JPH0578335B2 - - Google Patents
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- JPH0578335B2 JPH0578335B2 JP63126513A JP12651388A JPH0578335B2 JP H0578335 B2 JPH0578335 B2 JP H0578335B2 JP 63126513 A JP63126513 A JP 63126513A JP 12651388 A JP12651388 A JP 12651388A JP H0578335 B2 JPH0578335 B2 JP H0578335B2
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- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 14
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 238000001208 nuclear magnetic resonance pulse sequence Methods 0.000 claims description 7
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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
- G01R33/4828—Resolving the MR signals of different chemical species, e.g. water-fat imaging
-
- 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
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- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
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- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、静磁場内に置かれた被検体に対して
傾斜磁場及び90゜−180゜系列の高周波パルスを印
加し、その後に誘起したスピンエコー信号を収集
して所定の再構成法にて画像化する磁気共鳴イメ
ージング装置に関する。
傾斜磁場及び90゜−180゜系列の高周波パルスを印
加し、その後に誘起したスピンエコー信号を収集
して所定の再構成法にて画像化する磁気共鳴イメ
ージング装置に関する。
（従来の技術）
一般的な医用MRI装置（磁気共鳴イメージン
グ装置）では、静磁場中に配置した被検者に対し
て所定の励起・検出手段に従つて傾斜磁場、励起
用高周波パルスを印加することにより、前記被検
者の特定部位に磁気共鳴現象を生じせしめ、その
誘起した磁気共鳴信号を検出して信号処理を施す
ことにより前記被検者の特定部位の解剖学的情報
や質的情報をイメージングするようになつてい
る。以下この種の磁気共鳴イメージング装置の一
例を第２図を参照して説明する。
グ装置）では、静磁場中に配置した被検者に対し
て所定の励起・検出手段に従つて傾斜磁場、励起
用高周波パルスを印加することにより、前記被検
者の特定部位に磁気共鳴現象を生じせしめ、その
誘起した磁気共鳴信号を検出して信号処理を施す
ことにより前記被検者の特定部位の解剖学的情報
や質的情報をイメージングするようになつてい
る。以下この種の磁気共鳴イメージング装置の一
例を第２図を参照して説明する。
第２図において、筒状本体MA内には、静磁場
発生装置として超電導又は常電導の静磁場コイル
１、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸傾斜磁場コイル２、送受信
コイル３が設けられている。被検者Ｐは本体MA
内の診断可能磁場生成領域DSVに導入される。
発生装置として超電導又は常電導の静磁場コイル
１、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸傾斜磁場コイル２、送受信
コイル３が設けられている。被検者Ｐは本体MA
内の診断可能磁場生成領域DSVに導入される。
また、静磁場コイル１は静磁場制御系４により
駆動され、送受信コイル３は励起に対しては送信
器５により駆動され且つ検出に対しては受信器６
により駆動され、さらに、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸傾斜
磁場コイル２はそれぞれＸ軸傾斜磁場電源７、Ｙ
軸傾斜磁場電源８、Ｚ軸傾斜磁場電源９により駆
動されるようになつている。
駆動され、送受信コイル３は励起に対しては送信
器５により駆動され且つ検出に対しては受信器６
により駆動され、さらに、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸傾斜
磁場コイル２はそれぞれＸ軸傾斜磁場電源７、Ｙ
軸傾斜磁場電源８、Ｚ軸傾斜磁場電源９により駆
動されるようになつている。
また、Ｘ軸傾斜磁場電源７、Ｙ軸傾斜磁場電源
８、Ｚ軸傾斜磁場電源９、及び送信器５はシーケ
ンサ１０により所定の励起手順に従つて駆動さ
れ、Ｘ軸傾斜磁場Gx、Ｙ軸傾斜磁場Gy、Ｚ軸傾
斜磁場Gz、及び例えば90゜−180゜パルス系列の高
周波パルスを発生する。コンピユータシステム１
１は、シーケンサ１０を駆動制御すると共に受信
器６から得られる磁気共鳴信号としてスピンエコ
ー信号を導入して信号処理を施すことにより、あ
るスライス部位の断層像を生成し、モニタ表示す
るようにしている。
８、Ｚ軸傾斜磁場電源９、及び送信器５はシーケ
ンサ１０により所定の励起手順に従つて駆動さ
れ、Ｘ軸傾斜磁場Gx、Ｙ軸傾斜磁場Gy、Ｚ軸傾
斜磁場Gz、及び例えば90゜−180゜パルス系列の高
周波パルスを発生する。コンピユータシステム１
１は、シーケンサ１０を駆動制御すると共に受信
器６から得られる磁気共鳴信号としてスピンエコ
ー信号を導入して信号処理を施すことにより、あ
るスライス部位の断層像を生成し、モニタ表示す
るようにしている。
ここで、磁気共鳴イメージング方法として利用
されるものとして、90゜−180゜系列の高周波パル
スを用いるスピンエコーシーケンスが多用されて
いる。以下、従来のスピンエコーシーケンスをそ
の１エンコード過程を示す第３図を参照して説明
する。すなわち、従来のスピンエコーシーケンス
では、静磁場の不一性を除くために、90゜パルス
の印加時間ｔ＝０及び180゜パルスの印加時間ｔ＝
T180とエコー信号のピークが現れる時間ｔ＝Te
との間には、T180＝Te／２の関係が必要である。
されるものとして、90゜−180゜系列の高周波パル
スを用いるスピンエコーシーケンスが多用されて
いる。以下、従来のスピンエコーシーケンスをそ
の１エンコード過程を示す第３図を参照して説明
する。すなわち、従来のスピンエコーシーケンス
では、静磁場の不一性を除くために、90゜パルス
の印加時間ｔ＝０及び180゜パルスの印加時間ｔ＝
T180とエコー信号のピークが現れる時間ｔ＝Te
との間には、T180＝Te／２の関係が必要である。
この場合、エコー信号収集の開始時間は最も早
い時間としてもパルスの時間幅twを持つ180゜パル
スの印加終了後の図示Ａ点であり、そして、エコ
ー信号収集時間Taqは、エコーピークに対し対称
にデータ収集する場合、Te−tw−2α≧Taqの制
約があり、同一分解能の条件下では、Taqの上限
Te及びtw、αで決り且つ傾斜磁場強度をあまり
下げられず、Noise∝１／√であるから、
Ｓ／Ｎを向上させることができない、という問題
があつた。
い時間としてもパルスの時間幅twを持つ180゜パル
スの印加終了後の図示Ａ点であり、そして、エコ
ー信号収集時間Taqは、エコーピークに対し対称
にデータ収集する場合、Te−tw−2α≧Taqの制
約があり、同一分解能の条件下では、Taqの上限
Te及びtw、αで決り且つ傾斜磁場強度をあまり
下げられず、Noise∝１／√であるから、
Ｓ／Ｎを向上させることができない、という問題
があつた。
ここで、式Te−tw−2α≧Taqの両辺に１／２
を乗じると、Te／２−tw／２−α≧Taq／２（又
はTaq／２≦Te／２−tw／２−α）となる。ま
た、この式におけるtw／２及びαを移項すると
Te／２≧Taq／２＋tw／２＋αとなる。この式
は、180゜パルス印加中心時刻からTe／２後にエ
コー時間が設定され且つエコー信号のピークとな
るときの、半分のデータ収集時間は、半分のエコ
ー時間Teよりも小さい、ということを示してい
る。
を乗じると、Te／２−tw／２−α≧Taq／２（又
はTaq／２≦Te／２−tw／２−α）となる。ま
た、この式におけるtw／２及びαを移項すると
Te／２≧Taq／２＋tw／２＋αとなる。この式
は、180゜パルス印加中心時刻からTe／２後にエ
コー時間が設定され且つエコー信号のピークとな
るときの、半分のデータ収集時間は、半分のエコ
ー時間Teよりも小さい、ということを示してい
る。
（発明が解決しようとする課題）
このように従来の技術においては、エコー信号
の収集の半分の時間をTe／２＝T180として選ぶ
ため、エコー信号収集時間Taqの上限がTe−tw
−2α≧Taqで決まつてしまい、同一分解能、同
一Te時間に対するＳ／Ｎの向上にも上限があつ
た。
の収集の半分の時間をTe／２＝T180として選ぶ
ため、エコー信号収集時間Taqの上限がTe−tw
−2α≧Taqで決まつてしまい、同一分解能、同
一Te時間に対するＳ／Ｎの向上にも上限があつ
た。
そこで本発明の目的は、同一分解能、同一Te
時間に対するＳ／Ｎの向上を図ることができるよ
うにした磁気共鳴イメージング装置を提供するこ
とにある。
時間に対するＳ／Ｎの向上を図ることができるよ
うにした磁気共鳴イメージング装置を提供するこ
とにある。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
本発明は上記課題を解決し且つ目的を達成する
ために次のような手段を講じたことを特徴として
いる。すなわち、本発明は、被検体に印加される
静磁場を発生する静磁場発生手段と、 前記被検体に前記静磁場と共に印加される傾斜
磁場を発生する傾斜磁場発生手段と、 前記被検体に前記静磁場及び前記傾斜磁場と共
に印加される、プロトンの励起に係る選択励起用
90゜パルス及び180゜パルスを発生する高周波パル
ス発生手段と、 前記静磁場中に配置された前記被検体に対し前
記傾斜磁場、前記選択励起用90゜パルス及び180゜
パルスを所定条件で印加するものであつて、前記
90゜パルスを被検体に印加し、次いで前記90゜パル
スの印加中心時刻からTe′／２（Te′は、水と脂肪
とのケミカルシフト量に基づき水と脂肪とのスピ
ンの位相が揃う周期nτc（ｎは１以上の整数。）
を、プロトンに対するエコー時間Teから差引い
たものである。）を経過した印加中心時刻にて前
記180゜パルスを前記被検体に印加するためのパル
スシーケンスを実行する制御手段と、 前記プロトンの励起に係る磁気共鳴信号として
のエコー信号を検出する受信コイルを含み、前記
エコー信号を収集する収集手段と、 前記制御手段が駆動されることにより前記被検
体から誘起し且つ前記収集手段より得られた磁気
共鳴信号としてのエコー信号を再構成処理して前
記被検体の特定領域の画像情報を得る手段と、 を具備する磁気共鳴イメージング装置。である。
ために次のような手段を講じたことを特徴として
いる。すなわち、本発明は、被検体に印加される
静磁場を発生する静磁場発生手段と、 前記被検体に前記静磁場と共に印加される傾斜
磁場を発生する傾斜磁場発生手段と、 前記被検体に前記静磁場及び前記傾斜磁場と共
に印加される、プロトンの励起に係る選択励起用
90゜パルス及び180゜パルスを発生する高周波パル
ス発生手段と、 前記静磁場中に配置された前記被検体に対し前
記傾斜磁場、前記選択励起用90゜パルス及び180゜
パルスを所定条件で印加するものであつて、前記
90゜パルスを被検体に印加し、次いで前記90゜パル
スの印加中心時刻からTe′／２（Te′は、水と脂肪
とのケミカルシフト量に基づき水と脂肪とのスピ
ンの位相が揃う周期nτc（ｎは１以上の整数。）
を、プロトンに対するエコー時間Teから差引い
たものである。）を経過した印加中心時刻にて前
記180゜パルスを前記被検体に印加するためのパル
スシーケンスを実行する制御手段と、 前記プロトンの励起に係る磁気共鳴信号として
のエコー信号を検出する受信コイルを含み、前記
エコー信号を収集する収集手段と、 前記制御手段が駆動されることにより前記被検
体から誘起し且つ前記収集手段より得られた磁気
共鳴信号としてのエコー信号を再構成処理して前
記被検体の特定領域の画像情報を得る手段と、 を具備する磁気共鳴イメージング装置。である。
（作 用）
このように構成することにより次に列挙する作
用を奏する。先ず、エコー信号収集時間を伸ばせ
る。また、ケミカルシフトによるプロトンに対す
る周波数ズレを起こしたスピンに対しても、エコ
ーピーク時に位相が合うようになる。そして、エ
コー信号は、180゜パルスの印加中心時刻ｔ＝
Te′／２からtw＋α（twは前記180゜パルスの時間
幅、αは傾斜磁場の立ち上げ若しくは立ち上がり
に要する時間。）経過した後から収集することが
できる。これは、従来よりも早期にデータ収集が
開始され得ることを示している。
用を奏する。先ず、エコー信号収集時間を伸ばせ
る。また、ケミカルシフトによるプロトンに対す
る周波数ズレを起こしたスピンに対しても、エコ
ーピーク時に位相が合うようになる。そして、エ
コー信号は、180゜パルスの印加中心時刻ｔ＝
Te′／２からtw＋α（twは前記180゜パルスの時間
幅、αは傾斜磁場の立ち上げ若しくは立ち上がり
に要する時間。）経過した後から収集することが
できる。これは、従来よりも早期にデータ収集が
開始され得ることを示している。
このことから、Te−tw−2α≧Taqの制限を超
えてTaq′を設定できるので、同一分解能、同一
Te時間に対するＳ／Ｎの向上を図ることができ
る。また、同一Te時間に対して同一コントラス
トが得られる。さらに、磁化率が異なる部位に対
してはフイールドエコー法を実行した場合に得ら
れるエコー信号と同じ特性が現われ、該エコーの
特徴によりコントラストが高くなる。
えてTaq′を設定できるので、同一分解能、同一
Te時間に対するＳ／Ｎの向上を図ることができ
る。また、同一Te時間に対して同一コントラス
トが得られる。さらに、磁化率が異なる部位に対
してはフイールドエコー法を実行した場合に得ら
れるエコー信号と同じ特性が現われ、該エコーの
特徴によりコントラストが高くなる。
（実施例）
以下本発明にかかる磁気共鳴イメージング装置
の一実施例を、その１エンコード過程を示す第１
図を参照して説明する。すなわち、本実施例は
90゜−180゜系列の高周波パルスを印加するスピン
エコーシーケンスを基本としたもので、そのエコ
ー時間Teに対し次のように構成される。
の一実施例を、その１エンコード過程を示す第１
図を参照して説明する。すなわち、本実施例は
90゜−180゜系列の高周波パルスを印加するスピン
エコーシーケンスを基本としたもので、そのエコ
ー時間Teに対し次のように構成される。
装置の静磁場に対するプロトン（水）の共鳴
周波数を求める。
周波数を求める。
水と脂肪のケミカルシフト量は、通常、共鳴
周波数に対して3.3〜3.6ppmであり、これによ
り、水と脂肪のスピンの位相が揃う位相τcを求
める。
周波数に対して3.3〜3.6ppmであり、これによ
り、水と脂肪のスピンの位相が揃う位相τcを求
める。
τc（sec）＝１／〔水の共鳴周波数（Hz）〕・〔水
と脂肪のケミカルシフト量（ppm）〕 定められたエコー時間Teに対してTe−τc時
間をTe′とする。
と脂肪のケミカルシフト量（ppm）〕 定められたエコー時間Teに対してTe−τc時
間をTe′とする。
時間ｔ＝０及びｔ＝Te′／２時間がそれぞれ
90゜パルス及び180゜パルスの中心となるように
RFパルスの印加タイミングを決める。
90゜パルス及び180゜パルスの中心となるように
RFパルスの印加タイミングを決める。
データ収集の開始は最も早い場合、180゜パル
ス終了直後の図示Ｂ点より開始でき、例えば、
エコー信号のピーク（時間ｔ＝Te）に対して
左右対称にデータ収集を行う場合、Taq′時間
の間で収集可能になる。
ス終了直後の図示Ｂ点より開始でき、例えば、
エコー信号のピーク（時間ｔ＝Te）に対して
左右対称にデータ収集を行う場合、Taq′時間
の間で収集可能になる。
スライス用傾斜磁場Gs、リード用傾斜磁場
Gr、位相エンコード用傾斜磁場Geの制御は通
常のスピンエコーシーケンスと同様で良いが、
リード用傾斜磁場Grの設定は、エコーピーク
がｔ＝Te′ではなく、ｔ＝Te′＋τc即ちｔ＝Te
に現れ、しかもtaq′に対して所望の分解能Δlが
得られるように強度を設定するものとする。
Gr、位相エンコード用傾斜磁場Geの制御は通
常のスピンエコーシーケンスと同様で良いが、
リード用傾斜磁場Grの設定は、エコーピーク
がｔ＝Te′ではなく、ｔ＝Te′＋τc即ちｔ＝Te
に現れ、しかもtaq′に対して所望の分解能Δlが
得られるように強度を設定するものとする。
また、本実施例のパルスシーケンスでは、通
常のスピンエコーパルスシーケンスと異なり静
磁場の不均一性の影響を受け易いので、高均一
な磁気共鳴イメージング装置を構成する静磁場
磁石系を必要とする。例えば、静磁場が0.5T
ではφ250mmDSVで数ppm以下が望ましい。
常のスピンエコーパルスシーケンスと異なり静
磁場の不均一性の影響を受け易いので、高均一
な磁気共鳴イメージング装置を構成する静磁場
磁石系を必要とする。例えば、静磁場が0.5T
ではφ250mmDSVで数ppm以下が望ましい。
以上の如くの本実施例のパルスシーケンスによ
れば、上記の条件即ち、τc（sec）＝１／〔水の
共鳴周波数（Hz）〕・〔水と脂肪のケミカルシフト
量（ppm）〕とすれば、従来法で得られた画像と
ほぼ同一コントラストの画像が得られ、画像の分
解能が一定であれば、１／√′だけ画
像のノイズ分が減少し、結果としてＳ／Ｎが向上
する。
れば、上記の条件即ち、τc（sec）＝１／〔水の
共鳴周波数（Hz）〕・〔水と脂肪のケミカルシフト
量（ppm）〕とすれば、従来法で得られた画像と
ほぼ同一コントラストの画像が得られ、画像の分
解能が一定であれば、１／√′だけ画
像のノイズ分が減少し、結果としてＳ／Ｎが向上
する。
本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形し
て実施できるものである。
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形し
て実施できるものである。
［発明の効果］
以上のように本発明によれば、同一のエコー時
間Te及び分解能の下で、画像のＳ／Ｎの向上を
図り得る磁気共鳴イメージング装置を提供できる
ものである。
間Te及び分解能の下で、画像のＳ／Ｎの向上を
図り得る磁気共鳴イメージング装置を提供できる
ものである。
第１図は本発明の一実施例の磁気共鳴イメージ
ング装置におけるパルスシーケンスの図、第２図
は本発明が適用される磁気共鳴イメージング装置
の構成を示す図、第３図は従来のパルスシーケン
スを示す図である。 MA…本体、１…静磁場コイル、２…Ｘ軸、Ｙ
軸、Ｚ軸傾斜磁場コイル、３…送受信コイル、４
…静磁場制御系、５…送信器、６…受信器、７…
Ｘ軸傾斜磁場電源、８…Ｙ軸傾斜磁場電源、９…
Ｚ軸傾斜磁場電源、１０…シーケンサ、１１…コ
ンピユータシステム。
ング装置におけるパルスシーケンスの図、第２図
は本発明が適用される磁気共鳴イメージング装置
の構成を示す図、第３図は従来のパルスシーケン
スを示す図である。 MA…本体、１…静磁場コイル、２…Ｘ軸、Ｙ
軸、Ｚ軸傾斜磁場コイル、３…送受信コイル、４
…静磁場制御系、５…送信器、６…受信器、７…
Ｘ軸傾斜磁場電源、８…Ｙ軸傾斜磁場電源、９…
Ｚ軸傾斜磁場電源、１０…シーケンサ、１１…コ
ンピユータシステム。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被検体に印加される静磁場を発生する静磁場
発生手段と、 前記被検体に前記静磁場と共に印加される傾斜
磁場を発生する傾斜磁場発生手段と、 前記被検体に前記静磁場及び前記傾斜磁場と共
に印加される、プロトンの励起に係る選択励起用
90゜パルス及び180゜パルスを発生する高周波パル
ス発生手段と、 前記静磁場中に配置された前記被検体に対し前
記傾斜磁場、前記選択励起用90゜パルス及び180゜
パルスを所定条件で印加するものであつて、前記
90゜パルスを被検体に印加し、次いで前記90゜パル
スの印加中心時刻からTe′／２（Te′は、水と脂肪
とのケミカルシフト量に基づき水と脂肪とのスピ
ンの位相が揃う周期nτc（ｎは１以上の整数。）
を、プロトンに対するエコー時間Teから差引い
たものである。）を経過した印加中心時刻にて前
記180゜パルスを前記被検体に印加するためのパル
スシーケンスを実行する制御手段と、 前記プロトンの励起に係る磁気共鳴信号として
のエコー信号を検出する受信コイルを含み、前記
エコー信号を収集する収集手段と、 前記制御手段が駆動されることにより前記被検
体から誘起し且つ前記収集手段より得られた磁気
共鳴信号としてのエコー信号を再構成処理して前
記被検体の特定領域の画像情報を得る手段と、 を具備する磁気共鳴イメージング装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63126513A JPH01293856A (ja) | 1988-05-24 | 1988-05-24 | 磁気共鳴イメージング装置 |
| US07/354,762 US4950992A (en) | 1988-05-24 | 1989-05-22 | Magnetic resonance imaging system and method |
| DE3917007A DE3917007C2 (de) | 1988-05-24 | 1989-05-24 | Magnetresonanz-Abbildungsgerät und Magnetresonanz-Abbildungsverfahren |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63126513A JPH01293856A (ja) | 1988-05-24 | 1988-05-24 | 磁気共鳴イメージング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01293856A JPH01293856A (ja) | 1989-11-27 |
| JPH0578335B2 true JPH0578335B2 (ja) | 1993-10-28 |
Family
ID=14937068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63126513A Granted JPH01293856A (ja) | 1988-05-24 | 1988-05-24 | 磁気共鳴イメージング装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4950992A (ja) |
| JP (1) | JPH01293856A (ja) |
| DE (1) | DE3917007C2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01303137A (ja) * | 1988-05-31 | 1989-12-07 | Yokogawa Medical Syst Ltd | 水，脂肪分離ｍｒｉ装置 |
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