JPH06133944A - Mrイメージング装置 - Google Patents

Mrイメージング装置

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Publication number
JPH06133944A
JPH06133944A JP4311305A JP31130592A JPH06133944A JP H06133944 A JPH06133944 A JP H06133944A JP 4311305 A JP4311305 A JP 4311305A JP 31130592 A JP31130592 A JP 31130592A JP H06133944 A JPH06133944 A JP H06133944A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pulse
echo
magnetic field
gradient magnetic
time
Prior art date
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Pending
Application number
JP4311305A
Other languages
English (en)
Inventor
Osamu Kono
理 河野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 短い撮像時間で、画質を劣化させることなく
拡散強調画像を得る。 【構成】 1個の90°パルスとそれに続く複数の18
0°パルスとを順次照射して順次エコー信号を発生させ
るとともに、上記90°パルスと第1の180°パルス
との間および第1の180°パルスと第2の180°パ
ルスとの間にのみ同方向で同じ大きさのMPGを加え、
第1のエコー時間TEより第2以降のエコー時間MTE
を短いものとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、核磁気共鳴(NM
R)を利用してイメージングを行なうMRイメージング
装置に関し、とくに高速スピンエコー法により拡散(d
iffushion)強調画像を得るMRイメージング
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、MRイメージング装置におい
て、スピンエコー法のパルスシーケンス中にMPG(M
otion Probing Gradient)と呼
ばれる傾斜磁場パルスを導入することにより拡散強調画
像を得る、拡散強調スピンエコー法のパルスシーケンス
が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
拡散強調スピンエコー法では画質が悪い、撮像時間が長
い(約10分ほど)、等の問題がある。そして撮像時間
が長いと、患者の拘束時間が長くなり、その間に患者が
動くと画像のアーティファクトとなる。この拡散強調ス
ピンエコー法は分子拡散の情報を画像化するもので、本
質的に動きに対してセンシティブであるから、患者の動
きがあるとそれによる影響は大きく、ほとんど使用に耐
えない画像しか得られない。
【0004】この発明は、上記に鑑み、画質を劣化させ
ることなく撮像時間を短縮して拡散強調画像を得、これ
により患者の拘束時間を短くして患者の動きによる画像
劣化の確率を小さくするよう改善した、MRイメージン
グ装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明によるMRイメージング装置では、1個の
章動RFパルスとそれに続く複数のリフォーカスRFパ
ルスとを被検体に照射して順次エコー信号を発生させる
とともに、上記章動RFパルスと第1のリフォーカスR
Fパルスとの間および第1のリフォーカスRFパルスと
第2のリフォーカスRFパルスとの間にのみ同方向で同
じ大きさの傾斜磁場パルスをMPGとして加え、第1の
エコー時間より第2以降のエコー時間を短いものとした
ことが特徴となっている。
【0006】
【作用】RFパルスの不完全性によりリフォーカスRF
パルスを照射してもすべてが180°倒れるのではな
く、90°しか倒れない磁化も存在する。そこで第1の
リフォーカスRFパルスにより生じたスティミュレーテ
ッドエコー成分は、第2のリフォーカスRFパルスで1
80°反転することになるので、これの位相が揃って信
号が生じる時間は遅いものとなる。他方、第2以降のエ
コー時間は短いものとされているので、これらのエコー
信号が発生する時間内には、上記のスティミュレーテッ
ドエコー成分による信号が発生しないようにできる。そ
のため、エコー経路によって拡散強調因子の異なるエコ
ー成分を排除できることとなり、拡散係数の定量的解析
が簡単になる。さらにMPGは他の傾斜磁場パルスより
もきわめて大きいので、第2以降のエコー信号について
の拡散強調因子は第1エコーのプライマリエコー成分の
経路の拡散強調因子と等しいと近似でき、この点でも定
量的解析が容易になる。また、第2以降のエコー時間を
短くしたので信号の減衰を防ぐことができる。これらに
より、コントラストが高く、定量性のある拡散強調画像
を高速に得ることができる。
【0007】
【実施例】以下、この発明の好ましい一実施例について
図面を参照しながら詳細に説明する。図1はこの発明の
一実施例にかかるMRイメージング装置で行なう拡散強
調高速スピンエコー法のパルスシーケンスを示すタイム
チャートであり、図2は同実施例にかかるMRイメージ
ング装置の構成を示すブロック図である。
【0008】図1の拡散強調高速スピンエコー法のパル
スシーケンスでは、1個の90°パルスとそれに続く複
数個(ここでは4個)の180°パルスを順次印加する
際、これらのRFパルスの印加と同時にスライス選択用
傾斜磁場Gsパルスを加える。リードアウト方向の傾斜
磁場Grのパルス及び位相エンコード用傾斜磁場Gpの
パルスは、180°パルスと180°パルスとの間で加
えられる。
【0009】MPGは、1方向に傾斜磁場についてだけ
加えるようにしてもよいが、ここでは傾斜磁場Gs、G
p、Grのすべてについて与えることとしており、90
°パルスと180°パルスとの間、および第1、第2の
180°パルスの間に、同方向、同量のものとして加え
る。
【0010】傾斜磁場Grは、90°パルスの後MPG
の前にディフェーズ用として加え、180°パルス印加
の後、エコー時間TEの付近、MTE付近で次々とリフ
ェーズ用として加える。エコー信号は90°パルスから
エコー時間TE後に第1のものが生じ、さらにそれから
エコー時間MTEずつ経過した後、第2、第3、第4の
ものが生じる。この第1のエコー時間TEはこの実施例
では約100msであり、第2、第3、第4のエコー時
間MTEは約10〜50msとしている。
【0011】位相エンコード用傾斜磁場Gpは、第1エ
コー信号が生じるまでの間に加えた後、同量のものを第
2の180°パルス印加までに加えてリワインドする。
第2の180°パルスを加えた後、異なる位相エンコー
ド量に対応する大きさの傾斜磁場Gpパルスを加え、第
3の180°パルス印加までにそれと同量のリワインド
用のGpパルスを加える。第3の180°パルス印加
後、さらに異なる位相エンコード量に対応する大きさの
傾斜磁場Gpパルスを加え、第4の180°パルス印加
までにそれと同量のリワインド用のGpパルスを加え
る。第4の180°パルス印加後、さらに別の位相エン
コード量に対応する大きさの傾斜磁場Gpパルスを加え
る。こうして、この実施例では、1個の章動RFパルス
の後に4個のリフォーカスRFパルスを加えて、位相エ
ンコーディング量の異なる4つのエコー信号を得る。つ
まり1回の章動RFパルスで生データ空間領域の4ライ
ン(4つの位相エンコード量)のデータを収集でき、章
動RFパルスの繰り返し回数を減少させることにより撮
像時間を1/エコー数(この実施例では4)に短縮する
ことができる。
【0012】このようなパルスシーケンスにおいて核ス
ピンの位相のふるまいを考えてみると、図1の最下段の
ようになる。すなわち、位相シフト量は90°パルスの
印加によって単純に増加してきて、第1の180°パル
スの印加によって実線で示すように反転し、その後位相
が揃う方向に変化してエコー時間TEの後に第1のエコ
ー信号を発生させる。さらに位相シフトが進んだとき第
2の180°パルスが印加されるので、実線で示すよう
に再び反転して位相が揃う方向に変化するようになって
エコー時間MTEの後、第2のエコー信号が発生する。
第3、第4の180°パルスによっても、実線で示すよ
うに同様に反転して位相が揃う方向への変化となって第
3、第4のエコー信号がそれぞれエコー時間MTE後に
生じる。
【0013】他方、第1の180°パルスの不完全性に
より、上記のプライマリエコー成分のようには180°
倒れないで、90°しか倒れないスティミュレーテッド
エコー成分が生じる。この成分は縦磁化となって点線で
示すようにその位相シフト量を維持し、第2の180°
パルスの不完全性によりさらに90°倒される。結局こ
の第2の180°パルス印加で180°倒れたことにな
り、この時点から点線で示すように位相が揃う方向に変
化する。ここで、このスティミュレーテッドエコー成分
によるエコー信号発生は、 TE>MTE とされているため、時間的に上記の4つのエコー信号が
発生した後とすることが可能である。これにより、上記
の4つのエコー信号に、異なるエコー経路を通ってMP
Gの作用を受けた信号成分が混入することを排除するこ
とができる。このことは、上記の4つのエコー信号に
は、拡散強調因子(bファクター)の異なるエコー成分
が存在しないことを意味し、拡散係数の定量的解析を簡
単にする。
【0014】一般に、拡散を考慮した場合のNMR信号
強度Sは、 S(x,y,z)∝exp[-b・D(x,y,z)] で表わすことができる。ただし、Dは拡散係数である。
bファクターは、 b=∫|k(t)|2dt ただし、k=γ∫G(t)dt である。Gは傾斜磁場の強度である。そこで、G(具体
的にはMPG)を変えて2回撮像してNMR信号強度
S、Soを測定するとともに、その異なる2つのGにつ
いてのbファクター(b、bo)を計算し、 D(x,y,z)=ln[So(x,y,z)/S(x,y,z)]/[b−bo] により拡散係数Dを求めることができる。
【0015】ここでは、上記のように第1のエコー信号
にはスティミュレーテッドエコー成分は存在しないの
で、第1のエコー信号のプライマリエコーの経路につい
てbファクターを計算すればよい。この場合、MPGは
他の傾斜磁場に比べてきわめて大きいので、MPGによ
るbファクターを計算すれば近似的な値を得ることがで
きる。また、第2、第3、第4のエコー信号についての
bファクターは、MPG以外の他の傾斜磁場パルスがM
PGに比較してきわめて小さいので、上記の第1のエコ
ー信号のプライマリエコーの経路について求めたbファ
クターに等しいと近似できる。
【0016】つぎにこのようなパルスシーケンスを行な
うMRイメージング装置の構成について図2を参照しな
がら説明する。主マグネット11中にはGzコイル1
2、Gyコイル13、Gxコイル14が配置されてお
り、これらに矢印に示すように電流を流すことによっ
て、X、Y、Zの3方向の傾斜磁場Gx、Gy、Gzが
発生させられる。上記のGs、Gr、Gpはこれら傾斜
磁場Gx、Gy、Gzのいずれか1つを用いるか、ある
いはそれらを組み合わせて所望の方向の傾斜磁場とした
ものを用いる。なお、主マグネット11は磁束がZ方向
に向いている静磁場を発生するものである。これらGz
コイル12、Gyコイル13、Gxコイル14には傾斜
磁場電源22より電流が流される。それらの電流波形は
波形発生器21により与えられる。
【0017】静磁場および傾斜磁場が印加される空間中
に図示しない被検体が挿入され、その被検体に図示しな
い送信アンテナと受信アンテナとが取り付けられる。送
信アンテナには送信パワーアンプ26から励起RFパル
スが供給される。この励起RFパルスは、変調回路25
において、信号発生器23からのRF信号を波形発生器
24からの信号で変調したものである。受信アンテナで
受信されたNMR信号はプリアンプ27を通って検波回
路28に送られ、信号発生器23からの信号を参照信号
として位相検波され、さらにA/D変換器29でサンプ
リングされデジタルデータに変換されてコンピュータ2
0に取り込まれる。
【0018】コンピュータ20は、このデータを2次元
フーリエ変換処理することにより画像再構成してMR画
像(つまり上記S(x、y、z)で表わされる画素値)
を得る。また、コンピュータ20は波形発生器21から
発生する各傾斜磁場の波形とそのタイミングとをコント
ロールするとともに、波形発生器24からのRFパルス
波形とそのタイミングとをコントロールし、さらに信号
発生器23を制御してRFパルスの周波数を共鳴周波数
に一致させることにより、図1のパルスシーケンスが行
なわれるようにする。
【0019】上記図1のパルスシーケンスでMPGを変
化させて2回の撮像を行ない水とアセトンについて測定
したところ、図3のような結果が得られた。この図3の
結果は、過去の報告例とよく一致しており、定量性が確
認できた。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、この発明のMRイ
メージング装置によれば、従来のスピンエコー法を用い
た拡散強調画像に比べて画質を劣化させることなく撮像
時間を短縮でき、その結果、患者の拘束時間を短くでき
るので、患者の動きによる画質劣化の確率も少なくな
る。また、拡散強調高速スピンエコー法により定量測定
を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例におけるパルスシーケンス
を示すタイムチャート。
【図2】同実施例の構成を示すブロック図。
【図3】同実施例による実験結果を示すグラフ。
【符号の説明】
RF 高周波励起パルス Gs スライス選択用傾斜磁場 Gr リードアウト用傾斜磁場 Gp 位相エンコード用傾斜磁場 11 主マグネット 12〜14 傾斜磁場発生用コイル 20 コンピュータ 21 傾斜磁場用波形発生器 22 傾斜磁場電源 23 信号発生器 24 RF励起用波形発生器 25 変調回路 26 送信パワーアンプ 27 プリアンプ 28 検波回路 29 A/D変換器
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 9219−2J N

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1個の章動RFパルスとそれに続く複数
    のリフォーカスRFパルスとを被検体に照射して順次エ
    コー信号を発生させる手段と、上記章動RFパルスと第
    1のリフォーカスRFパルスとの間および第1のリフォ
    ーカスRFパルスと第2のリフォーカスRFパルスとの
    間にのみ同方向で同じ大きさの傾斜磁場パルスをMPG
    として加える手段と、第1のエコー時間より第2以降の
    エコー時間が短いものとなるようにRFパルス発生及び
    傾斜磁場パルス発生を制御する制御手段とを備えること
    を特徴とするMRイメージング装置。
JP4311305A 1992-10-26 1992-10-26 Mrイメージング装置 Pending JPH06133944A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4311305A JPH06133944A (ja) 1992-10-26 1992-10-26 Mrイメージング装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4311305A JPH06133944A (ja) 1992-10-26 1992-10-26 Mrイメージング装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06133944A true JPH06133944A (ja) 1994-05-17

Family

ID=18015543

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4311305A Pending JPH06133944A (ja) 1992-10-26 1992-10-26 Mrイメージング装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06133944A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19905720B4 (de) * 1998-02-13 2010-10-14 General Electric Co. Fast-Spinecho-Impulsfolge für eine diffusions-gewichtete Abbildung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19905720B4 (de) * 1998-02-13 2010-10-14 General Electric Co. Fast-Spinecho-Impulsfolge für eine diffusions-gewichtete Abbildung

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