JPH0620435B2 - 核磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents
核磁気共鳴イメージング装置Info
- Publication number
- JPH0620435B2 JPH0620435B2 JP60211782A JP21178285A JPH0620435B2 JP H0620435 B2 JPH0620435 B2 JP H0620435B2 JP 60211782 A JP60211782 A JP 60211782A JP 21178285 A JP21178285 A JP 21178285A JP H0620435 B2 JPH0620435 B2 JP H0620435B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic field
- nuclear
- sample
- magnetic resonance
- frequency
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000013421 nuclear magnetic resonance imaging Methods 0.000 title claims description 8
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 claims description 14
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 14
- 238000009738 saturating Methods 0.000 claims description 4
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 31
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 description 27
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 5
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000004645 scanning capacitance microscopy Methods 0.000 description 2
- 241001482576 Saiga Species 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 238000002592 echocardiography Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000009313 farming Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
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
- G01R33/483—NMR imaging systems with selection of signals or spectra from particular regions of the volume, e.g. in vivo spectroscopy
- G01R33/4838—NMR imaging systems with selection of signals or spectra from particular regions of the volume, e.g. in vivo spectroscopy using spatially selective suppression or saturation of MR signals
-
- 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
- G01R33/4818—MR characterised by data acquisition along a specific k-space trajectory or by the temporal order of k-space coverage, e.g. centric or segmented coverage of k-space
- G01R33/482—MR characterised by data acquisition along a specific k-space trajectory or by the temporal order of k-space coverage, e.g. centric or segmented coverage of k-space using a Cartesian trajectory
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、核スピンをもつ原子核を励起し、励起信号を
検出する核磁気共鳴イメージング装置に関する。
検出する核磁気共鳴イメージング装置に関する。
静磁場中にスピン量子数がゼロでない原子核を有する試
料を置くと、原子核はまとまつた集合としてマクロ的な
挙動を示し、静磁場の磁束の方向と平行な磁化を持ち、
かつ角運動量を持つた磁化ベクトルとみなせる。磁化の
大きさを示す磁気モーメントμと角運動量Ｊとの関係
は、磁気回転比をγとすると、次式のごとくなる。
料を置くと、原子核はまとまつた集合としてマクロ的な
挙動を示し、静磁場の磁束の方向と平行な磁化を持ち、
かつ角運動量を持つた磁化ベクトルとみなせる。磁化の
大きさを示す磁気モーメントμと角運動量Ｊとの関係
は、磁気回転比をγとすると、次式のごとくなる。
μ＝γＪ … (1) また、運動方程式は、静磁場の大きさをＨｏとすると、
次式で示される。
次式で示される。
ここで、（１）式を微分して（２）式に代入すると、 が得られる。この（３）式を角速度ωで回転する座標系
で表現すると、 ただし、 Ｈｅ＝０となる周波数ωを共鳴周波数ωｏ（角速度表
現）といい、次式で示される。
で表現すると、 ただし、 Ｈｅ＝０となる周波数ωを共鳴周波数ωｏ（角速度表
現）といい、次式で示される。
ωｏ＝−γ・Ｈｏ … (6) ωｏで回転する座標で静磁場Ｈｏ方向をＺ、これと直交
する方向をＸ，Ｙとすると、Ｘ方向から磁場Ｈ１（ωｏ
で回転する高周波磁場を意味する）を印加すると、磁化
ベクトルはＺ−Ｙ平面をγ・Ｈ１で表わされる角速度で
回転する。磁化ベルトルがＺ軸に対して９０度となる
（Ｘ−Ｙ平面上に倒れる）まで印加する磁場Ｈ１は９０
゜パルスと呼ばれ、同様にして１８０゜パルスも定義さ
れる。そして、Ｘ−Ｙ平面上に配置されたコイルに磁化
ベクトルのＸ−Ｙ平面の成分が信号として誘起される。
以上が核磁気共鳴原理のごく簡単な説明である。詳細な
説明は、多くの成書，文献に記されている。例えば、
「磁気共鳴の原理）（スリツター著、益田，雑賀訳、19
66岩波書店）、「パルスおよびフーリエ変換ＮＭＲ」
（フアラー、ベツカー著、1976、吉岡書店）等がある。
する方向をＸ，Ｙとすると、Ｘ方向から磁場Ｈ１（ωｏ
で回転する高周波磁場を意味する）を印加すると、磁化
ベクトルはＺ−Ｙ平面をγ・Ｈ１で表わされる角速度で
回転する。磁化ベルトルがＺ軸に対して９０度となる
（Ｘ−Ｙ平面上に倒れる）まで印加する磁場Ｈ１は９０
゜パルスと呼ばれ、同様にして１８０゜パルスも定義さ
れる。そして、Ｘ−Ｙ平面上に配置されたコイルに磁化
ベクトルのＸ−Ｙ平面の成分が信号として誘起される。
以上が核磁気共鳴原理のごく簡単な説明である。詳細な
説明は、多くの成書，文献に記されている。例えば、
「磁気共鳴の原理）（スリツター著、益田，雑賀訳、19
66岩波書店）、「パルスおよびフーリエ変換ＮＭＲ」
（フアラー、ベツカー著、1976、吉岡書店）等がある。
以上のような核磁気共鳴原理に基づいて、試料の特定の
領域から選択的に信号を得る方法について説明する。
領域から選択的に信号を得る方法について説明する。
上記文献にも記載されているように、従来から行われて
いる第１の方法は、選択照射法である。この方法を第１
１図によつて説明する。第１１図に示したものは、試料
１中のハツチングを施してある部分（ｘ１〜ｘ２）の信
号を得るための選択照射系である。図中のｘ方向に沿つ
て、位置によつて磁場強度が異なる磁場、（傾斜磁場）
Ｈｘを印加し、（６）式が得られるｘ１における磁場強
度ｈ１に対応する共鳴周波数１（＝γｈ１）と、ｘ２
における磁場強度ｈ２に対応する２（＝γｈ２）との
間の周波数成分を集中的に持つた高周波磁場を印加する
ことによつて、試料１中のｘ１〜ｘ２の領域のみの磁化
ベクトルを選択的に励起し、磁化ベクトルを９０度倒す
ことによつて、信号を得るものである。この方法は、一
次元方向について選択的に信号を得るにはすぐれた方法
であるが、一回の選択で磁化ベクトルを９０度倒してし
まうので、複数次元の領域について空間的な情報を得る
ための選択を行うために、複数回この方法を適用するこ
とはできない。すなわち、この方法のみでは２次元以上
の空間的情報を得る選択は行えない欠点があつた。
いる第１の方法は、選択照射法である。この方法を第１
１図によつて説明する。第１１図に示したものは、試料
１中のハツチングを施してある部分（ｘ１〜ｘ２）の信
号を得るための選択照射系である。図中のｘ方向に沿つ
て、位置によつて磁場強度が異なる磁場、（傾斜磁場）
Ｈｘを印加し、（６）式が得られるｘ１における磁場強
度ｈ１に対応する共鳴周波数１（＝γｈ１）と、ｘ２
における磁場強度ｈ２に対応する２（＝γｈ２）との
間の周波数成分を集中的に持つた高周波磁場を印加する
ことによつて、試料１中のｘ１〜ｘ２の領域のみの磁化
ベクトルを選択的に励起し、磁化ベクトルを９０度倒す
ことによつて、信号を得るものである。この方法は、一
次元方向について選択的に信号を得るにはすぐれた方法
であるが、一回の選択で磁化ベクトルを９０度倒してし
まうので、複数次元の領域について空間的な情報を得る
ための選択を行うために、複数回この方法を適用するこ
とはできない。すなわち、この方法のみでは２次元以上
の空間的情報を得る選択は行えない欠点があつた。
第２の方法は、目的の領域（ｘ１〜ｘ２）を含む広い領
域にわたつて、磁化ベクトルを９０度倒し、その後傾斜
磁場を印加して得られた信号の周波数帯域の制御を行つ
て、目的の領域を対応する１〜２の周波数成分のみ
を選択的に取出す方法である。この方法は、周波数フイ
ルタ方式であり、アナログフイルタによる方式、広義の
デイジタルフイルタによる方式とがある。アナログフイ
ルタは、帯域を任意に変化させることが難しい欠点を持
つ。更に、２次元以上の空間的選択への拡張は不可能で
ある。デイジタルフイルタは、狭義のデイジタルフイル
タ（たたみ込みを利用した通常のデイジタルフイルタ方
式）と、フーリエ変換を利用したフイルタとがある。狭
義のデイジタルフイルタは、任意に帯域を可変できる利
点があるものの、アナログフイルタ同様２次元以上への
拡張性がない。また、信号をデイジタル化するためのデ
ータのサンプリング周期ｔint は、ナイキストの定理よ
り、信号の中に含まれる最大周波数maxとすると、次
式で示される条件を満足する必要がある。
域にわたつて、磁化ベクトルを９０度倒し、その後傾斜
磁場を印加して得られた信号の周波数帯域の制御を行つ
て、目的の領域を対応する１〜２の周波数成分のみ
を選択的に取出す方法である。この方法は、周波数フイ
ルタ方式であり、アナログフイルタによる方式、広義の
デイジタルフイルタによる方式とがある。アナログフイ
ルタは、帯域を任意に変化させることが難しい欠点を持
つ。更に、２次元以上の空間的選択への拡張は不可能で
ある。デイジタルフイルタは、狭義のデイジタルフイル
タ（たたみ込みを利用した通常のデイジタルフイルタ方
式）と、フーリエ変換を利用したフイルタとがある。狭
義のデイジタルフイルタは、任意に帯域を可変できる利
点があるものの、アナログフイルタ同様２次元以上への
拡張性がない。また、信号をデイジタル化するためのデ
ータのサンプリング周期ｔint は、ナイキストの定理よ
り、信号の中に含まれる最大周波数maxとすると、次
式で示される条件を満足する必要がある。
従つて、目的の領域に対応する周波数帯域とは無関係に
励起される信号の信号帯域によつてサンプリングレート
が決定されてしまう。
励起される信号の信号帯域によつてサンプリングレート
が決定されてしまう。
フーリエ変換を利用したフイルタは、信号をサンプリン
グし、デイジタル信号に変換した後、サンプリングした
データを一まとめにしてフーリエ変換し、得られたデー
タから目的の周波数帯域（１〜２）のデータのみ取
出す方法である。このフーリエ変換法は、核磁気共鳴の
原理を巧妙に利用した２次元フーリエ変換イメージング
法や、３次元フーリエ変換イメージング法のように、多
次元にわたる空間情報の分離が可能であり、しかも、原
理的には任意のフイルタリングが可能である。この方法
は、通常の処理によつて得られたデータから、特定の領
域に関するデータのみを採用し、他の部分を捨てている
にすぎない。従つて、この方法は、特別な処理も必要と
しない点に優れた方法である。
グし、デイジタル信号に変換した後、サンプリングした
データを一まとめにしてフーリエ変換し、得られたデー
タから目的の周波数帯域（１〜２）のデータのみ取
出す方法である。このフーリエ変換法は、核磁気共鳴の
原理を巧妙に利用した２次元フーリエ変換イメージング
法や、３次元フーリエ変換イメージング法のように、多
次元にわたる空間情報の分離が可能であり、しかも、原
理的には任意のフイルタリングが可能である。この方法
は、通常の処理によつて得られたデータから、特定の領
域に関するデータのみを採用し、他の部分を捨てている
にすぎない。従つて、この方法は、特別な処理も必要と
しない点に優れた方法である。
しかし、このフーリエ変換法においてもサンプリングレ
ートは、（７）式で示される条件を満足する必要があ
る。一方、分離能Δｆを得るために、データ取込み時間
Ｔaqは、 満足する必要がある。このため（７），（８）式より、
データ点数Ｎは、 となる。目的空間に対応する周波数帯域を0 maxと分解
能をΔｆ０とすると、必要なデータ点数Ｎは次式で示さ
れる。
ートは、（７）式で示される条件を満足する必要があ
る。一方、分離能Δｆを得るために、データ取込み時間
Ｔaqは、 満足する必要がある。このため（７），（８）式より、
データ点数Ｎは、 となる。目的空間に対応する周波数帯域を0 maxと分解
能をΔｆ０とすると、必要なデータ点数Ｎは次式で示さ
れる。
（９）式と（１０）式の比をとると、 Ｎ／Ｎ0＝（Δf0／Δｆ）／（0 max／max） …(11) 即ち、同一分解能を維持した場合には、選択比率が高く
なる程多くのデータ点数が必要であり、逆にデータ点数
を同一にすると、分解能が低下してしまう欠点を意味す
る。このような、トレードオフを避けるためには、目的
領域と信号発生領域とを一致されることが是非必要であ
る。
なる程多くのデータ点数が必要であり、逆にデータ点数
を同一にすると、分解能が低下してしまう欠点を意味す
る。このような、トレードオフを避けるためには、目的
領域と信号発生領域とを一致されることが是非必要であ
る。
本発明の目的は、試料の目的領域の磁化ベクトルからの
み信号を得ることを可能とし、その他の領域の磁化ベク
トルからは信号を発生させない核磁気共鳴イメーシング
装置を提供することにある。
み信号を得ることを可能とし、その他の領域の磁化ベク
トルからは信号を発生させない核磁気共鳴イメーシング
装置を提供することにある。
本発明は、試料に磁場を印加して核磁気共鳴を生じさ
せ、この共鳴信号を検出する核磁気共鳴イメージング装
置において、静磁場に直交する特定方向に沿って傾斜磁
場を印加する手段と、試料の目的領域の核スピンを選択
的に励起する手段と、前記選択励起された目的領域の核
スピンの位相の乱れを正して位相を揃えるようにエコー
を発生する手段と、前記位相が揃えられた核スピンを静
磁場方向に戻す手段と、前記目的領域以外の領域の核ス
ピンを傾斜磁場の印加により飽和させる手段と、を備え
たことを特徴とするものである。
せ、この共鳴信号を検出する核磁気共鳴イメージング装
置において、静磁場に直交する特定方向に沿って傾斜磁
場を印加する手段と、試料の目的領域の核スピンを選択
的に励起する手段と、前記選択励起された目的領域の核
スピンの位相の乱れを正して位相を揃えるようにエコー
を発生する手段と、前記位相が揃えられた核スピンを静
磁場方向に戻す手段と、前記目的領域以外の領域の核ス
ピンを傾斜磁場の印加により飽和させる手段と、を備え
たことを特徴とするものである。
本発明に係る装置によれば、試料の全領域にわたつて磁
化ベルトルが例えばＺ方向を向いている状態で、該試料
に傾斜磁場印加手段によって静磁場に直交する例えばＸ
方向に沿って傾斜磁場を印加し、この状態で選択的励起
手段によって、試料の目的領域に対して例えば９０゜パ
ルス選択照射して試料の目的領域の磁化ベクトルをＸ−
Ｙ平面に平行に倒す。この状態の核スピンは位相が乱れ
ているので、前記傾斜磁場を再度印加すると共に試料の
全領域に１８０゜パルスを照射してエコーを発生し、前
記位相をそろえる。その後、核スピンを静磁場方向に戻
す手段により試料の全領域に９０゜パルスを照射し、目
的領域の核スピンを静磁場方向に戻す。この時試料の目
的領域以外の部分の磁化ベクトルはＸ−Ｙ平面に平行に
倒れている。この状態で核スピンを飽和させる手段によ
り、すなわち傾斜磁場を印加して目的領域以外の部分の
核スピンを飽和させてその領域と磁化ベクトルを消失さ
せる。これにより試料の目的領域のみ磁化ベクトルを残
すことができる。
化ベルトルが例えばＺ方向を向いている状態で、該試料
に傾斜磁場印加手段によって静磁場に直交する例えばＸ
方向に沿って傾斜磁場を印加し、この状態で選択的励起
手段によって、試料の目的領域に対して例えば９０゜パ
ルス選択照射して試料の目的領域の磁化ベクトルをＸ−
Ｙ平面に平行に倒す。この状態の核スピンは位相が乱れ
ているので、前記傾斜磁場を再度印加すると共に試料の
全領域に１８０゜パルスを照射してエコーを発生し、前
記位相をそろえる。その後、核スピンを静磁場方向に戻
す手段により試料の全領域に９０゜パルスを照射し、目
的領域の核スピンを静磁場方向に戻す。この時試料の目
的領域以外の部分の磁化ベクトルはＸ−Ｙ平面に平行に
倒れている。この状態で核スピンを飽和させる手段によ
り、すなわち傾斜磁場を印加して目的領域以外の部分の
核スピンを飽和させてその領域と磁化ベクトルを消失さ
せる。これにより試料の目的領域のみ磁化ベクトルを残
すことができる。
〔発明の実施例〕 本発明に係る核磁気共鳴イメージング装置の好ましい実
施例を、添付図面に従つて詳説する。
施例を、添付図面に従つて詳説する。
第３図は、本発明に係る核磁気共鳴装置の概略構成図で
ある。
ある。
第３図において磁石１０は、磁石電源１２から電流が供
給され、一様な静磁場Ｈ０を発生する。磁石１０の内側
には、ボビン１４が設けてあり、中心部に被検体１６が
配置してある。ボビン１４に設けた照射磁場コイル１８
は、高周波電力増幅器２０介して電源２２に接続してあ
る。そして、高周波電力増幅器２０は、周波数シンセサ
イザ２４が発するパルス周期を、高周波トランスミツシ
ヨン２６、振幅変調器２８を介して受け、高周波電圧を
照射磁場コイル１８に印加する。また、照射磁場コイル
１８は、Ｘ傾斜磁場駆動器３０、Ｙ傾斜磁場駆動器３
２、Ｚ傾斜磁場駆動器３４に接続されており、インター
フエイス３６を介して各傾斜磁場駆動器が接続してある
計算機３８により、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の傾斜磁場を発生す
るようになつている。
給され、一様な静磁場Ｈ０を発生する。磁石１０の内側
には、ボビン１４が設けてあり、中心部に被検体１６が
配置してある。ボビン１４に設けた照射磁場コイル１８
は、高周波電力増幅器２０介して電源２２に接続してあ
る。そして、高周波電力増幅器２０は、周波数シンセサ
イザ２４が発するパルス周期を、高周波トランスミツシ
ヨン２６、振幅変調器２８を介して受け、高周波電圧を
照射磁場コイル１８に印加する。また、照射磁場コイル
１８は、Ｘ傾斜磁場駆動器３０、Ｙ傾斜磁場駆動器３
２、Ｚ傾斜磁場駆動器３４に接続されており、インター
フエイス３６を介して各傾斜磁場駆動器が接続してある
計算機３８により、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の傾斜磁場を発生す
るようになつている。
一方、照射磁場コイル１８の内側には、受信コイル４０
が配設してあり、被検体１６からの核磁気共鳴信号を検
出できるようになつている。そして、受信コイル４０が
検出した核磁気共鳴信号は、信号増幅器４２、高周波受
信器４４を介して、位相検出器４６に入力される。位相
検波器４６は、高周波トランスミツシヨン２６と接続し
ており、照射磁場コイル１８に印加された電圧の周波
数、すなわち高周波磁場の周波数と共鳴信号とを対応さ
せ、オーデオアンプ・フイルタ４８に入力する。オーデ
オアンプ・フイルタ４８は、所定の核磁気共鳴信号を選
択し、Ａ／Ｄ変換器５０、インターフエイス３６を介し
てデイスプレイ５２に表示する。なお、第３図に示した
符号５４は、計算機３８を操作する操作卓である。
が配設してあり、被検体１６からの核磁気共鳴信号を検
出できるようになつている。そして、受信コイル４０が
検出した核磁気共鳴信号は、信号増幅器４２、高周波受
信器４４を介して、位相検出器４６に入力される。位相
検波器４６は、高周波トランスミツシヨン２６と接続し
ており、照射磁場コイル１８に印加された電圧の周波
数、すなわち高周波磁場の周波数と共鳴信号とを対応さ
せ、オーデオアンプ・フイルタ４８に入力する。オーデ
オアンプ・フイルタ４８は、所定の核磁気共鳴信号を選
択し、Ａ／Ｄ変換器５０、インターフエイス３６を介し
てデイスプレイ５２に表示する。なお、第３図に示した
符号５４は、計算機３８を操作する操作卓である。
いま、被検体としての試料１が第４図に示すように配置
されており、Ｚ軸が静磁場Ｈ０の磁束方向を示すものと
する。Ｘ，Ｙ軸は、Ｚ軸と垂直でかつ互いに直交する２
軸を意味する。本実施例では、説明の簡単化のためＸ軸
方向についての選択的飽和を説明するが、他の軸方向に
ついても同じ議論が適応できる。第４図中のハツチング
を施した部分（Ａ−Ｂ）が目的領域である。そして、第
２図（Ａ）は、第４図の矢印５６方向から見た図であ
る。
されており、Ｚ軸が静磁場Ｈ０の磁束方向を示すものと
する。Ｘ，Ｙ軸は、Ｚ軸と垂直でかつ互いに直交する２
軸を意味する。本実施例では、説明の簡単化のためＸ軸
方向についての選択的飽和を説明するが、他の軸方向に
ついても同じ議論が適応できる。第４図中のハツチング
を施した部分（Ａ−Ｂ）が目的領域である。そして、第
２図（Ａ）は、第４図の矢印５６方向から見た図であ
る。
傾斜磁場が作用していないときは、第２図（Ａ）に示さ
れるように、試料１の磁化ベクトルは、全領域にわたつ
てＺ方向を向いている。そこで、Ｘ軸に沿つた位置によ
り磁場強度の異なる傾斜磁場Ｇｘを印加する。次に、目
的領域Ａ〜Ｂに対して９０゜パルス選択照射を行う。即
ち、Ａ点の磁場強度に対応する共鳴周波数と、Ｂ点の磁
場強度に対応する共鳴周波数の間の成分を集中的に持つ
た高周波磁場を印加することによつて、試料１の傾斜Ａ
〜Ｂの部分の磁化ベクトルを選択的に励起しＸ−Ｙ平面
に倒す。この時の概念図を第２図（Ｂ）に示す。
れるように、試料１の磁化ベクトルは、全領域にわたつ
てＺ方向を向いている。そこで、Ｘ軸に沿つた位置によ
り磁場強度の異なる傾斜磁場Ｇｘを印加する。次に、目
的領域Ａ〜Ｂに対して９０゜パルス選択照射を行う。即
ち、Ａ点の磁場強度に対応する共鳴周波数と、Ｂ点の磁
場強度に対応する共鳴周波数の間の成分を集中的に持つ
た高周波磁場を印加することによつて、試料１の傾斜Ａ
〜Ｂの部分の磁化ベクトルを選択的に励起しＸ−Ｙ平面
に倒す。この時の概念図を第２図（Ｂ）に示す。
選択照射を行つて領域Ａ〜Ｂの磁化ベクトルをＸ−Ｙ平
面上に倒した時、Ｘ−Ｙ平面上の磁化ベクトルは位相が
乱れている。これは、静磁場Ｈ０が完全に一様でないこ
とと、傾斜磁場を印加していることによる。そこで、位
相をそろえる必要がある。位相をそろえるには、エコー
を発生させる。このエコーは、傾斜磁場Ｇｘを再度印加
するとともに、１８０゜パルスを印加することにより行
う。この時、各領域の磁化ベクトルの向きは、第２図
（ｃ）の如くなる。
面上に倒した時、Ｘ−Ｙ平面上の磁化ベクトルは位相が
乱れている。これは、静磁場Ｈ０が完全に一様でないこ
とと、傾斜磁場を印加していることによる。そこで、位
相をそろえる必要がある。位相をそろえるには、エコー
を発生させる。このエコーは、傾斜磁場Ｇｘを再度印加
するとともに、１８０゜パルスを印加することにより行
う。この時、各領域の磁化ベクトルの向きは、第２図
（ｃ）の如くなる。
その後、第２図（Ｄ）に示すように、非選択９０゜パル
ス、即ち試料１の全体に９０゜パルスを印加し、領域Ａ
〜Ｂ間の磁化ベクトルをＺ軸方向に向け、その他の部分
の磁化ベクトルをＸ−Ｙ平面上に倒す。次に、磁場の不
均一性（ホモ・スポイルパルス）を与えるためにＧｚを
印加する。これによりＸ−Ｙ平面上の磁化ベクトルの成
分は、位相が乱れ消失し、領域Ａ〜Ｂ以外領域の核スピ
ンを飽和させることができる（第２図（Ｅ））。
ス、即ち試料１の全体に９０゜パルスを印加し、領域Ａ
〜Ｂ間の磁化ベクトルをＺ軸方向に向け、その他の部分
の磁化ベクトルをＸ−Ｙ平面上に倒す。次に、磁場の不
均一性（ホモ・スポイルパルス）を与えるためにＧｚを
印加する。これによりＸ−Ｙ平面上の磁化ベクトルの成
分は、位相が乱れ消失し、領域Ａ〜Ｂ以外領域の核スピ
ンを飽和させることができる（第２図（Ｅ））。
従つて、第２図（Ｆ）に示したように、試料１の磁化ベ
クトルのうち、Ａ〜Ｂの部分の磁化ベクトルのみを残す
ことができる。このため、目的領域以外から核磁気共鳴
の信号が発生せず、必要とするデータ数を少なくでき
る。
クトルのうち、Ａ〜Ｂの部分の磁化ベクトルのみを残す
ことができる。このため、目的領域以外から核磁気共鳴
の信号が発生せず、必要とするデータ数を少なくでき
る。
傾斜磁場Ｇｘ、高周波磁場の印加、エコーの発生タイミ
ングは、第１図に示すように行われる。ただし、Ｓ１，
Ｓ２，Ｓ３は、 であり、 Ｓ１＋Ｓ２＝Ｓ３ … （13） を満足するタイミングｔ５でＧｘの印加を止める。１８
０゜パルスの印加はｔ４で行い、エコーはｔ１〜ｔ４と
ｔ４〜ｔ６が等しくなるｔ６で発生させる。ｔ６で９０
゜パルスを印加する。
ングは、第１図に示すように行われる。ただし、Ｓ１，
Ｓ２，Ｓ３は、 であり、 Ｓ１＋Ｓ２＝Ｓ３ … （13） を満足するタイミングｔ５でＧｘの印加を止める。１８
０゜パルスの印加はｔ４で行い、エコーはｔ１〜ｔ４と
ｔ４〜ｔ６が等しくなるｔ６で発生させる。ｔ６で９０
゜パルスを印加する。
以上の操作の間に減衰する磁化ベクトルの大きさについ
て考察する。１８０゜パルスエコー法を採用しているた
めにｔ１〜ｔ６の間に減衰する量は、スピン−スピン飽
和時間であるＴ２による量である。Ｔ２を６０ｍsec 以
上とすると、ｔ１〜ｔ６を６ｍsec 以下で行えば１−ｌ
-6/60＝0.10の減衰量となり最大１０％であるｔ１〜ｔ
６は更に短かくすることが可能であるし、Ｔ２も一般に
は更に大きいこと考えると、実用上さしつかえないとい
える。
て考察する。１８０゜パルスエコー法を採用しているた
めにｔ１〜ｔ６の間に減衰する量は、スピン−スピン飽
和時間であるＴ２による量である。Ｔ２を６０ｍsec 以
上とすると、ｔ１〜ｔ６を６ｍsec 以下で行えば１−ｌ
-6/60＝0.10の減衰量となり最大１０％であるｔ１〜ｔ
６は更に短かくすることが可能であるし、Ｔ２も一般に
は更に大きいこと考えると、実用上さしつかえないとい
える。
以上の操作をＧＹやＧＺあるいは両方に対して行うこと
により、２次元あるいは３次元的に選択した目的領域以
外の磁化ベクトルの飽和を行うことができる。
により、２次元あるいは３次元的に選択した目的領域以
外の磁化ベクトルの飽和を行うことができる。
なお、実施例に示したエコー発生手段として、第５図に
示したようにｔ２とｔ３を一致させても良いし、第６図
に示したようにｔ１〜ｔ４の間を連続してＧｘを印加し
ても良い。ただし、第６図に示した場合は、次の条件を
満足する必要がある。
示したようにｔ２とｔ３を一致させても良いし、第６図
に示したようにｔ１〜ｔ４の間を連続してＧｘを印加し
ても良い。ただし、第６図に示した場合は、次の条件を
満足する必要がある。
また、実施例に示したエコー発生手段として第７図に示
したように、Ｇｘを印加しても良い。但し、 Ｓ１＋Ｓ３＝Ｓ２を満す。
したように、Ｇｘを印加しても良い。但し、 Ｓ１＋Ｓ３＝Ｓ２を満す。
実施例に示したエコー発生手段として第８図に示した様
に、Ｇｘの極性を切換えて印加してもよい。ただし、Ｓ
１＝Ｓ２である。
に、Ｇｘの極性を切換えて印加してもよい。ただし、Ｓ
１＝Ｓ２である。
実施例に示した１８０゜パルスは選択照射を行つてもよ
いし、非選択性のパルスを印加してもよい。
いし、非選択性のパルスを印加してもよい。
実施例に示したｔ６で印加する９０゜パルスの印加時間
が極めて短かく印加時間内での位相乱れが無視できる程
度の不均一磁場であれば、本来９０゜パルス印加終了以
後に印加する前記不均一磁場を、９０゜パルスと同時に
印加してもよい。その際、エコー発生のために印加して
い傾斜磁場と、前記不均磁場とを同一の傾斜磁場によつ
て行つてもよい。即ち、第９図に示すように前記９０゜
パルスの前後で連続して傾斜磁場を印加してもよい。
が極めて短かく印加時間内での位相乱れが無視できる程
度の不均一磁場であれば、本来９０゜パルス印加終了以
後に印加する前記不均一磁場を、９０゜パルスと同時に
印加してもよい。その際、エコー発生のために印加して
い傾斜磁場と、前記不均磁場とを同一の傾斜磁場によつ
て行つてもよい。即ち、第９図に示すように前記９０゜
パルスの前後で連続して傾斜磁場を印加してもよい。
以上説明した実施例では高周波磁場がＹ軸に沿つて印加
されたが、Ｘ−Ｙ平面上の軸であれば任意の方向でもよ
い。
されたが、Ｘ−Ｙ平面上の軸であれば任意の方向でもよ
い。
第１０図は、本発明の応用実施例のための説明図であ
る。
る。
先に示した選択的な飽和法をＸ，Ｙ軸のそれぞれについ
て行い、第１０図に示すように２次元的に試料の領域を
選択し、Ｚ軸方向にスライスする。その後、イメージン
グのために通常のスピンワープ法を行う。このスピンワ
ーク法は、Edelsteim WA，Hutchison JMS，Johnson G，
Redpath T．による“Spinwarp NMR imaging and applic
ations to human whole−body imaging”Phys．Med．Bi
o．（1980：２５：７５−７５６）に詳しい。
て行い、第１０図に示すように２次元的に試料の領域を
選択し、Ｚ軸方向にスライスする。その後、イメージン
グのために通常のスピンワープ法を行う。このスピンワ
ーク法は、Edelsteim WA，Hutchison JMS，Johnson G，
Redpath T．による“Spinwarp NMR imaging and applic
ations to human whole−body imaging”Phys．Med．Bi
o．（1980：２５：７５−７５６）に詳しい。
周波数エンコード方向をＸ、位相エンコード方向をＹと
すると、サンプリングデータ数Ｎｘは、（９）式に示し
たようにＸ軸方向の最大周波数max,x とすると、 となる。選択的飽和法によりＸの最大値が小さいため
max,x が小さくなり、Δを一定にするならばＮｘをな
くすることができる。一方、位相エンコード方向につい
ても同様にデータ点数、即ち位相エンコード回数を減ら
すことができる。還元すれば、スキヤン回数を減らすこ
とができる。計測時間Ｔは、スキヤン時間ｔSCAM、スキ
ヤン回数ｎとすると次式で示される。
すると、サンプリングデータ数Ｎｘは、（９）式に示し
たようにＸ軸方向の最大周波数max,x とすると、 となる。選択的飽和法によりＸの最大値が小さいため
max,x が小さくなり、Δを一定にするならばＮｘをな
くすることができる。一方、位相エンコード方向につい
ても同様にデータ点数、即ち位相エンコード回数を減ら
すことができる。還元すれば、スキヤン回数を減らすこ
とができる。計測時間Ｔは、スキヤン時間ｔSCAM、スキ
ヤン回数ｎとすると次式で示される。
Ｔ＝ｔSCAM×ｎ 従つて、スキヤン回数を減らすことができれば計測時間
を減らすことができる。このことは、被検者の拘束時間
を短縮でき、非検者の苦痛をやわらげることができるた
め、非常に大きいメリツトとなる。また、（９）式を変
形すると、 となる。選択的飽和法によりmax を小さくすると、Ｎ
を一定にするならば分解能Δを小さくすることができ
る。すなわち、分解農の精度を向上できる。
を減らすことができる。このことは、被検者の拘束時間
を短縮でき、非検者の苦痛をやわらげることができるた
め、非常に大きいメリツトとなる。また、（９）式を変
形すると、 となる。選択的飽和法によりmax を小さくすると、Ｎ
を一定にするならば分解能Δを小さくすることができ
る。すなわち、分解農の精度を向上できる。
次に、第２の応用例を説明する。
Ｘ方向に時間経過に伴い移動する試料に対して、本発明
による選択的飽和法をＸ軸について行う。適当な時間経
過した後、Ｘ軸方向の任意の点で、磁化ベクトルの励起
を行い、信号の検出を行う。選択的飽和法を行つてから
の経過時間と、Ｘ軸方向に関する信号検出位置からた試
料の移動速度を知ることができる。
による選択的飽和法をＸ軸について行う。適当な時間経
過した後、Ｘ軸方向の任意の点で、磁化ベクトルの励起
を行い、信号の検出を行う。選択的飽和法を行つてから
の経過時間と、Ｘ軸方向に関する信号検出位置からた試
料の移動速度を知ることができる。
以上に説明したように、本発明によれば、目的領域以外
の領域の核スピンを飽和させることにより、目的領域の
磁化ベクトルからのみ核磁化共鳴信号を得ることができ
る。
の領域の核スピンを飽和させることにより、目的領域の
磁化ベクトルからのみ核磁化共鳴信号を得ることができ
る。
第１図は本発明に係る核磁気共鳴イメージング装置の一
実施例を示す磁場印加のタイムチヤート、第２図は第１
図に示した実施例に伴う試料中の磁化ベクトルの向きを
示す模式図、第３図は本発明に係る核磁気共鳴装置の一
例を示す構成図、第４図は第２図に示した試料の磁場中
への配置状態を示す斜視図、第５図〜第９図は本発明に
係る核磁気共鳴信号検出方法の他の実施例を示す説明
図、第１０図は本発明の応用例を説明するための試料配
置状態を示す斜視図、第１１図は従来行われていた傾斜
磁場の選択照射法の説明図である。
実施例を示す磁場印加のタイムチヤート、第２図は第１
図に示した実施例に伴う試料中の磁化ベクトルの向きを
示す模式図、第３図は本発明に係る核磁気共鳴装置の一
例を示す構成図、第４図は第２図に示した試料の磁場中
への配置状態を示す斜視図、第５図〜第９図は本発明に
係る核磁気共鳴信号検出方法の他の実施例を示す説明
図、第１０図は本発明の応用例を説明するための試料配
置状態を示す斜視図、第１１図は従来行われていた傾斜
磁場の選択照射法の説明図である。
Claims (1)
- 【請求項１】試料に磁場を印加して核磁気共鳴を生じさ
せ、この共鳴信号を検出する核磁気共鳴イメージング装
置において、静磁場に直交する特定方向に沿って傾斜磁
場を印加する手段と、試料の目的領域の核スピンを選択
的に励起する手段と、前記選択励起された目的領域の核
スピンの位相の乱れを正して位相を揃えるようにエコー
を発生する手段と、前記位相が揃えられた核スピンを静
磁場方向に戻す手段と、前記目的領域以外の領域の核ス
ピンを傾斜磁場の印加により飽和させる手段と、を備え
たことを特徴とする核磁気共鳴イメージング装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60211782A JPH0620435B2 (ja) | 1985-09-25 | 1985-09-25 | 核磁気共鳴イメージング装置 |
| US07/059,879 US4814709A (en) | 1985-09-25 | 1986-09-25 | Method of selecting specific region of sample |
| PCT/JP1986/000492 WO1990007302A1 (fr) | 1985-09-25 | 1986-09-25 | Procede de selection de regions specifiques d'un echantillon |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60211782A JPH0620435B2 (ja) | 1985-09-25 | 1985-09-25 | 核磁気共鳴イメージング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6270741A JPS6270741A (ja) | 1987-04-01 |
| JPH0620435B2 true JPH0620435B2 (ja) | 1994-03-23 |
Family
ID=16611508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60211782A Expired - Lifetime JPH0620435B2 (ja) | 1985-09-25 | 1985-09-25 | 核磁気共鳴イメージング装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4814709A (ja) |
| JP (1) | JPH0620435B2 (ja) |
| WO (1) | WO1990007302A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3039298U (ja) * | 1996-10-29 | 1997-07-15 | 恵子 飯野 | 火つきのよい束ねた墓参用線香 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2856732B2 (ja) * | 1987-02-20 | 1999-02-10 | 株式会社東芝 | 磁気共鳴イメージング装置 |
| DE3811066A1 (de) * | 1988-03-31 | 1989-10-12 | Philips Patentverwaltung | Kernresonanz-spektrometer |
| US5023554A (en) * | 1989-05-22 | 1991-06-11 | The Reagents Of The University Of California | Fringe field MRI |
| US5467016A (en) * | 1993-04-20 | 1995-11-14 | Siemens Medical Systems, Inc. | Saturation selective spectroscopic imaging |
| US5657758A (en) * | 1994-04-08 | 1997-08-19 | The United States Of America As Represented By The Secretary, Department Of Health And Human Services | Method and system for multidimensional localization and for rapid magnetic resonance spectroscopic imaging |
| US5709208A (en) * | 1994-04-08 | 1998-01-20 | The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services | Method and system for multidimensional localization and for rapid magnetic resonance spectroscopic imaging |
| US6486668B1 (en) * | 2000-11-20 | 2002-11-26 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | Preparatory pulse sequence for suppression of artifacts in MR images |
| JP5762293B2 (ja) * | 2008-10-13 | 2015-08-12 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | Ｔ２＊コントラストのためのフロー非感応性磁化プレパレーションパルス |
| DE102011080793B4 (de) | 2011-08-11 | 2013-05-29 | Siemens Aktiengesellschaft | MR-Verfahren mit flexibler Anpassung von Aufnahme- und Auswertungsparametern für Teilbereiche eines Zielvolumens |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60887Y2 (ja) * | 1980-06-24 | 1985-01-11 | 吉田精工株式会社 | 歯科用寒天印象材の粉砕溶融装置 |
| US4563647A (en) * | 1982-06-09 | 1986-01-07 | Picker International Limited | Nuclear magnetic resonance methods and apparatus |
| JPS6012574A (ja) * | 1983-07-01 | 1985-01-22 | 日立米沢電子株式会社 | 液晶電子万能カレンダ− |
| NL8502223A (nl) * | 1985-08-12 | 1987-03-02 | Philips Nv | Werkwijze voor het selektief exciteren van een volume in een objekt. |
-
1985
- 1985-09-25 JP JP60211782A patent/JPH0620435B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1986
- 1986-09-25 WO PCT/JP1986/000492 patent/WO1990007302A1/ja not_active Ceased
- 1986-09-25 US US07/059,879 patent/US4814709A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3039298U (ja) * | 1996-10-29 | 1997-07-15 | 恵子 飯野 | 火つきのよい束ねた墓参用線香 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6270741A (ja) | 1987-04-01 |
| US4814709A (en) | 1989-03-21 |
| WO1990007302A1 (fr) | 1990-07-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100370948C (zh) | 磁共振成像方法和磁共振成像系统 | |
| JPH0349257B2 (ja) | ||
| JP3924533B2 (ja) | Ｍｒ画像のアーチファクトを抑制するための予備パルスシーケンス | |
| JP2755125B2 (ja) | Ｍｒイメージング装置 | |
| EP0624339A2 (en) | An apparatus for and method of exciting magnetic resonance in a limited subregion of an examination region | |
| US4716367A (en) | Creation and use of a moving reference frame for NMR imaging of flow | |
| JP2642362B2 (ja) | 磁気共鳴映像装置 | |
| US4845430A (en) | Magnetic resonance imaging system | |
| US7405565B2 (en) | MRI apparatus and method for performing spatial selective saturation | |
| US4814709A (en) | Method of selecting specific region of sample | |
| JPH0581137B2 (ja) | ||
| US4703271A (en) | NMR tomographic apparatus | |
| JPH0399632A (ja) | 磁気共鳴イメージング装置 | |
| EP0109517B1 (en) | Nuclear magnetic resonance diagnostic apparatus | |
| JP2921115B2 (ja) | 核磁気共鳴検査装置 | |
| JPH0479938A (ja) | 磁気共鳴信号収集方法 | |
| JP2696995B2 (ja) | Ｍｒイメージング装置 | |
| JP2677147B2 (ja) | Ｍｒイメージング装置 | |
| JP2703888B2 (ja) | 磁気共鳴イメージング装置 | |
| JP2677601B2 (ja) | 磁気共鳴映像装置 | |
| JPS60201242A (ja) | Νｍｒ断層像撮影装置 | |
| JP2004254884A (ja) | 磁気共鳴撮影装置 | |
| JPH0767443B2 (ja) | 磁気共鳴イメージング方法 | |
| JPH0245037A (ja) | 磁気共鳴イメージング装置 | |
| JP2961373B2 (ja) | 核磁気共鳴画像診断装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |