JPH0337406B2 - - Google Patents

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JPH0337406B2
JPH0337406B2 JP61050143A JP5014386A JPH0337406B2 JP H0337406 B2 JPH0337406 B2 JP H0337406B2 JP 61050143 A JP61050143 A JP 61050143A JP 5014386 A JP5014386 A JP 5014386A JP H0337406 B2 JPH0337406 B2 JP H0337406B2
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JP
Japan
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magnetic field
excitation
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gradient magnetic
pulse
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JP61050143A
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JPS62207447A (ja
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Eiji Yoshitome
Kazuya Hoshino
Susumu Kosugi
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GE Healthcare Japan Corp
Original Assignee
Yokogawa Medical Systems Ltd
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48NMR imaging systems
    • G01R33/483NMR imaging systems with selection of signals or spectra from particular regions of the volume, e.g. in vivo spectroscopy
    • G01R33/4838NMR imaging systems with selection of signals or spectra from particular regions of the volume, e.g. in vivo spectroscopy using spatially selective suppression or saturation of MR signals

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  • Optics & Photonics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、被検体から核磁気共鳴現象に基づく
スキヤンデータを収集して、対象原子核の密度分
布等を画像化するNMRイメージングにおける選
択励起方法に関し、更に詳しくは、スキヤンの対
象となる領域以外の原子核を励起RF信号で励起
した後、該励起された原子核を勾配磁場でスポイ
ルし、以下の励起RF信号を受付けない領域を作
るようにしたNMRイメージングにおける選択励
起方法に関する。
(従来の技術) 従来から、NMRイメージングにおける選択励
起方法として種々の方式が知られているが、その
一つに特開昭60−185149号に開示されたものがあ
る。この方法によれば2方向の選択励起パルスシ
ーケンスは、第6図に示すようになつている。即
ち、第1の方向、例えばx(スライス軸)方向に
位置選択用勾配磁場Gxを印加した状態で(第6
図ロ)、その第1の方向の90゜RFパルス(90゜励起
RF信号)を印加して選択励起する(第6図イ)。
次に、第1の方向と直交する面内の所定の第2の
方向、例えばy(ワープ軸)方向に位置選択用勾
配磁場Gyを印加した状態で(第6図ハ)、その第
2の方向の180゜RFパルス(180゜励起RF信号)を
印加して選択反転する(第6図イ)。そして、第
1と第2の方向と互いに直交する第3の方向、即
ち、z(読出し軸)方向にスピン・エコー用勾配
磁場Gzを印加して(第6図ニ)スピン・エコー
信号を受信する(第6図ホ)。これにより、x及
びyの2方向で特定される厚さΔx及び幅Δyから
なる領域におけるスピン・エコー信号を得ること
ができる。
又、上記シーケンスの第2の方向の180゜RFパ
ルスを印加した後、以下のシーケンスを追加する
ことにより、x、y及びzの3方向を選択励起
し、該3方向で特定される厚さΔx、幅Δy及び長
さΔzからなる領域のNMR信号を得ている。追加
のシーケンスは、第3の方向(z方向)に位置選
択用勾配磁場Gzを印加した状態で、第3の方向
の180゜RFパルスを印加する。そして、第2の方
向にスピン・エコー用勾配磁場Gyを印加してス
ピン・エコー信号を受信するようになつている。
ところで、NMR信号の作成方法として、上記
以外にも種々の方法がある。例えば90゜RFパルス
で励起した後、勾配磁場を反転させてスピン・エ
コー信号を作成する方法がある。又、NMR信号
として、90゜RFパルスの励起直後に作成される
FID(Free Induction Decay)信号を扱う場合が
ある。これらの各動作における励起は、いずれも
90゜RFパルスを使つているので、シーケンスに
180゜RFパルスを必要としない(180゜RFパルスが
含まれていない)。
(発明が解決しようとする問題点) しかし、上記した従来の選択励起方法にあつて
は、90゜RFパルス及び180゜RFパルスの2種類の励
起信号で選択励起するようになつているため、勾
配磁場の反転によつてスピン・エコー信号を作成
する方法やFID信号を扱うときのように、1種類
の励起RF信号しかもたないシーケンスの場合、
2方向で選択性をもたせることができないという
問題がある。従つて、これらの方法によるNMR
信号を生データとしてフーリエ変換法で画像再構
成をすると、選択性をもたない方向に回込みを生
じ、エイリアシングアーチフアクトが生じること
になる(第7図)。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、NMR信号を作成する方法に関
係なく所望の方向で選択性をもたせることができ
るNMRイメージングにおける選択励起方法を提
供するにある。
(問題点を解決するための手段) 上記目的を達成する本発明のNMRイメージン
グにおける選択励起方法は、スキヤンの対象とな
る領域以外の原子核を励起RF信号で励起した後、
該励起された原子核を勾配磁場でスポイルし、以
下の励起RF信号を受付けない領域を作るように
なつている。
(実施例) 以下、図面を参照し本発明について詳細に説明
する。
第1図は、本発明の選択励起方法が行われる
NMRイメージング装置の構成図である。第1図
において、マグネツトアセンブリ1は、内部に被
検体を挿入するための空間部分(孔)を有し、こ
の空間部分を取巻くようにして、被検体に一定の
静磁場を印加する静磁場コイルと、勾配磁場を発
生するための勾配磁場コイル(勾配磁場コイル
は、x,y,zの各軸のコイルを備えている)
と、被検体内の原子核のスピンを励起するための
高周波パルスを与えるRF送信コイルと、被検体
からのNMR信号を検出する受信コイル等が配置
されている。静磁場コイル、勾配磁場コイル、
RF送信コイル、及び受信コイルは、静磁場電源
(主磁場電源)2、勾配磁場駆動回路3、RF電力
増幅器4及び前置増幅器5夫々に接続されてい
る。シーケンス記憶回路8は、計算機7からの指
令に従つて任意のビユーで、ゲート変調回路9を
操作(所定のタイミングによつてRF発振回路1
0の高周波出力信号を変調)し、スピン・ワープ
法に基づく高周波パルス信号をRF電力増幅器4
からRF送信コイルに印加する。又、シーケンス
記憶回路8は、フーリエ変換法に基づくシーケン
ス信号によつて勾配磁場駆動回路3、ゲート変調
回路9及びA/D変換器11を操作する。更に、
シーケンス記憶回路8は、上記一連のシーケンス
動作に入る前に、ゲート変調回路9及び勾配磁場
駆動回路3を操作して所望の方向で選択励起す
る。位相検波器12は、RF発振回路10の出力
を参照信号とし、前置増幅器5の出力信号(受信
コイルで検出されたNMR信号)を位相検波して
A/D変換器11に与える。A/D変換器11
は、位相検波器12を介して得られるNMR信号
をアナログ・デイジタル変換して計算機7に入力
する。計算機7は、操作コンソール13との間で
情報の授受や種々のスキヤンシーケンスを実現す
るために、シーケンス記憶回路10の動作の切替
えやメモリの書替えをしたり、A/D変換器11
からの各データを用いて画像再構成演算をするよ
うになつている。
次に、上記構成の動作について説明する。
静磁場電源2による均一な静磁場H0の下で、
シーケンス記憶回路8は、勾配磁場駆動回路3及
びゲート変調回路9を操作して、各勾配磁場及び
励起RF信号を発生すると共に、A/D変換器1
1を操作して位相検波器12で検波されたNMR
信号をデイジタル信号に変換して計算機7に入力
する。
上記動作のNMR信号作成過程における選択励
起は、第2図イ乃至ホに示すシーケンスに従つて
行われる。先ず、90゜xRFパルスを発し、該パル
スで励起し得る。(送信コイルの電力が到達し得
る)全範囲の対象原子核を励起する(区間1)。
次に、x勾配によるプリフエーズの後、90°-XRF
パルスとX勾配磁場を同時に印加する。これによ
り、x方向に選択的に励起されていない状態に戻
る(区間2)。このときのx方向へのプロジエク
シヨンは第3図のようになつている(プロジエク
シヨンは、通常の選択励起の場合と正反対とな
る)。この状態で大振幅のx、y及びzの各勾配
磁場(スポイラ)を印加する(区間3)。このス
ポイラによつて、励起されていた原子核による信
号の位置による位相は一様に分散されるため、外
部にはRF信号が発信されない(スポイルされた
領域は、以下の励起RFパルスを受付けないよう
になる)。この状態が縦緩和時間T1によつて決ま
る時間持続される。このような状態で、通常のス
ピン・ワープ法によるイメージングを行う。90゜x
RFパルスをy方向に選択励起にして与える(区
間4)。このとき、この90゜xRFパルスがx方向に
非選択励起で与えられていても、区間3でスポイ
ルされた領域は改めて励起されることはない。従
つて、RF信号は、区間3でスポイルされなかつ
たx方向の領域と区間4で選択励起されたy方向
の領域との重畳部分からのみ発せられる。即ち、
第4図に示すようなx方向とy方向の2方向に制
限をもつ領域での選択励起がなされたことにな
る。そして、区間、4以降、通常のスピン・ワー
プ法に基づくシーケンスが実行され画像再構成に
必要なデータが計算機7に収集される。
尚、本発明は、上記実施例に限定するものでは
ない。例えば、第5図に示すような選択励起であ
つてもよい。このシーケンスの特徴は、第5図の
区間1にx勾配磁場及び第5図イで示す波形の励
起RF信号を同時に印加する点にある。これは、
δ(x)―sinc(x)のフーリエ変換が1―rect
(x)になることを利用したものである。実際に
は、δ関数の代りに、できるだけ幅の狭いパルス
波形を使い、sinc関数によつて決まるスライス厚
さとの差を励起することになる。この方法によれ
ば、第2図における区間1及び2に相当する操作
を一度に終えることができる。
又、第6図のシーケンスに先だつて第2図、又
は、第5図のシーケンスによつて第3の方向に選
択性をもたせると、3方向での選択励起を実現す
ることができる。しかも、読出し信号をアンチエ
リアシングフイルタ処理するよりも急峻に切出す
ことができるので、再構成像の回込み等のアーテ
イフアクトを減ずることができる。これは、特に
限定領域を対象とするズームスキヤンで重要であ
る。
(発明の効果) 以上、説明の通り、本発明のNMRイメージン
グにおける選択励起方法によれば、スキヤンの対
象となる領域以外の原子核を励起RF信号で励起
した後、該励起された原子核を勾配磁場でスポイ
ルし、以下の励起RF信号を受付けない領域を作
るようになつているため、NMR信号を作成する
方法に関係なく所望の方向で選択性をもたせた励
起を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の選択励起方法が行われる
NMRイメージング装置の構成図、第2図乃至第
4図は、本発明の一実施例における動作説明図、
第5図は、本発明の他の一実施例における動作説
明図、第6及び第7図は、従来例における動作説
明図である。 1…マグネツトアセンブリ、2…静磁場電源、
3…勾配磁場駆動回路、4…RF電力増幅器、5
…前置増幅器、6…電圧測定回路、7…計算機、
8…シーケンス記憶回路、9…ゲート変調回路、
10…RF発振回路、11…A/D変換器、12
…位相検波回路、13…操作コンソール。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 静磁場内に設置される被検体に予め定めたシ
    ーケンスに従つて励起RF信号及び勾配磁場を印
    加し、核磁気共鳴現象に基づく被検体のスキヤン
    データを収集して画像を再構成するNMRイメー
    ジングにおける選択励起方法において、 前記スキヤンの対象となる領域以外の原子核を
    励起RF信号で励起し、該励起された原子核を勾
    配磁場でスポイルして以下の励起RF信号を受付
    けない領域を作成した後、予め定めたシーケンス
    に従つて励起RF信号及び勾配磁場を印加し、核
    磁気共鳴現象に基づくスキヤンデータを収集する
    ことを特徴とするNMRイメージングにおける選
    択励起方法。
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