JPH1176193A - 磁気共鳴診断装置 - Google Patents
磁気共鳴診断装置Info
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- JPH1176193A JPH1176193A JP9245350A JP24535097A JPH1176193A JP H1176193 A JPH1176193 A JP H1176193A JP 9245350 A JP9245350 A JP 9245350A JP 24535097 A JP24535097 A JP 24535097A JP H1176193 A JPH1176193 A JP H1176193A
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- water
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- 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
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- G—PHYSICS
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の目的は、診断対象領域に脂肪と水の一
方が存在しない又は両者の存在比が極端に相違するよう
な場合であっても、脂肪又は水の共鳴周波数を計測する
ことが可能な磁気共鳴診断装置を提供することである。 【解決手段】本発明の磁気共鳴診断装置は、脂肪のプロ
トンスピンと水のプロトンスピンとの縦緩和時間の相違
に基づいて、脂肪のプロトンスピンを選択的に抑制し、
この抑制後に、水のプロトンスピンから磁気共鳴信号を
発生させ収集し、この磁気共鳴信号をフーリエ変換して
得られた周波数スペクトラムに基づいて水のプロトンス
ピンが共鳴する共鳴周波数を計測する。
方が存在しない又は両者の存在比が極端に相違するよう
な場合であっても、脂肪又は水の共鳴周波数を計測する
ことが可能な磁気共鳴診断装置を提供することである。 【解決手段】本発明の磁気共鳴診断装置は、脂肪のプロ
トンスピンと水のプロトンスピンとの縦緩和時間の相違
に基づいて、脂肪のプロトンスピンを選択的に抑制し、
この抑制後に、水のプロトンスピンから磁気共鳴信号を
発生させ収集し、この磁気共鳴信号をフーリエ変換して
得られた周波数スペクトラムに基づいて水のプロトンス
ピンが共鳴する共鳴周波数を計測する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、脂肪や水の実際的
な共鳴周波数を周波数スペクトラムから計測する機能を
有する磁気共鳴診断装置に関する。
な共鳴周波数を周波数スペクトラムから計測する機能を
有する磁気共鳴診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気共鳴診断法は、よく知られているよ
うに、スピンの集団が一様な静磁場中に置かれたとき
に、その原子核に固有の磁気回転比と、その存在磁場強
度に応じた特定の周波数で回転する高周波磁場のエネル
ギーを共鳴的に吸収する現象を利用して、物質の化学的
および物理的な微視的情報を取得する手法である。
うに、スピンの集団が一様な静磁場中に置かれたとき
に、その原子核に固有の磁気回転比と、その存在磁場強
度に応じた特定の周波数で回転する高周波磁場のエネル
ギーを共鳴的に吸収する現象を利用して、物質の化学的
および物理的な微視的情報を取得する手法である。
【０００３】ところで、脂肪と水との共鳴周波数のずれ
（化学シフト；3.5ppm）を利用して脂肪又は水のプロト
ンスピンだけを選択的に励起するように周波数帯域を絞
り込んだいわゆる化学シフト選択パルス(chemical shif
t selective pulse)は、水のプロトンスピンだけをイメ
ージングする等の用途に活用されている。
（化学シフト；3.5ppm）を利用して脂肪又は水のプロト
ンスピンだけを選択的に励起するように周波数帯域を絞
り込んだいわゆる化学シフト選択パルス(chemical shif
t selective pulse)は、水のプロトンスピンだけをイメ
ージングする等の用途に活用されている。
【０００４】化学シフト選択を確実に行うためには、磁
場を十分均一にすることは勿論のこと、化学シフト選択
パルスの中心周波数を、水のプロトンスピンの共鳴周波
数に合わせることが肝要である。共鳴周波数は存在磁場
強度に依存して変化するので、実際に磁気共鳴信号を収
集して、それをフーリエ変換して得られる周波数スペク
トラムを解析することが必要とされる。
場を十分均一にすることは勿論のこと、化学シフト選択
パルスの中心周波数を、水のプロトンスピンの共鳴周波
数に合わせることが肝要である。共鳴周波数は存在磁場
強度に依存して変化するので、実際に磁気共鳴信号を収
集して、それをフーリエ変換して得られる周波数スペク
トラムを解析することが必要とされる。
【０００５】図７に、周波数スペクトラムの一例を示
す。脂肪の共鳴周波数は水の共鳴周波数より高いことか
ら、２つのピークの低い方の周波数が脂肪の共鳴周波数
Ｆ(fat) として、また高い方が水の共鳴周波数Ｆ(wate
r) として区別される。
す。脂肪の共鳴周波数は水の共鳴周波数より高いことか
ら、２つのピークの低い方の周波数が脂肪の共鳴周波数
Ｆ(fat) として、また高い方が水の共鳴周波数Ｆ(wate
r) として区別される。
【０００６】しかし、診断対象領域に脂肪と水の一方が
存在しない又は両者の存在比が極端に相違するような場
合、周波数スペクトラム上では、認識可能なピークは１
つしか現れない。したがって、このような場合、ピーク
周波数を脂肪と水とで区別することが困難となってしま
う。
存在しない又は両者の存在比が極端に相違するような場
合、周波数スペクトラム上では、認識可能なピークは１
つしか現れない。したがって、このような場合、ピーク
周波数を脂肪と水とで区別することが困難となってしま
う。
【０００７】また、磁場不均一を補正するいわゆるシミ
ングでは磁場分布を計測することが必要であるが、脂肪
と水の化学シフトはこの分布に空間的な誤差を生じさ
せ、したがってシミング精度には限界があった。
ングでは磁場分布を計測することが必要であるが、脂肪
と水の化学シフトはこの分布に空間的な誤差を生じさ
せ、したがってシミング精度には限界があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、診断
対象領域に脂肪と水の一方が存在しない又は両者の存在
比が極端に相違するような場合であっても、脂肪又は水
の共鳴周波数を計測することが可能な磁気共鳴診断装置
を提供することである。
対象領域に脂肪と水の一方が存在しない又は両者の存在
比が極端に相違するような場合であっても、脂肪又は水
の共鳴周波数を計測することが可能な磁気共鳴診断装置
を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の磁気共鳴診断装
置は、脂肪のプロトンスピンと水のプロトンスピンとの
縦緩和時間の相違に基づいて、前記脂肪又は前記水のプ
ロトンスピンを選択的に抑制する抑制手段と、前記抑制
の後に、前記脂肪又は前記水のプロトンスピンから磁気
共鳴信号を発生させ収集する収集手段と、前記磁気共鳴
信号をフーリエ変換し、得られた周波数スペクトラムに
基づいて、前記脂肪のプロトンスピンの共鳴周波数と前
記水のプロトンスピンの共鳴周波数との少なくとも一方
を計測する計測手段とを具備する。
置は、脂肪のプロトンスピンと水のプロトンスピンとの
縦緩和時間の相違に基づいて、前記脂肪又は前記水のプ
ロトンスピンを選択的に抑制する抑制手段と、前記抑制
の後に、前記脂肪又は前記水のプロトンスピンから磁気
共鳴信号を発生させ収集する収集手段と、前記磁気共鳴
信号をフーリエ変換し、得られた周波数スペクトラムに
基づいて、前記脂肪のプロトンスピンの共鳴周波数と前
記水のプロトンスピンの共鳴周波数との少なくとも一方
を計測する計測手段とを具備する。
【００１０】磁気共鳴信号収集の前に、脂肪と水の一方
が抑制されるので、磁気共鳴信号をフーリエ変換して得
られる周波数スペクトラムには、１つのピークのみが現
れる。この１つのピークは、抑制されていない他方の共
鳴周波数に対応しており、抑制した一方の共鳴周波数と
は完全に区別することができる。
が抑制されるので、磁気共鳴信号をフーリエ変換して得
られる周波数スペクトラムには、１つのピークのみが現
れる。この１つのピークは、抑制されていない他方の共
鳴周波数に対応しており、抑制した一方の共鳴周波数と
は完全に区別することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
一実施形態を説明する。図１に、本実施形態に係る磁気
共鳴診断装置の構成を示す。被検体を収容できるように
円筒状の内部空間が形成された磁石装置１には、静磁場
コイル２、傾斜磁場コイルセット３、高周波磁場コイル
４が装備される。静磁場コイル２は、静磁場制御回路６
から電流の供給を受けて、円筒内部に静磁場を発生す
る。なお、静磁場の向きをＺ方向とする。傾斜磁場コイ
ルセット３は、ＸＹＺ各軸に対応する３つのコイルを有
し、傾斜磁場制御回路１４から各軸に対応する電流の供
給を受けて、Ｘ軸に沿って磁場強度が線形に変化するＸ
軸傾斜磁場、Ｙ軸に沿って磁場強度が線形に変化するＹ
軸傾斜磁場、Ｚ軸に沿って磁場強度が線形に変化するＺ
軸傾斜磁場をそれぞれ独立して発生する。Ｘ、Ｙ、Ｚ各
軸の傾斜磁場に対するリードアウト用傾斜磁場Ｇr 、位
相エンコード用傾斜磁場Ｇe 、スライス選択用傾斜磁場
Ｇs の対応関係は任意であり、またオブリーク撮影等で
は１対１で対応するとは限らない。
一実施形態を説明する。図１に、本実施形態に係る磁気
共鳴診断装置の構成を示す。被検体を収容できるように
円筒状の内部空間が形成された磁石装置１には、静磁場
コイル２、傾斜磁場コイルセット３、高周波磁場コイル
４が装備される。静磁場コイル２は、静磁場制御回路６
から電流の供給を受けて、円筒内部に静磁場を発生す
る。なお、静磁場の向きをＺ方向とする。傾斜磁場コイ
ルセット３は、ＸＹＺ各軸に対応する３つのコイルを有
し、傾斜磁場制御回路１４から各軸に対応する電流の供
給を受けて、Ｘ軸に沿って磁場強度が線形に変化するＸ
軸傾斜磁場、Ｙ軸に沿って磁場強度が線形に変化するＹ
軸傾斜磁場、Ｚ軸に沿って磁場強度が線形に変化するＺ
軸傾斜磁場をそれぞれ独立して発生する。Ｘ、Ｙ、Ｚ各
軸の傾斜磁場に対するリードアウト用傾斜磁場Ｇr 、位
相エンコード用傾斜磁場Ｇe 、スライス選択用傾斜磁場
Ｇs の対応関係は任意であり、またオブリーク撮影等で
は１対１で対応するとは限らない。
【００１２】高周波発信器１６は、発信周波数が可変の
タイプが採用され、コントローラ１３からの制御信号に
応じた発信周波数Ｆ0 で高周波信号を発振する。ゲート
回路１７は、高周波発信器１６からの高周波信号に対し
て、コントローラ１３からの制御信号に応じた時間幅Δ
Ｔで時間ゲートをかけ、またコントローラ１３からの制
御信号に応じて周波数変調をかけて、高周波パルスを出
力する。なお、時間幅ΔＴによって高周波磁場パルスの
フリップ角が調整され、周波数変調によって周波数帯域
が調整され得る。電力増幅器１８は、ゲート回路１７か
らの高周波パルスを増幅する。増幅された高周波パルス
は、デュプレクサ回路５を介して高周波磁場コイル４に
供給される。これにより、高周波磁場コイル４から周波
数Ｆ0 の高周波磁場パルスがパルス幅ΔＴで発生され
る。
タイプが採用され、コントローラ１３からの制御信号に
応じた発信周波数Ｆ0 で高周波信号を発振する。ゲート
回路１７は、高周波発信器１６からの高周波信号に対し
て、コントローラ１３からの制御信号に応じた時間幅Δ
Ｔで時間ゲートをかけ、またコントローラ１３からの制
御信号に応じて周波数変調をかけて、高周波パルスを出
力する。なお、時間幅ΔＴによって高周波磁場パルスの
フリップ角が調整され、周波数変調によって周波数帯域
が調整され得る。電力増幅器１８は、ゲート回路１７か
らの高周波パルスを増幅する。増幅された高周波パルス
は、デュプレクサ回路５を介して高周波磁場コイル４に
供給される。これにより、高周波磁場コイル４から周波
数Ｆ0 の高周波磁場パルスがパルス幅ΔＴで発生され
る。
【００１３】高周波磁場コイル４は、被検体内のプロト
ンスピンからの磁気共鳴信号を受信する。この磁気共鳴
信号は、プリアンプ１９を介して位相検波器２０に送ら
れ、ここで位相検波され、波形信号として波形メモリ２
１に記憶される。
ンスピンからの磁気共鳴信号を受信する。この磁気共鳴
信号は、プリアンプ１９を介して位相検波器２０に送ら
れ、ここで位相検波され、波形信号として波形メモリ２
１に記憶される。
【００１４】データ処理計算機１１は、波形メモリ２１
に記憶された波形信号を処理して、脂肪のプロトンスピ
ンの共鳴周波数と水のプロトンスピンの共鳴周波数との
少なくとも一方を計測し、またスペクトロスコピーや組
織画像（プロトン密度画像、Ｔ1 強調画像、Ｔ2 強調画
像等）等を生成する。診断情報は、表示装置１２に表示
され、オペレータに提供される。
に記憶された波形信号を処理して、脂肪のプロトンスピ
ンの共鳴周波数と水のプロトンスピンの共鳴周波数との
少なくとも一方を計測し、またスペクトロスコピーや組
織画像（プロトン密度画像、Ｔ1 強調画像、Ｔ2 強調画
像等）等を生成する。診断情報は、表示装置１２に表示
され、オペレータに提供される。
【００１５】コントローラ１３は、後述するようなパル
スシーケンスを実行するために、高周波磁場パルスの中
心周波数に対応する発振周波数を調整するための制御信
号を高周波発振器１６に供給し、高周波磁場パルスの発
生タイミング及びフリップ角を調整するための制御信号
をゲート回路１７に供給し、ＸＹＺ各軸に関する傾斜磁
場パルスの発生タイミング及び継続時間を調整するため
の制御信号を傾斜磁場制御回路１４に供給する。
スシーケンスを実行するために、高周波磁場パルスの中
心周波数に対応する発振周波数を調整するための制御信
号を高周波発振器１６に供給し、高周波磁場パルスの発
生タイミング及びフリップ角を調整するための制御信号
をゲート回路１７に供給し、ＸＹＺ各軸に関する傾斜磁
場パルスの発生タイミング及び継続時間を調整するため
の制御信号を傾斜磁場制御回路１４に供給する。
【００１６】データ処理計算機１１とコントローラ１３
とは、脂肪のプロトンスピンの共鳴周波数と水のプロト
ンスピンの共鳴周波数との少なくとも一方を計測するた
めの第１のモードと、第１のモードで計測された共鳴周
波数を使って脂肪又は水に関する被検体の診断情報を取
得するための第２のモードとで動作する。
とは、脂肪のプロトンスピンの共鳴周波数と水のプロト
ンスピンの共鳴周波数との少なくとも一方を計測するた
めの第１のモードと、第１のモードで計測された共鳴周
波数を使って脂肪又は水に関する被検体の診断情報を取
得するための第２のモードとで動作する。
【００１７】図２に、第１のモードに対応するパルスシ
ーケンスを示す。ここでは脂肪抑制として説明する。脂
肪抑制とは、脂肪のプロトンスピンから磁気共鳴信号が
実質的に出ないようにすることとして定義される。脂肪
抑制の方法としては、存在磁場の強度に依存しないで、
脂肪のプロトンスピンだけを選択的に抑制できる方法、
つまり選択飽和法のような高周波磁場パルス（化学シフ
ト選択パルス）で脂肪のプロトンスピンだけを選択的に
励起してディフェズするような方法ではなく脂肪のプロ
トンスピンと水のプロトンスピンとの縦緩和時間の相違
に基づいて脂肪のプロトンスピンだけを選択的に抑制す
るインバージョンリカバリー法（ＩＲ）が採用される。
ーケンスを示す。ここでは脂肪抑制として説明する。脂
肪抑制とは、脂肪のプロトンスピンから磁気共鳴信号が
実質的に出ないようにすることとして定義される。脂肪
抑制の方法としては、存在磁場の強度に依存しないで、
脂肪のプロトンスピンだけを選択的に抑制できる方法、
つまり選択飽和法のような高周波磁場パルス（化学シフ
ト選択パルス）で脂肪のプロトンスピンだけを選択的に
励起してディフェズするような方法ではなく脂肪のプロ
トンスピンと水のプロトンスピンとの縦緩和時間の相違
に基づいて脂肪のプロトンスピンだけを選択的に抑制す
るインバージョンリカバリー法（ＩＲ）が採用される。
【００１８】まず、高周波磁場パルス（インバージョン
パルス）６１が、フリップ角 180°で、スライス選択用
の傾斜磁場パルス６２と共に発生される。インバージョ
ンパルス６２の周波数帯域ΔＦは、図３に示すように、
特定のスライスの中心位置での計算上の存在磁場の強度
（静磁場強度＋傾斜磁場強度）と、プロトンスピン固有
の磁気回転比と、脂肪のプロトンスピンの化学シフトと
から、ラーモアの式にしたがって計算された抑制対象の
脂肪のプロトンスピンの共鳴周波数を中心周波数とした
比較的広帯域に調整される。これにより計算された共鳴
周波数と実際の共鳴周波数との間に誤差が存在していて
も、脂肪のプロトンスピンが反転される空間的範囲の中
心が、上記特定のスライスの中心位置から若干ずれるに
すぎず、少なくとも特定のスライス内の脂肪のプロトン
スピンの反転は達成される。
パルス）６１が、フリップ角 180°で、スライス選択用
の傾斜磁場パルス６２と共に発生される。インバージョ
ンパルス６２の周波数帯域ΔＦは、図３に示すように、
特定のスライスの中心位置での計算上の存在磁場の強度
（静磁場強度＋傾斜磁場強度）と、プロトンスピン固有
の磁気回転比と、脂肪のプロトンスピンの化学シフトと
から、ラーモアの式にしたがって計算された抑制対象の
脂肪のプロトンスピンの共鳴周波数を中心周波数とした
比較的広帯域に調整される。これにより計算された共鳴
周波数と実際の共鳴周波数との間に誤差が存在していて
も、脂肪のプロトンスピンが反転される空間的範囲の中
心が、上記特定のスライスの中心位置から若干ずれるに
すぎず、少なくとも特定のスライス内の脂肪のプロトン
スピンの反転は達成される。
【００１９】なお、抑制対象が水のプロトンスピンであ
れば、特定のスライスの中心位置での計算上の存在磁場
の強度（静磁場強度＋傾斜磁場強度）と、プロトンスピ
ン固有の磁気回転比と、水のプロトンスピンの化学シフ
ト（０）とから、ラーモアの式にしたがって計算された
抑制対象の水のプロトンスピンの共鳴周波数を中心周波
数とした比較的広帯域に調整される。
れば、特定のスライスの中心位置での計算上の存在磁場
の強度（静磁場強度＋傾斜磁場強度）と、プロトンスピ
ン固有の磁気回転比と、水のプロトンスピンの化学シフ
ト（０）とから、ラーモアの式にしたがって計算された
抑制対象の水のプロトンスピンの共鳴周波数を中心周波
数とした比較的広帯域に調整される。
【００２０】インバージョンパルス６２に続いて、イン
バージョンパルス６２のフリップ角の不完全性等に起因
して発生する横磁化成分を十分ディフェズするために、
いわゆるスポイラー用の傾斜磁場パルス６３〜６５が発
生される。
バージョンパルス６２のフリップ角の不完全性等に起因
して発生する横磁化成分を十分ディフェズするために、
いわゆるスポイラー用の傾斜磁場パルス６３〜６５が発
生される。
【００２１】次に、インバージョンパルス６２から、抑
制対象の脂肪のプロトンスピンの縦緩和時間に対応する
インターバルＴＩ(fat) を隔てて、磁気共鳴信号を発生
し、収集するためのパルスシーケンスが開始される。こ
のパルスシーケンスはスピンエコー法でも、励起後、傾
斜磁場の反転により次々とエコー（グラディエントエコ
ー）を発生させるフィールドエコー法でもよい。ここで
はスピンエコー法として説明する。
制対象の脂肪のプロトンスピンの縦緩和時間に対応する
インターバルＴＩ(fat) を隔てて、磁気共鳴信号を発生
し、収集するためのパルスシーケンスが開始される。こ
のパルスシーケンスはスピンエコー法でも、励起後、傾
斜磁場の反転により次々とエコー（グラディエントエコ
ー）を発生させるフィールドエコー法でもよい。ここで
はスピンエコー法として説明する。
【００２２】インバージョンパルス６２から、インター
バルＴＩ(fat) の後に、特定のスライス内の水のプロト
ンスピンを励起する（横磁化成分を発生させる）ための
高周波磁場パルス５１が、例えばフリップ角90°で、ス
ライス選択用の傾斜磁場パルス５２と共に発生される。
なお、５３は、傾斜磁場パルス５２に対応するリフェー
ズ用傾斜磁場パルスを表している。
バルＴＩ(fat) の後に、特定のスライス内の水のプロト
ンスピンを励起する（横磁化成分を発生させる）ための
高周波磁場パルス５１が、例えばフリップ角90°で、ス
ライス選択用の傾斜磁場パルス５２と共に発生される。
なお、５３は、傾斜磁場パルス５２に対応するリフェー
ズ用傾斜磁場パルスを表している。
【００２３】図４に示すように、上記インターバルＴＩ
(fat) は、高周波磁場パルス５１の発生時に脂肪のプロ
トンスピンの縦磁化成分が実質的に０になるように設定
される。水のプロトンスピンの縦緩和時間は脂肪のプロ
トンスピンの縦緩和時間とは相違するので、高周波磁場
パルス５１の発生時に水のプロトンスピンの縦磁化成分
は存在している。具体的には、インターバルＴＩ(fat)
は、インバージョンパルス６２のフリップ角をθ、脂肪
のプロトンスピンの縦緩和時間をＴ1 とすると、（１）
式を満たすように設定される。
(fat) は、高周波磁場パルス５１の発生時に脂肪のプロ
トンスピンの縦磁化成分が実質的に０になるように設定
される。水のプロトンスピンの縦緩和時間は脂肪のプロ
トンスピンの縦緩和時間とは相違するので、高周波磁場
パルス５１の発生時に水のプロトンスピンの縦磁化成分
は存在している。具体的には、インターバルＴＩ(fat)
は、インバージョンパルス６２のフリップ角をθ、脂肪
のプロトンスピンの縦緩和時間をＴ1 とすると、（１）
式を満たすように設定される。
【００２４】 １−（１− cosθ）exp(−ＴＩ(fat) ／Ｔ1) …（１） このようにインターバルＴＩ(fat) を設定することによ
り、脂肪のプロトンスピンだけを選択的に抑制すること
ができる。なお、抑制対象が水のプロトンスピンであれ
ば、上記インターバルは、高周波磁場パルス５１の発生
時に水のプロトンスピンの縦磁化成分が実質的に０にな
るようにＴＩ(water) に設定される。
り、脂肪のプロトンスピンだけを選択的に抑制すること
ができる。なお、抑制対象が水のプロトンスピンであれ
ば、上記インターバルは、高周波磁場パルス５１の発生
時に水のプロトンスピンの縦磁化成分が実質的に０にな
るようにＴＩ(water) に設定される。
【００２５】高周波磁場パルス５１から、ＴＥをエコー
時間として、ＴＥ／２を隔てて、特定のスライス内の水
のプロトンスピンの位相の進み遅れを逆転するための高
周波磁場パルス５４が、例えばフリップ角 180°で、ス
ライス選択用の傾斜磁場パルス５５と共に発生される。
時間として、ＴＥ／２を隔てて、特定のスライス内の水
のプロトンスピンの位相の進み遅れを逆転するための高
周波磁場パルス５４が、例えばフリップ角 180°で、ス
ライス選択用の傾斜磁場パルス５５と共に発生される。
【００２６】そして、エコー時間を中心として、エコー
信号が十分高いサンプリング周波数でサンプリングされ
る。このエコー信号は、データ処理計算機１１でフーリ
エ変換を施される。これにより、図５（ａ）に示すよう
な、周波数スペクトラムが得られる。周波数スペクトラ
ム上では、脂肪のプロトンスピンは抑制されているの
で、脂肪のプロトンスピンの共鳴周波数に対応するピー
クは現れず、水のプロトンスピンの共鳴周波数に対応す
るピークだけが現れる。この唯一のピークに対応する周
波数Ｆwater が、水の共鳴周波数として計測される。
信号が十分高いサンプリング周波数でサンプリングされ
る。このエコー信号は、データ処理計算機１１でフーリ
エ変換を施される。これにより、図５（ａ）に示すよう
な、周波数スペクトラムが得られる。周波数スペクトラ
ム上では、脂肪のプロトンスピンは抑制されているの
で、脂肪のプロトンスピンの共鳴周波数に対応するピー
クは現れず、水のプロトンスピンの共鳴周波数に対応す
るピークだけが現れる。この唯一のピークに対応する周
波数Ｆwater が、水の共鳴周波数として計測される。
【００２７】なお、水のプロトンスピンを抑制する場
合、図５（ｂ）に示すような、水のプロトンスピンの共
鳴周波数に対応するピークは現れず、脂肪のプロトンス
ピンの共鳴周波数に対応するピークだけが現れる。この
唯一のピークに対応する周波数Ｆfat が、脂肪の共鳴周
波数として計測される。なお、水の共鳴周波数Ｆwater
は、計測された脂肪の共鳴周波数Ｆfat に、両者の化学
シフト3.5ppmに相当する周波数だけ加えることにより求
められる。
合、図５（ｂ）に示すような、水のプロトンスピンの共
鳴周波数に対応するピークは現れず、脂肪のプロトンス
ピンの共鳴周波数に対応するピークだけが現れる。この
唯一のピークに対応する周波数Ｆfat が、脂肪の共鳴周
波数として計測される。なお、水の共鳴周波数Ｆwater
は、計測された脂肪の共鳴周波数Ｆfat に、両者の化学
シフト3.5ppmに相当する周波数だけ加えることにより求
められる。
【００２８】ここで、特定のスライスに水が存在しない
又は脂肪に対して水の存在比が極端に低い場合、周波数
スペクトラム上では、ピークは現れない。この場合、従
来と同様の脂肪抑制のない図２の高周波磁場パルス５１
以降のパルスシーケンスで周波数スペクトラムを得るこ
とにより、図５（ｂ）に示すような、脂肪だけのピーク
が現れ、このピークに対応する周波数（脂肪の共鳴周波
数）から上述したように水の共鳴周波数を求めることが
できる。
又は脂肪に対して水の存在比が極端に低い場合、周波数
スペクトラム上では、ピークは現れない。この場合、従
来と同様の脂肪抑制のない図２の高周波磁場パルス５１
以降のパルスシーケンスで周波数スペクトラムを得るこ
とにより、図５（ｂ）に示すような、脂肪だけのピーク
が現れ、このピークに対応する周波数（脂肪の共鳴周波
数）から上述したように水の共鳴周波数を求めることが
できる。
【００２９】なお、スライス内の脂肪と水の存在状態
（ケース）に関わらず、次のような方法により両者の共
鳴周波数を計測することが可能である。図２に示した脂
肪抑制を併用したスピンエコー法のパルスシーケンスを
実行して得られた第１のエコー信号をフーリエ変換して
第１の周波数スペクトラムを取得する。また、脂肪を抑
制しないでスピンエコー法単独のパルスシーケンスを実
行して得られた第２のエコー信号をフーリエ変換して第
２の周波数スペクトラムを取得する。そして、第１のエ
コー信号と第２のエコー信号との差信号に対してフーリ
エ変換を実行して第３の周波数スペクトラムを取得す
る。次のようにケースに応じて各周波数スペクトラムの
ピークの現れ方が異なってくる。
（ケース）に関わらず、次のような方法により両者の共
鳴周波数を計測することが可能である。図２に示した脂
肪抑制を併用したスピンエコー法のパルスシーケンスを
実行して得られた第１のエコー信号をフーリエ変換して
第１の周波数スペクトラムを取得する。また、脂肪を抑
制しないでスピンエコー法単独のパルスシーケンスを実
行して得られた第２のエコー信号をフーリエ変換して第
２の周波数スペクトラムを取得する。そして、第１のエ
コー信号と第２のエコー信号との差信号に対してフーリ
エ変換を実行して第３の周波数スペクトラムを取得す
る。次のようにケースに応じて各周波数スペクトラムの
ピークの現れ方が異なってくる。
【００３０】第１のケース（脂肪と水との両方が存在す
る）；第１の周波数スペクトラムには水のみの１つのピ
ークが現れる。第２の周波数スペクトラムには脂肪と水
の２つのピークが現れる。第３の周波数スペクトラムに
は脂肪のみの１つのピークが現れる。
る）；第１の周波数スペクトラムには水のみの１つのピ
ークが現れる。第２の周波数スペクトラムには脂肪と水
の２つのピークが現れる。第３の周波数スペクトラムに
は脂肪のみの１つのピークが現れる。
【００３１】第２のケース（脂肪が存在せず、水のみが
存在する）；第１、第２の周波数スペクトラムには水の
みの１つのピークが現れる。第３の周波数スペクトラム
にはピークは現れない。
存在する）；第１、第２の周波数スペクトラムには水の
みの１つのピークが現れる。第３の周波数スペクトラム
にはピークは現れない。
【００３２】第３のケース（水が存在せず、脂肪のみが
存在する）；第１の周波数スペクトラムには脂肪のみの
１つのピークが現れる。第２、第３の周波数スペクトラ
ムにはピークは現れない。
存在する）；第１の周波数スペクトラムには脂肪のみの
１つのピークが現れる。第２、第３の周波数スペクトラ
ムにはピークは現れない。
【００３３】このようにいずれのケースでも、水と脂肪
を区別して各々の共鳴周波数を計測できる。次に第２の
モードが実行される。第２のモードは、例えば化学シフ
ト選択パルスにより、脂肪のプロトンスピンだけを選択
的に励起し十分ディフェズして脂肪を飽和させ、又は水
のプロトンスピンだけを励起して、水だけに関する被検
体の診断情報を取得するためのモードである。第２のモ
ードの化学シフト選択パルスは、第１のモードで計測さ
れた脂肪や水の共鳴周波数を中心周波数とする高周波磁
場として発生される。
を区別して各々の共鳴周波数を計測できる。次に第２の
モードが実行される。第２のモードは、例えば化学シフ
ト選択パルスにより、脂肪のプロトンスピンだけを選択
的に励起し十分ディフェズして脂肪を飽和させ、又は水
のプロトンスピンだけを励起して、水だけに関する被検
体の診断情報を取得するためのモードである。第２のモ
ードの化学シフト選択パルスは、第１のモードで計測さ
れた脂肪や水の共鳴周波数を中心周波数とする高周波磁
場として発生される。
【００３４】また、第１のモードで計測された水の共鳴
周波数を中心周波数に調整した高周波磁場パルスによ
り、水のプロトンスピンを選択的に励起し、この励起に
より発生する水のプロトンスピンからの磁気共鳴信号に
基づいてデータ処理計算機１１により磁場分布を取得
し、この磁場分布に基づいて、コントローラ１３で図示
しないシムコイルセットに適当に電流を供給し、磁場不
均一を補正する（シミング）することにより、脂肪と水
との化学シフトによる磁場分布の空間的な誤差に起因す
るシミング精度の低下を解消することができる。
周波数を中心周波数に調整した高周波磁場パルスによ
り、水のプロトンスピンを選択的に励起し、この励起に
より発生する水のプロトンスピンからの磁気共鳴信号に
基づいてデータ処理計算機１１により磁場分布を取得
し、この磁場分布に基づいて、コントローラ１３で図示
しないシムコイルセットに適当に電流を供給し、磁場不
均一を補正する（シミング）することにより、脂肪と水
との化学シフトによる磁場分布の空間的な誤差に起因す
るシミング精度の低下を解消することができる。
【００３５】なお、上述の説明では、脂肪抑制方法とし
てインバージョンリカバリー法を適用したが、これに代
えて、図６に示すような、いわゆる 1-3-3-1パルス系列
５７と、 1-3-3-1パルス系列５７により選択的に励起さ
れた脂肪のプロトンスピンを十分ディフェズするための
スポイラー用の傾斜磁場パルス５８〜６０とを採用して
もよい。 1-3-3-1パルス系列は、位相が交互に反転さ
れ、α°＝９０°／８として、フリップ角がそれぞれα
°、３・α°、３・α°、α°に調整された４つの高周
波磁場パルスからなる。この 1-3-3-1パルス系列を使っ
た方法により脂肪を抑制することにより、上述のインバ
ージョンリカバリー法に比べて、待ち時間ＴＩがない
分、撮影時間の短縮を図ることができる。本発明は、上
述した実施の形態に限定されることなく種々変形して実
施可能であるのは勿論である。
てインバージョンリカバリー法を適用したが、これに代
えて、図６に示すような、いわゆる 1-3-3-1パルス系列
５７と、 1-3-3-1パルス系列５７により選択的に励起さ
れた脂肪のプロトンスピンを十分ディフェズするための
スポイラー用の傾斜磁場パルス５８〜６０とを採用して
もよい。 1-3-3-1パルス系列は、位相が交互に反転さ
れ、α°＝９０°／８として、フリップ角がそれぞれα
°、３・α°、３・α°、α°に調整された４つの高周
波磁場パルスからなる。この 1-3-3-1パルス系列を使っ
た方法により脂肪を抑制することにより、上述のインバ
ージョンリカバリー法に比べて、待ち時間ＴＩがない
分、撮影時間の短縮を図ることができる。本発明は、上
述した実施の形態に限定されることなく種々変形して実
施可能であるのは勿論である。
【００３６】
【発明の効果】磁気共鳴信号収集の前に、脂肪と水の一
方が抑制されるので、磁気共鳴信号をフーリエ変換して
得られる周波数スペクトラムには、１つのピークのみが
現れる。この１つのピークは、抑制されていない他方の
共鳴周波数に対応しており、抑制した一方の共鳴周波数
とは完全に区別することができる。したがって、診断対
象領域に脂肪と水の一方が存在しない又は両者の存在比
が極端に相違するような場合であっても、脂肪又は水の
共鳴周波数を計測することが可能となる。
方が抑制されるので、磁気共鳴信号をフーリエ変換して
得られる周波数スペクトラムには、１つのピークのみが
現れる。この１つのピークは、抑制されていない他方の
共鳴周波数に対応しており、抑制した一方の共鳴周波数
とは完全に区別することができる。したがって、診断対
象領域に脂肪と水の一方が存在しない又は両者の存在比
が極端に相違するような場合であっても、脂肪又は水の
共鳴周波数を計測することが可能となる。
【図１】本発明の実施形態による磁気共鳴診断装置の構
成図。
成図。
【図２】第１のモードに対応するパルスシーケンスを示
す図。
す図。
【図３】特定のスライス中心での脂肪及び水のプロトン
スピンの共鳴周波数に対して設定されたインバージョン
パルスの周波数帯域を示す図。
スピンの共鳴周波数に対して設定されたインバージョン
パルスの周波数帯域を示す図。
【図４】図２のインターバルＴＩを示す図。
【図５】第１のモードにより取得される周波数スペクト
ラムを示す図。
ラムを示す図。
【図６】脂肪抑制のための他のパルスシーケンスを示す
図。
図。
【図７】脂肪と水との化学シフトを示す図。
１…磁石装置 ２…静磁場コイル、 ３…傾斜磁場コイル、 ４…高周波コイル、 ５…デュプレクサ回路、 ６…静磁場制御回路、 １１…データ処理計算機、 １２…表示装置、 １３…コントローラ、 １４…傾斜磁場制御回路、 １６…高周波発振器、 １７…ゲート回路、 １８…電力増幅器、 １９…プリアンプ、 ２０…位相検波器、 ２１…波形メモリ。
Claims (4)
- 【請求項１】 脂肪のプロトンスピンと水のプロトンス
ピンとの縦緩和時間の相違に基づいて、前記脂肪又は前
記水のプロトンスピンを選択的に抑制する抑制手段と、 前記抑制の後に、前記脂肪又は前記水のプロトンスピン
から磁気共鳴信号を発生させ収集する収集手段と、 前記磁気共鳴信号をフーリエ変換し、得られた周波数ス
ペクトラムに基づいて、前記脂肪のプロトンスピンの共
鳴周波数と前記水のプロトンスピンの共鳴周波数との少
なくとも一方を計測する計測手段とを具備することを特
徴とする磁気共鳴診断装置。 - 【請求項２】 前記計測された前記脂肪又は前記水の共
鳴周波数を中心周波数に調整した高周波磁場パルスによ
り、前記脂肪又は前記水のプロトンスピンを選択的に励
起し、この励起により発生する前記脂肪又は前記水のプ
ロトンスピンからの磁気共鳴信号に基づいて前記脂肪又
は前記水に関する診断情報を取得する手段をさらに備え
ることを特徴とする請求項１記載の磁気共鳴診断装置。 - 【請求項３】 前記計測された前記脂肪又は前記水の共
鳴周波数を中心周波数に調整した高周波磁場パルスによ
り、前記脂肪又は前記水のプロトンスピンを選択的に励
起し、この励起により発生する前記脂肪又は前記水のプ
ロトンスピンからの磁気共鳴信号に基づいて磁場分布を
取得し、前記磁場分布に基づいて、磁場不均一を補正す
る手段をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の
磁気共鳴診断装置。 - 【請求項４】 前記抑制手段は前記プロトンスピンを反
転するための第１の高周波磁場パルスを発生し、前記収
集手段は前記プロトンスピンを励起するための第２の高
周波磁場パルスを発生し、前記第１の高周波磁場パルス
から前記第２の高周波磁場パルスまでのインターバル
は、前記脂肪又は前記水のプロトンスピンの縦緩和時間
に基づいて決定されることを特徴とする請求項１記載の
磁気共鳴診断装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24535097A JP3808601B2 (ja) | 1997-09-10 | 1997-09-10 | 磁気共鳴診断装置 |
| US09/149,447 US6091242A (en) | 1997-09-10 | 1998-09-09 | Magnetic reasonance diagnosis apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24535097A JP3808601B2 (ja) | 1997-09-10 | 1997-09-10 | 磁気共鳴診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1176193A true JPH1176193A (ja) | 1999-03-23 |
| JP3808601B2 JP3808601B2 (ja) | 2006-08-16 |
Family
ID=17132375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24535097A Expired - Lifetime JP3808601B2 (ja) | 1997-09-10 | 1997-09-10 | 磁気共鳴診断装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6091242A (ja) |
| JP (1) | JP3808601B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012053362A1 (ja) * | 2010-10-19 | 2012-04-26 | 株式会社 東芝 | 磁気共鳴イメージング装置及び磁気共鳴イメージング方法 |
| JP2013226388A (ja) * | 2012-03-26 | 2013-11-07 | Toshiba Corp | 磁気共鳴イメージング装置及び磁気共鳴イメージング方法 |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3440049B2 (ja) * | 2000-02-25 | 2003-08-25 | ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー | Ｍｒｉ装置 |
| DE10015265C2 (de) * | 2000-03-28 | 2002-04-11 | Siemens Ag | Spektroskopisches Bildgebungsverfahren für ein Magnetresonanzgerät |
| US6466014B1 (en) * | 2000-08-29 | 2002-10-15 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | Suppression of fat signals in MR water images produced in Dixon imaging |
| US6882147B2 (en) * | 2002-08-29 | 2005-04-19 | Baker Hughes Incorporated | NMR detection of small amount of fast transversal relaxation component in mixtures |
| DE102006061177B4 (de) * | 2006-12-22 | 2009-04-02 | Siemens Ag | 3D-MR-Bildgebung mit Fettunterdrückung |
| JP5398149B2 (ja) | 2007-03-27 | 2014-01-29 | 株式会社東芝 | 磁気共鳴イメージング装置 |
| US9030201B2 (en) * | 2011-01-27 | 2015-05-12 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | System and method for independent manipulation of a fat and a water component in magnetic resonance imaging |
| MX2014003551A (es) | 2011-09-28 | 2014-06-05 | Koninkl Philips Nv | Metodo y sistema para cuantificar grasa hepatica en humanos. |
| US20130181706A1 (en) * | 2012-01-18 | 2013-07-18 | Baker Hughes Incorporated | System and method to estimate a property of a fluid flow |
| DE102016203834A1 (de) * | 2016-03-09 | 2017-09-14 | Siemens Healthcare Gmbh | Verfahren zur Aufnahme von Magnetresonanzdaten, Magnetresonanzeinrichtung, Computerprogramm und Datenträger |
| CN106943143A (zh) * | 2017-03-28 | 2017-07-14 | 上海东软医疗科技有限公司 | 磁共振成像方法和装置 |
| EP3454072B1 (de) * | 2017-09-06 | 2024-10-30 | Siemens Healthineers AG | Justierung einer mr-steuerungssequenz für eine magnetresonanzuntersuchung eines untersuchungsobjektes |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0370138B1 (en) * | 1988-11-25 | 1994-10-05 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Magnetic resonance method and device for suppressing a signal from a chemical shift component in a longitudinal relaxation time weighted magnetic resonance image |
-
1997
- 1997-09-10 JP JP24535097A patent/JP3808601B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-09-09 US US09/149,447 patent/US6091242A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012053362A1 (ja) * | 2010-10-19 | 2012-04-26 | 株式会社 東芝 | 磁気共鳴イメージング装置及び磁気共鳴イメージング方法 |
| JP2012105960A (ja) * | 2010-10-19 | 2012-06-07 | Toshiba Corp | 磁気共鳴イメージング装置 |
| CN102639055A (zh) * | 2010-10-19 | 2012-08-15 | 株式会社东芝 | 磁共振成像装置以及磁共振成像方法 |
| US9662037B2 (en) | 2010-10-19 | 2017-05-30 | Toshiba Medical Systems Corporation | Magnetic resonance imaging apparatus and magnetic resonance imaging method |
| JP2013226388A (ja) * | 2012-03-26 | 2013-11-07 | Toshiba Corp | 磁気共鳴イメージング装置及び磁気共鳴イメージング方法 |
| US9568576B2 (en) | 2012-03-26 | 2017-02-14 | Toshiba Medical Systems Corporation | Magnetic resonance imaging apparatus and magnetic resonance imaging method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6091242A (en) | 2000-07-18 |
| JP3808601B2 (ja) | 2006-08-16 |
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