再構成する。MRI検査の対象は通常患者等の人（以下、被検体という）であり、検査中に呼吸動などの動きとは別にクシャミ、咳など突発的な動き（呼吸などの周期動と区別して体動という）を生じることがある。核磁気共鳴信号は傾斜磁場を与えて位置情報を付与した信号であるため、このような体動があると本来の傾斜磁場とは異なる位置に傾斜磁場が印加されることになり、核磁気共鳴信号から再構成した画像にアーチファクトが生じるなど、画像の再構成自体が困難になる場合がある。
【０００３】
MRI装置では、このような体動が与える影響に対し、種々の方策がとられている。例えば、特許文献１に記載された技術では、カメラ映像から検査対象の体動を検出し、体動が許容範囲か否かによってパルスシーケンスを分割して実行する。
【０００４】
またMRIで得られる信号（ナビゲータエコーという）を用いて被検体の動きを監視する手法も広く用いられている（特許文献２、特許文献３）。ナビゲータデータを用いた撮像では、被検体の画像を得るための核磁気共鳴信号（以下、画像用信号という）とは別にナビゲータエコーを発生させて、時系列で得た一連のナビゲータエコーからなるデータ（以下、ナビゲータデータという）の変化から被検体の動きを推定し、その結果を用いて画像用信号或いは再構成画像の補正などを行う。
【０００５】
ナビゲータエコーやカメラ映像から体動を検出した時の対処としては、大きい体動を検出した際に取得した画像用信号を取り直したり、その画像用信号を用いない画像再構成法を採用するなどの制御も行われる（例えば特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２３－０４３００１号公報
特開２０１２－０００３８９号公報
特開２００８－１５４８８７号公報
特開２０２２－０２２６６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ナビゲータエコーは、画像用信号とは別に取得するものであるため、ナビゲータエコー取得のためのステップを追加することによって画像用信号を取得するためのパルスシーケンス自体が長くなる。すなわち、画像用信号は、励起用RFパルスの印加と核磁気共鳴信号の取得とを位相エンコード傾斜磁場の強度を変えながら繰り返すことにより収集するが、励起用RFパルスと次の励起用RFパルスまでの繰り返し時間（TR）が延長してしまう。これにより撮像時間が長引き、操作者や閉鎖空間で動きが制限される被検体への負担が増加する。
【０００８】
一方、パルスシーケンスの繰り返し時間は、パルスシーケンスによって異なり、またMRI検査において、どのようなコントラストの画像を得るかによって異なり、例えば、T2強調撮像（T2WI）ではTRは長く、T1強調撮像（T1WI）ではTRが短い。TRの長い撮像では、TR毎にナビゲータエコーを取得しても影響は少ないが、TRの短い撮像では、TR毎にナビゲータエコーを取得すると、その影響が大きく、上述したTR延長による弊害も大きい。
【０００９】
特許文献１には、呼吸動のフェイズに合わせてフェイズごとにナビゲータエコーを取得することが開示されているが、このようなタイミングの制御では突発的な動きである体動に対応することはできない。また特許文献２には、複数のスライスを撮像する際にスライス毎にナビゲータ・パルスシーケンスを実施することが記載されているが、TRについては考慮されておらず、短TR撮像においては、ナビゲータ・パルスシーケンスの実行によりTRが延長するという課題を解決できていない。
【００１０】
ナビゲータデータ収集によるTRの延長を防止するために、ナビゲータエコー取得の頻度を減らすことも考えられるが、それは、体動検知の時間分解能の低下につながり、瞬間的或いは突発的な体動に対応することが困難になる。
（【００１１】以降は省略されています）

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