JP2000217801A - 磁気共鳴撮像方法 - Google Patents

磁気共鳴撮像方法

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JP2000217801A
JP2000217801A JP2000013354A JP2000013354A JP2000217801A JP 2000217801 A JP2000217801 A JP 2000217801A JP 2000013354 A JP2000013354 A JP 2000013354A JP 2000013354 A JP2000013354 A JP 2000013354A JP 2000217801 A JP2000217801 A JP 2000217801A
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pulse
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magnetic resonance
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magnetic field
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Oliver Dr Heid
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    • G01R33/44Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48NMR imaging systems
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    • G01R33/4833NMR imaging systems with selection of signals or spectra from particular regions of the volume, e.g. in vivo spectroscopy using spatially selective excitation of the volume of interest, e.g. selecting non-orthogonal or inclined slices
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Abstract

(57)【要約】 【課題】磁気共鳴撮像方法において、測定時間を可能な
かぎり短くすると共に、生理学的な診断に役立つ組織コ
ントラストを現すことを可能にする。 【解決手段】HF励起パルスと、HF励起パルスにより
惹起される検査対象物の核磁化を完全にリフェージング
するための磁界勾配パルスとを有するパルスシーケンス
を発生し、その際に測定サイクルを相続くパルスシーケ
ンスの固定された数の繰り返しの後に核磁化の被駆動平
衡状態(定常状態)の到達の前に中断し、またその後に
新たに開始する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は磁気共鳴撮像方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】核スピントモグラフィまたは磁気共鳴ト
モグラフィは、核磁化を空間的に配列させ、また例えば
人間の生物組織の像を現すために、メガヘルツ範囲内の
高周波磁界および場所によって変化する直流磁界を用い
て、生物組織の中の磁気的な核の鋭い共鳴吸収を利用す
る。場所によって変化する直流磁界または勾配磁界によ
り、そのつどの原子核、特に水素核の核スピン共鳴振動
数またはラモア振動数が空間的に変化する。こうして試
料の空間的な広がりが周波数コード化される。像発生が
次いで計算機を用いて数値的なフーリエ変換により行わ
れる。
【0003】例えば患者の腹腔または胸腔内におけるよ
うに、患者の動きが不可避である多くの応用目的におい
ては、運動アーティファクトを避けるために、測定時間
が短いことが必要である。さらに、短い測定時間は核ス
ピントモグラフィに対する患者の受容性を高め、また患
者の診断件数が高いことにより撮像方法の経済性を高め
る。従って短い測定時間を有する磁気共鳴方法、例えば
FISP法(Fast Imaging with Steady Precession に
対する頭字語)が開発された。その際にHF励起パルス
および磁界勾配パルスから成るパルスシーケンスが3つ
の空間方向に検査対象物の核磁化の緩和時間T1および
2よりもはるかに短い反復時間TRで発生される。縦緩
和T1または横緩和T2のオーダーの継続時間の整定過程
の後に、核磁化角度が2つの値±αの間で振動する被駆
動定常状態に到達する。このようなFISPパルスシー
ケンスの一例はドイツ特許第44 27 497号明細書に記載
されている。
【0004】類似の方法は、原子スピンを含んでおり、
またスピンを磁界方向に方向付ける一定の均一磁界の中
に配置される対象物の局部的な検査のためのスピン共鳴
データを取得するための方法またはこの方法を実施する
ための装置を説明するドイツ特許第35 04 734号明細書
に記載されている。その際にそれぞれHF励起パルスお
よび磁界勾配パルスから成るパルスシーケンスが使用さ
れる。HF励起パルスは90°よりもはるかに小さいフ
リップ角度を有するので、一定の磁界により方向付けら
れたスピンの一部分のみが折り返されるが、それらは磁
界勾配パルスにより完全にエコーを発生するための役割
をする。既に少数のシーケンスの後にT 1緩和の結果と
して平衡状態(定常状態)が生ずる。シーケンスはその
際に短い間隔で繰り返されるので、特に短い反復時間が
生ずる。ダイナミックな平衡状態のゆえに、ここに説明
する方法は、特に無制限で連続する撮像のために適して
いる。
【0005】上記の方法では短いパルス反復時間が速い
データ取得、従ってまた短い測定時間を可能にする。し
かしこの方法の欠点は、定常状態で磁化信号が式 M=M0・sinα/(1+T1/T2 +(1−T1
2)・cosα) に従って比T1/T2にのみ関係することにある(H.Morn
eburg “医学診断のための撮像システム”、エアランゲ
ン、1995、第560頁参照)。即ち、比T1/T
2は、血液、胆汁または組織内の液のような液体を例外
として、たいてい比較的一定であり、従って良好な、臨
床的診断に役立つコントラストが得られないのである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の課題
は、測定時間を可能なかぎり短くすると共に、生理学的
な診断に役立つ組織コントラストを現すことを可能にす
る磁気共鳴撮像方法を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この課題は、本発明によ
れば、HF励起パルスと、HF励起パルスにより惹起さ
れる検査対象物の核磁化を完全にリフェージングするた
めの磁界勾配パルスとを有するパルスシーケンスが繰り
返して発生される磁気共鳴撮像方法において、パルス発
生が固定された数の繰り返しを有する測定サイクルの後
に核磁化の被駆動平衡状態(定常状態)の到達の前に中
断され、またその後に新たに開始されることにより解決
される。整定時間の間に得られる磁気共鳴信号は、定常
状態の間に得られる信号よりも良好な組織のコントラス
トを発生する。測定が定常状態の到達の前に中断され、
またその後に新たに開始されることにより、それにもか
かわらず測定時間が短いという利点が実現される。
【0008】2つの測定サイクルの間にそれぞれ熱的平
衡状態で核磁化を緩和するための測定休止時間を設けて
もよい。測定サイクルの開始の前に応用領域に応じて検
査対象物を準備するためのプリパレーションパルスシー
ケンスが発生されてよい。その際に、準備のための方法
は脂肪飽和法、インバージョンリカバリ法、飽和パルス
法、被駆動平衡フーリエ変換法または拡散パルス法であ
ってよい。
【0009】測定時間をさらに短縮するため、検査区分
の断層区分の中の測定休止時間の間に測定が他の断層区
分の中で実行可能である。
【0010】本発明による方法において、測定サイクル
中に3ないし10のパルスシーケンスが相続いて発生さ
れ、その後に測定休止時間が続いていることは好まし
い。
【0011】さらに本発明は、HFパルスを発生するた
めのHF装置と、一定の磁界およびこれに重畳する勾配
磁界を発生するための磁石装置とを有する磁気共鳴トモ
グラフにおいて、HF装置および磁石装置がパルスシー
ケンスを請求項1による方法により発生するように構成
されている磁気共鳴トモグラフに関する。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
を詳細に説明する。
【0013】図1aは、この実施例では90°のフリッ
プ角度を惹起する高周波パルスRFの時間的経過を示
す。しかし専門家は所望の応用領域に応じて他のフリッ
プ角度をも選ぶことができる。図1bないし1dには、
3つの互いに直交する空間方向の磁界勾配パルスが示さ
れている。その際に図1bは検査対象物の断層方向の勾
配パルスGSを示し、図1cはそれに対して垂直な方向
(位相方向)の勾配パルスを示し、また図1dは読出し
方向の勾配パルスGRを示す。
【0014】反復周期TRを有する各々のシーケンス
は、検査対象物の選択された断層のみが励起されるよう
に、断層選択勾配パルスGS2と共に入射される周波数選
択高周波パルスRF1により開始する。それに続く時間
区分IIの中で、勾配パルスG2により読出し方向に核
磁化のデフェージングが行われる。さらに時間区分II
の中で位相位相コーダ勾配パルスGP2ならびに断層選択
勾配パルスGS2に対して逆向きに向けられている勾配パ
ルスGS3がスイッチオンされる。これによって断層選択
勾配パルスGS2により引き起こされるデフェージングが
再び補償される。
【0015】後続の時間区分IIIの中で読出し勾配パ
ルスGR3がスイッチオンされ、またそれによって核スピ
ンのリフェージングが達成されるので、核共鳴信号S1
が生ずる。この核共鳴信号S1はサンプリングされ、ま
た従来通常の仕方で像の作成のために使用される。
【0016】時間区分IVの中で断層選択勾配パルスG
S4が正の断層選択方向に、勾配パルスGP3が勾配パルス
P2に対して逆向きに、また勾配パルスGR4が負の読出
し方向にスイッチオンされる。
【0017】すぐ次に続くパルスシーケンスの区分Iに
相応する時間区分Vの中で、最後に断層選択勾配パルス
S5のもとに負の断層選択方向に例えば−90°のフリ
ップ角度を有する高周波パルスRF2がスイッチオンさ
れる。それによって新しい読出し間隔が開始される。
【0018】パルスシーケンスはその際にn回、例えば
3ないし10回、位相コーディング勾配パルスGP2の相
異なる値により繰り返される。その際に高周波励起パル
スの位相はパルスシーケンスからパルスシーケンスへと
反転され、従って励起パルスRFにより惹起されるフリ
ップ角度の極性は交互に切り換わる。すべての勾配パル
スは、反復時間TRにわたってのその時間積分が零にな
るようにスイッチングされている。繰り返しの数は、大
きいT1コントラストが可視にされる整定位相にシステ
ムが常に位置するように制限される。すなわちパルス列
は、いわゆるFISPシーケンスが最初に考えられた定
常状態が到達される前に中断される。この仕方で良好な
T1コントラストが短い評価時間と結び付けられる。
【0019】もちろん本発明は図1に示されているパル
スシーケンスに制限されていない。専門家はすべての3
つの空間方向の勾配パルスとHFパルスとの適当な組み
合わせを選べる。測定サイクルの相続くパルスシーケン
スの列の中に、応用領域または希望または抑制される組
織コントラストに応じて、適当な励起パルスが挿入され
る。
【0020】数nの相続くパルスシーケンスから成る測
定サイクルが本発明により定常状態の到達の前に、核磁
化が再びそれらの熱的な平衡状態に緩和し得るように、
中断される。図1中に示されている実施例の際のように
断層特有のパルスの際には、その間に、測定時間を節減
するため、他の断層の測定サイクルが開始される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明におけるパルスシーケンスの一例。
【符号の説明】
RF 高周波パルス GP 位相コーダ勾配パルス GR 読出し方向の勾配パルス GS 断層選択勾配パルス S 核共鳴信号 TR 反復時間

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 HF励起パルスと、HF励起パルスによ
    り惹起される検査対象物の核磁化を完全にリフェージン
    グするための磁界勾配パルスとを有するパルスシーケン
    スが繰り返して発生される磁気共鳴撮像方法において、
    パルス発生が固定された数の繰り返しを有する測定サイ
    クルの後に、核磁化の被駆動平衡状態(定常状態)の到
    達の前に中断され、そしてその後に新たに開始されるこ
    とを特徴とする磁気共鳴撮像方法。
  2. 【請求項2】 相続く測定サイクルの間に、それぞれ熱
    的平衡状態で核磁化を緩和するための測定休止時間が設
    けられていることを特徴とする請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 測定サイクルの各々の開始前に、検査対
    象物を準備するためのプリパレーションパルスシーケン
    スが発生されることを特徴とする請求項1または2記載
    の方法。
  4. 【請求項4】 プリパレーション方法として脂肪飽和
    法、インバージョンリカバリ法、飽和パルス法、被駆動
    平衡フーリエ変換法または拡散パルス法が使用されるこ
    とを特徴とする請求項3記載の方法。
  5. 【請求項5】 検査区分の断層区分中の測定休止時間の
    間に、測定が他の断層区分の中で実行されることを特徴
    とする請求項1ないし4の1つに記載の方法。
  6. 【請求項6】 測定サイクル中にパルスシーケンスが、
    それぞれ3回と10回との間繰り返されることを特徴と
    する請求項1ないし5の1つに記載の方法。
  7. 【請求項7】 HFパルスを発生するためのHF装置
    と、一定の磁界およびこれに重畳する勾配磁界を発生す
    るための磁石装置とを有する磁気共鳴トモグラフにおい
    て、HF装置および磁石装置が、HF励起パルスにより
    惹起される検査対象物の核磁化を完全にリフェージング
    するための磁界勾配パルスとを有するパルスシーケンス
    を繰り返して発生するように構成されており、またパル
    ス発生が固定された数の繰り返しを有する測定サイクル
    の後に核磁化の被駆動平衡状態(定常状態)の到達の前
    に中断され、またその後に新たに開始されることを特徴
    とする磁気共鳴トモグラフ。
JP2000013354A 1999-01-26 2000-01-21 磁気共鳴撮像方法 Pending JP2000217801A (ja)

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