JPH025929A - 限定された容積内の核磁化分布を決定する方法及び装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、複数の列をなす３つの無線周波数パルスを定
常的で一様な磁場の存在下に各列として検査ゾーンに印
加し、第１及び第２の無線周波数パルスは、勾配が互い
に直交して延在する２つの磁場のそれぞれと協働し、各
列で発生される誘発工］−信号は加算されフーリエ変換
を受けるようにすることで限定された容積内の核磁化分
布を決定する方法に関し、またかかる方法を実施する装
置に関する。

この種の方法ｒ　Ｌｔ　Ｅ　Ｐ　−ＯＳ　８７２００２
６１より公知である。この方法の欠点は、３つの無線周
波数パルスのうち第３の無線周波数パルスは、磁気勾配
環に関連して発生されるいわゆる層選択パルスであって
、磁気勾配環はこのパルスの後及び誘発エコー信号の受
信前にＯＮ及びＯＦＦを切り換えられるということにあ
る。無線周波数パルス期間中及びその後の磁気勾配環は
、渦電流を発生するが、この渦電流は渦電流を発生する
磁気勾配環よりも長時間有効である。この渦電流が、誘
発エコー信号の位相を乱す磁場を発生する。

本発明の目的は、容積の選択に必要な磁場勾配場が引き
起こす渦電流の誘発工」−信号への影響が大きく低減さ
れてなる前記の種類の方法を提供するにある。

この目的は、各列が３つの無線周波数パルスに先行し、
２つの勾配方向により定まる平面に平行に延在する層の
外側の全ての場所で核磁化をデフＪ−ズする部分列から
なり、列はサイクルとして発生し、各サイクルでｎを３
以上としてｎ回繰り返され、サイクルの全ての列は、第
１と第２の無線周波数パルス間の位相差につぎ互いに３
６０°／ｎ又はそのＯでない整数倍だけ異なり、列によ
り発生される磁気共鳴信号は、第３の無線周波数パルス
により発生されるＦＩＤ信号が互いに補償しあうように
加算されてなる本発明により達成される。

本発明によれば、部分列は所与の層の外側の全ての場所
で検査ゾーンの磁化共鳴をデフェーズできる。部分列後
の最初の２つの無線周波数パルスは、萌記層とそれに対
し直交して一様な定常的磁場の方向又はその逆平行方向
に延在する２つの層との交差領域で核磁化を回転する。

従って、この交差領域で第３の無線周波数パルスは誘発
エコー信号を発生する。この第３の無線周波数パルス期
間中及びその後において磁気勾配用はスイッチＯＮ及び
ＯＦＦされないから、この誘発エコー信号が大きく渦電
流に影響されることは起こりえない。

しかし、場合によっては同一のものの繰り返しであるこ
の種の単一の列は、検査ゾーン内の全ての物質の核磁化
を励起することはできない。また第３の無線周波数パル
スは交差領域外で層に擾乱ＦＩＤ信号を発生せしめる。

１しかし特許請求の範囲に示した如きいわゆる位相巡回
により、磁気勾配用により定まる容積内の全ての周波数
成分が検出され、またこの容積外の外側の層の部分に由
来する望ましくないＦＩＤ信号は抑圧される。

本発明の別の実施例によれば、サイクル中の各列の第３
の無線周波数パルスの位相は、他の列の第３の無線周波
数パルスの位相から３６０°／又はぞの整数倍ずれる。

この実施例によれば、個々の列で発生される磁気共鳴信
号を直接加粋した後フーリエ変換すること、あるいはま
ずフーリエ変換してスペクトルをｙＢ　Ｆ？することが
できる。

実施例 第１図に略示したＭＲ検査装置は、数十「乃至数Ｔの程
度の強度の一様で定常的な…唱を発生する４つのコイル
１からなる系からなる。この場は、デカルト座標系の２
方向に延在する。コイル１は、Ｚ軸について同心的に配
設されており、さらに球面２上に配置されるようにして
もよい。検査されるべき患名は、これらのコイル内に置
かれる。

４つのコイル３は、ｚ軸方向に延在し、またこの方向に
直線的に変化する磁場を発生するため同一の球面上に配
置されるのが好ましい。また、２方向に延在し勾配がＸ
方向に延在する磁気勾配用Ｇｘ（つまり、強度が一方向
に変化する磁場）を発生するよう４つのコイル７が設け
られる。Ｚ方向に延在しｙ方向の勾配を有する勾配用Ｇ
Ｖは、コイル７と相等だが空間に対し９０″′ずれてい
る４つのコイル５により発生される。第１図中にはコイ
ル５のうち２つのみが示されている。

磁気勾配用ＧＺ、　Ｇｙ及びＧＸを発生する３つのコイ
ル系３．５及び７の各々は、球面２に対し対称に配置さ
れているから、球の中心であって同時に萌記ｘｙｚデカ
ルト座標系の原点をなす点での場の強度は、コイル系１
の定常的で一様なｔｏ場によってのみ決まる。

また、無線周波数コイル１１が、座標系の平面２＝０に
対し対称に配置され、Ｚ方向、つまり定常的で一様な磁
場の方向に対し垂直に延在する略一様な無線周波数磁場
を発生するよう構成されている。各無線周波数パルス期
間中無線周波数変調電流が無線周波数発生器により無線
周波数コイルに印加される。３つの無線周波数パルスに
続いて、ｓＩ！周波数コイル１１は、検査ゾーンで発生
されるよう誘発エコー信号の受信に用いられる。ただし
別体の無線周波数受信コイルを用いてもよい。

第２図はこのＭＲ検査装置の概略ブロック図である。無
線周波数コイル１１は、スイッチ装置１２の無線周波数
発生器４の一方の側及び無線周波数受信器６の他方の側
に接続される。

無線周波数発生器４は、周波数がディジタル的に制御ｎ
され、コイル１が発生する場の強さで励起される核のラ
ーモア周波数に等しい周波数の発振を発生する無線周波
数発振器４ｏからなる。公知の如くラーモア周波数ｆは
、Ｂを定常的で一様な磁場での磁気誘導とし、Ｃを例え
ば陽子では４２．５６　ＭＨｚ　／Ｔに達する磁気回転
比として、ｆ−ｃＢで針線される。発信器４０の出力は
混合段４３の入力に接続される。混合段４３は、ディジ
タルアナログ変換器４４から第２の入力信号を供給され
、ディジタルアナログ変換器４４の出力はディジタルメ
モリ４５に接続される。制ｍ装置１５のυＪｔｌｌｌを
受けてメモリから包絡線信号を表わすディジタルワード
の列が読み出される。

混合段４３は、包絡線信号で変調された発振搬送波が出
力されるよう供給された入力信号を処理する。１ＩＩＩ
御装置１５によりルリ御されるスイッチ４６を介して、
混合段４３の出力信号は無線周波数パワー増幅器４７に
供給され、無線周波数パワー増幅器４７の出力はスイッ
チ装置１２に接続される。スイッチ装置１２も制御ユニ
ット１５により制御される。

受信器６は、スイッチ装置に接続され、無線周波数コイ
ル１１に誘導される誘発エコー信号を受信する無線周波
数増幅器６０からなる。このためスイッチ装置は適切な
位置にある必要がある。増幅器６０は、制御装置１５に
より制御され利得が略ピ０となるよう遮断されるミ１−
ティング入力を右する。増幅器６ｏの出力は、それぞれ
入力信号の積に対応する出力信号を出力する２つの乗算
混合段６１及び６２の第１の入力に接続される。

混合段６１及び６２の第２の入力には、発振器４０の周
波数を有し９０”の位相差がある信号が供給される。こ
の位相差は、出力が混合段６２の入力に接続され入力が
混合段６１の入力及び発振器４０の出力に接続される９
０°移相器４８により得られる。

混合段６１及び６２の出力信号は、低域フィルタ６３及
び６４を介してそれぞれアナログディジタル変換器６５
及び６６へ供給される３、低域フィルタ６３及び６４は
、発振器４０から供給された周波数及び全ての高い周波
数成分を抑圧し、低い周波数成分を通す。アナログディ
ジタル変換器は、直角変調器をなす回路６１・・・６４
のアナログ信号を、ディジタルデータワードに変換して
メモリ１４に供給する。アナログディジタル変換器６５
及び６６とメモリ１４は、制御ユニット１５が信号Ｓ１
６により制御リードを介して遮断及び遮断解除するクロ
ックパルス発生器１６を介してクロックパルスを供給さ
れるので無線周波数コイル１１から供給され低周波数範
囲に移転された信号が、制ｒＩＪ装置１５により決定さ
れる測定期間中にのみメモリ１４に記憶されるディジタ
ルードの列に変換される。

３つのコイル系３．５及び７は、電流発生器２３．２５
及び２７から、制御ユニット１５により制御されて時間
変化する電流が供給される。データワードつまりメモリ
１４に記憶されたリンプル値は、離散フーリエ変換によ
り核磁化のスペクトル分布を決定する演算装置１７へ供
給される。

決定された分布は、例えばモニター１８等の適当な表示
ユニットに供給される。

第３図は本発明の方法を実施中に第２図の回路により受
信又は発生される種々の信号の時間変化を示す。一番目
は、無線周波数発生器４の出力信号の時間変化を示す。

２番目、３番目及び４番目は、それぞれコイル系７．５
．３及び発生器２７゜２５．２３が発生する磁気勾配場
Ｇｘ、Ｇｙ。

ＧＺの時間変化を示す。５番目は、制御装置１５からク
ロックパルス発生器１６へ供給される制御信号の時間変
化を示す。

磁気勾配場ＧＸに関連してパルスＨＦ１’　。

ＨＦ２’及び１−ＩＦ３’により、Ｘ方向に対し垂直に
延在する層Ｓ（第４ａ図参照）において核磁化はＺ方向
又は−２方向、つまり定常的で一様な磁場に対し平行又
は逆平行に延在し、また核磁化は層の外側の全ての場所
でデフェーズされる。

第１の無線周波数パルスＩ−（Ｆｌ’　は、中心が時点
１０である広帯域９０°無線周波数パルスである。この
無線周波数パルスに関するＦＩＤ信号は、この無線周波
数パルスと次の無線周波数パスルＨＦ２’　との間に励
起される磁気勾配場によりデフェーズされる。第２の無
線周波数パルス１ｌＦ２’は、中心が時点ｔ１にある広
帯域１８０°無線周波数パルスである。狭帯域９０”無
線周波数パルスＨＦ３’　は時点ｔ２に発生する。時点
ｔ２は、１８０°無線周波数パルスＨＦ２’が２つの無
線周波数パルスＨＦ１’　とＨＦ３’　との間に位置す
るよう選ばれるのが好ましい。この無線周波数パルスＨ
Ｆ３’期間中磁気勾配場Ｇｘは再び励起されるのでＸ軸
に直交する層（層Ｓ）にお１プる核磁化は、層の外側の
異なる磁化から異なった影響を受ける。その場合２つの
無線周波数パルスＨＦ１’とＨＦ２’　との間での磁気
勾配用Ｇｘの積分は、第２の無線周波数パルスＨＦ２以
後時点ｔ２までの場Ｇｘの積分に等しい。

無線周波数パルスＨＦ１′　は層選択的でないから検査
ゾーン全体を励起する。しかし関連するＦＩＤ信号（つ
まり自由誘導減衰（ｆｒｅｅ　１ｎｄｕｃｔｉｏｎｄｅ
ｃａｙ）により発生する信号）は、第１の無線周波数パ
ルス及び１８０°無線周波数パルスＨＦ２’前に励起及
び励起解除される磁気勾配＠Ｇｘによりデフェーズされ
る。第２の無線周波数パルスの後磁気勾配場はもう一度
励起されて時点ｔ２まで前記積分の相等性が成り立つの
で時点ｔ２においてスピンエコー信号が検査ゾーンで得
られる。しかし９０’無線周波数パルスＨＦ３’　は、
検査ゾーンの前記層Ｓにおいて核磁化を再び９０’回転
ザるので、この層における核磁化は再びｚ７）向又は逆
２方向に延在するようになる。しかし、無線周波数パル
スｌ−Ｉ　Ｆ　３　’　は時点ｔ２において層Ｓにのみ
効果をおよぼすので、この核磁化は層Ｓの外側の検査ゾ
ーン全体にわたって励起される。しかし、この核磁化は
磁気勾配用Ｑｘが時点ｔ２を越えて励起され続けるよう
にしてデフェーズされる。

この勾配用の再励起後には検査ゾーン全体が磁気共鳴信
号を出さなくなる。層内の核磁化は別のパルスにより励
起されうるままであるが、層外がデフェーズされた核磁
化については少なくとも核磁化がデエーズされる限りは
このことは不可能である。かかる部分列自体は公知であ
る。Ｊ。

Ｍａｇｎ　、　　Ｒｅ５ｏｎ、６７．１４８−１５５　
（１９８６年）参照。

この部分列の後には、磁気勾配用Ｇｙの励起を開始する
（時点ｔ３における狭帯域９０”無線周波数パルスＨＦ
１が続く。磁気勾配用Ｇｙの時間変化は、この磁気勾配
用の時点ｔ３がらこの場の励起解除までの積分の値が正
確にＯになるよう選定される。磁気勾配ＪＪｉＧｙは、
無線周波数パルス）−ＩＦｌのＲ始前に既に励起される
。その結果層Ｓ外の核磁化はさらにデフェーズされる。

磁気勾配用Ｇｙについて、無線周波数パルスＨＦ１によ
り確実に核磁化はｙ方向に対し直交に対して延在する層
内で励起される。

９０°パルスＨＦ１の後には、別の狭帯域９０°無線周
波数パルスＨＦ２が時点ｔ４で発生される。この無線周
波数パルス期間中に磁気勾配用Ｇｚは、励起開始から時
点し４までの時間積分の値が正確にＯとなるように励起
される。勾配用は時点ｔ４模しばらくは励起されたまま
であるが、次の高周波数パルスＨＦ３以前に励起が解除
される。

この無線周波数パルス期間中は磁気勾配用は励起されな
いから、それは検査ゾーン全体を覆う。

それは広帯域（［ハードＩ）９０”無線周波数パルスに
関しうるが、また周波数選択的９０°無線周波数パルス
にも関しうる。この無線周波数パルスが、脂肪に束縛さ
れた陽子の核磁化が励起されないよう形成される場合に
は、脂肪信号の発生は防止される。かかる脂肪信号は、
例えば脳の無線周波数分光学において妨害的なことがあ
る。分光学的検査が水に束縛された陽子からの強い信号
により妨害される場合には、周波数選択無線周波数パル
スＨＦ３は、そのスペクトルが水の励起に必要な周波数
を含まないよう発生される必要がある。

第２の無線周波数パルスＨＦ２は、Ｚ軸に直交する層内
の核磁化に影響する。時点ｔ５に発生する第３の無線周
波数パルスにより、誘発ＩＬＩ−信号が層Ｓと無線周波
数パルスＨＦ１及び）（Ｆ２により堕起される層との交
差部分Ｖ。（第４ｂ図参照）での磁気共鳴信号として発
生する。この信号は、無線周波数パルスＨＦ２と無線周
波数パルス１−ＩＦＩとの間の時間差（ｔ４−ｔ３）に
対応する時間差だけ無線周波数パルス１」Ｆ３がら離れ
た時点ｔ６に発生する。従って時点ｔ６において、ある
いはそれよりも少し双性に、＄１　ｌｉｔ装置１５がら
クロック発生器１６に供給されるイネーブル信号Ｓ１６
が利用可能となるので（第３図の５番目の図参照）、チ
ャンネル６１・・・６５及び６２・・・６６の能動化の
結果として発生する信号成分が検出され、メモリ１４に
記憶される。その周波数スペクトル又は空間分布を決定
するため、この信号は、好まクシ＜は第３図に示される
列に類似する列の誘発エコー信号の平均値の形成後に、
演算装置１７で離散フーリエ変換を受ける、。

明１１Ｉ占導入部に記載した公知の方法に対する本方法
の利点は第３の無線周波数パルスＨＦ３の明Ｐ１中及び
その優において磁気勾配用が励磁されないということ、
である。誘発エコー信号の発生の時点では、最後に励磁
された磁気勾配用（つまり、第２の無線周波数パルスＨ
Ｆ２期１ｍ中及びその後の場Ｇｚ）による渦電流は略完
全に減衰しており、誘発エコー信号及び従ってそれから
得られる周波数スペクトルは、渦電流により影響される
ことはほとんどない。

しかし第３図に示される列が発生する誘発エコー信号は
、周波数スペクトルを決定するには適していない。これ
は、信号雑音比が低いことによるだけでなく（信号雑音
比は繰り返しにより再生される信号の平均値をとること
で改善される）、主としてこの磁気共鳴信号では、第１
の無線周波数パルスにより励起されるスペクトル成分の
部分が抑圧されること、さらには所望のゾーンＶｏにお
ける核磁化に依存しない他の磁気共鳴信号が発生するた
めである。これは以下の如く説明できる。

ゾーンＶｏ内において期間ｔ４−ｔ３中無線周波数パル
スの中心周波数からｙ４期間（又はその奇数倍）進んだ
又は遅れたラーモア周波数を有する材料の信号は、第２
の無線周波数パルスＨＦ２により２方向又はその逆平行
方向に回転しないため、それらはｔ、ｌも励起されてい
る勾配環ＧＺによりデフェーズされるので、そのスペク
トルへの影響は誘発エコー信号には現われない。前記材
料のラーモア周波数と無線周波数パルス）ＩＦＩとＨＦ
　２との中心周波数に正確に同相であるラーモア周波数
との間にラーモア周波数を有する成分は多少なつりとも
抑圧を受ける。

また無線周波数パルスＨＦＩ及びＨＦ２によりり影響を
受ける層の外側に位置する層内のゾーンに由来するＦＩ
Ｄ信号は、ゾーンＶｏからの誘発エコー信号に重畳され
る。前記層のＶｏ外の部分では核磁化は、２つの９０°
の無線周波数パルスの一７’ｌ’　ＨＦ　１又は１」Ｆ
２及び第３の９０゛無線周波数パルスＨＦ３により決ま
る。前記部分においては、核磁化はＺ方向又はその直交
方向に延在し、磁気共鳴信号には影響しない。しかしこ
れらの層外では励起は第３の無線周波数パルスＨＦ３に
よってのみ発生し、層Ｓの前記ゾーンでは、第３の無線
周波数パルスが、ゾーンＶｏからの誘発エコー信号と重
畳されるＦＩＤ信号を発生する。層Ｓの平面図である第
４ｂ図には、これらのゾーンＶ１．Ｖ２．Ｖ３．Ｖ４の
位置が示されている。

しかし、前記完全又は部分的に抑圧されたスペクトルゾ
ーンは、完全に覆われることができ、前記ＦＩＤ信号は
、後述の位相巡回が用いられる際には抑圧できる。位相
巡回とは、所定の繰り返し時間後毎に列が何回が繰り返
され、少なくとも１つのｓｐａルミ周波数パルス相が列
毎に変わるという意味である。本明細占では無線周波数
パルスの位相は、無線周波数パルスの中心的周波数で回
転する座標系において、×（又はｙ）軸に対する関係す
る無線周波数パルスの同一方向に回転する磁場成分に含
まれる１゜ 次の表は、かかる位相巡回に適する一連の列を示す。

ＨＦ　Ｉ　　　　ＨＦ　２’　　　　ＨＦ　３第１の列
　　ｘ　　　　Ｘ　　　　　　Ｘ第２の列　　ｘ　　　
ｘ＋１２０″　ｘ−１２０”第３の列　　ｘ　　　ｘ＋
　２４０’　　ｘ−２４０’第１の列の期間中は３つの
無線周波数位相ＨＦ１．１−ＩＦ２及びＨＦ　３は同一
位相を有する。第２の列の期間中は第２の無線周波数パ
ルスの位相は、第１のＳ線周波数パルスの位相に対し＋
１２ｏ゛変位する。第３の無線周波数パルスの位相は、
第１の無線周波数パルスの位相に対し−１２０°変位す
る。第３の列の期間中は、第１の無線周波数パルスＨＦ
Ｉの位相に対し、第２の無線周波数パルスＨＦ２０位相
は２４０°変位し、第３の無線周波数パルスＨＦ３の位
相は−２４０”変位する。

無線周波数パルスの位相の変位は、例えば第１及び第２
の無線周波数パルスの後で所望の（空間的）位相変位に
対応する時間的位相変位がちとの発振に対し得られるま
で発振器４０の周波数を短時間変更し、その後周波数を
もとの値に戻すようＩＱ　ｔｉｌｌすることで行なわれ
る１、すると発振器の発振は、もとの発振に対し例えば
１２０°変位するので、コイル１１により発生され座標
系とともに回転する無線周波数磁場の成分は、この座標
系で１２０°変位した位置を占める。第３の無線周波数
パルスの後で発振器４０の位相は、例えば周波数を一時
的に変化することでもとの位置に戻される。。

第３の無線周波数パルスの位相は、３つの列で毎回１２
０°変位されるから、個々の列でこの第３のパルスから
得られるＦｆＤ信号でも同一の位相変位が得られる。従
ってこれらの信号は加算されると互いに補償し合う。ま
た第１の無線周波数パルスと第２の無線周波数パルスと
の位相差は列毎に１２０°変化するから、第２及び第３
の列で、第２の無線周波数パルスＨＦ２は、第１と第２
の無線周波数パルス間の期間に発振器周波数に対し９０
°　（又はその奇数倍）の位相変位が起きるラーモア周
波数を有し、従って第１の列の期間中は励起されない成
分を励起する。従って３つの列から得られる誘発エコー
信号を加算すると、容積Ｖｏ内にある全ての材料の周波
数成分を含み無線周波数パルスＨＦ１．ＨＦ２及び１−
ＩＦ３より励起される和信号が得られる。従ってこの和
信号をフーリエ変換することでゾーンＶｏの周波数スペ
クトルが得られる。信号雑音比を改善するために３つの
列からなるサイクルを繰り返し、得られる成分を加算し
てからフーリエ変換を行なうのが好ましい。

前出の表に示したサイクルにおいては位相は１２０°変
位される必要があった。しかし多くの分光計においては
、位相は９０’またはその倍数しか変えることができな
い。従って、次の表はかかる分光計を用いて所望の位相
巡回を得るために行なわれる４列からなるサイクルをホ
す１゜）（ＦＩ　　　ＨＦ２　　　ＨＦ３ 第１の列　　　Ｘ　　　　　Ｘ　　　　　Ｘ第２の列　
　　ｘ　　　　　ｙ　　　　−・ｙ第３の列　　　ｘ　
　　　−ｘ　　　　−ｘ第４の列　　　ｘ　　　　−ｙ
　　　　　ｙ第１の列の期間中は、３つの無線周波数パ
ルスＨＦ１・・・、ＨＦ３の全ては、核磁化をＸｌＮ１
周囲時計回り方向に回転させる。つまり無線周波数磁場
の回転成分はｙ方向に延在する。第２の列の期間中、第
２の無線周波数パルスは核磁化をｙ軸周囲に回転させ、
第３の無線周波数パルスは核磁化をｙ軸周囲に回転させ
る。つまり無線周波数磁場の回転成分は＋Ｘ方向及び−
Ｘ方向に延在する。

第２の列の第２のパルス１」Ｆ２は、第１の列の第２の
無線周波数パルスによ励起されなかった全ての成分に最
大限の励起を引き起こす１．これは、それらがこの無線
周波数パルスの時点で磁場の回転成分と正確に平行に、
又は逆平行に延在するからである。

第３の期間中は、核磁化は第２及び第３の無線周波数パ
ルスにより−Ｘ軸周囲に回転され、第３の無線周波数パ
ルスが核磁化をＸ＠周囲に回転させる。つまり第２及び
第３の無線周波数パルスＨＦ２及びＨＦ３の位相は、第
１の無線周波数パルストＩＦＩに対し１８０°変位され
ている３、従って第４の列の期間中箱２の無線周波数パ
ルスは第１の無線周波数パルスの位相に対し２７０°　
（つまり−９０’　）変位し、第３の無線周波数の位相
は９０’変位する。

この第２の表は、無線周波数パルスが、第１及び第２の
列と第３及び第４の列とでそれぞれ逆相であることを示
す。

従って磁気共鳴信号におけるＦＩＤ信号成分は加算され
ると互いに補償し合う。また、第２の列の第２の無線周
波数パルスは第１の列の第２の無線周波数パルスからは
影響されない信号成分に影響を与え、またその逆ら成り
立つ。同じことが第３及び第４の列の第２の無線周波数
パルスについても成り立つ。従って、４つの列により発
生される磁気共鳴信号を加算すると、ゾーンＶ。内の全
ての成分により同一の仕方で影響受けた誘発エコー信号
を表わす和信号が得られる。

側線は個々の列後に発生するＡ／Ｄ変換器６５の出力信
号８６５を、付随する列にλ１し同一の時間位置の磁気
共鳴信号を表わすデータワードを加算することで加算し
て行なわれる。同じことがＡ／Ｄ変換器６６の出力信号
Ｓ　６６についても行なわれる。信号３６５及びＳ６６
は、離散複素フーリエ変換により（複素）周波数スペク
トルを決定する基礎となる複素信号５Ｋ＝Ｓ６５＋　ｉ
　８６６の実部及び虚部とみなされる。フーリエ変換は
線型演口であるから、加算とフーリエ変換の順序は入れ
換え可能である。

信号惟富比を改善するため、フーリエ変換の前に前述の
サイクルを数回繰り返し、発生する信号Ｓ６５及び３６
６を前述の方法で加算するのが有効である。サイクルの
列は直接前侵に続いている必要はない。例えば第２の表
に示されるサイクルの第１の列を続けて５０回発生した
後、第２の列を５０回続ける等とすると有効である。

３つの無線周波数パルス１−ＩＦＩ、ＨＦ２及び１−１
Ｆ　３に先行する無線周波数パルスＨＦ１′ＨＦ２’　
、１−ＩＦ３’の位相位置は所望の通りに選定できる。

従って変更する必要はない。

サイクル内の第１の無線周波数パルスの位相位置の文字
“′Ｘ′°で表記することはそれ自体任意である。後続
のパルスＨＦ２及びＨＦ３の位相位置は前述の如くそれ
から異なっているのか重要なのである。

第３図に示される如き単一列に伴なう欠点を除去するた
めに必要な位相巡回は、次の一般的な条件に従う。

ａ）　サイクルは少なくとし３つの列からなる。

ｂ）　　ｎ列からなるり“イクルについては、列の第１
の無線周波数パルスＨＦ１と第２の無線周波数パルスＨ
Ｆ２との位相差は、その勺イクルの他の列における対応
する位相差より３６０３／ｎ又はその整数倍ずれていな
ければならない。

Ｃ）　６１での復調に用いられる基準位相（例えばＸ）
に対する第３の無線周波数パルスの位相は、サイクルの
各列に対しｂ）で選定された位相差の丁度逆符号の数で
なければならない。

もしこの通りでないなら、収面の列の対応する信号を加
算する館に出力信号Ｓ６５及びＳ６６を、次の式を満た
す中間的信号３６５’及び８６６′で茸き換える必要が
ある。

Ｓ６５’　＝Ｓ６５ｃｏｓβ＋Ｓ　６６　ｓｉｎβ　　
（１）Ｓ６６’　＝Ｓ６６ｃｏｓβ十Ｓ　６５　ｓｉｎ
β　　■ここでβは条件Ｃ）を満たす第３の無線周波数
パルスＨＦ３がとる位相と実際の位相との差である。

２つの表により定められるサイクルによれば各列の第３
の無線周波数パルスは毎回基準位相を有するから、β−
〇であり式（１）及び■より８６５′はＳ６５となり、
８６６′はＳ６６となる。しかし例えば第４の列の第３
の無線周波数パルス（第２の表）が、位相Ｘを有する無
線周波数パルスで置き換えられたとすると、βは９０°
となり、式（１）及び■は次のようになる。。

３６５’　−３６６及び８６６’　＝−３６５つまり、
アブログディジタル変換器６５によりディジタル化され
た磁気共鳴信号Ｓ６５は、先行する列の期間中アナログ
ディジタル変換器６６によりディジタル化され記憶され
た信８８６６から減粋されなければならない。また、ア
ナログディジタル変換器６６の出力信号８６６は、先行
する３つの列の期間中のアナログディジタル変換器の出
力信号Ｓ　６５に加算されなければならない。第２の表
で第３の列の第３の無線周波数パルスが第１の列の第３
の無線周波数パルスＨＦ３と同一位相を有する場合もあ
りうる。その場合β−１８０°であり、式（１）及び■
は次のようになる。

３６５’　＝−８６５及び３６６’　＝−３６６同様に
Ｘは第２の列の第３の無線周波数パルス）−ＩＦ３の位
相に選定することもでき（β＝２７０°）その場合用３
の無線周波数パルスＨＦ３は４つの死金てで同一の位相
を有する。これが式（１）及び■により補償される場合
には、受信ユニットのピロ点調整の誤まりが全て明らか
になるという別の利点がある。

医療診断においては代謝産物の存在を立証するのが望ま
しいことがしばしばある１、これらの代謝産物は一般に
、例えば７　Ｈｚのスカラー結合定数ＪにＪ結合を有す
る。かかる代謝産物のスペクトルは、２つの無線周波数
パルスＨＦ２とＨＦＩとの間の時間路ＩＩＩＩｌ　ｔ　
４−　ｔ　３に余弦的に依存し、Ｕ口位置はこの時間距
離がスカラー結合定数の２倍の逆数に対応する時、つま
り約７Ｑｍｓにある時得られる。従ってこれらの代謝産
物のスペクトル成分の消去を防ぐためには２つの無線周
波数パルスＨＦ１とＨＦ２との間の時間距離をできる限
り短く、例えば１０ＩＩＩＳにするかあるいは消去に要
する期間の２倍、例えば１４０ｍ５にする必要がある。

列は、容積内の水成分により発生される信号成分が抑圧
されるよう合成される。この目的のため、第３の無線周
波数パルスＨＦ３の代わりに、周波数選択無線周波数パ
ルス、例えば水に束縛された水素陽子の核スピンを励起
しえないよう発生されるいわゆるパイノミナル無線周波
数パルスが用いられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による方法を実施するＭＲ検査装置を丞
す図、第２図はかかる装置のブロック図、第３図は本発
明による方法を実施中の様々な信号の時間変化を足す図
、第４図は様々な無線周波数パルスにより影響を受ける
容積の位置を示す図である。 １．３．５．７・・・コイル、２・・・球面、４・・・
無線周波数発生器、６・・・無線周波数受信器、１１・
・・無線周波数コイル、１２・・・スイッチＷｔｉＭ、
１４・・・メモリ、１５・・・制御装置、１６・・・ク
ロックパルス発生器、１７・・・演算５Ａ置、１８・・
・モニター、２０・・・患者、２３，２５．２７・・−
電流発生器、４０・・・発娠器、４３・・・混合段、４
４・・・ディジタルアナログ変換；器、４５・・・ディ
ジタルメモリ、４６・・・スイッチ、４７・・・パワー
増幅器、４８・・・９０’移相器、６０・・・増幅器、
６１．６２・・・乗算混合段、６３゜６４・・・低域フ
ィルタ、６５．６６・・・アナログディジタル変換器。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の列をなす３つの無線周波数パルスを定常的
   で一様な磁場の存在下に各列として検査ゾーンに印加し
   、第１及び第２の無線周波数パルスは、勾配が互いに直
   交して延在する２つの磁場のそれぞれと協働し、各列で
   発生される誘発エコー信号は加算されフーリエ変換を受
   けるようにすることで限定された容積内の核磁化分布を
   決定する方法であって、各列が３つの無線周波数パルス
   （ＨＦ１…ＨＦ３）に先行し、２つの勾配方向（６ｙ、
   ６ｚ）より定まる平面に平行に延在する層（Ｓ）の外側
   の全ての場所で核磁化をデフェーズする部分（ＨＦ１′
   …ＨＦ３′）からなり、列はサイクルとして発生し、各
   サイクルでｎを３以上としてｎ回繰り返され、サイクル
   の全ての列は、第１と第２の無線周波数パルス間の位相
   差につき互いに３６０°／ｎ又はその０でない整数倍だ
   け異なり、列により発生される磁気共鳴信号は、第３の
   無線周波数パルス（ＨＦ３）により発生されるＦＩＤ信
   号が互いに補償しあうように加算されてなることを特徴
   とする核磁化分布決定方法。
2. （２）３つの無線周波数パルス（ＨＦ１…ＨＦ３）は９
   ０°パルスであることを特徴とする請求項１記載の核磁
   化分布決定方法。
3. （３）部分列は第１の９０°の無線周波数パルス（ＨＦ
   １′）と１８０°パルス（ＨＦ２′）と、第２の無線周
   波数パルス（ＨＦ３′）とからなり、２つの９０°無線
   周波数パルス（ＨＦ１′及びＨＦ３′）は１８０°無線
   周波数パルス（ＨＦ２′）から同一距離にあり、第１の
   ９０°無線周波数パルスと１８０°無線周波数パルスの
   間及び１８０°無線周波数パルス後には影響されるべき
   層に対し直交して延在する勾配（Ｇｘ）を有する磁場が
   励起され、第１の９０°無線周波数パルス（ＨＦ１′）
   と１８０°無線周波数パルス（ＨＦ２′）との間でのこ
   の勾配の積分は、１８０°パルスの終端から第２の９０
   °無線周波数パルス（ＨＦ３′）の中心（ｔ２）までの
   この磁場の積分に等しいことを特徴とする請求項１又は
   ２記載の核磁化分布決定方法。
4. （４）磁場は第２の９０°無線周波数パルス（ＨＦ３′
   ）の終端後も励起されたままであることを特徴とする請
   求項３記載の核磁化分布決定方法。
5. （５）第１の無線周波数パルス（ＨＦ１）と第２の無線
   周波数（ＨＦ２）との間の距離は、スカラー結合定数Ｊ
   の逆数又はその倍数に対応するか、あるいは前記逆数に
   比べて小さいことを特徴とする請求項１乃至４記載のい
   ずれか一項記載の核磁化分布決定方法。
6. （６）列の第３の無線周波数パルス（ＨＦ３）の基準位
   相（ｘ）に対する位相は、第１と第２の無線周波数パル
   ス（ＨＦ１及びＨＦ２）間の位相差の逆符号の値に等し
   いことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項記載
   の核磁化分布決定方法。
7. （７）３つの無線周波数パルス（ＨＦ１…ＨＦ３）の第
   ３の無線周波数パルス（ＨＦ３）は、周波数選択無線周
   波数パルスであることを特徴とする請求項１乃至６のい
   ずれか一項記載の核磁化分布決定方法。
8. （８）請求項１記載の核磁化分布決定方法を実施し、一
   様な定常的な磁場を発生する磁石と、定常的磁場に対し
   直交して延在する無線周波数磁場を発生する無線周波数
   コイル系と、無線周波数コイル系に無線周波数パルスを
   供給する無線周波数発生器と、定常的磁場の方向に延在
   し異なる方向の勾配を有する磁場を発生する勾配コイル
   系と勾配コイルに給電する発電器と、無線周波数発生器
   及び発電器を制御する制御ユニットと、誘発無線周波数
   信号を処理する演算装置とからなり、制御ユニットは、
   複数の列を発生し、各列は層（Ｓ）の外の全ての場所で
   核磁化がデフェーズされた後３つの無線周波数パルス（
   ＨＦ１…ＨＦ３）が発生されるよう部分列（ＨＦ１′…
   ＨＦ３′）を含み、第１及び第２の無線周波数パルスは
   、互いに及び層に対し直交して延在する勾配（Ｇｙ、Ｇ
   ｚ）を有する磁場の存在下で検査ゾーンに働き、ｎを３
   以上としてｎ個の列からなるサイクルが発生され、部分
   列の第１と第２の無線周波数パルスとの位相差は３６０
   °／ｎがずれるようにされてなり、演算装置は個々の列
   により発生される磁気共鳴信号が、第３の無線周波数パ
   ルスにより発生されるＦＩＤ信号が互いに補償しあうよ
   う加算されるようにされてなる装置。