JPH0263434A

JPH0263434A - 磁気共鳴イメージング装置

Info

Publication number: JPH0263434A
Application number: JP63214919A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Hanawa; 政利塙
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-08-31
Filing date: 1988-08-31
Publication date: 1990-03-02
Also published as: JPH0581136B2

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、ＮＲＩ装置を用いて水、脂肪におけるケミカ
ルシフトしたプロトこのエコー信号を収集し、水画像及
び脂肪画像のうち少なくとも一方を得る磁気共鳴イメー
ジング方法に関する。

（従来の技術）磁気共鳴（ＭＲ：ｍａｇｎａｔｉｃ　ｒｅｓｏｎａｎｃ
ｅ）現像は、静磁場中に置かれた零でないスピン及び磁
気モーメントを持つ原子核が特定の周波数の電磁波のみ
を共鳴的に吸収・放出する現象であシ、この原子核は下
記式に示す角周波数ω。（ωｏ＝２πシ０．シ０；ラー
モア周波数）で共鳴する。

ω、）＝ｒＢ、）ここで、ｒは原子核の種類に固有の磁気回転比であシ、
また、Ｂｏは静磁場強度である。

以上の原理を利用して生体診断を行う装置は、上述の共
鳴吸収の後に誘起される上記と同じ周波数の電磁波（磁
気共鳴信号：エコー信号やＦＩＤ信号）を信号処理して
、原子核密度、縦緩和時間Ｔノ０．横緩和時間Ｔ２ｊ流
れ、ケミカルシフト等の情報が反映された診断情報例え
ば被検体のスライス像等を無侵襲で得るようにしてｈる
。

そして、磁気共鳴による診断情報の収集は、静磁場中に
配置した被検体の全部位を励起し且つ信号収集すること
ができるものであるが、装置構成上の制約やイメージン
グ像の臨床上の要請から、実際の装置としては特定部位
に対する励起とその信号収集を行うようにしている。

第２図はこの種の磁気共鳴イメージング方法を実施する
ことができる装置の全体構成を示す図である。

第２図に示すように、被検体Ｐ′ｆｔ内部に収容するこ
とができるようになっているマグネットアッセンブリと
して、常電導又は超電導方式による静磁場コイル（静磁
場補正用シムコイルが付加されていることもある。）１
と、磁気共鳴信号の誘起部位の位置情報付与のための傾
斜磁場（傾斜磁場パルス）を発生するための傾斜磁場発
生コイル２と、回転高周波磁場（高周波・ぐルス；ＲＦ
−々ルス）を送信すると共に誘起された磁気共鳴信号（
エコー信号等）を検出するための送受信系である例えは
コイルからなるグローブ３とを有し、超電導方式であれ
ば冷媒の供給制御系を含むものであって主として静磁場
電源の通電制御金行う静磁場制御系４、送信器５、受信
器６、Ｘ軸、Ｙ軸、２軸傾斜磁場電源？、８，９、映像
法として２次元フーリエ変換法による例えば第３図に示
す画像データ収集シーケンスを実施することができるシ
ーケンサ１０．これらを制御すると共に検出信号の信号
処理及びその表示を行うコンピュータシステム１１によ
シ構成されている。

ここで、受信器６は、グローブ３の受信コイルからの信
号を後段の処理に適用できる程度まで増幅する前置増幅
器と、この前置増幅器の出力を実数部と虚数部とでそれ
ぞれ位相検波する位相検波器と、この位相検波器の出力
をディジタル信号化するめ変換器と、この線変換器の出
力をコンピュータシステム１１内に導入するインターフ
ェースとを備えている。

マタ、コンピュータシステムｌｌｎ、−７”−１パスを
介して、全体の制御を行うコントローラと、インターフ
ェースからのデータを最初に導入し、以降の再構成処理
等廻備える磁気ディスク装置等の画像メモリと、この画
像メモリからのデータを読込んで２次元像等の画像を２
次元７−リエ変換処理によシ再構成する再構成装置とを
備えている。

以上の構成で、撮影の手順としては、静磁場中に被検体
Ｐを配置してシーケンサ１０の動作させ、例えば第３図
に示す画像データ収集シーケンス・ザルスジ−ケンスを
実行する。

これによシ送信器５は駆動され、プルーブ３の送信コイ
ルからＲＦ’　ｔ４ルス（９０’パルス）ヲ加よると共
に傾斜磁場電源７，８．９を駆動して傾斜磁場発生コイ
ル２からは傾斜磁場ＧＸ　ｅ　Ｇｙ　ｒ　Ｇｚを、それ
ぞれスライス用傾斜磁場（ＧＲ）、エンコード用傾斜磁
場（ＧＷ）、リード用傾斜磁場（ＧＲ）として加え、局
所励起部位からの信号をグローブ３の受信コイルで収集
し、フーリエ空間面における１ラインのデータを得るよ
う忙して込る。そして、１画面を生成するために、第３
図のシーケンスを所定回数繰返して実行してデータを得
、このシーケンスの実行毎に得たデータはデータ・９ス
を介して画像メモリ、再構成装置により例えば２次元像
を生成し、再構成画像を表示する。

以上のような磁気共鳴イメージングでは、人体からの非
常に微弱な磁気共鳴信号を取扱うので、いかＩｃｓ／Ｎ
の良い画像を得るかは重大な問題である。

一般に磁気共鳴信号を画像化するための方法としては、
上述し且つ第３図に示すスピン励起用の高周波パルス及
び位置識別用の傾斜磁場Ａ’ルスを組合せた２次元フー
リエ変換法における高周波・ぐルストシテ３０°−１８
０６のスピンエコー法ノパルスシーケンスが良く知られ
ている。

次ＫＭＲＩ装置によシ得られる画像の臨床応用について
言及する。すなわち、対象核種としてプロトンについて
は、水と脂肪とにその多くが含まれ、水面像（水の中に
含まれるプロトンの画像）と、脂肪画像（脂肪の中に含
まれるプロトンの画像〕とｔ−観察することは有意義で
ある。従来、これらの画像は、ケミカルシフトを利用し
て得るようにしてＡる。すなわち、第３図は、水画像を
得るものであシ、第４図は、脂肪画像を得るものである
。

第３図に示すシーケンスは、水と脂肪との信号の位相が
揃う点とスピンエコー時間Ｔ、とが一致するように、Ｒ
ｐ　ａ４ルスと傾斜磁場（リード用傾斜磁場）とのタイ
ミングを設定し、第４図に示すシーケンスは、水と脂肪
との信号の位相が１８０°ずレルヨうく、１８０パルス
をΔｔだけずらしたものであり、第３図のシーケンス釦
よるエコー信号と、第４図のシーケンスによるエコー信
号との和又は差によシ、水又は脂肪の画像を得るように
している。

（発明が解決しようとする！４！題ン上述した方法によれば、水又は脂肪の画像を得ることが
でき、臨床上の利点はあるものの、２回の別個の撮影を
必要とし、撮影時間の長時間化を招すておシ、問題であ
る。一方、マルチエコー技術を利用し、第１エコーと、
第２エコーとで上述と同じように位相が揃うものと１位
相が１８０６ずれるものとを一回の撮影で得ることはで
きるが。

第２エコーでは、Ｓ／Ｎの低下があり、やはシ、問題で
ある。

そこで本発明の目的は、高Ｓ／Ｎにて水又は脂肪の画像
を１回の撮影で得ることができるようにした磁気共鳴イ
メージング方法を提供することＫある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明は上記課題を解決し且つ目的を達成するために次
のような手段を講じた構成としている。

すなわち、本発明は、ＭＲＩ装置を用いて水、脂肪にお
けるケミカルシフトしたプロトンのエコー信号を収集し
、水画像及び脂肪画像のうち少なくとも一方を得る方法
におＡて、９０°パルスで磁化を励起し且つスピン位相
を収束させるために１８０パルスヲ用いてスピンエコー
信号を収集し、その後、スピン位相を収束させるために
傾斜磁場を反転させてフィールドエコー信号を収集し、
このとき、前記スピンニー−信号は、水と脂肪との位相
が揃うよりに、また、前記フィールドエコー信号、ユ・
ｔＪば、水と脂肪との位相が１８０°ずれるように、それぞ
れの傾斜磁場の印加タイミングを設定する。

（作用）このような構成によれば、スピンエコー信号とフィール
ドエコー信号との和信号によシ、水画像金、差信号によ
り、脂肪画像を得ることができ、これら両画像は１回の
撮影で得られ、しかも加算平均の効果によ５　Ｓ／Ｎの
向上も図られたものＫなる。

（実施例）以下本発明にかかる磁気共鳴イメージング方法の一実施
例を、第１図を参照して説明する。

第１図に示すように、時刻ｔ１〜時刻ｔ５までは、通常
のスピンエコー法の２次元フーリエ変換法の７９ルスシ
ーケンスであり、時Ｍｔ４にスピンエコー信号が出るが
、このとき、水と脂肪との信号の位相差は存在しない。

次Ｋ、時刻ｔ４〜ｔ５の間に位相が乱れるため、これを
リフェーズさせるべく−Ｇ！Ｌ′を負の方向に加える。

リフェーズ度、さらにデイフェーズ用としこのばらけた
位相を揃えるためＫ、正方向に０３を加える。この場合
、の関係が満足される必要がある。

さらに、ＧＲによるフィールドエコー法においては、水
と脂肪との信号間には、位相の差が生じている。ここで
ケミカルシフト量δ、静磁場強度Ｂｏ、位相差φの間に
は、 φ＝γ・δ−Ｂｏ（ｔ７−ｔ４）　　　ｒ　：（ａ気回
転比の関係がある。

従って、φ＝１８０となるように、ｔ７−　ｔ４を決め
れば、水と脂肪との信号間には１８０の位相差を生じる
ことになる。また、φ＝ｎＸ１８０（ｎ：奇数）となる
ようにしてもよい。

上述の如くφ＝１８０となるように１．　、１４を決め
ると、スピンエコー信号ＳＢ、とフィールドエコー信号
Ｓｆ、とを用いて、Ｓ３゜＋Ｓ、。によシ水のみの信号
が得られ、　Ｓ／Ｎも４倍向上する。

また、Ｓ８゜−８ｆｏによシ脂肪のみの信号が得られ、
Ｓ／ＮがＶｉ倍向上する。これらの信号を用いて画像再
構成を行なえば、１回の撮影にて水画像及び脂肪画像を
得ることができる。

なお、Ｓ８６のみを再訂４成処理に供し、さらに、Ｓｆ
ｏのみを再構成処理に供し、画像間の演算により、水画
像及び脂肪画像を得ることもできる。

この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で柚々変形して
実施できるものである。

［発明の効果コ以上のように本発明では、９　Ｑ　）４ルスで磁化を励
起し且つスピン位相を収束させるために１８０・母ルス
を周込てスピンエコー信号を収集し、その後、スピン位
相を収束させるために傾斜磁場を反転させてフィールド
エコー信号を収集し、このとき、前記スピンエコー信号
は、水と脂肪との位相が揃うように、また、前記フィー
ルドエコー信号は、水と脂肪との位相が１８０６ずれる
ように、それぞれの傾斜磁場の印加タイミングを設定す
ることによす、スピンエコー信号トフィールドエコー信
号との和信号によシ、水画像を、差信号によυ、脂肪画
像を得ることができ、これら両画像は１回の撮影で得ら
れ、しかも加算平均の効果によシＳ／Ｈの向上も図られ
たものになる。

従って、本発明によれば、高Ｓ／Ｎにて水又は脂肪の画
像を１回の撮影で得ることができる磁気共鳴イメージン
グ方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる磁気共鳴イメージング方法の一
実施例の／４’ルスシーケンス図、第２図は磁気共鳴イ
メージング装置の構成を示す図、第３図及び第４図は従
来例を示すパルスシーケンス図である。１・・・静磁場コイル、２・・・傾斜磁場発生コイル、
３・・・プローブ、４・・・静磁場制御系、５・・・送
信器、６・・・受信器、７，８．９・・・傾斜磁場電源
、１０・・・シーケンサ、１１・・・コンピュータシス
テム。第図

Claims

【特許請求の範囲】

ＭＲＩ装置を用いて水、脂肪におけるケミカルシフトし
たプロトンのエコー信号を収集し、水画像及び脂肪画像
のうち少なくとも一方を得る方法において、９０°パル
スで磁化を励起し且つスピン位相を収束させるために１
８０°パルスを用いてスピンエコー信号を収集し、その
後、スピン位相を収束させるために傾斜磁場を反転させ
てフィールドエコー信号を収集し、このとき、前記スピ
ンエコー信号は、水と脂肪との位相が揃うように、また
、前記フィールドエコー信号は、水と脂肪との位相が１
８０°ずれるように、それぞれの傾斜磁場の印加タイミ
ングを設定することを特徴とする磁気共鳴イメージング
方法。