JPH0581136B2 - - Google Patents

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JPH0581136B2
JPH0581136B2 JP63214919A JP21491988A JPH0581136B2 JP H0581136 B2 JPH0581136 B2 JP H0581136B2 JP 63214919 A JP63214919 A JP 63214919A JP 21491988 A JP21491988 A JP 21491988A JP H0581136 B2 JPH0581136 B2 JP H0581136B2
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JP
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magnetic field
echo signal
gradient magnetic
protons
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JP63214919A
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JPH0263434A (ja
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Masatoshi Hanawa
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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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、プロトンに関する水画像及び脂肪画
像のうち少なくとも一方を得ることが可能な磁気
共鳴イメージング装置に関する。
(従来の技術) 磁気共鳴(MR:magnetic resonance)現像
は、静磁場中に置かれた零でないスピン及び磁気
モーメントを持つ原子核が特定の周波数の電磁波
のみを共鳴的に吸収・放出する現象であり、この
原子核は下記式に示す角周波数ω0(ω0=2πν0
ν0;ラーモア周波数)で共鳴する。
ω0=γB0 ここで、γは原子核の種類に固有の磁気回転比
であり、また、B0は静磁場強度である。
以上の原理を利用して生体診断を行う装置は、
上述の共鳴吸収の後に誘起される上記と同じ周波
数の電磁波(磁気共鳴信号:エコー信号やFID信
号)を信号処理して、原子核密度、縦緩和時間
T1,,横飽和時間T2、流れ、ケミカルシフト等
の情報が反映された診断情報例えば被検体のスラ
イス像等を無侵襲で得るようにしている。
そして、磁気共鳴による診断情報の収集は、静
磁場中に配置した被検体の全部位を励起し且つ信
号収集することができるものであるが、装置構成
上の制約やイメージング像の臨床上の要請から、
実際の装置としては特定部位に対する励起とその
信号収集を行うようにしている。
第2図はこの種の磁気共鳴イメージング方法を
実施することができる装置の全体構成を示す図で
ある。
第2図に示すように、被検体Pを内部に収容す
ることができるようになつているマグネツトアツ
センブリとして、常電導又は超電導方式による静
磁場コイル(静磁場補正用シムコイルが付加され
ていることもある。)1と、磁気共鳴信号の誘起
部位の位置情報付与のための傾斜磁場(傾斜磁場
パルス)を発生するための傾斜磁場発生コイル2
と、回転高周波磁場(高周波パルス;RFパルス)
を送信すると共に誘起された磁気共鳴信号(エコ
ー信号等)を検出するための送受信系である例え
ばコイルからなるプローブ3とを有し、超電導方
式であれば冷媒の供給制御系を含むものであつて
主として静磁場電源の通電制御を行う静磁場制御
系4、送信器5、受信器6、X軸、Y軸、Z軸傾
斜磁場電源7,8,9、映像法として2次元フー
リエ変換法による例えば第3図に示す画像データ
収集シーケンスを実施することができるシーケン
サ10、これらを制御すると共に検出信号の信号
処理及びその表示を行うコンピユータシステム1
1により構成されている。
ここで、受信器6は、プローブ3の受信コイル
からの信号を後段の処理に適用できる程度まで増
幅する前置増幅器と、この前置増幅器の出力を実
数部と虚数部とでそれぞれ位相検波する位相検波
器と、この位相検波器の出力をデイジタル信号化
するA/D変換器と、このA/D変換器の出力を
コンピユータシステム11内に導入するインター
フエースとを備えている。
また、コンピユータシステム11は、データバ
スを介して、全体の制御を行うコントローラと、
インターフエースからのデータを最初に導入し、
以降の再構成処理等に備える磁気デイスク装置等
の画像メモリと、この画像メモリからのデータを
読込んで2次元像等の画像を2次元フーリエ変換
処理により再構成する再構成装置とを備えてい
る。
以上の構成で、撮影の手順としては、静磁場中
に被検体Pを配置してシーケンサ10の動作さ
せ、例えば第3図に示す画像データ収集シーケン
スパルスシーケンスを実行する。
これにより送信器5は駆動され、プローブ3の
送信コイルからRFパルス(90°パルス)を加える
と共に傾斜磁場電源7,8,9を駆動して傾斜磁
場発生コイル2からは傾斜磁場GX,GY,GZを、
それぞれスライス用傾斜磁場(GS)、エンコード
用傾斜磁場(GE)、リード用傾斜磁場(GR)とし
て加え、局所励起部位からの信号をプローブ3の
受信コイルで収集し、フーリエ空間面における1
ラインのデータを得るようにしている。そして、
1画面を生成するために、第3図のシーケンスを
所定回数繰返して実行してデータを得、このシー
ケンスの実行毎に得たデータはデータバスを介し
て画像メモリ、再構成装置により例えば2次元像
を生成し、再構成画像を表示する。
以上のような磁気共鳴イメージングでは、人体
からの非常に微弱な磁気共鳴信号を取扱うので、
いかにS/Nの良い画像を得るかは重大な問題で
ある。
一般に磁気共鳴信号を画像化するための方法と
しては、上述し且つ第3図に示すスピン励起用の
高周波パルス及び位置識別用の傾斜磁場パルスを
組合せた2次元フーリエ変換法における高周波パ
ルスとして90°−180°のスピンエコー法のパルス
シーケンスが良く知られている。
次にMRI装置により得られる画像の臨床応用
について言及する。すなわち、対象核種としてプ
ロトンについては、水と脂肪とにその多くが含ま
れ、水画像(水の中に含まれるプロトンの画像)
と、脂肪画像(脂肪の中に含まれるプロトンの画
像)とを観察することは有意義である。従来、こ
れらの画像は、ケミカルシフトを利用して得るよ
うにしている。すなわち、第3図は、水画像を得
るものであり、第4図は、脂肪画像を得るもので
ある。
第3図に示すシーケンスは、水と脂肪との信号
の位相が揃う点とスピンエコー時間TEとが一致
するように、RFパルスと傾斜磁場(リード用傾
斜磁場)とのタイミングを設定し、第4図に示す
シーケンスは、水と脂肪との信号の位相が180°ず
れるように、180°パルスを第3図に示す場合とは
Δtだけずらしたものであつて、結局、180°パルス
をτ+Δtのタイミングにて印加するものであり、
第3図のシーケンスによるエコー信号と、第4図
のシーケンスによるエコー信号との和又は差によ
り、水又は脂肪の画像を得るようにしている。
(発明が解決しようとする課題) 上述した方法によれば、水又は脂肪の画像を得
ることができ、臨床上の利点はあるものの、2回
の別個の撮影を必要とし、撮影時間の長時間化を
招いており、問題である。一方、マルチエコー技
術を利用し、第1エコーと、第2エコーとで上述
と同じように位相が揃うものと、位相が180°ずれ
るものとを一回の撮影で得ることはできるが、第
2エコーでは、S/Nの低下があり、やはり、問
題である。
そこで本発明の目的は、高S/Nにて水又は脂
肪の画像を1回の撮影で得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構成としている。
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、 前記被検体に印加される、プロトンの励起に係
る高周波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
記傾斜磁場及び前記高周波パルスを所定条件で印
加するものであつて、前記被検体の特定領域に存
在するプロトンを選択励起した後に、水と脂肪と
におけるプロトンの位相がそのピークにて揃う条
件でスピンエコー信号を発生させるため印加タイ
ミングが設定された第1の傾斜磁場及び水と脂肪
とにおけるプロトンの位相がそのピークにて180°
ずれる条件でフイールドエコー信号を発生させる
ため印加タイミングが設定された前記第1の傾斜
磁場と逆極性の第2の傾斜磁場及び前記第1の傾
斜磁場と同極性の第3の傾斜磁場を含むパルスシ
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スピンエコー信号及
びフイールド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
体から発生し且つ前記収集手段より得られた前記
スピンエコー信号及び前記フイールドエコー信号
を信号処理して前記被検体の特定領域の情報を得
る信号処理手段と、 を具備する磁気共鳴イメージング装置、である。
(作用) このような構成によれば、スピンエコー信号と
フイールドエコー信号との和信号により、水画像
を、差信号により、脂肪画像を得ることができ、
これら両画像は1回の撮影で得られ、しかも加算
平均の効果によりS/Nの向上も図られたものに
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、第1図を参照して説明する。
第1図に示すように、時刻t1〜時刻t5までは、
通常のスピンエコー法の2次元フーリエ変換法の
パルスシーケンスであり、時刻t4にスピンエコー
信号が出るが、このとき、水と脂肪との信号の位
相差は存在しない。
次に、時刻t4〜t5の間に位相が乱れるため、こ
れをリフエーズさせるべく−GR′を負の方向に加
える。リフエーズ用、さらにデイフエーズ用とし
ても−GR′を加えることにより、位相がばらけ
る。このばらけた位相を揃えるために、正方向に
GRを加える。この場合、 ∫t5 t4GRdt+∫t7 t6GRdt=∫t6 t5GR′dt の関係が満足される必要がある。
さらに、GRによるフイールドエコー法におい
ては、水と脂肪との信号間には、位相の差が生じ
ている。ここでケミカルシフト量δ、静磁場強度
B0、位相差φの間には、 φ=γ・δ・B0(t7−t4) γ:磁気回転比 の関係がある。
従つて、φ=180°となるように、t7−t4を決め
れば、水と脂肪との信号間には180°の位相差を生
じることになる。また、φ=n×180°(n:奇数)
となるようにしてもよい。なお、第1図において
は、t3−t4ではエコー信号が発生し、t4−t5及び
t6−t7でもエコー信号が発生するが、ここでは収
集されるt3−t4のスピンエコー信号Sse及びt6−
t7のフイールドエコー信号Sfeのみを図示してい
る。
上述の如くφ=180°となるようにt7,t4を決め
ると、スピンエコー信号SSeとフイールドエコー
信号Sfeとを用いて、SSe+Sfeにより水のみの信号
が得られ、S/Nも√2倍向上する。
また、SSe−Sfeにより脂肪のみの信号が得ら
れ、S/Nが√2倍向上する。これらの信号を用
いて画像再構成を行なえば、1回の撮影にて水画
像及び脂肪画像を得ることができる。
なお、SSeのみを再構成処理に供し、さらに、
Sfeのみを再構成処理に供し、画像間の演算によ
り、水画像及び脂肪画像を得ることもできる。
この他、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] 従つて、本発明によれば、高S/Nにて水又は
脂肪の画像を1回の撮影で得ることができる磁気
共鳴イメージング方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
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図、第2図は
磁気共鳴イメージング装置の構成を示す図、第3
図及び第4図は従来例を示すパルスシーケンス図
である。 1……静磁場コイル、2……傾斜磁場発生コイ
ル、3……プローブ、4……静磁場制御系、5…
…送信器、6……受信器、7,8,9……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)

  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、 前記被検体に印加される、プロトンの励起に係
    る高周波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
    記傾斜磁場及び前記高周波パルスを所定条件で印
    加するものであつて、前記被検体の特定領域に存
    在するプロトンを選択励起した後に、水と脂肪と
    におけるプロトンの位相がそのピークにて揃う条
    件でスピンエコー信号を発生させるため印加タイ
    ミングが設定された第1の傾斜磁場及び水と脂肪
    とにおけるプロトンの位相がそのピークにて180°
    ずれる条件でフイールドエコー信号を発生させる
    ため印加タイミングが設定された前記第1の傾斜
    磁場と逆極性の第2の傾斜磁場及び前記第1の傾
    斜磁場と同極性の第3の傾斜磁場を含むパルスシ
    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スピンエコー信号及
    びフイールド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
    体から発生し且つ前記収集手段より得られた前記
    スピンエコー信号及び前記フイールドエコー信号
    を信号処理して前記被検体の特定領域の情報を得
    る信号処理手段と、 を具備する磁気共鳴イメージング装置。
JP63214919A 1988-08-31 1988-08-31 磁気共鳴イメージング装置 Granted JPH0263434A (ja)

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JP63214919A JPH0263434A (ja) 1988-08-31 1988-08-31 磁気共鳴イメージング装置
US07/400,059 US5051699A (en) 1988-08-31 1989-08-29 Magnetic resonance imaging system

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JP63214919A JPH0263434A (ja) 1988-08-31 1988-08-31 磁気共鳴イメージング装置

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JPH0263434A JPH0263434A (ja) 1990-03-02
JPH0581136B2 true JPH0581136B2 (ja) 1993-11-11

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JPH0263434A (ja) 1990-03-02

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