JPH0451170B2 - - Google Patents
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- JPH0451170B2 JPH0451170B2 JP59225295A JP22529584A JPH0451170B2 JP H0451170 B2 JPH0451170 B2 JP H0451170B2 JP 59225295 A JP59225295 A JP 59225295A JP 22529584 A JP22529584 A JP 22529584A JP H0451170 B2 JPH0451170 B2 JP H0451170B2
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- pulse
- magnetic field
- gradient magnetic
- applying
- subject
- Prior art date
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- 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
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- 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）
本発明は、核磁気共鳴（以下NMRという）現
象を利用して、被検体内における特定原子核分布
等を被検体外部より知るようにした核磁気共鳴に
よる画像装置に関し、詳しくはパルスシーケンス
が次のパルスシーケンスに移るまでの待ち時間を
短縮すると共に各シーケンス中の緩和時間も短縮
し、全体としての動作時間の短縮化を図るように
したパルスシーケンスの高速化に関する。
象を利用して、被検体内における特定原子核分布
等を被検体外部より知るようにした核磁気共鳴に
よる画像装置に関し、詳しくはパルスシーケンス
が次のパルスシーケンスに移るまでの待ち時間を
短縮すると共に各シーケンス中の緩和時間も短縮
し、全体としての動作時間の短縮化を図るように
したパルスシーケンスの高速化に関する。
（従来の技術）
従来より、NMRを利用した検査装置として、
Ｘ線CTと同様の原理で、被検体の仮想輪切り部
分のプロトンを励起し、各プロジエクシヨンに対
応するNMR共鳴信号を、被検体の数多くの方向
について求め、被検体の各位置におけるNMR共
鳴信号強度を再構成法によつて求めるものがあ
る。
Ｘ線CTと同様の原理で、被検体の仮想輪切り部
分のプロトンを励起し、各プロジエクシヨンに対
応するNMR共鳴信号を、被検体の数多くの方向
について求め、被検体の各位置におけるNMR共
鳴信号強度を再構成法によつて求めるものがあ
る。
第２図は、このような従来装置における検査手
法の一例を説明するための動作波形図である。
法の一例を説明するための動作波形図である。
被検体に静磁場HOをｚ軸方向に印加し、第２
図ロに示すようにＺ勾配磁場Gz +と、イに示すよ
うに狭い周波数スペクトル(f)のRFパルス（90゜パ
ルス）を印加する。この場合、ラーモア角速度 ω＝γ（HO＋ΔGZ） となる画だけのプロトンが励起され、磁化Ｍを第
３図イに示すような角速度ωで回転する回転座標
系上に示せば、y1軸方向に90゜向きを変えたもの
となる。続いて第２図ハ、ニに示すようにｘ勾配
磁場Gxと勾配磁場Gyを加え、これによつて２次
元勾配磁場を作り、ホに示すようなNMR共鳴信
号を検出する。ここで、磁化Ｍは第３図ロに示す
ように、磁場の不均一性によつて、x′−y′面内で
矢印方向に次第に分散して行くので、やがて
NMR共鳴信号は減少し、第２図ホに示すように
TS時間を経過して無くなる。このようにして得
られたNMR共鳴信号をフーリエ変換すれば、ｘ
勾配磁場Gx、ｙ勾配磁場Gyにより合成された勾
配磁場と直角方向のプロジエクシヨンとなる。
図ロに示すようにＺ勾配磁場Gz +と、イに示すよ
うに狭い周波数スペクトル(f)のRFパルス（90゜パ
ルス）を印加する。この場合、ラーモア角速度 ω＝γ（HO＋ΔGZ） となる画だけのプロトンが励起され、磁化Ｍを第
３図イに示すような角速度ωで回転する回転座標
系上に示せば、y1軸方向に90゜向きを変えたもの
となる。続いて第２図ハ、ニに示すようにｘ勾配
磁場Gxと勾配磁場Gyを加え、これによつて２次
元勾配磁場を作り、ホに示すようなNMR共鳴信
号を検出する。ここで、磁化Ｍは第３図ロに示す
ように、磁場の不均一性によつて、x′−y′面内で
矢印方向に次第に分散して行くので、やがて
NMR共鳴信号は減少し、第２図ホに示すように
TS時間を経過して無くなる。このようにして得
られたNMR共鳴信号をフーリエ変換すれば、ｘ
勾配磁場Gx、ｙ勾配磁場Gyにより合成された勾
配磁場と直角方向のプロジエクシヨンとなる。
その後、所定の時間Tdだけ待つて、上述と同
様の動作にて次のシーケンスを繰り返す。各シー
ケンスにおいては、Gx，Gyを少しずつ変える。
これによつて、各プロジエクシヨンに対応する
NMR共鳴信号を被検体の数多くの方向について
求めることができる。
様の動作にて次のシーケンスを繰り返す。各シー
ケンスにおいては、Gx，Gyを少しずつ変える。
これによつて、各プロジエクシヨンに対応する
NMR共鳴信号を被検体の数多くの方向について
求めることができる。
（発明が解決しようとする問題点）
ところで、このような動作をなす従来装置にお
いては、第２図において、NMR共鳴信号が無く
なるまでの時間TSは、10〜20mSであるが、次の
シーケンスに移るまでの所定時間Tdは、緩和時
間T1のため1sec程度は必要となる。それゆえに、
一つの被検体断面を、例えば128プロジエクシヨ
ンで再構成するものとすれば、その測定には少な
くとも２分以上の長い時間を必要とし、高速化を
実現する際の大きな障害の一つとなつている。
いては、第２図において、NMR共鳴信号が無く
なるまでの時間TSは、10〜20mSであるが、次の
シーケンスに移るまでの所定時間Tdは、緩和時
間T1のため1sec程度は必要となる。それゆえに、
一つの被検体断面を、例えば128プロジエクシヨ
ンで再構成するものとすれば、その測定には少な
くとも２分以上の長い時間を必要とし、高速化を
実現する際の大きな障害の一つとなつている。
なお、NMR分析計においては、パルスシーケ
ンスを高速化するための手法として、E.D.
Becker他J.Americans Chemical Society p7784
〜7785 December1969またはフアラー、ベツカ
ー著「パルスおよびフーリエ変換NMR」（訳本）
吉岡書店1976年発行のp103，5.5多重パルス技術
の欄に記載されたDEFT（Driven Equilibrium
Fourier Transform）法がある。この手法は３
つのパルス系列（90゜，τ，180゜，τ，90゜）をTd
秒の間隔で繰り返すものであり、２番目の90゜パ
ルスで磁化Ｍを熱平衡状態へ持つていくことによ
り高速化している。しかしながら、このパルスシ
ーケンスを用いてNMR2次元イメージングを試
みると次のような欠点がある。
ンスを高速化するための手法として、E.D.
Becker他J.Americans Chemical Society p7784
〜7785 December1969またはフアラー、ベツカ
ー著「パルスおよびフーリエ変換NMR」（訳本）
吉岡書店1976年発行のp103，5.5多重パルス技術
の欄に記載されたDEFT（Driven Equilibrium
Fourier Transform）法がある。この手法は３
つのパルス系列（90゜，τ，180゜，τ，90゜）をTd
秒の間隔で繰り返すものであり、２番目の90゜パ
ルスで磁化Ｍを熱平衡状態へ持つていくことによ
り高速化している。しかしながら、このパルスシ
ーケンスを用いてNMR2次元イメージングを試
みると次のような欠点がある。
(1) DEFT（90゜x，τ，180゜y，τ，90゜-x，Td）nで
２次元イメージングを行う場合、90゜パルスを
勾配磁場も同時に印加する選択励起
（selective excitation）とし特定スライス面内
のみを励起することには特に問題はないが、
180゜パルスについては選択励起または非選択励
起の両方が考えられる。
２次元イメージングを行う場合、90゜パルスを
勾配磁場も同時に印加する選択励起
（selective excitation）とし特定スライス面内
のみを励起することには特に問題はないが、
180゜パルスについては選択励起または非選択励
起の両方が考えられる。
第４図に、DEFT法のパルスシーケンスを連
続して行い、第１の90゜パルスの直前のｚ軸上
の磁化Mzのスライス厚方向の分布を示す。こ
こでは、選択励起のために90゜パルスはガウシ
アン変調したものであり、生体の平均的T1，
T2およびTr＝100mS（繰り返し時間）を用い、
計算によるシミユレーシヨンにより磁化Mzの
分布を求めたMzの大きさはNMR信号強度に対
応している。
続して行い、第１の90゜パルスの直前のｚ軸上
の磁化Mzのスライス厚方向の分布を示す。こ
こでは、選択励起のために90゜パルスはガウシ
アン変調したものであり、生体の平均的T1，
T2およびTr＝100mS（繰り返し時間）を用い、
計算によるシミユレーシヨンにより磁化Mzの
分布を求めたMzの大きさはNMR信号強度に対
応している。
さて、一般にパルスシーケンスの待ち時間
Tdの間に他の複数のスライス面に対して同一
のパルスシーケンスを順次施し、元のパルスシ
ーケンスについて十分に長いTdをかせぎ、Mz
がT1緩和して大きくなつてから元のスライス
面における次のビユー（view）でパルスシー
ケンスを実施するいわゆるマルチスライス法が
行われている。この方法はNMR信号の減少が
なく同時に複数面のデータが得られるために、
凝似高速法として効果的であるが、これにはス
ライス面外のMzが他のスライス面励起の影響
を受けずに大きい値であることが条件となる。
Tdの間に他の複数のスライス面に対して同一
のパルスシーケンスを順次施し、元のパルスシ
ーケンスについて十分に長いTdをかせぎ、Mz
がT1緩和して大きくなつてから元のスライス
面における次のビユー（view）でパルスシー
ケンスを実施するいわゆるマルチスライス法が
行われている。この方法はNMR信号の減少が
なく同時に複数面のデータが得られるために、
凝似高速法として効果的であるが、これにはス
ライス面外のMzが他のスライス面励起の影響
を受けずに大きい値であることが条件となる。
非選択の180゜パルスを用いたDEFT法では、
第４図の波形Ａのようにスライス面外のMzが
小さくなつてしまうため、マルチスライス法が
併用できないという欠点がある。
第４図の波形Ａのようにスライス面外のMzが
小さくなつてしまうため、マルチスライス法が
併用できないという欠点がある。
(2) 実際のスライス形状は第４図のMzにスライ
ス形状の関係（ここではガウシアン形）を乗じ
たものとなり、それを第５図に示す。
ス形状の関係（ここではガウシアン形）を乗じ
たものとなり、それを第５図に示す。
選択励起の180゜パルスを用いる場合は、第４
図ではＢのような分布波形であり、スライス面
外でのMzは大きく特に問題はないが、スライ
ス形状は第５図の波形Ｂのように３つの山状と
なるという問題がある。これは、スライス境界
の磁化Ｍが選択励起の180゜パルスの際、複雑な
動作をするため各Ｍのベクトル方向がばらばら
になり、結果として信号が減少するためであ
る。
図ではＢのような分布波形であり、スライス面
外でのMzは大きく特に問題はないが、スライ
ス形状は第５図の波形Ｂのように３つの山状と
なるという問題がある。これは、スライス境界
の磁化Ｍが選択励起の180゜パルスの際、複雑な
動作をするため各Ｍのベクトル方向がばらばら
になり、結果として信号が減少するためであ
る。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、このような欠点を除去し、スキヤン
タイムを短縮し高速化を図つたNMR画像装置を
提供することを目的とする。
タイムを短縮し高速化を図つたNMR画像装置を
提供することを目的とする。
このような目的を達成させるために本発明で
は、第１の90゜パルス、第１の180゜パルス、第２
の90゜パルス、第２の180゜パルスのパルスシーケ
ンスを採ると共に、第２の90゜パルスで磁化Ｍを
−ｚ軸方向に向けたのち、その直後に第２の180゜
パルスを印加してＭを＋ｚ軸方向に向けることに
より、Ｍを熱平衡状態またはその近傍へ戻してシ
ーケンス間隔の短縮を図り、更に第１の90゜パル
スから第１の180゜パルスまでの区間Ts1と第１の
180゜パルスから第２の90゜パルスまでの区間Ts2と
において各勾配磁場ごとに磁場の強度の時間積分
値を等しくし、Ts1＞Ts2とした場合には区間Ts1
に生じる核磁気共鳴信号を利用し、Ts1＜Ts2と
した場合には区間Ts2に生じる核磁気共鳴信号を
利用するように制御することができるように構成
したことを特徴とする。
は、第１の90゜パルス、第１の180゜パルス、第２
の90゜パルス、第２の180゜パルスのパルスシーケ
ンスを採ると共に、第２の90゜パルスで磁化Ｍを
−ｚ軸方向に向けたのち、その直後に第２の180゜
パルスを印加してＭを＋ｚ軸方向に向けることに
より、Ｍを熱平衡状態またはその近傍へ戻してシ
ーケンス間隔の短縮を図り、更に第１の90゜パル
スから第１の180゜パルスまでの区間Ts1と第１の
180゜パルスから第２の90゜パルスまでの区間Ts2と
において各勾配磁場ごとに磁場の強度の時間積分
値を等しくし、Ts1＞Ts2とした場合には区間Ts1
に生じる核磁気共鳴信号を利用し、Ts1＜Ts2と
した場合には区間Ts2に生じる核磁気共鳴信号を
利用するように制御することができるように構成
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細に説明する。第
６図は本発明の手法を実現するための装置の一実
施例の構成を示すブロツク図である。図におい
て、１は一様静磁場HO（この場合の方向をＺ方向
とする。）を発生させるための静磁場用コイル、
２はこの静磁場用コイル１の制御回路で、例えば
直流安定化電源を含んでいる。静電磁場用コイル
１によつて発生する磁束の密度HOは、0.1T程度
であり、また均一度は10-4以上であることが望ま
しい。
６図は本発明の手法を実現するための装置の一実
施例の構成を示すブロツク図である。図におい
て、１は一様静磁場HO（この場合の方向をＺ方向
とする。）を発生させるための静磁場用コイル、
２はこの静磁場用コイル１の制御回路で、例えば
直流安定化電源を含んでいる。静電磁場用コイル
１によつて発生する磁束の密度HOは、0.1T程度
であり、また均一度は10-4以上であることが望ま
しい。
３は勾配磁場用コイルを総括的に示したもの、
４はこの勾配磁場用コイル３の制御回路である。
４はこの勾配磁場用コイル３の制御回路である。
第７図イは勾配磁場用コイル３の一例を示す構
成図で、Ｚ勾配磁場用コイル３１、ｙ勾配磁場用
コイル３２，３３、図示してないがｙ勾磁場用コ
イル３２，３３と同じ形であつて、90゜回転して
設置されるｘ勾配磁場用コイルを含んでいる。こ
の勾配磁場用コイルは、一様静磁場HOと同一方
向で、ｘ，ｙ，ｚ軸方向にそれぞれ直線勾配をも
つ磁場を発生する。制御回路４はコントローラ２
０（詳細は後述する）によつて制御される。
成図で、Ｚ勾配磁場用コイル３１、ｙ勾配磁場用
コイル３２，３３、図示してないがｙ勾磁場用コ
イル３２，３３と同じ形であつて、90゜回転して
設置されるｘ勾配磁場用コイルを含んでいる。こ
の勾配磁場用コイルは、一様静磁場HOと同一方
向で、ｘ，ｙ，ｚ軸方向にそれぞれ直線勾配をも
つ磁場を発生する。制御回路４はコントローラ２
０（詳細は後述する）によつて制御される。
５は被検体に狭い周波数スペクトルのRFパ
ルスを電磁波として与える励磁コイルで、その構
成を第７図ロに示す。
ルスを電磁波として与える励磁コイルで、その構
成を第７図ロに示す。
６は測定しようとする原子核のNMR共鳴条件
に対応する周波数（例えばプロトンでは、42.6M
Hz／Ｔ）の信号を発生する発振器で、その出力
は、コントローラ２０からの信号によつて開閉が
制御されるゲート回路３０（詳細を後述する）、
パワーアンプ７を介して励磁コイル５に印加され
ている。８は被検体におけるNMR共鳴信号を検
出するための検出コイルで、その構成は第７図ロ
に示す励磁コイルと同じで、励磁コイル５に対し
て90゜回転して設置されている。なお、この検出
コイルは、被検体にできるだけ近接して設置され
ることが望ましいが、必要に応じて、励磁コイル
と兼用させてもよい。
に対応する周波数（例えばプロトンでは、42.6M
Hz／Ｔ）の信号を発生する発振器で、その出力
は、コントローラ２０からの信号によつて開閉が
制御されるゲート回路３０（詳細を後述する）、
パワーアンプ７を介して励磁コイル５に印加され
ている。８は被検体におけるNMR共鳴信号を検
出するための検出コイルで、その構成は第７図ロ
に示す励磁コイルと同じで、励磁コイル５に対し
て90゜回転して設置されている。なお、この検出
コイルは、被検体にできるだけ近接して設置され
ることが望ましいが、必要に応じて、励磁コイル
と兼用させてもよい。
９は検出コイル８から得られるNMR共鳴信号
（FID：free induction decay）を増幅する増幅
器、１０は位相検波回路、１１は位相検波された
増幅器９からの波形信号を記憶するウエーブメモ
リ回路で、Ａ／Ｄ変換器を含んでいる。１３はウ
エーブメモリ回路１１からの信号を例えば光フア
イバで構成される伝送路１２を介して入力し、所
定の信号処理を施して断層像を得るコンピユー
タ、１４は得られた断層像を表示するテレビジヨ
ンモニタのような表示器である。また、コントー
ラ２０からコンピユータ１３へは、信号線２１に
より、必要な情報が伝送される。
（FID：free induction decay）を増幅する増幅
器、１０は位相検波回路、１１は位相検波された
増幅器９からの波形信号を記憶するウエーブメモ
リ回路で、Ａ／Ｄ変換器を含んでいる。１３はウ
エーブメモリ回路１１からの信号を例えば光フア
イバで構成される伝送路１２を介して入力し、所
定の信号処理を施して断層像を得るコンピユー
タ、１４は得られた断層像を表示するテレビジヨ
ンモニタのような表示器である。また、コントー
ラ２０からコンピユータ１３へは、信号線２１に
より、必要な情報が伝送される。
コントローラ２０は、勾配磁場Gz，Gx，Gyを
制御するために必要な信号（アナログ信号）およ
びFRパルスの送信やFID信号の受信に必要な制
御信号（デイジタル信号）を出力することができ
るように構成されたものである。
制御するために必要な信号（アナログ信号）およ
びFRパルスの送信やFID信号の受信に必要な制
御信号（デイジタル信号）を出力することができ
るように構成されたものである。
ゲート回路３０は、発振器６からのRF信号を
受け、これに対して90゜ずつ位相の異なる４種の
信号すなわち0゜，90゜，180゜，270゜の位相差をもつ
RF信号を作り、コントローラ２０の指示に基づ
き４種の信号の中の１つを選択し、これを更に
RF変調信号で変調して励磁コイル５用の駆動信
号を得るものである。
受け、これに対して90゜ずつ位相の異なる４種の
信号すなわち0゜，90゜，180゜，270゜の位相差をもつ
RF信号を作り、コントローラ２０の指示に基づ
き４種の信号の中の１つを選択し、これを更に
RF変調信号で変調して励磁コイル５用の駆動信
号を得るものである。
このように構成された本発明の装置の動作を、
第１図の動作波形図を参照して次に説明する。
第１図の動作波形図を参照して次に説明する。
(1) 制御回路２から静磁場用コイル１に電流を流
し、被検体（被検体は各コイルの円筒内に設
置）に静磁場HOを与えた状態において、コン
トローラ２０より制御回路４を介してＺ勾配磁
場用コイル３１に電流を流し、第１図ロに示す
ようにＺ勾配磁場Gz +を与える。
し、被検体（被検体は各コイルの円筒内に設
置）に静磁場HOを与えた状態において、コン
トローラ２０より制御回路４を介してＺ勾配磁
場用コイル３１に電流を流し、第１図ロに示す
ようにＺ勾配磁場Gz +を与える。
このとき、スライス面中央（90゜パルス印加
により磁化Ｍが正しく90゜回転する部分）、スラ
イス面境界（90゜パルス印加時Ｍがθ゜回転し、
また180゜パルス印加時にはGz＝０となつている
ため180゜回転する部分）、スライス面外（90゜パ
ルス印加では影響を受けず、180゜パルスによつ
て磁化Ｍの方向が反転する部分）での各磁化Ｍ
の方向は、第１図のヘ，ト，チに示すように総
べてｚ軸正方向（上向き）となつている。
により磁化Ｍが正しく90゜回転する部分）、スラ
イス面境界（90゜パルス印加時Ｍがθ゜回転し、
また180゜パルス印加時にはGz＝０となつている
ため180゜回転する部分）、スライス面外（90゜パ
ルス印加では影響を受けず、180゜パルスによつ
て磁化Ｍの方向が反転する部分）での各磁化Ｍ
の方向は、第１図のヘ，ト，チに示すように総
べてｚ軸正方向（上向き）となつている。
Gz +が与えられている下で、ゲート回路３０
において選択し出力された位相差0゜の所定の形
に変調された（例えばガウス形）RF信号で被
検体の一面（スライス面）を励起する（第１１
図のイのように第１の90゜xパルスを与える））。
において選択し出力された位相差0゜の所定の形
に変調された（例えばガウス形）RF信号で被
検体の一面（スライス面）を励起する（第１１
図のイのように第１の90゜xパルスを与える））。
(2) 続いてｘ勾配磁場用コイルおよびｙ軸勾配磁
場用コイル３２，３３を付勢し、第１図のハ、
ニに示すように所定の大きさの磁場Gx，Gyを
印加する。
場用コイル３２，３３を付勢し、第１図のハ、
ニに示すように所定の大きさの磁場Gx，Gyを
印加する。
なお、第１図ロにおいて、Gz +に続くGz -は、
被検体の異なる部分からのNMR共鳴信号の位
相を一致させるための波形信号であつて、この
技術は公知の技術である。
被検体の異なる部分からのNMR共鳴信号の位
相を一致させるための波形信号であつて、この
技術は公知の技術である。
この磁場Gx，Gyを印加する時点t1では各部
の磁化Ｍは第１図ヘ，ト，チに示すような向き
になる。
の磁化Ｍは第１図ヘ，ト，チに示すような向き
になる。
(3) 次に第１図ハに示すようにｘ軸方向の線形勾
配磁場gx-1を短時間（tx1）加える。これによ
り、ｘ方向においてスピンの位相ずれ（位相コ
ード化）が生ずる。これと同時に、同図ニのよ
うに極性の異なるｙ軸方向線形勾配磁場gy1，
gy2を順次印加する。gy1によつて分散したスピ
ンはgy2によつて集合し、エコー信号となる。
このエコー信号は第１図ホのように現われ、検
出コイル８により検出される。
配磁場gx-1を短時間（tx1）加える。これによ
り、ｘ方向においてスピンの位相ずれ（位相コ
ード化）が生ずる。これと同時に、同図ニのよ
うに極性の異なるｙ軸方向線形勾配磁場gy1，
gy2を順次印加する。gy1によつて分散したスピ
ンはgy2によつて集合し、エコー信号となる。
このエコー信号は第１図ホのように現われ、検
出コイル８により検出される。
(4) 前記第１の90゜パルス（90゜xパルス）印加後
Ts1時間後に第１の180゜パルス（180゜-xパルス）
を与える。このとき勾配磁場はすべて０であ
る。
Ts1時間後に第１の180゜パルス（180゜-xパルス）
を与える。このとき勾配磁場はすべて０であ
る。
(5) 第１の180゜パルス印加後勾配磁場Gz，Gxを印
加すると共に第１の180゜パルス印加からTs2時
間後に第２の90゜パルス（90゜-xパルス）を、時
間軸を反転して前記と同様に印加する。このと
き勾配磁場Gyも印加する。
加すると共に第１の180゜パルス印加からTs2時
間後に第２の90゜パルス（90゜-xパルス）を、時
間軸を反転して前記と同様に印加する。このと
き勾配磁場Gyも印加する。
この場合、各勾配磁場に関し次の関係が満足
されるようにする。
されるようにする。
∫Ts1Gdt＝∫Ts2G′dt (1)
ただし、Ｇ：Ts1区間における磁場の強さ
G′：Ts2区間における磁場の強さ
なお、Ts2区間ではデータを測定するわけで
はないのでGx，Gyの大きさ及び印加時間幅は
特に限定されず、この区間に生じるNMR信号
は読みとばされる。
はないのでGx，Gyの大きさ及び印加時間幅は
特に限定されず、この区間に生じるNMR信号
は読みとばされる。
(6) 第２の90゜パルスに続いて第２の180゜パルス
（180゜xパルス）を印加する。なお、第３の180゜
パルスは、前記第２の909パルス印加の直後あ
るいは、（t4−t3）または（t6−t5）時間に比べ
て十分短い時間、経過後に印加する。これによ
り第１図(ヘ)〜(チ)に示すようにスライス面の中
央、境界および面外の各領域の磁化Ｍはすべて
＋ｚ軸方向に向く。
（180゜xパルス）を印加する。なお、第３の180゜
パルスは、前記第２の909パルス印加の直後あ
るいは、（t4−t3）または（t6−t5）時間に比べ
て十分短い時間、経過後に印加する。これによ
り第１図(ヘ)〜(チ)に示すようにスライス面の中
央、境界および面外の各領域の磁化Ｍはすべて
＋ｚ軸方向に向く。
(7) 第２の180゜パルス印加に続いて、シーケンス
間の相関を除去するためのスポイラーz，Hx，
Hyを印加する。
間の相関を除去するためのスポイラーz，Hx，
Hyを印加する。
以上のようにして始めの時点（第１の90゜パル
ス印加直前）と同じ状態に復帰することになる。
ただし、この方式では物質のもつスピン−スピン
緩和T2による緩和が残り、第２の180゜パルスを印
加した直後の時点では磁化Ｍの方向は完全には＋
ｚ軸方向に揃わない。そこで、図示のようにTd
なる待ち時間をもうけ、磁化Ｍが完全に＋ｚ軸方
向になるのをまつて１回のシーケンスを終了し、
以後同様のシーケンスを繰り返す。
ス印加直前）と同じ状態に復帰することになる。
ただし、この方式では物質のもつスピン−スピン
緩和T2による緩和が残り、第２の180゜パルスを印
加した直後の時点では磁化Ｍの方向は完全には＋
ｚ軸方向に揃わない。そこで、図示のようにTd
なる待ち時間をもうけ、磁化Ｍが完全に＋ｚ軸方
向になるのをまつて１回のシーケンスを終了し、
以後同様のシーケンスを繰り返す。
この場合の待ち時間Tdは第２図に示す従来の
シーケンスにおける待ち時間Tdよりも短くなつ
ている。更に、Ts2も前記(1)式を満足する範囲で
十分に短くすることができる。
シーケンスにおける待ち時間Tdよりも短くなつ
ている。更に、Ts2も前記(1)式を満足する範囲で
十分に短くすることができる。
なお、本発明は上記実施例に限定されるもので
はなく、例えば第８図に示すようなシーケンスと
してもよい。第８図のシーケンスでは、第１図の
シーケンスがTs2を短縮して高速化を図つたのに
対してTs1の方を短縮化したものである。従つ
て、同図ホに示すようにTs2区間に生ずるNMR
信号をデータとして用いる。
はなく、例えば第８図に示すようなシーケンスと
してもよい。第８図のシーケンスでは、第１図の
シーケンスがTs2を短縮して高速化を図つたのに
対してTs1の方を短縮化したものである。従つ
て、同図ホに示すようにTs2区間に生ずるNMR
信号をデータとして用いる。
第１の180゜パルス直後に印加するスボイラー
Hz2，Hx2，Hy2は、第１の180゜パルスの誤差によ
るノイズ信号を除去するためのものである。ま
た、この場合も前記(1)および(2)式が満足されるよ
うに勾配磁場が印加される。
Hz2，Hx2，Hy2は、第１の180゜パルスの誤差によ
るノイズ信号を除去するためのものである。ま
た、この場合も前記(1)および(2)式が満足されるよ
うに勾配磁場が印加される。
第９図は本発明の更に他の実施例におけるパル
スシーケンスを示す図である。この場合は、第１
図に示すパルスシーケンス又は第８図に示すパル
スシーケンス（図では鎖線Ｌで囲んで示してあ
る）の前に180゜パルスを付加したものである。こ
のシーケンスにおいては、付加した180゜パルスで
予め磁化MOを−ｚ軸に反転させ、T′時間の間に
自然緩和したM′を90゜パルスで励起するようにし
たもので、T′時間の緩和により縦緩和時間T1の
違いがM′つまり信号強度に反映することを巧み
に利用し、T′を最適値に選ぶことによりT1を強
調した画像を得ることができる。
スシーケンスを示す図である。この場合は、第１
図に示すパルスシーケンス又は第８図に示すパル
スシーケンス（図では鎖線Ｌで囲んで示してあ
る）の前に180゜パルスを付加したものである。こ
のシーケンスにおいては、付加した180゜パルスで
予め磁化MOを−ｚ軸に反転させ、T′時間の間に
自然緩和したM′を90゜パルスで励起するようにし
たもので、T′時間の緩和により縦緩和時間T1の
違いがM′つまり信号強度に反映することを巧み
に利用し、T′を最適値に選ぶことによりT1を強
調した画像を得ることができる。
このような本発明のパルスシーケンスによれ
ば、第１の90゜のパルス直前のｚ軸上の磁化Mzの
スライス厚方向の分布は第４図の実線Ｃのよう
に、また実際のスライス形状は第５図の実繊Ｃの
ような好ましい分布となる。
ば、第１の90゜のパルス直前のｚ軸上の磁化Mzの
スライス厚方向の分布は第４図の実線Ｃのよう
に、また実際のスライス形状は第５図の実繊Ｃの
ような好ましい分布となる。
（発明の効果）
以上述べたように本発明によれば、１ビユー分
のシーケンスが終了した時点で強制的かつ正確に
スライス面内外のすべての磁化Ｍを熱平衡状態
（またはその近傍）にすることができるため、各
パルスシーケンス間でT1による自然緩和を待つ
必要がなく、パルスシーケンス間隔を短縮するこ
とができ、スキヤンタイムを短縮することがでで
きる。
のシーケンスが終了した時点で強制的かつ正確に
スライス面内外のすべての磁化Ｍを熱平衡状態
（またはその近傍）にすることができるため、各
パルスシーケンス間でT1による自然緩和を待つ
必要がなく、パルスシーケンス間隔を短縮するこ
とができ、スキヤンタイムを短縮することがでで
きる。
第１図は本発明に係るシーケンスを説明するた
めの動作波形及び磁化ベクトルの図、第２図はイ
ンバージヨン・リカバリ法を用いた従来のNMR
検査装置のパルスシーケンスを示す動作波形図で
ある。第３図は磁化Ｍの状態を説明するための
図、第４図はスライス厚方向に対する磁化Mzの
分布を示す図、第５図はスライス厚方向に対する
信号強度の分布を示す図、第６図は本発明を実施
するための装置の構成図、第７図は磁場用コイル
の一例を示す構造図、第８図及び第９図は本発明
の他の実施例における動作波形図である。 １…静磁場用コイル、２，４…制御回路、３…
勾配磁場用コイル、５…励磁コイル、６…発振
器、８…検出コイル、１０…位相検波回路、１１
…ウエーブメモリ回路、１３…コンピユータ、２
０…コントローラ、３０…ゲート回路。
めの動作波形及び磁化ベクトルの図、第２図はイ
ンバージヨン・リカバリ法を用いた従来のNMR
検査装置のパルスシーケンスを示す動作波形図で
ある。第３図は磁化Ｍの状態を説明するための
図、第４図はスライス厚方向に対する磁化Mzの
分布を示す図、第５図はスライス厚方向に対する
信号強度の分布を示す図、第６図は本発明を実施
するための装置の構成図、第７図は磁場用コイル
の一例を示す構造図、第８図及び第９図は本発明
の他の実施例における動作波形図である。 １…静磁場用コイル、２，４…制御回路、３…
勾配磁場用コイル、５…励磁コイル、６…発振
器、８…検出コイル、１０…位相検波回路、１１
…ウエーブメモリ回路、１３…コンピユータ、２
０…コントローラ、３０…ゲート回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被検体にｚ軸方向の静磁場（H0）を与える
手段と、被検体に勾配磁場を与える手段と、被検
体の組織を構成する原子の原子核に核磁気共鳴を
与えるための高周波パルスを印加する手段とを備
え、生じた核磁気共鳴信号を利用して被検体の組
織に関する画像を得る装置において、 下記(イ)ないし(ニ)よりなるシーケンス機能を有し
た制御手段を具備したことを特徴とするNMR画
像装置。 記 (イ)前記高周波パルスを印加する手段を付勢して
第１の90゜パルス、第１の180゜パルス、第２の90゜
パルス、第２の180゜パルスの順に印加する。 (ロ)前記第１および第２の90゜パルス印加は、同
時に勾配磁場を与える手段を付勢して第１の勾配
磁場も印加し特定のスライス面のみを励起する選
択励起とし、 前記第１および第２の180゜パルス印加は勾配磁
場を印加しない非選択励起とする。(ハ)前記第２の
180゜パルスは第２の90゜パルス印加直後、あるい
は期間Ts1または期間Ts2に比べて十分短い時間
の経過後に印加する。 (ニ)前記第１の90゜パルス印加から第１の180゜パ
ルス印加までの区間Ts1と第１の180゜パルス印加
から第２の90゜パルス印加までの区間Ts2におい
て、各勾配磁場ごとに印加磁場の積分値が等しく
なるようにすると共に、Ts1＞Ts2とした場合に
は区間Ts1に生じる核磁気共鳴信号を利用し、
Ts1＜Ts2とした場合には区間Ts2に生じる核磁気
共鳴信号を利用する。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59225295A JPS60166850A (ja) | 1984-10-26 | 1984-10-26 | Ｎｍｒ画像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59225295A JPS60166850A (ja) | 1984-10-26 | 1984-10-26 | Ｎｍｒ画像装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58190581A Division JPS6082841A (ja) | 1983-10-12 | 1983-10-12 | 核磁気共鳴による検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60166850A JPS60166850A (ja) | 1985-08-30 |
| JPH0451170B2 true JPH0451170B2 (ja) | 1992-08-18 |
Family
ID=16827094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59225295A Granted JPS60166850A (ja) | 1984-10-26 | 1984-10-26 | Ｎｍｒ画像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60166850A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6354155A (ja) * | 1986-08-25 | 1988-03-08 | 旭化成株式会社 | 核磁気共鳴情報を得る方法 |
-
1984
- 1984-10-26 JP JP59225295A patent/JPS60166850A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60166850A (ja) | 1985-08-30 |
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