JPH0585170B2 - - Google Patents
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- JPH0585170B2 JPH0585170B2 JP59025015A JP2501584A JPH0585170B2 JP H0585170 B2 JPH0585170 B2 JP H0585170B2 JP 59025015 A JP59025015 A JP 59025015A JP 2501584 A JP2501584 A JP 2501584A JP H0585170 B2 JPH0585170 B2 JP H0585170B2
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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
- G01R33/483—NMR imaging systems with selection of signals or spectra from particular regions of the volume, e.g. in vivo spectroscopy
- G01R33/4833—NMR imaging systems with selection of signals or spectra from particular regions of the volume, e.g. in vivo spectroscopy using spatially selective excitation of the volume of interest, e.g. selecting non-orthogonal or inclined slices
-
- G—PHYSICS
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- G01R33/385—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field using gradient magnetic field coils
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は核磁気共鳴現象（NMR）を用いた検
出装置、特に生体中の水素やリンなどの核磁気共
鳴信号を計測し、核の密度分布や緩和時間分布、
ケミカルシフトなどを映像化する装置に係る。
出装置、特に生体中の水素やリンなどの核磁気共
鳴信号を計測し、核の密度分布や緩和時間分布、
ケミカルシフトなどを映像化する装置に係る。
従来、人体の頭部、腹部などの内部構造を非破
壊的に検査する装置として、Ｘ線CTや超音波撮
像装置が広く利用されて来ている。近年、核磁気
共鳴現象を用いて同様の検査を行う試みが成功
し、Ｘ線CTや超音波撮像装置では得られない情
報を取得できることが明らかになつて来た。核磁
気共鳴現象を用いた検査装置においては、検査物
体からの信号を物体各部に対応させて分離・識別
する必要がある。その１つに、検査物体に傾斜磁
場を印加し、物体各部の置かれた静磁場を異なら
せ、これにより各部の共鳴周波数あるいは位相推
移量を異ならせることで位置の情報を得る方法が
ある。第１図はその原理を説明するための図であ
る。
壊的に検査する装置として、Ｘ線CTや超音波撮
像装置が広く利用されて来ている。近年、核磁気
共鳴現象を用いて同様の検査を行う試みが成功
し、Ｘ線CTや超音波撮像装置では得られない情
報を取得できることが明らかになつて来た。核磁
気共鳴現象を用いた検査装置においては、検査物
体からの信号を物体各部に対応させて分離・識別
する必要がある。その１つに、検査物体に傾斜磁
場を印加し、物体各部の置かれた静磁場を異なら
せ、これにより各部の共鳴周波数あるいは位相推
移量を異ならせることで位置の情報を得る方法が
ある。第１図はその原理を説明するための図であ
る。
この方法はクマー（Kumar）らによりフーリ
エ・ズーグマトグラフイ法（以下、単にFT法と
いう）と名付けられており、その基本原理につい
ては、ジヤーナル オブ マグネテイツク レゾ
ナンス（Journal of Magnetic Resonance）
（18，69（1975））に述べられている。また、この
変形であるMKWE法と名付けられた方法も提案
されている（アイイーイー トランザクシヨン
オン ヌクリアー サイエンス，エヌエス−29，
493（1982）（IEEE Transaction on Nuclear
Science，NS−29，493（1982））が、以下述べる
事項はこれら両者に適用可能である。
エ・ズーグマトグラフイ法（以下、単にFT法と
いう）と名付けられており、その基本原理につい
ては、ジヤーナル オブ マグネテイツク レゾ
ナンス（Journal of Magnetic Resonance）
（18，69（1975））に述べられている。また、この
変形であるMKWE法と名付けられた方法も提案
されている（アイイーイー トランザクシヨン
オン ヌクリアー サイエンス，エヌエス−29，
493（1982）（IEEE Transaction on Nuclear
Science，NS−29，493（1982））が、以下述べる
事項はこれら両者に適用可能である。
さて、前記文献では３次元の場合を想定してい
るが、ここでは便宜上２次元に限定して話を進め
る。まずスライスは帯域制限した高周波磁場と傾
斜磁場Gz（第１の方向の傾斜磁場）を同時に印加
して行う。続いて傾斜磁場Gx（第２の方向の傾斜
磁場）を印加し、最後に傾斜磁場Gy（第３の方向
の傾斜磁場）を印加しながら信号を観測する。
Gxの印加時間を各シーケンス毎に変化させ、観
測した信号を２次元フーリエ変換することによ
り、検査物体の２次元構造を知ることができる。
るが、ここでは便宜上２次元に限定して話を進め
る。まずスライスは帯域制限した高周波磁場と傾
斜磁場Gz（第１の方向の傾斜磁場）を同時に印加
して行う。続いて傾斜磁場Gx（第２の方向の傾斜
磁場）を印加し、最後に傾斜磁場Gy（第３の方向
の傾斜磁場）を印加しながら信号を観測する。
Gxの印加時間を各シーケンス毎に変化させ、観
測した信号を２次元フーリエ変換することによ
り、検査物体の２次元構造を知ることができる。
ところで。従来まで提案されている方法では、
傾斜磁場Gxとして正あるいは負極性だけを印加
しているが、これでは画像にアーチフアクトが生
じることから、正負両極性のGxを印加しなけれ
ばならないことが分かつた。FT法の変形である
（スピン ワープ（Spin Warp）法（例えば、文
献、フイジツクス イン メデイスン アンド
バイオロジー（Physics in Medicine and
Biology）第25巻、第４号、第751頁〜第756頁））
では従来から正負両極性のGxが用いられていた
が、これは振幅変調の場合であり、ここに述べる
時間変調の場合とは事情が異なつている。
傾斜磁場Gxとして正あるいは負極性だけを印加
しているが、これでは画像にアーチフアクトが生
じることから、正負両極性のGxを印加しなけれ
ばならないことが分かつた。FT法の変形である
（スピン ワープ（Spin Warp）法（例えば、文
献、フイジツクス イン メデイスン アンド
バイオロジー（Physics in Medicine and
Biology）第25巻、第４号、第751頁〜第756頁））
では従来から正負両極性のGxが用いられていた
が、これは振幅変調の場合であり、ここに述べる
時間変調の場合とは事情が異なつている。
さて、Gxとして正負両極性を発生させなけれ
ばならないため、その電源は大形・高価となる欠
点を有する。
ばならないため、その電源は大形・高価となる欠
点を有する。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、傾斜磁場の印加時点を正
極性と負極性の場合とで異ならせることにより、
同一極性の傾斜磁場だけでイメージングすること
を可能にして核磁気共鳴を用いたイメージング装
置を提供することにある。
の目的とするところは、傾斜磁場の印加時点を正
極性と負極性の場合とで異ならせることにより、
同一極性の傾斜磁場だけでイメージングすること
を可能にして核磁気共鳴を用いたイメージング装
置を提供することにある。
NMRにおいては、180°パルスの前後で傾斜磁
場のスピンへ及ぼす効果が反転するという性質が
ある。
場のスピンへ及ぼす効果が反転するという性質が
ある。
従つて、負の極性の傾斜磁場を印加するかわり
に、180°パルスをはさんで正の極性の傾斜磁場を
印加しても全く同じ効果が得られることになる。
に、180°パルスをはさんで正の極性の傾斜磁場を
印加しても全く同じ効果が得られることになる。
そこで、前記Gxが負の極性の場合に、180°パル
スの反対側に正のGz，Gxを印加すれば、正極性
の傾斜磁場だけでイメージングが実現できる。
スの反対側に正のGz，Gxを印加すれば、正極性
の傾斜磁場だけでイメージングが実現できる。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。第２図は本発明の一実施例である検査
装置の構成を示すものである。
説明する。第２図は本発明の一実施例である検査
装置の構成を示すものである。
制御装置１は各装置へ種々の命令を一定のタイ
ミングで出力する。高周波パルス発生器２の出力
は増幅器３で増幅され、コイル４を励振する。コ
イル４は同時に受信コイルを兼用しており、受信
された信号成分は増幅器５を通り、検波器６で検
波後、信号処理装置７で画像に変換される。高周
波パルス発生器２の出力は、検波器６で直角位相
検波する時の基準信号としても用いられる。Ｚ方
向およびそれに直角な方向の傾斜磁場の発生はそ
れぞれコイル８，９，１０で行い、これらのコイ
ルはそれぞれ増幅器１１，１２，１３により駆動
される。静磁場の発生はコイル１４で行い、コイ
ル１４は電源１５により駆動される。コイル９は
コイル１０とほぼ同じ形状をなし、コイル１０と
はＺ軸のまわりに90°回転させた関係にあり、互
いに直交する傾斜磁場を発生する。検査対象であ
る人体１６はベツト１７上に置かれ、ベツト１７
は支持台１８上を移動する。
ミングで出力する。高周波パルス発生器２の出力
は増幅器３で増幅され、コイル４を励振する。コ
イル４は同時に受信コイルを兼用しており、受信
された信号成分は増幅器５を通り、検波器６で検
波後、信号処理装置７で画像に変換される。高周
波パルス発生器２の出力は、検波器６で直角位相
検波する時の基準信号としても用いられる。Ｚ方
向およびそれに直角な方向の傾斜磁場の発生はそ
れぞれコイル８，９，１０で行い、これらのコイ
ルはそれぞれ増幅器１１，１２，１３により駆動
される。静磁場の発生はコイル１４で行い、コイ
ル１４は電源１５により駆動される。コイル９は
コイル１０とほぼ同じ形状をなし、コイル１０と
はＺ軸のまわりに90°回転させた関係にあり、互
いに直交する傾斜磁場を発生する。検査対象であ
る人体１６はベツト１７上に置かれ、ベツト１７
は支持台１８上を移動する。
第３図に本発明で用いる高周波磁場H1、傾斜
磁場Gx，Gy，Gzなどの印加シーケンスの一例を
示す。
磁場Gx，Gy，Gzなどの印加シーケンスの一例を
示す。
従来法をこのシーケンスに適用しようとすれ
ば、Gxとしては実線に示す極性の印加と、点線
に示す極性の印加の両極性で行わなければならな
かつた。Gxはスピンへｘ方向の座標に応じた位
相回転を与える役割を果たし、各シーケンス毎に
実効的な長さＴが変化する。ここで図３の傾斜磁
場Gxの斜線の部分は180°パルスをはさんで丁度そ
の効果が相殺するため、印加しなかつたのと同じ
であり、そのために傾斜磁場の過渡応答の影響を
回避することができる。なお、静磁場の不均一に
よる信号の減衰を回復させるために、90°パルス
と180°パルスの間隔と、180°パルスの信号のピー
クとの間隔を等しくし、それをτとしている。と
ころで、点線に示す極性の磁場を印加するかわり
に、第４図に示すように、実線に示す極性の磁場
を、90°パルスと180°パルスの間に印加しても全
く同じ効果が得られる。この場合Gxコイルの電
源は正あるいは負だけの極性のものですむため、
電源としては両極性を発生させる場合に比べてほ
ぼ1/2の構成となり、電源を著しく簡素化、軽量
化することが可能になる。
ば、Gxとしては実線に示す極性の印加と、点線
に示す極性の印加の両極性で行わなければならな
かつた。Gxはスピンへｘ方向の座標に応じた位
相回転を与える役割を果たし、各シーケンス毎に
実効的な長さＴが変化する。ここで図３の傾斜磁
場Gxの斜線の部分は180°パルスをはさんで丁度そ
の効果が相殺するため、印加しなかつたのと同じ
であり、そのために傾斜磁場の過渡応答の影響を
回避することができる。なお、静磁場の不均一に
よる信号の減衰を回復させるために、90°パルス
と180°パルスの間隔と、180°パルスの信号のピー
クとの間隔を等しくし、それをτとしている。と
ころで、点線に示す極性の磁場を印加するかわり
に、第４図に示すように、実線に示す極性の磁場
を、90°パルスと180°パルスの間に印加しても全
く同じ効果が得られる。この場合Gxコイルの電
源は正あるいは負だけの極性のものですむため、
電源としては両極性を発生させる場合に比べてほ
ぼ1/2の構成となり、電源を著しく簡素化、軽量
化することが可能になる。
なお、Gzとしては第３図に示す他にも、第５
図、第６図に示す形状で印加してもよい。この場
合には第３図の場合と同様、次式が成立していな
ければならない。
図、第６図に示す形状で印加してもよい。この場
合には第３図の場合と同様、次式が成立していな
ければならない。
｜A BGz dt｜＝｜C DGz dt｜
第６図の場合にはGzだけは両極性の磁場とな
る。
る。
ここで、Spは信号のサンプリングである。
以上、実施例では２次元の場合を取り上げた
が、第７図に示すシーケンスを用いれば、３次元
に拡張できる。この場合にも当然２次元の場合に
説明した方法が採用できる。すなわち、180°パル
スの後で印加するGz，Gxの極性を変化させるか
わりに、90°パルスと180°パルスの間に同じ極性
の磁場を印加すればよい。なお、第３図、第４
図、第６図、第７図で照射する180°パルスは、通
常用いられている選択照射パルスである必要はな
く、矩形状の非選択照射パルスであつてもかまわ
ない。また、第７図に示す３次元イメージングの
場合には90°パルスも非選択照射パルスを用いる
ことができる。なお、図中Gz，Gxの縦線は各シ
ーケンスに対応してその幅が変化することを示
す。
が、第７図に示すシーケンスを用いれば、３次元
に拡張できる。この場合にも当然２次元の場合に
説明した方法が採用できる。すなわち、180°パル
スの後で印加するGz，Gxの極性を変化させるか
わりに、90°パルスと180°パルスの間に同じ極性
の磁場を印加すればよい。なお、第３図、第４
図、第６図、第７図で照射する180°パルスは、通
常用いられている選択照射パルスである必要はな
く、矩形状の非選択照射パルスであつてもかまわ
ない。また、第７図に示す３次元イメージングの
場合には90°パルスも非選択照射パルスを用いる
ことができる。なお、図中Gz，Gxの縦線は各シ
ーケンスに対応してその幅が変化することを示
す。
さらに、本発明はここに説明いたFT法に限ら
ず、位相エンコード傾斜磁場の振幅を変調する方
式であるSpin Warp法にも適用できるのは明ら
かである。
ず、位相エンコード傾斜磁場の振幅を変調する方
式であるSpin Warp法にも適用できるのは明ら
かである。
本発明によれば、２次元あるいは３次元フーリ
エ変換を用いたイメージング装置において、傾斜
磁場の電源を簡素化、軽量化することができる。
エ変換を用いたイメージング装置において、傾斜
磁場の電源を簡素化、軽量化することができる。
第１図はフーリエ・ズーグマトグラフイ法の原
理図、第２図は本発明の一実施例である検査装置
の構成を示す図、第３，４，５，６図は本発明で
用いるパルスシーケンスを示す図、第７図は３次
元の場合のパルスシーケンスを示す図である。
理図、第２図は本発明の一実施例である検査装置
の構成を示す図、第３，４，５，６図は本発明で
用いるパルスシーケンスを示す図、第７図は３次
元の場合のパルスシーケンスを示す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 静磁場、傾斜磁場および高周波磁場の各磁場
発生手段と、検査対象からの核磁気共鳴信号を検
出する信号検出手段と、該信号検出手段による検
出信号の演算を行なう演算手段とを有する核磁気
共鳴を用いた検査装置において、前記傾斜磁場
は、前記検査対象のスライスを選択する第１の方
向の傾斜磁場と、この第１の方向と直交する第２
の方向で核スピンに位相回転を付与する第２の方
向の傾斜磁場と、前記核磁気共鳴信号の検出時に
印加する、前記第１、第２の方向と直交する第３
の方向の傾斜磁場とからなり、核スピンを反転さ
せるための高周波磁場パルスの印加の前後におい
て前記第２の方向の傾斜磁場を印加し、前記第２
の方向の傾斜磁場の振幅を変化させ前記核磁気共
鳴信号に対して画像再構成に必要な位置情報を付
与することを特徴とする核磁気共鳴を用いた検査
装置。 ２ 核スピンを反転させるための高周波磁場パル
スの印加の前後に印加する前記第２の方向の傾斜
磁場の時間積分量の差を逆転させ、前記第２の方
向の傾斜磁場の極性反転を行なうことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項に記載の核磁気共鳴を用
いた検査装置。 ３ 核スピンを反転させるための高周波磁場パル
スが選択励起パルスであることを特徴とする特許
請求の範囲第１項に記載の核磁気共鳴を用いた検
査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59025015A JPS60169749A (ja) | 1984-02-15 | 1984-02-15 | 核磁気共鳴を用いた検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59025015A JPS60169749A (ja) | 1984-02-15 | 1984-02-15 | 核磁気共鳴を用いた検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60169749A JPS60169749A (ja) | 1985-09-03 |
| JPH0585170B2 true JPH0585170B2 (ja) | 1993-12-06 |
Family
ID=12154083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59025015A Granted JPS60169749A (ja) | 1984-02-15 | 1984-02-15 | 核磁気共鳴を用いた検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60169749A (ja) |
-
1984
- 1984-02-15 JP JP59025015A patent/JPS60169749A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60169749A (ja) | 1985-09-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |