JPS6272345A - 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
- Publication number
- JPS6272345A JPS6272345A JP60212333A JP21233385A JPS6272345A JP S6272345 A JPS6272345 A JP S6272345A JP 60212333 A JP60212333 A JP 60212333A JP 21233385 A JP21233385 A JP 21233385A JP S6272345 A JPS6272345 A JP S6272345A
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- JP
- Japan
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- magnetic field
- magnetic resonance
- nuclear magnetic
- signal
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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〕
本発明は核磁気共鳴（以下、ｒＮＭＩＬＪという）を用
いた検査装置に関し、特にＮ Ｍ ）ｔイメージングに
おいて、異なる条件下で得た２組のＨ緩和時間強調像か
ら任意の強調像を得るのに好適なＮＭＲを用いた検査装
置に関する。
いた検査装置に関し、特にＮ Ｍ ）ｔイメージングに
おいて、異なる条件下で得た２組のＨ緩和時間強調像か
ら任意の強調像を得るのに好適なＮＭＲを用いた検査装
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
査する装置として、Ｘ線ＣＴ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ＣＴ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。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、物体各部の償かれた静磁場を人々らせ、これにより
各部の共鳴周波数あるいはフェーズ・エンコード量を異
ならせることで位置の情報を得る方法がある。
査する装置として、Ｘ線ＣＴ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ＣＴ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。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、物体各部の償かれた静磁場を人々らせ、これにより
各部の共鳴周波数あるいはフェーズ・エンコード量を異
ならせることで位置の情報を得る方法がある。
その基本原理については、ジャーナル・オプ・アグネテ
イツク・レゾナンス（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＭａｇｎｅ
ｔｉｃ Ｒｅ５ｏｎａｎｃｅ ）誌第１８巻第６９頁あ
るいけフィジックス・イン・メゾシン・アンド・バイオ
ロジー（ｐｈｙｓｉｃｓ ｉｎ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ ａ
ｎｄＢｌｏｌｏｇｙ ）誌第２５巻第７５１頁（１９
８沿に記載されている。
イツク・レゾナンス（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＭａｇｎｅ
ｔｉｃ Ｒｅ５ｏｎａｎｃｅ ）誌第１８巻第６９頁あ
るいけフィジックス・イン・メゾシン・アンド・バイオ
ロジー（ｐｈｙｓｉｃｓ ｉｎ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ ａ
ｎｄＢｌｏｌｏｇｙ ）誌第２５巻第７５１頁（１９
８沿に記載されている。
このようなイメージングにおいて測定対象となる物理量
の１つに縦緩和時間がある。これは励起された磁化が、
元の熱平衡状態に緩和する時定数である。イメージング
においては、磁化自身の他に前述した縦緩和時間を含ん
だ像を測定する場合が多い。それは測定対象の構造ある
いは内部状態を調べるのに、磁化自身より縦緩和時間の
方が場所による変化が大きいことによる。このような像
を縦緩和時間（ＴＩ）強調像と言う。さて、１１強調像
を測定するには通常ＩＲ法と呼ばれるシーケンスを用い
る。ＩＲ法とは、はじめに１８０°ＲＦパルスで磁化を
反転し、この磁化が回復する途中で９０９ ＲＦパルス
により磁化の大きさを観測する方法である。ここで１８
０°あるいは９０°ＲＦ’パルスとは磁化を最初状態か
ら１８０°あるいけ９０°回転させる高周波パルスであ
る。さて、１８００パルスの照射後１−経てから９０°
パルスを照射したとすｉｌば、その時の磁化１ま次式で
ｂえられる。
の１つに縦緩和時間がある。これは励起された磁化が、
元の熱平衡状態に緩和する時定数である。イメージング
においては、磁化自身の他に前述した縦緩和時間を含ん
だ像を測定する場合が多い。それは測定対象の構造ある
いは内部状態を調べるのに、磁化自身より縦緩和時間の
方が場所による変化が大きいことによる。このような像
を縦緩和時間（ＴＩ）強調像と言う。さて、１１強調像
を測定するには通常ＩＲ法と呼ばれるシーケンスを用い
る。ＩＲ法とは、はじめに１８０°ＲＦパルスで磁化を
反転し、この磁化が回復する途中で９０９ ＲＦパルス
により磁化の大きさを観測する方法である。ここで１８
０°あるいは９０°ＲＦ’パルスとは磁化を最初状態か
ら１８０°あるいけ９０°回転させる高周波パルスであ
る。さて、１８００パルスの照射後１−経てから９０°
パルスを照射したとすｉｌば、その時の磁化１ま次式で
ｂえられる。
−ｔ４／Ｔｔ
Ｍ （ｔａ）＝Ｍｏ（１−２ｅ ）・・・・・
・・・・（１） ここで、Ｍｏけ熱平衡磁化、ＴＩは縦緩和時間である。
・・・・（１） ここで、Ｍｏけ熱平衡磁化、ＴＩは縦緩和時間である。
（１）式よりＭ（ｔａ）けＭ、の他にｔｒｌの影響を受
けており、その１曽のし方はｔ４により変化することが
分かる。Ｍ（ｔ＊）を空間座椋の関数として表示したの
がＴ１強調像である。さて、ｔ４を変化させてイメージ
ングを竹なうと、測定部位のＴ１に応じて様々なＴ１強
調像が得られる。
けており、その１曽のし方はｔ４により変化することが
分かる。Ｍ（ｔ＊）を空間座椋の関数として表示したの
がＴ１強調像である。さて、ｔ４を変化させてイメージ
ングを竹なうと、測定部位のＴ１に応じて様々なＴ１強
調像が得られる。
従って、対象とする部位に適したｔ４の選び方が当然考
えられる。しかし、幾通りにもｔ−を設定して測定を行
なうのは、測定に要する時間が膨大となり好ましくない
。この問題を解決する方法として特開昭５９−２２８１
５２ において、２枚の１１強調像から任意のｒＩ’Ｍ
ｉｆＭ像を計重により合成する方法が開示されている。
えられる。しかし、幾通りにもｔ−を設定して測定を行
なうのは、測定に要する時間が膨大となり好ましくない
。この問題を解決する方法として特開昭５９−２２８１
５２ において、２枚の１１強調像から任意のｒＩ’Ｍ
ｉｆＭ像を計重により合成する方法が開示されている。
すなわち、異なる’ａ （’ａ＋＋ ｔａｔ とする
）に対して得られた２枚の像をＭ（ｔｕ ）、Ｍ（ｔａ
ｓ）とするとＭ （ｔ ｉ＋ ）＝Ｍｏ （１−２ｅ−
”Ｉ／Ｔｌ） ””（２ａ）Ｍ（ｔａ２）＝Ｍｏ（１−
２ｅ−”２／”） ＝（２ｂ）が成立するので、これ
らの式より Ｍ（ｔｉｓ）＝Ｍｏ（１２ｅ−”””） ・””（
８）を求めるのである。（２ａ） 、 （２ｂ）式にお
いて、ＭＯとＴＩが未知数であるので、両式を連立して
解けばＭＯ、’ｒ、が求められ、これらを（３）式に代
入すると任意のｔ−３に対するＭ（ｔａ３）が求まるこ
とになる。しかし、（２ａ）と（２ｂ）を連立させて解
くためには、一般に高次代数方程式を解く必要があり、
これを全ての画素に対して行なうためには、膨大な時間
を要する。
）に対して得られた２枚の像をＭ（ｔｕ ）、Ｍ（ｔａ
ｓ）とするとＭ （ｔ ｉ＋ ）＝Ｍｏ （１−２ｅ−
”Ｉ／Ｔｌ） ””（２ａ）Ｍ（ｔａ２）＝Ｍｏ（１−
２ｅ−”２／”） ＝（２ｂ）が成立するので、これ
らの式より Ｍ（ｔｉｓ）＝Ｍｏ（１２ｅ−”””） ・””（
８）を求めるのである。（２ａ） 、 （２ｂ）式にお
いて、ＭＯとＴＩが未知数であるので、両式を連立して
解けばＭＯ、’ｒ、が求められ、これらを（３）式に代
入すると任意のｔ−３に対するＭ（ｔａ３）が求まるこ
とになる。しかし、（２ａ）と（２ｂ）を連立させて解
くためには、一般に高次代数方程式を解く必要があり、
これを全ての画素に対して行なうためには、膨大な時間
を要する。
従って、従来までは（２ａ）式において１ｍ１＝０とお
いた条件、すなわちＭ （ｔ ａ＋） ”＝Ｍ６ とな
る条件のもとて測定を行ない、次にＭ（１４ｇ）を測定
することが行なわれている。この場合、ＴＩは簡単に求
まり、次式で表わされるものとなる。
いた条件、すなわちＭ （ｔ ａ＋） ”＝Ｍ６ とな
る条件のもとて測定を行ない、次にＭ（１４ｇ）を測定
することが行なわれている。この場合、ＴＩは簡単に求
まり、次式で表わされるものとなる。
Ｔ＋＝ １−ｔ／ｌｎ（−Ｍ９ Ｍ ＜ｔす））・・
・・・・（４）２Ｍ。
・・・・（４）２Ｍ。
ここで得られたＴ１および前述したＭＯを（８）式に代
入することにより、任意のｔａｓに対するＭ（ｔ４ｇ）
すなわち１１強調像を得ることができる。
入することにより、任意のｔａｓに対するＭ（ｔ４ｇ）
すなわち１１強調像を得ることができる。
ところで、（２ａ）式および（２ｂ）式で与えられるＭ
（ｔｍ＋ ） 、 Ｍ （ｔａ２）を正確に求めるた
めには、測定が終了した後、磁化が完全に回復するまで
待たなければ次の測定を行うことができない。
（ｔｍ＋ ） 、 Ｍ （ｔａ２）を正確に求めるた
めには、測定が終了した後、磁化が完全に回復するまで
待たなければ次の測定を行うことができない。
例えば、生体を対象とした場合、Ｔ１は０．５８からＩ
Ｓ程度まで分布しており、磁化の回復には２８以上を要
する。従って、絵素数を２５６、積算回数を２回とする
とＭｏを測定するのに１７分、Ｍ（ｔ−２）を測定する
にはさらにｔ４２の分だけ長い時間を要することになる
。
Ｓ程度まで分布しており、磁化の回復には２８以上を要
する。従って、絵素数を２５６、積算回数を２回とする
とＭｏを測定するのに１７分、Ｍ（ｔ−２）を測定する
にはさらにｔ４２の分だけ長い時間を要することになる
。
本発明はこのような欠点を鑑がみてなさｔ］たもので、
その目的はＴ１強調像を合成する場合の基礎となる像を
短時間で開側することを可能にした検査装置を提供する
ことを目的とする。
その目的はＴ１強調像を合成する場合の基礎となる像を
短時間で開側することを可能にした検査装置を提供する
ことを目的とする。
本発明の要点は、２枚の１１強調像を得るのにＩＲ法で
け々く、ＳＲ法を用いることにより計測時間を短縮した
点にある。ここで、ＳＲ法とけ第１図に示すように９０
’ＲＦパルス−１，−１８０°ＩｔＰパルス−１，−１
，のパルスシーケンスであり、ｔ、は９０°ＲＦパルス
と１８０９ＲＦパルスの間隔、ｔ、け磁化の回復を待つ
時間である。ここでＲ，Ｐは高周波磁場、Ｇ、、Ｇア。
け々く、ＳＲ法を用いることにより計測時間を短縮した
点にある。ここで、ＳＲ法とけ第１図に示すように９０
’ＲＦパルス−１，−１８０°ＩｔＰパルス−１，−１
，のパルスシーケンスであり、ｔ、は９０°ＲＦパルス
と１８０９ＲＦパルスの間隔、ｔ、け磁化の回復を待つ
時間である。ここでＲ，Ｐは高周波磁場、Ｇ、、Ｇア。
Ｇ、は傾斜磁場、Ｓは信号を表わし、用いたシーケンス
は変形スピンワーブである。Ｇ、はスライス設定、ＧＫ
は位相推移、Ｇ、は信号観測を目的に印加される。この
時、次式が成立する。
は変形スピンワーブである。Ｇ、はスライス設定、ＧＫ
は位相推移、Ｇ、は信号観測を目的に印加される。この
時、次式が成立する。
・・・・・・・・・（５）
ここで、Ｍ（ｔｒ）は観測される磁化、Ｔ２は被測定体
の横緩和時間であり、ＴＩは縦緩和時間である。ｔ、は
通常１０数ｍｓであり、ｔ２に比べ十分に小さいので、
（５）式は次式で近似できる。
の横緩和時間であり、ＴＩは縦緩和時間である。ｔ、は
通常１０数ｍｓであり、ｔ２に比べ十分に小さいので、
（５）式は次式で近似できる。
さて、上式において、ｔ、を２通りに変化させると次式
が得られる。
が得られる。
（７ａ）式、（７ｂ）式により与えられるＭ（ｔｒ＋）
。
。
Ｍ（ｔ、ｚ）はＭ、）０であるので常に正となる。従っ
て、像再生においては、装置のタイミング誤差から生じ
る位相を絶対値像を計算することで減少できるため、計
測が著しく容易になる利点を有する。（７ａ）、 （
７ｂ）式を連立させて解くことによυ任意のｔ、に対す
る像を計算により求めることができる。なお、（２ａ）
、 （２ｂ）で示される従来法では、測定条件によ
っては負にもなりうるので、絶対値像では正確な強調像
を計算することはできない。さて、ここでｉ、、＝２１
．１の条件を課すと（７ａ）式、（７ｂ）式よりさらに
簡単に任意強調像が計算できることを示す。
て、像再生においては、装置のタイミング誤差から生じ
る位相を絶対値像を計算することで減少できるため、計
測が著しく容易になる利点を有する。（７ａ）、 （
７ｂ）式を連立させて解くことによυ任意のｔ、に対す
る像を計算により求めることができる。なお、（２ａ）
、 （２ｂ）で示される従来法では、測定条件によ
っては負にもなりうるので、絶対値像では正確な強調像
を計算することはできない。さて、ここでｉ、、＝２１
．１の条件を課すと（７ａ）式、（７ｂ）式よりさらに
簡単に任意強調像が計算できることを示す。
従って、ＴＩは次式で表わされる。
ところで、（６）式はｔ、がｔ、に比べて十分に大きけ
れば成立する式である。ｔ、は通常１０数ｍｓ程度であ
るから、ｔ、としては０．２ａ程度であればその誤差は
十分に小さな値となる。例えば、ｔ、は０．２ｓ、積分
回数は２回、画素数は２５６とすると、測定時間は約１
０２８となる。従って、極めて短時間で測定を完了する
ことが可能になる。
れば成立する式である。ｔ、は通常１０数ｍｓ程度であ
るから、ｔ、としては０．２ａ程度であればその誤差は
十分に小さな値となる。例えば、ｔ、は０．２ｓ、積分
回数は２回、画素数は２５６とすると、測定時間は約１
０２８となる。従って、極めて短時間で測定を完了する
ことが可能になる。
なお、（９）式よりＴＩが求まるので、これを、ｔｏ）
（７ａ）、 （７ｂ）式に代入すると１８０°Ｉ′ＬＩ
”パルス−を櫨−９０°［口１１パルス−ｔ、−１８０
°Ｉ（ＦパルスのＩＲ像は次式で与えられる。
”パルス−を櫨−９０°［口１１パルス−ｔ、−１８０
°Ｉ（ＦパルスのＩＲ像は次式で与えられる。
・・・・・・・・・００
この式より任意の１．に対するＭ（ｔ−）が高次代数方
程式を解くことなしに得られ、その演算時間も大幅に短
縮されることが分かる。
程式を解くことなしに得られ、その演算時間も大幅に短
縮されることが分かる。
なお、（９）式から求めたＴ１を（７ａ） 、 （７ｂ
）式に代入すると、先に述べたＳＴＬ像をも簡単に合成
できる。すなわち、任意のｔ、に対しＭ（ｂ）は次式で
与えられる。
）式に代入すると、先に述べたＳＴＬ像をも簡単に合成
できる。すなわち、任意のｔ、に対しＭ（ｂ）は次式で
与えられる。
・・・・・・・・・０υ
００式と同じ＜、Ｍ（ｔｔ） も００式により簡単に
計算できることが分かる。
計算できることが分かる。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。第２図は本発明の一実施例である検査装置の構成図で
ある。図において、１は計算機、２け高周波パルス発生
器、３は電力増幅器、４は高周波磁場を発生させると同
時に対象物体１６から生ずる信号を検出するためのコイ
ル、５は増幅器、６は検波器、７は信号処理装置である
。また、８．９および１０はそれぞれ２方向およびこれ
に直角の方向の傾斜磁場を発生させるコイル、１１゜１
２．１３はそれぞれ上記コイル８，９．１０を駆動する
電源部である。
。第２図は本発明の一実施例である検査装置の構成図で
ある。図において、１は計算機、２け高周波パルス発生
器、３は電力増幅器、４は高周波磁場を発生させると同
時に対象物体１６から生ずる信号を検出するためのコイ
ル、５は増幅器、６は検波器、７は信号処理装置である
。また、８．９および１０はそれぞれ２方向およびこれ
に直角の方向の傾斜磁場を発生させるコイル、１１゜１
２．１３はそれぞれ上記コイル８，９．１０を駆動する
電源部である。
計算機１は各装置に種々の命令を一定のタイミングで出
力する機能をも有するものである。高周波パルス発生器
２の出力は電力増幅器３で増幅され、上記コイル４を励
磁する。該コイル４は前述の如く受信コイルを兼ねてお
り、受信された信号成分は増幅器５を通り検波器６で検
波後、計算機１に入力され信号処理後ディスプレイ７で
画像に変換される。
力する機能をも有するものである。高周波パルス発生器
２の出力は電力増幅器３で増幅され、上記コイル４を励
磁する。該コイル４は前述の如く受信コイルを兼ねてお
り、受信された信号成分は増幅器５を通り検波器６で検
波後、計算機１に入力され信号処理後ディスプレイ７で
画像に変換される。
なお、静磁場の発生は市原１５により駆動されるコイル
１４で行う。検査対象物体である人体１６はベッド１７
上に載置され、上記ベッド１７け支持台１８上を移動可
能なように構成されている。また１９．２０けＨｌ；憶
装ｆｆ１（以下、［メモ１月という）である。メモリ１
９には２枚のＩｌｌ、強ｎｔｍ像が格納されており、Ｑ
□式あるいは０１）式で示される演算を行なった結果が
メモリ２０に格納される。
１４で行う。検査対象物体である人体１６はベッド１７
上に載置され、上記ベッド１７け支持台１８上を移動可
能なように構成されている。また１９．２０けＨｌ；憶
装ｆｆ１（以下、［メモ１月という）である。メモリ１
９には２枚のＩｌｌ、強ｎｔｍ像が格納されており、Ｑ
□式あるいは０１）式で示される演算を行なった結果が
メモリ２０に格納される。
上述の如く構成された検査装置において、計算機１はメ
モリ１９よりＭ（ｔｒ＋ １． Ｍ（ｔ−２）をロード
し、００式あるいけ（１１１式に基づいてＭ（ｔａ）あ
るいはＭ（ｔ、 ）を計算する。その結果はメモリ２０
に格納され、必要に応じてディスプレイ７に表示するこ
とができる。なお、これらの計算は全て対応する画素間
で行なわれる。
モリ１９よりＭ（ｔｒ＋ １． Ｍ（ｔ−２）をロード
し、００式あるいけ（１１１式に基づいてＭ（ｔａ）あ
るいはＭ（ｔ、 ）を計算する。その結果はメモリ２０
に格納され、必要に応じてディスプレイ７に表示するこ
とができる。なお、これらの計算は全て対応する画素間
で行なわれる。
以上述べた如く、本発明によりば、静磁場、傾斜磁場お
よび高周波磁場内におけるＮＭＲ現象を利用する検査装
置において、任意のＴ１強調像を２枚以上のＳＲ像によ
り短時間で合成することが可能な装置を実現できるとい
う効果を奏するものである。
よび高周波磁場内におけるＮＭＲ現象を利用する検査装
置において、任意のＴ１強調像を２枚以上のＳＲ像によ
り短時間で合成することが可能な装置を実現できるとい
う効果を奏するものである。
第１図はＳＲのパルスシーケンスを示す図、第２図は本
発明の実施例である検査装置の概略構成を示す図である
。 第 ｌ η 第 ２ 区 ／ワ ２０ ７．５６ ／７／／Ｊ Ｘ ９／Ｄ ／８ ″８
発明の実施例である検査装置の概略構成を示す図である
。 第 ｌ η 第 ２ 区 ／ワ ２０ ７．５６ ／７／／Ｊ Ｘ ９／Ｄ ／８ ″８
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、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、該信号検出手段の検出信号の演算を行う計算
機および該計算機による演算結果の出力手段を有し、（
９０°高周波磁場）−（１８０°高周波磁場）−（信号
観測）−（待ち時間）なるパルスシーケンスにおいて、
異なる待ち時間に設定して得られた複数の像から、任意
の縦緩和強調像を演算処理により作成する如く構成され
たことを特徴とする核磁気共鳴を用いた検査装置。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の検査装置において、
待ち時間を１：２に設定して得られた２枚の像を用いる
如く構成された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 |
|---|---|---|---|
| JP60212333A JPS6272345A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 核磁気共鳴を用いた検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60212333A JPS6272345A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 核磁気共鳴を用いた検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6272345A true JPS6272345A (ja) | 1987-04-02 |
Family
ID=16620798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60212333A Pending JPS6272345A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 核磁気共鳴を用いた検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6272345A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20230105780A (ko) * | 2022-01-05 | 2023-07-12 | 최영철 | 합성보 구조체 |
-
1985
- 1985-09-27 JP JP60212333A patent/JPS6272345A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20230105780A (ko) * | 2022-01-05 | 2023-07-12 | 최영철 | 합성보 구조체 |
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