JPH0363896B2 - - Google Patents

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JPH0363896B2
JPH0363896B2 JP62133893A JP13389387A JPH0363896B2 JP H0363896 B2 JPH0363896 B2 JP H0363896B2 JP 62133893 A JP62133893 A JP 62133893A JP 13389387 A JP13389387 A JP 13389387A JP H0363896 B2 JPH0363896 B2 JP H0363896B2
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JP
Japan
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pulse
signal
magnetic field
echo signal
inversion
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JP62133893A
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JPS63296739A (ja
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Yoshikazu Ikezaki
Makoto Myazaki
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GE Healthcare Japan Corp
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Yokogawa Medical Systems Ltd
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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、最大エコー信号を得るためにRFパ
ルスの振幅を調整する核磁気共鳴断層撮影装置の
RFパルス調整法に関する。
(従来の技術) 核磁気共鳴(以下NMRという)現象を用いて
特定原子核に注目した被検体の断層像を得る
NMR−CTは従来から知られている。このNMR
−CTの原理の概要を簡単に説明する。
原子核は磁気を帯びた回転している独楽と見る
ことができるが、それを例えばz軸方向の静磁場
H0の中におくと、前記の原子核は次式で示す角
速度ω0で歳差運動をする。これをラーモアの歳
差運動という。
ω0=γH0 但し、γ:核磁気回転比 今、静磁場のあるz軸に垂直な軸、例えばx軸
に高周波コイルを配置し、xy面内で回転する前
記の角周波数ω0の高周波回転磁場を印加すると
磁気共鳴が起り、静磁場H0のもとでゼーマン分
裂をしていた原子核の集団は共鳴条件を満足する
高周波磁場によつて準位間の遷移を生じ、エネル
ギー準位の高い方の準位に遷移する。ここで、核
磁気回転比γは原子核の種類によつて異なるので
共鳴周波数によつて当該原子核を特定することが
できる。更にその共鳴の強さを測定すれば、その
原子核の存在量を知ることができる。共鳴後緩和
時間と呼ばれる時定数で定まる時間の間に高い準
位へ励起された原子核は低い準位へ戻つてエネル
ギーの放射を行う。
このNMRの現象の観測方法の中パルス法につ
いて第4図を参照しながら説明する。
前述のように共鳴条件を満足する高周波パルス
(H1)を静磁場(z軸)に垂直な(x軸)方向に
印加すると、第4図イに示すように磁化ベクトル
Mは回転座標系でω′=γH1の角周波数でzy面内で
回転を始める。今パルス幅をtDとするとH0から
の回転角θは次式で表わされる。
θ=γH1tD ……(1) 磁化ベクトルをZ軸から倒す働きをするパルス
を励起パルスと呼び、特に、(1)式においてθ=
90゜となるようなH1tDをもつパルスを90゜パルスと
呼ぶ。この励起パルス直後では磁化ベクトルMは
第4図ロのようにxy面をω0で回転していること
になり、例えばx軸においたコイルに誘導起電力
を生じる。しかし、この信号は時間と共に減衰し
ていくので、この信号を自由誘導減衰信号(FID
信号)と呼ぶ。FID信号をフーリエ変換すれば周
波数領域での信号が得られる。次に第4図ハに示
すように励起パルスからτ時間後θ=180゜になる
ようなパルス幅の第2のパルス(反転パルス)を
加えるとばらばらになつていた磁気モーメントが
τ時間後−y方向で再び焦点を合せて信号が観測
される。この信号をエコー信号と呼んでいる。こ
のエコー信号の強度を測定して所望の像を得るこ
とができる。NMRの共鳴条件は ν=γH0/2π で与えられる。ここで、νは共鳴周波数、H0
静磁場の強さである。従つて共鳴周波数は磁場の
強さに比例することが分る。このため静磁場に線
形の磁場勾配を重畳させて、位置によつて異なる
強さの磁場を与え、共鳴周波数を変化させて位置
情報を得るNMRイメージングの方法がある。こ
の内スピン・ワープ法について説明する。この手
法に用いる高周波磁場及び勾配磁場印加のパルス
シーケンスを第5図に示す。イ図において、x,
y,z軸にそれぞれGx,Gy,Gzの磁場を与え、
高周波磁場をx軸に印加する状態を示している。
ロ図はそれぞれの磁場を印加するタイミングを示
す図である。図において、RFは高周波の回転磁
場で、励起パルス21と反転パルス22をx軸に
印加する。Gxはx軸に印加する固定の勾配磁場、
Gyはy軸に印加する時間によつて振幅を変化さ
せる勾配磁場、Gzはz軸に印加する固定の勾配
磁場である。信号は励起パルス21後のFID信号
23と反転パルス22後のエコー信号24を示し
ている。期間は各軸に与える勾配磁場の信号の時
期を示すために設けてある。期間1において励起
パルス21とスライス勾配25によつてz=0を
中心とするz軸に垂直な断層撮影におけるスライ
ス面内のスピンが選択的に励起される。期間2の
デイフエーズ勾配26はスピンの位相を乱れさせ
て反転パルス22で反転させるためのもので、
Gz-27はスライス勾配25によつて乱れたスピ
ンの位相を元に戻すためのものである。期間2で
はy方向の位置に比例してスピンの位相をずらし
てやる所謂ワープと称せられる勾配磁場のための
ワープ信号28を印加する。その強度は毎周期異
なるように制御される。期間3において反転パル
ス22を与えて再び磁気モーメントを揃え、期間
4において読み出し勾配29を与えてエコー信号
24を観察する。31は繰り返し周期Tr後に印
加される第2番目の励起パルスを示している。
(発明が解決しようとする問題点) このシーケンスにおいて、エコー信号を最大に
するための従来のRFパルスの調整方法は、第5
図のパルスシーケンスにおいてワープ信号28を
出力しない状態でスキヤンを行い、励起パルス2
1及び反転パルス22の出力を少しずつ変えてエ
コー信号24の強度が最大になる励起パルス21
の出力を記憶させてその値をRFパルスの出力と
する方法であつた。エコー信号24の強度が最大
になる励起パルスの出力の大きさはシーケンスの
繰り返し周期Trや被検体縦緩和時間T1や、エコ
ー数の偶数であるか奇数であるかによつて変化す
る。従つて、励起パルス21の出力の大きさは繰
り返し周期で規制され、例えば繰り返し周期2秒
のスキヤンを6回行つてパルスを調整する必要が
あるとすれば調整時間に約12秒を必要とし、反転
パルスの調整にも同等の時間がかかつていた。
又、最大の信号を記憶させているために、信号強
度に多少の変動があつた場合に、誤差の少ない調
整をすることが困難であつた。
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、反転パルスを調整するのに、必
要時間が短縮され、調整結果の誤差が少ない調整
方法を実現することである。
(問題点を解決するための手段) 前記の問題を解決する本発明は、最大エコー信
号を得るためにRFパルスの振幅を調整する核磁
気共鳴断層撮影装置のRFパルス調整法において、
励起パルスの後に反転パルスを複数回与え、これ
により得られるエコー信号の内、複数番目のエコ
ー信号に基づいて、反転パルスの振幅を調整して
最大エコー信号を得ることを特徴とするものであ
る。
(実施例) 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。
第1図は本発明による方法のシーケンスの図で
ある。図において、第5図と同等の部分には同じ
符号を付してある。図中、22′は励起パルス2
1の繰り返し周期内の第2の反転パルス、24′
は反転パルス22′によつて得られるエコー信号
である。31は第2番目の励起パルス、32は励
起パルス31の後に印加する反転パルス、32′
は励起パルス31の繰り返し周期内の第2の反転
パルスである。33は励起パルス31によるFID
信号、34,34′は反転パルス32,32′に基
づくエコー信号、38は励起パルス31の後に印
加するワープ波形、39,39′は反転パルス3
2,32′によつて生ずるエコー信号34,3
4′の読み出し勾配である。
今、ワープ勾配28,38を出力しない状態で
励起パルス21をRF軸に与えると、励起された
スピンの位相はデイフエーズ勾配26により乱
れ、FID信号23が出力される。次に反転パルス
22を印加するとスピンが反転され、読み出し勾
配29によりエコー信号24が検出される。既述
のようにエコー信号24の強度を最大にする励起
パルス21の出力の大きさは繰り返し時間Trに
よつて変化するが、エコー信号24を最大にする
反転パルス22の出力の大きさは繰り返し周期
Trに無関係で、スピンが180゜回転した場合とな
る。従つて、反転パルス22によるエコー信号2
4の次に反転パルス32によるエコー信号34に
よつて調整する場合は、励起パルス21と励起パ
ルス31の繰り返し周期をTrにする必要はなく、
Tr/nとしてnを適当に選ぶことができる。例
えば励起パルス21の繰り返し周期を0.5秒とす
れば、6回のパルス測定によつて必要な時間は3
秒となり、励起パルス21によつて調整する場合
に比べて1/4になる。
次に第2図に反転パルス振幅とエコー信号強度
の関係の曲線を示す。図において、24は第1番
目の反転パルス22によるエコー信号、24′は
第2番目のエコー信号、24″は第1図に図示し
ていないが、第3番目のエコー信号である。図に
よれば、励起パルス後の第1番目より第2番目、
第2番目より第3番目と後になる程振幅は小さく
なるが関係曲線のピークが急峻になつていること
が分る。このピークを与える反転パルスの振幅が
最適調整点であるから、第2番目以降のエコー信
号に基づいて最適出力の調整を行うと、正確に調
整できることが分る。
このような原理に基づく本発明の一実施例の方
法を実施するためのNMR断層撮影装置の要部構
成図を第3図に示す。図において、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
生する勾配磁場コイル(勾配磁場コイルはx,
y,zの3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RF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
いるマグネツトアセンブリで、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、
それぞれ静磁場電源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に接続されて
いる。シーケンス記憶回路6は計算機7の指令に
従つてゲート変調回路8に変調信号を入力して、
RF発振回路9からの出力RF信号を変調させる。
10はRF発振回路9の出力を参照信号として前
置増幅器5の出力受信信号を位相検波する位相検
波器で、AD変換器11は位相検波器10の出力
信号をデイジタル信号に変換して計算機7に入力
する。12は計算機7に種々のパルスシーケンス
を実現させるための指示及び種々の設定値等を入
力するための操作コンソール、13は計算機7に
おいて、再構成された画像を表示する表示装置で
ある。
上記のように構成された実施例の装置の動作を
説明する。計算機7は操作コンソール12の入力
に基づきシーケンス記憶回路6に動作のシーケン
ス等を指令する。シーケンス記憶回路6は指令に
従つて任意のビユーでゲート変調回路8を操作し
て所定のタイミングでRF発振回路9のRF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からマグネツトアセン
ブリ1のRFコイルに印加する。又、シーケンス
記憶回路6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8及びAD変換器11を操作する。更にシー
ケンス記憶回路6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8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10はRF発振回路9の出力を参照信号
とし、マグネツトアセンブリ1の受信コイルで検
出されたNMR信号が増幅された前置増幅器5の
出力信号を位相検波してAD変換器11に入力す
る。AD変換器11は位相検波器10を介して得
られるNMR信号をデイジタル信号に変換し、計
算機7に入力する。計算機7は、操作コンソール
12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8の
動作の切り替えやメモリの書き替えをしたりAD
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。
上記の過程は第1図に示すパルスシーケンスに
従つて行われる。第1図に示すように励起パルス
の繰り返し周期はTr/nに選ばれており、nは
何エコー目の信号を取るか、それの得られる時間
は励起パルス後どれ位かによつて定めれば良く、
例えば測定時間を短くするためには第2エコーに
よつて調整すれば良く、又、誤差を小さくするた
めには後のエコーを用いれば良い。
上記の調整は予め操作コンソール12によつて
計算機に入力しておき、計算機7は入力に基づき
既に説明したように各部を動作させて、エコー信
号を比較して最適調整を自動的に行う。
以上の説明で明らかなように、本スキヤンの繰
り返し時間よりも短い繰り返し時間を選んで反転
パルス出力の調整を行えるのでRFパルス出力の
調整時間が短くなる。又、反転パルスの調整を複
数番目のエコー信号を用いて行うことによつて最
大の信号強度を与えるRFパルスの出力が容易に
求まり調整誤差も小さくなる。
(発明の効果) 以上、詳細に説明したように本発明によれば、
調整時間を短縮し、誤差の少ない調整が可能な調
整方法が実現でき、実用上の効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の方法によるパルス
シーケンスの図、第2図は励起パルス後の反転パ
ルスの回数別によるエコー信号の反転パルス振幅
による強度変化の図、第3図は本発明の一実施例
の方法を実施するためのNMR断層撮影装置の要
部構成図、第4図はNMR現象観測法のパルス法
の説明図、第5図はスピンワープ法のパルスシー
ケンスである。 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……シーケンス記憶
回路、7……計算機、8……ゲート変調回路、1
0……位相検波器、11……AD変換器、12…
…操作コンソール、21,31……励起パルス、
22,22′,32,32′……反転パルス、2
3,33……FID信号、24,24′,34,3
4′……エコー信号、25,35……スライス勾
配、26,36……デイフエーズ勾配、27,3
7……Gz-、28,38……ワープ信号、29,
29′,39,39′……読み出し勾配。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 最大エコー信号を得るためにRFパルスの振
    幅を調整する核磁気共鳴断層撮影装置のRFパル
    ス調整法において、励起パルスの後に反転パルス
    を複数回与え、これにより得られるエコー信号の
    内、複数番目のエコー信号に基づいて、反転パル
    スの振幅を調整し最大エコー信号を得ることを特
    徴とする核磁気共鳴断層撮影装置のRFパルス調
    整法。
JP62133893A 1987-05-29 1987-05-29 核磁気共鳴断層撮影装置のrfパルス調整法 Granted JPS63296739A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62133893A JPS63296739A (ja) 1987-05-29 1987-05-29 核磁気共鳴断層撮影装置のrfパルス調整法

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JP62133893A JPS63296739A (ja) 1987-05-29 1987-05-29 核磁気共鳴断層撮影装置のrfパルス調整法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63296739A JPS63296739A (ja) 1988-12-02
JPH0363896B2 true JPH0363896B2 (ja) 1991-10-03

Family

ID=15115565

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JP62133893A Granted JPS63296739A (ja) 1987-05-29 1987-05-29 核磁気共鳴断層撮影装置のrfパルス調整法

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Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5983041A (ja) * 1982-11-02 1984-05-14 Yokogawa Hokushin Electric Corp 核磁気共鳴による検査方法及び検査装置
JPS63150061A (ja) * 1986-12-15 1988-06-22 株式会社東芝 磁気共鳴イメ−ジング装置における高周波磁場強度設定方法

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Publication number Publication date
JPS63296739A (ja) 1988-12-02

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