JPH0213430A - 結合ピストンを含む新陳代謝物質による局在化スペクトルのｎｍｒ信号を発生する方式 - Google Patents
結合ピストンを含む新陳代謝物質による局在化スペクトルのｎｍｒ信号を発生する方式Info
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- JPH0213430A JPH0213430A JP1088215A JP8821589A JPH0213430A JP H0213430 A JPH0213430 A JP H0213430A JP 1088215 A JP1088215 A JP 1088215A JP 8821589 A JP8821589 A JP 8821589A JP H0213430 A JPH0213430 A JP H0213430A
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- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
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- G01R33/48—NMR imaging systems
- G01R33/483—NMR imaging systems with selection of signals or spectra from particular regions of the volume, e.g. in vivo spectroscopy
- G01R33/4833—NMR 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】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の背景
この発明の分野は核磁気共鳴（ＮＭＲ）分光法、更に具
体的に云えば、ＮＭＲ信号から望ましくないスピン共鳴
応答信号を除去する方法及び装置に関する。
体的に云えば、ＮＭＲ信号から望ましくないスピン共鳴
応答信号を除去する方法及び装置に関する。
核磁気共鳴（ＮＭＲ）生体白燐（”’Ｐ）分光法が、人
間の新陳代謝を監視する役に立つ道具であることは周知
である。然し、生体白燐分光法は、妥当な信号雑音比を
持つスペクトルを収集するのに、比較的長い期間を必要
とするのが難点である。
間の新陳代謝を監視する役に立つ道具であることは周知
である。然し、生体白燐分光法は、妥当な信号雑音比を
持つスペクトルを収集するのに、比較的長い期間を必要
とするのが難点である。
時間の長さの問題は、燐分光性の代りに、水素（１Ｈ）
分光法を利用すれば避けることが出来る。
分光法を利用すれば避けることが出来る。
これは、水素のＮＭＲ感度は、燐の感度の大まかに云っ
て１５倍も大きいからである。その結果、水素分光法の
データ収集時間は、同じ信号対雑音比を達成しようとす
れば、燐の場合のデータ収集時間より２桁又はそれ以上
も短くなる。
て１５倍も大きいからである。その結果、水素分光法の
データ収集時間は、同じ信号対雑音比を達成しようとす
れば、燐の場合のデータ収集時間より２桁又はそれ以上
も短くなる。
然し、１Ｈ分光法が、水の様な構成成分からの非結合ス
ピン共鳴が存在すること、並びに脂質から出る様な望ま
しくない結合スピン共鳴が存在すること＼云う別の問題
に悩むことも周知である。
ピン共鳴が存在すること、並びに脂質から出る様な望ま
しくない結合スピン共鳴が存在すること＼云う別の問題
に悩むことも周知である。
望ましくないスピン共鳴は、関心のあるスペクトルのピ
ークよりも、典型的には３桁乃至４桁も大きい。更に、
この様な望ましくないスピン共鳴は、希望する新陳代謝
物質のピークと大体同じスペクトル位置にあり、従来の
ＮＭＲ方法では、所望の新陳代謝物質のピークを検出す
ることが事実上不可能になる。従って、水及び脂質の様
な他の生体内の人体組織の構成成分が存在している状態
で、新陳代謝物質内の結合水素スピンからのスピン共鳴
応答を収集する方法を提供することが非常に有利である
。
ークよりも、典型的には３桁乃至４桁も大きい。更に、
この様な望ましくないスピン共鳴は、希望する新陳代謝
物質のピークと大体同じスペクトル位置にあり、従来の
ＮＭＲ方法では、所望の新陳代謝物質のピークを検出す
ることが事実上不可能になる。従って、水及び脂質の様
な他の生体内の人体組織の構成成分が存在している状態
で、新陳代謝物質内の結合水素スピンからのスピン共鳴
応答を収集する方法を提供することが非常に有利である
。
妨害するスペクトル・ピークの周波数を中心とする帯域
幅の狭いＲＦ励振パルスを利用し、収集された全体的な
ＮＭＲ応答スペクトル中の望ましくない共鳴ピークを抑
圧する幾つかのＮＭＲ方法が提案されている。最も直接
的な方式は、予備飽和の長いＲＦ励振パルスを用いるも
ので、これは所望のスペクトルを受信して処理する前に
、妨害信号のピーク応答（普通は水の共鳴の応答）を抑
圧する為に用いられる。一般的には“１−３−３−１”
と呼ばれる別の方式は、中間に遅延をおいた一連の９０
°ＲＦ励振パルズを利用して、望ましくないスピン磁化
を縦方向に操作すると共に、所望の共鳴のスピン磁化を
横平面へ操作し、そこで検出可能なＮＭＲ信号を発生す
る様にする。こう云う方式は、抑圧される成分の周波数
か又はその近くにある所望のスピン共鳴の成分をも抑圧
し、他の周波数の望ましくないスピン共鳴成分を抑圧し
ないので、制約かある。
幅の狭いＲＦ励振パルスを利用し、収集された全体的な
ＮＭＲ応答スペクトル中の望ましくない共鳴ピークを抑
圧する幾つかのＮＭＲ方法が提案されている。最も直接
的な方式は、予備飽和の長いＲＦ励振パルスを用いるも
ので、これは所望のスペクトルを受信して処理する前に
、妨害信号のピーク応答（普通は水の共鳴の応答）を抑
圧する為に用いられる。一般的には“１−３−３−１”
と呼ばれる別の方式は、中間に遅延をおいた一連の９０
°ＲＦ励振パルズを利用して、望ましくないスピン磁化
を縦方向に操作すると共に、所望の共鳴のスピン磁化を
横平面へ操作し、そこで検出可能なＮＭＲ信号を発生す
る様にする。こう云う方式は、抑圧される成分の周波数
か又はその近くにある所望のスピン共鳴の成分をも抑圧
し、他の周波数の望ましくないスピン共鳴成分を抑圧し
ないので、制約かある。
望ましくない水のスピンと他の化学物質のスピンとの間
の、スピン−格子緩和時間Ｔ１及びスピン−スピン緩和
時間Ｔ２の違いを活用して、水の共鳴ピークに対して弁
別するこの他の方式も知られている。即ち、長いエコー
時間を有効に利用して、ある組織に於ける水のピークを
抑圧し、ラクタートの様な他の共鳴は実質的に影響がな
い様にする。望ましくない多くの脂質の共鳴がこの方式
の影響を受け、収集されるＮＭＲ信号信号域衰する。
の、スピン−格子緩和時間Ｔ１及びスピン−スピン緩和
時間Ｔ２の違いを活用して、水の共鳴ピークに対して弁
別するこの他の方式も知られている。即ち、長いエコー
時間を有効に利用して、ある組織に於ける水のピークを
抑圧し、ラクタートの様な他の共鳴は実質的に影響がな
い様にする。望ましくない多くの脂質の共鳴がこの方式
の影響を受け、収集されるＮＭＲ信号信号域衰する。
他の方法は、読出しの前に、望ましくないスピン成分（
水）の上口時定数（Ｔｎｕｌ１）に等しい遅延を持つ反
転パルスを利用する。望ましくないスピン成分を抑圧す
るが、こう云う方法は所望の新陳代謝物質の共鳴ピーク
をも部分的に抑圧し、−般的にその他の望ましくない（
脂質）スピン共鳴を抑圧しない。
水）の上口時定数（Ｔｎｕｌ１）に等しい遅延を持つ反
転パルスを利用する。望ましくないスピン成分を抑圧す
るが、こう云う方法は所望の新陳代謝物質の共鳴ピーク
をも部分的に抑圧し、−般的にその他の望ましくない（
脂質）スピン共鳴を抑圧しない。
現存の幾つかの方法は、同じ分子の隣合った原子の間に
存在するスカラー結合を利用することにより、非結合ス
ピン共鳴によって発生される望ましくないＮＭＲ応答信
号を抑圧する。スピンを横平面に章動させ、−続きのＲ
Ｆ励振パルス及び遅延の作用を受けさせることにより、
所望の結合原子によって発生されるスピン磁化を、非結
合スピンによって発生されるスピン磁化が展開するのと
は異なる形で展開させる。同質原子核分極移転方式の様
なこの種の方式は、非選択性９０°ＲＦ励振パルス及び
遅延を用いて、特定の結合定数Ｊを持つ全ての結合スピ
ンの位相を反転する。然し、この方法は、互いに結合さ
れた脂質の共鳴を抑圧することが出来ない。この欠点は
、脂質アルキル共鳴の様な他のある共鳴を排除しながら
、ラクタート共鳴の様なある結合ピークを保存すること
が出来る様にする同質原子核二重共鳴差分光性と呼ばれ
る更に別の方法によって解決することか出来る。この方
法は、ラクタートのピーク周波数の１つに中心を持つ選
択性１８０°ＲＦ励振パルスを用いて、第１の共鳴ピー
クか結合している、ラクタート共鳴ピークの位相だけを
反転する。こう云うことが起るのは、選択性パルスの周
波数が大体１１）ｚ以１旧こ正確に設定されている場合
だけであり、周波数が不正確であれば、もとのラクター
トのピークの位相又は振幅が歪み、その結果所望の信号
成分が、最終的なＮＭＲ信号信号域いに相殺する結果に
なることかある。
存在するスカラー結合を利用することにより、非結合ス
ピン共鳴によって発生される望ましくないＮＭＲ応答信
号を抑圧する。スピンを横平面に章動させ、−続きのＲ
Ｆ励振パルス及び遅延の作用を受けさせることにより、
所望の結合原子によって発生されるスピン磁化を、非結
合スピンによって発生されるスピン磁化が展開するのと
は異なる形で展開させる。同質原子核分極移転方式の様
なこの種の方式は、非選択性９０°ＲＦ励振パルス及び
遅延を用いて、特定の結合定数Ｊを持つ全ての結合スピ
ンの位相を反転する。然し、この方法は、互いに結合さ
れた脂質の共鳴を抑圧することが出来ない。この欠点は
、脂質アルキル共鳴の様な他のある共鳴を排除しながら
、ラクタート共鳴の様なある結合ピークを保存すること
が出来る様にする同質原子核二重共鳴差分光性と呼ばれ
る更に別の方法によって解決することか出来る。この方
法は、ラクタートのピーク周波数の１つに中心を持つ選
択性１８０°ＲＦ励振パルスを用いて、第１の共鳴ピー
クか結合している、ラクタート共鳴ピークの位相だけを
反転する。こう云うことが起るのは、選択性パルスの周
波数が大体１１）ｚ以１旧こ正確に設定されている場合
だけであり、周波数が不正確であれば、もとのラクター
トのピークの位相又は振幅が歪み、その結果所望の信号
成分が、最終的なＮＭＲ信号信号域いに相殺する結果に
なることかある。
発明の要約
この発明は妨害信号を選択的に抑圧することにより、自
然に発生する濃度で新陳代謝物質の生体内の陽子スペク
トルを示すＮＭＲ信号を発生する方法に関する。更に具
体的に云うと、この発明は、関心のある領域に分極磁界
を印加し、関心のある領域にＲＦ励振磁界パルスを印加
して、横方向磁化を発生し、新陳代謝物質の分子のスピ
ン−スピン結合定数（ｊ）の関数である期間（ＴＥ／２
）後に、関心のある領域に第２のＲＦ励振磁界パルスを
印加し、新陳代謝物質の分子のゼロ量子変調周波数（Ｚ
ＱＭＦ）の関数である第２の期間（ｔ１）後に、関心の
ある領域に第３のＲＦ励振磁界パルスを印加し、その結
果得られるエコーＮＭＲ信号を収集し、異なる第２の期
間（ｔ１）を用いてこのパルス順序を繰返し、収集され
た１つのエコーＮＭＲ信号を収集された別のエコーＮＭ
Ｒ信号から減算することにより、差信号を発生する工程
を含む。
然に発生する濃度で新陳代謝物質の生体内の陽子スペク
トルを示すＮＭＲ信号を発生する方法に関する。更に具
体的に云うと、この発明は、関心のある領域に分極磁界
を印加し、関心のある領域にＲＦ励振磁界パルスを印加
して、横方向磁化を発生し、新陳代謝物質の分子のスピ
ン−スピン結合定数（ｊ）の関数である期間（ＴＥ／２
）後に、関心のある領域に第２のＲＦ励振磁界パルスを
印加し、新陳代謝物質の分子のゼロ量子変調周波数（Ｚ
ＱＭＦ）の関数である第２の期間（ｔ１）後に、関心の
ある領域に第３のＲＦ励振磁界パルスを印加し、その結
果得られるエコーＮＭＲ信号を収集し、異なる第２の期
間（ｔ１）を用いてこのパルス順序を繰返し、収集され
た１つのエコーＮＭＲ信号を収集された別のエコーＮＭ
Ｒ信号から減算することにより、差信号を発生する工程
を含む。
この発明の全般的な目的は、新陳代謝物質の分子によっ
て発生されたものではないＮＭＲ信号成分を抑圧するこ
とである。第１の期間（ＴＥ／２）を分子のスピン−ス
ピン結合定数の関数として選ぶことにより、所望の信号
成分の振幅が最大になるが、望ましくない成分はそうな
らない。第２の期間（ｔ１）を分子のゼロ量子変調周波
数（ＺＱＭＦ）の関数として選ぶことにより、新陳代謝
物質の分子によって発生される信号成分は振幅変調され
るが、これＩ゛対して脂質によって発生される様な他の
結合スピンによって発生される信号成分は変調されない
。その結果、差信号を発生した時、望ましくない信号成
分は相殺するが、新陳代謝物質の分子によって発生され
た変調された信号は、正味の信号を生ずる。
て発生されたものではないＮＭＲ信号成分を抑圧するこ
とである。第１の期間（ＴＥ／２）を分子のスピン−ス
ピン結合定数の関数として選ぶことにより、所望の信号
成分の振幅が最大になるが、望ましくない成分はそうな
らない。第２の期間（ｔ１）を分子のゼロ量子変調周波
数（ＺＱＭＦ）の関数として選ぶことにより、新陳代謝
物質の分子によって発生される信号成分は振幅変調され
るが、これＩ゛対して脂質によって発生される様な他の
結合スピンによって発生される信号成分は変調されない
。その結果、差信号を発生した時、望ましくない信号成
分は相殺するが、新陳代謝物質の分子によって発生され
た変調された信号は、正味の信号を生ずる。
この発明の更に特定の目的は、ＮＭＲ信号を収集する領
域を局在化することである。３つのＲＦ励振パルスの各
々を印加する時に、位置ぎめ用の符号化磁界勾配を印加
することが出来、ＲＦ励振パルスの周波数帯域幅は、各
々の勾配磁界の方向に沿ったスライスを選択する様に制
限する。３つの選ばれたスライスの交差する所にある関
心のある領域により、ＮＭＲ信号が発生される。
域を局在化することである。３つのＲＦ励振パルスの各
々を印加する時に、位置ぎめ用の符号化磁界勾配を印加
することが出来、ＲＦ励振パルスの周波数帯域幅は、各
々の勾配磁界の方向に沿ったスライスを選択する様に制
限する。３つの選ばれたスライスの交差する所にある関
心のある領域により、ＮＭＲ信号が発生される。
この発明の」二重並びにその他の目的及び利点は、以下
の説明から明らかになろう。この説明では、この発明の
好ましい実施例を例として示した図面を参照する。この
実施例は必ずしもこの発明の範囲全体を表わすものでは
なく、この発明の範囲は、特許請求の範囲を基準として
考えられたい。
の説明から明らかになろう。この説明では、この発明の
好ましい実施例を例として示した図面を参照する。この
実施例は必ずしもこの発明の範囲全体を表わすものでは
なく、この発明の範囲は、特許請求の範囲を基準として
考えられたい。
最初に第１ａ図について説明すると、ＮＭＲ分光情報を
求めようとする分子１０が示されている。
求めようとする分子１０が示されている。
分子１０は、ラクタート分子の様なＡＢ３形分子であり
、Ｈ（Ａ）半分にある中央の炭素原子とα の〕本の結合を持つ１個の水素原子１０ａと、何れもＨ
β（Ｂ３）半分にある端の炭素原子と結合を夫々有する
３つの水素原子１０ｂとの間にスカラー結合が存在する
。この分子が分極磁界Ｂｏの作用を受け、横方向ＲＦ励
振磁界Ｂ１が印加されると、多数の共振ピークを持つＮ
ＭＲ信号がこの分子によって発生される。
、Ｈ（Ａ）半分にある中央の炭素原子とα の〕本の結合を持つ１個の水素原子１０ａと、何れもＨ
β（Ｂ３）半分にある端の炭素原子と結合を夫々有する
３つの水素原子１０ｂとの間にスカラー結合が存在する
。この分子が分極磁界Ｂｏの作用を受け、横方向ＲＦ励
振磁界Ｂ１が印加されると、多数の共振ピークを持つＮ
ＭＲ信号がこの分子によって発生される。
Ｈ（Ａ）の水素原子１０ａの原子核のスピンα
は上又は下向きになることが出来るから、Ｈβ（Ｂ３）
の原子１０ｂの核スピンは２つの異なる局部的な環境の
内の一方と出会い、従って、その共鳴のピークが二重子
のスペクトル線に分裂し、その各々は振幅が略同様であ
る。同じく、３つのβ水素原子１０ｂは、３つのスピン
全部が上向きである場合、１つのスピンが下向きで、他
の２つが」二向きである場合、２つのスピンが下向きで
、１つのスピンか」二向きである場合、又は３つのスピ
ン全部が下向きである場合の内の任意の１つのスピン形
式をとることが出来る。従って、α水素原子１０ａから
見た環境は異なる４種類があり、その共鳴が四重子のス
ペクトル線に分裂し、相対的な強度は１：３：３：１に
なる。
の原子１０ｂの核スピンは２つの異なる局部的な環境の
内の一方と出会い、従って、その共鳴のピークが二重子
のスペクトル線に分裂し、その各々は振幅が略同様であ
る。同じく、３つのβ水素原子１０ｂは、３つのスピン
全部が上向きである場合、１つのスピンが下向きで、他
の２つが」二向きである場合、２つのスピンが下向きで
、１つのスピンか」二向きである場合、又は３つのスピ
ン全部が下向きである場合の内の任意の１つのスピン形
式をとることが出来る。従って、α水素原子１０ａから
見た環境は異なる４種類があり、その共鳴が四重子のス
ペクトル線に分裂し、相対的な強度は１：３：３：１に
なる。
生体内ラクタート分子によって発生される変換されたＮ
ＭＲ信号の例が第１ｂ図に示されている。
ＭＲ信号の例が第１ｂ図に示されている。
ＮＭＲ信号は周波数領域に変換されており、その信号成
分が、周波数を表わす横軸に沿った異なる周波数の所の
ピーク又は「スペクトル成分」として示されている。水
の中の水素原子核によって発生される１つのスペクトル
成分が周波数ωＨに示されているが、当業者であれば、
非結合共鳴スピンによって発生されるこの他の多数の望
ましくないスペクトル成分か典型的には存在しているこ
とか理解されよう。こう云う他のスペクトル成分は、ラ
クタートのスペクトル成分よりも何桁も大きい場合が多
い。
分が、周波数を表わす横軸に沿った異なる周波数の所の
ピーク又は「スペクトル成分」として示されている。水
の中の水素原子核によって発生される１つのスペクトル
成分が周波数ωＨに示されているが、当業者であれば、
非結合共鳴スピンによって発生されるこの他の多数の望
ましくないスペクトル成分か典型的には存在しているこ
とか理解されよう。こう云う他のスペクトル成分は、ラ
クタートのスペクトル成分よりも何桁も大きい場合が多
い。
図示のラクタート分子１０のα水素スピン共鳴Ｈ（Ａ）
によるＮＭＲ信号成分が、夫々周波数α ωＲ２ωＳ、ωＴ及びωＵに、スペクトル成分Ｒ。
によるＮＭＲ信号成分が、夫々周波数α ωＲ２ωＳ、ωＴ及びωＵに、スペクトル成分Ｒ。
Ｓ、 Ｔ及びＵの四重子を発生する。この各々のピーク
かスピン−スピン結合定数Ｊだけ離れており、これは大
体７．３Ｈｚである。β水素共鳴Ｈβ（Ｂ３）が、夫々
周波数ωＹ及びωＷに二重子のスペクトル成分Ｖ及びＷ
を発生する。その間の隔たりは、同じスピン−スピン結
合定数Ｊによって決定される。四重子の中心と二重子の
中心の間の間隔か化学シフト差と呼ばれ、これはゼロ量
子変調周波数（ＺＱＭＦ）に等しい。この例では、ＺＱ
ＭＦが２テスラでは２５０ Ｈｚに等しい。非結合スピ
ン共鳴成分Ｐ並びに非結合脂質による共鳴成分の振幅が
比較的巨大である為に、所望の結合スピンのスペクトル
成分Ｒ乃至Ｗのずっと小さい振幅が小さく見え、この為
、結合スピンのスペクトル成分を収集しようとする試み
は、不可能ではないとしても、極めて困難である。この
発明は、成分Ｒ，Ｓ、Ｔ、Ｕ、Ｖ又はＷの使いものにな
るスペクトルを発生しながら、望ましくないスペクトル
成分を完全にではなくても、少なくとも部分的に抑圧す
る方法である。
かスピン−スピン結合定数Ｊだけ離れており、これは大
体７．３Ｈｚである。β水素共鳴Ｈβ（Ｂ３）が、夫々
周波数ωＹ及びωＷに二重子のスペクトル成分Ｖ及びＷ
を発生する。その間の隔たりは、同じスピン−スピン結
合定数Ｊによって決定される。四重子の中心と二重子の
中心の間の間隔か化学シフト差と呼ばれ、これはゼロ量
子変調周波数（ＺＱＭＦ）に等しい。この例では、ＺＱ
ＭＦが２テスラでは２５０ Ｈｚに等しい。非結合スピ
ン共鳴成分Ｐ並びに非結合脂質による共鳴成分の振幅が
比較的巨大である為に、所望の結合スピンのスペクトル
成分Ｒ乃至Ｗのずっと小さい振幅が小さく見え、この為
、結合スピンのスペクトル成分を収集しようとする試み
は、不可能ではないとしても、極めて困難である。この
発明は、成分Ｒ，Ｓ、Ｔ、Ｕ、Ｖ又はＷの使いものにな
るスペクトルを発生しながら、望ましくないスペクトル
成分を完全にではなくても、少なくとも部分的に抑圧す
る方法である。
この発明の方法を実施する時は、ゼネラル・エレクトリ
ック・カンパニイから、自己遮蔽勾配を備えたＧＥ
Ｃ３ｌ−ｎ作像分光計として市場で販売されている様な
２．５テスラの像分光計を用いる。
ック・カンパニイから、自己遮蔽勾配を備えたＧＥ
Ｃ３ｌ−ｎ作像分光計として市場で販売されている様な
２．５テスラの像分光計を用いる。
使われるパルス順序が第２図に示されている。
これは、３つの選択性９０°ＲＦ励振パルス２０゜２１
．２２を印加して、その結果生ずるＮＭＲエコー信号２
３を収集することを含む。ＲＦ励振パルスは、４ミリ秒
のローブ３個の５ｉｎｘ／ｘパルスであって、１，５０
０Ｈｚの周波数帯域幅を持っている。ＲＦ励振送信機の
周波数は、２つの結合スピンの間の２．７ｐｐｍに置か
れる。磁界勾配がＸ＋Ｙ及び２方向に印加されて、ＮＭ
Ｒ応答を、関心が持たれる被検体の選ばれた位置に局在
化する。更に具体的に云うと、Ｘ勾配パルス２４か、第
１のＲＦ励振パルス２０が印加される間に印加されて、
Ｘ軸に沿ったスライスを選択し、Ｘ勾配パルス２５が第
２のＲＦ励振パルス２１の間に印加されて、ｙ軸に沿っ
たスライス内のスピンを選択し、２勾配パルス２６が第
３のＲＦ励振パルス２２の間に印加されて、Ｚ軸に沿っ
たスライス内のスピンを選択する。その結果、ＮＭＲエ
コー信号２３が、３つのスライス全部の交差する所にあ
る矩形容積によって発生される。夫々のＸ。
．２２を印加して、その結果生ずるＮＭＲエコー信号２
３を収集することを含む。ＲＦ励振パルスは、４ミリ秒
のローブ３個の５ｉｎｘ／ｘパルスであって、１，５０
０Ｈｚの周波数帯域幅を持っている。ＲＦ励振送信機の
周波数は、２つの結合スピンの間の２．７ｐｐｍに置か
れる。磁界勾配がＸ＋Ｙ及び２方向に印加されて、ＮＭ
Ｒ応答を、関心が持たれる被検体の選ばれた位置に局在
化する。更に具体的に云うと、Ｘ勾配パルス２４か、第
１のＲＦ励振パルス２０が印加される間に印加されて、
Ｘ軸に沿ったスライスを選択し、Ｘ勾配パルス２５が第
２のＲＦ励振パルス２１の間に印加されて、ｙ軸に沿っ
たスライス内のスピンを選択し、２勾配パルス２６が第
３のＲＦ励振パルス２２の間に印加されて、Ｚ軸に沿っ
たスライス内のスピンを選択する。その結果、ＮＭＲエ
コー信号２３が、３つのスライス全部の交差する所にあ
る矩形容積によって発生される。夫々のＸ。
ｙ及び２勾配パルス２７．２８．２９を用いて、周知の
様にスピンの位相戻しを行ない、ｙ勾配ホモスポイル（
ｈｏｍｏｓｐｏＮ ）パルス３０が、関心のある領域の
外側のスピンの位相外しをして、それがＮＭＲ信号を発
生しない様にする。
様にスピンの位相戻しを行ない、ｙ勾配ホモスポイル（
ｈｏｍｏｓｐｏＮ ）パルス３０が、関心のある領域の
外側のスピンの位相外しをして、それがＮＭＲ信号を発
生しない様にする。
刺激エコー順序で発生されるＮＭＲエコー信号を局在化
する為に磁界勾配を使う多数のこの他の方法が公知であ
って、それを用いてこの発明を実施することが出来る。
する為に磁界勾配を使う多数のこの他の方法が公知であ
って、それを用いてこの発明を実施することが出来る。
ここに述べた方法並びにその他の局在化方法の例が、ザ
・ジャーナル・オブ・マグネティック・レゾナンス誌７
２巻５０２頁（１９８７年）所載のＪ、フラーム、Ｋ、
Ｄ、メルボルト及びＷ、ハニッケの論文、並びに同誌
同巻３７９頁（１９８７年）所載のＲ，キミッヒ及びＤ
、ヘープフェルの論文、さらに同誌７０巻４８８頁（１
９８６年）所載のＪ、グラノットの論文に記載されてい
る。
・ジャーナル・オブ・マグネティック・レゾナンス誌７
２巻５０２頁（１９８７年）所載のＪ、フラーム、Ｋ、
Ｄ、メルボルト及びＷ、ハニッケの論文、並びに同誌
同巻３７９頁（１９８７年）所載のＲ，キミッヒ及びＤ
、ヘープフェルの論文、さらに同誌７０巻４８８頁（１
９８６年）所載のＪ、グラノットの論文に記載されてい
る。
刺激エコー・パルス順序は、遅延（ＴＥ／２）だけ離れ
た最初の１対の選択性９０°ＲＦパルスか局在化ＮＭＲ
スピン系内のスピンのボピレーションの多重量子又はそ
の代りにゼロ量子のコヒーレンスを生ずる様な順序であ
る。このスピンのポピレーションのコヒーレンスが、こ
の後の期間（ｔ１）の間に展開し、結合スピンでは、こ
の結果、検出されるＮＭＲ信号の振幅変調が生ずる。
た最初の１対の選択性９０°ＲＦパルスか局在化ＮＭＲ
スピン系内のスピンのボピレーションの多重量子又はそ
の代りにゼロ量子のコヒーレンスを生ずる様な順序であ
る。このスピンのポピレーションのコヒーレンスが、こ
の後の期間（ｔ１）の間に展開し、結合スピンでは、こ
の結果、検出されるＮＭＲ信号の振幅変調が生ずる。
（水及び脂質の一部分の信号の場合の様な）他のスピン
共鳴に結合していないスピン共鳴は、多重量子挙動を生
ぜず、従って、期間（ｔ１）の間、変調を受けない。相
異なる期間（ｔ１）を設定して刺激エコー・パルス順序
を２回実行し、その結果得られる２つのＮＭＲエコー信
号２３の間の差を求めることにより、非結合スピン共鳴
による信号成分か相殺し、選ばれた結合スピン共鳴によ
る信号成分が差信号を生ずる様な信号が得られる。
共鳴に結合していないスピン共鳴は、多重量子挙動を生
ぜず、従って、期間（ｔ１）の間、変調を受けない。相
異なる期間（ｔ１）を設定して刺激エコー・パルス順序
を２回実行し、その結果得られる２つのＮＭＲエコー信
号２３の間の差を求めることにより、非結合スピン共鳴
による信号成分か相殺し、選ばれた結合スピン共鳴によ
る信号成分が差信号を生ずる様な信号が得られる。
この差信号を使って、表示の為に、所望の信号を発生ず
る。
る。
この現象が第３ａ図乃至第３ｈ図のグラフに示されてい
る。これらの図で、デカルト座標が、励振磁界Ｂ１の周
波数で、Ｚ軸の周りに回転する。
る。これらの図で、デカルト座標が、励振磁界Ｂ１の周
波数で、Ｚ軸の周りに回転する。
特に第２図及び第３図を見れば、パルス順序の始めに、
全てのスピン磁化が、第３ａ図のベクトル４０で示ず様
に、分極磁界Ｂｏの方向の２軸と整合している。時刻ｔ
ａに、この場合は回転フレームのＸ軸に沿って印加され
た第１の選択性９０゜ＲＦ励振パルス２０が、磁化を横
平面（即ち、Ｘ−ｙ平面）へ傾け、そこで時刻ｔｂに、
種々の成分のスピン磁化が同相になり、第３ｂ図の４１
に示す様に、回転フレームのｙ軸と整合する。こう云う
種々の成分は若干具なるラーモア周波数を持つから、そ
れらは直ちに互いに位相外れを開始する。このことが、
送信機の周波数からの特定の共鳴のオフセットに対する
ラクタート分子中のβ水素二重子のスピン磁化■及びＷ
について、第３ｃ図に示されている。一方か他方よりも
７．３５Ｈｚだけ一層速く回転するから、最初の期間Ｔ
Ｅ’／２の後、それらは互いに位相がずれている。従っ
て、期間ＴＥ／２を適当に選ぶことにより、第２のＲＦ
励振パルス２１が発生される時刻ｔｃには、スピン磁化
Ｖ及びＷ成分は１８０°位相がずれる。
全てのスピン磁化が、第３ａ図のベクトル４０で示ず様
に、分極磁界Ｂｏの方向の２軸と整合している。時刻ｔ
ａに、この場合は回転フレームのＸ軸に沿って印加され
た第１の選択性９０゜ＲＦ励振パルス２０が、磁化を横
平面（即ち、Ｘ−ｙ平面）へ傾け、そこで時刻ｔｂに、
種々の成分のスピン磁化が同相になり、第３ｂ図の４１
に示す様に、回転フレームのｙ軸と整合する。こう云う
種々の成分は若干具なるラーモア周波数を持つから、そ
れらは直ちに互いに位相外れを開始する。このことが、
送信機の周波数からの特定の共鳴のオフセットに対する
ラクタート分子中のβ水素二重子のスピン磁化■及びＷ
について、第３ｃ図に示されている。一方か他方よりも
７．３５Ｈｚだけ一層速く回転するから、最初の期間Ｔ
Ｅ’／２の後、それらは互いに位相がずれている。従っ
て、期間ＴＥ／２を適当に選ぶことにより、第２のＲＦ
励振パルス２１が発生される時刻ｔｃには、スピン磁化
Ｖ及びＷ成分は１８０°位相がずれる。
云い換えれば、ＴＥ／２は、結合スピンの完全な「ｊ変
調」を生ずる様に、次の式に従って選ばれる。
調」を生ずる様に、次の式に従って選ばれる。
ＴＥ／２＝ｎ／２ｊ
こ＼でｎは奇数１． ３． ５等であり、ｊはスピン−
スピン結合定数である。
スピン結合定数である。
こへで説明する好ましい実施例では、ｎは“１″に選ば
れており、スピン−スピン結合定数（ｊ）は前に述べた
様に７．３Ｈｚである。従ってＴＥ／２は６８ミリ秒に
なる。
れており、スピン−スピン結合定数（ｊ）は前に述べた
様に７．３Ｈｚである。従ってＴＥ／２は６８ミリ秒に
なる。
第３ｄ図に示す様に、第２のＲＦ励振パルス２１か印加
される時刻ｔｃにスピン磁化の種々の位相外れ成分が、
±Ｘ方向の成分と±ｙ力方向成分に分解される。回転フ
レームのＸ軸に沿ってＲＦ励振パルス２１を印加した後
の時刻ｔｄに、Ｘ成分は、第３ｅ図の４２及び４３に示
す様に、±２軸に沿う様に傾く。この後の期間ｔ１の間
、±２軸に沿った成分は変調されるが、横平面内にとゾ
まっていて傾かなかったＸ成分は、勾配３０の存在のも
とに更に位相外れを生ずる。この勾配は、全ての多重量
子コヒーレンスを位相外れさせる（破壊する）様に作用
し、磁界の非均質性に影響されないゼロ量子コヒーレン
スだけが残る。その結果、第３のＲＦ励振パルス２２が
時刻ｔｅに印加される期間ｔ１後には、±２軸に沿って
成分４２′及び４３′があるが、横平面内の成分は完全
に位相外れして、正味の磁化を発生しない。このことが
第３ｆ図に示されている。第３の励振パルス２２が±２
軸の磁化を横平面へ戻す様に傾け、そこで最初のＴＥ／
２期間の間に収集された位相情報が保存される。このこ
とが第３Ｇ図の４４及び４５に示されている。従って、
最後のＴＥ／２期間の間、前は位相外れであった成分が
位相戻しにより、エコーＮＭＲ信号２３を発生する。こ
の時点に於けるスピン磁化が第３ｈ図に示されており、
この場合の横方向の磁化は、時刻ｔ９に於けるＮＭＲエ
コー信号を発生する様に作用する。
される時刻ｔｃにスピン磁化の種々の位相外れ成分が、
±Ｘ方向の成分と±ｙ力方向成分に分解される。回転フ
レームのＸ軸に沿ってＲＦ励振パルス２１を印加した後
の時刻ｔｄに、Ｘ成分は、第３ｅ図の４２及び４３に示
す様に、±２軸に沿う様に傾く。この後の期間ｔ１の間
、±２軸に沿った成分は変調されるが、横平面内にとゾ
まっていて傾かなかったＸ成分は、勾配３０の存在のも
とに更に位相外れを生ずる。この勾配は、全ての多重量
子コヒーレンスを位相外れさせる（破壊する）様に作用
し、磁界の非均質性に影響されないゼロ量子コヒーレン
スだけが残る。その結果、第３のＲＦ励振パルス２２が
時刻ｔｅに印加される期間ｔ１後には、±２軸に沿って
成分４２′及び４３′があるが、横平面内の成分は完全
に位相外れして、正味の磁化を発生しない。このことが
第３ｆ図に示されている。第３の励振パルス２２が±２
軸の磁化を横平面へ戻す様に傾け、そこで最初のＴＥ／
２期間の間に収集された位相情報が保存される。このこ
とが第３Ｇ図の４４及び４５に示されている。従って、
最後のＴＥ／２期間の間、前は位相外れであった成分が
位相戻しにより、エコーＮＭＲ信号２３を発生する。こ
の時点に於けるスピン磁化が第３ｈ図に示されており、
この場合の横方向の磁化は、時刻ｔ９に於けるＮＭＲエ
コー信号を発生する様に作用する。
同じ化学シフトだけ離れていない結合スピンは、同じ周
波数の振幅変調を受けず、この事実を利用して、ゼロ量
子変調周波数が異なる、非結合スピン及びその他の種類
の結合スピン系によって発生されるスペクトル成分をろ
波して除去することが出来ると云うのが、この発明の考
えである。
波数の振幅変調を受けず、この事実を利用して、ゼロ量
子変調周波数が異なる、非結合スピン及びその他の種類
の結合スピン系によって発生されるスペクトル成分をろ
波して除去することが出来ると云うのが、この発明の考
えである。
従って、この発明の好ましい実施例を実施する為、第２
図のエコー・パルス順序を２回実行する。
図のエコー・パルス順序を２回実行する。
最初のパスでは、ｔｌの値は８ミリ秒（又は２゜０Ｔで
４ミリ秒の増分）に設定し、エコー信号２３を収集して
ディジタル化する。その後、遅延ｔ１の値を１０ミリ秒
（又は２．ＯＴで４ミリ秒の増分にして）（８＋１／２
Ｘ （２５０Ｘ１０−３）、エコー・パルス順序を再び
実行する。ＮＭＲエコー信号２３を再び収集してディジ
タル化する。
４ミリ秒の増分）に設定し、エコー信号２３を収集して
ディジタル化する。その後、遅延ｔ１の値を１０ミリ秒
（又は２．ＯＴで４ミリ秒の増分にして）（８＋１／２
Ｘ （２５０Ｘ１０−３）、エコー・パルス順序を再び
実行する。ＮＭＲエコー信号２３を再び収集してディジ
タル化する。
ディジタル化した２つのＮＭＲ信号の振幅の算術差を計
算し、この結果得られた差信号を処理して、成分のスペ
クトルを発生する。
算し、この結果得られた差信号を処理して、成分のスペ
クトルを発生する。
こうして得られた差信号は、水の陽子の様な非結合スピ
ンによって発生されるスペクトル成分を抑圧している。
ンによって発生されるスペクトル成分を抑圧している。
更に、差信号は、脂質の陽子の様な異なるゼロ量子変調
周波数と結合しているスピンによって発生されるスペク
トル成分を抑圧する。
周波数と結合しているスピンによって発生されるスペク
トル成分を抑圧する。
その結果、ラクタートの陽子によって発生されるスペク
トル成分が、水及び脂質に対して強められる。
トル成分が、水及び脂質に対して強められる。
第４図はこの発明のＮＭＲパルス順序に使うのに適した
ＮＭＲ装置の主な部品の簡略ブロック図である。装置全
体を４００で示すが、これは汎用ミニコンピユータ４０
１をディスク記憶装置４０３及びインターフェース装置
４０５に機能的に結合することによって構成される。Ｒ
Ｆ送信機４０２、信号平均化器４０４及び夫々Ｇ、Ｘ、
Ｇン。
ＮＭＲ装置の主な部品の簡略ブロック図である。装置全
体を４００で示すが、これは汎用ミニコンピユータ４０
１をディスク記憶装置４０３及びインターフェース装置
４０５に機能的に結合することによって構成される。Ｒ
Ｆ送信機４０２、信号平均化器４０４及び夫々Ｇ、Ｘ、
Ｇン。
Ｇ２勾配コイル４１６，４１８，４２０を付勢する勾配
電源４０６，４０８，４１０が、インターフェース装置
４０５を介してコンピュータ４０１に結合される。
電源４０６，４０８，４１０が、インターフェース装置
４０５を介してコンピュータ４０１に結合される。
ＲＦ送信機４０２が、所望のラーモア周波数で発信する
ＲＦ発振器を持っている。ＲＦパルスの周波数を変える
ことによって、感応する容積を走査する場合、これは市
場で入手し得るプログラム可能な周波数合成器を使って
、自動的にコンピュータから行なうことが出来る。送信
機はコンピュータ４０１からのパルス包絡線でゲー１−
Ｌ、て、検査する物体内の共鳴を励振するのに必要な
変調を持つＲＦパルスを発生する。ＲＦパルスをＮＭＲ
方法に応じて、１００ワツトから数キロワットまで変化
するレベルまで、ＲＦ電力増幅器４１２で増幅し、送信
機のコイル４２４に印加する。サン、プルの容積が大き
ければ、−層高い電力レベルが必要であり、大きなＮＭ
Ｒ周波数帯域幅を励振する為に、持続時間の短いパルス
を必要とする場合もそうである。
ＲＦ発振器を持っている。ＲＦパルスの周波数を変える
ことによって、感応する容積を走査する場合、これは市
場で入手し得るプログラム可能な周波数合成器を使って
、自動的にコンピュータから行なうことが出来る。送信
機はコンピュータ４０１からのパルス包絡線でゲー１−
Ｌ、て、検査する物体内の共鳴を励振するのに必要な
変調を持つＲＦパルスを発生する。ＲＦパルスをＮＭＲ
方法に応じて、１００ワツトから数キロワットまで変化
するレベルまで、ＲＦ電力増幅器４１２で増幅し、送信
機のコイル４２４に印加する。サン、プルの容積が大き
ければ、−層高い電力レベルが必要であり、大きなＮＭ
Ｒ周波数帯域幅を励振する為に、持続時間の短いパルス
を必要とする場合もそうである。
ＮＭＲ信号を受信機のコイル４２゛６で感知し、低雑音
前置増幅器４２２で増幅し、更に増幅、検波及びンＰ波
する為に、受信機４１４に印加する。
前置増幅器４２２で増幅し、更に増幅、検波及びンＰ波
する為に、受信機４１４に印加する。
その後信号をディジタル化して、信号平均化器４Ｇ４で
平均し、コンピュータ４０１で処理する。
平均し、コンピュータ４０１で処理する。
前置増幅器４２２及び受信機４１４は、送信の間、能動
ゲート作用又は受動ろ波作用により、ＲＦパルスから保
護される。
ゲート作用又は受動ろ波作用により、ＲＦパルスから保
護される。
コンピュータ４０１が、ＮＭＲパルスのゲート作用及び
包絡線変調、前置増幅器及びＲＦ電力増幅器の消去、及
び勾配電源に対する電圧波形を発生すると共に、走査の
間、勾配及びＲＦパルスの周波数を進める。コンピュー
タは、フーリエ変換、データの一波作用及び記憶作用（
それら全ての動作は、ミニコンピユータによって普通の
様に行なわれ、従ってこ＼では機能しか説明しない）の
様なデータ処理をも行なう。
包絡線変調、前置増幅器及びＲＦ電力増幅器の消去、及
び勾配電源に対する電圧波形を発生すると共に、走査の
間、勾配及びＲＦパルスの周波数を進める。コンピュー
タは、フーリエ変換、データの一波作用及び記憶作用（
それら全ての動作は、ミニコンピユータによって普通の
様に行なわれ、従ってこ＼では機能しか説明しない）の
様なデータ処理をも行なう。
希望によっては、送信機及び受信機のＲＦコイルは、１
個のコイルで構成することが出来る。この代りに、電気
的に直交する２つの別々のコイルを使ってもよい。この
形式は、パルス送信の間、受信機に対するＲＦパルスの
漏れが減少すると云う利点がある。両方の場合に、コイ
ルの磁界は、磁石４２８（第４図）によ１て発生される
静磁界Ｂｏの方向と直交する。コイルは、ＲＦ遮蔽ケー
ス内に包込むことにより、装置の他の部分から隔離され
る。典型的な３つのＲＦコイルの設計が、第５ａ図、第
５ｂ図及び第５Ｃ図に示されている。
個のコイルで構成することが出来る。この代りに、電気
的に直交する２つの別々のコイルを使ってもよい。この
形式は、パルス送信の間、受信機に対するＲＦパルスの
漏れが減少すると云う利点がある。両方の場合に、コイ
ルの磁界は、磁石４２８（第４図）によ１て発生される
静磁界Ｂｏの方向と直交する。コイルは、ＲＦ遮蔽ケー
ス内に包込むことにより、装置の他の部分から隔離され
る。典型的な３つのＲＦコイルの設計が、第５ａ図、第
５ｂ図及び第５Ｃ図に示されている。
これら全てのコイルは、Ｘ軸方向のＲＦ磁界を発生する
。第５ｂ図及び第５Ｃ図に示すコイルの設計は、サンプ
ル室の軸線が主磁界Ｂ、と平行である様な磁界の形状に
適しており、これに対して第５ａ図に示す設計は、サン
プル室の軸線が主磁界Ｂ０に対して垂直な形状に用いら
れる。
。第５ｂ図及び第５Ｃ図に示すコイルの設計は、サンプ
ル室の軸線が主磁界Ｂ、と平行である様な磁界の形状に
適しており、これに対して第５ａ図に示す設計は、サン
プル室の軸線が主磁界Ｂ０に対して垂直な形状に用いら
れる。
磁界勾配コイル４１６，４１８，４２０’（第４図）が
、夫々勾配Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇ、を発生する為に必要である
。こ＼て説明したＮＭＲパルス順序では、勾配は、サン
プル容積にわたって単調で線形にすべきである。単調で
ない勾配磁界により、エーリアシングと呼ばれるＮＭＲ
信号データの劣化を招くが、これは重大な人為効果を招
く。非線形勾配は、データの非化学的な歪みの原因にな
る。
、夫々勾配Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇ、を発生する為に必要である
。こ＼て説明したＮＭＲパルス順序では、勾配は、サン
プル容積にわたって単調で線形にすべきである。単調で
ない勾配磁界により、エーリアシングと呼ばれるＮＭＲ
信号データの劣化を招くが、これは重大な人為効果を招
く。非線形勾配は、データの非化学的な歪みの原因にな
る。
サンプル室の軸線が主磁界Ｂｏと平行である様な磁石の
形状に適した勾配コイルの設計が、第６ａ図及び第６ｂ
図に示されている。勾配Ｇ１及びＧンの各々が、第６ａ
図に示す組３００，３０２の様な１組のコイルによって
発生される。第６ａ図に示す様なコイルの組が、勾配Ｇ
オを発生する。
形状に適した勾配コイルの設計が、第６ａ図及び第６ｂ
図に示されている。勾配Ｇ１及びＧンの各々が、第６ａ
図に示す組３００，３０２の様な１組のコイルによって
発生される。第６ａ図に示す様なコイルの組が、勾配Ｇ
オを発生する。
勾配Ｇｙを発生するコイルの組は、９０°回転している
。勾配Ｇ２は、第６ｂ図に示すコイル４００及び４０２
の様なコイルの対によって発生される。勾配コイルの電
流の比を変えることにより、感応容積を走査する場合、
各々の半分、例えば第６ａ図の３００，３０２及び第６
ｂ図の４００゜４０２は、別個の電源で駆動して、第４
図の電源４０６．４０８，４１０が夫々実際には２つの
電源で構成される様にすることが出来る。
。勾配Ｇ２は、第６ｂ図に示すコイル４００及び４０２
の様なコイルの対によって発生される。勾配コイルの電
流の比を変えることにより、感応容積を走査する場合、
各々の半分、例えば第６ａ図の３００，３０２及び第６
ｂ図の４００゜４０２は、別個の電源で駆動して、第４
図の電源４０６．４０８，４１０が夫々実際には２つの
電源で構成される様にすることが出来る。
この発明を特定の実施例及び例について説明したが、当
業者には、以」二の説明からこの他の変更が考えられよ
う。従って、特許請求の範囲内で、この発明はこ＼に具
体的に記載した以外の形で実施することが出来ることを
承知されたい。
業者には、以」二の説明からこの他の変更が考えられよ
う。従って、特許請求の範囲内で、この発明はこ＼に具
体的に記載した以外の形で実施することが出来ることを
承知されたい。
例えば、この方法は、望ましくないスピン共鳴を抑圧す
る他の方式と組合せて用いることが出来る。帯域幅が制
限されていて、望ましくないスピン共鳴に中心周波数を
持つＲＦ励振パルスを、この発明のパルス順序を開始す
る前に、勾配パルスと一緒に印加することが出来る。こ
うすると、望ましくないスピン共鳴によって発生される
ＮＭＲ信号が更に抑圧される。更に、相次ぐ順序の間、
ＲＦ励振パルスの位相を変えることにより、関心のある
領域の外側の事象が原因で起る人為効果を抑圧する為に
、位相サイクル方法をこの発明と共に用いることが出来
る。最後に、スピン磁化を１８０°章動させる又は傾け
るＲＦ励振パルスを、 □この発明の順序の第１及び第
２のＲＦパルスの中間、又は第２のＴＥ／２期間の中央
に挿入して、共鳴外れ効果を補償することが出来る。
る他の方式と組合せて用いることが出来る。帯域幅が制
限されていて、望ましくないスピン共鳴に中心周波数を
持つＲＦ励振パルスを、この発明のパルス順序を開始す
る前に、勾配パルスと一緒に印加することが出来る。こ
うすると、望ましくないスピン共鳴によって発生される
ＮＭＲ信号が更に抑圧される。更に、相次ぐ順序の間、
ＲＦ励振パルスの位相を変えることにより、関心のある
領域の外側の事象が原因で起る人為効果を抑圧する為に
、位相サイクル方法をこの発明と共に用いることが出来
る。最後に、スピン磁化を１８０°章動させる又は傾け
るＲＦ励振パルスを、 □この発明の順序の第１及び第
２のＲＦパルスの中間、又は第２のＴＥ／２期間の中央
に挿入して、共鳴外れ効果を補償することが出来る。
【図面の簡単な説明】
第１ａ図は多数のスペクトル成分を持つＮＭＲ信号を発
生ずるラクタート分子の概略構成図、第１ｂ図は第１ａ
図のラクタート分子によって発生されるスペクトル成分
を示すグラフ、第２図はこの発明の好ましい実施例とし
て、ＮＭＲ分光計に−６ｌ− 用いられるパルス順序を示す時間線図、第３ａ図乃至第
３ｈ図は、第２図のパルス順序の種々の段階に於けるス
ピン磁化を示す説明図、第４図はこの発明を用いたＮＭ
Ｒ装置の簡略ブロック図、第５ａ図乃至第５ｃ図は第４
図のＮＭＲ装置に使うことが出来るＲＦコイルの略図、
第６ａ図及び第６ｂ図は第４図のＮＭＲ装置に用いられ
る勾配コイルの略図である。
生ずるラクタート分子の概略構成図、第１ｂ図は第１ａ
図のラクタート分子によって発生されるスペクトル成分
を示すグラフ、第２図はこの発明の好ましい実施例とし
て、ＮＭＲ分光計に−６ｌ− 用いられるパルス順序を示す時間線図、第３ａ図乃至第
３ｈ図は、第２図のパルス順序の種々の段階に於けるス
ピン磁化を示す説明図、第４図はこの発明を用いたＮＭ
Ｒ装置の簡略ブロック図、第５ａ図乃至第５ｃ図は第４
図のＮＭＲ装置に使うことが出来るＲＦコイルの略図、
第６ａ図及び第６ｂ図は第４図のＮＭＲ装置に用いられ
る勾配コイルの略図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、新陳代謝物質の生体内陽子スペクトルを示すＮＭＲ
信号を発生する方法に於て、 （ａ）関心のある領域に分極磁界を印加し、 （ｂ）磁界勾配の存在のもとに第１のＲＦ励振磁界パル
スを印加して、関心のある領域内に横方向の磁化を生じ
させ、 （ｃ）前記第１のパルスの印加から、新陳代謝物質の分
子のスピン−スピン結合定数（ｊ）の関数として定めた
期間（ＴＥ／２）の後に、磁界勾配の存在のもとに第２
のＲＦ励振磁界パルスを印加して、関心のある領域内に
縦方向の磁化を生じさせ、 （ｄ）前記第２のパルスの印加から、新陳代謝物質の分
子のゼロ量子変調周波数（ＺＱＭＦ）の関数として定め
た期間（ｔ＿１）の後に、磁界勾配の存在のもとに第３
のＲＦ励振磁界パルスを印加して、関心のある領域内に
横方向の磁化を復元させ、 （ｅ）前記第３のパルスの印加から期間（ＴＥ／２）後
に発生されるエコーＮＭＲ信号を収集し、 （ｆ）前記第２の期間（ｔ＿１）を異なる値に設定して
工程（ａ）乃至（ｅ）を繰返し、（ｇ）収集された１つ
のエコーＮＭＲ信号を収集された別のエコーＮＭＲ信号
から減算することにより、差信号を発生する工程を含む
方法。 ２、前記の３つのＲＦ励振磁界パルスの各々が選択性で
あって、前記の３つの磁界勾配パルスが、夫々３つのＲ
Ｆ励振磁界パルスを印加する間、３つの方向の各々に沿
って関心のある領域に印加されることにより、ＮＭＲエ
コー信号を収集する関心のある領域が局在化される請求
項１記載の方法。 ３、前記の第１の期間（ＴＥ／２）が、ｎを奇数、ｊを
新陳代謝物質の分子のスピン−スピン結合定数として、 ＴＥ／２＝ｎ／２ｊ で定まる値を持つ請求項１記載の方法。 ４、前記第２の期間が、ＺＱＭＦを新陳代謝物質の分子
のゼロ量子変調周波数として、 ＴＭ＝１／２ＺＱＭＦ の大きさだけ異なる２つの値を持つ請求項１記載の方法
。 ５、新陳代謝物質の分子がラクタート分子である請求項
１記載の方法。 ６、新陳代謝物質の生体内陽子スペクトルを示すＮＭＲ
信号を発生する装置に於て、 （ａ）関心のある領域に分極磁界を印加する手段と、 （ｂ）磁界勾配の存在のもとに第１のＲＦ励振磁界パル
スを印加して、関心のある領域内に横方向の磁化を生じ
させる手段と、 （ｃ）前記第１のパルスの印加から、新陳代謝物質の分
子のスピン−スピン結合定数（ｊ）の関数として定めた
期間（ＴＥ／２）の後に、磁界勾配の存在のもとに第２
のＲＦ励振磁界パルスを印加して、関心のある領域内に
縦方向の磁化を生じさせる手段と、 （ｄ）前記第２のパルスの印加から、新陳代謝物質の分
子のゼロ量子変調周波数（ＺＱＭＦ）の関数として定め
た期間（ｔ＿１）の後に、磁界勾配の存在のもとに第３
のＲＦ励振磁界パルスを印加して、関心のある領域内に
横方向の磁化を復元させる手段と、 （ｅ）前記第３のパルスの印加から期間（ＴＥ／２）後
に発生されるエコーＮＭＲ信号を収集する手段と、 （ｆ）前記第２の期間（ｔ＿１）を異なる値に設定して
前記手段（ａ）乃至（ｅ）を順次繰返し作動する手段と
、 （ｇ）収集された１つのエコーＮＭＲ信号を収集された
別のエコーＮＭＲ信号から減算して、差信号を発生する
手段とを含む装置。 ７、前記の３つのＲＦ励振磁界パルスの各々が選択性で
あって、前記の３つの磁界勾配パルスが、夫々３つのＲ
Ｆ励振磁界パルスを印加する間、３つの方向の各々に沿
って関心のある領域に印加されることにより、ＮＭＲエ
コー信号を収集する関心のある領域が局在化される請求
項６記載の装置。 ８、前記の第１の期間（ＴＥ／２）が、ｎを奇数、ｊを
新陳代謝物質の分子のスピン−スピン結合定数として、 ＴＥ／２＝ｎ／２ｊ で定まる値を持つ請求項６記載の装置。 ９、前記第２の期間が、ＺＱＭＦを新陳代謝物質の分子
のゼロ量子変調周波数として、 ＴＭ＝１／２ＺＱＭＦ の大きさだけ異なる２つの値を持つ請求項６記載の装置
。 １０、新陳代謝物質の分子がラクタート分子である請求
項６記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
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| US07/181,956 US4843321A (en) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | Method for volume localized spectral editing of NMR signals produced by metabolites containing coupled spins |
| US181,956 | 1988-04-15 |
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