JPH0630909A - 磁気共鳴イメージング方法 - Google Patents
磁気共鳴イメージング方法Info
- Publication number
- JPH0630909A JPH0630909A JP4186551A JP18655192A JPH0630909A JP H0630909 A JPH0630909 A JP H0630909A JP 4186551 A JP4186551 A JP 4186551A JP 18655192 A JP18655192 A JP 18655192A JP H0630909 A JPH0630909 A JP H0630909A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic field
- resonance imaging
- spin
- magnetic resonance
- disturbance
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- Pending
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- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】局所的な磁場の乱れを画像化するために、代謝
変化前後で、９０度パルスに続く１８０度パルスをＴＥ
／２で印加するスピンエコーシーケンスと１８０度パル
スをＴＥ／２より一定時間前または後にズラしたスピン
エコーシーケンスのそれぞれ２種類のシーケンスで計測
を行う。代謝変化前に計測した２種類の信号より磁場の
乱れを位相図として画像化し、さらに、代謝変化後に計
測した２種類の信号より同様の方法で位相図を得る。こ
の位相図間の差分より代謝変化を画像化する。 【効果】代謝変化に伴う局所的な磁場の乱れを位相図と
して画像化することで無侵襲に体内の代謝変化を画像化
することができ、代謝活性部位を同定することができ
る。
変化前後で、９０度パルスに続く１８０度パルスをＴＥ
／２で印加するスピンエコーシーケンスと１８０度パル
スをＴＥ／２より一定時間前または後にズラしたスピン
エコーシーケンスのそれぞれ２種類のシーケンスで計測
を行う。代謝変化前に計測した２種類の信号より磁場の
乱れを位相図として画像化し、さらに、代謝変化後に計
測した２種類の信号より同様の方法で位相図を得る。こ
の位相図間の差分より代謝変化を画像化する。 【効果】代謝変化に伴う局所的な磁場の乱れを位相図と
して画像化することで無侵襲に体内の代謝変化を画像化
することができ、代謝活性部位を同定することができ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、核磁気共鳴現象を利用
した断層像撮影装置(以下「ＭＲＩ」と言う)に係り、特
に体内の代謝変化を映像化する際のイメージング方法に
関する。
した断層像撮影装置(以下「ＭＲＩ」と言う)に係り、特
に体内の代謝変化を映像化する際のイメージング方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、磁気共鳴イメージングにおいて、
代謝を映像化する方法は、「サイエンス、１，ノーベン
バー，１９９１，第２５４号、第６２１頁から第７６８
頁(Science, 1 November 1991, Vol. 254, 621-768）」
に詳しく論じられている。従来より外的刺激により代謝
が活発に行われるとその部分に血液が多く集まることが
知られている。そこで、代謝の過程を映像化するため、
造影剤を血管から注入し造影剤による強調度合いを超高
速撮影法の１手法であるエコープラナー法により計測し
映像化する。
代謝を映像化する方法は、「サイエンス、１，ノーベン
バー，１９９１，第２５４号、第６２１頁から第７６８
頁(Science, 1 November 1991, Vol. 254, 621-768）」
に詳しく論じられている。従来より外的刺激により代謝
が活発に行われるとその部分に血液が多く集まることが
知られている。そこで、代謝の過程を映像化するため、
造影剤を血管から注入し造影剤による強調度合いを超高
速撮影法の１手法であるエコープラナー法により計測し
映像化する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、造
影剤を血管より注入するため被検者に対する危険性が高
く、通常の撮影と同等には行えないという問題があっ
た。
影剤を血管より注入するため被検者に対する危険性が高
く、通常の撮影と同等には行えないという問題があっ
た。
【０００４】本発明の目的は、造影剤等を必要とせず被
検者に対して無侵襲な撮影法により被検者の代謝変化を
画像化することにある。
検者に対して無侵襲な撮影法により被検者の代謝変化を
画像化することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、外的刺激により代謝が活性化した部位に血液が集ま
り、血液中の常磁性物質による局所的な磁場の乱れを画
像化する。そのために、代謝変化の前後で９０度パルス
に続く１８０度パルスをＴＥ／２で印加するスピンエコ
ーシーケンスと１８０度パルスをＴＥ／２より一定時間
前または後にズラしたスピンエコーシーケンスの２種類
のシーケンスで計測を行い、その差分から代謝変化を画
像化する。さらに、この時問題となる計測時の装置状態
等から生じる一定の位相オフセットは、２種類のシーケ
ンスで計測した信号間で補正するようにしたものであ
る。
に、外的刺激により代謝が活性化した部位に血液が集ま
り、血液中の常磁性物質による局所的な磁場の乱れを画
像化する。そのために、代謝変化の前後で９０度パルス
に続く１８０度パルスをＴＥ／２で印加するスピンエコ
ーシーケンスと１８０度パルスをＴＥ／２より一定時間
前または後にズラしたスピンエコーシーケンスの２種類
のシーケンスで計測を行い、その差分から代謝変化を画
像化する。さらに、この時問題となる計測時の装置状態
等から生じる一定の位相オフセットは、２種類のシーケ
ンスで計測した信号間で補正するようにしたものであ
る。
【０００６】
【作用】外的刺激により代謝が活性化した部位には、血
液が集まり局所的な血流量が変化する。血液はヘモグロ
ビン等の常磁性物質を含んでいるため、血流量が他の部
分より多くなった部分では局所的な磁場の乱れが生じ
る。この局所的な磁場の乱れを画像化するために、代謝
変化前後で、９０度パルスに続く１８０度パルスをＴＥ
／２で印加するスピンエコーシーケンスと１８０度パル
スをＴＥ／２より一定時間前または後にズラしたスピン
エコーシーケンスのそれぞれ２種類のシーケンスで計測
を行う。代謝変化前に計測した２種類の信号より磁場の
乱れを位相図として画像化し、さらに、代謝変化後に計
測した２種類の信号より同様の方法で位相図を得る。こ
の位相図間の差分より代謝変化を画像化する。
液が集まり局所的な血流量が変化する。血液はヘモグロ
ビン等の常磁性物質を含んでいるため、血流量が他の部
分より多くなった部分では局所的な磁場の乱れが生じ
る。この局所的な磁場の乱れを画像化するために、代謝
変化前後で、９０度パルスに続く１８０度パルスをＴＥ
／２で印加するスピンエコーシーケンスと１８０度パル
スをＴＥ／２より一定時間前または後にズラしたスピン
エコーシーケンスのそれぞれ２種類のシーケンスで計測
を行う。代謝変化前に計測した２種類の信号より磁場の
乱れを位相図として画像化し、さらに、代謝変化後に計
測した２種類の信号より同様の方法で位相図を得る。こ
の位相図間の差分より代謝変化を画像化する。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面にて詳細に説明
する。
する。
【０００８】図１に本発明の一実施例であるＭＲＩ装置
の構成概要を示すブロック図を示す。図において１０１
は、均一な静磁場を発生させる磁石、１０２は、被検体
内で核磁気共鳴を生じさせるための高周波磁場を発生さ
せる励起システム、１０３は、被検体から発生する信号
を受信し検波した後、Ａ／Ｄ変換する受信システム、１
０４は、磁場の強さをＸ，Ｙ，Ｚ方向にそれぞれ独立に
線形に変化させることが可能な傾斜磁場発生システム、
１０５は、計測システムからの計測データを基に画像再
生に必要な各種演算を行う画像処理システム、１０６
は、上記構成における各システムの動作タイミングをコ
ントロールするシーケンス制御システム、１０７は、高
周波の送受信に使用するプローブ、１０８は、オペレー
ションを行う操作卓である。
の構成概要を示すブロック図を示す。図において１０１
は、均一な静磁場を発生させる磁石、１０２は、被検体
内で核磁気共鳴を生じさせるための高周波磁場を発生さ
せる励起システム、１０３は、被検体から発生する信号
を受信し検波した後、Ａ／Ｄ変換する受信システム、１
０４は、磁場の強さをＸ，Ｙ，Ｚ方向にそれぞれ独立に
線形に変化させることが可能な傾斜磁場発生システム、
１０５は、計測システムからの計測データを基に画像再
生に必要な各種演算を行う画像処理システム、１０６
は、上記構成における各システムの動作タイミングをコ
ントロールするシーケンス制御システム、１０７は、高
周波の送受信に使用するプローブ、１０８は、オペレー
ションを行う操作卓である。
【０００９】図２に、本発明を実施する２つのパルスシ
ーケンスの一実施例を示す。
ーケンスの一実施例を示す。
【００１０】（ａ）は、通常のスピンエコー法のパルス
シーケンスであり、９０度−１８０度パルスにおいて、
１８０度パルスはＴＥ／２に設定し、高周波パルスによ
るエコー信号と傾斜磁場の反転によるエコー信号が同一
時点で信号を形成する。
シーケンスであり、９０度−１８０度パルスにおいて、
１８０度パルスはＴＥ／２に設定し、高周波パルスによ
るエコー信号と傾斜磁場の反転によるエコー信号が同一
時点で信号を形成する。
【００１１】２０３，２０４は、撮影領域を選択するた
めの傾斜磁場であり、２０５が位相エンコード用傾斜磁
場である。２０６，２０７は周波数エンコード用傾斜磁
場である。２０１，２０２は、スピンを励起するための
高周波パルスであり、それぞれ９０度パルスと１８０度
パルスである。
めの傾斜磁場であり、２０５が位相エンコード用傾斜磁
場である。２０６，２０７は周波数エンコード用傾斜磁
場である。２０１，２０２は、スピンを励起するための
高周波パルスであり、それぞれ９０度パルスと１８０度
パルスである。
【００１２】（ｂ）は、１８０度パルスを通常のスピン
エコーシーケンスの印加タイミングよりΔτだけズラし
たものである。２０８，２０９は、スピンを励起するた
めの高周波パルスであり、それぞれ９０度パルスと１８
０度パルスである。この場合、高周波パルスによるエコ
ー信号と傾斜磁場の反転によるエコー信号の形成時点が
異なる。通常のスピンエコーの信号には、磁場の不均一
は反映されないが、（ｂ）の様なパルスシーケンスを使
うことで信号に磁場の不均一を反映させることができ
る。さて、図１．のパルスシーケンスで計測される信号
は（数１）式の様に表わすことができる。
エコーシーケンスの印加タイミングよりΔτだけズラし
たものである。２０８，２０９は、スピンを励起するた
めの高周波パルスであり、それぞれ９０度パルスと１８
０度パルスである。この場合、高周波パルスによるエコ
ー信号と傾斜磁場の反転によるエコー信号の形成時点が
異なる。通常のスピンエコーの信号には、磁場の不均一
は反映されないが、（ｂ）の様なパルスシーケンスを使
うことで信号に磁場の不均一を反映させることができ
る。さて、図１．のパルスシーケンスで計測される信号
は（数１）式の様に表わすことができる。
【００１３】 Ｓ(x,y)=ρ(x,y)exp{-iγＥ(x,y)Δτ+iθ} …（数１） ここで、ρ(ｘ，ｙ)はプロトン密度、γは核磁気回転比
であり、Ｅ(ｘ，ｙ)は、静磁場の不均一と撮影対象内の
透磁率に依存する磁場不均一を表わす。さらに、θは計
測時の装置状態等から生じる一定の位相オフセットであ
る。
であり、Ｅ(ｘ，ｙ)は、静磁場の不均一と撮影対象内の
透磁率に依存する磁場不均一を表わす。さらに、θは計
測時の装置状態等から生じる一定の位相オフセットであ
る。
【００１４】ここで、外的刺激を加える前に（ａ）のシ
ーケンスと（ｂ）のシーケンスで計測した信号をそれぞ
れＳ10，Ｓ1 とすると、Ｓ10は（数１）式においてΔτ
＝０とすれば良いので、 Ｓ10(x,y)=ρ(x,y)exp(iθ1) …（数２） と表わすことができる。そして、Ｓ1は、Δτ＝τ1とす
ると、 Ｓ1(x,y)=ρ(x,y)exp{-iγＥ(x,y)τ1+iθ1} …（数３） と表わせる。
ーケンスと（ｂ）のシーケンスで計測した信号をそれぞ
れＳ10，Ｓ1 とすると、Ｓ10は（数１）式においてΔτ
＝０とすれば良いので、 Ｓ10(x,y)=ρ(x,y)exp(iθ1) …（数２） と表わすことができる。そして、Ｓ1は、Δτ＝τ1とす
ると、 Ｓ1(x,y)=ρ(x,y)exp{-iγＥ(x,y)τ1+iθ1} …（数３） と表わせる。
【００１５】同様に、外的刺激を加えた後の（ａ)，
(ｂ）それぞれのシーケンスで計測した信号Ｓ20，Ｓ2
は、次の様に表わすことができる。
(ｂ）それぞれのシーケンスで計測した信号Ｓ20，Ｓ2
は、次の様に表わすことができる。
【００１６】 Ｓ20(x,y)=ρ(x,y)exp(iθ2) …（数４） Ｓ2(x,y)=ρ(x,y)exp{-iγＥ′(x,y)τ1+iθ2} …（数５） ここで、Ｅ′(ｘ，ｙ)は、外的刺激を加えられた後の計
測時の磁場不均一であり、刺激により新たに生じた透磁
率変化による不均一Ｅｐを使い（数６）式の様に表わす
ことができる。
測時の磁場不均一であり、刺激により新たに生じた透磁
率変化による不均一Ｅｐを使い（数６）式の様に表わす
ことができる。
【００１７】 Ｅ′(x,y)＝Ｅ(x,y)＋Ｅｐ(x,y) …（数６） つまり、Ｅｐ(ｘ，ｙ)を求めることが外的刺激に対し、
活動した脳の部位を画像化することである。以下そのた
めの計算法を示す。
活動した脳の部位を画像化することである。以下そのた
めの計算法を示す。
【００１８】Ｓ10，Ｓ1 より、 Ｓ1′(x,y)＝Ｓ1×Ｓ10*／｜Ｓ10｜＝ρ(x,y)exp{-iγＥ(x,y)τ1} γＥ(x,y)τ1＝ａｒｇ［Ｓ1′(x,y)］ …（数７） したがって Ｅ(x,y)＝（１／γτ1）ａｒｇ［Ｓ1′(x,y)］ …（数８） 次に、Ｓ20，Ｓ2より Ｓ2′(x,y)＝Ｓ2×Ｓ20*／｜Ｓ20｜＝ρ(x,y)exp{-iγＥ′(x,y)τ2} γＥ′(x,y)τ1＝ａｒｇ［Ｓ2′(x,y)］ …（数９） したがって、 Ｅ′(x,y)＝（１／γτ1）ａｒｇ［Ｓ2′(x,y)］ …（数10） ここで（数６）式より Ｅｐ(x,y)＝Ｅ′(x,y)−Ｅ(x,y) …（数11） であるので、（数１１）式に（数８)，(数１０）式を代
入して Ｅｐ(x,y)＝(1/γτ1)｛arg[S2′(x,y)]−arg[S1′(x,y)]｝ …（数12） （数12）式により求められたＥｐ(ｘ，ｙ)が刺激により
活性化された部位を表わす。
入して Ｅｐ(x,y)＝(1/γτ1)｛arg[S2′(x,y)]−arg[S1′(x,y)]｝ …（数12） （数12）式により求められたＥｐ(ｘ，ｙ)が刺激により
活性化された部位を表わす。
【００１９】図３に画像処理過程の表わすブロックダイ
ヤグラムを示す。計算法は上記に示す通りである。
ヤグラムを示す。計算法は上記に示す通りである。
【００２０】
【発明の効果】本発明は、以上説明してきたように構成
されているので以下に記載されるような効果を奏する。
代謝変化に伴う部位の血流量変化を局所的な磁場の乱れ
として計測し、無侵襲で体内の代謝変化を画像化でき
る。
されているので以下に記載されるような効果を奏する。
代謝変化に伴う部位の血流量変化を局所的な磁場の乱れ
として計測し、無侵襲で体内の代謝変化を画像化でき
る。
【図１】本発明のイメージング方法が適用される磁気共
鳴イメージング装置（ＭＲＩ）の構成を示すブロックダ
イヤグラムである。
鳴イメージング装置（ＭＲＩ）の構成を示すブロックダ
イヤグラムである。
【図２】本発明の磁気共鳴イメージング方法の一実施例
のパルスシーケンスである。
のパルスシーケンスである。
【図３】本発明の磁気共鳴イメージング方法における画
像処理過程を示すブロックダイヤグラムである。
像処理過程を示すブロックダイヤグラムである。
１０１…磁石、１０２…励起システム、１０３…受信シ
ステム、１０４…傾斜磁場発生システム、１０５…画像
処理システム、１０６…シーケンス制御システム、１０
７…プローブ、１０８…操作卓。
ステム、１０４…傾斜磁場発生システム、１０５…画像
処理システム、１０６…シーケンス制御システム、１０
７…プローブ、１０８…操作卓。
Claims (6)
- 【請求項１】体内の特定部位のスピンを励起させる手段
と前記励起したスピンに位相変化を与える位相エンコー
ド傾斜磁場を印加する手段と、傾斜磁場を印加しながら
エコー信号を計測する手段と、前記励起からエコー信号
計測までの手順を位相エンコード傾斜磁場を変化させな
がら繰り返し行い、２次元（３次元）のエコー信号を計
測する手段と前記２次元（３次元）エコー信号を用いて
画像を再生する手段を持つ磁気共鳴イメージング装置に
おいて、測定対象の代謝変化に伴う局所的な磁場の乱れ
を画像化することで測定対象の代謝が行われている部位
を同定し画像化することを特徴とする磁気共鳴イメージ
ング方法。 - 【請求項２】請求項１において、代謝の変化に伴う局所
的な磁場の乱れをスピンの位相の乱れとして画像化する
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング方法。 - 【請求項３】請求項１において、信号計測手段及び再生
手段をフーリエ変換法とし、代謝の変化に伴う局所的な
磁場の乱れをフーリエ変換により得られるスピンの位相
図上の乱れとして画像化することを特徴とする磁気共鳴
イメージング方法。 - 【請求項４】請求項１において、信号計測のための撮影
シーケンスとして、２種類のスピンエコーシーケンスを
用い、第１のシーケンスは９０度パルスに続く１８０度
パルスをＴＥ／２で印加するものとし、第２のシーケン
スはその１８０度パルスをＴＥ／２より一定時間前また
は後にズラしたシーケンスとすることを特徴とする磁気
共鳴イメージング方法。 - 【請求項５】請求項４において、２種類のスピンエコー
シーケンスを使い、代謝変化の前後でそれぞれ計測を行
い、その差分として代謝変化を画像化することを特徴と
する磁気共鳴イメージング方法。 - 【請求項６】請求項４において、２種類のスピンエコー
シーケンスで計測した信号を使い、計測時の装置状態等
から生じる一定の位相オフセットを補正することを特徴
とする磁気共鳴イメージング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4186551A JPH0630909A (ja) | 1992-07-14 | 1992-07-14 | 磁気共鳴イメージング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4186551A JPH0630909A (ja) | 1992-07-14 | 1992-07-14 | 磁気共鳴イメージング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0630909A true JPH0630909A (ja) | 1994-02-08 |
Family
ID=16190498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4186551A Pending JPH0630909A (ja) | 1992-07-14 | 1992-07-14 | 磁気共鳴イメージング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0630909A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019217286A (ja) * | 2018-06-20 | 2019-12-26 | アスペクト イメージング リミテッド | 組織を撮像するためのシステムおよび方法 |
-
1992
- 1992-07-14 JP JP4186551A patent/JPH0630909A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019217286A (ja) * | 2018-06-20 | 2019-12-26 | アスペクト イメージング リミテッド | 組織を撮像するためのシステムおよび方法 |
| JP2023156431A (ja) * | 2018-06-20 | 2023-10-24 | アスペクト イメージング リミテッド | 組織を撮像するためのシステムおよび方法 |
| US12529742B2 (en) | 2018-06-20 | 2026-01-20 | Aspect Imaging Ltd. | System and method for imaging tissue |
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