JPH038214B2 - - Google Patents
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- JPH038214B2 JPH038214B2 JP60135058A JP13505885A JPH038214B2 JP H038214 B2 JPH038214 B2 JP H038214B2 JP 60135058 A JP60135058 A JP 60135058A JP 13505885 A JP13505885 A JP 13505885A JP H038214 B2 JPH038214 B2 JP H038214B2
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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
- G01R33/50—NMR imaging systems based on the determination of relaxation times, e.g. T1 measurement by IR sequences; T2 measurement by multiple-echo sequences
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、核磁気共鳴(nuclear magnetic
resonance:以下これをNMRと略称する)現象
を利用して被検体内における特定原子力核分布等
を被検体外部より知るようにしたNMR撮像装置
に関し、特にNMR画像を表示するための表示デ
ータのデータ形式を改善するものである。
resonance:以下これをNMRと略称する)現象
を利用して被検体内における特定原子力核分布等
を被検体外部より知るようにしたNMR撮像装置
に関し、特にNMR画像を表示するための表示デ
ータのデータ形式を改善するものである。
(従来の技術)
従来のNMR撮像装置においては、得られた被
検体の断層画像は通常リニアスケールでグレイス
ケール表示によつて表示されるのが普通であつ
た。
検体の断層画像は通常リニアスケールでグレイス
ケール表示によつて表示されるのが普通であつ
た。
しかしながらスピン−格子緩和時間(縦緩和時
間)T1と、スピン−スピン緩和時間(横緩和時
間)T2とは指数関数的に変化するものであり、
このためT1,T2緩和の影響は画像上で指数関数
的に変化し、NMRの重要なパラメータである
T1,T2の影響は画像上で直観的に推定できない
という問題があつた。
間)T1と、スピン−スピン緩和時間(横緩和時
間)T2とは指数関数的に変化するものであり、
このためT1,T2緩和の影響は画像上で指数関数
的に変化し、NMRの重要なパラメータである
T1,T2の影響は画像上で直観的に推定できない
という問題があつた。
本発明の目的は、この様な点に鑑み、最終画像
を対数表示とし、NMRの重要なパラメータであ
るT1,T2の影響が画像上で直観的に推定できる
ようにしたNMR画像装置を提供することにあ
る。
を対数表示とし、NMRの重要なパラメータであ
るT1,T2の影響が画像上で直観的に推定できる
ようにしたNMR画像装置を提供することにあ
る。
(問題点を解決するための手段)
この様な目的を達成するために本発明では、磁
場を与えると共にRFパルスを与えて測定対象物
を励起してエコー信号を発生させるNMR機構
と、このエコー信号を処理し測定対象物に関連し
た画像を得る手段と、この画像を表示する表示機
構を備えたNMR撮像装置において、 前記画像を得る手段は、前記エコー信号を用い
て再構成した画像を各ピクセルごとに対数変換す
る機能を有し、 前記NMR機構は、緩和現象の過程における複
数の異なる緩和状態を検出するパルスケーシング
により緩和状態の異なる複数の画像を得るための
スキヤンができるように構成され、 前記表示機構は、緩和状態の異なる複数の画像
を同時表示又は高速で書換え表示する機能を有す
る ことを特徴とする。
場を与えると共にRFパルスを与えて測定対象物
を励起してエコー信号を発生させるNMR機構
と、このエコー信号を処理し測定対象物に関連し
た画像を得る手段と、この画像を表示する表示機
構を備えたNMR撮像装置において、 前記画像を得る手段は、前記エコー信号を用い
て再構成した画像を各ピクセルごとに対数変換す
る機能を有し、 前記NMR機構は、緩和現象の過程における複
数の異なる緩和状態を検出するパルスケーシング
により緩和状態の異なる複数の画像を得るための
スキヤンができるように構成され、 前記表示機構は、緩和状態の異なる複数の画像
を同時表示又は高速で書換え表示する機能を有す
る ことを特徴とする。
更に本発明では、NMR機構はマルチエコー法
でスキヤンできるように構成され、画像を得る手
段はマルチエコー法によるT2緩和を示す複数の
画像の同一部位の差からT2緩和時間マツプを計
算する機能を有し、 あるいはNMR機構はスピンエコー法(SE法)
でスキヤンできるように構成され、画像を得る手
段はこのSE法で異なるTE(エコー時間)で撮像
した複数の画像からT2緩和時間マツプを計算す
る機能を有し、 あるいはNMR機構は反回復法(IR法)でスキ
ヤンできるように構成され、画像を得る手段はこ
のIR法で異なるTI(反転パルスからの待ち時間)
で撮像した複数の画像からT1緩和時間マツプを
計算する機能を有し、 あるいはNMR機構は飽和回復法(SR法)で
スキヤンできるように構成され、画像を得る手段
はこのSR法でTR(繰返し時間)を変えて撮像し
た複数の画像からT1緩和時間マツプを計算する
機能を有し、 表示機構は上記の構成において得られたれた複
数の画像を同時表示又は高速で書換え表示する機
能を有したことを特徴とする。
でスキヤンできるように構成され、画像を得る手
段はマルチエコー法によるT2緩和を示す複数の
画像の同一部位の差からT2緩和時間マツプを計
算する機能を有し、 あるいはNMR機構はスピンエコー法(SE法)
でスキヤンできるように構成され、画像を得る手
段はこのSE法で異なるTE(エコー時間)で撮像
した複数の画像からT2緩和時間マツプを計算す
る機能を有し、 あるいはNMR機構は反回復法(IR法)でスキ
ヤンできるように構成され、画像を得る手段はこ
のIR法で異なるTI(反転パルスからの待ち時間)
で撮像した複数の画像からT1緩和時間マツプを
計算する機能を有し、 あるいはNMR機構は飽和回復法(SR法)で
スキヤンできるように構成され、画像を得る手段
はこのSR法でTR(繰返し時間)を変えて撮像し
た複数の画像からT1緩和時間マツプを計算する
機能を有し、 表示機構は上記の構成において得られたれた複
数の画像を同時表示又は高速で書換え表示する機
能を有したことを特徴とする。
(実施例)
以下図面を用いて本発明を詳しく説明する。第
1図は本発明に係るNMR撮像装置の一実施例を
示す要部構成図である。同図において、10は被
検体に磁場を与えるスピンワープ法により核磁気
共鳴を生じさせるNMR機構、11はNMR機構
から得られるNMR信号を位相検波するRF位相
検波器、12はRF位相検波器の出力を定められ
たタイミングでサンプリングしそれをデイジタル
信号に変換するAD変換器、13は生データメモ
リである。14は処理装置で、生データメモリか
らのデータに基づき被検体の断層画像を再構成す
ると共に、再構成されたその原画の各ピクセルデ
ータに対数演算その他を施すものである。15は
バツフアメモリであり、16は演算装置14によ
り求められた画像データを1フレーム分蓄えるイ
メージメモリであり、17はイメージメモリの画
像を表示するための表示装置である。18はコン
トローラで、各部が適切に作動するように、
NMR機構の駆動やAD変換のタイミング制御、
データの取込み、演算装置の制御、メモリへの書
込みあるいは読出しの制御、表示装置の制御等を
行うものである。
1図は本発明に係るNMR撮像装置の一実施例を
示す要部構成図である。同図において、10は被
検体に磁場を与えるスピンワープ法により核磁気
共鳴を生じさせるNMR機構、11はNMR機構
から得られるNMR信号を位相検波するRF位相
検波器、12はRF位相検波器の出力を定められ
たタイミングでサンプリングしそれをデイジタル
信号に変換するAD変換器、13は生データメモ
リである。14は処理装置で、生データメモリか
らのデータに基づき被検体の断層画像を再構成す
ると共に、再構成されたその原画の各ピクセルデ
ータに対数演算その他を施すものである。15は
バツフアメモリであり、16は演算装置14によ
り求められた画像データを1フレーム分蓄えるイ
メージメモリであり、17はイメージメモリの画
像を表示するための表示装置である。18はコン
トローラで、各部が適切に作動するように、
NMR機構の駆動やAD変換のタイミング制御、
データの取込み、演算装置の制御、メモリへの書
込みあるいは読出しの制御、表示装置の制御等を
行うものである。
この様な構成において、NMR機構10を作動
させ、例えばスピンエコー法(SE法)により各
ビユーごとにNMR信号を得る。スピンエコー法
では、第2図に示すようにZ勾配磁場Gz-を与え
た状態で90゜パルス(RFパルス)を印加し、被検
体の一面を励起(磁化Mを90゜倒す)する。次に
Z勾配磁場Gz+及びY勾配磁場Gy(第2図のハ)
を印加し、その後Gz及びGyの印加をやめてX勾
配磁場Gx(同図ロ)を印加する。90゜パルス印加
後τ時間経過した時180゜パルスを印加して緩和中
のスピンを180゜回転させる。この180゜パルス印加
時(その前後わずかの時間を含む)にはGxの印
加を中止し、その後は再びGxを印加する。スピ
ンは依然として緩和の過程にあるが、スピンエコ
ー信号は180゜パルスからτ時間後に最大となり、
同図のホに示すようにその後減衰してゆく、 このようにして得られるNMR信号(この場合
はエコー信号と呼ばれる)はRF位相検波器11
を通してAD変換器12に導かれ、ここでデイジ
タルデータに変換された後データメモリ13に格
納される。
させ、例えばスピンエコー法(SE法)により各
ビユーごとにNMR信号を得る。スピンエコー法
では、第2図に示すようにZ勾配磁場Gz-を与え
た状態で90゜パルス(RFパルス)を印加し、被検
体の一面を励起(磁化Mを90゜倒す)する。次に
Z勾配磁場Gz+及びY勾配磁場Gy(第2図のハ)
を印加し、その後Gz及びGyの印加をやめてX勾
配磁場Gx(同図ロ)を印加する。90゜パルス印加
後τ時間経過した時180゜パルスを印加して緩和中
のスピンを180゜回転させる。この180゜パルス印加
時(その前後わずかの時間を含む)にはGxの印
加を中止し、その後は再びGxを印加する。スピ
ンは依然として緩和の過程にあるが、スピンエコ
ー信号は180゜パルスからτ時間後に最大となり、
同図のホに示すようにその後減衰してゆく、 このようにして得られるNMR信号(この場合
はエコー信号と呼ばれる)はRF位相検波器11
を通してAD変換器12に導かれ、ここでデイジ
タルデータに変換された後データメモリ13に格
納される。
同一のタイムシーケンスにより全ビユーにわた
るエコー信号が得られると、次には演算装置14
によりその画像データを用いて画像再構成の処理
を行い、1枚の再構成像を得る。このようにして
得られた画像のデータはバツフアメモリ15に一
時格納される。
るエコー信号が得られると、次には演算装置14
によりその画像データを用いて画像再構成の処理
を行い、1枚の再構成像を得る。このようにして
得られた画像のデータはバツフアメモリ15に一
時格納される。
演算装置14はこの画像について第3図に説明
的に示すように各ピクセルごとに画像データを対
数変換し、対数変換された画像データはイメージ
メモリ16に格納され適宜表示装置17にて表示
される。更に詳述すれば、第3図に示すように、
再構成直後の原画(エコー信号の強度にリニアに
対応する強度で表わされるいわゆるリニアスケー
ルの画像)における輝度の相対値(CT値)が
100,10,1で表わされる画像部分は、対数処理
を施すことによつて、40,20,0のCT値に変換
された画像となる。
的に示すように各ピクセルごとに画像データを対
数変換し、対数変換された画像データはイメージ
メモリ16に格納され適宜表示装置17にて表示
される。更に詳述すれば、第3図に示すように、
再構成直後の原画(エコー信号の強度にリニアに
対応する強度で表わされるいわゆるリニアスケー
ルの画像)における輝度の相対値(CT値)が
100,10,1で表わされる画像部分は、対数処理
を施すことによつて、40,20,0のCT値に変換
された画像となる。
さて、第2図に示すシーケンスにおいてエコー
時間TE(2τ時間)を変化させた時のエコー信号の
強度は第4図イに示すようになる。すなわち、互
いに異なる緩和時間T2(それぞれ5msec,
10msec,20msecとする)の各組織a,b,cの
信号強度はエコー時間に対して指数関数的な変化
(プロトン密度は一定)を呈する。
時間TE(2τ時間)を変化させた時のエコー信号の
強度は第4図イに示すようになる。すなわち、互
いに異なる緩和時間T2(それぞれ5msec,
10msec,20msecとする)の各組織a,b,cの
信号強度はエコー時間に対して指数関数的な変化
(プロトン密度は一定)を呈する。
これを対数変換した場合には同図のロに示すよ
うに信号強度(相対値で示してある)はエコー時
間に対してリニアな関係となる。
うに信号強度(相対値で示してある)はエコー時
間に対してリニアな関係となる。
第4図からも明らかなように、エコー時間の変
化(増加)に応じて、組織a,b,cからのエコ
ー信号の強度の差が大きくなり、T2緩和時間の
長い組織の信号強度が強調される。したがつて、
エコー時間を変化させることによつてT2強調画
像を得ることができる。
化(増加)に応じて、組織a,b,cからのエコ
ー信号の強度の差が大きくなり、T2緩和時間の
長い組織の信号強度が強調される。したがつて、
エコー時間を変化させることによつてT2強調画
像を得ることができる。
マルチエコー方式により等時間間隔で複数枚の
画像を得たような場合、第1エコーの画像I1,第
2エコーの画像I2,第3エコーの画像I3…と順次
表示すると、輝度を段階的に示すグレースケール
(この場合グレースケールも対数化してある)が
ある一定のステツプずつ変化してゆく。例えば、
I1とI2でグレースケールが2ステツプ変化したと
すると、I2とI3でも2ステツプ変化することにな
る。第5図はこの様な場合の表示の一例を示す図
で、互いに異なる3つのT2を有するフアントム
(試験試料)をマルチエコー法により撮像し、対
数表示した例である。第6図はその各信号強度を
示すグラフである。第5図の左上はエコー時間
TEが10msecの時の3つのT2画像(#1,#2,
#3)で、このエコー時間TEが10msecずつ増加
した場合の3つの画像は、順次右上(I2画像),
左下(I3画像),右下(I4画像)に表示されてい
る。
画像を得たような場合、第1エコーの画像I1,第
2エコーの画像I2,第3エコーの画像I3…と順次
表示すると、輝度を段階的に示すグレースケール
(この場合グレースケールも対数化してある)が
ある一定のステツプずつ変化してゆく。例えば、
I1とI2でグレースケールが2ステツプ変化したと
すると、I2とI3でも2ステツプ変化することにな
る。第5図はこの様な場合の表示の一例を示す図
で、互いに異なる3つのT2を有するフアントム
(試験試料)をマルチエコー法により撮像し、対
数表示した例である。第6図はその各信号強度を
示すグラフである。第5図の左上はエコー時間
TEが10msecの時の3つのT2画像(#1,#2,
#3)で、このエコー時間TEが10msecずつ増加
した場合の3つの画像は、順次右上(I2画像),
左下(I3画像),右下(I4画像)に表示されてい
る。
このようにすると画像の定量化も更に簡潔化さ
れる。
れる。
特にNMRの重要な要素であるT1,T2は、ス
ピンエコー法あるいは反転回復法(IR法:IRは
Inversion Recoveryの略)で撮像した複数の画
像の画像間演算により求めることができ、通常は
最小2乗法等で指数関数に近似しているが、対数
で各ピクセルを表現しておくと、第7図の演算フ
ローに示すように差を求めるだけでT1ないしT2
のマツプが画像化できる。
ピンエコー法あるいは反転回復法(IR法:IRは
Inversion Recoveryの略)で撮像した複数の画
像の画像間演算により求めることができ、通常は
最小2乗法等で指数関数に近似しているが、対数
で各ピクセルを表現しておくと、第7図の演算フ
ローに示すように差を求めるだけでT1ないしT2
のマツプが画像化できる。
なお、緩和現象の時間変化を表わす複数画像の
表示は、同時表示に限らず、高速で書換え表示す
るようにしてもよい。また、複数の画像は、マル
チエコー法による複数の画像をはじめ、IR法に
おいて異なるTI(反転パルスからの待ち時間:第
8図のパルスシーケンス参照)で撮像した複数の
画像、飽和回復法(SR法)でTR(繰返し時間:
第9図のパルスシーケンス参照)を変えて撮像し
た複数の画像のいずれであつてもよい。
表示は、同時表示に限らず、高速で書換え表示す
るようにしてもよい。また、複数の画像は、マル
チエコー法による複数の画像をはじめ、IR法に
おいて異なるTI(反転パルスからの待ち時間:第
8図のパルスシーケンス参照)で撮像した複数の
画像、飽和回復法(SR法)でTR(繰返し時間:
第9図のパルスシーケンス参照)を変えて撮像し
た複数の画像のいずれであつてもよい。
また、本発明は前記実施例に限定されるもので
はなく、例えば、生データの段階で対数としてデ
ータを取り扱うことも可能である。この場合は、
主に高速フーリエ変換による再構成段階での掛算
が加算で済むという利点がある。また、このよう
にすると同じビツト数でもダイナミツクレンジが
広がるという利点もある。
はなく、例えば、生データの段階で対数としてデ
ータを取り扱うことも可能である。この場合は、
主に高速フーリエ変換による再構成段階での掛算
が加算で済むという利点がある。また、このよう
にすると同じビツト数でもダイナミツクレンジが
広がるという利点もある。
(発明の効果)
以上説明したように、本発明によれば、時間と
共に指数関数的に減衰するT1あるいはT2緩和の
影響が画像上でリニアスケールで反映されるた
め、関心領域の緩和時間を直観的に把握しやす
い。またT1強調やT2強調による画像コントラス
トがつきやすい利点がある。
共に指数関数的に減衰するT1あるいはT2緩和の
影響が画像上でリニアスケールで反映されるた
め、関心領域の緩和時間を直観的に把握しやす
い。またT1強調やT2強調による画像コントラス
トがつきやすい利点がある。
また、緩和時間の定量化もしやすく、画像間演
算でT1,T2を求める際も計算時間が短くてよく、
またこのため簡単な補間が適用できるという利点
もある。
算でT1,T2を求める際も計算時間が短くてよく、
またこのため簡単な補間が適用できるという利点
もある。
第1図は本発明に係るNMR撮像装置の一実施
例を示す要部構成図、第2図はパルスシーケンス
を示す図、第3図は画像の対数変換の様子を説明
するための説明図、第4図はエコー時間と信号の
強度の関係を示す説明図、第5図は画像表示態様
を示す図、第6図は第5図に対応する信号強度を
説明的に示す図、第7図はマツピングの演算フロ
ーを示す図、第8図はIR法のパルスシーケンス
を示す図、第9図はSR法のパルスシーケンスを
示す図である。 10…NMR機構、11…RF位相検波器、1
2…AD変換器、13…生データメモリ、14…
演算装置、15…バツフアメモリ、16…イメー
ジメモリ、17…表示装置、18…コントロー
ラ。
例を示す要部構成図、第2図はパルスシーケンス
を示す図、第3図は画像の対数変換の様子を説明
するための説明図、第4図はエコー時間と信号の
強度の関係を示す説明図、第5図は画像表示態様
を示す図、第6図は第5図に対応する信号強度を
説明的に示す図、第7図はマツピングの演算フロ
ーを示す図、第8図はIR法のパルスシーケンス
を示す図、第9図はSR法のパルスシーケンスを
示す図である。 10…NMR機構、11…RF位相検波器、1
2…AD変換器、13…生データメモリ、14…
演算装置、15…バツフアメモリ、16…イメー
ジメモリ、17…表示装置、18…コントロー
ラ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 磁場を与えると共にRFパルスを与えて測定
対象物を励起してエコー信号を発生させるNMR
機構と、このエコー信号を処理し測定対象物に関
連した画像を得る手段と、この画像を表示する表
示機構を備えたNMR撮像装置において、 前記画像を得る手段は、前記エコー信号を用い
て再構成された画像を各ピクセルごとに対数交換
する機能を有し、 前記NMR機構は、緩和現象の過程における複
数の異なる緩和状態を検出するパルスシーケンス
により緩和状態の異なる複数の画像を得るための
スキヤンができるように構成され、 前記表示機構は、緩和状態の異なる複数の画像
を同時表示又は高速で書換え表示する機能を有す
る ことを特徴とするNMR撮像装置。 2 特許請求の範囲1に記載の装置において、前
記NMR機構は、マルチエコー法によつて、緩和
現象の過程における複数の異なる緩和状態を検出
し緩和状態の異なる複数の画像を得るためのスキ
ヤンができるように構成されたことを特徴とする
NMR撮像装置。 3 特許請求の範囲1に記載の装置において、前
記NMR機構は、スピンエコー法によつて、緩和
現象の過程におけるどの緩和状態を検出するかを
定めるエコー時間TEを変化させ、緩和状態の異
なる複数の画像を得るためのスキヤンができるよ
うに構成されたことを特徴とするNMR撮像装
置。 4 特許請求の範囲1に記載の装置において、前
記NMR機構は、反転回復法によつて、緩和現象
の過程におけるどの緩和状態を検出するかを定め
る反転パルスからの待ち時間SIを変化させ、緩和
状態の異なる複数の画像を得るためのスキヤンが
できるように構成されたことを特徴とするNMR
撮像装置。 5 特許請求の範囲1に記載の装置において、前
記NMR機構は、飽和回復法によつて、緩和現象
の過程におけるどの緩和状態を検出するかを定め
る繰返し時間SRを変化させ、緩和状態の異なる
複数の画像を得るためのスキヤンができるように
構成されたことを特徴とするNMR撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60135058A JPS61292543A (ja) | 1985-06-20 | 1985-06-20 | Nmr撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60135058A JPS61292543A (ja) | 1985-06-20 | 1985-06-20 | Nmr撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61292543A JPS61292543A (ja) | 1986-12-23 |
| JPH038214B2 true JPH038214B2 (ja) | 1991-02-05 |
Family
ID=15142910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60135058A Granted JPS61292543A (ja) | 1985-06-20 | 1985-06-20 | Nmr撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61292543A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1927791A1 (en) | 2006-11-29 | 2008-06-04 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Bell-type continuously transmission and straddle- type vehicle including the same |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2613076B1 (fr) * | 1987-03-25 | 1990-05-18 | Thomson Cgr | Procede d'imagerie rapide par resonance magnetique nucleaire |
| JP2711666B2 (ja) * | 1988-01-19 | 1998-02-10 | 株式会社日立メディコ | 臓器領域抽出方法及び三次元画像構成方法 |
| US7999543B2 (en) * | 2005-03-23 | 2011-08-16 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | MR method for spatially-resolved determination of relaxation parameters |
-
1985
- 1985-06-20 JP JP60135058A patent/JPS61292543A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1927791A1 (en) | 2006-11-29 | 2008-06-04 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Bell-type continuously transmission and straddle- type vehicle including the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61292543A (ja) | 1986-12-23 |
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