JPS628046A - 核磁気共鳴信号の処理方法 - Google Patents

核磁気共鳴信号の処理方法

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JPS628046A
JPS628046A JP60147034A JP14703485A JPS628046A JP S628046 A JPS628046 A JP S628046A JP 60147034 A JP60147034 A JP 60147034A JP 14703485 A JP14703485 A JP 14703485A JP S628046 A JPS628046 A JP S628046A
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gradient magnetic
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JP60147034A
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Kazuya Hoshino
星野 和哉
Eiji Yoshitome
吉留 英二
Hiroyuki Matsuura
裕之 松浦
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GE Healthcare Japan Corp
Yokogawa Electric Corp
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Yokogawa Electric Corp
Yokogawa Medical Systems Ltd
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Publication date
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    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48NMR imaging systems
    • G01R33/54Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
    • G01R33/56Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
    • G01R33/565Correction of image distortions, e.g. due to magnetic field inhomogeneities
    • G01R33/56572Correction of image distortions, e.g. due to magnetic field inhomogeneities caused by a distortion of a gradient magnetic field, e.g. non-linearity of a gradient magnetic field

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、核磁気共鳴(nuclear magnet
ic  resonance :以下これをNMRと略
称する)現象を利用して被検体内における特定原子核分
布等を被検体外部より知るようにしたNMR断層撮像装
置におけるNMR信号の測定方法の改善に関するもので
ある。
(従来の技術) NMR1il撮像装置におけるNMR信号の観測方法に
は、FfD信号(自由誘導減衰信号)を観測する方法と
、エコー信号を観測する方法とがある。第5図はflD
信号を観測する場合のパルスシーケンスを示す図、第6
図はエコー信号を観測する場合のパルスシーケンスを示
す図で、第6図においては勾配磁場印加の様子について
は図示を省略しである。
FID信号観測の場合は、第5図の(ロ)に示すように
2勾配磁場を印加した状態で同図(イ)に示すように9
01パルスを印加して所定のスライスのスピンを励起(
選択励起)する。次に、Y勾配磁場印加(ビューごとに
その大きさが変る)を与えて位相エンコードを行う。続
いて、読出し勾配用のX勾配磁場を与え、この時点をF
ID信号の時間原点(t−0)とし、そのFID信号を
T時間にわたって観測する。
一方、エコー信号観測の場合は、90°パルス印加から
NMR信号が発生するところまでは第5図の場合と同様
であるが、90°パルス印加の後1時間経過したとき1
80′パルスを印加し、分散中のスピンを180°反転
させる。これによりスピンは集束しはじめ、前記180
°パルス印加より1時間経過した時点で最大となるよう
なエコー信号を発生する。このように発生するエコー信
号の観測は、図示のように180°パルス印加の直後か
らエコー信号が実質上なくなる時点までのTmm期間物
れる。
(発明が解決しようとする問題点) ところで、FED信号はエコー信号に比べて使い難い点
が幾つかあるため、従来は主としてエコー信号の観測の
方が用いられていた。しかし、単位時間当りのS/Nで
比較すると、T2緩和による信号の低下や180°パル
スによる無駄時間が無いという点でエコー信号よりもF
ID信号の方が優れていることが分る。
このような理由からFID信号を用いる方が望ましいが
、FID信号利用には他に次のような問題がある。
2次元フーリエ変換を行うに際し、FID信号のピーク
値とその位1ff(この位置はFID信号の観測の際の
時間原点になる。)とを正確に捕えてデータを処理する
必要がある。エコー信号を用いる場合は第6図に示され
るようにNMR画像の2次元フーリエ変換における直流
成分(DC成分)がエコー信号のピーク(図のP点)と
して正確に得られるので問題はないが、FID信号を用
いた場合は、DC成分がその先頭のデータに相当はする
けれども、この部分ではピークとしての正確な位置を求
めることが困難な上、観測勾配の立上がりによる波形の
乱れで正確な振幅を得ることもまた難しいという問題が
あった。
本発明の目的は、この様な点に鑑み、FID信号のDC
成分の正確な位置及びDC付近のデータの正確な振幅を
容易に求めることができるようなFID信号の得られる
FID信°号測定方法を提供することにある。
(問題点を解決するための手段) この様な目的を達成するために、本発明では、選択励起
後読出し勾配用の勾配磁場を与えて、発生するFID信
号を観測するようにした核磁気共鳴信号の測定方法にお
いて、読出し勾配用の勾配磁場印加に先立ち、その勾配
磁場とは反対符号の勾配を適宜の時間印加するようにし
、FID信号をその時間原点よりも少し手前から発生さ
せて、時間原点の正確な位置及びその付近のデータの正
確な振幅が得られるようにしたことを特徴とする。
(実施例) 以下図面を用いて本発明を実施例につき詳細に説明する
。第1図は本発明の方法を実施するためのNMR断Fm
m像装置の要部構成図である。図において、1はマグネ
ットアセン1すで、内部には対象物を挿入するための空
間部分(孔)が設けられ、この空間部分を取巻くように
して、対象物に一定の磁場を印加する主磁場コイルと、
勾配磁場を発生するための勾配磁場コイル(個別に勾配
磁場を発生することができるように構成されたX勾配磁
場コイル、y勾配(i&場ココイルび2勾配!!場コイ
ル)と、対象物内の原子核のスピンを励起するための高
周波パルスを与えるRF送信コイルと、対象物からのN
MR信号を検出する受信用コイル等が配置されている。
主磁場コイルは主磁場電源2に、G X + G y*
Gz各勾配磁場コイルはGx、Gy、Gz勾配磁場駆動
回路3に、RF送信コイルはRF電力増幅器4に、NM
R信号の受信用コイルは前置増幅器5にそれぞれ接続さ
れている。1oはシーケンス記憶回路で、勾配磁場や高
周波磁場の発生シーケンスを制御すると共に得られたN
MR信りをA/DI換するときのタイミングを制御する
6はゲート変調回路、7は高周波信号を発生するRF発
振回路である。ゲート変調回路6は、シーケンス記憶回
路10からのタイミング信号によりRFR振回路7が出
力した高周波信号を変調し、高周波パルスを生成する。
この高周波パルスはRF電力増幅器4に与えられる。
8は位相検波器で、RF発振回路7の出力信号を参照し
て、受信用コイルで検出し前置増幅器5を介して送られ
るNMR信号を位相検波する。
11はA/D変換器で、位相検波器8を介して得られた
NMR信号(アナログ)をディジタル信号に変換する 13は計算機を含む処理装置で、種々のスキャ“ンを実
現するためスキャン条件をシーケンス記憶回路10に供
給する機能や、A10変194器より入力される観測デ
ータからスピン密度分布等に関する情報を画像に再構成
する演算処理機能、操作コンソール12に対する情報の
授受を行う機能などを有する。
処理装置13で得られた再構成像は表示装!!9におい
て表示される。
このような構成における動作を次に説明する。
第5図に示す従来のシーケンスにおいては、読出し勾配
(X勾配磁場)を印加した瞬間が時間原点に相当してい
る。しかし実際には読出し勾配の立上がりに時間を要し
、どの間にスピンの位相が変化するため、勾配が完全に
立上がった(したがって信号が観測できるようになった
)時点ではすでに時間原点からずれてしまっている。ま
た、勾配の立上がり直後は、勾配磁場コイルと受信コイ
ルの結合状態により受信信号が乱れていることも考えら
れ、データの正確さは保証されない。
本発明では第2図に示すように従来のシーケンスとは読
出し勾配(X勾配磁場)の印加が異なるシーケンスでス
キャンを行うことにより時間原点付近の正確なデータを
得るようにしている。すなわち、FIDI2測に先立っ
て、読出し勾配を僅かだけ反対方向に印加しておく。こ
のシーケンスによりFID信号を時間原点の少し前から
観測できるようになり、信号のピークとして時間原点を
確定できるようになる。また、ΔTを適当な長さにすれ
ば、勾配の立上がり等による信号の乱れもこの時間に納
まり、正確な振幅の信号を観測することができる。ΔT
 4.を装置にもよるが数百μsecないし数m se
cでよく、これによる信号W?11時間の増大は無視で
きる。
このようなシーケンスはシーケンス記憶回路10に記憶
されていて、シーケンス記憶回路10により勾配磁場駆
動回路3を制御することにより上記のような勾配磁場印
加が達成される。
さて、時間原点は信号がピークをとる位置であるが、一
般にその点がサンプリング点と一致するとは限らない。
そこで、第3図に示すように、ピーク近傍の数点(S+
 、82.83 )に関して、適当な関数(例えば2次
閏数等)Fnで近似して真のピークPtを求めるのが望
ましい。また、フーリエ変換法ではワープ!l零でのビ
ューでのみ時間原点の検出が可能なので、他のビューで
はワープ綴本のビューで決定した値を用いる。
このようにして得られた正確なFIDデータは、適当な
方法により画像化することができる。画像化の方法は種
々あるが、フーリエ法再構成でアーティフアクトの少な
い画像を得るための一つの方法として例えば次のような
方法がある。
FrD信号の負の時間領域に零値を埋め込み、又は零値
があるものと見なして、FrD信号を測定した際のml
勾配の傾き方向により一方はそのままとし、他方は読出
し時間軸が正負反転するように複素画像をフーリエ変換
し、更に主磁場不均一により生じた読出し方向の位置・
濃度歪みを補正する。このようにして得られた2枚の画
像を複素数加算することで主磁場不均一の影響を少なく
し、絶対値処理又は位相回転等の画像処理で実数値画像
を得る。
なお、本発明の方法はフーリエ法のみでなく、投影法(
PR法)にも同様に用いることができる。
その際のパルスシーケンス例を第4図に示す。PR法で
は、ビューごとにプロジェクション勾配の方向を変えて
(X勾配磁場とY勾配磁場とを変化させて)スキャンす
るが、本発明を実施するためには、信号観測に先立って
観測時と同じ角度で符号が反対の勾配を印加するように
すればよい。すなわち、例えばY勾配磁場としてGpr
+を印加する場合では信号観測前に−fiGpr+を印
加し、X勾配磁場としてGP?2を印加する場合は信号
観測前に−AGP1”2を印加する。ただし、kは正の
定数であり、GP?IIGp?2はビューごとに変る磁
場の強さである。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば、時間原点の位置
及びその近辺での信号振幅の正確なFIDデータをとる
ことができ、これによりFID信号によるwi像ができ
FrD信号の特徴である単位時間当りのS/Nが良好な
画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の方法を実施するためのNMR断層撮像
装置の一実施例を示す構成図、第2図は本発明の方法を
実施するためのパルスシーケンスを示す図、第3図はF
fD信号のピーク値を曲線近似する様子を説明するため
の図、第4図は本発明の方法をPR法に適用した場合の
パルスシーケンスを示す図、第5図はFID信号観測に
係る従来のパルスシーケンスを示す図、第6図はエコー
信号観測に係る従来のパルスシーケンスを示す図である
。 1・・・マグネットアセンブリ、2・・・主磁場電源、
3・・・勾配磁場駆動回路、4・・・RFF力増幅器、
5・・・前置増幅器、6・・・ゲート変調回路、7・・
・RF発発註回路8・・・位相検波器、9・・・表示装
置、1o・・・シーケンス記憶回路、11・・・A/D
変換器、12・・・操作コンソール、13・・・処理装
置。 第2図 り。 第3図 第4図 第5図 qD’

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 被検体の所望のスライス面を選択励起した後、読出し勾
    配用の勾配磁場を印加し、被検体の再構成断層像を求め
    るために利用されるFID信号を測定する核磁気共鳴信
    号の測定方法において、前記読出し勾配用の勾配磁場印
    加に先立ち、その勾配磁場とは反対符号の勾配を適宜の
    時間印加するようにし、FID信号をその時間原点より
    も少し手前から発生させて、時間原点の正確な位置及び
    その付近のデータの正確な振幅が得られるようにしたこ
    とを特徴とする核磁気共鳴信号の測定方法。
JP60147034A 1985-07-04 1985-07-04 核磁気共鳴信号の処理方法 Granted JPS628046A (ja)

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JPS628046A true JPS628046A (ja) 1987-01-16
JPH038215B2 JPH038215B2 (ja) 1991-02-05

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01223948A (ja) * 1988-03-03 1989-09-07 Toshiba Corp 磁気共鳴イメージング装置
JP2009281792A (ja) * 2008-05-20 2009-12-03 Dai Ichi High Frequency Co Ltd Fbg光スペクトラム解析装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6029646A (ja) * 1983-02-25 1985-02-15 Asahi Chem Ind Co Ltd スピンスピン緩和情報を含んだ信号を含んだ信号と得る装置
JPS6095339A (ja) * 1983-09-09 1985-05-28 ゼネラル・エレクトリツク・カンパニイ Nmr像データを発生する方法と装置

Patent Citations (2)

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