[发明专利]磁共振成像装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及磁共振成像(MRI)装置，特别是涉及在低读出梯度磁场强度拍摄高分辨率图象的技术。

背景技术

以前的用磁共振的检查装置，即磁共振成像装置(以下，简单地称为检查装置)的结构，例如，如图26所示。

在图26中，2601是产生静磁场的磁体，2602是产生梯度磁场的梯度磁场产生线圈，2603是被检查的物体，将它放置在产生静磁场的磁体2601和产生梯度磁场的线圈2602的里面。

又，序列发生器2604将命令送给梯度磁场电源2605和高频脉冲发生器2606，使产生梯度磁场和高频磁场。通过探头2607将这个高频磁场加到被检查的物体上。

另一方面，通过探头2607接收从被检查的物体产生的信号，并在接收机2608中进行检波。

将被检波的信号送入计算机2609，在那里进行图象重建等的信号处理，将处理结果在显示器2610上显示出来。又，在必要的时候，能够将信号和测定条件存储在存储介质2611中。

在必须调整静磁场的均匀度时，使用补偿线圈2612。补偿线圈2612是由多个通道组成的，由补偿电源2613供给电流。当调整静磁场的均匀度时，通过序列发生器2604控制流过各线圈的电流。这时，序列发生器2604将命令送给补偿电源2613，由补偿线圈2612产生使静磁场的不均匀度得到修正的附加磁场。

又，序列发生器2604通常为了以预先编好程序的定时和强度使各装置工作而实施控制。在该程序中，特别是将记述了高频磁场，梯度磁场，接收信号的定时和强度的部分称为脉冲序列。

下面，用作为在图27所示的典型的脉冲序列的自旋回波法说明用图26所示的检查装置进行拍摄的顺序的概况。

将被检查的物体2603放在静磁场中，在加上薄片梯度磁场201的同时，加上用于激励起磁化的高频磁场(RF)脉冲202，在作为检查对象的物体内部的某个薄片上感应出磁共振现象。

其次，加上将相位编码方向的位置信息加到磁化的相位上的相位编码梯度磁场脉冲204，在加上180度的脉冲205后，在加上附加有读出方向的位置信息的读出梯度磁场脉冲206的同时，测量磁共振信号(回波)203。

为了测量为得到一个图象所必需的数据，反复上述的顺序，测量多个回波。这时，因为一度被激励起的磁化回到平衡状态需要数秒钟，所以从回波测量结束到下一次激励，通常需要有那样长的等待时间。

回波的取样点数通常对于每个回波是从64到512，一般地测量的回波数是从64到256。

测量结束后，如图28所示将回波排列在图象的频率空间(k空间，测量空间)上，通过二维逆傅氏变换进行图象的重建，得到断层像。这时的图象的矩阵数成为(1个回波的取样点数)×(回波数)。

当将读出梯度磁场的强度表示为Gx，取样速率(取样间隔)表示为Δt，取样点数表示为N时，能用下列的公式(1)和(2)分别表示读出方向的视场Wx和像素尺寸ΔWx。

ΔWx=1/(γ×Gx×Δt×N)    (1)

Wx=ΔWx×N                 (2)

其中，γ是测定对象的原子的旋磁比，对于在通常的摄影中成为对象的质子约为42.5759MHz/T。

从式(1)和(2)可见，作为得到高分辨率的图象的显微术方法，可以考虑使取样速率Δt和梯度磁场Gx的一方或双方都增大，或者，使取样点数N增大的情形。

在一般的显微术中，通过增大梯度磁场来提高分辨率，通常加上有约100-1000mT/m的非常强的磁场强度的梯度磁场。

在这种情形中，因为回波的测量时间不变长，所以和使取样速率及取样点数增大的情形比较，能抑制由于磁化的衰减引起的信号强度的衰减和静磁场不均匀的影响，使它们变小，因而使图象质量的恶化减小。

本发明者，通过研讨上述的以前的技术发现下述问题。

为了在以前的用人体作为测量对象的磁共振成像装置的用于临床的MRI装置中实施显微术，在其大小能够放置在象检查室等的空间有限的房间中的装置中，在直径约40cm的广阔范围内有良好的线性的同时，必须产生有约100-1000mT/m的强磁场强度的梯度磁场。

然而，发生了这样强的梯度磁场的产生能够在分析用的小型装置中实现，但不能在直径约40cm的广阔范围内实现的问题。

又，因为伴随着强的梯度磁场的产生，磁场强度发生急剧的变化，发生了不能无视对人体的影响即不能无视加在人体上的负载的问题。