JPH0318449B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0318449B2 JPH0318449B2 JP59172027A JP17202784A JPH0318449B2 JP H0318449 B2 JPH0318449 B2 JP H0318449B2 JP 59172027 A JP59172027 A JP 59172027A JP 17202784 A JP17202784 A JP 17202784A JP H0318449 B2 JPH0318449 B2 JP H0318449B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic field
- section
- gradient magnetic
- nuclear
- resonance imaging
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
- G01R33/48—NMR imaging systems
- G01R33/54—Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
- G01R33/56—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
- G01R33/561—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution by reduction of the scanning time, i.e. fast acquiring systems, e.g. using echo-planar pulse sequences
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は核磁気共鳴映像装置、とくに高速で
映像できる装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a nuclear magnetic resonance imaging apparatus, particularly to an apparatus capable of high-speed imaging.
核磁気共鳴(NMR)は、ある原子核を一様な
静磁場中においた時、これが磁場の強さに比例し
た周波数で磁場のまわりを歳差運動するという事
実によるものである。
Nuclear magnetic resonance (NMR) relies on the fact that when an atomic nucleus is placed in a uniform static magnetic field, it precesses around the magnetic field at a frequency proportional to the field strength.
この周波数はラーモア周波数として知られてお
り、wo=γH0により与えられる。但しγは原子
核の磁気回転比、H0は磁場の強さである。ある
特定の方向に沿つて強さが変化するごとき静磁場
を印加すると、その方向の各位置にある原子核は
異つた周波数で歳差運動をする。物体に傾斜磁場
を印加すると同時に十分な強さのラジオ周波数磁
場パルスを印加すると、上記ラジオ周波数磁場パ
ルスの周波数で歳差運動を行なうスピンを有する
原子核のみを90゜または180゜回転させ、他の原子
核とアイソレートさせることができる。 This frequency is known as the Larmor frequency and is given by wo = γH 0 . Here, γ is the gyromagnetic ratio of the atomic nucleus, and H 0 is the strength of the magnetic field. When a static magnetic field is applied that varies in strength along a particular direction, atomic nuclei at different positions in that direction precess at different frequencies. When a radio frequency magnetic field pulse of sufficient strength is applied at the same time as a gradient magnetic field is applied to an object, only the atomic nuclei whose spins precess at the frequency of the radio frequency magnetic field pulse are rotated by 90° or 180°, and the other nuclei are rotated by 90° or 180°. Can be isolated from the atomic nucleus.
最近、英国特許第2079946号明細書において、
“スピンワープ(spin warp)”として知られてい
る方法により物体の二次元像を得ることが提案さ
れている。略していえばスピンワープ法は、物体
中にスピンの薄いスラブを定め、物体をこのスラ
ブと平行な第1の傾斜磁場及び上記スラブと平行
であつて第1の傾斜磁場と垂直な第2の傾斜磁場
にさらし、次いで第1の傾斜磁場を反転させ、自
由な核磁気誘導の信号(free induction signal;
FIS)を検出する方法である。 Recently, in British Patent No. 2079946,
It has been proposed to obtain a two-dimensional image of an object by a method known as "spin warp". Briefly, the spin warp method involves defining a thin slab of spin in an object and subjecting the object to a first gradient magnetic field parallel to this slab and a second gradient parallel to the slab and perpendicular to the first gradient magnetic field. exposure to a magnetic field and then reversing the first magnetic field gradient to generate a free nuclear magnetic induction signal;
FIS).
このFISは、初めに第1の傾斜磁場によりデイ
フエーズされ、次いでスピンエコーを形成するた
めにリフエーズされるごときスピンにより生じ
る。Nx回サンプルした場合、スピンエコーのフ
ーリエ変換は第1の傾斜磁場に平行な線上にスピ
ン密度の投影を与える。第2の傾斜磁場は各スピ
ンの位相を第2の傾斜磁場の方向に変化させる。
この一連の操作をNz個の値の第2傾斜磁場に対
して繰返し、その結果得られる出力をフーリエ変
換すると、Nx×Nz配列の密度値が形成される。 This FIS is caused by spins that are first dephased by a first gradient field and then rephased to form a spin echo. When sampled Nx times, the Fourier transform of the spin echo gives a projection of the spin density on a line parallel to the first gradient field. The second gradient magnetic field changes the phase of each spin in the direction of the second magnetic gradient field.
When this series of operations is repeated for a second gradient magnetic field of Nz values and the resulting output is Fourier transformed, an Nx×Nz array of density values is formed.
この方法は物体中のある面の二次元像の形成を
可能にすることが理解される。 It will be appreciated that this method allows the formation of a two-dimensional image of a surface in an object.
上記のような従来のスピンワープ法などの核磁
気共鳴映像法では、一つの断層面の二次元像を形
成するのに必要な時間は典型的にはNz秒のオー
ダーとなるので、人体を映像する場合必ずしも十
分短かい測定時間ではなく、特に心臓などの拍動
のある臓器の画像化は容易でないという問題点が
あつた。
In nuclear magnetic resonance imaging methods such as the conventional spin warp method described above, the time required to form a two-dimensional image of one tomographic plane is typically on the order of Nz seconds, so it is difficult to image a human body. However, there were problems in that the measurement time was not necessarily short enough, and it was not easy to image organs that pulsated, such as the heart.
この発明は、かかる問題点を解決するためにな
されたもので、上記測定時間の短縮できるシーケ
ンスを備えた核磁気共鳴映像装置を提供すること
を目的としている。 The present invention was made to solve this problem, and an object of the present invention is to provide a nuclear magnetic resonance imaging apparatus having a sequence that can shorten the measurement time described above.
この発明による核磁気共鳴映像装置は、第1の
傾斜磁場の下で静磁場中の物体のある体積中の核
スピンを励起する第1区間、第1の傾斜磁場と直
交する第2の傾斜磁場を印加する第2区間、上記
核スピンのスピンエコー信号を発生するために
180゜パルスを印加する第3区間、第2の傾斜磁場
の下で上記スピンエコー信号を観測する第4区
間、上記スピンエコー信号を読み出す前又は後に
第1及び第2の傾斜磁場に直交する第3の傾斜磁
場を印加し、上記核スピンを第3の傾斜磁場の方
向に位相変調する5区間を有し、これらの区間に
続き、第3区間、第4区間、及び第5区間よりな
る一連の区間を逐次的に実行すると共に、上記第
5区間における第3の傾斜磁場は時間積分の絶対
値が特しく、かつ符号が各5区間ごとに交互に正
負となるように印加するパルスシーケンスを備え
たものである。
The nuclear magnetic resonance imaging apparatus according to the present invention includes a first section for exciting nuclear spins in a certain volume of an object in a static magnetic field under a first gradient magnetic field, and a second gradient magnetic field orthogonal to the first gradient magnetic field. The second period of applying , in order to generate a spin echo signal of the above nuclear spin.
A third section in which a 180° pulse is applied, a fourth section in which the spin echo signal is observed under a second gradient magnetic field, and a third section perpendicular to the first and second gradient magnetic fields before or after reading out the spin echo signal. 3 gradient magnetic fields are applied, and the nuclear spins are phase-modulated in the direction of the third gradient magnetic field. The pulse sequence is applied such that the third gradient magnetic field in the fifth interval has a particular absolute value of the time integral and the sign is alternately positive and negative every five intervals. It is prepared.
この発明の核磁気共鳴装置では、複数の180゜パ
ルスを用いて複数のスピンエコー信号を得ると共
に第5区間で、第3の傾斜磁場の方向に、第3の
傾斜磁場の時間積分値の絶対値が等しく、かつ時
間積分値の符号が交互に正負となるよう位相変調
しているので、画像形成のために必要な複数のス
ピンエコー信号を逐次的に測定でき回復時間が要
らず測定時間が短縮される。
In the nuclear magnetic resonance apparatus of the present invention, a plurality of spin echo signals are obtained using a plurality of 180° pulses, and in the fifth interval, an absolute value of the time integral value of the third gradient magnetic field is obtained in the direction of the third gradient magnetic field. Since the values are the same and the time integral value is phase modulated so that the signs are alternately positive and negative, the multiple spin echo signals required for image formation can be measured sequentially, eliminating the need for recovery time and shortening the measurement time. be shortened.
以下、この発明の第1の実施例を第1図に示し
たパルスシーケンスを用いて説明する。なお、こ
のようなシーケンスを実施するための装置の構成
は従来型の核磁気共鳴映像装置と同じであり、例
えば、任意の断層面に対し垂直な方向、即ちz軸
に沿つて静磁場H0を与えると共に、上記z軸に
垂直なx軸またはy軸に沿つて高周波の送受信を
行なう。受信方法は、90゜位相の異なるcos成分と
sin成分の両者を測定するQD(Quadrature
Detection)法を用いて信号処理を行う。
A first embodiment of the present invention will be described below using the pulse sequence shown in FIG. Note that the configuration of the device for implementing such a sequence is the same as that of a conventional nuclear magnetic resonance imaging device, and for example, a static magnetic field H , and transmit and receive high-frequency waves along the x-axis or y-axis perpendicular to the z-axis. The reception method uses cos components with a 90° phase difference and
QD (Quadrature) that measures both sin components
Detection) method is used to perform signal processing.
さらに、静磁場H0に対して、互いに直交する
x,y,z方向にそれぞれ傾斜磁場Gx,Gy,Gz
を形成するためのコイルが設けられる。この種の
装置は、例えばJournal of Physics E:
Scienhific Instruments、13、947−955に記載さ
れている。パルスの発生は以下に示す様に第1区
間、第2区間、第区間……第12区間……と続く
が、順次第1図に従つて説明する。 Furthermore, with respect to the static magnetic field H 0 , gradient magnetic fields Gx, Gy, and Gz are applied in the x, y, and z directions perpendicular to each other, respectively.
A coil is provided for forming the. Devices of this type are described, for example, in the Journal of Physics E:
Scientific Instruments, 13, 947-955. The generation of pulses continues as shown below in the first section, second section, second section, .
第1区間
90゜高周波パルスRF(1)を第1の傾斜磁場Gz(1)と
共に加える。第2及び第3の傾斜磁場Gx,Gyは
零である。これにより、静磁場中の物体のある厚
さの断層面中の核スピンが、高周波パルスの周波
数に依存して、選択的に励起される。断層面の厚
さは高周波パルスの帯域幅またはGz(1)の振幅を
変化させることにより、変えることができる。First section 90° high frequency pulse RF (1) is applied together with the first gradient magnetic field Gz (1) . The second and third gradient magnetic fields Gx and Gy are zero. As a result, nuclear spins in the tomographic plane of a certain thickness of the object in the static magnetic field are selectively excited depending on the frequency of the radio-frequency pulse. The thickness of the fault plane can be changed by changing the bandwidth of the radio frequency pulse or the amplitude of Gz (1) .
第2区間
第4区間で第2の傾斜磁場Gx(4)の存在下にス
ピンエコー信号S(4)を観測するために、第2の傾
斜磁場Gx(2)印加する。Second section In the fourth section, the second gradient magnetic field Gx (2 ) is applied in order to observe the spin echo signal S(4) in the presence of the second gradient magnetic field Gx ( 4) .
第3区間
スピンエコー信号S(4)を発生させるために、
180゜高周波パルスRT(3)を第1の傾斜磁場Gz(3)と
共に印加する。この時、傾斜磁場Gzの時間積分
値A,P,C(斜線部)についてA+B=Cとし、
Gzによるスピンの乱れを補正することは公知の
通りである。In order to generate the third section spin echo signal S(4),
A 180° high frequency pulse RT (3) is applied together with the first gradient magnetic field Gz (3) . At this time, let A+B=C for the time integral values A, P, and C (shaded areas) of the gradient magnetic field Gz,
It is well known that the spin disturbance due to Gz is corrected.
(例えば、P.R.Locher“ProtonNMR
tomography”Philips Technical Rev.41、73〜
88に記載)
また、180゜パルスの位相は90゜パルスの位相と
90゜変化させ、180゜パルスの不完全さによる信号
の減衰をさけるという公知の方法を用いる。 (For example, PRLocher “ProtonNMR
tomography”Philips Technical Rev.41, 73~
88) Also, the phase of the 180° pulse is the same as the phase of the 90° pulse.
A known method is used to vary the signal by 90° to avoid signal attenuation due to imperfections in the 180° pulse.
(例えば、S.Meidoom etal.Rev.Sci.Instr.29、
688、1958に記載)
第4区間
第2の傾斜磁場Cx(4)の存在の下に、スピンエ
コー信号S(4)を観測する。前記信号S(4)観測中は
傾斜磁場は一定値を有するGx(4)のみ印加される。
上記スピンエコー信号の吸収成分の最大値は180゜
パルスの最大値を与える時刻からτ時間後に観測
される。第2の傾斜磁場Gxに対して、図の斜線
部分の面積αとβは等しい。 (For example, S.Meidoom etal.Rev.Sci.Instr.29,
688, 1958) Fourth section Observe the spin echo signal S ( 4 ) in the presence of the second gradient magnetic field Cx (4) . During the observation of the signal S(4), only the gradient magnetic field Gx (4) having a constant value is applied.
The maximum value of the absorption component of the above spin echo signal is observed τ time after the time when the maximum value of the 180° pulse is given. For the second gradient magnetic field Gx, the areas α and β of the shaded portion in the figure are equal.
第5区間
第7区間で位相変調されたスピンエコー信号S
(7)を観測するために、位相変調用の第3の傾斜磁
場Gy(5)を印加する。ここで、Gy(5)の大きさは
γLy∫Cy(5)dt≦2πとする。ただし、Lyは測定対象
のy軸方向の長さである。5th section Spin echo signal S phase modulated in 7th section
In order to observe (7), a third gradient magnetic field Gy (5) for phase modulation is applied. Here, the magnitude of Gy (5) is γLy∫Cy (5) dt≦2π. However, Ly is the length of the measurement target in the y-axis direction.
第6区間
スピンエコー信号S(7)を発生させるため、180゜
高周波パルスRF(6)を第1の傾斜磁場Gz(6)と共に
加える。Sixth section: In order to generate a spin echo signal S(7), a 180° high frequency pulse RF(6) is applied together with the first gradient magnetic field Gz (6) .
図示された斜線部の面積D、Eに対してD=E
とする。 D=E for the area D and E of the hatched part shown in the diagram
shall be.
90゜パルスRF(1)と180゜パルスRF(3)のパルス間隔
τに対して各180゜のパルス間隔は2τである。 The pulse interval of each 180° is 2τ with respect to the pulse interval τ of the 90° pulse RF (1) and the 180° pulse RF (3).
第7区間 第4区間と同じである。7th section This is the same as the fourth section.
Gx(4)とGx(7)の振幅は同一である。 The amplitudes of Gx (4) and Gx (7) are the same.
実際、Gx(4)、Gx(7)、Gx(10)、……の振幅は同一
で、さらに∫2Gx(2)dt=∫Gx(4)dt=∫Gx(7)=∫Gx(10)
dt=……である。 In fact, the amplitudes of Gx (4) , Gx (7) , Gx (10) , ... are the same, and ∫2Gx (2) dt=∫Gx (4) dt=∫Gx (7) =∫Gx (10 )
dt=...
第8区間
位相変調用の第3の傾斜磁場Gy(8)を印加する。
この時Gy(8)とCy(5)は時間積分の絶対値が等しく、
かつ符号が反対となる。即ち、
∫Gy(8)dt=∫y(5)dtである。Eighth section: Apply the third gradient magnetic field Gy (8) for phase modulation.
At this time, Gy (8) and Cy (5) have the same absolute value of time integral,
And the sign is opposite. That is, ∫Gy (8) dt=∫y (5) dt.
なお、本文中の積分は各傾斜磁場が印加されて
いる時間に対してそれぞれ行なうこととする。 Note that the integration in this text is performed for each time period during which each gradient magnetic field is applied.
第9区間 第6区間と同じである。9th section It is the same as the 6th section.
図中の斜線部の面積FとGに対して、F=Gで
ある。 With respect to the areas F and G of the hatched part in the figure, F=G.
第10区間 第7円区間と同じである。10th section It is the same as the 7th circle section.
第11区間
第5区間と同じである。即ち∫y(11)dt=∫Gy(5)dt
で、時間積分値の符は同じとなる。Section 11 Same as section 5. That is, ∫y (11) dt=∫Gy (5) dt
The signs of the time integral values are the same.
第12区間以降
第6区間以降から第11区間までを逐次的に繰り
返す。After the 12th section Repeat the steps from the 6th section onwards to the 11th section sequentially.
以上のパルスシーケンスにより、n=0、…
…、N/2に対して(n+1)番目のスピンエコー
信号が有する位相変調量は、(−1)nnγ∫Gy(5)
dt・yで表わされる。 With the above pulse sequence, n=0,...
..., the amount of phase modulation that the (n+1)th spin echo signal has for N/2 is (-1) n nγ∫Gy (5)
It is expressed as dt・y.
さて受信信号の処理法の一実施例を示す。な
お、この実施例と数学的に等価な処理によつても
同一の結果が得られることは言うまでもない。 Now, an example of a method for processing a received signal will be described. It goes without saying that the same results can be obtained by processing mathematically equivalent to this embodiment.
まず時刻tにおいて(n+1)番目のスピンエ
コー信号が有する位相は
γGxtx+(−1)nnγ∫Gy(5)d・y
である。ここに、時間の原点は上記(n+1)番
目のスピンエコー信号(吸収成分)の最大値を与
える時刻とする(n=0、……、N/2)。 First, the phase of the (n+1)th spin echo signal at time t is γGxtx+(-1) n nγ∫Gy (5) d·y. Here, the origin of time is the time at which the maximum value of the (n+1)th spin echo signal (absorption component) is given (n=0, . . . , N/2).
ここで、γLy∫Gy(5)dt=2π
とし、時刻tにおける上記スピンエコー信号をS
(t.n)とすると比例定数を無視すれば
となる。 Here, γLy∫Gy (5) dt=2π, and the above spin echo signal at time t is S
(tn), ignoring the proportionality constant, becomes.
ここに、ρ(x、y)はスピン密度を示し、測
定時間内の横緩和の効果を無視した。 Here, ρ(x, y) represents the spin density, ignoring the effect of transverse relaxation within the measurement time.
次に、S(t、n)の時間サンプリングの総数
をMとして
γLxGxt≦2πm(m=−M/2、……、M/2−1)
となるように、サンプリングする。例えば等号成
立の場合は、
ここで、Lxは測定対象のx軸方向の長さであ
る。(1)式において、k=(−1)nnとおくと
m=M/2、…、M/2−1、K=0、−1、2、−
3、…、(−1)N/2N/2
即ち、(2)式において受信信号S(m、k)を2
次元フーリエ変換することにより、測定対象のス
ピン密度ρ(x、y)が求まることになる。 Next, sampling is performed so that γLxGxt≦2πm (m=-M/2, . . . , M/2-1), where the total number of time samplings of S(t, n) is M. For example, if the equality holds, Here, Lx is the length of the measurement target in the x-axis direction. In equation (1) , if we set k=(-1) n n m=M/2,..., M/2-1, K=0, -1, 2, -3,..., (-1) N/2 N/2 That is, in equation (2), the received signal S(m , k) to 2
By performing dimensional Fourier transformation, the spin density ρ(x, y) of the measurement target can be found.
なお、kについては、*を複素供役演算子とす
ると、
S(m、−k)=S(−m、k)*
である。つまり任意のmに対してk=0、−1、
2、−3、…、(−1)N/2N/2の測定値からk=−
N/2、…、N/2−1までの測定値が計算できる。 Note that regarding k, if * is a complex conjugate operator, then S(m, -k)=S(-m, k)*. In other words, for any m, k=0, -1,
From the measured values of 2, -3,..., (-1) N/2 N/2, the measured values of k=-N/2,..., N/2-1 can be calculated.
なお、実際、QD法で得られるcos成分a(t)、
sin成分b(t)に対してu(m、k)=a(t)+jb
(t)を考えると、一般にu(m、k)=ej〓S(m、
k)であるが計算後のスピン密度の絶対値のみが
意味をもつので
u(m、n)についてu(m、−k)=u(−m、
k)*と考えて計算しても同じである。 In fact, the cos component a(t) obtained by the QD method,
u(m,k)=a(t)+jb for sin component b(t)
(t), generally u(m, k)=e j 〓S(m,
k), but only the absolute value of the spin density after calculation has meaning, so for u(m, n), u(m, -k) = u(-m,
The calculation is the same even if you consider it as k) *.
なぜなら、
故に、u(m、k)からej〓ρ(x、y)が求ま
り、絶対値をとればρ(x、y)が得られる。 because, Therefore, e j 〓ρ(x, y) can be found from u(m, k), and ρ(x, y) can be obtained by taking the absolute value.
以上からわかるように、(N/2+1)個のスピン
エコー信号を得て、各スピンエコー信号をM点で
サンプリングした測定値より、計算によりM×N
コの測定値を得てこれを2次元フーリエ変換する
ことにより、測定対象の2次元スピン密度が求め
られる。 As can be seen from the above, we obtained (N/2+1) spin echo signals, and from the measured values obtained by sampling each spin echo signal at M points, we calculated M×N
The two-dimensional spin density of the object to be measured can be determined by obtaining the measured value of and subjecting it to two-dimensional Fourier transformation.
なお、上記実施例では選択励起されたあとのス
ピンのz方向の位相の乱れを第1の傾斜磁場
Gz(1)を反転せず補正したが、前記傾斜磁場Gz(1)
を反転する公知の方法を用いてもよい。この場合
はGz(3)の面積B、Cは同一にすればよい。 In the above embodiment, the phase disturbance in the z direction of the spins after selective excitation is caused by the first gradient magnetic field.
Although Gz (1) was corrected without reversing, the gradient magnetic field Gz (1)
A known method of inverting may be used. In this case, the areas B and C of Gz (3) may be made the same.
また、高周波パルスとしてガウス関数状のもの
を示したが、sinc関数、方形波およびこれらの合
成波または組み合わせなどでもよい。 Further, although a Gaussian function-like high-frequency pulse is shown as the high-frequency pulse, it may also be a sinc function, a square wave, a composite wave thereof, or a combination thereof.
180゜高周波パルスを全て方形波にする場合は同
時に印加される第1の傾斜磁場Gzはなくてもよ
い。この場合の実施例を第2図に示す。第2図の
Gzにおける斜線部の面積A、BにおいてA=B
とし、Z方向の位相の乱れを補正する公知の方法
を用いる。他は第1の実施例と同じなので説明を
省略する。 If all the 180° high-frequency pulses are square waves, the first gradient magnetic field Gz that is applied at the same time may not be necessary. An example in this case is shown in FIG. Figure 2
Area of the shaded area A in Gz, A=B in B
A known method for correcting phase disturbance in the Z direction is used. The rest is the same as the first embodiment, so the explanation will be omitted.
さらに、印加する傾斜磁場の波形を台形波およ
び三角波あるいはこれらに近似したものとして説
明したが、方形波などでもよい。特に、位相変調
用の第3の傾斜磁場Gyについては、∫Gy(5)dt=−
∫Gy(8)dt=∫Gy(11)dt=……であれば任意の形状が
利用できる。 Furthermore, although the waveform of the applied gradient magnetic field has been described as a trapezoidal wave, a triangular wave, or something similar to these, it may also be a square wave or the like. In particular, for the third gradient magnetic field Gy for phase modulation, ∫Gy (5) dt=-
If ∫Gy (8) dt=∫Gy (11) dt=... then any shape can be used.
また、∫2Gx(2)dt=∫Gx(4)dt=∫Gx(7)dt=∫Gx(10)
dt=……であればGx(2)の形状は任意のものでよ
い。 Also, ∫2Gx (2) dt=∫Gx (4) dt=∫Gx (7) dt=∫Gx (10)
If dt=..., then the shape of Gx (2) may be arbitrary.
さらに、傾斜磁場Gzの形状については、高周
波パルス印加に一定値であれば、立ち上がり、立
ち下がりの波形は本文で説明した件を満足すれば
任意でよい。傾斜磁場Gxの形状については、信
号観測中に一定値であれば上記の条件下で任意で
よい。 Furthermore, regarding the shape of the gradient magnetic field Gz, as long as the high-frequency pulse application has a constant value, the rising and falling waveforms may be arbitrary as long as they satisfy the conditions described in the main text. The shape of the gradient magnetic field Gx may be arbitrary under the above conditions as long as it is a constant value during signal observation.
また90゜高周波パルスと各180゜高周波パルスの
位相は90゜変えずに同位相でもよい。 Further, the phase of the 90° high frequency pulse and each 180° high frequency pulse may be the same without changing by 90°.
また上記実施例ではスピンエコー信号を読み出
したあとの第5区間、第8区間……で位相変調用
の第3の傾斜磁場Gyを印加したが、スピンエコ
ー信号を読み出す前に位相変調用の第3の傾斜磁
場Gyを印加してもよい。この場合は第7区間、
第10区間……にGyを印加すればよい。 Furthermore, in the above embodiment, the third gradient magnetic field Gy for phase modulation was applied in the fifth section, the eighth section, etc. after reading out the spin echo signal, but the third gradient magnetic field Gy for phase modulation was applied before reading out the spin echo signal. A gradient magnetic field Gy of 3 may be applied. In this case, the 7th section,
Gy may be applied to the 10th section...
さらに位相変調用の第3の傾斜磁場Gyをパル
ス列としてもよいし、又スピンエコー信号を読み
出す前後に複数回に分けて印加してもよく、複数
回に分けて印加された傾斜磁場の時間積分の総和
を本文中で説明した∫Gy(5)と考えれば同様の効果
があるのは言うまでもない。 Furthermore, the third gradient magnetic field Gy for phase modulation may be a pulse train, or it may be applied multiple times before and after reading out the spin echo signal, and the time integral of the gradient magnetic field applied multiple times may be It goes without saying that a similar effect can be obtained if we consider the sum of ∫Gy (5) as explained in the text.
なお縦緩和時間(T1)に関する情報を得たい
時には、第1のステツプ(第1区間)の最初に核
スピンの平均縦緩和時間とほぼ等しい時間だけ先
行して核スピンを反転させる過程を付加すればよ
い。このスピンを反転させる過程としては180゜パ
ルスまたは断熱高速通法が公知である。 Note that when we want to obtain information about the longitudinal relaxation time (T 1 ), we add a process in which the nuclear spin is reversed for a time approximately equal to the average longitudinal relaxation time of the nuclear spin at the beginning of the first step (first section). do it. A 180° pulse or adiabatic high speed method is known as a process for reversing this spin.
(フアラーベツカー「パルスおよびフーリエ変
換NMR」吉岡書店に記載。)
なお、この場合、180゜パルスと共に第1の傾斜
磁場を印加してもよい。 (Described in "Pulsed and Fourier Transform NMR" by Farabetzker, Yoshioka Shoten.) In this case, the first gradient magnetic field may be applied together with the 180° pulse.
さらに、横緩和時間(T2)に関する情報を得
たい時には、第1区間のあとに、試料の平均横緩
和時間とほぼ等しい時間だけ待つてから次の過程
を実行すればよい。 Furthermore, when it is desired to obtain information regarding the transverse relaxation time (T 2 ), it is sufficient to wait for a time approximately equal to the average transverse relaxation time of the sample after the first section, and then execute the next step.
以上のように、この発明による核磁気共鳴映像
装置は第1の傾斜磁場の下で静磁場中の物体のあ
る体積中の核スピンを励起する第1区間、第1の
傾斜磁場と直交する第2の傾斜磁場を印加する第
2区間、上記核スピンのスピンエコー信号を発生
するために180゜パルスを印加する第3区間、第2
の傾斜磁場の下で上記スピンエコー信号を観測す
る第4区間、上記スピンエコー信号を読み出す前
又は後に第1及び第2の傾斜磁場に直交する第3
の傾斜磁場を印加し、上記核スピンを第3の傾斜
磁場の方向に位相変調する第5区間を有し、これ
らの区間に続き、第3区間、第4区間、及び第5
区間よりなる一連の区間を逐次的に実行すると共
に、上記第5区間における第3の傾斜磁場は、時
間積分の絶対値が等しく、かつ符号が各5区間ご
とに交互に正負となるように印加するパルスシー
ケンスを備えているので測定時間の短縮が可能
で、胸部特に心臓や腹部などに対して拍動、ぜん
動、呼吸などの体動によるアーチフアクトなどの
影響が軽減でき、空間・時間分解能の良い画像が
得られる効果がある。また、血流・リンパ流など
の画像化も容易になる。さらに、位相変調用電源
は小容量のもので良いので、電源が安価になる。
またマルチスライス画像を得る時の全測定時間も
短縮することができる。
As described above, the nuclear magnetic resonance imaging apparatus according to the present invention includes a first section that excites nuclear spins in a certain volume of an object in a static magnetic field under a first gradient magnetic field, and a second section that excites nuclear spins in a certain volume of an object in a static magnetic field under a first gradient magnetic field; a second section in which a gradient magnetic field of 2 is applied; a third section in which a 180° pulse is applied to generate a spin echo signal of the nuclear spin;
a fourth section in which the spin echo signal is observed under a gradient magnetic field; a third section perpendicular to the first and second gradient magnetic fields before or after reading out the spin echo signal;
a fifth section in which a gradient magnetic field of
A series of sections consisting of sections are sequentially executed, and the third gradient magnetic field in the fifth section is applied so that the absolute value of the time integral is equal and the sign is alternately positive and negative for each of the five sections. It is equipped with a pulse sequence that reduces measurement time, reduces the effects of body movements such as pulsation, peristalsis, and breathing on the chest, especially the heart and abdomen, and has good spatial and temporal resolution. It has the effect of producing images. It also facilitates imaging of blood flow, lymph flow, etc. Furthermore, since the power supply for phase modulation can be of small capacity, the power supply becomes inexpensive.
Furthermore, the total measurement time when obtaining multi-slice images can also be shortened.
第1図はこの発明の第1の実施例による核磁気
共鳴映像法を示すパルスシーケンス図、第2図は
この発明の第2の実施例による核磁気共鳴映像法
を示すパルスシーケンス図である。
FIG. 1 is a pulse sequence diagram showing nuclear magnetic resonance imaging according to a first embodiment of the invention, and FIG. 2 is a pulse sequence diagram showing nuclear magnetic resonance imaging according to a second embodiment of the invention.
Claims (1)
体積中の核スピンを励起する第1区間、第1の傾
斜磁場と直交する第2の傾斜磁場を印加する第2
区間、上記核スピンエピンエコー信号を発生する
ために180゜パルスを印加する第3区間、第2の傾
斜磁場の下で上記スピンエコー信号を観測する第
4区間、上記スピンエコー信号を読み出す前又は
後に第1及び第2の傾斜磁場に直交する第3の傾
斜磁場を印加し、上記核スピンを第3の傾斜磁場
の方向に位相変調する第5区間を有し、これらの
区間に続き、第3区間、第4区間、及び第5区間
よりなる一連の区間を逐次的に実行するととも
に、上記第5区間における第3の傾斜磁場は時間
積分の絶対値が等しく、かつ符号が各5区間ごと
に交互に正負となるように印加するパルスシーケ
ンスを備えた核磁気共鳴映像装置。 2 第5区間において、第3の傾斜磁場はパルス
列よりなることを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の核磁気共鳴映像装置。 3 受信信号として、90゜位相の異なるcos成分と
sin成分の両者を測定するQD法を用いて、信号処
理を行なうことを特徴とする特許請求の範囲第1
項又は第2項記載の核磁気共鳴映像装置。 4 第1区間に先行して、核スピンを反転する過
程を実行することを特徴とする特許請求の範囲第
1項なろし第3項のいずれかに記載の核磁気共鳴
映像装置。 5 第1区間に先行して、核スピンを反転する方
法として、180゜パルスを用いることを特徴とする
特許請求の範囲第4項記載の核磁気共鳴映像装
置。 6 第1区間に先行して、核スピンを反転する方
法として、断熱高速通過法を用いることを特徴と
する特許請求の範囲第4項記載の核磁気共鳴映像
装置。[Claims] 1. A first section in which nuclear spins in a certain volume of an object in a static magnetic field are excited under a first gradient magnetic field, and a second gradient magnetic field orthogonal to the first gradient magnetic field is applied. Second
a third section in which a 180° pulse is applied to generate the nuclear spin Epin echo signal, a fourth section in which the spin echo signal is observed under a second gradient magnetic field, and before the spin echo signal is read out. Alternatively, a fifth section is provided in which a third gradient magnetic field orthogonal to the first and second gradient magnetic fields is applied to phase-modulate the nuclear spins in the direction of the third gradient magnetic field, and following these sections, A series of intervals consisting of a third interval, a fourth interval, and a fifth interval are executed sequentially, and the third gradient magnetic field in the fifth interval has the same absolute value of time integral, and the sign is the same for each of the five intervals. A nuclear magnetic resonance imaging device equipped with a pulse sequence that alternately applies positive and negative pulses. 2. Claim 1, characterized in that in the fifth section, the third gradient magnetic field consists of a pulse train.
The nuclear magnetic resonance imaging apparatus described in Section 1. 3 As a received signal, a cos component with a 90° phase difference and a
Claim 1, characterized in that signal processing is performed using a QD method that measures both sin components.
The nuclear magnetic resonance imaging apparatus according to item 1 or 2. 4. The nuclear magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein a step of reversing the nuclear spin is performed prior to the first section. 5. The nuclear magnetic resonance imaging apparatus according to claim 4, wherein a 180° pulse is used as a method for inverting nuclear spins prior to the first section. 6. The nuclear magnetic resonance imaging apparatus according to claim 4, wherein an adiabatic fast-pass method is used as a method for reversing the nuclear spin prior to the first section.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59172027A JPS6148753A (en) | 1984-08-17 | 1984-08-17 | Nuclear magnetic resonance video method |
| US06/766,316 US4649345A (en) | 1984-08-17 | 1985-08-16 | NMR imaging method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59172027A JPS6148753A (en) | 1984-08-17 | 1984-08-17 | Nuclear magnetic resonance video method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6148753A JPS6148753A (en) | 1986-03-10 |
| JPH0318449B2 true JPH0318449B2 (en) | 1991-03-12 |
Family
ID=15934163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59172027A Granted JPS6148753A (en) | 1984-08-17 | 1984-08-17 | Nuclear magnetic resonance video method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6148753A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3781869T2 (en) * | 1986-12-03 | 1993-01-07 | Advanced Nmr Systems | FAST IMAGING PROCESS BY MEANS OF MAGNETIC CORE RESONANCE. |
| US5751102A (en) * | 1994-05-02 | 1998-05-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Monochromatic cathode ray tube having scattered electron suppressing layer |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4532474A (en) * | 1983-09-09 | 1985-07-30 | General Electric Company | Nuclear magnetic resonance imaging using pulse sequences combining selective excitation and driven free precession |
-
1984
- 1984-08-17 JP JP59172027A patent/JPS6148753A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6148753A (en) | 1986-03-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4532473A (en) | NMR method for measuring and imaging fluid flow | |
| JP3403751B2 (en) | Magnetic resonance imaging | |
| US5588431A (en) | Inversion recovery MRI | |
| JPS5967450A (en) | Method of conquering effect of false fidnmr signal | |
| US4731583A (en) | Method for reduction of MR image artifacts due to flowing nuclei by gradient moment nulling | |
| JPS62275444A (en) | Method for forming nuclear magnetic resonance projection image | |
| JPH0350533B2 (en) | ||
| US4649345A (en) | NMR imaging method | |
| EP0213614B1 (en) | Method for obtaining nuclear magnetic resonance information data | |
| EP0470843A2 (en) | Measuring the motion of spins in NMR systems | |
| JP3452400B2 (en) | Magnetic resonance imaging equipment | |
| JPH0277235A (en) | Magnetic resonance imaging method | |
| JPH1066684A (en) | Magnetic resonance imaging device | |
| JPH0318449B2 (en) | ||
| CN114624639A (en) | Magnetic resonance imaging apparatus and control method thereof | |
| JP2709767B2 (en) | Method for applying gradient magnetic field in magnetic resonance imaging apparatus | |
| JP3201649B2 (en) | Magnetic resonance imaging equipment | |
| JP3105239B2 (en) | Magnetic resonance imaging equipment | |
| JP3440134B2 (en) | Magnetic resonance imaging equipment | |
| JP3332951B2 (en) | Magnetic resonance imaging equipment | |
| JP3194606B2 (en) | Magnetic resonance imaging equipment | |
| JP3317552B2 (en) | MRI equipment | |
| JPH03106339A (en) | Magnetic resonance imaging device | |
| JP3499927B2 (en) | Magnetic resonance imaging system | |
| JPH0470013B2 (en) |