JPS60185146A - 核磁気共鳴を用いた検査装置 - Google Patents
核磁気共鳴を用いた検査装置Info
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- JPS60185146A JPS60185146A JP59040056A JP4005684A JPS60185146A JP S60185146 A JPS60185146 A JP S60185146A JP 59040056 A JP59040056 A JP 59040056A JP 4005684 A JP4005684 A JP 4005684A JP S60185146 A JPS60185146 A JP S60185146A
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- 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
- G01R33/54—Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
- G01R33/56—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
- G01R33/565—Correction of image distortions, e.g. due to magnetic field inhomogeneities
- G01R33/56563—Correction of image distortions, e.g. due to magnetic field inhomogeneities caused by a distortion of the main magnetic field B0, e.g. temporal variation of the magnitude or spatial inhomogeneity of B0
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は被検体中の各種原子核の核磁気共鳴信号を計測
し、その緩和時間分布を測定する装置に関する。
し、その緩和時間分布を測定する装置に関する。
従来、人体の頭部、腹部などの内部構造を非破壊的に検
出する装置として、ＸｍＣＴ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。
出する装置として、ＸｍＣＴ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ｃ−ｒ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って来た。１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。対象物体１に傾斜磁
場Ｇｌ を印加すると、Ｇ１に垂直な線上にある全ての
核スピンからの信号を積分した信号強度分布２が、静磁
場トＩの関数として得られる。核磁気共鳴においては、 ｆ＝γＨ／（２％） ・・−・・・・・（１）の関係が
成立するので、信号強度は高周波磁場の周波数ｆの関数
でもある。ここでγは核磁気回転比であり、核に固有の
値である。次に傾斜磁場の印加方向を変えてＧ２を印加
すると、信号分布強度３が得られる。傾斜磁場の印加方
向を種々変化させて同様の信号分布すなわち射影テーク
をめれば、Ｘ線ＣＴと同様のアルゴリズムにより、元の
物体１の核スピン密度分布や緩和時間分布などをめるこ
とができる。
できることが明らかになって来た。１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。対象物体１に傾斜磁
場Ｇｌ を印加すると、Ｇ１に垂直な線上にある全ての
核スピンからの信号を積分した信号強度分布２が、静磁
場トＩの関数として得られる。核磁気共鳴においては、 ｆ＝γＨ／（２％） ・・−・・・・・（１）の関係が
成立するので、信号強度は高周波磁場の周波数ｆの関数
でもある。ここでγは核磁気回転比であり、核に固有の
値である。次に傾斜磁場の印加方向を変えてＧ２を印加
すると、信号分布強度３が得られる。傾斜磁場の印加方
向を種々変化させて同様の信号分布すなわち射影テーク
をめれば、Ｘ線ＣＴと同様のアルゴリズムにより、元の
物体１の核スピン密度分布や緩和時間分布などをめるこ
とができる。
通常、緩和時間分布は密度分布像および緩和時間強調像
の対応する各点につき演算を行なってめるわけであるが
、この場合空間的な高周波磁場の不均一性により緩和時
間分布の測定に誤差を生じる。生体の疾患部位を定量的
に検出するためにはこの誤差が問題となるので、これを
改善することが強く望まれていた。
の対応する各点につき演算を行なってめるわけであるが
、この場合空間的な高周波磁場の不均一性により緩和時
間分布の測定に誤差を生じる。生体の疾患部位を定量的
に検出するためにはこの誤差が問題となるので、これを
改善することが強く望まれていた。
本発明の目的は上記した従来技術の欠点に鑑み印加する
高周波磁場の不均一性による誤差を低減し、また測定時
間を短縮し得る核磁気共鳴を用いた検査装置を提供する
にある。
高周波磁場の不均一性による誤差を低減し、また測定時
間を短縮し得る核磁気共鳴を用いた検査装置を提供する
にある。
上記本発明の目的は磁化を反転するための１８０°パル
スと９０°パルスの間隔を測定対象の目的とする部位の
縦緩和時間に相応した値とする制御装置↓こより達成さ
れる。すなわち、縦緩和時間（以下１゛ｌ と記す）の
分布像は通常密度像をＴｉ強調像の２点からめるが密度
像を９０°−］、 ８０°パルスから、Ｔ１強調像を１
８０°−τ−９０°−１８０°パルスから得る場合には
でを８１！Ｉ定対象のＴｌよりも大きく設定することに
より、高周波磁場の不均一性による誤差を低減できる。
スと９０°パルスの間隔を測定対象の目的とする部位の
縦緩和時間に相応した値とする制御装置↓こより達成さ
れる。すなわち、縦緩和時間（以下１゛ｌ と記す）の
分布像は通常密度像をＴｉ強調像の２点からめるが密度
像を９０°−］、 ８０°パルスから、Ｔ１強調像を１
８０°−τ−９０°−１８０°パルスから得る場合には
でを８１！Ｉ定対象のＴｌよりも大きく設定することに
より、高周波磁場の不均一性による誤差を低減できる。
＊ｆ：密度ｍヲ１８０” −９０’−１８０°パ／Ｌ／
スから得る場合には、Ｔｉ強調像を得るための１８０°
−τ−９０°−１８０°パルスのτを’Ｉ” 、より短
くする方が誤差を低減でき、更に計測時間の短縮が可能
である。なお、いずれの場合にもτの設定に際しては、
目的とする部位のＴ、の既知の大まかな値を基準にすれ
ば良い。
スから得る場合には、Ｔｉ強調像を得るための１８０°
−τ−９０°−１８０°パルスのτを’Ｉ” 、より短
くする方が誤差を低減でき、更に計測時間の短縮が可能
である。なお、いずれの場合にもτの設定に際しては、
目的とする部位のＴ、の既知の大まかな値を基準にすれ
ば良い。
以下、本発明の実施例を図面により説明する。
第２図は本発明の一実施例である検査装置の購成を示す
ものである。制御装置４は各装置へ種々の命令を設定手
段４０に設定された所定のタイミングで出力することに
よりシーケンス制御を行なう。
ものである。制御装置４は各装置へ種々の命令を設定手
段４０に設定された所定のタイミングで出力することに
よりシーケンス制御を行なう。
高周波パルス発生器５の出力は増幅器６で増幅され、コ
イル７を励振する。コイル７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８を通り、検波
器９で検波後、併置処理装置１０で画像に変換される。
イル７を励振する。コイル７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８を通り、検波
器９で検波後、併置処理装置１０で画像に変換される。
高周波パルス発生器５の出力は、検波器９で直角位相検
波する時の基準信号として用いられる。Ｚ方向及びそれ
に直角な方向の傾斜磁場の発生はそれぞれコイル１１゜
１２．１３で行ない、これらのコイルはそれぞれ増幅器
１４，１５．１６により駆動される。静磁場の発生はコ
イル１７で行ない、コイル１７は電源１８により駆動さ
れる。コイル１３はコイル１２と同じ形状をなし、コイ
ル１２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１９はベッド２０上に置かれ、ベッド２０は支持台
２１上を移動する。
波する時の基準信号として用いられる。Ｚ方向及びそれ
に直角な方向の傾斜磁場の発生はそれぞれコイル１１゜
１２．１３で行ない、これらのコイルはそれぞれ増幅器
１４，１５．１６により駆動される。静磁場の発生はコ
イル１７で行ない、コイル１７は電源１８により駆動さ
れる。コイル１３はコイル１２と同じ形状をなし、コイ
ル１２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１９はベッド２０上に置かれ、ベッド２０は支持台
２１上を移動する。
第３図に本発明で用いるパルスシーケンスの一例を示す
。同図（ａ）は１１強調像をめるためのパルスシーケン
スで、Ｈｌ は〈高周波磁場のエンベロープを示す。ま
ず１８０″高周・波磁場（１８０°パルス９を照射し、
対象物の磁化を１８０″回転させる。次に傾斜磁場Ｇ工
の印加と同時に９０°高周波磁場（９０°パルス）を照
射し、特定のスライス面内の磁化をさらに９０’回転さ
せる。次に傾斜磁場Ｇえとほぼ同時に１８０゜パルスを
照射し、磁化をさらに１８０″反転させる。以上のシー
ケンスにより発生したエコー信号をＧＸＹの印加のもと
で観測する。また同図（ｂ）及び（ｃ）は密度像をめる
ためのパルスシーケンスで、概要は上記したＴ１強調像
をめるパルスシーケンス（同図（ａ））とほぼ同じであ
るが、同図（ｂ）のシーケンスでは最初の１８０°パル
スが省かれ、また同図（Ｃ）のシーケンスでは１８０°
パルスと９０°パルスの間隔を０としている。
。同図（ａ）は１１強調像をめるためのパルスシーケン
スで、Ｈｌ は〈高周波磁場のエンベロープを示す。ま
ず１８０″高周・波磁場（１８０°パルス９を照射し、
対象物の磁化を１８０″回転させる。次に傾斜磁場Ｇ工
の印加と同時に９０°高周波磁場（９０°パルス）を照
射し、特定のスライス面内の磁化をさらに９０’回転さ
せる。次に傾斜磁場Ｇえとほぼ同時に１８０゜パルスを
照射し、磁化をさらに１８０″反転させる。以上のシー
ケンスにより発生したエコー信号をＧＸＹの印加のもと
で観測する。また同図（ｂ）及び（ｃ）は密度像をめる
ためのパルスシーケンスで、概要は上記したＴ１強調像
をめるパルスシーケンス（同図（ａ））とほぼ同じであ
るが、同図（ｂ）のシーケンスでは最初の１８０°パル
スが省かれ、また同図（Ｃ）のシーケンスでは１８０°
パルスと９０°パルスの間隔を０としている。
特定点の縦緩和時間ＴＩは、第３図（ａ）のシーケンス
にて得られたスピン密度Ｍ（τ）と第３図（ｂ）もしく
は（Ｃ）のシーケンスにて得られたスピン密度Ｍ（ｏ）
を用い次式よりめることができる。
にて得られたスピン密度Ｍ（τ）と第３図（ｂ）もしく
は（Ｃ）のシーケンスにて得られたスピン密度Ｍ（ｏ）
を用い次式よりめることができる。
ただし、これは照射する高周波磁場が磁化を正確に１８
０″、あるいは９０°回転させた場合であり、高周波磁
場が不均一であると磁化の回転する角度にずれが生じ緩
和時間の測定誤差を招く。そこで、密度像をめるときに
第３図（ｂ）のシーケンスを用いる場合は、Ｔ１強調像
をめる第３図（、）のシーケンスにて１８０’パルスと
９０°パルスとの間隔てを所望部位の縦緩和時間の値（
概略の値は既知であるとする）よりも長く設定すること
により高周波磁場の不均一性の影響を減少することが可
能である。
０″、あるいは９０°回転させた場合であり、高周波磁
場が不均一であると磁化の回転する角度にずれが生じ緩
和時間の測定誤差を招く。そこで、密度像をめるときに
第３図（ｂ）のシーケンスを用いる場合は、Ｔ１強調像
をめる第３図（、）のシーケンスにて１８０’パルスと
９０°パルスとの間隔てを所望部位の縦緩和時間の値（
概略の値は既知であるとする）よりも長く設定すること
により高周波磁場の不均一性の影響を減少することが可
能である。
第４図はその測定結果を示す図であり、τ＝２Ｔ、とじ
た場合はでが小さいとき（τ＝Ｔ％。
た場合はでが小さいとき（τ＝Ｔ％。
１％、Ｔｌ）よりも高周波磁場Ｈ１の強度誤差の影響を
受けにくいことがわかる。なおτをあまり大きくすると
密度像とＴ１強調像の絶苅値がほぼ等しくなり、Ｔ、の
算出に誤差が生じやすい。
受けにくいことがわかる。なおτをあまり大きくすると
密度像とＴ１強調像の絶苅値がほぼ等しくなり、Ｔ、の
算出に誤差が生じやすい。
したがってτの設定値としては大体２Ｔ、程度が好まし
い。
い。
印加する亜周波磁場の不均一性が比較的小さい場合は、
密度像をる際に第３図（ｃ）のパルスシーケンスを用い
、またＴ１強調像をめるときにての値をＴｌより小さく
設定する。第６図はこの、場合の測定結果を示すもので
、τ＝ＴＩ と設定した時よりも て＝１′％、τ＝”
ｙＡ と小さくする程算出するＴ、の値が高周波磁場の
強度Ｈ，に影響されにくくなることがわがる。またτを
小さくすれば、Ｔ、強調像の測定時間が短縮されるとの
効果も有する。
密度像をる際に第３図（ｃ）のパルスシーケンスを用い
、またＴ１強調像をめるときにての値をＴｌより小さく
設定する。第６図はこの、場合の測定結果を示すもので
、τ＝ＴＩ と設定した時よりも て＝１′％、τ＝”
ｙＡ と小さくする程算出するＴ、の値が高周波磁場の
強度Ｈ，に影響されにくくなることがわがる。またτを
小さくすれば、Ｔ、強調像の測定時間が短縮されるとの
効果も有する。
第５図は本発明を実施するパルスシーケンスの別の例を
示す。第５図（ａ）はＴ１強調像を、また同図（ｂ）及
び（ｃ）は密度像をそれぞれめるパルスシーケンスで、
第３図と異なるのは９０”パルスと何時に印加する傾斜
＠＠Ｇ、によって生じる磁化の位相ずれを１８０°パル
スの前の逆方向の傾斜磁場Ｇ２て補償する点である。こ
れらのパルスシーケンスを用いる場合も、第５図（ｂ）
のパルスシーケンスで密度像をめる場合は同図（ｃ）の
τをＴ、より大きく、また第５図（ｃ）のパルスシーケ
ンスで密度像をめる場合はでをＴ、より小さく設定する
。
示す。第５図（ａ）はＴ１強調像を、また同図（ｂ）及
び（ｃ）は密度像をそれぞれめるパルスシーケンスで、
第３図と異なるのは９０”パルスと何時に印加する傾斜
＠＠Ｇ、によって生じる磁化の位相ずれを１８０°パル
スの前の逆方向の傾斜磁場Ｇ２て補償する点である。こ
れらのパルスシーケンスを用いる場合も、第５図（ｂ）
のパルスシーケンスで密度像をめる場合は同図（ｃ）の
τをＴ、より大きく、また第５図（ｃ）のパルスシーケ
ンスで密度像をめる場合はでをＴ、より小さく設定する
。
以上示したＴ、の算出を繰り返し行なえば、ＴＩ の誤
差を低減する適切なτを法官できるのでより精度を高め
ることが可能であるー。すなわち、目的とする部位の部
位の大まかな１゛１ の値をもとに第２図の設定手段４
０にて適切なτの値を設定し、上記した如く上記部位の
Ｔｌの算を算出した後、この算出したＴＩをもとに再度
設定手段４゜に最適なτの値を設定し、Ｔ１強調像を再
度求めてその結果から誤差の少ないＴ、の値をめること
ができる。
差を低減する適切なτを法官できるのでより精度を高め
ることが可能であるー。すなわち、目的とする部位の部
位の大まかな１゛１ の値をもとに第２図の設定手段４
０にて適切なτの値を設定し、上記した如く上記部位の
Ｔｌの算を算出した後、この算出したＴＩをもとに再度
設定手段４゜に最適なτの値を設定し、Ｔ１強調像を再
度求めてその結果から誤差の少ないＴ、の値をめること
ができる。
以上示した実施例は投影−再構成法に基く測定シーケン
スであったが、本発明はこれに限らず。
スであったが、本発明はこれに限らず。
フーリエ変換法など、密度像とＴ１強調像とから純粋な
Ｔ１の値をめる全ての場合に適用可能である。
Ｔ１の値をめる全ての場合に適用可能である。
本発明によれば、高周波磁場の不均一性にょる誤差を低
減した精密、な縦緩和時間分布が得られ、また高周波磁
場の不均一性がある範囲内であれば高周波磁場のパルス
間隔を短縮でき、したがって測定時間を短縮することが
可能となる。
減した精密、な縦緩和時間分布が得られ、また高周波磁
場の不均一性がある範囲内であれば高周波磁場のパルス
間隔を短縮でき、したがって測定時間を短縮することが
可能となる。
第１図はイメージングの原理を示す図、第２図は本発明
の一実施例を示すブロック図、第３図及び第５図本発明
の実施例のパルスシーケンスをそれぞれ示す図、第４図
及び第６図は第３図（ｂ）及び同図（ｃ）をそれぞれ用
いたときのＴ、測定結果を示す図である。 ４・・・制御装置、５・・高周波パルス発生器。 １０・・・信号処理装置、４０・・設定手段１２図 イを名 イ曾タ イｔク イｌ 賀仔固 高ｒｆｌ＝ｉＨ。 石ａ場 手続補正書６．，５え。 事件の表示 昭和５９ 年特許願第４００５６ 号 発明の名称 核磁気共鳴を用いた検査装置 補正をする者 １・Ｖｌとの聞Ｎ 特許出願人 名 ＋’Ｆ ’ へ１０ ｌ林式会？］１１ 立 装
イ乍 所代 理 人 ＋ｄｒ ｍＥ （７） ｌ″′ｌ′ｌ容１委任状を別紙
の通り補正する。
の一実施例を示すブロック図、第３図及び第５図本発明
の実施例のパルスシーケンスをそれぞれ示す図、第４図
及び第６図は第３図（ｂ）及び同図（ｃ）をそれぞれ用
いたときのＴ、測定結果を示す図である。 ４・・・制御装置、５・・高周波パルス発生器。 １０・・・信号処理装置、４０・・設定手段１２図 イを名 イ曾タ イｔク イｌ 賀仔固 高ｒｆｌ＝ｉＨ。 石ａ場 手続補正書６．，５え。 事件の表示 昭和５９ 年特許願第４００５６ 号 発明の名称 核磁気共鳴を用いた検査装置 補正をする者 １・Ｖｌとの聞Ｎ 特許出願人 名 ＋’Ｆ ’ へ１０ ｌ林式会？］１１ 立 装
イ乍 所代 理 人 ＋ｄｒ ｍＥ （７） ｌ″′ｌ′ｌ容１委任状を別紙
の通り補正する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ■、 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、上記検出信号の演算を行う演算手段とを有
し、かっ９０’高周波磁場の特定スライス面への選択照
射−１８０°高周波磁場の印加のシーケンスにより密度
像が検出され、１８０°高周波磁場の印加一時間τ経過
後の９０゜高周波磁場の選択照射−１８０°高周波磁場
の印加のシーケンスによりＴ１強調像が検出される如く
前記各磁場発生手段をシーケンス制御する制御装置を備
え、前記密度像とＴ１強調像から所望部位のＴｌを算出
するものにおいて、前記τは前記所望部位のＴ、よりも
大きいことを特徴とする核、磁気共鳴を用いた検査装置
。 ２、 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、上記検出信号の演算を行う演算手段とを
有し、かつ１８０°高周波磁場の印加−９０’高周波磁
場の特定スライス面への選択照射−１８０°高周波磁場
の印加のシーケンスにより密度像が検出され、１８０°
高周波磁場の印加一時間τ経過後の９０°高１周波磁場
の選択照射−１８０°高周波磁場の印加のシーケンスに
よりＴ１強調像が検出される如く前記各磁場印加手段を
シーケンス制御する制御装置を備え、前記密度像とＴ、
強調像から所望部位のＴＩ を算出するものにおいて、
前記τは前記所望部位の■゛ｌより小さいことを特徴と
する核磁気共鳴を用いた検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59040056A JPS60185146A (ja) | 1984-03-02 | 1984-03-02 | 核磁気共鳴を用いた検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59040056A JPS60185146A (ja) | 1984-03-02 | 1984-03-02 | 核磁気共鳴を用いた検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60185146A true JPS60185146A (ja) | 1985-09-20 |
Family
ID=12570259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59040056A Pending JPS60185146A (ja) | 1984-03-02 | 1984-03-02 | 核磁気共鳴を用いた検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60185146A (ja) |
-
1984
- 1984-03-02 JP JP59040056A patent/JPS60185146A/ja active Pending
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